CN113530927B 致动器系统和用于运行致动器系统的方法 （费斯托股份两合公司）

US8146481B2,2012.致动环节的能够以压缩空气进行加载的气动的装置构造成用于通过所述气动的致动器的压缩提供装置此外构造成用于实施协助程序并且在所述协助程序的范围内通过所述气动的致动器的压缩空气加载将所述致动环节置于尤其正弦节交替地沿第一运动方向和沿第二运动方向进探测的压力值和所探测的位置值测定和/或校验2(2)的压缩空气加载执行所述致动环节(3)的位置调节，以便将所述致动环节(3)置于理论序的范围内通过所述气动的致动器(2)的压缩空气加载将所述致动环节(3)置于振荡运动(60)中，在所述振荡运动中所述致动环节(3)交替地沿第一运动方向(61)和沿第二运动方向(62)进行运动，在所述振荡运动(60)期间探测所述压缩空气的压力值和所述致动环节(3)的位置值，并且基于所探测的压力值和所探测的位置值测定和/或校验摩擦信息和/或于在所述振荡运动(60)期间改变所述致动环节(3)的速度，从而所述振荡运动(60)的多个3.根据权利要求1或2所述的致动器系统(100)，成用于执行所述振荡运动(60)的至少一次频率扫描并且在所述频率扫描期间探测所述压4.根据权利要求1或2所述的致动器系统(100)，其中，所述压缩成用于执行所述振荡运动(60)的至少一次第一频率扫描(64)和所述振荡运动的第二频率一频率扫描(64)是具有上升的频率的频率扫描并且所述第二频率扫描(65)是具有下降的5.根据权利要求1或2所述的致动器系统(100)，探测的位置值来测定和/或校验所述摩擦信息和/或6.根据权利要求1或2所述的致动器系统(100)，其中，成用于基于所述压力值和所述位置值取决于所述振荡运动(60)计算作用于所述致动环节(3)的摩擦力的延伸经过所述振荡运动(60)的多个周期(63)的摩擦力曲线(66)并且在应用所述摩擦力曲线(66)的情况下计算所述摩擦信息和/或7.根据权利要求6所述的致动器系统(100)，其中述压缩空气提供装置(4)构造成用于计算在所述质量参数的哪种质量参数值的情况下在不于将所述摩擦力曲线(66)的摩擦力计算为在沿所述第一运动方向(61)作用于所述致动环3节(3)的第一气动的力、沿所述第二运动方向(62)作用于所述致动环节(3)的第二气动的力、由所述致动环节(3)的加速引起的惯性力和/或作用于所述致动环节(3)的重力之间的对于所述摩擦信息和/或所述质量信息的计算不应用另成用于在考虑所述摩擦信息和/或所述质量信息的情况下并且基于所述计算压力来测定和/或校验所述摩擦信息成用于基于所测定的摩擦信息计算所述致动环速度(v)作用于所述致动环节(3)的摩擦力的4[0005]适宜地，压缩空气提供装置能够应用于多种不同的应用中和/或与不同的气动的致动器一起应用。为了实现在压缩空气提供装置与气动的致动器之间的良好的相互作用，有优点的是，压缩空气提供装置具有描述在定位致动环节时出现的摩擦的摩擦信息和/或描述在定位致动环节时待被置于运动中的质量的质量信息。例如压缩空气提供装置4在致[0006]示范性地，摩擦信息和/或质量信息能够在使用地点处(例如在系统投入运行时)得到在压缩空气提供装置与气动的致动器之间的良好的相互致动环节时出现的摩擦，所述质量信息描述在定位所述致动环节时待被置于运动中的质5值和致动环节的位置值并且基于所探测的压力值和所探测的位置值测定和/或校验摩擦信[0009]对于用户来说可能难以自己来测定摩擦信息和/或质量信息。协助程序适宜地提提供正确的摩擦信息和/或正确的质量信息能够得到在压缩空气提供装置与气动的致动器之间的良好的相互作用。例如在考虑摩擦信息和/或质量信息的情况下能够得到致动环节[0013]本发明此外涉及一种用于运行前面所描述的系统的方法。所述方法包括如下步[0016]图1示出具有压缩空气提供装置、软管组件和气动的致动器的系统的示意性的视[0021]图1示出系统100，其包括能够以压缩空气进行加载的气动的致动器2和压缩空气6[0027]阀组件14具有带有压力传感器的压力传感器组件29(在图2中示出)，借助所述压气动的致动器2还能够具有仅仅一个压力空腔并且相应于此地构造为单作[0035]气动的致动器2适宜地包括位置传感器机构10。位置传感器机构10尤其用于探测构10优选地实施为模拟位置传输器。位置传感器机构10示范性地在外部布置在致动器体77[0037]适宜地，位置传感器机构10构造成用于在致动环节3的整个运动路径上探测致动动地连接并且第二软管52将第二压力出口24与第二压力空腔9气动地连接。在备选的设计[0040]上一级的控制部15示范性地构造为能够存储编程的控制部、SPS，并且与阀组件[0041]用户设备49示范性地涉及可移动设备，例如智能电话、平板电脑和/或笔记本电8压力出口23与排气联接部26之间，第三2/2换向阀接通到排气联接部26与第二压力出口24之间并且第四2/2换向阀接通到第二压力出口24与换气联接[0047]第一压力出口23能够可选地通过第一2/2换向阀与排气线路连接或通过第二2/2换向阀与换气线路连接并且第二压力出口24能够可选地通过第三2/2换向阀与排气线路连力出口23处提供的压力和/或第二压力出口压力传感器46用于探测在第二压力出口24处提27处提供的压力和/或排气压力传感器43用于探测在排气联接部26处提缩空气提供装置4尤其构造成用于借助于行程传感器47确定压力出口23、24的出口开口的[0054]压缩空气提供装置4适宜地构造成用于在致动环节3的整个运动路径上执行位置[0057]位置调节器尤其构造成用于取决于理论值信号和/或测量参量信号提供调校参量9致动环节3的位置、所测量的在排气联接部26处的压力、所测量的在换气联接部27处的压[0063]位置调节能够借助于质量信息和/或摩擦信息与一定的应用和/或与气动的致动位置调节器和/或协助程序在应用程序中被提供并且摩擦信息和/或质量信息的输入借助[0067]压缩空气提供装置4适宜地构造成用于自动地、例如在投入运行模式中触发协助[0069]压缩空气提供装置4构造成用于在协助程序的范围内以压缩空气加载气动的致动动方向61和沿第二运动方向62进行运动。压缩空气提供装置4构造成用于在振荡运动60期间探测压缩空气的压力值和致动环节3的位置值，并且基于所探测的压力值和所探测的位[0072]压缩空气提供装置4优选地构造成用于在振荡运动60期间多个周期63探测压力值和位置值。压缩空气提供装置4为了测定和/或校验摩擦信息和/或[0076]压缩空气提供装置4优选地构造成用于执行振荡运动60的至少一次频率扫描并且[0077]示范性地，压缩空气提供装置4构造成用于执行振荡运动60的至少一次第一频率度阶段67B的频率大于第一速度阶段67A的频率并且第三速度阶段67C的频率大于第二速度间探测压缩空气的压力值和致动环节3的位置值。所探测的压力值适宜地包括借助压力传[0080]如随后详细地阐释的那样，压缩空气提供装置4适宜地构造成用于基于压力值和[0081]压缩空气提供装置4适宜地构造成用于基于摩擦力曲线66计算摩擦信息和/或质[0082]示范性地，压缩空气提供装置4构造成用于将摩擦力曲线66的摩擦力计算为在沿压缩空气提供装置4尤其构造成用于基于所探测的压力值计算第一气动的力和/或第二气[0086]FAD为沿第一运动方向61起作用的第一气动的力，所述力通过第缩空气加载来提供。例如FAD计算为第一压力空腔8的压力pAD和致动环节3的第一作用面AAD[0087]FLD为沿第二运动方向62起作用的第二气动的力，其通过第二压借助压力传感器组件29探测的第二压力出口24的压力值来计算。根据备选的设计方案(其中，在致动器2处存在有压力传感器)，压力pLD还能够作为压力值直接在致动器2处进行测数。M例如为致动环节3的质量加上待借助致动环节3驱动的驱动对象的质量(如果存在的[0089]为致动环节的加速度并且例如通过对尤其借助位置传感器机构10探测的致动[0091]α为致动环节3的装入位置。尤其α为在致动环节3的运动路径与(垂直于重力加速够被称为测量压力并且基于测量压力计算出的压力pAD和pLD还能够被称为计算压力。计算[0093]也就是说，压缩空气提供装置4优选地构造成用于借助压力传感器组件29测量压缩空气提供装置4的测量压力、提供作为压力值的测量压力并且基于测量压力计算出计算置4此外构造成用于基于计算压力测定和/或校验摩擦信线的点作为时间t的函数来进行。在y轴上绘制取决于时间的摩擦力FR并且在x轴上绘制在间的速度v例如通过对致动环节3的所探测的位置求曲线66A、66B通过相应选择的质量参数m而不同，以所述质量参数计算出了相应的摩擦力[0098]如前面提到的那样，摩擦力曲线66借助在振荡运动60期间探测的压力值来计就此而言要提到的是，出于更好的可呈现性在图3中示出与在图4和5中示出的摩擦力曲线[0099]未优化的摩擦力曲线66A具有多个速度阶段，其相应于所基于的振荡运动的速度[0101]压缩空气提供装置4构造成用于在摩擦力曲线66的情况下执行质量参数m的参数基于未优化的摩擦力曲线66A获得优化的摩擦力曲线66B。压缩空气提供装置4构造成用于计算在质量参数m的哪种质量参数值的情况下在不同的周期之间、尤其在不同的速度阶段速度v的摩擦力Fr并且位于优化的摩擦力曲线66B上。所述摩擦力函数适宜地呈现摩擦信动60的多个周期63的摩擦力曲线66并且在应用摩擦力曲线66的情况下计算摩擦信息和/或提供装置4构造成用于基于如下摩擦力曲线66测定摩擦信息，在所述摩擦力曲线的情况下[0108]根据优选的设计方案，压缩空气提供装置4构造成用于校验由用户输入的摩擦信如通过用户设备49发出警告，和/或为了位置调节应用所测定的质量信息代替所输入的质[0110]根据优选的设计方案，压缩空气提供装置4构造成用于将借助协助程序测定的摩如老化状态。压缩空气提供装置4尤其构造成用于提供预测性维护功能并且例如在应用所动环节