JP3810140B2 - サーボ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧アクチュエータを制御するサーボ制御装置に関し、特に、油圧アクチュエータからの異なるフィードバック信号を適宜切換えるサーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図３に示す如き、疲労試験するワークＷをクランプする油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２を制御するサーボ制御装置は、油圧シリンダ２のピストンロッド２Ａが下降作動してワークＷに当接するまでは、下降作動するピストンロッド２Ａの変位を変位検出器３からの変位フィードバック信号と変位指令信号とを比較演算して油圧サーボ弁１に作動信号を出力して油圧シリンダ２を位置制御し、下降作動するピストンロッド２ＡがワークＷに当接した後では、油圧シリンダ２のピストンロッド２Ａに受ける荷重を荷重検出器４からの荷重フィードバック信号と荷重指令信号とを比較演算して油圧サーボ弁１に作動信号を出力して油圧シリンダ２を荷重制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる従来のサーボ制御装置では、位置制御と荷重制御とを切換える際に、変位フィードバック信号と荷重フィードバック信号との異なる種類のフィードバック信号の切換えに伴い、両方のフィードバック信号に対応する作動信号が共に出力しない状態が瞬時発生することに起因して切換ショックが生じ、このため位置制御と荷重制御とを切換える際に油圧シリンダ２に作用する油圧を解除して切換ショックの発生を抑制しており、切換える都度に油圧シリンダ２に作用する油圧を解除しなければならず作業性が悪かった。
【０００４】
本発明は、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧アクチュエータに作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制し得るサーボ制御装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のサーボ制御装置では、油圧アクチュエータからの異なるフィードバック信号を切換えてどちらか一方を出力する切換手段と、切換手段から出力されたフィードバック信号と指令信号とを比較演算して制御信号を出力する制御手段と、制御手段からの制御信号を増幅して油圧アクチュエータを作動制御する作動信号を出力する駆動手段とを具備し、制御手段と駆動手段との間には切換手段によるフィードバック信号の切換えに伴い切換前のフィードバック信号に対応した制御手段からの制御信号を保持する保持手段を備え、保持手段は切換手段による切換完了後に制御信号の保持を解除すると共に、切換手段によるフィードバック信号の切換直後には切換後のフィードバック信号を制御手段の 指令信号とし、その後通常の指令信号として成る。
【０００６】
【０００７】
かかる本発明の請求項１の構成において、油圧アクチュエータからの異なるフィードバック信号を切換手段で切換える際に、保持手段で切換前のフィードバック信号に対応した制御信号を保持し、この保持した制御信号を駆動手段に出力して駆動手段より作動信号を出力しているから、切換前後のフィードバック信号に対応した制御信号を途切れることなく出力できる。このため、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧アクチュエータに作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制することができる。
【０００８】
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明の一実施形態を示し、油圧サーボ弁１、油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２、変位検出器３、荷重検出器４はそれぞれ図５に示したものと同一構成で、油圧サーボ弁１はサーボ制御装置からの作動信号により油圧シリンダ２を作動制御して設け、油圧シリンダ２はワークＷ（図５参照）をクランプ及びアンクランプ自在に設け、変位検出器３は油圧シリンダ２の変位に応じた変位フィードバック信号（アナログデータ）をサーボ制御装置に出力して設け、荷重検出器４はワークＷに作用する油圧シリンダ２の圧力に応じた荷重フィードバック信号（アナログデータ）をサーボ制御装置に出力して設けている。
【００１０】
サーボ制御装置は切換手段５、変換手段６、制御手段７、保持手段８、変換手段９、駆動手段１０より構成している。切換手段５はアナログスイッチから成り、変位検出器３からの変位フィードバック信号と荷重検出器４からの荷重フィードバック信号を切換えてどちらか一方を出力して設けている。変換手段６はアナログ／デジタルコンバータから成り、切換手段５から出力した変位フィードバック信号若しくは荷重フィードバック信号のアナログデータをデジタルデータに変換して出力して設けている。制御手段７は演算装置から成り、切換手段５から変換手段６を介して出力されたフィードバック信号と指令信号（変位フィードバック信号の出力に対しては変位指令信号、荷重フィードバック信号の出力に対しては荷重指令信号）とを比較演算して制御信号を出力して設けている。変換手段９はデジタル／アナログコンバータから成り、制御手段７から出力した制御信号のデジタルデータをアナログデータに変換して出力して設けている。駆動手段１０は増幅器から成り、変換手段９からの制御信号を増幅して油圧シリンダ２を作動制御する作動信号を油圧サーボ弁１に出力して設けている。
【００１１】
保持手段８は制御手段７と駆動手段１０との間に変換手段９の前側に設け、切換手段５によるフィードバック信号の切換えに伴い制御手段７からの制御信号を遮断し切換手段５による切換完了後に遮断を解除する遮断スイッチ８Ａと、フィードバック信号の切換えに伴い切換前のフィードバック信号に対応した制御手段７からの制御信号を保持し切換手段５による切換完了後に保持を解除する保持機能８Ｂと、保持機能８Ｂで保持した制御手段７からの制御信号を補正する補正機能８Ｃとから構成している。そして、切換手段５によるフィードバック信号の切換直後には切換後のフィードバック信号を制御手段７の指令信号とし、その後通常の指令信号とするようプログラムしている。保持手段８の補正機能８Ｃは切換直後にフィードバック信号を指令信号とした際にも、この指令信号とフィードバック信号とを比較演算した制御信号を補正するよう設けている。なお、補正機能８Ｃによる補正は微小であり、通常の指令信号とフィードバック信号を比較演算した制御信号には影響しない。
【００１２】
次に、かかる構成の作動を説明する。
油圧シリンダ２がワークＷ（図３参照）に当接するまでは、切換手段５は変位検出器３と接続して変位検出器３からの変位フィードバック信号を出力し、切換手段５から出力した変位フィードバック信号は変換手段６でデジタルデータに変換されて制御手段７に入力し、制御手段７は変位フィードバック信号と変位指令信号とを比較演算して制御信号を出力し、制御手段７から出力した制御信号は保持手段８を介して変換手段９でアナログデータに変換されて駆動手段１０に入力し、駆動手段１０は制御手段７からの制御信号を増幅して作動信号を油圧サーボ弁１に出力し、油圧サーボ弁１は駆動手段１０からの作動信号により油圧シリンダ２を位置制御で作動する。
【００１３】
そして、位置制御で作動している油圧シリンダ２がワークＷに当接すると、切換手段５は荷重検出器４と切換接続して荷重検出器４からの荷重フィードバック信号を出力し、切換手段５から出力した荷重フィードバック信号は変換手段６でデジタルデータに変換されて制御手段７に入力し、制御手段７は荷重フィードバック信号と荷重指令信号とを比較演算して制御信号を出力し、制御手段７から出力した制御信号は保持手段８を介して変換手段９でアナログデータに変換されて駆動手段１０に入力し、駆動手段１０は制御手段７からの制御信号を増幅して作動信号を油圧サーボ弁１に出力し、油圧サーボ弁１は駆動手段１０からの作動信号により油圧シリンダ２を荷重制御で作動する。
【００１４】
かかる作動で、位置制御から荷重制御に切換える際には、まず保持手段８の遮断スイッチ８Ａで制御手段７からの制御信号を遮断し、このとき、遮断前の制御信号を補正機能８Ｃで補正して保持機能８Ｂで保持し、この保持した制御信号を変換手段９を介して駆動手段１０に出力する。そして、制御手段７で位置制御用のＰ（比例），Ｉ（積分）、Ｄ（微分）パラメータから荷重制御用のＰ、Ｉ、Ｄパラメータに変更し、切換手段５を変位検出器３から荷重検出器４に切換接続する。この切換直後においては荷重フィードバック信号を制御手段７での荷重指令信号とし、フィードバック信号と指令信号との比較演算により出力する制御信号を可及的に零に近づけ切換ショックを低減する。この後、遮断スイッチ８Ａでの遮断を解除して保持機能８Ｂでの保持を解除する。
【００１５】
また、荷重制御から位置制御に切換える際には、前述と同様に遮断スイッチ８Ａを遮断し、遮断前の制御信号を補正機能８Ｃで補正して保持機能８Ｂで保持し、この保持した制御信号を変換手段９を介して駆動手段１０に出力する。そして、制御手段７で位置制御用のＰ、Ｉ、Ｄパラメータに変更し、切換手段５を荷重検出器４から変位検出器３に切換接続する。この切換直後においては変位フィードバック信号を制御手段７での変位指令信号とし、フィードバック信号と指令信号との比較演算により出力する制御信号を可及的に零に近づけ切換ショックを低減する。この後、遮断スイッチ８Ａでの遮断を解除して保持機能８Ｂでの保持を解除する。
【００１６】
このため、位置制御から荷重制御に切換える際、及び荷重制御から位置制御に切換える際に、切換前後のフィードバック信号に対応した制御信号を途切れることなく出力でき、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧シリンダ２に作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制することができ、切換える都度に油圧シリンダ２に作用する油圧の入切をしなくて作業性を向上できる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２２】
【００２３】
なお、本発明の実施形態では、異なるフィードバック信号として変位フィードバック信号と荷重フィードバック信号としたが、これに限定されるものではなく、例えば油温、速度、回転数等をフィードバック信号とできることは勿論である。また、アナログデータのフィードバック信号をデジタルデータに変換する変換手段６及びデジタルデータの制御信号をアナログデータに変換する変換手段９を設けたが、デジタルデータのフィードバック信号とすることで変換手段６、９を不要にできることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明は、請求項１において、切換前後のフィードバック信号に対応した制御信号を途切れることなく出力できるため、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧アクチュエータに作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制することができ、作業性を向上できる。
【００２５】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示したサーボ制御装置のブロック図である。
【図２】 図１の要部を詳細に示したブロック図である。
【図３】 従来例を示した概略図である。
【符号の説明】
２油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
５切換手段
７制御手段
８保持手段
１０駆動手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧アクチュエータを制御するサーボ制御装置に関し、特に、油圧アクチュエータからの異なるフィードバック信号を適宜切換えるサーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図３に示す如き、疲労試験するワークＷをクランプする油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２を制御するサーボ制御装置は、油圧シリンダ２のピストンロッド２Ａが下降作動してワークＷに当接するまでは、下降作動するピストンロッド２Ａの変位を変位検出器３からの変位フィードバック信号と変位指令信号とを比較演算して油圧サーボ弁１に作動信号を出力して油圧シリンダ２を位置制御し、下降作動するピストンロッド２ＡがワークＷに当接した後では、油圧シリンダ２のピストンロッド２Ａに受ける荷重を荷重検出器４からの荷重フィードバック信号と荷重指令信号とを比較演算して油圧サーボ弁１に作動信号を出力して油圧シリンダ２を荷重制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる従来のサーボ制御装置では、位置制御と荷重制御とを切換える際に、変位フィードバック信号と荷重フィードバック信号との異なる種類のフィードバック信号の切換えに伴い、両方のフィードバック信号に対応する作動信号が共に出力しない状態が瞬時発生することに起因して切換ショックが生じ、このため位置制御と荷重制御とを切換える際に油圧シリンダ２に作用する油圧を解除して切換ショックの発生を抑制しており、切換える都度に油圧シリンダ２に作用する油圧を解除しなければならず作業性が悪かった。
【０００４】
本発明は、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧アクチュエータに作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制し得るサーボ制御装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のサーボ制御装置では、油圧アクチュエータからの異なるフィードバック信号を切換えてどちらか一方を出力する切換手段と、切換手段から出力されたフィードバック信号と指令信号とを比較演算して制御信号を出力する制御手段と、制御手段からの制御信号を増幅して油圧アクチュエータを作動制御する作動信号を出力する駆動手段とを具備し、制御手段と駆動手段との間には切換手段によるフィードバック信号の切換えに伴い切換前のフィードバック信号に対応した制御手段からの制御信号を保持する保持手段を備え、保持手段は切換手段による切換完了後に制御信号の保持を解除すると共に、切換手段によるフィードバック信号の切換直後には切換後のフィードバック信号を制御手段の 指令信号とし、その後通常の指令信号として成る。
【０００６】
【０００７】
かかる本発明の請求項１の構成において、油圧アクチュエータからの異なるフィードバック信号を切換手段で切換える際に、保持手段で切換前のフィードバック信号に対応した制御信号を保持し、この保持した制御信号を駆動手段に出力して駆動手段より作動信号を出力しているから、切換前後のフィードバック信号に対応した制御信号を途切れることなく出力できる。このため、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧アクチュエータに作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制することができる。
【０００８】
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明の一実施形態を示し、油圧サーボ弁１、油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２、変位検出器３、荷重検出器４はそれぞれ図５に示したものと同一構成で、油圧サーボ弁１はサーボ制御装置からの作動信号により油圧シリンダ２を作動制御して設け、油圧シリンダ２はワークＷ（図５参照）をクランプ及びアンクランプ自在に設け、変位検出器３は油圧シリンダ２の変位に応じた変位フィードバック信号（アナログデータ）をサーボ制御装置に出力して設け、荷重検出器４はワークＷに作用する油圧シリンダ２の圧力に応じた荷重フィードバック信号（アナログデータ）をサーボ制御装置に出力して設けている。
【００１０】
サーボ制御装置は切換手段５、変換手段６、制御手段７、保持手段８、変換手段９、駆動手段１０より構成している。切換手段５はアナログスイッチから成り、変位検出器３からの変位フィードバック信号と荷重検出器４からの荷重フィードバック信号を切換えてどちらか一方を出力して設けている。変換手段６はアナログ／デジタルコンバータから成り、切換手段５から出力した変位フィードバック信号若しくは荷重フィードバック信号のアナログデータをデジタルデータに変換して出力して設けている。制御手段７は演算装置から成り、切換手段５から変換手段６を介して出力されたフィードバック信号と指令信号（変位フィードバック信号の出力に対しては変位指令信号、荷重フィードバック信号の出力に対しては荷重指令信号）とを比較演算して制御信号を出力して設けている。変換手段９はデジタル／アナログコンバータから成り、制御手段７から出力した制御信号のデジタルデータをアナログデータに変換して出力して設けている。駆動手段１０は増幅器から成り、変換手段９からの制御信号を増幅して油圧シリンダ２を作動制御する作動信号を油圧サーボ弁１に出力して設けている。
【００１１】
保持手段８は制御手段７と駆動手段１０との間に変換手段９の前側に設け、切換手段５によるフィードバック信号の切換えに伴い制御手段７からの制御信号を遮断し切換手段５による切換完了後に遮断を解除する遮断スイッチ８Ａと、フィードバック信号の切換えに伴い切換前のフィードバック信号に対応した制御手段７からの制御信号を保持し切換手段５による切換完了後に保持を解除する保持機能８Ｂと、保持機能８Ｂで保持した制御手段７からの制御信号を補正する補正機能８Ｃとから構成している。そして、切換手段５によるフィードバック信号の切換直後には切換後のフィードバック信号を制御手段７の指令信号とし、その後通常の指令信号とするようプログラムしている。保持手段８の補正機能８Ｃは切換直後にフィードバック信号を指令信号とした際にも、この指令信号とフィードバック信号とを比較演算した制御信号を補正するよう設けている。なお、補正機能８Ｃによる補正は微小であり、通常の指令信号とフィードバック信号を比較演算した制御信号には影響しない。
【００１２】
次に、かかる構成の作動を説明する。
油圧シリンダ２がワークＷ（図３参照）に当接するまでは、切換手段５は変位検出器３と接続して変位検出器３からの変位フィードバック信号を出力し、切換手段５から出力した変位フィードバック信号は変換手段６でデジタルデータに変換されて制御手段７に入力し、制御手段７は変位フィードバック信号と変位指令信号とを比較演算して制御信号を出力し、制御手段７から出力した制御信号は保持手段８を介して変換手段９でアナログデータに変換されて駆動手段１０に入力し、駆動手段１０は制御手段７からの制御信号を増幅して作動信号を油圧サーボ弁１に出力し、油圧サーボ弁１は駆動手段１０からの作動信号により油圧シリンダ２を位置制御で作動する。
【００１３】
そして、位置制御で作動している油圧シリンダ２がワークＷに当接すると、切換手段５は荷重検出器４と切換接続して荷重検出器４からの荷重フィードバック信号を出力し、切換手段５から出力した荷重フィードバック信号は変換手段６でデジタルデータに変換されて制御手段７に入力し、制御手段７は荷重フィードバック信号と荷重指令信号とを比較演算して制御信号を出力し、制御手段７から出力した制御信号は保持手段８を介して変換手段９でアナログデータに変換されて駆動手段１０に入力し、駆動手段１０は制御手段７からの制御信号を増幅して作動信号を油圧サーボ弁１に出力し、油圧サーボ弁１は駆動手段１０からの作動信号により油圧シリンダ２を荷重制御で作動する。
【００１４】
かかる作動で、位置制御から荷重制御に切換える際には、まず保持手段８の遮断スイッチ８Ａで制御手段７からの制御信号を遮断し、このとき、遮断前の制御信号を補正機能８Ｃで補正して保持機能８Ｂで保持し、この保持した制御信号を変換手段９を介して駆動手段１０に出力する。そして、制御手段７で位置制御用のＰ（比例），Ｉ（積分）、Ｄ（微分）パラメータから荷重制御用のＰ、Ｉ、Ｄパラメータに変更し、切換手段５を変位検出器３から荷重検出器４に切換接続する。この切換直後においては荷重フィードバック信号を制御手段７での荷重指令信号とし、フィードバック信号と指令信号との比較演算により出力する制御信号を可及的に零に近づけ切換ショックを低減する。この後、遮断スイッチ８Ａでの遮断を解除して保持機能８Ｂでの保持を解除する。
【００１５】
また、荷重制御から位置制御に切換える際には、前述と同様に遮断スイッチ８Ａを遮断し、遮断前の制御信号を補正機能８Ｃで補正して保持機能８Ｂで保持し、この保持した制御信号を変換手段９を介して駆動手段１０に出力する。そして、制御手段７で位置制御用のＰ、Ｉ、Ｄパラメータに変更し、切換手段５を荷重検出器４から変位検出器３に切換接続する。この切換直後においては変位フィードバック信号を制御手段７での変位指令信号とし、フィードバック信号と指令信号との比較演算により出力する制御信号を可及的に零に近づけ切換ショックを低減する。この後、遮断スイッチ８Ａでの遮断を解除して保持機能８Ｂでの保持を解除する。
【００１６】
このため、位置制御から荷重制御に切換える際、及び荷重制御から位置制御に切換える際に、切換前後のフィードバック信号に対応した制御信号を途切れることなく出力でき、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧シリンダ２に作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制することができ、切換える都度に油圧シリンダ２に作用する油圧の入切をしなくて作業性を向上できる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２２】
【００２３】
なお、本発明の実施形態では、異なるフィードバック信号として変位フィードバック信号と荷重フィードバック信号としたが、これに限定されるものではなく、例えば油温、速度、回転数等をフィードバック信号とできることは勿論である。また、アナログデータのフィードバック信号をデジタルデータに変換する変換手段６及びデジタルデータの制御信号をアナログデータに変換する変換手段９を設けたが、デジタルデータのフィードバック信号とすることで変換手段６、９を不要にできることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明は、請求項１において、切換前後のフィードバック信号に対応した制御信号を途切れることなく出力できるため、異なるフィードバック信号を切換える際に、油圧アクチュエータに作用する油圧の解除を不要にして切換ショックの発生を抑制することができ、作業性を向上できる。
【００２５】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示したサーボ制御装置のブロック図である。
【図２】 図１の要部を詳細に示したブロック図である。
【図３】 従来例を示した概略図である。
【符号の説明】
２油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
５切換手段
７制御手段
８保持手段
１０駆動手段
Claims (1)
- 油圧アクチュエータからの異なるフィードバック信号を切換えてどちらか一方を出力する切換手段と、切換手段から出力されたフィードバック信号と指令信号とを比較演算して制御信号を出力する制御手段と、制御手段からの制御信号を増幅して油圧アクチュエータを作動制御する作動信号を出力する駆動手段とを具備し、制御手段と駆動手段との間には切換手段によるフィードバック信号の切換えに伴い切換前のフィードバック信号に対応した制御手段からの制御信号を保持する保持手段を備え、保持手段は切換手段による切換完了後に制御信号の保持を解除すると共に、切換手段によるフィードバック信号の切換直後には切換後のフィードバック信号を制御手段の指令信号とし、その後通常の指令信号として成るサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18877296A JP3810140B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | サーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18877296A JP3810140B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | サーボ制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2006054095A Division JP4241747B2 (ja) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | サーボ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019008A JPH1019008A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3810140B2 true JP3810140B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=16229518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18877296A Expired - Fee Related JP3810140B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | サーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3825737B2 (ja) | 2002-10-24 | 2006-09-27 | 住友重機械工業株式会社 | 精密位置決め装置及びこれを用いた加工機 |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP18877296A patent/JP3810140B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH1019008A (ja) | 1998-01-20 |
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