气动控制装置的制作方法

1.本发明涉及一种气动控制装置，该气动控制装置带有总线节点，该总线节点在耦接面处配备有第一通信接口和第一供电接口；该气动控制装置带有耦接模块，该耦接模块在第一耦接面处配备有第一通信接口和第一供电接口，且在第二耦接面处配备有第二通信接口和第二供电接口；以及该气动控制装置带有阀模块，该阀模块在第一耦接面处和在第二耦接面处分别配备有第二通信接口和第二供电接口，其中，耦接模块串接至总线节点，并且其中，阀模块串接至耦接模块。


背景技术：

2.由de 10 2016 213 725 a1已知一种用于模块化地构造的控制组件的串联模块，其包括第一串联接口和第一总线接口以及第二串联接口和第二总线接口，其中，在两个总线接口之间构造了总线通信线路，并且在两个串联接口之间构造了多条连接线路，且其中，两个串联接口之间的连接线路至少部分地布置成z
‑
链接。


技术实现要素：

3.本发明的任务在于，提出一种针对气动控制装置的功能扩展。
4.该任务通过一种具有权利要求1的特征的开头所提及类型的气动控制装置来解决。在此设置成，与阀模块邻接地串接了连接模块，该连接模块在第一耦接面处配备有第二通信接口和第二供电接口(versorgungsschnittstelle)，并且在第二耦接面处配备有第一通信接口和第一供电接口，以便实现另外的耦接模块与另外的阀模块的耦接。
5.利用这种连接模块，可以实现另外的耦接模块以及至少一个另外的阀模块沿预设的串接方向串接至在前的阀模块。在此以如下为出发点，即每个所使用的阀模块都既在其第一耦接面处又在其第二耦接面处分别配备有第二通信接口和第二供电接口。在这种情况下在没有中间连接适当地构造的连接模块的情况下不可行的是，符合标准的耦接模块在串接方向上耦接至在前的阀模块，该符合标准的耦接模块的第一耦接面配备有第一通信接口和第一供电接口。确切地说，耦接模块构造成用于耦接至在串接方向上在前的总线节点(busknoten)，该耦接模块的耦接面配备有第一通信接口和第一供电接口。
6.在串接方向上在前的阀模块与待耦接的耦接模块之间用作适配器的连接模块，相对于在串接方向上在前的阀模块，因此呈现为另外的阀模块。为此，连接模块在其第一耦接面处配备有第二通信接口和第二供电接口，其与在串接方向上在前的阀模块的第二通信接口和第二供电接口兼容。此外，连接模块在其第二耦接面处包括第一通信接口和第一供电接口，如其对于在串接方向上后置地耦接耦接模块而言需要的那样。在此，连接模块能实现把经由第一和第二通信接口传输的总线协议，以及把经由第一和第二供电接口传输的电能，传送至至少一个另外的耦接模块，另外的阀模块可以指配给该其它的耦接模块，所述另外的阀模块可以在该路径上被供电和操控。
7.原则上以如下为出发点，即至少一个阀模块、优选两个阀模块、尤其是三个阀模
块，可以在针对气动控制装置的串接方向上串接在耦接模块处，并且相应地可以被供电和操控。借助于连接模块，可以在由耦接模块和一个、两个或三个阀模块构成的这种组(该组也可以称为模块组)处耦接另外的模块组，该另外的模块组本身可以由一个耦接模块和多达三个阀模块构成，而对此除了提供连接模块之外无需对气动控制装置及其构件如总线节点、耦接模块或阀模块采取另外的措施。
8.本发明的有利的改进方案是从属权利要求的主题。
9.适宜的是，耦接模块在第二耦接面处具有多个、尤其是三个输出接口，所述输出接口与第一供电接口电连接，并且给所述输出接口分别指配有开关装置，用于安全相关地切断相应地指配的输出接口，其所述输出接口构造成用于与阀模块的输入接口耦接。输出接口的任务在于，能实现给后置地在耦接模块处串接的阀模块单独地电供应。除了通过分别指配的第一和第二供电接口向气动控制装置的所有构件提供电供应之外，还对阀模块进行这种单独的电供应。
10.在此设置成，分别在第一供电接口与耦接模块的相应的输出接口之间，设置了开关装置，例如继电器或电子半导体开关，在该第一供电接口处发生电能至耦接模块的提供。利用该开关装置，根据通过通信线路传输的控制信号，耦接模块可以对分别指配的阀模块进行单独的电供应，该通信线路在使用第一和第二通信接口的情况下延伸经过气动控制装置的全部构件。耦接模块由此用作针对所联接的阀模块的安全相关的切断模块，从而所述阀模块可以视为针对气动控制装置的安全相关的架构的组成部分。
11.在本发明的替代的实施方式中设置成，耦接模块具有多个、尤其是三个输出接口，所述输出接口与第一供电接口电连接，并且给所述输出接口分别指配有用于安全相关地切断分别指配的输出接口的开关装置，其中，输出接口之一布置在耦接模块的联接面处，并且构造成用于联接外部的消耗器，其其中，其他输出接口布置在耦接模块的第二耦接面处，并且构造成用于与阀模块的输入接口耦接。在耦接模块的该替代的设计中，三个输出接口之一用于联接外部消耗器，例如电动马达，而两个另外的输出接口构造成用于对后置地布置的阀模块电供应。
12.在本发明的有利的改进方案中设置成，阀模块在第一耦接面处具有第一输入接口、第二输入接口和第三输入接口，且在第二耦接面处具有第一输出接口、第二输出接口和第三输出接口，其中，第一输入接口与阀模块中的消耗器电连接，并且其中，第二输入接口与第一输出接口电连接，并且其中，第三输入接口与第二输出接口电连接。
13.通过输入接口与分别指配的输出接口的这种电耦接，实现了所谓的z
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链接(z
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verkettung)，其中，包含在阀模块中的电消耗器始终与第一输入接口连接，而在两个另外的输入接口处提供的电供应电压可以被提供给第一和第二输出接口。由此确保了把在输入接口处提供的电供应电压明确指配给优选三个相互串联地布置的阀模块的相应的消耗器。
14.优选地设置成，输入接口和输出接口以预设的机械分距(teilung)布置在相应的耦接面处，以便在阀模块在串接方向上串接时，始终获得在在前的阀模块的输出接口和后续的阀模块的输入接口之间的所期望的电耦接。
15.优选地设置成，连接模块在第一耦接面处具有多个输入接口，所述多个输入接口构造成用于与阀模块的输出接口耦接。由此确保了在连接模块和在前地沿着串接方向布置的阀模块之间的有利的机电耦接。在此，连接模块处的输出接口没有指配给连接模块处的
输入接口。对于在串接方向上后置于连接模块布置的阀模块而言，提供了从后置于连接模块布置的耦接模块到指配的输出接口的可单独切换的供电线路，且所述供电线路因而独立于在前的阀模块或在前的模块组的供应电压。
16.有利的是，在连接模块中构造了在第二通信接口和第一通信接口之间的电连接以及在第二供电接口和第一供电接口之间的电连接。由此确保了可以在通信和电供应方面给在串接方向上后置地布置至连接模块的耦接模块施加相同的电信号，如其对于直接与总线节点连接的耦接模块的那种情况那样。相应地，气动控制装置内部的第二耦接模块或另外的耦接模块可以实现相同的功能，如其对于直接与总线节点耦接的耦接模块的那种情况那样。
17.在本发明的进一步的设计中设置成，在连接模块中构造了在第二通信接口和第一通信接口之间的电连接，并且连接模块具有与第一供电接口电连接的馈入接口。在连接模块的该替代设计中，经由通信接口由在前的阀模块提供的通信信号被不变地传输到后置的耦接模块和安置于其处的阀模块。反之，通过由外部馈入的电压，对一个或多个后置地布置的耦接模块和阀模块进行电供应，该由外部馈入的电压与连接模块的馈入接口联接。由此，通过连接模块可以在气动控制装置内部实现不同的电压区。替代地，馈入接口还能够实现电压的中间馈入(zwischeneinspeisung)，以便也能够向后置地布置的耦接模块和阀模块供应足够的电功率。
18.有利的是，在耦接模块中在第一通信接口和第二通信接口之间构造通信路径，并且在第一供电接口和第二供电接口之间构造供电路径，并且在阀模块中在第二通信接口之间构造通信路径，且在第二供电接口之间构造供电路径。
附图说明
19.本发明的有利的实施方式在附图中示出。在此：图1示出带有总线节点的气动控制装置的第一实施方式，在该总线节点处串接了第一模块组、连接模块以及第二模块组；图2示出根据图1的连接模块的详图；图3示出气动控制装置的第二实施方式，其具有根据图1的总线节点和第一模块组以及第二模块组，且具有变型地构造的连接模块；以及图4示出根据图3的连接模块的详图。
具体实施方式
20.在以下的附图描述中，为了清楚起见，多次存在的构件通常仅仅一次性地设有分别指定的附图标记，其中，附图标记与构件的指配不强制地与分别详细描述的构件相对应。
21.图1中所示的气动控制装置1构造成用于给多个未示出的流体消耗器尤其是气动缸供应压缩空气。气动控制装置1例如可以用于运行未示出的生产机器，其中，在生产过程执行期间，例如必须固定和/或运输工件，这可以借助气动执行器例如气动缸来执行。这些气动执行器分别由气动控制装置供应压缩空气。
22.示例地设置成，气动控制装置1与未示出的控制器特别是可编程逻辑控制器(sps)连接，该可编程逻辑控制器通过预设的通信协议向气动控制装置1提供控制信号。为此，气
动控制装置1包括配备有总线接口3的总线节点2，该总线接口构造成用于接收上级的控制装置的控制信号，以及用于将这些控制信号传递至后置地布置的下面更详细描述的构件。
23.优选设置成，在总线节点2中进行将由上级控制装置在总线接口3处提供的控制信号转换成专有的通信协议。然后将转换后的控制信号提供给气动控制装置1的后置地布置的构件。该专有通信协议例如可以是专有数字总线协议，或者替代地是数字的或模拟的控制信号，这些控制信号通过未详细示出的单独控制信号线(多极线组件)提供给气动控制装置1的后置地布置的构件。
24.此外，在总线节点2处构造了供电接头4，该供电接头构造成用于耦入未详细示出的电源的电能。在供电接头4处馈入的电能不仅指定成用于为总线节点2供电，而且指定成用于传输到气动控制装置1的下面详述的构件。
25.在总线节点2的耦接面5处构造了第一通信接口6以及第一供电接口8，其中，在总线接口3处馈入和转换的通信信号在第一通信接口6处提供，而在供电接头4处馈入的电供应电压在第一供电接口8处提供。
26.在针对气动控制装置1的纯示范性地向右朝向的串接方向10上，与总线节点2邻接地串接有耦接模块11，并且以第一耦接面15贴靠在总线节点2的耦接面5处。此外，耦接模块11具有远离总线节点2指向的第二耦接面16。在第一耦接面15处构造了耦接模块的第一通信接口6以及第一供电接口8。在第二耦接面16处构造了耦接模块11的第二通信接口7以及第二供电接口9。从第一通信接口6出发，通信线路20通过耦接模块11延伸到第二通信接口7。此外，从耦接模块11的第一供电接口8出发，供电线路21延伸到第二供电接口9，该第二供电接口构造在耦接模块11的第二耦接面16处。
27.对于当前的气动控制装置1假设，分别以相同方式标明的接口可以分别电气地和机械地彼此耦接。例如，总线节点2和耦接模块11的第一通信接口6可以分别构造为从相应的耦接面5或15略微突出的弹性接触元件，以便在第一通信接口6方面保证在总线节点2和耦接模块11之间的所期望的电耦接。
28.此外，耦接模块11在第一耦接面15处包括气动接口17，该气动接口构造成用于将压缩空气馈入到气动控制装置1中，并且该气动接口与仅示意性示出的压缩空气源18连接。从气动接口17出发，气动管线22延伸到在耦接模块11的第二耦接面16上的气动接口17。
29.耦接模块11例如还包括三个输出接口25、26和27，所述输出接口指配给第二耦接面16，并且所述输出接口可通过分别指配的仅示意性地示出的开关装置28、29、30与供电线路21电连接。例如设置成，第一开关装置28、第二开关装置29和第三开关装置30分别构造为半导体开关。这些开关装置28至30的操控由耦接模块11的未详细示出的处理装置进行，该处理装置以同样未详细示出的方式与通信线路20连接，以便由此能够将控制指令转换成相应的用于开关装置28至30的开关信号。相应地，借助于供电线路21、开关装置28至30和输出接口25至27，可以执行选择性地把电能提供给后置地串接至耦接模块11的阀模块35。
30.阀模块35既在面向耦接模块11的第一耦接面36处，又在背离耦接模块11的第二耦接面37处，分别包括第二通信接口7以及第二供电接口9。另外，阀模块35在第一耦接面36处纯示范性地包括三个输入接口31、32和33，所述输入接口构造成用于与耦接模块11的所指配的输出接口25、26和27电连接。另外，阀模块35在第二耦接面处包括与耦接模块11对应地构造的输出接口25、26和27。此外，在阀模块35中，从第一耦接面36处的气动接口17出发，供
电线路21延伸到第二耦接面37处的气动接口17。
31.在阀模块35中纯示范性地构造了与第一输入接口31电连接的磁驱动器38。磁驱动器38用于机电地操控纯示范性地构造为2/2旁通阀的开关阀39，其输入接头40与气动线路22相连接且其输出接头41与工作接头42连接。因此，在阀模块35的第一输入接口31处提供电供应电压时，可以激活磁驱动器38，以便将开关阀39从第一功能位置尤其是关闭位置转移到第二功能位置尤其是打开位置。在打开位置中，在气动线路22和工作接头42之间建立连通连接，从而可以给未详细示出的联接在工作接头42处的气动消耗器供应压缩空气。
32.为了有利地传输在耦接模块11的输出接口26和27处提供的电供应电压，纯示例性地在阀模块35中构造两个连接线路45和46。连接线路45构造成用于阀模块35的第二输入接口32与第一输出接口25的电连接。连接线路46构造成用于阀模块35的第三输入接口33与第二输出接口26的电连接。由此在阀模块35中引起第二输入接口32与第一输出接口25之间以及第三输入接口33与第二输出接口26之间的z
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链接，通过该z
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链接，能实现把施加在输入接口32和33处的供应电压限定地传输至后置的阀模块35，如其也由图1的视图可看出的那样。
33.例如设置成，在直接串接至耦接模块11的阀模块35处，串接两个另外的采用相同结构方式的阀模块35，其中，三个阀模块35与耦接模块11一起形成模块组50。基于阀模块35的结构方式以及耦接模块11中的开关装置28至30的数量得出，可以通过分别指配的输入接口31至33在模块组50内部给正好三个阀模块35供应可有针对性地通断的供应电压。
34.在另外的阀模块35串接至模块组50的情况中，该阀模块仅通过通信线路20、供电线路21以及气动线路22与在前的耦接模块11连接。相反，在这种情况下排除耦接模块11借助于开关装置28、29和30对该阀模块35直接施加影响。
35.如果应设置成，将另外的、尤其是相同地构造的模块组50联接到模块组50处，则设置连接模块54。连接模块54以第一耦接面55贴靠在阀模块35的第二耦接面37处，并且提供用于耦接另外的耦接模块11的第二耦接面56。为此，在第一耦接面55处构造了第二通信接口7和第二供电接口9，使得连接模块54相对于阀模块35如另外的阀模块35那样地呈现。相反，把第一通信接口6和第一供电接口8指配给第二耦接面56，使得相对于后续待串接的耦接模块11，连接模块54从机电的角度看如总线节点2那样地呈现。
36.例如设置成，还在第一耦接面55出构造了三个输入接口31至33，所述输入接口在连接模块54内部未进一步连接并且对应于阀模块35的输出接口25、26和27。反之设置成，仅第二通信接口7通过指配的通信线路20与第一通信接口6电连接，并且第二供电接口9通过指配的供电线路21与第一供电接口8电连接。此外，连接模块54还在两个耦接面55、56处配备有气动接口17，所述气动接口在连接模块54内部通过气动管线22彼此耦接。在连接模块54处，根据其具有第一通信接口6和第一供电接口8的第二耦接面56的配置，可以安置另外的耦接模块11，该另外的耦接模块11本身可以与另外的在串接方向10上布置的阀模块35耦接，以便形成另外的模块组50。
37.在此设置成，控制信号可以通过第一与第二通信接口6、7和通信线路20分别从总线节点2传输到两个模块组50处，并且可以在那里分别用于有选择地控制各个阀模块35。
38.图3中所示的气动控制装置61与根据图1的气动控制装置1的区别仅在于不同地构造的连接模块64，该连接模块的第一耦接面65设置有第二通信接口7和气动接口17。连接模
块64的第二耦接面66配备有第一通信接口6以及第一供电接口8。为了向第一供电接口8提供电能，在连接模块64的联接面67处构造了馈入接口68。由此独立于前置地布置的总线节点2地可以实现把电能馈入至在串接方向上10后置地布置的耦接模块11。由此，可以给安置在后置地布置的耦接模块11处的阀模块35施加以相对于通过总线节点2供电的在前模块组50不同的供应电压。
39.对于连接模块64而言，与连接模块54一致地设置了气动线路22，该气动线路在第一耦接面65和第二耦接面66处的气动接口17之间延伸。
40.在耦接模块的一种未示出的实施方式中，开关装置28至30之一不与输出接口25至27之一连接，而是与附加的联接接口连接，该附加的连接接口并非布置在耦接面处，而是布置在即使在耦接模块的耦接状态下也可自由接近的联接面处，相应改型的耦接模块由此可以对并非构造为阀模块的电消耗器进行直接操控。