JPS59117905A

JPS59117905A - 油圧サ−ボ機構

Info

Publication number: JPS59117905A
Application number: JP22377282A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Tanaka; 義人田中; Takeshi Ichiyanagi; 健一柳
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1984-07-07

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】〔発明の利用分野〕本発明はロボットなどに使用される油圧サーボ機構に関
するものである。

〔従来技術〕

従来のこの種油圧サーボ機構では、アクチュエータとし
て一般にシリンダが使用されているが、このシリンダは
ストロークの長いものが多い。またロボットのアームは
十分な剛性を有するように製作することが困難であるか
ら、振動しやすい性質を有する。ところが、前記振動全
有効に排除する手段がないため、アクチュエータの速度
またはシリンダの位置決めの精度を低下させていたので
、所定の２点間を高速匿で位置決め全行うことが至難で
ある。

よび流量変化率を検出し、サーボ系の安定化をはかると
共に、制御性を向上させることを目的とするものである
。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するため、油圧サーボ弁により
アクチュエータを駆動する油圧サーボ機構において、前
記油圧サーボ弁およびアクチュエータに連通ずる一組の
制御室金有する本体と、その両制御室にそれぞれ設けら
れた固定オリフィスと可動オリフィスとからなる可変オ
リフィスと、その両可動オリフィスの一端に取付けた磁
性体と、この磁性体に対設した一次コイルおよび二次コ
イルとからなる検出装置を、前記サーボ弁とアクチュエ
ータとの間に介在させ、前記−次コイルを交流電源に、
二次コイルを前記可動オリフィスの変位とその変化率成
分とを分別して出力する演算装置にそれぞれ接続し、前
記サーボ弁の吐出流量と戻シ流量および流量変化率を検
出するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面について説明するに先だっ
て、本発明の原理を第１図に示すブロック図について述
べる。同図において、Ａはサーボループ、Ｂはサーボ弁
、Ｃはサーボ弁Ｂの吐出流量と戻υ流量Ｑおよび流量変
化率ｄを検出する検出装置、Ｄはアクチュエータで、前
記検出装置Ｃにより検出されたサーボ弁Ｂの吐出流量と
戻シ流量Ｑおよび流量変化率６はサーボ系Ａに負帰還さ
れる。

このように上記流量Ｑと流量変化率６をサーボ系人に負
帰還させることにより、そのサーボ系へを安定させると
共に、アクチュエータもの速度と加速度を一つの検出装
置Ｃによシ確実に検出することができる。したがって、
アクチュエータの最短時間制御およびアクチュエータに
振動を起させない円滑な加速度制御が可能となる。

上述した原理に基づく具体的な構成を示す実施例全第２
図について説明するに、サーボ弁Ｂはボディ１．スリー
ブ２．スプール３およびフォスモータ４からなシ、その
ボディ１には給油ボート１ａ％排油ポー）１ｂ、ＩＣお
よび制御ポートｌｄ、ｌｅが設けられている。このボデ
ィ１内に接合きれたスリーブ２には、前記ボディｌのポ
ート１ａ〜１ｅのそれぞれに連通ずるポー）２８〜２ｅ
が設けられている。また前記スリーブ３はボディ１に取
付けられたフォスモータ４によりスリーブ２内を軸方向
に移動される。

検出装置Ｃは前記ボディｌの制御ポー）１ｄ。

１ｅおよびアクチュエータ例えばシリンダＤの左。

右シリンダ室１８ａ、１８ｂのそれぞれに連通ずる一組
の制御室５ａ、５ｂを有するボディ５と、前記制御室５
ａ、５ｂの内壁にそれぞれ取付けられた固定オリフィス
６ａ、６ｂと、移動可能に設けられた可動軸９０両端に
それぞれ設けられた可動オリフィス７ａ、７ｂとからな
る一組の可変オリフィス（絞り）３ａ、３ｂと、前記可
動軸９の一端（図では右端）に取付けられた磁性体１１
と、第３図に示す如くこの磁性体１１に対設され、かつ
前記制御室６ｂの内壁に取付けられた一次コイル１３お
よび二次コイル１４．１５とがなＱｌこの一次コイル１
３は交流電源１６に、二次コイル１４．１５Ｈ演算装置
１７にそれぞれ接続されている。

前記可動軸９はボディ５に設けた孔１ｅ七貫通し、かつ
可動軸９の両端部にはばね１２ａ、１２ｂが装着されて
いる。また前記二次コイル１４．１５は磁性体１１の移
動、すなわら可動オリフィス７ａ、７ｂの移動をそれぞ
れ検出し、この移動量に応じた信号および可動オリフィ
ス７ａ、７ｂの変化率、すなわち速度量に応じた信号を
それぞれ出力する。また演算装置１７ば、前記両信号を
入力して、可動オリフィス７ａ、７ｂの移動変位および
その変化率成分とを分別して出力する。

アクチュエータ（シリンダ）ＤＨ本体１８内にピストン
１９を移動自社に収納した構造からなり、このピストン
１９の両側のシリンダ室１８ａ、１８ｂは前記のように
制御室５ａ、５ｂに連通されている次に上記のような構成からなる本実施例の作用について
説ＥＡする。

す〜ボ弁Ｂのフォースモータ４のコイル４ａに指令電流
が通電されると、スプール３はフォースモータ４を介し
て実線矢印方向（右方向）に移行するので、ボート１ａ
より流入した圧油は、ボー）２ａ、２ｄ、ｌｄを経て検
出装置Ｃの制御室５ａ内に流入し、さらに絞り８ａ’に
経てピストン１９の左側のシリンダ室１８ａに流入して
ピスト／１９を右行きせる。一方、ピストン１９の右側
のシリンダ室１８ｂ内の圧油は検出装置Ｃの制御室５ｂ
に流入し、さらに絞す８ｂおよびサーボ弁Ｂのボート１
ｅ＋　２ｅ、２Ｃｋ経てボート１ｃより排出される。

上記のようにスプール３の右行により、圧油は実線矢印
で示す゛ように流れるため、可動オリフィス７ａ、７ｂ
の前後に差圧を生ずるので、可動オリフィス７ａ７ｂお
よび可動軸９は左行し、同時に磁性体１１も同様に左行
する。一方、スプール３が破線矢印で示すように左行す
ると、圧油は逆方向すなわら破線矢印で示すように流れ
、ピストン１９が左行すると共に、可動オリフィス７ａ
。

７ｂおよび可動軸９が右行、し、同時に磁性体１１も同
様に右行する。この場合、絞りの開度曲線をストローク
に対してルート状に設定すれば、可動オリフィス７ａ、
７ｂ、可動軸９および磁性体１１の移動はボート２ｄ、
ｌｃｌと２８，１ｅの流量に比例することになる。

上記のように可動オリフィス７ａ、７ｂの左または右方
向の移動によシ、磁性体１１が同様に移動すると、可動
オリフィス７ａ、７ｂの変位（移動量）と速度量（変化
率）は二次コイル１４．１５によｐ検出され、この二次
コイル１４．１５から前記移動量に応じた信号および速
度量に応じた信号が出力される。これらの信号を入力し
た演算装置１７は可動オリフィス７ａ、７ｂの変位と速
度成分とを分別する。この分別された２つの出力信号は
サーボ系の流量フィードバック信号および流量変化速度
のフィトバック信号として用いられる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、サーボ弁の吐出流
量と戻す流量および流量変化率を検出し、サーボ系の安
定化をはかると共に、制御性を向上させることによ勺、
アクチュエータの最短時間制御および円滑な加速度制御
を行うことができる。

また本発明は一組の可動オリフィスを同一可動軸に設け
たので、構造を簡素化することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧ザーボ機構の原理説明図、第２図
は本発明の油圧サーボ機構の一実施例を示す断面図、第
３図は本発明の油圧サーボ機構における一次コイルおよ
び二次コイルを説明するための詳細図である。Ａ・・・サーボ系、Ｂ・・・サーボ弁、Ｃ・・・検出装
置、Ｄ・・・アクチュエータ、５・・・ボディ、５ａ、
５ｂ・・・制御室、６ａ、６ｂ・・・固定オリフィス、
７ａ、７ｂ・・・可動オリフィス、８ａ、８ｂ・・・可
変オリフィス、９・・・可動軸、１１・・・磁性体、１
３・・・−次コイル、１４．１５・・・二次コイル、１
６・・・交流電源、１７・・・演算装置。第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、油圧サーボ弁によりアクチュエータを駆動する油圧
サーボ機構において、前記油圧サーボ弁およびアクチュ
エータに連通する一組の制御室を有するボディと、その
両制御室にそれぞれ設けられた固定オリフィスと可動オ
リフィスとからなる可変オリフィスと、その両可動オリ
フィスを結合する可動軸の一端に取付けた磁性体と、こ
の磁性体に対設した一次コイルおよび二次コイルとから
なる検出装置を、前記サーボ弁とアクチュエータとの間
に介在させ、前記−次コイルを交流電源に、二次コイル
を前記可動オリフィスの変位とその変化率成分とを分別
して出力する演算装置にそれぞれ接続し、前記サーボ弁
の吐出流量と戻シ流量および流量変化率を検出すること
を特徴とする油圧サーボ機構。２、前記油圧サーボ弁の吐出流量と戻シ流量および流量
変化率全サーボ系に負帰還させることを特徴とするｌ自
圧サーボ機構。