Asservissement de position sur vérin pneumatique

[invitebf5fbfb8]

Bonjour à tous !
Après des recherches infructueuses sur internet pour ce cas particulier, je me tourne vers ce forum.
Je cherche à asservir un vérin pneumatique commandé par 2 électrovannes en tout-ou-rien. Ce vérin sert à ouvrir et fermer une porte qui doit aussi pourvoir être manipulée à la main lorsque le système est désactivé (le vérin doit coulisser librement lorsque les électrovannes sont inactives). La position de la porte est mesurée par un potentiomètre.
En fait, à défaut d'avoir une vitesse d'ouverture et de fermeture régulière, je voudrais éviter que la porte ne prenne trop d'élan et claque en arrivant en butée.
D'après ce que j'ai pu lire, l'asservissement de position est très difficile à réaliser dans ce cas de figure, et j'ai constaté par moi-même que ce système était très instable.
Est-ce qu'il existe une solution réalisable avec un petit automate type Zelio et le système en tout-ou-rien tel qu'il est aujourd'hui, ou bien est-ce que je dois m'orienter vers une solution différente ?

Merci beaucoup !
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[inviteb076f1e3]

Bonjour, je travail sur des robots qui était équipés de verin pneumatique avec asservissement par encodeurs optique sur les trois axes, il était très difficile de garder une position exact dans l'espace,nous avions deux ev proportionnel par vérin qui contrôle en permanence et corrige la position , nous sommes passer a l'hydraulique bien plus précis, pour vous si le problème c'est le choque a la fermeture il existe des vérins (festo) qui on un frein de fin de course intégré qui se règle avec une clé Allen.
a+

[mécano41]

Bonjour,

...un vérin pneumatique commandé par 2 électrovannes en tout-ou-rien... La position de la porte est mesurée par un potentiomètre...

Ce n'est pas ma partie mais il y a un truc qui me chagrine...cela dit, quelqu'un qui connaît pourra peut-être m'expliquer...

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour
La solution de Cfranky est de loin la plus simple

Mais comme tu ne donne :
- ni le poids de la porte,
- ni si la porte et battante ou coulissante
- ni le vérin que tu as choisis difficile de t'aider d'avantage.

Ceci dis il y a des solution chez Festo ou ces confrères (SMC, Parker, etc...) car c'est une problème assez classique en pneumatique.

Sinon il y a des solutions qui consistent (en plus de ce que dit CFranky

On peut utiliser des solutions de type Vérins linéaires à système de mesure (mais pour une porte c'est un peu un marteau pilon pour écraser une puce

- a utiliser des régulateurs proportionnels de pression de type VPPM chez festo ou de simple régulateur de pression préréglé et fixé sur la sortie

La solution pas cher peu orthodoxe mais qui marche très bien : si tu veux une ouverture rapide et un frein sans rebond en fin d'ouverture une vanne sur la sortie et selon la position c'est libre donc vitesse max soit vanne redirige le flux sortant vers une régulateur de débit préréglé. J'ai utilisé cette astuce lorsque le vérin était loin de la vanne pour éviter le temps d'inertie à la compression.

Il y a d'autres solutions plus sioux mais cela coute cher ou mécanique avec les amortisseurs autonome de fin de course .

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea18bbb60]

BONJOUR
je suis nouveau à ce forum mais j'aimerai bien participer à ce débat, je pense qu'il faux faire la modélisation de système ensuite la commande et tous cela peut être simulé avec la grand logiciel SIMULINK de MATLAB et à la fin tu peux utiliser n'importe quoi comme matériel sauf il faux entrer ces caractéristiques dans votre programme de simulation.
j’espère que cette idée vous aidera.
cordialement

[invite00638047]

Pour limiter les éventuels phénomène d'à-coups, en cas de point dur pendant la course par exemple, en général il est préférable de surdimensionner le vérin, et de l'utiliser à une pression plus faible de façon à avoir le même effort. ça permet de limiter le comportement élastique dû à la compression de l'air, qui peut être dangereux dans le cas d'une porte.

[invitebf5fbfb8]

Bonjour à tous,

Pour répondre à Zozo_MP, je ne suis pas sur place, donc je ne pourrais pas vous donner les caractéristiques de la porte et du vérin avant la semaine prochaine.
C'est une porte en bois alvéolée, donc relativement légère. Le piston du vérin fait 50mm de diamètre (de mémoire) et la tige est reliée à la porte par un pivot à 50mm de l'axe des gonds. Le système est alimenté par un détendeur à 2,5bars. Disons que si je veux retenir la porte à la main pendant que le vérin pousse, je dois m'accrocher...

Je ne connaissais pas le régulateur proportionnel de pression, en tout cas je me doutais que ça existait mais je ne connaissais pas le nom. J'avais commencé à imaginer un dispositif similaire que j'aurais fabriqué si je ne trouvais pas d'autre solution.

D'autre part, je compte remplacer le potentiomètre par un LVDT et un driver intégrant un intégrateur et un dérivateur analogiques. En effet, j'ai programmé un asservissement PID dans l'automate et je me suis rendu compte que le potentiomètre relié directement à une entrée analogique de ne me donnait pas assez de résolution, ce qui empêchait le PID de fonctionner correctement. Du coup j'aurai les variables P, I et D correctement amplifiées sur 3 entrées analogiques distinctes.

Si je ne m'en sors pas avec ce système, je pense que je vais m'orienter vers une solution tout électrique (je préfère éviter l'hydraulique). Je pense à un moteur sans réducteur (ou avec un faible rapport) avec une courroie ou un chaine reliée à la porte par une tige. L'important étant que la porte ne soit pas notablement freinée si le système est désactivé.

Cordialement

[invitebf5fbfb8]

Quelques infos supplémentaires :
Le vérin est un Rexroth Mecman Pneumatik 167-05-0500-2
La distance entre le pivot et les gonds est de 75mm, et non pas 50mm comme dans mon précédent message.
La porte fait 720mm de large.
Lorsque la porte est initialement fermée, il faut 45N minimum (au niveau du vérin) pour la mettre en mouvement. Lorsqu'elle est initialement ouverte, il faut 80N.
Pour engager le pêne dans la gâche (à vitesse lente, sans inertie), il faut 200N.
Est-ce que le dimensionnement du vérin est cohérent avec ces valeurs ?

Merci

Cordialement

[mécano41]

Quel que soit le système, attention au respect de la norme EN 13241-1 sur les risques de pincement (effort/temps d'application, dispositif de palpage...etc).

Cordialement

[invite3adf663e]

Brevet vérin pneumatique asservi.pdf

Pour information, je vous ai mis en pièce jointe un brevet que j'ai pris en 1987 qui permets d'obtenir des déplacements rapides et sans à-coups ni oscillations à l'aide d'un vérin pneumatique (en s'affranchissant de la compressibilité de l'air).
L'originalité du brevet était qu'il permettait un mouvement optimisé automatiquement du vérin quelque soit les masses déplacées.

[invitebf5fbfb8]

Merci Winoc, je vais lire ce brevet avec attention !
Pour être honnête, je n'ai pas avancé sur ce projet, même s'il est toujours dans les tuyaux. La carte LVDT est montée mais pas testée.
Je vous tiendrai au courant dès que je m'y serai remis

[albi69]

Bonjour
J'avais fait ce montage pour une porte de machine outils.
le résultat convenait.
L'effort pour la manœuvre manuelle dépend des réglages des pressions et du calibre des appareils utilisés. Il faut minimiser les pertes de charge dans les composants.
Il est possible de remplacer les distributeurs TOR par des Proportionnels pour un asservissement.