JPH09317705A - Actuator speed control device - Google Patents
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- JPH09317705A JPH09317705A JP13861696A JP13861696A JPH09317705A JP H09317705 A JPH09317705 A JP H09317705A JP 13861696 A JP13861696 A JP 13861696A JP 13861696 A JP13861696 A JP 13861696A JP H09317705 A JPH09317705 A JP H09317705A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧アクチュエー
タの変位に対応してその作動速度を制御する速度制御装
置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a speed control device that controls the operating speed of a hydraulic actuator in response to its displacement.
【0002】[0002]
【従来の技術】油圧アクチュエータの変位量にしたがっ
てアクチュエータの作動速度を制御する速度制御装置と
しては、例えば図7に示すようなリミットスイッチを用
いたものがある。2. Description of the Related Art As a speed control device for controlling an operating speed of an actuator according to a displacement amount of a hydraulic actuator, there is one using a limit switch as shown in FIG. 7, for example.
【0003】図7に示すように、アクチュエータである
油圧シリンダ1は、油圧源3から流量制御弁8を介して
作動油が供給され、その供給作動油の流量にしたがった
速度でロッド4を伸縮させる。この油圧シリンダ1の変
位(ロッド4の変位)は、所定の間隔で配設された複数
のリミットスイッチ9で検出され、この検出信号がコン
トローラ7に入力される。As shown in FIG. 7, a hydraulic cylinder 1 which is an actuator is supplied with hydraulic oil from a hydraulic pressure source 3 through a flow control valve 8 and expands and contracts a rod 4 at a speed according to the flow rate of the supplied hydraulic oil. Let The displacement of the hydraulic cylinder 1 (displacement of the rod 4) is detected by a plurality of limit switches 9 arranged at predetermined intervals, and this detection signal is input to the controller 7.
【0004】コントローラ7は、この油圧シリンダ1の
変位に対応してあらかじめ設定された流量指令値にした
がって流量制御弁8へ弁制御信号を出力し、流量制御弁
8の弁開度を調整することにより、油圧シリンダ1へと
供給される作動油の流量(すなわち油圧シリンダ1の作
動速度)を制御する。The controller 7 outputs a valve control signal to the flow rate control valve 8 in accordance with a flow rate command value preset corresponding to the displacement of the hydraulic cylinder 1 to adjust the valve opening degree of the flow rate control valve 8. Thus, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder 1 (that is, the operating speed of the hydraulic cylinder 1) is controlled.
【0005】また図8は、図7のリミットスイッチ9の
代わりに変位センサ10を用いたものであり、この変位
センサ10によって油圧シリンダ1の変位が検出され、
図8の場合と同様に、これにしたがって油圧シリンダ1
の作動速度が制御される。Further, FIG. 8 uses a displacement sensor 10 instead of the limit switch 9 of FIG. 7, and the displacement of the hydraulic cylinder 1 is detected by the displacement sensor 10.
As in the case of FIG. 8, the hydraulic cylinder 1 accordingly follows.
The operating speed of is controlled.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図7、図8に示すような従来の油圧アクチュエータの速
度制御装置では、以下のような不都合がある。However, the conventional hydraulic actuator speed control device as shown in FIGS. 7 and 8 has the following disadvantages.
【0007】すなわち、図7のように、リミットスイッ
チ9を用いた速度制御装置では、油圧シリンダ1の変位
は、複数のリミットスイッチ9が配設された所定の間隔
ごとに各リミットスイッチ9によって検出される。That is, as shown in FIG. 7, in the speed control device using the limit switches 9, the displacement of the hydraulic cylinder 1 is detected by each limit switch 9 at predetermined intervals where a plurality of limit switches 9 are arranged. To be done.
【0008】このため、油圧シリンダ1の速度制御の区
分を細かくしようとすると、配設されるリミットスイッ
チ9の総数を増やして、各リミットスイッチ9ごとに設
定される油圧シリンダ1の作動速度の設定の段数を増や
すことになるが、これはコスト高の原因となるうえ、電
気配線が複雑となり、メンテナンスに手間がかかる原因
ともなる。また、そもそも各リミットスイッチ9からの
検出信号をコントローラ7に入力するための入力ポート
数には限度があるため、リミットスイッチ9の総数はこ
の限度を越えて増やすことはできない。For this reason, if the speed control of the hydraulic cylinder 1 is to be divided into smaller sections, the total number of limit switches 9 arranged is increased to set the operating speed of the hydraulic cylinder 1 set for each limit switch 9. However, this not only causes the cost to increase, but also complicates the electric wiring and causes troublesome maintenance. Further, since the number of input ports for inputting the detection signal from each limit switch 9 to the controller 7 is limited in the first place, the total number of limit switches 9 cannot be increased beyond this limit.
【0009】一方、図8のように変位センサ10を用い
た速度制御装置では、きめの細かな制御は行えるもの
の、変位センサ10のストロークには限界があるため、
ストロークの長さの大きな油圧シリンダ1には適用する
ことができない。On the other hand, in the speed control device using the displacement sensor 10 as shown in FIG. 8, fine control can be performed, but the stroke of the displacement sensor 10 is limited.
It cannot be applied to the hydraulic cylinder 1 having a large stroke length.
【0010】本発明は、このような問題点に着目して、
油圧アクチュエータのストローク量にかかわりなく、油
圧アクチュエータの変位の各段階に細かく対応した的確
な作動速度の設定が可能であるとともに、装置が簡略化
でき、低コストであり、かつメンテナンスが容易である
油圧アクチュエータの速度制御装置を提供することを目
的とする。The present invention focuses on such a problem,
Regardless of the stroke of the hydraulic actuator, it is possible to precisely set the operating speed that corresponds to each stage of the displacement of the hydraulic actuator, simplify the device, reduce the cost, and make maintenance easy. An object is to provide a speed control device for an actuator.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、油圧源か
ら作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータ
と、この油圧アクチュエータと油圧源の間に介装された
比例制御弁と、この比例制御弁を単位時間当たりに通過
する弁通過流量を調節することにより油圧アクチュエー
タの作動速度を制御する作動速度制御手段とを備えた油
圧アクチュエータの速度制御装置において、前記弁通過
流量を検出する弁通過流量検出手段と、前記弁通過流量
から前記油圧アクチュエータの変位を演算するアクチュ
エータ変位演算手段と、油圧アクチュエータの変位に応
じた速度指令パターンを設定する速度指令設定手段とを
備え、前記作動速度制御手段は前記アクチュエータ変位
に対応して設定された流量指令値と実際の弁通過流量が
一致するように比例制御弁を制御する。A first aspect of the present invention is directed to a hydraulic actuator which operates by receiving hydraulic oil from a hydraulic source, a proportional control valve interposed between the hydraulic actuator and the hydraulic source, In a speed control device for a hydraulic actuator, comprising: an operating speed control means for controlling an operating speed of a hydraulic actuator by adjusting a valve passing flow rate passing through a proportional control valve per unit time; The operating speed control includes: a passage flow rate detecting means; an actuator displacement calculating means for calculating the displacement of the hydraulic actuator from the valve passing flow rate; and a speed command setting means for setting a speed command pattern according to the displacement of the hydraulic actuator. The means is proportional so that the flow rate command value set corresponding to the actuator displacement and the actual flow rate through the valve match. To control the valve.
【0012】第2の発明では、前記アクチュエータ変位
は、前記弁通過流量を積分して求めた油圧アクチュエー
タへの作動油供給量を所定の速度流量変換係数で割った
値として算出される。In the second invention, the actuator displacement is calculated as a value obtained by dividing the hydraulic oil supply amount to the hydraulic actuator obtained by integrating the valve passage flow rate by a predetermined velocity flow rate conversion coefficient.
【0013】第3の発明では、前記油圧アクチュエータ
は所定のストローク内で伸縮する油圧シリンダであり、
前記速度流量変換係数はその受圧面積である。In the third invention, the hydraulic actuator is a hydraulic cylinder that expands and contracts within a predetermined stroke,
The velocity flow rate conversion coefficient is the pressure receiving area.
【0014】第4の発明では、前記油圧アクチュエータ
は所定のストローク内で伸縮する油圧シリンダであり、
前記速度流量変換係数をこの油圧シリンダがフルストロ
ークしたときの油圧シリンダへの作動油供給量をフルス
トロークの長さで割った値として演算する速度流量変換
係数演算手段を備えた。In the fourth invention, the hydraulic actuator is a hydraulic cylinder that expands and contracts within a predetermined stroke.
A speed flow rate conversion coefficient calculating means for calculating the speed flow rate conversion coefficient as a value obtained by dividing the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder when the hydraulic cylinder makes a full stroke by the length of the full stroke is provided.
【0015】第5の発明では、前記油圧アクチュエータ
は油圧モータであり、前記速度流量変換係数はその押し
のけ容積である。In the fifth invention, the hydraulic actuator is a hydraulic motor, and the velocity / flow rate conversion coefficient is displacement thereof.
【0016】[0016]
【作用】第1の発明においては、油圧アクチュエータの
変位量は供給流量(弁通過流量)との間に一定の相関関
係があるため、この相関関係を用いることで、弁通過流
量に基づいてアクチュエータの変位が算出される。した
がって、この算出した変位に基づいて油圧アクチュエー
タのストローク位置を判断することで、油圧アクチュエ
ータの変位のストローク長さにかかわらず、その全スト
ロークにわたって変位の各段階に細かく対応した的確な
作動速度の設定が可能となり、的確な速度制御を行うこ
とができる。また、油圧アクチュエータの変位測定のた
めの装置が不要となり、これらのための電気配線等が不
要となり装置が簡略化できるうえに、コスト削減および
メンテナンスの容易化を図り得る。In the first aspect of the present invention, the displacement amount of the hydraulic actuator has a certain correlation with the supply flow rate (valve passage flow rate). Therefore, by using this correlation, the actuator is based on the valve passage flow rate. Is calculated. Therefore, by determining the stroke position of the hydraulic actuator based on the calculated displacement, regardless of the stroke length of the displacement of the hydraulic actuator, the precise operating speed can be set accurately corresponding to each stage of displacement over the entire stroke. It becomes possible to perform accurate speed control. Further, a device for measuring the displacement of the hydraulic actuator is not required, and electric wiring or the like for them is not required, so that the device can be simplified and cost reduction and maintenance can be facilitated.
【0017】第2の発明では、油圧アクチュエータのア
クチュエータ変位は、弁通過流量から速度流量変換係数
を用いて容易に演算されるので、油圧アクチュエータの
変位の全ストロークにわたって変位の各段階に細かく対
応した的確な作動速度の設定が可能となり、的確な速度
制御を行うことができ、また、油圧アクチュエータの変
位測定のための装置が不要となり、装置が簡略化できる
うえに、コスト削減およびメンテナンスの容易化を図り
得る。In the second aspect of the invention, since the actuator displacement of the hydraulic actuator is easily calculated from the valve passing flow rate by using the velocity flow rate conversion coefficient, each stage of the displacement is finely handled over the entire stroke of the displacement of the hydraulic actuator. Accurate operating speed can be set, accurate speed control can be performed, and a device for measuring the displacement of the hydraulic actuator is not required, which simplifies the device and reduces cost and facilitates maintenance. Can be planned.
【0018】第3の発明では、油圧シリンダの受圧面積
が速度流量変換係数となるので、油圧シリンダの変位は
弁通過流量から容易に演算され、油圧シリンダの変位の
全ストロークにわたって変位の各段階に細かく対応した
的確な作動速度の設定が可能となり、的確な速度制御を
行うことができ、また、油圧シリンダの変位測定のため
の装置が不要となり、装置が簡略化できるうえに、コス
ト削減およびメンテナンスの容易化を図り得る。In the third aspect of the invention, since the pressure receiving area of the hydraulic cylinder becomes the velocity flow rate conversion coefficient, the displacement of the hydraulic cylinder can be easily calculated from the valve passing flow rate, and the displacement of each stage of the displacement of the hydraulic cylinder can be calculated over the entire stroke. It is possible to set the precise operating speed in a finely tuned manner, to perform accurate speed control, and to eliminate the need for a device for measuring the displacement of the hydraulic cylinder, simplifying the device and reducing costs and maintenance. Can be facilitated.
【0019】第4の発明では、速度流量変換係数がアク
チュエータのフルストローク時の作動油供給量に基づい
て演算される結果、アクチュエータの形状についてのデ
ータを用いなくても適切な速度流量変換係数が演算で
き、また作動油の漏洩等があったとしても、速度流量変
換係数の演算および更新が的確に行い得るので、アクチ
ュエータ変位の演算が正確に行え、適切な油圧アクチュ
エータの速度制御を行うことができる。In the fourth aspect of the present invention, the speed-flow rate conversion coefficient is calculated based on the hydraulic oil supply amount at the full stroke of the actuator. As a result, an appropriate speed-flow rate conversion coefficient can be obtained without using the data on the shape of the actuator. Even if the calculation can be performed and the hydraulic oil is leaked, the speed-flow rate conversion coefficient can be calculated and updated accurately, so that the actuator displacement can be accurately calculated and the speed of the hydraulic actuator can be appropriately controlled. it can.
【0020】第5の発明では、油圧モータの押しのけ容
積が速度流量変換係数となるので、油圧モータの変位は
弁通過流量から容易に演算され、油圧モータの変位の各
段階に細かく対応した的確な作動速度の設定が可能とな
り、的確な速度制御を行うことができ、また、油圧モー
タの変位測定のための装置が不要となり、装置が簡略化
できるうえに、コスト削減およびメンテナンスの容易化
を図り得る。In the fifth aspect of the invention, since the displacement of the hydraulic motor becomes the velocity / flow rate conversion coefficient, the displacement of the hydraulic motor can be easily calculated from the valve passing flow rate, and the displacement of the hydraulic motor can be precisely adjusted in each stage. The operating speed can be set, precise speed control can be performed, and a device for measuring the displacement of the hydraulic motor is not required, which simplifies the device and reduces costs and facilitates maintenance. obtain.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0022】図1に示すように、油圧アクチュエータで
ある油圧シリンダ1は、比例電磁流量制御弁2を介し
て、油圧源3から作動油の供給を受けて作動する。As shown in FIG. 1, the hydraulic cylinder 1 which is a hydraulic actuator operates by receiving the supply of hydraulic oil from a hydraulic pressure source 3 via a proportional electromagnetic flow control valve 2.
【0023】この油圧シリンダ1のロッド4側には、所
定の間隔Sで一対のリミットスイッチ5、6が設けられ
る。これらのリミットスイッチ5、6は油圧シリンダ1
がストロークの限界に達したことを検出するものであ
り、油圧シリンダ1の変位がストローク下端に達すると
ストローク下端側のリミットスイッチ5からの信号LS
Aが、またストローク上端に達するとストローク上端側
のリミットスイッチ6からの信号LSBが、それぞれコ
ントローラ7に入力され、コントローラ7が油圧シリン
ダ1の作動を停止するようになっている。A pair of limit switches 5 and 6 are provided on the rod 4 side of the hydraulic cylinder 1 at a predetermined interval S. These limit switches 5 and 6 are used for the hydraulic cylinder 1.
When the displacement of the hydraulic cylinder 1 reaches the lower end of the stroke, a signal LS from the limit switch 5 on the lower end of the stroke is detected.
When A reaches the upper end of the stroke, the signal LSB from the limit switch 6 on the upper end side of the stroke is input to the controller 7, and the controller 7 stops the operation of the hydraulic cylinder 1.
【0024】なお、油圧シリンダ1の起動は、操作者に
よりコントローラ7に入力される起動スイッチ信号RU
Nによってなされ、ストローク下端にある油圧シリンダ
1はストローク上端方向に、またストローク上端にある
油圧シリンダ1はストローク下端方向に、それぞれ駆動
され、ストローク上端または下端に達して停止するよう
になっている。The activation of the hydraulic cylinder 1 is performed by a start switch signal RU input to the controller 7 by the operator.
The hydraulic cylinder 1 at the lower end of the stroke is driven toward the upper end of the stroke, and the hydraulic cylinder 1 at the upper end of the stroke is driven toward the lower end of the stroke to reach the upper end or the lower end of the stroke and stop.
【0025】比例電磁制御弁2には、弁変位Xを検出す
る変位センサ11、比例電磁制御弁2の上流側と下流側
の2つのポート(AポートおよびBポート)の圧力(P
AおよびPB)を検出する一対の圧力センサ12、13
が内蔵されており、これらのセンサからの検出信号(弁
変位X、Aポート圧力PA、Bポート圧力PB)は、コ
ントローラ7内に入力される。The proportional solenoid control valve 2 includes a displacement sensor 11 for detecting the valve displacement X, and pressures (P and P) at two ports (A port and B port) on the upstream side and the downstream side of the proportional solenoid control valve 2.
A and PB) for detecting a pair of pressure sensors 12, 13
Are built in, and the detection signals (valve displacement X, A port pressure PA, B port pressure PB) from these sensors are input into the controller 7.
【0026】コントローラ7は、これらの検出値に基づ
いて、後述するように、比例電磁制御弁2を単位時間当
たりに通過する作動油流量である弁通過流量Qを演算
し、これから油圧シリンダ1の変位を演算する。さら
に、コントローラ7は、油圧シリンダ1の変位に対応し
てあらかじめ設定されている流量指令値QRと実際の弁
通過流量Qが一致するように、比例電磁制御弁2へと弁
制御信号SIGを出力することで、比例電磁制御弁2の
弁変位Xを制御し、最終的に弁通過流量Qに比例する油
圧シリンダ1の作動速度を制御する。Based on these detected values, the controller 7 calculates a valve passage flow rate Q which is a flow rate of the hydraulic oil passing through the proportional electromagnetic control valve 2 per unit time, as will be described later, and from this, the hydraulic cylinder 1 Calculate displacement. Further, the controller 7 outputs a valve control signal SIG to the proportional electromagnetic control valve 2 so that the flow rate command value QR set in advance corresponding to the displacement of the hydraulic cylinder 1 and the actual valve passing flow rate Q match. By doing so, the valve displacement X of the proportional electromagnetic control valve 2 is controlled, and finally the operating speed of the hydraulic cylinder 1 proportional to the valve passage flow rate Q is controlled.
【0027】なお、弁通過流量Qの測定はこのような演
算手段に限られず、例えば流量センサを用いて直接的に
測定するようにしてもよい。The measurement of the valve passing flow rate Q is not limited to such a calculating means, and may be directly measured by using, for example, a flow rate sensor.
【0028】図2には、コントローラ7内の構成を詳細
に示す。FIG. 2 shows the internal structure of the controller 7 in detail.
【0029】弁通過流量演算回路21は、弁通過流量Q
を演算する回路であり、変位センサ11からの弁変位X
の関数として演算される比例電磁制御弁2の開口面積A
と、圧力センサ11、12からの検出信号PA、PBか
ら演算される弁差圧P=PA−PBとを用いて、弁通過
流量Qを Q=C・A・(2│P│/ρ)1/2 … (1) と演算する。ただし、Cは流量係数、ρは作動油密度で
ある。The valve passage flow rate calculation circuit 21 calculates the valve passage flow rate Q.
Is a circuit for calculating the valve displacement X from the displacement sensor 11.
Opening area A of the proportional solenoid control valve 2 calculated as a function of
And the valve differential pressure P = PA-PB calculated from the detection signals PA and PB from the pressure sensors 11 and 12, the valve passage flow rate Q is Q = CA · (2│P│ / ρ) 1/2 ... (1) is calculated. However, C is a flow coefficient and ρ is hydraulic oil density.
【0030】アクチュエータ変位演算回路22では、弁
通過流量Qに基づいてアクチュエータ変位Yが Y=(1/D)・∫Qdt … (2) と演算される。In the actuator displacement calculating circuit 22, the actuator displacement Y is calculated as Y = (1 / D) Qdt ... (2) based on the valve passing flow rate Q.
【0031】ここで、Dは、アクチュエータの仕様に応
じて設定入力される速度流量変換係数であり、本実施形
態のように油圧シリンダ1の場合には、油圧シリンダ1
の受圧面積となる。なお、油圧シリンダ1に代えて油圧
モータを備え、この回転量と回転速度との関係を制御す
ることもでき、この場合は、押しのけ容積が速度流量変
換係数Dに相当する。Here, D is a velocity flow rate conversion coefficient that is set and input according to the specifications of the actuator. In the case of the hydraulic cylinder 1 as in the present embodiment, the hydraulic cylinder 1
Is the pressure receiving area. A hydraulic motor may be provided instead of the hydraulic cylinder 1 to control the relationship between the rotation amount and the rotation speed. In this case, the displacement volume corresponds to the velocity flow rate conversion coefficient D.
【0032】また、アクチュエータ変位Yは、起動スイ
ッチ信号RUNの切り換えによりリセットされるように
なっているので、式(2)の積分はこのリセットの時点
から行われ、油圧シリンダ1のストローク上端またはス
トローク下端の停止状態から積分が開始される結果、停
止位置(ストローク上端またはストローク下端)からの
移動変位がアクチュエータ変位Yとして算出されること
となる。Further, since the actuator displacement Y is reset by switching the start switch signal RUN, the integration of the equation (2) is performed from the time of this reset, and the upper end of the stroke of the hydraulic cylinder 1 or the stroke. As a result of starting the integration from the stopped state of the lower end, the movement displacement from the stop position (the upper stroke end or the lower stroke end) is calculated as the actuator displacement Y.
【0033】流量指令値演算回路23は流量指令値QR
を演算する回路であり、図3に詳細に示すように、これ
に備えられた速度指令値決定回路31では、速度指令パ
ターンテーブル25およびアクチュエータ変位Yに基づ
いて、速度指令値VRが決定される。この速度指令値V
Rに速度流量変換係数Dを乗じて、流量指令値QRが演
算される。The flow rate command value calculation circuit 23 uses the flow rate command value QR
As shown in detail in FIG. 3, the speed command value determining circuit 31 provided therein determines the speed command value VR based on the speed command pattern table 25 and the actuator displacement Y. . This speed command value V
The flow rate command value QR is calculated by multiplying R by the velocity flow rate conversion coefficient D.
【0034】なお、速度指令パターンテーブル25は、
油圧シリンダ1の変位に対する油圧シリンダの作動速度
の速度指令値VRを定めた線図であり、コントローラ7
内にあらかじめ記憶されているものである。The speed command pattern table 25 is
7 is a diagram defining a speed command value VR of the operating speed of the hydraulic cylinder with respect to the displacement of the hydraulic cylinder 1.
It is stored in advance.
【0035】また、流量指令値演算回路23は、油圧シ
リンダ1が停止位置に達したか否かを、起動スイッチ信
号RUNおよびリミットスイッチ信号LSA、LSBか
ら判定する停止判定回路32を備えている。これによ
り、油圧シリンダ1が停止位置に達したと判定されたな
らば、流量指令値QRを零に切り換え、比例電磁制御弁
2を全閉とするようになっている。Further, the flow rate command value calculation circuit 23 includes a stop determination circuit 32 which determines whether or not the hydraulic cylinder 1 has reached the stop position from the start switch signal RUN and the limit switch signals LSA and LSB. As a result, if it is determined that the hydraulic cylinder 1 has reached the stop position, the flow rate command value QR is switched to zero and the proportional electromagnetic control valve 2 is fully closed.
【0036】制御補償演算回路25は、弁通過流量Qと
流量指令値QRが一致するように、弁制御信号SIGを
操作する回路である。この制御方法は、例えばPID補
償、位相進み遅れ補償などであるが、これらに限定され
るものではない。The control compensation calculation circuit 25 is a circuit that operates the valve control signal SIG so that the valve passage flow rate Q and the flow rate command value QR match. This control method is, for example, PID compensation or phase lead / lag compensation, but is not limited to these.
【0037】つぎに作用を説明する。Next, the operation will be described.
【0038】油圧シリンダ1を作動させるには、外部よ
り起動スイッチ信号RUNをコントローラ7へと入力す
る。これにより、ストローク下端側(リミットスイッチ
5側)にあった油圧シリンダ1は起動し、そのロッド4
をストローク上端側(リミットスイッチ6側)へと伸長
させて行く。In order to operate the hydraulic cylinder 1, a start switch signal RUN is externally input to the controller 7. As a result, the hydraulic cylinder 1 located on the lower end side of the stroke (the limit switch 5 side) is activated and its rod 4
Extend to the upper end of the stroke (the limit switch 6 side).
【0039】このとき、コントローラ7は、比例電磁制
御弁2の弁通過流量Qを積分することにより、油圧シリ
ンダ1への作動油の供給量を演算し、これから油圧シリ
ンダ1の変位を計算する。この油圧シリンダ1の変位に
対応した油圧シリンダ1の作動速度が得られるように、
コントローラ7は、比例電磁制御弁2の弁変位Xを制御
すべく、弁制御信号SIGを出力する。At this time, the controller 7 calculates the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder 1 by integrating the valve passage flow rate Q of the proportional electromagnetic control valve 2, and then calculates the displacement of the hydraulic cylinder 1. In order to obtain the operating speed of the hydraulic cylinder 1 corresponding to the displacement of the hydraulic cylinder 1,
The controller 7 outputs a valve control signal SIG to control the valve displacement X of the proportional electromagnetic control valve 2.
【0040】このように本発明によれば、油圧シリンダ
1の変位測定のために、ロッド4の伸縮行程にリミット
スイッチや変位センサを配設する必要がなくなり、これ
らのためのコストが削減できるとともに、電気配線等が
増えずに装置が簡略化でき、メンテナンスも容易に行え
るようになる。As described above, according to the present invention, it is not necessary to dispose a limit switch or a displacement sensor in the expansion / contraction process of the rod 4 in order to measure the displacement of the hydraulic cylinder 1, and the cost for these can be reduced. The device can be simplified without increasing the number of electric wirings and the maintenance can be easily performed.
【0041】また、ロッド4の伸縮ストロークの全幅に
おいて油圧シリンダ1の変位を検出し続けることができ
るので、油圧シリンダ1のストロークの長さにかかわら
ず、油圧シリンダ1の変位の各段階に細かく対応した的
確な作動速度の制御を行うことができる。Further, since the displacement of the hydraulic cylinder 1 can be continuously detected in the entire width of the expansion and contraction stroke of the rod 4, the displacement of the hydraulic cylinder 1 can be finely adjusted regardless of the stroke length of the hydraulic cylinder 1. It is possible to precisely control the operating speed.
【0042】図4には、本発明の他の実施の形態につい
て示す。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
【0043】この実施形態では、図2のコントローラ7
が、速度流量変換係数演算回路26を備えている。この
速度流量変換係数演算回路26は、速度流量変換係数D
を自動的に演算する回路であり、これにより、速度流量
変換係数Dを設定するためにはアクチュエータの詳細な
情報を知らなければならず、また、油圧シリンダ1に作
動油の内部漏洩があった場合には、設定された速度流量
変換係数Dが適切なものでなくなるという不都合が排除
される。In this embodiment, the controller 7 of FIG.
Is provided with a velocity flow rate conversion coefficient calculation circuit 26. The speed / flow rate conversion coefficient calculation circuit 26 calculates the speed / flow rate conversion coefficient D.
Is a circuit for automatically calculating, and therefore, in order to set the velocity flow rate conversion coefficient D, it is necessary to know detailed information of the actuator, and there is internal leakage of hydraulic oil in the hydraulic cylinder 1. In this case, the inconvenience that the set velocity flow rate conversion coefficient D is not appropriate is eliminated.
【0044】この速度流量変換係数演算回路26は、リ
ミットスイッチ5、6間の距離(油圧シリンダ1のフル
ストロークの長さ)S、および油圧シリンダ1がこのリ
ミットスイッチ5、6間の距離S変位したとき(すなわ
ち、油圧シリンダ1がフルストロークしたとき)の弁通
過流量Qの積分値IQ(これは油圧シリンダ1の動作中
に弁通過流量演算回路21により演算されている)を用
いて、速度流量変換係数Dを D=IQ/S … (3) と演算して求め、油圧シリンダ1の停止ごとにこの値を
更新する。これにより、常に適切な速度流量変換係数D
が設定でき、本発明による速度制御の特性は向上する。The speed / flow rate conversion coefficient calculation circuit 26 calculates the distance S between the limit switches 5 and 6 (the length of the full stroke of the hydraulic cylinder 1) and the displacement S between the limit switches 5 and 6 of the hydraulic cylinder 1. (That is, calculated by the valve passage flow rate calculation circuit 21 during the operation of the hydraulic cylinder 1), the speed is calculated by using the integral value IQ of the valve passage flow rate Q (when the hydraulic cylinder 1 makes a full stroke). The flow rate conversion coefficient D is calculated by D = IQ / S (3), and this value is updated every time the hydraulic cylinder 1 is stopped. As a result, the appropriate velocity flow rate conversion coefficient D
Can be set, and the characteristics of the speed control according to the present invention are improved.
【0045】図5および図6は、本発明のさらに他の実
施の形態を示すものであり、これは、本発明を往復作動
可能なアクチュエータ(複動シリンダ41)に適用した
ものである。5 and 6 show still another embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to an actuator (double-acting cylinder 41) capable of reciprocating operation.
【0046】この場合、複動シリンダ41の伸側および
縮み側の両方の油室42、43に選択的に作動油の供給
が行えるように、図5では、比例電磁制御弁2よりも複
動シリンダ41側に、切換弁44を配設している。また
図6では、伸側の比例電磁制御弁2Aおよび縮み側の比
例電磁制御弁2Bよりも油圧源3側に、切換弁44を配
設している。In this case, in order to selectively supply the working oil to the oil chambers 42 and 43 on both the expansion side and the contraction side of the double-acting cylinder 41, in FIG. A switching valve 44 is arranged on the cylinder 41 side. Further, in FIG. 6, the switching valve 44 is arranged closer to the hydraulic pressure source 3 than the proportional electromagnetic control valve 2A on the expansion side and the proportional electromagnetic control valve 2B on the contraction side.
【0047】これにより、油室42、43は、切換弁4
4の切換により、選択的に油圧源3またはタンク45に
接続され、比例電磁制御弁2または2A、2Bをコント
ローラ7で制御することにより、伸び方向または縮み方
向のそれぞれについて、図1の場合と同様に、リミット
スイッチ5、6間で変位する複動シリンダ41の速度制
御が行えるようになっている。As a result, the oil chambers 42, 43 have the switching valve 4
4 is selectively connected to the hydraulic power source 3 or the tank 45, and the proportional electromagnetic control valve 2 or 2A, 2B is controlled by the controller 7, so that the expansion direction or the contraction direction is different from that in FIG. Similarly, the speed of the double-acting cylinder 41 which is displaced between the limit switches 5 and 6 can be controlled.
【0048】[0048]
【発明の効果】第1の発明によれば、油圧アクチュエー
タの変位量は供給流量(弁通過流量)との間に一定の相
関関係があるため、この相関関係を用いることで、弁通
過流量に基づいてアクチュエータの変位が算出される。
したがって、この算出した変位に基づいて油圧アクチュ
エータのストローク位置を判断することで、油圧アクチ
ュエータの変位のストローク長さにかかわらず、その全
ストロークにわたって変位の各段階に細かく対応した的
確な作動速度の設定が可能となり、的確な速度制御を行
うことができる。また、油圧アクチュエータの変位測定
のための装置が不要となり、これらのための電気配線等
が不要となり装置が簡略化できるうえに、コスト削減お
よびメンテナンスの容易化を図り得る。According to the first aspect of the present invention, the displacement amount of the hydraulic actuator has a certain correlation with the supply flow rate (valve passage flow rate). Based on this, the displacement of the actuator is calculated.
Therefore, by determining the stroke position of the hydraulic actuator based on the calculated displacement, regardless of the stroke length of the displacement of the hydraulic actuator, the precise operating speed can be set accurately corresponding to each stage of displacement over the entire stroke. It becomes possible to perform accurate speed control. Further, a device for measuring the displacement of the hydraulic actuator is not required, and electric wiring or the like for them is not required, so that the device can be simplified and cost reduction and maintenance can be facilitated.
【0049】第2の発明によれば、油圧アクチュエータ
のアクチュエータ変位は、弁通過流量から速度流量変換
係数を用いて容易に演算されるので、油圧アクチュエー
タの変位の全ストロークにわたって変位の各段階に細か
く対応した的確な作動速度の設定が可能となり、的確な
速度制御を行うことができ、また、油圧アクチュエータ
の変位測定のための装置が不要となり、装置が簡略化で
きるうえに、コスト削減およびメンテナンスの容易化を
図り得る。According to the second aspect of the present invention, the actuator displacement of the hydraulic actuator is easily calculated from the valve passing flow rate by using the velocity flow rate conversion coefficient. It is possible to set an appropriate operating speed correspondingly, to perform accurate speed control, and to eliminate the need for a device for measuring the displacement of the hydraulic actuator, simplifying the device and reducing costs and maintenance. It can be facilitated.
【0050】第3の発明によれば、油圧シリンダの受圧
面積が速度流量変換係数となるので、油圧シリンダの変
位は弁通過流量から容易に演算され、油圧シリンダの変
位の全ストロークにわたって変位の各段階に細かく対応
した的確な作動速度の設定が可能となり、的確な速度制
御を行うことができ、また、油圧シリンダの変位測定の
ための装置が不要となり、装置が簡略化できるうえに、
コスト削減およびメンテナンスの容易化を図り得る。According to the third invention, since the pressure receiving area of the hydraulic cylinder becomes the velocity flow rate conversion coefficient, the displacement of the hydraulic cylinder can be easily calculated from the valve passing flow rate, and the displacement of each of the displacements of the hydraulic cylinder can be calculated over the entire stroke. It is possible to set an accurate operating speed that corresponds to each stage in detail, it is possible to perform accurate speed control, and a device for measuring the displacement of the hydraulic cylinder is not required, which simplifies the device.
It is possible to reduce costs and facilitate maintenance.
【0051】第4の発明によれば、アクチュエータのフ
ルストローク時の作動油供給量に基づいて演算される結
果、アクチュエータの形状についてのデータによらずに
適切な速度流量変換係数が演算でき、また作動油の漏洩
等があったとしても、速度流量変換係数の算出および更
新が的確に行い得るので、アクチュエータ変位の演算が
正確に行え、適切な油圧アクチュエータの速度制御を行
うことができる。According to the fourth invention, as a result of being calculated on the basis of the hydraulic oil supply amount at the full stroke of the actuator, an appropriate velocity flow rate conversion coefficient can be calculated without depending on the data on the shape of the actuator, and Even if the hydraulic oil leaks or the like, the velocity-flow rate conversion coefficient can be accurately calculated and updated, so that the actuator displacement can be accurately calculated and the speed of the hydraulic actuator can be appropriately controlled.
【0052】第5の発明によれば、油圧モータの押しの
け容積が速度流量変換係数となるので、油圧モータの変
位は弁通過流量から容易に演算され、油圧モータの変位
の各段階に細かく対応した的確な作動速度の設定が可能
となり、的確な速度制御を行うことができ、また、油圧
モータの変位測定のための装置が不要となり、装置が簡
略化できるうえに、コスト削減およびメンテナンスの容
易化を図り得る。According to the fifth aspect of the invention, since the displacement of the hydraulic motor becomes the velocity flow rate conversion coefficient, the displacement of the hydraulic motor can be easily calculated from the valve passing flow rate, and the displacement of the hydraulic motor can be finely adjusted. Accurate operating speed can be set, accurate speed control can be performed, and a device for measuring the displacement of the hydraulic motor is not required, which simplifies the device and reduces cost and facilitates maintenance. Can be planned.
【図1】本発明の実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】同じく構成図である。FIG. 2 is a block diagram similarly.
【図3】同じく構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the same.
【図4】本発明の他の実施の形態を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図5】本発明のさらに他の実施の形態を示す構成図で
ある。FIG. 5 is a configuration diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図6】本発明のさらに他の実施の形態を示す構成図で
ある。FIG. 6 is a configuration diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図7】従来の速度制御装置を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional speed control device.
【図8】同じく構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of the same.
1 油圧シリンダ 2 比例電磁制御弁 3 油圧源 7 コントローラ 11 変位センサ 12 圧力センサ 13 圧力センサ 21 弁通過流量演算回路 22 アクチュエータ変位演算回路 23 流量指令値演算回路 24 速度指令パターンテーブル 25 制御補償演算回路 26 速度流量変換係数演算回路 1 Hydraulic Cylinder 2 Proportional Electromagnetic Control Valve 3 Hydraulic Source 7 Controller 11 Displacement Sensor 12 Pressure Sensor 13 Pressure Sensor 21 Valve Passage Flow Rate Calculation Circuit 22 Actuator Displacement Calculation Circuit 23 Flow Rate Command Value Calculation Circuit 24 Speed Command Pattern Table 25 Control Compensation Calculation Circuit 26 Velocity flow rate conversion coefficient calculation circuit
Claims (5)
油圧アクチュエータと、 この油圧アクチュエータと油圧源の間に介装された比例
制御弁と、 この比例制御弁を単位時間当たりに通過する弁通過流量
を調節することにより油圧アクチュエータの作動速度を
制御する作動速度制御手段と、 を備えた油圧アクチュエータの速度制御装置において、 前記弁通過流量を検出する弁通過流量検出手段と、 前記弁通過流量から前記油圧アクチュエータの変位を演
算するアクチュエータ変位演算手段と、 油圧アクチュエータの変位に応じた速度指令パターンを
設定する速度指令設定手段とを備え、 前記作動速度制御手段は前記アクチュエータ変位に対応
して設定された流量指令値と実際の弁通過流量が一致す
るように比例制御弁を制御することを特徴とする油圧ア
クチュエータの速度制御装置。Claim: What is claimed is: 1. A hydraulic actuator which operates by receiving hydraulic oil from a hydraulic source, a proportional control valve interposed between the hydraulic actuator and the hydraulic source, and the proportional control valve which is passed per unit time. An operating speed control means for controlling an operating speed of a hydraulic actuator by adjusting a valve passing flow rate, and a valve passing flow rate detecting means for detecting the valve passing flow rate, comprising: An actuator displacement calculation means for calculating the displacement of the hydraulic actuator from the flow rate, and a speed command setting means for setting a speed command pattern according to the displacement of the hydraulic actuator are provided, and the operating speed control means corresponds to the actuator displacement. The proportional control valve is controlled so that the set flow rate command value and the actual flow rate through the valve match. A speed control device for hydraulic actuators.
量を積分して求めた油圧アクチュエータへの作動油供給
量を所定の速度流量変換係数で割った値として演算され
ることを特徴とする請求項1に記載の油圧アクチュエー
タの速度制御装置。2. The actuator displacement is calculated as a value obtained by dividing a hydraulic oil supply amount to the hydraulic actuator obtained by integrating the valve passage flow rate by a predetermined velocity flow rate conversion coefficient. 1. A speed control device for a hydraulic actuator according to 1.
ク内で伸縮する油圧シリンダであり、前記速度流量変換
係数はその受圧面積であることを特徴とする請求項2に
記載の油圧アクチュエータの速度制御装置。3. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 2, wherein the hydraulic actuator is a hydraulic cylinder that expands and contracts within a predetermined stroke, and the speed / flow rate conversion coefficient is a pressure receiving area thereof.
ク内で伸縮する油圧シリンダであり、前記速度流量変換
係数をこの油圧シリンダがフルストロークしたときの油
圧シリンダへの作動油供給量をフルストロークの長さで
割った値として演算する速度流量変換係数演算手段を備
えたことを特徴とする請求項2に記載の油圧アクチュエ
ータの速度制御装置。4. The hydraulic actuator is a hydraulic cylinder that expands and contracts within a predetermined stroke, and the speed / flow rate conversion coefficient is the hydraulic oil supply amount to the hydraulic cylinder when the hydraulic cylinder makes a full stroke. 3. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 2, further comprising speed flow rate conversion coefficient calculation means for calculating as a value divided by.
り、前記速度流量変換係数はその押しのけ容積であるこ
とを特徴とする請求項2に記載の油圧アクチュエータの
速度制御装置。5. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 2, wherein the hydraulic actuator is a hydraulic motor, and the speed / flow rate conversion coefficient is a displacement thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13861696A JPH09317705A (en) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Actuator speed control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13861696A JPH09317705A (en) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Actuator speed control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09317705A true JPH09317705A (en) | 1997-12-09 |
Family
ID=15226251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13861696A Pending JPH09317705A (en) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Actuator speed control device |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09317705A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-05-31 JP JP13861696A patent/JPH09317705A/en active Pending
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