[发明专利]一种智能直线气动装置

说明书

本发明公开了一种智能直线气动装置，该装置是由气缸、拉绳编码器、三组六位五通集成阀、控制电路模块、通信模块等按照功能需求高度集成在一体化结构中的直线气动执行单元。智能直线气动装置体积小，能实现气缸活塞杆伸出或缩回距离和速度的精确控制。各智能执行单元即能独立工作，又能与其他智能单元协调工作，通过有线通信或无线通信方式组成生产线。本发明对于整个生产线的重新设计组合来说具有更大是柔性，生产线调整周期短，成本低。智能直线气动装置可在现场编程组态，实现控制的网络化、精确性、灵活性。具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及机电一体化设备技术领域，具体说是一种智能直线气动装置。

背景技术

中国人口老龄化现象加重，一向以大量而低廉著称的中国劳动力不再“廉价”。加快发展工业机械手和工业机器人是保持中国制造业龙头地位的重要保障。

通用的气动机械手伸缩采用气缸作为执行元件；电磁换向阀、PLC作为控制元件。PLC发出控制指令，控制电磁换向阀进行气路切换，相应的气路驱动气缸活塞杆伸出或缩回。设计时，根据生产线功能确定控制构架，产品性价比高，但柔性差，控制系统体积大。如果联网，需采用高性能、高价格的PLC。

目前，产品的更新换代速度很快，需要不断调整生产线的工艺及装备来适应产品的升级。但是，应用上述通用气缸的生产线如果调整，只能对整个控制硬件进行重新设计组合，周期长、成本高。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种由气缸、拉绳编码器、三组六位五通集成阀、控制电路模块、通信模块等按照功能需求高度集成在一体化结构中的智能直线气动装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能直线气动装置，包括气缸和控制单元，所述气缸包括活塞杆和缸体，所述控制单元包括控制盒体以及容置固定于所述控制盒体内的三组六位五通集成阀、拉绳编码器、控制电路模块和通信模块，所述控制盒体固定在所述气缸上，所述控制盒体上设有所述三组六位五通集成阀的进气口、排气口以及与所述气缸的气口连接的2个控制体气口，所述拉绳编码器的拉绳的一端固定在所述活塞杆的伸出端，所述三组六位五通集成阀、拉绳编码器和通信模块分别与所述控制电路模块连接。

本发明进一步的设计方案中，上述三组六位五通集成阀包括通过气管串联成环路的2个两位两通电磁阀和一个常闭两位三通电磁阀，所述三组六位五通集成阀的进气口和排出气口分别连通在连接两位两通电磁阀与常闭两位三通电磁阀的气管上，一个所述控制体气口连通在2个两位两通电磁阀的气管上，另一个连通在连通所述排气口的气管上。

本发明进一步的设计方案中，上述控制电路模块包括微控制器、输入开关、光电隔离电路、驱动电路和继电器，所述两位两通电磁阀及常闭两位三通电磁阀分别通过所述继电器与所述驱动电路连接，所述输入开关和所述驱动电路通过所述光电隔离电路与所述微控制器连接，所述拉绳编码器和所述通信模块分别与所述微控制器连接。

本发明进一步的设计方案中，上述微控制器还具有与PLC或单片机或PC连接的通信总线接口。智能直线气动装置与PC、PLC或其它微控制器能够进行有线通信连接，或无线通信模块与PC、PLC或其它微控制器进行无线通信连接。与PC通信时，可由PC软件设置本装置的伸缩距离和运动速度参数。

本发明进一步的设计方案中，上述控制盒体包括金属盒体和塑料盒盖，所述金属盒体固定在所述气缸上。

本发明具有以下突出的有益效果：

智能直线气动装置是由气缸、拉绳编码器、三组六位五通集成阀、控制电路模块、通信模块等按照功能需求高度集成在一体化结构中的直线气动执行单元。