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。公開號CN102330712A的中國發(fā)明專利申請公開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)速度可通過調(diào)頻電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。但是，該過程僅適用于對精度要求不嚴(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)信號接收裝置、液壓缸位置反饋信號接收裝置、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)脈沖信號和方向信號傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥門開度信號及開關(guān)信號控制液壓閥閥板開度和電液伺服閥轉(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)信號接收裝置、液壓缸位置反饋信號接收裝置、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接收裝置包括増量式編碼器，上位機(jī)信號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)信號接收裝置和液壓缸位置反饋信號接收裝置與計(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接收裝置還包括信號線和脈沖信號處理電路，液壓缸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)増量式編碼器的碼盤旋轉(zhuǎn)并輸出三組正弦波脈沖信號，碼盤每旋轉(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相脈沖通過脈沖信號處理電路轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)脈沖，碼盤每旋轉(zhuǎn)360度輸出的ー個(gè)Z相脈沖，計(jì)數(shù)脈沖和Z相脈沖通過信號線輸入計(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，所述Z相脈沖為零位脈沖，通過比較A相脈沖和B相脈沖的先后來判斷編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過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)信號接收裝置還包括信號傳輸線，上位機(jī)要求液壓缸行走的長度以計(jì)數(shù)脈沖表示，液壓缸位移長度的増加或減少以方向指示信號表示，計(jì)數(shù)脈沖和方向指示信號通過信號 傳輸線輸入計(jì)數(shù)器芯片。優(yōu)選的是，所述方向指不信號為I表不液壓缸長度增加，方向指不信號為O表不液壓缸長度減少。優(yōu)選的是，所述操作単元包括數(shù)碼管和鍵盤。優(yōu)選的是，所述計(jì)數(shù)器芯片對上位機(jī)信號接收裝置和液壓缸位置反饋信號接收裝置產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過選通線進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示；同時(shí)鍵盤操作產(chǎn)生的數(shù)字信號輸入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸總線進(jìn)入計(jì)數(shù)器芯片，通過數(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)輸出的閥門開度信號通過數(shù)據(jù)線傳輸給液壓閥，控制液壓閥的閥板開度，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號以保證其速度位置同歩。優(yōu)選的是，單片機(jī)的管腳通過數(shù)據(jù)線連接電液伺服閥，單片機(jī)輸出的開關(guān)信號I和開關(guān)信號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)信號接收裝置、液壓缸位置反饋信號接收裝置、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)脈沖信號和方向信號傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥板開度信號及開關(guān)信號控制液壓閥閥板開度和電液伺服閥轉(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
對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。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)信號接收裝置、液壓缸位置反饋信號接收裝置、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接收裝置包括増量式編碼器、信號線和脈沖信號處理電路，上位機(jī)信號接收裝置包括上位機(jī)和信號傳輸線，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)信號接收裝置和液壓缸位置反饋信號接收裝置與計(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為ー個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的増量式編碼盤信號，液壓缸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)増量式編碼器的碼盤旋轉(zhuǎn)并輸出三組脈沖信號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。碼盤每旋轉(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為ー個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的増量式編碼盤信號。信號由三根信號線A、 B和Z組成。其中A、B為相差90度的脈沖信號，碼盤每旋轉(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(既液壓缸的伸出長度)。Z則表示如果從第一次Z信號出現(xiàn)到下一次Z信號出現(xiàn)編碼器旋轉(zhuǎn)了 360度。上位機(jī)要求液壓缸行走的長度以計(jì)數(shù)脈沖表示，液壓缸位移長度的増加或減少以方向指示信號表示，計(jì)數(shù)脈沖和方向指示信號通過信號傳輸線輸入計(jì)數(shù)器芯片。方向指示信號為“I”時(shí)表不液壓缸長度增加，方向指不信號為“O”時(shí)表不液壓缸長度減少。計(jì)數(shù)器芯片對上位機(jī)信號接收裝置和液壓缸位置反饋信號接收裝置產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過選通線進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示；同時(shí)鍵盤操作產(chǎn)生的數(shù)字信號輸入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸總線進(jìn)入計(jì)數(shù)器芯片，通過數(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)輸出的閥門開度信號通過數(shù)據(jù)線傳輸給液壓閥，控制液壓閥的閥板開度，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號以保證其速度位置同歩。單片機(jī)的管腳通過數(shù)據(jù)線連接電液伺服閥，單片機(jī)輸出的開關(guān)信號I和開關(guān)信號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)信號接收裝置、液壓缸位置反饋信號接收裝置、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)脈沖信號和方向信號傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥板開度信號及開關(guān)信號控制液壓閥閥板開度和電液伺服閥轉(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)信號接收裝置、液壓缸位置反饋信號接收裝置、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接收裝置包括增量式編碼器，上位機(jī)信號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)信號接收裝置和液壓缸位置反饋信號接收裝置與計(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接收裝置還包括信號線和脈沖信號處理電路，液壓缸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)增量式編碼器的碼盤旋轉(zhuǎn)并輸出三組脈沖信號，碼盤每旋轉(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相脈沖通過脈沖信號處理電路轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)脈沖，碼盤每旋轉(zhuǎn)360度輸出一個(gè)Z相脈沖，計(jì)數(shù)脈沖和Z相脈沖通過信號線輸入計(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，所述Z相脈沖為零位脈沖，通過比較A相脈沖和B相脈沖的先后來判斷編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過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)信號接收裝置還包括信號傳輸線，上位機(jī)要求液壓缸行走的長度以計(jì)數(shù)脈沖表示，液壓缸位移長度的增加或減少以方向指示信號表示，計(jì)數(shù)脈沖和方向指示信號通過信號傳輸線輸入計(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為I表示液壓缸長度增加，方向指示信號為O表示液壓缸長度減少。
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。
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)器芯片對上位機(jī)信號接收裝置和液壓缸位置反饋信號接收裝置產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過選通線進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示；同時(shí)鍵盤操作產(chǎn)生的數(shù)字信號輸入單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸總線進(jìn)入計(jì)數(shù)器芯片，通過數(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)輸出的閥門開度信號通過數(shù)據(jù)線傳輸給液壓伺服閥，控制液壓伺服閥的閥板開度，使液壓缸跟進(jìn)上位機(jī)給定信號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)的管腳通過數(shù)據(jù)線連接電液伺服閥，單片機(jī)輸出的開關(guān)信號I和開關(guān)信號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)信號接收裝置、液壓缸位置反饋信號接收裝置、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)脈沖信號和方向信號傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)輸出閥板開度信號及開關(guān)信號控制液壓閥閥板開度和電液伺服閥轉(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F15B13/08GK202628652SQ20122024779
公開日2012年12月26日 申請日期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 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)