DE202004002504U1 - Electronically controlled device for a double operating cylinder as in welding robots controls pressure in primary and secondary sides through ideal signal and functions - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuer- oder Regeleinrichtung für einen doppelwirkenden Zylinder, der auf einer Primärseite mit einem ersten Druck und auf einer Sekundärseite mit einem zweiten Druck beaufschlagbar ist.The invention relates to an electronic control or control device for a double-acting cylinder that is on a primary side a first print and on a secondary side with a second print is acted upon.
Bei einer Vielzahl von Anwendungszwecken, z. B. bei Schweissrobotern, bei denen eine Schweisszange unter Druck an ein Blech angefügt wird, ist es erforderlich, dass ein Werkzeug, z. B. eine Schweisszange, auf der einen Seite eines Werkstücks mit einem festen Druck und auf der anderen Seite mit einem variablen Druck beaufschlagt wird, wobei bei einem Schweisswerkzeug zu beachten ist, dass die untere Elektrode auch in unterschiedlichen Raumpositionen immer die gleiche Kraft auf das Blech ausübt. Hierzu wird der doppelwirkende Zylinder eingesetzt, der auf der Primärseite mit einem durch einen Handdruckminderer einstellbaren festen Druck und auf der Sekundärseite mit einem über ein Proportianalventil einstellbaren variablen Druck beaufschiagt wird.For a variety of applications, e.g. B. in welding robots, where a welding gun under pressure attached to a sheet becomes, it is necessary that a tool, e.g. B. a welding gun, on one side of a workpiece with a fixed pressure and on the other hand with a variable Pressure is applied, taking into account with a welding tool is that the lower electrode is also in different spatial positions always exerts the same force on the sheet. For this the double acting Cylinder inserted on the primary side with one by one Hand pressure regulator adjustable fixed pressure and on the secondary side with one over a proportional valve adjustable variable pressure is applied becomes.
Der einfacheren Beschreibung der bei dem bekannten "Druckregelventil", welches durch die Kombination des Handdruckminderers und des Proportionalventils ausgebildet wird, auftretenden Druckanforderungen wird bei der nachfolgenden Darstellung der einfachen Erläuterung halber von einem Versorgungsdruck von 10 bar, von einem vom Handdruckminderer eingestellten Druck von 5 bar und von einem vom Proportionalventil variabel einstellbaren Druck von 0–10 bar ausgegangen. Dem Fachmann ist klar ersichtlich, dass die vorgenannten Werte nur exemplarischer Natur sind und die Allgemeinheit der nachfolgenden Darstellung nicht einschränken.The simpler description of the in the well-known "pressure control valve", which by the combination the hand pressure reducer and the proportional valve, Pressure requirements appearing in the following illustration the simple explanation half of a supply pressure of 10 bar, one of the hand pressure regulator set pressure of 5 bar and one of the proportional valve variably adjustable pressure from 0–10 bar. The specialist it is clearly evident that the above values are only exemplary Are natural and not the generality of the following illustration limit.
Befindet sich nun der Schweissroboter in seiner Unten-Stellung, so reicht der vom Proportionalventil maximal erzielbare Gegendruck von 10 bar nicht aus. dass die untere Elektrode der Schweisszange mit dem erforderlichen Druck an das Blech angesetzt werden kann. In nachteiliger Art und Weise muß daher der Druck des Handdruckminderers reduziert werden, um eine hinreichend feste Druckbeaufschlagung der unteren Seite des zu verschweissenden Blechs durch die untere Elektrode zu erreichen.The welding robot is now located in its down position, this extends from the proportional valve to the maximum achievable back pressure of 10 bar. that the bottom electrode the welding gun is attached to the sheet with the required pressure can be. The pressure of the hand pressure reducer must therefore be disadvantageous reduced to a sufficiently firm pressurization the lower side of the sheet to be welded through the lower Reach electrode.
Die gegenteilige Situation tritt auf, wenn sich der Schweissroboter in seiner Oben-Stellung befindet. Der vom Handdruckminderer erzeugte, den doppelwirkenden Zylinder auf einer ersten Seite beaufschlagende Druck von 5 bar reicht auch dann zu einer sicheren Beaufschlagung des Blechs durch die untere Elektrode nicht aus, wenn der vom Proportionalventil erzeugte, die andere Seite des doppelwirkenden Zylinders beaufschlagende Druck auf 0 reduziert wird. In nachteiliger Art und Weise muß daher manuell der vom Handdruckminderererzeugte Druck von 5 bar erhöht werden.The opposite situation occurs when the welding robot is in its up position. The double-acting cylinder produced by the hand pressure regulator A pressure of 5 bar on a first side is also sufficient then to a safe loading of the sheet by the lower one Electrode does not turn off if the one generated by the proportional valve other side of the double acting cylinder applying pressure is reduced to 0. In a disadvantageous manner, therefore, must be done manually the pressure generated by the hand pressure reducer can be increased by 5 bar.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass durch die Regeleinrichtung ein Steuersignal für ein den primärseitigen Druck des doppelwirkenden Zylinders bereitstellendes erstes Proportionaldruckregelventil und ein weiteres Steuersignal für ein den sekundärseitigen Druck für den doppelwirkenden Zylinder bereitstellendes Proportionaldruckregelventil erzeugbar ist.It is therefore the task of the present Invention, a control device of the type mentioned above develop that a control signal by the control device for a the primary side print of the double-acting cylinder providing the first proportional pressure control valve and another control signal for on the secondary side pressure for the double-acting cylinder providing proportional pressure control valve can be generated.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Steuer- oder Regeleinrichtung ein dem vom ersten Proportionaldruckregelventil bereitzustellenden primärseitigen Druck entsprechendes Sollwert-Signal zugeführt wird, und dass die Steuer- oder Regeleinrichtung gemäß einer vorgegebenen Funktion aus dem ihr zugeführten Sollwert-Signal zwei Stellsignale für die beiden Proportionaldruckregelventile erzeugt, welche bewirken, dass am Ausgang des ersten Proportionaldruckregelventils ein Druckmedium mit dem ersten Druck und am Ausgang des zweiten Proportionaldruckregelventils ein Druckmedium mit dem zweiten Druck bereitgestellt ist.This object is achieved according to the invention solved, that the control or regulating device is one of the first proportional pressure regulating valve to be provided on the primary side Pressure corresponding setpoint signal is supplied, and that the control or control device according to one predetermined function from the setpoint signal supplied to it two Control signals for generated the two proportional pressure control valves which cause that a pressure medium at the outlet of the first proportional pressure control valve with the first pressure and at the outlet of the second proportional pressure control valve a print medium is provided with the second pressure.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuer- oder Regeleinrichtung eine erste Steuer- oderr Regeleinheit für das erste Proportionaldruckregelventil und eine zweite Steuer- oder Regeleinheit für das zweite Proportionaldruckregelventil aufweist, dass die Steuer- oder Regeleinrichtung ein erstes Stellsignal für das erste Proportionaldruckventil erzeugt, welches bewirkt, dass beim Anlegen des ersten Stellsignals am ersten Proportionaldruckregelventil an dessen Ausgang der vom ersten Proportionaldruckventil bereitzustellende Primärdruck auftritt, dass die Steuer- oder Regeleinrichtung aus dem ihr zugeführten Sollwert-Signal ein zweites Stellsignal für das zweite Proportionaldruckregelventil ermittelt, welches bewirkt, dass am Ausgang des zweiten Proportionaldruckregelventils der sekundärseitige Druck für den doppelwirkenden Zylinder auftritt. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen bewirken nun, dass in einfacher Art und Weise eine Steuer- oder Regelungseinrichtung für einen doppelwirkenden Zylinder ausgebildet wird, die es in vorteilhafter Art und Weise erlaubt, aus einem einzigen Sollwert-Signal zwei Stellsignale für zwei Porportionaldruckregelventile, die den primärseitigen bzw. den sekundärseitigen Druck für den doppelwirkenden Zylinder bereitstellen, zu ermitteln. Insbesondere erlaubt es die beschriebene Steuer- oder Regelungseinrichtung, Stellsignale für die beiden Proportionaldruckregelventile zu erzeugen, die es erlauben, eine Seite des doppelwirkenden Zylinders mit einem vorgegebenen Druck PP und die andere Seite mit einem "gespiegelten" Druck PS zu beaufschlagen, d. h. die eine Seite mit dem primärseitigen Druck PP und die zweite Seite mit dem sekundärseitigen Druck PS = Pmax – PP zu beaufschlagen, wobei Pmax den Druck des die beiden Proportionaldruckregelventile versorgenden Versorgungsmediums darstellt.An advantageous development of the invention provides that the control or regulating device has a first control or regulating unit for the first proportional pressure control valve and a second control or regulating unit for the second proportional pressure regulating valve, that the control or regulating device has a first actuating signal for the first proportional pressure valve which causes the primary pressure to be provided by the first proportional pressure valve when the first control signal is applied to the first proportional pressure control valve, that the control or regulating device determines a second control signal for the second proportional pressure control valve from the setpoint signal supplied to it, which causes that the secondary-side pressure for the double-acting cylinder occurs at the outlet of the second proportional pressure control valve. The measures according to the invention now have the effect that a control or regulating device for a double-acting cylinder is formed in a simple manner, which advantageously allows two control signals for two proportional pressure control valves, which control the primary-side or provide the secondary pressure for the double-acting cylinder. In particular, the described control or regulating device allows to generate control signals for the two proportional pressure control valves, which allow one side of the double-acting cylinder to be pressurized with a predetermined pressure P P and the other side with a "mirrored" pressure P S , ie to apply one side with the primary side pressure P P and the second side with the secondary side pressure P S = P max - P P , where P max represents the pressure of the supply medium supplying the two proportional pressure control valves.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuer- oder Regeleinrichtung zwei Steuer- oder Regeleinheiten aufweist, durch die jeweils eines der Stellsignale für die beiden Proportionaldruckregelventile erzeugbar ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil einer besonders einfachen konstruktiven Ausgestaltung.An advantageous development of the invention provides that the control or regulating device has two control or regulating units, by means of which one of the control signals for the two proportional pressure control valves can be generated. Such a measure has the advantage of a particularly simple structural design.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sollwert-Signal der das erste Stellsignal für das erste Proportionaldruckregelventil erzeugenden ersten Steuer- oder Regeleinheit der Steuer- oder Regelungseinrichtung zugeführt und von dieser ein weiteres Sollwert-Signal erzeugt wird, welches der zweiten Steuer- oder Regeleinheit zugeführt wird, und dass dann die zweite Steuer- oder Regeleinheit das zweite Stellsignal für das zweite Proportionaldruckregelventil erzeugt. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil. dass die Regelungseinrichtung im sogenannten "Master-Slave"-Modus betreibbar ist.Another advantageous training The invention provides that the setpoint signal is the first Control signal for the first control valve producing the first proportional pressure control valve or control unit supplied to the control or regulating device and from this another setpoint signal is generated, which the second control or regulating unit is supplied, and then that second control or regulating unit the second control signal for the second Proportional pressure control valve generated. Has such a measure the advantage. that the control device can be operated in the so-called "master-slave" mode is.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Steuer- oder Regelungseinheiten in einer einzigen Steuer- oder Regeleinrichtung integriert zusammengefaßt sind. Eine derartige Ausgestaltung eignet sich insbesondere für einen Pusch-Pull-Betrieb der erfindungsgemäßen Steuer- oder Regelungseinrichtung.Another advantageous training The invention provides that the two control or regulation units are integrated in a single control or regulating device. Such a configuration is particularly suitable for one Push-pull operation of the control device according to the invention.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous developments the invention are the subject of the dependent claims.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den beiden Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:More details and advantages The invention can be seen from the two exemplary embodiments, which are described below with reference to the figures. Show it:
In
Die Verwendung zweier Proportionaldruckregelventile PV1 und PV2 besitzen nun gegenüber der bekannten Lösung, welche – wie eingangs beschrieben – einen Handruckminderer primärseitig und sekundärseitig ein Proportionalventil verwendet den Vorteil, dass durch die Verwendung zweier Proportionaldruckregelventile PV1, PV2 eine automatisierbare Regelung oder Steuerung des doppelwirkenden Zylinders DZ ermöglicht wird. Im Folgenden soll der einfacheren Darstellung halber nicht mehr zwischen Regelung und Steuerung unterschieden werden. Es wird vielmehr der Begriff "Regelung" für eine Regelung oder eine Steuerung verwendet, da im Hinblick auf die beschriebene Steuer- oder Regeleinrichtung, die demzufolge auch eine Steuereinrichtung sein kann, zwischen diesen beiden grundsätzlichen Funktionen kein wesentlicher, für das Verständnis der hier vorliegenden Erfindung maßgebliche Unterschied besteht.The use of two proportional pressure control valves PV1 and PV2 now have opposite the known solution, which - how described at the beginning - a hand pressure reducer primary side and secondary A proportional valve uses the advantage of that two proportional pressure control valves PV1, PV2 an automatable control or control of the double-acting cylinder DZ is made possible. For the sake of simplicity, the following is no longer intended a distinction is made between regulation and control. Rather, it will the term "regulation" for a regulation or used a controller because of the described Control or regulating device, and consequently also a control device between these two basic functions, there can be no essential for the understanding there is a significant difference between the present invention.
Der Regeleinrichtung
Dem Fachmann ist klar ersichtlich,
wie er die Regeleinrichtung
Wie aus
Die nach dem sogenannten "Master-Slave"-Prinzip funktionierende
Regeleinrichtung
In
Claims (7)
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DE202004002504U1 true DE202004002504U1 (en) | 2004-07-22 |
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- 2004-02-17 DE DE200420002504 patent/DE202004002504U1/en not_active Expired - Lifetime
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