JPH01252449A

JPH01252449A - ２基の油圧シリンダーの走行制御装置

Info

Publication number: JPH01252449A
Application number: JP63197286A
Authority: JP
Inventors: Theo Hein; テオ・ハイン
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1987-08-10
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 1989-10-09
Also published as: DE3726605C2; DE3726605A1; US4860634A; BR8803942A

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、構成部材特に帯状材料の調節用の２基の油圧
シリンダーの走行制御装置であって、各々の油圧シリン
ダーは、それを流体源又はタンクに連結するための方向
制御弁と１行程測定用の位置ピックアップと、該方向制
御弁を駆動するための誤差量を所望の行程値及び実際の
行程値から発生させるための位置制御器とを備えている
走行制御装置に関する〈従来の技術〉位置制御されるリフトシリンダー又は油圧シリンダーに
は、いろいろの用途がある。−例として、回転する金属
帯状材料のテンションロール（張力をかけるロール）が
あり、このロールは、帯状材料の成る張力が実現される
と共に帯状材料がテンションロール上においてセンター
位置に整列された状態に保たれるように、サーボ弁を介
して、２基の油圧シリンダー即ちリフトシリンダーによ
って、両側から調整される。１つの適用例は、板金の鋳
造プラントである。どんな場合にも、油圧シリンダーの
位置決めは、ロールの設定の要求を満たすように、非常
に正確に行なわねばならない。

しかし、他の構成部材、例えば、対応した位置決めが必
要とされ、その上におそらくは非対称力が作用するリフ
トプラットフォーム、ブラットフーム又はブリッジ部材
の調節も、油圧シリンダーによって行なうことができる
。そのため本発明は。

金属帯状材料のための位置制御には限定されない。

本発明は、油圧シリンダーにおいて測定される行程の実
際の値と所望値とが、コントローラーに供給され、この
コントローラーが誤差量を発生させ、この誤差量が油圧
シリンダーを作動させるための比例方向制御弁を適宜の
ドライバー段を介して駆動するようにした、既知の位置
制御装置から出発する。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明の課題は、特に、調節しようとする構成部材が対
応した位置決めの修正を必要とする動的な力も受けてい
る場合において、高度の位置精度が簡単に達成されるよ
うに、冒頭に述べた形式の行程制御装置を提供すること
にある。

〈課題を解決するための手段〉この課題は、構成部材特に帯状材料の調節用の２基の油
圧シリンダーの走行制御装置であって、各々の油圧シリ
ンダーは、それを流体源又はタンクに連結するための方
向制御弁と、行程副室用の位置ピックアップと、該方向
制御弁を駆動するための誤差量を所望の行程値及び実際
の行程値から発生させるための位置制御器とを備えてい
るものにおいて、各々の油圧シリンダーのために位置コ
ントローラーが設けられ、両方の位置コントローラーに
同一の所望の行程値と修正値とが供給され、該修正値は
、帯状材料の実際の値としての調節に依存して発生され
、所望の行程値に加算されるが又はこれから減算される
ことを特徴とする走行ル制御装置によって解決される。

本発明の好ましい実施態様は、請求項２以下に示されて
いる。

このように、同一の所望値が供給される別々の位置決め
制御回路が、各々の油圧シリンダーのために設けられる
。これによって、対応した正確な位置決めを得るために
構成部材上に作用するカに依存して修正を必要とする油
圧シリンダーのための基本的な設定が与えられる。

一例として、修正値は、張力を受ける帯状材料の側部縁
をそのロールによって感知する変位ピックアップによっ
て定めることができる。その結果として、張力をかける
帯状材料又は張力をかけるロールに対して作用して帯状
材料の漂遊を生じる全ての力を検出することができる。

帯状材料の縁部の所望のセンター位置からの偏よりは、
油圧シリンダーのそれぞれの位置制御回路に正方向及び
負方向おいて供給され、それによって、油圧シリンダー
の位置は、帯状材料の縁部に対する中間値に到達するま
で、正負の両方向に修正される。

そのほかに、特定の与えられた調整力を超過しないこと
が必要となりうる。−例として、金属帯状材料又は帯状
材料の張力制御装置のための所定の張力は超過されるべ
きではない、そのため、本発明によれば、力依存制御が
位置制御回路に重畳される。作動シリンダー又は油圧シ
リンダーによって及ぼされる調整対抗力は、比較器にお
いて。

所定の値と比較される。調整力がこの所定値を超過する
と、位置決めのための所望の値の発生において力制御が
介在して所望値を減少させるので、油圧シリンダーは、
それに従って後方に移動する。

動的な状態の下では、即ち、調整に際して交番力が発生
した場合には、本発明の別の実施態様に従って、位置制
御装置のために所望のすべり値が用意される。そのため
、所望の位置値は、さもなければ予設定された調整力が
超過されないので通常は到達されてない程度に高い値に
設定される。

この所望値は、位置制御回路に、ランプ形成段を介して
供給される。即ち、所定の所望値までの上昇は、ランプ
形成装置の設定に依存して、より平坦に、又はより急峻
になる。所望のｍｌＩ力が超過された場合には、所望の
位置値のための上昇ランプは、平坦化し、それと共に、
位置制御回路に供給される所望値は減少する。この制御
動作において調整力のための許容値に再び到達すると、
位置制御回路に供給される所望値信号は、ひと先ず再び
上昇し、それと共に、所望値信号の立上りランプは増大
する。このように、金属の帯状材料の調整力又は張力は
、動的な方が発生した場合、その上昇の急峻さ及び高さ
について設定された所望値をその力に従って変更するこ
とによって許容される範囲内の狭い限度内に保たれる。

本発明による行程制御装置の構成は、更に、次の利点も
備えている。即ち、一方の油圧シリンダーの位置決めの
ための所望値が増大し他の油圧シリンダ−の同様の所望
値が減少する修正回路の応答に際して、この作動時に調
整力の制御が介在し、即ち、例えば最大の許容可能な張
力が超過されると、位置制御回路に供給される所望値は
変更され、それによって、両方の油圧シリンダーは、セ
ンター修正が保たれるような相互に対する関係において
リセットされる。どんな場合にも後退するように設定さ
れた油圧シリンダーは、その場合に、増大する所望値を
受けるので、その後退運動は加速され、他の油圧シリン
ダーの回動力向は反転される。

次に本発明の一実施例を図面に基づいて一層詳細に説明
する。

〈実施例〉金属帯状材料１は、ハウジングに関して固定された軸受
け２中に取付けたロールの回りに走行し、このロールは
、図示しない駆動装置によって駆動される。テンション
ロール４は１両側が軸受５．５′中に取付けられており
、これらの軸受５．５′は、ロール３の中心から同じ距
離におかれている。

軸受５．５′は、それぞれピストン室８，９．８′、９
′を備えた複動油圧シリンダー７．７′のピストンロッ
ド６．６′に固着してあり、これらのピストン室は、そ
れぞれ比例方向制御弁１０．１０′を介して、タンクＴ
の図示しない流体源Ｐに接続することができる。

各々の油圧シリンダー７．７′には、位置制御回路が組
合されており、この位置制御回路は、ピストンロッド６
．６′の位置を測定する変位ピックアップ１２．１２′
と、ＰＤコントローラー１４．１４′と、制御弁１０．
１０’　を駆動するドライバー段１５．１５′とを備え
ている。符号Ｐによって表わした回路装置の整合部材に
ついては詳述しない、即ち、ライン１６．１６′を通る
所望値と実際の位置値とは、それぞれのコントローラー
１４．１４’　に供給される。２つの値は、コントロー
ラー１４．１４′において比較され、コントローラー１
４．１４’　によって発生した誤差の量に従って油圧シ
リンダー７．７′の位置決めが行なわれる。

この位置決めのための所望値は、２つの制御回路に共通
のポテンショメーター２０に設定され、ランプ形成器２
１及び加え合せ器２２を通過した後、各々の位置制御回
路に組合された加え合せ器２４．２４′のそれぞれの第
１入力部に到達する。

位置変更のための所望値信号が変更の縁部の急峻さをい
つ変更するかは、ランプ形成装置２１によって調節する
ことができる。ランプ形成装置２１は、ジャンプ機能を
備えた入力段２８と、制限器２９と、出力部としての積
公器３０とから成っている。入力段２８は、２つの入力
部を備えており、第１入力部は、積分回路３０の出力信
号を受け、第２入力部は、所望の位置値を受ける。

油圧シリンダー７．７′によって及ぼされる調整力又は
帯状材料に作用する張力を測定するために、圧力ビック
アップ３２．３３．３２’、３３’が配され、これらの
圧力ビックアップは、油圧シリンダー７．７′の２つの
ピストン室８．９．８′、９′中の圧力を測定する。ピ
ストンロッド側のピストン室８．８′中において測定さ
れた圧力値は、インバーター３４．３４′において反転
され、ピストン側において測定された圧力値から、加え
合せ器３５又は３５′において引算される。帯状材料に
及ぼされる張力に対応する２つの圧力値は、加え合せ器
３６において加え合され、ＰＤコントローラー３８の第
１入力部に供給される。ＰＤコントローラー３８の第２
入力部には、ポテンショメーター３９において設定され
た。最大許容張力に対応する信号が供給される。加え合
せ器３６によって送出された信号は、ポテンショメータ
ー３９に設定された電圧値を超過すると、コントローラ
ー３８は切替えられ、出力信号を送出する。この出力信
号は、所望値のための加え合せ器２２の第２入力部に導
かれると共に、ランプ形成装置２１の制限器２９にも導
かれる。そのため、位置制御回路上に、力依存制御が重
畳される。

帯状材料１の所定の中心位置からの偏よりを測定し、こ
の測定値によって位置決めのための所望値を修正するた
めに、修正装置が設けられている。

この修正装置は、帯状材料１の縁部を感知する口−ル４
１によって作動される変位ピックアップ４０からなって
いる。この信号は、コントローラー４２の第１入力部に
供給される。このコントローラーの第２入力部７２は、
帯状材料の所望のセンター位置のための、ポテンショメ
ーター４３に設定された値が供給される。コントローラ
ー４２は、センター位置からの帯状材料１の縁部の偏よ
りを定める。誤差信号は、一方の位置決め制御回路の加
え合せ器２４″にひと先ず直接に制限器４５を介して供
給され、また反転器４６を介して反転された状態で、他
方の位置制御回路の加え合せ器２４に供給される。

システムの起動時において帯状材料１に及ぼされる張力
がポテンショメーター４８上に設定可能な所定値よりも
低い場合にコントローラー４６の出力信号を禁止するた
めの回路が、そのほかにも設けられている。この値は、
加え合せ器３６の出力部にある実際の値と、比較器４９
において比較される。ポテンショメーテ−４８に設定さ
れた値を超過した場合、比較器４９は、出力電圧を送出
し、この出力電圧は、スイッチ５１を介して切替えられ
、ポテンショメーター５２からの制限電圧は、それによ
って、コントローラー４２の出力部に接続された制限器
４５に、制限器５３を介して切替えられる。制限器５３
から制限器４５に電圧が切替えられたことの結果として
、制限器４５が可能化され、コントローラー４２の出力
に存在する信号は、コントローラー４２によって発生す
る最終値に対応するまで、制限器４５を経て、制限器５
３の立上り出力電圧にそって増大する。そのためシステ
ムの起動時のセンター修正の活性化は。

急激ではなく緩徐であり、従って、油圧シリンダー７．
７′の望ましくない調整作動がさけられる。

センター修正により、２つの加え合せ器２４゜２４′に
供給される位置の望ましい値は、ＰＤコントローラー１
４．１４’　に供給される所望値の結果として油圧シリ
ンダー７．７′のそれぞれの対応する反対方向への調節
作動が生じて帯状材料１をセンター位置に保持するよう
に、加算又は減算によって変更される。コントローラー
４２の正確な極性に留意すべきである。

ランプ形成装置２１の作動及び張力に依存する制御のモ
ードは次の通りである。ポテンショメーター３９の所望
値は、成る値に設定され、この値は、それに到達する前
にコントローラー３８が応答するように成る大きすぎる
張力をもたらす値である。

ランプ形成装置２１の出力部には、成る信号が発生し、
この信号は、ポテンショメーター２０に設定された値ま
で、ランプ状に増大する。この増大角度ないしは立上り
角度はコントローラー３８によって供給される信号に対
応してランプ形成装置２１によって変えることができる
。積分器３゜の出力は、入力段２８の第２入力部に供給
されるので、入力段２８には、ポテンショメーター２０
に設定された所望値とランプ形成装置２１の出方信号と
が存在している。これらの信号が相違している限り、入
力段２８は、切替えられ、成る固定電圧をその出力部に
供給する。この固定電圧は、コントローラー３８によっ
て供給される制御電圧に対応して、制限器２９によって
制限される。その結果として、制限器２９の出力には、
張力に依存する。後段の積分段３０において積分される
減少出力電圧が発生する。積分器３０に供給される電圧
が低いほど所望の位置値立上り縁は扁平になる。他方で
は、制限器２９によって積分器３０に供給される電圧が
大きいほど、所望の位置値の立上り角度はそれだけ急峻
になる。従って、制御器２９に供給される制御電圧によ
って、所望の位置値のためのランプの急峻度を調節する
ことができる。

そのため、最大張力を超過したことによってコントロー
ラー３８が応答すると、最初に加え合せ器２２において
、コントローラー３８の出力信号によって、加え合せ器
２２の出力信号が減少し、即ち、油圧シリンダー７．７
′の行程運動は反転され、テンションロール４を引戻し
、従って張力を減少させる。更にコントローラー３８の
出力信号は、制限器２９を駆動し、所望値信号の立上り
ランプは扁平化し、即ち所望位置信号は、ランプ形成装
置２１においてもはや増大しなくなる。

【図面の簡単な説明】

図は、１対のロールの回りを走行する帯状材料のテンシ
ョンロールの制御装置の配置図である。１・・・帯状材料、７．７′　・・・複動油圧ピックア
ップ、１０・・・比例方向制御弁、１２・・・変位ピッ
クアップ（位置ピックアップ）、１４．１４′　・・・
ＰＤコントローラー（位置コントローラー）。出願人　マンネズマン・レックスロート・ゲー・エム・
（−・バー代理人弁理士　兼　　坂　　　　　眞酒　　　井　　　　　　　− 兼　　　坂　　　　　　　繁

Claims

【特許請求の範囲】１）構成部材特に帯状材料の調節用の２基の油圧シリン
ダーの走行制御装置であって、各々の油圧シリンダーは
、それを流体源又はタンクに連結するための方向制御弁
と、行程測定用の位置ピックアップと、該方向制御弁を
駆動するための誤差量を所望の行程値及び実際の行程値
から発生させるための位置制御器とを備えているものに
おいて、各々の油圧シリンダー（７、７′）のために位
置コントローラー（１４、１４′）が設けられ、両方の
位置コントローラー（１４、１４′）に同一の所望の行
程値と修正値とが供給され、該修正値は、帯状材料の実
際の値としての調節に依存して発生され、所望の行程値
に加算されるか又はこれから減算されることを特徴とす
る走行制御装置。２）該構成部材の調節を測定するために位置ピックアッ
プ（４０、４１）が設けられ、各々の位置コントローラ
ー（１４、１４′）は、加え合せ器（２４、２４′）を
入力側に備えており、該加え合せ器の一方は、所望の位
置値のほかに、位置ピックアップの測定値を直接受け、
該加え合せ器の他方は、所望の位置値のほかに、位置ピ
ックアップの反転された実際の値を受けることを特徴と
する請求項第１項記載の行程制御装置。３）油圧シリンダー（７、７′）によって及ぼされる調
整力を測定するための少くとも１つの測定値ピックアッ
プ（３２、３３、３２′、３３′）が設けられ、所望の
位置値は、所定の調整力が超過されたときに停止される
か又は低減されることを特徴とする請求項第１項又は第
２項記載の行程制御装置。４）実際の調整力の値と所望の位置値とを混合するため
に別の加え合せ器（２２）が設けられたことを特徴とす
る請求項第３項記載の行程制御装置。５）所望の位置値が所望のすべり値として予め定められ
、このすべり値は、調整手段（２０）によってランプ形
成装置（２１）を介して位置コントローラー（１４、１
４′）に供給可能とし、該所望の位置値は、帯状材料の
対応位置に到達する前に帯状材料の所定の調整力が超過
される程度の高い値に設定することを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１項記載の行程制御装置。６）所望の位置値のためのランプの急峻度を調整力に依
存して可変としたことを特徴とする請求項４又は５記載
の行程制御装置。７）所定の調整力を超過した時に所望の位置値のための
上向きランプを平坦化することを特徴とする請求項６項
記載の行程制御装置。８）ランプ形成装置（２１）が、ジャンプ機能を備えた
入力部材と、制限器（２９）と、積分器（３０）とから
成り、該入力部材は、各々所望の位置値及び積分器（３
０）の出力信号のための入力部を備えており、入力部材
（２８）は、後置された制限器（２９）に印加される制
御電圧に依存して制限器（２９）において減少し積分器
（３０）に供給される電圧を、該２つの信号の差に対し
て供給し、積分器（３０）の出力信号は、制御電圧に比
例した急峻度を示すことを特徴とする請求項１〜７のい
ずれか１項記載の行程制御装置。９）各々の油圧シリン
ダー（７、７′）の２つのピストン室中の圧力差値が調
整力として定められ、２つの値が加算されることを特徴
とする請求項１〜８のいずれか１項記載の行程制御装置
。１０）コントローラー（３８）が設けられ、このコント
ローラーに、最大調整力に対応する信号と、構成部材に
及ぼされる調整力の実際の値とが供給され、コントロー
ラー（３８）の出力部は、ランプ形成装置（２１）の制
限器（２９）及び加え合せ器（２２）の第２入力部に接
続され、加え合せ器（２２）の第１入力部にはランプ形
成装置（２１）の出力が供給されることを特徴とする請
求項１〜９のいずれか１項記載の行程制御装置。１１）所定の調整力が超過された時に、帯状材料の位置
決め用の修正値が、所望の位置値の加え合せ器（２４、
２４′）に供給されることを特徴とする請求項１〜１０
のいずれか１項記載の行程制御装置。１２）システムの起動時に加え合せ器に適用される修正
値が、該測定値に到達するまで徐々に増大することを特
徴とする請求項１１記載の行程制御装置。