JP2002372004A - 流体機器速度制御方法および装置 - Google Patents
流体機器速度制御方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】アクチュエータの作用下にストローク終端での
クショッン機構に対する衝撃力を緩和して、該アクチュ
エータの耐久性の向上を図るとともに圧力流体の消費を
抑える。 【解決手段】シリンダ１２の室１２ａ、１２ｂは、それ
ぞれが第１および第２給排手段１５、１７に連通する。
第１給排手段１５が圧力流体供給源１６に接続し、第２
給排手段１７が減圧弁１９を介して圧力流体供給源１６
に接続し、且つ圧力流体供給源１６に連通される第３給
排手段１８に接続する。シリンダ１２の室１２ａ、１２
ｂに作用する加圧、減圧および排気は第１乃至第３給排
手段１５、１７、１８の作動により行われ、該第１乃至
第３給排手段１５、１７、１８の制御は制御回路２０の
オン−オフ信号により制御される。さらに、シリンダ１
２の作動条件が制御回路２０に信号を送給する設定スイ
ッチ２１に設定される。
クショッン機構に対する衝撃力を緩和して、該アクチュ
エータの耐久性の向上を図るとともに圧力流体の消費を
抑える。 【解決手段】シリンダ１２の室１２ａ、１２ｂは、それ
ぞれが第１および第２給排手段１５、１７に連通する。
第１給排手段１５が圧力流体供給源１６に接続し、第２
給排手段１７が減圧弁１９を介して圧力流体供給源１６
に接続し、且つ圧力流体供給源１６に連通される第３給
排手段１８に接続する。シリンダ１２の室１２ａ、１２
ｂに作用する加圧、減圧および排気は第１乃至第３給排
手段１５、１７、１８の作動により行われ、該第１乃至
第３給排手段１５、１７、１８の制御は制御回路２０の
オン−オフ信号により制御される。さらに、シリンダ１
２の作動条件が制御回路２０に信号を送給する設定スイ
ッチ２１に設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流体機器速度制御方
法および装置に関し、一層詳細には、圧力流体によって
作動するアクチュエータにおいて、サイクルタイムの短
縮を図るとともにピストン運動時に発生する衝撃力を緩
和してクッション機構への負荷を軽減することにより、
機械的寿命を向上させることを可能にした流体機器速度
制御方法および装置に関する。
法および装置に関し、一層詳細には、圧力流体によって
作動するアクチュエータにおいて、サイクルタイムの短
縮を図るとともにピストン運動時に発生する衝撃力を緩
和してクッション機構への負荷を軽減することにより、
機械的寿命を向上させることを可能にした流体機器速度
制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、流体機器、特に、シリンダ等のア
クチュエータの速度を制御するメータアウト回路では、
図４に示すように、シリンダ２に画成されたロッド側の
室４ａおよびヘッド側の室４ｂのそれぞれに連通する流
量制御弁６ａ、６ｂと、これらの流量制御弁６ａ、６ｂ
に接続された方向切換弁８とを備え、該方向切換弁８の
切換動作によって、シリンダ２のピストン９の移動方向
を切り換えている。
クチュエータの速度を制御するメータアウト回路では、
図４に示すように、シリンダ２に画成されたロッド側の
室４ａおよびヘッド側の室４ｂのそれぞれに連通する流
量制御弁６ａ、６ｂと、これらの流量制御弁６ａ、６ｂ
に接続された方向切換弁８とを備え、該方向切換弁８の
切換動作によって、シリンダ２のピストン９の移動方向
を切り換えている。
【０００３】一方、前記流量制御弁６ａ、６ｂによって
ロッド側の室４ａおよびヘッド側の室４ｂから排気され
る圧力流体の流量を調整することにより、シリンダ２の
移動速度が制御される。
ロッド側の室４ａおよびヘッド側の室４ｂから排気され
る圧力流体の流量を調整することにより、シリンダ２の
移動速度が制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示されるシリンダ２において、例えば、ヘッド側の室４
ｂを上方に、ロッド側の室４ａを下方に配置して、ピス
トン９を高速で下降させるときに、メータアウト制御回
路においては、方向切換弁８の切換動作後にロッド側の
室４ａの圧力流体が流量制御弁６ａを介して排気を開始
するまでに時間を要し、ピストン９の初速の立ち上がり
が緩やかとなる。さらに、ピストン９が動き始めると、
シリンダチューブ７とピストン９との間に発生する摺動
抵抗の軽減により、ピストン９がストローク端近傍にお
いて最高速を持続し、シリンダ２におけるヘッド側の室
４ｂとロッド側の室４ａ間の圧力流体の差圧も大きくな
り、ピストン９の運動エネルギーに加え推力エネルギー
も増大するという不具合がある。従って、ロッド側にク
ッション機構を設けると、運動エネルギーと推力エネル
ギーとによって発生する衝撃力により該クッション機構
の負担が増大してアクチュエータの寿命が短くなる要因
となっていた。
示されるシリンダ２において、例えば、ヘッド側の室４
ｂを上方に、ロッド側の室４ａを下方に配置して、ピス
トン９を高速で下降させるときに、メータアウト制御回
路においては、方向切換弁８の切換動作後にロッド側の
室４ａの圧力流体が流量制御弁６ａを介して排気を開始
するまでに時間を要し、ピストン９の初速の立ち上がり
が緩やかとなる。さらに、ピストン９が動き始めると、
シリンダチューブ７とピストン９との間に発生する摺動
抵抗の軽減により、ピストン９がストローク端近傍にお
いて最高速を持続し、シリンダ２におけるヘッド側の室
４ｂとロッド側の室４ａ間の圧力流体の差圧も大きくな
り、ピストン９の運動エネルギーに加え推力エネルギー
も増大するという不具合がある。従って、ロッド側にク
ッション機構を設けると、運動エネルギーと推力エネル
ギーとによって発生する衝撃力により該クッション機構
の負担が増大してアクチュエータの寿命が短くなる要因
となっていた。
【０００５】本発明は前記の不都合を克服するためにな
されたもので、アクチュエータの作用下におけるストロ
ーク終端でのクッション機構に対する衝撃力を緩和する
ことにより、該アクチュエータの寿命を長くし、しかも
エネルギーの消費量を低減することが可能な流体機器速
度制御方法および装置を提供することを目的とする。
されたもので、アクチュエータの作用下におけるストロ
ーク終端でのクッション機構に対する衝撃力を緩和する
ことにより、該アクチュエータの寿命を長くし、しかも
エネルギーの消費量を低減することが可能な流体機器速
度制御方法および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】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、圧力流体を用いて移動子を移動させる
流体機器速度制御方法において、アクチュエータの一組
のポートのそれぞれに設けた給排手段により前記アクチ
ュエータに加圧または排気を作用させ、前記給排手段に
供給される圧力流体供給源からの圧力流体と、該給排手
段のいずれか一方に併設される減圧弁により減圧して供
給される圧力流体供給源からの圧力流体とを選択手段で
選択して前記アクチュエータに作用させることにより、
前記アクチュエータの内部圧力を調整して移動子の移動
速度を制御することを特徴とする。
めに、本発明は、圧力流体を用いて移動子を移動させる
流体機器速度制御方法において、アクチュエータの一組
のポートのそれぞれに設けた給排手段により前記アクチ
ュエータに加圧または排気を作用させ、前記給排手段に
供給される圧力流体供給源からの圧力流体と、該給排手
段のいずれか一方に併設される減圧弁により減圧して供
給される圧力流体供給源からの圧力流体とを選択手段で
選択して前記アクチュエータに作用させることにより、
前記アクチュエータの内部圧力を調整して移動子の移動
速度を制御することを特徴とする。
【０００７】さらに、本発明は、圧力流体を用いて移動
子を移動させる流体機器速度制御方法において、アクチ
ュエータの一組のポートのそれぞれに設けた給排手段に
より前記アクチュエータに加圧または排気を作用させ、
前記給排手段のいずれか一方に併設される第１の減圧弁
で減圧して供給される圧力流体供給源からの圧力流体
と、該第１の減圧弁を併設する前記給排手段に接続され
る第２の減圧弁で減圧して供給される圧力流体供給源か
らの圧力流体を選択手段で選択して前記アクチュエータ
に作用させることにより、前記アクチュエータの内部圧
力を調整して移動子の移動速度を制御することを特徴と
する。
子を移動させる流体機器速度制御方法において、アクチ
ュエータの一組のポートのそれぞれに設けた給排手段に
より前記アクチュエータに加圧または排気を作用させ、
前記給排手段のいずれか一方に併設される第１の減圧弁
で減圧して供給される圧力流体供給源からの圧力流体
と、該第１の減圧弁を併設する前記給排手段に接続され
る第２の減圧弁で減圧して供給される圧力流体供給源か
らの圧力流体を選択手段で選択して前記アクチュエータ
に作用させることにより、前記アクチュエータの内部圧
力を調整して移動子の移動速度を制御することを特徴と
する。
【０００８】さらに、本発明は、アクチュエータと、前
記アクチュエータに接続され圧力流体供給源からの圧力
流体を供給または排気する一組の給排手段と、前記一組
の給排手段のいずれか一方に併設され前記圧力流体供給
源からの圧力流体の圧力を減圧する減圧弁と、前記給排
手段または前記減圧弁より供給される前記圧力流体供給
源からの圧力流体を選択する選択手段と、前記アクチュ
エータの作動条件を設定する設定スイッチと、前記アク
チュエータの内部圧力を制御する制御回路とを備え前記
制御回路は、前記給排手段および前記選択手段のオン−
オフ信号を制御することにより加圧または減圧された圧
力流体で前記アクチュエータの内部圧力を制御すること
を特徴とする。
記アクチュエータに接続され圧力流体供給源からの圧力
流体を供給または排気する一組の給排手段と、前記一組
の給排手段のいずれか一方に併設され前記圧力流体供給
源からの圧力流体の圧力を減圧する減圧弁と、前記給排
手段または前記減圧弁より供給される前記圧力流体供給
源からの圧力流体を選択する選択手段と、前記アクチュ
エータの作動条件を設定する設定スイッチと、前記アク
チュエータの内部圧力を制御する制御回路とを備え前記
制御回路は、前記給排手段および前記選択手段のオン−
オフ信号を制御することにより加圧または減圧された圧
力流体で前記アクチュエータの内部圧力を制御すること
を特徴とする。
【０００９】また、本発明は、アクチュエータと、前記
アクチュエータに接続され圧力流体供給源からの圧力流
体を供給または排気する給排手段と、前記給排手段のい
ずれか一方に併設され前記圧力流体供給源からの圧力流
体の圧力を減圧する第１の減圧弁と、前記第１の減圧弁
を併設する前記給排手段に接続され前記圧力流体供給源
からの圧力流体の圧力流体の圧力を減圧する第２の減圧
弁と、前記第１または第２の減圧弁により減圧される前
記圧力流体を選択する選択手段と、前記アクチュエータ
の作動条件を設定する設定スイッチと、前記アクチュエ
ータの内部圧力を制御する制御回路とを備え前記制御回
路は、前記給排手段および前記選択手段のオン−オフ信
号を制御することにより加圧または減圧された圧力流体
で前記アクチュエータの内部圧力を制御することを特徴
とする。
アクチュエータに接続され圧力流体供給源からの圧力流
体を供給または排気する給排手段と、前記給排手段のい
ずれか一方に併設され前記圧力流体供給源からの圧力流
体の圧力を減圧する第１の減圧弁と、前記第１の減圧弁
を併設する前記給排手段に接続され前記圧力流体供給源
からの圧力流体の圧力流体の圧力を減圧する第２の減圧
弁と、前記第１または第２の減圧弁により減圧される前
記圧力流体を選択する選択手段と、前記アクチュエータ
の作動条件を設定する設定スイッチと、前記アクチュエ
ータの内部圧力を制御する制御回路とを備え前記制御回
路は、前記給排手段および前記選択手段のオン−オフ信
号を制御することにより加圧または減圧された圧力流体
で前記アクチュエータの内部圧力を制御することを特徴
とする。
【００１０】本発明によれば、アクチュエータの一組の
ポートのそれぞれに給排手段を接続するとともに、該一
組の両ポートのいずれか一方に少なくとも１つの給排手
段と減圧弁とを併設してアクチュエータに通常加圧、排
気および減圧された圧力流体での加圧を作用させること
により、初速の立ち上がりを急峻にし、ストローク途中
で速度を減少させて推力を低下させ、ストローク終端に
おける衝撃力を緩和する。従って、クッション機構の負
担を軽減する。このため、サイクルタイムが短縮すると
ともに、省エネルギー化が促進される。これにより、ク
ッション機構の長寿命化が達成され、結局、アクチュエ
ータの機械的耐久性を向上させることができる。
ポートのそれぞれに給排手段を接続するとともに、該一
組の両ポートのいずれか一方に少なくとも１つの給排手
段と減圧弁とを併設してアクチュエータに通常加圧、排
気および減圧された圧力流体での加圧を作用させること
により、初速の立ち上がりを急峻にし、ストローク途中
で速度を減少させて推力を低下させ、ストローク終端に
おける衝撃力を緩和する。従って、クッション機構の負
担を軽減する。このため、サイクルタイムが短縮すると
ともに、省エネルギー化が促進される。これにより、ク
ッション機構の長寿命化が達成され、結局、アクチュエ
ータの機械的耐久性を向上させることができる。
【００１１】この場合、アクチュエータはロッドを有す
るシリンダまたはロッドレスシリンダであり、給排手段
が前記シリンダの一方および他方の室にそれぞれ連通さ
れるとともに、該一方および他方の室のいずれか一方に
選択手段が併設されると、ストローク途中での推力が下
がるため、圧力流体供給源の圧縮空気の消費量が少なく
なり、好適である。
るシリンダまたはロッドレスシリンダであり、給排手段
が前記シリンダの一方および他方の室にそれぞれ連通さ
れるとともに、該一方および他方の室のいずれか一方に
選択手段が併設されると、ストローク途中での推力が下
がるため、圧力流体供給源の圧縮空気の消費量が少なく
なり、好適である。
【００１２】さらに、前記給排手段および選択手段はそ
れぞれ供給用、排気用の三方向切換用電磁弁であると、
回路の調整が容易であり、より好適である。
れぞれ供給用、排気用の三方向切換用電磁弁であると、
回路の調整が容易であり、より好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係る流体機器速度制御方
法について、それを実施する装置との関係において、好
適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。
法について、それを実施する装置との関係において、好
適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。
【００１４】図１に本発明の実施の形態に係る流体機器
速度制御装置１０の回路構成を示す。図１において、参
照符号１２はアクチュエータ、すなわち、ここではロッ
ドを有するシリンダを示し、該シリンダ１２は、図１に
おいて、ヘッド側の室１２ａが上方に、ロッド側の室１
２ｂが下方に配置され、前記シリンダ１２のピストン１
３は図１に示される一点鎖線の所定位置まで上下動が可
能である。シリンダ１２のヘッド側の室１２ａには、該
シリンダ１２に対し、圧力流体、好ましくは圧縮空気を
供給、排気するための三方向切換用電磁弁からなる第１
給排手段１５が接続され、該第１給排手段１５がオン状
態のとき、圧力流体供給源１６から供給される圧縮空気
を前記室１２ａに供給し、前記第１給排手段１５がオフ
状態のとき、前記室１２ａ内に残存する圧縮空気を排気
する。
速度制御装置１０の回路構成を示す。図１において、参
照符号１２はアクチュエータ、すなわち、ここではロッ
ドを有するシリンダを示し、該シリンダ１２は、図１に
おいて、ヘッド側の室１２ａが上方に、ロッド側の室１
２ｂが下方に配置され、前記シリンダ１２のピストン１
３は図１に示される一点鎖線の所定位置まで上下動が可
能である。シリンダ１２のヘッド側の室１２ａには、該
シリンダ１２に対し、圧力流体、好ましくは圧縮空気を
供給、排気するための三方向切換用電磁弁からなる第１
給排手段１５が接続され、該第１給排手段１５がオン状
態のとき、圧力流体供給源１６から供給される圧縮空気
を前記室１２ａに供給し、前記第１給排手段１５がオフ
状態のとき、前記室１２ａ内に残存する圧縮空気を排気
する。
【００１５】三方向切換用電磁弁である第２給排手段１
７は、シリンダ１２のロッド側の室１２ｂに接続され、
該第２給排手段１７がオン状態のとき、減圧弁１９を介
して圧力流体供給源１６から供給される圧縮空気を前記
室１２ｂに供給し、前記第２給排手段１７がオフ状態の
とき、前記室１２ｂ内に残存する圧縮空気を排気する。
三方向切換用電磁弁からなる第３給排手段１８は下流側
に位置する第２給排手段１７に接続され、圧力流体供給
源１６から供給される圧縮空気を前記第２給排手段１７
がオフ状態のときに第３給排手段１８の作用下に前記室
１２ｂに供給し、ピストン１３に背圧を付与して前記ピ
ストン１３の往行程（図１中、矢印Ｘ方向の行程）の速
度を減速させる。この場合、第２給排手段１７は、オン
−オフ状態において第３給排手段１８または減圧弁１９
より供給される圧力流体供給源１６からの圧縮空気を選
択する機能を有する。前記減圧弁１９は下流側に位置す
る第２給排手段１７に接続され、圧力流体供給源１６か
らシリンダ１２の室１２ｂに供給される圧縮空気の圧力
を減圧してピストン１３の復行程（図１中、矢印Ｙ方向
の行程）の速度を減速してストローク終端近傍における
速度を調整する。
７は、シリンダ１２のロッド側の室１２ｂに接続され、
該第２給排手段１７がオン状態のとき、減圧弁１９を介
して圧力流体供給源１６から供給される圧縮空気を前記
室１２ｂに供給し、前記第２給排手段１７がオフ状態の
とき、前記室１２ｂ内に残存する圧縮空気を排気する。
三方向切換用電磁弁からなる第３給排手段１８は下流側
に位置する第２給排手段１７に接続され、圧力流体供給
源１６から供給される圧縮空気を前記第２給排手段１７
がオフ状態のときに第３給排手段１８の作用下に前記室
１２ｂに供給し、ピストン１３に背圧を付与して前記ピ
ストン１３の往行程（図１中、矢印Ｘ方向の行程）の速
度を減速させる。この場合、第２給排手段１７は、オン
−オフ状態において第３給排手段１８または減圧弁１９
より供給される圧力流体供給源１６からの圧縮空気を選
択する機能を有する。前記減圧弁１９は下流側に位置す
る第２給排手段１７に接続され、圧力流体供給源１６か
らシリンダ１２の室１２ｂに供給される圧縮空気の圧力
を減圧してピストン１３の復行程（図１中、矢印Ｙ方向
の行程）の速度を減速してストローク終端近傍における
速度を調整する。
【００１６】制御回路２０は、第１乃至第３給排手段１
５、１７、１８にオン−オフ信号を送給するとともに、
シリンダ１２の作動条件を設定する設定スイッチ２１の
信号を取込む機能を有する。スイッチボックス２２は、
流体機器速度制御装置１０の電源スイッチおよびシリン
ダ１２の往行程および復行程を切り換える自動入力スイ
ッチＡ、Ｂを備える。
５、１７、１８にオン−オフ信号を送給するとともに、
シリンダ１２の作動条件を設定する設定スイッチ２１の
信号を取込む機能を有する。スイッチボックス２２は、
流体機器速度制御装置１０の電源スイッチおよびシリン
ダ１２の往行程および復行程を切り換える自動入力スイ
ッチＡ、Ｂを備える。
【００１７】本発明の実施の形態に係る流体機器速度制
御装置１０は、基本的には以上のように構成されるもの
であり、次に図１、図２を参照してその動作および作用
効果について説明する。
御装置１０は、基本的には以上のように構成されるもの
であり、次に図１、図２を参照してその動作および作用
効果について説明する。
【００１８】図１に示されるシリンダ１２は、動作前の
初期状態、すなわち、ピストン１３が上昇限に保持さ
れ、第１給排手段１５はオフ状態になってシリンダ１２
のヘッド側の室１２ａ内の圧縮空気が管路２３、該第１
給排手段１５を経て管路２４より排気ポート３２より大
気中に排気される。一方、第２給排手段１７のオン状態
により圧力流体供給源１６から供給された圧縮空気は管
路２５、減圧弁１９、管路２６より第２給排手段１７を
介して管路２７よりシリンダ１２のロッド側の室１２ｂ
に供給される。この場合、シリンダ１２におけるヘッド
側の室１２ａの内部圧力Ｐ1は大気圧になり、ロッド側
の室１２ｂの内部圧力Ｐ2はピストン１３を上昇限で保
持することができる圧力値に維持される。なお、第３給
排手段１８はオフ状態に保持される（図２中、参
照）。
初期状態、すなわち、ピストン１３が上昇限に保持さ
れ、第１給排手段１５はオフ状態になってシリンダ１２
のヘッド側の室１２ａ内の圧縮空気が管路２３、該第１
給排手段１５を経て管路２４より排気ポート３２より大
気中に排気される。一方、第２給排手段１７のオン状態
により圧力流体供給源１６から供給された圧縮空気は管
路２５、減圧弁１９、管路２６より第２給排手段１７を
介して管路２７よりシリンダ１２のロッド側の室１２ｂ
に供給される。この場合、シリンダ１２におけるヘッド
側の室１２ａの内部圧力Ｐ1は大気圧になり、ロッド側
の室１２ｂの内部圧力Ｐ2はピストン１３を上昇限で保
持することができる圧力値に維持される。なお、第３給
排手段１８はオフ状態に保持される（図２中、参
照）。
【００１９】スイッチボックス２２における電源スイッ
チを投入した後、図１において、シリンダ１２を往行程
に変位させるために自動入力スイッチＡがオンされる
と、制御回路２０からの信号により第２給排手段１７は
オフ状態になり、シリンダ１２のヘッド側の室１２ａ内
の圧縮空気は管路２７、該第２給排手段１７および第３
給排手段１８を経て管路２９から排気ポート３２より大
気中に排気される。
チを投入した後、図１において、シリンダ１２を往行程
に変位させるために自動入力スイッチＡがオンされる
と、制御回路２０からの信号により第２給排手段１７は
オフ状態になり、シリンダ１２のヘッド側の室１２ａ内
の圧縮空気は管路２７、該第２給排手段１７および第３
給排手段１８を経て管路２９から排気ポート３２より大
気中に排気される。
【００２０】一方、第１給排手段１５のオン状態により
圧力流体供給源１６から供給された圧縮空気が管路３
０、該第１給排手段１５を介して管路２３からシリンダ
１２のヘッド側の室１２ａに供給される。このため、前
記室１２ａの内部圧力Ｐ1が図２に示されるように、急
激に上昇してシリンダ１２の静摩擦抵抗に打ち勝つと、
ピストン１３は図１において矢印Ｘ方向に動き出し、且
つ室１２ａの内部圧力Ｐ 1と室１２ｂの内部圧力Ｐ2の圧
力差が直ちに生じて該ピストン１３の初速の立ち上がり
が速くなる。前記ピストン１３が動き出すと同時に室１
２ｂの内部圧力Ｐ 2は室１２ａの内部圧力Ｐ1により圧縮
されて排気ポート３２より大気中に排気されるので、ピ
ストン１３の動き出す前の圧力値より若干低くなる（図
２中、参照）。
圧力流体供給源１６から供給された圧縮空気が管路３
０、該第１給排手段１５を介して管路２３からシリンダ
１２のヘッド側の室１２ａに供給される。このため、前
記室１２ａの内部圧力Ｐ1が図２に示されるように、急
激に上昇してシリンダ１２の静摩擦抵抗に打ち勝つと、
ピストン１３は図１において矢印Ｘ方向に動き出し、且
つ室１２ａの内部圧力Ｐ 1と室１２ｂの内部圧力Ｐ2の圧
力差が直ちに生じて該ピストン１３の初速の立ち上がり
が速くなる。前記ピストン１３が動き出すと同時に室１
２ｂの内部圧力Ｐ 2は室１２ａの内部圧力Ｐ1により圧縮
されて排気ポート３２より大気中に排気されるので、ピ
ストン１３の動き出す前の圧力値より若干低くなる（図
２中、参照）。
【００２１】ピストン１３の往行程のストローク途中に
おいて、第３給排手段１８がオン状態になると、圧力流
体供給源１６から供給された圧縮空気は管路３０、３
１、該第３給排手段１８および第２給排手段１７を介し
て管路２７よりシリンダ１２のロッド側の室１２ｂに供
給されピストン１３に背圧が付加されると、室１２ａ、
１２ｂのそれぞれに作用する内部圧力Ｐ1、Ｐ2により該
室１２ａ、１２ｂ間に発生する差圧力およびピストン１
３の慣性力によって、ピストン１３は減速する。ここ
で、シリンダ１２における室１２ａの内部圧力Ｐ1が下
降し、室１２ｂの内部圧力Ｐ2が上昇を開始する。
おいて、第３給排手段１８がオン状態になると、圧力流
体供給源１６から供給された圧縮空気は管路３０、３
１、該第３給排手段１８および第２給排手段１７を介し
て管路２７よりシリンダ１２のロッド側の室１２ｂに供
給されピストン１３に背圧が付加されると、室１２ａ、
１２ｂのそれぞれに作用する内部圧力Ｐ1、Ｐ2により該
室１２ａ、１２ｂ間に発生する差圧力およびピストン１
３の慣性力によって、ピストン１３は減速する。ここ
で、シリンダ１２における室１２ａの内部圧力Ｐ1が下
降し、室１２ｂの内部圧力Ｐ2が上昇を開始する。
【００２２】ピストン１３の減速により該ピストン１３
の推力、すなわち、前記室１２ａ、１２ｂ間に発生する
差圧力は減少し、該差圧力を確保した状態でピストン１
３がシリンダ１２に設けられているクッション機構（図
示せず）に係合すると、該ピストン１３と該クッション
機構との間で発生する緩衝力が背圧として作用し、前記
ピストン１３の推力は前記緩衝力によって緩和されて小
さくなり、最終的にピストン１３は前記クッション機構
に当接して往行程が終了し、図１に示される一点鎖線の
位置に確保される。この場合、ロッド側の室１２ａの内
部圧力Ｐ1は下降傾向から上昇に転じ、ヘッド側の室１
２ｂの内部圧力Ｐ2は急激に上昇を続ける（図２中、
参照）。
の推力、すなわち、前記室１２ａ、１２ｂ間に発生する
差圧力は減少し、該差圧力を確保した状態でピストン１
３がシリンダ１２に設けられているクッション機構（図
示せず）に係合すると、該ピストン１３と該クッション
機構との間で発生する緩衝力が背圧として作用し、前記
ピストン１３の推力は前記緩衝力によって緩和されて小
さくなり、最終的にピストン１３は前記クッション機構
に当接して往行程が終了し、図１に示される一点鎖線の
位置に確保される。この場合、ロッド側の室１２ａの内
部圧力Ｐ1は下降傾向から上昇に転じ、ヘッド側の室１
２ｂの内部圧力Ｐ2は急激に上昇を続ける（図２中、
参照）。
【００２３】シリンダ１２の往行程のストローク終端に
おいて、自動入力スイッチＡをオフにすると制御回路２
０からの信号により第１給排手段１５、第２給排手段１
７および第３給排手段１８がオフ状態になる。このた
め、ヘッド側の室１２ａ内の圧縮空気は、管路２３、第
１給排手段１５を介して管路２４から排気ポート３２よ
り大気中に排気され、一方、ロッド側の室１２ｂ内の圧
縮空気は、管路２７、第２給排手段１７および第３給排
手段１８を経て管路２９から排気ポート３２より大気中
に排気される。このため、シリンダ１２におけるヘッド
側の室１２ａの内部圧力Ｐ1およびロッド側の室１２ｂ
の内部圧力Ｐ2はともに下降する。この場合、ロッド側
の室１２ｂ内の圧縮空気は、第３給排手段１８により急
速に排気ポート３２より大気中に排気されるので、室１
２ｂの内部圧力Ｐ2は急速に下降し大気圧になる（図２
中、参照）。
おいて、自動入力スイッチＡをオフにすると制御回路２
０からの信号により第１給排手段１５、第２給排手段１
７および第３給排手段１８がオフ状態になる。このた
め、ヘッド側の室１２ａ内の圧縮空気は、管路２３、第
１給排手段１５を介して管路２４から排気ポート３２よ
り大気中に排気され、一方、ロッド側の室１２ｂ内の圧
縮空気は、管路２７、第２給排手段１７および第３給排
手段１８を経て管路２９から排気ポート３２より大気中
に排気される。このため、シリンダ１２におけるヘッド
側の室１２ａの内部圧力Ｐ1およびロッド側の室１２ｂ
の内部圧力Ｐ2はともに下降する。この場合、ロッド側
の室１２ｂ内の圧縮空気は、第３給排手段１８により急
速に排気ポート３２より大気中に排気されるので、室１
２ｂの内部圧力Ｐ2は急速に下降し大気圧になる（図２
中、参照）。
【００２４】次いで、図１において、シリンダ１２を復
行程に変位させるべく自動入力スイッチＢがオンされ、
第１給排手段１５および第２給排手段１７がオフ状態に
なり、第３給排手段１８がオン状態になると、圧力流体
供給源１６から供給される圧縮空気は管路３０および３
１、該第３給排手段１８、該第２給排手段１７を介して
管路２７からシリンダ１２のロッド側の室１２ｂに供給
され、一方、ヘッド側の室１２ａは管路２３、第１給排
手段１５を介して排気ポート３２より大気中に開放され
ているので、ピストン１３はシリンダ１２の静摩擦抵抗
に打ち勝って急速に上方へ移動を開始する。この場合、
シリンダ１２のロッド側の室１２ｂの内部圧力Ｐ2は急
速に上昇を開始し、ヘッド側の室１２ａの内部圧力Ｐ1
は漸次下降する（図２中、参照）。
行程に変位させるべく自動入力スイッチＢがオンされ、
第１給排手段１５および第２給排手段１７がオフ状態に
なり、第３給排手段１８がオン状態になると、圧力流体
供給源１６から供給される圧縮空気は管路３０および３
１、該第３給排手段１８、該第２給排手段１７を介して
管路２７からシリンダ１２のロッド側の室１２ｂに供給
され、一方、ヘッド側の室１２ａは管路２３、第１給排
手段１５を介して排気ポート３２より大気中に開放され
ているので、ピストン１３はシリンダ１２の静摩擦抵抗
に打ち勝って急速に上方へ移動を開始する。この場合、
シリンダ１２のロッド側の室１２ｂの内部圧力Ｐ2は急
速に上昇を開始し、ヘッド側の室１２ａの内部圧力Ｐ1
は漸次下降する（図２中、参照）。
【００２５】図２に示されるように、ピストン１３が復
行程のストローク終端近傍に達したときに、第２給排手
段１７をオン状態にし、第３給排手段１８をオフ状態に
すると、圧力流体供給源１６から供給された圧縮空気は
管路２５に至り、減圧弁１９によって減圧されて該第２
給排手段１７を介して管路２７からシリンダ１２のロッ
ド側の室１２ｂに供給され、ピストン１３が減速して復
行程のストローク終端に至る。従って、ロッド側の室１
２ｂの内部圧力Ｐ2はピストン１３をストローク終端で
保持できるように一定値を確保し、シリンダ１２のヘッ
ド側の室１２ａの内部圧力Ｐ1が大気圧になって零にな
ったとき、自動入力スイッチＢをオフにすると、第１給
排手段１５はオフ状態および第２給排手段１７はオン状
態をそれぞれ維持し、ピストン１３が図１に示される実
線の位置に確保され、復行程が終了する（図２中、参
照）。
行程のストローク終端近傍に達したときに、第２給排手
段１７をオン状態にし、第３給排手段１８をオフ状態に
すると、圧力流体供給源１６から供給された圧縮空気は
管路２５に至り、減圧弁１９によって減圧されて該第２
給排手段１７を介して管路２７からシリンダ１２のロッ
ド側の室１２ｂに供給され、ピストン１３が減速して復
行程のストローク終端に至る。従って、ロッド側の室１
２ｂの内部圧力Ｐ2はピストン１３をストローク終端で
保持できるように一定値を確保し、シリンダ１２のヘッ
ド側の室１２ａの内部圧力Ｐ1が大気圧になって零にな
ったとき、自動入力スイッチＢをオフにすると、第１給
排手段１５はオフ状態および第２給排手段１７はオン状
態をそれぞれ維持し、ピストン１３が図１に示される実
線の位置に確保され、復行程が終了する（図２中、参
照）。
【００２６】本実施の形態では、図１に示されるシリン
ダ１２のピストン１３におけるヘッド側の室１２ａを上
方に、ロッド側の室１２ｂを下方に配置した例について
説明したが、該室１２ａ、１２ｂの位置を逆に配置して
実施することも可能である。また、シリンダ１２を水平
方向に配置して実施することも勿論可能である。
ダ１２のピストン１３におけるヘッド側の室１２ａを上
方に、ロッド側の室１２ｂを下方に配置した例について
説明したが、該室１２ａ、１２ｂの位置を逆に配置して
実施することも可能である。また、シリンダ１２を水平
方向に配置して実施することも勿論可能である。
【００２７】図３は、ロッドレスシリンダ３４に適用し
た本発明の他の実施の形態に係る流体機器速度制御装置
４０の回路構成を示す。なお、図３中、第１の実施の形
態に係る流体機器速度制御装置１０と同一の構成要素に
は同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略す
る。
た本発明の他の実施の形態に係る流体機器速度制御装置
４０の回路構成を示す。なお、図３中、第１の実施の形
態に係る流体機器速度制御装置１０と同一の構成要素に
は同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略す
る。
【００２８】図３に示すロッドレスシリンダ３４は、ピ
ストン３６により仕切られた一側の室３４ａが上方に、
他側の室３４ｂが下方に配置され、該ピストン３６が一
点鎖線の所定位置まで上下動するものとする。下流側に
位置する第２給排手段１７に接続された減圧弁１９は、
圧力流体供給源１６からロッドレスシリンダ３４の室３
４ｂに供給される圧縮空気の圧力を減圧する第１の減圧
弁としての機能を備え、ピストン３６の復工程（図３
中、矢印Ｙ方向の工程）の速度を減速してストローク終
端近傍におけるピストン３６の速度を調整する。減圧弁
３８は第３給排手段１８の下流側に接続され、該第３給
排手段１８に供給される圧力流体供給源１６からの圧縮
空気の圧力を減圧し、ロッドレスシリンダ３４の一端側
の室３４ａと他端側の室３４ｂのそれぞれに作用する圧
力流体供給源１６からの圧縮空気の圧力に微差圧を発生
させる第２の減圧弁としての機能を有する。
ストン３６により仕切られた一側の室３４ａが上方に、
他側の室３４ｂが下方に配置され、該ピストン３６が一
点鎖線の所定位置まで上下動するものとする。下流側に
位置する第２給排手段１７に接続された減圧弁１９は、
圧力流体供給源１６からロッドレスシリンダ３４の室３
４ｂに供給される圧縮空気の圧力を減圧する第１の減圧
弁としての機能を備え、ピストン３６の復工程（図３
中、矢印Ｙ方向の工程）の速度を減速してストローク終
端近傍におけるピストン３６の速度を調整する。減圧弁
３８は第３給排手段１８の下流側に接続され、該第３給
排手段１８に供給される圧力流体供給源１６からの圧縮
空気の圧力を減圧し、ロッドレスシリンダ３４の一端側
の室３４ａと他端側の室３４ｂのそれぞれに作用する圧
力流体供給源１６からの圧縮空気の圧力に微差圧を発生
させる第２の減圧弁としての機能を有する。
【００２９】本発明の他の実施の形態に係る流体機器速
度制御装置４０では、ロッドレスシリンダ３４を上下方
向に配置した例について説明したが、水平方向に配置し
て実施することも可能である。
度制御装置４０では、ロッドレスシリンダ３４を上下方
向に配置した例について説明したが、水平方向に配置し
て実施することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータの一組
のポートのそれぞれに給排手段を接続するとともに、該
一組のポートのいずれか一方に少なくとも１つの給排手
段と減圧弁とを併設してアクチュエータに通常加圧、排
気および減圧された圧力流体での加圧を作用させること
により、初速の立ち上がりを急峻にし、ストローク途中
で速度を減少させて推力を減少させることにより、スト
ローク終端におけるクッション機構への衝撃力を軽減す
る。
のポートのそれぞれに給排手段を接続するとともに、該
一組のポートのいずれか一方に少なくとも１つの給排手
段と減圧弁とを併設してアクチュエータに通常加圧、排
気および減圧された圧力流体での加圧を作用させること
により、初速の立ち上がりを急峻にし、ストローク途中
で速度を減少させて推力を減少させることにより、スト
ローク終端におけるクッション機構への衝撃力を軽減す
る。
【００３１】よって、サイクルタイムが短縮するととも
に、省エネルギー化が促進される。この結果、クッショ
ン機構の長寿命化が達成され、アクチュエータ自体の機
械的耐久性を向上させることができる。
に、省エネルギー化が促進される。この結果、クッショ
ン機構の長寿命化が達成され、アクチュエータ自体の機
械的耐久性を向上させることができる。
【図１】ロッドを有するシリンダに適用した本発明の実
施の形態に係る流体機器速度制御装置の回路構成図であ
る。
施の形態に係る流体機器速度制御装置の回路構成図であ
る。
【図２】本発明の実施の形態に係る流体機器速度制御装
置の動作を示すタイムチャートである。
置の動作を示すタイムチャートである。
【図３】ロッドレスシリンダに適用した本発明の他の実
施の形態に係る流体機器速度制御装置の回路構成図であ
る。
施の形態に係る流体機器速度制御装置の回路構成図であ
る。
【図４】従来の流体機器の速度制御を行うメータアウト
回路図である。
回路図である。
１０、４０…流体機器速度制御装置 １２…シリンダ １３…ピストン １５…第１給排
手段 １６…圧力流体供給源 １７…第２給排
手段 １８…第３給排手段 １９…減圧弁 ２０…制御回路 ２１…設定スイ
ッチ ２２…スイッチボックス ３２…排気ポー
ト ３４…ロッドレスシリンダ ３６…ピストン ３８…減圧弁
手段 １６…圧力流体供給源 １７…第２給排
手段 １８…第３給排手段 １９…減圧弁 ２０…制御回路 ２１…設定スイ
ッチ ２２…スイッチボックス ３２…排気ポー
ト ３４…ロッドレスシリンダ ３６…ピストン ３８…減圧弁
Claims (8)
- 【請求項１】圧力流体を用いて移動子を移動させる流体
機器速度制御方法において、 アクチュエータの一組のポートのそれぞれに設けた給排
手段により前記アクチュエータに加圧または排気を作用
させ、前記給排手段に供給される圧力流体供給源からの
圧力流体と、該給排手段のいずれか一方に併設される減
圧弁により減圧して供給される圧力流体供給源からの圧
力流体とを選択手段で選択して前記アクチュエータに作
用させることにより、前記アクチュエータの内部圧力を
調整して移動子の移動速度を制御することを特徴とする
流体機器速度制御方法。 - 【請求項２】圧力流体を用いて移動子を移動させる流体
機器速度制御方法において、 アクチュエータの一組のポートのそれぞれに設けた給排
手段により前記アクチュエータに加圧または排気を作用
させ、前記給排手段のいずれか一方に併設される第１の
減圧弁で減圧して供給される圧力流体供給源からの圧力
流体と、該第１の減圧弁を併設する前記給排手段に接続
される第２の減圧弁で減圧して供給される圧力流体供給
源からの圧力流体を選択手段で選択して前記アクチュエ
ータに作用させることにより、前記アクチュエータの内
部圧力を調整して移動子の移動速度を制御することを特
徴とする流体機器速度制御方法。 - 【請求項３】アクチュエータと、 前記アクチュエータに接続され圧力流体供給源からの圧
力流体を供給または排気する一組の給排手段と、 前記一組の給排手段のいずれか一方に併設され前記圧力
流体供給源からの圧力流体の圧力を減圧する減圧弁と、 前記給排手段または前記減圧弁より供給される前記圧力
流体供給源からの圧力流体を選択する選択手段と、 前記アクチュエータの作動条件を設定する設定スイッチ
と、 前記アクチュエータの内部圧力を制御する制御回路とを
備え前記制御回路は、前記給排手段および前記選択手段
のオン−オフ信号を制御することにより加圧または減圧
された圧力流体で前記アクチュエータの内部圧力を制御
することを特徴とする流体機器速度制御装置。 - 【請求項４】請求項３記載の流体機器速度制御装置にお
いて、 前記アクチュエータはロッドを有するシリンダであり、
給排手段は前記ロッドを有するシリンダの一方および他
方の室にそれぞれ連通されるとともに該一方および他方
の室のいずれか一方に選択手段を併設したことを特徴と
する流体機器速度制御装置。 - 【請求項５】請求項３または４記載の流体機器速度制御
装置において、 前記給排手段および選択手段は、それぞれ供給用および
排気用の三方向切換用電磁弁であることを特徴とする流
体機器速度制御装置。 - 【請求項６】アクチュエータと、 前記アクチュエータに接続され圧力流体供給源からの圧
力流体を供給または排気する給排手段と、 前記給排手段のいずれか一方に併設され前記圧力流体供
給源からの圧力流体の圧力を減圧する第１の減圧弁と、 前記第１の減圧弁を併設する前記給排手段に接続され前
記圧力流体供給源からの圧力流体の圧力流体の圧力を減
圧する第２の減圧弁と、 前記第１または第２の減圧弁により減圧される前記圧力
流体を選択する選択手段と、 前記アクチュエータの作動条件を設定する設定スイッチ
と、 前記アクチュエータの内部圧力を制御する制御回路とを
備え前記制御回路は、前記給排手段および前記選択手段
のオン−オフ信号を制御することにより加圧または減圧
された圧力流体で前記アクチュエータの内部圧力を制御
することを特徴とする流体機器速度制御装置。 - 【請求項７】請求項６記載の流体機器速度制御装置にお
いて、 前記アクチュエータはロッドレスシリンダであり、給排
手段は前記ロッドレスシリンダの一方および他方の室に
それぞれ連通されるとともに該一方および他方の室のい
ずれか一方に選択手段を併設したことを特徴とする流体
機器速度制御装置。 - 【請求項８】請求項６または７記載の流体機器速度制御
装置において、 前記給排手段および選択手段は、それぞれ供給用および
排気用の三方向切換用電磁弁であることを特徴とする流
体機器速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183840A JP2002372004A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 流体機器速度制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183840A JP2002372004A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 流体機器速度制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002372004A true JP2002372004A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19023717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001183840A Pending JP2002372004A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 流体機器速度制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002372004A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109570426A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-05 | 青岛海德马克智能装备有限公司 | 一种夹紧控制系统及径向锻造操作机 |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001183840A patent/JP2002372004A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109570426A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-05 | 青岛海德马克智能装备有限公司 | 一种夹紧控制系统及径向锻造操作机 |
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