JP2758995B2 - 油圧シリンダの駆動制御回路 - Google Patents
油圧シリンダの駆動制御回路Info
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- JP2758995B2 JP2758995B2 JP2481391A JP2481391A JP2758995B2 JP 2758995 B2 JP2758995 B2 JP 2758995B2 JP 2481391 A JP2481391 A JP 2481391A JP 2481391 A JP2481391 A JP 2481391A JP 2758995 B2 JP2758995 B2 JP 2758995B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧シリンダの駆動制
御回路に関し、押出プレス等のように水平方向に作動す
る油圧シリンダを備えた大形機械において、油圧シリン
ダの作動速度および停止位置の制御を行なうものであ
る。
御回路に関し、押出プレス等のように水平方向に作動す
る油圧シリンダを備えた大形機械において、油圧シリン
ダの作動速度および停止位置の制御を行なうものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】アルミ、銅等の棒材、管材を押出成形す
る押出プレスにおいては、図３に示すように、その押出
装置1 をラムシリンダ2 の他、ラムシリンダ2 の周囲に
配置された２本の油圧シリンダ（サイドシリンダ）3 に
より水平方向に移動させるようになっている。
る押出プレスにおいては、図３に示すように、その押出
装置1 をラムシリンダ2 の他、ラムシリンダ2 の周囲に
配置された２本の油圧シリンダ（サイドシリンダ）3 に
より水平方向に移動させるようになっている。
【０００３】この油圧シリンダ3 の駆動制御回路は、従
来、図３に示すように構成される。即ち、4 は油圧ポン
プ、5 はアンロード兼用のリリーフ弁で、電磁弁6 が開
いた時にアンロードする。7,8 はメータインロジック弁
で、メータイン制御弁9 により開閉制御される。メータ
イン制御弁9 は両側ブロック位置ｆからヘッド側開位置
ｅとロッド側開位置ｇとに切換可能である。10,11 はメ
ータアウトロジック弁で、メータアウト制御弁12,13 に
より開閉制御される。メータアウト制御弁12,13 は開位
置ａとブロックおよびリリーフ位置ｂとに切換可能であ
る。14は差動ロジック弁で、差動制御弁15により開閉制
御される。差動制御弁15はブロック位置ｍと開位置ｎと
に切換可能である。なお、制御弁9,12,13,15は電磁弁に
より構成されている。
来、図３に示すように構成される。即ち、4 は油圧ポン
プ、5 はアンロード兼用のリリーフ弁で、電磁弁6 が開
いた時にアンロードする。7,8 はメータインロジック弁
で、メータイン制御弁9 により開閉制御される。メータ
イン制御弁9 は両側ブロック位置ｆからヘッド側開位置
ｅとロッド側開位置ｇとに切換可能である。10,11 はメ
ータアウトロジック弁で、メータアウト制御弁12,13 に
より開閉制御される。メータアウト制御弁12,13 は開位
置ａとブロックおよびリリーフ位置ｂとに切換可能であ
る。14は差動ロジック弁で、差動制御弁15により開閉制
御される。差動制御弁15はブロック位置ｍと開位置ｎと
に切換可能である。なお、制御弁9,12,13,15は電磁弁に
より構成されている。
【０００４】大形機械の場合、従来、油圧シリンダの数
が多くなれば、その駆動制御回路は電磁式の制御弁9,1
2,13,15を使ったオープン回路になり、また流量が多く
なるので、ロジック弁7,8,10,11,14を使用する。更に油
圧ポンプ4 には可変ポンプを使用して、最大流量をその
傾転角で制御し、各油圧シリンダ3 の速度制御を行なっ
ている。押出装置1 等の無負荷での移動や停止位置決め
は油圧シリンダ3 で行なうが、押出装置1 等の摺動抵抗
が小さいので、油圧シリンダ3 の駆動圧は低圧となる。
が多くなれば、その駆動制御回路は電磁式の制御弁9,1
2,13,15を使ったオープン回路になり、また流量が多く
なるので、ロジック弁7,8,10,11,14を使用する。更に油
圧ポンプ4 には可変ポンプを使用して、最大流量をその
傾転角で制御し、各油圧シリンダ3 の速度制御を行なっ
ている。押出装置1 等の無負荷での移動や停止位置決め
は油圧シリンダ3 で行なうが、押出装置1 等の摺動抵抗
が小さいので、油圧シリンダ3 の駆動圧は低圧となる。
【０００５】今、図４に示すように、ポンプポートＡ、
シリンダポートＢおよびパイロットポートＣを備えた弁
本体16内に、ポペット17とこれを付勢するバネ18を組込
んだロジック弁19の作動について考察する。このロジッ
ク弁19は、パイロットポートＣをポンプポートＡに接
続すれば閉のままであり、パイロットポートＣをシリ
ンダポートＢに接続すれば開いてチェック弁の機能を果
たし、またパイロットポートＣをタンクに接続すれば
開く。
シリンダポートＢおよびパイロットポートＣを備えた弁
本体16内に、ポペット17とこれを付勢するバネ18を組込
んだロジック弁19の作動について考察する。このロジッ
ク弁19は、パイロットポートＣをポンプポートＡに接
続すれば閉のままであり、パイロットポートＣをシリ
ンダポートＢに接続すれば開いてチェック弁の機能を果
たし、またパイロットポートＣをタンクに接続すれば
開く。
【０００６】そして、ロジック弁19を閉から開にする場
合には、前記から又はに切換え、ポペット17がス
トロークを始めると、ポンプポートＡとシリンダポート
Ｂ間が即接続し、図５に示すように次第に開度が大きく
なる。また開から閉にする場合には、前記又はより
に切換え、バネ18とバネ室に流入する圧油により次第
にポペット17が閉じるが、バネ室のストロークボリュー
ムが大きいため、図５に示すように全開状態から流量制
御が実際的に可能な狭い開度の流量制御状態まで閉じる
か又は全閉までには時間がかかる。特に、圧力が低い時
にはバネ18のみでポペット17を戻すことになり、ポペッ
ト全閉までに秒単位の時間がかかる。またバルブが閉じ
始めてしばらくの間は、バルブの開度が大きく、流量制
御の不可能な領域が存在し、流量制御に対して所謂無駄
時間が存在する。従って、ロジック弁19は、閉から開に
なる時には短時間で開くが、開から閉になる時には時間
がかかることが判る。Ａがシリンダポート、Ｂがタンク
ポートの場合も同様である。
合には、前記から又はに切換え、ポペット17がス
トロークを始めると、ポンプポートＡとシリンダポート
Ｂ間が即接続し、図５に示すように次第に開度が大きく
なる。また開から閉にする場合には、前記又はより
に切換え、バネ18とバネ室に流入する圧油により次第
にポペット17が閉じるが、バネ室のストロークボリュー
ムが大きいため、図５に示すように全開状態から流量制
御が実際的に可能な狭い開度の流量制御状態まで閉じる
か又は全閉までには時間がかかる。特に、圧力が低い時
にはバネ18のみでポペット17を戻すことになり、ポペッ
ト全閉までに秒単位の時間がかかる。またバルブが閉じ
始めてしばらくの間は、バルブの開度が大きく、流量制
御の不可能な領域が存在し、流量制御に対して所謂無駄
時間が存在する。従って、ロジック弁19は、閉から開に
なる時には短時間で開くが、開から閉になる時には時間
がかかることが判る。Ａがシリンダポート、Ｂがタンク
ポートの場合も同様である。
【０００７】以上の条件で油圧シリンダ3 により押出装
置1 を高速移動させ、停止位置決めを行なわせる場合の
作動を、油圧シリンダ3 の伸長動作について考える。起
動時には電磁弁6 を閉じてリリーフ弁5 を閉にする。一
方、メータイン制御弁9 を位置ｆから位置ｅに切換え、
メータインロジック弁7 を開にすると共に、メータアウ
ト制御弁13を位置ｂから位置ａに切換え、メータアウト
ロジック弁11を開にする。この時、油圧ポンプ4 は傾転
角零又は低傾転角から所定の傾転角に作動設定し、或い
は所定傾転角のまま保持する。
置1 を高速移動させ、停止位置決めを行なわせる場合の
作動を、油圧シリンダ3 の伸長動作について考える。起
動時には電磁弁6 を閉じてリリーフ弁5 を閉にする。一
方、メータイン制御弁9 を位置ｆから位置ｅに切換え、
メータインロジック弁7 を開にすると共に、メータアウ
ト制御弁13を位置ｂから位置ａに切換え、メータアウト
ロジック弁11を開にする。この時、油圧ポンプ4 は傾転
角零又は低傾転角から所定の傾転角に作動設定し、或い
は所定傾転角のまま保持する。
【０００８】すると油圧ポンプ4 からの圧油は、チェッ
ク弁、メータインロジック弁7 を経て油圧シリンダ3 の
ヘッド側に入り、また油圧シリンダ3 のロッド側の油が
メータアウトロジック弁11を経てタンクに戻されること
になるので、油圧シリンダ3が伸長方向に作動する。こ
の場合、アンロード用のリリーフ弁5 を開から閉にする
時には応答遅れがあるが、他の動きは油の流れに応じて
すぐに動く。従って、油圧シリンダ3 の作動はリリーフ
弁5 の閉鎖の時間遅れで支配され、リリーフ弁5 が遅れ
をもって閉じるに従って動き始める。そして、リリーフ
弁5 の全閉状態で所定の速度に達する。
ク弁、メータインロジック弁7 を経て油圧シリンダ3 の
ヘッド側に入り、また油圧シリンダ3 のロッド側の油が
メータアウトロジック弁11を経てタンクに戻されること
になるので、油圧シリンダ3が伸長方向に作動する。こ
の場合、アンロード用のリリーフ弁5 を開から閉にする
時には応答遅れがあるが、他の動きは油の流れに応じて
すぐに動く。従って、油圧シリンダ3 の作動はリリーフ
弁5 の閉鎖の時間遅れで支配され、リリーフ弁5 が遅れ
をもって閉じるに従って動き始める。そして、リリーフ
弁5 の全閉状態で所定の速度に達する。
【０００９】加速時には少し圧力が上がるが、定常速度
に達すると、負荷は摺動抵抗と圧損だけであり、油圧シ
リンダ3 の駆動圧力は非常に低くなる。減速および停止
位置決めは、次のように行なう。即ち、電磁弁6 を切換
えてリリーフ弁5 を開にする。またメータイン制御弁9
を位置ｅから位置ｆに戻し、メータインロジック弁7 を
閉じると共に、メータアウト制御弁13を位置ａから位置
ｂに戻し、メータアウトロジック弁11を閉じる。油圧ポ
ンプ4 は傾転角零又は低傾転角に戻し、或いは所定傾転
角のままに保つ。
に達すると、負荷は摺動抵抗と圧損だけであり、油圧シ
リンダ3 の駆動圧力は非常に低くなる。減速および停止
位置決めは、次のように行なう。即ち、電磁弁6 を切換
えてリリーフ弁5 を開にする。またメータイン制御弁9
を位置ｅから位置ｆに戻し、メータインロジック弁7 を
閉じると共に、メータアウト制御弁13を位置ａから位置
ｂに戻し、メータアウトロジック弁11を閉じる。油圧ポ
ンプ4 は傾転角零又は低傾転角に戻し、或いは所定傾転
角のままに保つ。
【００１０】この場合、メータアウトロジック弁11が開
いていると、慣性でラム、押出装置1 は動き続けようと
する。しかし、リリーフ弁5 は閉から開にすぐ切換わる
が、メータインロジック弁7 、メータアウトロジック弁
11は開から閉になるには時間がかかる。特に、油圧シリ
ンダ3 の駆動圧も低いので、ロジック弁7,11の閉鎖には
時間がかかる。一方、メータアウトロジック弁11が次第
に閉じてくると、回路が絞られメータアウト圧力が上昇
する。そして、圧力が上昇すると、メータアウトロジッ
ク弁11の閉鎖速度が速くなり、一気に全閉する。
いていると、慣性でラム、押出装置1 は動き続けようと
する。しかし、リリーフ弁5 は閉から開にすぐ切換わる
が、メータインロジック弁7 、メータアウトロジック弁
11は開から閉になるには時間がかかる。特に、油圧シリ
ンダ3 の駆動圧も低いので、ロジック弁7,11の閉鎖には
時間がかかる。一方、メータアウトロジック弁11が次第
に閉じてくると、回路が絞られメータアウト圧力が上昇
する。そして、圧力が上昇すると、メータアウトロジッ
ク弁11の閉鎖速度が速くなり、一気に全閉する。
【００１１】このようにシリンダ停止指令を出しても、
油圧シリンダ3 の速度はなかなか落ちずに時間遅れ (む
だ時間) が発生し、油圧シリンダ3 が減速し始めると、
一気に停止してショックが発生することになる。また、
時間遅れのために停止位置を決めるのも困難になる。従
って、時間遅れを見込んで停止指令を出しても、時間遅
れは一定せず、停止位置の精度は出ない。
油圧シリンダ3 の速度はなかなか落ちずに時間遅れ (む
だ時間) が発生し、油圧シリンダ3 が減速し始めると、
一気に停止してショックが発生することになる。また、
時間遅れのために停止位置を決めるのも困難になる。従
って、時間遅れを見込んで停止指令を出しても、時間遅
れは一定せず、停止位置の精度は出ない。
【００１２】油圧シリンダ3 をショックなく停止させる
には、その速度を小さくする方法もある。この場合に
は、元々の速度が小さいので、弁の応答遅れにより移動
する距離が短かくなり、停止位置精度も出易くなる。し
かし、弁の応答遅れは依然として残っており、また速度
が遅ければ、能率が上がらずに生産量が低下する。本発
明は、かかる従来の課題に鑑み、水平方向に作動する油
圧シリンダの減速・停止時に、油圧シリンダの伸縮速度
を任意に制御でき、かつ高速からショックなく正確に目
標位置に停止できるようにすることを目的とする。
には、その速度を小さくする方法もある。この場合に
は、元々の速度が小さいので、弁の応答遅れにより移動
する距離が短かくなり、停止位置精度も出易くなる。し
かし、弁の応答遅れは依然として残っており、また速度
が遅ければ、能率が上がらずに生産量が低下する。本発
明は、かかる従来の課題に鑑み、水平方向に作動する油
圧シリンダの減速・停止時に、油圧シリンダの伸縮速度
を任意に制御でき、かつ高速からショックなく正確に目
標位置に停止できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、そのための第
１の手段として、 水平方向に作動する油圧シリンダ3
のヘッド側およびロッド側と油圧ポンプ4 との間に、メ
ータイン制御弁9 により開閉されるメータインロジック
弁7,8 を接続すると共に、油圧シリンダ3 のヘッド側お
よびロッド側に、メータアウト制御弁12,13 により開閉
されるメータアウトロジック弁10,11 を接続した油圧シ
リンダの駆動制御回路において、位置センサ20の信号に
より停止制御開始信号を発し、所定の減速パターンに従
って油圧ポンプ4 の吐出量を減少させる制御手段23と、
減速・停止時にメータアウト制御弁12,13 の切換により
メータアウトロジック弁10,11 と共にカウンタバランス
弁を構成するリリーフ弁25,26 とを備え、油圧シリンダ
3 の伸縮位置を検出して目標停止位置で油圧ポンプ4 の
吐出を断ちかつメータアウトロジック弁を閉鎖すべくメ
ータアウト制御弁12,13 を切換えるようにしたものであ
る。
１の手段として、 水平方向に作動する油圧シリンダ3
のヘッド側およびロッド側と油圧ポンプ4 との間に、メ
ータイン制御弁9 により開閉されるメータインロジック
弁7,8 を接続すると共に、油圧シリンダ3 のヘッド側お
よびロッド側に、メータアウト制御弁12,13 により開閉
されるメータアウトロジック弁10,11 を接続した油圧シ
リンダの駆動制御回路において、位置センサ20の信号に
より停止制御開始信号を発し、所定の減速パターンに従
って油圧ポンプ4 の吐出量を減少させる制御手段23と、
減速・停止時にメータアウト制御弁12,13 の切換により
メータアウトロジック弁10,11 と共にカウンタバランス
弁を構成するリリーフ弁25,26 とを備え、油圧シリンダ
3 の伸縮位置を検出して目標停止位置で油圧ポンプ4 の
吐出を断ちかつメータアウトロジック弁を閉鎖すべくメ
ータアウト制御弁12,13 を切換えるようにしたものであ
る。
【００１４】また本発明は、その第２の手段として、水
平方向に作動する油圧シリンダ3 のヘッド側およびロッ
ド側と油圧ポンプ4 との間に、メータイン制御弁9 によ
り開閉されるメータインロジック弁7,8 を接続すると共
に、油圧シリンダ3 のヘッド側およびロッド側に、メー
タアウト制御弁12,13 により開閉されるメータアウトロ
ジック弁10,11 を接続し、油圧シリンダ3 のヘッド側と
ロッド側との間に、差動制御弁15により開閉される差動
ロジック弁14を接続した油圧シリンダの駆動制御回路に
おいて、位置センサ20の信号により停止制御開始信号を
発し、所定の減速パターンに従って油圧ポンプ4 の吐出
量を減少させる制御手段23と、減速・停止時に差動制御
弁15の切換により差動ロジック弁14と共にカウンタバラ
ンス弁を構成するリリーフ弁27とを備え、油圧シリンダ
3 の伸縮位置を検出して目標停止位置で油圧ポンプ4 の
吐出を断ちかつ差動ロジック弁14を閉鎖すべく差動制御
弁15を切換えるようにしたものである。
平方向に作動する油圧シリンダ3 のヘッド側およびロッ
ド側と油圧ポンプ4 との間に、メータイン制御弁9 によ
り開閉されるメータインロジック弁7,8 を接続すると共
に、油圧シリンダ3 のヘッド側およびロッド側に、メー
タアウト制御弁12,13 により開閉されるメータアウトロ
ジック弁10,11 を接続し、油圧シリンダ3 のヘッド側と
ロッド側との間に、差動制御弁15により開閉される差動
ロジック弁14を接続した油圧シリンダの駆動制御回路に
おいて、位置センサ20の信号により停止制御開始信号を
発し、所定の減速パターンに従って油圧ポンプ4 の吐出
量を減少させる制御手段23と、減速・停止時に差動制御
弁15の切換により差動ロジック弁14と共にカウンタバラ
ンス弁を構成するリリーフ弁27とを備え、油圧シリンダ
3 の伸縮位置を検出して目標停止位置で油圧ポンプ4 の
吐出を断ちかつ差動ロジック弁14を閉鎖すべく差動制御
弁15を切換えるようにしたものである。
【００１５】
【作用】減速・停止位置決めに際しては、停止信号によ
り油圧ポンプ4 の吐出量を所定のパターンで減少させ
る。この時、メータアウトロジック弁10,11 、リリーフ
弁25,26 をカウンタバランス弁として機能させておき、
油圧シリンダ3 の速度を油圧ポンプ4 の吐出量に応じて
減速して行く。そして、低速になった後、目標位置に達
すれば、油圧ポンプ4 の吐出量を零にし、かつメータア
ウト制御弁12,13 によりメータアウトロジック弁10,11
を閉じ、油圧シリンダ3 を停止させる。従って、油圧シ
リンダ3 は目標位置にショックなく正確に停止する。
り油圧ポンプ4 の吐出量を所定のパターンで減少させ
る。この時、メータアウトロジック弁10,11 、リリーフ
弁25,26 をカウンタバランス弁として機能させておき、
油圧シリンダ3 の速度を油圧ポンプ4 の吐出量に応じて
減速して行く。そして、低速になった後、目標位置に達
すれば、油圧ポンプ4 の吐出量を零にし、かつメータア
ウト制御弁12,13 によりメータアウトロジック弁10,11
を閉じ、油圧シリンダ3 を停止させる。従って、油圧シ
リンダ3 は目標位置にショックなく正確に停止する。
【００１６】差動ロジック弁14を使用する場合にも、こ
の差動ロジック弁14、リリーフ弁27がカウンタバランス
弁として機能するので、油圧シリンダ3 を高速状態から
でも目標位置にショックなく正確に停止させ得る。
の差動ロジック弁14、リリーフ弁27がカウンタバランス
弁として機能するので、油圧シリンダ3 を高速状態から
でも目標位置にショックなく正確に停止させ得る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
すると、図１において、20は油圧シリンダ3 の伸縮位置
を検出する位置センサで、押出装置1 側に取付けたピニ
オン21と、これに咬合すべく固定側に設けられたラック
22とを備え、ピニオン21の回転位置を多回転形のエンコ
ーダにより検出するようになっている。なお、エンコー
ダは、アブソリュート式にすることにより、電源を落と
した後の再起動時にＯ点設定をやり直す必要がないの
で、より好都合である。またエンコーダの位置信号の微
分値をとることによって速度を算出することも可能であ
る。なお、位置センサ20は、ラックピニオンを使った多
回転形のエンコーダでなく、摺動形のスケール式でも良
い。
すると、図１において、20は油圧シリンダ3 の伸縮位置
を検出する位置センサで、押出装置1 側に取付けたピニ
オン21と、これに咬合すべく固定側に設けられたラック
22とを備え、ピニオン21の回転位置を多回転形のエンコ
ーダにより検出するようになっている。なお、エンコー
ダは、アブソリュート式にすることにより、電源を落と
した後の再起動時にＯ点設定をやり直す必要がないの
で、より好都合である。またエンコーダの位置信号の微
分値をとることによって速度を算出することも可能であ
る。なお、位置センサ20は、ラックピニオンを使った多
回転形のエンコーダでなく、摺動形のスケール式でも良
い。
【００１８】23は油圧ポンプ4 の斜板の傾転角を制御す
るサーボ制御弁で、サーボシリンダ24を介して油圧ポン
プ4 の斜板を動かすようになっている。サーボ制御弁23
は図外の制御装置に接続され、減速・停止時に停止信号
があると、所定の減速パターンに従って油圧ポンプ4 の
吐出量を減少させるようになっている。油圧ポンプ4の
傾転角はフィードバックされ、傾転信号に応じて任意の
位置 (傾転) に制御される。なお、油圧ポンプ4 の可変
制御方式は、所謂ロータスでも良いし、電磁比例弁を使
った方式でも良い。
るサーボ制御弁で、サーボシリンダ24を介して油圧ポン
プ4 の斜板を動かすようになっている。サーボ制御弁23
は図外の制御装置に接続され、減速・停止時に停止信号
があると、所定の減速パターンに従って油圧ポンプ4 の
吐出量を減少させるようになっている。油圧ポンプ4の
傾転角はフィードバックされ、傾転信号に応じて任意の
位置 (傾転) に制御される。なお、油圧ポンプ4 の可変
制御方式は、所謂ロータスでも良いし、電磁比例弁を使
った方式でも良い。
【００１９】メータアウト制御弁12,13 は、開位置ａ、
ブロックおよびリリーフ位置ｂの他にカウンタバランス
位置ｃに切換可能な３位置切換型の電磁弁であり、 こ
のメータアウト制御弁12,13 とタンクとの間に、メータ
アウトロジック弁10,11 と共にカウンタバランス弁を構
成するリリーフ弁25,26 が接続されている。なお、カウ
ンタバランス弁の設定圧力は、例えば20kgf/cm2 であ
る。リリーフ弁26,26 はメインのリリーフ弁5 よりも低
圧にして、ポートリリーフ弁として使用しても良いし、
リリーフ弁5 よりも高圧に設定して、外部から異常な力
がかかった時に油圧シリンダ3 等を保護するオーバーロ
ードリリーフ弁としても良い。
ブロックおよびリリーフ位置ｂの他にカウンタバランス
位置ｃに切換可能な３位置切換型の電磁弁であり、 こ
のメータアウト制御弁12,13 とタンクとの間に、メータ
アウトロジック弁10,11 と共にカウンタバランス弁を構
成するリリーフ弁25,26 が接続されている。なお、カウ
ンタバランス弁の設定圧力は、例えば20kgf/cm2 であ
る。リリーフ弁26,26 はメインのリリーフ弁5 よりも低
圧にして、ポートリリーフ弁として使用しても良いし、
リリーフ弁5 よりも高圧に設定して、外部から異常な力
がかかった時に油圧シリンダ3 等を保護するオーバーロ
ードリリーフ弁としても良い。
【００２０】差動制御弁15はブロック位置ｍと開位置ｎ
とに切換可能であって、この差動制御弁15には、油圧シ
リンダ3 のロッド側が一定以上、例えば25kgf/cm2 にな
ると開いて差動ロッジ弁14と共にカウンタバランス弁を
構成するようにリリーフ弁27が接続されている。次に、
上記構成の装置における作動を、油圧シリンダ3 の伸長
の場合を例に説明する。即ち、押出成形時にはラムシリ
ンダ2 により押出装置1 を大きな力で移動させるが、無
負荷で押出装置1 を高速で前進させる際には、油圧シリ
ンダ3 を伸長方向に作動させる。
とに切換可能であって、この差動制御弁15には、油圧シ
リンダ3 のロッド側が一定以上、例えば25kgf/cm2 にな
ると開いて差動ロッジ弁14と共にカウンタバランス弁を
構成するようにリリーフ弁27が接続されている。次に、
上記構成の装置における作動を、油圧シリンダ3 の伸長
の場合を例に説明する。即ち、押出成形時にはラムシリ
ンダ2 により押出装置1 を大きな力で移動させるが、無
負荷で押出装置1 を高速で前進させる際には、油圧シリ
ンダ3 を伸長方向に作動させる。
【００２１】停止状態から起動信号が入ると、サーボ制
御弁23が働き、油圧ポンプ4 が所定の傾転角に設定され
る。またアンロード用のリリーフ弁5 が開から閉にな
る。一方メータイン制御弁9 が両側ブロック位置ｂから
ヘッド側開位置ｅに切換わり、メータインロジック弁7
が開くと共に、メータアウト制御弁13がブロックおよび
リリーフ位置ｂからカウンタバランス位置ｃに切換わ
り、メータアウトロジック弁11、リリーフ弁26がカウン
タバランス弁として機能する。
御弁23が働き、油圧ポンプ4 が所定の傾転角に設定され
る。またアンロード用のリリーフ弁5 が開から閉にな
る。一方メータイン制御弁9 が両側ブロック位置ｂから
ヘッド側開位置ｅに切換わり、メータインロジック弁7
が開くと共に、メータアウト制御弁13がブロックおよび
リリーフ位置ｂからカウンタバランス位置ｃに切換わ
り、メータアウトロジック弁11、リリーフ弁26がカウン
タバランス弁として機能する。
【００２２】この場合、リリーフ弁5 の応答が一番遅
く、リリーフ弁5 が閉じるにつれて、油圧ポンプ4 から
メータインロジック弁7 を経て油圧シリンダ3 のヘッド
側に供給される油量が増大し、油圧シリンダ3 の速度が
上昇して所定の速度に達する。油圧ポンプ4 は目標速度
に応じて個数および傾転角を決定する。高速時に起動を
よりスムーズに行なうために、先ず１個の油圧ポンプ4
で起動をかけた後、リリーフ弁5 が閉じ、油圧シリンダ
3 が動き始めて加速を開始したら、位置センサ20で速度
を検出しつつ、順次、次の油圧ポンプ4 の傾転角を上げ
て加速して行っても良い。
く、リリーフ弁5 が閉じるにつれて、油圧ポンプ4 から
メータインロジック弁7 を経て油圧シリンダ3 のヘッド
側に供給される油量が増大し、油圧シリンダ3 の速度が
上昇して所定の速度に達する。油圧ポンプ4 は目標速度
に応じて個数および傾転角を決定する。高速時に起動を
よりスムーズに行なうために、先ず１個の油圧ポンプ4
で起動をかけた後、リリーフ弁5 が閉じ、油圧シリンダ
3 が動き始めて加速を開始したら、位置センサ20で速度
を検出しつつ、順次、次の油圧ポンプ4 の傾転角を上げ
て加速して行っても良い。
【００２３】押出装置1 が所定速度で移動している状態
から、減速し停止させて位置決めするに際しては、図２
に示すように、先ず目標とする減速パターンＤを予め設
定しておく。初速度（移動速度）と設定した減速パター
ンにより、その間の移動量ΔΧが予め求められるので、
目標停止位置よりΔΧ手前の位置になると、位置センサ
20により停止制御開始の信号を出す。例えば、停止信号
があれば、速度に関係せず一定の減速度で減速すべく、
その減速パターンに従って油圧ポンプ4 の傾転角を小さ
くして行く。所定の傾転角までなれば、一定のクリープ
速度 (θ1 に相当) を一定時間、例えば２秒間保持し
て、油圧シリンダ3 を目標位置に近づけて行く。そし
て、目標停止位置になれば、位置センサ20がそれを検出
するので、その信号により油圧ポンプ4 の傾転角を零に
し、同時にメータアウト制御弁13を位置ｃから位置ｂに
戻し、メータアウトロジック弁11、リリーフ弁26による
カウンタバランス弁としての機能を解除する。
から、減速し停止させて位置決めするに際しては、図２
に示すように、先ず目標とする減速パターンＤを予め設
定しておく。初速度（移動速度）と設定した減速パター
ンにより、その間の移動量ΔΧが予め求められるので、
目標停止位置よりΔΧ手前の位置になると、位置センサ
20により停止制御開始の信号を出す。例えば、停止信号
があれば、速度に関係せず一定の減速度で減速すべく、
その減速パターンに従って油圧ポンプ4 の傾転角を小さ
くして行く。所定の傾転角までなれば、一定のクリープ
速度 (θ1 に相当) を一定時間、例えば２秒間保持し
て、油圧シリンダ3 を目標位置に近づけて行く。そし
て、目標停止位置になれば、位置センサ20がそれを検出
するので、その信号により油圧ポンプ4 の傾転角を零に
し、同時にメータアウト制御弁13を位置ｃから位置ｂに
戻し、メータアウトロジック弁11、リリーフ弁26による
カウンタバランス弁としての機能を解除する。
【００２４】油圧ポンプ4 や弁の応答の遅れは微少量存
在するが、それによる位置のバラツキは極く微少であ
り、かつクリープ速度の間で吸収できる。即ち、ｔ1 〜
ｔ2 の間で低速のクリープ速度で移動しながら、目標停
止位置で油圧ポンプ4 の傾転角を零にし、同時にメータ
アウト制御弁13を位置ｂに戻し、メータアウトロジック
弁11を閉じることにより、停止位置の精度が確保され
る。油圧ポンプ4 の応答時間は速い。また、メータアウ
トロジック弁11もｔ1 〜ｔ2 の間はカウンタバランス弁
として、圧力20kgf/cm2 で微小流量の制御をしているか
ら、開度としても微少開度しか開いておらず、かつ20kg
f/cm2 の圧力が存在するので、メータアウト制御弁13が
位置ｂに戻り中立になると、すぐに閉鎖する。また低速
のクリープ速度からの停止であるので、停止時のショッ
クはない。従って、油圧シリンダ3 は目標停止位置に高
精度でショックなく停止することが可能である。
在するが、それによる位置のバラツキは極く微少であ
り、かつクリープ速度の間で吸収できる。即ち、ｔ1 〜
ｔ2 の間で低速のクリープ速度で移動しながら、目標停
止位置で油圧ポンプ4 の傾転角を零にし、同時にメータ
アウト制御弁13を位置ｂに戻し、メータアウトロジック
弁11を閉じることにより、停止位置の精度が確保され
る。油圧ポンプ4 の応答時間は速い。また、メータアウ
トロジック弁11もｔ1 〜ｔ2 の間はカウンタバランス弁
として、圧力20kgf/cm2 で微小流量の制御をしているか
ら、開度としても微少開度しか開いておらず、かつ20kg
f/cm2 の圧力が存在するので、メータアウト制御弁13が
位置ｂに戻り中立になると、すぐに閉鎖する。また低速
のクリープ速度からの停止であるので、停止時のショッ
クはない。従って、油圧シリンダ3 は目標停止位置に高
精度でショックなく停止することが可能である。
【００２５】因みに、従来であれば、図２に点線で示す
ように、ロジック弁の閉鎖の応答遅れにより停止信号か
ら大きく遅れてシリンダ速度が急激に変化するため、油
圧シリンダ3 の停止位置が目標停止位置から外れて安定
せず、また大きなショックが発生する。油圧シリンダ3
を高速伸長させる際に、差動ロジック弁14を開け、油圧
シリンダ3 のロッド側の油をヘッド側に流せば、メータ
アウトロジック弁11を閉じたままでも油圧シリンダ3 は
差動回路で伸長する。
ように、ロジック弁の閉鎖の応答遅れにより停止信号か
ら大きく遅れてシリンダ速度が急激に変化するため、油
圧シリンダ3 の停止位置が目標停止位置から外れて安定
せず、また大きなショックが発生する。油圧シリンダ3
を高速伸長させる際に、差動ロジック弁14を開け、油圧
シリンダ3 のロッド側の油をヘッド側に流せば、メータ
アウトロジック弁11を閉じたままでも油圧シリンダ3 は
差動回路で伸長する。
【００２６】この時、差動制御弁15を位置ｍから位置ｎ
に切換えれば、油圧シリンダ3 のロッド側の圧力が一定
値以上になった時にリリーフ弁27が開き、差動ロジック
弁14が開くので、カウンタバランス弁として機能する。
従って、メータアウトロジック弁11を閉じたままであっ
ても、前述の場合と同様、油圧シリンダ3 を目標停止位
置に高精度でショックなく停止させることが可能であ
る。
に切換えれば、油圧シリンダ3 のロッド側の圧力が一定
値以上になった時にリリーフ弁27が開き、差動ロジック
弁14が開くので、カウンタバランス弁として機能する。
従って、メータアウトロジック弁11を閉じたままであっ
ても、前述の場合と同様、油圧シリンダ3 を目標停止位
置に高精度でショックなく停止させることが可能であ
る。
【００２７】なお、本実施例では、押出プレスにおいて
ラム側を移動させる例を示したが、コンテナ側を移動さ
せても同様である。また押出プレスに限らず、水平方向
に作動する油圧シリンダであれば、他の機械装置におい
ても同様に実施できる。
ラム側を移動させる例を示したが、コンテナ側を移動さ
せても同様である。また押出プレスに限らず、水平方向
に作動する油圧シリンダであれば、他の機械装置におい
ても同様に実施できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、位置センサ20の信号に
より停止制御開始信号を発し、所定の減速パターンに従
って油圧ポンプ4 の吐出量を減少させる制御手段23と、
減速・停止時にメータアウト制御弁12,13 の切換により
メータアウトロジック弁10,11と共にカウンタバランス
弁を構成するリリーフ弁25,26 とを備え、油圧シリンダ
3 の伸縮位置を検出して目標停止位置で油圧ポンプ4 の
吐出を断ちかつメータアウトロジック弁を閉鎖すべくメ
ータアウト制御弁12,13 を切換えるようにしているの
で、油圧シリンダ3 の減速・停止時に、位置センサ20で
油圧シリンダ3 の位置を認識し、油圧ポンプ4 の吐出量
制御とカウンタバランス弁の機能とにより油圧シリンダ
3 の速度を任意に制御でき、従って、油圧シリンダ3 を
高速移動からショックなく正確に目標位置に停止でき
る。
より停止制御開始信号を発し、所定の減速パターンに従
って油圧ポンプ4 の吐出量を減少させる制御手段23と、
減速・停止時にメータアウト制御弁12,13 の切換により
メータアウトロジック弁10,11と共にカウンタバランス
弁を構成するリリーフ弁25,26 とを備え、油圧シリンダ
3 の伸縮位置を検出して目標停止位置で油圧ポンプ4 の
吐出を断ちかつメータアウトロジック弁を閉鎖すべくメ
ータアウト制御弁12,13 を切換えるようにしているの
で、油圧シリンダ3 の減速・停止時に、位置センサ20で
油圧シリンダ3 の位置を認識し、油圧ポンプ4 の吐出量
制御とカウンタバランス弁の機能とにより油圧シリンダ
3 の速度を任意に制御でき、従って、油圧シリンダ3 を
高速移動からショックなく正確に目標位置に停止でき
る。
【００２９】また、本発明によれば、位置センサ20の信
号により停止制御開始信号を発し、所定の減速パターン
に従って油圧ポンプ4 の吐出量を減少させる制御手段23
と、減速・停止時に差動制御弁15の切換により差動ロジ
ック弁14と共にカウンタバランス弁を構成するリリーフ
弁27とを備え、油圧シリンダ3 の伸縮位置を検出して目
標停止位置で油圧ポンプ4 の吐出を断ちかつ差動ロジッ
ク弁14を閉鎖すべく差動制御弁15を切換えるようにして
いるので、差動ロジック弁14側をカウンタバランス弁と
して機能させることができ、前記と同様、油圧シリンダ
3 をショックなく正確に目標位置に停止できる。
号により停止制御開始信号を発し、所定の減速パターン
に従って油圧ポンプ4 の吐出量を減少させる制御手段23
と、減速・停止時に差動制御弁15の切換により差動ロジ
ック弁14と共にカウンタバランス弁を構成するリリーフ
弁27とを備え、油圧シリンダ3 の伸縮位置を検出して目
標停止位置で油圧ポンプ4 の吐出を断ちかつ差動ロジッ
ク弁14を閉鎖すべく差動制御弁15を切換えるようにして
いるので、差動ロジック弁14側をカウンタバランス弁と
して機能させることができ、前記と同様、油圧シリンダ
3 をショックなく正確に目標位置に停止できる。
【図１】本発明の駆動制御回路の油圧回路図である。
【図２】制御動作の波形図である。
【図３】従来の駆動制御回路の油圧回路図である。
【図４】ロジック弁の説明図である。
【図５】リリーフ弁の開閉動作の特性図である。
3 油圧シリンダ 4 油圧ポンプ 7 メータインロジック弁 8 メータインロジック弁 9 メータイン制御弁 10 メータアウトロジック弁 11 メータアウトロジック弁 12 メータアウト制御弁 13 メータアウト制御弁 14 差動ロジック弁 15 差動制御弁 25 リリーフ弁 26 リリーフ弁 27 リリーフ弁
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−72201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−6890（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−57703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−5502（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 11/00 F15B 11/04
Claims (2)
- 【請求項１】 水平方向に作動する油圧シリンダ(3) の
ヘッド側およびロッド側と油圧ポンプ(4) との間に、メ
ータイン制御弁(9) により開閉されるメータインロジッ
ク弁(7)(8)を接続すると共に、油圧シリンダ(3) のヘッ
ド側およびロッド側に、メータアウト制御弁(12)(13)に
より開閉されるメータアウトロジック弁(10)(11)を接続
した油圧シリンダの駆動制御回路において、位置センサ
(20)の信号により停止制御開始信号を発し、所定の減速
パターンに従って油圧ポンプ(4) の吐出量を減少させる
制御手段(23)と、減速・停止時にメータアウト制御弁(1
2)(13)の切換によりメータアウトロジック弁(10)(11)と
共にカウンタバランス弁を構成するリリーフ弁(25)(26)
とを備え、油圧シリンダ(3) の伸縮位置を検出して目標
停止位置で油圧ポンプ(4) の吐出を断ちかつメータアウ
トロジック弁を閉鎖すべくメータアウト制御弁(12)(13)
を切換えるようにしたことを特徴とする油圧シリンダの
駆動制御回路。 - 【請求項２】 水平方向に作動する油圧シリンダ(3) の
ヘッド側およびロッド側と油圧ポンプ(4) との間に、メ
ータイン制御弁(9) により開閉されるメータインロジッ
ク弁(7)(8)を接続すると共に、油圧シリンダ(3) のヘッ
ド側およびロッド側に、メータアウト制御弁(12)(13)に
より開閉されるメータアウトロジック弁(10)(11)を接続
し、油圧シリンダ(3) のヘッド側とロッド側との間に、
差動制御弁(15)により開閉される差動ロジック弁(14)を
接続した油圧シリンダの駆動制御回路において、位置セ
ンサ(20)により停止制御開始信号を発し、所定の減速パ
ターンに従って油圧ポンプ(4) の吐出量を減少させる制
御手段(23)と、減速・停止時に差動制御弁(15)の切換に
より差動ロジック弁(14)と共にカウンタバランス弁を構
成するリリーフ弁(27)とを備え、油圧シリンダ(3) の伸
縮位置を検出して目標停止位置で油圧ポンプ(4) の吐出
を断ちかつ差動ロジック弁(14)を閉鎖すべく差動制御弁
(15)を切換える位置センサ(20)とを備えたことを特徴と
する油圧シリンダの駆動制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2481391A JP2758995B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 油圧シリンダの駆動制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2481391A JP2758995B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 油圧シリンダの駆動制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266604A JPH04266604A (ja) | 1992-09-22 |
| JP2758995B2 true JP2758995B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=12148633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2481391A Expired - Fee Related JP2758995B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 油圧シリンダの駆動制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758995B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4687944B2 (ja) | 2004-03-30 | 2011-05-25 | Ｓｍｃ株式会社 | 溶接用エアサーボガンシリンダ及びその制御方法 |
| KR200447709Y1 (ko) * | 2009-08-28 | 2010-02-11 | 문정옥 | 차동기능을 갖는 실린더 |
| CN116336247B (zh) * | 2023-05-25 | 2023-07-25 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 具备双向保护功能的暂冲式风洞调压阀控制装置及方法 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP2481391A patent/JP2758995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04266604A (ja) | 1992-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |