具备自定位功能的总线式电液缸及其控制方法技术

本申请涉及一种具备自定位功能的总线式电液缸及其控制方法，该总线式电液缸包括：液压缸，包括缸筒和活塞杆，所述活塞杆包括活塞；电机泵组，包括电机和与所述电机连接的液压泵；总线式通信器，用于通过所述总线电缆接收动作指令；位移传感器，用于检测所述液压缸的活塞的位移信息；控制器，用于根据所述总线式通信器的动作指令。上述的总线式电液缸及其控制方法通过总线式通信器接收到动作指令后，通过总线式通信器接收控制指令，然后根据位移传感器检测的位移信息控制液压缸动作，实现对液压缸动作的闭环定位功能。

Bus electrohydraulic cylinder with self positioning function and its control method

【技术实现步骤摘要】
具备自定位功能的总线式电液缸及其控制方法
本专利技术属于机械类液压领域，具体涉及一种具备自定位功能的总线式电液缸及其控制方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。液压系统因其成熟、低成本、高功率密度比等优点，广泛应用于各种行走机械中。随着电池和电机技术的发展，电能越来越容易获得，以电动缸为代表的电驱技术在工业领域上得到了越来越广泛的应用，然而电动缸结构复杂、体积重量大、成本高、可靠性不足等缺点限制了其在行走机械上的应用。将电气和液压传动融合的电液缸是行走机械电驱技术的新发展方向，目前电液缸是电机泵和液压缸的简单集成，实现了电能转换为液压能、液压能转为机械能的过程，但控制性能较差，主要体现在以下方面：1)无法实现网络化的控制，无法传递出电液缸载荷、位移等状态信息，需通过外部的控制系统辅助实现；2)无法实现精确的闭环定位，实现精确的定位需要依赖外部的检测系统、控制系统辅助。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种具备自定位功能的总线式电液缸及其控制方法，可以通过总线接收指令后根据位移信息实现闭环定位功能。一种具备自定位功能的总线式电液缸，包括：液压缸，包括缸筒和活塞杆，所述活塞杆包括活塞，所述活塞移动地设于所述缸筒内；电机泵组，包括电机和与所述电机连接的液压泵，所述液压泵与所述液压缸连接；总线式通信器，与总线电缆连接，用于通过所述总线电缆接收动作指令；位移传感器，用于检测所述液压缸的活塞的位移信息；控制器，分别与所述电机、总线式通信器和位移传感器连接，用于根据所述总线式通信器的动作指令，根据所述位移传感器检测的位移信息控制所述电机驱动所述液压泵向所述液压缸输送油液以驱动所述活塞在所述缸筒内移动。优选地，还包括压力传感器，所述压力传感器与所述控制器连接并且与连接所述液压泵以检测所述液压泵输出的油液的压力值。优选地，还包括阀开关组件，所述液压泵经所述阀开关组件连接于所述液压缸，用于控制所述液压缸的油液流动方向。优选地，所述阀开关组件包括：伸出阀，油液端分别连接所述液压泵、油箱和所述液压缸的无杆腔，控制端连接所述控制器，用于在控制器的控制下连通所述液压缸的无杆腔和液压泵以伸出所述活塞杆；缩回阀，油液端分别连接所述液压泵、油箱和所述液压缸的有杆腔，控制端连接所述控制器，用于在控制器的控制连通所述液压缸的有杆腔和液压泵以缩回所述活塞杆。优选地，所述阀开关组件还包括液压锁，所述液压锁为单向阀，所述液压锁的进油端连接所述伸出阀，出油端连接所述液压缸的无杆腔。优选地，所述阀开关组件还包括溢流阀，所述溢流阀分别连接所述液压泵和油箱。一种具备自定位功能的总线式电液缸控制方法，包括以下步骤：接收到伸出活塞杆的指令时，控制器根据位移传感器检测的位移信息，按照预设的速度曲线控制电机的转速，使得电机带动液压泵驱动油液经伸出阀进入无杆腔以驱动活塞杆按照预设速度伸出至预设位置；接收到伸出活塞杆的指令时，控制器根据位移传感器检测的位移信息，按照预设的速度曲线控制电机的转速，使得电机带动液压泵驱动油液经缩回阀进入有杆腔以驱动活塞杆按照预设速度缩回至预设位置。优选地，所述控制器将位移传感器检测的位移信息转换为速度信息，然后根据所述速度信息按照预设的速度曲线控制所述电机。优选地，在所述活塞杆伸出或者缩回过程中，所述控制器根据压力传感器检测的压力信号监测所述液压泵输出的油液的压力值，以及所述控制器通过总线通信器向上位机反馈状态信息，所述状态信息包括活塞杆的位移信息和压力信号。优选地，在所述活塞杆伸出或者缩回至预设位置时，所述伸出阀或者缩回阀关闭，所述液压缸在液压锁的保持作用下保持。相较于现有技术，上述的具备自定位功能的总线式电液缸及其控制方法通过总线式通信器接收到动作指令后，控制器可以通过总线式通信器接收控制指令，然后根据位移传感器检测的位移信息控制液压缸动作，实现对液压缸动作的闭环定位功能。上述的电液缸仅需供电和总线指令输入，即可按总线指令实现自主定位功能，无需外部动力源、控制系统、检测系统的干预。而且，上述的具备自定位功能的总线式电液缸及其控制方法还可以通过总线式通信器与外界通信，实现网络化控制电液缸的功能，并且电液缸可作为网络控制的一个节点，定期向上位机反馈电液缸的状态信息。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是具备自定位功能的总线式电液缸的原理图。图2是具备自定位功能的总线式电液缸的结构示意图。图3是图2中III-III向的剖面结构示意图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，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方式，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。在本专利技术的各实施例中，为了便于描述而非限制本专利技术，本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。图1是具备自定位功能的总线式电液缸的原理图，图2是具备自定位功能的总线式电液缸的结构示意图，图3是图2中III-III向的剖面结构示意图。如图1-3所示，该具备自定位功能的总线式电液缸包括液压缸10、电机泵组20、总线式通信器31、位移传感器33、压力传感器32、控制器30和阀开关组件40。控制器30根据总线式通信器31接收的控制指令，控制电机泵组20驱动高压油液经阀开关组件40后进入液压缸10执行与控制指令对应的动作。在液压缸10动作过程中，位移传感器33实时监测液压缸10的活塞121位置获得位移信息，控制器30根据该位移信息实时调整电机21转速以控制液压缸10的活塞121移动速度，实现液压缸10的闭环定位功能。本实施方式中，电机泵组20、总线式通信器31、控制器30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备自定位功能的总线式电液缸，其特征在于，包括：/n液压缸，包括缸筒和活塞杆，所述活塞杆包括活塞，所述活塞移动地设于所述缸筒内；/n电机泵组，包括电机和与所述电机连接的液压泵，所述液压泵与所述液压缸连接；/n总线式通信器，与总线电缆连接，用于通过所述总线电缆接收动作指令；/n位移传感器，用于检测所述液压缸的活塞的位移信息；/n控制器，分别与所述电机、总线式通信器和位移传感器连接，用于根据所述总线式通信器的动作指令，根据所述位移传感器检测的位移信息控制所述电机驱动所述液压泵向所述液压缸输送油液以驱动所述活塞在所述缸筒内移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种具备自定位功能的总线式电液缸，其特征在于，包括：
液压缸，包括缸筒和活塞杆，所述活塞杆包括活塞，所述活塞移动地设于所述缸筒内；
电机泵组，包括电机和与所述电机连接的液压泵，所述液压泵与所述液压缸连接；
总线式通信器，与总线电缆连接，用于通过所述总线电缆接收动作指令；
位移传感器，用于检测所述液压缸的活塞的位移信息；
控制器，分别与所述电机、总线式通信器和位移传感器连接，用于根据所述总线式通信器的动作指令，根据所述位移传感器检测的位移信息控制所述电机驱动所述液压泵向所述液压缸输送油液以驱动所述活塞在所述缸筒内移动。


2.如权利要求1所述的具备自定位功能的总线式电液缸，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器与所述控制器连接并且与连接所述液压泵以检测所述液压泵输出的油液的压力值。


3.如权利要求2所述的具备自定位功能的总线式电液缸，其特征在于，还包括阀开关组件，所述液压泵经所述阀开关组件连接于所述液压缸，用于控制所述液压缸的油液流动方向。


4.如权利要求3所述的具备自定位功能的总线式电液缸，其特征在于，所述阀开关组件包括：
伸出阀，油液端分别连接所述液压泵、油箱和所述液压缸的无杆腔，控制端连接所述控制器，用于在控制器的控制下连通所述液压缸的无杆腔和液压泵以伸出所述活塞杆；
缩回阀，油液端分别连接所述液压泵、油箱和所述液压缸的有杆腔，控制端连接所述控制器，用于在控制器的控制连通所述液压缸的有杆腔和液压泵以缩回所述活塞杆。


5.如权利要求4所述的具备自定位功能的总线式电液缸，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭初生，邵立伟，
申请(专利权)人：广东志成电液科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44