JPS58602A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は射出成形機、ロボット、工作機械等に応用でき
る油圧制御装置に関するものである。

従来の射出成形機の射出、保圧、可塑化などの制御は、
比例電磁式の流量制御弁や圧力制御弁又はサーボ弁など
を用いているが、いずれも開ループ制御又は閉ループ制
御のいずれかで実施していた。第１図及び第２図は従来
の制御構成を示すブロックダイヤグラムである○第１図
は比例電磁式制御弁を用いた場合の開ループ制御であり
、第２図はサーボ弁又は比例電磁式制御弁を用いた閉ル
ープ制御例を示すブロックダイヤグラムである。

さて第１図は開ループ制御を行なう場合の例であり、油
圧シリンダ（１）に油圧ポンプ（２）からその制御弁（
３）を通して油を流し込むことに依り、油圧シリンダの
ロンド（４）でラム（５）を矢印方向に移動させる。図
示してない速度設定器で設定された速度設定値か、関数
発生器（６）に入っており、同関数発生器（６）で作ら
れた速度指令値が、比例電磁式制御弁用増巾器（７）へ
伝達される。比例電磁式制御用増巾器（７）か出力電流
を制御弁（３）の制御コイル（８）に伝え、同制御コイ
ル（８）を２イードホワード制御することに依り、ラム
（５）の移動速度を操作している。なお、図中（９α）
　（９ｚ）は油圧配管である。

第２図は制御弁（３）にサーボ等の閉ループ制御か可能
な制御弁を用い、閉ループ制御を行なう場合の例である
。油圧シリンダ（１）に依り動かされるラム（５）の速
度が速度センサαＯ）で検出され、速度センサアンプ（
１１）へ伝達される。第２図では図示していない速度設
定器で予め設定された速度設定値が、関数発生器（６）
を通して出す速度指令値と、前記速度センサアンプ（Ｉ
ｌｌのフィードバック信号を演算増巾器（１２）で突合
せ、偏差値を増巾後、サーボ弁用増巾器０３）を経てサ
ーボ弁（３）の制御コイル（８）に伝え、同制御コイル
（８）の入力電流を制御することに依り、ラム（５）の
速度を制御している。なお、図中０４）はアキュムレー
タである。

しかしながら第１図及び第２図の装置は、開ル１−プ制
＃か閉ループＴｉＵ＃のいずｔ′Ｌカ）一つの制御のた
め、つぎのような欠点があった。

先ず開ループ制御の場合には、負荷圧及び温度など外乱
の影響を大きく受けると共に、比例電磁式制御弁等のア
クチュエータが持つヒステリシス、オーバライド特性な
どが、ラムの速度、精度に直接影響を与える欠点があっ
た。また比例電磁式制御弁等のアクチュエータが持つ伝
達関数の非直線性がそのまま効いて来て設定しに＜＜、
特にデジタル設定器を用いて絶対値で七ッ卜する場合に
は、設定値が実指令値とリニアに対応しない欠点があつ
た。

次に閉ループ制御の場合には、制御量を検出し、信号処
理後に出力制御信号を出すので、時間かかかると共に、
油流量の全量をフィードバック制御すると、制御弁の圧
力損失が大きくなってエイ・ルギロスか犬となる欠点が
あった。そしてこれを補おうとすると、更に寸法形状が
大きくなり、応答性が悪くなってコスト高となり、この
影響は附象磯の大型化、大流量を要する場合特に顕著で
あった○ 本発明は前記従来の欠点を解消するために提案されたも
ので、工業部品等の精密成形用射出成形機の開発に際し
、要求される射出速度、保圧、可塑化のためのスクリュ
回転速度なとの制御精度、応答性、繰返し精度か高く、
且つ小型で省エネルギの廉価な油圧制御装置を得ようと
するもので、フィードホワードで制御する制御弁と、前
後進する操作端の速度又は回転酸は該系統の圧力などの
制御量をフィードバック制御する制御弁とを組合せ、主
としてフィードホワードで制御する制御弁にてベースの
制御量を負担させ、フィードバック制御する制御弁で制
御精度を補償することを特徴とする油圧制御装置を提供
せんとするものである。

以下本発明の実施例を図面について説明すると、第３図
は本発明の実施例を示し、（１）は油圧シリンダ、（４
）は油圧シリンダのロンド、（５）はラム、（１ｏ）は
速ｆセンサ、０１）は速度センサアンプで、これらは第
２図の従来装置、！：同じである。さて第３図？こおい
て比例電磁式制御弁（■ωとサーボ弁（１Ｇ）を用い、
前者の開ループ制御と後者の閉ループ制御を組合せ、油
圧シリンダ（旬の流量を制御する。

サーボ弁０６）の油流量調整範囲は、比例電磁式制御弁
０５）の定格油流量の、１０〜２０％程度の小容量とし
、指令速度に必要なペース油流量は主としてフィードホ
ワードで制御される比例電磁式制御弁（１９で負担させ
、要求制御精度を得るために必要な油流量の制御分はフ
ィードバック制御されるサーボ弁０６）で行なう構成と
する。

速度センサθ０）は制御対象ラム（５）の移動速度を検
出し、速度センサアンプ（１１）で増巾信号処理を行な
う。第４図（イ）は比例電磁式制御弁の入力ｉ流−流量
特性を示す。（ロ）は線形補償回路の入力電圧−出力電
圧特性、Ｈは線形補償回路の入力電圧と、該制御弁の油
流量が直線に補正された関係を示す。

また第４図（ロ）の点線はＰＸＱ、Ｒ剖８点の折線近似
に依る補正の例を示す。

速度設定値は関数発生器０７）を経て指令値として演算
増巾器０８）々線形補償回路０９）へ入力される。演算
増巾器０８）は前記指令値とラム（５）の速度を速度セ
ンサ（１０）で検出し、速度センサアンプ（１＋１より
出力されるフィードバック信号をつき合せ、その偏差を
増１］シ、サーボ弁用増巾器０９）へ出力する。

サーボ弁用増巾器（１９）は前記フィードハック信号を
入力してサーボ弁用制御コイル（２０）の電流を制御し
サーボ弁（１６）の油流量を制御する○また線形補償回
路０９）は比例電磁式制御弁（１５）の入力電流−泊＃
ｔ、量の非線形特性を直線に補正する特性を有している
゛。

従って線形補償回路（１９）の入力電圧−該制御弁（１
５）の油流量特性は直線比例関係にある。線形補償回路
０９）は例えばゼベツク社製ＸＥ＝４００やオペレーシ
ョナルアンダで構成したもので、折線近似が出来る。

比例電磁式制御弁用増巾器（２υは線形補償回路０９）
の出力電流を入力し、比例電磁式制御弁用制御コイル（
２功の電流をフィードホワード制御し、比例電磁式制御
弁の油流量を調節する。油圧ポンプ（２３）は比例電磁
式制御弁（１５）の油圧源である。また油圧ポンプ（２
４Ｊはサーボ弁（１６）の油圧源であり、サーボ弁同様
油圧ポンプ０３）の数分の１でよい。アキュムレータＣ
２５）はサーボ弁（１６）の−電圧を安定化させ、油圧
ポンプ（２優の容量を小さく抑えるためのものである。

なお、（２６Ｑ）　（２６５）　（２６Ｃ）は油圧配管
である。

次に作用を説明すると、設定速度に対し、ペース油流量
は主としてフィードホワードで制御される比例電磁式制
御弁０■で負担させ、要求制御精度を得るために必要な
油流量の制御は、フィートノくツク制御されるサーボ弁
（１６）で行なう０また線形補償回路０９）を設けるこ
とに依り、比例電磁式制御弁０５）の制御系として設定
速度と油流量が直線性を得ることになり、サーボ弁０６
）の流量調整範囲を小さくする作用をする。

以上詳細に説明した如く本発明は、フィードホワード制
御される比例電磁式制御弁と、フィードバック制御され
る制御弁を組合せ制御するようにしたので、次の効果か
ある。即ち、フィードホワードで制御される制御弁♂組
合せることに依り、フィードバック制御される制御弁の
容量を小さくすることか出来るので、制御の応答性か良
くなる０捷た負荷圧、アクチュエータのもつヒステリ７
ス、温度などの外乱の影響を抑え、制御精度か上る。

更に速度設定値と制御量であるラムの移動速度の関係が
直線関係に出来るので、設定か容易にする。

なお、比例電磁式制御弁回路の入力電流−流量・の非直
線性を補正する線形補償回路は設置しなくても良いが、
その場合は制御弁の非線形分を補い得る分だけサーボ弁
の流量調整範囲を犬きくする必要がある。また実施例で
はラムの射出速度の場合を説明したが、制御対象を油圧
モータ、制御量を油圧モータの回転速度とする場合も同
様である。

また本制御回路は射出保持圧の制御も可能であり、この
場合は比例電磁式、制御弁を切にし、サーボ弁のみの制
御で同様に制御出来る。更に設定速度が遅い場合は比例
電磁式制御弁の油圧回路は切となり、サーボ弁で油流量
を制御することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々従来の油圧制御装置を示すブロ
ックダイヤグラム、第３図は本発明の実施例を示す油圧
制御回路のブロックダイヤグラム、第４図（イ）（ロ）
（ハ）は夫々、油流量と入力電流、アンプの入力電流と
線形補償回路の入力電圧、油流量と線形補償回路の入力
電圧との関係を示す勝図であるＯ 図の主要部分の説明 ■５・・・比例電磁式制御弁（フィードホワードで制御
される制御弁） １６・・サーボ弁（フィートノくツク制御される制御弁
）１７・・・関数発生器　　　１８・・・演算増中器１
９・・線形補償回路 特　許　出　願　人　三菱重工業株式会社復代理人　弁
理士　唐　オ　貴　、男這名Ｃ）−２ １１１０ 第４図 線形桶４頁回ｍのへ用覧１工ｖｌｕ 手続補正書 特願昭５６−９７６８７号 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号名称　
（６２０）　　三菱重工業株式会社４代理人 住　所　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重
工業株式会社内 氏名　　（６１２４）弁理士　坂　間　　暁外２名５、
復代理人 ７、補正により増加する発明の数 補正の内容 測置第３頁第１５行目の「速度、精度」を一度精度」と
補正する。 」第６頁第１２行目及び第１３行目のｒ＋）′−ポ弁用
増巾器０９）」を「サーボ弁用増巾器（２７）」とニす
る。 ３、図面の第３図を別紙の通り補正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィードホワードで制御する制御弁と、前後進する操作
   端の速度又は回転酸は該系統の圧力などの制御量をフィ
   ードバック制御する制御弁とを組合せ、主としてフィー
   ドホワードで制御する制御弁にてペースの制御量を負担
   させ、フィードバック制御する制御弁で制御精度を補償
   することを特徴とする油圧制御装置。