DE102009006056A1 - Actuating device comprises drive element, control device for controlling the drive element, actuating element driven by the drive element, and sensor device, which determines characteristic value for the movement of the actuating element - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen von Maschinen. Bei derartigen Betätigungsvorrichtungen kann es sich beispielsweise um Zylinder für pneumatische oder hydraulische Antriebe handeln, aber auch um elektrisch betriebene Antriebseinrichtungen bzw. Antriebselementen. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Elektroservozylinder beschrieben, es wird jedoch auch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch bei anderen Antriebs- bzw. Betätigungsvorrichtungen Anwendung finden kann.The The present invention relates to an actuator for operating machines. In such actuators can For example, cylinders for pneumatic or hydraulic drives act, but also to electrically powered Drive devices or drive elements. The invention is However, it is described with reference to electric servo cylinders It should also be noted that the invention also applies to other drive systems. or actuators may apply.
Aus dem Stand der Technik sind derartige Betätigungsvorrichtungen seit langem bekannt. Dabei ist es insbesondere auch bekannt, dass derartige Betätigungsvorrichtungen Regelungen aufweisen, die beispielsweise in Abhängigkeit von einer Position eines Betätigungselements diese Regelung durchführen.Out the prior art are such actuators known for a long time. It is also known in particular that Such actuators have regulations that for example, depending on a position of a Actuate perform this regulation.
Eigenständige Lageregelungen sind in der Servotechnik hinlänglich bekannt. Auch sind Kraft- und Momentenregelungen bekannt. Dabei ist es insbesondere bekannt, dass bei elektrischen Antrieben der Strom oder die Spannung geregelt wird, bei hydraulischen und pneumatischen Systemen der Druck.independent Position controls are well known in servo technology. Also, force and torque controls are known. It is in particular known that in electric drives, the current or voltage is regulated, in hydraulic and pneumatic systems, the pressure.
Die Betätigungsvorrichtungen sind entweder pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angetrieben. Die Regelung der Betätigungsvorrichtungen wird entsprechend durch pneumatische, hydraulische oder elektrische Schaltelemente realisiert. Zunehmend verbreitet sich jedoch eine übergeordnete elektrische Regelungstechnik. Im Weiteren wird deshalb diese Technik beispielhaft weiter beschrieben.The Actuators are either pneumatic, hydraulic or electrically powered. The regulation of the actuators will correspondingly by pneumatic, hydraulic or electrical switching elements realized. Increasingly, however, a superordinate electrical system is spreading Control technology. In the following, therefore, this technique becomes exemplary further described.
Das Herzstück einer elektrischen Regelung ist der Stromregelkreis. Ihm ist ein Geschwindigkeitsregelkreis übergeordnet, der auch Drehzahlregelkreis genannt wird. Wieder darüber ist dann der Lageregelkreis angeordnet. Diese Lageregelung wird über einen ersten Sensor realisiert, der direkt am Betätigungselement angebracht ist und den tatsächlichen Lage- oder Positionswert liefert. Der Geschwindigkeitswert wird üblicherweise durch Differenzierung des Lagewertes gebildet und nicht durch einen separaten Sensor.The The heart of an electrical control is the current control loop. It is superordinated to a speed control loop, the also called speed control loop. Again, about it then arranged the position control loop. This position control is over realized a first sensor, directly on the actuator attached and the actual position or position value supplies. The speed value is usually by Differentiation of the position value formed and not by a separate Sensor.
Im Stand der Technik können die Betätigungsvorrichtungen nicht nur in Lageregelung, sondern auch in Geschwindigkeitsregelung betrieben werden. Auf die genaue Regelung der tatsächlichen Position wird dann verzichtet. Desgleichen kann auch noch auf die Geschwindigkeitsregelung verzichtet werden und die Betätigungsvorrichtung nur in Stromregelung betrieben werden, wobei der Strom dann proportional zu einer ausgeübten Kraft oder einem Moment ist.in the State of the art, the actuators not only in position control, but also in speed control operate. On the exact regulation of the actual position is then waived. Likewise can also on the speed control be waived and the actuator only in current control be operated, the current then proportional to an exerted Force or a moment is.
Derartige indirekte Kraftregelungen haben jedoch den Nachteil, dass sie anfällig für Störgrößen sind. Wenn die Kraft elektromotorisch erzeugt wird, dann ist die tatsächliche Kraft zwar proportional zum Motormoment, dieses ist jedoch wegen der endlichen Polzahl abhängig vom Momentanwinkel des Rotors relativ zum Stator. Das Moment wird durch das sogenannte Rastmoment verfälscht. Außerdem wird das Motormoment noch durch die Temperatur, die Drehzahl, Beschleunigung, Reibung, Schlupf- und Bauabweichungen beeinflusst. Entsprechendes gilt auch für Linearmotoren.such However, indirect force controls have the disadvantage of being vulnerable are for disturbances. If the Power is generated by an electric motor, then the actual Power is proportional to the engine torque, but this is because the finite number of poles depends on the instantaneous angle of the rotor relative to the stator. The moment is distorted by the so-called cogging torque. In addition, the engine torque is still due to the temperature, the speed, acceleration, friction, slippage and deviations affected. The same applies to linear motors.
Eine besonders günstige Anwendung für eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ergibt sich für Schweißzangen und insbesondere Punktschweißzangen, um bei dieser Anwendung die ausgeübten Kräfte innerhalb von definierten Kraft-Lage-Grenzwerten genau zu beherrschen. Die vorliegende Erfindung ist auf jegliche Aufgabe zur Kraftregelung oder Kraftüberwachung anwendbar, bei der wegen Nachgiebigkeiten, Reibungen, Widerständen, veränderlichen oder unstetigen Steifigkeiten, Nichtlinearitäten, Stromschwankungen, Momentenabweichungen oder anderen Störgrößen die Lage eines Aktuators besser und genauer regelbar ist als dessen Kraftwirkung. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch auf Druckregelungen anwendbar ist.A particularly favorable application for an inventive Actuating device results for welding tongs and in particular spot welding guns, in this application the forces exercised within defined Precise control of force limit values. The present invention is on any task for force control or force monitoring Applicable, because of compliances, friction, resistances, variable or unsteady stiffnesses, non-linearities, current fluctuations, Torque deviations or other disturbances the position of an actuator is better and more precisely controlled than its force effect. Furthermore, it should be noted that the present invention Also applicable to pressure controls.
Bei der oben beschriebenen Anwendung einer Servopunktschweißzange soll die Kraft der Zange innerhalb bestimmter Positionswerte der Zangenlage oder der Zangenöffnung überwacht und/oder nachgeregelt werden. Die Zange darf nur oder muss bestimmte Kräfte auf die zu verschweißenden Bleche ausüben. Dabei dürfen die Kräfte aber nur innerhalb bestimmter Positionen auftreten, weil plötzliche Abweichungen, wie z. B. falsche Blechdicken, verlorene oder festgeklebte Elektroden, deformierte Bauteile oder fehlerhafte Schweißungen anzeigen. Andererseits sollen jedoch schleichende Abweichungen, wie sie z. B. durch allmählichen Verschleiß entstehen, innerhalb gewisser definierter Grenzen toleriert werden.at the above-described application of a servo spot welding gun the force of the pliers should be within certain position values of the Pliers position or the pliers opening monitored and / or readjusted become. The pliers may only or must have certain forces exercise the sheets to be welded. In doing so may but the forces only occur within certain positions because sudden deviations, such as B. false sheet thicknesses, lost or glued electrodes, deformed components or show faulty welds. On the other hand should However, creeping deviations, as z. B. by gradual Wear occurs within certain defined limits be tolerated.
Direkte Kraftregelungen sind rein mechanisch gesehen nur außerhalb der Eigenreibung des Systems möglich. Solange eine Kraft kleiner als die Eigenreibung ist, bleibt die Wirkung in der Eigenreibung hängen. Erst wenn eine Kraft größer als die Eigenreibung wird, kann sie auch wirksam werden. Der Betrag der Eigenreibung ergibt die Bandbreite der Kraftschwankung, die eine Bewegung erzeugen kann, und innerhalb dieser Bandbreite ist keine Regelung möglich, weil sich nichts bewegt.direct Force regulations are purely mechanical only outside the friction of the system possible. As long as a force smaller than the self-friction, the effect remains in the self-friction hang. Only when a force is greater than it can also be effective. The amount The self-friction gives the range of force variation that can create a movement, and within that range is No regulation possible because nothing moves.
Die
Damit
wird in der
Das
beschriebene Verfahren nach der
Nach
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Regelung für derartige Betätigungsvorrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche im Vergleich zum beschriebenen Stand der Technik genauer arbeitet und insbesondere auch beispielsweise motorbedingte Abweichungen und Nichtlinearitäten kompensieren kann. Insbesondere sollen bei einer Punktschweißzange die ausgeübten Kräfte innerhalb von definierten Kraft-Lage-Grenzwerten beherrscht werden.Of the The present invention is therefore based on the object, a scheme for such actuators available to provide, which in comparison to the described prior art works more accurately and in particular, for example, engine-related Deviations and nonlinearities can compensate. Especially should be exercised in a spot welding gun Forces within defined force-position limits dominated become.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 8 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This is inventively by an actuator according to claim 1 and a method according to claim 8. advantageous Embodiments and developments are the subject of Dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung weist ein Antriebselement und eine Regelungseinrichtung zur Regelung des Antriebselements auf. Weiterhin ist ein von dem Antriebselement angetriebenes Betätigungselement vorgesehen, wobei die Betätigungsvorrichtung eine erste Sensoreinrichtung aufweist, welche einen ersten für eine Bewegung des Betätigungselements charakteristischen Kennwert bestimmt und ein aus diesem Kennwert abgeleitetes charakteristisches Signal an die Regelungseinrichtung ausgibt.A Actuator according to the invention has a drive element and a control device for control of the drive element. Furthermore, one of the drive element provided driven actuator, wherein the actuating device a first sensor device having a first for a movement of the actuator characteristic Characteristic determined and derived from this characteristic characteristic Output signal to the control device.
Erfindungsgemäß weist die Betätigungsvorrichtung eine zweite Sensoreinrichtung auf, welche einen zweiten für die Bewegung des Betätigungselements charakteristischen Kennwert bestimmt und ein aus diesem Kennwert abgeleitetes charakteristisches Signal an die Regelungseinrichtung ausgibt. Bei dem Betätigungselement kann es sich beispielsweise um eine Betätigungsstange handeln, welche eine weitere Maschine antreibt. Auch kann es sich bei dem Betätigungselement um einen Servozylinder handeln, der wiederum eine Schweißzange betätigt. Das Betätigungselement und das Antriebselement können auch als Einheit vorliegen und werden im Folgenden auch als Aktuator bezeichnet.According to the invention the actuator a second sensor device on which a second for the movement of the actuating element characteristic characteristic value and one from this characteristic value derived characteristic signal to the control device outputs. The actuating element may be, for example to act an actuating rod, which is another Machine drives. Also, it may be in the actuator to act a servo cylinder, in turn, a welding gun actuated. The actuating element and the drive element can also exist as a unit and are also referred to below as an actuator designated.
Der Stand der Technik wird durch die vorliegende Erfindung zuerst durch eine übergeordnete Kraftregelung erweitert. Das Besondere der Erfindung ist, dass die Kraftregelung zusätzlich mit dem darunterliegenden Lageregelkreis verknüpft ist. Aus beiden Signalen, der Kraft und dem Weg, wird ein Richtwert D gebildet, der anschließend noch weiter aufbereitet werden kann und für die Regelung höchst vorteilhafte Möglichkeiten bietet.Of the Prior art is first through the present invention by extended a superordinate force control. The special The invention is that the force control in addition to linked to the underlying position control loop. From both Signals, the force and the path, a guideline value D is formed, which can then be further processed and for the scheme most advantageous options offers.
Unter einem für die Bewegung des Betätigungselements charakteristischen Wert kann beispielsweise die durch dieses ausgeübte Kraft, seine Geschwindigkeit oder auch seine Beschleunigung verstanden werden. Gleiches gilt auch für den zweiten für die Bewegung des Betätigungselements charakteristischen Kennwert. Bei dem charakteristischen Signal kann es sich beispielsweise um einen Positionswert oder auch um einen Kraftwert handeln.Under a characteristic of the movement of the actuator value can at For example, be understood by the force exerted by this force, its speed or its acceleration. The same applies to the second characteristic of the movement of the actuator characteristic. The characteristic signal may be, for example, a position value or a force value.
Damit wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, die natürlicherweise endliche Steifigkeit eines Systems zu nutzen, um die resultierende tatsächlich ausgeübte Kraft durch eine Veränderung der Auslenkung, Verformung oder der Lage zu regeln. Über diese Steifigkeitsbeziehung ist die Kraft von der Auslenkung abhängig. Wenn also die Lage eines Aktuators geregelt werden kann, kann damit direkt auch die ausgeübte Kraft geregelt werden.In order to is proposed in the context of the present invention, which naturally to use the finite stiffness of a system to the resulting actually applied force through a change the deflection, deformation or the position to regulate. about this stiffness relationship is the force dependent on the deflection. So if the position of an actuator can be regulated, it can directly the applied force can be regulated.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Betätigungsvorrichtung eine Verknüpfungseinrichtung auf, welche das aus dem ersten Kennwert abgeleitete Signal und das aus dem zweiten Kennwert abgeleitete Signal miteinander verknüpft und einen für diese Verknüpfung charakteristischen Richtwert ausgibt. Bei diesem Richtwert kann es sich beispielsweise um eine Ableitung der Kraft nach der Lage handeln.at an advantageous embodiment, the actuating device a linking device, which from the first Characteristic derived signal and derived from the second characteristic Signal linked together and one for this Link outputs characteristic guideline. In this The guideline can, for example, be a derivation of the force act according to the situation.
Genauer kann es sich bei dem Antriebselement um einen Aktuator handeln, beispielsweise einen Elektroservozylinder oder auch ein beliebiges anderes Element. Dieser Aktuator besitzt bereits im Stand der Technik bedingt durch die Aufgabenstellung einer Regelung einen Sensor, beispielsweise einen Lagesensor oder einen Kraft- oder Drucksensor. Für die erfindungsgemäße Ausführung der kombinierten Regelung ist dieses Antriebselement noch mit einem weiteren Sensor versehen. Dabei ist es möglich, dass ein Kraft-Ist-Signal mit einem Kraft-Sollwert verglichen und ein Kraftkorrekturwert ausgegeben wird. Außerdem wird, wie erwähnt, mit dem Kraft- und dem Lagesignal eine Richtgröße bestimmt und damit wiederum ein Lagekorrekturwert erzeugt. Dieser Korrekturwert wird zusammen mit dem Lage-Soll- und dem Lage-Ist-Wert an den Antrieb weitergegeben.More accurate if the drive element can be an actuator, for example, an electric servo cylinder or any other Element. This actuator already has conditional in the prior art by the task of a control a sensor, for example a position sensor or a force or pressure sensor. For the inventive execution of the combined Regulation is this drive element still with another sensor Mistake. It is possible that a force-actual signal is compared with a force command value and a force correction value is output. In addition, as mentioned, with the force and the position signal determines a benchmark and thus again generates a position correction value. This correction value becomes together with the position setpoint and the position actual value to the drive passed.
Entsprechend ist wenigstens eine Sensoreinrichtung aus einer Gruppe von Sensoreinrichtungen ausgewählt, welche Kraftsensoren, Lagesensoren, Beschleunigungssensoren, Geschwindigkeitssensoren, Temperatursensoren, Magnetfeldsensoren, oder dergleichen enthält. Insbesondere ist die erste Sensoreinrichtung ein Lagesensor und die zweite Sensoreinrichtung ein Kraftsensor.Corresponding is at least one sensor device from a group of sensor devices which force sensors, position sensors, acceleration sensors, Speed sensors, temperature sensors, magnetic field sensors, or the like. In particular, the first sensor device a position sensor and the second sensor device, a force sensor.
Besonders bevorzugt ist wenigstens eine Sensoreinrichtung und besonders sind beide Sensoreinrichtungen an dem Betätigungselement angeordnet und messen damit unmittelbar eine Kenngröße dieses Betätigungselements.Especially at least one sensor device is preferred, and particularly both sensor devices are arranged on the actuating element and thus directly measure a parameter of this Actuating element.
Die beschriebe Kraft-Lage-Regelung kann die Steifigkeit oder auch die Eigenreibung eines Systems überwachen oder kompensieren. Das die Kraft erzeugende Motormoment oder der Druck eines Fluids wird abhängig vom Lagesignal nachgeführt. Auf diese Weise ist eine Navigation auf der Kraft-Weg-Ebene möglich. Genauer wird der Ist-Verlauf der Kraft-Weg-Koordinaten mit einem Sollverlauf verglichen. Erfindungsgemäß ergibt sich also eine mehrdimensionale Regelung, die auch noch durch weitere Sensoren, Verknüpfungseinrichtungen und Ermittlungseinheiten erweitert werden kann. Dabei ist es insbesondere unerheblich, wo genau welche Sensoren räumlich oder baulich montiert sind, entscheidend ist die logische Verwendung.The described force-position control can be the rigidity or even the Monitor or compensate for the inherent friction of a system. The force generating engine torque or the pressure of a fluid is tracked depending on the position signal. To this In this way, navigation on the force-displacement level is possible. More precisely, the actual course of the force-distance coordinates with a Target course compared. According to the invention So a multi-dimensional regulation, which also still by more Sensors, linking devices and detection units can be extended. It is particularly irrelevant where exactly which sensors are mounted spatially or structurally, decisive is the logical use.
Mit dieser Kraftregelung kann sehr sanft auf einen Festanschlag gefahren werden. Der Lage-Sollwert muss sich nicht mit der Lage des Anschlags decken, er kann sogar vor dem Anschlag liegen. In diesem Falle ist der Kraft-Ist-Wert kleiner als der gewünschte Kraft-Soll-Wert, so dass dieser Lagesollwert im Regelkreis so lange weitergeführt wird, bis der Anschlag berührt wird und eine Kraftreaktion erfolgt.With This force control can be driven very gently on a hard stop become. The position setpoint does not have to match the position of the stop cover, he may even lie before the plot. In this case is the force-actual value is smaller than the desired force desired value, so that this position setpoint continues in the control loop for so long until the stop is touched and a force reaction he follows.
Auch wäre es möglich, über eine Differenzierung des Kraftsignals nach dem Lagesignal, d. h. des zweiten charakteristischen Signals nach dem ersten charakteristischen Signal auch einen Durchstechvorgang zu detektieren und zu regeln, wobei in diesem Falle die besagte Richtgröße negativ wird. Dieser negative Wert ergibt sich durch entsprechende negative Differenzen der Kräfte.Also it would be possible to differentiate the force signal according to the position signal, d. H. of the second characteristic Signal after the first characteristic signal also a piercing process to detect and regulate, in which case said Benchmark becomes negative. This negative value results from corresponding negative differences of the forces.
Bevorzugt differenziert die Verknüpfungseinrichtung das zweite charakteristische Signal nach dem ersten charakteristischen Signal, d. h. insbesondere das Kraftsignal nach dem Lagesignal. Es wäre jedoch auch möglich anstatt oder neben dieser Differenzierung des Kraftsignals nach dem Lagesignal den Kehrwert dieses Signals zu verwenden, um in einem nachfolgenden Prognosemodul mögliche Grenzwertprobleme zu vermeiden.Prefers the linkage differentiates the second characteristic Signal after the first characteristic signal, d. H. especially the force signal after the position signal. It would be too possible instead of or in addition to this differentiation of the force signal after the position signal to use the inverse of this signal to possible limit value problems in a subsequent forecasting module to avoid.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Glättungseinrichtung vorgesehen, welche die oben erwähnten Richtwerte, insbesondere durch Mittelwertbildung glättet. Dabei ist es möglich, die Eigenschaften der Kraftregelung noch weiter zu verbessern, indem die besagte Richtgröße über eine Mittelwertbildung geglättet oder über eine statistische Auswertung zu einer vorausschauenden Prognose aufbereitet wird. Genauere Kenntnisse des Systems erlauben auch noch weitere Maßnahmen, wie beispielsweise Sicherheitsfunktionen oder die Überwachung von Fehlermöglichkeiten.at A further advantageous embodiment is a smoothing device provided, which the above-mentioned guide values, in particular even by averaging. It is possible to further improve the properties of force control by: the said benchmark over an averaging smoothed or via a statistical evaluation is prepared for a forward-looking prognosis. More detailed knowledge The system also allows other measures, such as Security functions or the monitoring of error possibilities.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Regeln einer Betätigungsvorrichtung, insbesondere einer Betätigungsvorrichtung der oben beschriebenen Art, gerichtet. Dabei treibt ein Antriebselement der Betätigungsvorrichtung ein Betätigungselement an und das Antriebselement wird von einer Regelungseinrichtung geregelt. Dabei bestimmt eine erste Sensoreinrichtung einen ersten für die Bewegung des Betätigungselements charakteristischen Kennwert und gibt ein aus diesem Kennwert abgeleitetes charakteristisches Signal an die Regelungseinrichtung aus. Unter diesem abgeleiteten Signal kann es sich sowohl um das Signal selbst handeln, als auch um einen aus diesen ermittelten Wert, beispielsweise durch Ableitung oder Differenzierung oder andere mathematische Operationen, entstandenen Wert.The The present invention is further directed to a method of controlling an actuating device, in particular an actuating device of the type described above. It drives a drive element the actuator is an actuator and the drive element is controlled by a control device. In this case, a first sensor device determines a first for the Movement of the actuator characteristic characteristic and gives a characteristic derived from this characteristic Signal to the control device off. Derived from this Signal can be both the signal itself and by a value determined from this, for example by derivation or differentiation or other mathematical operations, resulting Value.
Erfindungsgemäß weist die Betätigungsvorrichtung eine zweite Sensoreinrichtung oder auch noch weitere Sensoreinrichtungen auf, welche einen zweiten für die Bewegung des Betätigungselements charakteristischen Kennwert bestimmt (oder auch noch weitere) und eine aus diesen Kennwerten abgeleitete charakteristische Richtgröße an die Regelungseinrichtung weitergibt und wobei insbesondere das Antriebselement auf deren Basis mehrdimensional geregelt wird.According to the invention the actuator a second sensor device or even further sensor devices, which have a second characteristic of the movement of the actuator Characteristic determines (or even further) and one from these characteristic values derived characteristic benchmark to the Regulierungsseinrichtung weiterergibt and in particular the drive element on the basis of which multidimensional control is provided.
Dabei ist es, wie erwähnt, nicht erforderlich, dass unmittelbar die besagten Signale verwendet werden, es können auch aus diesen Signalen abgeleitete Signale verwendet werden, wie die oben erwähnten Differenzierungen, Mittelwertbildungen und dergleichen.there it is, as mentioned, not required to be immediate the said signals can be used, it can also off signals derived from these signals are used, such as those above mentioned differentiations, averaging and the like.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird auf Grundlage des ersten charakteristischen Signals und des zweiten charakteristischen Signals eine Richtgröße gebildet und das Antriebselement auch auf Basis der Richtgröße geregelt. Bei dieser Richtgröße kann es sich, wie oben erwähnt, beispielsweise um eine Ableitung des Kraftwerts nach dem Lagewert handeln.at A preferred method is based on the first characteristic Signal and the second characteristic signal is a benchmark formed and the drive element also based on the benchmark regulated. This benchmark may be as mentioned above, for example, a derivative of the Force value according to the position value act.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Antriebselement auch auf Basis von Lage-Soll-Werten und/oder Kraft-Soll-Werten geregelt. Diese Kraft-Soll-Werte und Lage-Soll-Werte können beispielsweise durch einen Benutzer oder auch durch eine übergeordnete Maschinensteuerung vorgegeben werden. Bevorzugt wird auf Grundlage des Richtwerts und eines Kraftdifferenzwerts ein Lagekorrekturwert ermittelt. Dieser Lagekorrekturwert dient wiederum zur Ansteuerung des Antriebselements. Dabei kann dieser Lagekorrekturwert beispielsweise durch Multiplikation des Richtwertes mit dem Kraftdifferenzwert ermittelt werden.at Another preferred method is the drive element as well controlled on the basis of position setpoint values and / or force setpoint values. These For example, force command values and target position values by a user or by a parent Machine control can be specified. Preferred is based on of the guide value and a force difference value, a position correction value determined. This position correction value in turn serves to control of the drive element. In this case, this position correction value, for example by multiplying the guideline value with the force difference value be determined.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird der Lagekorrekturwert gemeinsam mit einem Lage-Sollwert und einem Lage-Istwert an die Regelungseinrichtung zur Regelung des Antriebselements ausgegeben.at Another preferred method is the position correction value together with a position setpoint and a position actual value to the Control device output for controlling the drive element.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden auftretende Regelabweichungen zwischen Sollwerten und Istwerten nur mit einem bestimmten Vorzeichen zugelassen.at Another preferred method will be occurring deviations between setpoints and actual values only with a certain sign authorized.
Wegen des funktionellen Zusammenhangs zwischen Lage und Kraft ergibt sich in der Realität oftmals eine Regelabweichung zwischen Soll- und Istwert. Es kann jedoch eine weitere Signalaufbereitung der oben erwähnten Richtgröße oder der Korrekturwerte erfolgen, so dass sich eine Regelabweichung nur in einer gewünschten Richtung auf der Kraft-Weg-Ebene ergibt.Because of the functional relationship between position and force arises in reality often a deviation between nominal and actual value. However, it may require further signal conditioning above-mentioned guide value or the correction values be done so that a control deviation only in a desired Direction on the force-displacement level results.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird wenigstens ein Korrekturwert limitiert. Genauer ist es möglich, über ein Begrenzungs- oder Überwachungsglied die Kraft-Lage-Istwerte, einen additiven Lagekorrekturwert oder auch einen Kraftkorrekturwert oder einen aufbereiteten Lage-Sollwert vor dem Antrieb zu limitieren oder zu überwachen um unerwünschte oder übergroße Bewegungen auszuschließen oder um Fehlermöglichkeiten zu überwachen.at Another preferred method is at least one correction value limited. More precisely, it is possible to or monitoring member the force-position actual values, an additive position correction value or also a force correction value or a processed position setpoint to limit or monitor before the drive to unwanted or to exclude oversized movements or to monitor possible errors.
Weitere
Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten
Zeichnung:
Dabei zeigt:Further advantages and embodiments will become apparent from the attached drawing:
Showing:
Auch
der Kraftwert Fist wird an diese Verknüpfungseinrichtung
Das
Bezugszeichen
Der
Korrekturwert ΔF wird mit dem Richtwert D verknüpft,
genauer gesagt über ein Proportionalglied
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All Features disclosed in the application documents are considered to be essential to the invention as far as they are individually or in combination the prior art are new.
- 11
- Betätigungsvorrichtungactuator
- 22
- Antriebselementdriving element
- 44
- Regelungseinrichtungcontrol device
- 66
- Lagesensorposition sensor
- 88th
- Kraftsensorforce sensor
- 1010
- Betätigungselementactuator
- 1414
- Verknüpfungseinrichtunglinking device
- 1616
- Ermittlungseinheitdetermining unit
- 1818
- Subtraktionspunktsubtraction
- 2222
- Summierungspunktsumming
- 2424
- Subtraktionspunktsubtraction
- 2626
- Proportionalgliedproportional element
- DD
- Richtwertbenchmark
- FF
- Kraftforce
- Fist F is
- Kraftwertforce value
- Fsoll F should
- Kraft-SollwertForce command
- II
- Stromstärkeamperage
- VV
- Geschwindigkeitspeed
- XX
- Lagelocation
- Xist X is
- Lagewertposition value
- Xsoll X should
- Lage-SollwertPosition setpoint
- ΔF, ΔXΔF, ΔX
- Differenzwert der Kraftdifference value the power
- ΔX.DELTA.X
- Differenzwert der Lagedifference value the situation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 4432573 C2 [0011, 0012, 0013] - DE 4432573 C2 [0011, 0012, 0013]
- - EP 1508396 B1 [0014] - EP 1508396 B1 [0014]
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910006056 DE102009006056A1 (en) | 2009-01-24 | 2009-01-24 | Actuating device comprises drive element, control device for controlling the drive element, actuating element driven by the drive element, and sensor device, which determines characteristic value for the movement of the actuating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910006056 DE102009006056A1 (en) | 2009-01-24 | 2009-01-24 | Actuating device comprises drive element, control device for controlling the drive element, actuating element driven by the drive element, and sensor device, which determines characteristic value for the movement of the actuating element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009006056A1 true DE102009006056A1 (en) | 2010-07-29 |
Family
ID=42282584
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200910006056 Withdrawn DE102009006056A1 (en) | 2009-01-24 | 2009-01-24 | Actuating device comprises drive element, control device for controlling the drive element, actuating element driven by the drive element, and sensor device, which determines characteristic value for the movement of the actuating element |
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-
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- 2009-01-24 DE DE200910006056 patent/DE102009006056A1/en not_active Withdrawn
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