DE19545772A1

DE19545772A1 - Zylinder-Positionier-Steuergerät

Info

Publication number: DE19545772A1
Application number: DE19545772A
Authority: DE
Inventors: Kenji Fukushima; Hitoshi Yamamoto; Nobuhiro Fujiwara; Hiroyuki Shimono
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 1996-08-08
Also published as: KR960031814A; CN1133407A; JP3626234B2; US5691894A; JPH08210302A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zylinder-Positionier-Steu ergerät, das dazu vorgesehen ist, wiederholt einen arbeitenden Zylinder an einer vorbezeichneten Position anzuhalten.

Der vorliegende Anmelder hat zuvor eine Anmeldung eingereicht, die ein Zylinder-Stop-Steuergerät betrifft, das einen Bremsmechanismus zum Brem sen einer Kolbenstange und einen Positionssensor zum Erfassen einer Posi tion der Kolbenstange besitzt, wobei die Bewegung der Kolbenstange durch ein Antriebsventil kontrolliert wird, das ermöglicht, daß komprimierte Luft gemäß einem elektrischen Signal herausströmt, das von einer Steuer einheit ausgegeben wird, um dadurch den Zylinder an einer vorbestimmten Position zu stoppen (siehe japanische Patentanmeldung No. 5-297553 (ja panische, ungeprüfte Patentanmeldung (KOKAI) No. 7-127692)). In diesem nicht bekannten Zylinder-Stop-Steuergerät wird ein Überlaufabstand in dem vorhergehenden Antrieb als vorhergesagter Überlaufabstand in dem darauf folgenden Antrieb verwendet und der Bremspunkt wird durch die Größe ent sprechend dem Überlaufabstand korrigiert, um dadurch eine Positionierung zu bewirken. Allerdings besitzt dieses Steuerverfahren den Nachteil, daß keine ausreichend hohe Genauigkeit erhalten werden kann, wenn eine Ge schwindigkeitsvariation auftritt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist offensichtlich, daß eine lernende Steuerung, die die Zylinderge schwindigkeit berücksichtigt, benötigt wird, um eine ausreichend hohe Positioniergenauigkeit unabhängig einer Geschwindigkeitsvariation zu erhalten.

Eine Aufgabe der Erfindung ist diejenige, eine Positionierung eines Zy linders durch eine lernende Steuerung zu bewirken, die nicht nur einen Überlaufabstand, sondern auch eine Zylindergeschwindigkeit als Eingangs daten zur Steuerung verwendet.

Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Zylinder-Positionier-Steuergerät, das die nachfolgenden Vorrichtungen (a) bis (f) besitzt:

(a) eine Vorrichtung zum Hereinnehmen einer Verschiebung x und einer Geschwindigkeit V eines Zylinders;
(b) eine Vorrichtung zum Berechnen eines vorhergesagten Überlaufab stands y_i für einen vorliegenden Antrieb von einem vorhergesagten Über laufabstand y_i-l in einem vorhergehenden Antrieb, einer Zylinderge schwindigkeit V_i-l zu dem Zeitpunkt einer Ausgabe eines Bremssignals während des vorhergehenden Antriebs und einer Geschwindigkeit V_i des Zylinder, der angetrieben wird;
(c) eine Vorrichtung zum Entscheiden, ob ein Zustand, der erfüllt werden soll, um ein Bremssignal auszugeben, erfüllt ist oder nicht, und zum Ausgeben eines Bremssignals, wenn der Zustand erfüllt ist;
(d) eine Vorrichtung zum Hereinnehmen einer Verschiebung x_bp und einer Geschwindigkeit V_bp des Zylinders, wenn das Bremssignal ausgegeben ist;
(e) eine Vorrichtung zum Hereinnehmen einer Verschiebung x_stop des Zylinders, wenn er angehalten hat; und
(f) eine Vorrichtung zum Berechnen eines vorhergesagten Überlaufab stands y_i-l und einer Zylindergeschwindigkeit V_i-l zum Zeitpunkt einer Ausgabe eines Bremssignals, die für eine Berechnung für einen da rauffolgenden Antrieb aus der Verschiebung x_bp und der Geschwindig keit V_bp des Zylinders verwendet werden, wenn das Bremssignals ausge geben wurde, und die Verschiebung x_stop des Zylinders anhielt.

Das Zylinder-Positionier-Steuergerät der vorliegenden Erfindung kann weiterhin eine Vorrichtung zum Entscheiden haben, ob der Zylinder frei schwebend für eine lange Zelt, unmittelbar nachdem ein Steuervorgang gestartet hat, war oder nicht, und zum Veranlassen eines Bremsmechanis mus, einen Ein-Aus-Betrieb mehrere Male durchzuführen, wenn entschieden Ist, daß der Zylinder für eine lange Zeit frei schwebend gewesen ist.

In der vorliegenden Erfindung werden ein vorhergesagter Überlaufab stand y₁ für den vorliegenden Antrieb aus dem vorhergesagten Überlauf abstand in den vorherigen Antrieb aus der Zylindergeschwindigkeit V_i-l zum Zeitpunkt einer Ausgabe eines Bremssignals während des vorhergehenden Antriebs und aus der Geschwindigkeit V_i des Zylinders, der angetrieben werden soll, berechnet, und die Bremse wird unter Berücksichtigung des vorhergesagten Überlaufabstands y_i für den vorliegenden Antrieb betä tigt. Weiterhin werden ein vorhergesagter Überlaufabstand y_i-l und eine Zylindergeschwindigkeit V_i-l zu dem Zeitpunkt einer Ausgabe eines Bremssignals, die zur Berechnung des darauffolgenden Antriebs verwendet werden, aus der Verschiebung x_bp und der Geschwindigkeit V_bp des Zylinders berechnet, wenn ein Bremssignal ausgegeben wird, und die Ver schiebung x_stop des Zylinders wird angehalten. Durch wiederholendes Lernen auf diese Art und Weise kann ein vorhergesagter Überlaufab stand y_i einer verbesserten Genauigkeit erhalten werden.

In der vorliegenden Erfindung wird ein vorhergesagter Überlaufab stand y_i für den vorliegenden Antrieb unter Verwendung des vorherge sagten Überlaufabstands y_i-l in dem vorhergehenden Antrieb, der Zylin dergeschwindigkeit V_i-l, wenn ein Bremssignal während des vorhergehen den Antriebs ausgegeben wurde, und der Geschwindigkeit V_i des Zylin ders, der angetrieben werden soll, berechnet. Demgemäß wird eine Posi tionierung des Zylinders durch eine lernende Steuerung bewirkt, bei der nicht nur ein Überlaufabstand, sondern auch eine Zylindergeschwindigkeit als Eingangsdaten zur Steuerung berücksichtigt werden. Demzufolge wird die Zylinder-Stop-Genauigkeit in einem beträchtlichen Umfang verbessert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 stellt eine Ausführungsform dar, in der die vorliegende Erfindung bei einem Luftzylinder angewandt ist.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung darstellt.

Beschreibung der Ausführungsform

Fig. 1 stellt eine Ausführungsform dar, in der die vorliegende Erfindung bei einem Luftzylinder angewandt wird. In Fig. 1 ist eine Kopfabdeckung 2 mit dem linken Ende eines Zylinderrohrs 4 verbunden und eine Stangenab deckung 1 Ist mit dem rechten Ende des Zylinderrohrs 4 verbunden. Eine Abdeckung 3 ist mit dem rechten Ende der Stangenabdeckung 1 verbunden. Eine Stangenabdeckungskammer 5 ist in der Stangenabdeckung 1 gebildet und eine Abdeckungskammer 6 ist zwischen der Stangenabdeckung 1 und der Ab deckung 3 definiert. Eine Kolbenstange 7 ist gleitend in einer zentralen Bohrung aufgenommen, die sich axial durch die Stangenabdeckung 1 und die Abdeckung 3 erstreckt. Ein Kolben 8 ist an dem linken Endbereich der Kolbenstange 7 fest befestigt. Der Kolben 8 ist gleitend in dem Zylinder rohr 4 fest befestigt. Ein Positionssensor 9 ist in der Stangenab deckungskammer 5 an einer Position angeordnet, die zu einer magnetischen Skalierung hin gerichtet ist, die auf der Kolbenstange 7 vorgesehen ist. Ein Signal, das durch den Positionssensor 9 erfaßt wird, wird zu einer Steuereinheit über ein Kabel (nicht dargestellt) übertragen.

Ein Bremsmechanismus ist in der Abdeckungskammer 6 angeordnet. Ein Brems kolben 10 ist gleitend in einem Bereich mit einem großen Durchmesser der Abdeckungskammer 6 fest befestigt. Der Bremskolben 10 ist nach rechts durch eine elastische Kraft von einer Bremsfeder 11 vorgespannt. Ein Armhalter 12 ist an dem rechten Ende der Abdeckungskammer 6 fest be festigt. Der Armhalter 12 trägt schwenkbar die rechten Endbereiche einer Vielzahl von Bremsarmen 13. Eine Ausnehmung ist auf der Innenseite des rechten Endbereichs jedes Bremsarms 13 gebildet und ein Bremsschuhhal ter 14 ist fest in der Ausnehmung befestigt. Ein Bremsschuh 15 ist fest an der Innenseite des Bremsschuhhalters 14 befestigt. Die Innenseite des Bremsschuhs 15 weist zu der Oberfläche der Kolbenstange 7 hin. Jeder Bremsarm 13 besitzt einen Stift 16, der an dem linken Endbereich davon befestigt ist, und eine Rolle 17 ist drehbar an dem Stift 16 befestigt. Die Innere Oberfläche des rechten Endbereichs des Bremskolbens 10 ist mit einer kegelstumpfförmigen Nockenoberfläche ausgebildet (die den größten Innenseitendurchmesser an dem rechten Ende davon besitzt). Die Rollen 17 der Bremsarme 13 sind mit der Nockenoberfläche in Eingriff gebracht. Wenn der Bremskolben 10 dazu gebracht wird, sich nach rechts durch die ela stische Kraft von der Bremsfeder 11 zu bewegen, schwenken sich die Brems arme 13 nach innen und der Bremsschuh 15 wird gegen die Oberfläche der Kolbenstange 7 gepreßt, um dadurch eine Bremskraft zu erzeugen. Wenn Luft zu einer Bremskammer 18 zugeführt wird, die auf der rechten Seite des Bremskolbens 10 vorgesehen ist, bewegt sich der Bremskolben 10 nach links, wodurch die Bremskraft aufgehoben wird.

Die Kopfabdeckung 2 ist mit einer Kopfseitenöffnung 19 versehen, die mit einer Kopfseitenkammer in dem Zylinderrohr 4 in Verbindung steht. Die Stangenabdeckung 1 ist mit einer Stangenseitenöffnung 20 versehen, die mit einer Stangenseitenkammer in dem Zylinderrohr 4 in Verbindung steht. Die Kopfseitenöffnung 19 steht mit einer A-Öffnung eines mittels Solenoid gesteuerten Ventils 21 zum Ansteuern bzw. Antreiben über ein Rohrnetz in Verbindung. Ähnlich steht die Stangenseitenöffnung 20 mit einer B-Öffnung für die Ansteuerung bzw. zum Antreiben eines mittels Solenoid gesteuerten Ventils 21 In Verbindung. Eine P1-Öffnung des steuernden, mittels Sole noid gesteuerten Ventils 21 steht mit einer auslaßseitigen Öffnung eines Druckregulierventils 23 in Verbindung und eine P2-Öffnung des ansteuern den, mittels Solenoid gesteuerten Ventils 21 steht mit einer auslaßsei tigen Öffnung eines Druckregulierventils 24 In Verbindung. Die Bremskam mer 18 in der Abdeckung 3 steht mit einer A-Öffnung eines mittels Sole noid gesteuerten Ventils 22 zum Bremsen über ein Rohrnetz in Verbindung.

Eine P-Öffnung des bremsenden, mittels Solenoid gesteuerten Ventils 22 steht mit einer auslaßseitigen Öffnung des Druckregulierventils 24 in Verbindung.

In der Position, die in Fig. 1 dargestellt ist, wird die Luft in der Bremskammer 18 an die Atmosphäre über die A- und R-Öffnungen des bremsen den, mittels Solenoid gesteuerten Ventils 22 freigegeben und demzufolge wird die Bremse durch den Luftdruck in der anderen Kammer und durch die elastische Kraft der Bremsfeder 11 in Gang gesetzt. Die kopfseitige Kam mer in dem Luftzylinder wird mit komprimierter Luft von einer Luftdruck quelle 25 über das Druckregulierventil 23 und die P1- und A-Öffnungen des ansteuernden, mittels Solenoid gesteuerten Ventils 21 versorgt. Die stan genseitige Kammer des Luftzylinders wird mit komprimierter Luft von der Luftdruckquelle 25 über das Druckregulierventil 24 und die P2- und B-Öff nungen des ansteuernden, mittels Solenoid gesteuerten Ventils 21 ver sorgt. Zu diesem Zeltpunkt wird der Kolben 8 schwebend gehalten und Kräf te, die auf die zwei Seiten des Kolbens 8 einwirken, sind ungefähr gleich zueinander.

Wenn das bremsende, mittels Solenoid gesteuerte Ventil 22 zu einer Posi tion II umgeschaltet wird, strömt komprimierte Luft von der Luftdruck quelle 25 in die Bremskammer 18 durch das Druckregulierventil 24 und die P- und A-Öffnungen des bremsenden, mittels Solenoid gesteuerten Ven tils 22, was bewirkt, daß die Bremse gelöst wird. Wenn das ansteuernde, mittels Solenoid gesteuerte Ventil 21 zu einer Position III umgeschaltet wird, strömt komprimierte Luft von dem Druckregulierventil 23 in die kopfseitige Kammer, was bewirkt, daß sich der Kolben 8 nach rechts be wegt. Wenn das ansteuernde, mittels Solenoid gesteuerte Ventil 21 zu einer Position I umgeschaltet wird, strömt komprimierte Luft von dem Druckregulierventil 24 In die stangenseitige Kammer, was bewirkt, daß sich der Kolben 8 nach links bewegt.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Steuerverfahren des Zylinder-Posi tionier-Steuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Zuerst werden einige Operationen, die an verschiedenen Schritten in dem Fluß diagramm ausgeführt werden, erläutert.

Zuerst wird eine Abschatzung eines Überlaufabstands erläutert. Der Über laufabstand y des Zylinder (um präzise zu sein der Kolben des Zylinders) kann in zwei auf der Basis der Zeit dividiert werden, wenn eine Brems signal abgegeben wird: ein Überlaufabstand y₁ während einer Bremstot zeit zwischen dem Moment, zu dem ein Bremssignal abgegeben wird, und dem Moment, zu dem ein Bremsvorgang eingeleitet wird (d. h. die Bremse beginnt zu arbeiten); und einen Überlaufabstand y₂, nachdem der Bremsvorgang eingeleitet worden ist.

Unter der Annahme, daß die Zylindergeschwindigkeit, wenn ein Bremssignal abgegeben wird, V ist und die Bremstotzeit t_lag ist, ist der Überlauf abstand y₁ während der Totzeit gegeben als

y₁=t_lag ^V (1)

Unter der Annahme, daß die Bremskraft F ist und die Belastung M ist und daß die Bremse sämtliche kinetsiche Energie des Zylinders absorbiert, ist der Überlaufabstand y₂, nachdem der Bremsvorgang eingeleitet worden ist, durch die nachfolgende Gleichung gemäß dem Energieerhaltungsgesetz wie folgt gegeben:

Fy₂=MV²/2 i.e. y₂=MV²/2F (2)

Demgemäß kann der gesamte Überlaufabstand y aus den Gleichungen (1) und (2) wie folgt abgeschätzt werden:

Y=Y₁+Y₂=t_lag ^V+MV2/2F (3)

Als nächstes wird die Bestimmung eines vorhergesagten Überlaufabstands, die die Zylindergeschwindigkeit berücksichtigt, erläutert.

Da der Zylinder wiederholt angetrieben wird (läuft), wird angenommen, daß ein Überlaufabstand unter Berücksichtigung eines vorhergesagten Überlauf abstands y_i-l in dem vorhergehenden Antrieb, einer Zylindergeschwindig keit V_i-l, wenn ein Bremssignal während des vorhergehenden Antriebs ausgegeben wurde, und einer Geschwindigkeitsvariation in Bezug auf die Zylindergeschwindigkeit bestimmt wird. Wenn man die Taylor′sche Erwei terung, die Glieder bis zu der zweiten Ordnung umfaßt, anwendet, ist der vorhergesagte Überlaufabstand y_i gegeben durch

Wenn der Überlaufabstand y der Gleichung (3) verwendet wird, wird die Gleichung (4) wie folgt:

Da der Überlaufabstand y_i-l in dem vorhergehenden Antrieb Gleichung (3) erfüllt, wird die nachfolgende Gleichung erhalten:

Wenn Gleichung (6) In Gleichung (5) eingesetzt wird, wird die nachfolgen de Gleichung erhalten:

Der vorhergesagte Überlaufabstand y_i kann aus Gleichung (7) erhalten werden.

Als nächstes wird eine Bestimmung eines Bremspunkts erläutert.

Falls angenommen wird, daß eine Stop-Ziel-Verschiebung (Position) x_r ist und der vorhergesagte Überlaufabstand y_i der Gleichung (7) verwen det wird, ist der Bremspunkt [die Verschiebung (Position), bei der ein Bremssignal auszugeben ist] b_p gegeben durch

b_p=x_r-y_i (8)

Wie anhand der Gleichung (8) verständlich wird, sollte ein Bremssignal ausgegeben werden, wenn die Zylinderverschiebung x gleich dem Brems punkt b_p wird. Allerdings wird, da der Zählerwert bei einer vorbestimm ten Abtastzeit herangezogen wird, wenn angenommen wird, daß die Abtast zeit t_s ist, ein Fehler von t_sV_i in Bezug auf die Verschiebung b_p erzeugt, die tatsächlich herangezogen werden kann.

Um zu erreichen, daß die Fehlerschwankung um die Verschiebung b_p vor liegt, wird ein Bremssignal ausgegeben, wenn die nachfolgende Glei chung (9) erfüllt wird:

In der vorstehenden Gleichung (9) ist x_t die Verschiebung, die zu der vorliegenden Zeit herangezogen wird, und x_t-l ist die Verschiebung, die unmittelbar vor der vorliegenden Zeit herangezogen wird. Unter der Annah me, daß der Zylinder eine gleichförmige Bewegung ausführt, ist es mög lich, vorherzusagen, daß die Verschiebung x_t*l unmittelbar nach der vorliegenden Zeit wie folgt sein wird:

x_t*l=x_t+(x_t-x_t-l) (10)

Da die Verschiebung x_t näher zu der Verschiebung b_p als die Verschie bung x_t*l sein muß, ist es notwendig, die nachfolgende Gleichung zu erfüllen:

x_t*l-b_p<b_p-x_tt (11)

Demzufolge wird Gleichung (9) durch Umordnung der Gleichungen (10) und (11) erhalten.

Als nächstes wird die Steuerung des Zylinder-Positionier-Steuergeräts unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 2 erläutert.

Wenn das Steuerprogramm startet, wird im Schritt S1 entschieden, ob der Luftzylinder für eine lange Zeit frei schwebend gewesen ist oder nicht.

Wenn der Luftzylinder für eine lange Zeit in Ruhe war, und zwar aufgrund von Betriebsferien beispielsweise, ändern sich die Bremscharakteristika des Bremsmechanismus, was bewirkt, daß die Anhaltegenauigkeit des Luft zylinders verschlechtert ist. Obwohl es schwierig ist, die Änderungen der Bremscharakteristika aufgrund des frei schwebenden Zustands des Luftzy linders für eine lange Zeit vorherzusagen, ist festgestellt worden, daß die Bremscharakteristika zu denjenigen vor der freien Aufhängung durch Wiederholen eines Ein-Aus-Vorgangs des Bremsmechanismus verschiedene Male (5 oder 6 Male) zurückgeführt werden kann. Deshalb wird, um die Anhalte genauigkeit zu verbessern, die sich aufgrund der freien Aufhängung des Luftzylinders für eine lange Zeit verschlechtert hat, ob nun der Luftzy linder für eine lange Zeit frei aufgehängt worden ist oder nicht, in dem Schritt S1 entschieden.

Falls der Luftzylinder nicht für eine lange Zeit frei aufgehängt worden ist, schreitet das Verfahren zum Schritt S3 fort, wobei, falls er für eine lange Zeit frei aufgehängt worden war, der Ein-Aus-Vorgang des Bremsmechanismus verschiedenen Male im Schritt S2 wiederholt wird, und danach schreitet das Verfahren zu Schritt S3 fort.

Im Schritt S3 wird das ansteuernde bzw. antreibende, mittels Solenoid gesteuerte Ventil 21 eingeschaltet. Zum Beispiel wird das antreibende, mittels Solenoid gesteuerte Ventil 21 zu der Position III umgeschaltet und demzufolge beginnt der Kolben 8 damit, sich nach rechts zu bewegen.

Im Schritt S4 werden die Position x und die Geschwindigkeit V des Kol bens 8 des Luftzylinders aus dem Eingangssignal von dem Positionssensor 9 berechnet und in den Computer eingegeben.

Im Schritt S5 wird ein vorhergesagter Überlaufabstand y_i aus dem vor hergesagten Überlaufabstand y_i-l in dem vorhergehenden Antrieb, der Zylindergeschwindigkeit V_i-l, wenn ein Bremssignal während des vorher gehenden Antriebs ausgegeben war, der Geschwindigkeit V_i des Zylinders, der angetrieben wird, und der Bremstotzeit t_lag unter der Verwendung der vorstehenden Gleichung (7) berechnet.

Im Schritt S6 wird entschieden, ob die vorstehende Gleichung (9), die sich auf den Zustand bezieht, der erfüllt werden muß, um ein Bremssignal auszugeben, unter Verwendung der Verschiebung x_t des Zylinders, der angetrieben werden soll, der Zylinderverschiebung x_t-l, die unmittelbar vor der vorliegenden Zeit eingegeben ist, der Zylinder-Stop-Zielverschie bung x_r und des vorhergesagten Überlaufabstand y_i, der im Schritt S5 berechnet ist, zufriedengestellt wird. Wenn die Bedingung der Glei chung (9) nicht zufriedengestellt wird, kehrt das Verfahren zum Schritt S4 zurück, wobei dann, falls sie zufriedengestellt wird, das Verfahren zu dem Schritt S7 fortschreitet.

Im Schritt S7 wird ein Bremssignal ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird das bremsende, mittels Solenoid gesteuerte Ventil 22 zu der Position II umgeschaltet. Demzufolge strömt komprimierte Luft in die Bremskammer 18 über die P- und A-Öffnungen des bremsenden, mittels Solenoid gesteuerten Ventils 22, wodurch ein Bremsvorgang eingeleitet wird. Zur gleichen Zeit wird das antreibende, mittels Solenoid gesteuerte Ventil 21 zu der Posi tion II zurückgeführt.

Im Schritt S8 werden die Verschiebung x_bp und die Geschwindigkeit V_pb des Zylinders zu dem Zeitpunkt einer Ausgabe des Bremssignals herange zogen.

Im Schritt S9 wird entschieden, ob der Zylinder durch den Bremsvorgang angehalten hat oder nicht. Falls der Zylinder angehalten hat, geht das Verfahren zu dem Schritt S10 über.

Im Schritt S10 wird die Verschiebung x_stop des Zylinders, der angehal ten ist, herangezogen.

Im Schritt S11 werden die Gleichung y_i-l=x_stop-x_bp und die Glei chung V_i-l=V_bp unter Verwendung der Daten, die in den Schritten S8 und S10 herangezogen sind, berechnet.

Ergebnisse der Berechnung, die im Schritt S11 ausgeführt ist, werden als Überlaufabstand y_i-l in dem vorhergehenden Antrieb und die Zylinderge schwindigkeit V_i-l zum Zeitpunkt der Ausgabe eines Bremssignals während des vorhergehenden Antriebs in einer Berechnung eines vorhergesagten Überlaufabstands in dem darauffolgenden Antrieb verwendet. Durch wieder holendes Lernen auf diese Art und Weise wird ein vorhergesagter Überlauf abstand bestimmt, der eine Geschwindigkeitsvariation ebenso berücksich tigt.

Im Schritt S12 wird ein Zurückziehsignal ausgegeben. Zu diesem Zeltpunkt wird das antreibende, Solenoid gesteuerte Ventil 21 zu der Position I umgeschaltet und das bremsende, Solenoid gesteuerte Ventil 22 wird auch zu der Position I umgeschaltet. Demzufolge strömt komprimierte Luft in die stangenseitige Kammer von dem Druckregulierventil 24 durch die P2- und B-Öffnungen des antreibenden, Solenoid gesteuerten Ventils 21 und die stangenseitige Öffnung 20 und komprimierte Luft strömt auch in die Bremskammer 18 von dem Druckregulierventil 24 durch die P- und A-Öff nungen des bremsenden, Solenoid gesteuerten Ventils 22. Demzufolge wird der Bremsvorgang des Bremsmechanismus aufgehoben und der Kolben 8 bewegt sich nach links.

Im Schritt S13 wird entschieden, ob der Zylinder zu dem Startpunkt zu rückgekehrt ist oder nicht, wo die Verschiebung x-O ist. Falls die Ant wort JA ist, geht das Verfahren zu Schritt S14 über.

Im Schritt S14 wird entschieden, ob das Steuerverfahren beendet werden sollte oder nicht. Falls die Antwort JA ist, wird das Verfahren beendet, wobei dann, wenn die Antwort NEIN ist, das Verfahren zu Schritt S3 zu rückkehrt.

Claims

1. Zylinder-Positionier-Steuergerät, das aufweist:

(a) eine Einrichtung zum Hereinnehmen einer Verschiebung x und einer Geschwindigkeit V eines Zylinders;
(b) eine Einrichtung zum Berechnen eines vorhergesagten Überlaufab stands y_i für einen vorliegenden Antrieb von einem vorhergesagten Überlaufabstand y_i-l in einem vorhergehenden Antrieb, einer Zylin dergeschwindigkeit V_i-lzu dem Zeitpunkt einer Ausgabe eines Brems signals während des vorhergehenden Antriebs und einer Geschwindig keit V_i des Zylinder, der angetrieben wird;
(c) eine Einrichtung zum Entscheiden, ob ein Zustand, der erfüllt werden soll, um ein Bremssignal auszugeben, erfüllt ist oder nicht, und zum Ausgeben eines Bremssignals, wenn der Zustand erfüllt ist;
(d) eine Einrichtung zum Hereinnehmen einer Verschiebung x_bp und einer Geschwindigkeit V_bp des Zylinders, wenn das Bremssignal ausge geben ist;
(e) eine Einrichtung zum Hereinnehmen einer Verschiebung x_stop des Zylinders, wenn er angehalten hat; und
(f) eine Einrichtung zum Berechnen eines vorhergesagten Überlaufab stands y_i-l und einer Zylindergeschwindigkeit V_i-l zum Zeitpunkt einer Ausgabe eines Bremssignals, die für eine Berechnung für einen darauffolgenden Antrieb aus der Verschiebung x_bp und der Geschwin digkeit V_bp des Zylinders verwendet wird, wenn das Bremssignals ausgegeben wurde und die Verschiebung x_stop des Zylinders anhielt.

2. Zylinder-Positionier-Steuergerät gemäß Anspruch 1, das weiterhin eine Einrichtung zum Entscheiden, ob der Zylinder frei schwebend für eine lange Zeit, unmittelbar nachdem ein Steuervorgang gestartet hat, war oder nicht, und zum Veranlassen eines Bremsmechanismus, einen Ein-Aus-Betrieb mehrere Male durchzuführen, wenn entschieden ist, daß der Zylinder für eine lange Zeit frei schwebend gewesen ist.

3. Zylinder-Positionier-Steuergerät gemäß Anspruch 1, wobei der vorher gesagte Überlaufabstand y_i unter Verwendung der nachfolgenden Glei chung berechnet wird, wobei eine Totzeit t_lag auch eingegeben ist: und die Bedingung, die erfüllt werden muß, um ein Bremssignal auszu geben, durch weitere Eingabe einer Verschiebung x_t des Zylinders, der angetrieben wird, einer Zylinderverschiebung x_t-l die unmit telbar vor einer vorliegenden Zeit eingegeben ist, und einer Zylin der-Stop-Zielverschiebung x_r und unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnet wird:(3x_t-x_t-1)//2<x_r-y_iund weiterhin der vorhergesagte Überlaufabstand y_i-l in dem vorher gehenden Antrieb und die Zylindergeschwindigkeit V_i-l zu dem Zeit punkt einer Ausgabe eines Bremssignals während des vorhergehenden Antriebs unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnet wird:y_i-l=x_stop-x_bp und V_i-l=V_bp

4. Zylinder-Positionier-Steuergerät gemäß Anspruch 2, wobei der vorher gesagte Überlaufabstand y_i unter Verwendung der nachfolgenden Glei chung berechnet wird, wobei eine Totzeit t_lag auch eingegeben ist: und die Bedingung, die erfüllt werden muß, um ein Bremssignal auszu geben, durch weitere Eingabe einer Verschiebung x_t des Zylinders, der angetrieben wird, einer Zylinderverschiebung x_t-l, die unmit telbar vor einer vorliegenden Zeit eingegeben ist, und einer Zylin der-Stop-Zielverschiebung x_r und unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnet wird:(3x_t-x_tt-l)/^2<x_r-y_iund weiterhin der vorhergesagte überlaufabstand y_i-l in dem vorher gehenden Antrieb und die Zylindergeschwindigkeit V_i-l zu dem Zelt punkt einer Ausgabe eines Bremssignals während des vorhergehenden Antriebs unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnet wird:y_i-l=x_stop-x_bp und V_i-l=V_bp.