基于微控制器的自适应压力平衡控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及压力自适应平衡控制系统，尤其涉及基于微控制器的自适应压力平衡控制系统。
【背景技术】
[0002]自适应压力平衡系统应用非常广泛，最多用于搬运、装配中，产品载荷多变并且需要操作灵活、精确、高效的场合。其巧妙地应用力的平衡原理，令工件在空中形成一种无重力化浮动状态，即:工件的重力被相应的拉力所平衡，使操作者对工件实施搬运操作时只需很小的操作力。对于操作者而言，无需熟练的点动键操作，徒手推拉重物，就可以把重物正确地放到空间中的任何位置，最大负载可达到880Kg。
[0003]本基于微控制器的自适应压力平衡控制系统尤其适合应用于平衡吊机，控制气缸的运动可形成一种新型气动平衡吊机。
[0004]电动平衡吊系统主要采用电机驱动，需要复杂、昂贵的控制及伺服系统和电机；
[0005]液压平衡吊系统运行平稳，驱动力大，但也有结构较复杂、价格高、维护困难、容易着火。
[0006]气动平衡吊系统更能充分发挥平衡吊的作用，工作部件实现了任意位置的定位，大大扩展了其应用范围。
[0007]传统的平衡吊气压控制装置气动元件及根据负载的变化需调整的参数较多，系统复杂，各调整参数的匹配较为困难，当负载变化时各参数需重新调整，为使用简便，通常只用于单一选定工件的搬运，对于装配中载荷多变的工件较为困难；调压阀的调整值的变化范围值较大，四杆机构运动中的力臂变化，平衡吊在工作中需不断建立的平衡状态不稳定，平衡吊的工作稳定性和精度较差。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种基于微控制器的高度集成的自适应压力平衡控制系统，使得系统结构更为简单，并且大幅提高平衡吊的工作稳定性、应用灵活性和精度。
[0009]为实现上述目的，本新型的基于微控制器的高度集成的自适应压力平衡控制系统，包括气压传动回路和控制电路；所述气压传动回路包括调压阀、进气电磁阀、排气电磁阀和压力传感器，所述进气电磁阀一端通过调压阀和进气口连接，另一端与排气电磁阀相连接，排气电磁阀的另一端连接在排气口上，压力传感器连接在进气电磁阀和排气电磁阀之间，并且通过气控安全阀与气缸相连；所述的控制电路包括升降开关，微控制器，驱动电路和若干继电器，所述微控制器输入端与升降开关和压力传感器相连，输出端连接在驱动电路上，驱动电路通过继电器分别与进气电磁阀和排气电磁阀相连接。
[0010]为了保证控制系统在电磁阀损坏的情况下持续工作，该气压传动回路还包括备用电磁阀，备用电磁阀连接在调压阀和进气电磁阀之间形成一个备用气压传动回路。
[0011]为了将微控制器外界的电信号隔离，增加系统稳定性，所述控制电路还包括两个光电隔离电路，分别连接在微控制器的输入端和输出端。
[0012]为了将外界输入电压转换为个元件所需电平，所述电路还包括电源转换电路，该电路一端与电源相连接，另一端连接于各个电路和芯片。
[0013]为了对平衡控制系统数据进行反馈和设定，所述控制电路还包括压力显示与设定电路和通信接口电路，其中，压力显示与设定电路与微控制器的通用I/o 口相连接，通信接口电路与微控制器通信口相连接。
[0014]一个优选的升降开关设置方案是，将其设置成上升键、下降键和多个备用键。
[0015]为了能对控制系统的电磁阀进行控制，所述继电器分为进气继电器，排气继电器，备用继电器，分别于进气电磁阀，排气电磁阀和备用电磁阀连接。
[0016]为了保证系统的安全性，所述控制电路还包括报警电路，报警电路与驱动电路相连接。
[0017]本实用新型的基于本微控制器的自适应压力平衡控制系统的智能气动平衡吊系统和传统的气动平衡吊比具有气路简单可靠，体积小重量轻集成度高，适用范围大，操作简便、灵活、可靠，负载变化时无需调整，在一个工位上可对多种重量的配件进行搬运和装配，可有效的减少生产线的工位数量，提高生产线的生产效率。
【附图说明】
[0018]图1中虚线内是本实用新型自适应压力平衡控制系统的控制盒内部组成结构示意图。
[0019]图2是控制电路的电路图。
[0020]图中是调压阀，12是进气电磁阀，13是排气电磁阀，14是备用电磁阀，15是压力传感器，16是控制电路，17是通信口及电路按键，18是气控安全阀，19是气缸，110是排气口，111是气路I接口，112是气路2接口，113是进气口，114是电源接口，21是上升键，22是下降键，23是备用键，24是输入信号光电隔离电路，25是微控制器，251是控制信号输入口，252是控制信号输出口，253是压力传感器信号输入口，254是微控制器的通用I/O 口，255是通信信号输出口，26是压力显示与设定电路，27是通信接口电路，28是输出信号光电隔离电路，29是驱动电路，210是进气继电器，211是排气继电器，212是备用继电器，213是报警电路，214是压力传感器接口。
【具体实施方式】
[0021]如图1，图2，本实用新型基于微控制器的自适应压力平衡控制系统，主要应用于平衡吊机中控制平衡吊机气缸的运动，主要由进气口 114，排气口 110，气控安全阀18和气缸19，气压传动回路和控制电路组成；其中气压传动回路包括调压阀11、进气电磁阀12、排气电磁阀13和压力传感器15，进气电磁阀12 —端通过调压阀11和进气口 114连接，另一端与排气电磁阀13相连接，排气电磁阀13的另一端连接在排气口 110上，压力传感器15连接在进气电磁阀12和排气电磁阀13之间，并且通过气控安全阀18与气缸19相连；所述的控制电路包括升降开关，微控制器25，驱动电路29和若干继电器，微控制器输入端与升降开关和压力传感器15相连，输出端连接在驱动电路29上，驱动电路29通过继电器分别与进气电磁阀12、排气电磁阀13和备用电磁阀14相连接。
[0022]在调压阀11和进气电磁阀12之间还连接有一个备用电磁阀14，形成一个备用气压传动回路，用于在主回路发生故障时的，能够保持回路的正常运行。同时在回路和气缸19之间连接有一个气控安全阀18，当气路管道损坏等导致突然失压时使气缸中压缩空气不能通过其排出，保证气缸悬停。
[0023]系统通过控制电路控制整个系统运行，其中压力传感器15通过压力传感器接口214与微控制器上压力传感器信号输入口 253相连，并由微控制器25对升降开关及压力传感器15的输入信号进行处理，并反馈给继电器，控制整个气压传动回路的运