DD149561A1

DD149561A1 - EQUALIZATION SYSTEM FOR TWO AND MULTIPLE HYDRAULIC CYLINDERS

Info

Publication number: DD149561A1
Application number: DD21981380A
Authority: DD
Inventors: Karl Deubner; Kurt Koehler; Ruediger Staerk; Gerhard Trautmann
Original assignee: Karl Deubner; Kurt Koehler; Ruediger Staerk; Gerhard Trautmann
Priority date: 1980-03-21
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1981-07-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufregelsystem fuer zwei und mehrere Hydraulikzylinder beim Einsatz in hydraulischen Pressen bzw. im Maschinenbau. Der Stoeszel,der die Verbindung der zu regelnden Zylinder bildet, ist mit einem biegesteifen Ausleger und einem Biegestab so ausgeruestet, dasz Lageabweichungen von einem ein- oder zweiachsigen Meszsystem elektrisch erfaszt werden koennen, in einer Auswerteelektronik verarbeitet werden und zur Ansteuerung von Servo- oder Proportionalventilen dienen. Die Lagekorrektur erfolgt durch Stellvorgaenge der Servo- oder Proportionalventile in Form von Beschleunigungen bzw. Verzoegerungen an den Hydraulikzylindern. Das System kann in ein oder zwei Ebenen arbeiten.The invention relates to a constant velocity control system for two and more hydraulic cylinders when used in hydraulic presses or in mechanical engineering. The Stoeszel, which forms the connection of the cylinder to be controlled, is equipped with a rigid cantilever and a bending rod so that positional deviations can be detected electrically by a single- or two-axis Meszsystem, processed in a transmitter and for controlling servo or proportional valves serve. The position correction is carried out by Stellvorgaenge the servo or proportional valves in the form of accelerations or Verzoegerungen on the hydraulic cylinders. The system can work in one or two levels.

Description

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Titel der Erfindung : Title of the invention :

Gleichlaufregelung für zwei und mehrere HydraulikzylinderSynchronization control for two and more hydraulic cylinders

Anwendungsgebiet der Erfindung : Field of application of the invention :

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem zur Regelung des Gleichlaufes für zwei und mehrere hydraulische Arbeitszylinder beim Einsatz in hydraulischen Pressen und im Maschinenbau.The invention relates to a control system for controlling the synchronization for two and more hydraulic cylinders when used in hydraulic presses and in mechanical engineering.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen : Characteristic of the known technical solutions :

Bei den bekannten Gleichlaufregelungen von zwei und mehreren hydraulischen Arbeitszylindern sind zwei Arten anzutreffen: hydraulische Systeme und elektronische SystemeIn the known synchronization of two and more hydraulic working cylinders are two types: hydraulic systems and electronic systems

- Hydraulische Systeme- Hydraulic systems

Die hydraulischen Systeme arbeiten nach dem Abdosier-Prinzip, d.he beim Vorlauf eines Zylinders wird über ein mechanisches Meßsystem die Betätigung einer Abdosierpumpe oder eines Gleichlaufventils hervorgerufen und Drucköl abgesaugt. Dieses System eignet sich nur für zwei zu steuernde oder zu regelnde Zylinder· Auf Grund der physikalischen Eigenschaften des Öles und der Mechanik ist das System gegenüber den elektrohydraulischen Einrichtungen träge und eignet sich demzufolge nicht für hohe Geschwindigkeiten·und große Hubzahlen bei Pressen·The hydraulic systems operate according to the dosing principle, ie when a cylinder is being advanced, the actuation of a dosing pump or a synchronizing valve is caused by a mechanical measuring system and pressure oil is sucked out. This system is only suitable for two cylinders to be controlled or regulated. Due to the physical properties of the oil and the mechanics, the system is sluggish compared to the electrohydraulic devices and is therefore not suitable for high speeds and large numbers of strokes in presses.

- Elektrohydraulische Systeme- Electrohydraulic systems

Bei den elektrohydraulischen Gleichlaufsystemen werden die Arbeitszylinder über Servoventile bzw. über Proportional-, ventile angesteuert, die die Arbeitszylinder in ihrerIn the electro-hydraulic synchronous running systems, the working cylinders are actuated by servo valves or by proportional valves, which control the working cylinders in their position

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Richtung und Geschwindigkeit beeinflussen. Außerdem ist für jeden zu steuernden Zylinder ein entsprechendes Meßsystem zur Messung der Lage oder des Weges notwendig. Die Lage der zu steuernden Arbeitszylinder wird ständig gemessen und über eine elektronische Einrichtung verglichen. Abweichungen werden dem jeweiligen Servoventil bzw» Proportionalventil als Sollwert vorgegeben»Influence direction and speed. In addition, a corresponding measuring system for measuring the position or the path is necessary for each cylinder to be controlled. The position of the cylinder to be controlled is constantly measured and compared via an electronic device. Deviations are given to the respective servo valve or »proportional valve as setpoint»

Die Anzahl der Meßsysteme wirkt sich negativ auf die Ökonomie und Funktionssicherheit aus und bringt bei der Justage der Maschinen und Antriebssysterne erheblichen Aufwand.The number of measuring systems has a negative effect on the economy and reliability and brings in the adjustment of the machinery and drive systems considerable effort.

Ziel der Erfindung : Object of the invention:

Ziel der Erfindung ist es daher, ein Gleichlaufregelsystem für zwei und mehrere hydraulische Arbeitszylinder zu entwickeln, das die aufgezeigten Nachteile beseitigt, den Aufwand verringert und die Justage sowie die Betriebssicherheit verbessert.The aim of the invention is therefore to develop a constant velocity control system for two and more hydraulic cylinder, which eliminates the disadvantages, reduces the effort and improves the adjustment and reliability.

Darlegung des Wesens der Erfindung :Presentation of the essence of the invention :

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß über ein Joch, das die mechanische Verbindung der hydraulischen Arbeitszylinder darstellt, ein biegesteifer Ausleger einen Biegestab verformt und dieser ein am Maschinengestell angeordnetes Meßsystem betätigt· Bei Zylinderanordnung in einer Ebene wird ein einachsiges Meßsystem, bei Zylinderanordnung in zwei Ebenen wird ein zweiachsiges Meßsystem eingesetzt. Als Meßsysteme werden solche verwendet, die mechanische Größen elektrisch erfassen. Die Schrägstellung des Joches wird vom Meßsystem ermittelt» über eine bekannte elektronische Steuerung ausgewertet und die entsprechenden Abweichungen bilden die Korrekturwerte für die an der Regelung beteiligten Arbeitszylinder, die durch entsprechende Servo- oder Proportionalventile in ihrer Lage und Geschwindigkeit geregelt werden.According to the invention this is achieved in that over a yoke, which represents the mechanical connection of the hydraulic power cylinder, a rigid arm deforms a bending bar and this one arranged on the machine frame measuring system operates · In cylinder arrangement in a plane is a uniaxial measuring system, with cylinder arrangement in two levels a biaxial measuring system is used. As measuring systems, those are used which detect mechanical quantities electrically. The inclination of the yoke is determined by the measuring system »evaluated by a known electronic control and the corresponding deviations form the correction values for the participating in the control cylinder, which are controlled by appropriate servo or proportional valves in their position and speed.

Ausführungsbeispiel : Execution example :

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden·The invention will be explained below with reference to two embodiments.

Die zugehörigen Zeichnungen :The accompanying drawings:

Figur 1 Gleichlaufsystem für zwei Hydraulikzylinder in einer EbeneFigure 1 synchronization system for two hydraulic cylinders in a plane

Figur 2 Gleichlaufsystem für mehrere Hydraulikzylinder in zwei Ebenen ' .Figure 2 synchronization system for a plurality of hydraulic cylinders in two levels'.

Gleichlaufsystem für zwei Hydraulikzylinder nach Fig»1Synchronization system for two hydraulic cylinders according to FIG. 1

Der Stößel 1 wird durch die in einer Ebene angeordneten Arbeitszylinder 2 und 2^f in der Wirkrichtung 4 bewegt. Die hierbei unvermeidlichen GleichlaufSchwankungen werden vom Stößel 1 auf den biegesteifen Ausleger 5 übertragen. Im Inneren dieses Auslegers 5 ist ein Biegestab 13 so geführt, daß die Lageänderung des Stößels 1 über das entstehende Biegemoment im Biegestab 13 eine Verschiebung des Gleitstückes 12 in der Führung 10 in Y/irkrichtung 9 hervorruft« Das Meßsystem 6 registriert diese Lageänderung in Form eines elektrischen Signals, das über den Meßverstärker 7 der Auswerteelektronik 8 zugeführt wird. Die Auswerteelektronik 8 bildet einen Sollwert zur Korrektur der entstandenen fehlerhaften Lageabweichung, der über den"Servoverstärker 11 bzw. 11' am entsprechenden Servoventil 3 bzw« 3¹ einen Stellvorgang auslöst und durch Bremsen oder Beschleunigen des vom synchronen Lauf abv/eichenden Zylinders den Gleichlauf wieder herstellt.The plunger 1 is moved by the arranged in a plane cylinder 2 and 2 ^f in the direction of action 4. The case of unavoidable synchronism fluctuations are transmitted from the plunger 1 on the rigid boom 5. In the interior of this boom 5, a bending rod 13 is guided so that the change in position of the plunger 1 on the resulting bending moment in the bending rod 13 causes a displacement of the slider 12 in the guide 10 in Y / irkrichtung 9 «The measuring system 6 registers this change in position in the form of a electrical signal, which is supplied via the measuring amplifier 7 of the transmitter 8. The transmitter 8 forms a target value for correcting the resulting erroneous positional deviation, which triggers a setting process via the "servo amplifier 11 or 11 'on the corresponding servo valve 3 or" 3 ¹ "and restarts the synchronization by braking or accelerating the cylinder running in synchrony manufactures.

Gleichlaufsystem für mehrere Hydraulikzylinder nach Pig.2Synchronization system for several hydraulic cylinders according to Pig.2

Der Stößel 1 wird durch die Hydraulikzylinder 2, 2», 2^ft und 2^ffl, die in zwei Ebenen angeordnet sind und durch Servoventile 3» 3^f, 3'' und 3^{f f} * angesteuert werden, in Wirkrichtung 4 bewegt. Beim Voreilen eines der vier Hydraulikzylinder 2, 2¹, 2¹¹ oder 2^t!l wird der Stößel 1 schief gestellt. Diese Schiefstellung des Stößels 1 wird in zwei Ebenen bzw. Koordinaten χ und y vom Meßsystem 6 über den Ausleger 5 und den Biegestab 13 durch Verschieben des Gleitstückes 12 in der Führung 10 achsentreu erfaßt» In Form eines elektrischen Signals werden die beiden Meßwerte über die Meßverstärker 7 und 7^f der Auswerteelektronik 8 zugeführt und dort die Korrekturwerte A, B, C und D so gebildet, daß sie von Servoverstärkern 11, 11', 11^lf und 11*^l! übertragen und verstärkt an den Servoventilen 3» 3^f» 3^f' und 3^fff einen Stellvorgang auslösen,The plunger 1 is moved in the direction of action 4 by the hydraulic cylinders 2, 2 ", 2 ^ft and 2 ^ffl , which are arranged in two planes and are controlled by servo valves 3" 3 ^f , 3 "and 3 ^ff *. When advancing one of the four hydraulic cylinders 2, 2 ¹ , 2 ¹¹ or 2 ^{t! L} the plunger 1 is skewed. This misalignment of the plunger 1 is in two planes or coordinates χ and y detected by the measuring system 6 via the boom 5 and the bending rod 13 by moving the slider 12 in the guide 10 true to the axis. In the form of an electrical signal, the two measured values on the sense amplifier 7 and 7 ^{f of} the evaluation 8 supplied and there the correction values A, B, C and D formed so that they of servo amplifiers 11, 11 ', 11 ^lf and 11 * ^l! transmitted and amplified at the servo valves 3 »3 ^f » 3 ^f 'and 3 ^fff trigger a setting process,

Durch Verzögerung bzw« Beschleunigung der vom Gleichlauf abweichenden Zylinder erfolgt die Lagekorrektur so, daß die Wirkrichtung 4 des Stößels 1 wieder senkrecht zur Wirkebene 9 des Koordinatensystems X₉ y liegt.By delaying or "acceleration of the non-synchronous cylinder, the position correction is performed so that the effective direction 4 of the plunger 1 is again perpendicular to the active plane 9 of the coordinate system X ₉ y .

Claims

Claim of invention:

1 · synchronous control system for two and more hydraulic cylinders, in particular for hydraulic presses, characterized in that the coincidence of the position of the hydraulic • cylinder by the inclination of the plunger or yoke on a rigid arm by the attached to the frame one or two-axis electronic measuring system is detected and evaluated via an electronic control and in a known manner and V / eise the hydraulic cylinders via servo or · Proportionalventile as setpoint for the correction is giveno

2 · synchronous control system for two and more hydraulic cylinders, characterized in that in a rigid cantilever a bending rod is guided so that the bending moments arising from synchronization errors move a floating slide in the effective direction of positional deviation, operated by the one or two-axis measuring system and with increasing stroke an increase in measurement accuracy is achieved.

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