JPH05321904A - Drive controller in pneumatic cylinder - Google Patents
Drive controller in pneumatic cylinderInfo
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- JPH05321904A JPH05321904A JP31944691A JP31944691A JPH05321904A JP H05321904 A JPH05321904 A JP H05321904A JP 31944691 A JP31944691 A JP 31944691A JP 31944691 A JP31944691 A JP 31944691A JP H05321904 A JPH05321904 A JP H05321904A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、空気圧シリンダにおけ
る駆動制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control method for a pneumatic cylinder.
【0002】[0002]
【従来の技術及び問題点】空気圧シリンダは構造簡単、
安価という利点を有する反面、起動時及び停止時の衝撃
が大きい上に中間停止制御が困難である。そのため、損
壊し易いもの、精密機材等の搬送、中間停止位置決めに
は使用できず、比較的粗くかつ頑丈な物品の搬送をフル
ストローク搬送する用途に限られていた。2. Description of the Related Art Pneumatic cylinders have a simple structure,
Although it has the advantage of being inexpensive, it has a large impact at the time of starting and stopping, and it is difficult to perform intermediate stop control. Therefore, it cannot be used for the transportation of delicate items, the transportation of precision equipment, etc., and the intermediate stop positioning, and it has been limited to the transportation of relatively rough and sturdy articles for the full stroke transportation.
【0003】中間停止制御としては日本機会学会論文誌
の1987年3月号、Vol53、No496に掲載さ
れる「空気圧シリンダの学習的位置制御」、及び198
3年11月号、Vo14、No7に掲載される「空気圧
シリンダのパルス幅変調方式速度制御」があるが、これ
らはいずれも複雑かつ円滑性に欠け、実用的でない。As the intermediate stop control, "Learning position control of pneumatic cylinder", published in Vol. 53, No. 496, March 1987 issue of The Opportunity Society of Japan, and 198.
There is "Pulse Width Modulation Speed Control of Pneumatic Cylinder" published in Nov. 3, 2013, Vo14, No7, but all of them are not practical because they are complicated and lack smoothness.
【0004】本発明は円滑に中間位置停止を達成し得る
空気圧シリンダにおける駆動制御方法を提供することを
目的とする。An object of the present invention is to provide a drive control method in a pneumatic cylinder that can smoothly achieve an intermediate position stop.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】そのために、第1の発明
では、空気圧シリンダのピストンの起動位置から目標停
止位置までの移動領域を駆動制御領域と停止制御領域と
に分け、駆動制御領域ではピストンの位置及び各位置の
速度を検出すると共に、検出速度が各位置毎に予め設定
された理想速度に近づくようにエア供給制御用の比例制
御弁の弁開度をファジィ推論で決定し、駆動制御領域か
ら停止制御領域へ移行する際には一定速度となるように
エア供給制御を行ない、停止制御領域ではピストンの位
置のみを検出すると共に、ピストンが目標停止位置の手
前の所定位置に達した時にピストンに対して制動を掛け
るようにした。Therefore, according to the first aspect of the invention, the moving region from the starting position of the piston of the pneumatic cylinder to the target stop position is divided into a drive control region and a stop control region, and the piston is set in the drive control region. Position and speed at each position, and fuzzy inference determines the valve opening of the proportional control valve for air supply control so that the detected speed approaches the ideal speed preset for each position. When moving from the region to the stop control region, air supply control is performed so that the speed is constant, only the piston position is detected in the stop control region, and when the piston reaches a predetermined position before the target stop position. I tried to brake the piston.
【0006】第2の発明では、ロッドレスシリンダのピ
ストンの起動位置から目標停止位置までの移動領域を駆
動制御領域と停止制御領域とに分け、駆動制御領域では
ピストンの位置を検出すると共に、各位置毎にエア供給
制御用開閉弁の繰り返しパルスのデューティ比をファジ
ィ推論で決定し、駆動制御領域から停止制御領域へ移行
する際には一定速度となるようにエア供給制御を行なう
ようにした。According to the second aspect of the invention, the moving area from the starting position of the piston of the rodless cylinder to the target stopping position is divided into a drive control area and a stop control area, and the position of the piston is detected in the drive control area and The duty ratio of the repetitive pulse of the on / off valve for air supply control is determined by fuzzy reasoning for each position, and the air supply control is performed so that the speed is constant when the drive control region is changed to the stop control region.
【0007】第3の発明では、ロッドレスシリンダのピ
ストンの起動の際には予めピストンに対してその進行方
向とは逆方向へ空気圧を作用させておき、この逆圧付与
状態のもとにピストンを起動し、逆圧付与のための圧力
エア供給時間をファジィ推論で決定するようにした。According to the third aspect of the invention, when the piston of the rodless cylinder is started, air pressure is applied to the piston in a direction opposite to the direction of advance in advance, and the piston is actuated under this back pressure application state. Was started and the pressure air supply time for applying the back pressure was determined by fuzzy reasoning.
【0008】[0008]
【作用】第1の発明では、駆動制御領域におけるピスト
ン位置及び各位置毎の速度が検出される。この検出され
た位置におけるピストンの速度は理想速度と比較され、
検出速度と理想速度との差が零に近づくように比例制御
弁の弁開度がファジィ推論で決定される。ピストンの位
置が駆動制御領域から停止制御領域に移行する際にはピ
ストンは一定の低速度に制御され、停止制御領域ではピ
ストンの位置のみが検出される。この位置検出に基づい
てピストンが目標停止位置の手前に到達したことが検出
されると、ピストンロッドに対して摺接制動が掛けられ
る。According to the first aspect of the invention, the piston position and the speed at each position in the drive control region are detected. The speed of the piston at this detected position is compared to the ideal speed,
The valve opening of the proportional control valve is determined by fuzzy reasoning so that the difference between the detected speed and the ideal speed approaches zero. When the position of the piston shifts from the drive control region to the stop control region, the piston is controlled to a constant low speed, and only the position of the piston is detected in the stop control region. When it is detected that the piston has arrived before the target stop position based on this position detection, sliding contact braking is applied to the piston rod.
【0009】第2の発明では、ロッドレスシリンダのピ
ストンの位置のみが検出され、この位置検出のみに基づ
いて開閉弁がファジィ推論によって繰り返しパルスのデ
ューティ比の可変制御を受ける。ピストンの位置が駆動
制御領域から停止制御領域に移行する際にはピストンは
一定の低速度に制御される。In the second invention, only the position of the piston of the rodless cylinder is detected, and the on-off valve is subjected to variable control of the duty ratio of the repetitive pulse by fuzzy reasoning based on only this position detection. When the position of the piston shifts from the drive control region to the stop control region, the piston is controlled at a constant low speed.
【0010】第3の発明では、ピストンの起動の際にピ
ストンの進行方向とは逆方向へ空気圧が作用される。こ
の圧力エア供給時間、即ち逆圧の大きさはファジィ推論
で決定され、この逆圧付与状態のもとにピストンが起動
する。In the third aspect of the invention, when the piston is started, the air pressure is applied in the direction opposite to the direction in which the piston moves. This pressure air supply time, that is, the magnitude of the back pressure is determined by fuzzy reasoning, and the piston is activated under this back pressure application state.
【0011】[0011]
【実施例】以下、第1の発明を具体化した一実施例を図
1〜図11に基づいて説明する。図1に示すように空気
圧シリンダ1内はピストン2によって一対の加圧室1
a,1bに区画され、ピストンロッド2aが一方の加圧
室1bから突出している。加圧室1b内には空気圧ブレ
ーキ3が内蔵されており、ピストンロッド2aが空気圧
ブレーキ3の摺接作用によって制動を掛けられるように
なっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the first invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a pair of pressurizing chambers 1 is formed in the pneumatic cylinder 1 by a piston 2.
It is divided into a and 1b, and the piston rod 2a projects from one pressurizing chamber 1b. A pneumatic brake 3 is built in the pressurizing chamber 1b so that the piston rod 2a can be braked by the sliding contact action of the pneumatic brake 3.
【0012】圧力エア供給源4から両加圧室1a,1b
への圧力エア供給は給気用電磁開閉弁5及び電空比例制
御弁6を介して行われ、電空比例制御弁6と加圧室1a
との間の流路には排気用電磁開閉弁7が分岐接続されて
いると共に、電空比例制御弁6と加圧室1bとの間の流
路にも排気用電磁開閉弁8が分岐接続されている。From the pressure air supply source 4 to both pressure chambers 1a, 1b
The pressure air is supplied to the air supply solenoid valve 5 and the electropneumatic proportional control valve 6, and the electropneumatic proportional control valve 6 and the pressurizing chamber 1a are supplied.
An exhaust electromagnetic on-off valve 7 is branched and connected to a flow path between the valve and the exhaust electromagnetic on-off valve 8 is also branched to a flow path between the electropneumatic proportional control valve 6 and the pressurizing chamber 1b. Has been done.
【0013】空気圧シリンダ1には位置検出器9が取り
付けられており、ピストンロッド2a先端に取り付けら
れた被検出体10が位置検出器9によって検出される。
位置検出器9としてはヴィーデマン効果を利用した磁歪
振動型アブソリュートスケールが用いられている。A position detector 9 is attached to the pneumatic cylinder 1, and the detected object 10 attached to the tip of the piston rod 2a is detected by the position detector 9.
As the position detector 9, a magnetostrictive vibration type absolute scale utilizing the Wiedemann effect is used.
【0014】位置検出器9からの出力信号はA/D変換
器11を介して制御コンピュータ12に取り込まれる。
制御コンピュータCには時間カウンタ13が接続されて
おり、制御コンピュータ12は位置検出器9から得られ
る位置検出情報に基づいて被検出体10の位置、即ちピ
ストン2の位置を把握し、位置検出情報と時間カウンタ
13から得られる時間情報とに基づいてピストン2の速
度を算出する。制御コンピュータ12はピストン2の検
出位置及び検出速度に基づいて電磁開閉弁5,7,8及
び空気圧ブレーキ3の励消磁を制御し、比例弁コントロ
ーラ14を介して電空比例制御弁6の弁開度を制御す
る。比例弁コントローラ14は電空比例制御弁6の応答
性を高めるためのディザ信号効果を得るために用いられ
る。The output signal from the position detector 9 is taken into the control computer 12 via the A / D converter 11.
A time counter 13 is connected to the control computer C, and the control computer 12 grasps the position of the object 10 to be detected, that is, the position of the piston 2 based on the position detection information obtained from the position detector 9, and detects the position detection information. And the speed of the piston 2 is calculated based on the time information obtained from the time counter 13. The control computer 12 controls the excitation / demagnetization of the electromagnetic on-off valves 5, 7, 8 and the pneumatic brake 3 based on the detected position and the detected speed of the piston 2, and opens the electropneumatic proportional control valve 6 via the proportional valve controller 14. Control the degree. The proportional valve controller 14 is used to obtain a dither signal effect for enhancing the responsiveness of the electropneumatic proportional control valve 6.
【0015】図6のグラフはファジィ推論を行なうため
のピストン位置Yに関するメンバーシップ関数を表し、
関数y1 ,y2 ,y3 ,y4 ,y5 ,y6 ,y7 ,y8
はピストン2と目標停止位置Xe との距離を表すファジ
ィ集合Y1 ,Y2 ,Y3 ,Y 4 ,Y5 ,Y6 ,Y7 ,Y
8 に対応して設定されたメンバーシップ関数である。フ
ァジィ集合Yi (i=1〜8)は次のような距離の集ま
りである。 Y1 =目標位置Xe から〈遠すぎる〉距離 Y2 =目標位置Xe から〈かなり遠い〉距離 Y3 =目標位置Xe から〈遠い〉距離 Y4 =目標位置Xe から〈普通〉の距離 Y5 =目標位置Xe に〈少し近い〉距離 Y6 =目標位置Xe に〈近い〉距離 Y7 =目標位置Xe に〈かなり近い〉距離 Y8 =目標位置Xe に〈近すぎる〉距離 図7のグラフはファジィ推論を行なうためのピストン2
の各位置と理想速度V 0 との関係に関するメンバーシッ
プ関数を表し、関数v1j(j=1〜4),v2j(j=1
〜4),v3j(j=2〜5),v4j(j=2〜5),v
5j(j=2〜5),v6j(j=2〜6),v7j(j=2
〜6),v8j(j=2〜6)はピストン2の理想速度V
0 に関するファジィ集合Vij(i=1〜8)に対応して
設定されたメンバーシップ関数である。ファジィ集合V
ijは次のような距離の集まりである。 Vi1=〈かなり遅い〉理想速度 Vi2=〈遅い〉理想速度 Vi3=〈適当〉な理想速度 Vi4=〈速い〉理想速度 Vi5=〈かなり速い〉理想速度 Vi6=〈速すぎる〉理想速度 図6及び図7のメンバーシップ関数yi ,vijは実験的
に求めたものであり、両メンバーシップ関数yi ,vij
を基にファジィ推論で得られた理想速度曲線C 2 が図2
に示されている。位置x5 はピストン2の初期位置を表
し、この初期位置x1 と位置(Xe −L1 )との間の領
域は駆動制御領域として設定され、位置(Xe−L1 )
と目標停止位置Xe との間の領域は停止制御領域として
設定される。駆動制御領域〔x1 ,Xe −L1 〕から停
止制御領域〔Xe −L1 ,Xe 〕へ移行する際にはピス
トン2の速度が低速度で一定制御され、位置(Xe −L
2)では空気圧ブレーキ3が作動される。The graph of FIG. 6 is for performing fuzzy inference.
Represents the membership function for the piston position Y of
Function y1, Y2, Y3, YFour, YFive, Y6, Y7, Y8
Is the piston 2 and the target stop position XeFuzzy representing the distance from
I set Y1, Y2, Y3, Y Four, YFive, Y6, Y7, Y
8It is a membership function set in correspondence with. F
Azzy set Yi(I = 1 to 8) is a collection of the following distances
It is Ri. Y1= Target position Xe<Too far> distance Y2= Target position Xe<Quite far> distance Y3= Target position Xe<Far> distance from YFour= Target position XeTo <normal> YFive= Target position Xe<a little closer> Y6= Target position Xe<Close> to Y7= Target position Xe<Quite close> distance Y8= Target position Xe<Too close> distance The graph in Fig. 7 shows the piston 2 for fuzzy reasoning.
Position and ideal speed V 0Membership regarding relationship with
Function v, the function v1j(J = 1 to 4), v2j(J = 1
~ 4), v3j(J = 2 to 5), v4j(J = 2 to 5), v
5j(J = 2 to 5), v6j(J = 2 to 6), v7j(J = 2
~ 6), v8j(J = 2 to 6) is the ideal speed V of the piston 2.
0Fuzzy set VijCorresponding to (i = 1 to 8)
It is a set membership function. Fuzzy set V
ijIs a set of distances as follows. Vi1= <Quite slow> ideal speed Vi2= <Slow> ideal speed Vi3= <Suitable> ideal speed Vi4= <Fast> ideal speed Vi5= <Very fast> Ideal speed Vi6= <Too fast> Ideal speed Membership function y in Figs. 6 and 7i, VijIs experimental
Both membership functions yi, Vij
An ideal velocity curve C obtained by fuzzy inference based on 2Figure 2
Is shown in. Position xFiveRepresents the initial position of piston 2.
And this initial position x1And position (Xe-L1Between)
The area is set as a drive control area, and the position (Xe-L1)
And target stop position XeThe area between and is the stop control area
Is set. Drive control area [x1, Xe-L1] From stop
Stop control area [Xe-L1, Xe] When moving to
The speed of the ton 2 is controlled to be constant at a low speed, and the position (Xe-L
2In (), the pneumatic brake 3 is activated.
【0016】ファジィ推論は以下のように行われる。ピ
ストン2の位置がxのときの距離YをY(x)とする
と、例えば図6に示すように距離Y(x)のファジィ集
合Yi=Y3 ,Y4 が得られ、このファジィ集合Y3 ,
Y4 に対応する理想速度を与えるファジィ集合VijはV
34及びV43である。ファジィ集合Y3 ,Y4 におけるグ
レードはα1 及びα2 であり、ファジィ集合V34におけ
るグレードα1 以下の面積領域は図7にハッチングで示
され、ファジィ集合V43におけるグレードα2 以下の面
積領域は図7にハッチングで示される。図8は両ハッチ
ング領域の合成領域を表し、この合成領域の面積重心に
対応する理想速度V0 (x)がピストン2の各位置xに
対して得られる。Fuzzy inference is performed as follows. When the distance Y when the position of the piston 2 is x is Y (x), fuzzy sets Y i = Y 3 , Y 4 of the distance Y (x) are obtained as shown in FIG. 6, and the fuzzy set Y is obtained. 3 ,
The fuzzy set V ij giving the ideal velocity corresponding to Y 4 is V
34 and V 43 . The grades in the fuzzy sets Y 3 and Y 4 are α 1 and α 2 , and the area area of the grade α 1 or less in the fuzzy set V 34 is hatched in FIG. 7, and the area of the grade α 2 or less in the fuzzy set V 43 is shown. Areas are indicated by hatching in FIG. FIG. 8 shows a combined area of both hatched areas, and an ideal velocity V 0 (x) corresponding to the area center of gravity of the combined area is obtained for each position x of the piston 2.
【0017】図9〜図11のフローチャートは停止位置
決め制御プログラムを表し、制御コンピュータ12はこ
の停止位置決め制御プログラムに従って電磁開閉弁5,
7,8、電空比例制御弁6及び空気圧ブレーキ3の励消
磁制御を行なう。この制御に用いられるファジィ推論の
ための制御規則R1 〜R6 が以下のように設定される。 R1 =〈もし速度Vが理想速度V0 よりもかなり遅いな
らば、電空比例制御弁6を普通に開く〉 R2 =〈もし速度Vが理想速度V0 よりも遅いならば、
電空比例制御弁6を少し開く〉 R3 =〈もし速度Vが理想速度V0 として適当ならば、
電空比例制御弁6の開閉変更を行わない〉 R4 =〈もし速度Vが理想速度V0 よりも少し速いなら
ば、電空比例制御弁6を少し閉じる〉 R5 =〈もし速度Vが理想速度V0 よりもかなり速いな
らば、電空比例制御弁6を普通に閉じる〉 R6 =〈もし速度Vが理想速度V0 よりも速すぎるなら
ば、電空比例制御弁6を大きく閉じる〉 図3のグラフの曲線C1 は電空比例制御弁6の弁開度と
ピストン2の速度との関係を示す特性曲線である。特性
曲線C1 から分かるように弁開度が10%〜30%の範
囲ではピストン速度は線型比例している。そこで本実施
例では電空比例制御弁6の弁開度範囲を10%〜30%
とし、曲線C1 で示される特性関係に基づいて前記制御
規則を設定した。The flowcharts of FIGS. 9 to 11 show a stop positioning control program, and the control computer 12 follows the stop positioning control program to open the electromagnetic on-off valves 5, 5.
7, 8, the electro-pneumatic proportional control valve 6 and the pneumatic brake 3 are excited and demagnetized. The control rules R 1 to R 6 for fuzzy inference used for this control are set as follows. R 1 = <If the speed V is much slower than the ideal speed V 0 , the electropneumatic proportional control valve 6 is normally opened> R 2 = <If the speed V is slower than the ideal speed V 0 ,
Open the electro-pneumatic proportional control valve 6 a little> R 3 = <If the speed V is appropriate as the ideal speed V 0 ,
Do not change the opening / closing of the electropneumatic proportional control valve 6> R 4 = <If the speed V is a little faster than the ideal speed V 0 , close the electropneumatic proportional control valve 6 a little> R 5 = <If the speed V is If the speed V is considerably faster than the ideal speed V 0 , the electropneumatic proportional control valve 6 is normally closed. R 6 = <If the speed V is faster than the ideal speed V 0 , the electropneumatic proportional control valve 6 is closed greatly. The curve C 1 of the graph of FIG. 3 is a characteristic curve showing the relationship between the valve opening of the electropneumatic proportional control valve 6 and the speed of the piston 2. As can be seen from the characteristic curve C 1 , the piston speed is linearly proportional when the valve opening is in the range of 10% to 30%. Therefore, in this embodiment, the valve opening range of the electropneumatic proportional control valve 6 is set to 10% to 30%.
Then, the control rule is set based on the characteristic relationship indicated by the curve C 1 .
【0018】図4のグラフは前記制御規則に基づいてフ
ァジィ推論を行なうためのピストン2の検出位置xにお
ける検出速度V(x)と理想速度V0 (x)との差ΔV
に関するメンバーシップ関数を表し、関数Δv1 ,Δv
2 ,Δv3 ,Δv4 ,Δv5,Δv6 は速度差ΔVに対
するファジィ集合ΔV1 ,ΔV2 ,ΔV3 ,ΔV4 ,Δ
V5 ,ΔV6 に対応して設定されたメンバーシップ関数
である。ファジィ集合ΔVk (k=1〜6)は次のよう
な速度差の集まりである。 ΔV1 =理想速度V0 より〈かなり遅い〉速度 ΔV2 =理想速度V0 より〈遅い〉速度 ΔV3 =理想速度V0 として〈適当〉な速度 ΔV4 =理想速度V0 より〈速い〉速度 ΔV5 =理想速度V0 より〈かなり速い〉速度 ΔV6 =理想速度V0 より〈速すぎる〉速度 図5のグラフは前記制御規則に基づいてファジィ推論を
行なうための電空比例制御弁6の弁開度変更量Θに関す
るメンバーシップ関数を表し、関数θ1 ,θ2,θ3 ,
θ4 ,θ5 ,θ6 は弁開度変更量Θに関するファジィ集
合Θ1 ,Θ2 ,Θ3 ,Θ4 ,Θ5 ,Θ6 に対応して設定
されたメンバーシップ関数である。ファジィ集合Θ
k (k=1〜6)は次のような弁開度変更量の集まりで
ある。 Θ1 =〈普通に開く〉程度の弁開度変更量 Θ2 =〈少し開く〉程度の弁開度変更量 Θ3 =〈零〉の弁開度変更量 Θ4 =〈少し閉じる〉程度の弁開度変更量 Θ5 =〈普通に閉じる〉程度の弁開度変更量 Θ6 =〈大きく閉じる〉程度の弁開度変更量 以下、図9〜図11のフローチャートで示す停止位置決
め制御プログラムに基づいて空気圧シリンダ1の停止位
置決め制御を説明する。The graph of FIG. 4 shows a difference ΔV between the detected speed V (x) and the ideal speed V 0 (x) at the detected position x of the piston 2 for performing fuzzy inference based on the control rule.
Represents a membership function with respect to the functions Δv 1 and Δv
2 , Δv 3 , Δv 4 , Δv 5 , and Δv 6 are fuzzy sets ΔV 1 , ΔV 2 , ΔV 3 , ΔV 4 , and Δ with respect to the speed difference ΔV.
It is a membership function set corresponding to V 5 and ΔV 6 . The fuzzy set ΔV k (k = 1 to 6) is the following set of speed differences. ΔV 1 = speed considerably slower than ideal speed V 0 ΔV 2 = speed slower than ideal speed V 0 ΔV 3 = speed appropriate as ideal speed V 0 ΔV 4 = speed faster than ideal speed V 0 ΔV 5 = Vastly faster than the ideal speed V 0 ΔV 6 = Very faster than the ideal speed V 0 The graph of FIG. 5 shows the electropneumatic proportional control valve 6 for performing fuzzy inference based on the control rule. A membership function relating to the valve opening change amount Θ is expressed as functions θ 1 , θ 2 , θ 3 ,
θ 4 , θ 5 , and θ 6 are membership functions set corresponding to the fuzzy sets Θ 1 , Θ 2 , Θ 3 , Θ 4 , Θ 5 , and Θ 6 regarding the valve opening change amount Θ. Fuzzy set Θ
k (k = 1 to 6) is a set of the following valve opening change amounts. Θ 1 = Valve opening change amount of about <normal opening> Θ 2 = Valve opening change amount of about <Open> Θ 3 = Valve opening change amount of <zero> About Θ 4 = <Slight closing> Valve opening change amount Θ 5 = <normally closed> valve opening change amount Θ 6 = <largely closed> valve opening change amount Below, in the stop positioning control program shown in the flowcharts of FIGS. 9 to 11. Based on this, the stop positioning control of the pneumatic cylinder 1 will be described.
【0019】制御コンピュータ12は予め空気圧ブレー
キ3を作動しておき、ピストン2がロックアップ状態に
ある。制御コンピュータ12はピストン2の初期位置x
1 をサンプリングし、目標停止位置Xe との比較に基づ
いてピストン2の駆動方向を把握する。図1の状態にお
ける目標停止位置Xe は加圧室1b側となり、ピストン
2は加圧室1b側へ駆動されることになる。The control computer 12 operates the pneumatic brake 3 in advance, and the piston 2 is in the lockup state. The control computer 12 determines the initial position x of the piston 2.
1 is sampled and the driving direction of the piston 2 is grasped based on the comparison with the target stop position X e . The target stop position X e in the state of FIG. 1 is on the pressurizing chamber 1b side, and the piston 2 is driven to the pressurizing chamber 1b side.
【0020】次いで、制御コンピュータ12は排気用電
磁開閉弁7,8を所定時間励磁する。この所定時間励磁
によって両加圧室1a,1bが大気圧となり、両加圧室
1a,1bが圧力的に平衡状態となる。排気用電磁開閉
弁7,8の所定時間励磁後、制御コンピュータ12は目
標停止位置Xe と初期位置x1 との距離Y0 を算出し、
この算出された距離Y0 に応じて電空比例制御弁6の給
気方向制御を行なうと共に、給気用電磁開閉弁5を所定
時間t(Y0 )励磁する。この所定時間t(Y 0 )の決
定は予めファジィ推論によって行われており、制御コン
ピュータ12は予め入力設定された関数t(Y0 )及び
検出距離Y0 に基づいて所定時間t(Y 0 )を算出す
る。この所定時間t(Y0 )励磁によって加圧室1a
(又は1b)が加圧される。この加圧後、排気用電磁開
閉弁8(又は7)が励磁され、加圧室1b(又は1a)
が大気開放される。そして、空気圧ブレーキ3が作動停
止し、空気圧ブレーキ3の制動作用から解放されたピス
トン2が衝撃なく駆動開始される。Next, the control computer 12 causes the exhaust power
The magnetic on-off valves 7 and 8 are excited for a predetermined time. Excitation for this predetermined time
Both pressurizing chambers 1a and 1b become atmospheric pressure due to
1a and 1b are in pressure equilibrium. Electromagnetic opening and closing for exhaust
After energizing the valves 7 and 8 for a predetermined time, the control computer 12 opens the eyes.
Standard stop position XeAnd initial position x1Distance Y0And calculate
This calculated distance Y0Depending on the
In addition to controlling the air direction, set the solenoid valve 5 for air supply to a predetermined value.
Time t (Y0) Energize. This predetermined time t (Y 0) Decision
The fuzzy inference is performed beforehand to establish the control
The computer 12 uses the function t (Y0)as well as
Detection distance Y0Based on the predetermined time t (Y 0) Is calculated
It This predetermined time t (Y0) Pressurization chamber 1a by excitation
(Or 1b) is pressurized. After this pressurization, the electromagnetic opening for exhaust is performed.
The closing valve 8 (or 7) is excited, and the pressurizing chamber 1b (or 1a)
Is released to the atmosphere. Then, the pneumatic brake 3 stops operating.
The piston is stopped and released from the braking action of the pneumatic brake 3.
Ton 2 starts driving without impact.
【0021】ピストン2が駆動開始されると、制御コン
ピュータ12はピストン2の位置xのサンプリングに基
づいて距離(Xe −x)=Y及びその位置の速度Vを算
出し、前述したようにファジィ推論によって検出位置x
における理想速度V0 (x)を算出する。そして、理想
速度V0 (x)と検出速度V(x)とに基づいてファジ
ィ推論する。[0021] When the piston 2 is started driving, the control computer 12 is calculated based on the sampling of the position x of the piston 2 distance (X e -x) = Y and speed V at that position, fuzzy as described above Detection position x by inference
The ideal speed V 0 (x) at is calculated. Then, fuzzy inference is performed based on the ideal speed V 0 (x) and the detected speed V (x).
【0022】このファジィ推論は以下のように行われ
る。まず理想速度V0 (x)と検出速度V(x)との速
度差が含まれるファジィ集合ΔV(x)の所属群ΔVk
が把握される。図6及び図7の距離Y(x)の場合には
ファジィ集合ΔVk はΔV3 及びΔV4 となり、グレー
ドはβ1 及びβ2 である。速度差所属群ΔV3 に対応す
るメンバーシップ関数Δv3 におけるグレードβ1 以下
の面積領域は図5にハッチングで示され、ファジィ集合
ΔV4 に対応するメンバーシップ関数Δv4 におけるグ
レードβ2 以下の領域面積は図5にハッチングで示され
る。両ハッチング領域の合成領域の面積重心に対応する
弁開度変更量Θ(x)がピストン2の位置xに対して算
出され、この弁開度変更量Θ(x)の変更が行われる。This fuzzy inference is performed as follows. First, the belonging group ΔV k of the fuzzy set ΔV (x) including the speed difference between the ideal speed V 0 (x) and the detected speed V (x).
Is grasped. In the case of the distance Y (x) in FIGS. 6 and 7, the fuzzy sets ΔV k are ΔV 3 and ΔV 4 , and the grades are β 1 and β 2 . The area of grade β 1 or less in the membership function Δv 3 corresponding to the velocity difference belonging group ΔV 3 is shown by hatching in FIG. 5, and the region of grade β 2 or less in the membership function Δv 4 corresponding to the fuzzy set ΔV 4 The area is hatched in FIG. The valve opening change amount Θ (x) corresponding to the center of gravity of the combined area of both hatched regions is calculated for the position x of the piston 2, and the valve opening change amount Θ (x) is changed.
【0023】このようなファジィ推論制御によってピス
トン2の速度が各位置で理想速度に近づけられ、駆動制
御領域〔x5 ,L1 〕におけるピストン2の実際の速度
が図2の理想速度曲線C1 に精度良く一致する。By such fuzzy reasoning control, the speed of the piston 2 is made close to the ideal speed at each position, and the actual speed of the piston 2 in the drive control region [x 5 , L 1 ] is the ideal speed curve C 1 in FIG. Matches exactly.
【0024】ピストン2が位置L1 に達すると、電空比
例制御弁6の弁開度が一定に制御され、ピストン2の速
度が一定の低速度に制御される。この低速度状態でピス
トン2が位置L2 に到達すると、空気圧ブレーキ3が励
磁され、ピストンロッド2aに対して制動が掛けられる
と共に、電空比例制御弁6及び電磁開閉弁7(又は8)
が消磁され、ピストン2が停止する。When the piston 2 reaches the position L 1 , the valve opening of the electropneumatic proportional control valve 6 is controlled to a constant value, and the speed of the piston 2 is controlled to a constant low speed. When the piston 2 reaches the position L 2 in this low speed state, the pneumatic brake 3 is excited to brake the piston rod 2a, and at the same time, the electropneumatic proportional control valve 6 and the electromagnetic opening / closing valve 7 (or 8).
Is demagnetized and the piston 2 stops.
【0025】エア圧力3.5kgf/cm2 、ピストン2の移
動距離(Xe −x5 )=150mm、L1 =4.2mm、L
2 =140μm、負荷荷重0kgの場合の実験では、停止
精度±230μm、平均偏り−41μm、加速度0.3
G、動作時間0.82sec という良好な結果が得られ
た。Air pressure 3.5 kgf / cm 2 , moving distance of piston 2 (X e -x 5 ) = 150 mm, L 1 = 4.2 mm, L
2 = 140 μm, in an experiment with a load of 0 kg, the stopping accuracy was ± 230 μm, the average deviation was −41 μm, and the acceleration was 0.3.
Good results of G and operating time of 0.82 sec were obtained.
【0026】なお、この実施例では制御コンピュータ1
2が理想速度の算出も直接ファジィ推論で行なっている
が、ファジィ推論によって得られた理想速度曲線C2 の
式を制御コンピュータ12に入力しておき、理想速度V
0 と検出速度Vとの差を算出するようにしてもよい。In this embodiment, the control computer 1
2 also calculates the ideal speed directly by fuzzy inference, but the expression of the ideal speed curve C 2 obtained by the fuzzy inference is input to the control computer 12, and the ideal speed V is calculated.
The difference between 0 and the detected speed V may be calculated.
【0027】次に、第2の発明を具体化した一実施例を
図12〜図26に基づいて説明する。図12に示すロッ
ドレスシリンダ21は特開昭62−266206号公報
に開示されるタイプのものであり、ピストン22とテー
ブル23とが特殊な防塵ベルトとシールベルトとによっ
て連結されている。圧力エア供給源24からピストン2
2によって区画される一方の加圧室21aへの圧力エア
供給は給気用電磁開閉弁25を介して行われ、給気用電
磁開閉弁25と加圧室1aとの間の流路には排気用電磁
開閉弁26が分岐接続されている。他方の加圧室21b
への圧力エア供給は給気用電磁開閉弁27を介して行わ
れ、給気用電磁開閉弁27と加圧室1bとの間の流路に
は排気用電磁開閉弁28が分岐接続されている。又、両
加圧室21a,21bは流路29によって接続されてお
り,流路29上には電磁開閉弁30が介在されている。Next, an embodiment embodying the second invention will be described with reference to FIGS. The rodless cylinder 21 shown in FIG. 12 is of the type disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-266206, and the piston 22 and the table 23 are connected by a special dustproof belt and a seal belt. Pressure air supply source 24 to piston 2
The pressure air is supplied to one of the pressurizing chambers 21a partitioned by 2 through the air supply electromagnetic on-off valve 25, and the flow path between the air supply electromagnetic on-off valve 25 and the pressure chamber 1a is provided. The exhaust electromagnetic on-off valve 26 is branched and connected. The other pressurizing chamber 21b
The compressed air is supplied to the air supply solenoid on-off valve 27, and the exhaust air solenoid on-off valve 28 is branched and connected to the flow path between the air supply solenoid on-off valve 27 and the pressurizing chamber 1b. There is. Both pressurizing chambers 21a and 21b are connected by a flow path 29, and an electromagnetic opening / closing valve 30 is interposed on the flow path 29.
【0028】ロッドレスシリンダ21には位置検出器3
1が取り付けられており、テーブル23に取り付けられ
た被検出体32が位置検出器31によって検出される。
位置検出器31としては磁気近接センサが用いられてい
る。The rodless cylinder 21 has a position detector 3
1 is attached, and the detected body 32 attached to the table 23 is detected by the position detector 31.
A magnetic proximity sensor is used as the position detector 31.
【0029】位置検出器31からの出力信号はカウンタ
33を介して制御コンピュータ34に取り込まれ、制御
コンピュータ34は位置検出器31から得られる位置検
出情報に基づいて被検出体32の位置、即ちピストン2
2の位置を把握する。制御コンピュータ34はピストン
22の検出位置に基づいてD/A変換器35及び電磁開
閉弁制御回路36を介して電磁開閉弁25〜28,30
の励消磁を制御する。The output signal from the position detector 31 is taken into the control computer 34 via the counter 33, and the control computer 34, based on the position detection information obtained from the position detector 31, the position of the object 32 to be detected, that is, the piston. Two
Figure out the position of 2. The control computer 34 uses the D / A converter 35 and the electromagnetic opening / closing valve control circuit 36 based on the detected position of the piston 22 to open the electromagnetic opening / closing valves 25 to 28, 30.
Control the demagnetization of.
【0030】電磁開閉弁制御回路36はパルスワイドモ
デュレーション(PWM)制御のためのパルス発生回路
であり、図20に示すように基準三角波C3 と直流電圧
C4との比較に基づいてパルス信号C5 を出力する。The electromagnetic on-off valve control circuit 36 is a pulse generation circuit for pulse wide modulation (PWM) control, and as shown in FIG. 20, a pulse signal is generated based on a comparison between the reference triangular wave C 3 and the DC voltage C 4. Output C 5 .
【0031】図21及び図22のフローチャートは停止
位置決め制御プログラムを表し、制御コンピュータ34
はこの停止位置決め制御プログラムに従って電磁開閉弁
25〜28,30の励消磁制御を行なう。この制御に用
いられるファジィ推論のための制御規則R11〜R15が以
下のように設定される。 R11=〈もしピストン位置xが目標停止位置Xe から遠
いならば、加速する〉 R12=〈もしピストン位置xが目標停止位置Xe に近い
ならば、減速する〉 R13=〈もしピストン位置xが発進領域〔Xs ,L3 〕
にあるならば、加速度を小さくする〉 R14=〈もしピストン位置xが停止準備領域〔L4 ,X
e 〕にあるならば、減速度を小さくする〉 R15=〈加速度の変化が可及的に滑らかなようにする〉 Xs は初期位置を表し、初期位置Xs 及び目標停止位置
Xe は入力装置34aによって予め制御コンピュータ3
4に入力されている。21 and 22 show a stop positioning control program, which is a control computer 34.
Performs the excitation / demagnetization control of the solenoid on-off valves 25-28, 30 in accordance with this stop positioning control program. The control rules R 11 to R 15 for fuzzy inference used for this control are set as follows. R 11 = <If the piston position x is far from the target stop position X e , accelerate> R 12 = <If the piston position x is close to the target stop position X e , decelerate> R 13 = <If the piston Position x is starting area [X s , L 3 ]
If it is, reduce the acceleration> R 14 = <If the piston position x is the stop preparation region [L 4 , X
e ], decrease the deceleration> R 15 = <make the acceleration change as smooth as possible> X s represents the initial position, and the initial position X s and the target stop position X e are The control computer 3 is preset by the input device 34a.
It is entered in 4.
【0032】制御規則R15はピストン22の平均速度が
可及的に大きく、かつ加速度変化が所定の上限を越えな
いように設定されている。図18の曲線C7 は制御規則
R15を表すピストン22の理想速度曲線である。The control rule R 15 is set so that the average speed of the piston 22 is as large as possible and the change in acceleration does not exceed a predetermined upper limit. The curve C 7 in FIG. 18 is an ideal speed curve of the piston 22 representing the control rule R 15 .
【0033】図13(a)、図14(a)、図14
(a)、図15(a)及び図16(a)のグラフは制御
規則R11〜R14に基づいてファジィ推論を行なうための
ピストン22の検出位置xに関するメンバーシップ関数
を表し、関数f1 ,f2 ,f3 ,f4 はピストン位置に
関するファジィ集合F1 ,F2 ,F3 ,F4 に対応して
設定されたメンバーシップ関数である。ファジィ集合F
m (m=1〜4)は次のような位置の集まりである。 F1 =目標停止位置Xe から〈遠い〉位置 F2 =目標停止位置Xe に〈近い〉位置 F3 =〈発進領域〔Xs ,X1 〕にある〉位置 F4 =〈停止準備領域〔X2 ,Xe 〕にある〉位置 図13(b)、図14(b)、図14(b)、図15
(b)及び図16(b)のグラフは制御規則R11〜R14
に基づいてファジィ推論を行なうためのピストン22の
位置xにおける加速度に関するメンバーシップ関数を表
し、関数g1 ,g 2 ,g3 ,g4 は加速度に関するファ
ジィ集合G1 ,G2 ,G3 ,G4 に対応して設定された
メンバーシップ関数である。ファジィ集合Gm (m=1
〜4)は次のような加速度の集まりである。 G1 =〈加速する〉 G2 =〈減速する〉 G3 =〈加速度を小さくする〉 G4 =〈減速度を小さくする〉 図17のグラフの曲線C6 は制御規則R15に基づいてフ
ァジィ推論を行なうためのピストン22の位置xと加速
度との関係を表し、加速から減速への切り換えのピスト
ン位置はX3 ,X4 付近である。加速度曲線C6 は図1
8のグラフの理想速度曲線C7 で表されるピストン位置
とピストン速度との関係から求めたピストン位置とピス
トン加速度との関係を表す。13 (a), 14 (a) and 14
The graphs of (a), FIG. 15 (a) and FIG. 16 (a) are controllable.
Rule R11~ R14For making fuzzy inference based on
Membership function related to detection position x of piston 22
Represents the function f1, F2, F3, FFourIs in the piston position
Related fuzzy set F1, F2, F3, FFourIn response to
It is a set membership function. Fuzzy set F
m(M = 1 to 4) is a collection of the following positions. F1= Target stop position Xe<Far> position from F2= Target stop position XePosition <close> to F3= <Starting area [Xs, X1] Position FFour= <Stop preparation area [X2, Xe] Position> FIG. 13 (b), FIG. 14 (b), FIG. 14 (b), FIG.
The graphs of (b) and FIG. 16 (b) show the control rule R.11~ R14
Of the piston 22 for performing fuzzy inference based on
Show membership function for acceleration at position x
And the function g1, G 2, G3, GFourIs the acceleration
J-set G1, G2, G3, GFourWas set according to
It is a membership function. Fuzzy set Gm(M = 1
4) are the following acceleration groups. G1= <Accelerate> G2= <Decelerate> G3= <Reduce acceleration> GFour= <Reduce deceleration> Curve C in the graph of FIG.6Is the control rule R15Based on
Position x and acceleration of piston 22 for fuzzy reasoning
The relationship between the acceleration and deceleration is fixed.
Position is X3, XFourIt is near. Acceleration curve C6Is Figure 1
Ideal speed curve C of graph 87Piston position represented by
And piston speed calculated from the relationship between
Indicates the relationship with ton acceleration.
【0034】図23のグラフの曲線C8 は給気用電磁開
閉弁25,27のデューティ比とピストン速度との関係
を表し、デューティ比17%〜21%の範囲では概略線
形比例関係にある。図19のグラフの曲線C9 は曲線C
8 で表される特性関係に基づいて曲線C7 で表されるピ
ストン位置とピストン速度との関係から求めたピストン
位置と直流電圧Eとの関係を表す。即ち、曲線C9 は制
御規則R15に基づいてファジィ推論を行なうための制御
式であり、ロッドレスシリンダ21における停止位置制
御はピストン位置の検出のみからファジィ推論で行われ
る。A curve C 8 in the graph of FIG. 23 represents the relationship between the duty ratio of the solenoid valves 25 and 27 for supplying air and the piston speed, and has a substantially linear proportional relationship in the range of 17% to 21%. The curve C 9 in the graph of FIG. 19 is the curve C
The relationship between the piston position and the DC voltage E obtained from the relationship between the piston position and the piston speed represented by the curve C 7 based on the characteristic relationship represented by 8 . That is, the curve C 9 is a control formula for performing the fuzzy inference based on the control rule R 15 , and the stop position control in the rodless cylinder 21 is performed by the fuzzy inference only from the detection of the piston position.
【0035】以下、図21及び図22のフローチャート
で示す停止位置決め制御プログラムに基づいてロッドレ
スシリンダ21の停止位置決め制御を説明する。この実
施例ではピストン22の初期位置を加圧室21a側の左
端位置Xs とし、ピストン22を加圧室21b側へ駆動
する場合を想定する。The stop positioning control of the rodless cylinder 21 will be described below based on the stop positioning control program shown in the flow charts of FIGS. 21 and 22. In this embodiment the initial position of the piston 22 to the left end position X s of the pressure chamber 21a side, a case of driving the piston 22 to the pressurizing chamber 21b side.
【0036】制御コンピュータ34はピストン22の位
置xをサンプリングし、この検出位置xが初期位置Xs
にない場合には電磁開閉弁27,26を励磁する。電磁
開閉弁26の励磁によって加圧室21aが大気開放し、
電磁開閉弁27の励磁によって加圧室21bが加圧され
る。これによりピストン22が初期位置Xs に向けて移
動し、ピストン22が初期位置Xs に到達すると、電磁
開閉弁27,26が消磁する。The control computer 34 samples the position x of the piston 22, and this detected position x is the initial position X s.
If not, the solenoid valves 27, 26 are excited. The pressurization chamber 21a is opened to the atmosphere by exciting the electromagnetic opening / closing valve 26,
The pressurization chamber 21b is pressurized by the excitation of the electromagnetic opening / closing valve 27. As a result, the piston 22 moves toward the initial position X s , and when the piston 22 reaches the initial position X s , the electromagnetic opening / closing valves 27 and 26 are demagnetized.
【0037】次いで、制御コンピュータ34は給気用電
磁開閉弁25及び排気用電磁開閉弁28を所定時間パル
ス励磁する。この所定時間パルス励磁によって電磁開閉
弁25,28が高速で繰り返し開閉し、加圧室21aが
加圧されると共に、加圧室21bが大気開放される。こ
の開閉により圧力エアが振動し、ピストン22の静止摩
擦力の影響を打ち消すことができる。これによりピスト
ン22の急激な立ち上がりが抑制される。このようなパ
ルス電圧の印加はディザ信号と言われ、衝撃のないピス
トン駆動開始に寄与する。Next, the control computer 34 pulse-excites the air supply electromagnetic on-off valve 25 and the exhaust electromagnetic on-off valve 28 for a predetermined time. The electromagnetic on-off valves 25 and 28 are repeatedly opened and closed at high speed by the pulse excitation for the predetermined time to pressurize the pressurizing chamber 21a and open the pressurizing chamber 21b to the atmosphere. Due to this opening and closing, the pressure air vibrates, and the influence of the static friction force of the piston 22 can be canceled. As a result, the rapid rise of the piston 22 is suppressed. The application of such a pulse voltage is called a dither signal and contributes to the start of piston drive without impact.
【0038】図24の曲線C10は給気用電磁開閉弁25
のみにディザ信号を印加した場合の起動時のピストン速
度曲線を表す。曲線C11はディザ信号となるパルスデュ
ーティ比曲線である。基準三角波C3 が10msecである
ため、ディザ信号のパルス周波数は100Hzである。本
実施例のようなロッドレスシリンダ21におけるピスト
ン22の静止摩擦力はロッド有りシリンダに比べて大き
く、給気用開閉弁25のみに対する100Hz程度のディ
ザ信号印加では起動時のピストン速度の急激な立ち上が
り現象を充分に抑制することができない。A curve C 10 in FIG. 24 is a solenoid valve 25 for air supply.
5 shows a piston velocity curve at the time of starting when a dither signal is applied to only A curve C 11 is a pulse duty ratio curve which becomes a dither signal. Since the reference triangular wave C 3 is 10 msec, the pulse frequency of the dither signal is 100 Hz. The static frictional force of the piston 22 in the rodless cylinder 21 as in the present embodiment is larger than that in the cylinder with a rod, and when a dither signal of about 100 Hz is applied only to the on / off valve 25 for air supply, the piston speed rises sharply at startup. The phenomenon cannot be suppressed sufficiently.
【0039】しかしながら、本実施例では排気用電磁開
閉弁28に対してもディザ信号印加を行なうため、両電
磁開閉弁25,28のパルス駆動が相乗効果をもたら
し、圧力エアの振動数が大幅に増大する。図25の曲線
C12は両電磁開閉弁25,28にディザ信号を印加した
場合の起動時のピストン速度曲線を表す。曲線C12から
明らかなように起動時のピストン速度の急激な立ち上が
りが充分に抑制されている。However, in this embodiment, since the dither signal is also applied to the electromagnetic opening / closing valve 28 for exhaust, pulse driving of both the electromagnetic opening / closing valves 25 and 28 brings about a synergistic effect, and the frequency of the pressure air is greatly increased. Increase. A curve C 12 in FIG. 25 represents a piston velocity curve at the time of starting when a dither signal is applied to both the electromagnetic opening / closing valves 25 and 28. As is clear from the curve C 12, the rapid rise of the piston speed at the time of starting is sufficiently suppressed.
【0040】ピストン22が駆動開始されると、制御コ
ンピュータ34はピストン22の位置xのサンプリング
に基づいて制御規則R11〜R15に従ったファジィ推論を
行なう。このファジィ推論によって検出位置xに対応す
る直流印加電圧E(x)が算出出力され、給気用電磁開
閉弁25がPWM制御を受ける。ロッドレスシリンダ2
1では不規則なジャーキングモーションが発生するが、
このような不規則な現象に対してピストン速度の微調整
を行なうことは空気の圧縮性による応答遅れのために困
難であり、瞬間的な速度変動を無視した方が良い結果が
期待できる。そのため、このPWM制御はピストン位置
の検出のみを入力条件として行われる。When the piston 22 is driven, the control computer 34 performs fuzzy inference according to the control rules R 11 to R 15 based on the sampling of the position x of the piston 22. The DC applied voltage E (x) corresponding to the detection position x is calculated and output by this fuzzy inference, and the air supply solenoid on-off valve 25 is subjected to PWM control. Rodless cylinder 2
Irregular jerking motion occurs in 1, but
It is difficult to finely adjust the piston speed for such an irregular phenomenon due to the response delay due to the compressibility of air, and it is expected that a better result should be obtained by ignoring the instantaneous speed fluctuation. Therefore, this PWM control is performed only by detecting the piston position as an input condition.
【0041】又、ピストン22の加速度変化は制御規則
R15によって所定の上限以下に抑えられるため、ピスト
ン22の動作は円滑である。しかも、制御規則R15は平
均速度の可及的高速化をも含んでおり、ピストン22の
始動位置から停止位置に到る動作時間も可及的に短縮さ
れる。Further, since the change in the acceleration of the piston 22 is suppressed to a predetermined upper limit or less by the control rule R 15 , the operation of the piston 22 is smooth. Moreover, the control rule R 15 includes the speedup of the average speed as much as possible, and the operation time of the piston 22 from the starting position to the stopping position is shortened as much as possible.
【0042】ピストン22が停止制御領域〔Xe −
L2 ,Xe 〕に入ると、第1の実施例の場合と同様に一
定の低速度制御に移行する。そして、ピストン22が位
置(Xe−L3 )(L2 >L3 )に到達すると、電磁開
閉弁30がPWM制御を受け、両加圧室21a,21b
が連通する。この連通により圧力エアが加圧室21bに
も流れ、ピストン22が緩衝作用を受ける。この緩衝程
度はデューティ比の調整によって最適設定でき、ピスト
ン22が減速して微速駆動に移る。When the piston 22 is in the stop control region [X e −
L 2 , X e ], the control shifts to a constant low speed control as in the case of the first embodiment. Then, when the piston 22 reaches the position (X e −L 3 ) (L 2 > L 3 ), the electromagnetic opening / closing valve 30 is subjected to the PWM control, and both pressurizing chambers 21a and 21b.
Communicate with each other. Due to this communication, the pressure air also flows into the pressurizing chamber 21b, and the piston 22 is buffered. This cushioning degree can be optimally set by adjusting the duty ratio, and the piston 22 decelerates to start fine speed driving.
【0043】微速駆動するピストン2が位置(Xe −L
4 )(L3 >L4 )に到達すると、給気用電磁開閉弁2
5が消磁されると共に、排気用電磁開閉弁28が消磁さ
れる。即ち、両加圧室21a,21bが連通状態で両加
圧室21a,21b内の空気が閉じ込められる。この空
気閉じ込めによって両加圧室21a,21bの圧力変動
が無くなり、微速駆動するピストン22が停止する。The piston 2 driven at a very low speed is moved to the position (X e -L
4 ) When (L 3 > L 4 ) is reached, solenoid valve for air supply 2
5 is demagnetized, and the exhaust electromagnetic on-off valve 28 is demagnetized. That is, the air in the two pressurizing chambers 21a and 21b is confined while the two pressurizing chambers 21a and 21b are in communication with each other. Due to this air confinement, pressure fluctuations in both pressurizing chambers 21a and 21b are eliminated, and the piston 22 driven at a slow speed is stopped.
【0044】この空気閉じ込め方式によれば一定の低速
度状態から停止に到るまでのピストン移動距離がピスト
ン位置に関係なくなり、低速度一定、エア圧力一定及び
流路29の通過断面積一定であれば、低速度状態から停
止に到るまでのピストン移動距離が概略一定になるとい
う利点がある。According to this air confinement method, the piston moving distance from a constant low speed state to the stop does not depend on the piston position, so that the low speed constant, the air pressure constant and the passage cross-sectional area of the flow passage 29 are constant. For example, there is an advantage that the piston movement distance from the low speed state to the stop is substantially constant.
【0045】ピストン22が停止すると、制御コンピュ
ータ34はピストン22の停止位置x0 をサンプリング
し、実際の停止位置x0 と目標停止位置Xe との差(x
0 −Xe )=ΔXe を算出する。この差ΔXe は次回の
ピストン駆動の際の停止制御領域における緩衝作用によ
る減速開始位置(Xe −L3 )に組み込まれる。即ち、
前回の値L3 が(L3 +ΔXe )に変更される。これは
ピストン停止位置を補正する学習制御方式の採用であ
る。温度変化等によりシリンダ状態が変化したときの駆
動制御から停止制御への移行時の速度変化はロッドレス
シリンダ21では大きく、電磁開閉弁30のPWM制御
ではピストン停止位置の変動を抑えきれないおそれがあ
るが、学習制御方式の採用によってこの問題が解消され
る。When the piston 22 stops, the control computer 34 samples the stop position x 0 of the piston 22 and determines the difference (x) between the actual stop position x 0 and the target stop position X e.
0 −X e ) = ΔX e is calculated. This difference ΔX e is incorporated in the deceleration start position (X e −L 3 ) due to the buffering action in the stop control region during the next piston drive. That is,
The previous value L 3 is changed to (L 3 + ΔX e ). This is the adoption of a learning control method that corrects the piston stop position. The rodless cylinder 21 has a large speed change at the time of shifting from the drive control to the stop control when the cylinder state changes due to a temperature change or the like, and the PWM control of the electromagnetic opening / closing valve 30 may not be able to suppress the fluctuation of the piston stop position. However, this problem is solved by adopting the learning control method.
【0046】エア圧力1.5kgf/cm2 、ピストン22の
移動距離(Xe −x1 )=300mm、X1 =5mm、X2
=150mm、X3 =91mm、X4 =91mm、負荷荷重0
kgの場合の実験では、停止精度±447、平均偏り−
1、加速度1.2G、動作時間1.2sec という良好な
結果が得られ、PWM制御とファジィ制御との組合せ方
式が摺接制動機構のないロッドレスシリンダ21に対し
て有効であることが確認される。Air pressure 1.5 kgf / cm 2 , moving distance of piston 22 (X e -x 1 ) = 300 mm, X 1 = 5 mm, X 2
= 150 mm, X 3 = 91 mm, X 4 = 91 mm, no load
In the experiment in the case of kg, stopping accuracy ± 447, average deviation −
Good results of 1, acceleration 1.2G, operation time 1.2sec were obtained, and it was confirmed that the combination method of PWM control and fuzzy control is effective for the rodless cylinder 21 without the sliding contact braking mechanism. It
【0047】次に、磁石吸引力を利用してテーブルをピ
ストンに追従させる方式のロッドレスシリンダに第3の
発明を具体化した一実施例を図26〜図32に基づいて
説明する。Next, an embodiment in which the third invention is embodied in a rodless cylinder of a type in which a table follows a piston by utilizing a magnet attractive force will be described with reference to FIGS.
【0048】図26に示すロッドレスシリンダ37は、
ガイドレール38上のテーブル39をピストン40の移
動に追従させるタイプであり、テーブル39はテーブル
39側の磁石39aとピストン40側の磁石40aとの
吸引力によってピストン40の移動に追従する。その他
の構成は第2の実施例と同様であるので、同一部材には
同一符号を付してその説明は省略する。The rodless cylinder 37 shown in FIG.
The table 39 on the guide rail 38 is of a type that follows the movement of the piston 40. The table 39 follows the movement of the piston 40 by the attraction force of the magnet 39a on the table 39 side and the magnet 40a on the piston 40 side. Since other configurations are similar to those of the second embodiment, the same members are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0049】図30〜図32のフローチャートは低衝撃
駆動制御プログラム及び停止位置決め制御プログラムを
表し、制御コンピュータ34はこの制御プログラムに従
って電磁開閉弁25〜28,30の励消磁制御を行な
う。停止位置決め制御に用いられるファジィ推論のため
の制御規則は第2の実施例のR11〜R15と同じであり、
給気用電磁開閉弁25,27のデューティ比はピストン
速度に対して概略線形比例関係にある17%〜20%の
範囲に設定されている。The flowcharts of FIGS. 30 to 32 show a low-impact drive control program and a stop positioning control program, and the control computer 34 performs the excitation / demagnetization control of the electromagnetic opening / closing valves 25-28, 30 in accordance with this control program. The control rules for fuzzy inference used for the stop positioning control are the same as R 11 to R 15 of the second embodiment,
The duty ratio of the air supply electromagnetic on-off valves 25 and 27 is set in the range of 17% to 20%, which has a substantially linear proportional relationship with the piston speed.
【0050】低衝撃駆動制御に用いられるファジィ推論
のための制御規則R21〜R23が以下のように設定されて
いる。 R21=〈もし直流電圧値E(Xs,Xe ) が小さいならば
励磁時間を長くする〉 R22=〈もし直流電圧値E(Xs,Xe ) が普通ならば励
磁時間を普通にする〉 R23=〈もし直流電圧値E(Xs,Xe ) が大きいならば
励磁時間を短くする〉 直流電圧値E(Xs,Xe ) はピストン40の初期位置X
s と目標停止位置Xeとから決定されるピストン起動時
のデューティ比決定用直流電圧値である。The control rules R 21 to R 23 for fuzzy inference used for low impact drive control are set as follows. R 21 = <If the DC voltage value E (X s, X e ) is small, increase the excitation time> R 22 = <If the DC voltage value E (X s, X e ) is normal, the excitation time is normal R 23 = <If the DC voltage value E (X s, X e ) is large, shorten the excitation time> The DC voltage value E (X s, X e ) is the initial position X of the piston 40.
It is a DC voltage value for determining the duty ratio at the time of starting the piston, which is determined from s and the target stop position X e .
【0051】図27(a)、図28(a)及び図29
(a)のグラフは制御規則R21〜R23に基づいてファジ
ィ推論を行なうための直流電圧値E(Xs,Xe ) に関す
るメンバーシップ関数を表し、関数e1 ,e2 ,e3 は
直流電圧値E(Xs,Xe ) に関するファジィ集合E1 ,
E2 ,E3 に対応して設定されたメンバーシップ関数で
ある。ファジィ集合En (n=1〜3)は次のような直
流電圧値の集まりである。 E1 =〈小さい〉直流電圧値 E2 =〈普通の〉直流電圧値 E3 =〈大きい〉直流電圧値 図27(b)、図28(b)及び図29(b)のグラフ
は制御規則R21〜R23に基づいてファジィ推論を行なう
ための給気用電磁開閉弁25,27の励磁時間に関する
メンバーシップ関数を表し、関数t1 ,t2 ,t3 は励
磁時間に関するファジィ集合T1 ,T2 ,T3 に対応し
て設定されたメンバーシップ関数である。ファジィ集合
Tn (n=1〜3)は次のような励磁時間の集まりであ
る。 T1 =〈長い〉励磁時間 T2 =〈普通の〉励磁時間 T3 =〈短い〉励磁時間 以下、図30〜図32のフローチャートで示す低衝撃駆
動制御プログラム及び停止位置決め制御プログラムに基
づいてロッドレスシリンダ37の低衝撃駆動及び停止位
置決め制御を説明する。この実施例でもピストン40の
初期位置を加圧室37a側の左端位置Xs とし、ピスト
ン40を加圧室37b側へ駆動する場合を想定してい
る。初期位置Xs 及び目標停止位置Xe は入力装置34
aによって予め制御コンピュータ34に入力されてい
る。初期位置Xs へのピストン40の移動制御は前記第
2の実施例と同じである。27 (a), 28 (a) and 29
The graph of (a) represents the membership function for the DC voltage value E (X s, X e ) for performing fuzzy inference based on the control rules R 21 to R 23 , and the functions e 1 , e 2 , e 3 are A fuzzy set E 1 for the DC voltage value E (X s, X e ),
It is a membership function set corresponding to E 2 and E 3 . The fuzzy set E n (n = 1 to 3) is the following set of DC voltage values. E 1 = <small> DC voltage value E 2 = <normal> DC voltage value E 3 = <large> DC voltage value The graphs of FIG. 27 (b), FIG. 28 (b) and FIG. 29 (b) are control rules. The membership functions relating to the excitation time of the air supply electromagnetic on-off valves 25 and 27 for performing fuzzy inference based on R 21 to R 23 are represented, and the functions t 1 , t 2 and t 3 are fuzzy sets T 1 relating to the excitation time. , T 2 , T 3 are membership functions set in correspondence with each other. The fuzzy set T n (n = 1 to 3) is the following set of excitation times. T 1 = <long> excitation time T 2 = <normal> excitation time T 3 = <short> magnetizing time below, rod based on the low impact drive control program and stop positioning control program shown in the flowchart of FIGS. 30 32 The low impact drive and stop positioning control of the less cylinder 37 will be described. The initial position of the piston 40 in this embodiment as the left end position X s of the pressure chamber 37a side, it is assumed that driving the piston 40 to the pressurizing chamber 37b side. The initial position X s and the target stop position X e are the input device 34.
It is input to the control computer 34 in advance by a. The movement control of the piston 40 to the initial position X s is the same as that of the second embodiment.
【0052】ピストン40が初期位置Xs へ配置された
後、制御コンピュータ34は排気用電磁開閉弁28を所
定時間励磁する。この所定時間励磁によって電磁開閉弁
が開き、加圧室40bが大気圧となる。After the piston 40 is placed at the initial position X s , the control computer 34 excites the exhaust electromagnetic on-off valve 28 for a predetermined time. The electromagnetic opening / closing valve is opened by the excitation for the predetermined time, and the pressure chamber 40b becomes the atmospheric pressure.
【0053】加圧室40bが大気圧となった後、制御コ
ンピュータ34は初期位置Xs 及び目標停止位置Xe に
基づいて起動時の直流電圧値E(Xs,Xe ) を算出し、
この算出された直流電圧値E(Xs,Xe ) に基づいて低
衝撃駆動のためのファジィ推論を行なう。After the pressure in the pressurizing chamber 40b becomes atmospheric pressure, the control computer 34 calculates the DC voltage value E (X s, X e ) at the time of start based on the initial position X s and the target stop position X e ,
Fuzzy inference for low impact driving is performed based on the calculated DC voltage value E (X s, X e ).
【0054】このファジィ推論は以下のように行われ
る。まず算出された直流電圧値E(X s,Xe ) を含むフ
ァジィ集合En が把握されると共に、直流電圧値E(X
s,Xe) のグレードが算出される。次いで、ファジィ集
合En に対応する逆圧付与時間のファジィ集合Tn が把
握され、逆圧付与時間T(Xs,Xe ) が直流電圧値E
(Xs,Xe ) のグレードに基づいて算出される。This fuzzy reasoning is performed as follows.
It First, the calculated DC voltage value E (X s,Xe)
Azzy set EnAnd the DC voltage value E (X
s,Xe) Is calculated. Then fuzzy collection
EnFuzzy set T of back pressure application time corresponding tonGag
Grasp and back pressure application time T (Xs,Xe) Is the DC voltage value E
(Xs,Xe) Calculated based on the grade.
【0055】制御コンピュータ34はこの逆圧付与時間
T(Xs,Xe ) の間給気用電磁開閉弁27を励磁する。
この励磁によって加圧室37bが加圧され、ピストン4
0がその進行方向とは逆方向への圧力を付与される。こ
の逆圧の大きさは逆圧付与時間T(Xs,Xe ) に依存す
る。このような逆圧付与状態のもとに給気用電磁開閉弁
25が起動時に直流電圧値E(Xs,Xe ) に対応するデ
ューティ比で繰り返し励消磁されると共に、排気用電磁
開閉弁28が励磁される。従って、ピストン40は予め
逆圧を受けた状態から駆動開始し、ピストン40の急激
な飛び出しが抑制される。逆圧はデューティ比が大きい
と大きく、デューティ比が小さいと小さい。The control computer 34 energizes the air supply electromagnetic on-off valve 27 during the back pressure application time T (X s, X e ).
Due to this excitation, the pressure chamber 37b is pressurized and the piston 4
0 is applied with a pressure in the direction opposite to the traveling direction. The magnitude of this back pressure depends on the back pressure application time T (X s, X e ). Under such a back pressure application state, the supply air solenoid on-off valve 25 is repeatedly excited and demagnetized at the duty ratio corresponding to the DC voltage value E (X s, X e ) at the time of startup, and the exhaust solenoid on-off valve 25 is also activated. 28 is excited. Therefore, the piston 40 starts to be driven from the state where the reverse pressure is received in advance, and the sudden protrusion of the piston 40 is suppressed. The back pressure is large when the duty ratio is large, and is small when the duty ratio is small.
【0056】エア圧力3.5kgf/cm2 、ピストン40の
移動距離(Xe −Xs )=150mm、ロッドレスシリン
ダ37における静止摩擦力3.3kgf の場合の実験で
は、停止精度±780μm、平均偏り+110μm、起
動時加速度1.0Gという良好な結果を得ている。In an experiment in which the air pressure is 3.5 kgf / cm 2 , the moving distance (X e −X s ) of the piston 40 = 150 mm, and the static friction force in the rodless cylinder 37 is 3.3 kgf, the stopping accuracy is ± 780 μm, the average is Good results are obtained, with a bias of +110 μm and a startup acceleration of 1.0 G.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上詳述したように第1の発明は、駆動
制御領域ではピストンの位置及び各位置の速度を検出す
ると共に、検出速度が各位置毎に予め設定された理想速
度に近づくようにエア供給制御用の比例制御弁の弁開度
をファジィ推論で決定し、駆動制御領域から停止制御領
域へ移行する際には一定速度となるようにエア供給制御
を行ない、停止制御領域ではピストンの位置のみを検出
すると共に、ピストンが目標停止位置の手前の所定位置
に達した時にピストンに対して制動を掛けるようにした
ので、制御が簡単にも関わらず円滑駆動及び高い停止精
度を達成し得るという優れた効果を奏する。As described above in detail, the first aspect of the present invention detects the position of the piston and the speed at each position in the drive control area, and the detected speed approaches the ideal speed preset for each position. Fuzzy inference is used to determine the valve opening of the proportional control valve for air supply control, and the air supply control is performed so as to maintain a constant speed when moving from the drive control area to the stop control area. In addition to detecting only the position of, the brake is applied to the piston when the piston reaches a predetermined position before the target stop position, so smooth drive and high stopping accuracy are achieved despite simple control. The excellent effect of obtaining is obtained.
【0058】第2の発明は、駆動制御領域ではピストン
の位置を検出すると共に、各位置毎にエア供給制御用開
閉弁の繰り返しパルスのデューティ比をファジィ推論で
決定し、駆動制御領域から停止制御領域へ移行する際に
は一定速度となるようにエア供給制御を行なうようにし
たので、制御が簡単かつ摺接制動機構がないにも関わら
ずロッドレスシリンダの円滑駆動及び高い停止精度を達
成し得るという優れた効果を奏する。In the second invention, the position of the piston is detected in the drive control region, and the duty ratio of the repetitive pulse of the air supply control on-off valve is determined by fuzzy reasoning for each position, and the stop control is performed from the drive control region. Since the air supply control is performed so that the speed becomes constant when moving to the region, smooth control of the rodless cylinder and high stopping accuracy are achieved despite simple control and no sliding contact braking mechanism. The excellent effect of obtaining is obtained.
【0059】第3の発明は、ロッドレスシリンダのピス
トンの起動の際には予めピストンに対してその進行方向
とは逆方向へ空気圧を作用させておき、この逆圧付与状
態のもとにピストンを起動し、逆圧付与のための圧力エ
ア供給時間をファジィ推論で決定するようにしたので、
起動時の円滑駆動を達成し得るという優れた効果を奏す
る。According to a third aspect of the present invention, when the piston of the rodless cylinder is started, air pressure is applied to the piston in a direction opposite to the advance direction thereof in advance, and the piston is actuated under this reverse pressure applied state. Was started and the pressure air supply time for applying the back pressure was determined by fuzzy reasoning.
The excellent effect that smooth driving at the time of starting can be achieved is exhibited.
【図1】 第1の発明を具体化した一実施例の空気圧シ
リンダと制御ブロック回路との組合せ図である。FIG. 1 is a combination diagram of a pneumatic cylinder and a control block circuit of an embodiment embodying the first invention.
【図2】 ピストンの理想速度曲線を表すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing an ideal velocity curve of a piston.
【図3】 電空比例制御弁の弁開度とピストン速度との
関係を表すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a valve opening degree of an electropneumatic proportional control valve and a piston speed.
【図4】 ピストン速度のメンバーシップ関数を表すグ
ラフである。FIG. 4 is a graph showing a membership function of piston velocity.
【図5】 弁開度のメンバーシップ関数を表すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing a membership function of valve opening.
【図6】 ピストン位置のメンバーシップ関数を表すグ
ラフである。FIG. 6 is a graph showing a membership function of piston position.
【図7】 各ピストン位置毎のピストン速度のメンバー
シップ関数を表すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a membership function of piston velocity for each piston position.
【図8】 検出位置に対する理想速度を算出する方法を
示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a method of calculating an ideal speed with respect to a detection position.
【図9】 停止位置決め制御プログラムを表すフローチ
ャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a stop positioning control program.
【図10】 停止位置決め制御プログラムを表すフロー
チャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a stop positioning control program.
【図11】 停止位置決め制御プログラムを表すフロー
チャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a stop positioning control program.
【図12】 第2の発明を具体化した一実施例のロッド
レスシリンダと制御ブロック回路との組合せ図である。FIG. 12 is a combination diagram of a rodless cylinder and a control block circuit of an embodiment embodying the second invention.
【図13】 (a)はピストン位置のメンバーシップ関
数を表すグラフであり、(b)は(a)に対応する加速
度のメンバーシップ関数である。13A is a graph showing a membership function of piston position, and FIG. 13B is a membership function of acceleration corresponding to FIG. 13A.
【図14】 (a)はピストン位置のメンバーシップ関
数を表すグラフであり、(b)は(a)に対応する加速
度のメンバーシップ関数である。14A is a graph showing a membership function of a piston position, and FIG. 14B is a membership function of acceleration corresponding to FIG.
【図15】 (a)はピストン位置のメンバーシップ関
数を表すグラフであり、(b)は(a)に対応する加速
度のメンバーシップ関数である。FIG. 15A is a graph showing a membership function of piston position, and FIG. 15B is a membership function of acceleration corresponding to FIG.
【図16】 (a)はピストン位置のメンバーシップ関
数を表すグラフであり、(b)は(a)に対応する加速
度のメンバーシップ関数である。16A is a graph showing a membership function of a piston position, and FIG. 16B is a membership function of acceleration corresponding to FIG.
【図17】 ピストン位置と加速度との関係を表すグラ
フである。FIG. 17 is a graph showing the relationship between piston position and acceleration.
【図18】 ピストン位置とピストン速度との関係を表
すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the relationship between piston position and piston speed.
【図19】 ピストン位置と直流印加電圧との関係を表
すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the relationship between piston position and DC applied voltage.
【図20】 PWM制御に用いられるパルス発生を説明
するためのグラフであるFIG. 20 is a graph for explaining pulse generation used in PWM control.
【図21】 停止位置決め制御プログラムを表すフロー
チャートである。FIG. 21 is a flowchart showing a stop positioning control program.
【図22】 停止位置決め制御プログラムを表すフロー
チャートである。FIG. 22 is a flowchart showing a stop positioning control program.
【図23】 デューティ比とピストン速度との関係を表
すグラフである。FIG. 23 is a graph showing the relationship between duty ratio and piston speed.
【図24】 PWM制御によるピストン速度曲線を表す
グラフである。FIG. 24 is a graph showing a piston speed curve under PWM control.
【図25】 PWM制御によるピストン速度曲線を表す
グラフである。FIG. 25 is a graph showing a piston speed curve under PWM control.
【図26】 第3の発明を具体化した一実施例のロッド
レスシリンダと制御ブロック回路との組合せ図である。FIG. 26 is a combination diagram of a rodless cylinder and a control block circuit of an embodiment embodying the third invention.
【図27】 (a)は直流電圧値のメンバーシップ関数
を表すグラフであり、(b)は(a)に対応する逆圧付
与のための励磁時間のメンバーシップ関数である。27A is a graph showing a membership function of a DC voltage value, and FIG. 27B is a membership function of an excitation time for applying a back pressure corresponding to FIG.
【図28】 (a)は直流電圧値のメンバーシップ関数
を表すグラフであり、(b)は(a)に対応する逆圧付
与のための励磁時間のメンバーシップ関数である。28A is a graph showing the membership function of the DC voltage value, and FIG. 28B is the membership function of the excitation time for applying the back pressure corresponding to FIG.
【図29】 (a)は直流電圧値のメンバーシップ関数
を表すグラフであり、(b)は(a)に対応する逆圧付
与のための励磁時間のメンバーシップ関数である。FIG. 29A is a graph showing a membership function of a DC voltage value, and FIG. 29B is a membership function of an excitation time for applying a back pressure corresponding to FIG.
【図30】 低衝撃駆動プログラム及び停止位置決め制
御プログラムを表すフローチャートである。FIG. 30 is a flowchart showing a low impact drive program and a stop positioning control program.
【図31】 低衝撃駆動プログラム及び停止位置決め制
御プログラムを表すフローチャートである。FIG. 31 is a flowchart showing a low impact drive program and a stop positioning control program.
【図32】 低衝撃駆動プログラム及び停止位置決め制
御プログラムを表すフローチャートである。FIG. 32 is a flowchart showing a low impact drive program and a stop positioning control program.
【符号の説明】 1…空気圧シリンダ、2…ピストン、3…空気圧ブレー
キ、5…給気用電磁開閉弁、6…電空比例制御弁、7,
8…排気用電磁開閉弁、9…位置検出器、12…制御コ
ンピュータ、21…ロッドレスシリンダ、22…ピスト
ン、25,27…給気用電磁開閉弁、26,28…排気
用電磁開閉弁、29…流路、30…電磁開閉弁、31…
位置検出器、34…制御コンピュータ、36…電磁開閉
弁制御回路。[Explanation of Codes] 1 ... Pneumatic cylinder, 2 ... Piston, 3 ... Pneumatic brake, 5 ... Air supply electromagnetic on-off valve, 6 ... Electropneumatic proportional control valve, 7,
8 ... Exhaust solenoid on-off valve, 9 ... Position detector, 12 ... Control computer, 21 ... Rodless cylinder, 22 ... Piston, 25, 27 ... Air supply solenoid on-off valve, 26, 28 ... Exhaust solenoid on-off valve, 29 ... Flow path, 30 ... Electromagnetic on-off valve, 31 ...
Position detector, 34 ... Control computer, 36 ... Electromagnetic on-off valve control circuit.
Claims (4)
目標停止位置までの移動領域を駆動制御領域と停止制御
領域とに分け、駆動制御領域ではピストンの位置及び各
位置の速度を検出すると共に、検出速度が各位置毎に予
め設定された理想速度に近づくようにエア供給制御用比
例弁の弁開度をファジィ推論で決定し、駆動制御領域か
ら停止制御領域へ移行する際には一定速度となるように
エア供給制御を行ない、停止制御領域ではピストンの位
置のみを検出すると共に、ピストンが目標停止位置の手
前の所定位置に達した時にピストンに対して制動を掛け
るようにした空気圧シリンダにおける駆動制御方法。1. A moving region from a starting position of a piston of a pneumatic cylinder to a target stop position is divided into a drive control region and a stop control region, and in the drive control region, a position of the piston and a velocity at each position are detected and detected. Fuzzy reasoning is used to determine the valve opening of the proportional valve for air supply control so that the speed approaches the ideal speed preset for each position, and the speed becomes constant when the drive control area is switched to the stop control area. In this way, the air supply control is performed so that only the piston position is detected in the stop control area, and when the piston reaches a predetermined position before the target stop position, the piston is braked. Method.
から目標停止位置までの移動領域を駆動制御領域と停止
制御領域とに分け、駆動制御領域ではピストンの位置を
検出すると共に、各位置毎にエア供給制御用開閉弁の繰
り返しパルスのデューティ比をファジィ推論で決定し、
駆動制御領域から停止制御領域へ移行する際には一定速
度となるようにエア供給制御を行なう空気圧シリンダに
おける駆動制御方法。2. A moving region from a starting position of a piston of a rodless cylinder to a target stop position is divided into a drive control region and a stop control region, and the position of the piston is detected in the drive control region, and an air is detected at each position. The duty ratio of the repetitive pulse of the on-off valve for supply control is determined by fuzzy reasoning,
A drive control method in a pneumatic cylinder for performing air supply control so as to maintain a constant speed when shifting from the drive control area to the stop control area.
ファジィ推論に含めた請求項2に記載の空気圧シリンダ
における駆動制御方法。3. A drive control method for a pneumatic cylinder according to claim 2, wherein a fuzzy inference includes a control rule for providing a smooth acceleration change.
には予めピストンに対してその進行方向とは逆方向へ空
気圧を作用させておき、この逆圧付与状態のもとにピス
トンを起動し、逆圧付与のための圧力エア供給時間をフ
ァジィ推論で決定する空気圧シリンダにおける駆動制御
方法。4. When the piston of the rodless cylinder is started, air pressure is applied to the piston in a direction opposite to the direction of advance in advance, and the piston is started under this reverse pressure applied state, A drive control method in a pneumatic cylinder that determines the pressure air supply time for applying counter pressure by fuzzy reasoning.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3319446A JP2604079B2 (en) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | Drive control method for pneumatic cylinder |
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JP3319446A JP2604079B2 (en) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | Drive control method for pneumatic cylinder |
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JPH05321904A true JPH05321904A (en) | 1993-12-07 |
JP2604079B2 JP2604079B2 (en) | 1997-04-23 |
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ID=18110296
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3319446A Expired - Lifetime JP2604079B2 (en) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | Drive control method for pneumatic cylinder |
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