JPH0333501A - 流体圧アクチュエータのサーボ制御装置 - 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） 本発明は流体圧アクチュエータのサーボ制御装置に関し
、より具体的にはＤＣサーボモータでロークリバルブを
駆動してベーンモータを作動させて所要の仕事を行うも
のにおいて、位置ズレ及び系の発振を生じることなく高
精度なサーボ制御を実現する様にした流体圧アクチュエ
ータのサーボ制御装置に関する。

（従来の技術） 油圧切換弁の一つにロークリバルブがあり、入出力が回
転運動である場合にはフィードバンク制御が容易である
ため、これを用いてサーボ制御装置を構成することが良
く行なわれる。例えば後で詳細で述べる第２図乃至第４
図に示す如く、抽圧揺動モータの軸芯にロータリバルブ
を挿入し、ＤＣサーボモータで駆動してサーボアクチュ
エータを構成することがしばしば見られる。

斯るロータリサーボアクチュエータにおいて、人力軸が
静止しているときはサーボバルブ（ロークリバルブ）が
閉しており、揺動：［−夕の左右の油室に圧油が流れ込
まないため各油室の圧力は同圧となり、出力軸は作動し
ない。その扶助において入力軸をＤＣサーボモータで回
転させたとすると、油室の一方がサーボバルブの高圧ボ
ーｌ−に接続すると共に他方が低圧ボートに接続し、油
室圧力に差が生して揺動モータは回転する。次いで入力
軸を停止すると、出力軸は人力軸と同し角度まで回転し
てバルブが閉し、各油室が同圧となって揺動モータは停
止する。この場合、人力軸の回転方向と出力軸の回転方
向とを一致させる様にロータリバルブを配置することに
よってベーンモータはロークリバルブが回転する方向に
同程度回転することとなり、バルブと出力軸との間にメ
カニカルな位置のフィードバックが生じ、よってバルブ
の位置を制御することによって負荷の位置決め制御が可
能となる。

これを用いた従来のサーボ制御の例を第１１図に示す。

この従来技術においては、サーボモータとロータリ型制
御弁（ロータリバルブ）との間に変位検出器を介挿し、
バルブの変位量をフィードバックして位置制御を行って
いる。また負荷の変位は前記した如く、メカニカルフィ
ードバックによりバルブの位置に応じて機械的に追従す
る様に構成している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この従来技術においてメカニカルフィー
ドバックのループは、重力等の一定の負荷がかかる場合
その負荷に見合う力を発生ずるため、バルブとアクチュ
エータとの間に位置ズレを生し、よって指令位置と負荷
位置の間に偏差が生して位置決め制御を精度良く行えな
い不都合があった。

この点について第１２図を参照して説明すると、同図は
第１１図に概念的に示した制御手法を具体的に書き改め
たブロック線図であるが、図示の如く、角度指令信号８
００ｍに基づいて決定されるバルブの角度θＶをサーボ
モータに取着したロータリエンコーダ等の角度検出手段
を介して検出してフィードバックしている。而して、こ
のザーボ系においては無負荷状態ではアクチュエータの
出力角度θＬはバルブ角度θＶに一致するが、外乱負荷
τｄが生した場合τｄの入力の前に積分要素がないため
（θＶとθ１．の偏差を積分要素を介して積分動作して
いないため）、人力角度θνと出力角度θＬとの間に偏
差が生してしまう不都合がある（尚、同図において、ｋ
Ｐ　：位置ループゲイン、ｋν　：速度ループ、Ｔｓ　
：遅れ時間、Ｓニラプラス演算子、ａ、ｂ：アクチュエ
ータのパラメータ、Ａ：アクチュエータの断面積、ＪＬ
　：負荷とアクチュエータのイナーシャ）。斯る不都合
を解消するために、供給圧を上げて偏差を小さくするこ
と、即ちパラメータａを大きくとることも考えられるが
、その場合は配管或いはアキュムレータ等の耐圧の問題
が新たに生じる。

また従来技術においてバルブの位置ではなく、負荷の位
置をフィードバックする手法も提案されている。この手
法によれば偏差をなくすことは可能であるが、メカニカ
ルフィードバックとの干渉によって系が発振すると言う
問題を別途生してしまう。第１３図はその従来手法を示
すブロック線図であるが、この例においてはポテンショ
メータ等の検出手段を用いて負荷の位置θＬを検出して
フィードバックしている。この場合、外乱負荷τｄの人
力の前に積分要素”　１　／　ｓ”があり、偏差は零と
なる。しかしながら図示例においては、−巡ループの中
に２つの積分要素’１／ｓ、１／Ａ　ｓ　”があって位
相が１８０度遅れる不都合があ一 る。フィードバックループの中には位相の進み要素があ
るが、いずれにしてもかなり不安定なフィードバック系
となっており、また最初の加え合わせ点での演算をマイ
クロ・コンピュータを用いて行うとしたときでも演算に
時間を要し、位相は更に遅れる。更には、メカニカルフ
ィードバンクには構造から明らかな様に不感帯（一般に
弁が動いてもボートが開かない）等の非線型要素が含ま
れる。よって系が発振してしまう。実際、後で第１５図
実験データに関して説明する如く、実験を行うと発振す
る。

従って、本発明の目的は従来技術の上記した欠点を解消
することにあり、位置ズレ乃至ば系の発振を起こすこと
なく高精度の位置決め制御を可能とした流体圧アクチュ
エータのサーボ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） 上記した目的を達成するために本発明は、変位指令信号
に応じて作動する駆動手段、該駆動手段に連結され、そ
の作動に応じて変位する流体圧制御弁、該流体制御弁に
連結され、その変位に追随して作動し、接続された負荷
に流体圧エネルギを供給する流体圧アクチュエータ、前
記駆動手段と流体圧制御弁との間に介挿され、前記流体
圧制御弁の変位量を検出する制御弁変位量検出手段、及
び該制御弁変位量検出手段の出力を入力して前記変位指
令信号との偏差を算出し、その偏差に応じて変位指令信
号を補正する補正手段からなる流体圧アクチュエータの
サーボ制御装置において、前記負荷の変位量を検出する
負荷変位検出手段を設け、前記補正手段は、該負荷変位
量検出手段及び前記制御弁変位量検出手段の出力を入力
して前記変位指令信号との偏差を算出し、その偏差に応
じて変位指令信号を補正することを特徴とする様にした
。

（作用） 第１図は本発明に係るサーボ制御装置を概念的に示す説
明図である。図示の如く、従来手法との相違は、バルブ
の変位量を検出すると共に、負荷の変位量も同時に検出
することにある。制御器では検出されたパルプと負荷の
変位量を変位指令値と比較して操作量を演算して出力す
る。これにより、従来技術に比べて高精度のサーボ制御
系を実現することが出来る。

（実施例） 以下、添付図面に則して本発明に係る流体圧アク干ユエ
ータのサーボ制御装置を説明する。最初に第２図乃至第
５図を参照してその構造を説明する。

第２図は作業用ロボットアーム等の多関節機構の関節の
一つに配置された本発明に係るサーボ制御装置を全体的
に示す説明断面図である。図において、下方のアーム１
０の上端は油圧式の揺動（ベーン）モータＭを収納する
ケーシング１１に連結しており、このケーシング１１と
カバー１２とで形づくられた空間内に揺動モータの出力
軸１３が回転自在に軸受されている。出力軸１３の同図
において右端側にはスプライン１４が刻設されており、
このスプライン１４を介して揺動モータの出力トルクは
、上方に位置する他方のアーム２０に伝達される。

該上方アーム２０の下端はヨーク形状となっており、同
図において左側のヨーク２１は軸受２２でカバー１２と
回転自在に結合され、右側のヨーク２３の内部には油路
２４，２５が形成されると共に、該右側ヨーク２３は前
記出力軸１３に継手２６を介して該出力軸を抱擁する如
く連結される。該継手２６は前記したトルクを伝達すべ
く、スプライン１４と噛合しつつヨーク２３に複数個の
ボルト２７を介して固定されている。ヨーク２１とヨー
ク２３とはヨーク本体２１ａ、２３ａとキャップ２１ｂ
、２３ｂとで構成されており、それぞれボルトで固定さ
れる。またヨーク２１には軸受２２を固定するための座
金２８が皿ビス２９で添設されている。

第２図左側においてカバー１２にも前記軸受２２の軸方
向の移動を規制するモータフランジ１５がボルト１６を
介してカバー１２に取り付けられる。該モータフランジ
１５は、後述する様にＤＣサーボモータ１００のケーシ
ング１０１と一体０ に成形される。尚、揺動モータの移動角を通して前記し
た負荷の変位量を検出するために、ポテンショメータ１
０４がアーム２０側の適宜位置に設けられ、該ポテンシ
ョメータ１０４に移動角を伝達するためにタイミングヘ
ルド１７及び該・＼ルトを掛けるためのへルトプーリ１
８　１０５が設けられる。

前記した揺動モータＭの出力軸１３はケーシング１１に
設けられた第２の軸受３０と、カバー１２に設けられた
第３の軸受３１によって回転自在に支承される。該出力
軸１３の軸芯には圧油供給油路３２が形成されると共に
、それと平行して帰還油路３３が穿設されている。上記
したヨーク２３と結合される部分では、これら２つの油
路３２．３３は適切なシール材３４を介して前記油路２
４．２５と接続している。また出ノノ軸１３の左半分に
はロータリバルブを構成するスリーブ３５が圧入されて
おり、このスリーブ３５を取り囲む形で２本の環状溝３
６．３７が設けられる。

出力軸１３において第２及び第３の軸受３０３１で挟ま
れた部分は比較的径大に構成されて揺動モータＭの回転
ピストン部４０を形成しており、この回転ピストン部４
０を挟持する形で前記カバー１２とドーナツ状の側板４
２とが組み込まれる。回転ピストン部４０の形状は第３
図に良く示される如くシリンダ５２内に偏心して収容さ
れ、その上部は扇型になっていて出力軸１３と平行に設
けられた小孔４４と、この小孔から始まる半径方向に外
方に延出する幅一定の一対の溝４６゜４７が穿設される
。これらの溝４６．４７には摺動自在に３枚のベ−ン４
８ａ、４８ｂが挿入される。而して、第１の溝４６は回
転ピストン部４０の内部の油路４５，３８及びその側面
に掘削された溝４１を介して回転ピストン部４０で区画
される作動室の一つ５０に、また他方の溝４７は同しく
回転ピストン部４０の内部の溝４９．３９及び掘削溝４
３を介して別の作動室５１に液圧的に連通される。６枚
のベーン４８　ａ　（４８ｂ）はそれぞれの小孔４４に
発生する油圧により外方に、又それらの先端部に働く油
圧により内方に力を受け、その合力は幾分ベーン４８ａ
　（４８ｂ）を外方に押し出そうと作用するが、作動室
の囲周に形成されるシリンダ５２によってシリンダ内面
５２ａと当接する図示の位置に保持される。符号６４ば
ポンピング防止用のリリーフ油路を示す。

シリンダ５２内の下方位置には固定子５５が固定され、
固定子５５は軸方向長さにおいてシリンダ５２と同一で
あると共に同様に縦溝５７，５８が穿設され、そこに複
数個の第２のムーン５９ａ（５９ｂ）が摺動自在に収納
される。第２ヘーン５９　ａ　（５９ｂ）はその方向が
半径方向内側に摺動可能であることを除き、前記したピ
ストン側のベーン４３　ａ　（４８ｂ）と構造及び機能
において全く同一であり、固定子５５において第２へ一
ンを収容する夫々の縦溝５７．５８の小孔５６には各作
動室５０（５１）の油圧が固定子側面に掘削された溝６
０．６１を介して導かれる。固定子５５は揺動モータＭ
の作動に際してピストンの反力を受けるので、第２図に
示す如く、その廻り止めのためにカバー１２からピン６
２が突出して固３ 定子側に穿設される孔内に挿入されると共に、側板４２
が揺動モータの回動につられて従動するｒつれ回り」を
防止するために、固定子５５と側板４２との間にも比較
的小径の第２のピン６３が設けられる。側板４２の右側
には供給油圧が導かれており、絶えず側板４２をシリン
ダ５２側に押圧して揺動モータのサイドクリアランスを
一定に保つ働きをしている。尚、第３図に示す如く、シ
リンダ５２内において回転ピストン部４０の回転中心を
偏心させたため、回転ピストン部４０とシリンダ内面５
２ａとの離間距離が反時計方向に揺動するにつれ増加し
、ベーン４８　ａ　（４８ｂ）の突出度も増加すること
になるので、回転ピストン部４０の外周面４０ａもカム
形状として離間距離を所定範囲に保っている。

符号８０は油圧式のロークリバルブを示しており、これ
は前述のスリーブ３５と共働して回転の案内弁を構成す
る。このロータリバルブ８０は良く知られたものである
が、スリーブ３５内に回転自在に収容され、スリーブ３
５との相対回転変４ 位に基づいて第３図に示した作動室５０．５１の一方を
油圧源（図示せず）に、他方をタンク（図示せず）に切
り換え接続して揺動モータを駆動制御するものであり、
形式上は４方向切換弁の一種である。ロータリバルブ８
０は揺動モータ出力軸１３内に形成された室内において
、その右端側を壁面に当接して収容されると共に、左端
側においてスラスト軸受９２に塞止された図示位置に配
置される。またロークリバルブ８０は、該出力軸１３の
軸芯位置に穿設された圧油供給路３２に対応する軸芯位
置において穿孔され、油路６５が形成される。該油路６
５を圧油供給路３２と連結するために、パイプ９６が架
橋される。

而して、第４図（第３図ＩＶ−ＩＶ線断面図）に良く示
す如く、パルプ軸芯位置に形成された油路６５は、１８
０度間隔で分岐する３本の油路６６を介して円筒面上を
軸方向に刻設された６本の溝の中の３本の溝６７ａに接
続する。また残余の３本の溝６７ｂは、出力軸１３に穿
設された帰還油路３３に連通ずる。一方、スリーブ３５
の中にはこれと共働する窓８２．８３が６個穿設されて
おり、窓８２は前記した圧油供給油路３８を介して揺動
モータの作動室５０に、また窓８３は前記した帰還油路
３９を介して他方の作動室５１にそれぞれ接続する。尚
、パイプ９６には内部に適宜な径の絞り９７が突設され
ており、揺動モータＭに供給される油量の最大値を決め
ると共に、そこで発生する差圧に微小なスラスト力を作
り出してロータリバルブ８０をスラスト軸受９２に押圧
し、図示位置に固定している。

このロータリエンコーダ８０に入力回転を与えるために
ＤＣサーボモータ１００が設けられ３、その出力軸８４
から半径方向に延びるピン８６が突起して、ロークリバ
ルブ８０側に用意された溝８７に滑らかに差し込まれる
。尚、ＤＣサーボモータ１００にはハーモニック減速機
１０６が隣接して設けられており、モータ出力を適宜な
倍率で減速してトルクを増幅した後、前記出力軸８４か
ら出力している。該ハーモニック減速機１０６の他端側
において、ＤＣサーボモータ１００の回転角度を通じて
前記したロータリバルブ８０の変位量を検出するために
ロータリエンコーダ１０２が設けられる。

また揺動モータＭに圧柚を供給し、或いはタンク側に戻
すために、アーム１０及び２０の内部には２本のパイプ
２，３，４．５からなる油路が設けられており、パイプ
を経て供給された圧力浦は、ケーシング１１に穿設され
た孔６を介して前述の出力軸１３の軸芯の油路３２に導
かれ、ロークリバルブ８０の高圧ポートに供給される。

また、戻りの作動油は出力軸１３に設けられた油路３３
を通ってケーシングの孔８を介して前記したパイプ３に
導かれる。アーム２０側には図示しない次の関節に供給
するパイプ４と帰還油相のパイプ５とが用意される。尚
、第１図において符号６ａ及び２４ａ　（２５ａ）は油
路の開口端を閉塞する栓を示す。

而して、ＤＣサーボモータ１００が後述する制御ユニッ
トから指令を受けて出力軸８４を回動させると、ローク
リバルブ８０も相対変位して泊７ 路を切り換えて作動室５０．５１の一方を油圧源に、他
方をタンクに接続する。即ち、第４図においてロータリ
バルブ８０が例えば時計方向に回されると窓８２が高圧
側に、窓８３がタンク側に接続され、回転ピストン部４
０の左右に圧力差が生じて揺動モータは液圧的に駆動さ
せられ、その出力軸１３は時計方向に回動する。次いで
、ロータリバルブ８０とスリーブ３５との相対関係は元
に戻って中立状態となるが、この様にしてロータリバル
ブ８０の動きと揺動モータの出力軸１３とは同期して回
動するメカニカルフィードバック系が存する様に構成さ
れる。出力軸１３の回動力はスプライン１４を介して２
つのアーム１０．２０間に曲げモーメントを生じ、２つ
のアームは互いに揺動モータを軸として関節運動を行う
。

尚、図示の如く、電動モータ１１０で駆動される油圧ポ
ンプ１１２が設けられてタンクから作動油を汲み上げて
おり、加圧された作動油は高圧ライン１１４を経て前記
したパイプ２に送られる。高圧ライン１１４にはアキュ
ムレータ１１６が８ 接続される。上記した電動モータ１１０及びＤＣサーボ
モータ１００の作動を制御するために制御ユニット１２
０が設けられる。該制御ユニント１２０には前記したロ
ータリエンコーダ１０２及びポテンショメータ１０４並
びに高圧ラインの適宜位置に介挿された油圧センサ１２
２の出力が送出される。

第５図は制御ユニット１２０の詳細を示すブロック図で
ある。図示の如く、制御ユニット１２０はＣＰＵ１２０
ａ、ＲＯＭ１２０ｂ、ＲＡＭＩ２０ｃ、バス１２０ｄ及
びＡ／Ｄ変換回路１２１２０ｉ２０ｆ、カウンタボード
１２２ｇ並びにＤ／Ａ変換回路１２１２０ｉ２０ｉから
なるマイクロ・コンピュータを備え、ポテンショメータ
１０４の出力信号θｐｏｔは制御ユニソト１２０に送出
され、Ａ／Ｄ変換回路１２１２０ｉしてＲＡＭＩ２０ｃ
に一次格納される。またロータリエンコーダ１０２の出
力信号θｅｎはカウンタボード１２０ｇを介してマイク
ロ・コンピュータに入力されると共に、Ｆ／Ｖ変換回路
１２４を介してモータ駆動回路１２６に入力される。マ
イクロ・コンピュータにおいてＣＰＵ１２０ａは後述の
如く、角度指令値θｃｏｍを出力すると共に、検出角度
θｐｏｔθｅｎとの偏差を算出し、Ｄ／Ａ変換回路１２
１２０ｉしてモータ駆動回路１２６に速度指令値として
出力する。モータ駆動回路１２６ではロークリエンコー
ダ１０２のパルス出力をＦ／Ｖ変換回路１２４で速度値
に変換し、指令速度に追従してＤＣサーボモータ１００
が回転する様に制御する。

また高圧ライン１１４に設置された油圧センサ１２２の
出力はＡ／Ｄ変換回路１２１２０ｆしてマイクロ・コン
ピュータに取り込まれており、ＣＰＵ１２０ａは検出油
圧と目標油圧との偏差を算出し、Ｄ／Ａ変換回路１２１
２０１して速度指令値を出力し、電動モータ１１０と油
圧ポンプ１１２からなるボンプシステＪ、、　１２　Ｂ
を駆動してアキ１ムレータ１１６の圧力が一定となる様
に制御する続いて、第６図フロー・チャートを参照して
本制御装置の動作を説明する。

先ずＳＩＯでＣＰＵ１２０ａはＲＯＭ１２０ｂを検索し
て第７図に示す如き時間に対して設定された角度指令値
θｃｏｍを読み込み（積分要素Ｓの？ｌＪＪ値零）　、
続いてＳ１２でロータリエンコーダ１０２の出力からバ
ルブの角度θｅｎを読み込むと共に、Ｓ１４でポテンシ
ョメーク１０４の出力から負荷側の出力軸１３の角度θ
ｐｏｔを読み込む続いて、Ｓ１６において積分要素Ｓを
以下の如く算出する。

Ｓ＝Ｓ＋　（θｃｏｍ−θｐｏｔ　） 続いて、３１Ｂにおいて速度指令値ＶＣを以下の如く算
出する。

ＶＣ＝ｋＰ（θｃｏｍ−θｅｎ＋ｋＰΔθ（θｃ。

ｍ−θｐｏｔ）＋ｋｌ　Δθ・Ｓ） ここにおいて、 ｋＰ、ｋＰΔθ：比例ゲイン ｋｌΔθ：　　　積分ゲイン Ｓ：　　　　ラプラス演算子 続いて、Ｓ２０で算出した速度指令値ＶＣを１ 出力し、３２２で指令角度と実際角度の差が所定値（適
宜設定）未満に減少するまでループを繰り返すものであ
る。

以上について第８図ブロック線図を参照して敷１？Ｔす
ると、本制御装置においても偏差（−θＶθＬ）は積分
していない。しかしながら、本制御装置においては図示
の如く、実際の負荷角度θｐｏｔと角度指令値θｃｏｗ
ｌとの偏差を比例積分してバルブ指令値Ｖｃに加算して
いる。即ち、実際の負荷角度θｐｏｔと角度指令値θｃ
ｏｍとの偏差を比例積分することにより偏差を零とする
と共に、実際のバルブ角度θｅｎもフィードバックして
負荷位置のみフィードバックした従来技術の不安定性を
改善している。斯る如く構成することにより、系の発振
を招くことなく、偏差を効果的に零とする様にした。

第９図は本制御装置におけるステップ入力の応答性を示
す実験データである。また第１４図は第１２図に示した
バルブ角度のみ検出する従来手法の応答性を示す実験デ
ータであり、第１４図は２ 第１３図に示した負荷角度のみ検出する従来手法の応答
性を示す実験データである。図示の如く、バルブ角度の
み検出する手法では偏差が残り、負荷角度のみ検出する
手法では発振するが、本発明に係る装置においては制御
が安定して偏差も殆ど生しないのが見てとれる。尚、第
１０図は本発明に係る装置においてステップ状の外乱ト
ルクを印加した場合の実験データであり、斯る状態にお
いても外乱は短時間の中に収束して出力軸角度は目標値
に良く追従しているのが理解されよう。

本実施例においてはロータリエンコーダ１０２からＤＣ
ザーポモータ１００の回転角度を通してバルブ角度を検
出すると共に、ポテンショメーク１０４を介して負荷側
の出力軸１３の角度をも検出し、それらの検出値に基づ
いて角度指令値を補正しているので、偏差乃至は系の発
振を生じることなく安定した高精度なサーボ制御を実現
することが出来る。また出力軸の角度をも検出すること
から歯車のバックラッシュ等を考慮する必要がなく、ロ
ータリエンコーダ１０２を減速機１０６の前段のＤＣサ
ーボモータ軸端に取着することで足り、ロータリエンコ
ーダ１０２の取着が容易となって装置の構成が簡易とな
る。

尚、上記実施例において、流体圧アクチュエータとして
揺動モータを例にとって本発明を説明したが、それに限
られるものではなく、油圧シリンダでも良いものであり
、また油圧を例にとって説明したが、空気圧でも良い。

（発明の効果） 請求項１項に係る流体圧アクチュエータのサーボ制御装
置は、負荷の変位量を検出する負荷変位量検出手段を設
け、補正手段は該負荷変位量検出手段及び制御弁変位量
検出手段の出力を入力して前記変位指令信号との偏差を
算出し、その偏差に応じて変位指令信号を補正する様に
したので、指令値と流体圧アクチュエータの変位値との
間に偏差が生しることがなく精度の良い位置決めが可能
となると共に、メカニカルフィードバックとの干渉を解
消して安定した制御を実現することが出来る。

請求項２項記載の流体圧アクチュエータのサーボ制御装
置にあっては、駆動手段がその出力を減速する減速機を
備えてなり、前記制御弁変位量検出手段が前記減速機の
前段に設けられる様にしたので、制御弁の変位量を検出
する検出手段を駆動手段の減速機の前段に設けることが
可能となり、構造が容易となる副次的な効果も奏する。

即ち、従来技術においては歯車のバックラッシュ等を考
慮して減速機の後段で検出しており、ザーホモータにあ
ってロータリエンコーダ乃至はタコジェネレータ等の検
出手段は反出力側に取着されているのが一般であるので
、減速機の後段で検出しようとすると検出手段の取付が
煩瑣であったが、本発明においては負荷側の変位を検出
することから減速機の歯車のバックラッシュ等を最早考
慮する必要がなく、検出手段は減速機の前段に取着して
駆動手段の軸位置を通じて制御弁の変位量を検出するこ
とが可能となり、取付作業が容易となり、構造が簡単と
なる。

【図面の簡単な説明】

５ 第１図は本発明に係る流体圧アクチュエータのサーボ制
御装置を概念的に示す説明図、第２図は作業用ロボット
アームの関節軸に配置した該装置を示す説明断面図、第
３図は第２図■−■線断面図、第４図は第３図ｒＶ−Ｉ
Ｖ線断面図、第５図は第２図中の制御ユニットの詳細を
示す説明ブロック図、第６図は本発明に係る装置の動作
を示す説明フロー・チャート、第７図は該フロー・チャ
ートで使用する制御ユニット内に格納される角度指令値
データを示す説明図、第８図は第１図に示した本発明に
係る制御手法を具体的に示すブロック線図、第９図は本
発明に係る装置の制御の安定性を示す実験データ、第１
Ｏ図は同様に本発明に係る装置のステップ状外乱トルク
を与えた場合の制御の安定性を示す実験データ、第１１
図は第１図と対比させた従来技術を概念的に示す説明図
、第１２図は第１１図従来技術をより具体的に示すブロ
ック線図、第１３図は別の従来技術を具体的に示すブロ
ック線図、第１４図は第１１図及び第１２図に示す従来
技術の制御の安定性を示す実験デ６ −タ及び第１５図は第１３図従来技術の制御の安定性を
示す実験データでる。 Ｍ・・・揺動モータ（流体圧アクチュエータ）、２．３
，４．５・・・パイプ、６８・・・ゲージング孔、１０
．２０・・・アーム、１１・・・ケーシング、１２・・
・カバー、１３・・・ｔｉ　動モータ出力軸、１４・・
・スプライン、１５・・・モータフランジ、１８，１０
５・・・ベルトプーリ、２１．２３・・・ヨーク、２４
．２５・　・・油路、２６・・・継手、２２．３０　３
１・・・軸受、３２・・・圧油供給油路、３３・・・帰
還油路、３４・・・シール材、３５・・・スＩＪ−ブ、
３６．３７・・・環状溝、３８．３９・・・溝、４０・
・・回転ピストン部、４１４３・・・溝、４２・・・側
板、４４．５６・・・小孔、４５．４９・・・油路、４
６．４７・・・溝、４８ａ、４８ｂ、５９ａ、５９ｂ・
　・　・ヘーン、５０．５１・・・揺動モータ作動室、
５２・・・シリンダ、５５・・・固定子、５７．５Ｂ、
６０゜６１・・・溝、６２．６３・・・ピン、６４６５
．６６．６８・・・油路、６７ａ、６７ｂ・・・溝（ボ
ート）、８０・・・ロークリバルブ（ロークリ型制御弁
Ｌ　８２，８３・・・窓、８４゜・・・ＤＣモータ出力
軸、８６・・・ピン、８７・・・溝、９２・・・スラス
ト軸受、９３・・・油路、９６・・・パイプ、９７・・
・絞り、１００・・・ＤＣサーボモータ（駆動手段）、
１０１・・・ＤＣモータケーシング、１０２・・・ロー
タリエンコーダ（制御弁変位量検出手段）、１０４・・
・ポテンショメータ（負荷変位量検出手段Ｌ　　１０６
・・・ハーモニック減速機、１１０・・・電動モータ、
１１２・・・油圧ポンプ、１１４・・・高圧ライン、１
１６・・・アキュムレータ、１２０・・・制御ユニット
（補正手段）、１２０ａ−・・ＣＰＵ、１２０ｂ・・・
ＲＯＭ、１２０ｃ・−−ＲＡＭ、１２０ｄ−バス、１２
０ｅ、１２Ｏｆ−・・Ａ／Ｄ変換回路、１２０ｇ・・・
カウンタボード、１２０ｈ、ｉ　・・・Ｄ／Ａ変換回路
、１２２・・・油圧センサ、１２４・・・Ｆ／Ｖ変換回
路、１２６・・・モータ駆動回路、 １２８　　・ ・ポンプシステム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１） ａ、変位指令信号に応じて作動する駆動手段、ｂ、該駆
   動手段に連結され、その作動に応じて変位する流体圧制
   御弁、 ｃ、該流体制御弁に連結され、その変位に追随して作動
   し、接続された負荷に流体圧エネルギを供給する流体圧
   アクチュエータ、 ｄ、前記駆動手段と流体圧制御弁との間に介挿され、前
   記流体圧制御弁の変位量を検出する制御弁変位量検出手
   段、 及び ｅ、該制御弁変位量検出手段の出力を入力して前記変位
   指令信号との偏差を算出し、その偏差に応じて変位指令
   信号を補正する補正手段、からなる流体圧アクチュエー
   タのサーボ制御装置において、 ｆ、前記負荷の変位量を検出する負荷変位検出手段、 を設け、前記補正手段は、該負荷変位量検出手段及び前
   記制御弁変位量検出手段の出力を入力して前記変位指令
   信号との偏差を算出し、その偏差に応じて変位指令信号
   を補正することを特徴とする流体圧アクチュエータのサ
   ーボ制御装置。
2. （２）前記駆動手段がその出力を減速する減速機を備え
   てなり、前記制御弁変位量検出手段が前記減速機の前段
   に設けられたことを特徴とする請求項１項記載の流体圧
   アクチュエータのサーボ制御装置。