JPH01303301A - fluid equipment - Google Patents
fluid equipmentInfo
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- JPH01303301A JPH01303301A JP63319778A JP31977888A JPH01303301A JP H01303301 A JPH01303301 A JP H01303301A JP 63319778 A JP63319778 A JP 63319778A JP 31977888 A JP31977888 A JP 31977888A JP H01303301 A JPH01303301 A JP H01303301A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、流体圧シリンダのピストンロッドの作動量を
制御ずろ流体装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a fluid device that controls the amount of operation of a piston rod of a fluid pressure cylinder.
〈従来の技術〉
従来、この種の流体装置として、空気圧シリンダのピス
トンロッドの往復運動をボールネジ軸の回転に変換して
、ピストンロッドを位置決めするしのが知られている。<Prior Art> Conventionally, as a fluid device of this type, one is known in which the reciprocating motion of a piston rod of a pneumatic cylinder is converted into rotation of a ball screw shaft to position the piston rod.
この流体装置は、中空のピストンロッドをaするピスト
ンを本体のチューブ内に摺動自在に嵌装し、このピスト
ンに同軸をなしてボールナットを固定するとともに、こ
のボールナットに螺合するボールネジ軸を、上記ピスト
ンロッド内に延在させて回転自在かつ軸方向に移動不可
能に上記本体に装着して空気圧シリンダとし、この空気
圧シリンダの本体とボールネジ軸の間にボールネジ軸の
回転を制動ずろ電磁ブレーキを設けるとともに、上記ボ
ールネジ軸端にその回転角に応じたパルス信号を発生ず
るロータリエンコーダを設けて、シリンダロッドの現在
位置を表わす上記パルス信号と目標位置表わす予め与え
られた信号とを制御装置で比較し、両信号が一致したと
き上記電磁ブレーキに制動信号を出力するとともに、駆
動エアの供給を止めてピストンロッドを目標位置に停止
させるものである。そして、この流体装置は、ピストン
ロッドの往復動に伴うスラスト力が、ボールナットを介
してボールネジ軸の回転に変換される際、逆倍力作用に
よって大幅に低減されるので、ピストンロッドを直接制
動する場合に比べて滑りが少なくブレーキ作用が確実化
し、しかも制動に要するエネルギを低減できるという利
点があり、また電磁ブレーキを用いているので、保持力
ら大きいという利点がある。In this fluid device, a piston with a hollow piston rod a is slidably fitted into a tube of the main body, a ball nut is fixed coaxially with the piston, and a ball screw shaft is screwed into the ball nut. is extended into the piston rod and attached to the main body so as to be rotatable and immovable in the axial direction to form a pneumatic cylinder, and between the main body of the pneumatic cylinder and the ball screw shaft there is a shear electromagnetic device that brakes the rotation of the ball screw shaft. In addition to providing a brake, a rotary encoder is provided at the end of the ball screw shaft to generate a pulse signal according to the rotation angle of the ball screw shaft, and a control device is provided that outputs the pulse signal representing the current position of the cylinder rod and a pre-given signal representing the target position. When both signals match, a braking signal is output to the electromagnetic brake, and the supply of drive air is stopped to stop the piston rod at the target position. When the thrust force accompanying the reciprocating movement of the piston rod is converted into rotation of the ball screw shaft via the ball nut, this fluid device is significantly reduced by a reverse boost effect, so it directly brakes the piston rod. This has the advantage that there is less slippage, more reliable braking action, and less energy required for braking, and since an electromagnetic brake is used, the holding force is greater.
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上記従来の流体装置は、上記利点がある
反面、未だ次のような問題を有する。即ち、上記従来の
流体装置では、ピストンロッドの速度に応じた時間だけ
ボールネジ軸に電磁ブレーキを連続作用させて制動する
ため、ブレーキの摩擦面の摩耗や摩擦面押圧力の経時的
な変化等によりボールネジ軸に加わる制動力にバラツキ
が生じ、ピストンロッドの停止6位置決め精度あるいは
速度制御精度が次第に低下するという欠点がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, although the conventional fluid device has the above advantages, it still has the following problems. In other words, in the conventional fluid device described above, the electromagnetic brake is continuously applied to the ball screw shaft for a period of time corresponding to the speed of the piston rod to perform braking. This has the disadvantage that the braking force applied to the ball screw shaft varies, and the piston rod stop positioning accuracy or speed control accuracy gradually decreases.
また、電磁ブレーキは、他のブレーキに比べて制動時の
振動や衝撃が大きく、減辻率が大きいため、上記連続制
動も加わって電磁ブレーキの寿命やシリンダ本体の寿命
が短くなり、またピストンロッドに連なる負荷側に振動
が伝わるという欠点かある。In addition, electromagnetic brakes generate more vibration and shock during braking than other brakes, and have a large depletion rate, so the continuous braking mentioned above shortens the life of the electromagnetic brake and the life of the cylinder body, and also reduces the life of the piston rod. The disadvantage is that vibrations are transmitted to the load side connected to the
そこで、本発明の目的は、電磁ブレーキの他にこれを補
助ずろ制動手段を設け、これらを適宜組み合わせて作動
させて電磁ブレーキによる連続制動や衝撃の大きい制動
を避けることによって、電磁ブレーキや流体圧シリンダ
の寿命を延ばし、ピストンロッドを高精度で停止1位置
決めあるいは速度制御できる流体装置を提供することで
ある。Therefore, an object of the present invention is to provide an auxiliary differential braking means in addition to the electromagnetic brake, and operate these in appropriate combination to avoid continuous braking or braking with a large impact due to the electromagnetic brake, thereby improving the electromagnetic brake and fluid pressure. It is an object of the present invention to provide a fluid device that can extend the life of a cylinder and can precisely stop, position, or control the speed of a piston rod.
く課題を解決するための手段〉
」二記目的を達成するため、本発明の流体装置は、中空
のピストンロッドを有するピストンを本体のチコーブ内
に摺動自在に嵌装し、このピストンに同軸をなしてボー
ルナットを固定ずろとともに、このボールナットに螺合
するボールネジ軸からなる出力軸を、上記ピストンロッ
ド内に延在させて回転自在かつ軸方向に移動不可能に上
記本体に装着してなる流体圧シリンダと、この流体圧シ
リンダの本体と出力軸の間に設けられ、出力軸の回転を
制動する電磁ブレーキと、上記流体圧シリンダの出力軸
の回転量を電気信号として検出するロータリエンコーダ
と、圧力源を上記流体圧シリンダの第1ポートと第1ポ
ートとに切換接続して、ピストンを往復動さ仕る主電磁
切換弁と、上記流体圧シリンダの第1ポートに連なる流
路につながる第1制動ラインと、上記流体圧シリンダの
第1ポートに連なる流路につながる第2制動ラインと、
上記第1制動ラインまたは第2制動ラインのいずれか一
方に圧力隙を接続する副電磁切換弁と、上記主電磁切換
弁を制御する駆動信号を出力するとともに、上記ロータ
リエンコーダからの検出信号と予め与えられた目標値を
表わす信号との偏差と動作区間に応じて、上記主71!
磁切換弁を経る流体圧で駆動されるピストンに背圧を加
えるように上記副電磁切換弁を切り換える1次制動信号
と上記電磁ブレーキを作動させる2次制動信号とを出力
して、上記ピストンを1]標位置にスムーズに停止さけ
る制御装置を備えたことを特徴とずろ。In order to achieve the second object, the fluid device of the present invention includes a piston having a hollow piston rod that is slidably fitted into the chicob of the main body, and a piston that is coaxial with the piston. An output shaft consisting of a ball screw shaft screwed into the ball nut is fixed to the main body so as to be rotatable but not movable in the axial direction by extending inside the piston rod. a fluid pressure cylinder, an electromagnetic brake installed between the body of the fluid pressure cylinder and the output shaft to brake the rotation of the output shaft, and a rotary encoder that detects the amount of rotation of the output shaft of the fluid pressure cylinder as an electrical signal. and a main electromagnetic switching valve that switches and connects a pressure source to a first port of the fluid pressure cylinder to cause the piston to reciprocate, and a flow path connected to the first port of the fluid pressure cylinder. a first braking line connected to the fluid pressure cylinder; a second braking line connected to the flow path connected to the first port of the fluid pressure cylinder;
A sub-electromagnetic switching valve that connects a pressure gap to either the first braking line or the second braking line, and a drive signal that controls the main electromagnetic switching valve, as well as a detection signal from the rotary encoder and Depending on the deviation from the signal representing the given target value and the operating range, the main 71!
A primary braking signal that switches the sub-electromagnetic switching valve so as to apply back pressure to the piston driven by fluid pressure passing through the magnetic switching valve and a secondary braking signal that operates the electromagnetic brake are output, and the piston is driven. 1] Zuro is characterized by being equipped with a control device that allows it to stop smoothly at the target position.
く作用〉
ピストンロッドの目標値が制御装置に設定されると、こ
の制御装置から出力される駆動信号で作動4′ろ主電磁
切換弁は、圧力源を流体圧シリンダの第1ポートに接続
し、ピストンが往動する。ピストンの往動は、これに固
定したボールナットを介してボールネジ軸の回転に変換
され、ピストンの変位量に対応するボールネジ軸の回転
量は、ロータリエンコーダで検出され電気信号として上
記制御装置に入力される。制御装置は、上記ロータリエ
ンコーダからの検出信号と上記目標値を表わ4゛信号と
の個差と動作区間に応じて、副電磁切換弁にこれを切り
換える1次制動信号を出力し、これによって圧ツノ源か
ら第2制動ラインを経て流体圧シリンダの第1ポート側
に流体圧が作用し、往動するピストンに背圧を加えてこ
れを制動する。When the target value of the piston rod is set in the control device, the 4' filter main electromagnetic switching valve, which is operated by the drive signal output from the control device, connects the pressure source to the first port of the fluid pressure cylinder. , the piston moves forward. The forward motion of the piston is converted into rotation of the ball screw shaft via a ball nut fixed to it, and the amount of rotation of the ball screw shaft that corresponds to the amount of displacement of the piston is detected by a rotary encoder and input to the above control device as an electrical signal. be done. The control device outputs a primary braking signal to switch the sub-electromagnetic switching valve according to the individual difference between the detection signal from the rotary encoder and the 4゛ signal representing the target value and the operating range. Fluid pressure acts on the first port side of the fluid pressure cylinder from the pressure horn source via the second braking line, and applies back pressure to the reciprocating piston to brake it.
また、制御装置は、上記偏差と動作区間に応じて、とり
わけ目標位置付近において?I!磁ブシブレーキれを作
動させる2次制動信号を出力し、これによってボールネ
ジ軸の回転が6制動され、これにボールナットを介して
連結されたピストンは、目標位置でスムーズに停止する
。In addition, the control device may be configured to operate depending on the deviation and the operating range, especially in the vicinity of the target position. I! A secondary braking signal that activates the magnetic bushing brake is output, thereby braking the rotation of the ball screw shaft, and the piston connected to this via a ball nut smoothly stops at the target position.
上記制御装置による1次制動信号と2次制動信号の出力
は、例えば制動初期に前者を、制動中期に両者を、制動
後期に後者を夫々出力するなどでき、また例えば両者を
間欠的にあるいは前者を連続的に、後者を間欠的に夫々
出力するなどでき、これらの制動方式と動作区間毎の制
御により、電磁ブレーキによる制動時の振動や衝撃が緩
和され、ピストンロッドの停止1位置決め精度が向上し
、電磁ブレーキの寿命を延ばすことができる。なお、ピ
ストンロッドの復動の場合の動作ら、前述の往動のとき
と同様である。The control device can output the primary braking signal and the secondary braking signal, for example, by outputting the former in the early stage of braking, both in the middle of braking, and the latter in the latter half of braking. The latter can be output continuously and the latter intermittently, respectively. These braking methods and control for each operating section reduce vibration and shock during braking by the electromagnetic brake, and improve the accuracy of piston rod stop 1 positioning. This can extend the life of the electromagnetic brake. The operation of the piston rod in the backward movement is similar to that in the forward movement described above.
〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to illustrated embodiments.
第1図は本発明の流体装置の一実施例を示す概要図であ
り、lは中空のピストンロッド4を有するピストン3を
本体2のチューブ2a内に摺動自(1:に嵌装し、この
ピストン3に同軸をなしてボールナット5を固定すると
ともに、このボールナット5に螺合するボールネジ軸6
を、上記ピストン3内に延在さU“て回転自在かつ軸方
向に移動不可能に上記本体2に装置してなるエアシリン
ダ、7はこのエアシリンダ1の本体2の一端から突出す
る上記ボールネジ軸6に固定したアーマチュア7aとこ
れに対向するように本体2に固定した電磁石7bからな
る電磁ブレーキ、8は上記ボールネジ軸6の回転量を検
出するためボールネジ軸の一端6aに設けたロータリエ
ンコーダである。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the fluid device of the present invention, in which a piston 3 having a hollow piston rod 4 is slidably fitted into a tube 2a of a main body 2 (1: A ball nut 5 is fixed coaxially with this piston 3, and a ball screw shaft 6 is screwed into this ball nut 5.
, an air cylinder extending into the piston 3 and rotatably attached to the main body 2 so as to be immovable in the axial direction; 7 is the ball screw protruding from one end of the main body 2 of the air cylinder 1; An electromagnetic brake consists of an armature 7a fixed to the shaft 6 and an electromagnet 7b fixed to the main body 2 so as to face this, and 8 is a rotary encoder provided at one end 6a of the ball screw shaft to detect the amount of rotation of the ball screw shaft 6. be.
また、+3は第1エア源9に連なるメインライン10を
、上記エアシリンダ1の第1ポートl)。Further, +3 connects the main line 10 connected to the first air source 9 to the first port l) of the air cylinder 1.
に連なる第1ライン11と第1ポートP 、に連なる第
2ライン12とに切換接続するスプリングセンタ形3位
置5ポートの主電磁切換弁、15は上記エアシリンダ!
のチューブ2aの第1ポートP。A spring center type 3-position, 5-port main electromagnetic switching valve is connected to the first line 11 connected to the first line 11 and the second line 12 connected to the first port P, and 15 is the air cylinder!
The first port P of the tube 2a.
側端に設けた第1制動圧ポートPI゛を第2エア源I4
に接続する第1制動ライン、16はエアシリンダ1のチ
ューブ2aの第1ポートPt側端に設けた第2制動圧ポ
ートPt’を上記第2エア源14に接続する第2制動ラ
イン、17.18は上記第1制動ラインI5および第2
制動ライン16に夫々介設されたスプリングオフセット
常時閉形2位置2ポートの副電磁切換弁、19は上記主
電磁切換弁13を制御する駆動信号Ss、Ss’を出力
するとともに、上記ロータリエンコーダ8からの検出信
号S1と制御装置19に装備の目標位置入力装置(図示
U“ず)より設定された目標値との偏差とピストンロッ
ド4の動作区間に応じて、上記主1i磁切換弁13を経
るエアで駆動されるピストン3に背圧を加えるように上
記副電磁切換弁17.18を切り換える■次制動信号S
、、S、°と上記電磁ブレーキ7を作動させる2次制動
信号S、とを出力して、ピストンロッド4を目標位置に
スムーズに停止さUoる制御装置である。The first braking pressure port PI” provided at the side end is connected to the second air source I4.
A first brake line 16 connects to the second brake pressure port Pt' provided at the end of the tube 2a of the air cylinder 1 on the first port Pt side to the second air source 14;17. 18 is the first braking line I5 and the second braking line I5.
Spring-offset normally closed 2-position, 2-port sub-electromagnetic switching valves 19 are respectively installed in the brake lines 16 and output drive signals Ss and Ss' for controlling the main electromagnetic switching valve 13, and output signals from the rotary encoder 8. According to the deviation between the detection signal S1 of the controller 19 and the target value set by the target position input device (not shown in the figure) equipped in the control device 19, and the operating range of the piston rod 4, the main 1i magnetic switching valve 13 is ■Next braking signal S to switch the sub-electromagnetic switching valves 17 and 18 to apply back pressure to the air-driven piston 3
, S, ° and a secondary braking signal S for operating the electromagnetic brake 7 to smoothly stop the piston rod 4 at a target position.
上記メインライン!0の第1エア源9側および第1.第
2制動ライン15.16の合流する第2エア源!4側に
は、空気圧フィルタ22とルブリケータ24を夫々減圧
弁23の前後に配置した空気圧Al7J整ユニツト21
を夫々介設する。また、エアシリンダ1に連なる」−記
事1ライン1■および第2ライン12には、チェックブ
r−26と可変絞り弁27を並列接続してなる速度制御
弁25を夫々メータアウト方式で介設し、さらに第1ラ
イン11の1711m切換弁13側には、減圧弁28と
エアシリンダlの第1ポートP、へ向かう流れを阻止す
るヂエック弁29を並列に介設している。上記主電磁切
換弁13は、供給口Sと2個のシリンダポートC,,C
tと2個の排気口El、 Etを有し、中立位置で供給
口Sが両シリングポートC,,C2に連通し、右のシン
ボル位置でエアシリンダlの第1ポートP1に、左のシ
ンボル位置でエアシリンダ1の第1ポートI)tに夫々
エアを供給する。なお、上記排気口E、、E、には消音
器30.30を設けている。また、上記副ffl磁切換
弁18は、主電磁切換弁13が制御装置19からの駆動
信号S3を受けて右のシンボル位置にあるとき、制御装
置19からの1次制動信号S4を受けて右のシンポル位
置に切り換わって第2制動圧ポートP*’に背圧エアを
供給する。同様に、上記副7Ti磁切換弁167は、主
電磁切換弁13が駆動信号83′を受けて左のシンボル
位置にあるとき、!次制動信号84゛を受けて右のシン
ボル位置に切り換わって第1制動圧ポートP、″に背圧
エアを供給ずろ。Main line above! 0 on the first air source 9 side and the first air source 9 side. The second air source where the second brake line 15.16 joins! On the 4 side, there is a pneumatic Al7J adjustment unit 21 in which a pneumatic filter 22 and a lubricator 24 are arranged before and after the pressure reducing valve 23, respectively.
intervene respectively. In addition, a speed control valve 25 consisting of a check valve R-26 and a variable throttle valve 27 connected in parallel is installed in the "-article 1 line 1■" and the second line 12 connected to the air cylinder 1, respectively, using a meter-out method. Furthermore, on the 1711m switching valve 13 side of the first line 11, a check valve 29 is provided in parallel to prevent the flow toward the pressure reducing valve 28 and the first port P of the air cylinder I. The main electromagnetic switching valve 13 has a supply port S and two cylinder ports C, , C.
t and two exhaust ports El and Et, the supply port S communicates with both cylinder ports C,, C2 at the neutral position, and the first port P1 of the air cylinder L at the right symbol position, and the left symbol Air is supplied to the first port I)t of the air cylinder 1 at the respective positions. Note that a muffler 30, 30 is provided at the exhaust ports E, , E,. Further, when the main electromagnetic switching valve 13 receives the drive signal S3 from the control device 19 and is in the right symbol position, the sub ffl magnetic switching valve 18 receives the primary braking signal S4 from the control device 19 and moves to the right. It switches to the symbol position and supplies back pressure air to the second braking pressure port P*'. Similarly, when the main electromagnetic switching valve 13 receives the drive signal 83' and is in the left symbol position, the secondary 7Ti magnetic switching valve 167 is in the left symbol position. Upon receiving the next braking signal 84'', switch to the right symbol position and supply back pressure air to the first braking pressure port P,''.
」−記制御装置19は、外部装置20との間で制御装置
19のシリンダ運転状態および外部装置20での遠隔シ
リンダ運転の人出力信号S、をやりとりするインターフ
ェイス31と、この装置を制御するととムにインターフ
ェイス3Iおよびロータリエンコーダ8からの信号S1
に基づいてエアシリンダ!の制御に必要な演算を行なう
CP U 32ど、このCPLI32からの1言号を受
けて電磁ブレーキ7への2次制動信号S、を発生4−る
ブレーキ信号発生部33と、C1)LJ32からの信号
を受けて主1ri磁切換弁13への駆動信号S 、、
S 3’および副電磁切換弁17.18への1次制動信
号S、、S4゜を発生ずる励磁信号発生部34と、これ
ら信号発生部33.34からの信号を増幅して出力する
ドライバ35からなる。The control device 19 has an interface 31 that exchanges the cylinder operating state of the control device 19 and a human output signal S for remote cylinder operation with the external device 20 with an external device 20, and an interface 31 that controls this device. signal S1 from interface 3I and rotary encoder 8
Air cylinder based on! The CPU 32 performs calculations necessary for the control of the CPU 32, receives one word from the CPLI 32, and generates a secondary braking signal S to the electromagnetic brake 7. In response to the signal, a drive signal S to the main 1ri magnetic switching valve 13 is sent.
An excitation signal generator 34 that generates primary braking signals S, , S4° to S3' and the sub-electromagnetic switching valves 17, 18, and a driver 35 that amplifies and outputs the signals from these signal generators 33, 34. Consisting of
上記CP LJ 32は、制御装置19に装備のまたは
外部装置20よりの位置決め開始信号(スタート人力)
が与えられると、第2図(a)に例示するように、予め
制御装置19に装備の11標位置設定器(キーボード(
図示せず))より、位置決め順序に従って設定された設
定値(制御装置内メモリで記憶)をII標値として、理
想減速曲線Cに従って減速開始位置×1から目標位置X
までの間をn個の動作区間11、・・・、11.・・・
、Inに分け、6区間fjjの目標速度vl +・・・
、vi、・・・vnを求める一方、次のような間欠作動
手段と連続作動手段を備えている。即ち、間欠作動手段
は、上記各区間毎の目標速度viと、1ノ−タリエン=
1−ダ8からの検出信号S、から求めたその区間の実測
ピストン速度Vとを比較し、V≧viであれば副711
磁切換ブF! 7.18に1次制動信号S4゜84′を
、?[磁ブレーキ7に2次制動信号S、を夫、々間欠的
に出力し続ける。従って、第2図(a)の例で、実測ピ
ストン速度Vが理想減速曲線Cに一致4゛るらのとすれ
ば、結局各区間の太線の部分即ら全域で副?!!磁切換
弁17.18および電磁ブレーキ7による制動がピスト
ンロッド4に間欠的に加わることになる。特に、間欠的
に出力される上記2次制動信号S、は高速で切換わり、
平均的に見れば制動力が連続変化した場合と同等となる
。The above CP LJ 32 is a positioning start signal (start manually) provided in the control device 19 or from an external device 20.
is given, as shown in FIG. 2(a), the 11 mark position setter (keyboard
(not shown)), from the deceleration start position x 1 to the target position
n operation sections 11, . . . , 11 . ...
, In, the target speed vl +... of 6 sections fjj
, vi, . . . vn, the following intermittent operation means and continuous operation means are provided. That is, the intermittent operation means is configured to set the target speed vi for each section and 1 notarien=
1-Compare the measured piston speed V in that section obtained from the detection signal S from the da 8, and if V≧vi, the sub 711
Magnetic switching block F! 7.18, the primary braking signal S4°84'? [The secondary braking signal S continues to be outputted to the magnetic brake 7 intermittently.] Therefore, in the example of FIG. 2(a), if the actually measured piston speed V matches the ideal deceleration curve C by 4 degrees, then the portion of the thick line in each section, that is, the entire area, is sub-normal? ! ! Braking by the magnetic switching valves 17, 18 and the electromagnetic brake 7 is intermittently applied to the piston rod 4. In particular, the secondary braking signal S, which is output intermittently, switches at high speed,
On average, this is equivalent to a case where the braking force changes continuously.
また、連続作動手段は、第2図(c)に示すように、前
述と同様に理想6λ速曲線Cのn個の動作区間のうち、
少なくとら減速開始位置X、側の区間(この場合Itの
み)において、実測ピストン速度Vが区間速度V、を超
えると副電磁切換弁17.18に1次制動信号s 4+
s 、+を出力し続け、その後は区間■1の全域で実
測ピストン速度Vに関係なく制動状態となる。従って、
第2図(c)の例で、実測ピストン速度Vが理想減速曲
線Cに一致するらのとすれば、第1区間!1の太線で示
す全域で副電磁切換弁17.18による制動がピストン
ロッド4に連続的に加わり、以降の区間I、〜I、で7
IX磁ブレーキ7のみによる間欠制動が加わることにな
る。Further, as shown in FIG. 2(c), the continuous operating means is configured to operate within n operating sections of the ideal 6λ speed curve C as described above.
If the measured piston speed V exceeds the section speed V at least in the section on the side of the deceleration start position
s, + continues to be output, and thereafter a braking state occurs throughout the area (1) regardless of the actually measured piston speed V. Therefore,
In the example of FIG. 2(c), if the measured piston speed V matches the ideal deceleration curve C, then the first section! Braking by the sub-electromagnetic switching valve 17 and 18 is continuously applied to the piston rod 4 in the entire area indicated by the thick line in 1, and in the subsequent sections I, ~I, 7
Intermittent braking is applied only by the IX magnetic brake 7.
上記間欠作動手段と連続作動手段は、制御装置19に装
備の設定器(スイッチ等)または外部装置20からの制
動モード信号によりriif者のみをあるいは両者を働
か仕ることができ、011者のみを働かUる場合は、−
に記制御モード信号により、i次制動信号S、、S、°
を間欠出力する動作区間と2次制動信号S、を間欠出力
ずろ動作区間を任行に組み合わけ指定でき、両者を働か
仕る場合は、上記制御モード信号により、1次制動信号
S4.S4’を連続出力する動作区間と、2次制動信号
S、を間欠出力する動作区間をflftに組み合わせ指
定できるようになっている。即ち第2図(L、)におい
ては、例えば高速域で1次制動、中・低速域と停止で2
次制動、高・中速域で!次制動、中・低速域と停止で2
次制動、全速度域で1次制動、停止で2次制動というよ
うに制御モード信号ににす6速度域に対する1次、2次
制動を指定でき、1次制動力を連続作動手段、2次制動
力を間欠作動手段または1次制動力ら2次制動力も間欠
作動手段というように制動モード信号により1次制動力
および2次制動力に対する間欠または連続作動手段を指
定できろ。The intermittent operation means and the continuous operation means can operate only the RIIF person or both of them, depending on the setting device (switch, etc.) installed in the control device 19 or the braking mode signal from the external device 20, and only the 011 person can be operated. If you work, -
According to the control mode signal described in , the i-th braking signal S, , S, °
It is possible to specify any combination of the operation period in which the intermittent output of the operation period and the secondary braking signal S, and the intermittent output staggered operation period can be specified, and when both are to be operated, the primary braking signal S4. An operation section in which S4' is continuously output and an operation section in which the secondary braking signal S is intermittently output can be specified in combination with flft. In other words, in Fig. 2 (L,), for example, the primary braking is in the high speed range, and the secondary braking is in the medium/low speed range and when stopping.
Next braking, in the high/medium speed range! Next braking, 2 in medium/low speed range and stopping
The control mode signal can specify primary and secondary braking for six speed ranges, such as primary braking in all speed ranges and secondary braking at a stop. The intermittent or continuous operation means for the primary braking force and the secondary braking force can be designated by the braking mode signal, such as using an intermittent operation means for the braking force or an intermittent operation means for the primary braking force and the secondary braking force.
上記構成の流体装置の動作について、制御装置19の処
理の流れを示す第3図〜第5図のフローチャートを参照
しつつ次に述べる。The operation of the fluid system having the above configuration will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 3 to 5 showing the flow of processing by the control device 19.
いま、外部装置20または制御装置に装備のスイッチか
ら制御装置19に位置決め開始入力(スタート入力)が
人力され、目標位置(設定済)がエアシリンダ1のピス
トンロッド4を第1図中左方へ突出させるような場合、
CI’U32は、ステップSlで位置決め制御開始と判
断し、ステップS2に進む。そして、ステップS2で、
励磁信号発生部34.ドライバ35を介して主電磁切換
弁13へ駆動信号Ss’を出力すると、主電磁切換弁1
3は右のシンボル位置に切り換わって、第・lエア源9
を第1ライン11を経てエアシリンダ1の第1ポートP
1に接続するとともに、エアシリンダlの第1ポートり
、を第2ライン12を経て大気に解放する。また、ステ
ップS3で、ブレーキ信号発生部33.ドライバ35を
介して電磁ブレーキ7へ出力していた2次制動信号S、
を停止すると、吸引されていたアーマチュア7aが電磁
石7bから離れ、ボールネジ軸6は回転可となる。従っ
て、ピストン3は、第1ポートP1から供給されろエア
で第1図中左方へ往動し、ピストン3の往動はこれに固
定したボールナット5を介してボールネジ軸6の回転に
変換され、ボールネジ軸6の回転fitは【l−クリエ
ンコーダ8で検出され、ピストン位置に対応するパルス
信号S1となって制御装置19のCI”032に入力さ
れる。Now, a positioning start input (start input) is manually input to the control device 19 from the external device 20 or a switch installed in the control device, and the target position (already set) is to move the piston rod 4 of the air cylinder 1 to the left in FIG. If you want to make it stand out,
The CI'U 32 determines to start positioning control in step Sl, and proceeds to step S2. Then, in step S2,
Excitation signal generator 34. When the drive signal Ss' is output to the main electromagnetic switching valve 13 via the driver 35, the main electromagnetic switching valve 1
3 switches to the right symbol position and the 1st air source 9
through the first line 11 to the first port P of the air cylinder 1
1, and the first port of the air cylinder l is released to the atmosphere via the second line 12. Further, in step S3, the brake signal generating section 33. A secondary braking signal S output to the electromagnetic brake 7 via the driver 35,
When stopped, the attracted armature 7a separates from the electromagnet 7b, and the ball screw shaft 6 becomes rotatable. Therefore, the piston 3 moves forward to the left in FIG. 1 by the air supplied from the first port P1, and the forward movement of the piston 3 is converted into rotation of the ball screw shaft 6 via the ball nut 5 fixed thereto. The rotation fit of the ball screw shaft 6 is detected by the [l-cli encoder 8, and is inputted to CI''032 of the control device 19 as a pulse signal S1 corresponding to the piston position.
CI)032は、上記位置決め開始入力(スタート入力
)により理想威速曲1aC(第2図参照)に従って減速
開始位置X、を決定するとともに、曲線Cをn個の動作
区間に分割し、また上記制動モード信号および制御モー
ド信号によりδ動作区間の制動が間欠または連続のいず
れのモードか、第1制動または第2制動あるいは両方の
いずれのモードかを決定する。このフローチャートでは
、便宜上第2図(c)に示すような制御、制動モードが
設定されたとして、以下の説明を行なう。CPU32は
、ステップS4で、ロータリエンコーダ8からのパルス
信号Slの表わすピストン位置が上記減速開始位置x1
に達したか否かを判断し、達したと判断ずれば、第1区
間の制御モードたるステップS5の第1制動サブルーチ
ンに進む。CI) 032 uses the above positioning start input (start input) to determine the deceleration start position X according to the ideal speed curve 1aC (see Figure 2), divides the curve C into n operation sections, and Based on the braking mode signal and the control mode signal, it is determined whether the braking in the δ operation section is in an intermittent or continuous mode, and whether the mode is the first braking, the second braking, or both. In this flowchart, for convenience, the following explanation will be given assuming that the control and braking modes shown in FIG. 2(c) are set. In step S4, the CPU 32 determines that the piston position indicated by the pulse signal Sl from the rotary encoder 8 is the deceleration start position x1.
It is determined whether or not this has been reached, and if it is determined that it has been reached, the process proceeds to the first braking subroutine of step S5, which is the control mode of the first section.
この第1制動ザブルーチンは、第4図に示すようになっ
ている。即ち、CPU32は、ステップS31で、パル
ス信号S1が表わすピストン位置h<1次制動区間であ
るか否かを判断し、否の場合はステップS34で1次制
動力を解除し、リターンする。1次制動区間である場合
はステップS32で制動モードが何かを判断し、連続制
動の場合はステップS3Gで1次制動力を制動にしリタ
ーンする。間欠作動の場合は、ステップ833でパルス
信号S1が表わす実測ピストン速度Vがその区間速度v
、以上であるか否か即ち連続制動が必要か否かを判断し
、以上と判断ずればステップS35に進んで、副電磁切
換弁18に1次制動信号S。This first braking subroutine is as shown in FIG. That is, in step S31, the CPU 32 determines whether or not the piston position h indicated by the pulse signal S1 is less than the primary braking section. If not, the CPU 32 releases the primary braking force in step S34, and returns. If it is the primary braking section, it is determined in step S32 what the braking mode is, and if it is continuous braking, the primary braking force is applied in step S3G and the process returns. In the case of intermittent operation, the measured piston speed V represented by the pulse signal S1 is determined in step 833 as the section speed v.
, that is, whether or not continuous braking is necessary. If it is not, the process proceeds to step S35, and the primary braking signal S is sent to the sub-electromagnetic switching valve 18.
を連続出力し、副電磁切換弁18は右のシンボル位置に
切り換わって、第2エア源14を第2制動ラインi6を
経てエアシリンダlの第2制動圧ポートP、°に接続す
る。すると、目標位置Xに向かって図中左方に往動する
ピストン3に第2制動圧ボー l’ I’ t’からの
背圧が作用し、ピストン3は減速せしめられ、処理はメ
インルーチンにリターンする。実測ピストン速度Vが区
間速度V、以下の場合は、ステップS34で、1次制動
信号S4を停止して副電磁切換ブF18による連続制動
を解除し、処理はメインルーチンにリターンする。この
第4図に示ず1次制動すブルーヂンはシリンダが移動中
宮にサブルーチンされるので、ステップS33の判断に
より(間欠制動の場合)理想減速曲線Cに対応するよう
に間欠制動される。is continuously output, and the sub-electromagnetic switching valve 18 is switched to the right symbol position to connect the second air source 14 to the second braking pressure port P,° of the air cylinder l via the second braking line i6. Then, the back pressure from the second braking pressure ball l'I't' acts on the piston 3 moving leftward in the figure toward the target position X, the piston 3 is decelerated, and the process returns to the main routine. Return. If the measured piston speed V is equal to or less than the section speed V, in step S34, the primary braking signal S4 is stopped, continuous braking by the sub-electromagnetic switching block F18 is released, and the process returns to the main routine. Since the primary braking not shown in FIG. 4 is performed in a subroutine in which the cylinder is moving, intermittent braking is performed so as to correspond to the ideal deceleration curve C (in the case of intermittent braking) as determined in step S33.
こうして、処理は第3図のメインルーチンのステップS
6へ移る。ステップS6は、第2図(c)の第2区間!
、以降の制御モードたる2次制動すブルーヂンである(
第5図り照)。ステップS40において、パルス信号S
lが表わすピストン位置が2次制動区間であるか否かを
判断し、否の場合はステップ843で2次制動力を解除
し、リターンする。2次制動区間である場合はステップ
S41で制動モードが何かを判断し、連続作動の場合は
ステップS45で2次制動力を制動し、リターンする。In this way, the process proceeds to step S of the main routine in FIG.
Move on to 6. Step S6 is the second section of FIG. 2(c)!
, the subsequent control mode is Brugin, which performs secondary braking (
5th illustration). In step S40, the pulse signal S
It is determined whether the piston position indicated by l is in the secondary braking area, and if not, the secondary braking force is released in step 843 and the process returns. If it is a secondary braking section, it is determined in step S41 what the braking mode is, and if it is continuous operation, the secondary braking force is braked in step S45, and the process returns.
間欠作動の場合はステップS42で上記実測ピストン速
度vh<各区間1iの目標速度vi(i≧2)以」二で
あるか否かを判断し、以上なら(V≧vi)ステップS
44へ進んで間欠制動を行ない、以上でないなら(y<
vi)ステップS43に進んで間欠制動を解除し、リ
ターンする。In the case of intermittent operation, it is determined in step S42 whether the measured piston speed vh<the target speed vi of each section 1i (i≧2) or less.
Proceed to step 44 and perform intermittent braking, and if it is not above (y<
vi) Proceed to step S43, release the intermittent braking, and return.
ステップS9では、パルス信号S、が表わすピストン位
置から最終区間であるか否かを判断し、否ならステップ
S4に戻って制動ループを繰り返す一方、肯ならステッ
プSIOに進んで目標位置Xに達したか否かを判断する
。そして、1°rと判断ずれば、電磁ブレーギアに2次
制動信号S5を出力し、電磁ブレーキ7がボールネジ軸
6の回転を制動してピストンロッド4の往動を停止さ仕
る。次いで、ステップSI2で目標位置Xに停止したか
否かを判断し、否ならステップS2に戻って停止位置の
微調整を行なう一方、肯ならステップS13に進んで主
電磁切換弁13への駆動信号S、、S、。In step S9, it is determined whether or not it is the final section based on the piston position indicated by the pulse signal S, and if not, the process returns to step S4 to repeat the braking loop, while if YES, the process proceeds to step SIO and the target position X is reached. Determine whether or not. If it is judged as 1°r, a secondary braking signal S5 is output to the electromagnetic brake gear, and the electromagnetic brake 7 brakes the rotation of the ball screw shaft 6 to stop the forward movement of the piston rod 4. Next, in step SI2, it is determined whether or not it has stopped at the target position S,,S,.
を共に停止し、これによって中立位置となる上記切換弁
13を介してピストン3の両側に第1エアと:(lの空
気圧がかかった状態で位置決めされる。The piston 3 is positioned with the first air and the air pressure of 1 applied to both sides of the piston 3 via the switching valve 13, which becomes the neutral position.
最後に、ステップS14で位置決め完了信号を外11り
装置20に出力し、ステップSI5で次の目標位置が位
置決め制御順序に従ってCPU32によって設定された
後、らとのステップS1に戻るのである。なお、ピスト
ンロッド4を第1図中右方へ逆に没入さ仕る復動の場合
も、上述の往動のときと同様の制御がなされることは勿
論である。Finally, in step S14, a positioning completion signal is output to the external device 20, and in step SI5, the next target position is set by the CPU 32 according to the positioning control sequence, and then the process returns to step S1. It goes without saying that in the case of backward movement in which the piston rod 4 is reversely retracted to the right in FIG. 1, the same control as in the above-mentioned forward movement is carried out.
上記実施例では、エアシリンダlの両端に設けた第1.
第2制動圧ポートP +’ * P t’に第1.第2
制動ライン15.16を経て直接エア源!4のエアを導
くようにしているので、第1.第1ポート1)、、P、
を介して間接的に上記エアを導く場合よりらピストン3
に効果的に背圧を加えることができ、1次制動を効果的
に効かせることができる。In the above embodiment, the first.
The first brake pressure port P+'*Pt' is connected to the second braking pressure port P+'*Pt'. Second
Direct air source via brake line 15.16! Since the air of No. 4 is guided, the air of No. 4 is guided. 1st port 1),,P,
From the case where the air is introduced indirectly through the piston 3
It is possible to effectively apply back pressure to the vehicle and make primary braking effective.
また、制御装置19のCPU32は、理想減速曲線Cに
従って、谷動作区間1iの制御モードを設定させるとと
しに、この制動モードおよび制御モードに従って間欠作
動手段と連続作動手段および1次制動手段たる副?ri
磁切換弁17.18と2次制動手段たる電磁ブレーキ7
を任意に組み合わd・’で作動させるようにしているの
で、ピストンロッド4を動作区間に応じて最適に制動す
ることができ、従来の?′It磁ブレーキのみによる連
続制動に比して制動時の振動や衝撃が格段に緩和され、
ピストンロッドの停止1位置決め精度が著しく向」ニす
るうえ、電磁ブレーキの寿命を大幅に延ばすことができ
る。また、上記実施例の制御装置19・は、ピストン3
が動作しないとか、目標位置に停止しないとか、ピスト
ンが許容速度を超えたなどの位置決めエラーおよび目標
位置の入力がないのに開始指令かあったとか、目標位置
の記憶がノイズ等で異常となったとか、メモリのバック
アップが不良などのシステムエラーを検出する手段を備
えている。Further, the CPU 32 of the control device 19 sets the control mode of the valley operation section 1i according to the ideal deceleration curve C, and controls the intermittent operation means, continuous operation means, and secondary braking means according to the braking mode and the control mode. ? ri
Magnetic switching valve 17, 18 and electromagnetic brake 7 as secondary braking means
Since the piston rod 4 can be braked optimally according to the operating range, it is possible to brake the piston rod 4 optimally according to the operating range. 'It greatly reduces vibration and shock during braking compared to continuous braking using only magnetic brakes,
The piston rod stop positioning accuracy is significantly improved, and the life of the electromagnetic brake can be significantly extended. Further, the control device 19 of the above embodiment has the piston 3
The piston does not operate, does not stop at the target position, has a positioning error such as the piston exceeding the allowable speed, a start command is received without a target position input, or the target position memory is abnormal due to noise, etc. It has a means to detect system errors such as failure of memory backup.
第6図は、第1図に示す実施例の1次制動手段たる第2
エア源I4、第1.第2制動ライン15゜I6、副電磁
切換弁17.18を省略し、エアシリンダlの排気側に
流量を切り換え制御する電磁切換ブf’loOと絞り弁
101からなる流m調整手段を設けて1次制動手段とし
た変形例である。即ち、第1図の第1ライン11.第2
ライン!2に夫々介設した速度制御弁25を省略ずろと
とらに、主電磁切換弁+3の排気口El+ E 2を、
制御装置19から出力される1次制動信号S8で切換わ
ろ2位置3ポートの電磁切換弁100に接続し、この切
換弁100の一方の排気ラインに絞り弁101を設けて
、エアシリンダ1からの排気をこの絞り弁+01を経て
放出することにより、ピストン3に制動のための背圧を
かけている。上記変形例によって乙、第1図と路間等の
1次制動効果が得られろ。また、第1図に示す実施例の
1次制動手段の代わりに、エアシリンダlのボールネジ
軸端6aに、制御装置!9からの1次制動信号によって
制動力が調整できろ発電ブレーキ36(第1図参照)を
設けて、これによってピストンロッド4に1次制動を加
えるようにしてもよい。FIG. 6 shows the second braking means, which is the primary braking means, in the embodiment shown in FIG.
Air source I4, 1st. The second braking line 15°I6 and the sub-electromagnetic switching valves 17 and 18 are omitted, and a flow adjustment means consisting of an electromagnetic switching valve f'loO and a throttle valve 101 for switching and controlling the flow rate is provided on the exhaust side of the air cylinder l. This is a modification example in which the primary braking means is used. That is, the first line 11 in FIG. Second
line! In addition, the speed control valves 25 installed in the main electromagnetic switching valves +3 are omitted, and the exhaust ports El+E2 of the main electromagnetic switching valves +3 are
It is connected to a 2-position, 3-port electromagnetic switching valve 100 that is switched by the primary braking signal S8 output from the control device 19, and a throttle valve 101 is provided in one exhaust line of this switching valve 100 to control the flow from the air cylinder 1. By discharging exhaust gas through this throttle valve +01, back pressure for braking is applied to the piston 3. With the above modification, the primary braking effect between the road and the road shown in FIG. 1 can be obtained. Moreover, instead of the primary braking means of the embodiment shown in FIG. 1, a control device is installed at the ball screw shaft end 6a of the air cylinder l! A power generating brake 36 (see FIG. 1) whose braking force can be adjusted by a primary braking signal from the piston rod 9 may be provided to apply primary braking to the piston rod 4.
第7図は、第6図の空気圧系にエアシリンダlに代えて
設けられるロークリエアアクヂュエータの断面図である
。このロークリエアアクチュエータ51は、本体52の
チューブ52.1内の中心軸上にボールネジ56cを有
するボールネジ軸である出力軸56をその一端5Gaを
チューブ外に突出させて回転自在かつ軸方向に移動不可
能に支承し、上記ボールネジ56cに外嵌するボールナ
ツト55を固定したピストン53を上記チューブ52a
内に摺動自在に嵌装している。また、チューブ52aの
他端から突出する上記出力軸56に、第6図と同じアー
マチュア7aを固定し、これに対向するようにチューブ
他端に電磁石7bを固定ずろとともに、出力軸の他端5
611に第6図と同じ【J−クリエンコーダ8を設けて
いる。なお、ピストン53の貫通穴53aには、チュー
ブ内に軸方向に延1役したロッド54を挿通して回り止
めとしている。なお、この回り止めのロッド54は、チ
ュニブ52aの断面およびピストン53が楕円形状もし
くは多角形形状の場合、省略することができる。FIG. 7 is a sectional view of a low clear air actuator provided in the pneumatic system of FIG. 6 in place of the air cylinder 1. FIG. This low clear air actuator 51 has an output shaft 56 which is a ball screw shaft having a ball screw 56c on the central axis inside a tube 52.1 of a main body 52, and has one end 5Ga of the output shaft 56 protruding outside the tube so as to be rotatable and movable in the axial direction. The piston 53 is supported by the tube 52a and has a ball nut 55 fixed to the ball screw 56c.
It is slidably fitted inside. In addition, the same armature 7a as shown in FIG. 6 is fixed to the output shaft 56 protruding from the other end of the tube 52a, and an electromagnet 7b is fixed to the other end of the tube so as to face the armature 7a.
611 is provided with the same [J-cli encoder 8 as in FIG. 6. Note that a rod 54 extending in the axial direction inside the tube is inserted into the through hole 53a of the piston 53 to prevent rotation. Note that this rotation preventing rod 54 can be omitted if the cross section of the tunib 52a and the piston 53 are elliptical or polygonal.
上記構成のロータリエアアクチュエータ51の第1ポー
ト!〕1.第1ポートP、には、第6図の制御装置19
によって切換動作ずろ主電磁切換弁13を経てエア源9
からエアが供給されるととらに、0j1述と同様に上記
制御装置19によって、流fftilAI整手段たる切
換弁+00および校り弁101を介してピストン53の
背圧が制御され、かつ電磁ブレーキ7が制御される。従
って、制御装置19のCI)[32にロークリエアアク
チュエータ5!の171標回転角度や減圧開始回転角度
を設定しておけば、CPU32は、CI−クリエンコー
ダ8からの回転量検出信号に基づいて制御に必要な演算
を行い、この演算結果に基づいて励磁信号発生部34を
介して主電磁切換弁I3に駆動信号s、、s’、を、切
換弁100に1次制動信号S6を夫々出力するとともに
、ブレーキ信号発生部33を介して電磁ブレーキ7に2
次制動信号S、を出力し、これによってロークリエアア
クチュエータ5!の出力軸56aは正確かつ円滑に上記
目標回転角度まで回転して停止する。The first port of the rotary air actuator 51 with the above configuration! ]1. The first port P has a control device 19 shown in FIG.
Air source 9 via main solenoid switching valve 13
At the same time, the back pressure of the piston 53 is controlled by the control device 19 as described in 0j1 via the switching valve +00 and the calibration valve 101, which are the flow adjustment means, and the electromagnetic brake 7 is supplied with air. is controlled. Therefore, the low clear actuator 5! If the 171 standard rotation angle and decompression start rotation angle are set, the CPU 32 performs calculations necessary for control based on the rotation amount detection signal from the CI-Cliencoder 8, and based on the calculation results, the excitation signal The drive signals s,, s', are outputted to the main electromagnetic switching valve I3 through the generation section 34, and the primary braking signal S6 is outputted to the switching valve 100, respectively, and two signals are outputted to the electromagnetic brake 7 via the brake signal generation section 33.
The next braking signal S, is output, thereby causing the low clear air actuator 5! The output shaft 56a accurately and smoothly rotates to the target rotation angle and then stops.
上記ロークリエアアクチュエータ51によれば、円滑で
しかも回転方向において、より精度の高い中間位置決め
が可能になる。According to the row clear actuator 51, intermediate positioning can be performed smoothly and with higher precision in the rotational direction.
第8図は、第7図のロークリエアアクチュエータ51の
変形例を示す断面図である。このロークリエアアクチュ
エータ61は、出力軸66の外周にヘリカルスプライン
6(icを設け、このヘリカルスプライン66cに外嵌
ずろスプライン穴65をピストン63に形成した点を除
いて第7図のロークリエアアクチュエータと同じ構成で
ある。従って、このロータリエアアクチュエータ61も
前述と同様に動作し、前述と同様の効果を奏する。なお
、上記ロータリエアアクチュエータ51.61は、第6
図の空気圧系のみならず、第1図の空気圧系にも適用で
きることはいうまでしない。FIG. 8 is a sectional view showing a modification of the row clear actuator 51 shown in FIG. 7. FIG. This low clear air actuator 61 is similar to the low clear air actuator shown in FIG. It has the same configuration as the actuator. Therefore, this rotary air actuator 61 also operates in the same manner as described above, and produces the same effects as described above. Note that the rotary air actuator 51.
It goes without saying that this invention can be applied not only to the pneumatic system shown in the figure, but also to the pneumatic system shown in FIG.
なお、本発明の第1.第2制動ラインは、上記実施例に
よらず第1.第1ポートP I + P 2に接続して
もよく、副電磁切換弁は、第1.第2制動ラインの合流
部に設けた単一の2位置3ポートの切換弁であってもよ
い。さらに、本発明の制御装置による制動モードが実施
例のものに限られないのはいうよでしない。Note that the first aspect of the present invention. Regardless of the above embodiment, the second braking line is the first braking line. The sub-electromagnetic switching valve may be connected to the first port PI+P2. It may be a single two-position, three-port switching valve provided at the confluence of the second brake lines. Furthermore, it goes without saying that the braking mode by the control device of the present invention is not limited to that of the embodiment.
〈発明の効果〉
以1−の説明で明らかなように、本発明の流体装置は、
ピストンC!ツドの往復動をピストンに固定したボール
ナツトを介してこれに螺合するボールネジ軸の回転に変
換するとともに、上記ボールネジ軸の回転を制動する電
磁ブレーキおよびボールネジ軸の回転量を検出するロー
タリエンコーダを備えた流体圧シリンダと、この流体圧
シリンダの第1.第1ポートに圧力源を切換接続してピ
ストンを往復動させる主電磁切換弁と、上記第1ポート
に連なる流路につながる第1制動ラインまたは」4記第
1ポートに連なる流路につながる第2制動ラインのい「
れか一方に圧力源を接続ずろ副電磁切換弁とを備え、制
御装置によって、上記主電磁切換弁に駆動信号を出力す
るとともに、上記ロータリエンコーダからの検出信号と
予め与えられた[1標値を表わず信号との偏差と動作区
間に応じて、化復動するピストンに背圧を加えるように
上記副電磁切換弁に1次制動信号を出力し、」二記電磁
ブレーキに2次制動信号を出力して、ピストンを目標位
置にスムーズに停止させるようにしているので、副電磁
切換弁による1次制動と電磁ブレーキによる2次制動を
任意に組み合わせて間欠あるいは連続作動させてピスト
ンロッドを動作区間に応じて最適に制動することができ
、従来の電磁ブレーキのみによる連続制動に比して制動
時の振動や衝撃が格段に緩和され、ピストンロッドの停
止。<Effects of the Invention> As is clear from the explanation in 1- below, the fluid device of the present invention has the following effects:
Piston C! The piston converts the reciprocating motion of the piston into the rotation of a ball screw shaft that is screwed into the piston via a ball nut, and is equipped with an electromagnetic brake that brakes the rotation of the ball screw shaft and a rotary encoder that detects the amount of rotation of the ball screw shaft. a first fluid pressure cylinder, and a first fluid pressure cylinder of this fluid pressure cylinder. A main electromagnetic switching valve that switches and connects a pressure source to the first port to reciprocate the piston, and a first brake line that connects to the flow path that connects to the first port, or a first brake line that connects to the flow path that connects to the first port in Section 4. 2 Braking line
A control device outputs a drive signal to the main electromagnetic switching valve, and also outputs a drive signal to the main electromagnetic switching valve and outputs a detection signal from the rotary encoder and a predetermined [1 standard value] to one of which is connected to a pressure source. According to the deviation from the signal and the operating range, a primary braking signal is output to the auxiliary electromagnetic switching valve to apply back pressure to the piston that moves back and forth, and a secondary braking signal is applied to the electromagnetic brake described in Section 2. Since a signal is output to smoothly stop the piston at the target position, the piston rod can be moved intermittently or continuously by any combination of primary braking by the sub-electromagnetic switching valve and secondary braking by the electromagnetic brake. Braking can be performed optimally depending on the operating range, and vibrations and shocks during braking are significantly reduced compared to conventional continuous braking using only electromagnetic brakes, and the piston rod stops.
位置決め精度が著しく向上するうえ、電磁ブレーキの寿
命を大幅に延ばすことができる。In addition to significantly improving positioning accuracy, the life of the electromagnetic brake can be significantly extended.
なお、上記流体圧シリンダに代えて、チューブ内にボー
ルネジ等からなる出力軸を回転自在に支承し、この出力
軸に外嵌するボールナツト等を固定したビス]・ンを上
記チューブ内に摺動自在に嵌装してなる流体圧ロータリ
アクチュエータを設ければ、円滑な回転が得られるとと
もに、回転方向においてより精度の高い中間位置決めが
可能になる。In addition, instead of the above-mentioned fluid pressure cylinder, an output shaft made of a ball screw or the like is rotatably supported in the tube, and a screw fixed with a ball nut or the like fitted externally on the output shaft can be slid freely inside the tube. By providing a hydraulic rotary actuator that is fitted into the rotary rotary actuator, smooth rotation can be obtained, and intermediate positioning with higher accuracy in the rotational direction can be achieved.
第1図は本発明の流体装置の一実施例を示す概要図、第
2図は上記流体装置の制御装置による制御モードを示す
図、第3〜第5図は上記制御装置の処理の流れを示すフ
ローヂャート、第6図は排気絞り弁による1次制動を示
す変形例の概要図、第7図は第6図の空気圧系にエアシ
リンダに代えて設けられる【1−クリエアアクチュエー
タの断面図、第8図は上記ロークリエアアクチュエータ
の変形例の断面図である。
1・・・エアシリンダ、2・・・本体、2a・・・チュ
ーブ、3・・・ピストン、4・・・ピストンロッド、5
・・・ボールナット、6・・・ボールネジ軸、7・・・
電磁ブレーキ、8・・・ロータリエンコーダ、9・・・
第1エア源、+3・・・主?1磁切換弁、14・・・第
2エア源、15・・・第2制動ライン、1G・・・第2
制動ライン、
+7.l、8・・・副m磁切換弁、【)1・・・第1ポ
ート、Pl・・・第1制動圧ポート、P、・・・第1ポ
ート、Pt’・・・第2制動圧ポート、19・・・制御
装置、32・・・CPU5S、・・・検出信号、S3.
S3’・・・駆動信号、S 、、 S 、+・・・1次
制動信号、S、・・・2次制動信号。
特 許 出 願 人 ダイハツディーゼル株式会社
代 理 人 弁理士 前出 葆−ほか1名第4図
第5図Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the fluid device of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing control modes by the control device of the fluid device, and Figs. 3 to 5 show the flow of processing by the control device. 6 is a schematic diagram of a modified example showing primary braking by an exhaust throttle valve, and FIG. 7 is a cross-sectional view of a clear air actuator installed in the pneumatic system of FIG. 6 in place of the air cylinder. FIG. 8 is a sectional view of a modification of the row clear actuator. 1... Air cylinder, 2... Main body, 2a... Tube, 3... Piston, 4... Piston rod, 5
...Ball nut, 6...Ball screw shaft, 7...
Electromagnetic brake, 8... rotary encoder, 9...
1st air source, +3...main? 1 Magnetic switching valve, 14...Second air source, 15...Second braking line, 1G...Second
Braking line, +7. l, 8...Sub-m magnetic switching valve, [)1...1st port, Pl...1st braking pressure port, P,...1st port, Pt'...2nd braking pressure Port, 19...control device, 32...CPU5S,...detection signal, S3.
S3'... Drive signal, S,, S, +... Primary braking signal, S,... Secondary braking signal. Patent applicant: Daihatsu Diesel Co., Ltd. Agent: Patent attorney: Mr. Ao and one other person (Figure 4) Figure 5
Claims (7)
のチューブ内に摺動自在に嵌装し、このピストンに同軸
をなしてボールナットを固定するとともに、このボール
ナットに螺合するボールネジ軸からなる出力軸を、上記
ピストンロッド内に延在させて回転自在かつ軸方向に移
動不可能に上記本体に装着してなる流体圧シリンダと、 この流体圧シリンダの本体と出力軸の間に設けられ、出
力軸の回転を制動する電磁ブレーキと、上記流体圧シリ
ンダの出力軸の回転量を電気信号として検出するロータ
リエンコーダと、圧力源を上記流体圧シリンダの第1ポ
ートと第2ポートとに切換接続して、ピストンを往復動
させる主電磁切換弁と、 上記流体圧シリンダの第1ポートに連なる流路につなが
る第1制動ラインと、 上記流体圧シリンダの第2ポートに連なる流路につなが
る第2制動ラインと、 上記第1制動ラインまたは第2制動ラインのいずれか一
方に圧力源を接続する副電磁切換弁と、上記主電磁切換
弁を制御する駆動信号を出力するとともに、上記ロータ
リエンコーダからの検出信号と予め与えられた目標値を
表わす信号との偏差と動作区間に応じて、上記主電磁切
換弁を経る流体圧で駆動されるピストンに背圧を加える
ように上記副電磁切換弁を切り換える1次制動信号と上
記電磁ブレーキを作動させる2次制動信号とを出力して
、上記ピストンを目標位置にスムーズに停止させる制御
装置を備えたことを特徴とする流体装置。(1) A piston with a hollow piston rod is slidably fitted into the tube of the main body, a ball nut is fixed coaxially to this piston, and an output consists of a ball screw shaft that is screwed into this ball nut. a fluid pressure cylinder having a shaft extending within the piston rod and rotatably but not axially movable attached to the main body; An electromagnetic brake that brakes rotation of the shaft, a rotary encoder that detects the amount of rotation of the output shaft of the fluid pressure cylinder as an electrical signal, and a pressure source switchably connected to a first port and a second port of the fluid pressure cylinder. a main electromagnetic switching valve that reciprocates the piston; a first brake line connected to a flow path connected to the first port of the fluid pressure cylinder; and a second brake line connected to the flow path connected to the second port of the fluid pressure cylinder. a sub-electromagnetic switching valve that connects a pressure source to either the first braking line or the second braking line, and outputs a drive signal that controls the main electromagnetic switching valve, and detects the detection from the rotary encoder. 1. Switching the auxiliary electromagnetic switching valve so as to apply back pressure to a piston driven by fluid pressure passing through the main electromagnetic switching valve, depending on the deviation between the signal and a signal representing a predetermined target value and the operating range. A fluid device comprising: a control device that outputs a secondary braking signal and a secondary braking signal for operating the electromagnetic brake to smoothly stop the piston at a target position.
1制動ラインは、流体圧シリンダのチューブの第1ポー
ト側端に設けた第1制動圧ポートと圧力源をつなぎ、上
記第2制動ラインは、流体圧シリンダのチューブの第2
ポート側端に設けた第2制動圧ポートと上記圧力源をつ
なぐ流体装置。(2) In the fluid device according to claim 1, the first braking line connects a pressure source to a first braking pressure port provided at the end of the tube of the fluid pressure cylinder on the first port side, and the second braking line is the second tube of the hydraulic cylinder.
A fluid device that connects the second braking pressure port provided at the port side end and the pressure source.
おいて、上記制御装置は、理想減速曲線に基づいて各動
作区間毎に予め定められた目標速度と、上記ロータリエ
ンコーダの検出信号から求めたピストン速度とを比較し
、ピストン速度が目標速度以上のとき、上記副電磁切換
弁に1次制動信号を、上記電磁ブレーキに2次制動信号
を夫々間欠的に出力する間欠作動手段を含む流体装置。(3) In the fluid device according to claim 1 or 2, the control device calculates a target speed predetermined for each operation section based on an ideal deceleration curve and a detection signal of the rotary encoder. A fluid device comprising an intermittent actuation means that compares the piston speed with the target speed and intermittently outputs a primary braking signal to the sub-electromagnetic switching valve and a secondary braking signal to the electromagnetic brake when the piston speed is equal to or higher than the target speed. .
置において、上記制動装置は、少なくとも減速初期に上
記副電磁切換弁に1次制動信号を連続的に出力する連続
作動手段と、理想減速曲線に基づいて各動作区間毎に予
め定められた目標速度と上記ロータリエンコーダの検出
信号から求めたピストン速度とを比較し、ピストン速度
が目標速度以上のとき、上記電磁ブレーキに2次制動信
号を間欠的に出力する間欠作動手段を含む流体装置。(4) In the fluid device according to claim 1 or claim 2, the braking device includes a continuous operating means that continuously outputs a primary braking signal to the auxiliary electromagnetic switching valve at least in the initial stage of deceleration, and an ideal deceleration device. A target speed predetermined for each operating section based on the curve is compared with the piston speed determined from the detection signal of the rotary encoder, and when the piston speed is equal to or higher than the target speed, a secondary braking signal is sent to the electromagnetic brake. A fluid device including an intermittent actuation means that outputs an output intermittently.
流体装置において、上記流体圧シリンダの本体とボール
ネジ軸の間に、ボールネジ軸に制動力を付与可能な発電
ブレーキが設けられた流体装置。(5) The fluid device according to any one of claims 1 to 4, wherein a power generating brake capable of applying a braking force to the ball screw shaft is provided between the main body of the fluid pressure cylinder and the ball screw shaft. Device.
のチューブ内に摺動自在に嵌装し、このピストンに同軸
をなしてボールナットを固定するとともに、このボール
ナットに螺合するボールネジ軸からなる出力軸を、上記
ピストンロッド内に延在させて回転自在かつ軸方向に移
動不可能に上記本体に装着してなる流体圧シリンダと、 この流体圧シリンダの本体と出力軸の間に設けられ、出
力軸の回転を制動する電磁ブレーキと、上記流体圧シリ
ンダの出力軸の回転量を電気信号として検出するロータ
リエンコーダと、 圧力源を上記流体圧シリンダの第1ポートと第2ポート
とに切換接続して、ピストンを往復動させる主電磁切換
弁と、 この主電磁切換弁の排気口に連なる排気ラインに介設し
た流量調整手段と、 上記主電磁切換弁を制御する駆動信号を出力するととも
に、上記ロータリエンコーダからの検出信号と予め与え
られた目標値を表わす信号との偏差と動作区間に応じて
、上記主電磁切換弁を経る流体圧で駆動されるピストン
に背圧を加えるように上記流量調整手段を制御する1次
制動信号と上記電磁ブレーキを作動させる2次制動信号
とを出力して、上記ピストンの往復動を介して上記出力
軸を目標回転角に正確かつ円滑に停止させる制御装置を
備えたことを特徴とする流体装置。(6) A piston with a hollow piston rod is slidably fitted into the tube of the main body, a ball nut is fixed coaxially to this piston, and an output consists of a ball screw shaft screwed into this ball nut. a fluid pressure cylinder having a shaft extending within the piston rod and rotatably but not axially movable attached to the main body; An electromagnetic brake that brakes the rotation of the shaft, a rotary encoder that detects the amount of rotation of the output shaft of the fluid pressure cylinder as an electrical signal, and a pressure source that is switchably connected to the first port and the second port of the fluid pressure cylinder. a main electromagnetic switching valve that reciprocates the piston; a flow rate adjustment means installed in an exhaust line connected to the exhaust port of the main electromagnetic switching valve; and a drive signal that controls the main electromagnetic switching valve; The flow rate is adjusted to apply back pressure to the piston driven by the fluid pressure passing through the main electromagnetic switching valve, depending on the deviation between the detection signal from the rotary encoder and a signal representing a pre-given target value and the operating range. A control device that outputs a primary braking signal for controlling the means and a secondary braking signal for operating the electromagnetic brake to accurately and smoothly stop the output shaft at a target rotation angle through reciprocating motion of the piston. A fluid device comprising:
おいて、上記流体圧シリンダに代えて、本体のチューブ
内の中心軸上にボールネジあるいはヘリカルスプライン
からなる出力軸をその一端をチューブ外に突出させて回
転自在かつ軸方向に移動不可能に支承し、この出力軸に
外嵌するボールナットあるいはスプライン穴を固定した
ピストンを上記チューブ内に摺動自在に嵌装してなる流
体圧ロータリアクチュエータを設けた流体装置。(7) In the fluid device according to claim 1 or claim 6, in place of the fluid pressure cylinder, an output shaft consisting of a ball screw or a helical spline is provided on the central axis within the tube of the main body, with one end thereof protruding outside the tube. A fluid pressure rotary actuator is provided, in which a piston is supported rotatably and immovably in the axial direction, and a piston having a ball nut or spline hole fitted externally on the output shaft is slidably fitted into the tube. Fluid equipment provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63319778A JPH01303301A (en) | 1987-12-29 | 1988-12-19 | fluid equipment |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-334045 | 1987-12-29 | ||
| JP33404587 | 1987-12-29 | ||
| JP63319778A JPH01303301A (en) | 1987-12-29 | 1988-12-19 | fluid equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01303301A true JPH01303301A (en) | 1989-12-07 |
Family
ID=26569826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63319778A Pending JPH01303301A (en) | 1987-12-29 | 1988-12-19 | fluid equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01303301A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525005U (en) * | 1991-09-13 | 1993-04-02 | 三菱重工業株式会社 | Arbitrary position locking device for gas cylinder |
| JP2010284654A (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Sumitomo Heavy Industries Techno-Fort Co Ltd | Twister |
| WO2011148523A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | 株式会社コガネイ | Operation time period setting device for fluid pressure actuator |
| WO2019176712A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | Smc株式会社 | Hydraulic cylinder equipped with detection mechanism |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5267479A (en) * | 1975-12-01 | 1977-06-03 | Kuroda Precision Ind Ltd | Air pressure digital cylinder device |
| JPS5751007A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-25 | Mitsubishi Metal Corp | Servo cylinder device |
| JPS6057001A (en) * | 1983-09-09 | 1985-04-02 | Ckd Corp | Control of pneumatic cylinder |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP63319778A patent/JPH01303301A/en active Pending
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