CN2201692Y

CN2201692Y - 油压伺服控制装置

Info

Publication number: CN2201692Y
Application number: CN 94216743
Authority: CN
Inventors: 张伏荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2004-06-30

Abstract

一种由旋转驱动源、齿轮组、伺服信号强度调整机构、伺服阀、液压驱动单元及被驱动体等组成的油压伺服控制装置，其特征是摇臂30紧靠连动肩部 210的一端为入力侧307，中段设有一支轴302，靠近伺服阀的一端是出力侧308，在摇臂30上设置有一电子探测装置4。

Description

本实用新型涉及一种利用一旋转驱动源使其连动的可调式摇臂产生一象位移动作的油压伺服控制装置。

在传统机械式油压伺服阀的数字化控制装置的实际应用中，对于系统原件规格的要求须十分严苛，否则易产生共振、加减速不良、控制表现不佳以及使用养护条件过苛等等诸多缺点。

本实用新型的主要目的是在于提供一种可根据系统条件变异而以一伺服信号强度调整机构来适度地调整伺服信号强度，以及提供一种以机械和电子方式作反馈校正控制的双重闭环路伺服系统的油压伺服控制装置。

本实用新型的目的是通过如下措施达到的。

本实用新型所述的油压伺服控制装置是由旋转驱动源、齿轮组、伺服信号强度调整机构、伺服阀、液压驱动单元及被驱动体等组成的，其中摇臂30紧靠连动肩部210的一端为入力侧307，中段设有一支轴302，靠近伺服阀5的一端是出力侧308，在摇臂30上设置有一电子探测装置4。

下面结合附图及实施例对本实用新型所述的油压伺服控制装置作进一步的详述。

图1是本实用新型所述的伺服控制装置的示意图。

图2是本实用新型所述的伺服控制装置的信号强度调整机构及其相应零部件的组装示意图。

本实用新型所述的油压伺服控制装置，是由一旋转驱动源1、齿轮组2、伺服信号强度调整机构3、电子探测装置4、伺服阀5、液压驱动单元6及一被驱动体7所构成；其中，

旋转驱动源1：是为一作旋转运动伺服马达10。

齿轮组2：是由一伺服马达10上设有一驱动齿轮20，且连动一从动轮21，从动轮21内含一螺帽22，此螺帽22可于螺杆23上作轴向位移，另从动轮21一侧设有一下凹的连动肩部210。

伺服信号强度调整机构3：有一摇臂30，紧靠连动肩部210的一端为双叉入力侧307，靠近伺服阀5的是出力侧308，中段设有一支轴302加以支撑，该摇臂30的双叉入力侧端设有两连动滚轮301靠紧连动肩部210的侧边，摇臂30中段为一透空处303，恰可容设以支轴302贯穿的下支架304与上支架305于其中，且以一盖板306覆盖于上支架305上并螺固于摇臂30的两侧，另外其出力侧308恰可推动伺服阀5的中轴50。

电子探测装置4：是于其摇臂30上设一触动装置40，当摇臂一有角位移时，使其与电子距离侦测器41间可产生一距离变化，以便将其变化信号传出加以处理。

借助于上述构件的组成，系统动作起始于旋转驱动源1的伺服马达10受外部命令开始旋转，接着驱动齿轮20传动从动轮21，使其螺帽22作同步旋转，因为螺杆23是固定不能旋转的，所以当螺帽22一有旋转动作时，它便带动从动轮21作轴向的位移，并迫使利用连动滚轮301靠紧连动肩部210的摇臂3以支轴302作支点相应摇摆，然后命令再从摇臂30的另一端迫使靠紧在其上的伺服阀5的中轴50跟随移动，于是触发伺服阀5产生控制功能，输出压力油到液压驱动单元6的油压缸60去驱使被驱动体7依命令运动，上述过程属于前半段驱动循环。

后半段反馈循环则有二个不同的方式，一个是机械式，一个是电子式。

第一道机械式反馈循环的命令信号起始于被驱动体7产生伺服滞后（SERVOLAG），然后拉着固定其上的螺杆23连同螺帽22，把滞后位移信号自从动轮21上的连动肩部210传给摇臂30的连动滚轮301上，使得摇臂30跟随摇摆，并触发伺服阀5依命令做对应的校正功能。

这一道反馈循环的主要特征在于信号强度的可调性，因为系统的主控制命令和反馈校正命令是同时利用同一螺杆23传递的，此时若不依系统特性视需要机动适当调整信号强度，经常会因反馈命令过强产生过控制（OVER CONTROL）现象，严重时使系统发生共振，而且一发生抖动便永不停止，除非关掉动力源中止系统动作。上面文中强调需要机动调整，因为系统在经久使用后，经常有很大的新旧条件差异，若能视需要适度调整，一则可在新机出厂调整时把标准提高，将系统伺服取得（SERVOCAIN）、刚性（RICIDITY）、答应性（RESPONSIBILITY）等等调设在最佳化标准，不必考虑使用衰退因素，再则系统在使用期间若有控制不稳，随时可机动调整纠正，延长服务周期，另外在选择系统各组件时，也不必样样迁就油压伺服方面的特性，使得系统应用更灵活、更广泛。

第二种反馈属于电子式，它利用一个电子距离探测器41对着30摇臂或其跟随物，以测取摇臂30的运动状况，并将它转变为类比信号，反馈给控制器做对比、计算和校正。

反馈信号强度调整机构实例可从图2清楚看出，主要是利用调整摇臂30的支轴302位置来完成，因为支轴302中央被下支架304支撑，支轴302两端则被上支架305支撑，上支架305以一盖板306压着，稍一放松盖板306便可利用调整螺丝309设定调整上支架305的位置，进而带着组合在一齐的支轴302和下支架304做位置调整，如此一来借助于调整摇臂30中间支点便可得到一个新的摇臂杠杆比，使信号传递期间产生强弱比值变化。

如图2所示的销孔35的设置是用来方便组装及调整的，可用二支辅助销穿过销孔35，借助于暂时稳定摇臂30位置，以便利做上、下支架305、304的调整用。

综上所述，本实用新型所述的油压伺服控制装置的系统动作方式如下所述：首先有一机械式旋转命令输入到齿轮组2转换成直线位移命令，再传到信号强度调整机构3做适度的减幅，再传输到伺服阀5中轴50使伺服阀5产生相应的控制功能并输出液压能，借助于液压驱动单元6转变成机械能驱使被驱动体7作功，于是便完成一个闭环路伺服系统前半部驱动控制循环，至于下半部反馈循环可由二种方式来完成。

第一种属于纯机械方式，当被驱动体7一有伺服错误（SERVO ERROR）产生，便会借助于固定其上的螺杆23把错误信号直接传到伺服信号强度调整机构3上去，信号强度经适度减幅后转传给伺服阀中轴50，使伺服阀5产生控制功能，令被驱动体7做相应的校正动作。

这一道循环主要特征在于在反馈信号的可调性，它能被随机、任意、根据系统条件做最佳化调整，因为在这种伺服系统安排下，主控制信号和反馈信号是共用一传递装置（螺杆23及齿轮组2），而且是连续同时的被传输到伺服阀中轴50去执行控制功能，假若系统受力条件变异太大，或则液压驱动单元6及被驱动体7不顺畅（如动静磨擦系数比值差异太大、几何精度不佳、运动阻滞时紧、时松、长久使用后系统组件发生局部磨耗引起的阻力不均，或则出力条件和原设计不同等等），经常会因反馈信号过强，甚至大过主控制信号数倍，于是当二个信号同时相加输入到伺服阀5去时，会产生过控制（OVER CONTROL）现象，严重时使被驱动体7发生抖动（VIBRATING）动作，或者过冲（OVER SHOOT）以及共振（RESONANCE）。相反的有时因系统条件变异不同，如被驱动体7经过磨合期限反面变得阻滞性趋小，驱动需求力变小，这里信号强度比则需朝上述状况反向调整，才可得到更佳的控制表现，由此可见信号强度调整的必要性。

第二种反馈校正循环属于电子式的，它利用一个电子距离探测器41对正伺服阀中轴50或其跟随物，以测取其位移变化（这几乎等于被驱动体实际伺服误差），将它反馈到电子控制器去比对、计算并求取校正值，最后再令伺服阀5做相应的校正功能。

这一道循环主要特征点在于校正命令发出的时机以及强度可依控制软件的设定施行，有别于前述机构式反馈循环的强制性，二者具有互补的功能，其次是能测知实际伺服误差，可再次提高系统精度，另外也可以用于探知过行程以及误动作，当作系统安全的防护之用。

Claims

1、一种由旋转驱动源、齿轮组、伺服信号强度调整机构、伺服阀、液压驱动单元及被驱动体等组成的油压伺服控制装置，其特征是摇臂30紧靠连动肩部210的一端为入力侧307，中段设有一支轴302，靠近伺服阀的一端是出力侧308，在摇臂30上设置有一电子探测装置4。

2、根据权利要求1所述的油压伺服控制装置，其特征是摇臂30中段为一透空处303，可设置以支轴302贯穿的下支架304与上支架305。

3、根据权利要求1、2所述的油压伺服控制装置，其特征是盖板306覆盖于上支架305上并螺固于摇臂30的两侧。