JPH02205434A - 高速送り装置の油圧制御構造 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は工作機械のテーブルのような移動体を高速送り
制御する高速送り装置の油圧制御構造に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

現在の生産加工分野では生産性の高い工作機械が望まれ
ている。このため機械加工の高速化が要望される。しか
しながら従来の工作機械では１０ｍ／ｗｉｎ程度の送り
速度が限度であった。このため同一出願人が創案した高
速送り機構が特開昭６３−２２１９４２号公報に開示さ
れている。この技術内容において、油圧制御機構として
はＣＰＵの指示によって動作する制御弁により油圧シリ
ンダを制御するようにしており、この制御弁は直接油圧
ポンンブ側に連通している構成のものから成立している
。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭６３−２２１９４２号公報では移動体、例えばテ
ーブルを第１の駆動装置でねじ送りし、駆動の際に生ず
る抵抗力（加速抵抗を含む）を第２の駆動装置たる前記
油圧シリンダにより負担し、ねじ送りに要する負荷を低
減し、高速で高精度の位置決めを実現するようにしてい
る。従って油圧シリンダの動作はテーブルを駆動する際
に生ずる前記抵抗力を瞬間的に負担することが必要とな
る。すなわち時々刻々に変化する抵抗力に対して極めて
早い応答性をもってこれを負担し、低減せしめることが
必要となる。

油圧制御機構の制御弁には前記した如＜ＣＰＵ側からの
指令が瞬間入力されるが、その応答動作は必ずしも瞬間
的に行われない、何故ならば前記した如く制御弁は油圧
ポンプに直接連結されている構造のため、制御弁から油
圧シリンダに必要量の圧油を瞬間に送るためには油圧ポ
ンプ側から大容量の圧油が瞬間的に送られることが必要
となる。

このためには極めて大容量の油圧ポンプを必要とするこ
とになる。また大容量の油圧ポンプを設置しても必ずし
も要望する時間内に応答することが困難の場合が生ずる
。

本発明は以上の問題点を解決するもので、応答性がよく
、ねじ送りによって生ずる抵抗力を瞬間に負担して、高
速、高精度送りを可能とする高速送り装置の油圧制御構
造を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのために移動体を高速位置決め送りをする第
１の駆動装置と、前記移動体の送り系に生ずる抵抗力を
低減すべく前記第１の駆動装置と同調して移動する第２
の駆動装置と、前記第１の駆動装置の位置指令値、速度
指令値を基にして。

前記第１の駆動装置の位置制御および第２の駆動装置の
駆動力の制御を行う制御機構を設けた高速送り装置にお
いて、前記制御機構中の前記第２の駆動装置を油圧シリ
ンダから構成し、該油圧シリンダの制御系をＮＧ装置か
らの信号により動作するサーボアンプおよび該サーボア
ンプにより動作する圧力制御部とから構成し、前記圧力
制御部を油圧源から送られる圧油を常時蓄溜するアキュ
ムレータおよび該アキュムレータと前記油圧シリンダ間
に介設され前記サーボアンプの指令により開閉動作して
油圧シリンダへの圧油の出入を行うサーボ弁とから構成
してなる高速送り装置の油圧制御構造を構成するもので
ある。

〔作用〕

位置指令および速度指令により第１の駆動装置が動作し
、駆動抵抗が生ずる。

一方、圧力制御部のアキュムレータには圧油が常時蓄溜
されているためサーボアンプの指令によりアキュムレー
タ内の圧油が油圧シリンダ内を急速に満たし、前記抵抗
力を低減するように作用する。従って油圧源から小容量
の圧油しか送油されない場合でも、応答性の早い圧油供
給が可能となり前記駆動抵抗は瞬間的に低減され、第１
の駆動装置は円滑に位置移動することができる。これに
より高速、高精度位置決めが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

本実施例では第１の駆動装置としてサーボモータおよび
これにより回転するボールねじを採用し。

第２の駆動装置として油圧シリンダを採用したがこれに
限定するものでない。

第１図に示す如く、送り機構５はサーボモータ１０によ
り回転するボールねじ８と油圧シリンダ４とから構成さ
れる。ボールねじ８は前記移動体たるテーブル６のナツ
ト７と螺合する。テーブル６にはテーブル６の移動方向
に沿って移動する第２の駆動装置の油圧シリンダ４のロ
ッド１２が連結する。また油圧シリンダ４は固定側に固
持される。

ＮＣ装置１３にはタコゼネレータおよびエンコーダ１１
から位置検出値および速度検出値が入力されると共に、
図示しない情報処理装置から所定の位置指令値および速
度指令値が入力される。ＮＣ装置１３からサーボアンプ
９を介し、サーボモータ３に必要な電流指令値が送られ
、これを制御する。またＮＣ装置１３からは必要な制御
信号がサーボアンプ３を介し圧力制御部１に送られる。

圧力制御部１は圧力源２の圧油を油圧シリンダ４側に送
り、テーブル６の移動によって生ずる駆動抵抗力を低減
させるように作用する。

次に第２図により圧力制御部１まわりの構造を説明する
。

圧力制御部１はアキュムレータ１４およびサーボ弁１５
，１６等とから構成される。サーボ弁１５．１６は油圧
シリンダ４にそれぞれ連通すると共に、サーボアンプ３
によりそれぞれ開閉動作される。

油圧源２は油圧ポンプ１７．フィルタ１８．サクション
ストレーナ１９およびタンク２０等とから構成される。

油圧源２に連結する配管２１には逆止弁２２を介し、配
管２３が連結し、配管２３はアキュムレータ１４とサー
ボ弁１５，１６にそれぞれ連結される。またサーボ弁１
５．１６には戻り管２４が連結し、戻り管２４は逆止弁
２５を介し、タンク２０に連通ずる。なおアキュムレー
タ１４には安全弁２°６が連結する。

油圧源２の油圧ポンプ１７から送出された圧油は逆止弁
２２を押し上げアキュムレータ１４に送られ蓄溜される
。サーボアンプ３からの指令がない場合にはサーボ弁１
５．１６は閉止状態にあり。

圧油はサーボ弁１５．１６側には送られない、サーボア
ンプ３からの制御指令によりサーボ弁１５゜１６が開放
されるとアキュムレータ１４内に蓄溜されていた圧油が
サーボ弁１５，１６を介し、油圧シリンダ４内に流入す
る。勿論この際、油圧ポンプ１７側からの圧油もサーボ
弁１５．１６側に送られる。仮に油圧ポンプ１７が小容
量で送出される圧油が少量の場合、油圧ポンプ１７から
送られる圧油のみでは油圧シリンダ４内に適宜量の油を
急激に供給することはできない、一方、アキュムレータ
１４には多量の圧油が常時蓄溜されているので、当初は
アキュムレータ１４内の圧油が。

まず油圧シリンダ４内に供給される。従って油圧ポンプ
１７が小容量のものであっても油圧シリンダ４側に大容
量の圧油が供給でき、その動きに対応し、応答性のよい
制御が行われることになる。

これにより高速送りによって生ずる抵抗力が瞬間的に低
減され、テーブル６は円滑に送られることになる。

第２図においてアキムレータ１４には安全弁２６が連結
されている。これはアキュムレータ１４内の異常圧力上
昇を防止するもので本頴内容には直接関係のない要素で
ある。また実際の油圧機構としては第２図に示すものの
他、各種の公知の付属機器が設けられているが、これも
本原に直接関係しないため省略した。

従来技術においては、応答性を向上するために２軸当り
３０ｋｗ出力の油圧ポンプ用の駆動電動機を必要として
いたが１本実施例では２軸（本実施例ではｌ軸）当り３
．７ｋｖの出力の電動機でよく大巾に電動機容量を低減
することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば油圧
ポンプ駆動用電動機の出力を小さく押えた上に移動体の
移動によって生ずる抵抗力を瞬間的に負担し、これを低
減し、高精度、高速送りを可能とする効果を上げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の適用される高速送り系の全体
構成を示す構成図、第２図は実施例の油圧回路図である
。 １・・・圧力制御部、２・・・油圧源、３，９・・・サ
ーボアンプ、°４・・・油圧シリンダ、５・・・送り機
構、６・・・テーブル、７・・・ナツト。 ８・・・ボールねじ、１０・・・サーボモータ。 １１・・・タコゼネレータおよびエンコーダ、１２・・
・ロッド、１３・・・ＮＧ装置、１４・・・アキュムレ
ータ、１５．１６・・・サーボ弁、１７・・・油圧ポン
プ、１８・・・フィルタ、１９・・・サクションストレ
ーナ、２０・・・タンク、２１．２３・・・配管、２２
，２５・・・逆止弁。 ２４・・・戻り管、２６・・・安全弁。 才 図 牙 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動体を高速位置決め送りをする第１の駆動装置と、前
   記移動体の送り系に生ずる抵抗力を低減すべく前記第１
   の駆動装置と同調して移動する第２の駆動装置と、前記
   第１の駆動装置の位置指令値、速度指令値を基にし、前
   記第１の駆動装置の位置制御および第２の駆動装置の駆
   動力の制御を行う制御機構を設けた高速送り装置におい
   て、前記制御機構中の前記第２の駆動装置を油圧シリン
   ダから構成し、該油圧シリンダの制御系をＮＣ装置から
   の信号により動作するサーボアンプおよび該サーボアン
   プにより動作する圧力制御部とから構成し、前記圧力制
   御部を油圧源から送られる圧油を常時蓄溜するアキュム
   レータおよび該アキュムレータと前記油圧シリンダ間に
   介設され前記サーボアンプの指令により開閉動作して前
   記油圧シリンダの圧油の出入りを行うサーボ弁とから構
   成することを特徴とする高速送り装置の油圧制御構造。