CN104154052B - 液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，包括控制单元、液压驱动单元、液压马达、配电盒、传感器组、压力传感器，其中控制单元的第一信号输出端连接液压驱动单元的信号输入端，压力传感器接入液压马达的液压回路中，压力传感器的信号输出端连接控制单元的第二信号输入端，液压驱动单元的驱动端口与液压马达相连接，配电盒连接液压驱动单元的电源输入端；本发明实现了液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制，同时也提高了判断控制的可靠性，有效避免了机构超行程卡滞或咬死现象的发生。

Description

液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统
技术领域
本发明涉及一种伸缩机构动作判断系统，特别是涉及一种伸缩机构伸收到位的判断系统。
背景技术
自动控制直线伸缩液压传动机常用于锁止某一产品，当产品位置固定时，伸收机构伸出、回收位置固定(即伸收机构伸出、回收的长度固定)，这样靠触发式传感器就可以控制，但是当产品位置不确定时，以上控制系统便无法实现自动停止，工作中常常会出现伸缩机构伸到头后仍然没有将产品锁止或者收到位后仍然没有停止液压传动机的运转的情况的发生，因此经常会造成无法可靠锁紧产品，导致液压传动机损坏和伸缩机构自身的磨损与损坏，解决上述问题的关键点是伸收位置的确定，因此急需一种能够自动判断伸收是否到位的自适应的伸收机构。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，用于解决上述技术问题。
本发明液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，包括控制单元、液压驱动单元、液压马达、配电盒、压力传感器，其中控制单元的第一信号输出端连接液压驱动单元的信号输入端，压力传感器接入液压马达的液压回路中，压力传感器的信号输出端连接控制单元的第二信号输入端，液压驱动单元的驱动端口与液压马达相连接，配电盒连接液压驱动单元的电源输入端。
本发明液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，还包括传感器组，传感器组的信号输出端连接控制单元的第一信号输入端。
所述传感器组包括两个解锁到位传感器和一个锁止到位传感器，解锁到位传感器和一个锁止到位传感器均为霍尔传感器。
所述液压传动伸缩机构包括锁头、螺杆、套筒、解锁到位传感器、锁止到位传感器、液压马达、观察窗口、感应块、发射筒、轴承；液压马达通过螺栓与套筒的上端相连接，发射筒通过螺栓与套筒的下端相连接，套筒的侧壁上开有矩形的观察窗口，观察窗口用透明盖板封闭；套筒内安装有螺杆，螺杆的上部通过轴承支撑，与液压马达相连接，套筒内安装有锁头，锁头与螺杆的下部固定连接。
所述观察窗口的上部两侧安装有两个解锁到位传感器，观察窗口的下部一侧安装有一个锁止到位传感器。
所述观察窗口的内部安装有感应块，感应块与锁头相连接，感应块可以在观察窗口内随锁头的移动而上下移动。
所述控制单元内部设置有第一阈值时间t1。
所述控制单元内部设置有第二阈值时间t2。
本发明在液压驱动单元电路中串入压力传感器实现了液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制，当液压传动伸缩机构碰到任意位置的产品时，液压马达的液压回路中压力升高，压力传感器实时检测，当压力值升高到大于液压马达空载的压力值一定值后，此时液压传动伸缩机构锁紧产品，控制单元发出指令停止执行机构动作；同时设置两个解锁到位传感器与压力传感器相配合，提高了液压传动伸缩机构收到位判断的可靠性，有效防止了机构超行程卡滞或咬死，从而避免了对液压传动伸缩机构自身的损坏。
下面结合附图对本发明的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统作进一步说明。
附图说明
图1为液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统原理示意图；
图2为液压传动伸缩机构结构示意图；
图3为液压传动伸缩机构剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统包括控制单元K、液压驱动单元Z、液压马达6、配电盒P、传感器组C、压力传感器L，其中控制单元K的第一信号输出端连接液压驱动单元Z的信号输入端，控制单元K的第一信号输入端连接传感器组C，压力传感器L接入液压马达6的液压回路中，压力传感器L的信号输出端连接控制单元K的第二信号输入端，液压驱动单元Z的驱动端口与液压马达6相连接，配电盒P连接液压驱动单元Z的电源输入端；
传感器组C包括两个解锁到位传感器4和一个锁止到位传感器5，传感器组C用于采集伸缩机构伸收到位信号，并将采集的信息传输给控制单元K，控制单元K根据采集的信号发出相应的控制指令给液压驱动单元Z，同时控制单元K根据预设程序在特定条件下向液压驱动单元Z发出相应的控制指令，液压驱动单元Z用于驱动液压马达6的正反转与停止，压力传感器L用于检测液压马达6堵转时液压回路中压力升高，并将检测结果反馈给控制单元K，液压马达6用于驱动液压传动伸缩机构伸出、收缩或者停止。
如图2、图3所示，液压传动伸缩机构包括锁头1、螺杆2、套筒3、解锁到位传感器4、锁止到位传感器5、液压马达6、观察窗口7、感应块8、发射筒9、轴承10；解锁到位传感器4和一个锁止到位传感器5均采用霍尔传感器。
液压马达6通过螺栓与套筒3的上端相连接，发射筒9通过螺栓与套筒3的下端相连接，套筒3的侧壁上开有矩形的观察窗口7，观察窗口7用透明盖板封闭，观察窗口7的上部两侧安装有两个解锁到位传感器4，观察窗口7的下部一侧安装有一个锁止到位传感器5，观察窗口7的内部安装有感应块8，感应块8与锁头1相连接，可以在观察窗口7内随锁头1的伸收而内上下移动；套筒3内安装有螺杆2，螺杆2的上部通过轴承10支撑，与液压马达6相连接，套筒3内安装有锁头1，锁头1与螺杆的下部固定连接；
整个液压传动伸缩机构中，液压马达6带动螺杆2转动，螺杆2通过梯形螺纹带动锁头1伸出或者收回，进行相应的产品的锁止或解锁，过程中感应块8随着锁头1的伸缩而上下移动，感应块8运动到观察窗口7的上部时触发解锁到位传感器4，感应块8运动到观察窗口7的下部时触发锁止到位传感器5。
实际应用中，当液压传动伸缩机构要锁止某产品时，液压马达6正转，在液压马达6的转动下螺杆2带动锁头1向外伸出，当感应块8触发锁止到位传感器5后，控制器K接到锁止到位传感器信号，锁头继续前进，当锁头接触到被锁产品时，液压马达6堵转，液压回路中的压力值上升，压力传感器L检测到液压回路中压力值的上升，并将检测结果反馈给控制单元K，当液压回路压力上升到大于液压马达6的空载压力值一定值时，控制单元K发出指令给液压驱动单元Z从而使液压马达6停止动作，完成产品的锁止动作，如果过程中只有电流传感器信号，而没有锁止传感器信号，电机也会停止转动，但会报错。
优选的在控制单元K中预设第一阈值时间t1，该第一阈值时间t1为从感应块8运动到锁止到位传感器5开始计时至锁头1完全伸出的最大时间(具体根据液压传动伸缩机构的伸收速度和锁头1与感应块8的相对位置计算的出)，实际工作中当感应块8经过锁止到位传感器5时控制单元开始计时，当计时时间超过第一阈值时间t1时控制单元K控制液压马达6停止转动；设置第一阈值时间t1后，即使当压力传感器L故障不能正常工作时仍可以根据第一阈值时间t1防止液压传动伸缩机构伸出超行程造成的对自身的损坏；
优选的在控制单元K中预设第二阈值时间t2，该第二阈值时间t2为液压马达6从启动到锁头1完全伸出的最大时间(具体根据液压传动伸缩机构的伸收速度和锁头1的相对位置计算的出)实际工作中当液压马达6启动后控制单元K开始计时，当计时时间大于第二阈值时间t2时，控制单元K控制液压马达6停止转动；设置第二阈值时间t2后，即使当压力传感器L故障不能正常工作时仍可以根据第二阈值时间t2防止液压传动伸缩机构伸出超行程或由于其他原因在途中卡滞时间过长造成的对自身的损坏；
实际应用中，液压传动伸缩机构要解锁被锁止产品时，控制单元K通过判断两个解锁到位传感器4和压力传感器L中的任意两个有有效信号即判定液压传动伸缩机构已经回收到位；即锁头1回收过程中当感应块8到达解锁到位传感器4时，如果两个解锁到位传感器4都正常触发，则控制单元K直接控制液压马达6停止转动完成解锁；如果只有一个解锁到位传感器4正常触发，锁头1继续回收，当锁头1回收到最大限度时液压马达6堵转，液压回路中的压力值上升，压力传感器L检测到液压回路中的压力值上升，并将检测结果反馈给控制单元K，当液压回路中压力值大于液压马达6的空载压力值一定值时，控制单元K发出指令给液压驱动单元Z从而使液压马达6停止动作，完成对产品的解锁动作。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，包括控制单元(K)、液压驱动单元(Z)、液压马达(6)、配电盒(P)、压力传感器(L)，其中控制单元(K)的第一信号输出端连接液压驱动单元(Z)的信号输入端，控制单元(K)的第一信号输入端连接传感器组(C)，压力传感器(L)接入液压马达(6)的液压回路中，压力传感器(L)的信号输出端连接控制单元(K)的第二信号输入端，液压驱动单元(Z)的驱动端口与液压马达(6)相连接，配电盒(P)连接液压驱动单元(Z)的电源输入端；
所述控制单元(K)用于根据采集的信号发出相应的控制指令给液压驱动单元(Z)，同时控制单元(K)根据预设程序在特定条件下向液压驱动单元(Z)发出相应的控制指令；
液压驱动单元(Z)用于驱动液压马达(6)的正反转与停止；
压力传感器(L)用于检测液压马达(6)堵转时液压回路中压力升高；
液压马达(6)用于驱动相应构件伸缩。
2.根据权利要求1所述的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，还包括传感器组(C)，传感器组(C)的信号输出端连接控制单元(K)的第一信号输入端，传感器组(C)用于采集伸缩机构伸收到位信号，并将采集的信息传输给控制单元(K)。
3.根据权利要求2所述的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，所述传感器组(C)包括两个解锁到位传感器(4)和一个锁止到位传感器(5)，解锁到位传感器(4)和一个锁止到位传感器(5)均为霍尔传感器。
4.根据权利要求3所述的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，所述控制单元(K)内部设置有第一阈值时间t1。
5.根据权利要求4所述的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，所述控制单元(K)内部设置有第二阈值时间t2。
6.根据权利要求5所述的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，所述液压传动伸缩机构包括锁头(1)、螺杆(2)、套筒(3)、解锁到位传感器(4)、锁止到位传感器(5)、液压马达(6)、观察窗口(7)、感应块(8)、发射筒(9)、轴承(10)；液压马达(6)通过螺栓与套筒(3)的上端相连接，发射筒(9)通过螺栓与套筒(3)的下端相连接，套筒(3)的侧壁上开有矩形的观察窗口(7)，观察窗口(7)用透明盖板封闭；套筒(3)内安装有螺杆(2)，螺杆(2)的上部通过轴承(10)支撑与液压马达(6)相连接，套筒(3)内安装有锁头(1)，锁头(1)与螺杆(2)的下部固定连接。
7.根据权利要求6所述的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，所述观察窗口(7)的上部两侧安装有两个解锁到位传感器(4)，观察窗口(7)的下部一侧安装有一个锁止到位传感器(5)。
8.根据权利要求7所述的液压传动伸缩机构自适应伸收到位判断控制系统，其特征在于，所述观察窗口(7)的内部安装有感应块(8)，感应块(8)与锁头(1)相连接，感应块(8)可以在观察窗口(7)内随锁头(1)的移动而上下移动。
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