JPH0542242Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0542242Y2 JPH0542242Y2 JP1983104298U JP10429883U JPH0542242Y2 JP H0542242 Y2 JPH0542242 Y2 JP H0542242Y2 JP 1983104298 U JP1983104298 U JP 1983104298U JP 10429883 U JP10429883 U JP 10429883U JP H0542242 Y2 JPH0542242 Y2 JP H0542242Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- error
- load
- cylinder
- stop position
- control circuit
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Description
【考案の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本考案は、シリンダ制御装置の改良に関するも
のである。
のである。
［従来の技術］
本考案者らは、先に、実願昭57−77557号（実
開昭58−178502号公報）及び同57−77558号（実
開昭58−178503号公報）によつてシリンダ制御装
置を提案したが、作業媒体としての空気が圧縮性
に富み、系の重量や摩擦力さらには慣性力の影響
を受けるため、場合によつて、シリンダの停止精
度を高めるのが困難なだけでなく、高速での駆動
中に停止する場合にオーバーランするという問題
があつた。
開昭58−178502号公報）及び同57−77558号（実
開昭58−178503号公報）によつてシリンダ制御装
置を提案したが、作業媒体としての空気が圧縮性
に富み、系の重量や摩擦力さらには慣性力の影響
を受けるため、場合によつて、シリンダの停止精
度を高めるのが困難なだけでなく、高速での駆動
中に停止する場合にオーバーランするという問題
があつた。
［考案が解決しようとする課題］
上記に鑑み、本考案は、シリンダを目標停止位
置に精度良く停止することができると共に、高速
駆動中の停止においてもオーバーランを極力防止
でき、それによりシリンダのストローク時間を短
縮することができるシリンダ制御装置を提供しよ
うとするものである。
置に精度良く停止することができると共に、高速
駆動中の停止においてもオーバーランを極力防止
でき、それによりシリンダのストローク時間を短
縮することができるシリンダ制御装置を提供しよ
うとするものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本考案のシリンダ制
御装置は、複動形空気圧シリンダと、該複動形空
気圧シリンダの圧力室を通電量に比例した開口量
で空気源と大気とに切換えて連通させる電空比例
弁と、該電空比例弁への通電量を制御する電気制
御回路と、上記複動形空気圧シリンダの負荷の位
置を検出して上記電気制御回路にフイードバツク
する位置検出機構とを備え、上記電気制御回路
は、上記位置検出機構からフイードバツクされる
負荷の位置と目標停止位置との誤差が誤差設定値
より大きい場合には誤差に対応した大きさの連続
的信号を、誤差が上記設定値より小さい場合には
誤差に対応して大きさが順次減少する複数の断続
信号を、それぞれ上記電空比例弁に出力するもの
として構成している。
御装置は、複動形空気圧シリンダと、該複動形空
気圧シリンダの圧力室を通電量に比例した開口量
で空気源と大気とに切換えて連通させる電空比例
弁と、該電空比例弁への通電量を制御する電気制
御回路と、上記複動形空気圧シリンダの負荷の位
置を検出して上記電気制御回路にフイードバツク
する位置検出機構とを備え、上記電気制御回路
は、上記位置検出機構からフイードバツクされる
負荷の位置と目標停止位置との誤差が誤差設定値
より大きい場合には誤差に対応した大きさの連続
的信号を、誤差が上記設定値より小さい場合には
誤差に対応して大きさが順次減少する複数の断続
信号を、それぞれ上記電空比例弁に出力するもの
として構成している。
［作用］
かかる本考案のシリンダ制御装置においては、
負荷の位置が目標停止位置から大きく離れてお
り、従つてその停止位置の誤差が予め定めた誤差
設定置より大きい駆動初期には、上記誤差に対応
した大きさの連続的信号が電気制御回路から電空
比例弁に送られ、それによつてシリンダが負荷を
目標停止位置に向けて速度を漸減させながら接近
させ、その接近に伴つて負荷の位置と目標停止位
置との誤差が上記設定値より小さくなつた駆動終
期においては、ループゲインを小さく抑えるた
め、上記誤差に対応して大きさが順次減少する複
数の信号を断続的なパルスとなし、それを電気制
御回路から電空比例弁に印加して、速度が漸減し
たシリンダの負荷が目標停止位置に近づくにした
がつてシリンダに大きな制動を働かせ、それによ
り負荷を目標停止位置に精度良く停止させるとと
もに、上記設定値を目標停止位置近くに設定可能
として、ストローク時間を短縮させる。
負荷の位置が目標停止位置から大きく離れてお
り、従つてその停止位置の誤差が予め定めた誤差
設定置より大きい駆動初期には、上記誤差に対応
した大きさの連続的信号が電気制御回路から電空
比例弁に送られ、それによつてシリンダが負荷を
目標停止位置に向けて速度を漸減させながら接近
させ、その接近に伴つて負荷の位置と目標停止位
置との誤差が上記設定値より小さくなつた駆動終
期においては、ループゲインを小さく抑えるた
め、上記誤差に対応して大きさが順次減少する複
数の信号を断続的なパルスとなし、それを電気制
御回路から電空比例弁に印加して、速度が漸減し
たシリンダの負荷が目標停止位置に近づくにした
がつてシリンダに大きな制動を働かせ、それによ
り負荷を目標停止位置に精度良く停止させるとと
もに、上記設定値を目標停止位置近くに設定可能
として、ストローク時間を短縮させる。
［考案の効果］
このように、本考案のシリンダ制御装置によれ
ば、シリンダによつて駆動される負荷が目標停止
位置にある程度近づいた時点でシリンダに制動を
加えると共に、その制動を負荷が目標停止位置に
近づくにしたがつて順次大きくなるようにしたの
で、高速で駆動する負荷を目標停止位置に高精度
に停止させることができるばかりでなく、誤差設
定値を目標停止位置近くに設定できるので、空気
圧シリンダのストローク時間を短縮させることが
可能となる。
ば、シリンダによつて駆動される負荷が目標停止
位置にある程度近づいた時点でシリンダに制動を
加えると共に、その制動を負荷が目標停止位置に
近づくにしたがつて順次大きくなるようにしたの
で、高速で駆動する負荷を目標停止位置に高精度
に停止させることができるばかりでなく、誤差設
定値を目標停止位置近くに設定できるので、空気
圧シリンダのストローク時間を短縮させることが
可能となる。
［実施例］
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第１図において、１は負荷、２はそ
れを駆動する複動形空気圧シリンダで、該空気圧
シリンダ２のヘツド側圧力室２ａ及びロツド側圧
力室２ｂをそれぞれ電空比例弁３，４を介して空
気源５に接続し、一対の圧力室２ａ，２ｂをそれ
ぞれの電空比例弁３，４への通電量に対応した開
口量で空気源５と大気とに切換連通させ、それに
より上記通電量に比例した量の空気を、空気源５
から圧力室２ａ，２ｂに供給すると共に、圧力室
２ａ，２ｂから大気に排気するようにしている。
上記操作により、例えばヘツド側圧力室２ａをロ
ツド側圧力室２ｂより高圧とした場合には、第１
図においてピストン２ｃ及びロツド２ｄが負荷１
と共に右動し、上記とは逆にロツド側圧力室２ｂ
を高圧とした場合には、それらを左動することに
なる。
説明すると、第１図において、１は負荷、２はそ
れを駆動する複動形空気圧シリンダで、該空気圧
シリンダ２のヘツド側圧力室２ａ及びロツド側圧
力室２ｂをそれぞれ電空比例弁３，４を介して空
気源５に接続し、一対の圧力室２ａ，２ｂをそれ
ぞれの電空比例弁３，４への通電量に対応した開
口量で空気源５と大気とに切換連通させ、それに
より上記通電量に比例した量の空気を、空気源５
から圧力室２ａ，２ｂに供給すると共に、圧力室
２ａ，２ｂから大気に排気するようにしている。
上記操作により、例えばヘツド側圧力室２ａをロ
ツド側圧力室２ｂより高圧とした場合には、第１
図においてピストン２ｃ及びロツド２ｄが負荷１
と共に右動し、上記とは逆にロツド側圧力室２ｂ
を高圧とした場合には、それらを左動することに
なる。
上記電空比例弁３，４への通電量を制御する電
気制御回路６は、負荷１の現在位置をフイードバ
ツクしてそれと目標停止位置との差に基づいた制
御信号を出力するもので、負荷１の現在位置をア
ナログ信号として検出する直線運動形のポテンシ
ヨメータ７を備え、そのポテンシヨメータ７の出
力端子をＡ／Ｄ変換器を介してマイクロコンピユ
ータに接続している。上記マイクロコンピユータ
は、負荷の現在位置と目標停止位置との誤差Er
に基づき、その大きさに対応した制御電圧信号Ｃ
を、第２図に示すような関数を発生するプログラ
ムによつて決定すると共に、その制御電圧信号Ｃ
を、誤差Erが誤差設定値E0より大きい場合には、
連続的に出力し、誤差Erが誤差設定値E0より小
さい場合には、第３図Ａ〜Ｃに示すように、断続
的な振幅変調パルスとして出力するものである。
而して、上記第２図に示す関数は、折れ線状の非
線形特性を備えたもので、誤差Erが次第に小さ
くなるに従つて、即ち負荷１が目標停止位置に近
づくに従つて、誤差Erの減少に対して大きな利
得で急激に減少する制御電圧信号Ｃが得られるだ
けでなく、上記のように、その制御電圧信号Ｃ
は、誤差Erが設定値E0より小さくなると、即ち
負荷１がさらに目標停止位置に近づくと高い一定
周波の振幅変調パルスとして断続的に得られ、そ
のため負荷１は後述するように目標停止位置に精
度良く停止することになる。
気制御回路６は、負荷１の現在位置をフイードバ
ツクしてそれと目標停止位置との差に基づいた制
御信号を出力するもので、負荷１の現在位置をア
ナログ信号として検出する直線運動形のポテンシ
ヨメータ７を備え、そのポテンシヨメータ７の出
力端子をＡ／Ｄ変換器を介してマイクロコンピユ
ータに接続している。上記マイクロコンピユータ
は、負荷の現在位置と目標停止位置との誤差Er
に基づき、その大きさに対応した制御電圧信号Ｃ
を、第２図に示すような関数を発生するプログラ
ムによつて決定すると共に、その制御電圧信号Ｃ
を、誤差Erが誤差設定値E0より大きい場合には、
連続的に出力し、誤差Erが誤差設定値E0より小
さい場合には、第３図Ａ〜Ｃに示すように、断続
的な振幅変調パルスとして出力するものである。
而して、上記第２図に示す関数は、折れ線状の非
線形特性を備えたもので、誤差Erが次第に小さ
くなるに従つて、即ち負荷１が目標停止位置に近
づくに従つて、誤差Erの減少に対して大きな利
得で急激に減少する制御電圧信号Ｃが得られるだ
けでなく、上記のように、その制御電圧信号Ｃ
は、誤差Erが設定値E0より小さくなると、即ち
負荷１がさらに目標停止位置に近づくと高い一定
周波の振幅変調パルスとして断続的に得られ、そ
のため負荷１は後述するように目標停止位置に精
度良く停止することになる。
なお、上記関数の特性は、第２図に示すものに
限定されるものではなく、また上記第３図Ａ〜Ｃ
に示すパルスにおけるパルス繰返し周期t1及びパ
ルス幅t2は、例えばそれぞれ10ms及び5ms程度に
することができる。
限定されるものではなく、また上記第３図Ａ〜Ｃ
に示すパルスにおけるパルス繰返し周期t1及びパ
ルス幅t2は、例えばそれぞれ10ms及び5ms程度に
することができる。
また、上記マイクロコンピユータは、負荷の目
標停止位置の他に、停止時間、移動速度等の設定
データを入力可能に構成され、それらのデータは
プログラムによつても設定可能に構成することが
できる。さらに、上記マイクロコンピユータに
は、誤差表示器及びフロツピーデイスクドライブ
が接続されると共に、上記制御電圧信号Ｃをアナ
ログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換器及びPID調
節器を介してサーボアンプ（電圧−電流変換器）
が接続され、該サーボアンプを上記電空比例弁
３，４のソレノイドに接続することにより、電空
比例弁３，４を上記制御電圧信号Ｃに応じた大き
さの制御電流により駆動するようにしている。
標停止位置の他に、停止時間、移動速度等の設定
データを入力可能に構成され、それらのデータは
プログラムによつても設定可能に構成することが
できる。さらに、上記マイクロコンピユータに
は、誤差表示器及びフロツピーデイスクドライブ
が接続されると共に、上記制御電圧信号Ｃをアナ
ログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換器及びPID調
節器を介してサーボアンプ（電圧−電流変換器）
が接続され、該サーボアンプを上記電空比例弁
３，４のソレノイドに接続することにより、電空
比例弁３，４を上記制御電圧信号Ｃに応じた大き
さの制御電流により駆動するようにしている。
次に、上記構成のシリンダ制御装置の動作を説
明する。
明する。
第１図は、空気圧シリンダ２の一対の圧力室２
ａ，２ｂが共に大気に連通排気してピストン２
ｃ、ロツド２ｄ及び負荷１が静止した状態を示し
ている。
ａ，２ｂが共に大気に連通排気してピストン２
ｃ、ロツド２ｄ及び負荷１が静止した状態を示し
ている。
この状態から負荷１を駆動するには、電気制御
回路６から電空比例弁３，４に通電して、空気源
５からの空気を圧力室２ａ，２ｂの一方に供給す
ると共に、他方の空気を大気に排気すればよい。
回路６から電空比例弁３，４に通電して、空気源
５からの空気を圧力室２ａ，２ｂの一方に供給す
ると共に、他方の空気を大気に排気すればよい。
上記負荷１の駆動を電気制御回路６との関係に
おいて詳述すると、負荷１を現在位置からそれと
離れた目標停止位置まで駆動するには、まず、電
気制御回路６におけるマイクロコンーピユータに
目標停止位置が設定され、空気圧シリンダ２のピ
ストン２ｃが駆動されるが、その際に負荷１の現
在位置がポテンシヨメータ７で検出され、その検
出信号がＡ／Ｄ変換器を介して割り込み処理によ
りマイクロコンピユータに入力され、そこで目標
停止位置との誤差Erが演算されると共に、関数
発生プログラムに基づき、第２図の特性において
誤差Erに対応した制御電圧信号Ｃが当初連続的
に、その後誤差Erが設定値E0以下になると断続
的に出力される。その制御電圧信号ＣはＤ／Ａ変
換器によりアナログ電圧信号に変換された後、
PID調節器を介してサーボアンプに入力され、サ
ーボアンプから電流信号として電空比例弁３，４
のソレノイドに送られる。これにより、圧力室２
ａ，２ｂと空気源５及び大気との間の開口量が制
御され、空気圧シリンダ２のピストン２ｃ及びロ
ツド２ｄは負荷１と共に目標停止位置に向つて駆
動される。上記一連の動作は、所定時間毎、例え
ば5ms毎に繰返して行われ、それにより負荷は目
標停止位置に達することになる。
おいて詳述すると、負荷１を現在位置からそれと
離れた目標停止位置まで駆動するには、まず、電
気制御回路６におけるマイクロコンーピユータに
目標停止位置が設定され、空気圧シリンダ２のピ
ストン２ｃが駆動されるが、その際に負荷１の現
在位置がポテンシヨメータ７で検出され、その検
出信号がＡ／Ｄ変換器を介して割り込み処理によ
りマイクロコンピユータに入力され、そこで目標
停止位置との誤差Erが演算されると共に、関数
発生プログラムに基づき、第２図の特性において
誤差Erに対応した制御電圧信号Ｃが当初連続的
に、その後誤差Erが設定値E0以下になると断続
的に出力される。その制御電圧信号ＣはＤ／Ａ変
換器によりアナログ電圧信号に変換された後、
PID調節器を介してサーボアンプに入力され、サ
ーボアンプから電流信号として電空比例弁３，４
のソレノイドに送られる。これにより、圧力室２
ａ，２ｂと空気源５及び大気との間の開口量が制
御され、空気圧シリンダ２のピストン２ｃ及びロ
ツド２ｄは負荷１と共に目標停止位置に向つて駆
動される。上記一連の動作は、所定時間毎、例え
ば5ms毎に繰返して行われ、それにより負荷は目
標停止位置に達することになる。
上記制御装置においては、負荷１の現在位置と
目標停止位置との誤差Erが小さくなるに従つて、
誤差Erの変化に対して大きな利得で急激に減少
する制御電圧信号Ｃを、誤差Erが設定値E0より
大きい場合には連続的に、設定値E0より小さい
場合には断続的に出力し、その制御電圧信号Ｃに
基づいた電流を電空比例弁３，４に加えて、負荷
１の駆動を制御するようにしたので、負荷１の目
標停止位置への接近に伴つて、電空比例弁３，４
に加わる電流が次第に大きな利得で急激に減少す
ると共に、ある距離よりさらに近づくとそれまで
よりもさらに急激に減少するものとなる。従つ
て、負荷１が目標停止位置に近づくに伴つて、電
空比例弁３，４の開口量は高感度に急激に減少し
て、負荷１は目標停止位置に正確に停止すること
になる。
目標停止位置との誤差Erが小さくなるに従つて、
誤差Erの変化に対して大きな利得で急激に減少
する制御電圧信号Ｃを、誤差Erが設定値E0より
大きい場合には連続的に、設定値E0より小さい
場合には断続的に出力し、その制御電圧信号Ｃに
基づいた電流を電空比例弁３，４に加えて、負荷
１の駆動を制御するようにしたので、負荷１の目
標停止位置への接近に伴つて、電空比例弁３，４
に加わる電流が次第に大きな利得で急激に減少す
ると共に、ある距離よりさらに近づくとそれまで
よりもさらに急激に減少するものとなる。従つ
て、負荷１が目標停止位置に近づくに伴つて、電
空比例弁３，４の開口量は高感度に急激に減少し
て、負荷１は目標停止位置に正確に停止すること
になる。
上記実施例においては、一対の電空比例弁３，
４に代えて、第４図に示す一つの５ポート形電空
比例弁１１を用いることができる。この電空比例
弁１１は、左側のソレノイド１２への通電により
入力ポート１３と一方の出力ポート１４、及び他
方の出力ポート１５と排気ポート１６が上記通電
量に比例した流量でそれぞれ連通し、右側のソレ
ノイド１８への通電により入力ポート１３と出力
ポート１５、及び出力ポート１４と排気ポート１
７が上記通電量に比例した流量でそれぞれ連通す
るものとして構成されている。而して、上記電空
比例弁１１を用いた場合には、その構造上空気の
給排が一意的に定まるため、微妙な中立点調整を
容易に短時間で行うことができると共に、ドリフ
トの点で有利である。
４に代えて、第４図に示す一つの５ポート形電空
比例弁１１を用いることができる。この電空比例
弁１１は、左側のソレノイド１２への通電により
入力ポート１３と一方の出力ポート１４、及び他
方の出力ポート１５と排気ポート１６が上記通電
量に比例した流量でそれぞれ連通し、右側のソレ
ノイド１８への通電により入力ポート１３と出力
ポート１５、及び出力ポート１４と排気ポート１
７が上記通電量に比例した流量でそれぞれ連通す
るものとして構成されている。而して、上記電空
比例弁１１を用いた場合には、その構造上空気の
給排が一意的に定まるため、微妙な中立点調整を
容易に短時間で行うことができると共に、ドリフ
トの点で有利である。
第１図は本考案の実施例の構成図、第２図はそ
のマイクロコンピユータにプログラムされた関数
の特性図、第３図Ａ〜Ｃはその関数に基づいてマ
イクロコンピユータから出力される信号の出力特
性図、第４図は電空比例弁の異種例を示す構成図
である。 １……負荷、２……空気圧シリンダ、２ａ，２
ｂ……圧力室、３，４，１１……電空比例弁、５
……空気源、６……電気制御回路。
のマイクロコンピユータにプログラムされた関数
の特性図、第３図Ａ〜Ｃはその関数に基づいてマ
イクロコンピユータから出力される信号の出力特
性図、第４図は電空比例弁の異種例を示す構成図
である。 １……負荷、２……空気圧シリンダ、２ａ，２
ｂ……圧力室、３，４，１１……電空比例弁、５
……空気源、６……電気制御回路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 複動形空気圧シリンダと、該複動形空気圧シリ
ンダの圧力室を通電量に比例した開口量で空気源
と大気とに切換えて連通させる電空比例弁と、該
電空比例弁への通電量を制御する電気制御回路
と、上記複動形空気圧シリンダの負荷の位置を検
出して上記電気制御回路にフイードバツクする位
置検出機構とを備え、 上記電気制御回路は、上記位置検出機構からフ
イードバツクされる負荷の位置と目標停止位置と
の誤差が誤差設定値より大きい場合には誤差に対
応した大きさの連続的信号を、誤差が上記設定値
より小さい場合には誤差に対応して大きさが順次
減少する複数の断続信号を、それぞれ上記電空比
例弁に出力するものとして構成したシリンダ制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10429883U JPS6012702U (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | シリンダ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10429883U JPS6012702U (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | シリンダ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012702U JPS6012702U (ja) | 1985-01-28 |
| JPH0542242Y2 true JPH0542242Y2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=30244959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10429883U Granted JPS6012702U (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | シリンダ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012702U (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220902A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | バルブポジシヨナ |
| JPS6262001A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-18 | Yamatake Honeywell Co Ltd | バルブポジショナ |
| JPH06238531A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-08-30 | Natl House Ind Co Ltd | ナット締め装置 |
| JP2008151184A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Ckd Corp | 流体圧シリンダの速度制御システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55135201A (en) * | 1979-04-11 | 1980-10-21 | Honeywell Inc | Time proportion controller for ground surface working machine |
| JPS56173202U (ja) * | 1980-05-26 | 1981-12-21 |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP10429883U patent/JPS6012702U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6012702U (ja) | 1985-01-28 |
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