JP2001271801A - 空気圧アクチュエータ用サーボ回路 - Google Patents
空気圧アクチュエータ用サーボ回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気圧アクチュエータ用のサーボ系の応答性
及び速度制御性の向上を図ること。 【解決手段】 空気圧アクチュエータは、ガイド軸１１
の周囲とスライダ１２との間に圧力室を形成すると共
に、該圧力室を軸方向に関して２つのシリンダ室１６
ａ、１６ｂに区画する隔壁１３を前記スライダに設け、
２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を出
入り可能にすることにより構成されている。本サーボ回
路は、前記２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ圧縮
空気を供給するためのシリンダ給気系１７ａ、１７ｂが
備えられ、これらのシリンダ給気系にはそれぞれ大容量
と小容量の２つのサーボ弁１８ａ、１８ｂ、２８ａ、２
８ｂが設けられる。更に、前記スライダの位置を検出す
るための位置検出器２１と、該位置検出器の検出結果と
位置指令値とを受け、前記スライダの加減速区間、等速
区間に応じて前記大容量、小容量のサーボ弁の選択を行
うと共に、選択したサーボ弁の弁開度を制御する制御装
置２０とを備えた。
及び速度制御性の向上を図ること。 【解決手段】 空気圧アクチュエータは、ガイド軸１１
の周囲とスライダ１２との間に圧力室を形成すると共
に、該圧力室を軸方向に関して２つのシリンダ室１６
ａ、１６ｂに区画する隔壁１３を前記スライダに設け、
２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を出
入り可能にすることにより構成されている。本サーボ回
路は、前記２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ圧縮
空気を供給するためのシリンダ給気系１７ａ、１７ｂが
備えられ、これらのシリンダ給気系にはそれぞれ大容量
と小容量の２つのサーボ弁１８ａ、１８ｂ、２８ａ、２
８ｂが設けられる。更に、前記スライダの位置を検出す
るための位置検出器２１と、該位置検出器の検出結果と
位置指令値とを受け、前記スライダの加減速区間、等速
区間に応じて前記大容量、小容量のサーボ弁の選択を行
うと共に、選択したサーボ弁の弁開度を制御する制御装
置２０とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧アクチュエ
ータ用のサーボ回路に関する。
ータ用のサーボ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気圧アクチュエータとして、図５に示
すような例が本発明者らにより提案されている。図５に
おいて、この空気圧アクチュエータ１０は、両端部を支
持体により固定されて一軸方向に延びるガイド軸１１
と、これに沿って移動可能なスライダ１２とを含む。ス
ライダ１２は、ガイド軸１１の一定長さに対応する部分
の周囲を囲むことができるような筒状体であり、ガイド
軸１１の外周との間に空間ができるようにされている。
この空間は、圧力室として使用されるものであり、この
圧力室を軸方向に関して２つのシリンダ室１６ａ、１６
ｂに区画する隔壁１３をガイド軸１１に固定している。
スライダ１２は、隔壁１３の外周に沿ってスライド可能
である。スライダ１２の両端部にはまた、２つに区画さ
れたシリンダ室１６ａ、１６ｂにそれぞれ、圧縮空気を
出入り可能にするためのシリンダ給気系１７ａ、１７ｂ
を接続している。シリンダ給気系１７ａ、１７ｂはそれ
ぞれ、サーボ系を構成するためのサーボ弁１８ａ、１８
ｂを備え、これらのサーボ弁１８ａ、１８ｂは圧縮空気
供給源に接続されている。
すような例が本発明者らにより提案されている。図５に
おいて、この空気圧アクチュエータ１０は、両端部を支
持体により固定されて一軸方向に延びるガイド軸１１
と、これに沿って移動可能なスライダ１２とを含む。ス
ライダ１２は、ガイド軸１１の一定長さに対応する部分
の周囲を囲むことができるような筒状体であり、ガイド
軸１１の外周との間に空間ができるようにされている。
この空間は、圧力室として使用されるものであり、この
圧力室を軸方向に関して２つのシリンダ室１６ａ、１６
ｂに区画する隔壁１３をガイド軸１１に固定している。
スライダ１２は、隔壁１３の外周に沿ってスライド可能
である。スライダ１２の両端部にはまた、２つに区画さ
れたシリンダ室１６ａ、１６ｂにそれぞれ、圧縮空気を
出入り可能にするためのシリンダ給気系１７ａ、１７ｂ
を接続している。シリンダ給気系１７ａ、１７ｂはそれ
ぞれ、サーボ系を構成するためのサーボ弁１８ａ、１８
ｂを備え、これらのサーボ弁１８ａ、１８ｂは圧縮空気
供給源に接続されている。
【０００３】このような構成により、例えばサーボ弁１
８ａを圧縮空気供給側、サーボ弁１８ｂを大気開放側に
すると、隔壁１３は受圧板として作用してスライダ１２
は、図５中、左方向に移動する。このようにして、サー
ボ弁１８ａ、１８ｂの開度を制御することにより、スラ
イダ１２をガイド軸１１に対して任意の位置に移動させ
ることができる。
８ａを圧縮空気供給側、サーボ弁１８ｂを大気開放側に
すると、隔壁１３は受圧板として作用してスライダ１２
は、図５中、左方向に移動する。このようにして、サー
ボ弁１８ａ、１８ｂの開度を制御することにより、スラ
イダ１２をガイド軸１１に対して任意の位置に移動させ
ることができる。
【０００４】この空気圧アクチュエータに、位置検出器
を設置して、位置フィードバック制御系が構成される。
を設置して、位置フィードバック制御系が構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】後で説明されるよう
に、図５のようにサーボ弁を各シリンダ給気系に１台接
続した構成では、速度分解能が劣化する。
に、図５のようにサーボ弁を各シリンダ給気系に１台接
続した構成では、速度分解能が劣化する。
【０００６】本発明の課題は、上記のような空気圧アク
チュエータ用のサーボ系の応答性及び速度制御性の向上
を図ることにある。
チュエータ用のサーボ系の応答性及び速度制御性の向上
を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による空気圧アク
チュエータ用サーボ回路は、一軸方向に延びるガイド軸
とこれに沿って移動可能なスライダとを含むアクチュエ
ータであって、該アクチュエータは、前記ガイド軸の周
囲と前記スライダとの間に圧力室を形成すると共に、該
圧力室を軸方向に関して２つのシリンダ室に区画する隔
壁を前記スライダ、前記ガイド軸の一方に設け、２つに
区画されたシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を出入り可
能にすることにより構成されている空気圧アクチュエー
タに適用され、前記２つに区画されたシリンダ室にそれ
ぞれ前記圧縮空気を供給するための給気系が備えられ、
該給気系にはそれぞれ最大弁開度の異なる複数のサーボ
弁が設けられ、前記スライダの位置を検出するための位
置検出器と、該位置検出器の検出結果と位置指令値とを
受け、前記スライダの加減速区間、等速区間に応じて前
記複数のサーボ弁の選択を行うと共に、選択したサーボ
弁の弁開度を制御する制御装置とを備えたことを特徴と
する。
チュエータ用サーボ回路は、一軸方向に延びるガイド軸
とこれに沿って移動可能なスライダとを含むアクチュエ
ータであって、該アクチュエータは、前記ガイド軸の周
囲と前記スライダとの間に圧力室を形成すると共に、該
圧力室を軸方向に関して２つのシリンダ室に区画する隔
壁を前記スライダ、前記ガイド軸の一方に設け、２つに
区画されたシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を出入り可
能にすることにより構成されている空気圧アクチュエー
タに適用され、前記２つに区画されたシリンダ室にそれ
ぞれ前記圧縮空気を供給するための給気系が備えられ、
該給気系にはそれぞれ最大弁開度の異なる複数のサーボ
弁が設けられ、前記スライダの位置を検出するための位
置検出器と、該位置検出器の検出結果と位置指令値とを
受け、前記スライダの加減速区間、等速区間に応じて前
記複数のサーボ弁の選択を行うと共に、選択したサーボ
弁の弁開度を制御する制御装置とを備えたことを特徴と
する。
【０００８】なお、前記最大弁開度の異なる複数のサー
ボ弁には、例えば大容量と小容量の２つのサーボ弁が使
用される。
ボ弁には、例えば大容量と小容量の２つのサーボ弁が使
用される。
【０００９】この場合、前記制御装置は、前記加減速区
間では、前記大容量のサーボ弁を選択して、制御偏差に
応じた弁開度を出力すると共に、前記小容量のサーボ弁
は、弁開度が０となるように制御し、前記等速区間で
は、前記小容量のサーボ弁でのみ前記スライダの移動を
制御し、前記大容量のサーボ弁は弁開度が０となるよう
に制御する。
間では、前記大容量のサーボ弁を選択して、制御偏差に
応じた弁開度を出力すると共に、前記小容量のサーボ弁
は、弁開度が０となるように制御し、前記等速区間で
は、前記小容量のサーボ弁でのみ前記スライダの移動を
制御し、前記大容量のサーボ弁は弁開度が０となるよう
に制御する。
【００１０】前記空気圧アクチュエータにおいては、前
記２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を
出入り可能にするために、前記ガイド軸内に両端部から
それぞれのシリンダ室に至る通路が設けられると共に、
該ガイド軸の両端部にそれぞれ配管接続用の接続部が設
けられている。
記２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を
出入り可能にするために、前記ガイド軸内に両端部から
それぞれのシリンダ室に至る通路が設けられると共に、
該ガイド軸の両端部にそれぞれ配管接続用の接続部が設
けられている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明の実施の
形態について説明する。本形態は、図５の空気圧アクチ
ュエータに適用した場合について示しており、図５と同
じ部分には同一番号を付している。本形態による空気圧
アクチュエータ用サーボ回路では、シリンダ給気系１７
ａ、１７ｂにそれぞれ、２台のサーボ弁１８ａ、２８
ａ、１８ｂ、２８ｂを備えた点に特徴を有する。これら
の２台のサーボ弁は、スライダ１２の加速区間及び最大
速度に対応した異なる最大弁開度を有する。ここでは、
サーボ弁１８ａ、１８ｂは、速度制御用の小容量のもの
を用い、サーボ弁２８ａ、２８ｂは、加減速用の大容量
のサーボ弁を用いるようにしている。
形態について説明する。本形態は、図５の空気圧アクチ
ュエータに適用した場合について示しており、図５と同
じ部分には同一番号を付している。本形態による空気圧
アクチュエータ用サーボ回路では、シリンダ給気系１７
ａ、１７ｂにそれぞれ、２台のサーボ弁１８ａ、２８
ａ、１８ｂ、２８ｂを備えた点に特徴を有する。これら
の２台のサーボ弁は、スライダ１２の加速区間及び最大
速度に対応した異なる最大弁開度を有する。ここでは、
サーボ弁１８ａ、１８ｂは、速度制御用の小容量のもの
を用い、サーボ弁２８ａ、２８ｂは、加減速用の大容量
のサーボ弁を用いるようにしている。
【００１２】スライダ１２には位置検出器２１が設けら
れている。制御装置２０は、位置検出器２１からの位置
検出信号と位置指令値とを受け、あらかじめ定められた
動作パターンに応じて４台のサーボ弁１８ａ、２８ａ、
１８ｂ、２８ｂの動作タイミングを制御すると共に、開
度指令値を出力する。サーボ弁１８ａ、２８ａ、１８
ｂ、２８ｂへの制御信号は、バルブアンプ２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ、２２ｄを介して与えられる。
れている。制御装置２０は、位置検出器２１からの位置
検出信号と位置指令値とを受け、あらかじめ定められた
動作パターンに応じて４台のサーボ弁１８ａ、２８ａ、
１８ｂ、２８ｂの動作タイミングを制御すると共に、開
度指令値を出力する。サーボ弁１８ａ、２８ａ、１８
ｂ、２８ｂへの制御信号は、バルブアンプ２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ、２２ｄを介して与えられる。
【００１３】このようなサーボ回路において、ジャーク
（加速度微分）等の動作パターンを設定した場合の応答
シミュレーション結果を図２に示す。図２（ａ）は、サ
ーボ弁の有効断面積Ｓｅと時間の関係を、図２（ｂ）
は、スライダ１２の加速度ａと時間の関係を、図２
（ｃ）はスライダ１２の位置ｘと時間の関係を、図２
（ｄ）は、スライダ１２の速度Ｖと時間の関係を示す。
（加速度微分）等の動作パターンを設定した場合の応答
シミュレーション結果を図２に示す。図２（ａ）は、サ
ーボ弁の有効断面積Ｓｅと時間の関係を、図２（ｂ）
は、スライダ１２の加速度ａと時間の関係を、図２
（ｃ）はスライダ１２の位置ｘと時間の関係を、図２
（ｄ）は、スライダ１２の速度Ｖと時間の関係を示す。
【００１４】図２のシミュレーション結果から、 サーボ弁の最大開度は加減速区間で最大となる。
【００１５】スライダ１２の等（定）速区間のサーボ
弁の開度は、加減速区間に比較して非常に小さい、こと
がわかる。その理由は、加減速区間では、設定値に加速
あるいは減速するまで、シリンダ室内の圧力を上昇ある
いは低下させるため、大量の圧縮空気を短時間で供給あ
るいは排気する必要があり、これに応じたサーボ弁開度
が要求されるためである。
弁の開度は、加減速区間に比較して非常に小さい、こと
がわかる。その理由は、加減速区間では、設定値に加速
あるいは減速するまで、シリンダ室内の圧力を上昇ある
いは低下させるため、大量の圧縮空気を短時間で供給あ
るいは排気する必要があり、これに応じたサーボ弁開度
が要求されるためである。
【００１６】サーボ系の応答を高速化しようとすれば、
この傾向は更に顕著になる。
この傾向は更に顕著になる。
【００１７】また、等速区間での最高速度時におけるサ
ーボ弁の開度は前述の通り、加減速時の開度より非常に
小さいため、図５のようにサーボ弁を各シリンダ給気系
に１台接続した構成では、速度分解能が劣化することに
なる。
ーボ弁の開度は前述の通り、加減速時の開度より非常に
小さいため、図５のようにサーボ弁を各シリンダ給気系
に１台接続した構成では、速度分解能が劣化することに
なる。
【００１８】例えば、図５の構成において、加速時に必
要なバルブ開度を１００％、最高速度時の開度を１０％
とする。また、バルブの流量精度を０．１％とすると、
速度分解能は１％となる。
要なバルブ開度を１００％、最高速度時の開度を１０％
とする。また、バルブの流量精度を０．１％とすると、
速度分解能は１％となる。
【００１９】図２（ｂ）において、区間（１）は加速区
間、区間（２）は等速区間、区間（３）は減速区間であ
る。この時、区間（１）、（３）では、大容量のサーボ
弁２８ａあるいは２８ｂを制御装置２０が選択し、制御
偏差に応じた弁開度指令を出力する。この時、速度制御
用の小容量のサーボ弁１８ａあるいは１８ｂは、開度が
０となるように制御される。
間、区間（２）は等速区間、区間（３）は減速区間であ
る。この時、区間（１）、（３）では、大容量のサーボ
弁２８ａあるいは２８ｂを制御装置２０が選択し、制御
偏差に応じた弁開度指令を出力する。この時、速度制御
用の小容量のサーボ弁１８ａあるいは１８ｂは、開度が
０となるように制御される。
【００２０】区間（２）の等速区間では、制御装置２０
は、逆に速度制御用の小容量のサーボ弁１８ａあるいは
１８ｂでのみスライダ１２の移動を制御し、加速用の大
容量のサーボ弁２８ａあるいは２８ｂは開度が０となる
ように制御する。なお、これは一例であり、他の制御形
態もあり得る。
は、逆に速度制御用の小容量のサーボ弁１８ａあるいは
１８ｂでのみスライダ１２の移動を制御し、加速用の大
容量のサーボ弁２８ａあるいは２８ｂは開度が０となる
ように制御する。なお、これは一例であり、他の制御形
態もあり得る。
【００２１】次に、図３を参照して、本発明によるサー
ボ回路が適用される空気圧アクチュエータ１０の具体例
について説明する。この例では、ガイド軸１１として断
面四角形状の軸体を用い、スライダ１２もガイド軸１１
を挿通可能な断面四角形状の内部空間を持つ断面四角形
状にされている。特に、スライダ１２の内壁とガイド軸
１１の外周面との間の隙間はわずかである。また、ガイ
ド軸１１の中央部に近い領域において圧力室を形成する
ことができるように、ここではガイド軸１１を細くして
いる。この例では、圧力室を２つのシリンダ室１６ａ、
１６ｂに区画するために、スライダ１２の内壁に、ガイ
ド軸１１に沿ってスライド可能な隔壁１３を固定してい
る。なお、隔壁１３は、図１の例のようにガイド軸１１
側に固定されていても良い。
ボ回路が適用される空気圧アクチュエータ１０の具体例
について説明する。この例では、ガイド軸１１として断
面四角形状の軸体を用い、スライダ１２もガイド軸１１
を挿通可能な断面四角形状の内部空間を持つ断面四角形
状にされている。特に、スライダ１２の内壁とガイド軸
１１の外周面との間の隙間はわずかである。また、ガイ
ド軸１１の中央部に近い領域において圧力室を形成する
ことができるように、ここではガイド軸１１を細くして
いる。この例では、圧力室を２つのシリンダ室１６ａ、
１６ｂに区画するために、スライダ１２の内壁に、ガイ
ド軸１１に沿ってスライド可能な隔壁１３を固定してい
る。なお、隔壁１３は、図１の例のようにガイド軸１１
側に固定されていても良い。
【００２２】以下では、２つに区画されたシリンダ室１
６ａ、１６ｂのうち、シリンダ室１６ａ側の構造につい
て説明する。シリンダ室１６ｂ側もまったく同じ構造で
ある。
６ａ、１６ｂのうち、シリンダ室１６ａ側の構造につい
て説明する。シリンダ室１６ｂ側もまったく同じ構造で
ある。
【００２３】シリンダ室１６ａに圧縮空気を出入り可能
にするために、ガイド軸１１内の中心にその端部から中
央部に向けて空気通路１１−１を設けている。この空気
通路１１−１は、シリンダ室１６ａに近い部分で複数に
分岐されてシリンダ室１６ａに連通しており、シリンダ
室１６ａ内の圧力分布が均一になるようにしている。ガ
イド軸１１の端部における空気通路１１−１には、空気
配管が接続され、更に、図１で説明した２つのサーボ弁
が備えられる。スライダ１２の最大ストロークは、シリ
ンダ室１６ａ、１６ｂの軸方向寸法により決まる。
にするために、ガイド軸１１内の中心にその端部から中
央部に向けて空気通路１１−１を設けている。この空気
通路１１−１は、シリンダ室１６ａに近い部分で複数に
分岐されてシリンダ室１６ａに連通しており、シリンダ
室１６ａ内の圧力分布が均一になるようにしている。ガ
イド軸１１の端部における空気通路１１−１には、空気
配管が接続され、更に、図１で説明した２つのサーボ弁
が備えられる。スライダ１２の最大ストロークは、シリ
ンダ室１６ａ、１６ｂの軸方向寸法により決まる。
【００２４】図４をも参照して、シリンダ室１６ａに近
いガイド軸１１の周囲にはまた、静圧空気軸受１４が設
けられ、静圧空気軸受１４の両側に排気部１９−１、１
９−２が設けられる。静圧空気軸受１４は、ガイド軸１
１の断面形状が矩形状であるので、その４つの面に設け
られる。静圧空気軸受は良く知られているので、詳しい
説明は省略する。排気部１９−１、１９−２は、シリン
ダ室１６ａからの漏れ空気、静圧空気軸受１４からの空
気を排気するためのものであり、排気を容易にするため
にガイド軸１１の周囲に溝を形成し、この溝を通して排
気を行うようにしている。ガイド軸１１には更に、その
軸方向に関して静圧空気軸受１４よりも外側の位置に真
空排気部１９−３が設けられる。
いガイド軸１１の周囲にはまた、静圧空気軸受１４が設
けられ、静圧空気軸受１４の両側に排気部１９−１、１
９−２が設けられる。静圧空気軸受１４は、ガイド軸１
１の断面形状が矩形状であるので、その４つの面に設け
られる。静圧空気軸受は良く知られているので、詳しい
説明は省略する。排気部１９−１、１９−２は、シリン
ダ室１６ａからの漏れ空気、静圧空気軸受１４からの空
気を排気するためのものであり、排気を容易にするため
にガイド軸１１の周囲に溝を形成し、この溝を通して排
気を行うようにしている。ガイド軸１１には更に、その
軸方向に関して静圧空気軸受１４よりも外側の位置に真
空排気部１９−３が設けられる。
【００２５】真空排気部１９−３を備えるのは、本空気
圧アクチュエータが、図３に一点鎖線で示すように、真
空チャンバ１内で使用される場合を考慮してのことであ
り、この真空排気部１９−３も排気を容易にするため
に、ガイド軸１１の周囲に溝を形成し、この溝を通して
真空引きを行うようにしている。
圧アクチュエータが、図３に一点鎖線で示すように、真
空チャンバ１内で使用される場合を考慮してのことであ
り、この真空排気部１９−３も排気を容易にするため
に、ガイド軸１１の周囲に溝を形成し、この溝を通して
真空引きを行うようにしている。
【００２６】静圧空気軸受１４に圧縮空気を供給するた
めに、ガイド軸１１内にその端部から静圧空気軸受１４
に至る複数の空気通路１１−２を設けている。ガイド軸
１１内にはまた、その端部から排気部１９−１、１９−
２の溝に至る複数の排気通路１１−３を設けている。ガ
イド軸１１内には更に、その端部から真空排気部１９−
３の溝に至る排気通路１１−４を設けている。この排気
通路１１−４は、真空排気部１９−３の溝に、ガイド軸
１１の４つの面毎に穴を設け、それぞれの穴に連通する
ようにされるのが望ましい。なお、図４では、便宜上、
ガイド軸１１に設けられた複数種類の通路をすべて実線
で示しているが、これらの通路は、ガイド軸１１内の周
方向に関して異なった位置に設けられることは言うまで
もない。
めに、ガイド軸１１内にその端部から静圧空気軸受１４
に至る複数の空気通路１１−２を設けている。ガイド軸
１１内にはまた、その端部から排気部１９−１、１９−
２の溝に至る複数の排気通路１１−３を設けている。ガ
イド軸１１内には更に、その端部から真空排気部１９−
３の溝に至る排気通路１１−４を設けている。この排気
通路１１−４は、真空排気部１９−３の溝に、ガイド軸
１１の４つの面毎に穴を設け、それぞれの穴に連通する
ようにされるのが望ましい。なお、図４では、便宜上、
ガイド軸１１に設けられた複数種類の通路をすべて実線
で示しているが、これらの通路は、ガイド軸１１内の周
方向に関して異なった位置に設けられることは言うまで
もない。
【００２７】ガイド軸１１の端部における複数の空気通
路１１−２には空気配管が接続され、更に圧縮空気供給
源が備えられる。同様に、ガイド軸１１の端部における
複数の排気通路１１−３には空気配管が接続され、更に
排気用のポンプが備えられる。ガイド軸１１の端部にお
ける排気通路１１−４には空気配管が接続され、更に真
空引き用のポンプが備えられる。
路１１−２には空気配管が接続され、更に圧縮空気供給
源が備えられる。同様に、ガイド軸１１の端部における
複数の排気通路１１−３には空気配管が接続され、更に
排気用のポンプが備えられる。ガイド軸１１の端部にお
ける排気通路１１−４には空気配管が接続され、更に真
空引き用のポンプが備えられる。
【００２８】なお、本空気圧アクチュエータが真空チャ
ンバ内に設けられる場合、ガイド軸１１の両端部は、図
３に示されるように、真空チャンバ１の側壁において支
持されるように側壁を貫通している。したがって、ガイ
ド軸１１の両端部における空気配管の接続は、真空チャ
ンバ１の外で行われる。
ンバ内に設けられる場合、ガイド軸１１の両端部は、図
３に示されるように、真空チャンバ１の側壁において支
持されるように側壁を貫通している。したがって、ガイ
ド軸１１の両端部における空気配管の接続は、真空チャ
ンバ１の外で行われる。
【００２９】なお、本空気圧アクチュエータが、電子ビ
ーム露光装置における真空チャンバのような高真空下で
使用される場合、電子ビーム軌道を制御する磁場に影響
を与えないようにするために、各構成要素の材料は、ア
ルミナセラミクスやベリリウム銅などの非磁性材料が使
用される。
ーム露光装置における真空チャンバのような高真空下で
使用される場合、電子ビーム軌道を制御する磁場に影響
を与えないようにするために、各構成要素の材料は、ア
ルミナセラミクスやベリリウム銅などの非磁性材料が使
用される。
【００３０】また、上記の形態では、最大弁開度の異な
るサーボ弁を２つ使用する場合について説明したが、例
えば速度の異なる等速区間がある時には、３つ以上のサ
ーボ弁が用いられる場合もあり得る。
るサーボ弁を２つ使用する場合について説明したが、例
えば速度の異なる等速区間がある時には、３つ以上のサ
ーボ弁が用いられる場合もあり得る。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、スライダの最大加速、
最大速度仕様に合わせたバルブ開度が選択でき、速度制
御性能は、図５の構成例では、最大加速時開度に対する
比率で決定されていたのが、独立でその制御性能を向上
させることが可能となる。
最大速度仕様に合わせたバルブ開度が選択でき、速度制
御性能は、図５の構成例では、最大加速時開度に対する
比率で決定されていたのが、独立でその制御性能を向上
させることが可能となる。
【図１】本発明による空気圧アクチュエータ用サーボ回
路の構成を示した図である。
路の構成を示した図である。
【図２】図１に使用されているサーボ弁のシミュレーシ
ョン結果を示した特性図である。
ョン結果を示した特性図である。
【図３】本発明が適用される空気圧アクチュエータの具
体例を示した断面図である。
体例を示した断面図である。
【図４】図３における静圧空気軸受部、排気部、及び真
空排気部とそれらを空気配管と接続するためにガイド軸
に設けられる通路を拡大して示した断面図である。
空排気部とそれらを空気配管と接続するためにガイド軸
に設けられる通路を拡大して示した断面図である。
【図５】本発明者らにより提案されている空気圧アクチ
ュエータの基本構成例を示した断面図である。
ュエータの基本構成例を示した断面図である。
１ 真空チャンバ １０ アクチュエータ １１ ガイド軸 １２ スライダ １３ 隔壁 １４ 静圧空気軸受 １６ａ、１６ｂ シリンダ室 １８ａ、１８ｂ、２８ａ、２８ｂ サーボ弁 １９−１、１９−２ 排気部 １９−３ 真空排気部
Claims (4)
- 【請求項１】 一軸方向に延びるガイド軸とこれに沿っ
て移動可能なスライダとを含むアクチュエータにおい
て、 該アクチュエータは、前記ガイド軸の周囲と前記スライ
ダとの間に圧力室を形成すると共に、該圧力室を軸方向
に関して２つのシリンダ室に区画する隔壁を前記スライ
ダ、前記ガイド軸の一方に設け、２つに区画されたシリ
ンダ室にそれぞれ、圧縮空気を出入り可能にすることに
より構成されている空気圧アクチュエータであり、 前記２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ前記圧縮空
気を供給するための給気系が備えられ、該給気系にはそ
れぞれ最大弁開度の異なる複数のサーボ弁が設けられ、 前記スライダの位置を検出するための位置検出器と、 該位置検出器の検出結果と位置指令値とを受け、前記ス
ライダの加減速区間、等速区間に応じて前記複数のサー
ボ弁の選択を行うと共に、選択したサーボ弁の弁開度を
制御する制御装置とを備えたことを特徴とする空気圧ア
クチュエータ用サーボ回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の空気圧アクチュエータ用
サーボ回路において、前記最大弁開度の異なる複数のサ
ーボ弁は、大容量と小容量の２つのサーボ弁であること
を特徴とする空気圧アクチュエータ用サーボ回路。 - 【請求項３】 請求項２記載の空気圧アクチュエータ用
サーボ回路において、前記制御装置は、前記加減速区間
では、前記大容量のサーボ弁を選択して、制御偏差に応
じた弁開度指令を出力すると共に、前記小容量のサーボ
弁は、弁開度が０となるように制御し、前記等速区間で
は、前記小容量のサーボ弁でのみ前記スライダの移動を
制御し、前記大容量のサーボ弁は弁開度が０となるよう
に制御することを特徴とする空気圧アクチュエータ用サ
ーボ回路。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の空気圧
アクチュエータ用サーボ回路において、前記２つに区画
されたシリンダ室にそれぞれ、圧縮空気を出入り可能に
するために、前記ガイド軸内に両端部からそれぞれのシ
リンダ室に至る空気通路が設けられると共に、該ガイド
軸の両端部にそれぞれ配管接続用の接続部が設けられて
いることを特徴とする空気圧アクチュエータ用サーボ回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085051A JP2001271801A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 空気圧アクチュエータ用サーボ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085051A JP2001271801A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 空気圧アクチュエータ用サーボ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001271801A true JP2001271801A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18601439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000085051A Withdrawn JP2001271801A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 空気圧アクチュエータ用サーボ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001271801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013129398A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 三菱重工業株式会社 | 燃料噴射ポンプの噴射タイミング調整制御システムおよび内燃機関 |
| JP2016038372A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | コリアテスティング カンパニー リミテッドＫＯＲＥＡＴＥＳＴＩＮＧ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ |
| CN110500339A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-26 | 南京理工大学 | 一种电液伺服系统加性故障检测方法 |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000085051A patent/JP2001271801A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9732772B2 (en) | 2014-08-08 | 2017-08-15 | Koreatesting Co., Ltd. | Hybrid servo actuator for crash test |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070605 |