CN112997012B - 运动装置、轮胎操纵装置和用于运行流体的致动器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于工业自动化的运动装置(1),尤其用于操纵工件,包括:具有调校环节(3)的能够以压力流体进行加载的流体的致动器(2)和压力流体提供机构(4),所述压力流体提供机构构造成用于根据控制信号以所述压力流体加载所述流体的致动器(2),以便使所述调校环节(3)运动到预设的位置中。所述压力流体提供机构(4)构造成,当所述调校环节(3)处于朝所述预设的位置的运动中时,根据预设的值走向连续地改变所述压力流体的压力和/或为了提供所述压力流体而应用的节流开口,以便影响所述调校环节的运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于工业自动化、尤其用于操纵工件的运动装置,其包括具有调校环节的能够以压力流体进行加载的流体的致动器和压力流体提供机构,所述压力流体提供机构构造成用于根据控制信号以压力流体加载流体的致动器,以便使调校环节运动到预设的位置中。
背景技术
WO 2017/076430 A1描述了一种用于控制和调节气动的运动任务的阀控制器。提供了用于缓冲活塞运动的缓冲功能。
通常,这样的用于缓冲活塞运动的缓冲功能涉及运动和/或位置调节,在其中,持续地探测活塞的实际运动和/或实际位置并且根据理论运动和/或理论位置的次序来进行调节。
发明内容
本发明的任务在于,在开头提及的运动装置的情况下提供一种用于运动匹配的可行方案,其能够多样地并且简单地被应用。
所述任务通过根据权利要求1的运动装置来解决。根据本发明,压力流体提供机构构造成,当调校环节朝预设的位置运动时,根据预设的值走向连续地改变压力流体的压力和/或为了提供压力流体而应用的节流开口,以便匹配、尤其延迟调校环节的运动。
因此,在如下时间点,在所述时间点调校环节朝预设的位置运动,也就是说,通过压力流体提供机构被操纵,运行用于压力和/或节流开口的预设的值走向。所述预设的值走向在一定程度上“顽固地”进行并且尤其不经受位置和/或运动调节。适宜地,也就是说,简单的位置控制(根据用于使调校环节运动到预设的位置中的控制命令的操控)与压力和/或节流开口的预设的值走向叠加,从而整体上得出调校环节的匹配的运动,而不必为此采用运动调节。因为对于运动匹配来说不需要运动调节,所以其能够非常多样地并且简单地得到应用。
适宜地,值走向是如下的,使得得出经缓冲的运动,尤其朝预设的位置的经制动的运动。
有利的改进方案是从属权利要求的主题。
本发明此外涉及一种用于运行具有调校环节的能够以压力流体进行加载的流体的致动器的方法,包括如下步骤:根据控制信号以压力流体加载流体的致动器,以便使调校环节运动到预先确定的位置中,并且当调校环节处于朝预先确定的位置的运动中时,根据预设的值走向连续地改变压力流体的压力和/或为了提供压力流体而应用的节流开口,以便影响调校环节的运动。
适宜地,所述方法在应用运动装置的情况下进行实施和/或相应于运动装置进行构造。
附图说明
随后,示范性的细节和示例性的实施方式在参考附图的情况下进行阐释。在此:
图1示出运动机构的示意性的图示连同表示压力图表、节流开口图表和速度图表的线图,
图2示出阀机构的示意性的图示,
图3示出轮胎操纵机构的示意性的图示,
图4示出另外的示范性的值走向,以及
图5示出用户界面的示意性的图示。
具体实施方式
图1示出运动装置1的示范性的设计方案。运动装置1尤其应用在工业自动化中,例如应用在工厂自动化中。运动装置1用于操纵、尤其输送工件、例如轮胎、尤其轮胎毛坯。
运动装置1包括流体的、尤其气动的致动器2,其具有调校环节3。致动器2能够以压力流体、尤其以压缩空气进行加载,以便将调校环节3置于运动中。
运动装置1此外包括压力流体提供机构4用于提供压力流体。压力流体提供机构4构造成根据控制信号给流体的致动器2加载以压力流体,以便使调校环节3运动到预设的位置中。适宜地,预设的位置通过控制信号预设。
压力流体提供机构4此外构造成,当调校环节3处于朝预设的位置的运动中时,根据预设的值走向连续地改变压力流体的压力和/或为了提供压力流体而应用的节流开口。以这种方式,调校环节3的运动能够以简单的和多样的方式进行匹配。
随后,阐释另外的示范性的细节。
首先是关于流体的致动器2:
流体的致动器2适宜地是气动的致动器,其能够以压缩空气进行加载。示范性地,流体的致动器2构造为驱动器、尤其构造为驱动气缸。流体的致动器2示范性地包括致动器体7、调校环节3和至少一个压力腔室8、9。适宜地,流体的致动器2包括两个能够彼此分离地以压力进行加载的压力腔室8、9并且尤其构造为双作用的致动器。备选于此地,流体的致动器还能够具有仅仅一个压力腔室并且相应于此地构造为单作用的致动器。
致动器体7优选地实施为气缸并且具有内部容积。调校环节3包括例如活塞5和/或活塞杆6。活塞5布置在致动器体7中并且将致动器体7的内部容积划分成这两个压力腔室8、9。压力腔室8随后还应该被称为第一压力腔室8并且压力腔室9被称为第二压力腔室9。调校环节3适宜地能够被置于至少两个不同的位置中。示范性地,调校环节3能够被置于两个终端位置中。预设的位置适宜地涉及终端位置。优选地,运动装置包括端部止挡部,其界定预设的位置、尤其终端位置。适宜地,运动装置包括两个端部止挡部,其界定这两个终端位置。在第一终端位置中,调校环节3例如移出、尤其最大程度地移出,并且在第二终端位置中,调校环节3例如移入、尤其最大程度地移入。为了从一个终端位置到达另一个终端位置中,调校环节3沿着运动路径、尤其相对于致动器体7线性的运动路径进行运动。
为了将调校环节3置于运动中,压力腔室8、9中的至少一个以压力流体进行加载,从而对在这两个压力腔室8、9之间的压力差进行调整并且活塞5通过由压力差引起的力被操纵。
流体的致动器2适宜地包括传感器机构10。传感器机构10尤其用于探测调校环节3的位置。传感器机构10示范性地在外部布置在致动器体7处。传感器机构10包括例如两个传感器单元11、12,其沿着调校环节3的运动路径分布地进行布置。示范性地,相应一个传感器单元11、12布置在调校环节3的终端位置的区域中。优选地,每个传感器单元11、12构造成用于检测调校环节3处于终端位置中。适宜地,每个传感器单元11、12此外构造成用于检测调校环节3处于在终端位置的区域中、尤其在终端位置之前的尤其预先确定的位置处。
传感器单元11、12尤其处于调校环节3的通过控制信号预设的位置的区域中。每个传感器单元11、12能够例如包括一个或多个(在图中未示出的)传感器元件,尤其磁性传感器元件、例如霍尔传感器元件。适宜地,在调校环节3处布置有磁体,其磁场能够借助传感器机构10进行检测。磁体例如是环形磁体,其适宜地集成在活塞5中。
适宜地,传感器机构10构造成,仅仅在调校环节3的运动路径的子区域中,即优选地在一个或这两个终端位置的区域中探测调校环节3的位置。
备选于所示出的具有两个传感器单元11、12的设计方案,传感器机构10还能够包括仅仅一个传感器单元或多于两个传感器单元。
调校环节3适宜地与(在图1中未示出的)工件耦联,所述工件能够通过操纵调校环节3被操纵、尤其被抓握和/或被输送。
接下来,应该探讨压力流体提供机构4:
压力流体提供机构4示范性地包括阀组件14、上一级的控制部15和/或可选地包括云服务器16。在阀组件14处存在有两个压力出口23、24用于提供压力流体、尤其压缩空气。这两个压力出口23、24中的每个与相应的压力腔室8、9流体地连接。在之前提及的备选的设计方案中,在所述设计方案中致动器2具有仅仅一个压力腔室,相应于此地仅仅一个压力出口与压力腔室连接。
适宜地,压力流体提供机构4构造成将在这两个压力出口23、24处的压力彼此分离地进行调整。压力流体提供机构示范性地具有(在图中未示出的)压力传感器,其例如设置在阀组件14处并且借助于其能够确定在压力出口23、24处的压力。优选地,压力流体提供机构4构造成用于执行压力调节,以便将在压力出口23、24处提供的压力调节到确定的理论压力值。
示范性地,阀组件14包括多个模块,例如阀模块17和/或I/O模块18。示范性地,阀组件14包括两个I/O模块18,然而,还能够包括更多或更少的I/O模块18。阀组件14此外包括控制单元19,其能够优选地同样实施为模块。阀组件14适宜地具有基体20、尤其基板,在其上布置有控制单元19、阀盘17和/或I/O模块18。
阀组件14示范性地实施为成排模块组件;也就是说,前面提及的模块尤其涉及成排模块,其优选地盘形地进行实施。阀模块17尤其实施为阀盘。成排模块适宜地沿着阀组件14的纵向轴线排列在彼此处。
阀组件14适宜地与上一级的控制部15和/或云服务器16通讯地连接。优选地,阀组件14与上一级的控制部15通过总线25、尤其本地总线、例如现场总线进行连接和/或可选地与云服务器16通过广域网22、例如因特网进行连接。
云服务器16例如构造成用于执行数据管理和/或状态监控。
压力流体提供机构4、尤其阀组件14适宜地通讯地与传感器机构10连接,尤其通过I/O模块18进行连接。适宜地,由传感器机构10探测的传感器值被提供给控制单元19、上一级的控制部15和/或云服务器16。此外适宜地,之前提及的压力传感器的传感器值同样被提供给控制单元19、上一级的控制部15和/或云服务器16。
上一级的控制部15示范性地构造为能够存储编程的控制部、SPS,并且通讯地与阀组件14、尤其与控制单元19连接。适宜地,上一级的控制部15此外与云服务器16连接,尤其通过广域网22进行连接,优选地通过因特网进行连接。
压力流体提供机构4适宜地构造成用于提供之前提及的控制信号,根据所述控制信号,流体的致动器2以压力流体进行加载。控制信号尤其在上一级的控制部15中、在云服务器16中和/或在控制单元19中被提供。控制信号尤其在位置控制、尤其开环位置控制的范围内预设例如调校环节3应该运动到其中的位置、尤其终端位置。此外,控制信号还能够预设理论压力,流体的致动器2应该以所述理论压力进行加载。控制信号尤其能够预设用于第一压力腔室8、第二压力腔室9和/或在第一压力腔室8与第二压力腔室9之间的压力差的理论压力。
如果通过控制信号预设用于调校环节3的位置,那么压力流体提供机构4、尤其上一级的控制部15、云服务器16和/或控制单元19构造成用于根据预设的位置提供理论压力信号,其指示理论压力,应该以所述理论压力对流体的致动器2进行加载。理论压力信号尤其包括用于第一压力腔室8和/或第二压力腔室9和/或用于在第一压力腔室8与第二压力腔室9之间的压力差的理论压力值。
在示范性的设计方案中,理论压力信号在上一级的控制部15中被提供并且被传递到控制单元19处。控制单元19然后根据理论压力信号以压力加载压力腔室8、9。尤其控制单元19对于与压力腔室8、9连接的压力出口中的每个提供理论压力值并且根据理论压力值调节在压力出口处被提供的压力。
压力流体提供装置4适宜地构造成,将流体的致动器的位置控制、也就是说应该借助其将调校环节置于预设的位置中的操控作为控制、尤其开环控制,也就是说尤其不作为调节或闭环控制来执行。尤其不发生如下位置调节,在所述位置调节中持续地探测调校环节3的实际位置并且基于实际位置和理论位置持续地匹配流体的致动器2的理论压力信号和/或压力加载。代替此,优选地基于控制信号提供理论压力信号并且所述理论压力信号至少保持在运动路径的一区段、尤其至少一半上。
接下来应该更详细地探讨用于压力腔室8、9的压力的提供:
图2示出示例性的阀机构21,借助所述阀机构能够提供用于压力腔室8、9的压力。阀机构21是压力流体提供装置4、尤其阀组件14、优选地阀模块17的一部分。
阀机构21具有这两个压力出口23、24,借助所述两个压力出口能够提供两个分离的压力。阀机构21此外具有与排气线路连接或能够连接的排气联接部26以及与换气线路连接或能够连接的换气联接部27。适宜地,供给压力邻近换气联接部27和/或大气压力邻近排气联接部26。
适宜地,压力出口23、24能够分别被调整、尤其调节到在由换气联接部27提供的最大压力、例如供给压力与由排气联接部26提供的最小压力、例如大气压力之间的任意的压力上。
此外,阀机构21适宜地对于每个压力出口23、24具有(在图中未示出的)能够被调整的节流开口,其由待在压力出口23、24处被提供的压力流体穿过。
在图2中,阀机构21示范性地实施为由四个2/2换向阀31、32、33、34构成的全桥。第一2/2换向阀31接通到换气联接部27与第一压力出口23之间,第二2/2换向阀32接通到第一压力出口23与排气联接部26之间,第三2/2换向阀接通到排气联接部26与第二压力出口24之间并且第四2/2换向阀接通到第二压力出口24与换气联接部27之间。
第一压力出口能够可选地通过第一2/2换向阀与排气线路或通过第二2/2换向阀与换气线路连接并且第二压力出口能够可选地通过第三2/2换向阀与排气线路或通过第四2/2换向阀与换气线路连接。
每个2/2换向阀31、32、33、34示范性地构造为比例阀;也就是说,每个2/2换向阀31、32、33、34具有(在图中未示出的)阀环节,其能够被置于敞开的位置、闭合的位置和在敞开的与闭合的位置之间的任意的中间位置中。优选地,2/2换向阀31、32、33、34涉及预控制的阀,其相应地具有两个预控制阀41、42,通过所述预控制阀能够操纵阀环节。预控制阀41、42示范性地构造为压电阀。通过阀环节的位置能够适宜地调整前面提到的节流开口。
示范性地,第一和第二2/2换向阀31、32形成第一半桥并且第三和第四2/2换向阀33、34形成第二半桥。优选地,通过第一半桥能够调整第一压力出口23的压力和/或节流开口并且通过第二半桥能够调整第二压力出口24的压力和/或节流开口。
在参考图1的情况下,随后应该更详细地探讨通过压力流体提供机构4执行的压力和/或节流开口的连续的改变。
如前面已经提到的那样,压力流体提供机构4构造成,当调校环节3处于朝预设的位置的运动中时,根据预设的值走向28连续地改变压力流体的压力和/或为了提供压力流体而应用的节流开口,以便影响调校环节的运动。
示范性的值走向28在图1的线图50中示出。在线图50中,压力(作为压力图表39)、节流开口(作为节流开口图表40)和调校环节3的速度(作为速度图表43)分别关于时间t进行描绘。
开始时,调校环节3处于静止位置中,例如处于第二终端位置中。压力流体提供机构4提供控制信号,根据所述控制信号,调校环节3应该运动到预设的位置、例如第一终端位置中。根据控制信号,压力流体提供机构4提供理论压力值p0和/或理论节流开口值q0并且根据理论压力值p0和/或理论节流开口值q0来调整压力和/或节流开口。
理论压力值p0能够相应于最大能够提供的压力、例如供给压力或能够是较小的。此外,理论节流开口值q0能够相应于最大的节流开口或能够是较小的。
通过节流开口尤其影响压力流体能够多快地从压力出口23、24流动到压力腔室8、9中和/或从压力腔室8、9流动到压力出口23、24中。由此,节流开口尤其确定在压力腔室8、9中的压力能够多快地进行改变。
通过根据理论压力值p0对流体的致动器2进行压力加载,调校环节3被置于运动中,如这能够从速度图表43中得出的那样。
调校环节3运动经过朝预设的位置的运动路径的一区段、适宜地多于一半。优选地,在所述运动区段期间不发生理论压力值p0和/或理论节流开口值q0的改变。尤其不发生调校环节3的位置和/或运动调节。
在调校环节3到达预设的位置之前,也就是说在调校环节3的运动期间,预设的值走向28开始;也就是说,压力流体提供机构4开始根据预设的值走向28连续地改变理论压力值和/或理论节流开口值。
值走向28示范性地不仅包括压力值走向29而且包括节流开口走向30。备选于此地,值走向28还能够在没有压力值走向29或没有节流开口走向30的情况下被提供。随后对值走向28的阐释尤其适用于压力值走向29和/或节流开口走向30。
运动装置1适宜地构造成通过第一压力出口23根据预先确定的值走向28改变压力流体的压力并且通过第二压力出口24根据预先确定的值走向28改变节流开口。因此,压力改变和节流开口改变在不同的压力出口23、24处发生。
示范性地,在配属于(在待阐述的调校环节运动期间)扩大的压力腔室的压力出口中压力发生改变和/或在配属于(在待阐述的调校环节运动期间)收缩的压力腔室的压力出口中节流开口发生改变。
在调校环节3的到第一终端位置中的运动中,示范性地根据压力值走向29改变在第一压力腔室8中的压力和/或根据节流开口值走向30改变第二压力出口24的节流开口。在调校环节3的到第二终端位置中的运动中,相应于此地根据压力值走向29改变在第二压力腔室9中的压力和/或根据节流开口值走向30改变第一压力出口23的节流开口。
适宜地,压力流体提供机构4构造成,取决于调校环节3应该被定位到第一预设的位置、例如第一终端位置中还是定位到第二预设的位置、例如第二终端位置中根据值走向28确定压力出口23、24中的一个用于压力改变和/或根据值走向28确定另一个压力出口23、24用于节流开口改变。
示范性地,值走向28是下降的走向;也就是说,理论压力值和/或理论节流开口值连续地减小。值走向28尤其是持续地、单调地和/或线性地下降的走向。此外,值走向28能够如随后参考图4那样还具有S型的走向。适宜地,值走向28具有斜坡、尤其线性的斜坡的形状。由于压力和/或节流开口的下降,调校环节3能够在其到达预设的位置、尤其终端位置之前被制动。以这种方式能够实现经缓冲的或平缓的运动。由于(在“驱动性的”压力腔室中的)压力的下降,驱动调校环节的力被减小。通过(在另一个压力腔室中的)节流开口的下降,压力流体的泄露被减慢,从而压力较慢地下降并且因此较久地反作用于调校环节的运动。
也就是说,调校环节3朝预设的位置的运动能够通过值走向28(尤其通过数字的操控)缓冲。适宜地,为了缓冲调校环节3朝预设的位置的运动不存在机械的缓冲元件。
示范性地,值走向28包括多个目标值,其适宜地共同得出目标值序列。示范性地,值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30分别具有四个不同的目标值p1、p2、p3、p4和q1、q2、q3、q4。备选于此地,值走向28还能够包括更多或更少的目标值、尤其至少三个、优选地至少十个或二十个不同的目标值(优选地分别用于压力值走向29和/或节流开口值走向)。适宜地,运动装置1构造成用于根据周期时间、尤其用于传递目标值的总线通讯的周期时间对目标值的数量和/或其时间的分辨率进行匹配,优选地如下地进行匹配,使得得到每个周期中目标值的传递率。
压力流体提供机构4构造成基于所述目标值连续地改变压力流体的压力和/或连续地改变节流开口。压力流体提供机构4尤其构造成将理论压力值和/或理论节流开口值连续地设定到所述目标值。
适宜地,目标值在预设的值走向之内相对于彼此具有固定的时间上的关系。压力流体提供机构4尤其构造成时间上受控制地执行压力和/或节流开口的连续的改变。适宜地,每个目标值配属于一个时间值。每个时间值适宜地相对于值走向28的开始进行界定。
例如压力值走向29的目标值p1、p2、p3、p4配属有时间值t1、t2、t3、t4。此外,节流开口走向的目标值q1、q2、q3、q4适宜地同样配属有时间值t1、t2、t3、t4或备选于此地配属有其它的时间值。
时间值t1、t2、t3、t4尤其相对于值走向28的开始进行界定。示范性地,第一时间值t1=0;也就是说,直接在值走向的开始处,第一目标值p1和/或q1被设定为理论值。然后,随后的目标值连续地根据从属的时间值(也就是说时间上受控制地在通过相应的时间值界定的时间点)被设定为用于第一和/或第二压力出口23、24的压力和/或节流开口的理论值。
优选地,目标值共同得出斜坡函数,其适宜地能够呈现来自多个、尤其不同的、预先界定的信号形状中的一个。信号形状能够例如作为轮廓储存在运动装置1中。
示范性地,值走向28的彼此相继的目标值时间上相对于彼此具有相同的间距;备选于此地,在彼此相继的目标值之间的间距还能够不同。
图4示出另外的示范性的值走向28,其在此适宜地用作节流开口走向30,备选地或附加于此地,但是还能够用作压力值走向。除了随后阐释的区别之外,在图4中示出的值走向28相应于在图1中示出的并且在前面描述的值走向28,从而前面的实施方案就此而言也适用于图4。
图4的值走向28与图1的值走向28尤其通过如下方式相区别,即其具有S型函数(Sigmoidfunktion)的形状,尤其下降的S型函数的形状。
此外,图4的值走向28与图1的值走向28尤其通过如下方式相区别,即第一目标值q1相对于理论节流开口值q0被提高。也就是说,节流开口走向30首先促使向上的跳跃。
已经证实的是,尤其在将这两个方面相组合的情况下,也就是说,最初的、尤其有跳跃的升高和接着的S型的下降,能够得到对调校环节的运动的特别好的缓冲。
适宜地,节流开口走向30应用于在待阐述的调校环节运动期间收缩的压力腔室的压力出口。通过节流开口的最初的扩大能够得到,在收缩的压力腔室中存在的压力流体能够足够快地流出,从而由于在收缩的压力腔室中存在的压力流体不进行调校环节3的运动的太急速的(harsches)制动。然后,通过节流开口的随后的S型的缩小能够保证调校环节3的运动的平缓的制动。
值走向28适宜地反应于预先确定的结果开始。压力流体提供机构4因此构造成,反应于预先确定的结果开始根据值走向28改变压力和/或节流开口。预先确定的结果尤其涉及调校环节3的位置、尤其预先确定的位置的检测。预先确定的位置适宜地处于这两个终端位置之间,尤其在终端位置的区域中。在图1中,预先确定的位置示范性地通过从流体的致动器2到线图50走向的虚线示出。
运动装置1构造成,在应用传感器机构10的情况下检测调校环节3处于预先确定的位置处(在调校环节3朝预设的位置运动时),并且反应于所述检测开始根据值走向28改变压力和/或节流开口。
示范性地,传感器机构10构造成,沿着运动路径的区段检测调校环节3的位置。优选地,预先确定的位置能够在所述区段之内调整和/或能够自由地改变,在所述预先确定的位置中触发根据值走向28的改变。
为了调整在压力出口23、24处的压力和/或节流开口适宜地存在有第一应用程序(Applikation),其例如在控制单元19、上一级的控制部15和/或云服务器16上被提供。第一应用程序尤其用于调整用于压力出口23、24的理论压力值和/或理论节流开口值并且根据理论压力值和/或理论节流开口值操控阀组件14、尤其阀模块17、例如阀机构21,以便提供相应的压力和/或节流开口。第一应用程序尤其执行压力调节和/或节流开口调节。
值走向28的目标值(理论压力值和/或理论节流开口值应该被设定到所述值走向上)适宜地在第一应用程序之外生成并且被递交到第一应用程序处,尤其连续地进行递交。
适宜地,值走向28的目标值通过第二应用程序提供、尤其生成。第二应用程序优选地处于控制单元19上,备选地或附加于此地但是还能够在上一级的控制部和/或云服务器16上被提供。示范性地,第二应用程序构造成,产生值走向的目标值并且将其连续地递交到第一应用程序处。适宜地,所述递交在之前提及的时间值t1、t2、t3、t4发生。
值走向尤其基于一个或多个值走向参数生成。值走向参数例如是起始目标值、终端目标值、在起始目标值与终端目标值之间的时间上的间距、目标值的数量、每个时间单位中目标值的数量和/或走向形状,例如前面提到的斜坡函数的信号形状。
压力流体提供机构4适宜地具有配置接口、尤其用户接口,通过其能够调整一个或多个界定值走向的值走向参数。
适宜地,流体的致动器2、尤其运动机构1能够根据具有如下步骤的方法运行:根据控制信号以压力流体加载流体的致动器2,以便使调校环节3运动到预先确定的位置中,并且,在调校环节3处于朝预先确定的位置的运动中时根据预设的值走向28连续地改变压力流体的压力和/或为了提供压力流体而应用的节流开口,以便匹配调校环节3的运动。
适宜地,根据前面结合运动机构1所阐释的特征中的一个或多个来改进所述方法。
图3示出轮胎操纵机构60。轮胎操纵机构60包括运动装置,其根据前面所阐释的运动装置1进行构造并且适宜地具有多个流体的致动器2。运动装置具有压力流体提供机构,但是其在图3中没有被示出。
轮胎操纵装置60、尤其流体的致动器2中的一个或多个适宜地用于操纵轮胎、尤其轮胎毛坯61。轮胎操纵装置60尤其用于将轮胎毛坯61输送到轮胎压力机中。在轮胎压力机中,给轮胎毛坯61适宜地设有轮胎轮廓。
轮胎操纵装置60示范性地包括预定位机构62、抓握机构63、竖直定位机构64和/或水平定位机构65。
适宜地,预定位机构62、抓握机构63、竖直定位机构64和/或水平定位机构65分别包括一个或多个流体的致动器2。适宜地,运动装置构造成,根据前面提及的方式、也就是说在应用值走向28的情况下操控流体的致动器2中的一个或多个,以便匹配一个或多个调校环节的运动。适宜地,竖直定位机构64和/或水平定位机构65的流体的致动器以所描述的方式进行操控。运动机构尤其构造成,在调校环节到达预设的位置、例如终端位置之前通过应用值走向28得到调校环节的制动。以所述方式能够得到经缓冲地或平缓地移入到预设的位置、例如终端位置中。
预定位机构62尤其用于将轮胎毛坯61竖直地如下地定位,使得其能够由抓握机构63抓握。预定位机构62具有流体的致动器2用于定位轮胎毛坯61。
抓握机构63尤其用于抓握轮胎毛坯61,在进一步的输送期间保持所述轮胎毛坯并且在到达输送目标、尤其轮胎压力机时松开轮胎毛坯61。示范性地,抓握机构63具有四个流体的致动器2。
竖直定位机构65尤其用于将轮胎毛坯61和/或抓握机构63竖直地定位。竖直定位机构示范性地包括流体的致动器2。
水平定位机构64尤其用于将轮胎毛坯61和/或抓握机构63水平地进行定位、尤其使其摆动,优选地绕竖直的摆动轴线进行摆动。水平定位机构示范性地包括流体的致动器2。
示范性地,水平定位机构具有(在图中未示出的)运动机构,借助所述运动机构,基于流体的致动器2的线性运动提供摆动运动。
在运行中,轮胎毛坯61被放到预定位机构62上,借助所述预定位机构被竖直地定位,然后借助抓握机构63抓握,借助竖直定位机构65被竖直地定位,然后借助水平定位机构被水平地定位,并且最后给出到轮胎压力机中。
示范性地提供由两个轮胎操纵装置60构成的系统,其中,适宜地,一个轮胎操纵装置直接布置在另一个轮胎操纵装置旁边。这两个轮胎操纵装置适宜地相对于竖直的镜面镜像对称地进行实施。
优选地,这两个轮胎操纵装置60相对于彼此同步地运行。适宜地,这两个轮胎操纵装置独立于彼此和/或尤其非机械地耦联。在每个轮胎操纵装置60中,之前提及的流体的致动器2的在应用值走向28的情况下的操控得到应用。适宜地,对于每个轮胎操纵装置60应用一个或多个单独匹配的值走向28,从而由轮胎操纵装置60提供的运动适宜地与彼此相协调并且尤其同步地结束。例如在一个轮胎操纵装置60中适宜地应用一个或多个值走向28,其与一个或多个应用在另一个轮胎操纵装置60中的值走向28相区别,所述值走向应用于相应的流体的致动器2。例如对于一个轮胎操纵装置60的水平定位机构64的流体的致动器2应用与对于另一个轮胎操纵装置60的水平定位机构64的流体的致动器2不同的值走向。
为了操控流体的致动器2,所述系统能够包括一个或多个压力流体提供机构4,尤其一个或多个阀组件14。优选地,对于每个轮胎操纵装置60应用专用的阀组件14。备选于此地,阀组件14能够被用于这两个轮胎操纵装置。适宜地,每个流体的致动器2通过配属的阀模块17进行操控。
压力流体提供机构4、尤其控制单元19适宜地构造成,产生、尤其计算值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30。
优选地,控制单元19是阀组件14的一部分。优选地,控制单元19是尤其盘形的模块,其布置在基体20上。根据可行的设计方案,控制单元19能够包括两个尤其盘形的模块,其布置在基体20上。
根据优选的设计方案,压力流体提供机构4、尤其控制单元19构造成,基于一个或多个值走向参数产生、尤其计算值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30。
例如压力流体提供机构4、尤其控制单元19构造成,基于第一起始位置参数、第一终端位置参数、起始压力参数和/或终端压力参数产生、尤其计算压力值走向29。
起始压力参数例如预设待产生的压力值走向29的第一目标值、示范性地为目标值p1。终端压力参数例如预设待产生的压力值走向29的最后的目标值、示范性地为目标值p4。压力流体提供机构4、尤其控制单元19适宜地构造成,基于起始压力参数和终端压力参数计算、尤其插入处于压力值走向29的第一与最后的目标值之间的目标值、示范性地为目标值p2、p3。尤其基于预设的走向形状、尤其预设的斜坡函数的信号形状来进行所述目标值的计算。压力流体提供机构4、尤其控制单元19构造成,基于所输入的第一目标值、所输入的最后的目标值以及计算出的、处于第一目标值与最后的目标值之间的目标值来提供并且适宜地存储压力值走向29。
第一起始位置参数适宜地预设调校环节3的位置,在所述位置中压力流体提供机构4由此应该开始根据压力值走向29改变压力。优选地,压力流体提供机构4构造成,当调校环节3到达通过第一起始位置参数预设的位置时,将压力流体的压力设定到压力值走向29的第一目标值p1。
第一终端位置参数适宜地预设调校环节3的位置,在所述位置中压力流体的压力根据压力值走向29的改变应该结束。
例如压力流体提供机构4、尤其控制单元19此外构造成,基于第二起始位置参数、第二终端位置参数、起始节流开口参数和/或终端节流开口参数来产生、尤其计算节流开口值走向30。
起始节流开口参数例如预设待产生的节流开口值走向30的第一目标值、示范性地为目标值q1。终端节流开口参数例如预设待产生的节流开口走向30的最后的目标值、示范性地为目标值q4。压力流体提供机构4、尤其控制单元19适宜地构造成,基于起始节流开口参数和终端节流开口参数来计算、尤其插入处于节流开口值走向30的第一与最后的目标值之间的目标值、示范性地为目标值q2、q3。尤其基于预设的走向形状、尤其预设的斜坡函数的信号形状来进行所述目标值的计算。压力流体提供机构4、尤其控制单元19构造成,基于所输入的第一目标值、所输入的最后的目标值以及计算出的、处于第一目标值与最后的目标值之间的目标值来提供并且适宜地存储节流开口值走向30。
第二起始位置参数适宜地预设调校环节3的位置,在所述位置中压力流体提供机构4由此应该开始根据节流开口值走向30改变节流开口。优选地,压力流体提供机构4构造成,当调校环节3到达通过第二起始位置参数预设的位置时,将压力流体的压力设定到节流开口走向30的第一目标值。
第二终端位置参数适宜地预设调校环节3的位置,在所述位置中节流开口的根据节流开口值走向30的改变应该结束。
根据可行的设计方案,压力流体提供机构4、尤其控制单元19构造成,备选于第二起始位置参数和/或第二终端位置参数应用第一起始位置参数和/或第一终端位置参数。
压力流体提供机构4优选地具有用户接口,通过所述用户接口,第一起始位置参数、第一终端位置参数、起始压力参数和/或终端压力参数能够通过用户输入。适宜地,通过用户接口,此外能够通过用户输入第二起始位置参数、第二终端位置参数、起始节流开口参数和/或终端节流开口参数。
用户接口适宜地在控制单元19、上一级的控制部15、云服务器16和/或用户终端设备上被提供。
适宜地,用户接口包括用户界面100,所述用户界面尤其实施为图表的用户界面。
随后,应该参考图5来探讨用户界面100作为图表的用户界面的示范性的设计方案。
用户界面100适宜地包括第一输入区段110。第一输入区段110用于输入用于产生压力值走向29的参数。优选地,用户界面100此外包括第二输入区段120。第二输入区段120用于输入用于产生节流开口走向30的参数。示范性地,用户界面100同时、具体地说尤其互相指示第一输入区段110和第二输入区段120。
第一输入区段110示范性地包括第一起始位置输入域112用于输入第一起始位置参数、第一终端位置输入域113用于输入第一终端位置参数、起始压力输入域114用于输入起始压力参数和/或终端压力输入域115用于输入终端压力参数。
可选地,第一输入区段110此外包括多个第一符号域117和/或第一单位域116。示范性地,每个输入域112、113、114、115配属有相应的第一符号域117和/或相应的第一单位域116。每个第一符号域117包含有能够以相应地配属的输入域输入的参数的符号并且每个单位域116包含有能够以相应地配属的输入域输入的参数的物理单位。
可选地,第一输入区段110此外包括第一斜坡图示111。第一斜坡图示111示范性地是斜坡的图表的图示。示范性地,第一起始位置输入域112和/或起始压力输入域114配属于斜坡的开始,示范性地通过第一配属线118。此外示范性地,第一终端位置输入域113和/或终端压力输入域115配属于斜坡的终点,示范性地通过第一配属线118。
第二输入区段120示范性地包括第二起始位置输入域122用于输入第二起始位置参数、第二终端位置输入域123用于输入第二终端位置参数、起始节流开口输入域124用于输入起始节流开口参数和/或终端节流开口输入域125用于输入终端节流开口参数。
可选地,第二输入区段120此外包括多个第二符号域127和/或第二单位域126。示范性地,每个输入域122、123、124、125配属有相应的第二符号域127和/或相应的第二单位域126。每个第二符号域127包含有能够以相应地配属的输入域输入的参数的符号并且每个第二单位域126包含有能够以相应地配属的输入域输入的参数的物理单位。
可选地,第二输入区段120此外包括第二斜坡图示121。第二斜坡图示121示范性地是斜坡的图表的图示。示范性地,第二起始位置输入域122和/或起始节流开口输入域124配属于斜坡的开始,示范性地通过第二配属线128。此外示范性地,第二终端位置输入域123和/或终端节流开口输入域125配属于斜坡的终点,示范性地通过第二配属线128。
压力流体提供机构4、尤其控制单元19构造成,将借助于用户接口、尤其用户界面100输入的参数存储为参数组并且适宜地基于所存储的参数组产生、尤其计算值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30。
压力流体提供机构4、尤其控制单元19适宜地构造成,在不执行调校环节3的位置调节和/或运动调节的情况下(尤其完整地)产生、尤其计算值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30。也就是说,值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30适宜地不是调校环节3的位置调节的结果和/或不是调校环节3的运动调节的结果。压力流体提供机构4为了计算值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30尤其不执行调校环节3的位置调节和/或运动调节。
优选地,压力流体提供机构4、尤其控制单元19构造成,在压力流体提供机构4开始根据值走向28改变压力和/或节流开口之前,(尤其完整地)计算值走向28、尤其压力值走向29和/或节流开口值走向30。完整的计算尤其是指对所有目标值的计算。压力流体提供机构4尤其构造成,在前面提及的预先确定的结果出现(通过这促使压力流体提供机构4开始根据值走向28改变压力和/或节流开口)之前,尤其完整地计算值走向28。
根据可行的设计方案,压力流体提供机构4构造成,反应于调校环节3的第一位置开始根据压力值走向29来改变压力并且反应于调校环节3的与第一位置不同的第二位置开始根据节流开口走向30来改变节流开口。适宜地,第二位置(在调校环节3朝预设的位置的路径上)处于第一位置之前,从而调校环节3首先到达第二位置并且然后到达第一位置。例如第一起始位置参数预设与第二起始位置参数不同的位置。
也就是说,压力值走向29和节流开口值走向30适宜地彼此错开地进行。已经证实的是,由此实现对调校环节3的特别好的运动控制。
压力流体提供机构4适宜地构造成,在根据压力值走向29改变压力期间和/或在根据节流开口走向30改变节流开口期间不执行调校环节3的位置调节和/或运动调节。
Claims (19)
1.用于工业自动化的运动装置(1),包括:
具有调校环节(3)的能够以压力流体进行加载的流体的致动器(2),以及
压力流体提供机构(4),所述压力流体提供机构构造成用于根据控制信号以所述压力流体加载所述流体的致动器(2),以便使所述调校环节(3)运动到预设的位置中,
其特征在于,
所述压力流体提供机构(4)构造成,当所述调校环节(3)处于朝所述预设的位置的运动中时,根据预设的值走向(28)连续地改变所述压力流体的压力和为了提供所述压力流体而应用的节流开口,以便匹配所述调校环节(3)的运动。
2.根据权利要求1所述的运动装置(1),其特征在于,所述预设的值走向(28)不经受位置和/或运动调节。
3.根据权利要求1或2所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)构造成,在所述压力流体提供机构(4)根据所述值走向(28)连续地改变所述压力和所述节流开口之前完整地计算所述值走向(28)。
4.根据权利要求1或2所述的运动装置(1),其特征在于,所述值走向(28)包括至少三个不同的目标值(p1、p2、p3、p4;q1、q2、q3、q4)并且所述压力流体提供机构(4)构造成,基于所述目标值(p1、p2、p3、p4;q1、q2、q3、q4)连续地改变所述压力流体的压力和连续地改变所述节流开口。
5.根据权利要求4所述的运动装置(1),其特征在于,所述目标值(p1、p2、p3、p4;q1、q2、q3、q4)在所述预设的值走向之内相对于彼此具有固定的时间上的关系。
6.根据权利要求1或2所述的运动装置(1),其特征在于,所述值走向(28)包括压力值走向(29)和节流开口走向(30)。
7.根据权利要求1或2所述的运动装置(1),其特征在于,所述值走向(28)是下降的走向。
8.根据权利要求1或2所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)构造成,在所述调校环节(3)的运动期间反应于预先确定的结果开始根据所述值走向(28)改变所述压力和所述节流开口。
9.根据权利要求8所述的运动装置(1),其特征在于,所述结果是对所述调校环节(3)的位置的检测。
10.根据权利要求4所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)包括第一应用程序用于调整所述压力和所述节流开口并且构造成,将所述值走向(28)的目标值(p1、p2、p3、p4;q1、q2、q3、q4)连续地递交到所述第一应用程序处。
11.根据权利要求1或2所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)包括第二应用程序用于提供所述值走向(28)。
12.根权利要求1所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)具有配置接口,通过所述配置接口能够调整一个或多个界定所述值走向(28)的值走向参数。
13.根据权利要求1所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)具有构造为成排模块组件的阀组件(14),所述阀组件包括一个或多个排列在彼此处的盘形的阀模块(17)用于提供所述压力流体。
14.根据权利要求1所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)具有第一和第二压力出口(23、24)以及四个被接通为全桥的2/2换向阀。
15.根据权利要求1所述的运动装置(1),其特征在于,所述流体的致动器(2)具有两个压力腔室(8、9)并且所述压力流体提供机构(4)具有第一压力出口(23)用于加载所述第一压力腔室(8)并且具有第二压力出口(24)用于加载所述第二压力腔室(9)。
16.根据权利要求14或15所述的运动装置(1),其特征在于,所述压力流体提供机构(4)构造成,通过第一压力出口(23)根据预先确定的值走向(28)改变所述压力流体的压力并且通过第二压力出口(24)根据预先确定的值走向(28)改变所述节流开口。
17.根据权利要求1所述的运动装置(1),其特征在于,所述运动装置用于操纵工件。
18.轮胎操纵装置(60),包括根据前述权利要求1至17中任一项所述的运动装置(1),其中,所述流体的致动器(2)用于操纵轮胎。
19.用于运行具有调校环节(3)的能够以压力流体进行加载的流体的致动器(2)的方法,包括:
根据控制信号以压力流体加载所述流体的致动器(2),以便使所述调校环节运动到预先确定的位置中,
当所述调校环节(3)处于朝所述预先确定的位置的运动中时,根据预设的值走向(28)连续地改变所述压力流体的压力和为了提供所述压力流体而应用的节流开口,以便匹配所述调校环节的运动。
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