專利名稱：用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，具體而言是指一種檢測稱 重傳感器、測力傳感器及其它測力機(jī)計(jì)量特性的用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動 袖泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)內(nèi)使用的力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)主要分為三類靜重機(jī)、杠桿機(jī)和疊 加式力力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。靜重機(jī)、杠桿機(jī)精度高，但由于設(shè)備價格昂貴，特 別是大噸位的一般廠家難于承受，同時由于其固有特點(diǎn)決定其工作效 率較底。疊加式力力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)在我國是八十年出現(xiàn)的一種新型力標(biāo)準(zhǔn)機(jī) ，由于近年來標(biāo)準(zhǔn)傳感器精度的提高、力源控制穩(wěn)定度的提高、且由 于其價格低廉、工作效率高，近年來已得到普遍認(rèn)可，應(yīng)用范圍迅速 擴(kuò)大，并成為測力、稱重傳感器生產(chǎn)檢測的重要設(shè)備。疊加式力標(biāo)準(zhǔn)
機(jī)目前從加載方式上分有液壓式和^L械式；從加^;^^i上分有手動、
壓電陶瓷自動、寬頻伺服全自動。手動液壓式測試精度不僅取決于設(shè) 備制造精度，還取決于操作者的手感、視覺，不確定因素太多，因此 測試精度很難保證。壓電陶瓷力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，精加載、調(diào)節(jié)、穩(wěn)定都通過 壓電陶瓷的變形來實(shí)現(xiàn)，計(jì)量部門對它檢定發(fā)現(xiàn)方位誤差大，達(dá)不到 要求。分析認(rèn)為可能是由于元件變形的不一致性，改變了受力面的平 面度，造成方位不好。如分析屬實(shí)，則是一個固有缺陷。而且由于其 變形小，對大變形的傳感器、測力環(huán)檢測就顯得沒有辦法。寬頻伺服全自動動標(biāo)準(zhǔn)機(jī)通過自控泵來調(diào)節(jié)油缸壓力。自控泵是是采用容積調(diào) 節(jié)的原理，通過伺服電機(jī)驅(qū)動活塞前后移動，調(diào)整油缸壓力，并用蓄 能器穩(wěn)定壓力。由于其控制原理及結(jié)構(gòu)導(dǎo)致存在以下缺陷(l)加載 后，當(dāng)載荷接近或達(dá)到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時，停止加載，進(jìn)入趨于穩(wěn)定階段 ，這個階段載荷波動開始較大，而后才趨于標(biāo)準(zhǔn)值，此時往往出現(xiàn)力 值過沖現(xiàn)象，導(dǎo)致在檢定傳感器時產(chǎn)生回程效應(yīng)。對檢定傳感器檢定 產(chǎn)生影響。(2)由于力值穩(wěn)定需要一段時間，工作效率較底。(3)難 以保證在一個力值點(diǎn)的長期穩(wěn)定。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高準(zhǔn)確度、力值波動度小、工作 效率高的用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。
本實(shí)用新型是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的 一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油 泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，包括油缸l、換向閥2、伺服驅(qū)動單元、數(shù)據(jù) 采集和控制系統(tǒng)7、反饋單元，換向閥2與油缸1相連，伺服驅(qū)動單 元與換向閥2相連，數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7與伺服驅(qū)動單元相連，反 饋單元與數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7相連，油缸1與反饋單元相連，其特 征在于伺服驅(qū)動單元設(shè)置有兩組，并聯(lián)聯(lián)接于換向閥2上， 一組伺 服驅(qū)動單元負(fù)責(zé)控制油缸1的進(jìn)油，另一組伺服驅(qū)動單元負(fù)責(zé)控制油 缸l的出油。
本實(shí)用新型采用兩組伺服驅(qū)動單元， 一組由油泵3-l、調(diào)速電機(jī) 4-1、電機(jī)驅(qū)動器5-1、油箱6組成的負(fù)責(zé)控制油缸1進(jìn)油的伺服驅(qū) 動單元， 一組由油泵3-2、調(diào)速電機(jī)4-2、電機(jī)驅(qū)動器5-2、油箱6組成的負(fù)責(zé)控制油缸1出油的伺服驅(qū)動單元，換向閥2的出油口與油 缸1相連，油泵3-1的進(jìn)油口與油箱6相連，油泵3-1的出油口與換 向閥2的進(jìn)油口相連，調(diào)速電機(jī)4-1與油泵3-1相連，電機(jī)驅(qū)動器 5-1與調(diào)速電機(jī)4-l相連；油泵3-2的進(jìn)油口與換向閥2的進(jìn)油口相 連，油泵3-2的出油口與油箱6相連，調(diào)速電機(jī)4-2與油泵3-2相連， 電機(jī)驅(qū)動器5-2與調(diào)速電機(jī)4-2相連，電機(jī)驅(qū)動器5-1、電機(jī)驅(qū)動器 5-2分別與數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7相連。 本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置為
調(diào)速電機(jī)4-1、調(diào)速電機(jī)4-2可以為伺服電機(jī)、變頻電機(jī)、步進(jìn) 電機(jī)等可以通過電機(jī)驅(qū)動器來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的電機(jī)。
電機(jī)驅(qū)動器5-1、電機(jī)驅(qū)動器5-2、可以為伺服電機(jī)驅(qū)動器、變 頻器、步進(jìn)電機(jī)控制器等可以用來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的驅(qū)動器。
數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7為計(jì)算機(jī)或單片機(jī)。
反饋單元由標(biāo)準(zhǔn)傳感器儀表8、標(biāo)準(zhǔn)傳感器ll、被測傳感器儀表 9組成。
本實(shí)用新型具有如下有益效果， 一是本實(shí)用新型根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)傳感器 控制目標(biāo)要求，動態(tài)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，不浪費(fèi)電機(jī)功率， 節(jié)能效果顯著，液壓系統(tǒng)不會發(fā)熱，保證系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運(yùn)行；二是， 由于采用二個油泵來控制油缸， 一個進(jìn)油， 一個回油，通過動態(tài)調(diào)節(jié) 二個油泵的轉(zhuǎn)速差可實(shí)現(xiàn)對油缸的高精度控制。三是構(gòu)造簡單，適用 范圍廣，易于實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)制造。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式力標(biāo)
準(zhǔn)機(jī)，包括油缸l，換向閥2，油泵3-l，油泵3-2，調(diào)速電機(jī)4-l，調(diào) 速電機(jī)4-2,電機(jī)驅(qū)動器5-1,電機(jī)驅(qū)動器5-2，油箱6，數(shù)據(jù)采集和 控制系統(tǒng)7，標(biāo)準(zhǔn)傳感器儀表8，被測傳感器儀表9，被測傳感器IO， 標(biāo)準(zhǔn)傳感器ll，受力框架12。其中，換向閥2的出口與油缸1相連， 換向閥2的回油口與油箱6相連，兩組伺服驅(qū)動單元， 一組由油泵3-1、 調(diào)速電機(jī)4-l、電機(jī)驅(qū)動器5-l、油箱6組成的負(fù)責(zé)控制油缸1進(jìn)油的 伺服驅(qū)動單元， 一組由油泵3-2、調(diào)速電機(jī)4-2、電機(jī)驅(qū)動器5-2、油 箱6組成的負(fù)責(zé)控制油缸1出油的伺服驅(qū)動單元，油泵3-1的進(jìn)油口 與油箱6相連，油泵3-l的出油口與換向閥2的進(jìn)油口相連，調(diào)速電 機(jī)4-1與油泵3-1相連，電機(jī)驅(qū)動器5-1與調(diào)速電機(jī)4-1相連；油泵 3-2的進(jìn)油口與換向閥2的進(jìn)油口相連，油泵3-2的出油口與油箱6 相連，調(diào)速電機(jī)4-2與油泵3-2相連，電機(jī)驅(qū)動器5-2與調(diào)速電機(jī)4-2 相連，電機(jī)驅(qū)動器5-l、電機(jī)驅(qū)動器5-2分別與數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7 相連，數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7可選擇采用計(jì)算機(jī)或單片機(jī)，數(shù)據(jù)采集 和控制系統(tǒng)7分別與由標(biāo)準(zhǔn)傳感器儀表8、被測傳感器儀表9組成的反 饋單元相連，標(biāo)準(zhǔn)傳感器儀表8與標(biāo)準(zhǔn)傳感器11相連，被測傳感器儀 表9與被測傳感器10相連，標(biāo)準(zhǔn)傳感器11、被測傳感器10、油缸1 從上至下依次安裝于受力框架12內(nèi)。本實(shí)用新型的工作原理如下
數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7根據(jù)被測傳感器10需要的檢測點(diǎn)(可以多
點(diǎn))，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)力值，開始試驗(yàn)后，數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7通過標(biāo)準(zhǔn)傳 感器儀表8采集標(biāo)準(zhǔn)傳感器11的實(shí)際信號，通過運(yùn)算，向電機(jī)驅(qū)動器 5-1電機(jī)驅(qū)動器5-2發(fā)送速度、轉(zhuǎn)矩指令，電機(jī)驅(qū)動器5-l通過調(diào)速電 機(jī)4-1控制油泵3-1的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，通過換向閥2對油缸1進(jìn)油，電機(jī) 驅(qū)動器5-2通過調(diào)速電機(jī)4^2控制油泵3-2的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，通過換向閥 2對油缸1回油；油泵3-1與油泵3-2的轉(zhuǎn)速差決定油缸1的進(jìn)退、壓 力、速度。油缸1通過標(biāo)準(zhǔn)傳感器儀表8、標(biāo)準(zhǔn)傳感器ll實(shí)時向數(shù)據(jù) 采集和控制系統(tǒng)7發(fā)送信號，數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)7實(shí)時通過運(yùn)算向 電機(jī)驅(qū)動器5-1電機(jī)驅(qū)動器5-2發(fā)送速度、轉(zhuǎn)矩指令，如此形成一個閉 環(huán)控制；直到標(biāo)準(zhǔn)傳感器11的力值達(dá)到設(shè)定的力值，此時數(shù)據(jù)采集和 控制系統(tǒng)7被測傳感器儀表9采集被測傳感器10在設(shè)定力值的信號值。 若有多個力值點(diǎn)需要檢測，則繼續(xù)下一個測力點(diǎn)的檢測。
權(quán)利要求1、一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，包括油缸(1)、換向閥(2)、伺服驅(qū)動單元、油箱(6)、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)(7)、反饋單元，換向閥(2)與油缸(1)相連，伺服驅(qū)動單元與換向閥(2)相連，數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)(7)與伺服驅(qū)動單元相連，反饋單元與數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)(7)相連，油缸(1)與反饋單元相連，其特征在于伺服驅(qū)動單元設(shè)置有兩組，并聯(lián)聯(lián)接于換向閥(2)上，一組伺服驅(qū)動單元負(fù)責(zé)控制油缸(1)的進(jìn)油，另一組伺服驅(qū)動單元負(fù)責(zé)控制油缸(1)的出油。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式 力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其特征在于所述兩組伺服驅(qū)動單元中，負(fù)責(zé)控制油缸(l) 進(jìn)油的一組伺服驅(qū)動單元由油泵(3-1)、調(diào)速電機(jī)(4-1)、電機(jī)驅(qū)動 器(5-1)組成，油泵(3-1)的進(jìn)油口與油箱(6)相連，油泵(3-1) 的出油口與換向閥(2)的進(jìn)油口相連，調(diào)速電機(jī)(4-1)與油泵(3-1) 相連，電機(jī)驅(qū)動器(5-1)與調(diào)速電機(jī)(4-1)相連；負(fù)責(zé)控制油缸(1) 出油的一組伺服驅(qū)動單元由油泵(3-2)、調(diào)速電機(jī)(4-2)、電機(jī)驅(qū)動 器(5-2)、油箱(6)組成，油泵(3-2)的進(jìn)油口與換向閥(2)的 進(jìn)袖口相連，油泵(3-2)的出油口與袖箱(6)相連，調(diào)速電機(jī)(4-2) 與油泵(3-2)相連，電機(jī)驅(qū)動器(5-2)與調(diào)速電機(jī)(4-2)相連， 電機(jī)驅(qū)動器(5-1)、電機(jī)驅(qū)動器(5-2)分別與數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)(7)相連。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其特征在于調(diào)速電機(jī)(4-1)選自伺服電機(jī)、變頻 電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的任意一種。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊 加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其特征在于調(diào)速電機(jī)(4-2)選自伺服電機(jī)、變頻 電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的任意一種。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊 加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其特征在于電機(jī)驅(qū)動器(5-1)選自伺服電機(jī)驅(qū)動 器、變頻器、步進(jìn)電機(jī)控制器的任意一種。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊 加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其特征在于電機(jī)驅(qū)動器(5-2)選自伺服電機(jī)驅(qū)動 器、變頻器、步進(jìn)電機(jī)控制器的任意一種。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式 力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其特征在于數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)(7)為計(jì)算機(jī)或單片 機(jī)。
8、 如權(quán)利要求1所述的一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其特征在于反饋單元由標(biāo)準(zhǔn)傳感器儀表(8)、標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)、被測傳感器儀表(9)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動油泵的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，包括油缸、換向閥、伺服驅(qū)動單元、油箱、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)、反饋單元，換向閥與油缸相連，伺服驅(qū)動單元與換向閥相連，數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)與伺服驅(qū)動單元相連，反饋單元與數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)相連，油缸與反饋單元相連，伺服驅(qū)動單元設(shè)置有兩組，并聯(lián)聯(lián)接于換向閥上，一組伺服驅(qū)動單元負(fù)責(zé)控制油缸的進(jìn)油，另一組伺服驅(qū)動單元負(fù)責(zé)控制油缸的出油。本實(shí)用新型具有節(jié)能、控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01L25/00GK201307048SQ20082016675
公開日2009年9月9日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者勝 劉, 李招海, 李海根 申請人:紹興市肯特機(jī)械電子有限公司