CN102467101B - 驱动控制设备和用于致动器的驱动控制方法 - Google Patents

Abstract

一种致动器驱动控制设备(10)具有移动距离设定单元(47a)，用于设定可移位构件(16)的移动距离；移动时间设定单元(47b)，用于设定移动时间；目标值计算单元(40)，用于基于移动时间和移动距离计算可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度；和驱动控制器(26)，其基于可移位构件(16)的位移量或位移速度的目标值，产生驱动能量(P)并将驱动能量(P)发送到致动器(12)。

Description

驱动控制设备和用于致动器的驱动控制方法

技术领域

本发明涉及一种致动器驱动控制设备和一种用于使配备有致动器的可移位构件移动到预定位置的致动器驱动控制方法。

背景技术

已知一种致动器，该致动器被构造成根据来自致动器驱动控制设备的控制，用于使可移位构件移位的驱动机构。致动器驱动控制设备包括各种的控制方法和电路，等等，用于根据期望的运行(例如，参见日本平开专利公布第09—308282的专利和日本平开专利公布第08-272422的专利)使可移位构件移位。在这种构造中，为了使可移位构件能够高度精确地移位，可以设定诸如加速，恒速，减速等的详细运行。

例如，在日本平开专利公布第09—308282的专利中公开的速度指令产生设备中,作为用于控制运动机构的可移动体，设置有恒定输入单元(constant input means)，加速指令单元，恒速指令产生单元，速度指令合成单元等。使用每种这样的单元，通过产生可移位体的指定移动量所需的速度指令，进行对发动机(致动器)的驱动控制。

此外，如日本平开专利公布第08—272422的专利中的机械臂控制设备，其被配备为具有界面，CPU，ROM等的硬件，其中机械臂的基本驱动方式被设定在硬件中，并且机械臂随着这种基本驱动方式运行。

然而，在日本平开专利公布第09-308282的专利中公开的速度指令产生设备中，为了控制可移动体的驱动，总移动量、速度-位置转换常数、最大速度、发动机电流-速度转换常数、最大发动机电流和加速时间被输入到恒定输入单元。用户需要基于通过运动机构移动的可移动体的移动距离和移动时间，预先计算每个这些值。

此外，即使在日本平开专利公布第08-272422的专利中的机械臂控制设备中提供的构造中，作为控制机械臂的驱动的基本条件，移动期间设定的最大速度，和达到设定的最大速度的设定的加速度/减速度被输入，用户仍然需要预先计算每个这样的值。

然而，为了控制致动器的驱动，除了最初确定的移动距离和可移位构件的移动时间，用户需要计算具体的驱动条件(例如，可移位构件的速度，和与速度有关的时间)，这将导致用户的大工作量或会出现人为引起的计算错误。

发明内容

本发明的目的是提供一种致动器驱动控制设备和致动器驱动控制方法，其克服和解决了上述问题，并且通过设定致动器的可移位构件的移动距离和移动时间，能够确定可移位构件的具体运行并且可移位构件能够高度精确地移位。相应的，可以减少用户的工作量并且避免出现人为错误引起的故障。

为了达到上述目标，本发明提供了用于使致动器的可移位构件移位到预定位置的致动器驱动控制设备，其包括移动距离设定单元，其用于设定可移位构件从移动起点到预定位置的距离；移动时间设定单元，其用于设定可移位构件从移动起点移位到预定位置的移动时间；目标值计算单元，其基于与可移位构件移位时的位移速度有关的预设信息，自动地将移动时间划分成加速时间，恒速时间和减速时间，并且用于基于划分的移动时间和移动距离计算可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度；和驱动控制单元，其基于可移位构件的位移量或位移速度的目标值，通过控制致动器的驱动，使可移位构件移位到预定位置。

相应地，仅仅通过设定可移位构件的移动距离和移动时间，移动时间被自动地划分成加速时间、恒速时间和减速时间，并且可以获得可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。因此，在致动器的驱动控制期间，可移位构件能够根据目标值高度精确地移位。例如，在工件通过可移位构件被运输或按压到预定位置的情况中，工件可以在所期望的时间内被移位到精确位置。此外，因为用户不需要计算诸如速度、速度保持时间等的具体驱动条件，所以用户的工作量可以显著地减少，并且可以避免由于人为差错引起的故障。

在该情况下，与位移速度相关的信息是可移位构件的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比，并且目标值计算单元能够基于时间比自动地划分移动时间。

在上述方法中，通过利用可移位构件的移位的加速时间、恒速时间和减速时间自动地划分移动时间，能够容易地获得可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

此外，与位移速度相关的信息是可移位构件的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比，并且目标值计算单元利用加速时间、恒速时间和减速时间中的至少两个时间来确定加速时间、恒速时间和减速时间的时间比，并且基于时间比自动地划分移动时间。

以这种方式，通过使用加速时间、恒速时间和减速时间中的至少两个时间，另一个这种时间能够从可移位构件的移动时间来确定。因此，能够计算加速时间、恒速时间和减速时间的时间比，并能够容易地划分可移位构件的移动时间。

此外，与位移速度相关的信息包括可移位构件的加速度和减速度，目标值计算单元通过加速度和减速度自动地划分移动时间。

如果预设当可移位构件移位时的加速度和减速度，则恒速能够从移动速度和移动时间计算出。此外，因为当可移位构件移位时加速时间和减速时间也能够被计算出，所以能够容易地获得可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

此外，与位移速度相关的信息包括可移位构件的恒速，目标值计算单元通过恒速来自动地划分移动时间。

如果预设当可移位构件移位时的恒速，那么可移位构件的恒速时间能够从移动速度和移动时间确定。因此，由于加速时间和减速时间的比值能够从可移位构件的恒速时间和移动时间确定，所以就能够容易地获得可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

目标值计算单元可以被构成为，从与移动速度、移动距离和移动时间相关的信息分别地计算可移位构件的加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间，并基于其的计算结果能够计算可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

以这种方式，通过分别地计算可移位构件的加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间，可以确定可移位构件的详细运行，并且可以容易地获得可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

此外，优选地，驱动控制单元控制致动器的驱动，以便位移速度在可移位构件的一次移位中，以加速阶段、恒速阶段、减速阶段的顺序变化。

通过提供一种其中在可移位构件的一次位移中位移速度以加速阶段、恒速阶段、减速阶段的顺序变化的构造，可移位构件能够根据基本运行而移位，从而在驱动开始时，可移位构件逐渐加速，在驱动的中间时间时，可移位构件以预设速度稳定地移位，并且当驱动被暂停时，可移位构件停止。

在该情况下，目标值计算单元可以计算可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值，以便加速时间比减速时间更短。

通过计算目标值，以便在可移位构件的一次位移中，加速时间比减速时间更短，当致动器的驱动开始的时候，可移位构件能够被迅速地加速直至达到恒速，当它接近预定位置的时候，可移位构件能够被平缓地减速，并且可移位构件能够更准确地移位到预定位置。

驱动控制单元可以被构成为通过基于可移位构件的位移量或位移速度的目标值产生驱动信号而驱动致动器；还进一步设置有用于将来自数据库的多种类型或者模式组成的致动器的标准数据设定为被控制的所述致动器的标准数据，该数据库预先存储有阻力值、推力常数、可移位构件的重量和可移位构件行程中的至少一个值；标准数据增益调节单元，其基于已经被设定的标准数据传送增益调节信号，该增益调节信号用于调节驱动控制单元中产生的驱动信号。

在上述的方法中，通过基于包括阻力值、推力常数，可移位构件的重量和可移位构件的行程的标准数据，调节控制致动器的驱动的驱动信号的增益，根据致动器的规格最优的驱动力能够被传输到可移位构件。相应地，例如，在正在被驱动的致动器的阻力值高于其它致动器的情况下，能够进行调节，以增大传送到致动器的驱动信号。

此外，驱动控制单元可以被构成为，通过基于可移位构件的位移量或位移速度的目标值来产生驱动信号来控制致动器的驱动，并且可以进一步设置有工件信息设定单元，其用于将重量、姿态和负荷中的至少一个值作为随着可移位构件的移位而影响预定运行的工件信息；还设置有工件信息增益调节单元，其基于已被设定的工件信息来传送增益调节信号，该增益调节信号用于调节在驱动控制单元中产生的驱动信号。

在上述方法中，通过基于工件的重量、姿态和负荷调节的信息控制致动器的驱动的驱动信号的增益，对应于工件的信息的最优的驱动力能够被传输到可移位构件。相应地，例如，在沉重的工件通过可移位构件被运输的情况下，能够进行调节，从而增大传送到致动器的驱动信号或驱动力。

此外，驱动控制单元可以被构成为，通过基于可移位构件的位移量或位移速度的目标值，产生驱动信号来控制致动器的驱动，并且可以进一步设置有移动信息增益调节单元，其传送增益调节信号，该增益调节信号基于通过移动距离设定单元设定的移动距离或通过移动时间设定单元设定的移动时间，调节在驱动控制单元中产生的驱动信号。

以这种方式，通过基于移动距离或移动时间，调节控制致动器的驱动的驱动信号，对应于移动距离或移动时间的最优的驱动力能够被传输到可移位构件。例如，在可移位构件的移动距离长但它的移动时间短的情况下，容易出现驱动信号过冲，导致可移位构件不能准确地移位到预定位置。为了避免这类过冲的出现，移动信息增益调节单元能够执行调节以减小传送到致动器的驱动信号或驱动力。

更进一步，在多个运行模式的加速时间、恒速时间和减速时间不同的多个运行模式被预先存储的情况下，运行模式设定单元设定多个运行模式中的任何一个，其中，基于已设定的运行模式，目标值计算单元计算可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

通过存储具有不同加速时间、恒速时间和减速时间的每个运行模式，在用户执行驱动致动器的控制的情况下，所期望的运行模式能够被容易地从多个运行模式中选中。此外，根据选定的运行模式和可移位构件的位移距离和位移时间，可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值能够被容易地计算。

在该情况下，可以在运行模式中设定可移位构件在预定位置的速度。通过设定可移位构件在预定位置的速度，在可移位构件被移位到预定位置之后，能够实现进一步的驱动控制以进一步使可移位构件移位。

此外，能够设定多个运行模式的外部设备可以被连接到致动器驱动控制设备。运行模式设定单元可以设定在预设时刻被从外部设备传送的运行模式，并且基于已设定的运行模式，可以计算可移位构件的位移量或位移速度的目标值。

以这种方式，通过设定在预设时刻被从外部设备传送的运行模式，并且通过基于已设定的运行模式计算可移位构件的位移量或位移速度的目标值，多个运行模式可以接连地进行，并能够显著地减少运行步骤。

此外，为了达到上述目标，本发明还提供了用于使致动器的可移位构件移位到预定位置的致动器驱动控制方法，该方法包括移动距离设定步骤、移动时间设定步骤、目标值计算步骤和驱动控制步骤；移动距离设定步骤设定可移位构件从移动起点到预定位置的移动距离；移动时间设定步骤设定可移位构件从移动起点到预定位置的移动时间；目标值计算步骤基于与可移位构件移位时的位移速度有关的预设信息，自动地将移动时间划分为加速时间、恒速时间和减速时间，并基于划分出的移动时间和移动距离，计算可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值；驱动控制步骤通过基于可移位构件的位移量或位移速度控制致动器的驱动，而使可移位构件移位到预定位置。

在该情况下，与位移速度有关的信息是可移位构件的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比，并且在目标值计算步骤中，移动时间能够基于时间比被自动地划分。

此外，与位移速度有关的信息是可移位构件的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比，并在目标值计算步骤中，加速时间、恒速时间和减速时间的时间比可以通过利用加速时间、恒速时间和减速时间中的至少两个时间来确定，并且移动时间可以基于时间比被自动地划分。

此外，与位移速度有关的信息包括可移位构件的加速度和减速度，目标值计算步骤可以通过加速度和减速度来自动地划分移动时间。

此外，与位移速度有关的信息包括可移位构件的恒速，目标值计算步骤可以通过恒速来自动地划分移动时间。

在目标值计算步骤中，优选地，可移位构件的加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间被分别地从与位移速度、移动距离和移动时间有关的信息中计算出，并基于它们的计算结果，可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值可以被计算出。

此外，在驱动控制步骤中，控制致动器的驱动，以便位移速度在可移位构件的一次移位过程中，以加速阶段、恒速阶段、减速阶段的顺序变化。

在该情况下，在目标值计算步骤中，可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值能够被计算出，以便加速时间比减速时间短。

在驱动控制步骤中，基于可移位构件的位移量或位移速度的目标值，产生用于控制致动器的驱动的驱动信号；并且，可以进一步设置有标准数据设定步骤和标准数据增益调节步骤，标准数据设定步骤将来自数据库的多种类型或者模式组成的致动器的标准数据设定为被控制的所述致动器的标准数据，该数据库中预先存储有阻力值、推力常数、可移位构件的重量和可移位构件的行程中的至少一个数值；标准数据增益调节步骤基于已设定的标准数据，传送用于调节在驱动控制步骤中产生的驱动信号。

此外，在驱动控制步骤中，基于可移位构件的位移量或位移速度，产生用于控制致动器的驱动的驱动信号，并且可以进一步具有工件信息设定步骤和工件信息增益调节步骤；工件信息设定步骤设定重量、姿态和负荷中至少一个的值作为工件信息，该工件信息用于随着可移位构件的位移影响预定的运行；工件信息增益调节步骤基于已设定的工件信息，传送用于调节在驱动控制步骤中产生的驱动信号的增益调节信号。

此外，在驱动控制步骤中，基于可移位构件的位移量或位移速度的目标值，产生控制致动器的驱动的驱动信号，并且可以进一步具有移动信息增益调节步骤，该移动信息增益调节步骤基于通过移动距离设定步骤设定的移动距离或者通过移动时间设定步骤设定的移动时间，传送用于调节在驱动控制步骤中产生的驱动信号的增益调节信号。

更进一步，还可以具有运行模式设定步骤，在多个运行模式被预先存储的情况下，该运行模式设定步骤设定多个运行模式中的任何一个，该多个运行模式中的加速时间、恒速时间和减速时间不同其中，在目标值计算步骤中，基于已设定的运行模式，可移位构件在任意时刻的位移量或位移速度的目标值被计算。

在该情况下，可以在多个运行模式中设定可移位构件在预定位置的速度。

此外，能够设定多个运行模式的外部设备可以被连接到致动器驱动控制设备。运行模式设定步骤可以设定在预定时刻从外部设备传送的运行模式，并且基于已设定的运行模式，可以计算可移位构件的位移量或位移速度的目标值。

根据本发明，通过设定构成致动器的可移位构件的移动距离和移动时间，能够设定可移位构件的具体运作，并且可移位构件能够高度精确地移位。因此，由于用户不需要计算诸如可移位构件的速度、速度保持时间等的具体驱动条件，所以可以显著地减少用户的工作量，并且可以避免由于人为差错导致的故障。

通过下面的说明，并结合以示意性实例的方式显示的本发明的优选实施例的附图时，本发明的上述和其他的目的、特点和优点变得更加地清楚。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的致动器驱动控制设备、致动器和计算机的方块图；

图2为用于解释根据第一运行模式的可移位构件的位移量或位移速度的目标值的图表；

图3为用于解释根据第二运行模式的可移位构件的位移量或位移速度的目标值的图表；

图4A为显示时间和速度之间关系的图表，说明用于计算可移位构件的位移速度的目标值的另一个方法；

图4B为显示时间和速度之间关系的图表，说明用于计算可移位构件的位移速度的目标值的另一个方法；

图5为显示可移位构件通过致动器驱动控制设备移位时的过程顺序的流程图；和

图6是显示相对于驱动信号执行增益调节的过程顺序的流程图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述根据本发明的致动器驱动控制设备10和致动器驱动控制方法。

如图1所示，根据本发明的实施例的致动器驱动控制设备10经由电缆被连接到致动器12和计算机14和PLC(可编程序逻辑控制器)15。用户从计算机14(PLC 15)执行控制指令以输入数据控制命令或者启动对致动器驱动控制设备10的驱动，并相应地，致动器驱动控制设备10执行控制以驱动致动器12。

致动器12包括可根据驱动控制直线移位的可移位构件16，用于将驱动力传送到可移位构件16的驱动单元18，和用于检测可移位构件16的位移量的位移检测器。

起到将驱动力传送到可移位构件16的作用的驱动单元18可以被应用到例如直线电动机，使得可移位构件16通过线圈和永磁体直线地滑动(移位)。对应于从致动器驱动控制设备10输送来的驱动能的电能，驱动单元18转化在线圈中产生的电磁力，并且与电磁力呈比例地控制可移位构件16的位移量和位移速度。此外，根据来自致动器驱动控制设备10的切换信号，可移位构件16的直线运动方向(前进，退回)可以被切换。此外，作为驱动单元18，也可以应用将发动机的旋转驱动力传输到可移位构件16的伺服电动机，例如步进电机、有刷直流电机和无刷直流电机等。

通过传送如上所述的驱动单元18的驱动力，可移位构件16能够直线移位(在通过导向构件等引导的方向上)。作为可移位构件16，设置有由工件能够被装载于其上的台架(滑动台)组成的结构，或者由压按工件的活塞等组成的结构。另一方面，致动器12的位移检测器20检测可移位构件16的位移速度，并将10可移位构件16的检测数值反馈回致动器驱动控制设备10。可移位构件16的位移速度检测值，例如，能够通过将位移传感器附接到可移位构件16并检测经过的时间中的位移量来获得，借此从检测的位移量和经过的时间来确定位移速度检测值。致动器驱动控制设备10能够基于检测到的数值校正供给到驱动单元18的驱动信号，从而执行对可移位构件16的位移的反馈控制。在伺服电动机被应用于驱动单元18的情况下，位移检测器20能够使用编码器或分解器等。此外，位移检测器20可以被设置成与致动器12分离。

通过以上述方法构建致动器12，对驱动单元18的驱动控制被执行，可移位构件16的位移量和位移速度通过连接到可移位构件16的致动器驱动控制设备10控制。因此，例如，在致动器12的主体被固定的条件下，可移位构件16能够被高度精确地定位(移位)到预定位置(目标位置)。

根据实施例的致动器驱动控制设备10被应用于通过直线电动机使可移位构件16移位的致动器12。然而，并不局限于被控制的致动器12。例如，通过电动缸(electriccylinder)或滚珠螺杆(ball screw)使可移位构件16移位的位移机构可以被连接到致动器驱动控制设备10并且在其上能够执行驱动控制。

致动器驱动控制设备10在设备主体(没有所示)的内部包含内存22，算术运算单元24和驱动控制器26。此外，电能(从直流电源)28从设备主体的外部被供应。

内存22由ROM和RAM构成。用于控制致动器12的驱动的基本控制程序被预先存储在ROM中,多个用于在其中存储数据的存储数据区被分配到RAM的各个地址空间，该数据用来控制致动器12的驱动。更具体地说，作为内存22的数据区，设置有移动距离区域30、移动时间区域、标准数据区域34、工件信息区域36和运行模式区域38。另外，当可移位构件16移位的时候，可移位构件16的位移位置等也被存储在内存22中。

在这些区域中，由用户通过计算机14输入的数据被存储在移动距离区域30、移动时间区域32和工件信息区域36。更具体地说，移动距离数据被存储在移动距离区域30中，移动距离数据表明可移位构件16从移动起点直到到达预定位置的距离(位移量)。此外，移动时间数据被存储在移动时间区域32中，该移动时间数据表明可移位构件16从移动起点移动当预定位置的时间。此外，作为可移位构件16关于执行诸如运输或按压对象(工件)的信息，对象(工件)的重量、姿态和负荷等被存储在工件信息区域36。在控制致动器12的驱动之前，用户输入可移位构件16的期望的移动距离和期望的移动时间，或通过可移位构件16被运输或按压的工件的信息(重量、姿态、负荷等)。因此，当致动器12的驱动被控制的时候，用于可移位构件16的位移距离、位移时间和工件信息被设定，并且每个这样存储的数据被算术运算单元24读取。如果对工件的输送或按压不是通过可移位构件16执行，或在工件相对于可移位构件16的位移几乎不产生影响的情况下，信息可以不设定。此外，工件信息(重量、姿态、负荷等)的设定不需要只能由用户设定，而是可以设置有传感器与致动器12结合的结构，并且工件信息可以通过使用这种传感器被检测到。

另一方面，作为由多种型号或模式组成的致动器12的标准数据，阻抗值、推力常数、可移位构件16的重量、可移位构件16的行程等被预先存储在标准数据区域34中。在控制致动器12的驱动之前，用户从存储在标准数据区域34的存储区中选择实际被控制的致动器12的类型或模式。因此，致动器12的标准数据被设定，标准数据通过算术运算单元24被读取。致动器12的标准数据可以不仅仅由用户选择，还可以进行标准数据的自动选择。更具体地说，可以提供这样的构型，其中，由多个型号或模式组成的致动器的唯一识别信息可以在致动器12中被设定，并通过将致动器12连接到致动器驱动控制设备10，这种识别信息被自动地读取，从而将信息存储在标准数据区域34中。

此外，多个运行模式的数据被预先存储在运行模式区域38中，该运行模式的数据由可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值形成。运行模式被定义为在致动器12的驱动控制期间的可移位构件16的位移(运行)形式。例如，如图2和3所示，能够存储各种运行模式，诸如加速时间、恒速时间和减速时间的时间比不同的运行模式，或可移位构件在预定位置时的速度不同的运行模式等。

图2和图3示意性地说明了时间和位移量之间的关系(上图)和时间和速度之间的关系(下图)。为了解释图2和3中所示的运行模式，图2中显示的运行模式(以下简称为第一运行模式)是一种可移位构件16被一次驱动到预定位置的移位类型。在该情况下，可移位构件16从它的运转最初被停止的条件下加速，当达到恒速的时候，速度被维持一段预定时间，之后可移位构件16减速(负加速)，然后接近目标位置，直到可移位构件6最终在预定位置停止。

另一方面，如图3所示的运行模式(以下简称第二运行模式)是在可移位构件16被移位到预定位置后可移位构件16被进一步以恒速移位的位移类型。例如，第二运行模式可以在工件被安装在预定位置的情况下被选择，在可移位构件被移位到预定位置后，可移位构件16被运转以在任意速度下将工件推出。

此外，即使在第一模式和第二模式中，如果加速时间(以下简称“加速期间”)、恒速时间(以下简称“恒速期间”)和减速时间(以下简称“减速期间”)的比值被改变，可移位构件16的位移类型也被改变，并且因此，优选地，预备有多个运行模式，每个模式中的各种期间的时间比是不同。替代地，每种期间的时间比可以由用户设定。因此，当致动器12的驱动被控制的时候，能够更精确地随着时间移位可移位构件。

在控制致动器12的驱动之前，用户从存储在运行模式区域38中的多个运行模式中选择期望的运行模式。因此，选定的运行模式被设定，并且设定的运行模式被算术运算单元24读取。如图2和3所示,被用户优选地选中的多个的运行模式被显示在计算机14的显示器上(没有显示)作为图表，其中时间和位移量之间的关系或时间和速度之间的关系被绘制。通过以这样的方式显示运行模式，能够容易地选择满足期望目标的运行模式。

即使没有如上所述选择运行模式，致动器驱动控制设备10可以被构造成根据预设的基本运行模式(例如，第一运行模式)计算可移位构件16的位移量或位移速度。

回到图1，算术运算单元24能够被构成为使用微型电子计算机等，该微型计算机从内存22读取数据，对数据执行算术运算处理，并将控制指令信号(位移控制指令信号XS，增益调节信号GS)传送到驱动控制器26，以用于控制致动器12的驱动。在算术运算单元24中，设置有目标值计算器(目标值计算单元)40，增益调节器(增益调节单元)42，移动距离设定器(移动距离设定单元)47a，移动时间设定器(移动时间设定单元)47b，标准数据设定器(标准数据设定单元)47c，工件信息设定器(工件信息设定单元)47d，和运行模式设定器(运行模式设定单元)47e。

目标值计算器40从读取移动距离区域30读取可移位构件16的移动距离数据，并从移动时间区域32读取可移位构件16的移动时间数据。此外，基于读取的移动距离数据和读取的移动时间数据，加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间被分别地计算出，并从它们的计算结果计算出可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

在目标值计算器40计算出的加速度a1、加速时间t1、恒速v0、恒速时间t2、减速度a3和减速时间t3组成将可移位构件16高度精确地移位所需的基本参数。更具体地说，一般来说，如果致动器12使可移位构件16移位，在驱动开始后，从停止状态，可移位构件被加速直到达到恒速，在达到预设的速度后，可移位构件16以恒速被移位，其后可移位构件16从移动状态而减速，直到可移位构件16被停止(参考图2所示的第一运行模式)。相应地，通过计算加速度a1，加速时间t1、恒速v0、恒速时间t2、减速度a3和减速时间t3，可移位构件在移位期间所需要的所有位移速度以及伴随的位移时间都能够被确定。因此，在任意时刻的位移量或位移速度的目标值能够容易地被确定。

在目标值计算器40中计算出的可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值可以显示在计算机14的显示器等上，例如，以图2和3所示的图表的形式。以下将描述用于计算可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的方法(图表形成方法)。

通过目标值计算器40计算出的可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值被随着时间被连续地传输到驱动控制器26作为位移控制指令信号XS。

增益调节器42包括第一调节器44(标准数据增益调节单元)、第二调节器(工件信息增益调节单元)45和第三调节(移动信息增益调节单元)46，第一调节器44从标准数据区域34读取用户选取的属于致动器12的标准数据；第二调节器45用于从工件信息区域36读取用户输入的工件的信息(工件信息数据)；第三调节器46用于从移动距离区域30和移动时间区域32读取移动距离数据和移动时间数据。增益调节器42产生用于改变驱动控制器26中的驱动信号的电压或电流的增益调节信号GS。

例如，在当前被驱动控制的致动器12的阻力值高于其它致动器的情况下，致动器12的控制驱动所需要的驱动电压就变得不足，并且可移位构件16不能被准确地移位到预定位置。相应地，基于从致动器12读取的的标准数据得到的阻力值，在第一调节器44中产生第一调节信号，该第一调节信号用于增大被发送到致动器12的驱动信号值。相反地，在当前被驱动控制的致动器12的阻力值小于其它致动器的情况下，产生第一调节信号，该第一调节信号用于减少被发送到致动器12的驱动信号值。

此外，例如，在通过可移位构件16被运输的工件较重的情况下，由于负载被施加于可移位构件16，所以可移位构件16不能被准确地移位到预定位置。相应地，基于被读取的工件的重量，在第二调节器中45中产生第二调节信号，该第二调节信号用于增加发送到致动器12的驱动信号值。相反地，在工件的重量相对较小的情况下，产生第二调节信号，该第二调节信号用于减少被发送到致动器12的驱动信号值。

例如，在可移位构件16的移动距离长但它的移动时间短的情况下，容易出现驱动信号的过冲，导致可移位构件不能准确地移位到预定位置。相应地，基于从读取的可移位构件16的移动距离和移动时间，在第三调节器46中产生第三调节信号，该第三调节信号用于减少被发送到致动器12的驱动信号值。相反地，在可移位构件16的移动距离短但它的移动时间长的情况下，第三调节信号被产生，该第三调节信号用于增加发送到致动器12的驱动信号值以使可移位构件16被可靠地移位。

通过第一到第三调节器44、45、46产生的第一到第三调节信号在增益调节器42中被整合，并被作为增益调节信号GS传输到驱动控制器26。当然，增益调节器42还可以基于除了致动器12的标准数据、被运输工件的信息、移动距离或移动时间以外的对可移位构件16的位移施加影响的各种原因的增益调节信号GS。此外，致动器驱动控制设备10能够在不执行增益调节的情况下实现对致动器12的驱动控制。

另一方面，算术运算单元24的每个设定器47a到47e包括分别地将从计算机14被输入或被选定的控制数据存储在内存22的各个区域的功能。更具体地说，移动距离设定器47a将用户经由计算机14输入的移动距离数据存储到移动距离区域30，类似地，移动时间设定器47b将用户输入的移动时间数据存储在移动时间区域32。此外，标准数据设定器47c将用户经由计算机14选定的致动器12的标准数据存储在标准数据区域34。此外，工件信息设定器47d将被用户经由计算机14选定的致动器12的信息数据存储在工件信息区域36。更进一步，运行模式设定器47e将用户选定的运行模式存储在运行模式区域38。

在致动器驱动控制设备10中的驱动控制器26包括计算单元48、PID调节器50和功率放大器52。基于通过算术运算单元24被传输的位移控制指令信号XS和增益调节信号GS，产生用于控制致动器12的驱动能量P。

计算单元48能够由诸如运算放大器等的电路构成，因此，通过将从致动器12的位移检测器20传输的检测值(反馈信号)负反馈，能够执行对从目标值计算器40输出的位移控制指令信号XS的校正。因此，根据本实施例的致动器驱动控制设备10能够实现对致动器12的驱动(例如，可移位构件16的位移)的反馈控制。

PID调节器50被布置在计算单元48的输出侧，从计算单元48输出的已校正的位移控制指令信号XS′被输入到PID调节器50。在PID调节器50中，根据可移位构件16的位移速度的目标值，执行比例调节以使校正的位移控制指令信号XS′接近驱动信号DS，并随之，通过微分控制、积分控制等，驱动信号DS被稳定然后被输出到功率放大器52。

此外，PID调节器50，通过输入从增益调节器42传输的增益调节信号GS，基于增益调节信号GS，执行对驱动控制信号(电压值或电流值)的调节。因此，从PID调节器50输出的驱动信号DS获取适合的信号值，该信号值对应于被控制的致动器12的标准数据、被运输或按压的工件的工件信息和可移位构件16的移动距离和移动时间。

功率放大器52由电压放大电路和电流放大电路构成，并且放大从PID调节器50输出的驱动信号DS的电压和电流，然后以与驱动能量P相同的功率将驱动信号DS的电压和电流供给到致动器12。致动器12能够通过供给驱动能量P而控制驱动单元18的驱动，并且能够使可移位构件16移位。功率放大器52不需要被布置在致动器驱动控制设备10的内部，也可以布置在功率放大器52的外部。

此外，在本实施例中，虽然设置有通过致动器驱动控制设备10将驱动能量P供给到致动器12的结构，但是致动器12能够被构成为包括能量源单元，能量直接从外部输送到能量源单元而不经过致动器驱动控制设备10。在该情况下，致动器驱动控制设备10可以构成为发送驱动信号DS′，从而控制从外部供给的能量的电能，该驱动信号DS′控制对应于致动器12的供给的能量。

对于被连接到致动器驱动控制设备10的计算机14，可以使用配备有CPU、内存、键盘、显示器等(没有显示)的通用计算机。用于控制致动器12的程序被存储在计算机14中，当程序被执行的时候，致动器控制输入屏被显示在显示器上。从输入屏中，用户输入移动距离数据、可移位构件16的移动时间数据和工件信息数据，并随之选择要控制的致动器12和选择用于可移位构件16的运行模式。通过输入屏输入的各种数据被发送到致动器驱动控制设备10，并且这类数据被存储在内存22的各个区域中。

PLC 15被连接到致动器驱动控制设备10以执行信号的并行传输和接收等，以选择控制致动器12的驱动的信号或可选定的步骤数据。步骤数据是简化可移位构件16的运行模式的数据，包括可移位构件16的移动距离数据(或预定位置数据)和移动时间数据的信息。在该情况下，PLC 15能够同时传送选择步骤数据的信号和控制致动器12的驱动的信号，由此能够简化对致动器12的驱动控制。此外，PLC15还能够同时传送步骤数据，例如4比特的步骤数据。

当致动器12的驱动被控制的时候，通过将驱动起始信号BS从计算机14(或PLC15)传送到致动器驱动控制设备10，致动器12的驱动控制被启动。此外，当致动器的驱动控制被终止后，驱动完成信号FS被从致动器驱动控制设备10发送到计算机14(或PLC15)。此外，如果正在控制致动器12的驱动的时候有错误发生，驱动错误信号ES被从致动器驱动控制设备10发送到计算机14(或PLC 15)。

通过致动器驱动控制设备10和计算机14(或PLC 15)被传输和被接收的信号不仅限于驱动起始信号BS、驱动完成信号FS和错误信号ES。例如，可移位构件16的当前位置、可移位构件16的位移速度和输出到致动器12的驱动能量的电流量等信息，能够被从致动器驱动控制设备10发送到计算机14并被显示在计算机的显示器。此外，用于终止可移位构件16的移动的信号、用于在邻近预定位置的地方启动可移位构件16的移动的信号、当在邻近可移位构件16的位移速度的目标值时启动的信号、当在邻近可移位构件16的目标推力时关闭的信号等，也能被从计算机14输出。

此外，在PLC 15被使用的情况下，移动距离数据(或预定位置数据)和移动时间数据能够通过PLC 15设定，并作为多个步骤数据。例如，当用户从PLC 15内选择了多个步骤数据，选定的多个步骤数据被从PLC 15发送到致动器驱动控制设备10，由此移动距离数据和移动时间数据被分别地存储在移动距离区域30和移动时间区域32。在该情况下，基于多个步骤数据(移动距离和移动时间)致动器驱动控制设备10为可移位构件16的位移量或位移速度的目标值进行多个计算。另外，在指定的步骤数据(目标值)被选定的条件下，通过发送来自PLC 15的信号，致动器12的驱动控制能够被启动，从而控制致动器12的驱动。

更进一步，致动器驱动控制设备10和PLC 15可以通过串行传输连接电缆被相互连接在一起。更具体地，步骤数据通过串行传输被从PLC 15传输到致动器驱动控制设备10。在以这样的方式利用串行传输的情况中，能够执行如下所述的信号(数据)的传送和致动器12的驱动控制。

更具体地说，采用PLC 15，在设定期间，多个步骤数据(运行模式)和多个步骤数据的运行(驱动控制)顺序被预先设定，从而在驱动致动器12之前，基于致动器12将被驱动的顺序，步骤数据的单个数据项被通过串行传输发送。致动器驱动控制设备10的运行模式设定器47e将步骤数据存储在内存22(例如，在运行模式区域38)中。此外，当驱动起始信号BS通过串行传输被接收的时候，基于存储的步骤数据，致动器驱动控制设备10(目标值计算器40)计算可移位构件16的位移量或位移速度的目标值，并且执行对致动器12的控制(可移位构件16的位移)。此外，在致动器12的驱动期间(在驱动后)，PLC15发送步骤数据的下一个数据项，该数据项依次被存储在致动器驱动控制设备10中，致动器驱动控制设备10基于步骤数据的下一数据项计算可移位构件16的位移量或位移速度的目标值。

利用上述的结构，即使步骤数据通过串行传输从PLC 15被传送，也能够抑制致动器12的总体运行时间的劣化。此外，没有必要在可移位构件16的每次移位的最后选择步骤数据。因此，运行过程能够显著地减少，并且能够通过致动器驱动控制设备10顺畅地执行驱动控制。

此外，因为串行传输连接电缆的价格比用于并联传输的电缆便宜，所以能够降低成本。此外，在串行传输期间，因为致动器驱动控制设备10和PLC 15能够容易地通过单根连接电缆被连接，所以电线的数量能够达到最少。尤其，在需要执行多个致动器12的驱动控制的情况下，通过减少所使用的电线和电缆数目，能够容易地执行每个致动器12之间的电线连接。

根据本发明的实施例的致动器驱动控制设备10、致动器12和计算机14(PLC 15)基本以上述地方式构造。其次，将解释关于可移位构件16在任意时刻的位移速度位移量的目标值，该目标值通过目标值40计算出，用于在致动器12的驱动控制被实际执行的情况。

已经注意到，在致动器驱动控制设备10中，如所图2和3示，多个运行模式被储存在运行模式区域38中。通过用户选择运行模式中的一个，可移位构件16随时间推移的位移量或位移速度能够被容易地设定。

在执行使可移位构件16移位的运行之前，执行将可移位构件移动到移动起点的驱动控制。例如，移动起点可以是在致动器12中预先设定的原位置(例如，致动器12的行程终点，或整合的位移传感器的原信号位置)。致动器驱动控制设备10经过控制而执行到可移位构件16的原位置移位，该控制与根据第一运行模式将可移位构件16移位到预定位置时的控制类似。

此外，如果设置有使可移位构件16在先前位移中的位移位置能够被存储在内存22中的构造，那么致动器驱动控制设备10能够基于先前位移位置，被移动到用户设定的移动起点。更具体地说，移动起点处于与原位置不同的位置，在用户输入移动起点的位置后，到移动起点的距离可以从先前的位移位置计算出，并且可移位构件16能够基于计算出的位移距离移位到移动起点。

在可移位构件16被移位到移动起点后，对应于用户选定的运行模式，可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值能够被计算。以下将解释根据本实施例的计算方法，该计算方法用于计算图2所示的第一运行模式和图3所示的第二运行模式的目标值的计算。

目标值计算器40被编程为，当可移位构件16移位的时候，基于关于位移速度的信息，自动地将移动时间划分为加速时间、恒速时间和减速时间。在关于位移速度的信息被定义为加速时间、恒速时间和减速时间的时间比的情况下，从而有a(加速时间百分比):b(恒速时间百分比):c(减速时间百分比)，当第一运行模式被选择，基于那个运行模式所设定的每个速度的时间比a：b：c，从移动时间区域32读取的移动时间t0被划分。在该情况下，如下所示，基于移动时间t0，加速时间t1能够由等式(1)被计算出，恒速时间t2能够由等式(2)计算出，减速时间t3能够由等式(3)计算出。

t1＝a·t0/(a+b+c) …(1)

t2＝b·t0/(a+b+c) …(2)

t3＝c·t0/(a+b+c) …(3)

用这样的方式，当可移位构件16被位移时，利用时间比a：b：c，并根据上述等式(1)到(3)，通过计算加速时间t1、恒速时间t2和减速时间t3.，移动时间t0能够被自动地划分。

在关于位移速度的信息是由可移位构件16的加速时间t1、恒速时间t2和减速时间t3.给出的情况下，如果在这组时间中的至少两个时间已被预先设定，由于这组时间中另一个能够从可移位构件16的总移动时间t0来确定，所以加速时间t1、恒速时间t2和减速时间t3的时间比a：b：c能够容易地计算出。相应地，同样在该情况下，可移位构件16的移动时间t0能够被容易地划分。

此外，在致动器12的驱动控制期间，可移位构件16位移时的基本参数加速度a1、恒速v0(恒速期间的加速度a2为0，因为在这期间速度是不变的)，和减速度a3能够通过以下表达式1中的计算表达式确定。

$S_1=\frac{1}{2}\·\frac{a}{a+b+c}\·t_0\·v_0...\left(4\right)$

$S_2=\frac{b}{a+b+c}\·t_0\·v_0...\left(5\right)$

$S_3=\frac{1}{2}\·\frac{c}{a+b+c}\·t_0\·v_0...\left(6\right)$

$S=S_1+S_2+S_3=\frac{a+2b+c}{a+b+c}\·\frac{t_0\·v_0}{2}...\left(7\right)$

$v_0=\frac{a+b+c}{a+2b+c}\·\frac{2S}{t_0}...\left(8\right)$

$a_1=v_0/(\frac{a}{a+b+c}\·t_0)=\frac{a+b+c}{a}\·\frac{v_0}{t_0}...\left(9\right)$

$a_1=\frac{{(a+b+c)}^2}{(a+2b+c)a}\·\frac{2S}{{t_0}^2}...\left(10\right)$

$a_3=\frac{a+b+c}{c}\·\frac{v_0}{t_0}...\left(11\right)$

$a_3=-\frac{{(a+b+c)}^2}{(a+2b+c)a}\·\frac{2S}{{t_0}^2}...\left(12\right)$

如表达式1所示，可移位构件16在加速期间的移动间距S1能够通过上述等式(4)计算出，可移位构件16在恒速期间的移动距离S2能够通过上述等式(5)计算出，可移位构件16在减速时期的移动距离S3能够通过上述等式(6)计算出。

此外，当构件16被移位到预定位置时，总移动距离(位移量)S由S1+S2+S3给出。因此，如上述等式(7)所示，移动距离S能够通过将等式(4)、(5)和(6)相加而确定。此外，通过将等式(7)的形式转换为上述等式(8)，等式使恒速V0能够被确定，并因此，通过将从移动距离区域30读取的移动距离数据代入等式中，恒速V0也能够被计算。

此外，在加速期间的加速度a1能够由等式(9)表示。相应地，通过将等式(8)中已确定的恒速v0代入等式(9)，加速度a1能够被计算出。

类似地，减速期间的减速度a3能够通过上述等式(11)表示。通过将恒速V0代入由等式(11)转换而来的上述等式(12)中，减速度a3能够被计算出。

在上述方式中，在可移位构件16在其一次驱动中被移位(移动)到预定位置的第一运行模式期间，目标值计算器40能够容易地计算加速度a1、加速时间t1、恒速v0、恒速时间t2、减速度a3和减速时间t3的值。

因此，在目标值计算器40中，基于每一个以上的计算值，可以形成由可移位构件16的移动时间和位移量之间的关系组成的图表(参考图2中上侧的图表)，或由可移位构件16移动时间和位移速度之间的关系组成的图表(参考图2中下侧的图表)。因此，能够在第一运行模式中的任何时刻获得被驱动控制的可移位构件16的位移量或位移速度的目标值。

此外，在第一运行模式中，通过计算目标值，以便加速时间t1小于减速时间t3，在致动器12的驱动被启动时，可移位构件16能够被迅速地加速直到恒速v0，并且当可移位构件16接近预定位置附近时能够被平缓地减速。因此，可移位构件16能够被更准确地移动到预定位置。

此外，当图3中所示的第二运行模式被选择时，基于为该运行模式设定的加速时间t1、恒速时间t2和减速时间t3的时间比a：b：c，目标值计算器40能够通过上述等式(1)、(2)和(3)以与第一运行模式同样的方式计算加速时间t1、恒速时间t2和减速时间t3。

此外，在致动器12的驱动控制期间，可移位构件16移位时的基本参数加速度a1、恒速v0，和减速度a3能够通过以下表达式2中的计算表达式确定。

$S_3=\frac{c}{a+b+c}(v_0+v_1)\·\frac{t_0}{2}...\left(13\right)$

$\begin{array}{c}S=S_1+S_2+S_3\\ =\frac{a+2b+c}{a+b+c}\·\frac{v_0\·t_0}{2}+\frac{c}{a+b+c}\·\frac{v_1\·t_0}{2}\end{array}...\left(14\right)$

$\begin{array}{c}{v}_0=\frac{a+b+c}{a+2b+c}\·\frac{S-\frac{c}{a+b+c}\·\frac{v_1\·t_0}{2}}{\frac{t_0}{2}}\\ =\frac{a+b+c}{a+2b+c}\·\frac{2S}{t_0}-\frac{c}{a+2b+c}\·v_1\end{array}...\left(15\right)$

$\begin{array}{c}{a}_1=\frac{a+b+c}{a}\·\frac{v_0}{t_0}\\ =\frac{{(a+b+c)}^2}{a(a+2b+c)}\·\frac{2S}{{t_0}^2}-\frac{c(a+b+c)}{a\left(\text{a+2b+c}\right)}\·\frac{v_1}{t_0}\end{array}...\left(16\right)$

$a_3=-\frac{a+b+c}{c}\·\frac{(v_0-v_1)}{t_0}...\left(17\right)$

$a_3=-\frac{{(a+b+c)}^2}{c(a+2b+c)}\·\frac{2S}{{t_0}^2}-\frac{(a+b+c)(a+2b+2c)}{c(a+2b+c)}\·\frac{v_1}{t_0}...\left(18\right)$

如表达式2所示，可移位构件16在加速时期的移动间距S1能够通过表达式1的等式(4)计算出，可移位构件16在恒速期间的移动距离S2能够通过表达式1的等式(5)计算出，和可移位构件16在减速期间的移动距离S3能够通过表达式1的等式(6)计算出。另一方面，可移位构件16在减速期间的移动距离S3能够通过上述等式(13)计算出。等式(13)中的速度v1是当可移位构件16在被移位到预定位置之后被进一步移位的位移速度(恒速)，因此v1能够被用户自由地设定。

相应地，当可移位构件16在减速期间结束后被移位到预定位置时的总移动距离(位移量)S通过上述等式(14)确定。因为通过将等式(14)转换为上述等式(15)的形式，等式结果使恒速v0能够被确定，通过将从移动距离区域30读取的移动距离数据代入等式中，恒速v0能够被计算。

此外，在第二运行模式的加速期间的加速度a1能够通过上述等式(16)计算出，通过将等式(15)中计算出的恒速v0代入表达式1中的等式(9)中。

类似地，减速期间的减速度a3能够通过上述等式(17)表示。因此，通过将恒速V0代入上述从等式(17)转换而来的等式(18)中，减速度a3能够被计算出。

在上述方式中，同样在第二运行模式期间，可移位构件16在移位到预定位置后以恒速进一步位移，目标值计算器40能够容易地计算加速度a1、加速时间t1、恒速v0、恒速时间t0、减速度a3和减速时间t3的值。

另外，在目标值计算器40中，基于每一个以上的计算值，可以形成由可移位构件16的移动时间和位移量之间的关系组成的图表(参考图3中上侧的图表)，或由可移位构件16的移动时间和位移速度之间的关系组成的图表(参考图3中下侧的图表)。因此，具体的位移操作能够被确定，并且能够获得在第二运行模式中将要被驱动控制的可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

当然，目标值计算器40还可以利用其它方法(计算过程)确定将要被驱动控制的可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

图4A和4B是显示时间和速度之间关系的图表，其说明了用于计算可移位构件16的位移量或位移速度的目标值的其它方法。通过改变关于位移速度的信息，除了用于如上所述的目标值的计算方法之外，利用以下方法致动器驱动控制设备10能够获得可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值。

例如，在关于位移速度的信息是加速度a1和减速度a3时，图4A的图表中由加速度和减速度表现的斜率恒定。此外，可移位构件16的移动距离S对应于由移动时间t0和位移速度构成的梯形下方的总区域(参考图4A中以阴影显示的部分)。更具体地说，因为由移动时间t0和位移速度构成的梯形的形状能够通过设定可移位构件16的移动距离S、移动时间t0、加速度a1和减速度a3来指定，另外的参数(例如，加速时间t1、恒速v0、恒速时间t2和减速时间t3)能够被计算。

此外，在可移位构件16的移动距离S较大时，那么如图4A中点划线所示，通过延长加速时间t1和减速时间t3，并且由此改变恒速v0的数值(在该情况下，恒速时间t2变成得较短)，使可移位构件16移位所需的目标值能够被计算，而不用改变预设的加速度a1和减速度a3。用这样的方式，目标值计算器40能够自动地划分可移位构件16的移动时间t0，即使关于位移速度的信息仅仅只有可移位构件16的加速度a1和减速度a3。

另一方面，在关于位移速度的信息是可移位构件16的恒速v0时，图4B的图表中由移动时间t0和位移速度形成的梯形的高度不变。相应地，通过设定移动距离S、移动时间t0和恒速v0，恒速时间t2能够被确定。此外，从恒速时间t2和移动时间t0，当可移位构件移位时的加速时间t1和减速时间t3的百分比能够被确定，并且对于这种百分比，加速度a1和减速度a3能够被计算。

此外，在可移位构件16的移动距离S较大时，那么如图4B中点划线所示，通过延长恒速时间t2，改变加速度a1、加速时间t1、减速度a3和减速时间t3的数值，使可移位构件16移位所需要的目标值能够被计算而不用改变预设的恒速v0。用这样的方式，目标值计算器40能够自动地划分可移位构件16的移动时间t0，即使关于位移速度的信息仅仅只有恒速v0。

此外，与致动器驱动控制设备10保持用于加速度a1和减速度a3的定值时的情况不同(即，如图2到4中，在加速期间和减速期间速度线型变化的情况)，可以设置有使加速度a1或减速度a3能够被逐渐改变的构造。例如，加速度a1和/或减速度a3通过预设的二阶函数以抛物线被增加或减小。

接着，将参考图5的流程图解释可移位构件16通过致动器驱动控制设备10移位的运行流程。

在可移位构件16将要被移位的情况下，首先，算术运算单元24的运行模式设定器47e从多个运行模式中设定一个运行模式，在该运行模式中可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值被设定(步骤S10：运行模式设定步骤)。更具体地说，如图2、图3等所示的运行模式被用户选择，选定的运行模式被存储在运行模式区域38。因此，根据需要，算术运算单元24能够读取选定的运行模式。

接着，在算术运算单元24中，可移位构件16从移动起点到预定位置的移动距离通过移动距离设定器47a被设定(步骤S11：移动距离设定步骤)。通过用户输入预定位置，可移位构件16的移动距离被自动地计算，作为移动距离数据。此外，通过移动距离设定器47a将计算的移动距离数据存储在移动距离区域30中，计算的移动距离数据被移动距离设定器47a设定，以便算术运算单元24能够根据需要读取移动距离数据。当然，移动距离数据还可以被用户直接输入并存储在移动距离区域30中。

接着，在算术运算单元24中，可移位构件16从移动起点到预定位置的移动时间通过移动时间设定器47b设定(步骤S12：移动时间设定步骤)。通过将移动时间数据存储在移动时间区域32中，以便算术运算单元24能够根据需要读取移动距离数据。此外，根据步骤S10选定的运行模式，算术运算单元24设定可移位构件16移位时的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比(步骤S13)。

步骤S13后，算术运算单元24判断是否收到来自计算机14的执行致动器12的驱动控制的驱动启动信号BS(步骤S14)。

此外，当收到来自计算机14的驱动启动信号BS，目标值计算器40利用上述过程，从设定的关于可移位构件16移位时的位移速度信息(即，根据本运行流程的时间比)、移动距离数据、移动时间数据，计算加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间(步骤S15：目标值计算步骤(1))。用这样的方式，通过计算可移位构件16在接收启动信号BS时的位移速度等，将收到驱动启动信号BS的位置被设定为移动起点，从该位置到预定位置的距离能够被计算出。

此外，目标值计算器40根据计算出的加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间的每个数值，计算可移位构件16在任意时刻的位移量或位移速度的目标值(步骤S16：目标值计算步骤(2))。因此，可以形成由可移位构件16的移动时间和位移量之间的关系组成的图表(即，图2中上侧的图表)，或由可移位构件16的移动时间和位移速度之间的关系组成的图表(即，图2中下侧的图表)。

之后，对应于在步骤S16中获得的可移位构件16的目标值，算术运算单元24的目标值计算器40随着时间产生位移控制指令信号XS，并将该位移控制指令信号XS输出到驱动控制器26(步骤S17)。

利用驱动控制器26，位移控制指令信号XS通过计算单元48被校正，并且此外，驱动信号DS被根据目标值产生并且通过PID调节器50被输出(步骤S18：驱动控制步骤)。通过将驱动信号DS输入到功率放大器52，驱动信号DS被放大并被作为驱动能量P被输出到致动器12。

其后，通过确定已经过的时间，算术运算单元24判断可移位构件16已经到达预定位置(步骤S19)。如果可移位构件16没有达到预定位置，则返回到步骤S17，并且再一次，位移控制指令信号XS被随着时间输出。

另一方面，在判断可移位构件16已经到达预定位置的情况下，通过停止位移控制指令信号XS，驱动能量的供应被停止(步骤S20)。因此，可移位构件16能够被停止在预定位置。此外，停止可移位构件16的同时，运行完成信号FS被发送到计算机14，于是可移位构件16已经停止的信息被显示在计算机14的显示器等上。根据执行上述的步骤，致动器驱动控制设备10能够使可移位构件16高度精确地移位到预定位置。

此外，当可移位构件16通过致动器驱动控制设备10被移位的时候，在驱动信号DS的增益控制被执行的情况下，执行图6所示的运行流程。

在步骤S30(标准数据设定步骤)中，从数据库内设定要被控制的致动器12的标准数据，该数据库存储有由多个型号和模式组成的致动器12的标准数据(即，阻抗值、推力常数、可移位构件16的重量和可移位构件16的行程等)。更具体地说，当实际将要被使用的致动器12被用户选择时，标准数据设定器47c将致动器12的标准数据存储(设定)在标准数据区域34中。因此，算术运算单元24能够根据需要读取标准数据。

接着，基于在步骤S30中设定的标准数据，第一调节器44产生用于调节驱动信号的第一调节信号(步骤S31：标准数据增益调节步骤)。

另外，在步骤S32(工件信息设定步骤)中，算术运算单元24的工件信息设定器47d将工件的重量、姿态、负荷等存储(设定)在工件信息区域36，作为工件的信息，基于该工件的信息，预定动作将随着可移位构件16的位移而被影响。随后，算术运算单元24能够根据需要读取重量、姿态和负荷等的值。

其次，基于在步骤S32中的工件信息，第二调节器45产生用于调节驱动信号的第二调节信号(步骤S33：工件信息增益调节步骤)。

此外，在步骤S34中(移动信息增益调节步骤)，算术运算单元24的移动距离设定器47a读取设定的移动距离，或算术运算单元24的移动时间设定器47b读取设定的移动时间。基于已经设定的移动距离和移动时间，用于调节驱动信号的第三调节信号被产生在第三调节器46中。

其后，在算术运算单元24中，第一到第三调节信号被整合，并且产生将从增益调节器42输出的增益调节信号GS被。增益调节信号GS被发送到驱动控制器26(步骤S35)。

一旦收到增益调节信号GS，驱动控制器26就能够适当地调节在步骤S18中产生的驱动信号DS。由调节的驱动信号DS组成的驱动能量P被从致动器驱动控制设备10输出，由此可移位构件16能够高度精确地移位。

以上述方式，借助于根据本实施例的致动器驱动控制设备10，通过设定组成致动器12的可移位构件16的位移距离和位移时间，可移位构件16的具体运行能够被确定，并且可移位构件16能够高度精确地移位。例如，在工件通过可移位构件16被运输或按压到预定位置的情况中，工件可以在所期望的时间内被移位到预定位置。此外，因为用户不需要计算诸如可移位构件16的速度、速度保持时间等的具体的驱动条件，所以用户的工作量可以显著地减少。

此外，因为为了输入可移位构件16的运行条件的数据，致动器驱动控制设备使用了计算机14，所以与在计算机14内计算可移位构件16的目标值从而控制可移位构件16的情况相比，降低了数据传输率，并且能够应用适合低数据传输率的便宜的串行传输连接电缆等。

本发明并不局限于上述的实施例。当然，在不背离本发明的宗旨的前提下，可以采用各种另外或修改的结构。

例如，利用根据本实施例的致动器驱动控制设备10，在目标值计算器40中，设置有这样的构造：位移控制指令信号XS被产生作为用于控制可移位构件16的位移的信号。然而，目标值计算器40还可以被构造成产生速度控制指令信号以控制可移位构件16的位移速度，由此对应于这样的速度控制指令信号，可移位构件16被移位。

此外，通过如图6所示的致动器驱动控制设备10，在接收到可移位构件16的移动距离与移动时间和驱动启动信号BS后执行计算。然而，本发明并不局限于这个特征。例如，在可移位构件16移位时输入预定位置和移动时间的时候，执行计算。

此外，致动器驱动控制设备10并不仅仅局限于致动器驱动控制设备10与计算机14或PLC 15分离的这样的构造，而且致动器12可以被整体地构造成用于执行驱动控制的单个控制设备。

Claims (28)

1.一种致动器驱动控制设备(10)，该致动器驱动控制设备(10)用于使致动器(12)的可移位构件(16)移位到预定位置，其特征在于，包括：

移动距离设定单元(47a)，所述移动距离设定单元(47a)用于将由用户输入的作为所述可移位构件(16)从移动起点到预定位置的移动距离的移动距离数据存储在内存中；

移动时间设定单元(47b)，所述移动时间设定单元(47b)用于将由用户输入的作为所述可移位构件(16)从所述移动起点移动到所述预定位置的移动时间的移动时间数据存储在所述内存中；

目标值计算单元(40)，所述目标值计算单元(40)从所述内存中仅读出所述移动距离数据和所述移动时间数据，基于与所述可移位构件(16)移位时的位移速度有关的预设信息，在所述可移位构件(16)的一次移位过程中自动地将所述移动时间数据划分成加速时间、恒速时间和减速时间，并且基于划分的多种移动时间中的每一个和所述移动距离数据计算所述可移位构件(16)在任意时刻的位移量或位移速度的目标值；和

驱动控制单元(26)，所述驱动控制单元(26)基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值，通过控制所述致动器(12)的驱动，使所述可移位构件(16)移位到所述预定位置。

2.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，

与所述位移速度有关的信息是所述可移位构件(16)的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比；并且

所述目标值计算单元(40)基于所述时间比自动地划分所述移动时间。

3.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，

与所述位移速度有关的信息是所述可移位构件(16)的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比；并且

利用所述加速时间、所述恒速时间和所述减速时间中的至少两个时间，所述目标值计算单元(40)确定所述加速时间、所述恒速时间和所述减速时间的时间比，并基于所述时间比自动地划分所述移动时间。

4.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，

与所述位移速度有关的信息包括所述可移位构件(16)的加速度和减速度；并且

所述目标值计算单元(40)通过所述加速度和所述减速度自动地划分所述移动时间。

5.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，

与所述位移速度有关的信息包括所述可移位构件(16)的恒速；并且

所述目标值计算单元(40)通过所述恒速自动地划分所述移动时间。

6.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，所述目标值计算单元(40)从与所述位移速度、所述移动距离和所述移动时间有关的信息分别计算所述可移位构件(16)的加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间，并基于其计算结果，计算所述可移位构件(16)在任意时刻的所述位移量或所述位移速度的所述目标值。

7.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，所述驱动控制单元(26)控制所述致动器(12)的驱动，从而在所述可移位构件(16)的一次移位过程中，所述位移速度以加速阶段、恒速阶段、减速阶段的顺序变化。

8.如权利要求7所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，所述目标值计算单元(40)计算所述可移位构件(16)在任意时刻的所述位移量或所述位移速度的所述目标值，从而所述加速时间比所述减速时间更短。

9.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，所述驱动控制单元(26)被构成为通过基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值产生驱动信号，以控制所述致动器(12)的驱动，还进一步包括：

标准数据设定单元(47c)，所述标准数据设定单元(47c)用于将来自数据库的多种类型或者模式组成的致动器(12)的标准数据设定为被控制的所述致动器(12)的标准数据，所述数据库中预先存储有阻力值、推进力常数、可移位构件(16)的重量和可移位构件(16)的行程中的至少一个值；和

标准数据增益调节单元(44)，所述标准数据增益调节单元(44)基于已经设定的所述标准数据传送增益调节信号，所述增益调节信号用于调节所述驱动控制单元(26)中产生的驱动信号。

10.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，所述驱动控制单元(26)被构成为通过基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值产生驱动信号，以驱动所述致动器(12)；进一步包括：

工件信息设定单元(47d)，所述工件信息设定单元(47d)用于将重量、姿态和负荷中的至少一个值设定为随着所述可移位构件(16)的移位而影响预定运行的工件信息；和

工件信息增益调节单元(45)，所述工件信息增益调节单元(45)基于已经设定的所述工件信息来传送增益调节信号，所述增益调节信号用于调节在所述驱动控制单元(26)中产生的所述驱动信号。

11.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，所述驱动控制单元(26)被构成为通过基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值产生驱动信号，以控制所述致动器(12)的驱动；进一步包括：

移动信息增益调节单元(46)，所述移动信息增益调节单元(46)传送增益调节信号，所述增益调节信号基于通过所述移动距离设定单元(47a)设定的所述移动距离或通过所述移动时间设定单元(47b)设定的所述移动时间调节所述驱动控制单元(26)中产生的所述驱动信号。

12.如权利要求1所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，进一步包括：

运行模式设定单元(47e)，在多个运行模式被预先存储的情况下，所述运行模式设定单元(47e)设定所述多个运行模式中的任何一个，所述多个运行模式中的加速时间、恒速时间和减速时间均不同；

其中，基于已经设定的所述运行模式，所述目标值计算单元(40)计算所述可移位构件(16)在任意时刻的所述位移量或所述位移速度的所述目标值。

13.如权利要求12所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，所述可移位构件(16)在所述预定位置的速度由所述运行模式设定。

14.如权利要求12所述的致动器驱动控制设备(10)，其特征在于，其中，

能够设定多个所述运行模式的外部设备(15)被连接到所述致动器驱动控制设备(10)；

所述运行模式设定单元(47e)设定所述运行模式，所述运行模式在预定时间由所述外部设备(15)发送；和

基于已经设定的所述运行模式，所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值被计算。

15.一种致动器(12)驱动控制方法，用于使所述致动器(12)的可移位构件(16)移位到预定位置，其特征在于，包括：

移动距离设定步骤，所述移动距离设定步骤用于将由用户输入的作为所述可移位构件(16)从移动起点到所述预定位置的移动距离的移动距离数据存储在内存中；

移动时间设定步骤，所述移动时间设定步骤用于将由用户输入的作为所述可移位构件(16)从所述移动起点移位到所述预定位置的移动时间的移动时间数据存储在所述内存中；

目标值计算步骤，所述目标值计算步骤从所述内存中仅读出所述移动距离数据和所述移动时间数据，基于与所述可移位构件(16)移位时的位移速度有关的预设信息，在所述可移位构件(16)的一次移位过程中自动地将所述移动时间数据划分成加速时间、恒速时间和减速时间，并且基于划分的多种移动时间中的每一个和所述移动距离数据计算所述可移位构件(16)在任意时刻的位移量或位移速度的目标值；和

驱动控制步骤，所述驱动控制步骤基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值，通过控制所述致动器(12)的驱动，使所述可移位构件(16)移位到所述预定位置。

16.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于：其中，

与所述位移速度有关的信息是所述可移位构件(16)的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比；并且

在所述目标值计算步骤，所述移动时间基于所述时间比被自动地划分。

17.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，

与所述位移速度有关的信息是所述可移位构件(16)的加速时间、恒速时间和减速时间的时间比；并且

在所述目标值计算步骤中，利用加速时间、恒速时间和减速时间中的至少两个时间，所述加速时间、所述恒速时间和所述减速时间的时间比被确定，并且所述移动时间基于所述时间比而被自动地划分。

18.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，

与所述位移速度有关的信息包括所述可移位构件(16)的加速度和减速度；并且

所述目标值计算步骤通过所述加速度和所述减速度自动地划分所述移动时间。

19.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，

与所述位移速度有关的信息包括所述可移位构件(16)的恒速；和

所述目标值计算步骤通过所述恒速自动地划分所述移动时间。

20.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，在所述目标值计算步骤中，从与所述位移速度、所述移动距离和所述移动时间有关的信息分别计算所述可移位构件(16)的加速度、加速时间、恒速、恒速时间、减速度和减速时间，并且基于其的计算结果，计算所述可移位构件(16)在所述任意时刻的所述位移量或所述位移速度的所述目标值。

21.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，在所述驱动控制步骤中，控制所述致动器(12)的所述驱动，从而在所述可移位构件(16)的一次移位过程中，所述位移速度以加速阶段、恒速阶段、减速阶段的顺序变化。

22.如权利要求21所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，在所述目标值计算步骤中，所述可移位构件(16)在所述任意时刻的所述位移量或所述位移速度的所述目标值被计算，从而所述加速时间比所述减速时间更短。

23.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，在所述驱动控制步骤中，基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值产生驱动信号，以控制所述致动器(12)的驱动，进一步包括：

标准数据设定步骤，所述标准数据设定步骤将来自数据库的多种类型或者模式组成的致动器(12)的标准数据设定为被控制的所述致动器(12)的标准数据，所述数据库中预先存储有阻力值、推进力常数、可移位构件(16)的重量和可移位构件(16)的行程中的至少一个值；和

标准数据增益调节步骤，基于已经设定的所述标准数据传送增益调节信号，所述增益调节信号用于调节在所述驱动控制步骤中产生的驱动信号。

24.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，在所述驱动控制步骤中，基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值产生驱动信号，以控制所述致动器(12)的驱动，进一步包括：

工件信息设定步骤，所述工件信息设定步骤用于将重量、姿态和负荷中的至少一个值设定为工件信息，所述工件信息随着所述可移位构件(16)的移位而影响预定运行；和

工件信息增益调节步骤，所述工件信息增益调节步骤基于已经设定的所述工件信息来传送增益调节信号，所述增益调节信号用于调节在所述驱动控制步骤中产生的所述驱动信号。

25.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，在所述驱动控制步骤中，基于所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的目标值，产生用于控制所述致动器(12)的驱动的驱动信号，进一步包括：

移动信息增益调节步骤，所述移动信息增益调节步骤基于通过所述移动距离设定步骤设定的所述移动距离或者通过所述移动时间设定步骤设定的所述移动时间，传送增益调节信号，所述增益调节信号用于调节在所述驱动控制步骤中产生的驱动信号。

26.如权利要求15所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，进一步包括：

运行模式设定步骤，在多个运行模式被预先存储的情况下，所述运行模式设定单元(47e)设定所述多个运行模式中的任何一个，所述多个运行模式中的加速时间、恒速时间和减速时间均不同；

其中，在所述目标值计算步骤中，基于已经设定的运行模式，所述可移位构件(16)在任意时刻的所述位移量或所述位移速度的所述目标值被计算。

27.如权利要求26所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，所述可移位构件(16)在所述预定位置的速度由所述运行模式设定。

28.如权利要求26所述的致动器(12)驱动控制方法，其特征在于，其中，

能够设定多个所述运行模式的外部设备(15)被连接到控制所述致动器(12)的驱动的致动器驱动控制设备(10)；

在所述运行模式设定步骤中，设定由所述外部设备(15)在预定时间发送的所述运行模式；并且

在所述目标值计算步骤中，基于已经设定的所述运行模式，所述可移位构件(16)的所述位移量或所述位移速度的所述目标值被计算。