JPH0526041B2 - - Google Patents
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- JPH0526041B2 JPH0526041B2 JP57225034A JP22503482A JPH0526041B2 JP H0526041 B2 JPH0526041 B2 JP H0526041B2 JP 57225034 A JP57225034 A JP 57225034A JP 22503482 A JP22503482 A JP 22503482A JP H0526041 B2 JPH0526041 B2 JP H0526041B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/2846—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using detection of markings, e.g. markings on the piston rod
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43115—Adaptive stopping
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Actuator (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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制御に関する。
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制御に関する。
従来技術
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
発明の目的
この発明は上述の欠点を克服した流体圧シリン
ダの位置決め制御装置を提供することを目的とす
る。すなわち、速度あるいは加速度に応じたオー
バラン量の変化を考慮して正確な位置決め（停
止）を行なえるようにしようとするものである。
また、移動設定値すなわち位置決めの目標値の大
きさに応じてオーバラン量を考慮して、如何なる
ストローク中間位置でも位置決めすることができ
るようにしようとするものである。すなわち移動
設定値（目標値）が極く僅かな距離であつても正
確な位置決めができるようにしようとするもので
ある。
ダの位置決め制御装置を提供することを目的とす
る。すなわち、速度あるいは加速度に応じたオー
バラン量の変化を考慮して正確な位置決め（停
止）を行なえるようにしようとするものである。
また、移動設定値すなわち位置決めの目標値の大
きさに応じてオーバラン量を考慮して、如何なる
ストローク中間位置でも位置決めすることができ
るようにしようとするものである。すなわち移動
設定値（目標値）が極く僅かな距離であつても正
確な位置決めができるようにしようとするもので
ある。
また、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
せることを目的とする。
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
せることを目的とする。
発明の概要
この発明に係る流体圧シリンダの位置決め装置
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、該ロツ
ドの移動速度を検出するための速度検出手段と、
該ロツドの移動加速度を検出するための加速度検
出手段と、位置決め目標値を設定するための設定
手段と、検出された速度及び加速度のデータを用
いて予測オーバラン量を決定する決定手段と、前
記位置検出手段で求められた位置データの値と前
記目標値のうち少なくとも一方を前記決定された
予測オーバラン量に応じて変更し、オーバラン補
償済の位置データ又は目標値データを求める補償
手段と、前記補償手段で補償した前記オーバラン
補償済の位置データ又は目標値データを少なくと
も一方の比較入力データとして用いて、前記ロツ
ドの位置と前記目標値との比較を行う比較手段
と、その比較結果に応じて前記シリンダの動きを
制御する駆動制御手段とを具えるものである。
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、該ロツ
ドの移動速度を検出するための速度検出手段と、
該ロツドの移動加速度を検出するための加速度検
出手段と、位置決め目標値を設定するための設定
手段と、検出された速度及び加速度のデータを用
いて予測オーバラン量を決定する決定手段と、前
記位置検出手段で求められた位置データの値と前
記目標値のうち少なくとも一方を前記決定された
予測オーバラン量に応じて変更し、オーバラン補
償済の位置データ又は目標値データを求める補償
手段と、前記補償手段で補償した前記オーバラン
補償済の位置データ又は目標値データを少なくと
も一方の比較入力データとして用いて、前記ロツ
ドの位置と前記目標値との比較を行う比較手段
と、その比較結果に応じて前記シリンダの動きを
制御する駆動制御手段とを具えるものである。
この発明によれば、検出された速度及び加速度
のロツドを用いて予測オーバラン量を決定し、こ
の予測オーバラン量に応じた補償を行うように、
位置データの値と目標値のうち少なくとも一方を
この予測オーバラン量に応じて変更し、オーバラ
ン補償済の位置データ又は目標値データを求め
る。そして、オーバラン補償済の位置データ又は
目標値データを少なくとも一方の比較入力データ
として用いて、ピストンロツド位置と目標値との
比較を行い、その比較結果に応じてシリンダの動
きを制御するようにしている。一例として、予測
オーバラン量に従つて目標値の手前でブレーキを
かけ、予測に従うオーバランを行なわせることに
より、目標値の通りに正確にロツドを位置決めす
る。速度と加速度の両方を考慮することにより、
極く僅かな目標値（第３図の立上り期間に属する
ような）に対してでもオーバラン量を予測するこ
とができ、従つて、そのような微細な目標値に対
する位置決めが可能となる。
のロツドを用いて予測オーバラン量を決定し、こ
の予測オーバラン量に応じた補償を行うように、
位置データの値と目標値のうち少なくとも一方を
この予測オーバラン量に応じて変更し、オーバラ
ン補償済の位置データ又は目標値データを求め
る。そして、オーバラン補償済の位置データ又は
目標値データを少なくとも一方の比較入力データ
として用いて、ピストンロツド位置と目標値との
比較を行い、その比較結果に応じてシリンダの動
きを制御するようにしている。一例として、予測
オーバラン量に従つて目標値の手前でブレーキを
かけ、予測に従うオーバランを行なわせることに
より、目標値の通りに正確にロツドを位置決めす
る。速度と加速度の両方を考慮することにより、
極く僅かな目標値（第３図の立上り期間に属する
ような）に対してでもオーバラン量を予測するこ
とができ、従つて、そのような微細な目標値に対
する位置決めが可能となる。
ロツド位置検出センサとしては、接触ローラの
スリツプによつて誤検出がなされることを防ぐた
めに、非接触型のセンサを用いるのが好ましい。
何故ならば、微細な位置決めにおいては位置検出
センサの精度が重要となるからである。そのよう
な非接触型のセンサとして、可変磁気抵抗型の直
線位置検出器を用いると好ましい。
スリツプによつて誤検出がなされることを防ぐた
めに、非接触型のセンサを用いるのが好ましい。
何故ならば、微細な位置決めにおいては位置検出
センサの精度が重要となるからである。そのよう
な非接触型のセンサとして、可変磁気抵抗型の直
線位置検出器を用いると好ましい。
微量の位置決めを可能にするための別の因子と
して、シリンダ起動時の初期飛び出し量をできる
だけ少なくすることが挙げられる。そのために、
シリンダの起動時において、先にブレーキを解放
し、遅れてシリンダ方向制御弁を前進もしくは後
退のためのオン位置に切換えるようにするのが好
ましい。
して、シリンダ起動時の初期飛び出し量をできる
だけ少なくすることが挙げられる。そのために、
シリンダの起動時において、先にブレーキを解放
し、遅れてシリンダ方向制御弁を前進もしくは後
退のためのオン位置に切換えるようにするのが好
ましい。
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、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具備するも
のである。これに対して、前述の予測オーバラン
量補償機能は予習機能であるとも言える。このよ
うな復習機能のために、例えば、位置決めが完了
した時に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
関連する偏差データを記憶する記憶手段と、前記
決定手段、補償手段、比較手段を含む信号経路内
に設けられたデータ値修正手段とを更に具え、前
記記憶手段で記憶された偏差データを次の位置決
め制御時に読み出して前記データ値修正手段にお
ける修正用パラメータとして用い、前記予測オー
バラン量または位置データまたは目標値データを
該偏差データに応じて修正するようにする。この
ような復習機能により、過去の経験を生かし、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。
め制御装置は、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具備するも
のである。これに対して、前述の予測オーバラン
量補償機能は予習機能であるとも言える。このよ
うな復習機能のために、例えば、位置決めが完了
した時に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
関連する偏差データを記憶する記憶手段と、前記
決定手段、補償手段、比較手段を含む信号経路内
に設けられたデータ値修正手段とを更に具え、前
記記憶手段で記憶された偏差データを次の位置決
め制御時に読み出して前記データ値修正手段にお
ける修正用パラメータとして用い、前記予測オー
バラン量または位置データまたは目標値データを
該偏差データに応じて修正するようにする。この
ような復習機能により、過去の経験を生かし、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。
実施例
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。
詳細に説明しよう。
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（実開昭59−23609号公報）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。この検出器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２１
ｂ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４図の例で は、Ａ相のコイルＡ１，Ａ２とＣ相のコイルＣ
１，Ｃ２とが隣合つて設けられており、Ｂ相のコ
イルＢ１，Ｂ２の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「Pn±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。
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（実開昭59−23609号公報）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。この検出器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２１
ｂ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４図の例で は、Ａ相のコイルＡ１，Ａ２とＣ相のコイルＣ
１，Ｃ２とが隣合つて設けられており、Ｂ相のコ
イルＢ１，Ｂ２の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「Pn±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。
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。
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。
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。
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。
位相ずれ量φが全角2πのときのロツド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の範囲内でのアブソリユー
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。
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の範囲内でのアブソリユー
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。
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。
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。
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の値はロツド位置の変化
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（または期間）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Dαが求まる。
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の値はロツド位置の変化
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（または期間）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Dαが求まる。
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。
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。
現在の速度データDv及び加速度データDα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
オーバラン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OVR
２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OVR１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
の例としては、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。
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
オーバラン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OVR
２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OVR１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
の例としては、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。
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
Dxo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Dxo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。
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
Dxo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Dxo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。
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Dxo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。
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Dxo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。
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の方を先に切換えてブレーキ
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。
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の方を先に切換えてブレーキ
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。
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。
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。
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）との誤差をもの都度記憶し、
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，Dxo）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Dxo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。
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）との誤差をもの都度記憶し、
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，Dxo）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Dxo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。
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
そのときの停止位置設定値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がゼロになつたとき、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。
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
そのときの停止位置設定値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がゼロになつたとき、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。
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。
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。
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。
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。
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
に与える。この修正演算は、例えば、回路２８か
らの予測オーバラン量OVRに対してRAM３６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）２６，２７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。
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
に与える。この修正演算は、例えば、回路２８か
らの予測オーバラン量OVRに対してRAM３６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）２６，２７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。
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。
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。
尚、修正演算回路３７を破線ブロツク３７ａ，
３７ｂ，３７ｃ，３７ｄで示す箇所に挿入しても
上述と同等の作用効果を実現できる。
３７ｂ，３７ｃ，３７ｄで示す箇所に挿入しても
上述と同等の作用効果を実現できる。
発明の効果
以上の通りこの発明によれば、ピストンロツド
の移動速度を考慮して予測オーバラン量を決定す
るので、速度に応じた停止制御によつて正確な位
置決めが可能となると共に、加速度をも考慮して
予測オーバラン量を決定するので、従来不可能で
あつた僅かな目標値（不安定な立上り期間に属す
るような目標値）に関しても正確な位置決めが行
なえるようになるという優れた効果を奏する。
の移動速度を考慮して予測オーバラン量を決定す
るので、速度に応じた停止制御によつて正確な位
置決めが可能となると共に、加速度をも考慮して
予測オーバラン量を決定するので、従来不可能で
あつた僅かな目標値（不安定な立上り期間に属す
るような目標値）に関しても正確な位置決めが行
なえるようになるという優れた効果を奏する。
また、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。
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。
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図は別の実施
例を第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。
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図は別の実施
例を第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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 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、 該ロツドの移動速度を検出するための速度検出
手段と、 該ロツドの移動加速度を検出するための加速度
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、 検出された速度及び加速度のデータを用いて予
測オーバラン量を決定する決定手段と、 前記位置検出手段で求められた位置データの値
と前記目標値のうち少なくとも一方を前記決定さ
れた予測オーバラン量に応じて変更し、オーバラ
ン補償済の位置データ又は目標値データを求める
補償手段と、 前記補償手段で補償した前記オーバラン補償済
の位置データ又は目標値データを少なくとも一方
の比較入力データとして用いて、前記ロツドの位
置と前記目標値との比較を行う比較手段と、 その比較結果に応じて前記シリンダの動きを制
御する駆動制御手段と を具える流体圧シリンダの位置決め制御装置。 ２ 前記シリンダはブレーキ付シリンダであり、
前記駆動制御手段は少なくとも該シリンダのブレ
ーキを制御するための信号を前記比較結果に応じ
て与えるものである特許請求の範囲第１項記載の
位置決め制御装置。 ３ 前記決定手段は、様々な速度に対応するオー
バラン量を予め記憶し、前記検出された速度に応
じて第１のオーバラン量データを読み出す第１の
記憶装置と、様々な加速度に対応するオーバラン
量を予め記憶し、前記検出された加速度に応じて
第２のオーバラン量データを読み出す第２の記憶
装置と、読み出された前記第１及び第２のオーバ
ラン量データを用いた所定の演算操作によつて前
記予測オーバラン量を決定する演算回路とを含む
ものである特許請求の範囲第２項記載の位置決め
制御装置。 ４ 前記演算回路は、前記設定手段で設定された
前記目標値に応じて前記第１及び第２のオーバラ
ン量データを夫々所定の比率で加算もしくは減算
することにより前記予測オーバラン量を求めるも
のである特許請求の範囲第３項記載の位置決め制
御装置。 ５ 前記演算回路は、前記設定手段で設定された
前記目標値が所定範囲の比較的短かい移動量に対
応しているとき前記第２のオーバラン量データを
選択し、対応していないとき前記第１のオーバラ
ン量データを選択し、選択したデータに従つて前
記予測オーバラン量を決定するものである特許請
求の範囲第３項記載の位置決め制御装置。 ６ 前記位置検出手段は、前記ロツドの直線位置
に応じた磁気抵抗変化を示し、この磁気抵抗に応
じた出力信号を生じる可変磁気抵抗型の直線位置
検出器と、この検出器の出力信号を直線位置を示
す位置データに変換する変換回路とを含むもので
あり、前記速度検出手段は、前記変換回路で求め
た位置データを用いて、この位置データの値の時
間的な変化分から速度を演算するものであり、前
記加速度検出手段は、前記速度検出手段で求めた
速度データの値の時間的な変化分から加速度を演
算するものである特許請求の範囲第１項記載の位
置決め制御装置。 ７ 前記駆動制御手段は、前記シリンダの起動時
において該シリンダの方向制御弁の切換えに先立
つて前記ブレーキを解放するよう制御するシーケ
ンス制御手段と、前記比較結果に応じて前記ブレ
ーキを作動させることにより前記シリンダのピス
トンロツドの停止制御を行なう手段とを含むもの
である特許請求の範囲第２項記載の位置決め制御
装置。 ８ 前記位置検出手段は、 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 を具えた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。 ９ 流立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、 該ロツドの移動速度を検出するための速度検出
手段と、 該ロツドの移動加速度を検出するための加速度
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、 検出された速度及び加速度のデータを用いて予
測オーバラン量を決定する決定手段と、 前記位置検出手段で求められた位置データの値
と前記目標値のうちの少なくとも一方を前記決定
された予測オーバラン量に応じて変更し、オーバ
ラン補償済の位置データ又は目標値データを求め
る補償手段と、 前記補償手段で補償した前記オーバラン補償済
の位置データ又は目標値データを少なくとも一方
の比較入力データとして用いて、前記ロツドの位
置と前記目標値との比較を行う比較手段と、 その比較結果に応じて前記シリンダの動きを制
御し、該シリンダのピストンロツドを前記目標値
に対応する位置に位置決めする制御手段とを具え
る流立圧シリンダの位置決め制御装置において、 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、 検出した誤差に関連する偏差データを記憶する
記憶手段と、 前記決定手段、補償手段、比較手段を含む信号
経路内に設けられたデータ値修正手段とを更に具
え、 前記記憶手段で記憶された偏差データを次の位
置決め制御時に読み出して前記データ値修正手段
における修正用パラメータとして用い、前記予測
オーバラン量または位置データまたは目標値デー
タを該偏差データに応じて修正するようにしたこ
とを特徴とする流体圧シリンダの位置決め制御装
置。 １０ 前記記憶手段は、前記目標値をアドレスと
して前記偏差データを記憶するものであり、前記
次の位置決め制御時においてはそのために設定さ
れた目標値をアドレスとして該記憶手段から前記
偏差データを読み出すようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第９項記載の流体圧シリンダの
位置決め制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57225034A JPS59117902A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 流体圧シリンダの位置決め制御装置 |
| DE8686111507T DE3381629D1 (de) | 1982-12-23 | 1983-12-17 | Positionierungssteuervorrichtung fuer einen fluidbetaetigten zylinder. |
| EP86111507A EP0212628B1 (en) | 1982-12-23 | 1983-12-17 | Positioning control device for a fluid powered cylinder |
| DE8383112729T DE3374580D1 (en) | 1982-12-23 | 1983-12-17 | Positioning control system for a fluid powered cylinder |
| EP83112729A EP0115008B1 (en) | 1982-12-23 | 1983-12-17 | Positioning control system for a fluid powered cylinder |
| US07/117,915 US4804913A (en) | 1982-12-23 | 1987-10-29 | Positioning control system for a fluid powered cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57225034A JPS59117902A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 流体圧シリンダの位置決め制御装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19203790A Division JPH0374604A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 流体圧シリンダの位置決め制御装置 |
| JP34364992A Division JPH0689761B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 流体圧シリンダの位置決め制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117902A JPS59117902A (ja) | 1984-07-07 |
| JPH0526041B2 true JPH0526041B2 (ja) | 1993-04-14 |
Family
ID=16823017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57225034A Granted JPS59117902A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 流体圧シリンダの位置決め制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4804913A (ja) |
| EP (2) | EP0212628B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59117902A (ja) |
| DE (2) | DE3381629D1 (ja) |
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