Servopneumatik

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Servopneumatik steht bei Festo für geregelte pneumatische Positioniertechnik. Servopneumatik ist immer ein System. Es besteht immer aus einem Zylinder mit Wegmesssystem, einem Proportional-Wegeventil und einem Positioniercontroller. Mit einem servopneumatischen System kann ein pneumatischer Zylinder positionsgeregelt auf eine vorgegebene Zielposition fahren oder kraft-geregelt eine vorgegebene Zielkraft erzeugen.

Der Systemaufbau

Ein Servopneumatisches System besteht immer aus mehreren Komponenten

RTENOTITLE

Zylinder mit Wegmesssystem

  • Beim Positionieren muss das System stets wissen, wo der Kolben oder Schlitten der Antriebseinheit steht. Als Messeinrichtung wird dazu ein Wegmesssystem verwendet. Es wird spielfrei mit dem Kolben oder der Kolbenstange des Zylinders verbunden. Dies erfolgt entweder mechanisch mit einem entsprechenden Verbindungselement oder berührungslos über das Magnetfeld eines in den Kolben eingebauten Spezialmagneten. Das Wegmesssystem meldet stetig die aktuelle Position des Zylinderkolbens an den Positioniercontroller.
  • Festo bietet verschiedene Zylinder mit integriertem Wegmesssystem unterschiedlicher Messtechnologie an.

 

Das Proportional-5/3 Wegeventil VPWP-…

  • Um die Bewegung eines Zylinders regeln zu können, muss man den Luftstrom stetig verändern. Dazu wird ein 5/3-Proportional-Wegeventil verwendet. Es kann den Durchfluss stetig zwischen 0 und 100% in sehr kurzer Zeit umsteuern und dabei einen schnellen Druckauf- und abbau im Zylinder erzeugen. Zwei integrierte Drucksensoren liefern zusätzlich den aktuellen Druck in den beiden Zylinderkammern.
  • Festo bietet mit dem VPWP ein Proportional-Wegeventil mit integrierten Drucksensoren in 4 Durchflussgrößen an.

 

Der Positioniercontroller CPX-CMAX-….

  • Der Positioniercontroller regelt die Bewegung des Zylinders. Er enthält er einen modellbasierten Zustandsregler. Mit Hilfe des Wegmesssystems und des Proportional-Wegeventils wird die vorgegebene Zielposition mit definierten Fahrprofil angefahren, oder mit Hilfe der Drucksensoren im Ventil die vorgegebene Kraft mit der eingestellten Kraft- rampe erzeugt.
  • Festo bietet mit dem Controller CPX-CMAX bereits die 3. Generation dieser Antriebstechnik an. Der CMAX ist ein Technologiemodul der CPX-Automatisierungsplattform. Er wird über den Feldbus angesteuert. Es gibt direkte Fahrbefehle (Direktbetrieb) und vorkonfigurierte Fahrsätze in einer Fahrsatzliste (Satzbetrieb), um eine gewünschte Position anzufahren oder eine Kraft zu erzeugen.

Zylinder mit Wegmesssystem

Zylinder mit Wegmesssysteme sind dadurch gekennzeichnet, dass das Wegmesssystem so in oder an den Zylinder an-/eingebaut ist, dass die vorhandene Bauform nicht oder nur wenig verändert wird. Es gibt berührungslos, magnetisch und kontaktbehaftete Wegmesssysteme, absolut oder inkrementell messende.