基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力自適應(yīng)平衡控制系統(tǒng)，尤其涉及基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自適應(yīng)壓力平衡系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，最多用于搬運(yùn)、裝配中，產(chǎn)品載荷多變并且需要操作靈活、精確、高效的場(chǎng)合。其巧妙地應(yīng)用力的平衡原理，令工件在空中形成一種無(wú)重力化浮動(dòng)狀態(tài)，即:工件的重力被相應(yīng)的拉力所平衡，使操作者對(duì)工件實(shí)施搬運(yùn)操作時(shí)只需很小的操作力。對(duì)于操作者而言，無(wú)需熟練的點(diǎn)動(dòng)鍵操作，徒手推拉重物，就可以把重物正確地放到空間中的任何位置，最大負(fù)載可達(dá)到880Kg。
[0003]本基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)尤其適合應(yīng)用于平衡吊機(jī)，控制氣缸的運(yùn)動(dòng)可形成一種新型氣動(dòng)平衡吊機(jī)。
[0004]電動(dòng)平衡吊系統(tǒng)主要采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，需要復(fù)雜、昂貴的控制及伺服系統(tǒng)和電機(jī)； 液壓平衡吊系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，驅(qū)動(dòng)力大，但也有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、價(jià)格高、維護(hù)困難、容易著火。
[0005]氣動(dòng)平衡吊系統(tǒng)更能充分發(fā)揮平衡吊的作用，工作部件實(shí)現(xiàn)了任意位置的定位，大大擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。
[0006]傳統(tǒng)的平衡吊氣壓控制裝置氣動(dòng)元件及根據(jù)負(fù)載的變化需調(diào)整的參數(shù)較多，系統(tǒng)復(fù)雜，各調(diào)整參數(shù)的匹配較為困難，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)各參數(shù)需重新調(diào)整，為使用簡(jiǎn)便，通常只用于單一選定工件的搬運(yùn)，對(duì)于裝配中載荷多變的工件較為困難；調(diào)壓閥的調(diào)整值的變化范圍值較大，四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的力臂變化，平衡吊在工作中需不斷建立的平衡狀態(tài)不穩(wěn)定，平衡吊的工作穩(wěn)定性和精度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種基于微控制器的高度集成的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，并且大幅提高平衡吊的工作穩(wěn)定性、應(yīng)用靈活性和精度。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本新型的基于微控制器的高度集成的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)，包括氣壓傳動(dòng)回路和控制電路；所述氣壓傳動(dòng)回路包括調(diào)壓閥、進(jìn)氣電磁閥、排氣電磁閥和壓力傳感器，所述進(jìn)氣電磁閥一端通過(guò)調(diào)壓閥和進(jìn)氣口連接，另一端與排氣電磁閥相連接，排氣電磁閥的另一端連接在排氣口上，壓力傳感器連接在進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥之間，并且通過(guò)氣控安全閥與氣缸相連；所述的控制電路包括升降開關(guān)，微控制器，驅(qū)動(dòng)電路和若干繼電器，所述微控制器輸入端與升降開關(guān)和壓力傳感器相連，輸出端連接在驅(qū)動(dòng)電路上，驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)繼電器分別與進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥相連接。
[0009]為了保證控制系統(tǒng)在電磁閥損壞的情況下持續(xù)工作，該氣壓傳動(dòng)回路還包括備用電磁閥，備用電磁閥連接在調(diào)壓閥和進(jìn)氣電磁閥之間形成一個(gè)備用氣壓傳動(dòng)回路。
[0010]為了將微控制器外界的電信號(hào)隔離，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，所述控制電路還包括兩個(gè)光電隔離電路，分別連接在微控制器的輸入端和輸出端。
[0011]為了將外界輸入電壓轉(zhuǎn)換為個(gè)元件所需電平，所述電路還包括電源轉(zhuǎn)換電路，該電路一端與電源相連接，另一端連接于各個(gè)電路和芯片。
[0012]為了對(duì)平衡控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋和設(shè)定，所述控制電路還包括壓力顯示與設(shè)定電路和通信接口電路，其中，壓力顯示與設(shè)定電路與微控制器的通用I/o 口相連接，通信接口電路與微控制器通信口相連接。
[0013]一個(gè)優(yōu)選的升降開關(guān)設(shè)置方案是，將其設(shè)置成上升鍵、下降鍵和多個(gè)備用鍵。
[0014]為了能對(duì)控制系統(tǒng)的電磁閥進(jìn)行控制，所述繼電器分為進(jìn)氣繼電器，排氣繼電器，備用繼電器，分別于進(jìn)氣電磁閥，排氣電磁閥和備用電磁閥連接。
[0015]為了保證系統(tǒng)的安全性，所述控制電路還包括報(bào)警電路，報(bào)警電路與驅(qū)動(dòng)電路相連接。
[0016]本發(fā)明的基于本微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)的智能氣動(dòng)平衡吊系統(tǒng)和傳統(tǒng)的氣動(dòng)平衡吊比具有氣路簡(jiǎn)單可靠，體積小重量輕集成度高，適用范圍大，操作簡(jiǎn)便、靈活、可靠，負(fù)載變化時(shí)無(wú)需調(diào)整，在一個(gè)工位上可對(duì)多種重量的配件進(jìn)行搬運(yùn)和裝配，可有效的減少生產(chǎn)線的工位數(shù)量，提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1中虛線內(nèi)是本發(fā)明自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)的控制盒內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是控制電路的電路圖。
[0019]圖中是調(diào)壓閥，12是進(jìn)氣電磁閥，13是排氣電磁閥，14是備用電磁閥，15是壓力傳感器，16是控制電路，17是通信口及電路按鍵，18是氣控安全閥，19是氣缸，110是排氣口，111是氣路I接口，112是氣路2接口，113是進(jìn)氣口，114是電源接口，21是上升鍵，22是下降鍵，23是備用鍵，24是輸入信號(hào)光電隔離電路，25是微控制器，251是控制信號(hào)輸入口，252是控制信號(hào)輸出口，253是壓力傳感器信號(hào)輸入口，254是微控制器的通用I/O 口，255是通信信號(hào)輸出口，26是壓力顯示與設(shè)定電路，27是通信接口電路，28是輸出信號(hào)光電隔離電路，29是驅(qū)動(dòng)電路，210是進(jìn)氣繼電器，211是排氣繼電器，212是備用繼電器，213是報(bào)警電路，214是壓力傳感器接口。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1，圖2，本發(fā)明基于微控制器的自適應(yīng)壓力平衡控制系統(tǒng)，主要應(yīng)用于平衡吊機(jī)中控制平衡吊機(jī)氣缸的運(yùn)動(dòng)，主要由進(jìn)氣口 114，排氣口 110，氣控安全閥18和氣缸19，氣壓傳動(dòng)回路和控制電路組成；其中氣壓傳動(dòng)回路包括調(diào)壓閥11、進(jìn)氣電磁閥12、排氣電磁閥13和壓力傳感器15，進(jìn)氣電磁閥12 —端通過(guò)調(diào)壓閥11和進(jìn)氣口 114連接，另一端與排氣電磁閥13相連接，排氣電磁閥13的另一端連接在排氣口 110上，壓力傳感器15連接在進(jìn)氣電磁閥12和排氣電磁閥13之間，并且通過(guò)氣控安全閥18與氣缸19相連；所述的控制電路包括升降開關(guān)，微控制器25，驅(qū)動(dòng)電路29和若干繼電器，微控制器輸入端與升降開關(guān)和壓力傳感器15相連，輸出端連接在驅(qū)動(dòng)電路29上，驅(qū)動(dòng)電路29通過(guò)繼電器分別與進(jìn)氣電磁閥12、排氣電磁閥13和備用電磁閥14相連接。
[0021]在調(diào)壓閥11和進(jìn)氣電磁閥12之間還連接有一個(gè)備用電磁閥14，形成一個(gè)備用氣壓傳動(dòng)回路，用于在主回路發(fā)生故障時(shí)的，能夠保持回路的正常運(yùn)行。同時(shí)在回路和氣缸19之間連接有一個(gè)氣控安全閥18，當(dāng)氣路管道損壞等導(dǎo)致突然失壓時(shí)使氣缸中壓縮空氣不能通過(guò)其排出，保證氣缸懸停。
[0022]系統(tǒng)通過(guò)控制電路控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，其中壓力傳感器15通過(guò)壓力傳感器接口214與微控制器上壓力傳感器信號(hào)輸入口 253相連，并由微控制器25對(duì)升降開關(guān)及壓力傳感器15的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，并反饋給繼電器