[实用新型]一种基于双占空柱塞气液缸驱动的运动平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及运动平台控制领域，具体涉及一种基于双占空柱塞气液缸驱动的运动平台。

背景技术

随着科技的发展，精密定位和位移技术在国防工业、微电子工程、航空航天和生物工程等领域都起着不可替代的作用。它直接影响了整个机械行业的技术发展，决定了机械加工精度和产品的质量性能，进而影响到设备的可靠性与稳定性。大量光学仪器对高精度的位移平台有很高的要求以外，工作环境的这类位移机构也提出了更高的要求，比如润滑条件、安装空间和振动等；在光电跟踪器材中，也对位移平台提出了很高：要求调节灵敏度高，响应速度快。

目前直线位移平台的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动、电气驱动和新型驱动装置等。气动驱动的有点事节能、无污染、高速高效和易于控制的特点，液压驱动具有较大的功率重量比、结构简单紧凑、刚性好、可实现任意位置的开停、能在很大调整范围内实现无极调速等优点。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本实用新型提供一种基于双占空柱塞气液缸驱动的运动平台。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于双占空柱塞气液缸驱动的运动平台，包括移动平台部分、气缸部分、检测部分及控制部分；

所述移动平台部分，包括静平台，所述静平台上平行安装两个导轨，所述导轨上设置滑块，滑块上安装运动平台，运动平台随着导轨进行直线前后移动，运动平台通过连接件与两端的侧板连接，构成一个移动平台；

所述气缸部分，包括两个平行安装的气液缸，所述两个气液缸的活塞杆末端分别连接气液缸万向节，两个气液缸万向节分别连接运动平台两端的侧板，两个气液缸活塞杆伸出的方向平行，且伸出的方向相反；

所述检测部分，包括用于测量运动平台位移的直线位移传感器，所述直线位移传感器安装在静平台上，所述直线位移传感器的伸杆末端连接直线位移传感器万向节，所述直线位移传感器万向节与其中一个侧板连接，所述直线位移传感器的伸杆的伸出量与气液缸的活塞杆伸出量相同，直线位移传感器检测的运动平台的位移信息经过A/D转换卡输入到工控计算机中得到相应控制信息；

所述控制部分，包括气动控制回路及液体控制回路，所述气动控制回路包括D/A转换卡、I/O输出卡、气动比例阀、气泵、减压阀、气动三联件及两位五通换向阀构成；

所述液体控制回路与两个气液缸的油缸连接，包括用于实现油路切换的两个油路开关阀及节流阀；

所述气泵输出高压气体经过气动三联件后，分别经过减压阀得到气源，所述计算机得到相应控制信息后发送到D/A转换卡及I/O输出卡，通过D/A转换卡控制气动比例阀，I/O输出卡控制油控开关阀及两位五通换向阀，进一步控制气源流量；控制后的气源流量通过两位五通换向阀控制两个气液缸活塞杆的运动方向。

所述液体控制回路包括补油杯。

所述气源包括驱动气源Ps1、驱动气源Ps2及背压气源Ps0，所述驱动气源Ps1及驱动气源Ps2连接两位五通换向阀的两个端口，所说背压气源Ps0经过单向阀后连接两位五通换向阀的一个端口。

两个导轨通过支撑座平行安装在静平台上，所述支撑座为梯形结构，每根导轨上设置两个滑块。

两个气液缸的活塞杆的变化量相同，所述气液缸的缸体前面用前脚座固定，后面用后脚座固定。

所述气液缸为占空柱塞气液缸，其气缸部分采用活塞杆，液缸部分采用柱塞杆。

一种基于双占空柱塞气液缸驱动的运动平台的控制方法，包括如下步骤：

第一步根据运动平台在工作空间运行的轨迹和姿态，得到两个气液缸活塞杆应运行的轨迹及运动状态；

第二步将直线位移传感器检测的气液缸活塞杆位移信号，经过通道A/D转换卡输入到工控计算机，并与规划得到的气液缸运动轨迹进行求取偏差经过处理后得到反馈控制信号；

第三步将得到的反馈控制信号经过I/O输出卡和D/A转换卡输出相应的开关控制量输出到相应的开关阀和气动比例控制阀，控制气液缸活塞杆的输出动作，从而实现运动平台的期望运动要求；

第四步如果对运动平台进行定位控制，根据运动平台需要的运动指定位置，通过气液控制回路控制使得气液缸活塞杆运动使得平台到达指定位置，从而达到工作平台的定位控制要求，通过气液缸的控制使平台的控制精度更高。

本实用新型的有益效果：

(1)气体具有较好的压缩性，系统具有良好的柔性，系统的结构简单，两个气液缸的油腔相同，油液互补，减去了一般的气液缸控制线路中的气液转换器的使用，大大简化系统，节省成本；