DE102008014962A1 - Positionssteuermechanismus für doppelt wirkende Pneumatikzylinder - Google Patents

Positionssteuermechanismus für doppelt wirkende Pneumatikzylinder Download PDF

Info

Publication number
DE102008014962A1
DE102008014962A1 DE102008014962A DE102008014962A DE102008014962A1 DE 102008014962 A1 DE102008014962 A1 DE 102008014962A1 DE 102008014962 A DE102008014962 A DE 102008014962A DE 102008014962 A DE102008014962 A DE 102008014962A DE 102008014962 A1 DE102008014962 A1 DE 102008014962A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
solenoid valve
piston
master cylinder
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008014962A
Other languages
English (en)
Inventor
Takumi Tsukubamirai Matsumoto
Kazuhiro Tsukubamirai Noguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMC Corp filed Critical SMC Corp
Publication of DE102008014962A1 publication Critical patent/DE102008014962A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/12Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
    • F15B11/121Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions
    • F15B11/126Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions by means of actuators of the standard type with special circuit controlling means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/24Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B9/00Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
    • F15B9/02Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
    • F15B9/08Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
    • F15B9/09Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor with electrical control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/765Control of position or angle of the output member
    • F15B2211/7656Control of position or angle of the output member with continuous position control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Servomotors (AREA)

Abstract

Zwischen einer Luftquelle und ersten und zweiten Druckkammern eines doppelt wirkenden Hauptzylinders mit einem Längenmesssensor zum Messen einer Arbeitsposition eines Kolbens sind ein erstes Zufuhrelektromagnetventil bzw. ein zweites Zufuhrelektromagnetventil angeschlossen. Zwischen den ersten und zweiten Druckkammern und der Umgebung sind ein erstes Ablasselektromagnetventil bzw. ein zweites Ablasselektromagnetventil angeschlossen. Wenn eine Zieegeben wird, bewegt die Steuerung durch Ein/Aus-Steuern der Elektromagnetventile den Kolben zu der Zielarbeitsposition, so dass eine von dem Längenmesssensor gemessene Position mit der Zielposition übereinstimmt. Bei Erreichen der Zielposition wird der Kolben angehalten und in dem angehaltenen Zustand gehalten, indem Luft in den Druckkammern eingeschlossen wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Positionssteuermechanismus, mit dem die Arbeitsposition eines Pneumatik- oder Luftzylinders, der zum Fördern, Klemmen oder Bearbeiten eines Werkstücks verwendet wird, gesteuert werden kann. Mit anderen Worten bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Positionssteuermechanismus, mit dem der Punkt einer Kraftaufbringung auf das Werkstück geändert oder eingestellt werden kann, und insbesondere auf einen Steuermechanismus für einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein Stellglied, das für Operationen, wie das Fördern, Klemmen oder Bearbeiten eines Werkstücks eingesetzt wird, wird durch Energie, wie pneumatischen oder hydraulischen Druck oder Elektrizität, betätigt. Obwohl ein elektrisches Stellglied, das elektrische Energie nutzt, hervorragende Eigenschaften hinsichtlich der Änderung oder Einstellung des Punktes der Kraftaufbringung auf das Werkstück aufweist, hat es einen komplizierten Aufbau. Insbesondere der Aufbau zum Erreichen einer Linearbewegung ist kompliziert. Um eine hohe Betätigungskraft zu erreichen, kann eine Zunahme der Größe und elektrischen Leistung nicht vermieden werden. Um eine festgelegte Stoppposition zu halten, muss die elektrische Stromzufuhr aufrechterhalten werden, so dass auch die Energieverluste vergrößert werden. Wenn eine Betätigungskraft über eine Stange auf die Last aufgebracht wird, wird außerdem ein Stoß direkt auf einen Kraftübertragungsabschnitt des Stellglieds ausgeübt, so dass das Stellglied nicht nur eine mechanische Beschädigung erleidet, sondern auch eine übermäßige Reaktionskraft auf die Last aufgebracht werden kann.
  • Andererseits sind als pneumatische Stellglieder Luftzylinder wohlbekannt. Diese Luft- oder Pneumatikzylinder, die die Zufuhr von Druckluft in eine Linearbewegung umwandeln, umfassen doppelt wirkende Pneumatikzylinder, bei denen Luft abwechselnd in Luftkammern, die an beiden Seiten eines Kolbens ausgebildet sind, eingeführt wird und der Kolben hin und her gehend bewegt wird. Bei einfach wirkenden Luftzylindern wird der Kolben hin und her gehend bewegt, indem Luft einer Luftkammer, die an einer Seite eines Kolbens ausgebildet ist, zugeführt beziehungsweise aus dieser abgelassen wird und indem an der anderen Seite eine Rückstellkraft einer Feder wirkt. Diese beiden Arten von Stellgliedern werden in großem Umfang für unterschiedlichste Vorgänge eingesetzt, da die Linearbewegung einfacher erreicht werden kann als bei einem elektrischen Stellglied.
  • Im Allgemeinen wird aber der Betätigungshub des Pneumatikzylinders mechanisch festgelegt, wobei sich der Kolben hin und her gehend zwischen vorderen und hinteren Enden, die durch Stopper festgelegt werden, bewegt. Daher ist es schwierig, den Arbeitshub (Arbeitspositionen) zu ändern oder einzustellen. Insbesondere ist es schwierig, den Arbeitshub beliebig zu ändern oder einzustellen. Daher werden im Allgemeinen in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen Luftzylinder mit unterschiedlichem Hub verwendet.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem doppelt wirkenden Pneumatikzylinder durch einen einfachen Positionssteuermechanismus eine beliebige Änderung oder Einstellung der Kolbenarbeitspositionen in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe umfasst ein Positionssteuermechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung einen doppelt wirkenden Hauptzylinder mit einer ersten Druckkammer und einer zweiten Druckkammer an den beiden Seiten eines Kolbens, wobei der Kolben durch Luft, die den Druckkammern zugeführt beziehungsweise aus diesen abgelassen wird, hin und her bewegt wird, einen Längenmesssensor zum Messen einer Arbeitsposition des Kolbens entlang des Hubes des Kolbens, einen Luftzufuhrabschnitt mit einer Luftquelle, einen Hauptluftkreis, der zwischen dem Luftzufuhrabschnitt und dem Hauptzylinder angeordnet ist, und eine Steuerung zum elektrischen Steuern des Hauptluftkreises.
  • Der Hauptluftkreis umfasst einen ersten Luftdurchgang und einen zweiten Luftdurchgang, die den Luftzufuhrabschnitt mit der ersten beziehungsweise zweiten Druckkammer des Hauptzylinders verbinden. Ein erstes Zweiwege-Zufuhrelektromagnetventil und ein zweites Zweiwege-Zufuhrelektromagnetventil sind in dem ersten beziehungsweise zweiten Luftdurchgang vorgesehen. Ein erstes Zweiwege-Auslasselektromagnetventil und ein zweites Zweiwege-Auslasselektromagnetventil sind in dem Strömungsdurchgang zwischen der Umgebung und den ersten beziehungsweise zweiten Druckkammern angeordnet. Außerdem umfasst die Steuerung Eingabemittel, die elektrisch an den Längenmesssensor und die Elektromagnetventile angeschlossen sind, um eine Zielarbeitsposition des Kolbens einzugeben. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass der Kolben durch eine Ein/Aus-Steuerung der Elektromagnetventile auf der Basis eines Vergleichs zwischen einer Zielpositionsinformation, die durch die Eingabemittel eingegeben wird, und einer gemessenen Positionsinformation, die durch den Längenmesssensor gemessen wird, zu der Zielarbeitsposition bewegt und an dieser Position angehalten wird. Wenn der Kolben vorwärts bewegt wird, werden das erste Zufuhrelektromagnetventil und das zweite Ablasselektromagnetventil eingeschaltet, während das zweite Zufuhrelektromagnetventil und das erste Ablasselektromagnetventil ausgeschaltet werden, so dass der Luftzufuhrabschnitt mit der ersten Druckkammer verbunden wird, während die zweite Druckkammer zur Umgebung geöffnet wird. Wird der Kolben zurückbewegt, werden das zweite Zufuhrelektromagnetventil und das erste Ablasselektromagnetventil eingeschaltet, während das erste Zufuhrelektromagnetventil und das zweite Ablasselektromagnetventil ausgeschaltet werden, so dass der Luftzufuhrabschnitt mit der zweiten Druckkammer verbunden und die erste Druckkammer zur Umgebung geöffnet wird. Wird der Kolben an der Zielposition angehalten und an der angehaltenen Position gehalten, so werden alle Elektromagnetventile abgeschaltet, so dass die Luft in den beiden Druckkammern eingeschlossen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Positionssteuermechanismus zusätzlich zu dem Hauptzylinder außerdem einen doppelt wirkenden Folge- und Nehmerzylinder ohne Längenmesssensor aufweisen. Der Folgezylinder kann über den Hauptluftkreis dem Hauptzylinder folgend positionsgesteuert werden, indem er parallel zu dem Hauptzylinder an den Hauptluftkreis angeschlossen wird.
  • Alternativ kann der Positionssteuermechanismus zusätzlich zu dem Hauptzylinder und dem Hauptluftkreis außerdem einen doppelt wirkenden Folgezylinder ohne Längenmesssensor aufweisen und einen Folge- oder Nehmerluftkreis, der so an den Folgezylinder angeschlossen ist, dass er die gleiche Gestaltung wie der Hauptluftkreis aufweist. Der Folgezylinder und der Folgeluftkreis können ebenfalls positionsgesteuert sein, wobei sie dem Hauptzylinder und dem Hauptluftkreis folgen, indem sie parallel zu dem Hauptzylinder und dem Hauptluftkreis an den Luftzufuhrabschnitt und die Steuerung angeschlossen sind.
  • Vorzugsweise umfasst der Luftzufuhrabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung einen Regler, mit dem der Luftdruck auf einem eingestellten Druckwert gehalten werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Arbeitspositionen des Kolbens in einem doppelt wirkenden Pneumatikzylinder in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen mit dem einfachen Positionssteuermechanismus, der aus dem Längenmesssensor, einer Mehrzahl von Zweiwege-Elektromagnetventilen und der Steuerung besteht, beliebig geändert oder eingestellt werden, ohne dass eine mechanische Einstellung erforderlich wäre.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Anschlussdiagramm eines Positionssteuermechanismus' gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 ist ein Anschlussdiagramm eines Positionssteuermechanismus' gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist ein Anschlussdiagramm eines Positionssteuermechanismus' gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 zeigt ein Anschlussdiagramm (Schaltplan) mit Symbolen eines Positionssteuermechanismus für einen doppelt wirkenden Pneumatik- oder Luftzylinder gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einem Positionssteuermechanismus 1A gemäß der ersten Ausführungsform bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen Hauptzylinder, der aus einem doppelt wirkenden Luftzylinder besteht. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Luftzufuhrabschnitt für die Zufuhr von Druckluft zu dem Hauptzylinder 2. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Hauptluftkreis, der zwischen dem Luftzufuhrabschnitt 3 und dem Hauptzylinder 2 angeordnet ist. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Steuerung für die elektrische Steuerung des Hauptluftkreises 4.
  • Der Hauptzylinder 2 umfasst eine erste Druckkammer 11 und eine zweite Druckkammer 12, die an den Seiten eines Kolbens 10 so ausgebildet sind, dass der Kolben durch die Luft, die den Druckkammern 11 und 12 zugeführt beziehungsweise von diesen abgelassen wird, innerhalb des Hauptzylinders 2 linear hin und her bewegt wird. An einem Ende des Kolbens 10 ist eine Betätigungsstange 13 angeschlossen, die durch die zweite Druckkammer 12 hindurch tritt und sich von dem Ende des Hauptzylinders 2 nach außen erstreckt. Durch Anlage der Betätigungsstange 13 wird eine Arbeitskraft auf ein Werkstück ausgeübt, um das Werkstück zu fördern, zu klemmen oder zu bearbeiten.
  • An dem anderen Ende des Kolbens 10 gegenüber der Betätigungsstange 13 ist eine Längenmessstange 14 mit einem Durchmesser und einer Querschnittsfläche, die kleiner sind als diejenigen der Betätigungsstange 13, so angeschlossen, dass sie durch die erste Druckkammer 11 hindurch tritt und sich von dem Ende des Hauptzylinders 2 nach außen erstreckt, so dass die Längenmessstange 14 die Position eines an dem Hauptzylinder 2 vorgesehenen Längenmesssensors 6 erreicht. Durch Erfassen der Verschiebung der Längenmess stange 14 mittels des Längenmesssensors 6 wird die Arbeitsposition des Kolbens 10 (d. h. der Betätigungsstange 13) entlang des gesamten Hubes gemessen. Das Positionsmesssignal wird von dem Längenmesssensor 6 zu der Steuerung 5 zurückgeführt.
  • Die Messung der Arbeitsposition wird magnetisch, elektrisch oder optisch durch Ablesen einer an der Längenmessstange 14 angebrachten Skala mittels des Längenmesssensors 6 durchgeführt. Das Messsystem mit dem Längenmesssensor 6 ist jedoch nicht auf ein Verfahren beschränkt, welches eine Längenmessstange 14 verwendet, so dass auch andere Messverfahren eingesetzt werden können.
  • Der Luftzufuhrabschnitt 3 umfasst eine Luftquelle 16 für die Ausgabe von Druckluft, einen Filter 18 mit einem Drainageabscheider, einen Ölnebelabscheider 19, die in Reihe entlang eines Zufuhrdurchgangs 17 angeordnet sind, der mit der Luftquelle 16 in Verbindung steht, und einen Regler 20, der aus einem Druckreduzierventil mit einem Entlastungsmechanismus zum Halten des Luftdrucks auf einem eingestellten Druckwert besteht.
  • Der Hauptluftkreis 4 umfasst erste und zweite Luftdurchgänge 23, 24, die den Luftzufuhrabschnitt 3 mit den ersten beziehungsweise zweiten Druckkammern 11, 12 des Hauptzylinders 2 verbinden. Hierbei ist in dem ersten Luftdurchgang 23 ein erstes Zweiwege-Zufuhrelektromagnetventil 25 vorgesehen. Ein erstes Zweiwege-Ablasselektromagnetventil 26 ist in dem Strömungsdurchgang zwischen der ersten Druckkammer 11 und der Umgebung an einer Position angeordnet, die der ersten Druckkammer 11 näher liegt als das erste Zufuhrelektromagnetventil 25. In dem zweiten Luftdurchgang 24 ist ein zweites Zweiwege-Zufuhrelektromagnetventil 27 vorgesehen. Ein zweites Zweiwege-Ablasselektromagnetventil 28 ist in dem Strömungsdurchgang zwischen der zweiten Druckkammer 12 und der Umgebung an einer Position vorgesehen, die der zweiten Druckkammer 12 näher liegt als das zweite Zufuhrelektromagnetventil 27.
  • In den ersten und zweiten Luftdurchgängen 23 und 24 sind jeweils Geschwindigkeitssteuerungen 30 angeordnet, wobei jede Geschwindigkeitssteuerung 30 eine variable Drossel 30a und ein Kontrollventil 30b aufweist, die parallel zueinander geschaltet sind. Die Geschwindigkeitssteuerung 30 dient dem Einstellen der Arbeitsgeschwindigkeit des Kolbens 10 durch Begrenzen der Durchflussrate des in die und aus der Druckkammer 11 oder 12 strömenden Luft mit Hilfe der variablen Drossel 30a. Die Geschwindigkeitssteuerung 30 ist jedoch nicht immer notwendig.
  • Die Steuerung 5 ist elektrisch an den Längenmesssensor 6 und die Elektromagnetventile 25, 26, 27 und 28 angeschlossen und umfasst Eingabemittel 7 zum Eingeben einer Zielarbeitsposition des Kolbens 10. Die Eingabemittel 7 dienen dem Eingeben der Vorwärtsendposition und/oder der Rückwärtsendposition des Kolbens 10 oder des Arbeitshubes des Kolbens 10 relativ zu dem vorderen Ende oder dem hinteren Ende als Referenz durch Tasten-, Knopf- oder Volumenoperation. Wenn die Zielposition mittels der Eingabemittel 7 eingegeben ist, vergleicht die Steuerung 5 die Zielpositionsinformation mit der Positionsinformation, die von dem Längenmesssensor 6 gemessen wurde, um den Kolben 10 auf der Basis des Vergleichsergebnisses zu der Zielposition zu verschieben und ihn an der Position anzuhalten, wobei der angehaltene Zustand durch Ein/Aus-Steuerung der Elektromagnetventile 25, 26, 27 und 28 gehalten wird.
  • Das Steuerbeispiel durch die Steuerung 7 wird im Einzelnen beschrieben. Wenn die vordere Endposition und die hintere Endposition des Kolbens 10 mittels der Eingabemittel 7 als Zielpositionen eingegeben sind, wird der Kolben 10 durch die Steuerung zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende hin und her bewegt. Bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens 10 von dem hinteren Ende zu dem vorderen Ende werden sowohl das erste Zufuhrelektromagnetventil 25 als auch das zweite Ablasselektromagnetventil 28 eingeschaltet, während das zweite Zufuhrelektromagnetventil 27 und das erste Ablasselektromagnetventil 26 abgeschaltet werden, so dass die erste Druckkammer 11 mit dem Luftzufuhrabschnitt 3 verbunden wird, während die zweite Druckkammer 12 zur Umgebung geöffnet wird. Dadurch wird der ersten Druckkammer 11 Druckluft von dem Druckzufuhrabschnitt 3 zugeführt, so dass sich der Kolben 10 und die Stange 13 vorwärts bewegen.
  • Die Arbeitsposition des Kolbens 10 wird hierbei immer durch den Längenmesssensor 6 über die Längenmessstange 14 gemessen und als gemessene Positionsinformation zu der Steuerung 5 zurückgeführt. Dann vergleicht die Steuerung 5 die gemessene Positionsinformation mit der Zielpositionsinformation und die oben beschriebene Steuerung der Elektromagnetventile wird weitergeführt, bis die Abweichung gleich Null wird.
  • Wenn der Kolben 10 das vordere Ende erreicht und die Abweichung zwischen der gemessenen Positionsinformation und der Zielpositionsinformation gleich Null wird, werden sowohl das erste Zufuhrelektromagnetventil 25 als auch das zweite Ablasselektromagnetventil 28 durch die Steuerung 5 ausgeschaltet. Dadurch werden alle Elektromagnetventile 25, 26, 27 und 28 abgeschaltet, so dass die erste Druckkammer 11 und die zweite Druckkammer 12 sowohl von dem Luftzufuhrabschnitt 3 als auch der Umgebung abgeschlossen werden und die Luft darin eingeschlossen wird. Als Folge hiervon wird der Kolben 10 an der vorderen Endposition angehalten und in dem abgestoppten Zustand gehalten.
  • Als Nächstes werden beim Zurückfahren des Kolbens 10 von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende das zweite Zufuhrelektromagnetventil 27 und das erste Ablasselektromagnetventil 26 durch die Steuerung 5 ausgeschaltet, während das erste Zufuhrelektromagnetventil 25 und das zweite Ablasselektromag netventil 28 ausgeschaltet werden, so dass die zweite Druckkammer 12 mit dem Luftzufuhrabschnitt 3 verbunden wird, während die erste Druckkammer 11 zur Umgebung geöffnet wird. Dadurch wird unter Druck stehende Luft von dem Luftzufuhrabschnitt 3 der zweiten Druckkammer 12 zugeführt, so dass der Kolben 10 und die Stange 13 zurückgefahren werden.
  • Auch in dem Rückfahrprozess wird die Arbeitsposition des Kolbens 10 immer über den Längenmesssensor 6 und die Längenmessstange 14 gemessen und als gemessene Positionsinformation zu der Steuerung 5 zurückgeführt. Dann vergleicht die Steuerung 5 die gemessene Positionsinformation mit der Zielpositionsinformation und die oben beschriebene Steuerung der Elektromagnetventile wird durchgeführt, bis die Abweichung gleich Null wird.
  • Wenn der Kolben 10 das eingefahrene, hintere Ende erreicht und die Abweichung zwischen der gemessenen Positionsinformation und der Zielpositionsinformation gleich Null wird, werden sowohl das zweite Zufuhrelektromagnetventil 27 als auch das erste Ablasselektromagnetventil 26 durch die Steuerung 5 ausgeschaltet. Dadurch werden alle Elektromagnetventile 25, 26, 27 und 28 ausgeschaltet, so dass die erste Druckkammer 11 und die zweite Druckkammer 12 sowohl von dem Luftzufuhrabschnitt 3 als auch der Umgebung abgeschlossen werden und die Luft in ihnen eingeschlossen wird. Als Folge hiervon wird der Kolben 10 an dem hinteren Ende angehalten und in dem gestoppten Zustand gehalten.
  • Auf diese Weise können mit dem oben beschriebenen Positionssteuermechanismus die Arbeitspositionen des Kolbens 10 in einem doppelt wirkenden Luftzylinder in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen mittels des einfachen Positionssteuermechanismus' eingestellt und geändert werden, der aus einer Mehrzahl der Zweiwege-Elektromagnetventile 25, 26, 27 und 28 und der Steuerung 5 besteht, ohne dass eine mechanische Einstellung notwendig wäre.
  • 2 zeigt einen Positionssteuermechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Positionssteuermechanismus 1B gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst zusätzlich zu dem Hauptzylinder 2 wenigstens einen doppelt wirkenden Folge- oder Nehmerzylinder 2a ohne den Längenmesssensor 6, den Luftzufuhrabschnitt 3, den Hauptluftkreis 4 und die Steuerung 5, die die gleiche Gestaltung haben wie die entsprechenden Elemente bei dem Positionssteuermechanismus 1A gemäß der ersten Ausführungsform. Der Folgezylinder 2a ist parallel zu dem Hauptzylinder 2 an den Hauptluftkreis 4 angeschlossen. Durch Steuerung des Hauptluftkreises 4 mittels der Steuerung 5 kann der Folgezylinder 2a synchron positionsgesteuert werden, wobei er dem Hauptzylinder 2 folgt.
  • Da der Folgezylinder 2a bis auf die Tatsache, dass kein Längenmesssensor vorhanden ist, den gleichen Aufbau und die gleiche Wirkungsweise wie der Hauptzylinder 2 hat, werden gleiche Bezugszeichen für diejenigen Komponenten verwendet, die mit denen des Hauptzylinders 2 übereinstimmen. Insoweit wird auf die obige Beschreibung der Gestaltung und Wirkungsweise verwiesen.
  • An den ersten Luftdurchgang 23, der mit der ersten Druckkammer 11 des Folgezylinders 2a in Verbindung steht, und an den zweiten Luftdurchgang 24, der mit der zweiten Druckkammer 12 in Verbindung steht, können bei Bedarf jeweils Geschwindigkeitssteuerungen 30 angeschlossen werden.
  • 3 zeigt einen Positionssteuermechanismus gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Unterschied eines Positionssteuermechanismus' 1C gemäß der dritten Ausführungsform zu dem Positionssteuermechanismus 1B gemäß der zweiten Ausführungsform liegt darin, dass zwischen jedem Folgezylinder 2a und dem Luftzufuhrabschnitt 3 parallel zu dem Hauptluftkreis 4 ein Folge- oder Nehmerluftkreis 4a mit der gleichen Gestaltung wie der Hauptluftkreis 4 angeschlossen ist. Das erste Zufuhrelektromagnetventil 25, das erste Ablasselektromagnetventil 26, das zweite Zufuhrelektromagnetventil 27 und das zweite Ablasselektromagnetventil 28 jedes Folgeluftkreises 4a sind parallel zu dem ersten Elektromagnetventil 25, dem ersten Ablasselektromagnetventil 26, dem zweiten Zufuhrelektromagnetventil 27 bzw. dem zweiten Ablasselektromagnetventil 28 des Hauptluftkreises 4 an die Steuerung angeschlossen. Dementsprechend wird auch bei der dritten Ausführungsform mit der Steuerung 5 der Folgezylinder 2a durch den Folgeluftkreis 4a synchron positionsgesteuert, wobei er dem Hauptzylinder 2 und dem Hauptluftkreis 4 folgt.
  • Da die Gestaltung und Wirkungsweise der dritten Ausführungsform bis auf den oben beschriebenen Unterschied im Wesentlichen die gleichen sind wie bei der zweiten Ausführungsform, werden für gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet wie bei der zweiten Ausführungsform. Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen können die Elektromagnetventile 25, 26, 27 und 28 in dem Hauptluftkreis 4 oder dem Folgeluftkreis 4a unabhängig voneinander vorgesehen sein oder als eine Elektromagnetventilanordnung gruppiert sein. Alternativ können sie an dem entsprechenden Hauptzylinder 2 oder Folgezylinder 2a angebracht sein. Außerdem kann die Steuerung 5 in dem Hauptzylinder 2 aufgenommen sein. Wenn die Geschwindigkeitsregler 28 vorgesehen werden, können sie ebenfalls in dem entsprechenden Hauptzylinder 2 oder dem Folgezylinder 2a angebracht werden.

Claims (4)

  1. Positionssteuermechanismus für einen doppelt wirkenden Luftzylinder mit: einem doppelt wirkenden Lufthauptzylinder (2), der eine erste Druckkammer (11) und eine zweite Druckkammer (12) an den Seiten eines Kolbens (10) aufweist und in welchem der Kolben (10) durch Luft, die den Druckkammern (11, 12) zugeführt wird, hin und her verschoben wird, einem Längenmesssensor (6) zum Messen einer Arbeitsposition des Kolbens (10) entlang des Hubes des Kolbens (10), einem Luftzufuhrabschnitt (3) mit einer Luftquelle (16), einem Hauptluftkreis (4), der zwischen dem Luftzufuhrabschnitt (3) und dem Hauptzylinder (2) angeordnet ist, und einer Steuerung (5) zur elektrischen Steuerung des Hauptluftkreises (4), wobei der Hauptluftkreis (4) einen ersten Luftdurchgang (23) und einen zweiten Luftdurchgang (24) aufweist, die den Luftzufuhrabschnitt (3) mit den ersten bzw. zweiten Druckkammern (11, 12) des Hauptzylinders (2) verbinden, sowie ein erstes Zweiwege-Zufuhrelektromagnetventil (25) und ein zweites Zweiwege-Zufuhrelektromagnetventil (27), die in den ersten bzw. zweiten Luftdurchgängen (23, 24) vorgesehen sind, und ein erstes Zweiwege-Ablasselektromagnetventil (26) und ein zweites Zweiwege-Ablasselektromagnetventil (28), die in den Durchgängen zwischen der Umgebung und den ersten bzw. zweiten Druckkammern (11, 12) vorgesehen sind, und wobei die Steuerung (5) Eingabemittel (7) aufweist, die elektrisch an den Längenmesssensor (6) und die Elektromagnetventile angeschlossen sind, um eine Zielarbeitsposition des Kolbens (10) einzugeben, und wobei die Steuerung (5) so konfiguriert ist, dass sie den Kolben (10) zu der Zielarbeitsposition verschiebt und an dieser Position anhält, indem sie die Elektromagnetventile (25, 26, 27, 28) auf der Basis eines Vergleichs zwischen der Zielpositionsinformation, die mittels der Eingabemittel (7) eingegeben wird, und einer gemessenen Positionsinformation, die mittels des Längenmesssensors (6) gemessen wird, ein/aussteuert, wobei bei einer Vorwärtsbewegung des Kolbens (10) das erste Zufuhrelektromagnetventil (25) und das zweite Ablasselektromagnetventil (28) eingeschaltet werden, während das zweite Zufuhrelektromagnetventil (27) und das erste Ablasselektromagnetventil (26) abgeschaltet werden, um den Luftzufuhrabschnitt (3) mit der ersten Druckkammer (11) zu verbinden und die zweite Druckkammer (12) mit der Umgebung zu verbinden, während, wenn der Kolben (10) rückwärts verschoben wird, das zweite Zufuhrelektromagnetventil (27) und das erste Ablasselektromagnetventil (26) eingeschaltet werden, während das erste Zufuhrelektromagnetventil (25) und das zweite Ablasselektromagnetventil (28) abgeschaltet werden, so dass der Luftzufuhrabschnitt (3) mit der zweiten Druckkammer (12) verbunden wird und so dass die erste Druckkammer (11) zur Umgebung geöffnet wird, und wobei dann, wenn der Kolben (10) an der Zielposition angehalten und an der gestoppten Position gehalten wird, alle Elektromagnetventile (25,26, 27, 28) ausgeschaltet werden, um Luft in den beiden Druckkammern (11, 12) einzuschließen.
  2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein doppelt wirkender Folgezylinder (2a) ohne Längenmesssensor (6) zusätzlich zu dem Hauptzylinder (2) vorgesehen ist, wobei der Folgezylinder (2a) über den Hauptluftkreis (4) dem Hauptzylinder (2) folgend positionsgesteuert wird, indem er parallel zu dem Hauptzylinder (2) an den Hauptluftkreis (4) angeschlossen ist.
  3. Mechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen doppelt wirkenden Folgezylinder (2a) ohne Längenmesssensor (6) und einen Folgeluftkreis (4a), der an den Folgezylinder (2a) angeschlossen ist, so dass er die gleiche Gestaltung wie der Hauptluftkreis (4) aufweist, zusätzlich zu dem Hauptzylinder (2) und dem Hauptluftkreis (4), wobei der Folgezylinder (2a) und der Folgeluftkreis (4a) dem Hauptzylinder (2) und dem Hauptluftkreis (4) folgend positionsgesteuert sind, indem sie parallel zu dem Hauptzylinder (2) bzw. dem Hauptluftkreis (4) an den Luftzufuhrabschnitt (3) und die Steuerung (5) angeschlossen sind.
  4. Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftzufuhrabschnitt (3) einen Regler (20) zum Halten des Luftdrucks auf einem eingestellten Druckwert aufweist.
DE102008014962A 2007-03-30 2008-03-19 Positionssteuermechanismus für doppelt wirkende Pneumatikzylinder Withdrawn DE102008014962A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007091488A JP4353335B2 (ja) 2007-03-30 2007-03-30 複動形エアシリンダの位置決め制御機構
JP2007-091488 2007-03-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008014962A1 true DE102008014962A1 (de) 2008-10-02

Family

ID=39719730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008014962A Withdrawn DE102008014962A1 (de) 2007-03-30 2008-03-19 Positionssteuermechanismus für doppelt wirkende Pneumatikzylinder

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080236381A1 (de)
JP (1) JP4353335B2 (de)
KR (1) KR100962563B1 (de)
CN (1) CN101275596A (de)
DE (1) DE102008014962A1 (de)
TW (1) TWI346181B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010130288A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 Richard Bernard Schaper Method for operating a cylinder, system and mannequin robot comprising the same

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5382572B2 (ja) * 2009-01-23 2014-01-08 Smc株式会社 複動形空気圧シリンダの位置決め制御装置及びその制御方法
CN104070029B (zh) * 2013-03-28 2017-02-08 金华申宇环保设备有限公司 定点清洗机构
CN104741763B (zh) * 2013-12-31 2017-02-15 深圳市鹏煜威科技有限公司 带有浮动装置的电阻焊接机及其电阻焊接方法
KR20150107450A (ko) * 2014-03-14 2015-09-23 주식회사 엔젤 테잎리스 엔코더 일체형 왕복동 실린더
CN106979359A (zh) * 2017-04-25 2017-07-25 新乡市新华液压机械有限公司 一种三位五通阀
JP7003014B2 (ja) * 2018-08-29 2022-01-20 Ckd株式会社 アクチュエータの動作検出装置
JP6960585B2 (ja) * 2018-12-03 2021-11-05 Smc株式会社 流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置
CN110939616B (zh) * 2019-11-29 2022-04-01 张巍 一种集成气路控制系统
SE545154C2 (en) * 2021-02-11 2023-04-18 Staccato Technoligies Ab Pneumatic cylinder system
CN115704408A (zh) * 2021-08-09 2023-02-17 长鑫存储技术有限公司 气体循环装置、气体循环方法、气动装置和半导体设备
JP2024042432A (ja) * 2022-09-15 2024-03-28 Smc株式会社 エアチャック

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US323619A (en) * 1885-08-04 alldeedice
US323630A (en) * 1885-08-04 Corset
US3559534A (en) * 1968-04-23 1971-02-02 Pines Engineering Co Inc Hydraulic actuator control circuit
DE3050621A1 (de) * 1980-10-24 1982-11-04 Sp Konstrukt B Dizelestroeniya Method and device for synchronization of actuating mechanisms
US4416187A (en) * 1981-02-10 1983-11-22 Nystroem Per H G On-off valve fluid governed servosystem
JPS593001U (ja) 1982-06-29 1984-01-10 第一精機株式会社 空気シリンダのピストン定位置停止装置
US7021191B2 (en) * 2003-01-24 2006-04-04 Viking Technologies, L.C. Accurate fluid operated cylinder positioning system
US7677035B2 (en) * 2007-02-07 2010-03-16 Sauer-Danfoss Aps Control system for a hydraulic servomotor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010130288A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 Richard Bernard Schaper Method for operating a cylinder, system and mannequin robot comprising the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080089263A (ko) 2008-10-06
KR100962563B1 (ko) 2010-06-11
TWI346181B (en) 2011-08-01
CN101275596A (zh) 2008-10-01
TW200916665A (en) 2009-04-16
US20080236381A1 (en) 2008-10-02
JP4353335B2 (ja) 2009-10-28
JP2008249027A (ja) 2008-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008014964B4 (de) Positionssteuermechanismus für doppelt wirkende Pneumatikzylinder
DE102008014962A1 (de) Positionssteuermechanismus für doppelt wirkende Pneumatikzylinder
DE102008014963B4 (de) Positionssteuermechanismus für einfach wirkende Pneumatikzylinder
EP2812584B1 (de) Aktorvorrichtung und verfahren zum einstellen einer position eines linear beweglichen elements
DE68917717T2 (de) Hydropneumatische Zylindervorrichtung.
DE3513582C2 (de) Proportional arbeitendes Hydroventil mit Informationserfassung betreffend die stärksten Drücke in den Verbraucherkreisen
DE102020114071A1 (de) Antriebssystem und Steuerverfahren für Spannvorrichtung
EP0279315A2 (de) Hydraulische Steuervorrichtung
DE3436946C2 (de) Linearantrieb
DE2051582A1 (de) Folgekolbenventil
DE102012211313A1 (de) Aktorvorrichtung und Verfahren zum Einstellen einer Position eines linear beweglichen Elements
DE112008003999T5 (de) Fluidbetriebenes Betätigungssystem
DE102014007439B4 (de) Pneumatisches Antriebssystem und Verfahren zu seinem Betreiben
DE2822709A1 (de) Kombiniertes rueckkopplungsregelungssystem
DE4237901C2 (de) Elektrohydraulische Steuervorrichtung und Druckminderventil
DE10225691A1 (de) Stellpumpe mit elektrohydraulischer Proportionalverstellung im geschlossenen Kreislauf
DE4422528C2 (de) Fluidbetätigte Antriebseinheit
DE10248204A1 (de) Vorrichtung zum Greifen und Spannen eines Objektes
DE2246809A1 (de) Steuereinheit fuer einen arbeitszylinder mit differentialkolben
DE3741425C2 (de)
DE102016223099A1 (de) Elektrohydraulische Anordnung und Hydraulische Achse
DE3616914C2 (de) Hydrauliksteuerventilanordnung
DE3880586T2 (de) Hydraulisches steuersystem.
DE20108382U1 (de) Linearantrieb
DE3703004C2 (de) Hydraulische Servo-Stellvorrichtung für ein bewegliches Teil eines Fluggeräts

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111001