專利名稱：控制卡及使用控制卡的油壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制卡及使用控制卡的油壓系統(tǒng)，特別是該控制卡能夠輸出
轉(zhuǎn)速命令與轉(zhuǎn)矩命令，并且搭配一壓力感測器進(jìn)行壓力值的回饋修正，使得油壓系統(tǒng)的輸 出壓力能夠達(dá)到預(yù)定壓力值。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)定轉(zhuǎn)速定排量的油壓系統(tǒng)，其通電運(yùn)作后馬達(dá)始終以額定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；由于 馬達(dá)與泵浦同軸連結(jié)，所以泵浦會以額定的排量將油吸入油壓系統(tǒng)中。當(dāng)油壓系統(tǒng)需要的 流量小于油泵所提供的油量時，多余的高壓油液會自動回流。換言之，傳統(tǒng)的油壓系統(tǒng)的運(yùn) 作過程具有給多用少的情形，因此會造成極大的能源浪費(fèi)。再者，液壓油長期全速地循環(huán)流 動，且液壓油不斷地與液壓件、機(jī)械件產(chǎn)生劇烈磨擦，因此會造成液壓油的油溫過高，且流 動噪音過大等問題；不僅縮短了機(jī)器的使用壽命，也會影響系統(tǒng)運(yùn)作穩(wěn)定性；此外與此種 油壓系統(tǒng)對應(yīng)/搭配使用的加工機(jī)，其制作出的產(chǎn)品品質(zhì)與穩(wěn)定性也會受到油壓系統(tǒng)的不 良影響。 另外，定轉(zhuǎn)速變排量的油壓系統(tǒng)，通過改變液壓泵的排量同時使馬達(dá)負(fù)載隨排量 而改變。以在小流量的運(yùn)作時，定轉(zhuǎn)速變排量的系統(tǒng)可明顯具有節(jié)省能源的效果。然而，此 種形式的液壓泵對油的清潔度要求甚高，相對會增加機(jī)械的使用成本。 另一種變轉(zhuǎn)速定排量的油壓系統(tǒng)是由一變頻器結(jié)合馬達(dá)，通過變頻器來調(diào)節(jié)馬達(dá) 的轉(zhuǎn)速。此種形式的油壓系統(tǒng)也可以具有節(jié)省能源的功效。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種控制卡，其具有能 夠提供轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩控制訊號，用以控制馬達(dá)與泵浦的作用，以此達(dá)到準(zhǔn)確控制油壓壓力的 效果。 本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其具有能夠達(dá)到明 顯節(jié)省能源能的效果。 本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的 —種控制卡，用以配置于一油壓設(shè)備，其特征在于包含 —控制單元，用以執(zhí)行訊號分析、分配與運(yùn)算； —訊號處理模組電性耦接該控制單元，用以執(zhí)行壓力及/或流量訊號的增益與調(diào) 整； —控制訊號輸出單元電性耦接該控制單元，用以輸出轉(zhuǎn)速及/或轉(zhuǎn)矩訊號。 所述訊號處理模組包含一壓力檢知處理單元、一壓力命令處理單元及/或一流量 命令處理單元。 還包含一操作單元，該操作單元電性耦接該控制單元。 還包含一顯示元件，顯示元件電性耦接該控制單元。壓系統(tǒng)，其特征在于包含一控制卡、一動力模組、一泵浦及 一壓力感測器； 該控制卡包含一控制單元、一訊號處理模組及一控制訊號輸出單元； 該控制單元，用以執(zhí)行訊號分析、分配與運(yùn)算； 該訊號處理模組電性耦接該控制單元，用以執(zhí)行壓力及/或流量訊號的增益與調(diào) 整； 該控制訊號輸出單元電性耦接該控制單元，用以輸出轉(zhuǎn)速及/或轉(zhuǎn)矩訊號； 該控制卡用以接收至少一檢測命令及輸出一控制命令； 該動力模組系電性耦接該控制卡，且接受該控制卡的該控制命令； 該泵浦連結(jié)該動力模組，且受該動力模組的驅(qū)動輸出油壓壓力； 該壓力感測器耦接該泵浦且將油壓設(shè)備的壓力回饋至該控制卡。 所述檢測命令為流量命令及/或壓力命令。 所述控制命令為電壓訊號。 所述控制命令為轉(zhuǎn)速命令及/或轉(zhuǎn)矩命令。 所述動力模組為一驅(qū)動器與一馬達(dá)的組合，該驅(qū)動器接受該控制命令，該馬達(dá)耦 接該泵浦。 還包含一安全閥，該安全閥耦接該泵浦。 本實(shí)用新型有益效果是利用該控制卡與液油壓系統(tǒng)結(jié)合，可以提高液油壓系統(tǒng) 的響應(yīng)性及精密性，且能抑制油溫上升以減輕冷卻機(jī)的負(fù)載，因此，不但能夠提升系統(tǒng)的整 體性能，還可以具有節(jié)省能源的效果。

圖1為控制卡的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為控制卡與液油壓系統(tǒng)的配置與控制示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。 如圖1所示，控制卡10具有一控制單元12、一訊號處理模組14及一控制訊號輸出 單元16。 控制單元12用以執(zhí)行訊號分析、分配與運(yùn)算。 訊號處理模組14電性耦接該控制單元12，其具有訊號轉(zhuǎn)換的功能且能夠執(zhí)行壓 力及/或流量訊號的增益與調(diào)整。 更具體而言，訊號處理模組14包含一壓力檢知處理單元142、一壓力命令處理單 元144及一流量命令處理單元146。其中壓力檢知處理單元142用以接收壓力輸入訊號21 ; 壓力命令處理單元144及流量命令處理單元146分別用以接收機(jī)械(臺)的控制器(圖中 未示)所輸入的外部控制命令22。 輸出訊號控制單元16電性耦接該控制單元12，且其具數(shù)位/類比轉(zhuǎn)換的功能。上 述的壓力輸入訊號21與外部控制命令22經(jīng)處理后，則由控制訊號輸出單元16輸出一電壓 形式的控制訊號。
4[0038] 此外，控制卡10還包含一操作單元17電性耦接該控制單元12。操作單元17提供 控制參數(shù)的設(shè)定與輸入。 一顯示元件18電性耦接該控制單元12，其能夠用以顯示各項(xiàng)控制 參數(shù)及控制結(jié)果。 如圖2所示，關(guān)于控制卡10與一油壓設(shè)備的搭配使用說明如下 (1)使用者可以在機(jī)械(臺)的控制器上進(jìn)行外部控制命令22的設(shè)定，例如設(shè)定
流量命令與壓力命令； (2)控制卡10取得外部控制命令22后進(jìn)行訊號處理，且輸出電壓形式的控制訊 號，其包含轉(zhuǎn)速命令31及/或轉(zhuǎn)矩命令32 ; (3)驅(qū)動器33接收到控制卡10所輸出的控制訊號后，要求馬達(dá)34運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到系統(tǒng) 所需的轉(zhuǎn)速，且馬達(dá)34驅(qū)動泵浦35，此時安全閥36的作用在于保護(hù)油壓系統(tǒng)的壓力不能超 過預(yù)設(shè)值；其驅(qū)動器33與馬達(dá)34可以合稱為動力模組30 ; (4)在泵浦35出口端的壓力感測器37可以擷取出口壓力，并將其轉(zhuǎn)換成適當(dāng)訊號 形式的壓力輸入訊號21回饋至控制卡10，以此形成一閉回路的控制系統(tǒng)； (5)若出口壓力符合壓力命令所需壓力，則控制卡10命令馬達(dá)轉(zhuǎn)速降低至滿足維 持系統(tǒng)運(yùn)作的最低轉(zhuǎn)速；若出口壓力不符合壓力命令所需壓力，控制卡IO輸出控制訊號使 驅(qū)動器33驅(qū)動馬達(dá)34的電壓升高，以此提高馬達(dá)34的轉(zhuǎn)速，讓泵浦35的輸出壓力能夠提 高，如此反復(fù)檢測直到輸出壓力滿足系統(tǒng)需求為止。 可見，本實(shí)用新型所設(shè)計的控制卡10具有模組化且易于配置在一般的油壓設(shè)備 或油壓系統(tǒng)中。由控制卡10的使用及閉回路模式的控制技術(shù)，可讓油壓系統(tǒng)中的馬達(dá)34產(chǎn) 生變頻調(diào)速的轉(zhuǎn)動效果，明顯降低液油壓系統(tǒng)的溢流損耗，以達(dá)到節(jié)省能源的效果。此外， 利用控制卡10與液油壓系統(tǒng)結(jié)合，可以提高液油壓系統(tǒng)的響應(yīng)性及精密性，且能抑制油溫 上升以減輕冷卻機(jī)的負(fù)載。故本實(shí)用新型不但能夠提升系統(tǒng)的整體性能，還可以具有節(jié)省 能源的效果。 上述實(shí)施例僅為例示性說明本實(shí)用新型的技術(shù)及其功效，而非用于限制本實(shí)用新 型。任何熟于此項(xiàng)技術(shù)人士均可在不違背本實(shí)用新型的技術(shù)原理及精神的情況下，對上述 實(shí)施例進(jìn)行修改及變化，均應(yīng)視為在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種控制卡，用以配置于一油壓設(shè)備，其特征在于包含一控制單元，用以執(zhí)行訊號分析、分配與運(yùn)算；一訊號處理模組電性耦接該控制單元，用以執(zhí)行壓力及/或流量訊號的增益與調(diào)整；一控制訊號輸出單元電性耦接該控制單元，用以輸出轉(zhuǎn)速及/或轉(zhuǎn)矩訊號。
2. 如權(quán)利要求1所述的控制卡，其特征在于所述訊號處理模組包含一壓力檢知處理 單元、一壓力命令處理單元及/或一流量命令處理單元。
3. 如權(quán)利要求l所述的控制卡，其特征在于還包含一操作單元，該操作單元電性耦接 該控制單元。
4. 如權(quán)利要求l所述的控制卡，其特征在于還包含一顯示元件，顯示元件電性耦接該 控制單元。
5. —種使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其特征在于包含一控制卡、一動力模組、一泵浦及一 壓力感測器；該控制卡包含一控制單元、一訊號處理模組及一控制訊號輸出單元； 該控制單元，用以執(zhí)行訊號分析、分配與運(yùn)算；該訊號處理模組電性耦接該控制單元，用以執(zhí)行壓力及/或流量訊號的增益與調(diào)整； 該控制訊號輸出單元電性耦接該控制單元，用以輸出轉(zhuǎn)速及/或轉(zhuǎn)矩訊號； 該控制卡用以接收至少一檢測命令及輸出一控制命令； 該動力模組系電性耦接該控制卡，且接受該控制卡的該控制命令； 該泵浦連結(jié)該動力模組，且受該動力模組的驅(qū)動輸出油壓壓力； 該壓力感測器耦接該泵浦且將油壓設(shè)備的壓力回饋至該控制卡。
6. 如權(quán)利要求5所述的使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其特征在于所述檢測命令為流量命 令及/或壓力命令。
7. 如權(quán)利要求5所述的使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其特征在于所述控制命令為電壓訊號。
8. 如權(quán)利要求5所述的使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其特征在于所述控制命令為轉(zhuǎn)速命令及/或轉(zhuǎn)矩命令。
9. 如權(quán)利要求5所述的使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其特征在于所述動力模組為一驅(qū)動 器與一馬達(dá)的組合，該驅(qū)動器接受該控制命令，該馬達(dá)耦接該泵浦。
10. 如權(quán)利要求5所述的使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其特征在于還包含一安全閥，該安 全閥耦接該泵浦。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種控制卡及使用控制卡的油壓系統(tǒng)，其中控制卡由一控制單元、一訊號處理模組及一控制訊號輸出單元所構(gòu)成；控制單元用以執(zhí)行訊號分析、分配與運(yùn)算；訊號處理模組電性耦接控制單元且執(zhí)行壓力及/或流量訊號的增益與調(diào)整；控制訊號輸出單元電性耦接控制單元且輸出轉(zhuǎn)速及/或轉(zhuǎn)矩訊號。將控制卡配置于一油壓系統(tǒng)，且控制卡可擷取外部機(jī)臺的控制命令進(jìn)行處理后輸出一控制訊號給驅(qū)動器及馬達(dá)以控制一泵浦的作動，加上搭配一壓力感測器偵測油壓系統(tǒng)的輸出壓力作為修正時的輸入訊號，且控制卡即時產(chǎn)生修正控制訊號來改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，以此達(dá)到節(jié)省能源的效果，以及提高系統(tǒng)整體性能的效果。
文檔編號F15B21/08GK201513416SQ200920176249
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者張熙榮, 方景亮, 楊文杰, 江松琪, 王勇勝, 王文金 申請人:財團(tuán)法人精密機(jī)械研究發(fā)展中心