JPS6288802A - 流体制御装置 - Google Patents

流体制御装置

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JPS6288802A
JPS6288802A JP60228609A JP22860985A JPS6288802A JP S6288802 A JPS6288802 A JP S6288802A JP 60228609 A JP60228609 A JP 60228609A JP 22860985 A JP22860985 A JP 22860985A JP S6288802 A JPS6288802 A JP S6288802A
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JP
Japan
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valve
control device
signal
pressure
fluid control
Prior art date
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Pending
Application number
JP60228609A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Mukai
寛 向井
Motoo Uno
宇野 元雄
Yoshio Nakajima
吉男 中島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体制御装置に係り、特にアクチュエータに供
給する流体の圧力もしくは流量を制御するに好適な流体
制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、アクチュエータに供給する流体の圧力もしくは流
量を制御する流体制御装置には、3方弁もしくは4方弁
を用いるものが知られており、制御装置の構成例の多く
は例えば[油圧駆動とその制御」42年4月20日発行
P187〜P2O5に示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、この種の制御弁は高い加工精度が必要とされ、
特に制御対象や要求される制御特性に応じ、弁のラップ
量を事前に決定せねばならず、一度決定すると容易に変
更できないという欠点があった。
本発明は、複数の2方弁を組み合わせることにより、3
方弁あるいは4方弁と等価な機能を有し、自由にラップ
量を変化させることができる流体制御装置を提供するこ
とを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の上記の目的は、圧力流体供給源とアクチュエー
タとを連結する配管に排出配管を分岐し、この下流側の
排出配管と分岐より上流側の配管とにそれぞれ電磁弁を
設けた流体制御装置において。
前記電磁弁を2方向形の比例電磁弁で構成し、これらの
電気弁に弁ラップ量変更手段を接続することにより達成
される。
〔作用〕 上流側および下流側の各2方向fi磁弁の弁開度を独立
に制御することにより3方弁あるいは4方弁と等価な流
体回路を構成することができるとともに、多弁のバイア
ス流量を調節することにより、前述した3方弁あるいは
4方弁と等価な弁ラップ量を任意に設定することができ
る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の流体制御装置の一例を備えたシリンダ
ーの駆動装置の一例を示すものであり、この図において
101はシリンダーの位置目標値rを発生する位置目標
値発生器である。102は位置目標値rおよび位置帰還
量すより、位置誤差信号Cを発生する減算器、103は
位置誤差信号eを圧力目標値rpに変換する増幅器、1
04は圧力目標値rr+および圧力帰還量bpより圧力
誤差信号Qp を発生する減算器、105は弁開度オブ
セツ1−信号oiを設定する可変抵抗、106は圧力誤
差信号apおよび弁開度オフセット信号O1より、上流
側弁開度信号Suを発生する加算器、107は圧力誤差
信号e、および弁開度オフセット信号○、より、下流側
弁開度信号S+、を発生する減算器、108,109は
上流側および下流側の弁開度信号Su、SLを上流側、
下流側の電磁弁駆動信号V u 、 V Lに変換する
増幅器、110は圧力流体供給源であり、流量に無関係
で常に一定の圧力を発生する。111は上流側比例電磁
弁で、この電磁弁111は駆動信号vuに比例した弁開
度を呈し、V u < Oでは、完全に閉じた状態とな
る。
112は下流側比例電磁弁で、この電磁弁112は駆動
信号■Lに比例した弁開度を呈し、Vt、<0では完全
に閉じた状態となる。113は変位検出器であり、アク
チュエータ114におけるピストンの変位量を変位帰還
信号すに変換する。114はピストンおよびシリンダー
およびピストンの復帰力を発生させるバネとで構成され
、シリンダー内部に注入される流体の圧力に比例した変
位出力を得ることができるアクチュエータ、115はシ
リンダー内部の圧力を圧力帰還信号bpに変換する圧力
センサである。
次に上述した本発明の装置の一例を備えた駆動装置の動
作を説明する。
位置目標値発生器101より発生された位置目標値rは
、減算機102により、位置検出器113からの位置帰
還信号すを減算され、位置誤差信号eとなる。この位置
誤差信号eは増幅器103により圧力目標値r、となる
。圧力目標値rpは、減算器104により、圧力センサ
115からの圧力帰還信号bPを減算され、圧力誤差信
号epとなり、上流側、下流側へ与えられる。
上流側においては、圧力誤差信号epは弁開度オフセッ
ト信号O1と、加算器106により加算され、上流側弁
開度信号Suが作られる。この弁開度オフセット信号O
fは、可変抵抗105により、プラスからマイナスまで
任意の値に設定できるものである。また、下流側におい
ては、圧力誤差信号epは、減算器107により弁開度
オフセット信号Ofより減算され、下流側弁開度信号S
Lが作られる6以上、上流側および下流側弁開度信号S
u、SLは、増幅器108,109により電磁弁駆動信
号V u 、 V Lに変換された後、上流側電磁弁1
11および下流側電磁弁112に供給され、各々の電磁
弁は流量の制御を行う。以上の動作より、上流側および
下流側の流量を操作して、シリンダー114に与える圧
力を制御し、ピストンの位置決め動作が行われる。
第2図〜第4図は、圧力誤差信号epおよび弁開度オフ
セット信号Oxに対する上流側および下流側の弁開度信
号Su、 St、の関係を示したものであり、第2図は
0!=0の場合、第3図は0.< 0の場合、第4図は
Of〉0の場合である。上流側。
下流側に配置した弁封は、01の値によって、ラップ量
を自在に変化させることができ、O!二〇ではゼロラッ
プ、Of〈0ではオーバーラツプ、○□〉Oではアンダ
ーラップ特性を有することになり、○lの値により、ラ
ップ量を自在に変化させることができる。
第5図は本発明の装置の第2の実施例を示するものであ
り、この図において第1図と同符号のものは同一部分で
ある。301,302は電磁弁111.112の温度を
検出し、各々の温度に比例した温度信号Tu、T+、を
出力する温度センサ、303は上流側および下流側@度
信号Tu、TLの和を計算し、温度信号]゛を出力する
加算器、304は温度信号Tと温度オフセット信号T′
を加え合わせ、温度信号T^を出力する加算器、305
は、温度信号T^に比例した弁開度オフセット信号01
を出力する増幅器、306はm度オフセット信号TOf
を設定する為の可変抵抗である。
以下、第5図で示したシリンダー駆動装置の動作につい
て説明する。ここで弁開度オフセット信号Orの設定方
法以外は、第1図と同一の動作を行う、電磁弁の温度は
、温度センサ301,302により温度信号Tuおよび
TLに変換される。このT、およびT+、は加算器30
3により温度信号Tに変換され、更に加算器304によ
り温度オフセット信号T o iを加えられた後、増幅
器305によって弁開度オフセット信号01に変換され
る。以上の構成により、Orは電磁弁の温度に比例する
ものとなる。
電磁弁111,112の温度は、電磁弁を駆動するコイ
ルの発熱により上昇する。
弁開度オフセット信号Ofは、この温度上昇に比例し増
加する。よって電磁弁の温度上昇時、電磁弁の特性をア
ンダーラップ特性とし、電磁弁を流れる流体により熱を
うばうことにより、電磁弁の温度上昇を抑える。これに
より、熱による弁の特性の変化を抑えることができる。
第6図は、本発明の装置の第3の実施例を示したもので
あり、この図において第1図に示されている符号と同一
のものは、同一部分を示す。
401は位置決めに要求される精度に比例した精度信号
mを発生する精度信号発生器、402は精度信号mより
弁開度オフセット信号○lを作る増幅器である。
次に、上述の第6図で示したシリンダーの駆動装置の動
作について述べる。ここでは、弁開度オフセットの設定
方法以外の動作は、第1図と同一であるので省略する。
実施例に示しである流体制御装置では、第1図での説明
のように、弁開度オフセットofを操作することにより
、弁の特性をオーバーラツプからアンダーラップまで、
自在に変化させることが可能である。オーバーラツプ。
アンダーラップには、互いに相反する特徴があり、オー
バーラツプでは、消費流体量を少なく抑えることができ
る反面、ヒステリシスが大きくなり、制御される圧力の
精度の低下をまねき、アンダーラップでは、その逆であ
る。そこで、高い位置決め精度が要求された場合、精度
信号発生器401よりの精度信号mを大きくすることに
より、弁のラップ量をアンダーラップ形とし、それ以外
では。
mを小さくすることにより、ゼロラップないしオーバー
ラツプ形とすることによって流体の使用量を抑える。以
上により、高精度の位置決めが可能となり、使用する流
体の量を小さく抑えることができる。
第7図は、本発明の第4の実施例として、圧力流体の流
入により収縮動作を行うアクチュエータ例えばマッキベ
ン型ゴム人工筋と、バネを用いて変位出力を得るものの
一例を示したものであり、この図において第1図と同符
号のものは同一部分を表している。501はアクチュエ
ータであり。
供給圧力の増加により収縮力を発生する。502はコイ
ルバネであり、前記アクチュエータ501に対して予張
力を与えると同時に、アクチュエータ501に対して引
張力を発生し、アクチュエータ501の収縮力とのつり
合いにより、位置決めを行う。503はアクチュエータ
の伸縮動作を回転運動に変換する変位変換部である。
この実施例においても、上述した実施例と同様に作動さ
せることができると共に弁のラップ量を変更させること
ができる。
第8図は、本発明の第5の実施例であり、前記圧力流体
の流入により収縮動作を行うアクチュエータとして、マ
ッキベン形ゴム人工筋を用い抵抗させて使用した例であ
る。600,601の一点鎖線で示した部分は圧力を制
御するものであり、アクチュエータ609,610に対
し、バイアス圧力を基準として、相反する圧力を与える
ものであって、更に600,601は全く同じの構造と
なり、600,601内に含まれる103〜112は、
第1図と同一のものであるので、同じ記号を用いて表わ
しである。603は角度目標値発生器であり本実施にお
いては、変位変換部の回転角目標値rを出力する。60
2は、回転角目標値rより、回転角検出器608からの
回転角帰還信号すを減じ、回転角誤差信号eを求める減
算器である。604は回転角誤差信号eと圧力オフセッ
ト信号Of−の和を演算し、600側の圧力制御部に供
給する為の、600側回転角誤差信号e1を算出する加
算器、605は圧力オフセット信号O1dから、回転角
誤差信号eを減じ、601側の圧力制御部に供給する為
の601側回転角誤差信号erを算出する減算器、60
6は圧力オフセット信号0,4を設定する為の可変抵抗
、607はアクチュエータ対の伸縮動作を回転運動に変
換する変位変換部、608は変位変換部607の回転運
動を検出し1回転角検出器号すを出力する回転角検出手
段であり、例えばロータリーエンコーダである。609
,610は圧力流体の流入により収縮動作を行うアクチ
ュエータであり、例えばマツキベン形ゴム人工筋である
本実施例においては、互いに抵抗させ、その収縮力を各
々変化させることにより、変位変換部607を駆動する
。611,612はアクチュエータ609,610内の
圧力を検出し、圧力帰還信号bpp、 bprを出力す
る圧力センサである。
この実施側においても、上述した実施例と同様に作動さ
せることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、2方向形の電磁弁の組み合わせにより
、3方弁あるいは4方弁と8!械的な調整を必要とせず
に等価な流体回路を構成し得ると共にそれと等価な弁の
ラップ量を自在に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制#装置の一例を備えたアクチュエー
タの駆動装置を示す図、第2図〜第4図は第1図に示す
駆動装置における圧力誤差13号e−に対する弁開度指
令値S u + S Lを弁開度オフセット01をパラ
メータとして表した特性図、第5図は本発明の第2の実
施例を示す構成図、第6図は本発明の第3の実施例を示
す構成図、第7図は本発明の装置をマツキベン形ゴム人
工筋とバネとを抵抗させて構成したアクチュエータに適
用した例を示す図、第8図は本発明の装置を2つのマッ
キベン形ゴム人工筋を抵抗させて構成したアクチュエー
タに適用した例を示す図である。 101・・・位置目標値発生器、102・・・減算器。 103・・・増幅器、104・・・減算器、 105・
・・可変抵抗、106・・・加算器、107・・減算器
、108・・・増幅器、109・・・増幅器、110・
・・圧力流体供給源、111・・・下流側比例電磁弁、
112・・・下流側比例電磁弁、113・・・変位検出
器、114・・・アクチュエータ、】15・・・圧力セ
ンサ、301・・・温度センサ、302・・・温度セン
サ、303・・・加算器。 304・・・加算器、305・・・増幅器、306・・
可変抵抗、401・・・精度信号発生器、402・・・
増幅器、501・・・アクチュエータ、502・・・コ
イルバネ、503・・・変位変換部、600・・・圧力
制御部、601・・・圧力制御部、602・・・減算器
、603・・・角度目標値発生器、604・・・加算器
、605・・・減算器、606・・・可変抵抗、607
・・・変位変換部、608・・・回転角検出手段、60
9・・・アクチュエータ、610・・・アクチュエータ
、611・・・圧力センサ、612・・・圧力センサ6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、圧力流体供給源とアクチュエータと連結する配管に
    排出配管を分岐し、この下流側の排出配管と分岐より上
    流側の配管とにそれぞれ電磁弁を設けた流体制御装置に
    おいて、前記電磁弁を2方向形の比例電磁弁で構成し、
    これらの電磁弁に弁ラップ量変更手段を接続したことを
    特徴とする流体制御装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の流体制御装置において
    、弁ラップ量変更手段は弁開度オフセット信号を設定す
    る可変抵抗器で構成したことを特徴とする流体制御装置
    。 3、特許請求の範囲第1項記載の流体制御装置において
    、弁ラップ量変更手段は電磁弁の温度変化を検出する検
    出器と、温度オフセット信号を設定する可変抵抗器と、
    この可変抵抗器からの温度オフセット信号と検出器から
    の温度信号とを加算して弁開度オフセット信号を出力す
    る加算器とで構成したことを特徴とする流体制御装置。 4、特許請求の範囲第1項記載の流体制御装置において
    、弁ラップ量変更手段は位置決め精度に対応して弁開度
    オフセット信号を出力する精度信号発生器で構成したこ
    とを特徴とする流体制御装置。
JP60228609A 1985-10-16 1985-10-16 流体制御装置 Pending JPS6288802A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006106985A1 (ja) * 2005-03-31 2006-10-12 Japan Science And Technology Agency 流体シリンダを用いたアクチュエータ及びその制御方法
WO2014141961A1 (ja) * 2013-03-14 2014-09-18 株式会社Ihi アクチュエータ制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006106985A1 (ja) * 2005-03-31 2006-10-12 Japan Science And Technology Agency 流体シリンダを用いたアクチュエータ及びその制御方法
US7870817B2 (en) 2005-03-31 2011-01-18 Japan Science And Technology Agency Actuator using fluid cylinder and method of controlling the same
WO2014141961A1 (ja) * 2013-03-14 2014-09-18 株式会社Ihi アクチュエータ制御装置
JP2014177983A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Ihi Corp アクチュエータ制御装置
US9752512B2 (en) 2013-03-14 2017-09-05 Ihi Corporation Actuator control device

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