fischertechnik community forum

Hallo,

hat jemand schon mal einen Aufbau für Servo-Pneumatik gebaut?
Also eine kontinuierliche Ansteuerung.

Viele Grüße
Florian

Hallo Florian,
also einen Pneumatik-Zylinder mit Wegmess-System und einem Proportional-Regelventil.
Da wirst Du die Ehre haben hier mit Fischertechnik so ein System als Erster dieses realisieren zu dürfen.
Zu kaufen gibbet die Dinger, z. B. von Festo, bestimmt.

Tach auch!

Naja, das geht aber vielleicht schon:

* Den Zylinder beidseitig mit Druckluft in einer bestimmten Position "einklemmen" geht ja. Dazu braucht man nur Druckluft auf der einen und eine Abluftdrossel auf der anderen Seite. Das bekommt man mit Schlauch-Logik-Ventilen alles hin (siehe die Pneumatik-Beiträge in der ft:pedia, man suche in https://ftcommunity.de/ftpedia/overview/ nach "Druckluftsteuerungen").

* Fehlt ja nur noch die Längenmessung, um den Regelkreis zu schließen. Das kann über ein vom Zylinder über Zahnstange gedrehtes Potentiometer sein. Das Soll-Stellglied könnte ein zweites Poti sein, an dem man die Wunschposition einstellt. Damit könnte ein Electronics-Modul als Komparator wirken und über eine Dreipunktregelung Luft links, rechts oder nirgends rein bzw. raus zu lassen. Siehe auch unter "Dreipunktregelung" in der ft:pedia https://ftcommunity.de/ftpedia/2019/201 ... df#page=32

Und wahrscheinlich gibt es noch eine ganze Reihe mehrerer Möglichkeiten.

Gruß und viel Spaß,
Stefan

Hallo zusammen,

was die Längenmessung angeht hatte ich für dieses Projekt mal verschiedene Optionen ins Auge gefasst und teils auch angetestet. Gegenüber dem von Stefan vorgeschlagen Potentiometer würde ich reibungsfreie Varianten bevorzugen, neben den üblichen Drehgeber-Verdächtigen habe ich noch Time-of-Flight, konkret ein VL6180X Modul, angetestet, das auch bei einem Poti anwendbar wäre und im Test hinreichend genau im mm-Bereich war, wenn ich mich richtig erinnere.

Für diskrete Ansteuerungspunkte in einem ähnlichen Projekt habe ich mir gerade diese Reed-Sensoren gemacht.

Eine Alternative zu Stefans genialer Regelung per Schlauchknick könnte noch eine Drosselung per Servo sein, wie ich sie im Mini-Servo-System mal (mehr schlecht als recht) gemacht habe, oder auch die Servo-Steuerung des Handventils.

vg
Jan

Hallo,
da die Fischertechnik-Pneumatik-Zylinder ja nicht gerade "riesig" sind wäre eine Wegmesseung mittels
kapazitiven oder induktiven Sensor sicherlich gut geeignet. Induktiv ähnlich dem Tauchanker-Verfahren in
einer Spule und kapazitiv auch nicht viel anders..., eine verschiebbare Platte statt dem Tauchanker
und "Platten" statt Spule. Dazu eventuell ein bischen entsprechende Elektronik.
Induktiv hatte ich mir mal so einen Sensor analog gebaut mit Messweg ca 20 mm und Anzeige auf einem
Zeigerinstrument Funktionierte ganz gut. Sind bestimmt schon mindestens 25 Jahre her. Sensor und Doku
leider mittlwerweile nicht mehr auffindbar.
Inspieriert wurde ich damals durch eine Lageerkennung der alten Märklin-Blechweichen. Hatten ja
keinen Schalter oder sonst etwas. Blieb also ohne Umbau oder der Beschädigung
der Weiche nur die Stellung der Anker in den Spulen zu detektieren. Zufällig funktionierte es auch analog mit
der Änderung der Induktivität und mit ein bischen Elektronik die Anzeige auf einem analogen Messwerk.

Nachtrag:
Habe gerade 5 alte Ordner von damals durchgeblättert, keine Infos über den selbstgebauten Induktiv-Wegmesser
mehr zu finden.
Oh jee, bei der Sichtung der alten Unterlagen wurde die damalige Hobbyzeit aktuell kurz ins Gedächtnis zurück gerufen.

Habe dieses ältere Thema wieder aufgegriffen und es ist mir jetzt eine einfache Servo-pneumatische 2-Punkt-Regelung (Proof-of-Concept) geglückt: Der Kompressor versorgt einen Tank 1, dessen Druck über ein Drosselventil eingestellt werden kann. Der Tank ist mit zwei elektromechanischen Wechselventilen verbunden, die beide geschaltet werden können. Der Ausgänge dieser Wechselventile sind mit den beiden Enden des Kolbens verbunden. Die Rückführungsleitungen der Wechselventile sind mit einem zweiten Tank 2 verbunden, dessen Druck ebenfalls über ein Drosselventil eingestellt werden kann. Der Abstand des Kolbens wird mit einem optischen Sharp-Distanzsensor gemessen. Die Regelung habe ich mit einem Arduino realisiert. Die Ventile steuere ich elektrisch über ULN2003 an (jeweils 2 Kanäle parallel).

Der gemessene Abstandswert wird mit einem Sollwert verglichen. Ist er kleiner, wird das Ventil für den Kolbenteil, der dem Sensor zugewandt ist geöffnet und das andere Ventil geschlossen (bzw. die entsprechende Kammer mit Tank 2 verbunden) . Dadurch bewegt sich der Kolben weg vom Sensor. Ist der Abstandswert größer, wird die Druckrichtung umgekehrt und der Kolben bewegt sich auf den Sensor zu. Ist der Abstandswert gleich dem Sollwert innerhalb einer Fehlerschranke eps (5 ADC counts) , werden beide Ventile geschlossen bis wieder eine Abweichung größer als eps auftritt und die Regelung wieder anspringt.

Da der Kolben sehr klein ist, ist die Druckwirkung groß und es kommt zu Oszillationen des Kolbens um den Sollwert. Durch die Drosselventile kann ich die Druckverhältnisse so einstellen, dass sich ein oszillationsfreies Regelverhalten einstellt.

Bessere Ergebnisse könnte man mit Proportionalventilen erreichen. Dazu gibt es bereits Ansätze mit Quetsch-Drosselventilen (z.B. in Stefan's Serie zu Druckluftsteuerungen in der ft-Pedia) , die man verfolgen könnte. Evtl. sollten die Drosseln auch in die Zuleitungen der Kolben. Das habe ich allerdings noch nicht ausprobiert.

Tach auch!

Wenn Du da 3/2-Wegeventile hast, bei denen Du alle drei Anschlüsse "beschlauchen" kannst - was hast Du denn da für Ventile?

Gruß,
Stefan

Hallo Stefan,

ich habe 2 "FFM 3/2-Wege Magnetventil stromlos geschlossen. 6,8 - 9 V" vom Fischerfriendsman.

viele Grüße
Florian

Die Kolben sind auf der Seite mit der Achsdurchführung etwas undicht.
D.h. man kann den Anschluss an dieser Seite des Kolbens als Ablass-Drosselventil verwenden. Das hat bei mir an Stelle der Quetschdrossel auch ganz gut funktioniert.