DE102005031732A1

DE102005031732A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Pneumatikzylindern

Info

Publication number: DE102005031732A1
Application number: DE102005031732A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Yajima; Nobuhiro Fujiwara; Yoshiyuki Suzuki
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2025-07-08
Also published as: CN100545464C; KR20060050035A; US7210394B2; CN1737381A; FR2874410A1; DE102005031732B4; US20060037466A1; KR100622939B1; FR2874410B1; JP4457299B2; JP2006057724A

Abstract

Die Erfindung verbessert die Antwortgeschwindigkeit, indem eine Regelabweichung und eine Störung verhindert wird, auch wenn das Volumen einer Druckkammer eines Pneumatikzylinders sich dramatisch ändert. DOLLAR A Bei einem Verfahren zur Regelung eines Pneumatikzylinders, bei dem Luft zu und von Druckkammern des Pneumatikzylinders durch Luftservoventile zugeführt bzw. abgeführt wird, wird der Druck in den Druckkammern durch Drucksensoren erfasst, Signale der erfassten Drücke werden zu einer Steuerung zurückgeführt, und der Öffnungsgrad der Luftservoventile wird durch entsprechende PID-Regler der Steuerung auf der Basis entsprechender Differenzen zwischen Soll-Werten und Ist-Werten eingestellt, wobei die Verschiebung der Stange des Pneumatikzylinders durch einen Verschiebungssensor erfasst wird. Ein erfasstes Verschiebungssignal wird zu der Steuerung zurückgeführt, so dass eine Zunahme des PID-Reglers immer gemäß dem Verschiebungssignal geändert wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung eines Pneumatikzylinders durch ein Luftservoventil.
4 zeigt ein Anschlussbeispiel einer Vorrichtung zur Regelung einer Schubkraft eines Pneumatik- oder Luftzylinders durch ein Luftservoventil. Die Vorrichtung weist einen Luft- oder Pneumatikzylinder 1, ein Dreiwege-Luftservoventil 2, das mit einer kopfseitigen Druckkammer 1a des Pneumatikzylinders 1 verbunden ist, eine Druckluftquelle 3, die mit dem Luftservoventil 2 und einer stangenseitigen Druckkammer 1b über einen Regler 4 verbunden ist, eine Regelung 5 zur Regelung des Luftservoventils 2 durch einen PID-Regler 5a (vgl. 5), einen Drucksensor 6 zur Fassung eines Luftdruckes in der kopfseitigen Druckkammer 1a und Rückführung eines Druckerfassungssignals an die Regelung 5, und einen Positionssensor 7 zur Erfassung der Position eines Kolbens 1c des Pneumatikzylinders 1.
Wenn das Luftservoventil 2 durch die Regelung 5 in eine erste Position, die in der Zeichnung links dargestellt ist, geschaltet wird und Druckluft der kopfseitigen Druckkammer 1a des Pneumatikzylinders 1 zugeführt wird, bewegen sich der Kolben 1c und eine Stange 1d des Pneumatikzylinders 1 in der Zeichnung vorwärts, d.h. nach rechts. Hierbei wird ein Druck in der kopfseitigen Druckkammer 1a durch den Drucksensor 6 erfasst. Die Position des Kolbens 1c wird durch den Positionssensor 7 erfasst. Jeweilige Erfassungssignale werden zu der Regelung 5 zurückgeführt. Durch Aufbringen einer notwendigen Verstärkung (Verstärkungsfaktor) auf einen Unterschied zwischen einem Drucksollwert und dem erfassten Istwert des Druckes in dem PID-Regler 5a der Regelung 5 und durch Regelung des Luftservoventils 2 wird eine Regelung auf der Basis der Position des Kolbens 1c durchgeführt. Hierbei wird das Luftservoventil 2 entsprechend einem Regelsignal, auf welches die Verstärkung aufgegeben wurde, mit einem Öffnungsgrad geöffnet. Der Druck in der Druckkammer 1a des Zylinders 1 wird entsprechend dem Öffnungsgrad über die Luftdurchflussrate geregelt.
5 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Regelung einer Schubkraft des Pneumatikzylinders 1 durch Regelung des Druckes in der Druckkammer 1a. Hierbei bezeichnet "Pi" einen Sollwert, "Kp" eine proportionale Zunahme des PID-Reglers 5a, "G(S)" eine Übertragungsfunktion des Luftservoventils 2, "V" ein Volumen der Druckkammer, "1/VS" eine Übertragungsfunktion des Luftzylinders 1, "a" eine Konstante, "T" eine Zeitkonstante, "S" den Laplace-Operator, "Q" eine veränderbare Variable, "Po" eine geregelte Variable und "Kc" eine Rückführungsverstärkung. Das Blockdiagramm wird später im Detail erläutert im Zusammenhang mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung.
Bei der oben beschriebenen Regelung eines Pneumatikzylinders durch das Luftservoventil ist es jedoch aufgrund der schlechten Ansprechgeschwindigkeit durch den stetigen Unterschied zwischen einem Sollwert und einem gemessenen Istwert und aufgrund von Störeinflüssen schwierig, den Pneumatikzylinder genau zu regeln. Da das Volumen (Tankvolumen) der Druckkammer, das als Last wirkt, sich entsprechend der Positionsänderung des Kolbens dramatisch ändert, besteht das Problem, dass die Regelung des Pneumatikzylinders nicht gleichmäßig durchgeführt wird. Außerdem bewirkt ein kleines oder großes Volumen der Druckkammer eine unstabile oder schlechte Ansprechgeschwindigkeit des Regelsystems.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine innovative Regelung vorzuschlagen, mit der ein Pneumatikzylinder genau geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist ein Regelverfahren zur Regelung eines Luftzylinders vorgesehen, so dass Luft, die wenigstens einer Druckkammer des Pneumatikzylinders durch wenigstens ein Servoventil zugeführt bzw. von dieser abgeführt wird, wobei ein Druck in der Druckkammer durch einen Drucksensor erfasst wird, wobei ein Signal des erfassten Druckes zu einer Regelung zurückgeführt wird und wobei der Öffnungsgrad des Luftservoventils durch wenigstens einen PID-Regler der Regelung auf der Basis einer Differenz zwischen einem Sollwert und einem erfassten Istwert eingestellt wird, wobei eine Verschiebung einer Stange des Luftzylinders durch einen Verschiebungssensor erfasst wird, und lediglich eine Verstärkung des PID-Reglers immer auf der Basis eines Verschiebungserfassungssignals geändert wird.

Hierbei kann eine proportionale Verstärkung proportional zu der Verschiebung der Stange geändert werden.

Erfindungsgemäß wird Luft von den beiden kopfseitigen- und stangenseitigen Druckkammern des Pneumatikzylinders durch zwei entsprechende Luftservoventile zugeführt und abgeführt, und Verstärkungen der PID-Regler, die den jeweiligen Luftservoventilen zugeordnet sind, können gemäß einem Erfassungssignal des Verschiebungssensors geändert werden.

Zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ist erfindungsgemäß zudem eine Regelvorrichtung für einen Pneumatikzylinder vorgesehen, die einen Pneumatikzylinder, wenigstens ein Luftservoventil, das Luft zu und von wenigstens einer Druckkammer des Pneumatikzylinders zuführt bzw. abführt, einen Drucksensor, der einen Druck in der Druckkammer erfasst, einen Verschiebungssensor, der eine Verschiebung einer Stange des Luftzylinders erfasst, und eine Regelung, die das Luftservoventil mit wenigstens einem PID-Regler auf der Basis einer Differenz zwischen einem erfassten Druckwert, der von dem Drucksensor zurückgeführt wird, und einem Sollwert regelt, wobei eine Verstärkung des PID-Reglers immer in Abhängigkeit von einem Erfassungssignal des Verschiebungssensors geändert wird.

Hierbei kann die proportionale Verstärkung proportional zu der Verschiebung der Stange geändert werden.

Erfindungsgemäß ist zudem eine Regelvorrichtung vorgesehen, mit zwei Luftservoventilen und zwei Drucksensoren, wobei jedes Paar mit der kopfseitigen oder der stangenseitigen Druckkammer des Pneumatikzylinders verbunden ist, zwei PID-Reglern entsprechend den jeweiligen Luftservoventilen und dem einzelnen Verschiebungssensor.

Da die Verschiebung der Stange des Luftsensors erfindungsgemäß durch den Verschiebungssensor erfasst wird und lediglich die Verstärkung des PID-Reglers immer auf der Basis eines Verschiebungssignals geändert wird, auch wenn sich das Volumen der Druckkammer des Luftzylinders dramatisch ändert oder selbst wenn das Volumen der Kammer klein oder groß ist, wird aufgrund einer Regelbarkeit, die einer adaptiven Regelung ähnlich ist, eine Regelabweichung reduziert und Störungen geringer beeinflusst, wodurch die Antwortge schwindigkeit und Stabilität verbessert wird. Dies führt zu einer genaueren Regelung des Pneumatikzylinders.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Form den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Anschlussdiagramm einer Zylinderregelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

2 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm, das ein Regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert,

3 ist ein Blockdiagramm eines kopfseitigen Regelsystems der Regelvorrichtung gemäß 1,

4 ist ein Anschlussdiagramm einer bekannten Zylinderregelvorrichtung,

5 ist ein Blockdiagramm der Regelvorrichtung gemäß 4.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine Zylinderregelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Luft- oder Pneumatikzylinder 10 beispielhaft als Pneumatikservoschweißpistole eingesetzt wird.
Die Regelvorrichtung umfasst den Pneumatikzylinder 1, der die Schweißpistole bildet, kopfseitige und stangenseitige Luftservoventile 20 bzw. 30, die mit der kopfseitigen bzw. stangenseitigen Druckkammer 11, 12 des Pneumatikzylinders 10 verbunden sind, eine Regelung 40, die ein Regelsignal an die Luftservoventile 20, 30 ausgibt, und eine externe Regelung 50, die extern einen Befehl an die Regelung 40 gibt und beide Luftservoventile 20, 30 durch die Regelung 40 so regelt, dass sie den Pneumatikzylinder 10 in einen gewünschten Betriebszustand bringen.
Der Pneumatikzylinder 10 umfasst außerdem ein Zylinderrohr 13, einen gleitend in das Zylinderrohr 13 eingesetzten Kolben 14 und eine mit dem Kolben 14 verbundene Kolbenstange 15. Ein Werkstück wird durch die Kolbenstange 15 geklemmt. Das Zylinderrohr 13 ist ein abgedichteter zylindrischer Körper und umfasst die kopfseitigen und stangenseitigen Druckkammern 11 und 12, zwischen denen der Kolben 14 angeordnet ist. Die Kolbenstange 15 erstreckt sich abgedichtet durch das Zylinderrohr 13 nach außen. Die Kolbenstange 15 weist ein Elektrodenelement einer Schweißpistole (nicht dargestellt) auf, das an dem Ende des nach außen vorstehenden Teils angeordnet ist.
Luft mit einem notwendigen Druck wird zu/von der kopfseitigen Druckkammer 11 von/zu dem kopfseitigen Luftservoventil 20 durch einen Durchflussdurchgang 22 zugeführt. Mit der kopfseitigen Druckkammer 11 ist ein kopfseitiger Drucksensor 23 verbunden, um den Luftdruck zu erfassen. In der kopfseitigen Druckkammer 11 ist zudem ein Fühler 26 eines Verschiebungssensors 25 angeordnet, der von der Seite der Kopfabdeckung in den Kolben 14 eingesetzt ist, um die Antriebsposition des Kolbens 14 zu erfassen. Erfasste Druck- und Verschiebungssignale, die durch den kopfseitigen Drucksensor 23 bzw. den Verschiebungssensor 25 erfasst werden, werden zu der Regelung 40 zurückgeführt.
Andererseits wird Luft zu/von der stangenseitigen Druckkammer 12 von/zu dem kopfseitigen Servoventil 30 durch einen Durchflussdurchgang 32 zugeführt bzw. abgeführt. Mit der stangenseitigen Druckkammer 12 ist ein stangenseitiger Drucksensor 33 verbunden, um den Druck der Luft zu erfassen. Ein von dem stangenseitigen Drucksensor 33 erfasstes Drucksignal wird zu der Regelung 40 zurückgeführt.
Die kopfseitigen und stangenseitigen Luftservoventile 20, 30 sind jeweils Drei-Wege-Ventile mit drei Positionen und im Wesentlichen gleichem Aufbau und umfassen einen Zufuhranschluss, der Luft von einer Luftzufuhrquelle 41 einführt, einen Ausgangsanschluss, der die Luft ausgibt und einen Auslassanschluss, der sie ablässt. Nach Bedarf wird jede Anschlussöffnung gemäß einem Ausgangssignal der Regelung 40 mit einem Öffnungsgrad geöffnet, um die geregelte Druckluft der entsprechenden Druckkammer zuzuführen.
Wie oben beschreiben wurde, werden Signale der erfassten Drücke von den kopfseitigen und stangenseitigen Drucksensoren 23, 33 und ein erfasstes Positionssignal von dem Verschiebungssensor 25 zu der Regelung 40 zurückgeführt. Außerdem werden Betriebsmodi des Kolbens 14 und Sollwerte der Luftdrücke in beiden Druckkammern 11, 12 entsprechend einer Betriebsposition des Kolbens 14 usw. entsprechend einem Zeitdiagramm eingestellt und in der Regelung 40 gespeichert. Auf der Basis von Befehlssignalen, die von einem externen Computer 50 empfangen werden, werden die erfassten Werte (Istwerte) der entsprechenden Drucksensoren 23, 33 und die Sollwerte jeweils durch PID-Regler von kopfseitigen und stangenseitigen Regeleinheiten 40a, 40b der Regelung 40 verglichen, notwendige Zunahmen (Verstärkungen) auf diese Unterschiede aufgebracht, und die entsprechenden kopfseitigen und stangenseitigen Luftservoventile 20, 30 mit diesen Signalen geregelt. Bei dieser Gelegenheit werden die Luftservoventile 20, 30 mit Öffnungsgraden entsprechend den korrespondierenden verstärkten Regelsignalen geöffnet, Drücke Ph und Pr in jewei ligen Druckkammern 11, 12 des Luftzylinders 10 werden mit Luftdurchflussraten entsprechend den Öffnungsgraden geregelt, und eine Differenz zwischen diesen Drücken wird als Schubkraft ausgegeben.
Dementsprechend bilden das kopfseitige Luftservoventil 20, der kopfseitige Drucksensor 23 und die kopfseitige Regeleinheit 40a ein kopfseitiges Regelsystem 60A, während das stangenseitige Luftservoventil 30, der stangenseitige Drucksensor 33 und die stangenseitige Regeleinheit 40b ein stangenseitiges Regelsystem 60B bilden.
Die Bezugszeichen 24, 34 bezeichnen Drucksensoren, die in den Durchflussdurchgängen 22 bzw. 32 angeordnet sind, welche sich von den Luftservoventilen 20, 30 zu den korrespondierenden Druckkammern erstrecken.
Die 2(A) bis 2(C) illustrieren eine beispielhafte Regelung des Pneumatikzylinders 10 bezogen auf ein Zeitdiagramm. 2(A) illustriert die Änderungen von Eingangssignalen Vh und Vr, die auf jeweilige Luftservoventile 20, 30 aufgebracht werden, ausgehend von einer beliebigen Stoppposition des Pneumatikzylinders 10. 2(B) illustriert eine Änderung des Kolbenhubes X, und 2(C) illustriert Änderungen der Drücke Ph und Pr in den kopfseitigen und stangenseitigen Druckkammern 11, 12 des Pneumatikzylinders 10.
In 2(A) wird zu der Zeit t1 ein Eingangssignal, das durch die Kurve Vh gezeigt wird, auf das kopfseitige Luftservoventil 20 aufgegeben, um die Luftzufuhrseite des Luftservoventils 20 vollständig oder nahezu vollständig zu öffnen, und das andere Eingangssignal, das durch die Kurve Vr dargestellt wird, wird auf das stangenseitige Luftservoventil 30 aufgegeben, um die Luftauslassseite des Luftservoventils 30 vollständig zu öffnen.
Wie in 2(B) dargestellt ist, wird hierdurch der Kolben 14, der an einer beliebigen Stoppposition (Xa) angeordnet ist, von dieser Position zu einer Klemmposition (Xo), die als eine Zielposition (Xt) dient, bei der ein Werkstück geklemmt wird, angetrieben.
Wenn der Kolben 14 wie oben beschrieben angetrieben und so betätigt wird, dass er die Klemmung durchführt, wird der Druck des kopfseitigen Luftservoventils 20 wie in der Zeichnung gezeigt geregelt. Der Druck des stangenseitigen Luftservoventils 30 wird so geregelt, dass durch Halten des Öffnungsgrades des Luftservoventils entsprechend einem Eingangssignal (a·ΔX, wobei "a" eine Konstante ist) proportional zu einer Differenz (ΔX = X – Xo), die Kolbengeschwindigkeit des Zylinders gleichmäßig reduziert werden kann, wenn sich der Kolben der Klemmposition des Werkstücks nähert.
Eine Verringerung des Öffnungsgrades des kopfseitigen Luftservoventils 20 wird entsprechend der Differenz ΔX ebenfalls benötigt.
Wenn die Kolbengeschwindigkeit in einem zufriedenstellenden Maße reduziert wurde und der Kolben der Klemmposition des Werkstücks ebenfalls zu einem zufriedenstellenden Grad nahe kommt, tritt ein Klemmelement mit einer konstanten und niedrigen Geschwindigkeit in Kontakt mit dem Werkstück, indem der Öffnungsgrad des Luftservoventils (ΔV) des stangenseitigen Luftservoventils 30 ab der Zeit, zu der der Kolben eine eingestellte Position (Xc) erreicht, auf einen feinen konstanten Wert fixiert wird.
3 ist ein Blockdiagramm des stangenseitigen Regelsystems 60A der Regelvorrichtung zur Regelung des Druckes der kopfseitigen Druckkammer 11. Das kopfseitige Regelsystem 60A hat einen Aufbau, bei dem, während der Druck der kopfseitigen Druckkammer 11 in der oben beschriebenen Weise geregelt wird, ein Erfassungssignal der Stangenverschiebung, die von dem Verschiebungs sensor 25 erfasst wird, gleichzeitig zu der kopfseitigen Regeleinheit 40a zurückgeführt wird, und bei dem auf der Basis eines Erfassungswertes K des Signals eine Verstärkung Kp eines PID-Reglers 40a' (nicht dargestellt) immer entsprechend einer Änderung eines Zylindervolumens (eines Volumens der kopfseitigen Druckkammer) V geändert wird.
Da die Basisdruckregelung, die durch das Regelsystem 60A durchgeführt wird, hierbei praktisch die gleiche ist, wie sie durch die bekannte Vorrichtung gemäß 4 und 5 durchgeführt wird, wird dieser Teil mit Bezug auf ein Blockdiagramm der bekannten Vorrichtung gemäß 5 erläutert.
Eine Übertragungsfunktion des gesamten Blockdiagramms der bekannten Vorrichtung wird durch die Gleichung (1) definiert.
Wenn in der Gleichung (1) eine Annäherung mit einem System erster Ordnung auf eine Übertragungsfunktion eines Ventils angewandt wird, um es zu vereinfachen, ergibt sich G (S) = a/(1 + T·s). Als folge hiervon ergibt sich die Gleichung (1) durch die Gleichung (2), und ihre rechte Seite ergibt sich durch Gleichung 3.
Eine Übertragungsfunktion eines Ausgangsdruckes, der von dem Pneumatikzylinder 10 ausgegeben wird, wird durch ein System zweiter Ordnung ausgedrückt bezogen auf einen Drucksollwert, der dem PID-Regler eingegeben wird, und ergibt sich durch folgende Gleichung (4).
In der obigen Gleichung bezeichnen ωn und ζ eine ungedämpfte Eigenwinkelfrequenz und einen Dämpfungskoeffizienten und werden durch folgende Gleichungen 5 und 6 definiert:
Aus diesen Gleichungen ergibt sich, dass die ungedämpfte Eigenwinkelfrequenz ωn und der Dämpfungskoeffizient ζ stark von dem Volumen des Zylinders abhängen.
Da das Volumen der Druckkammer des Zylinders in Abhängigkeit von der Position des Kolbens variiert und dies eine Änderung der ungedämpften Eigenwinkelfrequenz ωn und des Dämpfungskoeffizienten ζ bewirkt, ändert sich auch die Regelbarkeit der Zylinderregelung. Die Antwortgeschwindigkeit der Regelung ist schlecht, da sie leicht bspw. durch die Regelabweichung (Differenz der stabilen Zustände) zwischen den Soll- und Istwerten und einer Störung beeinflusst wird, was zu Schwierigkeiten bei der Erzielung einer genauen Regelung führt.
Wenn man die Aufmerksamkeit auf die oben bezeichneten Gleichungen (5) und (6) richtet, ergibt sich, dass das Zylindervolumen V und die Verstärkung Kp des PID-Reglers in dem Nenner und Zähler oder dem Zähler und Nenner der entsprechenden Gleichungen aufgenommen sind. Wenn die Verstärkung Kp entsprechend einer Änderung des Zylindervolumens so angepasst wird, dass Kp/V = konstant, so variieren die ungedämpfte Eigenwinkelfrequenz und der Dämpfungskoeffizient als solche nicht, was zu einer konstanten Regelbarkeit führt.
Unter diesem Gesichtspunkt wird gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in 3 gezeigt ist, ein Signal der Stangenverschiebung, die von dem Verschiebungssensor 25 erfasst wird, zu der kopfseitigen Regeleinheit 40a zurückgeführt, so dass die Verstärkung Kp des PID-Reglers 40a' immer entsprechend dem erfassten Wert K des Signals geändert wird. Als ein konkretes Verfahren reicht es aus, dass der erfasste Wert K der Verschiebung mit einem Wert der Verstärkung (Verstärkungsfaktor) multipliziert wird.
Mit dieser Anordnung werden, auch wenn das Volumen der Druckkammer des Pneumatikzylinders 10 sich dramatisch ändert, durch die exzellente Regelbarkeit, die der einer adaptiven Regelung entspricht, eine Regelabweichung und eine Störung zuverlässig verhindert, so dass eine exzellente Antwortgeschwindigkeit unabhängig von der Position der Stange erreicht wird.
Während bei der vorangehenden Ausführungsform die Verstärkung des PID-Reglers des kopfseitigen Regelsystems geändert wird, kann die gleiche Regelung auch bei dem stangenseitigen Regelsystem durchgeführt werden.
Durch Verwendung eines Geschwindigkeitssensors oder eines Beschleunigungssensors als dem Verschiebungssensor zur Erfassung einer Geschwindigkeit oder einer Beschleunigung der Stange, die als Verschiebungssignal dienen, kann die gleiche Regelung ebenfalls ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die Regelung des Luftdruckes der Druckkammer des Pneumatikzylinders 10 gemäß dem oben beschriebenen Verfahren nicht nur für die Schubregelung des Pneumatikzylinders 10 sondern auch für die Positionsregelung der Stange eingesetzt werden kann.

Claims

Verfahren zur Regelung eines Pneumatikzylinders, wobei Luft zu/von wenigstens einer Druckkammer des Pneumatikzylinders durch wenigstens ein Luftservoventil zugeführt bzw. abgeführt wird, wobei ein Druck in der Druckkammer durch einen Drucksensor erfasst wird, wobei ein Signal des erfassten Druckes zu einer Regelung zurückgeführt wird, und wobei der Öffnungsgrad des Luftservoventils durch wenigstens einen PID-Regler der Regelung auf der Basis einer Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert eingestellt wird, wobei eine Verschiebung einer Stange des Pneumatikzylinders durch einen Verschiebungssensor erfasst wird und lediglich eine Verstärkung des PID-Reglers immer auf der Basis eines erfassten Verschiebungssignales geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine proportionale Verstärkung proportional zu der Verschiebung der Stange geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Luft zu/von den beiden kopfseitigen und stangenseitigen Druckkammern des Pneumatikzylinders durch zwei entsprechende Luftservoventile zugeführt bzw. abgeführt wird, und dass Verstärkungen des PID-Reglers entsprechend den jeweiligen Luftservoventilen gemäß einem Verschiebungssignal von dem Verschiebungssensor geändert werden.
Regelvorrichtung für einen Pneumatikzylinder mit einem Pneumatikzylinder, wenigstens einem Luftservoventil für die Zufuhr und Abfuhr von Luft zu/von wenigstens einer Druckkammer des Pneumatikzylinders, einem Drucksensor, der einen Druck in der Druckkammer erfasst, einem Verschiebungssensor, der eine Verschiebung einer Stange des Pneumatikzylinders erfasst, und einer Regelung zur Regelung des Luftservoventils mit wenigstens einem PID-Regler auf der Basis einer Differenz zwischen einem erfassten Druckwert, der von dem Drucksensor zurückgeführt wird, und einem Sollwert, wobei eine Verstärkung des PID-Reglers immer gemäß einem Verschiebungssignal von dem Verschiebungssensor geändert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine proportionale Verstärkung proportional zu der Verschiebung der Stange geändert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch zwei Luftservoventile und zwei Drucksensoren, wobei jedes Paar mit einer der kopfseitigen oder stangenseitigen Druckkammern des Pneumatikzylinders verbunden ist, wobei die beiden PID-Reglern den jeweiligen Luftservoventilen zugeordnet sind, und den einzelnen Verschiebungssensor.