JPH074404A - 複数駆動シリンダのサーボ同期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数駆動シリンダのサーボ同期制御装置におい
て，コスト低減と小型化を図る。 【構成】複数（２つ）の駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒと、複
数（２つ）の同期シリンダ１０Ｌ，１０Ｒと共通の同期
制御シリンダ１０Ｍとを共通軸１３でタンデムに固定連
結してなるマスターシリンダ１０と、同期制御シリンダ
１０Ｍの両シリンダ室１２Ｌ，１２Ｒに制御油を供給・
排出コントロールするサーボバルブ２０と、モーション
目標信号ＳＴｏとフィードバック信号ＳＴｆとを入力と
してサーボバルブ２０のポート選択切替えおよび供給制
御油量をコントロールする駆動制御手段（３０，３１）
とを設け、かつ各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒとこれに対応
する各同期シリンダ１０Ｌ，１０Ｒとをクロス配管５
Ｌ，５Ｒで接続して各油系閉回路を形成した構成であ
る。また、各同期制御シリンダに左右シリンダ室を連通
分離可能に接続するバイパスバルブ４０Ｌ，４０Ｒと、
これを開閉制御する開閉制御手段４５Ｌ，４５Ｒを設
け、油漏れによる同期ずれを自動補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の駆動シリンダを
同期運転させるサーボ同期制御装置に関する。特に、プ
レスのトランスファ装置として利用される。

【０００２】

【従来の技術】多くの産業機械の内には、一対の部材
（負荷）を設定されたモーションに従って１次元〜多次
元方向に同期運転させる場合が多い。例えば、図５に示
すプレスの３次元トランスファ装置の場合、ワークＷを
挟持するフィンガー６１Ｌ，６１Ｒを設けた一対のフィ
ードバー６０Ｌ，６０Ｒを、クランプ・アンクランプ
（Ｘ）方向，アドバンス・リターン（Ｙ）方向およびリ
フト・ダウン（Ｚ）方向のそれぞれに同期運転（移動）
して、ワークＷを金型間に自動搬送するものと構成され
ている。かかる場合、フィードバー６０Ｌ，６０Ｒが複
数（２つ）の負荷である。

【０００３】従来、この一対の負荷（６０Ｌ，６０Ｒ）
をＸ方向またはＺ方向に同期運転する装置としては、レ
バー機構・カム機構等を組合せた機械式が広く採用され
ている。しかし、この機械式は、装置大型化やモーショ
ン変更困難等の欠点がある。そこで、一対の負荷のそれ
ぞれに駆動シリンダを連結しかつ１台のサーボモータや
カム機構で運転される制御シリンダを用いて各駆動シリ
ンダを同期運転するように構成したシリンダ型の機電式
（例えば、特開昭６０−２３６０４号公報）や、さらに
カム，サーボモータ等を一掃したシリンダ型の全電式
（例えば、特開平５−３４２号公報）が提案されてい
る。なお、Ｙ方向については両負荷（６０Ｌ，６０Ｒ）
を１つの負荷として機械的に連結できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらシリンダ型によ
れば、確かに上記機械式の欠点を改善できる。しかしな
がら、上記機電式の場合はカム機構等が残っているので
一層の改善の余地があると指摘されている。一方、上記
全電式の場合は、各負荷ごとにサーボバルブ，エンコー
ダ等を設けなければならないのでコストの点で不利とな
り、同期運転のための整合調整が煩わしい。また、部品
点数が多いので装置全体としての信頼性の吟味に多大な
努力・時間が掛る。

【０００５】さらに、いずれのシリンダ型でも、各駆動
シリンダに油漏れがあると次第に同期ずれが生じてしま
うので、折角多大な調整時間を掛けて一対の負荷を同期
運転可能としても、経時的に不安定性が増大する。上記
トランスファ装置の場合は、ワークＷの挟持搬送の円滑
性が阻害され、さらには挟持不備やワークＷの落下を招
く。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、部品点数の削減，装置小型化を図りつつ複数の駆動
シリンダを長期間に亘って高精度同期円滑運転ができる
低コストで取扱容易かつ信頼性の高い複数駆動シリンダ
のサーボ同期制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の同期シ
リンダと１台の同期制御シリンダとを共通軸でタンデム
に連結したマスターシリンダを設け、かつ各同期シリン
ダと各駆動シリンダとを各油系閉回路を形成するように
クロス配管で接続し、１つのサーボバルブをコントロー
ルすることによって複数の駆動シリンダの同期運転を行
う構成とし、前記目的を達成する。

【０００８】また、各負荷に連結された各駆動シリンダ
は往復運動する。つまり、各駆動シリンダの移動方向は
１ストローク毎に向きが反転することに着目し、各同期
シリンダに設けられたバイパスバルブを用いて各油系閉
回路に積極的に負の同期ずれを付加することによって、
各駆動シリンダの油漏れによる各同期シリンダに対する
同期ずれを自動補正できるように構成している。

【０００９】さらに、自動補正のためのバイパスバルブ
の開放時間を、先行した各駆動シリンダのピストンが当
該シリンダのセンターに到達した時点からその後に同期
制御シリンダのピストンが当該シリンダのセンターに到
達するまでの時間差と等しくなるように選択形成し、一
層の制御の容易化と構造の簡素化とを達成する。

【００１０】すなわち、請求項１の複数駆動シリンダの
サーボ同期制御装置は、各負荷のそれぞれに対応連結さ
れた複数の駆動シリンダを同期制御するための複数駆動
シリンダのサーボ同期制御装置であって、前記各駆動シ
リンダを両ピストンロッド型の同一構造に形成するとと
もに、それぞれが両ピストンロッド型とされた同期制御
シリンダのピストンおよび複数の同期シリンダの各ピス
トンを共通軸に固定連結してなるマスターシリンダを設
け、前記各駆動シリンダと対応する各同期シリンダとを
各クロス配管で連結して各油系閉回路を形成し、該同期
制御シリンダの左右シリンダ室へ選択的に制御油を供給
可能に接続されたサーボバルブと，モーション目標信号
と該共通軸に連結されエンコーダから出力された共通軸
の移動変量に相当するフィードバック信号とを入力とし
て共通軸のモーションを目標モーションに合致させるよ
うに該サーボバルブを駆動制御する駆動制御手段とを設
けた、ことを特徴とする。

【００１１】また、請求項２の複数駆動シリンダのサー
ボ同期制御装置は、前記各同期シリンダの左右シリンダ
室を各バイパスバルブを介して連通分離可能に接続する
とともに前記各駆動シリンダのピストンロッドのそれぞ
れに連結された複数のセンター位置検出器を設け、一方
向へ移動中において前記駆動シリンダのピストンが前記
同期制御シリンダのピストンよりも先行している場合に
その後に前記エンコーダで検出された前記同期制御シリ
ンダのピストンがセンター位置となったときに駆動シリ
ンダのピストンがセンター位置となるように該バイパス
バルブを開閉制御する開閉制御手段を前記各油系閉回路
ごとに設け、かつ前記各油系閉回路に油補充用弁ユニッ
トを接続し、前記各駆動シリンダの前記各同期制御シリ
ンダに対する同期ずれを前記各油系閉回路に負の同期ず
れを加えることによって自動補正するように構成した、
ことを特徴とする。

【００１２】さらに、請求項３の複数駆動シリンダのサ
ーボ同期制御装置は、前記各開閉制御手段が前記各同期
制御シリンダのピストンがそのセンター位置を通過する
時刻と前記各駆動シリンダのピストンが各センター位置
を通過する時刻との時間差だけ前記各バイパスバルブを
開放するものと形成され、かつ各バイパスバルブが該時
間差分だけ開放されたときに当該駆動シリンダと当該同
期制御シリンダとの同期ずれを補正することができる油
量を流通させることができるように選択されているこ
と、を特徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成による請求項１の発明の場合、マスタ
ーシリンダを形成する同期制御シリンダの一方シリンダ
室にサーボバルブから制御油を供給すると、各同期シリ
ンダのピストンは同期制御シリンダのピストンとともに
同方向に同量だけ移動変位する。すると、各同期シリン
ダとともに油系閉回路を形成する各駆動シリンダのピス
トンが同方向に同量だけ同期して移動変位する。したが
って、共通で１つのサーボバルブつまり同期制御シリン
ダをコントロールすることにより、複数の駆動シリンダ
を同期運転できる。他方向についても同様である。

【００１４】この同期運転は、駆動制御手段によって目
標モーション通りに行われる。すなわち、駆動制御手段
は、予め決められたモーション目標信号とマスターシリ
ンダの共通軸に連結されたエンコーダから得たフィード
バック信号とを比較して、共通軸のモーションを目標モ
ーションに合致させるようにサーボバルブを駆動制御す
る。したがって、共通軸のモーションと各駆動シリンダ
のピストンロッドのモーションとを等しくできるから、
各駆動シリンダを設定されたモーションにしたがって同
期運転させることができる。

【００１５】また、請求項２の発明の場合、ある駆動シ
リンダに油漏れがあると、例えば一方向への移動中は当
該駆動シリンダのピストンが当該同期シリンダ（同期制
御シリンダ）のピストンよりも遅れる。しかし、その後
に他方向に向き反転した場合は当該駆動シリンダのピス
トンの方が反転前の遅れ分だけ先行する。ここに、開閉
制御手段は、当該同期シリンダに設けられたバイパスバ
ルブを開放する。すると、当該駆動シリンダを他方向へ
移動させるための供給油量が減るので、当該ピストンの
他方向への移動変位を減すことができる。つまり、当該
駆動シリンダの当該同期シリンダに対する負の同期ずれ
を付加できる。したがって、同一油系閉回路内の同期シ
リンダに対する当該駆動シリンダの同期ずれを自動補正
できかつ完全同期運転ができる。なお、油系閉回路中の
油が減少すると、油補充用弁ユニットが働き自動的に補
充される。

【００１６】さらに、請求項３の発明の場合、同期ずれ
の自動補正のためのバイパスバルブの開放時間は、駆動
シリンダのピストンがそのセンター位置に到達した時刻
からその後に当該同期シリンダのピストンが当該センタ
ー位置に到達した時刻までの時間差に等しい時間とする
ように選択されている。したがって、各駆動シリンダの
ピストンロッドに連結された各センター位置検出器の出
力とマスターシリンダの共通軸に連結されたエンコーダ
の出力とを比較する簡単な制御構成で、各駆動シリンダ
の油漏れよる同期ずれを正確かつ迅速に自動補正でき
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （第１実施例）このサーボ同期制御装置は、図１に示す
如く、複数（２つ）の駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒと，同期
制御シリンダ１０Ｍと複数（２つ）の同期シリンダ１０
Ｌ，１０Ｒとからなるマスターシリンダ１０と，１つの
サーボバルブ２０と，駆動制御手段（３０）等とを含
み、各駆動シリンダと対応する各同期シリンダとをクロ
ス配管５Ｌ，５Ｒで接続して各油系閉回路を形成すると
ともに、サーボバルブ２０からの制御油を供給・排出さ
せて同期制御シリンダ１０Ｍをコントロールするように
形成し、１つのサーボバルブ２０をコントロールするこ
とによって複数（２つ）の駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒを設
定モーションに従って同期運転させることができるよう
に構成されている。

【００１８】なお、この実施例における各駆動シリンダ
１Ｌ，１Ｒは、図５に示した各フィードバー（負荷）６
０Ｌ，６０Ｒをクランプ・アンクランプ（Ｘ）方向にお
いて互いに離隔接近させることができるように連結され
ている。

【００１９】図１において、駆動シリンダ１Ｌは、シリ
ンダ２内に移動可能に装着されたピストン４Ｌの両側に
ピストンロッド３Ｌを設けた両ピストンロッド型であ
る。したがって、例えば左シリンダ室２Ｌに油圧を供給
しかつ右シリンダ室２Ｒから油圧を排出すれば、ピスト
ン４Ｌを図１に実線矢印で示した右方向へ移動変位させ
ることができる。駆動シリンダ１Ｒも同一構造とされて
いる。

【００２０】また、マスターシリンダ１０は、中央の同
期制御シリンダ１０Ｍと左右の同期シリンダ１０Ｌ，１
０Ｒとからなる。同期制御シリンダ１０Ｍは、シリンダ
１２と，ピストン１４Ｍと，これらから形成された左右
シリンダ室１２Ｌ，１２Ｒとからなる。左側の同期シリ
ンダ１０Ｌは、左側の駆動シリンダ１Ｌに対応するもの
とされ、クロス配管５Ｌ（６，７）で接続することによ
り油系閉回路を形成している。つまり、同期シリンダ１
０Ｌのピストン１４Ｌと駆動シリンダ１Ｌのピストン４
Ｌとは、同方向に移動する。そして、両シリンダ１０
Ｌ，１Ｌを同一構造とすることにより、等量だけ同方向
に同期移動するように形成してある。駆動シリンダ１Ｌ
がいわゆるスレーブシリンダとなる。

【００２１】また、右側の同期シリンダ１０Ｒとこれに
対応させた駆動シリンダ１Ｒとの構造および関係は、左
側の構造（１０Ｌ，５Ｌ，１Ｌ）およびその関係と同じ
である。

【００２２】ところで、同期シリンダ１０Ｌと同期制御
シリンダ１０Ｍと同期シリンダ１０Ｒとは、両ピストン
ロッド型とされかつ構造が同一とされている。そして、
各ピストン１４Ｌ，１４Ｍ，１４Ｒは、共通軸（ピスト
ンロッド）１３でタンデムに固定連結されている。した
がって、同期制御シリンダ１０Ｍの例えば左シリンダ室
１２Ｌに油圧を供給しかつ右シリンダ室１２Ｒから排出
すれば、両同期シリンダ１０Ｌ，１０Ｒの両ピストン１
４Ｌ，１４Ｒをそのピストン１０Ｍと同方向に同量だけ
移動させることができる。その結果、両駆動シリンダ１
Ｌ，１Ｒのピストン４Ｌ，４Ｒをピストン１０Ｍと同方
向に同量だけ同期移動することができる。つまり、１つ
の同期制御シリンダ１０Ｍをコントロールすれば、複数
（２つ）の駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒを同期運転させるこ
とができること明白である。

【００２３】次に、サーボバルブ２０は、４ポート型で
ソレノイド２０Ｓを励磁コントロールすることによっ
て、同期制御シリンダ１０Ｍの左側または右側のシリン
ダ室１２Ｌ，１２Ｒに選択的に制御油を供給（排出）で
きる。しかも、そのピストン１４Ｍの移動速度をコント
ロールすることもできる。図１に示す状態は、サーボバ
ルブ２０が中立ポジションにあるものとされ、同期制御
シリンダ１０Ｍ（１２Ｌ，１２Ｒ）とは配管１５Ｌ，１
５Ｒを介し接続されている。なお、高圧油圧源２１には
配管２２を介し接続され、また、配管２４で回収タンク
２３に排出可能に接続されている。

【００２４】ここに、駆動制御手段は、共通軸１３のモ
ーションを予め設定された目標モーションに合致させる
ための制御手段で、この実施例ではコントローラ３０と
ドライバ３１とから形成されている。コントローラ３０
は、モーション設定手段（３２，３３）からのモーショ
ン目標信号ＳＴｏと共通軸１３に連結されたエンコーダ
３５からのフィードバック信号ＳＴｆとを比較して、そ
の偏差ｅを求めかつこの偏差ｅをドライバ３１へ出力す
る。ドライバ３１は、この偏差ｅに相応したコントロー
ル信号ＣＮＴを出力してソレノイド２０Ｓを励磁コント
ロールしつつサーボバルブ２０のポート選択切替えおよ
び制御油量を調整する。

【００２５】フィードバック信号ＳＴｆは、共通軸１３
の変位量相当信号であり、かつモーション目標信号ＳＴ
ｏは目標変位量相当信号である。この実施例ではプレス
のトランスファ装置に供するものとされているので、モ
ーション設定手段をクランク角度θを検出するクランク
角度検出器３３と，クランク角度θを入力としてモーシ
ョン目標信号ＳＴｏを生成する目標信号生成回路３２と
から構成している。クランク角度θつまりスライドの上
下方向位置に応じてフィードバー６０Ｌ，６０Ｒを離隔
接近させればよいからである。

【００２６】次に、この第１実施例の作用を説明する。
プレス運転が行われると、クランク角度検出器３３が時
々刻々に変るクランク角度θを検出する。すると、目標
信号生成回路３２が予め決められたフィードバー５０
Ｌ，５０Ｒのクランプ・アンクランプ（Ｘ）方向のモー
ションを達成するために必要とするモーション目標信号
ＳＴｏを生成出力する。一方、マスターシリンダ１０の
共通軸１３に連結されたエンコーダ３５からフィードバ
ック信号ＳＴｆが入力される。

【００２７】コントローラ（駆動制御手段）３０は、モ
ーション目標信号ＳＴｏとフィードバック信号ＳＴｆと
を比較してその偏差ｅを求め、かつドライバ３１へ出力
する。ドライバ３１は、この偏差ｅに応じたコントロー
ル信号ＣＮＴを出力して、サーボバルブ２０をコントロ
ールする。

【００２８】すなわち、サーボバルブ２０は、図１に示
す例えば左側のポートに切替えかつ制御油量もコントロ
ールする。つまり、配管１５Ｌを通して同期制御シリン
ダ１０Ｍの左シリンダ室１２Ｌ内に制御油を供給しかつ
右シリンダ室１２Ｒ内の油を排出する。したがって、ピ
ストン１４Ｍが実線矢印で示す右方向に移動する。この
際、共通軸１３で一体的に連結された各同期シリンダ１
０Ｌ，１０Ｒのピストン１４Ｌ，１４Ｒも同方向に同量
だけ同期して移動する。

【００２９】すると、例えば同期シリンダ１０Ｌの右シ
リンダ室１２Ｒの油圧がクロス配管６を通って駆動シリ
ンダ１Ｌの左シリンダ室２Ｌ内に供給され、かつ右シリ
ンダ室２Ｒ内の油圧はクロス配管７を通って同期シリン
ダ１０Ｌの左シリンダ室１２Ｌ内に排出される。つま
り、同期シリンダ１０Ｌとこれに対応する駆動シリンダ
１Ｌとはクロス配管５Ｌ（６，７）で接続され油系閉回
路を形成するので、ピストン４Ｌはそのピストン１４Ｌ
と実線矢印の同方向に同量だけ同期して移動変位する。
点線矢印で示す場合も同期運転できる。同期シリンダ１
０Ｒとこれに対応する駆動シリンダ１Ｒとも同様に作用
する。

【００３０】ここに、両同期シリンダ１０Ｌ，１０Ｒお
よび両駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒの各構造が同期制御シリ
ンダ１０Ｍの構造と同一とされているので、結局、各駆
動シリンダ１Ｌ，１Ｒのピストン４Ｌ，４Ｒ（ピストン
ロッド３Ｌ，３Ｒ）のモーションは、同期制御シリンダ
１０Ｍのピストン１４Ｍ（共通軸１３）のモーションと
同じとなる。

【００３１】しかして、この第１実施例によれば、複数
（２つ）の駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒと、複数（２つ）の
同期シリンダ１０Ｌ，１０Ｒと共通の同期制御シリンダ
１０Ｍとを共通軸１３でタンデムに固定連結してなるマ
スターシリンダ１０と、同期制御シリンダ１０Ｍの両シ
リンダ室１２Ｌ，１２Ｒに制御油を供給・排出コントロ
ールするサーボバルブ２０と、モーション目標信号ＳＴ
ｏとフィードバック信号ＳＴｆとを入力としてサーボバ
ルブ２０のポート選択切替えおよび供給制御油量をコン
トロールする駆動制御手段（３０，３１）とを設け、か
つ各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒとこれに対応する各同期シ
リンダ１０Ｌ，１０Ｒとをクロス配管５Ｌ，５Ｒで接続
して各油系閉回路を形成した構成とされているので、従
来例に比較して部品点数を削減し小型化が図れ、かつ複
数の駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒを長期に亘って高精度同期
円滑運転できるとともに大幅なコスト低減を達成でき取
扱簡単で信頼性が高い。

【００３２】また、各シリンダ１Ｌ，１Ｒ、１０Ｌ，１
０Ｍ，１０Ｒが同一構造とされているので、この点から
も一層のコスト低減ができるとともに小型化を一段と図
れる。

【００３３】また、１台のサーボバルブ２０でコントロ
ールされる同期制御シリンダ１０Ｍと複数の同期シリン
ダ１０Ｌ，１０Ｒとが共通軸１３で一体的に連結されて
いるので、確実な同期運転を行えるとともにフィードバ
ック信号ＳＴｆの信頼性が高い。

【００３４】また、モーション目標信号ＳＴｏがモーシ
ョン設定手段で生成出力されるものとされ、かつこのモ
ーション設定手段がクランク角度検出器３３と目標信号
生成回路３２とから形成されているので、一対の負荷
（６０Ｌ，６０Ｒ）をプレス（スライド）作動に整合さ
せた確実な同期運転とすることができる。

【００３５】（第２実施例）この第２実施例は、図２に
示す如く、基本的構成が第１実施例（図１）の場合と同
じとされるが、各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒに万一の油漏
れ（リーク）が発生した場合でも、それによる同期ずれ
を自動補正できるように構成してある。

【００３６】すなわち、各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒにセ
ンター位置検出器４６Ｌ，４６Ｒを設け、各同期シリン
ダ１０Ｌ，１０Ｒに各左右シリンダ室１２Ｌ，１２Ｒを
連通分離可能に接続するバイパスバルブ４０Ｌ，４０Ｒ
を設けるとともに、このバイパスバルブ４０Ｌ，４０Ｒ
を適時に開閉制御する開閉制御手段４５Ｌ，４５Ｒを設
け、各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒの移動方向が反転するこ
とを巧に利用しつつ各油系閉回路１Ｌ，５Ｌ，１０Ｌ、
１Ｒ，５Ｒ，１０Ｒに積極的に負の同期ずれを付加する
ことにより、同期制御シリンダ１０Ｍに対する油漏れの
生じた駆動シリンダの同期ずれを自動補正できるように
形成してある。

【００３７】また、各油系閉回路には、図２，図３に示
した各油補充用弁ユニット５０を設け、油系閉回路内の
油量が減少した場合には油を自動補充できるように構成
してある。図３において、各油補充用弁ユニット５０
は、１つのレリース弁５１と４つのチェック弁５２とを
図示の通り接続した構成とされ、配管５３，５３を通し
てクロス配管６，７に接続されている。５５は油タンク
である。したがって、油系閉回路内の油量が減少して負
圧が発生すると、油タンク５５から不足分の油を自吸す
ることができる。また、この油補充用弁ユニット５０
は、駆動シリンダ１（１Ｌ，１Ｒ）が機械的にロックし
た時などにおいてシリンダ２内に高圧が発生した場合に
は対向室２Ｌ（２Ｒ）に油をレリーフし、シリンダ２等
の破損を防止する機能も有する。

【００３８】図２において、バイパスバルブ４０Ｌは、
逆止弁ポート４０ＲＶと絞り流路ポート４０ＲＦとから
形成され、ソレノイド４０ＬＳを励磁・非励磁とするこ
とによって、そのいずれかに切替えられる構成である。
通常的には、ソレノイド４０ＬＳが非励磁とされ、逆止
弁ポート４０ＲＶが配管４１Ｌ，４１Ｒを介して左側の
同期シリンダ１０Ｌの左右シリンダ室１２Ｌ，１２Ｒを
分離（隔離）状態に保持する。

【００３９】一方、同期ずれを補正する場合は、ソレノ
イド４０ＬＳを励磁して絞り流路ポート４０ＲＦに切替
えて左右シリンダ室１２Ｌ，１２Ｒを連通させる。した
がって、例えば、ピストン１４Ｌが図２で左方向に移動
している場合、絞り流路ポート４０ＲＦに切替えると、
左シリンダ室１２Ｌ内の油圧の一部はその駆動シリンダ
１Ｌの右シリンダ室２Ｒに供給されずに同期シリンダ１
０Ｌの右シリンダ室１２Ｒへバイパスされてしまう。ひ
いては、クロス配管６を通して駆動シリンダ１Ｌの左シ
リンダ室２Ｌ内に供給される。

【００４０】すなわち、同期シリンダ１０Ｌとクロス配
管５Ｌ（６，７）と駆動シリンダ１Ｌが形成する油系閉
回路に負の同期ずれを付加することができる。詳しく
は、駆動シリンダ１Ｌのピストン４Ｌが同期シリンダ１
０Ｌのピストン１４Ｌと同方向（例えば左方向）に移動
しつつピストン４Ｌがピストン１４Ｌよりも先行してい
る場合に、ピストン４Ｌの移動を遅らせピストン１４Ｌ
側に合わせられるということである。

【００４１】この意味は、方向反転する前、つまり右方
向に移動しているときに駆動シリンダ１Ｌに油漏れが生
じた場合、右方向に移動するピストン４Ｌは同方向に移
動するピストン１４Ｌに同期せずに遅れてしまう。した
がって、方向反転した後つまり左方向に移動する際は、
ピストン４Ｌが先の遅れ分だけピストン１４Ｌよりも先
行することになる。この方向反転により駆動シリンダ１
Ｌ（４Ｌ）の方が同期シリンダ１０Ｌ（１４Ｌ）よりも
先行した際に、負の同期ずれを付加することによって次
に方向反転するまでに駆動シリンダ１Ｌの油漏れによる
同期ずれを自動補正できるわけである。駆動シリンダ１
Ｒ側についても同様である。

【００４２】これを実行するために、駆動シリンダ１Ｌ
のピストンロッド３Ｌにセンター位置検出器４６Ｌを設
け、ピストン４Ｌがシリンダ２のセンター位置に到達し
たときにセンター信号Ｔ１Ｌを得る。また、マスターシ
リンダ１０の共通軸１３に連結されたエンコーダ３５の
出力ＳＴｆから同期制御シリンダ１０Ｍ（同期シリンダ
１０Ｌ，１０Ｒ）のピストン１４Ｍ（１４Ｌ，１４Ｒ）
がシリンダ１２のセンター位置に到達したときにセンタ
ー信号Ｔ１０を生成出力するセンター信号生成回路３５
Ｔを設けてある。

【００４３】また、開閉制御手段４５Ｌは、駆動シリン
ダ１Ｌ側のセンター信号Ｔ１Ｌが入力されてから、マス
ターシリンダ１０側のセンター信号Ｔ１０が入力される
までの時間差を算出しかつこれに応じた開信号Ｓｌを出
力するものと形成されている。図４（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ１）に示す時間差Ｔと開信号Ｓｌの出力時間（ｋ×
Ｔ）との関係は適宜でよい。つまり、定数ｋを任意の値
に設定できる。換言すれば、定数ｋをバイパスバルブ４
０Ｌの絞り流路ポート４０ＲＦの大きさにより決定すれ
ばよい。

【００４４】かくして、この実施例では、図４（Ｄ２）
に示すように、定数ｋを“１”としてある。つまり、時
間差Ｔ分だけ開信号Ｓｌを出力してバイパスバルブ４０
Ｌを開放するものとして制御構成を簡素化してある。そ
して、この時間差Ｔ分だけ両シリンダ室１２Ｌ，１２Ｒ
を連通させれば、ピストン４Ｌとピストン１４Ｌとの同
期ずれが補正できるように、絞り流路ポート４０ＲＦの
大きさを選択形成してある。

【００４５】なお、右側の同期シリンダ１０Ｒと駆動シ
リンダ１Ｒとについても同様な構造（４０Ｒ，４６Ｒ，
４５Ｒ）としてある。

【００４６】次に、この第２実施例の作用を説明する。
但し、正常時の動作は、上述した第１実施例の場合と同
じなので省略する。

【００４７】さて、図２において、例えばピストン１４
Ｌとピストン４Ｌとが同期して右方向に移動していると
きに当該駆動シリンダ１Ｌに油漏れが生じたとすると、
ピストン４Ｌはピストン１４Ｌに対して遅れ同期ずれと
なる。そして、ピストン１４Ｌが右限となり次の左限に
向けて方向反転すると、この瞬間から左方向へ移動する
際には、ピストン４Ｌがピストン１４Ｌよりもその遅れ
分だけ先行することになる。

【００４８】したがって、駆動（スレーブ）シリンダ１
Ｌのピストン４Ｌが図４（Ａ）に実線で示すように先に
当該シリンダ２のセンター位置に到達する。これに対
し、同期（マスター）シリンダ１０Ｌのピストンは点線
で示すように遅れて当該シリンダ１２のセンター位置に
到達することになる。

【００４９】すなわち、図４（Ａ）に示す時刻ｔ１にお
いてセンター位置検出器４６Ｌがセンター信号Ｔ１Ｌを
出力（Ｈレベル）する。一方、センター信号生成回路３
５Ｔからのセンター信号Ｔｏは時刻ｔ２において出力
（Ｈレベル）される。その時間差はＴである。ここに、
開閉制御手段（開信号生成回路）４５Ｌは、時刻ｔ１か
ら時刻ｔ２までの時間Ｔだけ開信号Ｓｌを出力してソレ
ノイド４０ＬＳを励磁し、バイパスバルブ４０Ｌを絞り
流路ポート４０ＲＦ側に切替える。

【００５０】すると、同期シリンダ１０Ｌの左シリンダ
室１２Ｌ内の油圧の一部が絞り流路ポート４０ＲＦを通
りその右シリンダ室１２Ｒへバイパスされる。つまり、
クロス配管７を通って駆動シリンダ１Ｌの右シリンダ室
２Ｒ内に供給される左移動のための油量は減少する。一
方、その左シリンダ室２Ｌ内には、右シリンダ室１２
Ｒ，クロス配管６を通りバイパスされた油が余分に供給
される。つまり、負の同期ずれを加えることができる。

【００５１】かくして、ピストン１４Ｌが左限に到達す
る迄には先行していたピストン４Ｌの同期ずれ分を補正
することができる。したがって、再び移動方向が左→右
へ方向反転された場合は、ピストン４Ｌをピストン１４
Ｌに完全同期させられる。

【００５２】しかして、この第２実施例によれば、各同
期シリンダ１０Ｌ，１０Ｒの左右シリンダ室１２Ｌ，１
２Ｒを各バイパスバルブ４０Ｌ，４０Ｒを介して連通分
離可能に接続するとともに、各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒ
のピストン４Ｌ，４Ｒが油漏れにより当該各同期シリン
ダ１０Ｌ，１０Ｒのピストン１４Ｌ，１４Ｒよりも先行
している場合に各バイパスバルブ４０Ｌ，４０Ｒを開放
する開閉制御手段４５Ｌ，４５Ｒを設け、各駆動シリン
ダ１Ｌ，１Ｒの同期制御シリンダ１０Ｍに対する同期ず
れを各油系閉回路１Ｌ，５Ｌ，１０Ｌ、１Ｒ，５Ｒ，１
０Ｒに反対（負）の同期ずれを加えることによって自動
補正する構成とされているので、一段と長期に亘って複
数駆動シリンダを完全同期運転することができ、信頼性
が飛躍的に向上する。

【００５３】また、各開閉制御手段４５Ｌ，４５Ｒが、
各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒのピストン４Ｌ，４Ｒが当該
同期シリンダ１０Ｌ，１０Ｒのピストン１４Ｌ，１４Ｒ
よりも移動方向に先行する際にバイパスバルブ４０Ｌ，
４０Ｒを絞り流路ポート４０ＲＦに切替える、つまりそ
の左右シリンダ室１２Ｌ，１２Ｒを連通させるように形
成されているので、各別の油圧源を必要とすることなく
各油系閉回路に負の同期ずれを付加することができる。

【００５４】また、この負の同期ずれ付加は、各駆動シ
リンダ１Ｌ，１Ｒのピストン４Ｌ，４Ｒの移動方向が反
転するごとに実行されるから、モーションに応じた適切
な同期ずれの自動補正を安定して行える。

【００５５】また、各開閉制御手段４５Ｌ，４５Ｒを、
各駆動シリンダ１Ｌ，１Ｒのピストン４Ｌ，４Ｒがセン
ター位置に到達した時刻ｔ１と各同期シリンダ１０Ｌ，
１０Ｒのピストン１４Ｌ，１４Ｒがセンター位置に到達
した時刻ｔ２との時間差Ｔに応じて各バイパスバルブ４
０Ｌ，４０Ｒを開放するものと形成されているので、高
精度で安定した自動補正制御を行える。

【００５６】また、バイパスバルブ４０Ｌ，４０Ｒの各
絞り流路ポート４０ＲＦの大きさを、上記時間差Ｔだけ
開放させれば当該同期ずれを解消できるように選択形成
されているので、一段と制御が容易となりかつ駆動シリ
ンダ１Ｌ，１Ｒのモーションに支障を与えずに高精度補
正ができる。

【００５７】なお、以上の実施例では、プレスのトラン
スファ装置に供するものとされていたが、本装置はこれ
に限定されず複数の駆動シリンダを同一モーションで同
期運転する設備，機器等に広く適用される。

【００５８】

【発明の効果】上記の説明から明らかの通り、請求項１
の発明によれば、複数の駆動シリンダと、複数の同期シ
リンダと共通の同期制御シリンダとを共通軸でタンデム
に固定連結してなるマスターシリンダと、同期制御シリ
ンダの両シリンダ室に制御油を供給・排出コントロール
するサーボバルブと、モーション目標信号とフィードバ
ック信号とを入力としてサーボバルブのポート選択切替
えおよび供給制御油量をコントロールする駆動制御手段
とを設け、かつ各駆動シリンダとこれに対応する各同期
シリンダとをクロス配管で接続して各油系閉回路を形成
した構成とされているので、従来例に比較して部品点数
を削減し小型化が図れ、かつ複数の駆動シリンダを長期
に亘って高精度同期円滑運転できるとともに大幅なコス
ト低減を達成でき取扱簡単で信頼性が高い。

【００５９】また、請求項２の発明によれば、各同期シ
リンダの左右シリンダ室を各バイパスバルブを介して連
通分離可能に接続するとともに、各駆動シリンダのピス
トンが油漏れにより当該各同期シリンダのピストンより
も先行している場合に各バイパスバルブを開放する開閉
制御手段を設け、各駆動シリンダの同期制御シリンダに
対する同期ずれを各油系閉回路に負の同期ずれを加える
ことによって自動補正する構成とされているので、一段
と長期に亘って複数駆動シリンダを完全同期運転するこ
とができ、信頼性を飛躍的に向上させることができる。

【００６０】また、請求項３の発明によれば、各開閉制
御手段を前記各同期制御シリンダのピストンがそのセン
ター位置を通過する時刻と各駆動シリンダのピストンが
各センター位置を通過する時刻との時間差だけ各バイパ
スバルブを開放するものと形成され、かつ各バイパスバ
ルブが該時間差分だけ開放されたときに当該駆動シリン
ダと当該同期制御シリンダとの同期ずれを補正すること
ができる油量を流通させることができるように選択され
ているので、一段の制御構成簡素化とコスト低減とを図
ることができるとともに、駆動シリンダのモーションの
高低速に拘わらずそれに応じた的確な補正を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す全体構成図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す全体構成図である。

【図３】同じく、油補充用弁ユニットを説明するための
図である。

【図４】同じく、同期ずれの補正動作を説明するための
タイミングチャートである。

【図５】本発明および従来例に係るトランスファ装置を
説明するための概略図である。

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ 駆動シリンダ ２ シリンダ ２Ｌ，２Ｒ シリンダ室 ３Ｌ，３Ｒ ピストンロッド ４Ｌ，４Ｒ ピストン ５Ｌ，５Ｒ クロス配管 ６，７ クロス配管 １０ マスターシリンダ １０Ｍ 同期制御シリンダ １０Ｌ，１０Ｒ 同期シリンダ １２ シリンダ １２Ｌ，１２Ｒ シリンダ室 １３ 共通軸 １４Ｌ，１４Ｍ，１４Ｒ ピストン １５Ｌ，１５Ｒ 配管 ２０ サーボバルブ ２０Ｓ ソレノイド ２１ 高圧油圧源 ３０ コントローラ（駆動制御手段） ３１ ドライバ（駆動制御手段） ３２ 目標信号生成回路 ３３ クランク角度検出器 ３５ エンコーダ ３５Ｔ センター信号生成回路 ４０Ｌ，４０Ｒ バイパスバルブ ４０ＬＳ，４０ＲＳ ソレノイド ４０ＲＶ 逆止弁ポート ４０ＲＦ 絞り流路ポート ４１Ｌ，４１Ｒ 配管 ４５Ｌ，４５Ｒ 開閉制御手段 ４６Ｌ，４６Ｒ センター位置検出器 ５０ 油補充用弁ユニット ５１ レリーフ弁 ５２ チェック弁 ５３ 配管 ５５ 油タンク ６０Ｌ，６０Ｒ フィードバー（負荷） ＳＴｏ モーション目標信号 ＳＴｆ フィードバック信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各負荷のそれぞれに対応連結された複数
   の駆動シリンダを同期制御するための複数駆動シリンダ
   のサーボ同期制御装置であって、 前記各駆動シリンダを両ピストンロッド型の同一構造に
   形成するとともに、それぞれが両ピストンロッド型とさ
   れた同期制御シリンダのピストンおよび複数の同期シリ
   ンダの各ピストンを共通軸に固定連結してなるマスター
   シリンダを設け、前記各駆動シリンダと対応する各同期
   シリンダとを各クロス配管で連結して各油系閉回路を形
   成し、該同期制御シリンダの左右シリンダ室へ選択的に
   制御油を供給可能に接続されたサーボバルブと，モーシ
   ョン目標信号と該共通軸に連結されエンコーダから出力
   された共通軸の移動変量に相当するフィードバック信号
   とを入力として共通軸のモーションを目標モーションに
   合致させるように該サーボバルブを駆動制御する駆動制
   御手段とを設けた、ことを特徴とする複数駆動シリンダ
   のサーボ同期制御装置。
2. 【請求項２】 前記各同期シリンダの左右シリンダ室を
   各バイパスバルブを介して連通分離可能に接続するとと
   もに前記各駆動シリンダのピストンロッドのそれぞれに
   連結された複数のセンター位置検出器を設け、一方向へ
   移動中において前記駆動シリンダのピストンが前記同期
   制御シリンダのピストンよりも先行している場合にその
   後に前記エンコーダで検出された前記同期制御シリンダ
   のピストンがセンター位置となったときに駆動シリンダ
   のピストンがセンター位置となるように該バイパスバル
   ブを開閉制御する開閉制御手段を前記各油系閉回路ごと
   に設け、かつ前記各油系閉回路に油補充用弁ユニットを
   接続し、前記各駆動シリンダの各前記同期制御シリンダ
   に対する同期ずれを前記各油系閉回路に負の同期ずれを
   加えることによって自動補正するように構成した、こと
   を特徴とする請求項１の複数駆動シリンダのサーボ同期
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記各開閉制御手段が前記各同期制御シ
   リンダのピストンがそのセンター位置を通過する時刻と
   前記各駆動シリンダのピストンが各センター位置を通過
   する時刻との時間差だけ前記各バイパスバルブを開放す
   るものと形成され、かつ各バイパスバルブが該時間差分
   だけ開放されたときに当該駆動シリンダと当該同期制御
   シリンダとの同期ずれを補正することができる油量を流
   通させることができるように選択されていること、を特
   徴とする請求項２の複数駆動シリンダのサーボ同期制御
   装置。