CN111520375B - 特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统及方法,特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统包括气缸、电磁阀、空气传感器及控制模块;所述气缸包括第一进气口与第二进气口,所述电磁阀与所述第一进气口、所述第二进气口连通并向所述第一进气口或所述第二进气口输入压缩空气;所述空气传感器用于检测所述第一进气口或所述第二进气口的空气正压值;所述控制模块接收并根据所述空气传感器检测的空气正压值控制所述电磁阀关闭。本申请提供的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统及方法,能够准确反馈气缸伸缩至目标位置并控制气缸运动。
Description
技术领域
本申请涉及气缸位置定位技术领域,尤指一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统及方法。
背景技术
目前气缸伸出或缩回位置检测通常使用活塞磁环和磁力传感器检测,这种方法只能检测气缸的固定位置。在特殊作业环境中,譬如超低温,超高温,腐蚀性强等,由于无法在气缸头部安装其他传感器时,使得工件目标位置难以确定,气缸伸出或缩回位置不固定时无法检测气缸当前位置并准确的将信号反馈给PLC或其他中央处理器设备。
鉴于此,实有必要提供一种新的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统及方法。
发明内容
鉴于此,有必要提供一种能够准确反馈气缸伸缩至目标位置并控制气缸运动的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统及方法。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统,包括气缸、电磁阀、空气传感器及控制模块;所述气缸包括第一进气口与第二进气口,所述电磁阀与所述第一进气口、所述第二进气口连通并向所述第一进气口或所述第二进气口输入压缩空气;所述空气传感器用于检测所述第一进气口或所述第二进气口的空气正压值;所述控制模块接收并根据所述空气传感器检测的空气正压值控制所述电磁阀关闭。
优选地,所述空气传感器设置于所述电磁阀与所述第一进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第一进气口连通,用于检测所述第一进气口的空气正压值。
优选地,所述空气传感器设置于所述电磁阀与所述第二进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第二进气口连通,用于检测所述第二进气口的空气正压值。
优选地,所述空气传感器的数量为两个,一个空气传感器设置于所述电磁阀与所述第一进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第一进气口连通,另一个空气传感器设置于所述电磁阀与所述第二进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第二进气口连通。
优选地,所述空气传感器为负压空气传感器。
优选地,所述空气传感器包括真空发生器及与所述真空发生器连通的正压空气传感器,所述真空传感器同时与所述电磁阀及所述第一进气口连通或者同时与所述电磁阀及所述第二进气口连通,所述正压空气传感器用于测量所述真空发生器的空气负压。
本申请提供一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法,应用于任所述的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统上,包括以下步骤:
所述电磁阀控制压缩空气进入所述第一进气口或者第二进气口;
所述空气传感器检测所述第一进气口或者第二进气口的空气正压值是否达到预设空气正压值;
所述空气传感器检测的空气正压值达到预设空气正压值,所述控制模块控制所述电磁阀关闭。
优选地,所述电磁阀控制压缩空气进入所述第一进气口或者第二进气口包括,
压缩空气经所述第一进气口进入所述第一腔体并使所述第一腔体的体积变大、所述第二腔体的体积变小,或者压缩空气经所述第二进气口进入所述第二腔体并使所述第二腔体的体积变大、所述第一腔体的体积变小。
优选地,所述第一进气口的空气正压值等于所述第一腔体内的空气正压值,所述第二进气口的空气正压值等于所述第二腔体内的空气正压值。
优选地,所述预设正空气正压值等于压缩空气的空气正压值。
本申请提供的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统,通过所述空气传感器检测所述第一进气口或者第二进气口位置的空气正压值进而判断气缸位置不确定时的气缸头部的当前位置。本申请提供的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统及方法,能够准确反馈气缸伸缩至目标位置并控制气缸运动。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统实施例一的结构示意图;
图2为本申请的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统实施例二的结构示意图;
图3为本申请的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统实施例三的结构示意图;
图4为本申请的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统实施例一另一个实施方式的结构示意图;
图5为本申请的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统中气缸与工件配合的示意图;
图6为本申请的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
请参照图1及图4,本申请提供一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统100,包括气缸10、电磁阀20、空气传感器30及控制模块40。
具体的,所述气缸10包括第一进气口11与第二进气口12,所述电磁阀20与所述第一进气口11、所述第二进气口12连通并向所述第一进气口11或所述第二进气口12输入压缩空气。
进一步的,所述气缸10内设有第一腔体101与第二腔体102,其中所述第一进气口11与所述第一腔体101连通,所述第二进气口12与所述第二腔体102连通。当所述电磁阀20控制压缩空气进入所述第一进气口11时,所述第一腔体101空间扩大,所述第二腔体102的空间缩小。可以理解的,当所述电磁阀20控制压缩空气进入所述第二进气口12时,所述第二腔体102的空间扩大,所述第一腔体101的空间缩小。
所述空气传感器30用于检测所述第一进气口11或所述第二进气口12的空气正压值。所述控制模块40接收并根据所述空气传感器30检测的空气正压值控制所述电磁阀20关闭。
请一并参照图5,本实施方式中,压缩空气从第一进气口11输入使所述气缸10的活塞推出,假设使用的压缩空气正压为0.5Mpa,在所述气缸推出的过程中气缸所述第一空腔101在扩大,此时空气压力传感器所感应到空气正压会低于0.5Mpa,当伸出气缸头部直到接触工件A、工件B或工件C时所述气缸推出运动被工件阻挡,所述气缸10将停止继续推出。所述空气压力传感器30预设的空气正压值为0.5Mpa,此时所述空气压力传感器30所感应到空气正压会瞬间提升回0.5Mpa,达到预设正压值并向所述控制模块40发出信号。所述控制模块40接收所述空气传感器30检测的空气正压值。
请参照图1,在实施例一中,所述空气传感器30设置于所述电磁阀20与所述第一进气口11之间并同时与所述电磁阀20及所述第一进气口11连通,用于检测所述第一进气口11的空气正压值。也即,当所述电磁阀20控制压缩空气进入所述第一进气口11时,所述第一腔体101空间扩大,所述第二腔体102的空间缩小。此时,所述空气传感器30测量的空气正压略小于所述电磁阀20控制压缩空气的空气正压。由于压缩空气在做功,使得所述第一腔体101中的空气正压值远小于压缩空气的空气正压,当所述气缸10头部抵接至目标物体时,所述第一腔体101内的空气正压值达到预设正压值,此时预设正压值也即压缩空气正压值。所述控制模块40接收到所述空气传感器30检测的空气正压值达到预设正压值,所述控制模块40控制所述电磁阀20关闭,进而停止向所述第一腔体101中输入压缩空气。
请参照图2,在实施例二中,所述空气传感器30设置于所述电磁阀20与所述第二进气口12之间并同时与所述电磁阀20及所述第二进气口12连通,用于检测所述第二进气口12的空气正压值。也即,当所述电磁阀20控制压缩空气进入所述第二进气口12时,所述第二腔体102空间扩大,所述第一腔体101的空间缩小。此时,所述空气传感器30测量的空气正压略小于所述电磁阀20控制压缩空气的空气正压。由于压缩空气在做功,使得所述第二腔体102中的空气正压值远小于压缩空气的空气正压,当所述气缸10头部缩回至一定位置时,所述第二腔体101内的空气正压值达到预设正压值,此时预设正压值也即压缩空气正压值。所述控制模块40接收到所述空气传感器30检测的空气正压值达到预设正压值,所述控制模块40控制所述电磁阀20关闭,进而停止向所述第二腔体101中输入压缩空气。
请参照图3,在实施例三中,可以理解的,所述空气传感器30的数量为两个,一个空气传感器30设置于所述电磁阀20与所述第一进气口11之间并同时与所述电磁阀20及所述第一进气口11连通,另一个空气传感器30设置于所述电磁阀20与所述第二进气口12之间并同时与所述电磁阀20及所述第二进气口12连通。此时,无论所述气缸10的头部伸长或者缩回,所述两个空气传感器30总能够精确的向所述控制控快40传递信息,控制所述电磁阀20进而定位所述气缸10伸缩的位置。
本实施方式中,所述空气发生器30为负压空气传感器31。所述负压空气传感器31能够直接测量所述第一进气口11或者第二进气口12位置的空气正压,并经测量信息反馈至所述控制模块40。
请参照图4,在另一个实施方式中,所述空气传感器30包括真空发生器321及与所述真空发生器321连通的正压空气传感器322,所述真空传感器321同时与所述电磁阀20及所述第一进气口11连通或者同时与所述电磁阀20及所述第二进气口12连通,所述正压空气传感器322用于测量所述真空发生器321的空气负压。经所述第一进气口11或所述第二进气口12的压缩气体进入所述气缸10的同时也输入到所述真空发生器50,输入到所述真空发生器50的正压气流被所述真空发生器50释放掉的同时产生真空负压,产生的真空负压由输入的正压气流量大小而定。
具体的,在实施例一中,所述真空发生器50连接于所述第一进气口11与所述空气传感器30之间,所述空气传感器30用于测量所述真空发生器50中的真空负压。
在实施例二中,所述真空发生器50连接于所述第二进气口12与所述空气传感器30之间,所述空气传感器30用于测量所述真空发生器50中的真空负压。
在实施例三中,所述真空发生器50的数量为两个,一个真空发生器50连接于所述第一进气口11与所述第一传感器31之间,另一个真空发生器50连接于所述第二进气口12与所述第二传感器32之间。
本申请提供的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统100,通过所述空气传感器30检测所述第一进气口11或者第二进气口12位置的空气正压值进而判断气缸位置不确定时的气缸头部的当前位置。本申请提供的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统100,能够准确反馈气缸伸缩至目标位置并控制气缸运动。
请参照图6,本申请还提供一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法,应用于所述特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统100上,包括以下步骤:
步骤S01,所述电磁阀20控制压缩空气进入所述第一进气口11或者第二进气口12。
本步骤中,所述电磁阀20控制压缩空气进入所述第一进气口11或者第二进气口12包括,
压缩空气经所述第一进气口11进入所述第一腔体101并使所述第一腔体101的体积变大、所述第二腔体102的体积变小,或者压缩空气经所述第二进气口12进入所述第二腔体102并使所述第二腔体102的体积变大、所述第一腔体101的体积变小。
步骤S02,所述空气传感器30检测所述第一进气口11或者第二进气口12的空气正压值是否达到预设空气正压值。
本步骤中,所述第一进气口11的空气正压值等于所述第一腔体内101的空气正压值,所述第二进气口12的空气正压值等于所述第二腔体内102的空气正压值。
步骤S03,所述空气传感器30检测的空气正压值达到预设空气正压值,所述控制模块40控制所述电磁阀20关闭。
本步骤中,所述预设正空气正压值等于压缩空气的空气正压值。
在一个具体的实施例中,压缩空气从第一进气口11输入使所述气缸10的活塞推出,假设使用的压缩空气正压为0.5Mpa,在所述气缸推出的过程中气缸所述第一空腔101在扩大,此时空气压力传感器所感应到空气正压会低于0.5Mpa,当伸出气缸头部直到接触工件A、工件B或工件C时所述气缸推出运动被工件阻挡,所述气缸10将停止继续推出。所述空气压力传感器30预设的空气正压值为0.5Mpa,此时所述空气压力传感器30所感应到空气正压会瞬间提升回0.5Mpa,达到预设正压值并向所述控制模块40发出信号。所述控制模块40接收所述空气传感器30检测的空气正压值。
本申请提供的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法,能够准确反馈气缸伸缩至目标位置并控制气缸运动。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统,其特征在于,包括气缸、电磁阀、空气传感器及控制模块;所述气缸包括第一进气口与第二进气口,所述电磁阀与所述第一进气口、所述第二进气口连通并向所述第一进气口或所述第二进气口输入压缩空气;所述空气传感器用于检测所述第一进气口或所述第二进气口的空气正压值;所述控制模块接收并根据所述空气传感器检测的空气正压值控制所述电磁阀关闭;
所述空气传感器包括真空发生器及与所述真空发生器连通的正压空气传感器,所述真空发生器同时与所述电磁阀及所述第一进气口连通或者同时与所述电磁阀及所述第二进气口连通,所述正压空气传感器用于测量所述真空发生器的空气负压;
所述空气传感器设置于所述电磁阀与所述第一进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第一进气口连通,用于检测所述第一进气口的空气正压值;
所述空气传感器设置于所述电磁阀与所述第二进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第二进气口连通,用于检测所述第二进气口的空气正压值;
所述气缸内设有第一腔体和第二腔体,所述第一进气口与所述第一腔体连通,所述第二进气口与所述第二腔体连通,当所述电磁阀控制压缩空气进入所述第一进气口时,所述第一腔体空间扩大,所述第二腔体的空间缩小。
2.如权利要求1所述的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统,其特征在于,所述空气传感器的数量为两个,一个空气传感器设置于所述电磁阀与所述第一进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第一进气口连通,另一个空气传感器设置于所述电磁阀与所述第二进气口之间并同时与所述电磁阀及所述第二进气口连通。
3.如权利要求1所述的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统,其特征在于,所述空气传感器为负压空气传感器。
4.一种特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法,应用于任一项如权利要求1-3所述的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的系统上,其特征在于,包括以下步骤:
所述电磁阀控制压缩空气进入所述第一进气口或者第二进气口;
所述空气传感器检测所述第一进气口或者第二进气口的空气正压值是否达到预设空气正压值;
所述空气传感器检测的空气正压值达到预设空气正压值,所述控制模块控制所述电磁阀关闭。
5.如权利要求4所述的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法,其特征在于,所述电磁阀控制压缩空气进入所述第一进气口或者第二进气口包括,
压缩空气经所述第一进气口进入所述第一腔体并使所述第一腔体的体积变大、所述第二腔体的体积变小,或者压缩空气经所述第二进气口进入所述第二腔体并使所述第二腔体的体积变大、所述第一腔体的体积变小。
6.如权利要求5所述的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法,其特征在于,
所述第一进气口的空气正压值等于所述第一腔体内的空气正压值,所述第二进气口的空气正压值等于所述第二腔体内的空气正压值。
7.如权利要求5所述的特殊环境中反馈气缸伸缩至目标位置的方法,其特征在于,
所述预设空气正压值等于压缩空气的空气正压值。
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