DE102021210092A1 - Dynamic correction of traversing direction dependent offsets - Google Patents

Dynamic correction of traversing direction dependent offsets Download PDF

Info

Publication number
DE102021210092A1
DE102021210092A1 DE102021210092.9A DE102021210092A DE102021210092A1 DE 102021210092 A1 DE102021210092 A1 DE 102021210092A1 DE 102021210092 A DE102021210092 A DE 102021210092A DE 102021210092 A1 DE102021210092 A1 DE 102021210092A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control device
drive
offsets
value
offset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021210092.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Berthold Baumann
Alexander Krämer
Gerhard Wurzer
Josef Zeidler
Verena Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthineers Ag De
Original Assignee
Siemens Healthcare GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthcare GmbH filed Critical Siemens Healthcare GmbH
Priority to DE102021210092.9A priority Critical patent/DE102021210092A1/en
Priority to CN202211108543.6A priority patent/CN115808936A/en
Publication of DE102021210092A1 publication Critical patent/DE102021210092A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A61B6/0487Motor-assisted positioning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035Mechanical aspects of CT
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/545Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving automatic set-up of acquisition parameters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/547Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/70Means for positioning the patient in relation to the detecting, measuring or recording means
    • A61B5/704Tables

Abstract

Eine Steuereinrichtung (4) für ein mechanisch zu bewegendes Element (1) nimmt wiederholt jeweils einen neuen Sollwert (x*) entgegen, durch den (gegebenenfalls in Verbindung mit dem zuvor vorgegebenen Sollwert (x*)) ein Vorzeichen einer Verfahrrichtung des Elements (1) bestimmt ist. In der Steuereinrichtung (4) ist für die beiden Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) jeweils ein Offset (δp+, δp-) hinterlegt. Die Steuereinrichtung (4) bestimmt anhand des dem jeweiligen Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) zugeordneten Offsets (δp+, δp-) einen aktuellen Offset (δp). Die Steuereinrichtung (4) steuert einen Antrieb (2), der das bewegte Element (1) positioniert, entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) an. Sie berücksichtigt bei der Ermittlung einer Differenz eines Lagesollwertes (p*) für den Antrieb (2) und eines Lageistwertes (p) des Antriebs (2) und/oder bei der Ermittlung eines auf dem Lageistwert (p) des Antriebs (2) basierenden Positionsistwertes (x) des Elements (1) den aktuellen Offset (δp). Die Steuereinrichtung (4) ermittelt bei einem Wechsel des Vorzeichens der Verfahrrichtung jeweils auf Basis von erfassten Zuständen (Z) des Antriebs (2) ein Antriebsspiel (S) und führt unter Verwertung des ermittelten Antriebsspiels (S) mindestens einen der beiden hinterlegten Offsets (δp+, δp-) nach.

Figure DE102021210092A1_0000
A control device (4) for an element (1) to be moved mechanically repeatedly receives a new target value (x*) by which (possibly in conjunction with the previously specified target value (x*)) a sign of a direction of movement of the element (1 ) is determined. An offset (δp+, δp-) is stored in the control device (4) for the two signs of the direction of movement of the element (1). The control device (4) uses the offset (δp+, δp-) assigned to the respective sign of the direction of movement of the element (1) to determine a current offset (δp). The control device (4) controls a drive (2), which positions the moving element (1), according to the sign of the direction of movement of the element (1). It takes into account when determining a difference between a setpoint position value (p*) for the drive (2) and an actual position value (p) of the drive (2) and/or when determining an actual position value based on the actual position value (p) of the drive (2). (x) of element (1) the current offset (δp). When the sign of the travel direction changes, the control device (4) determines a drive play (S) on the basis of detected states (Z) of the drive (2) and, using the determined drive play (S), calculates at least one of the two stored offsets (δp+ , δp-) after.
Figure DE102021210092A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Steuereinrichtung,

  • - wobei die Steuereinrichtung für ein mechanisch zu bewegendes Element wiederholt jeweils einen neuen Sollwert entgegennimmt,
  • - wobei durch den neuen Sollwert als solchen oder durch den neuen Sollwert in Verbindung mit dem zuvor vorgegebenen Sollwert oder in Verbindung mit dem momentanen Istwert des Elements ein Vorzeichen einer Verfahrrichtung des Elements bestimmt ist,
  • - wobei in der Steuereinrichtung für die beiden Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements jeweils ein Offset hinterlegt ist,
  • - wobei die Steuereinrichtung anhand des durch das Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements bestimmten Offsets einen aktuellen Offset bestimmt,
  • - wobei die Steuereinrichtung einen Antrieb, durch dessen Ansteuerung das bewegte Element positioniert wird, entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements ansteuert,
  • - wobei die Steuereinrichtung bei der Ermittlung einer Differenz eines Lagesollwertes für den Antrieb und eines Lageistwertes des Antriebs und/oder bei der Ermittlung eines auf dem Lageistwert des Antriebs basierenden Positionsistwertes des Elements den aktuellen Offset berücksichtigt.
The present invention is based on an operating method for a control device,
  • - wherein the control device for an element to be moved mechanically repeatedly receives a new setpoint in each case,
  • - a sign of a direction of travel of the element being determined by the new setpoint as such or by the new setpoint in conjunction with the previously specified setpoint or in conjunction with the current actual value of the element,
  • - an offset is stored in the control device for the two signs of the direction of travel of the element,
  • - wherein the control device determines a current offset based on the offset determined by the sign of the direction of travel of the element,
  • - wherein the control device controls a drive, by the control of which the moving element is positioned, according to the sign of the direction of movement of the element,
  • - wherein the control device takes into account the current offset when determining a difference between a desired position value for the drive and an actual position value of the drive and/or when determining an actual position value of the element based on the actual position value of the drive.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Steuerprogramm, wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung unmittelbar abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung ein derartiges Betriebsverfahren ausführt.The present invention is also based on a control program, the control program comprising machine code which can be processed directly by a control device, the processing of the machine code by the control device causing the control device to carry out such an operating method.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für ein Element und dessen Antrieb, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Steuerprogramm programmiert ist, so dass sie ein derartiges Betriebsverfahren ausführt.The present invention is also based on a control device for an element and its drive, the control device being programmed with such a control program so that it executes such an operating method.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Einrichtung, wobei die Einrichtung ein mechanisch zu bewegendes Element, einen Antrieb, durch dessen Ansteuerung das mechanisch zu bewegende Element positioniert wird, und eine derartige Steuereinrichtung aufweist, die mit dem Element und dem Antrieb gemäß einem derartigen Betriebsverfahren zusammenwirkt.The present invention is also based on a device, the device having an element to be moved mechanically, a drive which controls the element to be moved mechanically and positioned, and such a control device which is connected to the element and the drive in accordance with such an operating method works together.

Derartige Vorgehensweisen sind für numerischen Steuerungen bekannt, wie sie beispielsweise bei Werkzeugmaschinen und auch allgemein für Bewegungssteuerungen eingesetzt werden.Procedures of this type are known for numerical controls, such as are used, for example, in machine tools and also generally for motion controls.

Antriebsachsen weisen oftmals ein Antriebsspiel auf. Wird die Achse verfahren, so folgt das mittels der Achse verfahrene Element der Ansteuerung der Achse mit einem gewissen Offset. Wenn bei einem Verfahren der Achse vorwärts ein Lagegeber der Achse beispielsweise die Position 100,0 (in willkürlichen Einheiten) angibt, so liegt die tatsächliche Position des mittels der Achse verfahrenen Elements beispielsweise bei nur 99,9. Die tatsächliche Position des Elements hinkt also um 0,1 hinterher. Dieser Wert ist der Offset für das Verfahren des Elements vorwärts. Wenn umgekehrt die Achse rückwärts verfahren wird und der Lagegeber der Achse wieder die Position 100,0 angibt, so liegt die tatsächliche Position des mittels der Achse verfahrenen Elements beispielsweise bei 100,2. Die tatsächliche Position des Elements hinkt also um 0,2 hinterher. Dieser Wert ist der Offset für das Verfahren des Elements rückwärts. Das Antriebsspiel ist die Summe der beiden Offsets. Das Antriebsspiel liegt in dem angegebenen Beispiel folglich bei 0,1 + 0,2 = 0,3.Drive axles often have drive play. If the axis is moved, the element moved by means of the axis follows the activation of the axis with a certain offset. For example, when moving the axis forward, if an axis position encoder indicates a position of 100.0 (in arbitrary units), the actual position of the element moved by the axis is only 99.9, for example. So the actual position of the element lags behind by 0.1. This value is the offset for moving the element forward. Conversely, if the axis is moved backwards and the position encoder of the axis indicates the position 100.0 again, then the actual position of the element moved by the axis is, for example, 100.2. So the actual position of the element lags behind by 0.2. This value is the offset for moving the element backwards. The drive backlash is the sum of the two offsets. The drive play in the given example is therefore 0.1 + 0.2 = 0.3.

In einer Vielzahl von Anwendungen ist das Antriebsspiel tolerierbar. Eine Korrektur ist nicht erforderlich. In anderen Anwendungen ist das Antriebsspiel nicht tolerierbar. Beispiele derartiger Anwendungen sind insbesondere bildgebende medizintechnische Anwendungen, bei denen das Element Bestandteil einer bildgebenden medizintechnischen Modalität ist.The drive backlash is tolerable in a large number of applications. A correction is not necessary. In other applications, the drive backlash is not tolerable. Examples of such applications are, in particular, imaging medical technology applications in which the element is part of an imaging medical technology modality.

Wenn das Antriebsspiel nicht tolerierbar ist, muss es korrigiert werden. Die Korrektur erfolgt dadurch, dass in der Steuereinrichtung für die beiden Vorzeichen der Verfahrrichtung (also vorwärts und rückwärts) der jeweilige Offset hinterlegt wird und beim Verfahren des Elements berücksichtigt wird. Wenn gemäß obigen Beispiel für das Element die Position 100,0 vorgegeben wird, so wird beim Verfahren vorwärts der Antrieb auf die Position 100,0 + 0,1 = 100,1 verfahren, beim Verfahren rückwärts auf die Position 100,0 - 0,2 = 99,8.If drive backlash is intolerable, it must be corrected. The correction takes place in that the respective offset is stored in the control device for the two signs of the direction of travel (ie forwards and backwards) and is taken into account when moving the element. If position 100.0 is specified for the element according to the above example, the drive is moved to position 100.0 + 0.1 = 100.1 when moving forwards, and to position 100.0 - 0 when moving backwards. 2 = 99.8.

Antriebsachsen, mittels der Antriebsachsen verfahrene Elemente und (soweit vorhanden) Kinematiken zwischen den Antriebsachsen und den verfahrenen Elementen verschleißen im Laufe der Zeit. Dadurch können sich die Offsets und damit das Antriebsspiel ändern, insbesondere vergrößern. Derartige Änderungen der Offsets haben Einfluss auf die tatsächliche Positioniergenauigkeit des Elements. In manchen Fällen kann der Verschleiß dazu führen, dass die Positionierung des Elements nicht mehr mit der erforderlichen Genauigkeit vorgenommen werden kann, so dass beispielsweise die Bildqualität der bildgebenden medizintechnischen Modalität sich verschlechtert. In diesem Fall muss der Antriebsstrang repariert oder ausgetauscht werden. Dies führt zu Stillstandzeiten, während derer die Anlage, deren Bestandteil das Element ist, nicht genutzt werden kann. Weiterhin fallen unmittelbar Kosten für die Reparatur an.Drive axles, elements moved by means of the drive axles and (if any) kinematics between the drive axles and the moved elements wear out over time. As a result, the offsets and thus the drive play can change, in particular increase. Such offset changes affect the actual positioning accuracy of the element. In some cases, the wear and tear can mean that the positioning of the element can no longer be carried out with the required accuracy, so that, for example, the image quality is impaired of the medical imaging modality is deteriorating. In this case, the drive train must be repaired or replaced. This leads to downtimes during which the system of which the element is a part cannot be used. Furthermore, there are direct costs for the repair.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können. Insbesondere soll die Genauigkeit, mit der das Element positioniert werden kann, über die gesamte Lebensdauer des Antriebsstrangs aufrechterhalten werden und soll darüber hinaus nach Möglichkeit die Lebensdauer des Antriebsstrangs vergrößert werden.The object of the present invention is to create possibilities by means of which the disadvantages of the prior art can be avoided. In particular, the accuracy with which the element can be positioned should be maintained over the entire service life of the drive train and, if possible, the service life of the drive train should also be increased.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.The object is achieved by an operating method with the features of claim 1. Advantageous configurations of the operating method are the subject matter of dependent claims 2 to 8.

Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass die Steuereinrichtung bei einem Wechsel des Vorzeichens der Verfahrrichtung jeweils auf Basis von erfassten Zuständen des Antriebs ein Antriebsspiel ermittelt und unter Verwertung des ermittelten Antriebsspiels mindestens einen der beiden hinterlegten Offsets nachführt.According to the invention, an operating method of the type mentioned at the beginning is configured in that the control device determines a drive play when there is a change in the sign of the direction of travel on the basis of detected states of the drive and, using the determined drive play, corrects at least one of the two stored offsets.

Die Steuereinrichtung überwacht also dynamisch das Antriebsspiel und führt, soweit erforderlich, mindestens einen der beiden hinterlegten Offsets nach. Dadurch werden die Offsets nicht nur bei der Herstellung der Anlage, deren Bestandteil das Element ist, oder bei deren Inbetriebnahme einmalig erfasst und hinterlegt, sondern im laufenden Betrieb der Anlage dynamisch nachgeführt.The control device therefore dynamically monitors the drive play and, if necessary, corrects at least one of the two stored offsets. As a result, the offsets are not only recorded and stored once during the manufacture of the system of which the element is a part, or when it is commissioned, but also dynamically tracked during operation of the system.

Vorzugsweise erfasst die Steuereinrichtung als Zustand eine Belastung des Antriebs und ermittelt das Antriebsspiel anhand des zeitlichen Verlaufs der Belastung des Antriebs. Dies hat sich in Versuchen als sehr zuverlässig und genau erwiesen.The control device preferably detects a load on the drive as the state and determines the drive play based on the time profile of the load on the drive. This has proven to be very reliable and accurate in tests.

In vielen Fällen umfasst die Steuereinrichtung eine übergeordnete Steuereinrichtung und eine untergeordnete Steuereinrichtung. In diesem Fall ist das Betriebsverfahren in der Regel derart ausgestaltet,

  • - dass die übergeordnete Steuereinrichtung das Antriebsspiel ermittelt, mindestens einen der beiden Offsets nachführt und die nachgeführten Offsets zur Hinterlegung sowie den Sollwert der untergeordneten Steuereinrichtung vorgibt und
  • - dass die untergeordnete Steuereinrichtung die ihr von der übergeordneten Steuereinrichtung vorgegebenen Offsets als hinterlegte Offsets abspeichert, anhand des durch das Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements bestimmten Offsets den aktuellen Offset bestimmt, den Antrieb entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements ansteuert und den aktuellen Offset bei der Ermittlung der Differenz des Lagesollwertes und des Lageistwertes und/oder bei der Ermittlung des Positionsistwertes berücksichtigt.
In many cases, the control device comprises a higher-level control device and a lower-level control device. In this case, the operating procedure is usually designed in such a way that
  • - that the higher-level control device determines the drive play, tracks at least one of the two offsets and specifies the tracked offsets for storage and the target value of the lower-level control device and
  • - that the subordinate control device saves the offsets specified by the higher-level control device as stored offsets, determines the current offset using the offset determined by the sign of the direction of travel of the element, controls the drive according to the sign of the direction of travel of the element and calculates the current offset at the Determining the difference between the position setpoint and the actual position value and/or taken into account when determining the actual position value.

Dadurch kann insbesondere als untergeordnete Steuereinrichtung eine numerische Steuerung oder eine Bewegungssteuerung verwendet werden, wie sie im Stand der Technik bereits bekannt ist. Lediglich die übergeordnete Steuereinrichtung muss entsprechend angepasst (insbesondere programmiert) werden.As a result, a numerical control or a movement control, as is already known in the prior art, can be used in particular as the subordinate control device. Only the higher-level control device has to be adapted (in particular programmed) accordingly.

Zum Nachführen der Offsets ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Steuereinrichtung die Differenz des Antriebsspiels einerseits und der Summe der hinterlegten Offsets andererseits bildet, diese Differenz gemäß einem vorbestimmten Aufteilungsverhältnis auf die beiden hinterlegten Offsets aufteilt und beide hinterlegte Offsets entsprechend nachführt. Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass Abweichungen der tatsächlichen Position des Elements von einer (scheinbar) angesteuerten Position des Elements so gering wie möglich gehalten werden können.To track the offsets, it is preferably provided that the control device forms the difference between the drive play on the one hand and the sum of the stored offsets on the other, divides this difference between the two stored offsets according to a predetermined distribution ratio and corrects both stored offsets accordingly. This procedure offers the advantage that deviations in the actual position of the element from an (apparently) controlled position of the element can be kept as small as possible.

Die Aufteilung kann insbesondere im Verhältnis 50:50 erfolgen. Es sind aber auch andere Aufteilungsverhältnisse möglich, bei denen einer der beiden Offsets in stärkerem Umfang korrigiert bzw. nachgeführt wird als der andere der beiden Offsets. Der Extremfall 0:100 bzw. 100:0 soll hingegen ausgeschlossen sein.The splitting can take place in particular in the ratio 50:50. However, other distribution ratios are also possible, in which one of the two offsets is corrected or tracked to a greater extent than the other of the two offsets. However, the extreme case of 0:100 or 100:0 should be ruled out.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung bei Vorgabe eines Sonderbefehls

  • - das Element durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs zu einer definierten Sonderposition verfährt,
  • - den beim Erreichen der Sonderposition gegebenen Lageistwert des Antriebs erfasst,
  • - einen der beiden hinterlegten Offsets anhand der Sonderposition und des beim Erreichen der Sonderposition gegebenen Lageistwerts des Antriebs bestimmt und
  • - den anderen der beiden hinterlegten Offsets so nachführt, dass die Summe der beiden hinterlegten Offsets unverändert bleibt.
Provision is preferably made for the control device, when specifying a special command
  • - the element moves to a defined special position by appropriate control of the drive,
  • - registers the actual position value of the drive when the special position is reached,
  • - determines one of the two stored offsets based on the special position and the actual position value of the drive when the special position is reached and
  • - adjusts the other of the two stored offsets in such a way that the sum of the two stored offsets remains unchanged.

Dadurch ist eine eindeutige Bestimmung der beiden Offsets auch nach einem (gegebenenfalls wiederholten) Nachführen der beiden Offsets möglich.As a result, a clear determination of the two offsets is also possible after a (possibly repeated) tracking of the two offsets possible.

Der Sonderbefehl kann insbesondere ein Abschaltbefehl sein, aufgrund dessen die Steuereinrichtung abgeschaltet wird. In diesem Fall führt die Steuereinrichtung die genannten Schritte zwischen dem Vorgeben des Sonderbefehls und dem tatsächlichen Abschalten der Steuereinrichtung durch.In particular, the special command can be a switch-off command, as a result of which the control device is switched off. In this case, the control device carries out the steps mentioned between specifying the special command and actually switching off the control device.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung einen zeitlichen Verlauf des ermittelten Antriebsspiels ermittelt, den zeitlichen Verlauf auf Einhaltung einer Bedingung überprüft und bei Verletzung der Bedingung eine Warnmeldung ausgibt. Dadurch kann rechtzeitig vor Erreichen eines Zustands, bei dem eine hinreichend genaue Positionierung des Elements nicht mehr gewährleistet werden kann, beispielsweise an eine Bedienperson eine Warnmeldung oder über ein Rechnernetz (beispielsweise das Internet) automatisiert ein Wartungs- oder Reparaturauftrag generiert werden.It is preferably provided that the control device determines a time profile of the determined drive play, checks the time profile for compliance with a condition, and outputs a warning message if the condition is violated. As a result, a warning message can be sent to an operator, for example, or a maintenance or repair order can be generated automatically via a computer network (e.g. the Internet) in good time before a state is reached in which a sufficiently precise positioning of the element can no longer be guaranteed.

Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise im medizintechnischen Umfeld eingesetzt. In diesem Fall ist das Element in der Regel Bestandteil einer bildgebenden medizintechnischen Modalität.The present invention is preferably used in the field of medical technology. In this case, the element is usually part of an imaging medical technology modality.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Steuerprogramms, dass die Steuereinrichtung ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführt.The object is also achieved by a control program with the features of claim 9. According to the invention, the execution of the control program causes the control device to execute an operating method according to the invention.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführt.The object is also achieved by a control device having the features of claim 10. According to the invention, the control device is programmed with a control program according to the invention, so that the control device executes an operating method according to the invention.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung als erfindungsgemäße Steuereinrichtung ausgebildet, die mit dem Element und dem Antrieb gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren zusammenwirkt.The object is also achieved by a device having the features of claim 11. According to the invention, the control device is designed as a control device according to the invention, which interacts with the element and the drive according to an operating method according to the invention.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

  • 1 eine Einrichtung,
  • 2 ein Ablaufdiagramm,
  • 3 Verfahrwege,
  • 4 bis 7 ein Ablaufdiagramm,
  • 8 ein Zeitdiagramm,
  • 9 ein Ablaufdiagramm und
  • 10 den Aufbau einer Steuereinrichtung.
The characteristics, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawings. This shows in a schematic representation:
  • 1 An institution,
  • 2 a flowchart,
  • 3 traverse paths,
  • 4 until 7 a flowchart,
  • 8th a time chart,
  • 9 a flow chart and
  • 10 the construction of a control device.

Gemäß 1 weist eine Einrichtung ein Element 1 auf. Das Element 1 ist im vorliegenden Fall Bestandteil einer bildgebenden medizintechnischen Modalität. Beispiele derartiger Modalitäten sind Computertomographen, C-Bogen-Röntgenanlagen, Magnetresonanzanlagen, Ultraschallgeräte einschließlich Ultraschalltomographen und andere mehr. Das Element 1 kann beispielsweise eine Patientenliege sein. Die vorliegende Erfindung ist aber auch bei anderen Elementen 1 anwendbar.According to 1 a device has an element 1. In the present case, the element 1 is part of an imaging medical technology modality. Examples of such modalities are computer tomographs, C-arm X-ray systems, magnetic resonance systems, ultrasound devices including ultrasound tomographs and others. The element 1 can be a patient bed, for example. However, the present invention can also be used with other elements 1 .

Die Einrichtung weist weiterhin einen Antrieb 2 auf. Das Element 1 kann durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs 2 bewegt und dadurch positioniert werden. Das Verfahren des Elements 1 ist in 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Gegebenenfalls kann der Antrieb 2 über eine Kinematik 3 auf das Element 1 wirken.The device also has a drive 2 . The element 1 can be moved by correspondingly controlling the drive 2 and thereby positioned. The procedure of item 1 is in 1 indicated by a double arrow. If necessary, the drive 2 can act on the element 1 via a kinematic mechanism 3 .

Zum Ansteuern des Antriebs 2 und damit zum Bewegen und Positionieren des Elements 1 weist die Einrichtung eine Steuereinrichtung 4 auf. Die Steuereinrichtung 4 ist, wie in 1 durch die Angabe „µP“ angedeutet ist, programmierbar. Konkret ist die Steuereinrichtung 4 mit einem Steuerprogramm 5 programmiert. Das Steuerprogramm 5 umfasst Maschinencode 6, der von der Steuereinrichtung 4 unmittelbar abarbeitbar ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 6 durch die Steuereinrichtung 4 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 4 mit dem Element 1 und dem Antrieb 2 zusammenwirkt. Konkret bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes 6, dass die Steuereinrichtung 4 ein Betriebsverfahren ausführt, wie es nachstehend in Verbindung mit 2 näher erläutert wird.The device has a control device 4 for controlling the drive 2 and thus for moving and positioning the element 1 . The control device 4 is, as in 1 indicated by the specification "µP", programmable. Specifically, the control device 4 is programmed with a control program 5 . The control program 5 includes machine code 6 which can be processed directly by the control device 4 . The processing of the machine code 6 by the control device 4 causes the control device 4 to interact with the element 1 and the drive 2 . In concrete terms, the execution of the machine code 6 causes the control device 4 to carry out an operating method as described below in connection with FIG 2 is explained in more detail.

Gemäß 2 nimmt die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S1 jeweils einen neuen Sollwert x* entgegen. Der Sollwert x* ist auf das Element 1 bezogen. Der Sollwert x* kann beispielsweise ein Positionssollwert für das Element 1 sein. Diese Ausgestaltung stellt den Regelfall dar. In diesem Fall ist ein Vorzeichen einer Verfahrrichtung des Elements 1 (also ob das Element 1 vorgefahren oder zurückgefahren werden soll) durch den neuen Sollwert x* in Verbindung mit dem zuvor vorgegebenen Sollwert x* oder in Verbindung mit dem momentanen Istwert x des Elements 1 bestimmt. Alternativ kann es sich um einen Geschwindigkeitssollwert oder einen hierzu äquivalenten Wert handeln. In diesem Fall ist das Vorzeichen durch den Sollwert x* als solchen direkt bestimmt. Wiederum alternativ kann es sich um einen Richtungssollwert als solchen („fahre vorwärts“ bzw. „fahre rückwärts“) handeln. Auch in diesem Fall ist das Vorzeichen durch den Sollwert x* als solchen direkt bestimmt. According to 2 the control device 4 receives a new setpoint value x* in a step S1. The target value x* refers to element 1. The target value x* can be a position target value for the element 1, for example. This configuration represents the general case. In this case, a sign of a direction of movement of element 1 (i.e. whether element 1 is to be moved forward or backward) is determined by the new setpoint x* in connection with the previously specified setpoint x* or in connection with the current actual value x of element 1 is determined. Alternatively, it can be a speed setpoint or a value that is equivalent thereto. In this case the sign is due to the setpoint x* as such determined directly. Again alternatively, it can be a desired direction value as such (“drive forwards” or “drive backwards”). In this case, too, the sign is directly determined by the desired value x* as such.

Nachfolgend wird entsprechend dem Regelfall angenommen, dass der Sollwert x* ein Positionssollwert ist. Die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen sind aber auch dann ausführbar, wenn der Sollwert x* ein andersartiger Wert ist.In the following it is assumed according to the rule that the setpoint x* is a position setpoint. However, the configurations according to the invention can also be implemented if the desired value x* is a different type of value.

In einem Schritt S2 prüft die Steuereinrichtung 4, ob gegenüber der zuletzt vorgenommenen Fahrbewegung des Elements 1 eine Richtungsumkehr vorliegt. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S3 über.In a step S2, the control device 4 checks whether there is a reversal of direction compared to the last movement made by the element 1 . If this is not the case, the control device 4 goes to a step S3.

Im Schritt S3 prüft die Steuereinrichtung 4, ob die aktuelle Verfahrrichtung die positive Verfahrrichtung ist, das Element 1 mittels des Antriebs 2 also in die positive Verfahrrichtung verfahren wird (= vorwärts). Wenn dies der Fall ist, setzt die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S4 einen aktuellen Offsets δp gleich einem Offset δp+ für die positive Verfahrrichtung. Anderenfalls ist die aktuelle Verfahrrichtung die negative Verfahrrichtung. Das Element 1 wird mittels des Antriebs 2 also in die negative Verfahrrichtung (= rückwärts) verfahren. In diesem Fall setzt die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S5 den aktuellen Offset δp gleich dem Negativen eines Offsets δp- für die negative Verfahrrichtung. Sowohl der Offset δp+ für die positive Verfahrrichtung als auch der Offset δp- für die negative Verfahrrichtung sind gemäß 1 in der Steuereinrichtung 4 hinterlegt und stehen der Steuereinrichtung 4 somit zur Verfügung.In step S3, the control device 4 checks whether the current direction of travel is the positive direction of travel, ie the element 1 is being moved in the positive direction of travel (=forward) by means of the drive 2. If this is the case, in a step S4 the control device 4 sets a current offset δp equal to an offset δp+ for the positive travel direction. Otherwise, the current traverse direction is the negative traverse direction. The element 1 is moved by means of the drive 2 in the negative direction of travel (= backwards). In this case, in a step S5, the control device 4 sets the current offset Δp equal to the negative of an offset Δp− for the negative travel direction. Both the offset δp+ for the positive direction of travel and the offset δp- for the negative direction of travel are according to 1 stored in the control device 4 and are therefore available to the control device 4 .

In einem Schritt S6 ermittelt die Steuereinrichtung 4 anhand des Sollwertes x* und des aktuellen Offsets δp einen Lagesollwert p* für den Antrieb 2.In a step S6, the control device 4 uses the setpoint x* and the current offset δp to determine a position setpoint p* for the drive 2.

In einem Schritt S7 prüft die Steuereinrichtung 4, ob ein Lageistwert p des Antriebs 2 dem Lagesollwert p* entspricht. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S8 über. Im Schritt S8 steuert die Steuereinrichtung 4 den Antrieb 2 an, so dass der Lageistwert p dem Lagesollwert p* angenähert wird. Die Steuereinrichtung 4 steuert den Antrieb 2 somit entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 an. Sodann geht die Steuereinrichtung 4 zum Schritt S6 zurückIn a step S7, the control device 4 checks whether an actual position value p of the drive 2 corresponds to the desired position value p*. If this is not the case, the control device 4 goes to a step S8. In step S8, the control device 4 controls the drive 2 so that the actual position value p is approximated to the desired position value p*. The control device 4 thus controls the drive 2 in accordance with the sign of the direction of movement of the element 1 . Then the controller 4 returns to step S6

Anderenfalls geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S9 über, in dem sie die Verfahrbewegung beendet. Vom Schritt S9 aus geht die Steuereinrichtung 4 wieder zum Schritt S1 zurück und wartet dort die Vorgabe des nächsten Sollwertes x* ab.Otherwise, the control device 4 goes to a step S9 in which it ends the movement. From step S9, the control device 4 goes back to step S1 and waits there for the specification of the next desired value x*.

Durch die bisher erläuterte Vorgehensweise gemäß 2 wird - ebenso wie im Stand der Technik - erreicht, dass das Ausmaß, um welches das Element 1 entsprechend der Darstellung in 3 einer Ansteuerung des Antriebs 2 „nachläuft“ bzw. „hinterherhinkt“, in beiden Verfahrrichtungen (positiv und negativ bzw. vorwärts und rückwärts) korrekt berücksichtigt wird.The previously explained procedure according to 2 is achieved - as in the prior art - that the extent to which the element 1 as shown in 3 a control of drive 2 "lags" or "lags behind" is correctly taken into account in both directions of travel (positive and negative or forwards and backwards).

Sofern die Steuereinrichtung 4 im Schritt S2 eine Richtungsumkehr erkannt hat, geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S10 über. Im Schritt S10 setzt die Steuereinrichtung 4 einen Anfangswert p1 fest. Beispielsweise kann es sich bei dem Anfangswert p1 um den Lageistwert p handeln, wie er unmittelbar bei Vorgabe des Lagesollwerts x* vorliegt.If the control device 4 has recognized a reversal of direction in step S2, the control device 4 goes to a step S10. In step S10, the control device 4 sets an initial value p1. For example, the initial value p1 can be the actual position value p as it is present immediately when the setpoint position value x* is specified.

In einem Schritt S11 steuert die Steuereinrichtung 4 den Antrieb 2 an, so dass der Antrieb 2 entsprechend der im Schritt S2 ermittelten (geänderten) Verfahrrichtung verfahren wird. Im Schritt S11 steuert die Steuereinrichtung 4 den Antrieb 2 somit analog zum Schritt S8 entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 an. In einem Schritt S12 erfasst die Steuereinrichtung 4 einen Zustand Z des Antriebs 2. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 4 eine aktuelle Belastung des Antriebs 2 erfassen. Die Belastung kann ohne weiteres beispielsweise anhand der vom Antrieb 2 aufgenommenen Leistung oder des vom Antrieb 2 aufgebrachten Drehmoments ermittelt werden.In a step S11, the control device 4 controls the drive 2 so that the drive 2 is moved in accordance with the (changed) direction of travel determined in step S2. In step S11, the control device 4 thus controls the drive 2 analogously to step S8 according to the sign of the direction of movement of the element 1. In a step S12, the control device 4 records a state Z of the drive 2. For example, the control device 4 can record a current load on the drive 2. The load can easily be determined, for example, based on the power consumed by the drive 2 or the torque applied by the drive 2 .

In einem Schritt S13 prüft die Steuereinrichtung 4, ob der Zustand Z einen bestimmten Wert Z0 erreicht. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 4 prüfen, ob die Belastung einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt. Ist der bestimmte Wert Z0 noch nicht erreicht, geht die Steuereinrichtung 4 zum Schritt S11 zurück. Anderenfalls geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S14 über.In a step S13, the control device 4 checks whether the state Z has reached a specific value Z0. For example, the control device 4 can check whether the load exceeds a predetermined limit value. If the specific value Z0 has not yet been reached, the control device 4 returns to step S11. Otherwise, the control device 4 goes to a step S14.

Im Schritt S14 setzt die Steuereinrichtung 4 einen Endwert p2 fest. Beispielsweise kann es sich bei dem Endwert p2 um den Lageistwert p handeln, wie er unmittelbar bei Erreichen des bestimmten Wertes Z0 vorliegt.In step S14, the control device 4 sets a final value p2. For example, the end value p2 can be the actual position value p as it is present immediately when the specific value Z0 is reached.

In einem Schritt S15 ermittelt die Steuereinrichtung 4 durch Auswertung des Anfangswertes p1 und des Endwertes p2 ein Antriebsspiel S. In dem einfachsten Fall, in dem der Anfangswert p1 und der Endwert p2 Lagewerte des Antriebs 2 sind, ergibt sich das Antriebsspiel S direkt durch den Betrag der Differenz von Anfangswert p1 und Endwert p2.In a step S15, the control device 4 determines a drive play S by evaluating the initial value p1 and the final value p2. In the simplest case, in which the initial value p1 and the final value p2 are position values of the drive 2, the drive play S results directly from the amount the difference between the initial value p1 and the final value p2.

In einem Schritt S16 führt die Steuereinrichtung 4 unter Verwertung des ermittelten Antriebsspiels S den Offset δp+ für die positive Verfahrrichtung nach. In analoger Weise führt die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S17 unter Verwertung des ermittelten Antriebsspiels S den Offset δp- für die negative Verfahrrichtung nach. Es ist möglich, dass sowohl der Schritt S16 als auch der Schritt S17 vorhanden sind. Alternativ ist es möglich, dass nur einer der beiden Schritte S16, S17 vorhanden ist. Aus diesem Grund sind die Schritte S16 und S17 in 1 nur gestrichelt dargestellt.In a step S16, the control device 4 tracks the offset Δp+ for the positive direction of travel, using the determined drive play S. In an analogous way, the In a step S17, the control device 4 calculates the offset Δp- for the negative direction of travel, using the determined drive clearance S. It is possible that both step S16 and step S17 exist. Alternatively, it is possible that only one of the two steps S16, S17 is present. For this reason, steps S16 and S17 are in 1 shown only as dashed lines.

Vom Schritt S16 aus (sofern der Schritt S17 nicht vorhanden ist) oder vom Schritt S17 aus geht die Steuereinrichtung 4 zum Schritt S3 über.From step S16 (if step S17 is not present) or from step S17, the control device 4 proceeds to step S3.

Durch die nunmehr zusätzlich erläuterte Vorgehensweise von 2 wird somit erreicht, dass die Steuereinrichtung 4 bei einem Wechsel des Vorzeichens der Verfahrrichtung jeweils auf Basis von erfassten Zuständen Z des Antriebs 2 das Antriebsspiel S ermittelt und unter Verwertung des ermittelten Antriebsspiels S mindestens einen der beiden hinterlegten Offsets δp+, δp- nachführt.The now additionally explained procedure of 2 it is thus achieved that when the sign of the travel direction changes, the control device 4 determines the drive play S on the basis of detected states Z of the drive 2 and, using the determined drive play S, tracks at least one of the two stored offsets δp+, δp-.

Die obenstehend erläuterte Art und Weise der Implementierung der vorliegenden Erfindung kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Bereits im Falle einer Lageregelung des Antriebs 2 kann alternativ zu der obenstehend erläuterten Korrektur des Lagesollwertes p* um den aktuellen Offset δp alternativ auch der Lageistwert p um den aktuellen Offset δp korrigiert werden. Die Korrektur muss lediglich mit dem inversen Vorzeichen erfolgen. Dies ist auch selbstverständlich, da in die Lageregelung als Eingangsgröße die Differenz von Lagesollwert p* und Lageistwert p eingeht.The manner of implementing the present invention explained above can be modified in various respects. Already in the case of a position control of the drive 2, as an alternative to the above-explained correction of the desired position value p* by the current offset δp, the actual position value p can also be corrected by the current offset δp. The correction only has to be made with the inverse sign. This is also self-evident, since the difference between the position setpoint p* and the actual position p is used as an input variable in the position control.

Alternativ zu einer Korrektur der Differenz von Lagesollwert p* und Lageistwert p ist es entsprechend der Darstellung in 4 ebenso möglich, die Schritte S6 bis S9 durch Schritte S21 bis S25 zu ersetzen.As an alternative to correcting the difference between the position command value p* and the actual position value p, it is as shown in 4 it is also possible to replace steps S6 through S9 with steps S21 through S25.

Im Schritt S21 erfasst die Steuereinrichtung 4 den aktuellen Lageistwert p. Im Schritt S22 ermittelt die Steuereinrichtung 4 anhand des Lageistwerts p und des aktuellen Offsets δp einen aktuellen Istwert x, hier für die Position des Elements 1. Im Schritt S23 prüft die Steuereinrichtung 4, ob der Istwert x dem Sollwert x* entspricht. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 4 zum Schritt S24 über. Im Schritt S24 steuert die Steuereinrichtung 4 den Antrieb 2 an, so dass der Istwert x dem Sollwert x* angenähert wird. Die Steuereinrichtung 4 steuert den Antrieb 2 somit wie zuvor entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 an. Anderenfalls beendet die Steuereinrichtung 4 im Schritt S25 die Verfahrbewegung. Vom Schritt S25 aus geht die Steuereinrichtung 4 wieder zum Schritt S1 zurück und wartet dort die Vorgabe des nächsten Sollwertes x* ab.In step S21, the control device 4 detects the current actual position value p. In step S22, control device 4 uses actual position value p and current offset δp to determine a current actual value x, here for the position of element 1. In step S23, control device 4 checks whether actual value x corresponds to target value x*. If this is not the case, the control device 4 goes to step S24. In step S24, the control device 4 controls the drive 2 so that the actual value x approaches the setpoint value x*. The control device 4 thus controls the drive 2 as before according to the sign of the direction of travel of the element 1 . Otherwise, the control device 4 ends the movement in step S25. From step S25, the control device 4 goes back to step S1 and waits there for the specification of the next desired value x*.

Die Schritte S21 bis S25 implementieren somit im Kern wie zuvor eine Lageregelung, diesmal aber basierend auf den Positionswerten des Elements 1.Steps S21 to S25 thus essentially implement position control as before, but this time based on the position values of element 1.

Anstelle einer Lageregelung, wie sie durch die Schritte S23 bis S25 implementiert ist, wäre es alternativ auch möglich, entsprechend der Darstellung in 5 in einem Schritt S26 den Istwert x beispielsweise über eine Anzeige auszugeben. In diesem Fall würde die „Regelschleife“ intellektuell durch eine Bedienperson gebildet. Diese Vorgehensweise kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn der Sollwert x* nicht ein Positionssollwert für das Element 1 ist, sondern ein Drehzahlsollwert oder ein Richtungssollwert.Instead of a position control, as implemented by steps S23 to S25, it would also be possible as an alternative, as shown in 5 to output the actual value x, for example via a display, in a step S26. In this case, the "control loop" would be formed intellectually by an operator. This procedure can be particularly useful if the setpoint x* is not a position setpoint for element 1, but a speed setpoint or a direction setpoint.

Obenstehend wurde in Verbindung mit 2 eine Vorgehensweise erläutert, bei welcher in den Schritten S10 und S14 Lageistwerte p des Antriebs 2 erfasst werden und daraus direkt das Antriebsspiel S ermittelt wird. Es sind aber auch andere Vorgehensweisen möglich. Beispielsweise kann die Zeitspanne erfasst werden, die ab dem Beginn einer Verfahrbewegung bis zum Erreichen des bestimmten Wertes Z0 vergeht. In diesem Fall kann das Antriebsspiel S beispielsweise durch Verwertung einer (in der Regel nichtlinearen) Kennlinie ermittelt werden, die in der Steuereinrichtung 4 hinterlegt ist. Eingangsgröße der Kennlinie ist in diesem Fall die genannte Zeitspanne, Ausgangsgröße das Antriebsspiel S. Eine analoge Vorgehensweise ist auch möglich, wenn anstelle der Zeitspanne eine Drehzahl des Antriebs 2 verwertet wird, die der Antrieb 2 beim Erreichen des bestimmten Wertes Z0 erreicht hat.The above was in connection with 2 a procedure is explained in which actual position values p of drive 2 are recorded in steps S10 and S14 and drive play S is determined directly from this. However, other procedures are also possible. For example, the period of time that elapses from the start of a movement until the specific value Z0 is reached can be recorded. In this case, the drive clearance S can be determined, for example, by using a (generally non-linear) characteristic curve that is stored in the control device 4 . In this case, the input variable of the characteristic curve is the specified time span, and the output variable is the drive backlash S. An analogous procedure is also possible if, instead of the time span, a speed of the drive 2 is used which the drive 2 has reached when the specific value Z0 is reached.

Zum Nachführen der hinterlegten Offsets δp+, δp- (Schritte S16 und S17 von 2) kann beispielsweise so vorgegangen werden, wie dies nachstehend in Verbindung mit 6 erläutert wird.To track the stored offsets δp+, δp- (steps S16 and S17 of 2 ) can be done, for example, as described below in connection with 6 is explained.

Gemäß 6 ermittelt die Steuereinrichtung 4 nach dem Ermitteln des Antriebsspiels S im Schritt S15 in einem Schritt S31 eine Änderung δS des Antriebsspiels S. Zu diesem Zweck subtrahiert die Steuereinrichtung 4 im Schritt S31 die Summe der hinterlegten Offsets δp+, δp- von dem ermittelten Antriebsspiel S. In einem Schritt S32 teilt die Steuereinrichtung 4 die Änderung δS des Antriebsspiels S in einen Anteil δS+ für die positive Verfahrrichtung und einen Anteil δS- für die negative Verfahrrichtung auf. Die Aufteilung erfolgt gemäß Faktoren a, b, wobei die Faktoren a, b beide positiv sind, also größer als 0 sind, und ihre Summe den Wert 1 ergibt. Besonders bevorzugt ist, wenn die Faktoren a, b exakt oder zumindest in etwa den gleichen Wert aufweisen, wenn also beispielsweise der Faktor a zwischen 0,4 und 0,6 liegt, insbesondere bei 0,5.According to 6 After determining the drive play S in step S15, the control device 4 determines a change δS in the drive play S in a step S31 In a step S32, the control device 4 divides the change δS in the drive play S into a portion δS+ for the positive direction of travel and a portion δS− for the negative direction of travel. The distribution is based on factors a, b, where factors a, b are both positive, i.e. greater than 0, and their sum equals 1. It is particularly preferred if the factors a, b have exactly or at least approximately the same value, ie if the factor a is between 0.4 and 0.6, in particular 0.5.

In einem Schritt S33 führt die Steuereinrichtung 4 dann den Offset δp+ für die positive Verfahrrichtung anhand des Anteils δS+ für die positive Verfahrrichtung nach. In analoger und vor allem gleichartiger Weise führt die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S34 den Offset δp- für die negative Verfahrrichtung anhand des Anteils δS- für die negative Verfahrrichtung nach. Beispielsweise kann in den Schritten S33 und S34 eine Korrektur um einen vorbestimmten Prozentsatz des jeweiligen Anteils δS+, δS+ erfolgen.In a step S33, the control device 4 then tracks the offset δp+ for the positive direction of travel based on the proportion δS+ for the positive direction of travel. In a similar and, above all, similar manner, the control device 4 tracks the offset δp- for the negative direction of travel in a step S34 using the proportion δS- for the negative direction of travel. For example, in steps S33 and S34, a correction can be made by a predetermined percentage of the respective component δS+, δS+.

Bei der Vorgehensweise gemäß 6 werden somit beide Offsets δp+, δp- nachgeführt. Weiterhin erfolgt das Nachführen für beide Offsets δp+, δp-, ausgehend von den Anteilen δS+, δS-, in gleichartiger Weise.In the procedure according to 6 both offsets δp+, δp- are thus tracked. Furthermore, the tracking for both offsets δp+, δp-, based on the components δS+, δS-, takes place in the same way.

Mittels der bisher erläuterten Vorgehensweise kann zwar das Antriebsspiel S selbst ermittelt werden, also die Summe der tatsächlichen Offsets für die positive und die negative Verfahrrichtung. Die Aufteilung auf die positive und die negative Verfahrrichtung ist hingegen nicht definitiv bekannt. Es ist zwar zu vermuten, dass Änderungen des Antriebsspiels S sich gleichmäßig bzw. zumindest in etwa gleichmäßig auf die beiden Verfahrrichtungen aufteilen. Dies rechtfertigt auch die obenstehend angegebenen Werte für den Faktor a (und damit implizit auch für den Faktor b). Mit Sicherheit kann dies mit der bisher erläuterten Vorgehensweise jedoch nicht bestimmt werden. Vorzugsweise wird das Betriebsverfahren daher so ausgestaltet, wie dies nachstehend in Verbindung mit 7 näher erläutert wird.The drive play S itself can be determined using the procedure explained so far, ie the sum of the actual offsets for the positive and the negative direction of travel. However, the division into the positive and the negative direction of travel is not definitely known. It can be assumed that changes in the drive play S are distributed evenly or at least approximately evenly over the two directions of travel. This also justifies the values given above for factor a (and thus implicitly also for factor b). However, this cannot be determined with certainty using the procedure explained so far. The operating method is therefore preferably configured as described below in connection with 7 is explained in more detail.

Gemäß 7 prüft die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S41, ob ihr ein Sonderbefehl XX vorgegeben wird. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S42 über. Im Schritt S42 führt die Steuereinrichtung 4 die obenstehend erläuterten Vorgehensweise beispielsweise gemäß 2 aus. Anderenfalls geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S43 über.According to 7 In a step S41, the control device 4 checks whether a special command XX has been specified for it. If this is not the case, the control device 4 goes to a step S42. In step S42, the control device 4 carries out the procedure explained above, for example 2 out of. Otherwise, the control device 4 goes to a step S43.

Im Schritt S43 setzt die Steuereinrichtung 4 das Antriebsspiel S gleich der Summe der hinterlegten Offsets δp+, δpfür die positive und die negative Verfahrrichtung. In einem Schritt S44 verfährt die Steuereinrichtung 4 sodann das Element 1 durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs 2 zu einer definierten Sonderposition x0. Beispielsweise kann ein mechanischer Anschlag angefahren werden oder kann eine Position angefahren oder passiert werden, an der mittels eines eigenen Gebers die exakte Position des Elements 1 erkannt wird.In step S43, the control device 4 sets the drive play S equal to the sum of the stored offsets δp+, δp for the positive and the negative direction of travel. In a step S44, the control device 4 then moves the element 1 to a defined special position x0 by correspondingly controlling the drive 2. For example, a mechanical stop can be approached or a position can be approached or passed at which the exact position of the element 1 is recognized by means of a dedicated encoder.

Wenn die definierte Sonderposition x0 erreicht wird, erfasst die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S45 den korrespondierenden Lageistwert p des Antriebs 2. Dieser Lageistwert p wird nachfolgend als Sonderlage p0 bezeichnet. Die Differenz der Sonderposition x0 und der Sonderlage p0 entspricht dem aktuellen tatsächlichen Offset für die aktuelle Verfahrrichtung. Die Steuereinrichtung 4 kann daher in einem Schritt S46 den entsprechenden Offset (nachstehend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen, dass es sich um den Offset δp+ für die positive Verfahrrichtung handelt) direkt anhand der Differenz der Sonderposition x0 und der Sonderlage p0 bestimmen, insbesondere gleich dem Betrag dieser Differenz setzen. Da weiterhin durch das Antriebsspiel S die Summe der Offsets δp+, δp- bekannt ist, kann die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S47 den anderen Offset δp- so nachführen, dass die Summe der beiden hinterlegten Offsets δp+, δp- unverändert bleibt.When the defined special position x0 is reached, the control device 4 detects the corresponding actual position value p of the drive 2 in a step S45. This actual position value p is referred to below as the special position p0. The difference between the special position x0 and the special position p0 corresponds to the current actual offset for the current traversing direction. In a step S46, the control device 4 can therefore determine the corresponding offset (it is assumed below without loss of generality that it is the offset δp+ for the positive direction of travel) directly based on the difference between the special position x0 and the special position p0, in particular equal to the Set the amount of this difference. Since the sum of the offsets δp+, δp- is also known from the drive play S, the control device 4 can adjust the other offset δp- in a step S47 in such a way that the sum of the two stored offsets δp+, δp- remains unchanged.

Der Sonderbefehl XX kann entsprechend der Darstellung in 7 insbesondere ein Abschaltbefehl sein, aufgrund dessen die Steuereinrichtung 4 abgeschaltet wird. In diesem Fall führt die Steuereinrichtung 4 bei Vorgabe des Sonderbefehls XX zunächst die Schritte S43 bis S47 aus und schaltet sich danach in einem Schritt S48 ab.The special command XX can be used as shown in 7 be in particular a switch-off command, as a result of which the control device 4 is switched off. In this case, when the special command XX is specified, the control device 4 first carries out steps S43 to S47 and then switches off in a step S48.

Wie in 8 dargestellt ist, nimmt das Antriebsspiel S im Laufe der Zeit t zu. Die Zeit t kann im vorliegenden Fall mit der „normalen“ Zeit übereinstimmen. In der Regel ist es jedoch erheblich besser, die Zeit t nur auf die Betriebszeit der Anlage zu beziehen, deren Bestandteil das Element 1 ist. Noch besser ist es in der Regel, wenn die Zeit t direkt auf die Zeiten bezogen wird, während derer das Element 1 aktiv verfahren wird.As in 8th is shown, the drive clearance S increases over time t. In the present case, the time t can correspond to the "normal" time. As a rule, however, it is much better to relate the time t only to the operating time of the installation, of which element 1 is a part. As a rule, it is even better if the time t is related directly to the times during which the element 1 is actively moved.

Gemäß 9 kann die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S51 das jeweils ermittelte Antriebsspiel S archivieren. Durch die Archivierung steht der Steuereinrichtung 4 nicht nur das aktuell ermittelte Antriebsspiel S zur Verfügung, sondern auch entsprechende Werte aus der Vergangenheit. Die Steuereinrichtung 4 kann daher in einem Schritt S52 den zeitlichen Verlauf des Antriebsspiels S ermitteln und den zeitlichen Verlauf in einem Schritt S53 auswerten. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 4 den zeitlichen Verlauf auf Einhaltung einer Bedingung überprüfen. Die Bedingung kann beispielsweise darin bestehen, dass ein maximal zulässiges Antriebsspiel Smax eingehalten wird oder eine Änderung s des Antriebsspiels S (in diesem Zusammenhang ist der Begriff „Änderung“ im Sinne einer zeitlichen Ableitung gemeint, also s = dS/dt) einen maximal zulässigen Änderungswert smax einhält. Wird die Bedingung nicht eingehalten, also verletzt, geht die Steuereinrichtung 4 zu einem Schritt S54 über. Im Schritt S54 gibt die Steuereinrichtung 4 eine Warnmeldung aus. Das Ausgeben der Warnmeldung kann direkt an eine Bedienperson oder über ein Rechnernetz an einen Rechner erfolgen. Die Schritte S51 bis S54 können beispielsweise in Verbindung mit dem Schritt S15 ausgeführt werden.According to 9 the control device 4 can archive the respectively determined drive play S in a step S51. As a result of the archiving, the control device 4 not only has the currently determined drive play S at its disposal, but also corresponding values from the past. In a step S52, the control device 4 can therefore determine the progression over time of the drive play S and evaluate the progression over time in a step S53. In particular, the control device 4 can check the time profile for compliance with a condition. The condition can be, for example, that a maximum permissible drive backlash Smax is observed or a change s in the drive backlash S (in this context, the term "change" is meant in the sense of a time derivation, i.e. s = dS/dt) a maximum permissible change value smax. If the condition is not met, ie violated, the control device 4 goes to a step S54. In step S54, the control device 4 issues a warning message. The warning message can be output directly to an operator or to a computer via a computer network gen. Steps S51 to S54 can be executed in connection with step S15, for example.

In vielen Fällen umfasst die Steuereinrichtung 4 entsprechend der Darstellung in 10 eine übergeordnete Steuereinrichtung 7 und eine untergeordnete Steuereinrichtung 8. In diesem Fall ist die Aufgabenverteilung zwischen der übergeordneten Steuereinrichtung 7 und der untergeordneten Steuereinrichtung 8 vorzugsweise wie folgt:

  • Die übergeordnete Steuereinrichtung 7 ermittelt das Antriebsspiel S. Dies ist in 10 durch die in Klammern gesetzte Angabe „S“ innerhalb der übergeordneten Steuereinrichtung 7 angedeutet. Die übergeordnete Steuereinrichtung 7 führt weiterhin einen der beiden Offsets δp+, δp- oder beide Offsets δp+, δp- nach. Dies ist in 10 durch die Ermittlung der beiden Offsets δp+, δp- anhand des Antriebsspiels S innerhalb der übergeordneten Steuereinrichtung 7 angedeutet. Die übergeordnete Steuereinrichtung 7 gibt der untergeordneten Steuereinrichtung 8 insbesondere die beiden Offsets δp+, δp- sowie den Sollwert x* vor. Die Vorgabe der beiden Offsets δp+, δp- erfolgt, damit die beiden Offsets δp+, δp- der untergeordneten Steuereinrichtung 8 zur Hinterlegung zur Verfügung stehen.
In many cases, the control device 4 comprises, as shown in FIG 10 a higher-level control device 7 and a lower-level control device 8. In this case, the distribution of tasks between the higher-level control device 7 and the lower-level control device 8 is preferably as follows:
  • The higher-level control device 7 determines the drive play S. This is in 10 indicated by the information "S" in brackets within the higher-level control device 7 . The higher-level control device 7 continues to track one of the two offsets δp+, δp- or both offsets δp+, δp-. this is in 10 indicated by the determination of the two offsets δp+, δp- based on the drive play S within the superordinate control device 7. The higher-level control device 7 specifies the two offsets δp+, δp- and the setpoint x* to the lower-level control device 8 . The two offsets δp+, δp− are specified so that the two offsets δp+, δp− are available to the subordinate control device 8 for storage.

Die untergeordnete Steuereinrichtung 8 nimmt die beiden ihr vorgegebenen Offsets δp+, δp- entgegen und speichert sie intern als hinterlegte Offsets δp+, δp- ab. Die untergeordnete Steuereinrichtung 8 bestimmt weiterhin das Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 und selektiert entsprechend den aktuellen Offset δp. Auch steuert die untergeordnete Steuereinrichtung 8 den Antrieb 2 entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 an. Hierbei berücksichtigt sie den selektierten Offset δp. Die Berücksichtigung erfolgt nach Bedarf bei der Ermittlung der Differenz des Lagesollwertes p* und des Lageistwertes p des Antriebs 2 und/oder bei der Ermittlung des Positionsistwertes x des Elements 1The subordinate control device 8 accepts the two offsets δp+, δp− specified for it and stores them internally as stored offsets δp+, δp−. The subordinate control device 8 also determines the sign of the direction of travel of the element 1 and selects the current offset Δp accordingly. The subordinate control device 8 also controls the drive 2 in accordance with the sign of the direction of movement of the element 1 . It takes into account the selected offset δp. It is taken into account as required when determining the difference between the setpoint position value p* and the actual position value p of drive 2 and/or when determining the actual position value x of element 1

Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:

  • Eine Steuereinrichtung 4 für ein mechanisch zu bewegendes Element 1 nimmt wiederholt jeweils einen neuen Sollwert x* entgegen, durch den (gegebenenfalls in Verbindung mit dem zuvor vorgegebenen Sollwert x* oder Istwert x) ein Vorzeichen einer Verfahrrichtung des Elements 1 bestimmt ist. In der Steuereinrichtung 4 ist für die beiden Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 jeweils ein Offset δp+, δp- hinterlegt. Die Steuereinrichtung 4 bestimmt anhand des dem jeweiligen Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 zugeordneten Offsets δp+, δp- einen aktuellen Offset δp. Die Steuereinrichtung 4 steuert einen Antrieb 2, der das bewegte Element 1 positioniert, entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements 1 an. Sie berücksichtigt bei der Ermittlung einer Differenz eines Lagesollwertes p* für den Antrieb 2 und eines Lageistwertes p des Antriebs 2 und/oder bei der Ermittlung eines auf dem Lageistwert p des Antriebs 2 basierenden Positionsistwertes x des Elements 1 den aktuellen Offset δp. Die Steuereinrichtung 4 ermittelt bei einem Wechsel des Vorzeichens der Verfahrrichtung jeweils auf Basis von erfassten Zuständen Z des Antriebs 2 ein Antriebsspiel S und führt unter Verwertung des ermittelten Antriebsspiels S mindestens einen der beiden hinterlegten Offsets δp+, δp- nach.
In summary, the present invention relates to the following facts:
  • A control device 4 for an element 1 to be moved mechanically repeatedly receives a new target value x*, which (possibly in conjunction with the previously specified target value x* or actual value x) determines a sign of a direction of movement of the element 1 . An offset Δp+, Δp− is stored in the control device 4 for the two signs of the direction of movement of the element 1 . The control device 4 determines a current offset δp on the basis of the offset δp+, δp− assigned to the respective sign of the direction of movement of the element 1 . The control device 4 controls a drive 2, which positions the moving element 1, according to the sign of the direction of movement of the element 1. It takes into account the current offset δp when determining a difference between a setpoint position value p* for the drive 2 and an actual position value p of the drive 2 and/or when determining an actual position value x of the element 1 based on the actual position value p of the drive 2 . When the sign of the travel direction changes, the control device 4 determines a drive play S on the basis of detected states Z of the drive 2 and, using the determined drive play S, tracks at least one of the two stored offsets δp+, δp−.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. So kann während der gesamten Lebensdauer der Anlage, deren Bestandteil das Element 1 ist, die Positionier- und Wiederholgenauigkeit konstant gehalten werden. Durch das Anfahren der Sonderposition x0 kann auch die Aufteilung des Antriebsspiels S auf die beiden Offsets δp+, δp- korrekt vorgenommen werden. Durch die Überwachung des zeitlichen Verlaufs des Antriebsspiels S können Qualitätsprobleme rechtzeitig erkannt werden. Es ist sogar möglich, Antriebsstränge einzusetzen, die ein großes Antriebsspiel und einen großen Verschleiß aufweisen. Dies führt zu Kostenvorteilen.The present invention has many advantages. In this way, the positioning and repeat accuracy can be kept constant throughout the life of the system, of which the element 1 is a part. By approaching the special position x0, the drive play S can also be correctly divided between the two offsets δp+, δp-. Quality problems can be identified in good time by monitoring the progression of drive play S over time. It is even possible to use drive trains that have a large drive play and a large amount of wear. This leads to cost advantages.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (11)

Betriebsverfahren für eine Steuereinrichtung (4), - wobei die Steuereinrichtung (4) für ein mechanisch zu bewegendes Element (1) wiederholt jeweils einen neuen Sollwert (x*) entgegennimmt, - wobei durch den neuen Sollwert (x*) als solchen oder durch den neuen Sollwert (x*) in Verbindung mit dem zuvor vorgegebenen Sollwert (x*) oder in Verbindung mit dem momentanen Istwert (x) des Elements (1) ein Vorzeichen einer Verfahrrichtung des Elements (1) bestimmt ist, - wobei in der Steuereinrichtung (4) für die beiden Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) jeweils ein Offset (δp+, δp-) hinterlegt ist, - wobei die Steuereinrichtung (4) anhand des durch das Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) bestimmten Offsets (δp+, δp-) einen aktuellen Offset (5p) bestimmt, - wobei die Steuereinrichtung (4) einen Antrieb (2), durch dessen Ansteuerung das bewegte Element (1) positioniert wird, entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) ansteuert, - wobei die Steuereinrichtung (4) bei der Ermittlung einer Differenz eines Lagesollwertes (p*) für den Antrieb (2) und eines Lageistwertes (p) des Antriebs (2) und/oder bei der Ermittlung eines auf dem Lageistwert (p) des Antriebs (2) basierenden Positionsistwertes (x) des Elements (1) den aktuellen Offset (δp) berücksichtigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) bei einem Wechsel des Vorzeichens der Verfahrrichtung jeweils auf Basis von erfassten Zuständen (Z) des Antriebs (2) ein Antriebsspiel (S) ermittelt und unter Verwertung des ermittelten Antriebsspiels (S) mindestens einen der beiden hinterlegten Offsets (δp+, δp-) nachführt.Operating method for a control device (4), - wherein the control device (4) for an element (1) to be moved mechanically repeatedly receives a new target value (x*), - wherein the new target value (x*) as such or the new setpoint (x*) in conjunction with the previously specified setpoint (x*) or in conjunction with the instantaneous actual value (x) of the element (1) a sign of a direction of movement of the element (1) is determined, - wherein in the control device ( 4) an offset (δp+, δp-) is stored for each of the two signs of the direction of travel of the element (1), - the control device (4) based on the sign of the direction of travel of the element (1) a specific offset (δp+, δp-) determines a current offset (5p), - the control device (4) having a drive (2), which controls the moving element (1) to position it in accordance with the sign of the direction of travel of the Element (1) controls, - wherein the control device (4) when determining a difference between a position setpoint (p *) for the drive (2) and an actual position value (p) of the drive (2) and / or when determining a on the Actual position value (p) of the drive (2) based actual position value (x) of the element (1) takes into account the current offset (δp), characterized in that the control device (4) when there is a change in the sign of the travel direction on the basis of detected states ( Z) of the drive (2) determines a drive play (S) and, using the determined drive play (S), corrects at least one of the two stored offsets (δp+, δp-). Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) als Zustand (Z) eine Belastung des Antriebs (2) erfasst und dass die Steuereinrichtung (4) das Antriebsspiel (S) anhand des zeitlichen Verlaufs der Belastung des Antriebs (2) ermittelt.operating procedures claim 1 , characterized in that the control device (4) detects a load on the drive (2) as the state (Z) and that the control device (4) determines the drive play (S) based on the time profile of the load on the drive (2). Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass die Steuereinrichtung (4) eine übergeordnete Steuereinrichtung (7) und eine untergeordnete Steuereinrichtung (8) umfasst, - dass die übergeordnete Steuereinrichtung (7) das Antriebsspiel (S) ermittelt, mindestens einen der beiden Offsets (δp+, δp-) nachführt und die nachgeführten Offsets (δp+, δp-) zur Hinterlegung sowie den Sollwert (x*) der untergeordneten Steuereinrichtung (8) vorgibt und - dass die untergeordnete Steuereinrichtung (8) die ihr von der übergeordneten Steuereinrichtung (7) vorgegebenen Offsets (δp+, δp-) als hinterlegte Offsets (δp+, δp-) abspeichert, anhand des durch das Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) bestimmten Offsets (δp+, δp-) den aktuellen Offset (5p) bestimmt, den Antrieb (2) entsprechend dem Vorzeichen der Verfahrrichtung des Elements (1) ansteuert und den aktuellen Offset (δp) bei der Ermittlung der Differenz des Lagesollwertes (p*) und des Lageistwertes (p) und/oder bei der Ermittlung des Positionsistwertes (x) berücksichtigt.operating procedures claim 1 or 2 , characterized in that - the control device (4) comprises a higher-level control device (7) and a lower-level control device (8), - the higher-level control device (7) determines the drive play (S), at least one of the two offsets (δp+, δp -) tracks and specifies the tracked offsets (δp+, δp-) for storage and the target value (x*) of the subordinate control device (8) and - that the subordinate control device (8) specifies the offsets ( δp+, δp-) as stored offsets (δp+, δp-), using the offset (δp+, δp-) determined by the sign of the direction of travel of the element (1) to determine the current offset (5p), the drive (2) accordingly the sign of the direction of travel of the element (1) and the current offset (δp) when determining the difference between the position setpoint (p*) and the actual position value (p) and/or when determining the actual position value (x) considered. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) die Differenz (δS) des Antriebsspiels (S) einerseits und der Summe der hinterlegten Offsets (δp+, δp-) andererseits bildet, diese Differenz (δS) gemäß einem vorbestimmten Aufteilungsverhältnis auf die beiden hinterlegten Offsets (δp+, δp-) aufteilt und beide hinterlegte Offsets (δp+, δp-) entsprechend nachführt.operating procedures claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the control device (4) forms the difference (δS) of the drive play (S) on the one hand and the sum of the stored offsets (δp+, δp-) on the other hand, this difference (δS) according to a predetermined distribution ratio between the two stored offsets (δp+, δp-) and adjusts both stored offsets (δp+, δp-) accordingly. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) bei Vorgabe eines Sonderbefehls (XX) - das Element (1) durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs (2) zu einer definierten Sonderposition (x0) verfährt, - den beim Erreichen der Sonderposition (x0) gegebenen Lageistwert (p0) des Antriebs (2) erfasst, - einen der beiden hinterlegten Offsets (δp+, δp-) anhand der Sonderposition (x0) und des beim Erreichen der Sonderposition (x0) gegebenen Lageistwerts (p0) des Antriebs (2) bestimmt und - den anderen der beiden hinterlegten Offsets (δp+, δp-) so nachführt, dass die Summe der beiden hinterlegten Offsets (δp+, δp-) unverändert bleibt.Operating method according to one of the above claims, characterized in that the control device (4) when a special command (XX) is specified - moves the element (1) to a defined special position (x0) by appropriate activation of the drive (2), - moves it when it reaches the actual position value (p0) of the drive (2) given for the special position (x0), - one of the two stored offsets (δp+, δp-) based on the special position (x0) and the actual position value (p0) of the drive (x0) given when the special position (x0) is reached drive (2) and - adjusts the other of the two stored offsets (δp+, δp-) in such a way that the sum of the two stored offsets (δp+, δp-) remains unchanged. Betriebsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonderbefehl (XX) ein Abschaltbefehl ist, aufgrund dessen die Steuereinrichtung (4) abgeschaltet wird, und dass die Steuereinrichtung (4) die Schritte von Anspruch 5 zwischen dem Vorgeben des Sonderbefehls (XX) und dem tatsächlichen Abschalten der Steuereinrichtung (4) durchführt.operating procedures claim 5 , characterized in that the special command (XX) is a switch-off command, due to which the control device (4) is switched off, and that the control device (4) the steps of claim 5 between specifying the special command (XX) and actually switching off the control device (4). Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) einen zeitlichen Verlauf des ermittelten Antriebsspiels (S) ermittelt, den zeitlichen Verlauf auf Einhaltung einer Bedingung überprüft und bei Verletzung der Bedingung eine Warnmeldung ausgibt.Operating method according to one of the above claims, characterized in that the control device (4) determines a time profile of the determined drive play (S), checks the time profile for compliance with a condition and issues a warning message if the condition is violated. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) Bestandteil einer bildgebenden medizintechnischen Modalität ist.Operating method according to one of the above claims, characterized in that the element (1) is part of an imaging medical technology modality. Steuerprogramm, wobei das Steuerprogramm Maschinencode (6) umfasst, der von einer Steuereinrichtung (4) unmittelbar abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (6) durch die Steuereinrichtung (4) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (4) ein Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche ausführt.Control program, the control program comprising machine code (6) which can be processed directly by a control device (4), the processing of the machine code (6) by the control device (4) causing the control device (4) to implement an operating method according to one of the above executes claims. Steuereinrichtung für ein Element (1) und dessen Antrieb (2), wobei die Steuereinrichtung mit einem Steuerprogramm (5) nach Anspruch 9 programmiert ist, so dass sie ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt.Control device for an element (1) and its drive (2), the control device having a control program (5). claim 9 is programmed so that it has a method of operation according to one of Claims 1 until 8th executes Einrichtung, wobei die Einrichtung ein mechanisch zu bewegendes Element (1), einen Antrieb (2), durch dessen Ansteuerung das mechanisch zu bewegende Element (1) positioniert wird, und eine Steuereinrichtung (4) nach Anspruch 10 aufweist, die mit dem Element (1) und dem Antrieb (2) gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zusammenwirkt.Device, wherein the device comprises an element (1) to be moved mechanically, a drive (2), by the control of which the element (1) to be moved mechanically is positioned, and a control device (4). claim 10 having, with the element (1) and the drive (2) in accordance with a method of operation according to any one of Claims 1 until 8th works together.
DE102021210092.9A 2021-09-13 2021-09-13 Dynamic correction of traversing direction dependent offsets Pending DE102021210092A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021210092.9A DE102021210092A1 (en) 2021-09-13 2021-09-13 Dynamic correction of traversing direction dependent offsets
CN202211108543.6A CN115808936A (en) 2021-09-13 2022-09-13 Operating method for a control device, control program and control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021210092.9A DE102021210092A1 (en) 2021-09-13 2021-09-13 Dynamic correction of traversing direction dependent offsets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021210092A1 true DE102021210092A1 (en) 2023-03-16

Family

ID=85284842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021210092.9A Pending DE102021210092A1 (en) 2021-09-13 2021-09-13 Dynamic correction of traversing direction dependent offsets

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115808936A (en)
DE (1) DE102021210092A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08299323A (en) 1995-04-27 1996-11-19 Line Seiki Kk Deflection correcting device
US6597141B1 (en) 1997-08-07 2003-07-22 Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd. Position sensing in brushless motor systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08299323A (en) 1995-04-27 1996-11-19 Line Seiki Kk Deflection correcting device
US6597141B1 (en) 1997-08-07 2003-07-22 Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd. Position sensing in brushless motor systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU, H., et al.: Backlash error measurement and compensation on the vertical machining center. In: Engineering, 2010, 2. Jg., Nr. 6, S. 403-407. doi: 10.4236/eng.2010.26053

Also Published As

Publication number Publication date
CN115808936A (en) 2023-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1880096B1 (en) Method and device for electrically actuating a valve with a mechanical closing element
EP2579112A1 (en) Regulating device
DE102006002296B3 (en) Control system and control method for injection molding machines
EP2732541B1 (en) Assembly having a potential-isolated electrical power supply device
DE102021210092A1 (en) Dynamic correction of traversing direction dependent offsets
EP1490735B1 (en) Method and controller for the adaptive control of at least one component of a technical plant
DE102017217278A1 (en) ENGINE CONTROL DEVICE, MOTOR CONTROL METHOD AND MOTOR CONTROL PROGRAM
EP2192685A1 (en) Device and method for setting the parameters of an electronic motor control device automatically
DE10228336C1 (en) Voltage generation circuit for X-ray tube incorporates alternate voltage and current feedback regulation for HF voltage stage
WO2019048246A1 (en) Automatic evaluation of a machine behaviour
WO2023006483A1 (en) Multivariable delay control device for a rail vehicle unit, multivariable delay control system for a rail vehicle unit or a train unit, and method for delay control of a rail vehicle unit of a rail vehicle
EP3592991B1 (en) Method for activating a hydraulic actuator drive, control device and actuator drive controller
DE1805392A1 (en) Control system
WO2022122298A1 (en) Method for estimating a coefficient of friction, brake control method and brake control device for a rail vehicle
DE102005027435B4 (en) Control method for a number of position-controlled following axes in a control cycle
EP2278425B1 (en) Method and device for controlling a movement cycle of a machine element
DE3039129A1 (en) POSITION CONTROL METHOD AND SYSTEM FOR AN ACTUATING CYLINDER DRIVE
EP0917675A1 (en) Position regulator for drive systems and pneumatic control valve having a position regulator of this type
EP3672053A1 (en) Control method for a dual active bridge series resonant converter and dual active bridge series resonant converter operating on the basis of this method
EP3795267B1 (en) Method for operating a rolling mill
DE102018210441A1 (en) Servo motor controller
DE102022114745B3 (en) Prevention of control-related oscillations in the position of a valve member in a pneumatically driven valve
DE3807129A1 (en) CONTROL DEVICE, ESPECIALLY FOR WHEELCHAIR
WO2021058502A1 (en) Controlling a robot manipulator
EP3024137A1 (en) Linear actuator with vibration damping in all control units

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHINEERS AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, MUENCHEN, DE