JP2000081003A - シングルロッド形液圧式シリンダの制御装置 - Google Patents
シングルロッド形液圧式シリンダの制御装置Info
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- JP2000081003A JP2000081003A JP10248881A JP24888198A JP2000081003A JP 2000081003 A JP2000081003 A JP 2000081003A JP 10248881 A JP10248881 A JP 10248881A JP 24888198 A JP24888198 A JP 24888198A JP 2000081003 A JP2000081003 A JP 2000081003A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シングルロッド形シリンダの振動振幅や出退位
置の制御を容易に行う。 【解決手段】ロッド側油圧室12に接続された油圧ポン
プ15と、このロッド側油圧室12からヘッド側油圧室
13に接続された中間油圧管18に介装されてロッド側
油圧室12の油圧をヘッド側油圧室13に供給制御する
第1電磁弁17と、ヘッド側油圧室13からドレンタン
ク20に接続された油圧排出管19に介装されてヘッド
側油圧室13の油圧を排出制御する第2電磁弁21とを
具備し、これら第1電磁弁17と第2電磁弁21の制御
量が同一になるように、ロッド11aに負荷される荷重
Wに対応して、ロッド側油圧室12のピストン受圧面積
とヘッド側油圧室13のピストン受圧面積を設定した。
置の制御を容易に行う。 【解決手段】ロッド側油圧室12に接続された油圧ポン
プ15と、このロッド側油圧室12からヘッド側油圧室
13に接続された中間油圧管18に介装されてロッド側
油圧室12の油圧をヘッド側油圧室13に供給制御する
第1電磁弁17と、ヘッド側油圧室13からドレンタン
ク20に接続された油圧排出管19に介装されてヘッド
側油圧室13の油圧を排出制御する第2電磁弁21とを
具備し、これら第1電磁弁17と第2電磁弁21の制御
量が同一になるように、ロッド11aに負荷される荷重
Wに対応して、ロッド側油圧室12のピストン受圧面積
とヘッド側油圧室13のピストン受圧面積を設定した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延装置や連続鋳
造装置など、位置制御や振動制御を行うシングルロッド
形液圧式シリンダの制御装置に関する。
造装置など、位置制御や振動制御を行うシングルロッド
形液圧式シリンダの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、小型で軽量なシングルロッド形油
圧式シリンダにおいて、位置制御や振動の振幅制御を行
うシリンダ制御装置は、図5に示すように、油圧ユニッ
ト1とシリンダ2の液圧室2a,2bとの間の油圧供給
管3と、油圧室2a,2bとドレンタンク4の油圧排出
管5とにそれぞれ電磁弁6a〜6dを介装し、コントロ
ーラによりこれら電磁弁6a〜6dをそれぞれ操作して
いた。
圧式シリンダにおいて、位置制御や振動の振幅制御を行
うシリンダ制御装置は、図5に示すように、油圧ユニッ
ト1とシリンダ2の液圧室2a,2bとの間の油圧供給
管3と、油圧室2a,2bとドレンタンク4の油圧排出
管5とにそれぞれ電磁弁6a〜6dを介装し、コントロ
ーラによりこれら電磁弁6a〜6dをそれぞれ操作して
いた。
【0003】あるいは、図6に示すように、サーボ弁7
により油圧室2aおよび2bへの流量を制御していた。
により油圧室2aおよび2bへの流量を制御していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしシングルロッド
形シリンダの場合、図5ではロッド側油圧室2aとヘッ
ド側油圧室2aではピストン2aの受圧面積および容量
が異なるなるため、ピストン2dの位置制御を行う場
合、突出時と後退時でロッド側油圧室2aとヘッド側油
圧室2bに供給、排出する油圧量が異なり、4つの電磁
弁6a〜6dの制御が極めてむずかしいという問題があ
った。また図6では、サーボ弁7が高価であり、また油
圧管理が厳しくなり、装置として高価となるばかりでな
く、ランニングコストも高くなる問題があった。
形シリンダの場合、図5ではロッド側油圧室2aとヘッ
ド側油圧室2aではピストン2aの受圧面積および容量
が異なるなるため、ピストン2dの位置制御を行う場
合、突出時と後退時でロッド側油圧室2aとヘッド側油
圧室2bに供給、排出する油圧量が異なり、4つの電磁
弁6a〜6dの制御が極めてむずかしいという問題があ
った。また図6では、サーボ弁7が高価であり、また油
圧管理が厳しくなり、装置として高価となるばかりでな
く、ランニングコストも高くなる問題があった。
【0005】本発明は、上記問題点を解決して、シング
ルロッド形シリンダを使用する場合に、振動振幅や出退
位置の制御を容易に行え、低コストなシングルロッド形
液圧式シリンダの制御装置を提供することを目的とす
る。
ルロッド形シリンダを使用する場合に、振動振幅や出退
位置の制御を容易に行え、低コストなシングルロッド形
液圧式シリンダの制御装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ロッド側液圧室に接続された液圧供給手段
と、このロッド側液圧室からヘッド側液圧室に接続され
た中間液圧管に介装されてロッド側液圧室の液圧をヘッ
ド側液圧室に供給制御する第1電磁弁と、前記ヘッド側
液圧室からドレンタンクに接続された液圧排出管に介装
されてヘッド側液圧室の液圧を排出制御する第2電磁弁
とを具備し、これら第1電磁弁と第2電磁弁による制御
量が同一になるように設定したものである。
に本発明は、ロッド側液圧室に接続された液圧供給手段
と、このロッド側液圧室からヘッド側液圧室に接続され
た中間液圧管に介装されてロッド側液圧室の液圧をヘッ
ド側液圧室に供給制御する第1電磁弁と、前記ヘッド側
液圧室からドレンタンクに接続された液圧排出管に介装
されてヘッド側液圧室の液圧を排出制御する第2電磁弁
とを具備し、これら第1電磁弁と第2電磁弁による制御
量が同一になるように設定したものである。
【0007】上記構成によれば、受圧面積が小さいロッ
ド側液圧室の液圧を、受圧面積の大きいヘッド側液圧室
に導入し、2つの電磁弁を開閉してヘッド側液圧室の圧
力制御するので、ロッド側液圧室とヘッド側液圧室のピ
ストンの受圧面積比とロッドへの負荷を所定条件に設定
することにより、2つの電磁弁の制御量を同一にするこ
とができ、シングルロッド形シリンダの制御を容易に行
うことができる。また安価な電磁弁で構成できるので、
低コストとなる。
ド側液圧室の液圧を、受圧面積の大きいヘッド側液圧室
に導入し、2つの電磁弁を開閉してヘッド側液圧室の圧
力制御するので、ロッド側液圧室とヘッド側液圧室のピ
ストンの受圧面積比とロッドへの負荷を所定条件に設定
することにより、2つの電磁弁の制御量を同一にするこ
とができ、シングルロッド形シリンダの制御を容易に行
うことができる。また安価な電磁弁で構成できるので、
低コストとなる。
【0008】また請求項2記載の発明は、上記構成にお
いて、ロッド側液圧室からヘッド側液圧室までの圧力損
失と、ヘッド側液圧室からドレンタンクまでの圧力損失
とを等しくして、ロッド側液圧室の液圧がヘッド側液圧
室の液圧の1/2の状態でピストンが静止されるよう
に、ピストンのロッド側液圧室の受圧面積とヘッド側液
圧室の受圧面積を設定したものである。
いて、ロッド側液圧室からヘッド側液圧室までの圧力損
失と、ヘッド側液圧室からドレンタンクまでの圧力損失
とを等しくして、ロッド側液圧室の液圧がヘッド側液圧
室の液圧の1/2の状態でピストンが静止されるよう
に、ピストンのロッド側液圧室の受圧面積とヘッド側液
圧室の受圧面積を設定したものである。
【0009】これにより第1電磁弁と第2電磁弁の操作
による制御量を同一にすることができ、シングルロッド
形シリンダの制御を極めて容易化することができる。
による制御量を同一にすることができ、シングルロッド
形シリンダの制御を極めて容易化することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るシングルロ
ッド形シリンダの制御装置の実施の形態を図1〜図4に
基づいて説明する。
ッド形シリンダの制御装置の実施の形態を図1〜図4に
基づいて説明する。
【0011】図1に示すように、ロッド11aが貫通さ
れるロッド側油圧室(ロッド側液圧室)12とヘッド側
油圧室(ヘッド側油圧室)13が形成されたシリンダ本
体11は、ロッド11aの先端部に受動負荷14が連結
されている。ロッド側油圧室12の給油ポート12aに
は、油圧ポンプ(液圧供給手段)15から一定の油圧が
供給される油圧供給管(液圧供給管)16が接続され、
排油ポート12bにはバルブコントローラ22の信号に
より油圧の供給をオン−オフする第1電磁弁17が介装
された中間油圧管(中間液圧管)18の始端部が接続さ
れている。この中間油圧管18は終端部がヘッド側油圧
室13の給油ポート13aに接続されている。またヘッ
ド側油圧室13の排油ポート13bに接続された油圧排
出管(液圧排出管)19はドレンタンク20に接続され
て圧油を排出するように構成され、油圧排出管19には
バルブコントローラ22の信号により油圧の排出をオン
−オフする第2電磁弁21が介装されている。
れるロッド側油圧室(ロッド側液圧室)12とヘッド側
油圧室(ヘッド側油圧室)13が形成されたシリンダ本
体11は、ロッド11aの先端部に受動負荷14が連結
されている。ロッド側油圧室12の給油ポート12aに
は、油圧ポンプ(液圧供給手段)15から一定の油圧が
供給される油圧供給管(液圧供給管)16が接続され、
排油ポート12bにはバルブコントローラ22の信号に
より油圧の供給をオン−オフする第1電磁弁17が介装
された中間油圧管(中間液圧管)18の始端部が接続さ
れている。この中間油圧管18は終端部がヘッド側油圧
室13の給油ポート13aに接続されている。またヘッ
ド側油圧室13の排油ポート13bに接続された油圧排
出管(液圧排出管)19はドレンタンク20に接続され
て圧油を排出するように構成され、油圧排出管19には
バルブコントローラ22の信号により油圧の排出をオン
−オフする第2電磁弁21が介装されている。
【0012】前記バルブコントローラ22では、図2,
図3に示すように、ロッド11aの変位量Lを検出する
変位計23の位置検出信号(フィードバック信号)を比
較器24に入力し、係数Kにより演算された値aに対応
して、PWM信号の一定周期Tsにおけるパルス幅Ton
を変化させ、電磁弁17,21をオン−オフするPWM
(パルス幅変調)制御が行われる。
図3に示すように、ロッド11aの変位量Lを検出する
変位計23の位置検出信号(フィードバック信号)を比
較器24に入力し、係数Kにより演算された値aに対応
して、PWM信号の一定周期Tsにおけるパルス幅Ton
を変化させ、電磁弁17,21をオン−オフするPWM
(パルス幅変調)制御が行われる。
【0013】ここで、第1電磁弁17と第2電磁弁21
はその制御量(油圧供給、排出量)が互いに等しくなる
ように設定されている。すなわち、図4に示すように、
シリンダ本体11が鉛直方向に配置されてロッド11a
に受動負荷14による荷重Wが負荷されている場合、静
止時のバランスは、ロッド側油圧室12のピストン11
bの受圧面積をAL、ヘッド側油圧室13のピストン1
1bの受圧面積をAHとすると、 PH×AH=PL×AL+W PH=(PL×AL+W)/AH…となる。 ヘッド側油圧室13の油圧PH=PL/2である場合、ロ
ッド側油圧室12から中間油圧管18を介してヘッド側
油圧室13に流入する圧力損失と、ヘッド側油圧室13
から油圧排出管19を介してドレンタンク20に流入す
る圧力損失とが等しく、この条件のときに第1電磁弁1
7と第2電磁弁21の制御量を等しくすることができ
る。したがって、式にPH=PL/2を代入すると、 PL/2=PL×AL/AH+W/AH PL×AL/AH=PL/2−W/AH AL/AH=1/2−W/(AH×PL)… この式を満たすようにロッド側油圧室12のピストン
11bの受圧面積をAL、ヘッド側油圧室13のピスト
ン11bの受圧面積をAHを設定すればよい。
はその制御量(油圧供給、排出量)が互いに等しくなる
ように設定されている。すなわち、図4に示すように、
シリンダ本体11が鉛直方向に配置されてロッド11a
に受動負荷14による荷重Wが負荷されている場合、静
止時のバランスは、ロッド側油圧室12のピストン11
bの受圧面積をAL、ヘッド側油圧室13のピストン1
1bの受圧面積をAHとすると、 PH×AH=PL×AL+W PH=(PL×AL+W)/AH…となる。 ヘッド側油圧室13の油圧PH=PL/2である場合、ロ
ッド側油圧室12から中間油圧管18を介してヘッド側
油圧室13に流入する圧力損失と、ヘッド側油圧室13
から油圧排出管19を介してドレンタンク20に流入す
る圧力損失とが等しく、この条件のときに第1電磁弁1
7と第2電磁弁21の制御量を等しくすることができ
る。したがって、式にPH=PL/2を代入すると、 PL/2=PL×AL/AH+W/AH PL×AL/AH=PL/2−W/AH AL/AH=1/2−W/(AH×PL)… この式を満たすようにロッド側油圧室12のピストン
11bの受圧面積をAL、ヘッド側油圧室13のピスト
ン11bの受圧面積をAHを設定すればよい。
【0014】また、シリンダ本体11が水平方向に配置
されている場合、負荷14の重量Wがロッド11aに加
わらないとして、 PH×AH=PL×AL PH=(PL×AL)/AH… 式にPH=PL/2を代入すると、 AL/AH=1/2…となり、式を満たすようにロッ
ド側油圧室12のピストン11bの受圧面積をAL、ヘ
ッド13のピストン11bの受圧面積をAHを設定すれ
ばよい。同様にしてシリンダ本体11が傾斜している場
合にも適用することができる。
されている場合、負荷14の重量Wがロッド11aに加
わらないとして、 PH×AH=PL×AL PH=(PL×AL)/AH… 式にPH=PL/2を代入すると、 AL/AH=1/2…となり、式を満たすようにロッ
ド側油圧室12のピストン11bの受圧面積をAL、ヘ
ッド13のピストン11bの受圧面積をAHを設定すれ
ばよい。同様にしてシリンダ本体11が傾斜している場
合にも適用することができる。
【0015】上記実施の形態によれば、ピストン11b
の受圧面積が小さいロッド側油圧室12の油圧を第1電
磁弁17を介してピストン11bの受圧面積の大きいヘ
ッド側油圧室13に導入し、さらにヘッド側油圧室13
の油圧を第2電磁弁21を介して排出し、バルブコント
ローラ22によりこれら2つの電磁弁17,21を開閉
してヘッド側油圧室13の油圧制御し、ロッド側油圧室
12とヘッド側油圧室13の受圧面積比を、ロッド11
への負荷Wを考慮して所定の値に設定することにより、
2つの電磁弁17,21の制御量を同一にすることがで
き、振動時の振幅制御やロッド11aの出退時の位置制
御を容易かつ正確に行うことができる。
の受圧面積が小さいロッド側油圧室12の油圧を第1電
磁弁17を介してピストン11bの受圧面積の大きいヘ
ッド側油圧室13に導入し、さらにヘッド側油圧室13
の油圧を第2電磁弁21を介して排出し、バルブコント
ローラ22によりこれら2つの電磁弁17,21を開閉
してヘッド側油圧室13の油圧制御し、ロッド側油圧室
12とヘッド側油圧室13の受圧面積比を、ロッド11
への負荷Wを考慮して所定の値に設定することにより、
2つの電磁弁17,21の制御量を同一にすることがで
き、振動時の振幅制御やロッド11aの出退時の位置制
御を容易かつ正確に行うことができる。
【0016】これを行う実質的な手法として、ロッド側
油圧室12からヘッド側油圧室13までの圧力損失と、
ヘッド側油圧室13からドレンタンク20までの圧力損
失とが同一になるように、ロッド側油圧室12のピスト
ン11bの受圧面積とヘッド側油圧室13のピストン1
1bの受圧面積とを設定したので、これにより第1電磁
弁17と第2電磁弁21の制御量を同一にすることがで
き、たとえばPWM制御によりロッド11の振幅制御や
ロッド11bの位置制御を正確に行うことができる。
油圧室12からヘッド側油圧室13までの圧力損失と、
ヘッド側油圧室13からドレンタンク20までの圧力損
失とが同一になるように、ロッド側油圧室12のピスト
ン11bの受圧面積とヘッド側油圧室13のピストン1
1bの受圧面積とを設定したので、これにより第1電磁
弁17と第2電磁弁21の制御量を同一にすることがで
き、たとえばPWM制御によりロッド11の振幅制御や
ロッド11bの位置制御を正確に行うことができる。
【0017】したがって、容易な制御と安価な電磁弁に
より構成できるので、設備コストおよびランニングコス
トを低減できて低コストなシングルロッド形油圧式シリ
ンダの制御装置を提供することができる。
より構成できるので、設備コストおよびランニングコス
トを低減できて低コストなシングルロッド形油圧式シリ
ンダの制御装置を提供することができる。
【0018】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項1記
載の発明によれば、受圧面積が小さいロッド側液圧室の
液圧を、受圧面積の大きいヘッド側液圧室に導入し、2
つの電磁弁を開閉してヘッド側液圧室の圧力制御するの
で、ロッド側液圧室とヘッド側液圧室のピストンの受圧
面積比とロッドへの負荷を所定条件に設定することによ
り、2つの電磁弁の制御量を同一にすることができ、シ
ングルロッド形シリンダの制御を容易に行うことができ
る。また安価な電磁弁で構成できるので、低コストとな
る。
載の発明によれば、受圧面積が小さいロッド側液圧室の
液圧を、受圧面積の大きいヘッド側液圧室に導入し、2
つの電磁弁を開閉してヘッド側液圧室の圧力制御するの
で、ロッド側液圧室とヘッド側液圧室のピストンの受圧
面積比とロッドへの負荷を所定条件に設定することによ
り、2つの電磁弁の制御量を同一にすることができ、シ
ングルロッド形シリンダの制御を容易に行うことができ
る。また安価な電磁弁で構成できるので、低コストとな
る。
【0019】また請求項2記載の発明によれば、ロッド
側液圧室からヘッド側液圧室までの圧力損失と、ヘッド
側液圧室からドレンタンクまでの圧力損失とを等しくす
ることで、第1電磁弁と第2電磁弁の操作による制御量
を同一にすることができ、シングルロッド形シリンダの
制御を極めて容易化することができる。
側液圧室からヘッド側液圧室までの圧力損失と、ヘッド
側液圧室からドレンタンクまでの圧力損失とを等しくす
ることで、第1電磁弁と第2電磁弁の操作による制御量
を同一にすることができ、シングルロッド形シリンダの
制御を極めて容易化することができる。
【図1】本発明に係るシングルロッド形油圧式シリンダ
の制御装置の実施の形態を示す構成図である。
の制御装置の実施の形態を示す構成図である。
【図2】同シリンダの制御装置におけるバルブコントロ
ーラの制御系統図である。
ーラの制御系統図である。
【図3】同シリンダの制御装置におけるPWM制御を説
明する波形図である。
明する波形図である。
【図4】同シリンダの制御装置の動作説明図である。
【図5】従来のシングルロッド形油圧式シリンダの制御
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図6】従来の他のシングルロッド形油圧式シリンダの
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
11 シリンダ本体 11a ロッド 11b ピストン 12 ロッド側油圧室 13 ヘッド側油圧室 14 受動負荷 15 油圧ポンプ 16 油圧供給管 17 第1電磁弁 18 中間油圧管 19 油圧排出管 20 ドレンタンク 21 第2電磁弁 22 バルブコントローラ 23 変位計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H001 AA01 AA06 AA07 AB01 AC03 AD04 AE11 3H081 AA02 BB02 CC25 DD01 DD11 FF05 FF07 FF17 FF18 FF27 FF47 GG02 GG06 GG10 HH04
Claims (2)
- 【請求項1】ロッド側液圧室に接続された液圧供給手段
と、 このロッド側液圧室からヘッド側液圧室に接続された中
間液圧管に介装されてロッド側液圧室の液圧をヘッド側
液圧室に供給制御する第1電磁弁と、 前記ヘッド側液圧室からドレンタンクに接続された液圧
排出管に介装されてヘッド側液圧室の液圧を排出制御す
る第2電磁弁とを具備し、 これら第1電磁弁と第2電磁弁の制御量が同一になるよ
うに設定したことを特徴とするシングルロッド形液圧式
シリンダの制御装置。 - 【請求項2】ロッド側液圧室からヘッド側液圧室までの
圧力損失と、ヘッド側液圧室からドレンタンクまでの圧
力損失とを等しくして、ロッド側液圧室の液圧がヘッド
側液圧室の液圧の1/2の状態でピストンが静止される
ように、ピストンのロッド側液圧室の受圧面積とヘッド
側液圧室の受圧面積を設定したことを特徴とする請求項
1記載のシングルロッド形液圧式シリンダの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10248881A JP2000081003A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | シングルロッド形液圧式シリンダの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10248881A JP2000081003A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | シングルロッド形液圧式シリンダの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000081003A true JP2000081003A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17184835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10248881A Pending JP2000081003A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | シングルロッド形液圧式シリンダの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000081003A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005268293A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Psc Kk | 微小移動機構 |
JP2005282644A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Toko Seisakusho:Kk | 油圧シリンダ装置 |
JP2010065797A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Kayaba Ind Co Ltd | シリンダ装置 |
CN105987041A (zh) * | 2015-01-27 | 2016-10-05 | 杨双来 | 新型双作用单活塞杆式液压缸 |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10248881A patent/JP2000081003A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005268293A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Psc Kk | 微小移動機構 |
JP2005282644A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Toko Seisakusho:Kk | 油圧シリンダ装置 |
JP4565871B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-10-20 | 株式会社東晃製作所 | 油圧シリンダ装置 |
JP2010065797A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Kayaba Ind Co Ltd | シリンダ装置 |
CN105987041A (zh) * | 2015-01-27 | 2016-10-05 | 杨双来 | 新型双作用单活塞杆式液压缸 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |