CN201502578U - 油缸运动精确控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了油缸运动精确控制装置，包括控制油缸运动的伺服电机、控制阀、反馈螺旋幅、微调整联轴器、滑动联轴器，控制阀的活塞的一端通过微调整联轴器与反馈螺旋幅连接成一个整体，控制阀的活塞的另一端通过滑动联轴器与伺服电机连接，反馈螺旋幅的螺母与油缸的活塞杆连接；本实用新型不需要各种液压阀、伺服阀、定量泵等，甚至可以不需要油过滤器，对油质的要求不高；系统简洁，使用和维护简单，设备成本较低；而且油缸的行程直接对应伺服电机的转角，控制精度大大提高，还可手动控制油缸的运动，可用于单作用油缸和双作用油缸，并且可安装在油缸内部使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制油缸运动的技术领域，特别是一种能保障油缸保持当前位置的油缸运动精确控制装置。
背景技术
目前国内外的油缸运动控制主要是采用伺服阀对油缸的运动进行控制；该模式的控制装置系统结构复杂，主要包括各种液压阀、伺服阀组成的阀组，甚至还包括有定量泵，系统比较庞大，成本高，另一方面为了保证伺服阀的可靠工作，即防止伺服阀太卡，所以对油质的要求很高，有必要时需要增加油过滤器，这样就又会增加设备成本。
同时，如果掉电还可能导致油缸位置变化，且该变化是不确定的。同时该模式的控制装置操作与维护也较为麻烦、复杂。
发明内容
本实用新型旨在克服上述技术缺陷，特别提供了一种新型的油缸运动精确控制装置，可以有效解决现有油缸运动控制装置结构复杂以及掉电后不稳定的问题。
本实用新型是通过下述技术方案实现的：
油缸运动精确控制装置，其特征在于：包括控制油缸运动的伺服电机、控制阀、反馈螺旋幅、微调整联轴器、滑动联轴器，控制阀的活塞的一端通过微调整联轴器与反馈螺旋幅连接成一个整体，控制阀的活塞的另一端通过滑动联轴器与伺服电机连接，反馈螺旋幅的螺母与油缸的活塞杆连接。
所述伺服电机还可以连接用于位置检测的旋转编码器。
所述油缸的活塞杆上设置有位移传感器。
本装置的工作原理如下：
1)当油缸需要运动的时候，旋转反馈螺旋幅带动控制阀的活塞移动，打开控制阀窗口，使压力油进入(或流出)油缸的两腔，从而让油缸活塞杆运动；通过控制反馈螺旋幅的转速来改变控制阀窗口打开的大小，从而达到控制油缸活塞杆运动速度的目的。当反馈螺旋幅旋转到某一位置时，油缸活塞杆的运动也会带动反馈螺旋幅的螺母运动到该位置，使控制阀窗口封闭，油缸停止运动。
2)当油缸活塞杆停留在某一位置时，如果由于外力使得活塞杆的位置发生了变化，而活塞杆和反馈螺旋幅的螺母是连为一个整体的，由于反馈螺旋幅的自锁，因此会带动反馈螺旋运动，反馈螺旋位置的变化则带动控制阀活塞移动，打开控制阀窗口，使压力油进入(或流出)油缸的两腔，从而让油缸活塞杆运动回到初始位置，直到封闭控制阀窗口。
3)掉电后，因为反馈螺旋幅自锁，螺旋和螺母的相对位置不会发生变化，即可保证油缸活塞杆的位置也不会发生变化。
4)掉电后，可以通过手动旋转反馈螺旋幅使油缸活塞杆按照需要进行运动，并且该旋转仅需要克服反馈螺旋幅的摩擦力和极小的液动力，因此仅需很小的力矩就可以操作油缸运动。
本实用新型不需要各种液压阀、伺服阀、定量泵等，甚至可以不需要油过滤器，对油质的要求不高；系统更加简洁，使用和维护更加简单；而且油缸的行程直接对应伺服电机的转角，控制精度大大提高。掉电后，油缸可长时间保持当前位置；并且可以通过手动对油缸的运动进行控制。
本实用新型的优点在于：
1)本装置无需改变原有油缸的结构，就可实现对油缸运动的精确控制，达到油缸运动自动控制、当前位置保持、手动操作的目的和功能；
2)自动控制可通过步进电机或伺服电机来实现，位置检测可通过旋转编码器或位移传感器进行，降低了装置的成本；
3)在自动控制失灵(如掉电等)的情况下保持油缸处于当前位置，并可进行手动操作；
4)该装置可用于单作用油缸，通过不同的控制阀也可用于双作用油缸，并且可安装在油缸内部使用。
附图说明
图1为本实用新型用于单作用油缸的结构示意图
图2为本实用新型用于双作用油缸的结构示意图
图中标记：1控制阀，2反馈螺旋幅，3微调整联轴器，4旋转编码器，5位移传感器，6伺服电机，7油缸A腔，8油缸B腔。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，单作用油缸，A腔7面积大于B腔8面积，B腔8一般通入压力油，油缸活塞杆的运动主要靠A腔7的压力来控制。
油缸运动精确控制装置，包括控制油缸运动的伺服电机6、控制阀1、反馈螺旋幅2、微调整联轴器3、滑动联轴器，控制阀1的活塞的一端通过微调整联轴器3与反馈螺旋幅2连接成一个整体，控制阀1的活塞的另一端通过滑动联轴器与伺服电机6连接，反馈螺旋幅2的螺母与油缸的活塞杆连接。
所述伺服电机6还连接有用于位置检测的旋转编码器4。
所述油缸的活塞杆上设置有位移传感器5。
本装置采用流量控制技术和流量反馈技术，各重要零件均经过精密加工，使机械间隙尽量减到最小，以保证控制精度。本装置的整机结构简洁新颖，安装调试、操作和维护均十分方便。
图1中本装置安装在单作用油缸的外部，但也可以根据需要安装在单作用油缸的内部，而且可以根据需要对老式的油缸进行改造，以达到油缸活塞杆运动的精确控制。
本装置的工作原理如下：
1)当油缸需要运动的时候，旋转反馈螺旋幅带动控制阀的活塞移动，打开控制阀窗口，使压力油进入(或流出)油缸的两腔，从而让油缸活塞杆运动；通过控制反馈螺旋幅的转速来改变控制阀窗口打开的大小，从而达到控制油缸活塞杆运动速度的目的。当反馈螺旋幅旋转到某一位置时，油缸活塞杆的运动也会带动反馈螺旋幅的螺母运动到该位置，使控制阀窗口封闭，油缸停止运动。
2)当油缸活塞杆停留在某一位置时，如果由于外力使得活塞杆的位置发生了变化，而活塞杆和反馈螺旋幅的螺母是连为一个整体的，由于反馈螺旋幅的自锁，因此会带动反馈螺旋运动，反馈螺旋位置的变化则带动控制阀活塞移动，打开控制阀窗口，使压力油进入(或流出)油缸的两腔，从而让油缸活塞杆运动回到初始位置，直到封闭控制阀窗口。
3)掉电后，因为反馈螺旋幅自锁，螺旋和螺母的相对位置不会发生变化，即可保证油缸活塞杆的位置也不会发生变化。
4)掉电后，可以通过手动旋转反馈螺旋幅使油缸活塞杆按照需要进行运动，并且该旋转仅需要克服反馈螺旋幅的摩擦力和极小的液动力，因此仅需很小的力矩就可以操作油缸运动。
实施例2
如图2所示，双作用油缸，A腔7面积等于B腔8面积，油缸活塞杆的运动靠控制A、B两腔的压力来控制。
油缸运动精确控制装置，包括控制油缸运动的伺服电机6、控制阀1、反馈螺旋幅2、微调整联轴器3、滑动联轴器，控制阀1的活塞的一端通过微调整联轴器3与反馈螺旋幅2连接成一个整体，控制阀1的活塞的另一端通过滑动联轴器与伺服电机6连接，反馈螺旋幅2的螺母与油缸的活塞杆连接。
所述伺服电机6还连接有用于位置检测的旋转编码器4。
所述油缸的活塞杆上设置有位移传感器5。
本装置采用流量控制技术和流量反馈技术，各重要零件均经过精密加工，使机械间隙尽量减到最小，以保证控制精度。本装置的整机结构简洁新颖，安装调试、操作和维护均十分方便。
本装置可以安装在双作用油缸的外部，也可以根据需要安装在双作用油缸活塞杆的一端，或者根据需要对老式的油缸进行改造，以达到油缸活塞杆运动的精确控制。
本装置的工作原理如下：
1)当油缸需要运动的时候，旋转反馈螺旋幅带动控制阀的活塞移动，打开控制阀窗口，使压力油进入(或流出)油缸的两腔，从而让油缸活塞杆运动；通过控制反馈螺旋幅的转速来改变控制阀窗口打开的大小，从而达到控制油缸活塞杆运动速度的目的。当反馈螺旋幅旋转到某一位置时，油缸活塞杆的运动也会带动反馈螺旋幅的螺母运动到该位置，使控制阀窗口封闭，油缸停止运动。
2)当油缸活塞杆停留在某一位置时，如果由于外力使得活塞杆的位置发生了变化，而活塞杆和反馈螺旋幅的螺母是连为一个整体的，由于反馈螺旋幅的自锁，因此会带动反馈螺旋运动，反馈螺旋位置的变化则带动控制阀活塞移动，打开控制阀窗口，使压力油进入(或流出)油缸的两腔，从而让油缸活塞杆运动回到初始位置，直到封闭控制阀窗口。
3)掉电后，因为反馈螺旋幅自锁，螺旋和螺母的相对位置不会发生变化，即可保证油缸活塞杆的位置也不会发生变化。
4)掉电后，可以通过手动旋转反馈螺旋幅使油缸活塞杆按照需要进行运动，并且该旋转仅需要克服反馈螺旋幅的摩擦力和极小的液动力，因此仅需很小的力矩就可以操作油缸运动。
本实用新型不限于上述实施方式。
Claims (3)
1.油缸运动精确控制装置，其特征在于：包括控制油缸运动的伺服电机(6)、控制阀(1)、反馈螺旋幅(2)、微调整联轴器(3)、滑动联轴器，控制阀(1)的活塞的一端通过微调整联轴器(3)与反馈螺旋幅(2)连接成一个整体，控制阀(1)的活塞的另一端通过滑动联轴器与伺服电机(6)连接，反馈螺旋幅(2)的螺母与油缸的活塞杆连接。
2.根据权利要求1所述的油缸运动精确控制装置，其特征在于：所述伺服电机(6)还连接用于位置检测的旋转编码器(4)。
3.根据权利要求1所述的油缸运动精确控制装置，其特征在于：所述油缸的活塞杆上设置有位移传感器(5)。
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|---|---|---|---|
| CN2009201769608U CN201502578U (zh) | 2009-09-22 | 2009-09-22 | 油缸运动精确控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102297175A (zh) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | 广东科达机电股份有限公司 | 定量供油器 |
| CN106812761A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-06-09 | 武汉科技大学 | 曲柄滑块式反馈数字液压缸 |
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2009
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| CN102297175B (zh) * | 2010-06-22 | 2014-12-24 | 广东科达机电股份有限公司 | 定量供油器 |
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