調(diào)壓式振動盤控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種調(diào)壓式振動盤控制器，其包括：調(diào)速信號輸出模塊、脈沖觸發(fā)生成電路、可控硅觸發(fā)電路、峰值檢測電路、比較器。該調(diào)壓式振動盤控制器在可控硅觸發(fā)電路的輸出端設置峰值檢測電路，通過峰值檢測電路檢測可控硅觸發(fā)電路的平均輸出電壓并與調(diào)速信號輸出模塊的輸出信號進行比較，這樣就會形成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，在這種情況下當振動盤上的物料重量變化，或者有外力干擾時，仍能保證振動盤穩(wěn)定運行。同時該控制器還設有一相位同步電路，通過相位同步電路可以精準的控制觸發(fā)脈沖的觸發(fā)角度，使得觸發(fā)后得到的電壓正負半周幅值一致，使得振幅穩(wěn)。
【專利說明】調(diào)壓式振動盤控制器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及送料振動盤，特別涉及一種用于振動盤的調(diào)壓式控制器。

【背景技術】
[0002]振動盤是一種自動組裝或自動加工機械的輔助送料設備。它能把各種產(chǎn)品有序地排列出來，配合自動組裝設備將產(chǎn)品各個部位組裝起來成為完整的一個產(chǎn)品，或者配合自動加工機械完成對工件的加工。振動盤料盤下面有脈沖電磁鐵，可以使料盤作垂直或左右方向振動，由傾斜的彈簧片帶動料斗繞其垂直軸做扭擺振動。料斗內(nèi)零件，由于受到這種振動而沿螺旋軌道上升。在上升的過程中經(jīng)過一系列軌道的篩選或者姿態(tài)變化，零件能夠按照組裝或者加工的要求呈統(tǒng)一狀態(tài)自動進入組裝或者加工位置。其工作目的是通過振動將無序工件自動有序定向排列整齊、準確地輸送到下道工序。振動盤廣泛應用于電子、五金、塑膠、鐘表業(yè)、電池、食品、連接器、醫(yī)療器械、醫(yī)藥、食品、玩具、文具、日常用品的制造等各個行業(yè)，是解決工業(yè)自動化設備供料的必須設備。振動盤除滿足產(chǎn)品的定向排序外還可用于分選、檢測、計數(shù)包裝等，是一種現(xiàn)代化高科技產(chǎn)品。
[0003]目前市面振動盤的控制器主要有兩種類型:即調(diào)壓型控制器與調(diào)頻控制器。調(diào)壓型控制器主要用頻率可調(diào)的方波脈沖去觸發(fā)雙向可控硅的導通，直接對交流電進行斬波限幅。調(diào)頻型控制器采用交直交逆變電源的方式，采用場效應管構成的半橋或H橋驅(qū)動，頻率可由數(shù)字芯片連續(xù)調(diào)節(jié)。在現(xiàn)有技術中這兩種驅(qū)動方式均屬于開環(huán)控制，物料的增減，外力的變化，均會影響送料速度，不能達到良好的調(diào)速及穩(wěn)速性能。嚴重失諧狀態(tài)下振動盤會突然跳變，產(chǎn)生大幅度的振動及噪音。
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種可使振動盤穩(wěn)定運行的調(diào)壓式振動盤控制器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種調(diào)壓式振動盤控制器，其包括:調(diào)速信號輸出模塊，所述調(diào)速信號輸出模塊用于輸出使振動盤達到要求振動幅值的電壓信號；脈沖觸發(fā)生成電路，所述脈沖觸發(fā)生成電路用于產(chǎn)生可控硅觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖；可控硅觸發(fā)電路，所述可控硅觸發(fā)電路用于驅(qū)動振盤的脈沖電磁鐵工作，所述可控硅觸發(fā)電路的輸入端與所述脈沖觸發(fā)生成電路的輸出端連接；峰值檢測電路，所述峰值檢測電路用于檢測所述可控硅觸發(fā)電路的平均電流值，所述峰值檢測電路的輸入端與所述可控硅觸發(fā)電路的輸出端連接；比較器，所述比較器的正向端與所述調(diào)速信號輸出模塊的輸出端連接，所述比較器的負向端與所述峰值檢測電路的輸出端連接，所述比較器的輸出端與所述脈沖觸發(fā)生成電路的輸入端連接；電源模塊，所述電源模塊與所述調(diào)速信號輸出模塊、脈沖觸發(fā)生成電路連接。
[0006]優(yōu)選地，所述電源模塊包括EMC濾波電路、非隔離低壓電源電路、隔離低壓電源電路，所述EMC濾波電路分別與所述非隔離低壓電源電路、隔離低壓電源電路連接，所述非隔離低壓電源電路與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接，所述隔離低壓電源電路與所述調(diào)速信號輸出模塊連接。
[0007]優(yōu)選地，所述調(diào)速信號輸出模塊包括三角波電路、PWM調(diào)制電路、光電隔離電路，所述三角波電路的輸入端與所述隔離低壓電源電路的輸出端連接，所述三角波電路的輸出端通過PWM調(diào)制電路與所述光電隔離電路的輸入端連接，所述光電隔離電路的輸出端與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接。
[0008]優(yōu)選地，所述EMC濾波電路還通過一相位同步電路與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接，所述相位同步電路用于使所述脈沖觸發(fā)生成電路與電源正弦波的相位相同。
[0009]優(yōu)選地，所述峰值檢測電路包括一 AC/DC轉換芯片AD736和一運算放大器芯片LM358，所述AC/DC轉換芯片AD736的輸入端通過一輸入電阻與所述可控硅觸發(fā)電路的輸出端連接，所述AC/DC轉換芯片AD736的輸出端與所述運算放大器芯片LM358的輸入端連接，所述運算放大器芯片LM358的輸出端與所述比較器的負向輸入端連接。
[0010]優(yōu)選地，該調(diào)壓式振動盤控制器還包括一啟動延時電路，所述啟動延時電路與一軟啟動電路連接，所述軟啟動電路與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接。
[0011]優(yōu)選地，所述脈沖觸發(fā)生成電路、比較器、軟啟動電路、相位同步電路集成在一集成在一集成芯片內(nèi)。
[0012]如上所述，本實用新型的調(diào)壓式振動盤控制器具有以下有益效果:該調(diào)壓式振動盤控制器在可控硅觸發(fā)電路的輸出端設置峰值檢測電路，通過峰值檢測電路檢測可控硅觸發(fā)電路的平均輸出電壓并與調(diào)速信號輸出模塊的輸出信號進行比較，這樣就會形成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，在這種情況下當振動盤上的物料重量變化，或者有外力干擾時，仍能保證振動盤穩(wěn)定運行。同時該控制器還設有一相位同步電路，通過相位同步電路可以精準的控制觸發(fā)脈沖的觸發(fā)角度，使得觸發(fā)后得到的電壓正負半周幅值一致，使得振幅穩(wěn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例的模塊連接示意圖。
[0014]圖2為本實用新型實施例電源模塊的電路圖。
[0015]圖3為本實用新型實施例調(diào)速信號輸出模塊的電路圖。
[0016]圖4為本實用新型實施例峰值檢測電路的電路圖。
[0017]圖5為輸入交流電壓波形，觸發(fā)脈沖，輸出電壓電流波形及相位的時序圖。
[0018]圖6為本實用新型實施例啟動延時電路的電路圖。
[0019]圖7為本實用新型實施例可控硅觸發(fā)電路的電路圖。
[0020]圖8為本實用新型實施例相位控制集成芯片U211B3的外接電路圖。

【具體實施方式】
[0021]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0022]請參閱圖1至圖8。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質(zhì)意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0023]如圖1所示，本實用新型提供一種調(diào)壓式振動盤控制器，其主要包括:電源模塊1、調(diào)速信號輸出模塊2、比較器3、脈沖觸發(fā)生成電路4、可控硅觸發(fā)電路5、峰值檢測電路6。調(diào)速信號輸出模塊2用于輸出使振動盤達到要求振動幅值的電壓信號，脈沖觸發(fā)生成電路4用于產(chǎn)生可控硅觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖，可控硅觸發(fā)電路5用于驅(qū)動振盤的脈沖電磁鐵工作，峰值檢測電路6用于檢測可控硅觸發(fā)電路5輸出的平均電流值?？煽毓栌|發(fā)電路5的輸入端與脈沖觸發(fā)生成電路4的輸出端連接。比較器3的正向端與調(diào)速信號輸出模塊2的輸出端連接，比較器3的負向端與峰值檢測電路6的輸出端連接，比較器3的輸出端與脈沖觸發(fā)生成電路4的輸入端連接；電源模塊I分別與調(diào)速信號輸出模塊2、脈沖觸發(fā)生成電路4連接，用于向調(diào)速信號輸出模塊2、脈沖觸發(fā)生成電路4供電。
[0024]該調(diào)壓式振動盤控制器在工作時，用調(diào)速信號輸出模塊2輸出調(diào)速電壓信號，調(diào)速電壓信號比較器3進入脈沖觸發(fā)生成電路4，脈沖觸發(fā)生成電路4產(chǎn)生可控硅觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖并發(fā)送給可控硅觸發(fā)電路5，可控硅觸發(fā)電路5根據(jù)脈沖觸發(fā)生成電路4發(fā)出的脈沖信號輸出電流控制振盤的脈沖電磁鐵工作。與此同時峰值檢測電路6用于檢測可控硅觸發(fā)電路5輸出的平均電流值并發(fā)送給比較器3，比較器3將調(diào)速信號輸出模塊2、峰值檢測電路6輸出的信號進行比較。這樣就會形成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，在這種情況下當振動盤上的物料重量變化，或者有外力干擾時，仍能保證振動盤穩(wěn)定運行。
[0025]如圖2所示，電源模塊I包括EMC濾波電路11、非隔離低壓電源電路12、隔離低壓電源電路13，EMC濾波電路11的輸入端與外接電源信號連接，EMC濾波電路11的輸出端分別與非隔離低壓電源電路12、隔離低壓電源電路13連接，非隔離低壓電源電路12與脈沖觸發(fā)生成電路4連接，隔離低壓電源電路13與調(diào)速信號輸出模塊2連接。出于安全規(guī)范方面的考慮，在電源的輸入端加入保險管F1，由C5，T2，C13，C14，C19構成輸入濾波電路，R15為壓敏電阻，防止浪涌電壓造成損壞。由Tl為后級提供低壓非隔離電源，變壓器T3為后級提供低壓隔離電源，Tl輸出18V50HZ交流由D1，D2分別對正負半周進行整流得到正負22V左右的脈動直流電壓，經(jīng)Cl，C7濾波，DlOjDll穩(wěn)壓，分別送入Ul，U4正負電壓調(diào)節(jié)器，得到+5V和-15V直流電壓，其中-15電壓經(jīng)由負電壓調(diào)節(jié)器U5得到-9V直流電壓，此部分電源與交流電源共地，C2，C6，C26分別為儲能濾波電容。T3輸出的18V交流經(jīng)全橋整流模塊D3整流，C17濾波，電壓調(diào)節(jié)器U6，C28儲能濾波，D12穩(wěn)壓，得到與交流電源隔離的+12V直流電源。
[0026]如圖3所示，調(diào)速信號輸出模塊2包括三角波電路21、PWM調(diào)制電路22、光電隔離電路23，三角波電路21的輸入端與隔離低壓電源電路13的輸出端連接，三角波電路21的輸出端通過PWM調(diào)制電路22與光電隔離電路23的輸入端連接，光電隔離電路23的輸出端與脈沖觸發(fā)生成電路4連接。
[0027]此部分主要有通用4運放LM324構成，隔離+12V直流供電。由U8B，C23，R19，R22，R23，R50，構成典型的單運放三角波發(fā)生電路，產(chǎn)生630Hz左右的三角波信號，送入U8C第9腳。U8D，R31，R32，R35，R40，C27，構成輸入濾波同相放大電路，對外部輸入的模擬電壓調(diào)節(jié)量進行放大，放大倍數(shù)由電位器R35及電阻R31決定，R35用于對外部電壓對應的最高速度進行調(diào)節(jié)，放大的外部信號經(jīng)R38送入U8C構成的電壓比較器的第10腳，R34，R37與電位器R33用于設定最低初始速度，U8C對第9腳的三角波信號與10腳的模擬電壓信號進行調(diào)制，得到脈寬調(diào)制PWM信號，通過R24，WA光耦隔離送入非隔離電源部分。使能信號由R45，R49分壓，送入U8A構成電壓跟隨器，對輸入的高電平使能電壓信號放大，經(jīng)R41，D9，U9B送入非隔離電源部分，D9完成使能或運行狀態(tài)的指示。電壓跟隨器可提高輸入阻抗，降低對信號源的功率要求。R42，R47，Q3，R48，為選裝件，提供低電平使能的功能。
[0028]如圖4所示，峰值檢測電路6主要包括一 AC/DC轉換芯片AD736和一運算放大器芯片LM358，AC/DC轉換芯片AD736的輸入端通過一輸入電阻RlO與可控硅觸發(fā)電路5的輸出端連接，AC/DC轉換芯片AD736的輸出端與運算放大器芯片LM358的輸入端連接，算放大器芯片LM358的輸出端與比較器的負向輸入端連接。使用這種外部的峰值檢測電路6，可使峰值到平均值電壓的轉換更加準確，從而可有效提高控制器的控制精度。
[0029]該控制器中還包括一相位同步電路7，EMC濾波電路11與相位同步電路7的輸入端連接，相位同步電路7的輸出端與脈沖觸發(fā)生成電路4連接，相位同步電路7用于使脈沖觸發(fā)生成電路4與電源正弦波的相位相同。如圖5所示，相位同步電路7通過對母線交流電壓的相位進行檢測，可以精準的控制觸發(fā)脈沖的觸發(fā)角度，使得觸發(fā)后得到的電壓正負半周幅值一致，使得振幅穩(wěn)定，并且通過調(diào)節(jié)相對觸發(fā)相位，可以改變輸出電壓平均值，從而改變震動盤振幅。
[0030]該控制器中還包括一啟動延時電路8，啟動延時電路8與一軟啟動電路9連接，軟啟動電路9與脈沖觸發(fā)生成電路4連接。軟啟動電路9用于發(fā)出脈沖信號使脈沖觸發(fā)生成電路4啟動，啟動延時電路8可使脈沖觸發(fā)生成電路4的輸出值逐漸增加。如圖6所示，啟動延時電路8由運放LM358 (UlO)及外圍電阻電容R20，R21，R26，D7，D8，R25，R27，R28，Q2，C25，R43構成的延時電路，對光耦隔離過來的使能信號進行延時，延時時間由RC充放電時間決定，充電電壓由低緩慢上升，此電壓由R44送入U7第12腳，使輸出電壓由低至高緩慢上升。調(diào)節(jié)電位器R20，R25可調(diào)節(jié)軟啟動及關斷延時時間。運放采用了+5V與-15V供電。
[0031]如圖7所示，可控硅觸發(fā)電路5包括一為雙向可控硅Q1，R13，C11，R9，D4構成門極驅(qū)動分壓，穩(wěn)壓及濾波電路，將雙向可控硅的門極驅(qū)動電壓限定在1.5V左右。C12，R12提供電磁線圈的泄放回路，用以保護雙向可控硅。
[0032]作為一種優(yōu)選方式，脈沖觸發(fā)生成電路4、比較器3、軟啟動電路9、相位同步電路7都集成在一集成在一集成芯片內(nèi)。作為一種【具體實施方式】，該集成芯片為于TEMIC公司的相位控制集成芯片U211B3，采用這種方式可使控制電路得以簡化。相位控制集成芯片U211B3的外接電路圖如圖8所示。
[0033]該調(diào)壓式振動盤控制器在可控硅觸發(fā)電路的輸出端設置峰值檢測電路，通過峰值檢測電路檢測可控硅觸發(fā)電路的平均輸出電壓并與調(diào)速信號輸出模塊的輸出信號進行比較，這樣就會形成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，在這種情況下當振動盤上的物料重量變化，或者有外力干擾時，仍能保證振動盤穩(wěn)定運行。同時該控制器還設有一相位同步電路，通過相位同步電路可以精準的控制觸發(fā)脈沖的觸發(fā)角度，使得觸發(fā)后得到的電壓正負半周幅值一致，使得振幅穩(wěn)。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0034]該控制器的的核心部分為TEMIC公司的U211B3 (U211B2為DIP封裝)的相位同步功能，以及由AD736構成的峰值檢測電路，其他部分均可作不同程度的變更以達到更好的目的，如電源部分可采用非隔離開關電源以縮小體積，更改功率組件可改變驅(qū)動功率，調(diào)速與軟啟動部分可采用數(shù)字芯片編程控制以達到更好的控制及顯示效果，并可擴展通訊控制如RS232，RS485，CAN，以太網(wǎng)等，以便更好的融入設備控制網(wǎng)絡。任何采用上述芯片或類似芯片的控制器均有可能達到類似的驅(qū)動控制效果。任何采用上述驅(qū)動及反饋控制方式的分立電路均有可能達到類似的驅(qū)動控制效果。本設計克服了原使用產(chǎn)品速度不穩(wěn)定，隨負載變化大，容易產(chǎn)生突變跳動等缺點，并降低了成本。模擬電壓調(diào)速，電壓信號使能非常易于使用PLC或外部開關和電位器控制，增加的EMI濾波電路和軟啟動功能可減少對電網(wǎng)的干擾，經(jīng)測試連續(xù)長時間運行和頻繁啟動均有比較好的可靠性。
[0035]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種調(diào)壓式振動盤控制器，其特征在于，其包括: 調(diào)速信號輸出模塊，所述調(diào)速信號輸出模塊用于輸出使振動盤達到要求振動幅值的電壓信號; 脈沖觸發(fā)生成電路，所述脈沖觸發(fā)生成電路用于產(chǎn)生可控硅觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖； 可控硅觸發(fā)電路，所述可控硅觸發(fā)電路用于驅(qū)動振盤的脈沖電磁鐵工作，所述可控硅觸發(fā)電路的輸入端與所述脈沖觸發(fā)生成電路的輸出端連接； 峰值檢測電路，所述峰值檢測電路用于檢測所述可控硅觸發(fā)電路的平均電流值，所述峰值檢測電路的輸入端與所述可控硅觸發(fā)電路的輸出端連接； 比較器，所述比較器的正向端與所述調(diào)速信號輸出模塊的輸出端連接，所述比較器的負向端與所述峰值檢測電路的輸出端連接，所述比較器的輸出端與所述脈沖觸發(fā)生成電路的輸入端連接； 電源模塊，所述電源模塊與所述調(diào)速信號輸出模塊、脈沖觸發(fā)生成電路連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)壓式振動盤控制器，其特征在于:所述電源模塊包括EMC濾波電路、非隔離低壓電源電路、隔離低壓電源電路，所述EMC濾波電路分別與所述非隔離低壓電源電路、隔離低壓電源電路連接，所述非隔離低壓電源電路與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接，所述隔離低壓電源電路與所述調(diào)速信號輸出模塊連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的調(diào)壓式振動盤控制器，其特征在于:所述調(diào)速信號輸出模塊包括三角波電路、PWM調(diào)制電路、光電隔離電路，所述三角波電路的輸入端與所述隔離低壓電源電路的輸出端連接，所述三角波電路的輸出端通過PWM調(diào)制電路與所述光電隔離電路的輸入端連接，所述光電隔離電路的輸出端與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的調(diào)壓式振動盤控制器，其特征在于:所述EMC濾波電路還通過一相位同步電路與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接，所述相位同步電路用于使所述脈沖觸發(fā)生成電路與電源正弦波的相位相同。
5.根據(jù)權利要求4所述的調(diào)壓式振動盤控制器，其特征在于:所述峰值檢測電路包括一 AC/DC轉換芯片AD736和一運算放大器芯片LM358，所述AC/DC轉換芯片AD736的輸入端通過一輸入電阻與所述可控硅觸發(fā)電路的輸出端連接，所述AC/DC轉換芯片AD736的輸出端與所述運算放大器芯片LM358的輸入端連接，所述運算放大器芯片LM358的輸出端與所述比較器的負向輸入端連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的調(diào)壓式振動盤控制器，其特征在于:該調(diào)壓式振動盤控制器還包括一啟動延時電路，所述啟動延時電路與一軟啟動電路連接，所述軟啟動電路與所述脈沖觸發(fā)生成電路連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的調(diào)壓式振動盤控制器，其特征在于:所述脈沖觸發(fā)生成電路、比較器、軟啟動電路、相位同步電路集成在一集成在一集成芯片內(nèi)。
【文檔編號】B65G27/32GK204211083SQ201420666458
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】任強軍 申請人:昆山鴻吉瑞精密機械有限公司