JP2706032B2 - 位置決め荷重制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位置決め荷重制御装置、
特に位置決め制御と荷重制御とが自動的に切り換わる位
置決め荷重制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気的なフィードバック制御を行って、
位置決め制御と荷重制御の両方を行う位置決め荷重制御
装置が知られている。このような位置決め荷重制御装置
においては、位置決め制御側と荷重制御側とでそれぞれ
閉ループを形成し、位置センサから出力される電気信号
と荷重センサから出力される電気信号とをそれぞれ入力
側に戻し、制御量の値を目標値と比較し、それらを一致
させるように訂正動作が行われる。このため、最終的に
目標の位置と荷重とを得ることができるので非常に便利
であり、幾つかの装置に組み込まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記の位置決
め荷重制御装置は、組み込まれた装置が過酷な状況に置
かれたときに誤動作が生じることがあった。特に荷重計
はシリンダの外部に取り付けられ、シリンダピストンと
運動して動かされるため、破損の可能性が高い。

【０００４】本発明は以上のような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は電気的に荷重制御を行わず、
過酷な状況でも誤動作が生じない位置決め荷重制御装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明に係る位置決め荷重制御装置において
は、圧力空気が供給される第一室及び第二室を有するシ
リンダと、被制御体に連結され、前記シリンダ内部を移
動するピストンと、前記ピストンの変位量を検出する変
位検出手段と、圧力空気を供給する空気供給手段から前
記第一室又は第二室へ、そして第二室又は第一室から外
部へそれぞれ空気を導く流路を有するスリーブ、このス
リーブ内部を移動し前記流路を開閉するスプール、及び
このスプールを駆動する駆動部を備え、前記第一室及び
第二室への空気の供給とこれら室からの空気の排気とを
切り換え制御する空気圧力流量制御弁と、前記スプール
の両端部に設けられその内圧によって該スプールを反対
方向へ移動させる第一の圧力室、第二の圧力室及び前記
第一室に通ずる流路と前記第一の圧力室そして前記第二
室に通ずる流路と前記第二の圧力室とを導通する二個の
導通路を備え、前記いずれかの圧力室内の圧力が所定の
大きさ以上になると前記駆動部の駆動力に抗して前記ス
プールを反駆動方向へ移動し両圧力室の差圧が前記駆動
部の駆動力と等しくなった状態で前記第一室又は第二室
への空気の供給を停止するサーボ機構と、前記変位検出
手段の出力に応じて前記空気圧力流量制御弁の駆動部の
出力を制御するコントローラと、を備え、前記ピストン
が移動している間は前記変位検出手段の出力に応じて前
記被制御体の位置決め制御を行い、前記ピストンの移動
が停止した場合には、前記サーボ機構の第一又は第二の
圧力室の内圧により前記駆動部の駆動力に抗してスプー
ルを反駆動方向へ移動することにより両圧力室の差圧が
前記駆動部の駆動力と等しくなった状態で前記第一室又
は第二室への空気の供給を停止し、前記被制御体の荷重
制御を行うことを特徴とする。

【０００６】また、上記の位置決め荷重制御装置におい
ては、前記ピストンが移動している間は前記変位検出手
段の出力に応じて前記被制御体の位置決め制御を行い、
前記ピストンの移動が停止した場合には、前記サーボ機
構の第一又は第二の圧力室の内圧により前記駆動部の駆
動力に抗してスプールを反駆動方向へ移動するととも
に、前記コントローラの制御により前記駆動部でスプー
ルを移動し前記第一室又は第二室へ一時的に過大量の圧
力空気を供給することにより、前記第一室又は第二室へ
の空気の供給を停止し、前記被制御体の荷重制御を行う
ことを特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【作用】以上のような構成を有する本発明の位置決め荷
重制御装置においては、第一室に圧力空気が供給される
場合には、空気圧力流量制御弁のスプールがスリーブ内
を移動して、空気供給手段から第一室へ空気を導くスリ
ーブ内の流路及び第二室から外部へ空気を導く流路が開
かれる。第一室に圧力空気が供給されると、第二室から
外部へ空気が排気される。そして、この第一室と第二室
の差圧により、ピストンがシリンダ内部を変位し、これ
に伴ってピストンに連結されている被制御体も変位す
る。ピストンの変位は変位検出手段によって検出され、
ピストンの変位から被制御体の変位を検出することがで
きる。

【０００９】ここで、被制御体が金属板等に衝突するな
どして被制御体（ピストン）の変位が停止した場合に
は、連続して供給される圧力空気により第一室の内圧が
上昇する。第一室の内圧が上昇すると、この第一室に導
通路を介して接続されている圧力室の内圧も共に上昇す
る。圧力室の内圧が上昇すると、その内圧により、駆動
部の駆動力に抗してスプールが移動して第一室への空気
の供給が停止される。このようにして、被制御体（ピス
トン）の変位が停止した場合には、サーボ機構により第
一室内（圧力室内）の圧力に応じて当該第一室への空気
の供給量が制御される。

【００１０】このように、本発明に係る位置決め荷重制
御装置は、被制御体（ピストン）が変位している間は位
置決め制御を行い、被制御体が金属板等に衝突するなど
して被制御体（ピストン）が停止した場合には、自動的
に位置決め制御から荷重制御に移行する。

【００１１】ここで、被制御体（ピストン）の変位が停
止した場合には、変位検出手段によってこれが検出され
る。この場合に、コントローラにより、第一室への空気
の供給量が増大するように駆動部が制御されると、迅速
な荷重制御を行うことができるようになる。また、ピス
トンの変位の停止が生じた時に一時的に過大量の空気を
供給するようにすると、位置決め制御から荷重制御への
移行が迅速に行えるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施例に係る位置決め荷
重制御装置を備えたプレス装置の構成を示す図である。

【００１４】図１に示されるプレス装置１１は、ダイ１
３を有しており、ダイ１３の先端部１５で金属板等を挟
み込みこれをプレスする。このプレス装置１１は、本実
施例において特徴的な位置決め荷重制御装置２１を備え
ている。

【００１５】この位置決め荷重制御装置２１は、シリン
ダ２３と、このシリンダ２３内部を移動するピストン２
５と、シリンダ２３に一定圧力（Ｐｓ）の圧力空気を供
給する空気供給装置２７と、空気供給装置２７から供給
された圧力空気の供給対象を切り換える空気圧力流量制
御弁２９と、コントローラ３１と、ピストン２５の変位
を検出する変位センサ（変位検出手段）３３とから構成
されている。ここで、シリンダ２３の内部は、ピストン
２５のピストン板２５ａによって第一室２３ａと第二室
２３ｂとに仕切られている。ピストン２５のピストン軸
２５ｂは、プレス装置１１のダイ１３（被制御体）に連
結されているため、ピストン２５の変位によりダイ１３
が変位する。従って、ダイ１３（被制御体）の変位量
は、ピストン２５の変位量によって定まる。

【００１６】ピストン２５の変位は、第一室２３ａの内
圧（Ｐ_１）と第二室２３ｂの内圧（Ｐ_２）の差（差圧Ｐ
ｚ）によって生じる。この差圧Ｐｚは、絶対値を用い
て、Ｐｚ＝｜Ｐ_１−Ｐ_２｜で表すことができる。第一室
２３ａに圧力空気を供給する場合には、空気圧力流量制
御弁２９により、圧力空気の供給先が第一室２３ａに切
り換えられると同時に第二室２３ｂ内の空気が外部に排
気される。これによりピストン２５は下方に変位し、実
施例においては、ダイ１３が閉じる。逆に、第二室２３
ｂに圧力空気を供給する場合には、圧力空気の供給先が
第二室２３ｂに切り換えられると同時に第一室２３ａ内
の空気が外部に排気される。これによりピストン２５は
上方に変位してダイ１３が開く。ピストン２５の変位量
は、変位センサ３３によって検出される。実施例におい
て変位センサ３３は、シリンダ２３内に検出部３３ａを
有し、この検出部３３ａの露出量によりピストン２５の
変位量を検出するようになっている。変位センサ３３か
ら出力された電気信号はコントローラ３１に伝えられ、
コントローラ３１はこの電気信号に基づいて空気圧力流
量制御弁２９の開閉を制御する。

【００１７】このようにして、本実施例においては、コ
ントローラ３１で空気圧力流量制御弁２９を制御するこ
とにより、圧力空気の供給先の切り換えと当該圧力空気
の供給量の制御を行う。しかしながら、本実施例におい
て採用されている空気圧力流量制御弁２９は、コントロ
ーラ３１により制御されるだけでなく、それ自身で圧力
空気の供給量の制御を行うサーボ機構を備えている。以
下に、空気圧力流量制御弁２９の構造と動作を説明す
る。

【００１８】・構造 図２には空気圧力流量制御弁２９の断面図が示されてい
る。

【００１９】この断面図に示されているように、空気圧
力流量制御弁２９においては、円筒形のスリーブ３５の
内部に円筒形のスプール３７が配置されており、このス
リーブ３５の内部をスプール３７が移動する。スプール
３７の移動は、駆動部３９によって駆動されることによ
って行われる。駆動部３９は、フォースモータ部４１と
スプール定位ばね４３とで構成されている。フォースモ
ータ部４１にはソレノイドが備えられており、このソレ
ノイドに入力される電流の量に追従して駆動力が発生す
る。そして、フォースモータ部４１の駆動力により定位
ばね４３が伸縮してスプール３７が移動する。そして、
定位ばね４３の付勢力とフォースモータ部４１の駆動力
とが釣り合ったスプール３７は停止する。駆動部３９に
電流が入力されなくなると、定位ばね４３の付勢力によ
ってスプール３７は定位置に戻される。ここで、スリー
ブ３５には、圧力空気を流通する流路４５ａ〜４５ｅが
形成されており、スプール３７の移動によりこれらの流
路が開閉される。

【００２０】・位置決め制御 図３は、図２に示される空気圧力流量制御弁２９の動作
を説明する図である。

【００２１】空気圧力流量制御弁２９では、流路４５ｄ
は第一室２３ａに、流路４５ａと４５ｅは外部に、流路
４５ｂは第二室２３ｂにそれぞれつながっている。流路
４５ｃは空気供給装置２７につながっており、この流路
４５ｃから圧力空気が供給される。

【００２２】ここで、図３（ａ）に示されるように、ス
プール３７が定位置にあるときには空気供給装置２７か
らの圧力空気の通路は遮断されている。従って、圧力空
気は、第一室２３ａ及び第二室２３ｂのいずれにも送ら
れることはなく、第一室２３ａと第二室２３ｂの間に差
圧が生じることはない。ところが、図３（ｂ）に示され
るように、スプール３７が右方向に移動すると、流路４
５ｃと流路４５ｄがつながり、空気供給装置２７から第
一室２３ａに圧力空気が供給される。これと同時に、ス
プール３７が右方向に移動することにより、流路４５ａ
と流路４５ｂもつながることになるので、第二室２３ｂ
は外部につながり、第二室２３ｂ内の空気は外部に排気
されることになる。従って、この第一室２３ａと第二室
２３ｂの間の差圧でピストン２５が下方に移動する。ピ
ストン２５が下方に移動すると、ダイ１３が閉じ方向に
移動する。

【００２３】これとは逆に、図３（ｃ）に示されるよう
に、スプール３７が左方向に移動した場合には、流路４
５ｂと流路４５ｃとがつながり、第二室２３ｂに圧力空
気が供給されることになる。これと同時に、流路４５ｄ
と流路４５ｅもつながるため、第一室２３ａ内の空気は
排気される。この結果、ピストン２５は上方に移動し、
ダイ１３は開く方向に移動する。

【００２４】ここで、この図３で説明したようなスプー
ル３７の移動は、駆動部３９の駆動力によって行われ
る。駆動部３９の駆動力は、コントローラ３１の指令に
よりフォースモータ部４１に供給される電流とその極性
によって定まる。すなわち、フォースモータ部４１に供
給される電流が多ければ、スプール３７の移動量が大き
くなり、オリフィスが拡大して圧力空気の供給量が多く
なる。電流の極性は、スプール３７の移動方向を決定す
る。そして、フォースモータ部４１に電流が供給されな
くなると、スプール定位ばね４３の付勢力によってスプ
ール３７が定位置に移動され、空気供給装置２７からの
圧力空気の供給が遮断される。

【００２５】このようにして、スプール３７の移動方向
と移動量はコントローラ３１によって制御されている
が、コントローラ３１の制御は変位センサ３３の出力に
基づいてなされる。コントローラ３１は、変位センサ３
３の出力によりピストン２５の変位量を監視しており、
ピストン２５の変位量に応じてスプール３７の移動量を
設定し、圧力空気の供給量を制御する。このような位置
決めフィードバック制御は、ピストン２５（ダイ１３）
が変位している時に行われる。これにより、ダイ１３の
開度を常時制御できるので、プレスを行った後のダイ１
３の開き過ぎを防止でき、作業の迅速化等を図ることが
できる。

【００２６】なお、この位置決め制御は、ダイ１３が閉
じていき、プレスされる金属板と接触してダイ１３の変
位が起らなくなる（それ以上ダイ１３が動かなくなる）
まで行われる。ダイ１３の先端部１５が、プレスされる
金属板と接触してダイ１３が動かなくなった時には、次
に説明するような荷重制御が行われる。即ち、この荷重
制御は、以下に説明するような空気圧力流量制御弁２９
自体が備えているサーボ機構によって行われる。

【００２７】・荷重制御 図２に示されているように、スプール３７には、第一の
圧力室４７ａと第二の圧力室４７ｂとが設けられてい
る。この内、第一の圧力室４７ａは、第一の導通路４９
ａによって流路４５ｄに接続されている。そして、この
流路４５ｄは第一室２３ａに接続されているため、結局
第一の圧力室４７ａは第一室２３ａに接続されているこ
ととなる。従って、第一の圧力室４７ａと第一室２３ａ
は、同じ圧力になることになる。一方、第二の圧力室４
７ｂは、第二の導通路４９ｂによって流路４５ｂに接続
されている。流路４５ｂは第二室２３ｂにつながってい
るため、第二の圧力室４７ｂと第二室２３ｂは同じ圧力
になる。第一の導通路４９ａ及び当該第一の導通路４９
ａによって第一室２３ａに接続されている第一の圧力室
４７ａと、第二の導通路４９ｂ及び当該第二の導通路４
９ｂによって第二室２３ｂに接続されている第二の圧力
室４７ｂとは、それぞれ本実施例のサーボ機構５０を構
成している。

【００２８】ここで、ダイ１３が閉じていき、プレスの
対象となる金属板などに先端部１５が接触した場合に
は、ダイ１３はそれ以上動かなく（変位しなく）なる。
そして、この状態では、図３に示すような変位制御に代
わって図４に示すような、空気圧力流量制御弁２９自体
のサーボ機構によって荷重制御が行われることになる。

【００２９】図４に示されるように、実施例において、
初期状態（図４（ａ））からスプール３７が右に移動し
た場合には（図４（ｂ））、第一室２３ａに圧力空気が
供給される。そして、第一室２３ａに圧力空気が供給さ
れることによりダイ１３が閉じる。そして、ダイ１３が
閉じていくと、プレスの対象となる金属板などに先端部
１５が接触し、ダイ１３はそれ以上動かなく（変位しな
く）なる。そして、この状態で引き続き圧力空気が供給
され続けると、第一室２３ａの内圧が上昇していく。こ
こで、第一の導通路４９ａで連結されることにより第一
室２３ａと第一の圧力室４７ａとは同圧にされているの
で、第一室２３ａの内圧が上昇すると、第一の圧力室４
７ａの内圧も上昇する。そして、第一の圧力室４７ａの
内圧が上昇すると、スプール３７を左方向へ移動させる
力が生じる。そして、この力が、フォースモータ４１の
力に対抗できるようになると、このフォースモータ４１
の力に抗してスプール３７を左側に移動させるようにな
る。そして、これに伴い流路４５ｃと４５ｄの接続が遮
断され、第一室２３ａへの圧力空気の供給が停止される
ことになる（図３（ｃ））。このように、プレスの対象
となる金属板などに先端部１５が接触してダイ１３が動
かなくなった後は、空気圧力流量制御弁２９自身のサー
ボ機構により、所定の圧力になった時点で圧力空気の供
給が停止されることになる。このため、先端部１５が所
定の圧力で金属板を加圧されたときには、圧力空気の供
給が解かれて荷重動作が終了されることになる。

【００３０】このようにして、本実施例に係る位置決め
荷重制御装置を採用した場合には、ダイ１３が変位する
状態では変位センサ３３の出力に基づいて変位制御が行
われ、ダイ１３が閉じていき、プレスの対象となる金属
板などに先端部１５が接触してダイ１３が動かなくなっ
た場合（金属板を挟み込んだ状態）には、図３に示すよ
うな変位制御に代わって、図４に示すような空気圧力流
量制御弁２９自体のサーボ機構によって荷重制御が行わ
れる。

【００３１】・空気圧力流量制御弁２９の特性 図５は、本実施例において採用されている空気圧力流量
制御弁２９の特性を説明する図である。特に、図５
（ａ）は空気圧力流量制御弁２９の圧力特性を示す図で
あり、図５（ｂ）は通常の空気圧サーボ弁の特性を示す
図である。ここで、横軸のＰｚはサーボ弁の差圧を示し
ており、縦軸のＱは空気の供給量を示している。

【００３２】図５（ｂ）に示されるように、空気の流速
が音速になるとチョーキングを生じるため、通常の空気
圧サーボ弁では、供給圧力が増加しても空気の流量（空
気の供給量）は変化しない。そして、この状態で最終的
に最大圧力Ｐmax に収束することになる。

【００３３】ところが、本実施例に採用されている空気
圧力流量制御弁２９においては、差圧Ｐｚ（第一室２３
ａの内圧）が大きくなると、サーボ機構により供給量が
減少するように設定されているので、図５（ａ）に示さ
れるような特性を示す。ここで、数本の直線が描かれて
いるのは、フォースモータ４１に供給される電流の大き
さにより最大圧力が変化するからである。すなわち、フ
ォースモータ４１の駆動力が弱ければ、第一の圧力室４
７ａの内圧（＝第一室２３ａの内圧）により押し戻され
る力は弱くて済み、この結果弱い圧力で空気の供給が停
止されてしまうことになる。しかし、フォースモータ４
１の力が強い場合には、第一の圧力室４７ａの内圧（＝
第一室２３ａの内圧）が大きくなければスプール３７を
押し戻すことはできないため、最大の差圧Ｐmax は大き
くなる。ここで、フィードバックされる圧力をＰｎにし
たいために、これに対応させてフォースモータ４１の駆
動電流ＩをＩｎに設定した場合には、図５（ａ）中の一
点鎖線で示されるように供給量は増大していき、最終的
には、ＱｎとＰｎを結ぶ直線上に乗ることになる。この
ときに収束する圧力はＰｎであるので、目的が達成され
ることになる。

【００３４】ここで、図５（ａ）を参照して動作を説明
する。図５（ａ）中、αで示す領域では位置決め制御が
行われており、ほぼ一定の差圧Ｐｚｎで圧力空気が供給
されていく。これに伴って、ピストン２５が変位し、ダ
イ１３も閉じていくが、ダイ１３の先端部１５がプレス
される金属板に当たると（ポイントβ）、ピストン２５
は変位しないため第一室２３ａの体積が増加せず、従っ
て圧力空気の供給量の増加に伴って第一室２３ａの内圧
が上昇していく（領域γ）。そして、ＱｎとＰｎを結ぶ
直線にまで第一室２３ａの内圧（＝第一の圧力室４７ａ
の内圧）が上昇していくと、上記したサーボ機構５０に
よってサーボ制御され、ＱｎとＰｎを結ぶ直線の通り
に、圧力の増加に伴って供給量が減少する。

【００３５】なお、ここでは第一室２３ａ、第一の導通
路４９ａ及び第一の圧力室４７ａを用いてサーボ機構５
０の説明をしたが、第二の導通路４９ｂ及び第二の圧力
室４７ｂも同様の動作でサーボ制御を行う。

【００３６】・コントローラ３１による切り換え制御 上記のような位置決め荷重制御装置においては、既に図
４を用いて説明したように、特別な切り替え制御を行わ
なくても自動的に位置決め制御から荷重制御に切り換わ
ることが可能である。

【００３７】しかしながら、本実施例においては、ダイ
１３が動かなくなったことをコントローラ３１が検知す
ると、切り換え動作を迅速に行うために、これに伴って
フォースモータ４１を駆動する電流量を増加させる（図
６（ａ））。すると、スプール３７が移動量が大きくな
ってオリフィスが大きくなるので、位置決め制御を行っ
ている時よりも、単位時間あたり多くの量の圧力空気が
供給されて、第一室２３ａの内圧が高くなる速度が速く
なる。こうなると、これに伴って第一の圧力室４７ａの
内圧が高くなる速度も速くなるので、サーボ機構によっ
て制御が行われる圧力まで迅速に到達させることができ
る。このようにして、本実施例においては、ダイ１３が
これ以上動かなくなったことを検出した時点で、フォー
スモータ４１に供給する電流量を増大させることで、迅
速な荷重制御の実行を可能にしている。

【００３８】一方、ダイ１３が動かなくなった時点で、
図６（ａ）に示される電流の増大量よりも大きな電流
（過大電流）を一時的にフォースモータ４１に供給する
ようにすると、スプール３７の移動量が一時的に過大に
なり、切換時点での圧力空気の供給量が一時的に増加
し、切換時の応答性が向上する。このことは図６（ｃ）
に示されており、図６（ａ）に示されるような制御を行
った場合には、図６（ｃ）中のグラフＡのようになり、
図６（ｂ）のような制御を行った場合にはグラフＢのよ
うになる。この図６（ｃ）から明らかなように、図６
（ｂ）に示されるような一時的に過大電流を通ずるよう
にすれば、切換時の応答特性が向上するようになる。

【００３９】このようにして、本実施例に係る位置決め
荷重制御装置２１を採用した場合には、プレス装置１１
において、ダイ１３が変位する状態では変位センサ３３
の出力に基づいて変位制御が行われ、ダイ１３が閉じて
いき、プレスの対象となる金属板などに先端部１５が接
触してダイ１３が動かなくなった場合には、変位制御に
代わって空気圧力流量制御弁２９自体のサーボ機構５０
による荷重制御が行われる。従って、プレスを行ってい
ない状態では変位制御が行われ、金属板を挟み込みプレ
スを行っている状態では荷重制御が行われる。しかも、
変位制御から荷重制御への移行はスムーズに行われ、荷
重制御は機械的なフィードバックにより行われるため、
放電や火花の発生などにより誤動作を生じることがな
い。

【００４０】

【発明の効果】以上のようにして、本発明に係る位置決
め荷重制御装置においては、変位制御から荷重制御への
切り換えをスムーズに行え、電気的なフィードバック制
御を行うことなく荷重制御が行える。このため、過酷な
状況でも誤動作が生じない良好な位置決め荷重制御装置
が実現されている。また、本発明の位置決め荷重制御装
置を備えたプレス装置は、変位制御から荷重制御への切
り換えをスムーズに行え、かつ過酷な状況でも誤動作が
生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例に係る位置決め荷重制
御装置を備えたプレス装置の構成を示す図である。

【図２】本実施例において用いられた空気圧力流量制御
弁２９の構成を示す図である。

【図３】位置決め制御を行う場合の空気圧力流量制御弁
２９の動作を説明する図である。

【図４】荷重制御を行う場合の空気圧力流量制御弁２９
の動作を説明する図である。

【図５】空気圧力流量制御弁２９の特性を説明する図で
ある。

【図６】応答特性や切り換え特性を向上させるために採
用される制御動作を説明する図である。

【符号の説明】

１１ プレス装置 ２１ 位置決め荷重制御装置 ２３ シリンダ ２３ａ 第一室 ２３ｂ 第二室 ２５ ピストン ２５ａ ピストン板 ２５ｂ ピストン軸 ２７ 空気供給装置 ２９ 空気圧力流量制御弁 ３１ コントローラ ３３ 変位センサ ３５ スリーブ ３７ スプール ３９ 駆動装置 ４１ フォースモータ ４３ スプール定位ばね ４５ａ〜４５ｅ 流路 ４７ 圧力室 ４７ａ 第一の圧力室 ４７ｂ 第二の圧力室 ４９ 導通路 ４９ａ 第一の導通路 ４９ｂ 第二の導通路 ５０ サーボ機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−38703（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−22600（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−192500（ＪＰ，Ａ) 実公 平３−53829（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力空気が供給される第一室及び第二室
   を有するシリンダと、 被制御体に連結され、前記シリンダ内部を移動するピス
   トンと、 前記ピストンの変位量を検出する変位検出手段と、 圧力空気を供給する空気供給手段から前記第一室又は第
   二室へ、そして第二室又は第一室から外部へそれぞれ空
   気を導く流路を有するスリーブ、このスリーブ内部を移
   動し前記流路を開閉するスプール、及びこのスプールを
   駆動する駆動部を備え、前記第一室及び第二室への空気
   の供給とこれら室からの空気の排気とを切り換え制御す
   る空気圧力流量制御弁と、 前記スプールの両端部に設けられその内圧によって該ス
   プールを反対方向へ移動させる第一の圧力室、第二の圧
   力室及び前記第一室に通ずる流路と前記第一の圧力室そ
   して前記第二室に通ずる流路と前記第二の圧力室とを導
   通する二個の導通路を備え、前記いずれかの圧力室内の
   圧力が所定の大きさ以上になると前記駆動部の駆動力に
   抗して前記スプールを反駆動方向へ移動し両圧力室の差
   圧が前記駆動部の駆動力と等しくなった状態で前記第一
   室又は第二室への空気の供給を停止するサーボ機構と、 前記変位検出手段の出力に応じて前記空気圧力流量制御
   弁の駆動部の出力を制御するコントローラと、 を備え、 前記ピストンが移動している間は前記変位検出手段の出
   力に応じて前記被制御体の位置決め制御を行い、 前記ピストンの移動が停止した場合には、前記サーボ機
   構の第一又は第二の圧力室の内圧により前記駆動部の駆
   動力に抗してスプールを反駆動方向へ移動することによ
   り両圧力室の差圧が前記駆動部の駆動力と等しくなった
   状態で前記第一室又は第二室への空気の供給を停止し、
   前記被制御体の荷重制御を行うことを特徴とする位置決
   め荷重制御装置。
2. 【請求項２】 圧力空気が供給される第一室及び第二室
   を有するシリンダと、 被制御体に連結され、前記シリンダ内部を移動するピス
   トンと、 前記ピストンの変位量を検出する変位検出手段と、 圧力空気を供給する空気供給手段から前記第一室又は第
   二室へ、そして第二室又は第一室から外部へそれぞれ空
   気を導く流路を有するスリーブ、このスリーブ内部を移
   動し前記流路を開閉するスプール、及びこのスプールを
   駆動する駆動部を備え、前記第一室及び第二室への空気
   の供給とこれら室からの空気の排気とを切り換え制御す
   る空気圧力流量制御弁と、 前記スプールの両端部に設けられその内圧によって該ス
   プールを反対方向へ移動させる第一の圧力室、第二の圧
   力室及び前記第一室に通ずる流路と前記第一の圧力室そ
   して前記第二室に通ずる流路と前記第二の圧力室とを導
   通する二個の導通路を備え、前記いずれかの圧力室内の
   圧力が所定の大きさ以上になると前記駆動部の駆動力に
   抗して前記スプールを反駆動方向へ移動し両圧力室の差
   圧が前記駆動部の駆動力と等しくなった状態で前記第一
   室又は第二室への空気の供給を停止するサーボ機構と、 前記変位検出手段の出力に応じて前記空気圧力流量制御
   弁の駆動部の出力を制御するコントローラと、 を備え、 前記ピストンが移動している間は前記変位検出手段の出
   力に応じて前記被制御体の位置決め制御を行い、 前記ピストンの移動が停止した場合には、前記サーボ機
   構の第一又は第二の圧力室の内圧により前記駆動部の駆
   動力に抗してスプールを反駆動方向へ移動するととも
   に、前記コントローラの制御により前記駆動部でスプー
   ルを移動し前記第一室又は第二室へ一時的に過大量の圧
   力空気を供給することにより、前記第一室又は第二室へ
   の空気の供給を停止し、前記被制御体の荷重制御を行う
   ことを特徴とする位置決め荷重制御装置。