JP2006029366A - Position control method and apparatus for hydraulic closed circuit - Google Patents

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Abstract

【課題】片ロッドシリンダの推力及び速度並びに片ロッドシリンダのロッドの変位位置を制御して位置制御を向上させた油圧閉回路の位置制御方法及び装置を提供する。
【解決手段】シリンダ31のヘッド側、ロッド側の圧力室32、36には、圧力センサ45、46が接続され、圧力室32、36がサーボモータ47を一体になった油圧ポンプ35に接続されている。ピストンロッド40には負荷荷重41が付勢され、ピストンロッド40に先端近傍には、該ロッド40の変位位置を検出する位置センサ48を設ける。圧力センサ45、46の出力は推力検出回路52に入力され、自重補正回路56より演算回路55に入力する。位置センサ48の出力は位置偏差検出回路54より位置偏差―推力変換回路55に入力する。位置偏差―推力変換回路55で演算された出力値はシリンダ面積補正回路57よりサーボアンプ50に入力され、サーボモータ47が制御される。
【選択図】図1
A position control method and apparatus for a closed hydraulic circuit that improves the position control by controlling the thrust and speed of a single rod cylinder and the displacement position of a rod of the single rod cylinder.
Pressure sensors (45, 46) are connected to pressure chambers (32, 36) on the head side and rod side of a cylinder (31), and the pressure chambers (32, 36) are connected to a hydraulic pump (35) integrated with a servo motor (47). ing. A load load 41 is urged to the piston rod 40, and a position sensor 48 that detects the displacement position of the rod 40 is provided in the vicinity of the tip of the piston rod 40. The outputs of the pressure sensors 45 and 46 are input to the thrust detection circuit 52 and input to the arithmetic circuit 55 from the own weight correction circuit 56. The output of the position sensor 48 is input from the position deviation detection circuit 54 to the position deviation-thrust conversion circuit 55. The output value calculated by the position deviation-thrust conversion circuit 55 is input from the cylinder area correction circuit 57 to the servo amplifier 50, and the servo motor 47 is controlled.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電動サーボモータにより駆動される油圧ポンプ及びアクチュエータにより閉回路を構成する位置制御方法および装置に関する。   The present invention relates to a position control method and apparatus for forming a closed circuit by a hydraulic pump and an actuator driven by an electric servo motor.

従来、この種の油圧閉回路の位置制御装置としては、電動サーボモータ1により駆動される油圧ポンプ102と液圧シリンダ100を使用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、位置センサからの位置フィードバック値を示す位置カウンタ79と位置指令部71からの位置指令値の偏差を油温センサ19及び圧力センサ20の値により作動油油温や圧力により変化するポンプや油圧機器からの内部漏れ相当を補正した後にサーボモータ43の回転指令として該サーボアンプ43に付与しているものがある(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1、2は、ポンプ100、35の吸入側流量と吐出側流量が同じである。一方、油圧シリンダ100、13L(13R)が片ロッドシリンダであるために、ピストンの移動量に対して前記油圧シリンダ100、13L(13R)のロッド側の体積変化とヘッド側の体積変化が異なるために、ロッドが延伸する際、ヘッド側の作動油の不足を補う吸入弁として、パイロットチェック弁110、112、シャトル弁61が用いられている。さらに、ロッドが後退する場合は、ロッド側の余剰の作動油をタンクに戻すようにしている。
Conventionally, as this type of position control device for a hydraulic closed circuit, one using a hydraulic pump 102 driven by an electric servo motor 1 and a hydraulic cylinder 100 is known (see, for example, Patent Document 1).
Further, the position counter 79 indicating the position feedback value from the position sensor and the deviation of the position command value from the position command unit 71 are changed according to the values of the oil temperature sensor 19 and the pressure sensor 20 depending on the hydraulic oil temperature and pressure, and the hydraulic pressure Some servo amplifiers 43 are given to the servo amplifier 43 as a rotation command for the servo motor 43 after correcting for internal leakage from the device (see, for example, Patent Document 2).
In Patent Documents 1 and 2, the suction side flow rate and the discharge side flow rate of the pumps 100 and 35 are the same. On the other hand, since the hydraulic cylinders 100 and 13L (13R) are single rod cylinders, the volume change on the rod side of the hydraulic cylinders 100 and 13L (13R) differs from the volume change on the head side with respect to the movement amount of the piston. In addition, pilot check valves 110 and 112 and a shuttle valve 61 are used as intake valves that compensate for the shortage of hydraulic fluid on the head side when the rod extends. Furthermore, when the rod moves backward, excess hydraulic oil on the rod side is returned to the tank.

一方、片ロッドシリンダを用いた油圧閉回路の問題、例えば、駆動力及び抗力を伝達する作動油は、アクチュエータ4のロッド側及びヘッド側室に夫々サーボモータ10a、液圧ポンプ20a及びサーボモータ10b、液圧ポンプ20bを連結し、アクチュエータ4を駆動するとき、これらのサーボモータ10a、液圧ポンプ20a及びサーボモータ10b、液圧ポンプ20bの作用により、駆動力及び抗力を伝達する作動油の加熱を防止している(例えば、特許文献3参照)。
特開平10−78003号公報 特開2001−205342号公報 特開2001− 90704号公報
On the other hand, the problem of the hydraulic closed circuit using a single rod cylinder, for example, hydraulic oil that transmits driving force and drag, is supplied to the rod side and the head side chamber of the actuator 4 by the servo motor 10a, the hydraulic pump 20a, and the servo motor 10b, respectively. When the hydraulic pump 20b is connected and the actuator 4 is driven, the hydraulic oil that transmits the driving force and the drag is heated by the action of the servo motor 10a, the hydraulic pump 20a and the servo motor 10b, and the hydraulic pump 20b. (For example, refer to Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-78003 JP 2001-205342 A JP 2001-90704 A

しかしながら、特許文献1、2に記載されるパイロットチェック弁、シャトル弁を使用した片ロッドシリンダの油圧閉回路においては、速度に比例した大きな抗力、すなわち粘性抵抗の発生が期待できず、負荷重量が大きい場合には片ロッドシリンダが発振しやすいという問題がある。これらの発振を回避するため、従前の油圧閉回路においてシリンダのヘッド側及びロッド側圧力室の出口に固定絞りや可変絞りを設けているが、固定絞りを通過する作動油の通過量と絞り前後の差圧の積に比例した熱が発生し、無駄なエネルギーを消費すると共に、放熱のためにタンク容量を大きくする必要がある。   However, in the hydraulic closed circuit of the single rod cylinder using the pilot check valve and shuttle valve described in Patent Documents 1 and 2, a large drag proportional to the speed, that is, the generation of viscous resistance cannot be expected, and the load weight is If it is large, there is a problem that the single rod cylinder tends to oscillate. In order to avoid these oscillations, a fixed throttle or variable throttle is provided at the outlet of the cylinder head side and rod side pressure chamber in the previous hydraulic closed circuit. Heat is generated in proportion to the product of the differential pressures, and wasteful energy is consumed, and the tank capacity needs to be increased for heat dissipation.

特許文献3は、サーボモータ10a、10b、コントローラ11、液圧ポンプ20a、20bを用いるために装置が大がかりになり、閉回路の利点であるコンパクト化が損なわれる。また、抗力発生側のポンプがモータ作用するとサーボモータが軸側から回転させられ、発電機と機能した場合には、回生抵抗により発生電力を消費させている場合が多い。このため、作動油の油温は上昇しなくても抗力として発生したエネルギーは熱となってしまうため、サーボモータを使用した閉回路による省エネルギー効果が薄れるという不具合があった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、電動モータにより駆動される油圧ポンプと片ロッドシリンダよりなる油圧閉回路において、該片ロッドシリンダの推力及び速度並びに片ロッドシリンダのロッドの変位位置を制御して片ロッドシリンダの位置制御の性能を向上させた油圧閉回路の制御方法および装置を提供することを目的とする。
In Patent Document 3, since the servo motors 10a and 10b, the controller 11, and the hydraulic pumps 20a and 20b are used, the apparatus becomes large, and the compactness that is an advantage of the closed circuit is lost. Further, when the drag generating pump operates as a motor, the servo motor is rotated from the shaft side, and when it functions as a generator, the generated power is often consumed by regenerative resistance. For this reason, even if the oil temperature of the hydraulic oil does not rise, the energy generated as a drag becomes heat, so that the energy saving effect by the closed circuit using the servo motor is reduced.
The present invention has been made to solve the above problems, and in a closed hydraulic circuit comprising a hydraulic pump driven by an electric motor and a single rod cylinder, the thrust and speed of the single rod cylinder and the rod of the single rod cylinder It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for controlling a closed hydraulic circuit in which the displacement position of the single rod cylinder is controlled to improve the position control performance.

上記の課題を達成するために、本発明は、サーボモータが油圧ポンプを作動させ、該油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダの位置制御方法において、
前記サーボモータを位置指令に基づいて回転させ、前記油圧シリンダの位置を検出する位置センサからの出力値をフィードバックし該出力値に対し予め得られている前記油圧シリンダの位置偏差を求め、このときの前記油圧シリンダのヘッド側及びロッド側圧力室の圧力を検出する圧力センサからの出力値を、フィードバックして推力に変換すると共に、前記位置偏差に比例した推力指令とし前記サーボモータに回転指令として付与したことを特徴とする。
次の本発明は、サーボモータが油圧ポンプを作動させ、該油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダの位置制御装置において、
前記シリンダの位置を検出した出力値をフィードバッグする位置センサと、
前記位置センサの出力値に対し予め得られている前記シリンダの位置指令値との位置偏差を求める位置偏差検出回路と、
前記シリンダのヘッド側及びロッド側圧力室の圧力を検出した出力をフィードバックして推力に変換する推力検出回路と、
前記ロッド側圧力室のフィードバック値にロッド側受圧面積をヘッド側受圧面積で除算した値で乗算するなどの手段により受圧面積差に関らず推力を同一出力値に補正する受圧面積補正回路と、
前記推力検出回路により補正された推力を前記油圧シリンダに作用する荷重相当分の推力に算出し、自重だけが付勢された状態での出力を零に補正する自重補正回路と、
前記位置偏差と前記自重補正された推力との差を演算する位置偏差―推力変換回路と、
を備えてなることを特徴とする。
本発明によれば、位置偏差と推力との偏差をサーボモータに回転数指令として与えることにより、ハンチングや異常振動が防止でき、閉ループゲインも5倍以上大きくすることが可能になった。これにより、位置決め精度は従来、数十μmの位置決め精度であった条件でも数μmの位置決め精度を確保することができる。
この場合、負荷の移動がなくとも必要十分な推力が発生した時点でサーボモータへの回転指令を抑制することができるので、無駄な負荷の飛び出しを抑制することができるのでよい。
In order to achieve the above object, the present invention provides a hydraulic cylinder position control method in which a servo motor operates a hydraulic pump and is operated by hydraulic oil supplied from the hydraulic pump.
The servo motor is rotated based on a position command, and an output value from a position sensor for detecting the position of the hydraulic cylinder is fed back to obtain a position deviation of the hydraulic cylinder obtained in advance with respect to the output value. The output value from the pressure sensor that detects the pressure in the head side and rod side pressure chambers of the hydraulic cylinder is fed back and converted into thrust, and the thrust command proportional to the position deviation is used as the rotation command to the servo motor. It is characterized by being granted.
Next, the present invention provides a hydraulic cylinder position control device in which a servo motor operates a hydraulic pump and is operated by hydraulic oil supplied from the hydraulic pump.
A position sensor for feeding back an output value obtained by detecting the position of the cylinder;
A position deviation detection circuit for obtaining a position deviation of the output value of the position sensor from a position command value of the cylinder obtained in advance;
A thrust detection circuit that feeds back the output of the cylinder head side and rod side pressure chambers and converts them into thrust,
A pressure receiving area correction circuit for correcting the thrust to the same output value regardless of the pressure receiving area difference by means such as multiplying the feedback value of the rod side pressure chamber by a value obtained by dividing the rod side pressure receiving area by the head side pressure receiving area;
A self-weight correction circuit that calculates the thrust corrected by the thrust detection circuit to a thrust corresponding to the load acting on the hydraulic cylinder, and corrects the output in a state where only the self-weight is biased to zero;
A position deviation-thrust conversion circuit for calculating a difference between the position deviation and the thrust corrected for its own weight;
It is characterized by comprising.
According to the present invention, by giving the deviation between the position deviation and the thrust as a rotation speed command to the servo motor, hunting and abnormal vibration can be prevented, and the closed loop gain can be increased by 5 times or more. Thereby, the positioning accuracy of several μm can be ensured even under the condition that the positioning accuracy is conventionally several tens of μm.
In this case, even if there is no movement of the load, the rotation command to the servo motor can be suppressed when a necessary and sufficient thrust is generated, so that it is possible to suppress useless jumping of the load.

本発明は、位置偏差と推力との偏差をサーボモータに回転数指令として与えることにより、ハンチングや異常振動を防止でき、閉ループゲインも5倍以上大きくすることが可能になった。これにより、位置決め精度は従来、数十μmの位置決め精度であった条件でも数μmの位置決め精度を確保することができた。   In the present invention, by giving a deviation between the position deviation and the thrust as a rotation speed command to the servo motor, hunting and abnormal vibration can be prevented, and the closed loop gain can be increased by 5 times or more. As a result, the positioning accuracy of several μm can be ensured even under the condition that the positioning accuracy is conventionally several tens of μm.

本発明の実施の形態に係る油圧閉回路の制御装置30について図面により詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る油圧閉回路の制御装置30(以下、制御装置30と略称する)のブロック図を示す。
図1に示すように、シリンダ31のヘッド側圧力室32は、管路33、34により油圧ポンプ35の一側に接続されており、ロッド側圧力室36は、管路37、38により油圧ポンプ35の他側に接続されている。矢印X及びY方向に移動するピストンロッド40の先端には、負荷荷重41が作用するように設けられている。なお。前記ヘッド側圧力室32は、ロッド側圧力室36よりも受圧面積が大きく形成されている。
A hydraulic closed circuit control device 30 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a hydraulic closed circuit control device 30 (hereinafter abbreviated as control device 30) according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the head-side pressure chamber 32 of the cylinder 31 is connected to one side of a hydraulic pump 35 by pipe lines 33 and 34, and the rod-side pressure chamber 36 is a hydraulic pump by pipe lines 37 and 38. 35 is connected to the other side. A load 41 is provided at the tip of the piston rod 40 that moves in the directions of the arrows X and Y. Note that. The head side pressure chamber 32 is formed to have a larger pressure receiving area than the rod side pressure chamber 36.

管路33、34及び37、38は管路42を介して接続されており、該管路42には、互いに作動油を一方向に流すチェック弁43、44が設けられ、かつヘッド側圧力室32、ロッド側圧力室36に作用する作動油の圧力を検出するヘッド側圧力センサ45、ロッド側圧力センサ46が設けられている。また、ピストンロッド40に先端近傍には、該ピストンロッド40の変位位置を検出する位置センサ48が設けられている。サーボモータ47は、油圧ポンプ35と一体的に連結されて、ケーブル49によりサーボアンプ50に接続されている。   The pipe lines 33, 34 and 37, 38 are connected via a pipe line 42. The pipe line 42 is provided with check valves 43, 44 for flowing hydraulic oil in one direction, and a head side pressure chamber. 32, a head side pressure sensor 45 for detecting the pressure of the hydraulic oil acting on the rod side pressure chamber 36, and a rod side pressure sensor 46 are provided. A position sensor 48 for detecting the displacement position of the piston rod 40 is provided in the vicinity of the tip of the piston rod 40. The servo motor 47 is connected integrally with the hydraulic pump 35 and is connected to the servo amplifier 50 by a cable 49.

前記ヘッド側圧力サンサ45による検出信号は、電圧値に変換されて前記ヘッド側圧力室32またはロッド側圧力室36において発生する推力を検出する推力検出回路52に入力される。ロッド側圧力センサ46による検出信号も電圧値に変換されて、ヘッド側圧力室32及びロッド側圧力室36の受圧面積差を補正する受圧面積補正回路51より推力を検出する推力検出回路52に入力される。さらに、位置センサ48での検出信号が位置偏差検出回路53に入力される。
前記受圧面積補正回路51は、ヘッド側圧力室32の圧力がK1=(ロッド側圧力室36の受圧面積B÷ヘッド側圧力室32の受圧面積A)倍されて受圧面積差に関らず同一出力値で同じ推力値に変換する機能を有する。ただし、K1は定数を示す。
A detection signal from the head-side pressure sensor 45 is converted into a voltage value and input to a thrust detection circuit 52 that detects a thrust generated in the head-side pressure chamber 32 or the rod-side pressure chamber 36. A detection signal from the rod side pressure sensor 46 is also converted into a voltage value, and is input to a thrust detection circuit 52 that detects a thrust from a pressure receiving area correction circuit 51 that corrects a pressure receiving area difference between the head side pressure chamber 32 and the rod side pressure chamber 36. Is done. Further, a detection signal from the position sensor 48 is input to the position deviation detection circuit 53.
In the pressure receiving area correction circuit 51, the pressure in the head side pressure chamber 32 is multiplied by K1 = (pressure receiving area B of the rod side pressure chamber 36 ÷ pressure receiving area A of the head side pressure chamber 32), and is the same regardless of the pressure receiving area difference. It has a function of converting the output value to the same thrust value. K1 represents a constant.

前記位置センサ48によりピストンロッド40の位置を検出した出力と図示しない指令装置より送られる位置指令値53が位置偏差検出回路54に送られ、位置センサ48の出力値と位置指令値53の位置偏差が位置偏差―推力変換回路55に発信される。
前記位置偏差検出回路54は、位置指令が示す位置指値53と位置センサ48が示す現在値とを比較し、その誤差に比較した出力値を発信するもので、この値の位置偏差の大きさを示す機能を有する。
前記位置偏差―推力変換回路55は、通常の演算増幅器と同様の作用をするもので、例えば、位置偏差−1mmのときはヘッド側圧力室32の圧力とヘッド側圧力室36の圧力との圧力差が20MPaで出力が零に設定され、位置偏差+1mmときはヘッド側圧力室32の圧力とヘッド側圧力室の圧力との圧力差が−20MPaで出力が零に設定する機能を有する。
なお、位置偏差―推力変換回路55のゲインを零に設定すれば、位置偏差に比例した回転数指令をサーボアンプ50を経てサーボモータ47へ付与する回路とすることができる。
An output obtained by detecting the position of the piston rod 40 by the position sensor 48 and a position command value 53 sent from a command device (not shown) are sent to the position deviation detection circuit 54, and the position deviation between the output value of the position sensor 48 and the position command value 53 is sent. Is transmitted to the position deviation-thrust conversion circuit 55.
The position deviation detection circuit 54 compares the position finger value 53 indicated by the position command with the current value indicated by the position sensor 48, and transmits an output value compared with the error. Has the function to show.
The position deviation-thrust conversion circuit 55 operates in the same manner as a normal operational amplifier. For example, when the position deviation is −1 mm, the pressure between the pressure in the head-side pressure chamber 32 and the pressure in the head-side pressure chamber 36. When the difference is 20 MPa, the output is set to zero, and when the positional deviation is +1 mm, the pressure difference between the pressure in the head side pressure chamber 32 and the pressure in the head side pressure chamber is -20 MPa and the output is set to zero.
If the gain of the position deviation-thrust conversion circuit 55 is set to zero, a circuit that gives a rotational speed command proportional to the position deviation to the servo motor 47 via the servo amplifier 50 can be obtained.

さらに、推力検出回路52に入力されたヘッド側圧力室32またはロッド側圧力室の推力は、自重補正回路56を経て位置偏差―推力変換回路55に送られる。前記自重補正回路56は、シリンダ31のピストンロッド40に付勢される負荷荷重41が矢印Y方向(上方向)また矢印X方向(下方向)に作用した際、自重相当分の推力を補正し、自重が付勢した状態での自重補正回路56の出力を零に補正するための電圧シフト回路としての機能を有する。   Further, the thrust in the head side pressure chamber 32 or the rod side pressure chamber input to the thrust detection circuit 52 is sent to the position deviation-thrust conversion circuit 55 via the self-weight correction circuit 56. The self-weight correction circuit 56 corrects the thrust corresponding to the self-weight when the load 41 urged by the piston rod 40 of the cylinder 31 acts in the arrow Y direction (upward) or the arrow X direction (downward). , Having a function as a voltage shift circuit for correcting the output of the self-weight correction circuit 56 in a state where the self-weight is energized to zero.

本発明の実施の形態に係る制御装置30は、基本的には以上のように構成されたものであり、次にその動作について説明する。
先ず、シリンダ31のピストンロッド40が例えば矢印X方向に変位した際、該ピストンロッド40には負荷荷重41が付勢されている。このとき位置センサ48で検出された出力と位置指令の位置指令値53が位置偏差検出回路54に入力される。
一方、シリンダ31のヘッド側圧力室32の圧力は、ヘッド側圧力センサ45により電圧値に変換されて推力検出回路52に入力される。なお、ヘッド側圧力室32の圧力は、受圧面積補正回路51により受圧面積差に関らず同一出力値で同じ推力に補正されて推力検出回路52に入力され実際に発生している推力値に変換され、自重補正回路56に入力される。
The control device 30 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above, and the operation thereof will be described next.
First, when the piston rod 40 of the cylinder 31 is displaced in the direction of the arrow X, for example, a load 41 is urged to the piston rod 40. At this time, the output detected by the position sensor 48 and the position command value 53 of the position command are input to the position deviation detection circuit 54.
On the other hand, the pressure in the head-side pressure chamber 32 of the cylinder 31 is converted into a voltage value by the head-side pressure sensor 45 and input to the thrust detection circuit 52. The pressure in the head-side pressure chamber 32 is corrected to the same thrust with the same output value by the pressure receiving area correction circuit 51 regardless of the pressure receiving area difference, and is input to the thrust detection circuit 52 to the actually generated thrust value. It is converted and input to its own weight correction circuit 56.

そして、位置偏差検出回路54の出力と自重補正回路56の出力が位置偏差―推力変換回路55に入力され、そこで自重補正後の推力と位置偏差が比例するように変換された電圧をサーボアンプ50に入力ことで、サーボモータ47の回転数制御が行われ、推力が制御されることでシリンダ31の位置が制御される。   Then, the output of the position deviation detection circuit 54 and the output of the self-weight correction circuit 56 are input to the position deviation-thrust conversion circuit 55, and the servo amplifier 50 uses the voltage converted so that the thrust after the self-weight correction is proportional to the position deviation. , The rotational speed of the servo motor 47 is controlled, and the position of the cylinder 31 is controlled by controlling the thrust.

本発明の実施の形態に係る油圧閉回路の位置制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the position control apparatus of the hydraulic closed circuit which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

30 油圧閉回路の位置制御装置
31 シリンダ
35 油圧ポンプ
44、45 圧力センサ
47 サーボモータ
48 位置センサ
50 サーボアンプ
51 受圧面積補正回路
52 推力検出回路
53 位置指令値
54 位置偏差検出回路
55 位置偏差―推力変換回路
56 自重補正回路
30 Position Control Device for Hydraulic Closed Circuit 31 Cylinder 35 Hydraulic Pump 44, 45 Pressure Sensor 47 Servo Motor 48 Position Sensor 50 Servo Amplifier 51 Pressure-Receiving Area Correction Circuit 52 Thrust Detection Circuit 53 Position Command Value 54 Position Deviation Detection Circuit 55 Position Deviation-Thrust Conversion circuit 56 Weight correction circuit

Claims (2)

サーボモータが油圧ポンプを作動させ、該油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダの位置制御方法において、
前記サーボモータを位置指令に基づいて回転させ、前記油圧シリンダの位置を検出する位置センサからの出力値をフィードバックし該出力値に対し予め得られている前記油圧シリンダの位置偏差を求め、このときの前記油圧シリンダのヘッド側及びロッド側圧力室の圧力を検出する圧力センサからの出力値を、フィードバックして推力に変換すると共に、前記位置偏差に比例した推力指令とし前記サーボモータに回転指令として付与したことを特徴とする油圧閉回路の制御方法。
In a hydraulic cylinder position control method in which a servo motor operates a hydraulic pump and is operated by hydraulic fluid supplied from the hydraulic pump,
The servo motor is rotated based on a position command, and an output value from a position sensor for detecting the position of the hydraulic cylinder is fed back to obtain a position deviation of the hydraulic cylinder obtained in advance with respect to the output value. The output value from the pressure sensor that detects the pressure in the head side and rod side pressure chambers of the hydraulic cylinder is fed back and converted into thrust, and the thrust command proportional to the position deviation is used as the rotation command to the servo motor. A method for controlling a hydraulic closed circuit, characterized by being provided.
サーボモータが油圧ポンプを作動させ、該油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダの位置制御装置において、
前記シリンダの位置を検出した出力値をフィードバッグする位置センサと、
前記位置センサの出力値に対し予め得られている前記シリンダの位置指令値との位置偏差を求める位置偏差検出回路と、
前記シリンダのヘッド側及びロッド側圧力室の圧力を検出した出力をフィードバックして推力に変換する推力検出回路と、
前記ロッド側圧力室のフィードバック値にロッド側受圧面積をヘッド側受圧面積で除算した値で乗算するなどの手段により受圧面積差に関らず推力を同一出力値に補正する受圧面積補正回路と、
前記推力検出回路により補正された推力を前記油圧シリンダに作用する荷重相当分の推力に算出し、自重だけが付勢された状態での出力を零に補正する自重補正回路と、
前記位置偏差と前記自重補正された推力との差を演算する位置偏差―推力変換回路と、
を備えてなることを特徴とする油圧閉回路の位置制御装置。
In a hydraulic cylinder position control device in which a servo motor operates a hydraulic pump and is operated by hydraulic oil supplied from the hydraulic pump,
A position sensor for feeding back an output value obtained by detecting the position of the cylinder;
A position deviation detection circuit for obtaining a position deviation of the output value of the position sensor from a position command value of the cylinder obtained in advance;
A thrust detection circuit that feeds back the output of the cylinder head side and rod side pressure chambers and converts them into thrust,
A pressure receiving area correction circuit for correcting the thrust to the same output value regardless of the pressure receiving area difference by means such as multiplying the feedback value of the rod side pressure chamber by a value obtained by dividing the rod side pressure receiving area by the head side pressure receiving area;
A self-weight correction circuit that calculates the thrust corrected by the thrust detection circuit to a thrust corresponding to the load acting on the hydraulic cylinder, and corrects the output in a state where only the self-weight is biased to zero;
A position deviation-thrust conversion circuit for calculating a difference between the position deviation and the thrust corrected for its own weight;
A position control device for a hydraulic closed circuit, comprising:
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