专利名称：微电子控制液压高速平衡运动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于エ业控制领域，尤其涉及一种应用于多个液压执行器件(包括油缸、液压马达等)需协调配合且高速平衡运动的场合，特别是在设备制造装配行业的可升降平台的微电子控制液压高速平衡运动系统。
背景技术：
在现代エ业，简洁高效的设备越来越受到客户的青睐；而要如何使得设备简洁高效，在以往的经验是在低动カ需求的小型设备尽量使用电气，在高动カ需求的大型设备使用液压。电气在动作速度上有优势，液压在稳定性可靠性上有优势；但这两种方式都有ー个缺点，就是精度上不够；那么需要具有一定精度并要协调动作的设备就需采用丝杆系统，而丝杆系统的在效率和简洁性上显然不能与气动和液压系统相比。 发明内容本实用新型的目的是要提供一种即高效简洁又有精度能协调工作的微电子控制液压高速平衡运动系统。本实用新型实现上述目的的技术方案是，一种微电子控制液压高速平衡运动系统，其创新点在干包括微电子控制器、液压控制系统、液压执行器件和位置传感器，所述液压控制系统包括液压比例阀放大模块、液压比例阀和液压泵，所述微电子控制器与液压控制系统的液压比例阀放大模块电连接，所述液压控制系统控制液压执行器件的动作，所述微电子控制器发出控制信号，经由液压比例阀放大模块转变成比例阀控制模拟电信号后，输出给液压控制系统的液压比例阀，比例阀控制模拟电信号控制液压比例阀的位置，从而控制液压执行器件中的液压执行机构的压力流量，使液压执行机构在控制的运动状态下运动，位置传感器实时感应液压执行器件的位置变化并将该位置变化传送给微电子控制器。所述微电子控制器为MPU或MCU。所述液压控制系统还包括液压单向阀、顺序阀、蓄能器、压カ传感器和溢流阀，所述液压单向阀、顺序阀和液压比例阀至少有两个，液压单向阀、顺序阀以及液压比例阀依次通过管道连接，至少两个液压比例阀均与液压泵连接，所述压カ传感器设置在液压泵处，所述溢流阀通过管道与液压比例阀相连通。还包括人机界面系统，所述人机界面系统与微电子控制器电连接。还包括操控器，所述液压执行器件为自动液压升降平台，包括工作平台和液压执行机构，所述液压执行机构包括第一液压油缸、第二液压油缸、第三液压油缸、第四液压油缸，所述位置传感器包括第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和第四位置传感器，操控器与微电子控制器电连接，微电子控制器得到操控器发出的控制命令，微电子控制器输出相应的模拟电信号给液压控制系统，所述液压控制系统分别给第一液压油缸、第ニ液压油缸、第三液压油缸、第四液压油缸相应的压力流量，第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和第四位置传感器分别设置在第一液压油缸、第二液压油缸、第三液压油缸、第四液压油缸处，第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和第四位置传感器分别将第一液压油缸、第二液压油缸、第三液压油缸、第四液压油缸的位置信号传递给微电子控制器。本实用新型基于含嵌入式系统的微电子控制系统为核心部件，通过液压比例阀控制液压油缸协同工作，采用数字位置传感器反馈形成一个完整的控制链，从而达到各液压油缸高速平衡运动，是集动态控制软件、嵌入式微电子、电器控制及液压系统之大成；所以具有液压系统的简洁高效和嵌入式微电子全反馈控制的准确和协调性。将本实用新型运用于设备，就能使设备即简洁高效又协调一致。
图I为本实用新型的原理框图；图2为本实用新型的液压控制系统结构示意图；图3为本实用新型的液压执行器件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进ー步详细描述。如图I 2所示，ー种微电子控制液压高速平衡运动系统，包括微电子控制器I、液压控制系统2、液压执行器件3和位置传感器4，所述液压控制系统2包括液压比例阀放大模块2-1、液压比例阀2-2和液压泵2-3，所述微电子控制器I与液压控制系统2的液压比例阀放大模块2-1电连接，所述液压控制系统2控制液压执行器件3的动作，所述微电子控制器I发出控制信号，经由液压比例阀放大模块2-1转变成比例阀控制模拟电信号后，输出给液压控制系统2的液压比例阀2-2，比例阀控制模拟电信号控制液压比例阀2-2的位置，从而控制液压执行器件3中的液压执行机构5的压カ流量，使液压执行机构5在控制的运动状态下运动，位置传感器4实时感应液压执行器件3的位置变化并将该位置变化传送给微电子控制器I。所述微电子控制器I为MPU或MCU。如图2所示，所述液压控制系统2还包括液压单向阀2-4、顺序阀2-5、蓄能器2_6、压カ传感器2-7和溢流阀2-8，所述液压单向阀2-4、顺序阀2-5和液压比例阀2_2至少有两个，液压单向阀2-4、顺序阀2-5以及液压比例阀2-2依次通过管道连接，至少两个液压比例阀2-2均与液压泵2-3连接，所述压カ传感器2-7设置在液压泵2-3处，所述溢流阀2_8通过管道与液压比例阀2-2相连通。如图I所示，还包括人机界面系统6，所述人机界面系统6与微电子控制器I电连接。如图3所示，还包括操控器3-12，所述液压执行器件3为自动液压升降平台，包括工作平台3-1和液压执行机构5，所述液压执行机构5包括第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8，所述位置传感器4包括第一位置传感器4_3、第二位置传感器4-5、第三位置传感器4-7和第四位置传感器4-9，操控器3-12与微电子控制器I电连接，微电子控制器I得到操控器3-12发出的控制命令，微电子控制器I输出相应的模拟电信号给液压控制系统2,所述液压控制系统2分别给第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8相应的压力流量，第一位置传感器4-3、第二位置传感器4-5、第三位置传感器4-7和第四位置传感器4-9分别设置在第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8处，第一位置传感器4-3、第二位置传感器4-5、第三位置传感器4-7和第四位置传感器4-9分别将第一液压油缸5-2、第ニ液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8的位置信号传递给微电子控制器I。本实用新型包括I)含嵌入式系统的微电子控制器1，用于系统的数字控制及反馈处理。2)由液压比例阀2-2等组成的液压控制系统2，用于系统对各油缸的压力流量控制，使油缸按微电子控制器I的要求运动。3)液压执行器件3 (包括油缸、液压马达等)，用于执行微电子控制器I的指令，按微电子控制器I指定的方式运动。4)数字位置传感器4，随时反馈油缸的运动位置，使微电子控制器I能及时准确知道油缸运动状态并做出相应调整。5)人机界面系统6，使微电子控制器I能随时得知操作人员的需求。本实用新型工作的时候，如图I所示，首先由微电子控制器I的MPU (或MCU)发出控制信号，经由液压比例阀放大模块2-1转变成比例阀控制模拟电信号后；输出给液压控制系统2的液压比例阀2-2，模拟电信号控制液压比例阀2-2的位置，从而控制进出液压执行机构5的压カ流量，使液压执行机构5在控制的运动状态下运动；同时位置传感器4实时感应液压执行机构5的位置变化，并反馈给微电子控制器I的MPU(或MCU)。整个控制循环形成全反馈控制，保证控制的准确及稳定性，并且这样的控制循环有多个，由嵌入式软件系统协调控制保证整个系统运动状态。如图2所示，本实用新型液压控制系统2及执行机构原理液压泵输出液压油，经液压比例阀控制，按规定压カ流量流经液压执行机构，实现系统要求的运动状态。如图3所示，下面结合自动液压升降平台进ー步说明工作平台3-1是由第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8同时抬升的；操作人员只需操控手持式操控器3-12，微电子控制器I得到控制命令，输出相应的模拟电信号给液压控制系统2，液压控制系统2分别给第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8相应的压力流量，使第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8平稳地抬升(或下降)工作平台3-1 ;当由于工作平台3-1上受カ不均匀而使得第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8运动不一致时，第一位置传感器4-3、第二位置传感器4-5、第三位置传感器4-7和第四位置传感器4-9会及时将位置信号传递给微电子控制器I ;微电子控制器I通过运算会自动调整输出的模拟电信号，液压控制系统2得到调整后的模拟电信号，输出调整后的压カ 流量，第一液压油缸5-2、第二液压油缸5-4、第三液压油缸5-6、第四液压油缸5-8得到不同的压カ流量控制而达到平衡运动，使得工作平台3-1始終保持着平稳地抬升(或下降)。由于本实用新型结合了液压系统、位置传感器和含嵌入式系统的微电子控制器形成全反馈控制，使其既具有液压的高效简洁，又有数控的协调及一定精度的特点，因此本实用新型在现代设备中将会有广泛的应用。
权利要求1.ー种微电子控制液压高速平衡运动系统，其特征在于包括微电子控制器(I)、液压控制系统(2)、液压执行器件(3)和位置传感器(4)，所述液压控制系统(2)包括液压比例阀放大模块(2-1)、液压比例阀(2-2)和液压泵(2-3)，所述微电子控制器⑴与液压控制系统(2)的液压比例阀放大模块(2-1)电连接，所述液压控制系统(2)控制液压执行器件(3)的动作，所述微电子控制器⑴发出控制信号，经由液压比例阀放大模块(2-1)转变成比例阀控制模拟电信号后，输出给液压控制系统⑵的液压比例阀(2-2)，比例阀控制模拟电信号控制液压比例阀(2-2)的位置，从而控制液压执行器件(3)中的液压执行机构(5)的压カ流量，使液压执行机构(5)在控制的运动状态下运动，位置传感器(4)实时感应液压执行器件(3)的位置变化并将该位置变化传送给微电子控制器(I)。
2.根据权利要求I所述的微电子控制液压高速平衡运动系统，其特征在于所述微电子控制器(I)为MPU或MCU。
3.根据权利要求I所述的微电子控制液压高速平衡运动系统，其特征在于所述液压控制系统(2)还包括液压单向阀(2-4)、顺序阀(2-5)、蓄能器(2-6)、压カ传感器(2_7)和溢流阀(2-8)，所述液压单向阀(2-4)、顺序阀(2-5)和液压比例阀(2-2)至少有两个，液压单向阀(2-4)、顺序阀(2-5)以及液压比例阀(2-2)依次通过管道连接，至少两个液压比例阀(2-2)均与液压泵(2-3)连接，所述压カ传感器(2-7)设置在液压泵(2-3)处，所述溢流阀(2-8)通过管道与液压比例阀(2-2)相连通。
4.根据权利要求I所述的微电子控制液压高速平衡运动系统，其特征在于还包括人机界面系统出)，所述人机界面系统出)与微电子控制器(I)电连接。
5.根据权利要求I所述的微电子控制液压高速平衡运动系统，其特征在于还包括操控器(3-12)，所述液压执行器件(3)为自动液压升降平台，包括工作平台(3-1)和液压执行机构(5)，所述液压执行机构(5)包括第一液压油缸(5-2)、第二液压油缸(5-4)、第三液压油缸(5-6)、第四液压油缸(5-8)，所述位置传感器(4)包括第一位置传感器(4-3)、第二位置传感器(4-5)、第三位置传感器(4-7)和第四位置传感器(4-9)，操控器(3-12)与微电子控制器(I)电连接，微电子控制器(I)得到操控器(3-12)发出的控制命令，微电子控制器(I)输出相应的模拟电信号给液压控制系统(2)，所述液压控制系统(2)分别给第一液压油缸(5-2)、第二液压油缸(5-4)、第三液压油缸(5-6)、第四液压油缸(5-8)相应的压力流量，第一位置传感器(4-3)、第二位置传感器(4-5)、第三位置传感器(4-7)和第四位置传感器(4-9)分别设置在第一液压油缸(5-2)、第二液压油缸(5-4)、第三液压油缸(5-6)、第四液压油缸(5-8)处，第一位置传感器(4-3)、第二位置传感器(4-5)、第三位置传感器(4-7)和第四位置传感器(4-9)分别将第一液压油缸(5-2)、第二液压油缸(5-4)、第三液压油缸(5-6)、第四液压油缸(5-8)的位置信号传递给微电子控制器(I)。
专利摘要本实用新型公开了一种微电子控制液压高速平衡运动系统，包括微电子控制器、液压控制系统、液压执行器件和位置传感器，所述液压控制系统包括液压比例阀放大模块、液压比例阀和液压泵，所述微电子控制器与液压控制系统的液压比例阀放大模块电连接，所述液压控制系统控制液压执行器件的动作，所述微电子控制器发出控制信号，经由液压比例阀放大模块转变成比例阀控制模拟电信号后，输出给液压控制系统的液压比例阀，模拟电信号控制液压比例阀的位置，从而控制液压执行器件中的液压执行机构的压力流量，使液压执行机构在控制的运动状态下运动，位置传感器实时感应液压执行器件的位置变化并将该位置变化传送给微电子控制器。本实用新型即高效简洁又有精度能协调工作。
文档编号F15B21/08GK202391873SQ20112055043
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者李筱俊, 潘龙亚, 钟全亮 申请人:常州中晟智能科技有限公司