JPS6298001A - 油圧出力制御機構 - 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、油圧シリンダのストロークを自在に制御でき
るようにした油圧出力制御機構に関する。

一般に、中間停止、多点停止等の位置決め制御を行う場
合サーボモータによる制御が行なわれる。

このサーボモータによる制御は、応答性が良く正確で制
御も筒車である効果を有するが、大トルクを同時に発生
させなければいけない場合の制御には不都合を有するし
のであった。すなわち、モータを利用して大トルクを発
生させる場合には、リンク、カム、ギヤ等の機構を付加
しなければモータ形状が大きくなり、強度、摩耗、効率
等の点で不利になる欠点を有するためである。

一方、プレス装置、リフタ、ベンダ、工作機器等のよう
に強大なトルクを要求される場合には通常油圧機構が使
用される。一般にこの種油圧機構は、モータ、エンジン
等の駆動装置と、油を圧送するポンプと、このポンプに
接続された油圧シリンダとを主要部品として構成されて
いるが、従来のこのＦｉ機構においては単に大トルクを
発生するのみで、位置決め等の制御を行うことは不可能
なものであった。

この欠点を改良し、油圧機構の出力を制御することによ
り位置決めを可能とした構成として、サーボ弁による制
御機構を備えた油圧出力制御機構が提案されている。こ
れは油圧シリンダのロッドのストロークを磁気抵抗素子
等の検出器で測定し、このデータに従い常時作動してい
る油圧ポンプの送Ｍ１ｍを弁によりサーボコントロール
するようにした乙のである。しかしながら、この構成の
場合ロッドのストローク制御は可能となるものの、大ト
ルクの出力部である油圧シリンダのロッドに精密機器で
ある検出器を取付けなければならず、油圧機構の最大の
特長である駆動部のシンプルさが損なわれる不都合を有
していた。さらに、直線状磁気抵抗検出素子も非常に高
価なため、コスト的にも問題を有するものであった。ま
た、油圧シリンダは通常摺動構造となっているため、検
出器の取付は及び配線等ら複雑になる不都合も併せ有し
ていた。

本発明は上記欠点及び不都合をすべて解消し、制御特性
の良好なサーボモータ制御機構と、大トルクを発生させ
ることができる油圧機構とを新規な構成で組合わせるこ
とにより、極めて簡単な構成と制御系で油圧シリンダの
ストロークを制御できるようにした油圧出力制御装置を
提供することを目的とする。

また、本発明は、必要に応じて位置決め速度の変速及び
無負荷時の高速位置制御を可能とした油圧出力制御機構
を提供することを目的とする。

さらに本発明は、負荷に応じて出力トルクが自動的に可
変される油圧出力制御機構を提供することを目的とする
。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。図において、（１）は油圧出力制御機構を示す。こ
の油圧出力制御機構（１）は、モータ（２）とこのモー
タ（２）に接続された油圧ポンプ（３）とを有している
。この油圧ポンプ（３）は、送油パイプ（４）、（４）
により油圧シリンダ（５）に接続されている。この油圧
シリンダ（５）の内部は摺動隔壁（６）により２室に分
離されており、前記送油パイプ（４）、（４’）は各室
に各々連通されている。

また、前記摺動隔壁（６）にはロッド（７）が固着され
ており、その先端部はシール部材（８）を介して油圧シ
リンダ（５）外に位置するように構成されている。（９
）は位置検出器である。この位置検出器（９）は前記モ
ータ（２）の一方のシャフトに接続されている。また、
この位置検出器（９）の回転量出力は前記油圧シリンダ
（５）のロッド（７）のストロークと相関するように構
成されている。（１０）はモータ制御装置である。この
モータ制御装置（１０）は前記モータ（２）及び位置検
出器（９）に接続されている。また、このモータ制御装
置（１０）は、前記モータ（２）の回転量を制御するこ
とにより前記油圧シリンダ（５）のロッド（７）のスト
ローク量と移動速度とトルクとを制御ずろために種々制
御回路を育している。（１１）は位置指令回路で、予め
定められたまた任意に定めた位置指令値が入力されてい
る。（１２）は位置制御回路で、ロッド（７）のストロ
ーク量を制御するために設けられている。（１３）は速
度制御回路で、ロッド（７）の移動速度を制御するため
に設けられている。（１４）はトルク電流制御回路で、
モータ（２）の駆動電流を制御することに上りロッド（
７）の油圧出力トルクを制御するために設けられている
。（１５）はモータ駆動回路で、電源や整流器等が内設
されている。（１６）は電流検出器で、負荷に応じて変
動するモータ（２）の電流値を検出するために設けられ
ている。（１７）はＦ／Ｖコンバータである。このＰ／
Ｖコンバータ（１７）は前記位置検出器（９）のパルス
周波数出力を電圧に変換するために設けられている。尚
、ｉｉｑ記電流検出器（１６）はトルク電流制御回路（
１４）に接続されており、前記位置検出器（９）は、位
置制御回路（１２）及びＦ’／Ｖコンバータ（１７）を
介して速度制御回路（１３）に接続されている。

次に、上記構成本発明の一実施例の作用を説明する。モ
ータ制御装置（１０）を動作させろことにより、モータ
（２）は回転を開始し、油圧ポンプ（３）も駆動を開始
する。この動作により、油圧ポンプ（３）内の油は送油
パイプ（４）を介して油圧シリンダ（５）内に圧送され
ロッド頁７）は油圧出力として移動を開始する。この時
、モータ（２）の回転軸に接続された位置検出器（９）
も同時に回転し、その回転量をパルスとして、位置制御
回路（１２）及びＦ／■コンバータ（１７）を介して速
度制御回路（１３）に出力する。位置制御回路（１２）
は、この位置検出器（９）の出力と、位置指令回路（１
１）に予じめ入力された位置指令値とを突き合わせ、こ
の位置指令値に達するまでモータ（２）の回転を継続さ
せるための信号を速度制御回路（１３）に出力する。こ
の速度制御回路（１３）は、前記位置制御回路（１２）
の出力信号とＰ／Ｖコンバータにより電圧変換された位
置検出器（９）の信号とを突き合わけ、位置指令値に達
するまで高速回転を継続させるための信号をトルク制御
回路（１４）に出力する。このトルク制御回路（１４）
は、面記速度制御回路（１３）の出力信号と電流検出器
（Ｉ６）により検出された電流値とを突き合わせモータ
（２）に供給するトルク電流信号をモータ駆動回路（１
５）に出力する。そして、位置検出器（９）の出力信号
と位置指令回路の位置指令値が一致した時、ずなわち、
油圧ンリンダ （５）のロッド（７）が所定の位置に達した時、位置制
御回路（１２）はモータ停止信号を出力し、油圧シリン
ダ（５）のロッド（７）の位置決め制御は完了されろ。

以１−の説明で明らかなように、本発明油圧出力制御機
構によれば、制御特性の良好なサーボモータ制御機構と
、大トルクを発生することができる油圧機構とを組合わ
せたことにより、極めて簡単な構成で大トルクをサーボ
制御できる油圧出力制御機構を得ることかできる。また
制御の方法として、油圧シリンダのロッドの移動量を検
出せずにモータの回転量でストローク債を検出する構成
としたため、油圧出力部に移動量を検出するための位置
検出器を設ける必要が無く、極めてノンプルで安価な構
造となり、また制御系の構造も簡単で容易になる効果を
有する。さらに、本発明によると、油圧シリンダのロッ
ドにかかる負荷はそのままモータの負荷となる。通常モ
ータの駆動電流は負荷が大きくなればなるほど大きくな
る。従って負荷に応じて出力トルクを自動的に増減する
効果も併せ有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明油圧出力制御機構の一実施例を示す一部
断面図。第２図はそのモータ制御装置部分を詳述したブ
ロック図を示す。 （１）・・・油圧出力制御機構、（２）・・・モータ、
（３）・・・油圧ポンプ、　　　（４）・・・送油バイ
ブ、（５）・・・油圧シリンダ、　　　（７）ロッド、
（９）・・・位置検出器、　　　（１０）・・・モータ
制御装置、（１１）・・・位置指令回路、　　（１２ン
・・・位置制御回路、（１３）・速度制御回路、（Ｉ４
）・・・トルク電流制御回路、（１５）・モータ駆動回
路、　（１６）・・・電流検出器、（１，７）−Ｆ　／
　Ｖコンバータ 特許出願人　　日機電装株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　モータと、このモータに接続された油圧ポンプと、こ
   の油圧ポンプに接続された油圧シリンダと、この油圧シ
   リンダのストロークを制御するために、前記モータに接
   続された位置検出器及びこの位置検出器と前記モータと
   に接続されたモータ制御装置とを有することを特徴とす
   る油圧出力制御機構。