JPH048642B2 - - Google Patents
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- JPH048642B2 JPH048642B2 JP19203790A JP19203790A JPH048642B2 JP H048642 B2 JPH048642 B2 JP H048642B2 JP 19203790 A JP19203790 A JP 19203790A JP 19203790 A JP19203790 A JP 19203790A JP H048642 B2 JPH048642 B2 JP H048642B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は空気圧その他の流体圧シリンダの位
置決め制御装置に関し、特にシリンダストローク
の任意の位置で停止させることのできるものに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a positioning control device for a pneumatic or other fluid pressure cylinder, and particularly to one that can stop the cylinder at any position in its stroke.
従来は空気圧シリンダその他流体圧シリンダの
動作はフルストローク運動のみであつたが、最近
ではブレーキ付シリンダを用いることによつて任
意のストローク中間位置で停止させるようにする
ことが行なわれている。そのような従来技術の一
例を第1図及び第2図に示す。シリンダ1にはブ
レーキ2が設けられており、ブレーキ用電磁弁3
の切換えによつてブレーキ用シリンダ4が作動
し、これによりピストンロツド5にブレーキをか
けるようになつている。6はシンリンダ1のロツ
ド駆動方向を切換えるための方向制御弁であり、
7は空気源、8,9は駆動スピード制御用の絞り
弁、である。シリンダのストローク位置を検出す
るための検出部10は、ロツド5に常時接触して
該ロツド5の直線運動に追従して回転するローラ
10aと、このローラ10aの回転に応答してイ
ンクリメンタルパルスを発生するインクリメンタ
ルエンコーダ10b(第2図)とを含んでいる。
シリンダロツド5が原点位置にあるとき、原点セ
ツトスイツチ11によつてカウンタ12をリセツ
トし、以後エンコーダ10bから与えられるイン
クリメンタルパルスを該カウンタ12でカウント
する。カウンタ12のカウント値はシリンダロツ
ド位置を示しており、設定器13で設定された各
種動作の設定位置とこのカウント値とが比較回路
14で比較される。比較回路14の比較動作及び
ドライブ回路16の動作はシーケンス回路15に
よつて制御される。比較回路14の出力がドライ
ブ回路16に与えられ、方向制御弁6及びブレー
キ弁3を切換作動するためのドライブ信号が比較
結果に応じて該弁3,6に与えられる。例えば、
所望のストローク中間位置を設定器13で設定
し、検出部10を用いて測定したロツド5の現位
置がこの設定位置に一致したときブレーキ弁3を
切換えてブレーキ2を作動させ、同時に方向制御
弁7を中立位置に切換えて、ロツド5を停止す
る。
In the past, pneumatic cylinders and other fluid pressure cylinders operated only in full stroke motions, but recently cylinders with brakes have been used to stop the cylinders at arbitrary mid-stroke positions. An example of such prior art is shown in FIGS. 1 and 2. A brake 2 is provided in the cylinder 1, and a brake solenoid valve 3
By switching the brake cylinder 4, the brake cylinder 4 is actuated, thereby applying a brake to the piston rod 5. 6 is a directional control valve for switching the rod drive direction of cylinder cylinder 1;
7 is an air source, and 8 and 9 are throttle valves for controlling drive speed. The detection unit 10 for detecting the stroke position of the cylinder includes a roller 10a that constantly contacts the rod 5 and rotates following the linear motion of the rod 5, and generates incremental pulses in response to the rotation of the roller 10a. and an incremental encoder 10b (FIG. 2).
When the cylinder rod 5 is at the home position, the home set switch 11 resets the counter 12, and thereafter the counter 12 counts the incremental pulses given from the encoder 10b. The count value of the counter 12 indicates the cylinder rod position, and a comparison circuit 14 compares the set positions of various operations set by the setting device 13 with this count value. The comparison operation of the comparison circuit 14 and the operation of the drive circuit 16 are controlled by the sequence circuit 15. The output of the comparison circuit 14 is applied to a drive circuit 16, and a drive signal for switching the directional control valve 6 and the brake valve 3 is applied to the valves 3 and 6 according to the comparison result. for example,
A desired stroke intermediate position is set using the setting device 13, and when the current position of the rod 5 measured using the detection unit 10 matches this set position, the brake valve 3 is switched to operate the brake 2, and at the same time the directional control valve is switched. 7 to the neutral position and stop the rod 5.
ところで、ブレーキをかけてもロツド5はすぐ
には止まらず、オーバランが起こる。従来のもの
はこのオーバランの対策はあまり講じられてい
ず、せいぜい、オーバラン量を一定とみなして所
望の停止位置よりも一定距離手前の位置でブレー
キをかけるようにしていたにすぎなかつた。しか
し、実際はオーバラン量はロツド5の移動速度に
応じて異なり、また、移動開始時(立上り時)の
過渡期では加速度にも応じてオーバラン量が異な
る。ロツド5の移動開始時からの時間経過に伴な
う移動量を横軸にとり、これに対応する速度、加
速度、オーバラン量の変化の一例を第3図に示
す。このように、定速移動を意図しても立上りの
過渡期では、速度、加速度、オーバラン量が不安
定に変動する。例えば、この不安定期は立上りの
30mm程度の範囲である。 By the way, even if you apply the brakes, the Rod 5 will not stop immediately and will overrun. Conventional systems do not take many measures against this overrun, and at most they simply assume that the amount of overrun is constant and apply the brakes at a certain distance before the desired stopping position. However, in reality, the amount of overrun varies depending on the moving speed of the rod 5, and also varies depending on the acceleration during the transition period at the start of movement (rise). FIG. 3 shows an example of the corresponding changes in speed, acceleration, and overrun amount, with the horizontal axis representing the amount of movement of the rod 5 over time from the start of movement. As described above, even if the intention is to move at a constant speed, the speed, acceleration, and overrun amount fluctuate unstablely during the transition period of startup. For example, this unstable period is the beginning of
The range is about 30mm.
従つて、従来のものは速度に応じたオーバラン
量を考慮したブレーキ制御がなされていなかつた
ため、停止精度に限界があつた。また立上りの過
渡期では速度、加速度、オーバラン量が不安定で
予測不可能であつたため適正なブレーキ制御が困
難であつたため、従来はこの部分でロツド5を停
止させることはできなかつた。このことは、オー
バラン量の不安定のみを原因とするのではなく、
従来の起動法にも一因があつた。すなわち、従来
は、起動時にブレーキ解除と方向制御弁6の切換
えを同時に行なつていたため、ロツド5に駆動力
が与えられた状態で急激にブレーキ解除されるこ
とにより、ロツド5の初期飛び出し現象が激しか
つた。そのため立上り期間での細かな停止制御を
困難にしていた。 Therefore, since the conventional brake control system did not take into account the amount of overrun depending on the speed, there was a limit to the stopping accuracy. In addition, during the transition period of the start-up, the speed, acceleration, and overrun amount were unstable and unpredictable, making it difficult to perform appropriate brake control. Conventionally, it was not possible to stop the rod 5 at this portion. This is not only due to the instability of the overrun amount;
Conventional startup methods also played a role. In other words, in the past, the brake was released and the directional control valve 6 was switched at the same time at startup, so the sudden release of the brake while the driving force was applied to the rod 5 prevented the initial pop-out phenomenon of the rod 5. It was intense. This makes it difficult to perform fine stop control during the start-up period.
また、従来のロツド位置検出部10はローラ1
0aとロツド5の摩擦によつて変位が伝達される
ようになつていたため、スリツプが起きた場合、
位置検出が不正確となり、この点でも停止精度に
影響を与えていた。 Further, the conventional rod position detection section 10
Displacement was transmitted through friction between 0a and rod 5, so if a slip occurred,
Position detection became inaccurate, which also affected stopping accuracy.
特開昭56−86202号においては、上記のような
従来の空気圧シリンダの位置決め制御装置のため
の改善策が示されている。そこにおいては、位置
決め精度の向上のために、設定停止位置と実際の
停止位置との誤差を基にして、マイクロコンピユ
ータによつて予め記憶してあるエアシリンダの挙
動実験式及びデータにより演算を実行し、次回の
制動位置を求めるようにしている。なお、その際
に使用されるシリンダのリニア位置センサは第2
図に示されたようなインクリメンタルパルスをカ
ウントする方式のものである。 JP-A-56-86202 discloses an improvement to the conventional pneumatic cylinder positioning control device as described above. In order to improve positioning accuracy, calculations are performed based on the error between the set stop position and the actual stop position using experimental formulas and data for air cylinder behavior stored in advance by a microcomputer. Then, the next braking position is determined. In addition, the cylinder linear position sensor used at that time is the second one.
This is a system that counts incremental pulses as shown in the figure.
上記特開昭56−86202号のものは、設定停止位
置と実際の停止市との誤差を次回の位置決めに反
映させて制動位置の修正を行うので、一種の学習
方式と言えるが、そのため演算が複雑である、と
いう欠点があつた。つまり、マイクロコンピユー
タによつて予め記憶してあるエアシリンダの挙動
実験式及びデータを使用して、設定停止位置と実
際の停止位置との誤差をパラメータとして演算を
行わねばならないものである。そのため、予めか
なり正確なエアシリンダの挙動実験式を準備しな
ければならず、大変である。この挙動実験式は、
様々な作業環境、作業条件、負荷状態等に応じて
作成しなければならず、しかもその精度が悪い場
合は制御の精度に即影響するので、正確なもので
あることが要求される。
The above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 56-86202 corrects the braking position by reflecting the error between the set stop position and the actual stop position in the next positioning, so it can be said to be a kind of learning method. The drawback was that it was complicated. In other words, calculations must be performed using experimental air cylinder behavior equations and data stored in advance by a microcomputer, and using the error between the set stop position and the actual stop position as a parameter. Therefore, it is necessary to prepare a fairly accurate experimental formula for the behavior of the air cylinder in advance, which is difficult. The experimental formula for this behavior is
It must be created according to various work environments, work conditions, load conditions, etc., and if it is inaccurate, it will immediately affect the accuracy of control, so it is required to be accurate.
また、シリンダの位置検出がインクリメンタル
パルスカウント方式であるため、位置検出精度に
難があり、例えば、停電等の電源遮断が起こつた
場合は、シリンダを原点に戻さねばならない等の
問題点がある。 Further, since the position of the cylinder is detected by an incremental pulse count method, there is a problem in the accuracy of position detection, and for example, in the event of a power interruption such as a power outage, the cylinder must be returned to its original position.
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
前回の位置決め誤差を考慮してその後の位置決め
制御において的確な修正を行なう学習機能を具備
することにより、位置決め精度を向上させるよう
にしたものにおいて、学習機能のための演算を格
別の挙動実験式を準備することなく簡単に行える
ようにした流体圧シリンダの位置決め制御装置を
提供しようとするものである。 This invention was made in view of the above points,
The system improves positioning accuracy by providing a learning function that takes into account the previous positioning error and makes appropriate corrections in subsequent positioning control. It is an object of the present invention to provide a fluid pressure cylinder positioning control device that can be easily positioned without any preparation.
また、この発明は、そのような学習機能を具備
したものにおいて、シリンダの位置検出を正確に
ら行い、位置決め精度の向上を図るようにした流
体圧シリンダの位置決め制御装置を提供しようと
するものである。 Furthermore, the present invention provides a positioning control device for a fluid pressure cylinder that is equipped with such a learning function and that accurately detects the position of the cylinder and improves positioning accuracy. be.
この発明に係る流体圧シリンダの位置決め制御
装置は、流体圧シリンダにおけるピストンロツド
の直線位置を検出するための位置検出手段と、位
置決め目標値を設定するための設定手段と、前記
位置検出手段で求められた位置データと前記目標
値との関係に応じて、前記シリンダに対して停止
命令を供給し、該シリンダのピストンロツドの位
置を前記目標値に対応する位置に位置決めする制
御手段と、オフセツトデータを記憶し、出力する
記憶手段と、このオフセツトデータに応じて、前
記制御手段において前記停止命令を供給するタイ
ミングを決定する要因の1又は複数を修正し、こ
れにより、該停止命令の供給タイミングが制御さ
れるようにする修正手段と、前記停止命令に従つ
て前記ピストンロツドの停止位置決めが完了した
とき前記目標値に対する実際のピストンロツド停
止位置の誤差を検出する手段と、検出した誤差を
前記オフセツトデータに加減累算し、前記記憶手
段に記憶する該オフセツトデータの値を更新する
演算手段とを具えたものである。
A positioning control device for a fluid pressure cylinder according to the present invention includes a position detection means for detecting a linear position of a piston rod in a fluid pressure cylinder, a setting means for setting a positioning target value, and a position detection means for detecting a linear position of a piston rod in a fluid pressure cylinder. control means for supplying a stop command to the cylinder in accordance with the relationship between the set position data and the target value, and positioning the piston rod of the cylinder at a position corresponding to the target value; In accordance with the storage means for storing and outputting the stop command, and the offset data, one or more of the factors that determine the timing of supplying the stop command are modified in the control means, thereby adjusting the supply timing of the stop command. means for detecting an error in the actual piston rod stop position relative to the target value when the stop positioning of the piston rod is completed in accordance with the stop command; and calculating means for adding/subtracting and accumulating the offset data and updating the value of the offset data stored in the storage means.
また、この発明に係る流体圧シリンダの位置決
め制御装置は、流体圧シリンダと、該シリンダ内
で直線移動可能なピストン及び該ピストンに接続
されたロツドと、複数の1次コイル及び2次コイ
ルを有し、前記シリンダに固定され、前記ロツド
に対して相対的に移動可能なコイル部と、前記ロ
ツドの位置に応じて前記コイル部の磁気回路にお
ける磁気抵抗を変化させるために、前記ロツドに
設けられた磁気抵抗変化部材と、位相のずれた複
数の基準交流信号によつて前記各1次コイルを個
別に励磁する回路と、前記各1次コイルに対応す
る2次コイルの出力を合計して、前記ロツドの相
対的直線位置に従つて前記基準交流信号を位相シ
フトした出力信号を発生する出力回路と、前記基
準交流信号の所定の1つと前記出力回路からの出
力信号との位相差を検出し、検出した位相差デー
タをピストンロツド位置データとして出力する回
路と、位置決め目標値を設定するための設定手段
と、前記前記ピストンロツド位置データと前記目
標値との関係に応じて、前記シリンダに対して停
止命令を供給し、該シリンダのピストンロツドの
位置を前記目標値に対応する位置に位置決めする
制御手段と、前記停止命令に従つて前記ピストン
ロツドの停止位置決めが完了したとき前記目標値
に対する実際のピストンロツド停止位置の誤差を
検出し、この検出誤差に応じてその後の前記制御
手段における前記停止命令の供給タイミングを制
御する学習手段とを具えたものである。 Further, a positioning control device for a fluid pressure cylinder according to the present invention includes a fluid pressure cylinder, a piston that is linearly movable within the cylinder, a rod connected to the piston, and a plurality of primary coils and secondary coils. a coil portion fixed to the cylinder and movable relative to the rod; and a coil portion provided on the rod for changing the magnetic resistance in the magnetic circuit of the coil portion depending on the position of the rod. a magnetoresistive variable member, a circuit that individually excites each of the primary coils using a plurality of phase-shifted reference AC signals, and a sum of the outputs of the secondary coils corresponding to each of the primary coils, an output circuit for generating an output signal that is phase-shifted from the reference AC signal according to the relative linear position of the rod; and detecting a phase difference between a predetermined one of the reference AC signals and the output signal from the output circuit. a circuit for outputting the detected phase difference data as piston rod position data; a setting means for setting a positioning target value; control means for supplying a command to position the piston rod of the cylinder at a position corresponding to the target value, and an actual piston rod stop position relative to the target value when the stop positioning of the piston rod is completed according to the stop command; and learning means for detecting an error in the detection error and controlling the subsequent timing of supplying the stop command to the control means in accordance with the detected error.
まず、第1の発明は、ピストンロツドの停止位
置決めが完了したとき目標位置に対する実際のピ
ストンロツド停止位置の誤差を検出し、この検出
誤差に応じてその後の位置決め制御を修正する学
習機能、つまり過去の経験を生かす復習機能を行
うにあたつて、学習機能のための演算を格別の挙
動実験式を準備することなく簡単に行えるように
したことを指向するものである。
First, the first invention has a learning function that detects an error in the actual piston rod stop position with respect to the target position when piston rod stop positioning is completed, and corrects subsequent positioning control according to this detected error, that is, based on past experience. In performing the review function that makes the most of the learning function, the aim is to make it possible to easily perform calculations for the learning function without preparing special behavioral experimental formulas.
すなわち、位置データと目標値との関係に応じ
て、シリンダに対して停止命令を供給し、該シリ
ンダのピストンロツドの位置を目標値に対応する
位置に位置決めする制御手段において、修正手段
を適用し、オフセツトデータに応じて、前記停止
命令を供給するタイミングを決定する要因の1又
は複数を修正し、これにより、該停止命令の供給
タイミングが制御されるようにする、ことは上記
従来の方式と同様である。しかし、本発明では、
オフセツトデータの作成に関して特徴を有してい
る。すなわち、停止目標値と実際の停止位置との
誤差を前記オフセツトデータに加減累算し、記憶
手段に記憶する該オフセツトデータの値を更新す
ることを特徴とするものである。この加減累算に
より、絶えず、前回使用したオフセツトデータが
そのときの誤差に応じて修正され、常にそのとき
の作業条件や環境等に最適の修正値を提供するこ
とになる。 That is, in the control means that supplies a stop command to the cylinder according to the relationship between the position data and the target value and positions the piston rod of the cylinder at a position corresponding to the target value, the correction means is applied, Modifying one or more of the factors that determine the timing of supplying the stop command according to the offset data, thereby controlling the supply timing of the stop command, is different from the conventional method described above. The same is true. However, in the present invention,
It has features regarding the creation of offset data. That is, the present invention is characterized in that the error between the stop target value and the actual stop position is added to and subtracted from the offset data, and the value of the offset data stored in the storage means is updated. Through this addition and subtraction, the previously used offset data is constantly corrected in accordance with the error at that time, and the optimum correction value is always provided for the working conditions, environment, etc. at that time.
演算は単なる誤差の加減累算であるため、極め
て簡単であり、格別の挙動実験式を準備する必要
がない。また、単に前回の位置決めにおける停止
誤差をそのままオフセツトデータとして使用する
場合に比べて格段に精度のよいものとなる。 Since the calculation is simply the addition and subtraction of errors, it is extremely simple, and there is no need to prepare special experimental behavioral formulas. Furthermore, the accuracy is much better than when the stopping error in the previous positioning is simply used as offset data.
第2の発明においては、非接触的にシリンダピ
ストンロツド位置を検出することができ、精度が
よいものとなる。また、ロツドの相対的直線位置
に従つて電気的基準交流信号を位相シフトした出
力信号を発生し、両者の位相差を検出し、検出し
た位相差データをピストンロツド位置データとす
るので、アブソリユート位置検出となり、停電等
においても原点復帰させる必要がなくなる。ま
た、位相方式であるから、温度等環境変動による
誤差が少なく、電圧レベルが検出位置に対応する
ような電圧レベル方式に比べてはるかに精度の良
い位置検出が可能となる。 In the second invention, the cylinder piston rod position can be detected in a non-contact manner, resulting in high accuracy. In addition, an output signal is generated by phase-shifting the electrical reference AC signal according to the relative linear position of the rod, the phase difference between the two is detected, and the detected phase difference data is used as piston rod position data, so absolute position detection is possible. Therefore, there is no need to return to the origin even in the event of a power outage. Furthermore, since it is a phase method, there are fewer errors due to environmental fluctuations such as temperature, and it is possible to detect a position with much higher accuracy than a voltage level method in which the voltage level corresponds to the detected position.
以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例
を詳細に説明しよう。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第4図において、符号1〜4、6〜9は第1図
に示された同一符号のものと同じである。シリン
ダ1に対するピストンロツド21の相対的な直線
位置を検出するための検出部20は、非接触で該
ロツド位置を検出し得るものであり、実願昭57−
117826号明細書に示されたような可変磁気抵抗型
のシリンダ位置検出器から成る。この検出部20
は、軸方向にずれた所定の配置で配設された4個
の1次コイルA1〜D1と、これに対応して設け
られた2次コイルA2〜D2とをケーシング22
に収納して成るコイル部を含み、このコイル部は
シリンダ1の端部においてコイルの円筒空間がロ
ツド21と同心になるように該ロツド21を該コ
イル空間にスライド自在に貫通させた状態で固定
されている。ロツド21は、シリンダ1内のピス
トン21eを一端に取付けた円柱形の心棒21a
と、この心棒21aの周囲に軸方向に交互に嵌着
された複数の所定幅の環状の磁性リング21b及
び環状の非磁性スペーサ21cと、これらの最外
周に嵌着された円筒状の非磁性体から成るスリー
ブ21dとを含んでいる。非磁性スペーサ21c
は固形の非磁性物質または空気である。一例とし
て、各磁性リング21bの長さ(幅)は「P/2」
(Pは任意の数)であり、スペーサ21cも同様
であり、交互配列における1ピツチ分の間隔は
「P」である。この実施例において、コイルは4
つの相で動作するように設けられている。これら
の相を便宜上A、B、C、Dなる符号を用いて区
別する。ロツド21の磁性リング21bの位置に
応じて各相A〜Dに生じるリラクタンスが90度づ
つずれるようになつており、例えばA相をコサイ
ン相とすると、B相はサイン相、C相はマイナス
コサイン相、D相はマイナスサイン相、となるよ
うになつている。第4図の実施例では、各相A〜
D毎に個別に1次コイルA1〜D1及び2次コイ
ルA2〜D2が設けられている。各コイルの長さ
は磁性リング21bの長さにほぼ等しく、「P/2」
である。第1図の例では、A相のコイルA1,A
2とC相のコイルC1,C2とが隣合つて設けら
れており、B相のコイルB1,B2とD相のコイ
ルD1,D2も隣合つて設けられている。また、
A相とB相またはC相とD相のコイルの間隔は
「P(n±1/4」(nは任意の自然数)である。この
構成によつて、ロツド21(詳しくは磁性リン
グ)の直線変位に応じて各相A〜Dにおける磁気
回路のリラクタンスが変化し、しかもそのリラク
タンス変化の位相は各相毎に90度づつずれる(従
つてA相とC相では180度ずれ、B相とD相とで
も180度ずれる)ようになつている。例えばA相
とC相の1次コイルA1及びC1を正弦信号
sinωtによつて互いに逆相で励磁し、2次コイル
A2及びC2の出力を同相で加算する。B相とD
相も上述と同様に、1次コイルB1,D1を余弦
信号cosωtで逆相励磁し、2次コイルB2,D2
の出力を同相加算する。2次コイルの出力は最終
的に加算され、出力信号Yを得る。一方、これに
限らず、A相とC相の1次コイルA1,C1を正
弦信号sinωtによつて同相で励磁し、2次コイル
A2,C2を逆相接続し、B相とD相の1次コイ
ルB1,D1を余弦信号cosωtによつて同相で励
磁し、2次コイルB2,D2を逆相接続し、最終
的に2次コイル出力を加算するようにしてもよ
い。 In FIG. 4, numerals 1 to 4 and 6 to 9 are the same as those shown in FIG. 1. The detection unit 20 for detecting the relative linear position of the piston rod 21 with respect to the cylinder 1 is capable of detecting the position of the piston rod 21 in a non-contact manner.
It consists of a variable magnetic resistance type cylinder position detector as shown in Japanese Patent No. 117826. This detection section 20
The four primary coils A1 to D1 arranged in a predetermined arrangement shifted in the axial direction and the corresponding secondary coils A2 to D2 are mounted in a casing 22.
The coil part is fixed at the end of the cylinder 1 with the rod 21 slidably penetrating the coil space so that the cylindrical space of the coil is concentric with the rod 21. has been done. The rod 21 is a cylindrical shaft 21a with a piston 21e inside the cylinder 1 attached to one end.
A plurality of annular magnetic rings 21b and an annular non-magnetic spacer 21c of a predetermined width are alternately fitted around the mandrel 21a in the axial direction, and a cylindrical non-magnetic spacer is fitted around the outermost periphery of these rings. It includes a sleeve 21d consisting of a body. Non-magnetic spacer 21c
is a solid non-magnetic substance or air. As an example, the length (width) of each magnetic ring 21b is "P/2"
(P is an arbitrary number), and the same applies to the spacer 21c, and the interval of one pitch in the alternate arrangement is "P". In this example, the coils are 4
It is arranged to operate in two phases. For convenience, these phases are distinguished using symbols A, B, C, and D. The reluctance generated in each phase A to D is shifted by 90 degrees depending on the position of the magnetic ring 21b of the rod 21. For example, if the A phase is a cosine phase, the B phase is a sine phase, and the C phase is a negative cosine phase. The phase and D phase are designed to be negative sign phases. In the embodiment of FIG. 4, each phase A~
Primary coils A1 to D1 and secondary coils A2 to D2 are provided for each coil D. The length of each coil is approximately equal to the length of the magnetic ring 21b, and is "P/2".
It is. In the example of Fig. 1, the A-phase coils A1, A
2 and C-phase coils C1, C2 are provided adjacent to each other, and B-phase coils B1, B2 and D-phase coils D1, D2 are also provided adjacently. Also,
The interval between the A-phase and B-phase or C-phase and D-phase coils is "P (n±1/4" (n is any natural number). With this configuration, the distance between the rod 21 (more specifically, the magnetic ring) is The reluctance of the magnetic circuit in each phase A to D changes according to the linear displacement, and the phase of the reluctance change shifts by 90 degrees for each phase (therefore, the phase A and C are shifted by 180 degrees, and the phase B and For example, the primary coils A1 and C1 of the A phase and C phase are connected to a sine signal.
They are excited in opposite phases by sinωt, and the outputs of the secondary coils A2 and C2 are added in phase. B phase and D
As for the phase, the primary coils B1 and D1 are excited in opposite phase with the cosine signal cosωt, and the secondary coils B2 and D2 are excited in the same way as described above.
Add the outputs of in-phase. The outputs of the secondary coils are finally summed to obtain the output signal Y. However, the present invention is not limited to this, and the primary coils A1 and C1 of the A phase and C phase are excited in the same phase by the sine signal sinωt, the secondary coils A2 and C2 are connected in opposite phases, and the The secondary coils B1 and D1 may be excited in the same phase by the cosine signal cosωt, the secondary coils B2 and D2 may be connected in opposite phases, and finally the secondary coil outputs may be added.
検出部20の出力信号Yは、下記式に示すよう
にロツド21における磁性リング21bの直線位
置に応じた位相角φだけ基準交流信号(sinωtま
たはcosωt)を位相シフトしたものとなる。その
理由は、各相A〜Dのリラクタンスが90度づつず
れており、かつ一方の対(A、C)と他方の対
(B、D)の励磁信号の電気的位相が90度ずれて
いるためである。 The output signal Y of the detection unit 20 is obtained by phase-shifting the reference AC signal (sinωt or cosωt) by a phase angle φ corresponding to the linear position of the magnetic ring 21b in the rod 21, as shown in the following equation. The reason for this is that the reluctance of each phase A to D is shifted by 90 degrees, and the electrical phases of the excitation signals of one pair (A, C) and the other pair (B, D) are shifted by 90 degrees. It's for a reason.
Y=Ksin(ωt+φ)
Kは諸種の条件に応じて定まる定数である。上
記式で表わされた出力信号Yの基準信号sinωtに
対応する位相ずれφを測定することにより、ロツ
ド21の位置を検出することができる。 Y=Ksin(ωt+φ) K is a constant determined depending on various conditions. By measuring the phase shift φ corresponding to the reference signal sinωt of the output signal Y expressed by the above equation, the position of the rod 21 can be detected.
位相ずれ量φが全角2πのときロツド21の変
位量は磁性リング21bの1ピツチ長Pに相当す
る。すなわち、信号Yにおける電気的位相ずれ量
φによれば、距離Pの範囲内でアブソリユートな
直線位置が検出できるのである。距離Pを越えて
アブソリユートな直線位置を求めたい場合は、適
宜任意の手段(この検出精度は距離Pを1単位と
する粗いものでもよい)を併設してロツド21に
おける個々の磁性リング21bの絶対番地を求
め、この各リング21bの絶対番地と上述の位相
ずれφにもとづく直線位置検出値との組合せを用
いればよい。 When the amount of phase shift φ is 2π in full width, the amount of displacement of the rod 21 corresponds to one pitch length P of the magnetic ring 21b. That is, according to the electrical phase shift amount φ in the signal Y, an absolute linear position can be detected within the range of the distance P. If you want to find the absolute linear position beyond the distance P, use any appropriate means (this detection accuracy may be rough, with distance P being one unit) to find the absolute linear position of each magnetic ring 21b in the rod 21. It is sufficient to obtain the address and use a combination of the absolute address of each ring 21b and the detected linear position value based on the above-mentioned phase shift φ.
第5図において、検出部20の出力信号Yが変
換回路23に与えられ、上述の電気的位相ずれ量
φが測定される。この測定値がロツド21の現在
位置(シリンダストローク位置)を示すデータ
DXとして出力される。ロツド21の移動速度及
び加速度を検出するために速度検出回路24及び
加速度検出回路25が設けられている。この実施
例では、速度及び加速度検出用の専用のセンサは
設けられていず、ロツド位置検出データDXを利
用して速度を検出し、検出した速度データDVを
利用して加速度を検出するようになつている。そ
のために、位置データDXが速度検出回路24に
入力され、速度検出回路24から出力された速度
データDVが加速度検出回路25に入力される。 In FIG. 5, the output signal Y of the detection section 20 is given to the conversion circuit 23, and the above-mentioned electrical phase shift amount φ is measured. This measured value is data indicating the current position (cylinder stroke position) of the rod 21.
Output as DX . A speed detection circuit 24 and an acceleration detection circuit 25 are provided to detect the moving speed and acceleration of the rod 21. In this embodiment, a dedicated sensor for detecting speed and acceleration is not provided, and the rod position detection data DX is used to detect the speed, and the detected speed data DV is used to detect the acceleration. It's getting old. For this purpose, position data DX is input to the speed detection circuit 24, and speed data DV output from the speed detection circuit 24 is input to the acceleration detection circuit 25.
ロツド21が任意の位置で静止している場合は
位置データDXはその位置を示す値を維持し、変
化しない。ロツド21が或る速度で移動している
場合は、位置データDXの値はロツド市置の変化
に従つて時間的に変化する。従つて、速度検出回
路24において所定単位時間(または期間)当り
の位置データDXの変化分を演算することにより
速度データDVが求まる。また、加速度検出回路
25において所定単位時間(また期間)当りの速
度データDVの変化分を演算することにより加速
度データD〓が求められる。 When the rod 21 is stationary at an arbitrary position, the position data DX maintains the value indicating the position and does not change. When the rod 21 is moving at a certain speed, the value of the position data DX changes over time in accordance with changes in the rod position. Therefore, the velocity data DV is determined by calculating the change in the position data DX per predetermined unit time (or period) in the velocity detection circuit 24. Furthermore, the acceleration data D can be obtained by calculating the amount of change in the velocity data D V per predetermined unit time (or period) in the acceleration detection circuit 25.
オーバランROM(もしくはRAM)26は、
様々な速度値に対応するオーバラン量を予め記憶
したものである。同じく、オーバランROM(も
しくはRAM)27は様々な加速度値に対応する
オーバラン量を予め記憶したものである。ここ
で、オーバラン量とは、ブレーキ2の作動開始位
置から実際にロツド21が停止する位置までの距
離であり、このオーバラン量を様々な速度及び加
速度に対応して予め測定し(学習させ)、これを
ROM(またはRAM)26,27に記憶してお
く。一例として第3図に示したように、オーバラ
ン量は加速度が有る場合は(つまり立上り期間で
は)ほぼ加速度に従属して(速度も適宜加味され
て)決定される。また、定速期間に入ると、ほぼ
そのときの速度に応じてオーバラン量が決定され
る。従つて、速度及び加速度のみならず、停止さ
せようとする位置がどこであるか、つまり移動設
定量がどれだけであるか、ということもオーバラ
ン量を予測する場合に重要となる。 The overrun ROM (or RAM) 26 is
Overrun amounts corresponding to various speed values are stored in advance. Similarly, the overrun ROM (or RAM) 27 stores in advance overrun amounts corresponding to various acceleration values. Here, the overrun amount is the distance from the start position of the brake 2 to the actual stop position of the rod 21, and this overrun amount is measured (learned) in advance corresponding to various speeds and accelerations. this
It is stored in the ROM (or RAM) 26 and 27. As an example, as shown in FIG. 3, when there is acceleration (that is, during the rising period), the overrun amount is determined almost in dependence on the acceleration (speed is also taken into consideration as appropriate). Furthermore, when entering the constant speed period, the overrun amount is determined approximately according to the speed at that time. Therefore, in predicting the amount of overrun, it is important not only to determine the speed and acceleration, but also to determine the position at which the vehicle is to be stopped, that is, the set amount of movement.
現在の速度データDV及び加速度データD〓に応
じてROM26,27から夫々読み出されたオー
バラン量データOVR1,OVR2はオーバラン量
演算回路28に与えられる。オーバラン量演算回
路28は、現速度に応じた予測オーバラン量デー
タOR1と、現加速度に応じた予測オーバラン量
データOR2と、設定器29で設定された移動設
定値(目標値)SXとをパラメータとして実際の
オーバラ量を予測するデータOVRを、計算、選
択、混合等を含む演算操作によつて求める。一例
として、演算回路28では、移動設定値SXが所
定の立上り期間に属している場合は加速度に対応
したオーバラン量データOVR2をOVRとして選
択し、属していない場合は速度に対応したオーバ
ラン量データOVR1をOVRとして選択する。別
の一例として、加速度に対応するデータOVR2
と速度に対応するデータOVR1とを夫々移動設
定値SXに応じた所定の比率で混合したものを
OVRとして出力する。この場合は、移動設定値
SXに応じてVOR1用及びOVR2用の比率デー
タを夫々読み出すメモリを設けるとよい。更に別
の例として、速度に対応するデータOVR1と加
速度に対応するデータOVR2のうち大きい方を
OVRとして選択するようにしてもよい。更に別
の例として、移動設定値SXに対応して予測オー
バラン量を読み出すメモリを含み、このメモリか
ら読み出したデータをOVR1及びOVR2に応じ
て適宜増減してOVRとして出力してもよい。ま
た、更に別の例として、上述の各例において、移
動設定値SXの代わりに移動開始時から現在時点
までの時間データ(または位置データDXを用い
てもよい。また、上記各例において移動設定値
SXは原点からの絶対値であつても任意の移動開
始点からの変位量であつてもよい。 Overrun amount data OVR1 and OVR2 read from the ROMs 26 and 27, respectively, in accordance with the current speed data DV and acceleration data D≦ are given to an overrun amount calculation circuit 28. The overrun amount calculation circuit 28 uses the predicted overrun amount data OR1 according to the current speed, the predicted overrun amount data OR2 according to the current acceleration, and the movement setting value (target value) S X set by the setting device 29 as parameters. The data OVR that predicts the actual amount of overlap is obtained by calculation, selection, mixing, etc. As an example, the arithmetic circuit 28 selects the overrun amount data OVR2 corresponding to the acceleration when the movement set value S Select OVR1 as OVR. As another example, data OVR2 corresponding to acceleration
and data OVR1 corresponding to the speed are mixed at a predetermined ratio according to the movement setting value S
Output as OVR. In this case, it is preferable to provide a memory for reading out the ratio data for VOR1 and OVR2, respectively, according to the movement setting value SX. As yet another example, the larger of data OVR1 corresponding to velocity and data OVR2 corresponding to acceleration is
It may be selected as OVR. As another example, it may include a memory for reading out the predicted overrun amount corresponding to the movement setting value S X , and the data read from this memory may be appropriately increased or decreased according to OVR1 and OVR2 and output as OVR. As still another example, in each of the above examples, time data (or position data D Movement setting value
S X may be an absolute value from the origin or a displacement amount from an arbitrary movement start point.
補償演算回路30は、位置データDXの値をオ
ーバラン量予測データOVRに応じて増加または
減少し、予測されるオーバラン分を補償した値
DX0に変更する。比較回路31は、オーバラン補
償済みの位置データDX0と設定器29で設定され
た移動設定値SXつまり停止設定位置とを比較す
る。この比較タイミングあるいは比較条件等はシ
ーケンス回路32によつてシリンダ1の全体のシ
ーケンス動作に従つて制御される。比較回路31
の出力はドライブ回路33に与えられ、比較結果
に応じて方向制御弁6、ブレーキ弁3の切換駆動
がなされる。 The compensation calculation circuit 30 increases or decreases the value of the position data D
D Change to X0 . The comparison circuit 31 compares the overrun-compensated position data D X0 with the movement setting value S X set by the setting device 29, that is, the stop setting position. This comparison timing, comparison conditions, etc. are controlled by the sequence circuit 32 according to the overall sequence operation of the cylinder 1. Comparison circuit 31
The output is given to the drive circuit 33, and the direction control valve 6 and the brake valve 3 are switched depending on the comparison result.
例えば、移動設定値SXが5mmで、現位置デー
タDXが3mmまで来たときに速度、加速度及び設
定値SXによつて決定されたオーバラン量予測デ
ータOVRがプラス2mmであつたとすると、その
ときの補償済み位置データDX0が5mmとなり、比
較回路31から一致出力が生じ、ロツド21を停
止させるためにブレーキ2がかけられる。このブ
レーキタイミングからほぼ2mmのオーバランが生
じ、望みの5mmの位置でロツド21が停止する。
速度、加速度及び移動設定値を考慮してブレーキ
制御を行なうので、立上り期間(第3図参照)内
の僅かな距離(例えば数mm乃至数10mm)でも移動
設定値SXとして設定することができ、その位置
で正しく停止させることが可能である。 For example, if the movement setting value S X is 5 mm, and when the current position data D The compensated position data D X0 at that time becomes 5 mm, a matching output is generated from the comparator circuit 31, and the brake 2 is applied to stop the rod 21. An overrun of approximately 2 mm occurs from this brake timing, and the rod 21 stops at the desired position of 5 mm.
Since brake control is performed in consideration of speed, acceleration, and travel set value, it is possible to set the travel set value S , it is possible to stop it correctly at that position.
ところで、シーケンス回路32は、ロツド21
の移動を開始したときの初期飛び出し量を最小に
抑えるために、方向切換弁6とブレーキ弁3の切
換タイミングを幾分ずらすように制御する。すな
わち、ブレーキ弁3の方の先を切換えてブレーキ
2を解放しておき、その後方向制御弁6を前進ま
たは後退のためのオン位置に切換えてロツド21
の移動を開始する。このようにすれば、ロツド2
1が移動開始する瞬間においてブレーキ2による
反作用が働かず、ロツド21が比較的滑らかに動
き出し、初期飛び出しを少なくすることができ
る。初期飛び出し量が少なくなれば、立上り期間
における停止制御可能な領域が増し、より一層僅
かな設定値SXでも設定可能となる。 By the way, the sequence circuit 32 is connected to the rod 21.
In order to minimize the initial amount of protrusion when the brake valve starts moving, the switching timings of the directional control valve 6 and the brake valve 3 are controlled to be shifted somewhat. That is, the end of the brake valve 3 is switched to release the brake 2, and then the directional control valve 6 is switched to the on position for forward or backward movement, and the rod 21 is turned on.
start moving. If you do this, Rod 2
At the moment when the rod 1 starts moving, the reaction by the brake 2 does not work, and the rod 21 starts moving relatively smoothly, making it possible to reduce the initial popping out. If the initial protrusion amount is reduced, the range in which stop control is possible during the rising period increases, and even a smaller set value S X can be set.
尚、補償演算回路30では移動設定値(目標
値)SXの方を増減補償する(例えば予測オーバ
ラン量分だけ減少する)ようにしてもよい。更
に、現在位置データDXと目標値SXの両方を夫々
適量補償しても同等のオーバラン補償効果を得る
ことができる。 Note that the compensation calculation circuit 30 may increase or decrease the movement set value (target value) S X (for example, decrease it by the amount of predicted overrun). Furthermore, the same overrun compensation effect can be obtained by compensating both the current position data D X and the target value S X by appropriate amounts.
ところで、シリンダの負荷条件の変動あるいは
経年変化その他の要因によつて、速度あるいは加
速度と実際のオーバラン量との関係が、オーバラ
ンROM(またはRAM)26,27に記憶された
ものとは異なつてくることがある。このようにオ
ーバランROM26,27の記憶内容そのものが
誤差を含むようになつた場合は、上述の構成だけ
では正確な停止位置決めを行なうことが困難とな
る。この問題の解決のためには、この発明に従つ
て位置決めされた実際の停止位置とそのときの設
定位置(目標位置)との誤差をその都度記憶し、
その次の位置決め制御の際に最新の上記誤差を用
いて予測オーバラン量OVR(あるいはOVR1,
OVR2,DX0)を修正してやり、修正した予測オ
ーバラン量を用いて位置データDX0の補償演算を
行なうようにするとよい。そのような予測オーバ
ラン量の学習修正は、一例として、第5図の実施
例の一部分を第6図に示すように変更することに
より実現できる。 By the way, due to variations in cylinder load conditions, aging, and other factors, the relationship between speed or acceleration and the actual overrun amount may differ from that stored in the overrun ROM (or RAM) 26, 27. Sometimes. If the stored contents of the overrun ROMs 26 and 27 begin to contain errors as described above, it becomes difficult to perform accurate stop positioning using only the above-mentioned configuration. In order to solve this problem, the error between the actual stop position determined according to the present invention and the set position (target position) at that time is memorized each time,
The predicted overrun amount OVR (or OVR1,
OVR2, D X0 ) may be corrected, and the corrected predicted overrun amount may be used to perform a compensation calculation for the position data D X0 . Such learning and correction of the predicted overrun amount can be realized, for example, by changing a part of the embodiment shown in FIG. 5 as shown in FIG. 6.
第6図において、誤差演算回路34は、シリン
ダ1のピストンロツド21が停止制御(ブレーキ
制御)の後完全に停止したとき、停止位置決めさ
れた実際の位置(DXがこれを表わしている)と
そのときの停止市設定値SXとを比較し、両者間
の誤差を正負符号付きで求めるためのものであ
る。停止検出回路35はそれまで移動していたロ
ツド21が完全に停止したことを検出し、誤差演
算回路34に演算命令を与える。この検出は速度
データDVがゼロになつたこと、あるいはブレー
キ作動時からの一定の時間経過等にもとづき行な
える。誤差演算回路34では演算命令にもとづき
現位置データDXと設定値SXとの差を演算し、そ
の結果を誤差データとして偏差演算回路38に与
える。偏差演算回路38の他の入力には、今行な
つたばかりの停止位置決め制御で使用した偏差デ
ータ(正負符号付き)がバツフアレジスタ39を
介して与えられ、この偏差データの値を回路34
からの誤差データの値に応じて増減変更する。こ
の演算回路38は演算回路34と同様に回路35
からの演算命令に従つて演算可能化される。偏差
演算回路38から出力された偏差データはRAM
(読出し/書込み可能なメモリ)36のデータ入
力に与えられる。RAM36のアドレス入力には
設定値(目標値)SXが与えられており、書き込
み命令入力には停止検出回路35から回路34,
38に与えられた演算命令と同じものが与えられ
る。従つて、シリンダの停止位置決め完了時に回
路34で求められた設定位置に対する実際の停止
位置の誤差に関連した偏差データが、RAM36
におけるその設定位置に対応するアドレスに書き
込まれる。もし、位置決めが正確であつたなら
ば、演算回路34から出力された誤差データはゼ
ロであり、演算回路38からRAM36に与えら
れる偏差データはバツフア39から与えられたも
のと同じである。位置決めに誤差があつた場合
は、回路34の出力誤差データはその誤差に応じ
た正または負の値をもち、バツフア39からの古
い偏差データの値が誤差データ値に応じて変更
(増加または減少)される。 In FIG. 6, when the piston rod 21 of the cylinder 1 completely stops after stop control (brake control), the error calculation circuit 34 calculates the actual stop position (represented by D This is to compare the current stop city setting value S The stop detection circuit 35 detects that the rod 21, which had been moving until then, has completely stopped, and provides a calculation command to the error calculation circuit 34. This detection can be performed based on the fact that the speed data D V has become zero, or on the lapse of a certain amount of time since the brake was applied. The error calculation circuit 34 calculates the difference between the current position data D X and the set value S X based on the calculation instruction, and provides the result to the deviation calculation circuit 38 as error data. The deviation data (with positive and negative signs) used in the stop positioning control just performed is given to the other input of the deviation calculation circuit 38 via the buffer register 39, and the value of this deviation data is input to the circuit 34.
Increase or decrease depending on the value of error data from. This arithmetic circuit 38 is a circuit 35 similar to the arithmetic circuit 34.
It is enabled for calculation according to the calculation instruction from . The deviation data output from the deviation calculation circuit 38 is stored in RAM.
(Read/Writable Memory) Provided to 36 data inputs. A set value (target value) S
The same arithmetic instruction as that given to 38 is given. Therefore, the deviation data related to the error of the actual stop position with respect to the set position determined by the circuit 34 when the cylinder stop positioning is completed is stored in the RAM 36.
is written to the address corresponding to its setting position in . If the positioning is accurate, the error data output from the arithmetic circuit 34 is zero, and the deviation data given from the arithmetic circuit 38 to the RAM 36 is the same as that given from the buffer 39. If there is an error in positioning, the output error data of the circuit 34 has a positive or negative value depending on the error, and the value of the old deviation data from the buffer 39 changes (increases or decreases) depending on the error data value. ) to be done.
バツフアレジスタ39は、RAM36から読み
出された偏差データを一時記憶するもので、この
記憶は少なくとも前記演算回路34,38におけ
る誤差及び偏差の演算が終了するまで保持され
る。 The buffer register 39 temporarily stores the deviation data read from the RAM 36, and this storage is held at least until the calculation of the error and deviation in the calculation circuits 34 and 38 is completed.
RAM36は位置決め制御を行なつている間中
読み出しモードにされるようになつており、位置
決め制御中に適宜の回路例えばシーケンス回路3
2から読み出し命令信号が与えられる。従つて、
そのときの位置決め制御において設定されている
目標位置SXに対応するアドレスから偏差データ
が読み出される。こうして読み出される偏差デー
タは、今回アドレス入力された目標設定位置SX
の値と同じ値の目標設定位置に関して過去におい
てなされた最新の位置決め結果に応じて上述のよ
うにして求められ記憶されたものである。従つて
シリンダ1の現在の負荷条件あるいは動作条件を
できる限り反映している最良の偏差データであ
る。こうしてRAM36から読み出された偏差デ
ータは、もし今回の位置決め制御においてこの偏
差データに応じた追加の補償(位置データDXを
更に進めるまたは遅らせること)を行なわなかつ
たならば、この偏差データと同量もしくはそれに
近い誤差が設定位置SXと実際の停止位置との間
に生じる可能性が大きいことを示している。 The RAM 36 is kept in read mode while positioning control is being performed, and an appropriate circuit such as the sequence circuit 3 is read during positioning control.
A read command signal is given from 2. Therefore,
Deviation data is read from the address corresponding to the target position S X set in the positioning control at that time. The deviation data read in this way is the target setting position S
This is determined and stored as described above in accordance with the latest positioning results made in the past regarding the target setting position having the same value as the value of . Therefore, it is the best deviation data that reflects the current load conditions or operating conditions of the cylinder 1 as much as possible. The deviation data read out from the RAM 36 in this way would be the same as this deviation data if additional compensation (further advancing or delaying the position data D This indicates that there is a high possibility that an error of 0.5 or close to it will occur between the set position S X and the actual stop position.
オーバラン量演算回路28と補償演算回路30
との間には修正演算回路37が設けられており、
位置決め制御を行なつている間中前記RAM36
から与えられる最新の偏差データに従つて、回路
28からの予測オーバラン量OVRの値を修正し、
修正された予測オーバラン量を補償演算回路30
に与えられる。この修正演算は、例えば、回路2
8からの予測オーバラン量OVRに対してRAM3
6からの最新偏差データを加算または減算するこ
とによつて行なわれる。前述の通り、RAM36
に記憶された偏差データは、速度及び加速度に対
応するオーバランROM(またはRAM)26,2
7のテーブルを作成したときのシリンダの負荷そ
の他条件に対する最新に知り得た該諸条件の変動
分に対応している。従つて、上述の修正によつ
て、そのようなシリンダ諸条件の変動分を相殺し
た予測オーバラン量を得ることができる。こうし
て修正された予測オーバラン量を用いて第5図の
例と同様の位置データDXの進相または遅相補償
を行なうことにより、シリンダ諸条件の変動を補
償して本発明を実施することができる。 Overrun amount calculation circuit 28 and compensation calculation circuit 30
A correction calculation circuit 37 is provided between the
While performing positioning control, the RAM 36
Correct the value of the predicted overrun amount OVR from the circuit 28 according to the latest deviation data given from
Compensation calculation circuit 30 for the corrected predicted overrun amount
given to. This correction operation is performed, for example, in circuit 2
RAM3 for the predicted overrun amount OVR from 8
This is done by adding or subtracting the latest deviation data from 6. As mentioned above, RAM36
The deviation data stored in the overrun ROM (or RAM) 26, 2 corresponding to speed and acceleration
This corresponds to the latest known changes in the cylinder load and other conditions when the table No. 7 was created. Therefore, by the above-described modification, it is possible to obtain a predicted overrun amount that offsets such fluctuations in cylinder conditions. By using the predicted overrun amount corrected in this way to compensate for the phase advance or phase delay of the position data D can.
一方、RAM36からバツフアレジスタ39に
与えられた偏差データは、上述の修正、補償演算
が行なわれているときつまり位置決め制御中は使
用されないが、その後、停止位置決めが完了した
ときに該偏差をそのときの位置決め誤差に応じて
変更するために前述の通り偏差演算回路38で利
用される。 On the other hand, the deviation data given from the RAM 36 to the buffer register 39 is not used when the above-mentioned correction and compensation calculations are being performed, that is, during positioning control, but after that, when the stop positioning is completed, the deviation data is As described above, it is used by the deviation calculation circuit 38 in order to change it according to the positioning error at the time.
なお、修正演算回路37を破線ブロツク37
a,37b,37c,37dで示す箇所に挿入し
ても詳述と同等の作用効果を実現できる。 Note that the correction arithmetic circuit 37 is indicated by a broken line block 37.
Even if it is inserted at the locations indicated by a, 37b, 37c, and 37d, the same effect as described in detail can be achieved.
以上の通り、この発明によれば、復習機能を具
備したことにより、過去の位置決めにおける誤差
を認識して、その誤差がでないようにその後の位
置決め制御においては修正変更制御を行なうの
で、個別のシリンダ毎にその使用条件や使用状
態、負荷状態等を反映させた最適の制御を行なう
ことができ、位置決め精度を向上させることがで
きる。しかも、その場合に、停止目標値と実際の
停止位置との誤差をオフセツトデータ加減累算し
て、該オフセツトデータの値を絶えず更新するよ
うにしているので、格別の挙動実験式やデータ等
を予め準備する必要がなく、極めて簡単である。
また、単に前回の位置決めにおける停止誤差をそ
のままオフセツトデータとして使用する場合に比
べて格段に精度のよいものとなる。
As described above, according to the present invention, by providing the review function, errors in past positioning are recognized and corrective change control is performed in subsequent positioning control to eliminate the errors. Optimum control can be performed that reflects the usage conditions, usage status, load status, etc. for each use, and positioning accuracy can be improved. Moreover, in this case, the error between the stop target value and the actual stop position is accumulated by adding and subtracting offset data, and the value of the offset data is constantly updated. It is extremely simple as there is no need to prepare anything in advance.
Furthermore, the accuracy is much better than when the stopping error in the previous positioning is simply used as offset data.
更に、この発明によれば、非接触的に、かつ位
相方式で、アブソリユートに、シリンダピストン
ロツド位置を検出することができるので、復習機
能と併せて用いることにより、より一層精度が良
く、かつ信頼性の高い位置決めを行うことができ
る。 Furthermore, according to the present invention, the cylinder piston rod position can be detected absolutely in a non-contact manner and using a phase method, so when used in conjunction with the review function, even higher accuracy and accuracy can be achieved. Highly reliable positioning can be performed.
第1図は従来のブレーキ付空気圧シリンダの側
断面図及び流体圧回路図、第2図は第1図のブレ
ーキ付空気圧シリンダの位置決定の制御系の従来
例を示す電気的ブロツク図、第3図は空気圧シリ
ンダにおける移動量(移動設定値)に応じた速度
及び加速度及びオーバラン量の特性の一例を示す
グラフ、第4図はこの発明の一実施例に係るブレ
ーキ付空気シリンダの側断面図及び流体圧回路
図、第5図は同実施例における位置決め制御系の
一例を示す電気的ブロツク図、第6図はこの発明
の要部実施例を示すもので、第5図の変更箇所に
つき抽出して示す電気的ブロツク図、である。
1……シリンダ、2……ブレーキ、3……ブレ
ーキ弁、4……ブレーキ用シリンダ、5,21…
…ピストンロツド、6……方向制御弁、7……空
気源、8,9……絞り弁、20……位置検出部、
21a……ロツドの心棒、21b……磁性リン
グ、21c……非磁性スペーサ、21d……非磁
性スリーブ、21e……ピストン、24……速度
検出回路、25……加速度検出回路、26,27
……オーバランROM、28……オーバラン量演
算回路、29……設定器、30……補償演算回
路、31……比較回路、32……シーケンス回
路、33……ドライブ回路、34……誤差演算回
路、36……偏差データRAM、37……修正演
算回路。
Fig. 1 is a side sectional view and fluid pressure circuit diagram of a conventional pneumatic cylinder with a brake, Fig. 2 is an electrical block diagram showing a conventional example of a control system for determining the position of the pneumatic cylinder with a brake shown in Fig. The figure is a graph showing an example of the characteristics of speed, acceleration, and overrun amount according to the amount of movement (movement setting value) in a pneumatic cylinder, and FIG. The fluid pressure circuit diagram, FIG. 5 is an electrical block diagram showing an example of the positioning control system in the same embodiment, and FIG. FIG. 2 is an electrical block diagram shown in FIG. 1... Cylinder, 2... Brake, 3... Brake valve, 4... Brake cylinder, 5, 21...
... Piston rod, 6 ... Direction control valve, 7 ... Air source, 8, 9 ... Throttle valve, 20 ... Position detection section,
21a... Rod shaft, 21b... Magnetic ring, 21c... Non-magnetic spacer, 21d... Non-magnetic sleeve, 21e... Piston, 24... Speed detection circuit, 25... Acceleration detection circuit, 26, 27
... Overrun ROM, 28 ... Overrun amount calculation circuit, 29 ... Setting device, 30 ... Compensation calculation circuit, 31 ... Comparison circuit, 32 ... Sequence circuit, 33 ... Drive circuit, 34 ... Error calculation circuit , 36...deviation data RAM, 37... correction calculation circuit.
Claims (1)
線位置を検出するための位置検出手段と、 位置決め目標値を設定するための設定手段と、 前記位置検出手段で求められた位置データと前
記目標値との関係に応じて、前記シリンダに対し
て停止命令を供給し、該シリンダのピストンロツ
ドの位置を前記目標値に対応する位置に位置決め
する制御手段と、 オフセツトデータを記憶し、出力する記憶手段
と、 このオフセツトデータに応じて、前記制御手段
において前記停止命令を供給するタイミングを決
定する要因の1又は複数を修正し、これにより、
該停止命令の供給タイミングが制御されるように
する修正手段と、 前記停止命令に従つて前記ピストンロツドの停
止位置決めが完了したとき前記目標値に対する実
際のピストンロツド停止位置の誤差を検出する手
段と、 検出した誤差を前記オフセツトデータに加減累
算し、前記記憶手段に記憶する該オフセツトデー
タの値を更新する演算手段と を具えた流体圧シリンダの位置決め制御装置。 2 前記修正手段は、少なくとも前記位置データ
と前記目標値の一方の値を修正するものである特
許請求の範囲第1項記載の流体圧シリンダの位置
決め制御装置。 3 流体圧シリンダと、 該シリンダ内で直線移動可能なピストン及び該
ピストンに接続されたロツドと、 複数の1次コイル及び2次コイルを有し、前記
シリンダに固定され、前記ロツドに対して相対的
に移動可能なコイル部と、 前記ロツドの位置に応じて前記コイル部の磁気
回路における磁気抵抗を変化させるために、前記
ロツドに設けられた磁気抵抗変化部材と、 位相のずれた複数の基準交流信号によつて前記
各1次コイルを個別に励磁する回路と、 前記各1次コイルに対応する2次コイルの出力
を合計して、前記ロツドの相対的直線位置に従つ
て前記基準交流信号を位相シフトした出力信号を
発生する出力回路と、 前記基準交流信号の所定の1つと前記出力回路
からの出力信号との位相差を検出し、検出した位
相差データをピストンロツド位置データとして出
力する回路と、 位置決め目標値を設定するための設定手段と、 前記前記ピストンロツド位置データと前記目標
値との関係に応じて、前記シリンダに対して停止
命令を供給し、該シリンダのピストンロツドの位
置を前記目標値に対応する位置に位置決めする制
御手段と、 前記停止命令に従つて前記ピストンロツドの停
止位置決めが完了したとき前記目標値に対する実
際のピストンロツド停止位置の誤差を検出し、こ
の検出誤差に応じてその後の前記制御手段におけ
る前記停止命令の供給タイミングを制御する学習
手段と を具えた流体圧シリンダの位置決め制御装置。 4 前記学習手段は、前記位置決めが完了した時
に前記目標値に対する実際のピストンロツド停止
位置の誤差を検出する手段と、検出した誤差に基
づくオフセツトデータを記憶し、このオフセツト
データを次の位置決め制御時に読み出す記憶手段
と、このオフセツトデータに応じて、前記制御手
段において前記停止命令を供給するタイミングを
決定する要因の1又は複数を修正し、これによ
り、該停止命令の供給タイミングが制御されるよ
うにした修正手段とを含むものである特許請求の
範囲第3項記載の流体圧シリンダの位置決め制御
装置。 5 前記修正手段は、少なくとも前記位置データ
と前記目標値の一方の値を修正するものである特
許請求の範囲第4項記載の流体圧シリンダの位置
決め制御装置。[Claims] 1. Position detection means for detecting the linear position of the piston rod in the fluid pressure cylinder; Setting means for setting a positioning target value; Position data obtained by the position detection means and the target. control means for supplying a stop command to the cylinder in accordance with the relationship with the target value and positioning the piston rod of the cylinder to a position corresponding to the target value; and a memory for storing and outputting offset data. and modifying, in response to the offset data, one or more of the factors determining the timing of supplying the stop command in the control means, thereby:
correcting means for controlling the supply timing of the stop command; means for detecting an error in the actual piston rod stop position relative to the target value when the stop positioning of the piston rod is completed in accordance with the stop command; a calculation means for adding and subtracting the error to the offset data and updating the value of the offset data stored in the storage means. 2. The positioning control device for a fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein the correction means corrects at least one of the position data and the target value. 3. A fluid pressure cylinder, a piston that is linearly movable within the cylinder, a rod connected to the piston, and a plurality of primary coils and secondary coils, fixed to the cylinder and relative to the rod. a coil portion that is movable according to the rod; a magnetoresistive variable member provided on the rod for changing the magnetic resistance in the magnetic circuit of the coil portion depending on the position of the rod; and a plurality of phase-shifted standards. A circuit that individually excites each of the primary coils with an alternating current signal and an output of a secondary coil corresponding to each of the primary coils are summed to produce the reference alternating current signal according to the relative linear position of the rod. an output circuit that generates an output signal that is phase-shifted; and a circuit that detects a phase difference between a predetermined one of the reference AC signals and the output signal from the output circuit, and outputs the detected phase difference data as piston rod position data. and a setting means for setting a positioning target value; supplying a stop command to the cylinder according to the relationship between the piston rod position data and the target value, and adjusting the position of the piston rod of the cylinder to the target value. control means for positioning the piston rod at a position corresponding to the target value; and detecting an error in the actual piston rod stop position relative to the target value when the stop positioning of the piston rod is completed in accordance with the stop command, and determining the subsequent position according to the detected error. A positioning control device for a fluid pressure cylinder, comprising: learning means for controlling supply timing of the stop command in the control means. 4. The learning means includes means for detecting an error in the actual piston rod stop position with respect to the target value when the positioning is completed, and storing offset data based on the detected error and using this offset data in the next positioning control. one or more of the factors that determine the timing of supplying the stop command in the control means according to the storage means read at the time and the offset data, thereby controlling the supply timing of the stop command. 4. A positioning control device for a fluid pressure cylinder according to claim 3, comprising a correction means as described above. 5. The fluid pressure cylinder positioning control device according to claim 4, wherein the correction means corrects at least one of the position data and the target value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19203790A JPH0374604A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Positioning control device for fluid pressure cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19203790A JPH0374604A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Positioning control device for fluid pressure cylinder |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57225034A Division JPS59117902A (en) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | Positioning control device of fluid pressure cylinder |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21749690A Division JPH03237301A (en) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | Position detector for liquid pressure cylinder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374604A JPH0374604A (en) | 1991-03-29 |
| JPH048642B2 true JPH048642B2 (en) | 1992-02-17 |
Family
ID=16284556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19203790A Granted JPH0374604A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Positioning control device for fluid pressure cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0374604A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7463235B2 (en) * | 2020-09-01 | 2024-04-08 | 株式会社Ihiアグリテック | Agricultural machinery |
| WO2025243575A1 (en) * | 2024-05-24 | 2025-11-27 | 川崎重工業株式会社 | Hydraulic system |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19203790A patent/JPH0374604A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374604A (en) | 1991-03-29 |
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