流体致动器设备及用于控制流体致动器设备的方法技术

本公开涉及一种流体致动器设备(100)以及一种用于控制流体致动器设备的方法。流体致动器设备包括：活塞杆构件(101)；至少两个缸(105、106)，每个所述缸均具有活塞体；以及夹持机构(102、103)，夹持机构(102、103)与每个缸相关联。每个夹持机构布置成将缸的活塞体与活塞杆构件接合和断开接合。流体致动器设备还包括控制元件(104)，该控制元件(104)布置成控制相应的活塞体(107、108)的前后运动以使得向前运动比向后运动慢，并且控制相应的活塞体相对于彼此的运动以使得至少一个活塞体总是向前移动并且使得在循环期间存在其中活塞体中的至少两个活塞体同时向前移动的重叠。此外，活塞体(107、108)与活塞杆构件在向前运动中接合，并且活塞体(107、108)与活塞杆构件在向后运动中断开接合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体致动器设备及用于控制流体致动器设备的方法
本专利技术涉及流体致动器设备。本专利技术涉及将液压致动器和/或气动致动器用于不同类型应用的行业并且还涉及制造这些设备的制造行业。
技术介绍
期望提供一种能够关于活塞杆构件的力和运动速率可靠地分配适当的控制功能的长形流体致动器设备。所公开的当前技术使用设计成具有用于获得用于不同的运动速率和致动力的期望压力性能和压力分布的特定特征的长形流体致动器设备。这可能意味着超重且尺寸过大的材料。当前技术还经常使用受中央控制的操作，以借助于调节流体供给装置的流体流量和压力来控制活塞杆构件的最大运动速率和力。流体的这种受中央控制的给送会使这种设备效率低。US4506867公开了一种顶升设备，该顶升设备用于借助于用以提供动力冲程的增大的力的两个双作用液压缸来实现载荷的运动。将液压流体压力控制到液压缸的预定流量，以用于提高重新定位设备冲程的速度。US3220317公开了一种具有液压马达系统的伺服系统，该液压马达系统具有针对每个马达串联地布置的两个活塞。该系统使用并联连接的两个马达以使得这两个马达的运动呈固定比例并且它们的力得以相加。该系统还可以布置成具有串联马达，使得力呈固定比例并且运动得以相加。US4526086公开了一种用于通过长冲击使载荷移位的活塞-缸组件。该组件包括杆、能够在杆上滑动的活塞以及包括活塞的缸。活塞通过流体压力夹持至杆。通过将活塞夹紧至杆并将流体引入缸，在活塞和缸以及杆之间产生相对运动。当使用一个组件时，运动是间歇性的，但是，通过在杆上安装两个活塞，每个活塞位于单独的缸中，并且通过控制流体的流动，运动是连续的。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有在功能上改进的稳定性和可靠性的流体致动器设备。该目的在不同实施方式中已经通过流体致动器设备实现，流体致动器设备包括活塞杆构件、至少两个缸、与每个缸相关联的夹持构件以及控制元件。每个缸均具有活塞体，活塞体将缸的内部分成第一缸室和第二缸室。每个夹持机构均布置成将相关联的缸的活塞体与活塞杆构件接合以驱动活塞杆构件，并且将缸的活塞体与活塞杆构件断开接合以允许活塞体相对于活塞杆构件滑动。控制元件包括活塞体运动控制元件，该活塞体运动控制元件布置成控制相应的活塞体的前后运动以使得向前运动比向后运动慢。活塞体运动控制元件还布置成控制相应的活塞体相对于彼此的运动，使得至少一个活塞体总是向前移动，并且使得在一个循环中存在其中活塞体中的至少两个活塞体同时向前移动的重叠。控制元件还包括夹持机构控制元件,该夹持机构控制元件布置成控制相应的夹持机构在向前运动中将关联的活塞体与活塞杆构件接合并且在向后运动中将关联的活塞体与活塞杆构件断开接合。对相应的活塞体的前后运动进行的使得向前运动比向后运动慢并且使得对于每个循环存在其中活塞体中的至少两个活塞体同时向前移动的重叠的控制实现了活塞体构件的平稳运动。可以平稳地控制前后运动，以便使流体致动器设备的磨损最小。此外，可以选择重叠的长度以确保活塞体构件的平稳运动。向前运动形成向前冲程，并且向后运动形成收回冲程。在使用上述流体致动器设备时，即使在存在作用在活塞杆构件上的轴向力变化和/或用于夹持机构的接合和断开接合的时间变化的情况下，也能保持稳固且可靠的性能。流体致动器设备是节能的。流体致动器设备可以应用于长距离和延伸的活塞杆构件。这些流体致动器设备优选地在例如具有延伸的和相对长的活塞杆的升降机和高位储存设备(highbaystoragearrangements)中投入使用。在各种动作/运动和力性能下操作的流体致动器设备的能量效率增大。不需要任何额外的能耗节流阀。此外，与现有技术的流体致动器设备相比，该流体致动器设备具有较小的重量。该流体致动器设备可以以仅少量输入力完成工作。此外，由于可以降低噪音水平和/或可以减少泄漏，因此可以使环境影响最小。流体致动器设备可以用于移动和工业应用中。流体致动器设备可以用于材料处理设备、农业设备、车辆、挖掘机、井口和顶升系统、施工设备、液压机等。流体致动器设备可以适用于飞行器或机动车工业的塑料、复合材料和/或金属应用中的3D打印。流体致动器设备可以用于汽车停车的自动化存储和检索系统以及被称作有腿式机器人系统的崎岖不平地形用机器人。流体致动器设备可以用于利用液压和/或气动机构的军事设备。军事设备包括装甲运兵车、飞行器材料处理机、起重机和装载机、吊钩电梯、轨道调节器和车载桥架层等。在一种选择中，控制元件布置成在检测到偏离正常行为时和/或检测到启用紧急制动器时启用安全模式。例如，在该安全模式中，可以停止流体致动器设备的操作和/或可以向操作者呈现警报。警报可以例如是视觉警报和/或音频警报。利用该安全功能，可以满足对用于停止设备的安全功能的任何可能需求。此外，可以避免对流体致动器设备的潜在损坏。在一种选择中，流体致动器设备包括所述紧急制动器。在不同实施方式中，在安全模式中，夹持机构中的至少一个夹持机构布置成围绕活塞杆构件夹持。因此，可以确保活塞杆构件在安全模式中保持在固定位置中。此外，控制元件可以至少切断至流体致动器设备的其余部分的电力。因此可以优先考虑安全性。根据这些实施方式，限定了流体致动器设备在不精确操作时的行为。流体致动器设备的潜在损坏和严重磨损的风险被最小化。在一种选择中，流体致动器设备还包括固定夹持机构，该固定夹持机构沿活塞杆构件的延伸部布置，并且该固定夹持机构在安全模式中适于围绕所述活塞杆构件夹持。因此，可以确保活塞杆构件在安全模式中保持在固定位置中。此外，控制元件可以至少切断至流体致动器设备的其余部分的电力。因此可以优先考虑安全性。根据这些实施方式，限定了流体致动器设备在不精确操作时的行为。流体致动器设备的潜在损坏和严重磨损的风险被最小化。在不同实施方式中，流体致动器设备还包括：止回阀，该止回阀布置在夹持机构中的至少一个夹持机构与压力供给装置之间，压力供给装置布置成向夹持机构提供动力；以及蓄能器，该蓄能器布置成在安全模式中向夹持机构中的至少一个夹持机构提供动力。因此，所述至少一个夹持机构的压力在安全模式中被保持。在一种选择中，流体致动器设备包括传感器设备，该传感器设备布置成获得与活塞体在缸内的位置有关的位置信息。夹持机构控制元件布置成基于所获得的与活塞体在缸内有关的位置信息控制相应的夹持机构并且/或者活塞体控制元件布置成基于所获得的与活塞体在缸内有关的位置信息控制相应的活塞体的运动。因此，基于由传感器设备获得的位置信息来控制流体致动器设备。然后，至少活塞体运动控制元件可以控制活塞体的运动以迫使活塞体到达它们应当在的位置。由此，获得流体致动器设备的同步。根据不同实施方式，传感器设备包括至少一个位置传感器和/或存在传感器，至少一个位置传感器和/或存在传感器布置成获得与活塞体在缸内的位置有关的位置信息。根据不同实施方式，传感器设备包括安装在缸内的至少一个传感器。根据不同实施方式，布置成获得与活塞体的位置有关的位置信息的传感器设备包括至少一个位置传感器和/或存在传感器，至少一个位置传感器和/或存在传感器布置成感测夹持机构的位置/存在，并且控制元件布置成基于所感测的夹持机构的位置/存在确定活塞体在缸内的位置。根据不同实施方式，布置成获得与活塞体的位置有关的位置信息的传感器设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体致动器设备(100)，包括：活塞杆构件(101)；至少两个缸(105、106)，每个所述缸均具有活塞体(107、108)，所述活塞体(107、108)将相应的所述缸的内部分成第一缸室(109、111)和第二缸室(110、112)；夹持机构(102、103)，所述夹持机构(102、103)与每个缸相关联，所述夹持机构布置成将所述缸的所述活塞体与所述活塞杆构件(101)接合以驱动所述活塞杆构件，并且将所述缸的所述活塞体与所述活塞杆构件(101)断开接合以允许所述活塞体相对于所述活塞杆构件(101)滑动，其特征在于，所述流体致动器设备(100)还包括：控制元件(104；604)，所送控制元件(104；604)包括：活塞体运动控制元件(531)，所述活塞体运动控制元件(531)布置成控制相应的所述活塞体(107、108)的前后运动以使得向前运动比向后运动慢，并且控制相应的所述活塞体相对于彼此的运动以使得至少一个活塞体总是向前移动并且使得在循环期间存在所述活塞体中的至少两个活塞体同时向前移动的重叠；以及夹持机构控制元件(530)，所述夹持机构控制元件(530)布置成控制相应的所述夹持机构(102、103)在所述向前运动中将所述活塞体(107、108)与所述活塞杆构件接合并且在所述向后运动中将所述活塞体与所述活塞杆构件断开接合。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体致动器设备(100)，包括：活塞杆构件(101)；至少两个缸(105、106)，每个所述缸均具有活塞体(107、108)，所述活塞体(107、108)将相应的所述缸的内部分成第一缸室(109、111)和第二缸室(110、112)；夹持机构(102、103)，所述夹持机构(102、103)与每个缸相关联，所述夹持机构布置成将所述缸的所述活塞体与所述活塞杆构件(101)接合以驱动所述活塞杆构件，并且将所述缸的所述活塞体与所述活塞杆构件(101)断开接合以允许所述活塞体相对于所述活塞杆构件(101)滑动，其特征在于，所述流体致动器设备(100)还包括：控制元件(104；604)，所送控制元件(104；604)包括：活塞体运动控制元件(531)，所述活塞体运动控制元件(531)布置成控制相应的所述活塞体(107、108)的前后运动以使得向前运动比向后运动慢，并且控制相应的所述活塞体相对于彼此的运动以使得至少一个活塞体总是向前移动并且使得在循环期间存在所述活塞体中的至少两个活塞体同时向前移动的重叠；以及夹持机构控制元件(530)，所述夹持机构控制元件(530)布置成控制相应的所述夹持机构(102、103)在所述向前运动中将所述活塞体(107、108)与所述活塞杆构件接合并且在所述向后运动中将所述活塞体与所述活塞杆构件断开接合。2.根据权利要求1所述的流体致动器设备，其中，所述控制元件(104；604)布置成在检测到偏离正常行为时和/或检测到启用紧急制动器时启用安全模式。3.根据权利要求2所述的流体致动器设备，还包括所述紧急制动器。4.根据权利要求2或3所述的流体致动器设备，其中，在所述安全模式中，所述流体致动器设备的操作停止。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的流体致动器设备，其中，在所述安全模式中，所述夹持机构中的至少一个夹持机构布置成围绕所述活塞杆构件夹持。6.根据权利要求2至5中的任一项所述的流体致动器设备，还包括固定夹持机构，所述固定夹持机构沿所述活塞杆构件的延伸部布置，并且所述固定夹持机构在所述安全模式中适于围绕所述活塞杆构件夹持。7.根据权利要求5或6所述的流体致动器设备，还包括：止回阀(181)，所述止回阀(181)布置在所述夹持机构中的至少一个夹持机构与压力供给装置(525)之间，所述压力供给装置(525)布置成向所述夹持机构提供动力；以及蓄能器(180)，所述蓄能器(180)布置成在所述安全模式中向所述夹持机构中的至少一个夹持机构提供动力。8.根据权利要求2至7中的任一项所述的流体致动器设备，其中，在所述安全模式中，向操作者呈现警报。9.根据前述权利要求中的任一项所述的流体致动器设备，还包括传感器设备，所述传感器设备布置成获得与所述活塞体(107、108；207)在所述缸内的位置有关的位置信息，其中，所述夹持机构控制元件(530)布置成基于所获得的与所述活塞体在所述缸内有关的位置信息控制相应的所述夹持机构，并且/或者所述活塞体控制元件(531)布置成基于所获得的与所述活塞体在所述缸内有关的位置信息控制相应的所述活塞体的运动。10.根据权利要求9所述的流体致动器设备(100)，其中，所述传感器设备包括至少一个位置传感器和/或存在传感器(220、221、222)，所述至少一个位置传感器和/或存在传感器(220、221、222)布置成获得与所述活塞体(107、108；207)在所述缸内的位置有关的位置信息。11.根据权利要求9或10所述的流体致动器设备，其中，所述传感器设备包括安装在所述缸内的至少一个传感器。12.根据权利要求9至11中的任一项所述的流体致动器设备，其中，布置成获得与所述活塞体(107、108；207)的位置有关的位置信息的所述传感器设备包括至少一个位置传感器和/或存在传感器，所述至少一个位置传感器和/或存在传感器布置成感测所述夹持机构的位置/存在，并且所述控制元件布置成基于所感测的所述夹持机构的位置/存在确定所述活塞体(107、108；207)在所述缸内的位置。13.根据权利要求9至12中的任一项所述的流体致动器设备(100)，其中，布置成获得与所述活塞体(107、108；207)的位置有关的位置信息的所述传感器设备包括连续位置传感器，所述连续位置传感器布置成连续获得与所述活塞体的位置有关的位置信息。14.根据权利要求9至13中的任一项所述的流体致动器设备(100)，其中，所述传感器设备布置成获得指示所述活塞体沿所述活塞体的冲程通过第一位置的第一位置信息，其中，所述夹持机构控制元件布置成基于所获得的第一位置信息控制相应的所述夹持机构，并且/或者所述活塞体控制元件布置成基于所获得的第一位置信息控制相应的所述活塞体的所述前后运动，以及所述传感器设备布置成获得指示所述活塞体沿所述活塞体的冲程通过第二位置的第二位置信息，其中，所述夹持机构控制元件布置成基于所获得的第二位置信息控制相应的所述夹持机构，并且/或者所述活塞体控制元件布置成基于所获得的第二位置信息控制相应的所述活塞体的所述前后运动。15.根据权利要求9至14中的任一项所述的流体致动器设备(100)，其中，所述传感器设备布置成获得指示所述活塞体到达冲程终点的第三位置信息，其中，所述夹持机构控制元件布置成基于所获得的第三位置信息控制相应的所述夹持机构，并且/或者所述活塞体控制元件布置成基于所获得的第三位置信息控制相应的所述活塞体的所述前后运动。16.根据权利要求9至15中的任一项所述的流体致动器设备，还包括计数器，所述计数器布置成确定所述冲程终点的正时，其中，所述夹持机构控制元件布置成基于所确定的所述冲程终点的正时控制相应的所述夹持机构，并且/或者所述活塞体控制元件布置成基于所确定的所述冲程的结束正时控制相应的所述活塞体的所述前后运动。17.根据权利要求9至16中的任一项所述的流体致动器设备，其中，所述控制元件还布置成监测所获得的与所述活塞体的位置有关的位置信息并在所获得的与所述活塞体的位置有关的位置信息偏离预期行为时启用所述安全模式。18.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：马格纳斯·兰德贝里，马丁·霍赫瓦尔纳，
申请(专利权)人：萨博公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE