專利名稱：多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液壓缸同步技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種在大型工程中控制若干液壓缸同時(shí)工作的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器。
背景技術(shù)：
樓房整體平移、航空母艦上的飛機(jī)舉升平臺(tái)、整體澆注中的擋板平行舉升過(guò)程中，都需要多只液壓缸同時(shí)工作，通常液壓系統(tǒng)供油或電氣控制等因素會(huì)導(dǎo)致液壓缸難以同步或者有誤差、精度不高。但是，在大型工程中，需要若干液壓缸同時(shí)工作，而且要求運(yùn)動(dòng)位置·的速度(加速度)必須嚴(yán)格一致，誤差通常以毫米為單位計(jì)算。公開(kāi)號(hào)CN102330712A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了ー種液壓同步回路，用于升降平臺(tái)、液壓頂升裝置等需要油缸同步運(yùn)行的設(shè)備，其中柱塞泵中每個(gè)供油柱塞的規(guī)格一祥，徑向柱塞每轉(zhuǎn)一周每個(gè)供油柱塞排出的油液量一祥，同時(shí)，單向閥實(shí)現(xiàn)液壓油缸活塞桿位置的鎖定。該技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了多液壓缸同步運(yùn)動(dòng)，回路效率提高，而且液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度可通過(guò)調(diào)頻電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。但是，該過(guò)程僅適用于對(duì)精度要求不嚴(yán)格、小容量或者負(fù)載較小的液壓系統(tǒng)，而且回路較復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供ー種多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，包括上位機(jī)信號(hào)接收裝置、液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置、計(jì)數(shù)器芯片和單片機(jī)，上位機(jī)連接液壓缸發(fā)送計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)和方向信號(hào)傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥門開(kāi)度信號(hào)及開(kāi)關(guān)信號(hào)控制液壓閥閥板開(kāi)度和電液伺服閥轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)液壓系統(tǒng)供油回路中可以有多個(gè)液壓缸缸同步均衡的運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。ー種多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，連接于液壓系統(tǒng)供油回路，包括電液伺服閥和操作単元，還包括上位機(jī)信號(hào)接收裝置、液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置、計(jì)數(shù)器芯片、單片機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸線；液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置包括増量式編碼器，上位機(jī)信號(hào)接收裝置包括上位機(jī)，數(shù)據(jù)傳輸線包括選通線和數(shù)據(jù)傳輸總線；增量式編碼器和上位機(jī)連接液壓缸，上位機(jī)信號(hào)接收裝置和液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置與計(jì)數(shù)器芯片的輸入端相連接，計(jì)數(shù)器芯片的輸出端連接單片機(jī)，單片機(jī)連接液壓閥、電液伺服閥和操作單
J Li ο優(yōu)選的是，所述液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置還包括信號(hào)線和脈沖信號(hào)處理電路，液壓缸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)増量式編碼器的碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)并輸出三組正弦波脈沖信號(hào)，碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)ー個(gè)角度單位輸出A相脈沖和B相脈沖，A相脈沖和B相脈沖通過(guò)脈沖信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)脈沖，碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)360度輸出的ー個(gè)Z相脈沖，計(jì)數(shù)脈沖和Z相脈沖通過(guò)信號(hào)線輸入計(jì)數(shù)器芯片。優(yōu)選的是，所述A相脈沖和B相脈沖為相差90度的脈沖信號(hào)，所述Z相脈沖為零位脈沖，通過(guò)比較A相脈沖和B相脈沖的先后來(lái)判斷編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖可以獲得編碼器的零位參考位。優(yōu)選的是，所述上位機(jī)信號(hào)接收裝置還包括信號(hào)傳輸線，上位機(jī)要求液壓缸行走的長(zhǎng)度以計(jì)數(shù)脈沖表示，液壓缸位移長(zhǎng)度的増加或減少以方向指示信號(hào)表示，計(jì)數(shù)脈沖和方向指示信號(hào)通過(guò)信號(hào) 傳輸線輸入計(jì)數(shù)器芯片。優(yōu)選的是，所述方向指不信號(hào)為I表不液壓缸長(zhǎng)度增加，方向指不信號(hào)為O表不液壓缸長(zhǎng)度減少。優(yōu)選的是，所述操作単元包括數(shù)碼管和鍵盤(pán)。優(yōu)選的是，所述計(jì)數(shù)器芯片對(duì)上位機(jī)信號(hào)接收裝置和液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過(guò)選通線進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示；同時(shí)鍵盤(pán)操作產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線進(jìn)入計(jì)數(shù)器芯片，通過(guò)數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選的是，單片機(jī)輸出的閥門開(kāi)度信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸給液壓閥，控制液壓閥的閥板開(kāi)度，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號(hào)以保證其速度位置同歩。優(yōu)選的是，單片機(jī)的管腳通過(guò)數(shù)據(jù)線連接電液伺服閥，單片機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)I和開(kāi)關(guān)信號(hào)2調(diào)節(jié)控制電液伺服閥。優(yōu)選的是，液壓系統(tǒng)供油回路中具有至少ー個(gè)液壓缸。本實(shí)用新型的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器包括上述各項(xiàng)特征構(gòu)成的任意組合。本實(shí)用新型的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，包括上位機(jī)信號(hào)接收裝置、液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置、計(jì)數(shù)器芯片、單片機(jī)，上位機(jī)連接液壓缸發(fā)送計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)和方向信號(hào)傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥板開(kāi)度信號(hào)及開(kāi)關(guān)信號(hào)控制液壓閥閥板開(kāi)度和電液伺服閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號(hào)以保證速度位置相同。ー個(gè)液壓缸配合一個(gè)同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，一個(gè)液壓系統(tǒng)供油回路中可以有多個(gè)液壓缸同步工作，并保證每個(gè)液壓缸同步均衡的運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，適用于在大型工程中要求多只液壓缸同時(shí)工作、同步精度要求嚴(yán)格的液壓回路。
圖I是按照本實(shí)用新型的ー種多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的ー種多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器在液壓系統(tǒng)供油回路中的連接示意圖；附圖標(biāo)記I.液壓缸，2.液壓閥，3.液壓閥板，4.電液伺服閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，ー種多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，包括電液伺服閥和操作単元，上位機(jī)信號(hào)接收裝置、液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置、計(jì)數(shù)器芯片、單片機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸線。液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置包括増量式編碼器、信號(hào)線和脈沖信號(hào)處理電路，上位機(jī)信號(hào)接收裝置包括上位機(jī)和信號(hào)傳輸線，數(shù)據(jù)傳輸線包括選通線和數(shù)據(jù)傳輸總線；增量式編碼器和上位機(jī)連接液壓缸，上位機(jī)信號(hào)接收裝置和液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置與計(jì)數(shù)器芯片的輸入端相連接，計(jì)數(shù)器芯片的輸出端連接單片機(jī)，單片機(jī)連接液壓閥、電液伺服閥和操作単元。液壓缸位置反饋信號(hào)為ー個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的増量式編碼盤(pán)信號(hào)，液壓缸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)増量式編碼器的碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)并輸出三組脈沖信號(hào)A相脈沖、B相脈沖、Z相脈沖，A相脈沖和B相脈沖為相差90度的脈沖信號(hào)。碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)ー個(gè)角度單位輸出A相脈沖和B相脈沖，由于相差90度，可以根據(jù)相位的先后判斷編碼器的轉(zhuǎn)向，即液壓缸的伸出長(zhǎng)度。Z相脈沖從第一次出現(xiàn)到下一次出現(xiàn)，編碼器旋轉(zhuǎn)了 360度。其中液壓缸位置反饋信號(hào)為ー個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的増量式編碼盤(pán)信號(hào)。信號(hào)由三根信號(hào)線A、 B和Z組成。其中A、B為相差90度的脈沖信號(hào)，碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)ー個(gè)角度単位，A，B各輸出ー個(gè)脈沖，由于其相差90度，故可以根據(jù)相位的先后判斷編碼器的轉(zhuǎn)向(既液壓缸的伸出長(zhǎng)度)。Z則表示如果從第一次Z信號(hào)出現(xiàn)到下一次Z信號(hào)出現(xiàn)編碼器旋轉(zhuǎn)了 360度。上位機(jī)要求液壓缸行走的長(zhǎng)度以計(jì)數(shù)脈沖表示，液壓缸位移長(zhǎng)度的増加或減少以方向指示信號(hào)表示，計(jì)數(shù)脈沖和方向指示信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸線輸入計(jì)數(shù)器芯片。方向指示信號(hào)為“I”時(shí)表不液壓缸長(zhǎng)度增加，方向指不信號(hào)為“O”時(shí)表不液壓缸長(zhǎng)度減少。計(jì)數(shù)器芯片對(duì)上位機(jī)信號(hào)接收裝置和液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過(guò)選通線進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示；同時(shí)鍵盤(pán)操作產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線進(jìn)入計(jì)數(shù)器芯片，通過(guò)數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)。如圖2所示，本實(shí)用新型的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器連接于液壓系統(tǒng)供油回路，單片機(jī)輸出的閥門開(kāi)度信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸給液壓閥，控制液壓閥的閥板開(kāi)度，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號(hào)以保證其速度位置同歩。單片機(jī)的管腳通過(guò)數(shù)據(jù)線連接電液伺服閥，單片機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)I和開(kāi)關(guān)信號(hào)2調(diào)節(jié)控制電液伺服閥。本實(shí)用新型的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，包括上位機(jī)信號(hào)接收裝置、液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置、計(jì)數(shù)器芯片、單片機(jī)，上位機(jī)連接液壓缸發(fā)送計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)和方向信號(hào)傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥板開(kāi)度信號(hào)及開(kāi)關(guān)信號(hào)控制液壓閥閥板開(kāi)度和電液伺服閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號(hào)以保證速度位置相同。ー個(gè)液壓缸配合一個(gè)同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，一個(gè)液壓系統(tǒng)供油回路中可以有多個(gè)液壓缸同步工作，并保證每個(gè)液壓缸同步均衡的運(yùn)行。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。需要說(shuō)明的是，上述各部分的任意組合都屬于按照本實(shí)用新型的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器的范疇。
權(quán)利要求1.一種多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，連接于液壓系統(tǒng)供油回路，包括電液伺服閥和操作單元，其特征在于還包括上位機(jī)信號(hào)接收裝置、液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置、計(jì)數(shù)器芯片、單片機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸線；液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置包括增量式編碼器，上位機(jī)信號(hào)接收裝置包括上位機(jī)，數(shù)據(jù)傳輸線包括選通線和數(shù)據(jù)傳輸總線；增量式編碼器和上位機(jī)連接液壓缸，上位機(jī)信號(hào)接收裝置和液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置與計(jì)數(shù)器芯片的輸入端相連接，計(jì)數(shù)器芯片的輸出端連接單片機(jī)，單片機(jī)連接液壓閥、電液伺服閥和操作單元。
2.如權(quán)利要求I所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于所述液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置還包括信號(hào)線和脈沖信號(hào)處理電路，液壓缸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)增量式編碼器的碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)并輸出三組脈沖信號(hào)，碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度單位輸出A相脈沖和B相脈沖，A相脈沖和B相脈沖通過(guò)脈沖信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)脈沖，碼盤(pán)每旋轉(zhuǎn)360度輸出一個(gè)Z相脈沖，計(jì)數(shù)脈沖和Z相脈沖通過(guò)信號(hào)線輸入計(jì)數(shù)器芯片。
3.如權(quán)利要求2所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于所述A相脈沖和B相脈沖為相差90度的脈沖信號(hào)，所述Z相脈沖為零位脈沖，通過(guò)比較A相脈沖和B相脈沖的先后來(lái)判斷編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖可以獲得編碼器的零 位參考位。
4.如權(quán)利要求I所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于所述上位機(jī)信號(hào)接收裝置還包括信號(hào)傳輸線，上位機(jī)要求液壓缸行走的長(zhǎng)度以計(jì)數(shù)脈沖表示，液壓缸位移長(zhǎng)度的增加或減少以方向指示信號(hào)表示，計(jì)數(shù)脈沖和方向指示信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸線輸入計(jì)數(shù)器芯片。
5.如權(quán)利要求4所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于所述方向指示信號(hào)為I表示液壓缸長(zhǎng)度增加，方向指示信號(hào)為O表示液壓缸長(zhǎng)度減少。
6.如權(quán)利要求I所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于所述操作單元包括數(shù)碼管和鍵盤(pán)。
7.如權(quán)利要求I所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于所述計(jì)數(shù)器芯片對(duì)上位機(jī)信號(hào)接收裝置和液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過(guò)選通線進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示；同時(shí)鍵盤(pán)操作產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線進(jìn)入計(jì)數(shù)器芯片，通過(guò)數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求I所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于單片機(jī)輸出的閥門開(kāi)度信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸給液壓伺服閥，控制液壓伺服閥的閥板開(kāi)度，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號(hào)以保證其速度位置同步。
9.如權(quán)利要求I所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于單片機(jī)的管腳通過(guò)數(shù)據(jù)線連接電液伺服閥，單片機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)I和開(kāi)關(guān)信號(hào)2調(diào)節(jié)控制電液伺服閥。
10.如權(quán)利要求I所述的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，其特征在于液壓系統(tǒng)供油回路中具有至少一個(gè)液壓缸。
專利摘要本實(shí)用新型的多液壓缸同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，包括上位機(jī)信號(hào)接收裝置、液壓缸位置反饋信號(hào)接收裝置、計(jì)數(shù)器芯片、單片機(jī)。上位機(jī)連接液壓缸發(fā)送計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)和方向信號(hào)傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥板開(kāi)度信號(hào)及開(kāi)關(guān)信號(hào)控制液壓閥閥板開(kāi)度和電液伺服閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號(hào)以保證速度位置相同。一個(gè)液壓缸配合一個(gè)同步均衡運(yùn)動(dòng)數(shù)字電液伺服閥控制器，一個(gè)液壓系統(tǒng)供油回路中可以有多個(gè)液壓缸同步工作，并保證每個(gè)液壓缸同步均衡的運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，適用于在大型工程中要求多只液壓缸同時(shí)工作、同步精度要求嚴(yán)格的液壓回路。
文檔編號(hào)F15B13/08GK202628652SQ20122024779
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者馮占英 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)