[实用新型]工装气动开关延时控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子弱电自动控制，应用于汽车制造业工装PLC控制。

背景技术

目前在工装上使用的气动控制开关没有延时功能。工人在放件后操作时必须按住气动开关直到夹具关闭到位后方能松开按扭，如中途放开或间断，很可能会导致夹具气缸未夹到位，造成工装PLC死机（需要复位）。工人在取件时打开夹具时必须按住气动开关直到夹具打开到位后方能松开按扭，如中途放开或间断，就会使夹具气缸未打开到位，导致工人再次放件操作时工装夹头迅夹紧造成砸件，甚至工装PLC死机。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种工装气动开关延时控制电路。

本实用新型的目的是这样实现的：工装气动开关延时控制电路，包括气动开关SB和PLC控制器，所述延时控制电路还包括继电器K、场效应管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、可调电阻R4、电容C1，继电器K的一个引脚与气动开关SB连接、一个引脚与场效应管Q2的漏极连接、一个引脚与电阻R1连接；所述场效应管Q2的栅极与可调电阻R4连接，场效应管Q2的源极与电阻R3串联形成第一支路，可调电阻R4与电阻R2串联形成第二支路，第一支路、第二支路、电容C1并联后与气动开关SB连接，第二支路的另一端与电容C1并联后与电阻R1连接；在场效应管Q2的漏极与继电器K之间连接保险丝F1，保险丝F1连接电源VCC，所述PLC控制器的DI端连接在场效应管Q2的源极与电阻R3之间。

本实用新型的工作原理：由工装24V直流电源直接供电，同时引用0.5A保险丝作为防短路措施。

1、当气动开关断开状态时：继电器不吸合，场效应管IRF540的G（栅）极不得电，因此D（漏）极与S（源）极间电阻无穷大相当于断路，因此PLC_DI端没有电压，工装不动作。

2、当气动开关按下：继电器得电立即吸合，场效应管G极得电，D极与S极也立即导通，PLC_DI端立即得电，工装动作。同时电容C1充电｛充电时电容电压：Uc=U*[1-e^(-t/τ)]其中U=VCC*(R2+R4)/（R1+R2+R4），时间常数τ=R1*C1｝。由于此处电容47UF电阻470Ω得到电容时间非常迅速，瞬间即可充满，可以忽略充电时间。

3、当气动开关松开：继电器断开，电容通过R2、R4放电，此时场效应管G极电压VG=Uc*〔（R2+R4′）/(R2+R4）〕，随着放电时间推移，VG不断减小达到PLC_DI端允许的最小电压，DI信号中断，延时结束。延时时间可以根据公式计算U放=Uo*e^(-t/τ)，其中Uo是电容放电前的电压，时间常数τ=(R4+R2)*C1。通过计算与实验给出R1=470Ω，R2=10KΩ，R3=4.7KΩ，R4=50KΩ可调，C1=47uF，调节R4设定延时0.5秒，可以满足现场实际需要。

该电路具有：1、保证操作第一时间不能延时。2、松开操作按扭后延时0.5s（这是经过试验得出的合理值），这样能保证夹具气缸行程到位。3、操作按扭过程中避免意外（操作失误间断双手按扭）造成PLC_DI信号中断。

本实用新型元器件少，成本低廉，易于制作及调试，工作稳定，不会对现有工装造成影响，抗干扰能力强，稳定性好；并可以提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的原理图。

具体实施方式

如图1所示，工装气动开关延时控制电路，包括气动开关SB和PLC控制器、继电器K、场效应管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、可调电阻R4、电容C1。继电器K的一个引脚与气动开关SB连接、一个引脚与场效应管Q2的漏极连接、一个引脚与电阻R1连接。场效应管Q2的栅极与可调电阻R4连接，场效应管Q2的源极与电阻R3串联形成第一支路，可调电阻R4与电阻R2串联形成第二支路，第一支路、第二支路、电容C1并联后与气动开关SB连接，第二支路的另一端与电容C1并联后与电阻R1连接。在场效应管Q2的漏极与继电器K之间连接保险丝F1，保险丝F1连接电源VCC，PLC控制器的DI端连接在场效应管Q2的源极与电阻R3之间。