可程式气动伺服马达的装置与控制系统制造方法及图纸

一种可程式气动伺服马达的装置与控制系统，由气动伺服马达与气动伺服马达驱动器组成且以通讯单元做双向通讯。气动伺服马达包含气动马达、刹车模块及感测模块。刹车模块常处于闭锁状态，其依气动伺服马达驱动器的指令作开启或闭锁。气动伺服马达驱动器包含控制模块、作动模块及通讯模块。气动伺服马达驱动器启动气动伺服马达后持续接收感测模块输出的扭力、转速及角度讯号，作动模块则驱动气动伺服马达做紧急停止、正逆转向切换、加减速、角度定位、寸动及扭力控制等动作，使气动马达不需编码器却具备如同电动伺服马达的功能与特性。

The device and control system of a programmable pneumatic servo motor

A programmable pneumatic servo motor device and control system is composed of pneumatic servo motor and pneumatic servo motor driver, and communication unit is used for two-way communication. The pneumatic servo motor includes the pneumatic motor, the brake module and the sensing module. The brake module is often in a closed state, which is opened or locked in accordance with the instructions of the pneumatic servo motor driver. The pneumatic servo motor driver consists of a control module, an actuating module and a communication module. Pneumatic servo motor drive pneumatic servo motor start after receiving continuous torque, rotational speed and angle measuring sensing module output signal, the actuating module drives the pneumatic servo motor as an emergency stop, forward and backward steering switch, speed, angle positioning, inching and torque control action, the pneumatic motor without encoder but as with the function and characteristics of electric servo motor.

【技术实现步骤摘要】
可程式气动伺服马达的装置与控制系统
本专利技术提供一种可程式气动伺服马达的装置与控制系统，尤指一种具有电动伺服马达特性，不需编码器却可做紧急停止、正逆转切换、加减速、角度定位及扭力控制等动作控制的气动马达。
技术介绍
目前电动工具或设备的扭力、转速与角度的控制，主要是使用电动伺服马达或无刷马达，其扭力、转速与角度讯号主要经由编码器侦测并回馈讯号到电动伺服马达驱动器内部，进行讯号分析后，再经由数学程序编写出所需的控制方程式以达到扭力、转速、角度等控制。然而，在气动工具产业中并无类似伺服功能的气动马达。另外，一般气动马达的选用，主要是基于操作环境的考虑。气动马达的应用面可扩及所有石化工厂、高粉尘场所、矿坑、海上钻油平台、下水道、潮湿环境作业等…相关产业应用，主要是在于气动马达的独特优点：一、过载不升温、运转没火花、没有触电和短路的风险；二、体积小且重量轻～气动马达较相同体积的电动马达输出扭力更高。然而，气动马达的缺点在于：一、气体具可压缩性、高摩擦力、易于泄漏、非线性以至于不易控制；二、气动马达在气源切断后气压会残留在管线内，余压会造成气动马达无法马上停止，因此无法精确控制其动作；三、气动马达的转速极高，至少6000RPM以上甚至超过每分钟万转以上，因此无法使用编码器做控制。目前所有的气动马达都难以控制转速、转动角度、扭力，仅能做简单的正逆转切换动作。由于有不少工作环境还是无法使用电动伺服马达做动作控制，因此造成产业界对气动马达伺服控制相关产品的需求越来越高。因此，如何设计出一种具有电动伺服马达特性，可做紧急停止、正反转、加减速、角度定位、寸动及扭力控制等作业的气动伺服马达，将是本专利技术所欲积极揭露之处。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的缺陷，专利技术人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，进而研发出一种可以程序编码控制其动作的气动伺服马达的装置与控制系统，以期达到不需编码器即可做急停、正反转、加减速、角度定位、寸动及扭力控制等作业的目的。为达上述目的及其他目的，本专利技术提供一种可程式气动伺服马达的装置与控制系统，其包含：一气动伺服马达及一气动伺服马达驱动器；其中，该气动伺服马达包含：一气动马达，其具有一输出轴；一刹车模块，其连接于该输出轴；以及一感测模块，其连接于该输出轴且具有一扭力、转速及角度感测单元、一第一中央处理单元、一第一通讯单元、一第一输入与输出单元及一供电单元，该扭力、转速及角度感测单元电性连接该第一中央处理单元以感测该气动马达的输出轴的输出端以输出一扭力讯号、一转速讯号及一角度讯号，该第一通讯单元电性连接该第一中央处理单元以对外传输该扭力讯号、该转速讯号及该角度讯号，该第一输入与输出单元及该供电单元电性连接该第一中央处理单元；该气动伺服马达驱动器包含：一作动模块、一控制模块及一通讯模块，该控制模块具有一第二中央处理单元，该通讯模块具有电性连接该第二中央处理单元的一第二通讯单元及一有线通讯单元，该作动模块具有电性连接该第二中央处理单元的一供气压力监控模块、一气压调节模块、一第三气压感测单元、一正反转电磁阀及一刹车电磁阀，该作动模块经由一正转供气管路及一反转供气管路连接该气动马达，及经由一刹车供气管路连接该刹车模块，及用以经由一供气管路连接一供气单元，该第二通讯单元接收该扭力讯号、该转速讯号及该角度讯号至该第二中央处理单元以控制该作动模块，该有线通讯单元用以电性连接一外部控制器以控制该作动模块。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该供电单元为利用有线充电方式或无线充电方式。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该气动伺服马达驱动器具有电性连接该第二中央处理单元的一第二输入输出模块及一供电模块，该供电模块为利用有线充电方式或无线充电方式。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该控制模块具有电性连接该第二中央处理单元的一记忆单元、一输入单元、一显示单元、一警示单元或其任意组合。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该第三气压感测单元连接该正转供气管路及该反转供气管路。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该供气压力监控模块为一气压限制阀或一第一气压感测单元且用以连接该供气管路。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该气压调节模块具有一第二气压感测单元、一气压比例控制阀及一气压压力控制阀。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该气压调节模块的第二气压感测单元连接该供气压力监控模块及该气压比例控制阀，该气压比例控制阀连接该气压压力控制阀，该气压压力控制阀连接该正反转电磁阀。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该第二中央处理单元控制该供气压力监控模块直接提供最大进气压力于该刹车模块以急刹即停，或该第二中央处理单元控制该刹车电磁阀以瞬间启/闭点放方式进气以控制该刹车模块。上述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统中，该正反转电磁阀为相互独立的一正转电磁阀及一反转电磁阀以配合该气压调节模块，以供该第二中央处理单元控制该气动马达正转或反转的输出扭力。由此，本专利技术的可程式气动伺服马达的装置与控制系统，不需编码器即可驱动气动马达做紧急停止、正反转、加减速、角度定位及扭力控制等类似电动伺服马达的动作。附图说明图1系本专利技术较佳具体实施例可程式气动伺服马达的装置与控制系统的示意图。图2系本专利技术较佳具体实施例可程式气动伺服马达的装置与控制系统控制流程的示意图。附图标记为：1气动伺服马达；11气动马达；111正转供气管路；112反转供气管路；113输出轴；12刹车模块；121刹车供气管路；13感测模块；131第一中央处理单元；132扭力、转速及角度感测单元；1321扭力讯号；1322转速讯号；1323角度讯号；133第一通讯单元；134第一输入输出单元；135供电单元；136记忆单元；137输出端；14传动模块；2气动伺服马达驱动器；21作动模块；211供气压力监控模块；2111第一气压感测单元；2112气压限制阀；212气压调节模块；2121第二气压感测单元；2122气压比例控制阀；2123气压压力控制阀；213第三气压感测单元；214正反转电磁阀；2141正转电磁阀；2142反转电磁阀；215刹车电磁阀；22控制模块；221第二中央处理单元；222记忆单元；223输入单元；224显示单元；225警示单元；23通讯模块；231第二通讯单元；232有线通讯单元；24第二输入输出模块；25供电模块；3供气单元；31供气管路；4外部控制器。具体实施方式为充分了解本专利技术的目的、特征及效果，现通过下述具体的实施例，并配合附图，对本专利技术做一详细说明，说明如后：请参考图1及图2，如图所示，本专利技术提供一种可程式气动伺服马达的装置与控制系统，其包含一气动伺服马达1及一气动伺服马达驱动器2，该气动伺服马达1为可程式气动伺服马达的装置，该气动伺服马达驱动器2为可程式气动伺服马达的控制系统。该气动伺服马达1包含一气动马达11、一刹车模块12及一感测模块13。其中，该气动马达11具有一输出轴113，该输出轴113的自由端为一输出端连接该感测模块13以感测该气动马达11输出的扭力、转速及旋转角度。感测模块13的输出端137可连接一传动模块14；该刹车模块12连接于该气动马达11的输出轴113的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可程式气动伺服马达的装置与控制系统，其包含：一气动伺服马达及一气动伺服马达驱动器；其特征在于，该气动伺服马达包含：一气动马达，具有一输出轴；一刹车模块，连接于该输出轴；以及一感测模块，连接于该输出轴，且具有一扭力、转速及角度感测单元、一第一中央处理单元、一第一通讯单元、一第一输入与输出单元及一供电单元，该扭力、转速及角度感测单元电性连接该第一中央处理单元以感测该气动马达的输出轴的输出端以输出一扭力讯号、一转速讯号及一角度讯号，该第一通讯单元电性连接该第一中央处理单元以对外传输该扭力讯号、该转速讯号及该角度讯号，该第一输入与输出单元及该供电单元电性连接该第一中央处理单元；该气动伺服马达驱动器包含：一作动模块、一控制模块及一通讯模块，该控制模块具有一第二中央处理单元，该通讯模块具有电性连接该第二中央处理单元的一第二通讯单元及一有线通讯单元，该作动模块具有电性连接该第二中央处理单元的一供气压力监控模块、一气压调节模块、一第三气压感测单元、一正反转电磁阀及一刹车电磁阀，该作动模块经由一正转供气管路及一反转供气管路连接该气动马达，及经由一刹车供气管路连接该刹车模块，及用以经由一供气管路连接一供气单元，该第二通讯单元接收该扭力讯号、该转速讯号及该角度讯号至该第二中央处理单元以控制该作动模块，该有线通讯单元用以电性连接一外部控制器以控制该作动模块。...

【技术特征摘要】
1.一种可程式气动伺服马达的装置与控制系统，其包含：一气动伺服马达及一气动伺服马达驱动器；其特征在于，该气动伺服马达包含：一气动马达，具有一输出轴；一刹车模块，连接于该输出轴；以及一感测模块，连接于该输出轴，且具有一扭力、转速及角度感测单元、一第一中央处理单元、一第一通讯单元、一第一输入与输出单元及一供电单元，该扭力、转速及角度感测单元电性连接该第一中央处理单元以感测该气动马达的输出轴的输出端以输出一扭力讯号、一转速讯号及一角度讯号，该第一通讯单元电性连接该第一中央处理单元以对外传输该扭力讯号、该转速讯号及该角度讯号，该第一输入与输出单元及该供电单元电性连接该第一中央处理单元；该气动伺服马达驱动器包含：一作动模块、一控制模块及一通讯模块，该控制模块具有一第二中央处理单元，该通讯模块具有电性连接该第二中央处理单元的一第二通讯单元及一有线通讯单元，该作动模块具有电性连接该第二中央处理单元的一供气压力监控模块、一气压调节模块、一第三气压感测单元、一正反转电磁阀及一刹车电磁阀，该作动模块经由一正转供气管路及一反转供气管路连接该气动马达，及经由一刹车供气管路连接该刹车模块，及用以经由一供气管路连接一供气单元，该第二通讯单元接收该扭力讯号、该转速讯号及该角度讯号至该第二中央处理单元以控制该作动模块，该有线通讯单元用以电性连接一外部控制器以控制该作动模块。2.如权利要求1所述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统，其特征在于，该供电单元为利用有线充电方式或无线充电方式。3.如权利要求1所述的可程式气动伺服马达的装置与控制系统，其特征在于，该气动伺服...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀锋，
申请(专利权)人：中国气动工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71