用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，包括控制單元及安裝在凍干機(jī)推桿伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的位置檢測(cè)組件，所述位置檢測(cè)組件與所述控制單元相連，還包括原點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述原點(diǎn)開(kāi)關(guān)與控制單元相連，所述控制單元接收原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)信號(hào)并在所述推桿伸出的過(guò)程中令位置檢測(cè)組件初始化，所述原點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)置在推桿收回的極限位置與推桿離開(kāi)凍干機(jī)板層的位置之間。本實(shí)用新型具有定位精準(zhǔn)、重復(fù)性好、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及凍干機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在制藥機(jī)械行業(yè)中，凍干機(jī)箱體推桿的定位通常采用伺服系統(tǒng)自帶的位置模式，通過(guò)減速機(jī)絲桿或齒輪傳動(dòng)固定在箱體壁上的推桿伸縮運(yùn)動(dòng)，將箱體板層上的物料一排一排或連續(xù)推出至推桿對(duì)面箱體的小門口，然后通過(guò)進(jìn)出料進(jìn)料或出料輸送帶將物料移出小門口。出料推桿伺服采用運(yùn)動(dòng)控制器控制，其伺服電機(jī)定位的編碼器為絕對(duì)編碼器，推桿移動(dòng)位置控制通過(guò)伺服絕對(duì)編碼器計(jì)數(shù)控制，即:通過(guò)人機(jī)界面設(shè)定，伺服絕對(duì)編碼器到達(dá)設(shè)定值后出料推桿停止。以上采用的推桿運(yùn)行控制通過(guò)伺服絕對(duì)編碼器計(jì)數(shù)控制，多周期運(yùn)行后，編碼器累計(jì)誤差大，從而影響推桿的定位以及動(dòng)作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種無(wú)累計(jì)誤差、定位精準(zhǔn)的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
[0005]一種用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，包括控制單元及安裝在凍干機(jī)推桿伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的位置檢測(cè)組件，所述位置檢測(cè)組件與所述控制單元相連，還包括原點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述原點(diǎn)開(kāi)關(guān)與控制單元相連，所述控制單元接收原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)信號(hào)并在所述推桿伸出的過(guò)程中令位置檢測(cè)組件初始化，所述原點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)置在推桿收回的極限位置與推桿離開(kāi)凍干機(jī)板層的位置之間。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0007]所述推桿收回的極限位置處設(shè)置有后限位開(kāi)關(guān)，所述后限位開(kāi)關(guān)與所述控制單元相連。
[0008]所述推桿伸出的極限位置處設(shè)置有前限位開(kāi)關(guān)，所述前限位開(kāi)關(guān)與所述控制單元相連。
[0009]所述推桿的極限運(yùn)動(dòng)軌跡的兩端的外側(cè)分別設(shè)置有前保護(hù)開(kāi)關(guān)和后保護(hù)開(kāi)關(guān)，所述前保護(hù)開(kāi)關(guān)和后保護(hù)開(kāi)關(guān)均與所述控制單元相連。
[0010]所述前限位開(kāi)關(guān)、后限位開(kāi)關(guān)、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)為接近開(kāi)關(guān)，前保護(hù)開(kāi)關(guān)和后保護(hù)開(kāi)關(guān)均為機(jī)械行程開(kāi)關(guān)。
[0011 ] 所述位置檢測(cè)組件為旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0012]所述控制單元為可編程控制器。
[0013]在所述推桿收回的過(guò)程中，所述控制單元根據(jù)原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制推桿作減速動(dòng)作。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]1、本實(shí)用新型的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，在推桿收回的極限位置與推桿離開(kāi)凍干機(jī)板層時(shí)的位置之間設(shè)置有原點(diǎn)開(kāi)關(guān)，在推桿的每次伸出過(guò)程中，控制單元在原點(diǎn)開(kāi)關(guān)處對(duì)位置檢測(cè)組件進(jìn)行重新初始化，有效避免了推桿的累計(jì)誤差，從而保證推桿的定位精準(zhǔn)，提高推桿的安全性。
[0016]2、本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)，在推桿運(yùn)動(dòng)的極限位置處設(shè)置有前限位開(kāi)關(guān)和后限位開(kāi)關(guān)，通過(guò)位置檢測(cè)組件與外部開(kāi)關(guān)信號(hào)相配合，對(duì)推桿伸出及收回的結(jié)束位置進(jìn)行精準(zhǔn)控制，重復(fù)性好。另外原點(diǎn)開(kāi)關(guān)與后限位開(kāi)關(guān)之間的距離是確定的定值，推桿的運(yùn)行速度、加減速度與方向可設(shè)定成定值，從而能保證每次推桿定位參考位的重復(fù)精度。
[0017]3、本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)，在推桿極限運(yùn)動(dòng)軌跡兩端的外側(cè)設(shè)置有前保護(hù)開(kāi)關(guān)和后保護(hù)開(kāi)關(guān)，兩開(kāi)關(guān)的電路關(guān)聯(lián)伺服電機(jī)電源供給，用于推桿伺服電機(jī)緊急停止，防止推桿伺服電機(jī)飛車、位置偏差導(dǎo)致碰撞大門或出現(xiàn)推桿軌道故障。
[0018]4、本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)，出料推桿收回過(guò)程中，到原點(diǎn)開(kāi)關(guān)時(shí)進(jìn)行減速，推桿低速且定速能提高定位重復(fù)精度，為準(zhǔn)確定位收回結(jié)束位置做準(zhǔn)備。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的控制流程示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是本實(shí)用新型的控制方法中出料推桿啟動(dòng)前的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7是本實(shí)用新型的控制步驟I)對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8是本實(shí)用新型的控制步驟2)對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖9是本實(shí)用新型的控制步驟3)對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖10是本實(shí)用新型的控制步驟4)對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖11是本實(shí)用新型的控制步驟5)對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖12是本實(shí)用新型的控制步驟6)對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖13是本實(shí)用新型的控制步驟7)對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖14是本實(shí)用新型的控制步驟結(jié)束后對(duì)應(yīng)的出料推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中標(biāo)號(hào)表示:101、控制單元；102、上位機(jī)；109、信息交互通訊模塊；111、真空壓力探頭；112、檢測(cè)開(kāi)關(guān)；1、推桿；2、翻板；3、小門；4、橋板對(duì)接軟板；5、板層；6、箱體；7、進(jìn)料單元；8、進(jìn)瓶出料緩沖區(qū)；9、小門口 ；10、第一小門關(guān)閉信號(hào)開(kāi)關(guān)；11、第二小門關(guān)閉信號(hào)開(kāi)關(guān)；12、板層升降油缸；201、推桿推頭；202、不銹鋼波紋管；203、直線單元；205、推桿伺服電機(jī)；206、前保護(hù)開(kāi)關(guān)；207、前限位開(kāi)關(guān)；208、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)；209、推桿位置感應(yīng)塊；210、后限位開(kāi)關(guān)；211、后保護(hù)開(kāi)關(guān)；212、剎車組件。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0035]如圖1至圖14所示，本實(shí)施例的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，包括控制單元101及安裝在凍干機(jī)推桿伺服電機(jī)205轉(zhuǎn)軸上的位置檢測(cè)組件，位置檢測(cè)組件與控制單元101相連,還包括原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208,原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208與控制單元101相連,控制單元101接收原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208的開(kāi)關(guān)信號(hào)并在推桿I伸出的過(guò)程中令位置檢測(cè)組件初始化，原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208設(shè)置在推桿I收回的極限位置與推桿I離開(kāi)凍干機(jī)板層5的位置之間。通過(guò)對(duì)每周期中對(duì)位置檢測(cè)組件的重新初始化，能夠減少推桿I的累計(jì)誤差，提高推桿I定位的精準(zhǔn)性，從而保證推桿I動(dòng)作的安全性。
[0036]本實(shí)施例中，推桿I收回的極限位置處設(shè)置有后限位開(kāi)關(guān)210，后限位開(kāi)關(guān)210與控制單元101相連。推桿I伸出的極限位置處設(shè)置有前限位開(kāi)關(guān)207，前限位開(kāi)關(guān)207與控制單元101相連。通過(guò)位置檢測(cè)組件與外部開(kāi)關(guān)信號(hào)相配合，對(duì)推桿I伸出及收回的結(jié)束位置進(jìn)行精準(zhǔn)控制，重復(fù)性好。另外原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208與后限位開(kāi)關(guān)210之間的距離是確定的定值，推桿I的運(yùn)行速度、加減速度與方向可設(shè)定成定值，從而能保證每次推桿I定位參考位的重復(fù)精度。
[0037]本實(shí)施例中，推桿I的極限運(yùn)動(dòng)軌跡的兩端的外側(cè)分別設(shè)置有前保護(hù)開(kāi)關(guān)206和后保護(hù)開(kāi)關(guān)211，前保護(hù)開(kāi)關(guān)206和后保護(hù)開(kāi)關(guān)211均與控制單元101相連。兩開(kāi)關(guān)的電路關(guān)聯(lián)伺服電機(jī)電源供給，用于推桿伺服電機(jī)205緊急停止，防止推桿I伺服飛車、位置偏差碰撞大門或出現(xiàn)推桿軌道故障。
[0038]本實(shí)施例中，前限位開(kāi)關(guān)207、后限位開(kāi)關(guān)210、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208為接近開(kāi)關(guān)，前保護(hù)開(kāi)關(guān)206和后保護(hù)開(kāi)關(guān)211均為機(jī)械行程開(kāi)關(guān)。
[0039]本實(shí)施例中，位置檢測(cè)組件為旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0040]本實(shí)施例中，控制單元101為可編程控制器，其還連接有上位機(jī)102。
[0041]本實(shí)施例中，在推桿I收回的過(guò)程中，控制單元101根據(jù)原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制推桿I作減速動(dòng)作，推桿I低速且定速能提高定位重復(fù)精度，為準(zhǔn)確定位收回結(jié)束位置做準(zhǔn)備。
[0042]本實(shí)施例中凍干機(jī)及推桿的結(jié)構(gòu)為:不銹鋼支架上安裝有直線單元203以及用于驅(qū)動(dòng)直線單元203的推桿伺服電機(jī)205，通過(guò)直線單元203的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)推桿I與推桿推頭201前后運(yùn)動(dòng)。在支架的前端安裝有剎車組件212，其剎車片閉合時(shí)與推桿I接觸，可抱死推桿1，防止其前后運(yùn)動(dòng)，在剎車組件212前部與推桿推頭201之間伸出的推桿I外套有不銹鋼波紋管202。支架內(nèi)側(cè)的推桿I底部裝有推桿位置感應(yīng)塊209，在感應(yīng)塊的下方分別安裝有前保護(hù)開(kāi)關(guān)206、前限位開(kāi)關(guān)207、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208、后限位開(kāi)關(guān)210、后保護(hù)開(kāi)關(guān)211五個(gè)位置開(kāi)關(guān)，用于安全定位與位置超出檢測(cè)。
[0043]出料推桿I被安裝在箱體6上，通過(guò)連接管使箱體6內(nèi)部與支架前端相連，不銹鋼波紋管202與推桿推頭201與箱體6內(nèi)部接觸，箱體6內(nèi)設(shè)有可以通過(guò)板層升降油缸12升降的板層5，在推桿推頭201的前方有凍干機(jī)小門口 9，小門口 9上有可以升降運(yùn)動(dòng)的凍干機(jī)小門3，在其完全關(guān)閉位置下方有兩個(gè)分布在凍干機(jī)小門3左右的第一小門關(guān)閉信號(hào)開(kāi)關(guān)10與第二小門關(guān)閉信號(hào)開(kāi)關(guān)11，小門3關(guān)閉可實(shí)現(xiàn)箱體6與外界空氣隔離，在凍干機(jī)小門口 9內(nèi)側(cè)有可上下翻轉(zhuǎn)的翻板2，通過(guò)伸縮氣缸前后移動(dòng)橋板對(duì)接軟板4，其前后移動(dòng)可與板層5對(duì)接實(shí)現(xiàn)推桿推頭201推出箱體6，進(jìn)入進(jìn)出料進(jìn)料單元7的進(jìn)瓶出料緩沖區(qū)8，從而實(shí)現(xiàn)將板層5上的小瓶從箱體6內(nèi)推出。本實(shí)施例中，凍干機(jī)的小門3上設(shè)置有用于檢測(cè)小門3是否關(guān)閉的檢測(cè)開(kāi)關(guān)112，檢測(cè)開(kāi)關(guān)112與控制單元101相連，控制單元101根據(jù)檢測(cè)開(kāi)關(guān)112的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制出料推桿I的啟動(dòng)，防止在箱體6內(nèi)壓力高于設(shè)定值時(shí)移動(dòng)出料推桿1，從而提高出料推桿I的定位精度。另外也可以在箱體6內(nèi)設(shè)置真空壓力探頭111，以確定箱體6內(nèi)的壓力，進(jìn)一步防止出料推桿I的誤啟動(dòng)。
[0044]本控制系統(tǒng)中推桿I的控制過(guò)程如下:
[0045]I)當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件且凍干機(jī)板層5定位完成，進(jìn)出料對(duì)接板層5伸出；凍干機(jī)與進(jìn)出料出料階段開(kāi)始，首先凍干機(jī)板層升降油缸12升降板層5到設(shè)定板層5位置，信號(hào)通過(guò)凍干機(jī)與進(jìn)出料信息交互通訊模塊109傳遞給進(jìn)出料系統(tǒng)，接受信號(hào)后翻板2與軟板對(duì)接板層5后將對(duì)接，完成信號(hào)通過(guò)凍干機(jī)與進(jìn)出料信息交互通訊模塊109發(fā)給凍干機(jī)，則可啟動(dòng)出料推桿1，其中板層5定位的目的是為進(jìn)出料出料推桿I伸出無(wú)障礙做準(zhǔn)備；
[0046]2)出料推桿I后退至收回結(jié)束位置停止運(yùn)動(dòng)，退回的目的是為后續(xù)推桿I原點(diǎn)定位做準(zhǔn)備，因?yàn)槠涫栈亟Y(jié)束位置在原點(diǎn)之后，且兩個(gè)位置之間的距離是確定的定值，下一步驟后出料推桿I的運(yùn)行速度、加減速度與方向可設(shè)定成定值，從而能保證每次出料推桿I定位參考位的重復(fù)精度。
[0047]3)出料推桿I向前運(yùn)動(dòng)至原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208位并定位為原點(diǎn)；每次出料動(dòng)作重新定位原點(diǎn)，目的為了減少推桿I的累計(jì)誤差，整個(gè)運(yùn)行的過(guò)程為低速運(yùn)行。
[0048]4)出料推桿I向前間斷運(yùn)動(dòng)或連續(xù)運(yùn)動(dòng)出料將小瓶推出；
[0049]5)出料推桿I運(yùn)動(dòng)到伸出結(jié)束位置時(shí)換向返回；
[0050]6)出料推桿I返回到原點(diǎn)開(kāi)關(guān)208位時(shí)減速，推桿I返回的過(guò)程中觸發(fā)參考位后減速的目的是為準(zhǔn)確定位收回結(jié)束位置做準(zhǔn)備，推桿I低速且定速能提高定位重復(fù)精度。
[0051]7)出料推桿I運(yùn)動(dòng)到收回結(jié)束位置時(shí)停止，進(jìn)出料對(duì)接板層5收回，本次推桿I動(dòng)作完成。
[0052]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，包括控制單元(101)及安裝在凍干機(jī)推桿伺服電機(jī)(205)轉(zhuǎn)軸上的位置檢測(cè)組件，所述位置檢測(cè)組件與所述控制單元(101)相連，其特征在于,還包括原點(diǎn)開(kāi)關(guān)(208),所述原點(diǎn)開(kāi)關(guān)(208)與控制單元(101)相連,所述控制單元(101)接收原點(diǎn)開(kāi)關(guān)(208)的開(kāi)關(guān)信號(hào)并在所述推桿(I)伸出的過(guò)程中令位置檢測(cè)組件初始化，所述原點(diǎn)開(kāi)關(guān)(208)設(shè)置在推桿(I)收回的極限位置與推桿(I)離開(kāi)凍干機(jī)板層(5)的位置之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述推桿(I)收回的極限位置處設(shè)置有后限位開(kāi)關(guān)(210)，所述后限位開(kāi)關(guān)(210)與所述控制單元(101)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述推桿(I)伸出的極限位置處設(shè)置有前限位開(kāi)關(guān)(207)，所述前限位開(kāi)關(guān)(207)與所述控制單元(101)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述推桿(I)的極限運(yùn)動(dòng)軌跡的兩端的外側(cè)分別設(shè)置有前保護(hù)開(kāi)關(guān)(206)和后保護(hù)開(kāi)關(guān)(211)，所述前保護(hù)開(kāi)關(guān)(206)和后保護(hù)開(kāi)關(guān)(211)均與所述控制單元(101)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述前限位開(kāi)關(guān)(207)、后限位開(kāi)關(guān)(210)、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)(208)為接近開(kāi)關(guān)，所述前保護(hù)開(kāi)關(guān)(206)和后保護(hù)開(kāi)關(guān)(211)均為機(jī)械行程開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述位置檢測(cè)組件為旋轉(zhuǎn)編碼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元(101)為可編程控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于凍干機(jī)推桿的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述推桿(I)收回的過(guò)程中，所述控制單元(101)根據(jù)原點(diǎn)開(kāi)關(guān)(208)的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制推桿(I)作減速動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK203759500SQ201320882237
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】謝鐵樁 申請(qǐng)人:楚天科技股份有限公司