运动部件终位置自动控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种运动部件位置控制装置。运动部件终位置自动控制装置，其特征在于它包括位移传感器、数据采集模块、ＣＰＵ微处理器、电机变极模块、电机变频模块、变极多速电机，位移传感器位于运动部件或传动装置或变极多速电机处，位移传感器由信号线与数据采集模块的输入相连，数据采集模块的输出与ＣＰＵ微处理器的输入相连，ＣＰＵ微处理器的输出分别与电机变极模块、电机变频模块的输入相连，电机变极模块的输出与变极多速电机的各极接口相连，电机变频模块的输出与变极多速电机的低速极接口相连。本实用新型专利技术具有成本低、控制精度高的特点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

Automatic control device for end position of moving parts

The utility model relates to a position control device of a moving part. Automatic control device for final position of moving parts, characterized in that it comprises a displacement sensor, data acquisition module, CPU microprocessor, motor pole changing module, motor module, variable multi speed motor, displacement sensor located on the moving parts or driving device or pole-changing motor, connected by signal line displacement sensor and the data acquisition module input connected with the CPU microprocessor, the output of the input data acquisition module, which is connected with output of CPU microprocessor and motor pole changing motor frequency conversion module, input module, output module and motor pole changing pole-changing motor each connected motor output interface, module and pole-changing low-speed motor pole interface. The utility model has the advantages of low cost and high control precision.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种运动部件位置控制装置，具体涉及一种运动部件最终位置控制精确度高的装置。
技术介绍
电机驱动运动部件作运动且要求对最终位置自动精确定位的例子很多，例如冶金锻压设备辊式板材矫正机中的工作辊的升降运动和辊式卷板机中工作辊的水平运动，工作辊的压下量、开口量和水平移动量均要求自动精确控制其最终位置，再如卷筒钢板开卷矫平剪切生产线要对每次剪切的钢板长度进行精确控制，需对主传动电机调速并对输出钢板长度(或工作辊转角)进行检测，由于电机功率较大，采用步进电机或伺服电机成本较高，采用普通电机变频成本也较高，有时效果不理想；在辊式卷板机中工作辊的升降运动有空载压下行程和空载回程，要求空载及回程比重载压下快，以提高工作效率；工作辊最终位置自动精确定位也需要调慢工作辊的升降速度，采用普通电机加变频效果有时也不理想。当机械运动控制工作辊两端同步运动时，由于不能自动控制每端的最终位置，只能将两端调好初始位置刚性连接，由一台电机驱动，减速装置中采用伞齿轮或蜗轮变换方向。
技术实现思路
针对上述不足，本技术的主要目的在于提供一种成本低、控制精度高的运动部件终位置自动控制装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案是运动部件终位置自动控制装置，其特征在于它包括位移传感器、数据采集模块、CPU微处理器、电机变极模块、电机变频模块、变极多速电机，位移传感器位于运动部件或传动装置或变极多速电机处，位移传感器由信号线与数据采集模块的输入相连，数据采集模块的输出与CPU微处理器的输入相连，CPU微处理器的输出分别与电机变极模块、电机变频模块的输入相连，电机变极模块的输出与变极多速电机的各极接口相连，电机变频模块的输出与变极多速电机的低速极接口相连。所述的电机变频模块的输出与变极多速电机的低速极接口和高速极接口相连。本技术采用上述结构，电机变频模块的配置与电机的极数无关，只与电机功率有关，可降低控制装置的成本。电机在低速级变频，调低电机低速级的速度，相对普通电机调频变速，同样的调速范围，调速和输出转矩的性能较好，或速度更低控制精度更高。变极多速电机低速级输出转矩略低于高速级，由于在低速级运行时间短以及动静摩擦系数的不同，不会给传动装置和高速级功率配置增加负担。电机变频模块的输出与变极多速电机的低速极接口和高速极接口相连，空载或轻载时通过调高高速极速度，在运动部件每个行程的平均运动速度与不调速时的运动速度相同的情况下，在负载运动时运动部件的运动速度可为平均运动速度的50～75％左右，即高速极功率可降低；同时电机在低速级变频，调低电机低速级的速度，相对普通电机调频变速，同样的调速范围，调速和输出转矩的性能较好，或速度更低控制精度更高。附图说明图1为本技术的实施例1示意图，图中1-下辊，2-下辊轴承座、3-链轮、4-双速电机、5-连接轴及法兰连接器、6-蜗杆蜗轮副、7-丝杆螺母副、8-控制系统、9-位移传感器。图2为本技术的实施例2示意图，图中10-上辊、11-上辊轴承座、12-旋转编码器。图3为本技术的实施例3示意图。图4为本技术的实施例4示意图，图中13-减速机、14-工作辊、15-工作辊轴承座。图5为本技术的实施例5示意图，图中16-油缸、17-双速电机、18-油泵、19-阀件。图6为本技术的实施例6示意图，图中20-活动横梁。图7为本技术的实施例7示意图，图中21-油缸、22-固定机架、23-活动小车、24-拉杆、25-尾部机架、26-火车轮对、27-底盘。图8为本技术的第一结构示意图。图9为本技术的第二结构示意图。具体实施方式如图8所示，运动部件终位置自动控制装置，它包括位移传感器、数据采集模块、CPU微处理器、电机变极模块、电机变频模块、变极多速电机，位移传感器位于运动部件或传动装置或变极多速电机处，位移传感器由信号线与数据采集模块的输入相连，数据采集模块的输出与CPU微处理器的输入相连，CPU微处理器的输出分别与电机变极模块、电机变频模块的输入相连，电机变极模块的输出与变极多速电机的各极接口相连，电机变频模块的输出与变极多速电机的低速极接口相连。控制系统8包括数据采集模块、CPU微处理器、电机变极模块、电机变频模块。CPU微处理器可为单片机、PLC、工控机等。如图9所示，所述的电机变频模块的输出与变极多速电机的低速极接口和高速极接口相连。实施例1如图1所示，为水平下调式辊式卷板机下辊机械水平移动使用本运动部件终位置自动控制装置的实施例。传动装置为链轮3、连接轴及法兰连接器5、蜗杆蜗轮副6、丝杆螺母副7；运动部件为下辊轴承座2及下辊1。位移传感器设在下辊轴承座2处。下辊相对应上辊在床身导轨上作水平移动，双速电机4通过链轮3、连接轴及法兰连接器5、蜗杆蜗轮副6、丝杆螺母副7驱动下辊轴承座2及下辊1水平移动，电机变频模块设在控制系统8中，电机变频模块的大小根据双速电机4的低速极功率配置，法兰连接器调节下辊1两端的相互初始位置后固定，在控制系统8中设置下辊1的水平移动量，控制系统8根据设定值和采集数据判断，运动部件行程长时，控制系统8使双速电机4先在高速级工作，运动部件行程短或下辊1水平移动接近终位置时，控制系统8使双速电机4在低速级工作并对低速级变频，调低电机低速级的速度，控制下辊1的终位置以一定的精度满足设定值的要求。电机变频模块根据双速电机4的低速级功率配置，降低了控制装置的成本，双速电机4在低速级变频，调低电机低速级的速度，调速和输出转矩的性能较好，或速度更低控制精度更高。辊式板材矫正机中工作辊的机械升降运动即工作辊的压下量、开口量的控制装置，当压下电机是一台时与本例相同，压下电机是两台时与实施例3相似。实施例2如图2所示，为辊式卷板机上辊机械升降运动使用本运动部件终位置自动控制装置的实施例。传动装置为链轮3、连接轴及法兰连接器5、蜗杆蜗轮副6、丝杆螺母副7；运动部件为上辊轴承座11及上辊10。上辊相对应下辊作升降运动，双速电机4通过链轮3、连接轴及法兰连接器5、蜗杆蜗轮副6、丝杆螺母副7驱动上辊轴承座11及上辊10升降运动，位移传感器(旋转编码器12)设在双速电机4的轴上，向下运动开始为空载行程，接触到工件后为负载行程，向上运动为空载行程，控制系统8中的电机变频模块的大小根据双速电机4的高速极配置，法兰连接器调节上辊两端的相互初始位置后固定，在控制系统8中设置上辊10的升降移动量，空载行程或轻载行程时(可人工或根据检测电流、压力、扭矩判断)，使双速电机4在高速级工作并对高速级变频，调高电机高速级的速度；在负载行程时，使双速电机4在高速级工作，不变频；控制系统8从旋转编码器12检测到上辊10压下移动接近终位置时，控制系统8使双速电机4从高速级变到低速级工作(可用变频调速使变极调速平稳过渡)，在低速级变频，调低双速电机低速级的速度，控制上辊的终位置以一定的精度满足设定值的要求。如果运动部件每个行程的平均运动速度与不调速时的运动速度相同，在负载运动时运动部件的运动速度可为平均运动速度的50～75％左右，减速装置传动比加大，如加大链轮3的传动比或蜗杆蜗轮副6的传动比，或双速电机4的高速极极数变大，双速电机的高速极功率可减小，同时具有实施例1的优点。实施例3如图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
运动部件终位置自动控制装置，其特征在于它包括位移传感器、数据采集模块、ＣＰＵ微处理器、电机变极模块、电机变频模块、变极多速电机，位移传感器位于运动部件或传动装置或变极多速电机处，位移传感器由信号线与数据采集模块的输入相连，数据采集模块的输出与ＣＰＵ微处理器的输入相连，ＣＰＵ微处理器的输出分别与电机变极模块、电机变频模块的输入相连，电机变极模块的输出与变极多速电机的各极接口相连，电机变频模块的输出与变极多速电机的低速极接口相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张挺胜，张本源，张先荣，张挺锋，
申请(专利权)人：张挺胜，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]