基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及壓力自適應(yīng)平衡控制系統(tǒng)，尤其涉及基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自適應(yīng)壓力平衡系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，最多用于搬運、裝配中，產(chǎn)品載荷多變并且需要操作靈活、精確、高效的場合。其巧妙地應(yīng)用力的平衡原理，令工件在空中形成一種無重力化浮動狀態(tài)，即:工件的重力被相應(yīng)的拉力所平衡，使操作者對工件實施搬運操作時只需很小的操作力。對于操作者而言，無需熟練的點動鍵操作，徒手推拉重物，就可以把重物正確地放到空間中的任何位置，最大負載可達到880Kg。
[0003]本基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)尤其適合應(yīng)用于平衡吊機，控制氣缸的運動可形成一種新型氣動平衡吊機。
[0004]電動平衡吊系統(tǒng)主要采用電機驅(qū)動，需要復(fù)雜、昂貴的控制及伺服系統(tǒng)和電機；
[0005]液壓平衡吊系統(tǒng)運行平穩(wěn)，驅(qū)動力大，但也有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、價格高、維護困難、容易著火。
[0006]氣動平衡吊系統(tǒng)更能充分發(fā)揮平衡吊的作用，工作部件實現(xiàn)了任意位置的定位，大大擴展了其應(yīng)用范圍。
[0007]傳統(tǒng)的平衡吊氣壓控制裝置氣動元件及根據(jù)負載的變化需調(diào)整的參數(shù)較多，系統(tǒng)復(fù)雜，各調(diào)整參數(shù)的匹配較為困難，當負載變化時各參數(shù)需重新調(diào)整，為使用簡便，通常只用于單一選定工件的搬運，對于裝配中載荷多變的工件較為困難；調(diào)壓閥的調(diào)整值的變化范圍值較大，四桿機構(gòu)運動中的力臂變化，平衡吊在工作中需不斷建立的平衡狀態(tài)不穩(wěn)定，平衡吊的工作穩(wěn)定性和精度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的在于提供一種基于微控制器的高度集成的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡單，并且大幅提高平衡吊的工作穩(wěn)定性、應(yīng)用靈活性和精度。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本新型的基于微控制器的高度集成的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)，包括氣壓傳動回路和控制電路；所述氣壓傳動回路包括調(diào)壓閥、進氣電磁閥、排氣電磁閥和壓力傳感器，所述進氣電磁閥一端通過調(diào)壓閥和進氣口連接，另一端與排氣電磁閥相連接，排氣電磁閥的另一端連接在排氣口上，壓力傳感器連接在進氣電磁閥和排氣電磁閥之間，并且通過氣控安全閥與氣缸相連；所述的控制電路包括升降開關(guān)，微控制器，驅(qū)動電路和若干繼電器，所述微控制器輸入端與升降開關(guān)和壓力傳感器相連，輸出端連接在驅(qū)動電路上，驅(qū)動電路通過繼電器分別與進氣電磁閥和排氣電磁閥相連接。
[0010]為了保證控制系統(tǒng)在電磁閥損壞的情況下持續(xù)工作，該氣壓傳動回路還包括備用電磁閥，備用電磁閥連接在調(diào)壓閥和進氣電磁閥之間形成一個備用氣壓傳動回路。
[0011]為了將微控制器外界的電信號隔離，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，所述控制電路還包括兩個光電隔離電路，分別連接在微控制器的輸入端和輸出端。
[0012]為了將外界輸入電壓轉(zhuǎn)換為個元件所需電平，所述電路還包括電源轉(zhuǎn)換電路，該電路一端與電源相連接，另一端連接于各個電路和芯片。
[0013]為了對平衡控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行反饋和設(shè)定，所述控制電路還包括壓力顯示與設(shè)定電路和通信接口電路，其中，壓力顯示與設(shè)定電路與微控制器的通用I/o 口相連接，通信接口電路與微控制器通信口相連接。
[0014]一個優(yōu)選的升降開關(guān)設(shè)置方案是，將其設(shè)置成上升鍵、下降鍵和多個備用鍵。
[0015]為了能對控制系統(tǒng)的電磁閥進行控制，所述繼電器分為進氣繼電器，排氣繼電器，備用繼電器，分別于進氣電磁閥，排氣電磁閥和備用電磁閥連接。
[0016]為了保證系統(tǒng)的安全性，所述控制電路還包括報警電路，報警電路與驅(qū)動電路相連接。
[0017]本實用新型的基于本微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)的智能氣動平衡吊系統(tǒng)和傳統(tǒng)的氣動平衡吊比具有氣路簡單可靠，體積小重量輕集成度高，適用范圍大，操作簡便、靈活、可靠，負載變化時無需調(diào)整，在一個工位上可對多種重量的配件進行搬運和裝配，可有效的減少生產(chǎn)線的工位數(shù)量，提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0018]圖1中虛線內(nèi)是本實用新型自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)的控制盒內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是控制電路的電路圖。
[0020]圖中是調(diào)壓閥，12是進氣電磁閥，13是排氣電磁閥，14是備用電磁閥，15是壓力傳感器，16是控制電路，17是通信口及電路按鍵，18是氣控安全閥，19是氣缸，110是排氣口，111是氣路I接口，112是氣路2接口，113是進氣口，114是電源接口，21是上升鍵，22是下降鍵，23是備用鍵，24是輸入信號光電隔離電路，25是微控制器，251是控制信號輸入口，252是控制信號輸出口，253是壓力傳感器信號輸入口，254是微控制器的通用I/O 口，255是通信信號輸出口，26是壓力顯示與設(shè)定電路，27是通信接口電路，28是輸出信號光電隔離電路，29是驅(qū)動電路，210是進氣繼電器，211是排氣繼電器，212是備用繼電器，213是報警電路，214是壓力傳感器接口。
【具體實施方式】
[0021]如圖1，圖2，本實用新型基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)，主要應(yīng)用于平衡吊機中控制平衡吊機氣缸的運動，主要由進氣口 114，排氣口 110，氣控安全閥18和氣缸19，氣壓傳動回路和控制電路組成；其中氣壓傳動回路包括調(diào)壓閥11、進氣電磁閥12、排氣電磁閥13和壓力傳感器15，進氣電磁閥12 —端通過調(diào)壓閥11和進氣口 114連接，另一端與排氣電磁閥13相連接，排氣電磁閥13的另一端連接在排氣口 110上，壓力傳感器15連接在進氣電磁閥12和排氣電磁閥13之間，并且通過氣控安全閥18與氣缸19相連；所述的控制電路包括升降開關(guān)，微控制器25，驅(qū)動電路29和若干繼電器，微控制器輸入端與升降開關(guān)和壓力傳感器15相連，輸出端連接在驅(qū)動電路29上，驅(qū)動電路29通過繼電器分別與進氣電磁閥12、排氣電磁閥13和備用電磁閥14相連接。
[0022]在調(diào)壓閥11和進氣電磁閥12之間還連接有一個備用電磁閥14，形成一個備用氣壓傳動回路，用于在主回路發(fā)生故障時的，能夠保持回路的正常運行。同時在回路和氣缸19之間連接有一個氣控安全閥18，當氣路管道損壞等導(dǎo)致突然失壓時使氣缸中壓縮空氣不能通過其排出，保證氣缸懸停。
[0023]系統(tǒng)通過控制電路控制整個系統(tǒng)運行，其中壓力傳感器15通過壓力傳感器接口214與微控制器上壓力傳感器信號輸入口 253相連，并由微控制器25對升降開關(guān)及壓力傳感器15的輸入信號進行處理，并反饋給繼電器，控制整個氣壓傳動回路的運