JP2019039527A - 油圧システム、ゴム混練機および油圧システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
10 油圧シリンダ(油圧アクチュエータ)
100 シリンダ本体
101 ピストン
102 ピストンロッド
103 ヘッド側油室
104 ロッド側油室
20 ゴム混練機
200 チャンバー
201 ラム(押圧部)
202 ドロップドア
203 第1ローター(回転ローター)
204 第2ローター(回転ローター)
30 バルブユニット(弁機構)
301 コントロールバルブ
302 絞り弁
303 リリーフ弁
31 油圧ポンプ
32 油タンク
33 シリンダ速度計(速度計)
34 第1圧力計
35 第2圧力計
36 入力部
50 コントローラ
501 弁制御部(押圧力調整部)
502 周期変動負荷推定部(変動成分推定部)
502A 第1周期変動負荷推定部(変動成分推定部)
502B 第2周期変動負荷推定部(変動成分推定部)
503 演算部(標準開度演算部)
504 記憶部
Claims (15)
- 所定の周期で大きさが変動する負荷を発生する対象物を、目標の押圧力で押圧するように作動する油圧システムであって、
内部に複数の油圧室を備え、前記複数の油圧室のうちの一の油圧室に作動油を受け入れるとともに、前記複数の油圧室のうちの他の油圧室から作動油を排出することで作動する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータに連結され、前記一の油圧室および前記他の油圧室に充填される作動油の差圧に基づいて前記対象物を押圧する押圧部と、
前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室および前記他の油圧室にそれぞれ充填される作動油の量を調整するように作動する弁機構と、
前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室の圧力および前記他の油圧室の圧力をそれぞれ測定する、第1圧力計および第2圧力計と、
前記油圧アクチュエータの動作に応じて変化する当該油圧アクチュエータの動作量のデータを前記周期よりも長い所定の検出期間にわたって検出する動作量検出部と、
前記第1圧力計および前記第2圧力計の検出結果に基づいて、前記目標の押圧力に対応した前記弁機構の標準開度を算出する標準開度演算部と、
前記対象物が発生する前記負荷が前記押圧部に作用することによって周期的に変動する前記動作量の変動成分、または、当該動作量の変動成分に対応した前記弁機構の開度の変動成分を、前記動作量検出部の検出結果に基づいて推定する変動成分推定部と、
前記変動成分推定部によって推定された前記動作量の変動成分または前記開度の変動成分に基づいて、前記標準開度演算部によって算出された前記標準開度を補正し、当該補正された開度によって前記弁機構の開弁動作を行うことで、前記押圧部が前記目標の押圧力で前記対象物を押圧しつづけるように前記油圧アクチュエータにおける前記作動油の差圧を調整する、押圧力調整部と、
を有する、油圧システム。 - 前記変動成分推定部は、前記動作量検出部によって検出された前記動作量のデータに対して前記周期で変動する変動成分を抽出するフィルタ演算処理を実行することで、前記動作量または前記開度の変動成分を推定する、請求項1に記載の油圧システム。
- 前記変動成分推定部は、前記所定の周期で周期的に変動する第1変動成分と、前記所定の周期の自然数の倍数の周期で周期的に変動する第2変動成分とを、前記動作量検出部が検出する前記動作量のデータに基づいてそれぞれ推定し、前記第1変動成分に前記第2変動成分を加算することで、前記動作量の変動成分、または、前記弁機構の開度の変動成分を推定する、請求項1または2に記載の油圧システム。
- 前記動作量検出部は、前記動作量として前記油圧アクチュエータの動作速度を検出する速度計を含み、
前記変動成分推定部は、前記速度計が検出する前記動作速度の検出結果に基づいて前記変動成分を推定する、請求項1乃至3の何れか1項に記載の油圧システム。 - 前記動作量検出部は、前記動作量として前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室に流入する作動油の流量および前記油圧アクチュエータの前記他の油圧室から流出する作動油の流量のうちの少なくとも一方を検出する流量計を含み、
前記変動成分推定部は、前記流量計が検出する前記作動油の流量の検出結果に基づいて前記変動成分を推定する、請求項1乃至3の何れか1項に記載の油圧システム。 - 前記動作量検出部は、
前記動作量として前記油圧アクチュエータの動作速度を検出する速度計と、
前記動作量として前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室に流入する作動油の流量および前記油圧アクチュエータの前記他の油圧室から流出する作動油の流量のうちの少なくとも一方を検出する流量計と、
を含み、
前記変動成分推定部は、前記対象物が前記押圧部を押圧する押圧力が前記油圧室の圧力の変動に変換されることで発生する前記油圧アクチュエータの動作速度の検出誤差を補うように、前記流量計が検出した前記作動油の流量の検出結果および前記流量計が検出した油圧室に対応する前記第1圧力計または前記第2圧力計の検出結果に基づいて、前記速度計が検出した前記動作速度の検出結果を補正し、当該補正された前記動作速度に基づいて前記周期的に変動する前記変動成分を推定する、請求項1乃至3の何れか1項に記載の油圧システム。 - 前記変動成分推定部は、前記動作量検出部によって検出された前記動作量のデータを前記弁機構の応答遅れに応じて予め設定された調整値に基づいて補正し、当該補正された動作量のデータに基づいて、前記動作量の変動成分、または、当該動作量の変動成分に対応した前記弁機構の開度の変動成分を推定する、請求項1乃至6の何れか1項に記載の油圧システム。
- ゴム混練機であって、
ゴム材料が投入される内部空間が形成されているチャンバーと、
前記内部空間において回転可能なように前記チャンバーに支持され、所定の回転数で回転されることで前記ゴム材料を混練する回転ローターと、
請求項1乃至7の何れか1項に記載の油圧システムと、
を有し、
前記油圧システムの前記押圧部は、前記チャンバーの前記内部空間の一部を画定するように前記チャンバーに移動可能に支持されるラムであり、
前記油圧アクチュエータの作動によって、前記ラムが前記ゴム材料を前記目標の押圧力で押圧する、ゴム混練機。 - 内部に複数の油圧室を備え、前記複数の油圧室のうちの一の油圧室に作動油を受け入れるとともに、前記複数の油圧室のうちの他の油圧室から作動油を排出することで作動する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータに連結され、前記一の油圧室および前記他の油圧室に充填される作動油の差圧に基づいて前記対象物を押圧する押圧部と、
前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室および前記他の油圧室にそれぞれ充填される作動油の量を調整するように作動する弁機構と、
を有し、所定の周期で変動する負荷を発生する対象物を、目標の押圧力で押圧するように作動する油圧システムの制御方法であって、
前記油圧アクチュエータを作動させ、前記目標の押圧力に応じて予め設定された初期開度となるように前記弁機構の開度を調整し、前記押圧部によって前記対象物をする押圧する初期押圧工程と、
前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室の圧力および前記他の油圧室の圧力をそれぞれ測定する圧力検出工程と、
前記油圧アクチュエータの動作に応じて変化する当該油圧アクチュエータの動作量のデータを前記周期よりも長い所定の検出期間にわたって検出する動作量検出工程と、
前記圧力検出工程において検出された圧力検出結果に基づいて、前記目標の押圧力に対応した前記弁機構の標準開度を算出する標準開度算出工程と、
前記対象物が発生する前記負荷が前記押圧部に作用することによって周期的に変動する前記動作量の変動成分、または、当該動作量の変動成分に対応した前記弁機構の開度の変動成分を、前記動作量検出工程において検出された前記動作量のデータに基づいて推定する変動成分推定工程と、
前記変動成分推定工程において推定された前記動作量の変動成分または前記開度の変動成分に基づいて、前記標準開度算出工程において算出された前記標準開度を補正し、当該補正された開度によって前記弁機構の開弁動作を行うことで、前記押圧部が前記目標の押圧力で前記対象物を押圧しつづけるように前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室と前記他の油圧室との差圧を調整する押圧力調整工程と、
を有する、油圧システムの制御方法。 - 請求項9に記載の油圧システムの制御方法であって、
前記動作量検出工程において検出された前記動作量のデータに対して、前記周期で変動する変動成分を抽出するフィルタ演算処理を実行することで前記変動成分を推定する、油圧システムの制御方法。 - 請求項10に記載の油圧システムの制御方法であって、
前記変動成分推定工程において、前記所定の周期で周期的に変動する第1変動成分と、前記所定の周期の自然数の倍数の周期で周期的に変動する第2変動成分とを、前記動作量検出工程において検出された前記動作量のデータに基づいてそれぞれ推定し、前記第1変動成分に前記第2変動成分を加算することで、前記動作量の変動成分、または、前記弁機構の開度の変動成分を推定する、油圧システムの制御方法。 - 請求項9乃至11の何れか1項に記載の油圧システムの制御方法であって、
前記動作量検出工程において、前記動作量として前記油圧アクチュエータの動作速度を検出し、
前記変動成分推定工程において、前記検出された前記動作速度の検出結果に基づいて前記変動成分を推定する、油圧システムの制御方法。 - 請求項9乃至11の何れか1項に記載の油圧システムの制御方法であって、
前記動作量検出工程において、前記動作量として前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室に流入する作動油の流量および前記油圧アクチュエータの前記他の油圧室から流出する作動油の流量のうちの少なくとも一方を検出し、
前記変動成分推定工程において、前記検出された前記作動油の流量の検出結果に基づいて前記変動成分を推定する、油圧システムの制御方法。 - 請求項9乃至11の何れか1項に記載の油圧システムの制御方法であって、
前記動作量検出工程において、
前記動作量として前記油圧アクチュエータの動作速度と、
前記動作量として前記油圧アクチュエータの前記一の油圧室に流入する作動油の流量および前記油圧アクチュエータの前記他の油圧室から流出する作動油の流量のうちの少なくとも一方と、
をそれぞれ検出し、
前記変動成分推定工程において、前記対象物が前記押圧部を押圧する押圧力が前記油圧室の圧力の変動に変換されることで発生する前記油圧アクチュエータの動作速度の検出誤差を補うように、前記流量計が検出した前記作動油の流量の検出結果および前記流量計が検出した油圧室に対応する前記第1圧力計または前記第2圧力計の検出結果に基づいて、前記速度計が検出した前記動作速度の検出結果を補正し、当該補正された前記動作速度に基づいて前記変動成分を推定する、油圧システムの制御方法。 - 請求項9乃至14の何れか1項に記載の油圧システムの制御方法であって、
前記動作量検出工程において検出された前記動作量のデータを、前記弁機構の応答遅れに応じて予め設定された調整値に基づいて補正し、当該補正された動作量のデータに基づいて、前記動作量の変動成分、または、当該動作量の変動成分に対応した前記弁機構の開度の変動成分を推定する、油圧システムの制御方法。
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