CN215932404U - 一种直线气缸位移系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直线气缸位移系统，其技术方案要点是：包括电机接口和机台，所述电机接口上电性连接有电机驱动器，所述电机接口上电性连接有高速光耦，所述高速光耦上电性连接有单片机，所述单片机上电性连接有两组光耦隔离，所述单片机上电性连接有24V输入隔离电源，所述24V输入隔离电源分别与所述高速光耦和一组所述光耦隔离电性连接，所述光耦隔离上电性连接有电磁阀，所述电磁阀上电性连接有气缸，所述机台上固定安装有位置控制器，所述位置控制器与机台控制器电性连接，所述机台控制器与所述电机驱动器电性连接；利用装置能够实现电机信号输出控制气缸运行，以及运行位置能够进行检测，控制系统的运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及气缸位移系统领域，特别涉及一种直线气缸位移系统。
背景技术
由于设备的运动部件在真空腔体内，在腔体内伸缩时要克服大气端的阻力，马达会受到比较大的扭矩阻力，同时马达通过丝杆，滑块传动，时间久了丝杆滑块会磨损，会增大扭矩阻力，电机会停止不动或者丢步，电机失去锁力，电流增大，发热严重，震动加剧，严重影响了设备的正常运行。
参照现有公开号为CN111185793A的中国专利，其公开了一种气缸直线定位器定位系统及控制方法，包括：小滑台送料夹持装置、夹紧松开行程电位器、提升行程电位器和控制子系统；夹紧松开行程电位器设置在小滑台送料夹持装置的滑台上夹动板位移电位器固定支架上；提升行程电位器设置在小滑台送料夹持装置的提升行程电位器固定板上；提升行程电位器固定板设置在托落料滑台侧支撑块上；提升行程电位器用于检测夹料下模块上极限位置信息；控制子系统分别与夹紧松开行程电位器和提升行程电位器连接；控制子系统用于根据夹紧松开行程电位器和提升行程电位器检测的位置信息控制夹料气缸和下压块提升气缸。
上述的这种气缸直线定位器定位系统及控制方法的系统及控制方法可以实现对夹模组位置的实时监控。但是上述的这种气缸直线定位器定位系统及控制方法依旧存在着一些缺点，如：一、无法实现通过电机及时的给气缸输送信号指令，造成气缸和电机不能够同步运行；二、无法有效对电机和气缸进行检测，进而不能够实现对系统进行稳定的控制调节。
实用新型内容
针对背景技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供一种直线气缸位移系统，以解决背景技术中提到的问题。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种直线气缸位移系统，包括电机接口和机台，所述电机接口上电性连接有电机驱动器，所述电机接口上电性连接有高速光耦，所述高速光耦上电性连接有单片机，所述单片机上电性连接有两组光耦隔离，所述单片机上电性连接有24V输入隔离电源，所述24V输入隔离电源分别与所述高速光耦和一组所述光耦隔离电性连接，所述光耦隔离上电性连接有电磁阀，所述电磁阀上电性连接有气缸，所述机台上固定安装有位置控制器，所述位置控制器与机台控制器电性连接，所述机台控制器与所述电机驱动器电性连接，两组所述光耦隔离中包括有五组光耦，五组所述光耦分别为光耦1、光耦2、光耦3、光耦4 和光耦5，所述光耦1和光耦2均与位置传感器电性连接，所述光耦 3和所述光耦4上分别电性连接有三极管1和三极管2，所述高速光耦包括有四组，四组所述高速光耦分别为高速光耦1、高速光耦2、高速光耦3和高速光耦4，所述高速光耦1、所述高速光耦2、所述高速光耦3和所述高速光耦4分别与所述电机接口和所述单片机电性连接。
通过采用上述技术方案，上电后本装置默认开启电磁阀1，关闭电磁阀2，使气缸推拉杆到初始位置，同时单片机输出初始位置信号，电机接口为两相六线制步进电机，包含四根相线两根电源线，步进电机正转与反转相序是相反的，电机停止时会保持对应的停止电平，为保证步进电机相位识别的可靠性，采用高速光耦来识别这三种状态，单片机检测到电机接口正转信号时，开启光耦3，关闭光耦4，驱动三极管1打开电磁阀1，电磁阀2关闭，从而使气缸推拉杆做向前直线运动，红色前进LED指示灯亮，反之气缸推拉杆向后直线运动，绿色后退LED指示灯亮；检测到电机接口停止信号时，电磁阀1和2保持当前状态；电机接口的电源线采用普通光耦5检测，单片机没有检测到电机电源时判定没有电机接入，黄色系统状态LED指示灯灯亮；选配位置传感器1和位置传感器2作为控制器的状态检测，当单片机检测到位置传感器1和位置传感器2同时有效时，或者位置传感器1 和2的检测间隔时间大于预设时间时，单片机关闭对应的光耦3和光耦4，并打开报警继电器，继电器断开，声光警报器进行报警；为了提高控制器的可靠性，电源采用DC隔离模块2405。
较佳的，所述单片机上电性连接有状态指示，所述状态指中包括有LED指示灯、初始位置和报警继电器。
通过采用上述技术方案，可以实现对系统的运行状态进行指示，方便进行操作控制。
较佳的，所述LED指示灯至少设有三组，三组所述LED指示灯分别为红色、黄色和绿色。
通过采用上述技术方案，红色LED指示灯用于显示气缸推拉杆做向前直线运动，绿色LED指示灯等用于显示气缸推拉杆做向后直线运动，黄色LED指示灯用于显示单片机没有检测到电机电源时判定没有电机接入。
较佳的，所述报警继电器中包括有断电继电器和声光警示器。
通过采用上述技术方案，报警继电器用于在系统运行出现错误的时候，进行断电和警报。
较佳的，所述初始位置采用的是距离传感器，所述距离传感器固定安装在电机的输出端部。
通过采用上述技术方案，初始位置用于判定系统是否处于初始位置，以及系统在复位的时候，是否移动到初始位置。
较佳的，所述电机与所述电机接口电性连接，所述电机的输出端固定设有丝杆。
通过采用上述技术方案，电机接口用于实现对电机进行供电以及传输电机信息，且丝杆用于实现传输驱动。
较佳的，所述电磁阀设有两组，两组所述电磁阀分别与所述三极管1和所述三极管2电性连接。
通过采用上述技术方案，电磁阀设有两组，可以实现光耦3和光耦4进行分别控制调节前进和后退。
较佳的，所述电机接口为两相六线制步进电机接口，所述两相六线制包含四根相线两根电源线。
通过采用上述技术方案，两组电源线用于进行供电运行，四组相线用于实现对电机的信号进行传输。
综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：
本实用新型的机台控制器发送命令给电机驱动器，电机驱动器按照接收到的控制命令发送对应的脉冲给电机接口，并且根据高速光耦获取的脉冲信号，判断正转、反转与停止状态，然后控制对应的电磁阀，驱动气缸前进与后退，当运行到设定位置时，触发机台位置传感器，机台控制器检测到后发送对应的命令给电机驱动器，从而实现闭环控制；另外气缸也可以安装位置位置传感器，作为本装置运行状态的检测。
附图说明
图1是本实用新型的控制系统的结构示意图；
图2是本实用新型的系统控制的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
参考图1和图2，一种直线气缸位移系统，包括电机接口和机台，所述电机接口上电性连接有电机驱动器，所述电机接口上电性连接有高速光耦，所述高速光耦上电性连接有单片机，所述单片机上电性连接有两组光耦隔离，所述单片机上电性连接有24V输入隔离电源，所述24V输入隔离电源分别与所述高速光耦和一组所述光耦隔离电性连接，所述光耦隔离上电性连接有电磁阀，所述电磁阀上电性连接有气缸，所述机台上固定安装有位置控制器，所述位置控制器与机台控制器电性连接，所述机台控制器与所述电机驱动器电性连接，两组所述光耦隔离中包括有五组光耦，五组所述光耦分别为光耦1、光耦2、光耦3、光耦4和光耦5，所述光耦1和光耦2均与位置传感器电性连接，所述光耦3和所述光耦4上分别电性连接有三极管1和三极管 2，所述高速光耦包括有四组，四组所述高速光耦分别为高速光耦1、高速光耦2、高速光耦3和高速光耦4，所述高速光耦1、所述高速光耦2、所述高速光耦3和所述高速光耦4分别与所述电机接口和所述单片机电性连接。
通过采用上述技术方案，上电后本装置默认开启电磁阀1，关闭电磁阀2，使气缸推拉杆到初始位置，同时单片机输出初始位置信号，电机接口为两相六线制步进电机，包含四根相线两根电源线，步进电机正转与反转相序是相反的，电机停止时会保持对应的停止电平，为保证步进电机相位识别的可靠性，采用高速光耦来识别这三种状态，单片机检测到电机接口正转信号时，开启光耦3，关闭光耦4，驱动三极管1打开电磁阀1，电磁阀2关闭，从而使气缸推拉杆做向前直线运动，红色前进LED指示灯亮，反之气缸推拉杆向后直线运动，绿色后退LED指示灯亮；检测到电机接口停止信号时，电磁阀1和2保持当前状态；电机接口的电源线采用普通光耦5检测，单片机没有检测到电机电源时判定没有电机接入，黄色系统状态LED指示灯灯亮；选配位置传感器1和位置传感器2作为控制器的状态检测，当单片机检测到位置传感器1和位置传感器2同时有效时，或者位置传感器1 和2的检测间隔时间大于预设时间时，单片机关闭对应的光耦3和光耦4，并打开报警继电器，继电器断开，声光警报器进行报警；为了提高控制器的可靠性，电源采用DC隔离模块2405。
参考图1和图2，所述单片机上电性连接有状态指示，所述状态指中包括有LED指示灯、初始位置和报警继电器。效果为，可以实现对系统的运行状态进行指示，方便进行操作控制。
参考图2，所述LED指示灯至少设有三组，三组所述LED指示灯分别为红色、黄色和绿色。效果为，红色LED指示灯用于显示气缸推拉杆做向前直线运动，绿色LED指示灯等用于显示气缸推拉杆做向后直线运动，黄色LED指示灯用于显示单片机没有检测到电机电源时判定没有电机接入。
参考图2，所述报警继电器中包括有断电继电器和声光警示器。效果为，报警继电器用于在系统运行出现错误的时候，进行断电和警报。
参考图2，所述初始位置采用的是距离传感器，所述距离传感器固定安装在电机的输出端部。效果为，初始位置用于判定系统是否处于初始位置，以及系统在复位的时候，是否移动到初始位置。
较佳的，所述电机与所述电机接口电性连接，所述电机的输出端固定设有丝杆。效果为，电机接口用于实现对电机进行供电以及传输电机信息，且丝杆用于实现传输驱动。
参考图2，所述电磁阀设有两组，两组所述电磁阀分别与所述三极管1和所述三极管2电性连接。先给我，电磁阀设有两组，可以实现光耦3和光耦4进行分别控制调节前进和后退。
较佳的，所述电机接口为两相六线制步进电机接口，所述两相六线制包含四根相线两根电源线。效果为，两组电源线用于进行供电运行，四组相线用于实现对电机的信号进行传输。
使用原理及优点：
上电后本装置默认开启电磁阀1，关闭电磁阀2，使气缸推拉杆到初始位置，同时单片机输出初始位置信号，电机接口为两相六线制步进电机，包含四根相线两根电源线，步进电机正转与反转相序是相反的，电机停止时会保持对应的停止电平，为保证步进电机相位识别的可靠性，采用高速光耦来识别这三种状态，单片机检测到电机接口正转信号时，开启光耦3，关闭光耦4，驱动三极管1打开电磁阀1，电磁阀2关闭，从而使气缸推拉杆做向前直线运动，红色前进LED指示灯亮，反之气缸推拉杆向后直线运动，绿色后退LED指示灯亮；检测到电机接口停止信号时，电磁阀1和2保持当前状态；电机接口的电源线采用普通光耦5检测，单片机没有检测到电机电源时判定没有电机接入，黄色系统状态LED指示灯灯亮；选配位置传感器1和位置传感器2作为控制器的状态检测，当单片机检测到位置传感器1和位置传感器2同时有效时，或者位置传感器1和2的检测间隔时间大于预设时间时，单片机关闭对应的光耦3和光耦4，并打开报警继电器，继电器断开，声光警报器进行报警；为了提高控制器的可靠性，电源采用DC隔离模块2405。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种直线气缸位移系统，包括电机接口和机台，其特征在于：所述电机接口上电性连接有电机驱动器，所述电机接口上电性连接有高速光耦，所述高速光耦上电性连接有单片机，所述单片机上电性连接有两组光耦隔离，所述单片机上电性连接有24V输入隔离电源，所述24V输入隔离电源分别与所述高速光耦和一组所述光耦隔离电性连接，所述光耦隔离上电性连接有电磁阀，所述电磁阀上电性连接有气缸，所述机台上固定安装有位置控制器，所述位置控制器与机台控制器电性连接，所述机台控制器与所述电机驱动器电性连接，两组所述光耦隔离中包括有五组光耦，五组所述光耦分别为光耦1、光耦2、光耦3、光耦4和光耦5，所述光耦1和光耦2均与位置传感器电性连接，所述光耦3和所述光耦4上分别电性连接有三极管1和三极管2，所述高速光耦包括有四组，四组所述高速光耦分别为高速光耦1、高速光耦2、高速光耦3和高速光耦4，所述高速光耦1、所述高速光耦2、所述高速光耦3和所述高速光耦4分别与所述电机接口和所述单片机电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种直线气缸位移系统，其特征在于：所述单片机上电性连接有状态指示，所述状态指中包括有LED指示灯、初始位置和报警继电器。
3.根据权利要求2所述的一种直线气缸位移系统，其特征在于：所述LED指示灯至少设有三组，三组所述LED指示灯分别为红色、黄色和绿色。
4.根据权利要求2所述的一种直线气缸位移系统，其特征在于：所述报警继电器中包括有断电继电器和声光警示器。
5.根据权利要求2所述的一种直线气缸位移系统，其特征在于：所述初始位置采用的是距离传感器，所述距离传感器固定安装在电机的输出端部。
6.根据权利要求5所述的一种直线气缸位移系统，其特征在于：所述电机与所述电机接口电性连接，所述电机的输出端固定设有丝杆。
7.根据权利要求1所述的一种直线气缸位移系统，其特征在于：所述电磁阀设有两组，两组所述电磁阀分别与所述三极管1和所述三极管2电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种直线气缸位移系统，其特征在于：所述电机接口为两相六线制步进电机接口，所述两相六线制包含四根相线两根电源线。
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Denomination of utility model: A Linear Cylinder Displacement System Granted publication date: 20220301 Pledgee: Bank of Communications Ltd. Wuxi branch Pledgor: Wuxi Yubang Semiconductor Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980001252 |