DE102017122374A1

DE102017122374A1 - Betriebszustandsüberwachungsvorrichtung für einen Zylinder

Info

Publication number: DE102017122374A1
Application number: DE102017122374.6A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Fujiwara
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-04-05
Also published as: KR20180037128A; US10533586B2; CN107893793A; TW201819876A; KR102360765B1; TWI791000B; CN107893793B; JP6944627B2; TWI811140B; TW202309487A; JP2018059549A; US20180094654A1

Abstract

Eine Überwachungsvorrichtung (10) mit einem Mikrocomputer (62) eines Detektors (54), der eine erste Zeitableitung (dP1) durch Ableiten eines ersten Druckwertes (P1) nach der Zeit und/oder eine zweite Zeitableitung (dP2) durch Ableiten eines zweiten Druckwertes (P2) nach der Zeit berechnet. Auf der Basis der ersten Zeitableitung (dP1) und/oder der zweiten Zeitableitung (dP2) bestimmt der Mikrocomputer (62) außerdem, ob der Kolben (16) an einem Ende oder einem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper (14) angekommen ist oder nicht.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderbetriebszustands-Überwachungsvorrichtung für einen Zylinder, der einen Zylindergrundkörper, einen Kolben, welcher zwischen einem Ende und einem anderen Ende im Inneren des Zylindergrundkörpers eine hin und her gehende Bewegung durchführen kann, und eine integral mit dem Kolben verbundene Kolbenstange aufweist.
Ein Zylinder umfasst einen Zylindergrundkörper, einen Kolben, der zwischen einem Ende und einem anderen Ende innerhalb des Zylindergrundkörpers eine hin und her gehende Bewegung vollzieht, und eine integral mit dem Kolben verbundene Kolbenstange. Zwischen dem Kolben und dem einen Ende ist im Inneren des Zylindergrundkörpers eine erste Zylinderkammer ausgebildet. Zwischen dem Kolben und dem anderen Ende ist im Inneren des Zylindergrundkörpers eine zweite Zylinderkammer ausgebildet. Indem ein Fluid von einer Fluidzufuhrquelle der ersten Zylinderkammer oder der zweiten Zylinderkammer zugeführt wird, werden der Kolben und die Kolbenstange zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper hin und her bewegt. In dem japanischen Patent Nr. 3857187 ist ein derartiger Zylinder beschrieben, bei dem in die Kolbenstange ein Magnet integriert ist, und Positionsdetektionssensoren, die ein Magnetfeld des Magneten detektieren, sind an dem einen Ende und dem anderen Ende des Zylindergrundkörpers angeordnet.
Zusammenfassung der Erfindung
Da aber bei der Technik gemäß dem japanischen Patent Nr. 3857187 die Positionsdetektionssensoren in der Nähe des Zylinders installiert sind, besteht in dem Fall, wenn der Zylinder beispielsweise im Zusammenhang mit der Lebensmittelherstellung verwendet wird und der Zylinder in Kontakt mit einer Reinigungsflüssigkeit für diese Lebensmittel oder dergleichen gebracht wird, die Möglichkeit, dass die Positionsdetektionssensoren und die Verdrahtung der Positionsdetektionssensoren korrodiert werden. Eine Sicherstellung einer ausreichenden Flüssigkeitsresistenz der Positionsdetektionssensoren und deren Verdrahtung führt aber zu steigenden Kosten.
Dementsprechend besteht das Bedürfnis, die Ankunft des Kolbens, der sich im Inneren des Zylindergrundkörpers hin und her bewegt, an dem einen Ende oder dem anderen Ende auch in einer Umgebung detektieren zu können, in welcher ein Sensor nicht an dem Zylinder installiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben beschriebenen Probleme gemacht und hat die Aufgabe, eine Überwachungsvorrichtung für den Betriebszustand eines Zylinders vorzuschlagen, mit der es möglich ist, die Ankunft des Kolbens an dem einen Ende oder dem anderen Ende des Zylindergrundkörpers zu detektieren, ohne dass es notwendig wäre, einen Sensor in der Nähe des Zylinders zu installieren.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Betriebszustands-Überwachungsvorrichtung für einen Zylinder, wobei zwischen einem Kolben und einem Ende im Inneren eines Zylindergrundkörpers eine erste Zylinderkammer ausgebildet ist, wobei zwischen dem Kolben und einem anderen Ende im Inneren des Zylindergrundkörpers eine zweite Zylinderkammer ausgebildet ist, und wobei der ersten Zylinderkammer von einer Fluidzufuhrquelle ein Fluid zugeführt wird oder der zweiten Zylinderkammer von der Fluidzufuhrquelle ein Fluid zugeführt wird, wodurch der Kolben, der mit einer Kolbenstange verbunden ist, in dem Zylindergrundkörper zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende hin und her verschoben wird.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, umfasst die Betriebszustandsüberwachungsvorrichtung für einen Zylinder gemäß der vorliegenden Zylinder außerdem eine Erkennungs- oder Bestimmungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, auf der Basis einer Zeitableitung eines Drucks zu bestimmen, ob der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist oder nicht.
Wenn der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist, ändert sich dadurch, dass Fluid von der ersten Zylinderkammer oder der zweiten Zylinderkammer abgeführt wird, oder dadurch, dass Fluid von der Fluidzufuhrquelle zugeführt wird, der Druck in der ersten Zylinderkammer oder der zweiten Zylinderkammer mit der Zeit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher die Aufmerksamkeit auf diese zeitlichen Änderungen des Druckes fokussiert. Auf der Basis eines nach der Zeit abgeleiteten Wertes (Zeitableitung) des Druckes der ersten Zylinderkammer oder der zweiten Zylinderkammer wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist oder nicht. Mit Hilfe der Zeitableitung des Druckes wenigstens einer der Zylinderkammern wird insbesondere die Ankunft des Kolbens an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper bestimmt.
Wenn in diesem Fall der Druck in dem Fluidzufuhrweg von der Fluidzufuhrquelle zu der ersten Zylinderkammer oder der zweiten Zylinderkammer detektiert wird, wird es möglich, den Druck der ersten Zylinderkammer oder der zweiten Zylinderkammer zu erfassen. Daher ist es nicht notwendig, einen Sensor in der Nähe des Zylinders zu installieren, um den Druck zu erfassen. Dementsprechend ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, die Ankunft des Kolbens an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper zu erfassen, ohne einen Sensor in der Nähe des Zylinders zu installieren.
In diesem Fall umfasst die Betriebszustandsüberwachungsvorrichtung außerdem vorzugsweise eine erste Druckdetektionseinheit, die dazu ausgestaltet ist, einen ersten Druckwert in einer ersten Leitung, welche Fluid der ersten Zylinderkammer zuführt oder von dieser abführt, zu detektieren, und/oder eine zweite Druckdetektionseinheit, die dazu ausgestaltet ist, einen zweiten Druckwert in einer zweiten Leitung, welche der zweiten Zylinderkammer Fluid zuführt oder von dieser abführt, zu detektieren. In diesem Fall kann die Bestimmungseinheit bestimmen, ob der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist, auf der Basis einer Zeitableitung des ersten Druckwertes, der von dem Druck in der ersten Zylinderkammer abhängt, und/oder einer Zeitableitung des zweiten Druckwertes, der von dem Druck in der zweiten Zylinderkammer abhängt.
Da die erste Druckdetektionseinheit in der ersten Leitung vorgesehen ist und da die zweite Druckdetektionseinheit in der zweiten Leitung vorgesehen ist, ist es nicht notwendig, Sensoren sowie die zugehörige Verdrahtung dieser Sensoren in der Nähe des Zylinders zu installieren. Hierdurch kann der Zylinder auch in Einrichtungen für die Lebensmittelherstellung eingesetzt werden, und es ist möglich, das Auftreten von Korrosion oder dergleichen der Sensoren und der Verdrahtung bei Reinigungsprozessen dieser Einrichtungen zu vermeiden.
Um Änderungen des Detektionsniveaus durch Variationen der Genauigkeit und der Temperatureigenschaften der ersten Druckdetektionseinheit, welche den ersten Druckwert erfasst, und der zweiten Druckdetektionseinheit, welche den zweiten Druckwert erfasst, zu berücksichtigen, kann außerdem vermieden werden, dass das Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit durch Variationen oder dergleichen nachteilig beeinflusst wird, indem auf der Basis der Zeitableitung des ersten Druckwertes und/oder des zweiten Druckwertes bestimmt wird, ob der Kolben das eine Ende oder das andere Ende in dem Zylindergrundkörper erreicht hat oder nicht.
In diesem Fall kann die Bestimmungseinheit bestimmen, dass der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist, anhand einer Änderung der Zeitableitung, wenn sich der erste Druckwert und der zweite Druckwert zu einem Druckwert auf einer Seite ändern, die zur Umgebung offen ist. Wenn der erste Druckwert oder der zweite Druckwert sich auf einen Druckwert an einer zur Umgebung offenen Seite ändert, ändert sich der nach der Zeit abgeleitete Wert abrupt über der Zeit. Durch Wahrnehmen einer solchen abrupten Änderung ist es möglich, akkurat zu detektieren, dass der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist.
Alternativ kann die Bestimmungseinheit bestimmen, dass der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist, anhand einer Änderung der Zeitableitung, wenn sich der erste Druckwert oder der zweite Druckwert auf einen Druckwert des von der Fluidzufuhrquelle zugeführten Fluides ändert, oder auf einen Druckwert an einer zur Umgebung offenen Seite. Die Zeitableitung ändert sich mit (dem Verstreichen) der Zeit, wenn sich einer der Druckwerte auf einen Druckwert des von der Fluidzufuhrquelle zugeführten Fluides oder auf einen Druckwert auf einer zur Umgebung offenen Seite ändert. Durch Wahrnehmen einer solchen Änderung ist es daher möglich, mit guter Genauigkeit zu detektieren, dass der Kolben an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper angekommen ist.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm einer Überwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines in 1 gezeigten Detektors zeigt;
3 ist ein Fließdiagramm der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen eines ersten Druckwertes, eines zweiten Druckwertes, eines Ableitungswertes und eines Befehlssignals über der Zeit zeigt; und
5 ist eine Modifikation des Fließdiagramms gemäß 3.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Betriebszustands-Überwachungsvorrichtung für einen Zylinder gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
[1. Aufbau der vorliegenden Ausführungsform]
1 ist ein Blockdiagramm einer Zylinderbetriebszustands-Überwachungsvorrichtung 10 (nachfolgend der Einfachheit halber auch als "Überwachungsvorrichtung 10" bezeichnet) gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Überwachungsvorrichtung 10 dient als eine Vorrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes eines Zylinders 12. Der Zylinder 12 umfasst einen Zylindergrundkörper 14, einen Kolben 16, der beweglich im Inneren des Zylindergrundkörpers 14 angeordnet ist, und eine Kolbenstange 18, die mit dem Kolben 16 verbunden ist. In dem Inneren des Zylindergrundkörpers 14 wird hierbei eine erste Zylinderkammer 20 zwischen dem Kolben 16 und einem Ende, das in 1 auf der linken Seite gezeigt ist, ausgebildet und zwischen dem Kolben 16 und dem anderen, in 1 auf der rechten Seite gezeigten Ende ist eine zweite Zylinderkammer 22 ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die Kolbenstange 18 außerdem mit einer Seitenfläche des Kolbens 16 verbunden, welche der zweiten Zylinderkammer 22 zugewandt ist. Das distale Ende der Kolbenstange 18 erstreckt sich von dem rechten Ende des Zylindergrundkörpers 14 nach außen. Somit handelt es sich bei dem Zylinder 12 um einen Einzelwellenzylinder.
An einer Seitenfläche des Zylindergrundkörpers 14 an der Seite der ersten Zylinderkammer 20 ist eine erste Anschlussöffnung 24 ausgebildet, und mit dem ersten Anschluss 24 ist ein Endabschnitt einer ersten Leitung 26 verbunden.
Andererseits ist an einer Seitenfläche des Zylindergrundkörpers 14 an der Seite der zweiten Zylinderkammer 22 eine zweite Anschlussöffnung 28 ausgebildet, und mit dem zweiten Anschluss 28 ist ein Endabschnitt einer zweiten Leitung 30 verbunden.
Ein anderer Endabschnitt der ersten Leitung 26 ist mit einem ersten Verbindungsanschluss 34 eines Umschaltventils 32 verbunden. Außerdem ist ein anderer Endabschnitt der zweiten Leitung 30 mit einem zweiten Verbindungsanschluss 36 des Umschaltventils 32 verbunden. Eine Zufuhrleitung 40 ist mit einem Zufuhranschluss 38 des Umschaltventils 32 verbunden. Die Zufuhrleitung 40 ist mit einer Fluidzufuhrquelle 42 verbunden, wobei an einer mittleren Position in der Zufuhrleitung 40 ein Druckreduzierventil 44 vorgesehen ist.
Das Umschaltventil 32 ist ein einzeln wirkendes Fünfwege-Elektromagnetventil und wird durch Befehlssignale (Ströme) angetrieben, die einem Elektromagneten 46 von außen zugeführt werden.
Wenn dem Elektromagneten 46 kein Befehlssignal zugeführt wird, stehen der Zufuhranschluss 38 und der zweite Verbindungsanschluss 36 miteinander in Verbindung, wobei der erste Verbindungsanschluss 34 zur Umgebung offen ist. Dementsprechend wird das von der Fluidzufuhrquelle 42 zugeführte Fluid durch das Druckreduzierventil 44 auf einen festgelegten Druck geregelt und über die Zufuhrleitung 40 dem Zufuhranschluss 38 des Umschaltventils 32 zugeführt. Das druckgewandelte Fluid (Druckfluid) wird der zweiten Zylinderkammer 22 über den Zufuhranschluss 38, den zweiten Verbindungsanschluss 36, die zweite Leitung 30 und den zweiten Anschluss 28 zugeführt.
Hierdurch wird der Kolben 16 durch das Druckfluid zu der Seite der ersten Zylinderkammer 20 gedrückt und bewegt sich in der Richtung des Pfeils C. Gleichzeitig wird das Fluid (Druckfluid) in der ersten Zylinderkammer 20, welches durch den Kolben 16 gepresst wird, von dem ersten Anschluss 24 über die erste Leitung 26, den ersten Verbindungsanschluss 34 und das Umschaltventil 32 nach außen abgelassen.
Wenn dem Elektromagnetventil 46 andererseits ein Befehlssignal zugeführt wird, treten der Zufuhranschluss 38 und der erste Verbindungsanschluss 34 in Verbindung, während der zweite Verbindungsanschluss 36 zur Umgebung geöffnet wird. Dementsprechend wird das Druckfluid, das von der Fluidzufuhrquelle 42 zugeführt wird und dessen Druck durch das Druckreduzierventil 44 auf einen festgelegten Druckwert gewandelt wird, von der Zufuhrleitung 40 über den Zufuhranschluss 38, den ersten Verbindungsanschluss 34, die erste Leitung 26 und den ersten Anschuss 24 der ersten Zylinderkammer 20 zugeführt.
Somit wird der Kolben 16 durch das Druckfluid zu der Seite der zweiten Zylinderkammer 22 gepresst und bewegt sich in Richtung des Pfeils D. Gleichzeitig wird das Fluid in der zweiten Zylinderkammer 22, das durch den Kolben 16 gepresst wird, von dem zweiten Anschluss 28 über die zweite Leitung 30, den zweiten Verbindungsanschluss 36 und das Umschaltventil 32 nach außen abgelassen.
Durch den Schaltvorgang des Umschaltventils 32 wird auf diese Weise das Druckfluid von der Fluidzufuhrquelle 42 über die erste Leitung 26 der ersten Zylinderkammer 20 oder über die zweite Leitung 30 von der Fluidzufuhrquelle 42 der zweiten Zylinderkammer 22 zugeführt, wodurch der Kolben 16 und die Kolbenstange 18 eine hin und her gehende Bewegung in Richtung des Pfeils C und in Richtung des Pfeils D durchführen können. Der Zylinder 12 ist somit ein doppelt wirkender Zylinder.
Außerdem ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine distale Endposition der Kolbenstange 18, wenn sich der Kolben 16 zu dem einen Ende in der Richtung des Pfeils C im Inneren des Zylindergrundkörpers 14 bewegt hat, als eine Position A definiert, während die distale Endposition der Kolbenstange 18, wenn sich der Kolben 16 in der Richtung des Pfeils D im Inneren des Zylindergrundkörpers 14 zu dem anderen Ende bewegt hat, als eine Position B definiert wird. Außerdem wird in der nachfolgenden Beschreibung ein Fall, bei dem sich der Kolben 16 in der Richtung des Pfeils D von einem Ende zu dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 bewegt, wenn dem Elektromagnet 46 Strom zugeführt wird (wenn das Umschaltventil 32 an ist) auch als "Vorwärtsbewegung" bezeichnet. Wenn der Kolben 16 das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht und die distale Endposition der Kolbenstange 18 an der Position B ankommt, werden außerdem das andere Ende, das einem Hubende entspricht, und die Position B auch als ein "erstes Ende" bezeichnet.
Dagegen wird bei der nachfolgenden Beschreibung die Bewegung des Kolbens 16 in der Richtung des Pfeils C von dem anderen Ende zu dem einen Ende in dem Zylindergrundkörper 14, wenn dem Elektromagneten 46 kein Strom zugeführt wird (wenn das Umschaltventil 32 aus ist), auch als eine "Rückwärtsbewegung" bezeichnet. In dem Fall, dass der Kolben 16 das eine Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht und die distale Endposition der Kolbenstange 18 an der Position A ankommt, werden außerdem das eine Ende, welches einem Hubende entspricht, und die Position A auch als ein "zweites Ende" bezeichnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist außerdem das Umschaltventil 32 nicht auf das in 1 gezeigte Elektromagnetventil eingeschränkt, sondern kann auch jede andere bekannte Art von Elektromagnetventil sein. Anstelle eines einzeln wirkenden Elektromagnetventils kann außerdem als Umschaltventil 32 auch ein bekanntes doppelt wirkendes Elektromagnetventil eingesetzt werden. In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Fall erläutert, bei dem ein einzeln wirkendes Fünfwege-Elektromagnetventil, das in 1 gezeigt ist, als das Umschaltventil 32 dient.
Wenn der Zylinder 12 in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, umfasst die Überwachungsvorrichtung 10 zusätzlich zu der Fluidzufuhrquelle 42, dem Druckreduzierventil 44 und dem Umschaltventil 32 etc. außerdem einen ersten Drucksensor 50 (erste Druckdetektionseinheit), einen zweiten Drucksensor 52 (zweite Druckdetektionseinheit) und einen Detektor 54.
Der erste Drucksensor 50 detektiert sequentiell einen Druckwert (erster Druckwert) P1 des Druckfluids in der ersten Leitung 26 und gibt ein erstes Drucksignal entsprechend dem detektierten ersten Druckwert P1 an den Detektor 54 aus. Der zweite Drucksensor 52 detektiert sequentiell einen Druckwert (zweiter Druckwert) P2 des Druckfluids in der zweiten Leitung 30 und gibt ein zweites Drucksignal entsprechend dem detektierten zweiten Druckwert P2 an den Detektor 54 aus.
Da die erste Leitung 26 mit der ersten Zylinderkammer 20 verbunden ist, ist außerdem der erste Druckwert P1 ein Druckwert, der dem Druck in der ersten Zylinderkammer 20 entspricht. Da die zweite Leitung 30 mit der zweiten Zylinderkammer 22 verbunden ist, ist außerdem der zweite Druckwert P2 ein Druckwert, der dem Druck in der zweiten Zylinderkammer 22 entspricht. Außerdem können verschiedene bekannte Druckdetektionsmittel als der erste Drucksensor 50 und der zweite Drucksensor 52 eingesetzt werden. Auf die detaillierte Beschreibung dieser bekannten Druckdetektionsmittel wird hier verzichtet.
Wenn das erste Drucksignal und das zweite Drucksignal sequentiell in den Detektor 54 eingegeben werden, so bestimmt der Detektor 54 dann auf der Basis des ersten Druckwertes P1, der dem ersten Drucksignal entspricht, und des zweiten Druckwertes P2, der dem zweiten Drucksignal entspricht, ob der Kolben 16 das eine Ende (zweites Ende) oder das andere Ende (erstes Ende) des Zylindergrundkörpers 14 erreicht hat oder nicht. Als Ergebnis eines solchen Bestimmungs- oder Erkennungsprozesses gibt der Detektor 54 ein Signal (erstes Endsignal) aus, das anzeigt, dass der Kolben 16 das erste Ende erreicht hat, oder ein Signal (zweites Endsignal), das anzeigt, dass der Kolben 16 das zweite Ende erreicht hat.
Die oben beschriebenen Bestimmungsprozesse, die in dem Detektor 54 durchgeführt werden, werden später im Detail beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das den inneren Aufbau des Detektors 54 zeigt. Der Detektor 54 generiert das erste Endsignal oder das zweite Endsignal, indem er einen bestimmten digitalen Signalprozess (Bestimmungsprozess) unter Verwendung des ersten Drucksignals und des zweiten Drucksignals durchführt.
Der Detektor 54 umfasst eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60, einen Mikrocomputer 62 (Bestimmungseinheit), eine Betätigungseinheit 64, eine Anzeigeeinheit 66, einen Speicher 68 und einen Timer (Zeitmesser) 70.
Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 erhält nacheinander das erste Drucksignal und das zweite Drucksignal und gibt den ersten Druckwert P1, der durch das erste Drucksignal angezeigt wird, und den zweiten Druckwert P2, der durch das zweite Drucksignal angezeigt wird, an den Mikrocomputer 62 aus. Wie später beschrieben wird, gibt außerdem in dem Fall, wenn der Mikrocomputer 62 das erste Endsignal oder das zweite Endsignal auf der Basis des ersten Druckwertes P1 und des zweiten Druckwertes P2 generiert, die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 das erste Endsignal oder das zweite Endsignal nach außen aus.
Die Betätigungseinheit 64 ist ein Betätigungsmittel, wie eine Bedienplatte, ein Betätigungsknopf oder dergleichen, das durch einen Nutzer der Überwachungsvorrichtung 10 und des Zylinders 12 betätigt wird. Durch Betätigen der Betätigungseinheit 64 kann der Nutzer vorbestimmte Werte einstellen, die für die digitale Signalbearbeitung (Bestimmungsprozess), die von dem Mikrocomputer 62 durchgeführt wird, notwendig sind. Außerdem wird der Einstellvorgang von dem Nutzer umgesetzt, indem ein System aufgebaut wird, welches die Überwachungsvorrichtung 10 und den Zylinder 12 etc. aufweist, und in dem der Nutzer anschließend während eines Versuchsbetriebes die Betätigungseinheit 64 betätigt, wobei er die Betriebsbedingungen des Zylinders 12 einstellt. Alternativ können die Referenzwerte über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 durch Kommunikation mit der Umgebung oder dergleichen eingestellt oder geändert werden.
Der Mikrocomputer 62 führt die Zeitableitung des ersten Druckwertes P1 oder des zweiten Druckwertes P2, die ihm über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 sequentiell eingegeben werden, durch, wodurch eine erste Zeitableitung dP1 des ersten Druckwertes P1 oder eine zweite Zeitableitung dP2 des zweiten Druckwertes P2 berechnet wird. Da die erste Zeitableitung dP1 oder die zweite Zeitableitung dP2 eine Ableitung des ersten Druckwertes P1 oder des zweiten Druckwertes P2 nach der Zeit ist, sollte ein solcher Wert an sich in der Form dP1/dt oder dP2/dt ausgedrückt werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird dieser Wert hier aber nur als dP1 oder dP2 bezeichnet. Außerdem kann die erste Zeitableitung dP1 oder die zweite Zeitableitung dP2 durch allgemein bekannte Differenzialrechnung auf der Basis numerischer Berechnungen berechnet werden.
Außerdem untersucht der Mikrocomputer 62, ob die berechnete erste Zeitableitung dP1 oder die zweite Zeitableitung dP2 eine abrupte Änderung in einer positiven Richtung oder einer negativen Richtung relativ zu der Zeit erfahren hat, und bestimmt den Zeitpunkt, zu dem die erste Zeitableitung dP1 oder die zweite Zeitableitung dP2 diese abrupte Änderung erfahren hat. Der Absolutwert |dP1| oder |dP2| wird maximal (ein Punkt, an dem ein Maximum in einer positiven Richtung oder einer negativen Richtung erreicht wird) an einem Zeitpunkt, an welchem der Kolben 16 an dem einen Ende (zweites Ende) oder dem anderen Ende (erstes Ende) des Zylindergrundkörpers 14 angekommen ist.
In dem Fall, dass der Kolben 16 an dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist, generiert der Mikrocomputer 62 hierdurch das erste Endsignal, welches anzeigt, dass der Kolben 16 und die Kolbenstange 18 an dem ersten Ende angekommen sind. Wenn dagegen der Kolben 16 an dem einen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist, generiert der Mikrocomputer 62 das zweite Endsignal, welches anzeigt, dass der Kolben 16 und die Kolbenstange 18 an dem zweiten Ende angekommen sind. Das generierte erste Endsignal oder das generierte zweite Endsignal wird über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 nach außen ausgegeben wurde.
Über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 ist der Mikrocomputer 62 außerdem in der Lage, Befehlssignale an den Elektromagneten 46 des Umschaltventils 32 auszugeben. Die Anzeigeeinheit 66 zeigt die festgelegten Werte, die durch den Nutzer durch Betätigen der Betätigungseinheit 64 eingestellt wurden, oder die Ergebnisse der Bestimmungsprozesse, die von dem Mikrocomputer 62 durchgeführt wurden, an. Der Speicher 68 speichert die festgelegten Werte, die durch die Betätigungseinheit 64 eingestellt wurden.
Der Timer 70 beginnt diese Messung zu einem Zeitpunkt, an welchem die Zufuhr des Befehlssignals von dem Mikrocomputer 62 zu dem Elektromagneten 46 gestartet wird. Der gemessene Wert von diesem Zeitpunkt bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Kolben 16 an dem ersten Ende ankommt, wird als die Bewegungszeit T in dem Speicher 68 gespeichert. Alternativ kann der Timer 70 die Zeitmessung zu einem Zeitpunkt beginnen, zu dem die Zufuhr des Befehlssignals angehalten ist. Auch der gemessene Wert von diesem Zeitpunkt bis dann, wenn der Kolben 165 an dem zweiten Ende ankommt, kann als die Bewegungszeit T in dem Speicher 68 gespeichert werden.
[2. Betriebsweise der vorliegenden Erfindung]
Die Überwachungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes wird die Betriebsweise der Überwachungsvorrichtung 10 mit Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben. Bei dieser Beschreibung wird bei Bedarf auch auf die 1 und 2 zurückgegriffen.
Es wird hier ein Fall beschrieben, bei welchem der Mikrocomputer 62 des Detektors 54 auf der Basis der ersten Zeitableitung dP1 oder der zweiten Zeitableitung dP2 bestimmt, ob der Kolben 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist oder nicht.
3 ist ein Fließdiagramm, welches den durch den Mikrocomputer 62 durchgeführten Bestimmungsprozess zeigt. 4 ist ein Zeitdiagramm, das die zeitlichen Änderungen des ersten Druckwertes P1, des zweiten Druckwertes P2, der ersten Zeitableitung dP1, der zweiten Zeitableitung dP2 und des Befehlssignals zeigt, wenn der Kolben 16 und die Kolbenstange 18 in der Richtung des Pfeils D und der Richtung des Pfeils C in dem Zylinder 12 gemäß 1 eine hin und her gehende Bewegung vollziehen. 5 ist ein Fließdiagramm, das eine Modifikation des Bestimmungsprozesses gemäß 3 zeigt. Die Bestimmungsprozesse gemäß den 3 und 5 werden beschrieben, nachdem zunächst das Zeitdiagramm gemäß 4 erläutert wurde.
Wenn während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 16, wie es in 4 gezeigt ist, das Umschaltventil 32 gemäß 1 aus ist (in einer Zeitzone vor der Zeit t0), wird Druckfluid von der Fluidzufuhrquelle 42 über das Druckreduzierventil 44, den Zufuhranschluss 38, den zweiten Verbindungsanschluss 36 und die zweite Leitung 30 von der Fluidzufuhrquelle 42 der zweiten Zylinderkammer 22 zugeführt. Hierdurch wird der Kolben zu dem einen Ende im Inneren des Zylindergrundkörpers 14 gepresst. Da andererseits die erste Zylinderkammer 20 über die erste Leitung 26 und den ersten Verbindungsanschluss 34 mit der Umgebung in Verbindung steht, wird das Fluid aus der ersten Zylinderkammer 20 von der ersten Leitung 26 über das Umschaltventil 32 abgelassen. Dementsprechend ist der erste Druckwert P1 in der Zeitzone vor der Zeit t0 im Wesentlichen gleich null (der Druckwert an der Seite, die zur Umgebung offen ist), und der Druckwert P2 ist ein festgelegter Druckwert (der Druckwert Pv des Druckfluides, das von dem Druckreduzierventil 44 ausgegeben wird).
Wenn als nächstes zum Zeitpunkt t0 ein Befehlssignal von dem Mikrocomputer 62 in 2 dem Elektromagneten 46 zugeführt wird, wird das Umschaltventil 32 angetrieben und eingeschaltet. Hierdurch wird der Verbindungszustands des Umschaltventils 32 geschaltet und die Zufuhr des Druckfluides von der Fluidzufuhrquelle 42 über das Druckreduzierventil 44, den Zufuhranschluss 38, den ersten Verbindungsanschluss 34 und die erste Leitung 26 zu der ersten Zylinderkammer 20 wird gestartet. Andererseits steht die zweite Zylinderkammer 22 über die zweite Leitung 30 und den zweiten Verbindungsanschluss 36 mit der Umgebung in Verbindung, wodurch das Druckfluid in der zweiten Zylinderkammer 22 beginnt, von der zweiten Leitung 30 über das Umschaltventil 32 in die Umgebung abgeführt zu werden.
Dementsprechend steigt ab dem Zeitpunkt t1 der erste Druckwert P1 des Druckfluides in der ersten Leitung 26 mit dem Verstreichen der Zeit schnell an und gleichzeitig sinkt der zweite Druckwert P2 des Druckfluides in der zweiten Leitung 30 mit der Zeit schnell. Zum Zeitpunkt t2 übersteigt der erste Druckwert P1 den zweiten Druckwert P2.
Anschließend steigt zum Zeitpunkt t3 der erste Druckwert P1 auf einen festgelegten Druckwert (beispielsweise den zweiten Druckwert P2 (Druckwert Pv) vor dem Zeitpunkt t1), woraufhin der Kolben 16 beginnt, sich in der Richtung des Pfeils D vorwärts zu bewegen. In dem Fall, wenn der Kolben 16 die Vorwärtsbewegung des Pfeils D beginnt, sinkt durch eine Volumenänderung der ersten Zylinderkammer 20 der Druckwert P1 von dem Druckwert Pv ab. Gleichzeitig sinkt auch der zweite Druckwert P2 ab.
Obwohl in 4 ein Beispiel gezeigt ist, bei welchem der erste Druckwert P1 zum Zeitpunkt t3 auf den Druckwert Pv steigt, gibt es tatsächlich auch Fälle, bei denen der Kolben 16 die Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeils D beginnt, bevor der erste Druckwert P1 auf den Druckwert Pv steigt. In der nachfolgenden Beschreibung werden Fälle erläutert, bei welchen der Kolben 16 die Vorwärtsoder Rückwärtsbewegung beginnt, nachdem der erste Druckwert P1 oder der zweite Druckwert P2 auf den Druckwert Pv oder einen Wert gestiegen ist, der diesem sehr nahe liegt.
Während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 16 sinken durch die Volumenänderungen der ersten Zylinderkammer 20 und der zweiten Zylinderkammer 22 der erste Druckwert P1 und der zweite Druckwert P2 mit der Zeit allmählich ab. In diesem Fall sinken der erste Druckwert P1 und der zweite Druckwert P2, wobei ein im Wesentlichen konstanter erster Differenzdruck (= P1 – P2) erhalten bleibt.
Wenn der Kolben 16 das andere Ende (erstes Ende) in dem Zylindergrundkörper 14 zum Zeitpunkt t4 erreicht, wird das Volumen der zweiten Zylinderkammer 22 im Wesentlichen gleich null. Anschließend fällt nach der Zeit t4 der zweite Druckwert P2 im Wesentlichen auf null (Umgebungsdruck), während gleichzeitig der erste Druckwert P1 auf den Druckwert Pv steigt. Wenn der Kolben 16 das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht, steigt insbesondere der erste Differenzdruck schnell von einem konstanten Wert aus an.
Dann wird zum Zeitpunkt t5, wenn die Zufuhr des Befehlssignals von dem Mikrocomputer 62 in 2 zu dem Elektromagneten 46 unterbrochen wird, der Antrieb des Umschaltventils 32 gestoppt und das Umschaltventil 32 wird abgeschaltet. Hierdurch wird durch die Federrückstellkraft des Umschaltventils 32 der Verbindungszustand des Umschaltventils 32 umgeschaltet und die Zufuhr von Druckfluid von der Fluidzufuhrquelle 42 über das Druckreduzierventil 44, den Zufuhranschluss 38, den zweiten Verbindungsanschluss 36 und die zweite Leitung 30 zu der zweiten Zylinderkammer 22 wird gestartet. Andererseits steht die erste Zylinderkammer 20 über die erste Leitung 26 und den ersten Verbindungsanschluss 34 mit der Umgebung in Verbindung, wodurch das Druckfluid in der ersten Zylinderkammer 20 beginnt, durch die erste Leitung 26 über das Umschaltventil 32 nach außen abgegeben zu werden.
Dementsprechend steigt ab der Zeit t6 der zweite Druckwert P2 des Druckfluides in der zweiten Leitung 30 mit der Zeit schnell an. Andererseits sinkt der erste Druckwert P1 des Druckfluides in der ersten Leitung 26 ab der Zeit t6 mit der Zeit schnell ab. Hierdurch übersteigt zum Zeitpunkt t7 der zweite Druckwert P2 den ersten Druckwert P1.
Anschließend steigt zum Zeitpunkt t8 der zweite Druckwert P2 auf einen festgelegten Druckwert (beispielsweise den Druckwert Pv), woraufhin der Kolben 16 beginnt, sich in Richtung des Pfeils C zurückzuziehen (einzufahren). Hierbei sinkt durch eine Volumenänderung der zweiten Zylinderkammer 22 der zweite Druckwert P2 von dem Druckwert Pv ab und gleichzeitig sinkt auch der erste Druckwert P1.
Während des Einfahrens des Kolbens 16 sinken durch die Volumenänderungen der ersten Zylinderkammer 20 und der zweiten Zylinderkammer 22 der erste Druckwert P1 und der zweite Druckwert P2 mit der Zeit allmählich ab. In diesem Fall sinken der erste Druckwert P1 und der zweite Druckwert P2, wobei ein im Wesentlichen konstanter zweiter Differenzdruck (= P2 – P1) erhalten bleibt.
Der Absolutwert |P1 – P2| des ersten Differenzdruckes in der Vorwärtsbewegung und der Absolutwert |P2 – P1| des zweiten Differenzdruckes in der Rückwärtsbewegung sind von unterschiedlicher Größenordnung. Dies liegt daran, dass die Kolbenstange 18 mit der Seitenfläche (rechte Seitenfläche) des Kolbens 16 in der zweiten Zylinderkammer 22 gemäß 1 verbunden ist, wodurch sich die Druckaufnahmeflächen der rechten Seitenfläche und der anderen Seitenfläche (linke Seitenfläche) des Kolbens 16 in der ersten Zylinderkammer 20 unterscheiden.
Wenn der Kolben 16 zum Zeitpunkt t9 das eine Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht, wird das Volumen der ersten Zylinderkammer 20 im Wesentlichen gleich null. Daher fällt nach dem Zeitpunkt t9 der erste Druckwert P1 im Wesentlichen auf null (Umgebungsdruck), wobei gleichzeitig der zweite Druckwert P2 auf den Druckwert Pv steigt. Wenn der Kolben 16 das eine Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht, steigt insbesondere der zweite Differenzdruck schnell von einem konstanten Wert aus an.
Andererseits sind die erste Zeitableitung dP1 und die zweite Zeitableitung dP2 Ableitungen nach der Zeit des ersten Druckwertes P1 und des zweiten Druckwertes P2, die sich in der nachfolgenden Weise mit der Zeit ändern.
Insbesondere in dem Fall, wenn der erste Druckwert P1 und der zweite Druckwert P2 mit der Zeit ansteigen oder fallen, ändern sich die erste Zeitableitung dP1 und die zweite Zeitableitung dP2 in einer positiven Richtung oder einer negativen Richtung. Wenn der erste Druckwert P1 und der zweite Druckwert P2 sich mit der Zeit mit einer konstanten Rate ändern, oder wenn sie sich mit der Zeit gar nicht ändern, bleibt die erste Zeitableitung dP1 und die zweite Zeitableitung dP2 auf einem Wert von im Wesentlichen null.
Im Einzelnen wird zunächst eine Beschreibung für die Zeit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 16 gegeben.
In einem Zeitband von der Zeit t0 bis zu der Zeit t3 ändert sich die erste Zeitableitung dP1 verbunden mit einem abrupten Anstieg des ersten Druckwertes P1 in einer positiven Richtung. Als nächstes ändert sich unmittelbar nach dem Zeitpunkt t3 die erste Zeitableitung dP1 in einer negativen Richtung verbunden mit einem abrupten Abfall des ersten Druckwertes P1. Anschließend bleibt die erste Zeitableitung dP1 auf einem Wert von im Wesentlichen null. Wenn der erste Druckwert P1 zum Zeitpunkt t4 ansteigt, ändert sich außerdem die erste Zeitableitung dP1 in einer positiven Richtung. Wenn anschließend der erste Druckwert P1 bei einem vorbestimmten Druckwert (Druckwert Pv) gesättigt wird, sinkt die erste Zeitableitung auf einen Wert von im Wesentlichen null.
Da andererseits der zweite Druckwert P2 in dem Zeitband von der Zeit t0 bis zu der Zeit t3 abrupt abfällt, ändert sich die zweite Zeitableitung dP2 in einer negativen Richtung. Anschließend bleibt die zweite Zeitableitung dP2 auf einem Wert von im Wesentlichen null. Wenn der zweite Druckwert P2 zum Zeitpunkt t4 abrupt auf den Umgebungsdruck sinkt, ändert sich außerdem die zweite Zeitableitung dP2 plötzlich in einer negativen Richtung und ändert sich anschließend auf einen Wert von im Wesentlichen null.
Als nächstes wird ein Zeitraum der Rückwärts- oder Einfahrbewegung des Kolbens 16 beschrieben.
Da der erste Druckwert P1 in dem Zeitband von der Zeit t5 bis zu der Zeit t8 abrupt absinkt, ändert sich die erste Zeitableitung dP1 in einer negativen Richtung. Anschließend bleibt die erste Zeitableitung dP1 auf einem Wert von im Wesentlichen null. Wenn der erste Druckwert P1 zur Zeit t9 abrupt auf den Umgebungsdruck abfällt, ändert sich außerdem die erste Zeitableitung dP1 plötzlich in einer negativen Richtung und ändert sich anschließend auf einen Wert von im Wesentlichen null.
Andererseits ändert sich die zweite Zeitableitung dP2 in einem Zeitband von der Zeit t5 bis zu der Zeit t8 in einer positiven Richtung verbunden mit einem abrupten Anstieg des zweiten Druckwertes P2. Unmittelbar nach dem Zeitpunkt t8 ändert sich außerdem die zweite Zeitableitung dP2 in einer negativen Richtung verbunden mit einem abrupten Abfall des zweiten Druckwertes P2. Anschließend bleibt die zweite Zeitableitung dP2 auf einem Wert von im Wesentlichen null. Wenn der zweite Druckwert P2 zur Zeit t9 ansteigt, ändert sich dann die zweite Zeitableitung dP2 in einer positiven Richtung und sinkt anschließend auf einen Wert von im Wesentlichen null.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird während der Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 durch Wahrnehmung einer Änderung in einer positiven Richtung oder einer negativen Richtung der oben genannten ersten Zeitableitung dP1 oder zweiten Zeitableitung dP2 bestimmt, ob der Kolben 16 das eine Ende (zweites Ende) oder das andere Ende (erstes Ende) in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht hat oder nicht.
Im Einzelnen werden der erste Druckwert P1, der durch den ersten Drucksensor 50 gemäß 1 erfasst wird, und der zweite Druckwert P2, der durch den zweiten Drucksensor 52 erfasst wird, sequentiell über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60, die in 2 gezeigt ist, in den Mikrocomputer 62 eingegeben. Jedes Mal, wenn der erste Druckwert P1 und der zweiten Druckwert P2 eingegeben werden, führt somit der Mikrocomputer 62 den in 3 gezeigten Bestimmungsprozess durch.
In 3 ist ein Prozess zur Bestimmung der Ankunft des Kolbens 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 dargestellt, wobei plötzliche Änderungen in einer negativen Richtung der ersten Zeitableitung dP1 und der zweite Zeitableitung dP2 erkannt werden.
Im Einzelnen berechnet der Mikrocomputer 62 in Schritt S1 in 3 die zweite Zeitableitung dP2 anhand der zeitlichen Änderung des zweiten Druckwertes P2, der sequentiell eingegeben wird, und bestimmt, ob die zweite Zeitableitung dP2 sich abrupt in einer negativen Richtung geändert hat oder nicht. Als Verfahren zur Berechnung der zweiten Zeitableitung dP2 kann beispielsweise die zweite Zeitableitung dP2 einfach berechnet werden, indem eine Differenz zwischen einem vorherigen Wert und einem aktuellen Wert des zweiten Druckwertes P2 bestimmt wird und dann diese Differenz durch die Zeitdifferenz zwischen der Eingabezeit des vorherigen Wertes und der Eingabezeit des aktuellen Wertes dividiert wird.
Für den Fall, dass die zweite Zeitableitung dP2 sich abrupt in einer negativen Richtung geändert hat (Schritt S1: JA), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S2, dass sich der Kolben 16 von dem einen Ende zu dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 vorwärts bewegt, und bestimmt, dass der Kolben 16 zur Zeit t4 das andere Ende erreicht hat (die Kolbenstange 18 ist an der Position B angekommen), wenn sich die zweite Zeitableitung dP2 abrupt in einer negativen Richtung ändert und sein Absolutwert ein Maximum erreicht.
Dann generiert der Mikrocomputer 62 das erste Endsignal, welches anzeigt, dass der Kolben 16 an dem anderen Ende angekommen ist, und gibt das erste Endsignal über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 nach außen aus. Außerdem zeigt der Mikrocomputer 62 das Bestimmungsergebnis auf der Anzeigeeinheit 66 an und benachrichtigt den Nutzer über die Ankunft des Kolbens 16 an dem ersten Ende.
Wenn dagegen in Schritt S1 keine solche plötzliche Änderung der zweiten Zeitableitung dP2 in einer negativen Richtung erfolgt (Schritt S1: NEIN), so berechnet der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S3 die erste Zeitableitung dP1 auf der Basis des ersten Druckwertes P1 mit dem selben Rechenverfahren, das für die oben beschriebene zweite Zeitableitung dP2 verwendet wurde, und bestimmt, ob sich die erste Zeitableitung dP1 abrupt in einer negativen Richtung geändert hat oder nicht.
Wenn sich die erste Zeitableitung dP1 abrupt in einer negativen Richtung geändert hat (Schritt S3: JA), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S4, dass sich der Kolben 16 von dem anderen Ende zu dem einen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 zurückzieht, und bestimmt, dass der Kolben 16 zur Zeit t9 das eine Ende erreicht hat (die Kolbenstange 18 ist an der Position A angekommen), wenn sich der erste Zeitableitungswert dP1 abrupt in einer negativen Richtung ändert und sein Absolutwert ein Maximum erreicht.
Dann generiert der Mikrocomputer 62 das zweite Endsignal, welches anzeigt, dass der Kolben 16 an dem einen Ende angekommen ist, und gibt das zweite Endsignal über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 nach außen aus. Außerdem zeigt der Mikrocomputer 62 das Bestimmungsergebnis auf der Anzeigeeinheit 66 an und benachrichtigt den Nutzer über die Ankunft des Kolbens 16 an dem zweiten Ende.
Wenn keine plötzliche Änderung des ersten Zeitableitungswerts dP1 in einer negativen Richtung erfolgt (Schritt S3: NEIN), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S5, dass der Kolben 16 das eine Ende oder das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 nicht erreicht hat (der Kolben 16 bleibt an einer Position zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende).
Außerdem führt bei der vorliegenden Ausführungsform der Mikrocomputer 62 während der Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 jedes Mal, wenn der erste Druckwert P1 und der zweite Druckwert P2 eingegeben werden, den Bestimmungsprozess gemäß 3 aus und bestimmt, ob der Kolben 16 das eine Ende oder das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht hat oder nicht.
Wie in 4 gezeigt ist, ändern sich außerdem während einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 die erste Zeitableitung dP1 und die zweite Zeitableitung dP2 mehrfach in einer positiven Richtung oder in einer negativen Richtung. Abgesehen von den Zeitpunkten t4 und t9 ändert sich beispielsweise die erste Zeitableitung dP1 zu den Zeiten t3 und t6 in einer negativen Richtung, und die zweite Zeitableitung dP2 ändert sich zu den Zeiten t1 und t8 in einer negativen Richtung. Da die Zeiten t1, t3, t6 und t8 keine Zeitpunkte sind, an welchen der Kolben 16 das eine Ende oder das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht hat, muss verhindert werden, dass der Mikrocomputer 62 zu den Zeiten t1, t3, t6 und t8 eine fehlerhafte Bestimmung durchführt.
Daher werden vorzugsweise die folgenden Filterprozesse (erste bis dritte Prozesse) durchgeführt, damit der Mikrocomputer 62 die Zeiten t1, t3, t6 und t8 als Bestimmungsziele ausschließt.
Im Einzelnen ist die Änderung der zweiten Zeitableitung dP2 zum Zeitpunkt t4 in der negativen Richtung die dritte Änderung in der negativen Richtung während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 16, während die Änderung der ersten Zeitableitung dP1 in der negativen Richtung zum Zeitpunkt t9 die dritte Änderung in der negativen Richtung während der Rückwärts- oder Einfahrbewegung des Kolbens 16 ist.
Daher ignoriert der Mikrocomputer 62 in einem ersten Prozess während der Vorwärtsbewegung die ersten und zweiten Änderungen in der negativen Richtung zu den Zeiten t1 und t3 (führt den Prozess gemäß 3 nicht durch). Zum Zeitpunkt t4 kann der Prozess gemäß 3 für die dritte Änderung in der negativen Richtung durchgeführt werden. Außerdem ignoriert der Mikrocomputer 62 während der Rückwärtsbewegung die ersten und zweiten Änderungen in der negativen Richtung zu den Zeiten t6 und t8 (führt den Prozess gemäß 3 nicht durch). Zur Zeit t9 kann der Prozess gemäß 3 für die dritte Änderung in der negativen Richtung durchgeführt werden.
Außerdem wird die zweite Zeitableitung dP2 während der Vorwärtsbewegung für den Zeitraum von der zweiten Änderung in der negativen Richtung bis zum Zeitpunkt t4 auf einem Wert von im Wesentlichen null gehalten. Andererseits wird die erste Zeitableitung dP1 während der Rückwärtsbewegung für den Zeitraum von der zweiten Änderung in der negativen Richtung bis zum Zeitpunkt t9 auf einem Wert von im Wesentlichen null gehalten.
Somit führt der Mikrocomputer 62 als einen zweiten Prozess während der Ausfahrbewegung oder der Einfahrbewegung den Prozess gemäß 3 nicht durch bis die erste Zeitableitung dP1 und die zweite Zeitableitung dP2 auf Werten von im Wesentlichen null gehalten werden. Wenn diese Werte im Wesentlichen bei null gehalten werden, kann die Ausführung des Prozesses gemäß 3 gestartet werden.
Außerdem sind die Zeiten t1 und t3 Zeitpunkte unmittelbar nach dem Beginn der Ausgabe des Befehlssignals, während die Zeiten t6 und t8 Zeitpunkte unmittelbar nach Unterbrechung der Ausgabe des Befehlssignals sind. Daher kann der Mikrocomputer 62 als dritten Prozess den Bestimmungsprozess gemäß 3 in einem festgelegten Zeitraum (beispielsweise der Zeitraum von der Zeit t0 bis zur Zeit t3) ab dem Beginn der Ausgabe des Befehlssignals zum Zeitpunkt t0 und in einem festgelegten Zeitraum (beispielsweise dem Zeitraum von dem Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t8) ab der Unterbrechung der Ausgabe des Befehlssignals zum Zeitpunkt t5 beenden.
Durch Ausführung irgendeines der ersten bis dritten Prozesse kann daher der Mikrocomputer 62 zuverlässig detektieren, dass der Kolben 16 zu den Zeiten t4 und t9 an dem einen Ende oder dem anderen Ende des Zylindergrundkörpers 14 angekommen ist.
Der oben beschriebene Prozess gemäß 3 ist ein Fall, in welchem Druckwerte sowohl des ersten Druckwertes P1 als auch des zweiten Druckwertes P2 verwendet werden und sowohl der erste Drucksensor 50 als auch der zweite Drucksensor 52 unverzichtbar sind.
Im Gegensatz dazu ist der Prozess gemäß 5 ein Prozess, bei dem lediglich einer der Druckwerte (der erste Druckwert P1 oder der zweite Druckwert P2) verwendet werden. Im Einzelnen wird bei dem Prozess gemäß 5 die Ankunft des Kolbens 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 auf der Basis einer der Zeitableitungen (der ersten Zeitableitung dP1 oder der zweiten Zeitableitung dP2) und durch Erkennen einer plötzlichen Änderung der Zeitableitung in einer positiven Richtung oder einer negativen Richtung bestimmt. Anders ausgedrückt wird der Prozess gemäß 5 in einem Fall angewendet, wenn lediglich ein Sensor (der erste Drucksensor 50 oder der zweite Drucksensor 52) installiert ist, oder wenn lediglich einer der Sensoren eine Abnormalität, wie einen Fehler, Ausfall oder dergleichen, erfährt. Außerdem sind in 5 diejenigen Prozess- oder Verfahrensschritte, die denen in 3 entsprechen, anhand der gleichen Schrittnummern beschrieben.
Zunächst wird ein Fall beschrieben, bei dem die erste Zeitableitung dP1 verwendet wird.
In Schritt S6 in 5 berechnet der Mikrocomputer 62 die erste Zeitableitung dP1 auf der Basis des ersten Druckwertes P1 und bestimmt, ob die erste Zeitableitung dP1 sich abrupt in einer positiven Richtung geändert hat oder nicht.
In dem Fall, dass die erste Zeitableitung dP1 sich abrupt in der positiven Richtung geändert hat (Schritt S6: JA), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S2, dass der Kolben 16 sich von dem einen Ende zu dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 vorwärts bewegt, und bestimmt, dass der Kolben 16 zur Zeit t4 das andere Ende erreicht hat, wenn sich die erste Zeitableitung dP1 abrupt in der positiven Richtung ändert und ihr Absolutwert ein Maximum erreicht.
Außerdem generiert der Mikrocomputer 62 ein erstes Endsignal und gibt das erste Endsignal über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 nach außen aus. Gleichzeitig zeigt der Mikrocomputer 62 das Bestimmungsergebnis auf der Anzeigeeinheit 66 an und benachrichtigt den Nutzer über die Ankunft des Kolbens 16 an dem ersten Ende.
Wenn dagegen in Schritt S6 keine plötzliche Änderung der ersten Zeitableitung dP1 in einer positiven Richtung erfolgt (Schritt S6: NEIN), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S7, ob eine plötzliche Änderung der ersten Zeitableitung dP1 in einer negativen Richtung aufgetreten ist oder nicht.
Wenn sich die erste Zeitableitung dP1 abrupt in der negativen Richtung geändert hat (Schritt S7: JA), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S4, dass sich der Kolben 16 von dem anderen Ende zu dem einen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 zurückzieht (einfährt). Hierbei wird bestimmt, dass der Kolben 16 zur Zeit t9 das eine Ende erreicht hat, wenn sich die erste Zeitableitung dP1 abrupt in der negativen Richtung ändert und ihr Absolutwert ein Maximum erreicht.
Außerdem generiert der Mikrocomputer 62 ein zweites Endsignal und gibt das zweite Endsignal über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 nach außen aus. Gleichzeitig zeigt er das Bestimmungsergebnis auf der Anzeigeeinheit 66 an und benachrichtigt den Nutzer über die Ankunft des Kolbens 16 an dem zweiten Ende.
Für den Fall, dass sich die erste Zeitableitung dP1 nicht plötzlich in einer negativen Richtung ändert (Schritt S7: NEIN), so bestimmt der Mikrocomputer 62 in dem folgenden Schritt S5, dass der Kolben 16 an einer Position zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 bleibt.
Auch in diesem Fall führt der Mikrocomputer 62 während der Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 jedes Mal, wenn der erste Druckwert P1 in ihn eingegeben wird, den Bestimmungsprozess gemäß 5 aus und bestimmt, ob der Kolben 16 das eine Ende oder das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht hat oder nicht.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, bei welchem die zweite Zeitableitung dP2 verwendet wird.
In Schritt S6 in 5 berechnet der Mikrocomputer 62 die zweite Zeitableitung dP2 auf der Basis des zweiten Druckwertes P2 und bestimmt, ob die zweite Zeitableitung dP2 sich abrupt in einer negativen Richtung geändert hat oder nicht.
Für den Fall, dass sich die zweite Zeitableitung dP2 abrupt in der negativen Richtung geändert hat (Schritt S6: JA), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S2, das sich der Kolben 16 von dem einen Ende zu dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 vorwärts bewegt (ausfährt). Hierdurch wird bestimmt, dass der Kolben 16 zur Zeit t4 das andere Ende erreicht hat, wenn sich die zweite Zeitableitung dP2 abrupt in der negativen Richtung geändert hat und ihr Absolutwert ein Maximum erreicht.
Außerdem generiert der Mikrocomputer 62 ein erstes Endsignal und gibt das erste Endsignal über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 nach außen aus. Gleichzeitig zeigt er das Bestimmungsergebnis auf der Anzeigeeinheit 66 an und benachrichtigt den Nutzer über die Ankunft des Kolbens 16 an dem ersten Ende.
Wenn dagegen in Schritt S6 keine plötzlicher Änderung der zweiten Zeitableitung dP2 in einer negativen Richtung erfolgt (Schritt S6: NEIN), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S7, ob sich die zweite Zeitableitung dP2 plötzlich in einer positiven Richtung geändert hat oder nicht.
Für den Fall, dass sich die zweite Zeitableitung dP2 abrupt in der positiven Richtung geändert hat (Schritt S7: JA), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S4, dass sich der Kolben 16 von dem anderen Ende zu dem einen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 zurückzieht (einfährt). Hierdurch wird bestimmt, dass der Kolben 16 zur Zeit t9 das eine Ende erreicht hat, wenn sich die zweite Zeitableitung dP2 abrupt in der positiven Richtung ändert und ihr Absolutwert ein Maximum erreicht.
Außerdem generiert der Mikrocomputer 62 ein zweites Endsignal und gibt das zweite Endsignal über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 60 nach außen aus. Gleichzeitig zeigt er das Bestimmungsergebnis auf der Anzeigeeinheit 66 an und benachrichtigt den Nutzer über die Ankunft des Kolbens 16 an dem zweiten Ende.
Für den Fall, dass keine plötzliche Änderung der zweiten Zeitableitung dP2 in einer positiven Richtung erfolgt (Schritt S7: NEIN), so bestimmt der Mikrocomputer 62 dann in dem folgenden Schritt S5, dass der Kolben 16 an einer Position zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 verbleibt.
Auch in diesem Fall führt der Mikrocomputer 62 während der Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 jedes Mal, wenn ihm der zweite Druckwert P2 eingegeben wird, wiederholt den Bestimmungsprozess gemäß 5 durch und bestimmt, ob der Kolben 16 das eine Ende oder das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht hat oder nicht.
Auch bei dem Prozess gemäß 5 ist es in der gleichen Weise wie bei dem Prozess gemäß 3 bevorzugt, die ersten bis dritten Prozesse auszuführen. In diesem Fall ändert sich die erste Zeitableitung dP1 zur Zeit t1 in einer positiven Richtung, und die erste Zeitableitung dP1 ändert sich zu den Zeiten t3 und t6 in einer negativen Richtung. Außerdem ändert sich die zweite Zeitableitung dP2 zur Zeit t6 in einer positiven Richtung, und die zweite Zeitableitung dP2 ändert sich zu den Zeiten t1 und t8 in einer negativen Richtung.
Daher ignoriert der Mikrocomputer 62 in dem ersten Prozess während der Vorwärtsbewegung die erste Änderung in der positiven Richtung zur Zeit t1 und die ersten und zweiten Änderungen in der negativen Richtung zu den Zeiten t1 und t3 (führt den Prozess gemäß 5 nicht durch), und der Prozess gemäß 5 wird hinsichtlich der Änderung in der positiven Richtung oder der negativen Richtung zur Zeit t4 durchgeführt. Außerdem ignoriert der Mikrocomputer 62 während der Rückwärtsbewegung die erste Änderung in der positiven Richtung zur Zeit t6 und die ersten und zweiten Änderungen in der negativen Richtung zu den Zeiten t6 und t8 (führt den Prozess gemäß 5 nicht durch), und der Prozess gemäß 5 wird für die Änderung in der positiven Richtung oder der negativen Richtung zur Zeit t9 durchgeführt.
Außerdem führt der Mikrocomputer 62 in dem zweiten Prozess während der Vorwärtsbewegung oder der Rückwärtsbewegung den Prozess gemäß 5 nicht durch bis die erste Zeitableitung dP1 und die zweite Zeitableitung dP2 auf Werten von im Wesentlichen null gehalten werden. Wenn diese Werte im Wesentlichen bei null gehalten werden, wird die Ausführung des Prozesses gemäß 5 gestartet.
Außerdem beendet der Mikrocomputer 62 in dem dritten Prozess den Bestimmungsprozess gemäß 5 in einem festgelegten Zeitraum ab dem Beginn der Ausgabe des Befehlssignals zur Zeit t0 (dem Zeitraum von der Zeit t0 bis zur Zeit t3) und in einem festgelegten Zeitraum ab der Unterbrechung der Ausgabe des Befehlssignals zur Zeit t5 (dem Zeitraum von der Zeit t5 bis zu der Zeit t8).
Durch Ausführen irgendeines der ersten bis dritten Prozesse ist es daher dem Mikrocomputer 62 auch bei dem Prozess gemäß 5 möglich, zuverlässig zu detektieren, dass der Kolben 16 zu den Zeiten t4 und t9 an dem einen Ende oder dem anderen Ende des Zylindergrundkörpers 14 angekommen ist.
[3. Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung]
Wie oben beschrieben wurde, ändert sich bei der Überwachungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung der Druck in der ersten Zylinderkammer 20 oder der zweiten Zylinderkammer 22 mit der Zeit, wenn der Kolben 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist, weil das Fluid von der ersten Zylinderkammer 20 oder der zweiten Zylinderkammer 22 abgeführt wird oder weil das Fluid von der Fluidzufuhrquelle 42 zugeführt wird.
Daher wird die Aufmerksamkeit auf diese zeitlichen Änderungen des Druckes fokussiert. Auf der Basis der ersten Zeitableitung dP1 oder der zweiten Zeitableitung dP2 bestimmt der Mikrocomputer 62, ob der Kolben 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist oder nicht.
In diesem Fall wird der erste Druckwert P1 oder der zweite Druckwert P2 des Fluidzufuhrweges (die erste Leitung 26, die zweite Leitung 30) von der Fluidzufuhrquelle 42 zu der ersten Zylinderkammer 20 oder der zweiten Zylinderkammer 22 erfasst, wodurch es möglich wird, den Druckwert der ersten Zylinderkammer 20 bzw. der zweiten Zylinderkammer 22 zu erfassen. Daher ist es nicht notwendig, einen Sensor zur Erfassung des Druckes in der Nähe des Zylinders 12 zu installieren. Dementsprechend ist es mit der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Ankunft des Kolbens 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 zu detektieren, ohne einen Sensor in der Nähe des Zylinders 12 zu installieren. Dadurch kann der Zylinder 12 in Einrichtungen für die Lebensmittelherstellung eingesetzt werden und es ist möglich, das Auftreten von Korrosion oder dergleichen der Sensoren und deren Verdrahtung bei der Reinigung dieser Einrichtungen zu vermeiden.
Um Änderungen des Detektionsniveaus durch Variationen der Genauigkeit und Temperatureigenschaften des ersten Drucksensors 50, welcher den ersten Druckwert P1 erfasst, und des zweiten Drucksensors 52, welcher den zweiten Druckwert P2 erfasst, zu berücksichtigen, ist es außerdem möglich, die negative Beeinflussung der Bestimmungsergebnisse des Mikrocomputers 62 durch solche Variationen oder dergleichen zu verhindern, indem auf der Basis der ersten Zeitableitung dP1 oder der zweiten Zeitableitung dP2 bestimmt wird, ob der Kolben 16 das eine Ende oder das andere Ende in dem Zylindergrundkörper 14 erreicht hat oder nicht.
Wie bei dem Prozess gemäß 3 bestimmt in diesem Fall der Mikrocomputer 62, dass der Kolben 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist, anhand einer Änderung der Zeitableitung in einer negativen Richtung, wenn sich der erste Druckwert P1 oder der zweite Druckwert P2 auf einer zur Umgebung offenen Seite zu einem Druckwert (Umgebungsdruck) ändert. Wenn sich der erste Druckwert P1 oder der zweite Druckwert P2 auf den Umgebungsdruck ändert, ändert sich die erste Zeitableitung dP1 oder die zweite Zeitableitung dP2 mit der Zeit abrupt in einer negativen Richtung. Durch Erkennen einer solchen abrupten Änderung ist es möglich, genauer zu erfassen, dass der Kolben 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist.
Alternativ kann der Mikrocomputer 62 wie in dem in 5 gezeigten Prozess bestimmen, dass der Kolben 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist, anhand einer Änderung der ersten Zeitableitung dP1 oder der zweiten Zeitableitung dP2, wenn der erste Druckwert P1 oder der zweite Druckwert P2 den Druckwert Pv des von der Fluidzufuhrquelle 42 zugeführten Fluides oder den Umgebungsdruck erreicht. Wenn sich einer dieser Druckwerte auf den Druckwert Pv oder den Umgebungsdruck ändert, ändert sich die erste Zeitableitung dP1 oder die zweite Zeitableitung dP2 mit der Zeit in einer positiven Richtung oder einer negativen Richtung. Durch Erkennen einer solchen Änderung ist es daher möglich, mit guter Genauigkeit zu erfassen, dass der Kolben 16 an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper 14 angekommen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 3857187 [0002, 0003]

Claims

Eine Betriebszustandsüberwachungsvorrichtung (10) für einen Zylinder (12), in dem zwischen einem Kolben (16) und einem Ende in einem Inneren eines Zylindergrundkörpers (14) eine erste Zylinderkammer (20) ausgebildet ist, in dem zwischen dem Kolben (16) und einem anderen Ende in dem Inneren des Zylindergrundkörpers (14) eine zweite Zylinderkammer (22) ausgebildet ist, und Fluid von einer Fluidzufuhrquelle (42) der ersten Zylinderkammer (20) oder der zweiten Zylinderkammer (22) zugeführt wird, wodurch der Kolben (16), der mit einer Kolbenstange (18) verbunden ist, eine hin und her gehende Bewegung zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper (14) vollzieht, und außerdem mit: einer Bestimmungseinheit (62), die dazu ausgestaltet ist, auf der Basis einer Zeitableitungeines Druckes der ersten Zylinderkammer (20) oder der zweiten Zylinderkammer (22) zu bestimmen, ob der Kolben (16) an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper (14) angekommen ist oder nicht.
Die Betriebszustandsüberwachungsvorrichtung (10) für einen Zylinder (12) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Druckdetektionseinheit (50), die dazu ausgestaltet ist, einen ersten Druckwert (P1) in einer ersten Leitung (26), die Fluid der ersten Zylinderkammer (20) zuführt oder von dieser abführt, zu erfassen, und/oder durch eine zweite Druckdetektionseinheit (52), die dazu ausgestaltet ist, einen zweiten Druckwert (P2) in einer zweiten Leitung (30), die Fluid zu der zweiten Zylinderkammer (22) zuführt oder von dieser abführt, zu erfassen, wobei die Bestimmungseinheit (62) auf der Basis einer Zeitableitung (dP1) des ersten Druckwertes (P1), die von einem Druck in der ersten Zylinderkammer (20) abhängt, und/oder einer Zeitableitung (dP2) des zweiten Druckwertes (P2), der von einem Druck der zweiten Zylinderkammer (22) abhängt, bestimmt, ob der Kolben (16) an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper (14) angekommen ist oder nicht.
Die Betriebszustandsüberwachungsvorrichtung (10) für einen Zylinder (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinheit (62) bestimmt, dass der Kolben (16) an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper (14) angekommen ist, anhand einer Änderung der Zeitableitung (dP1, dP2), wenn sich der erste Druckwert (P1) und der zweite Druckwert (P2) auf einen Druckwert auf einer zur Umgebung offenen Seite ändert.
Die Betriebszustandsüberwachungsvorrichtung (10) für einen Zylinder (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinheit (62) bestimmt, dass der Kolben (16) an dem einen Ende oder dem anderen Ende in dem Zylindergrundkörper (14) angekommen ist, anhand einer Änderung der Zeitableitung (dP1, dP2), wenn sich einer des ersten Druckwertes (P1) und des zweiten Druckwertes (P2) auf einen Druckwert des von der Fluidzufuhrquelle (42) zugeführten Fluides oder auf einen Druckwert auf einer zur Umgebung offenen Seite ändert.