JPH0272201A - Controller for hydraulic actuator - Google Patents
Controller for hydraulic actuatorInfo
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- JPH0272201A JPH0272201A JP63222872A JP22287288A JPH0272201A JP H0272201 A JPH0272201 A JP H0272201A JP 63222872 A JP63222872 A JP 63222872A JP 22287288 A JP22287288 A JP 22287288A JP H0272201 A JPH0272201 A JP H0272201A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、産業用機械や建設用機械に用いられる液圧ア
クチュエータの制御装置の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to improvements in control devices for hydraulic actuators used in industrial machines and construction machines.
（従来の技術）
射出成型機やプレス機械等の産業用機械や掘削機やクレ
ーン等の建設用機械に用いる液圧アクチュエータは、例
えば第６図に示すような制御装置により制御ｌされる。(Prior Art) Hydraulic actuators used in industrial machines such as injection molding machines and press machines, and construction machines such as excavators and cranes are controlled by, for example, a control device as shown in FIG.
すなわち、１は液圧アクチュエータとしての油圧シリン
グで、ピストン２の両側の油室Ａ、Ｂがピストンロッド
３の作動方向を決定する切換弁４を介して油圧ポンプ５
に接続されている。That is, 1 is a hydraulic cylinder as a hydraulic actuator, and oil chambers A and B on both sides of a piston 2 are connected to a hydraulic pump 5 via a switching valve 4 that determines the operating direction of a piston rod 3.
It is connected to the.
油圧シリング１と切換弁４との間には流入側と流出側の
それぞれにメータイン制御（供給側での圧力並びに流量
制御）を行なうための流量制御弁（可変オリフィス）６
Ａ及び６Ｂと、メータアウト制御（戻り側での圧力並び
に流量制御）を行なうための流量制御弁（可変オリアイ
ス）７Ａ及び７Ｂが介装され、メータイン側の流量制御
弁６Ａと６Ｂのバイパス通路には戻り側の油の流れを許
容するチエツク弁８Ａと８Ｂが、またメータアウト側の
流量制御弁７Ａと７Ｂのバイパス通路には供給側の油の
流れを許容するチエツク弁９Ａと９Ｂがそれぞれ介装さ
れる。Between the hydraulic cylinder 1 and the switching valve 4, there is a flow control valve (variable orifice) 6 for performing meter-in control (pressure and flow rate control on the supply side) on the inflow side and the outflow side, respectively.
A and 6B, and flow control valves (variable orifices) 7A and 7B for meter-out control (pressure and flow rate control on the return side) are interposed, and the flow control valves 6A and 6B on the meter-in side are connected to bypass passages. There are check valves 8A and 8B that allow the flow of oil on the return side, and check valves 9A and 9B that allow the flow of oil on the supply side are interposed in the bypass passages of the meter-out side flow control valves 7A and 7B, respectively. be equipped.
例えば、油圧シリング１の収縮側作動時には切換弁４を
収縮側に切り換えると、油室Ａに供給される圧油により
ピストンロッド３が収縮作動する。For example, when the switching valve 4 is switched to the contraction side when the hydraulic cylinder 1 is operated on the contraction side, the piston rod 3 is operated to contract due to the pressure oil supplied to the oil chamber A.
その場合に、流入側の流量制御弁６Ａを１ｉｌｔ１する
ことによりメータイン制御が行なえる。また、必要に応
じて流出側の流量制御弁７Ｂを調整することによりメー
タアフト制御が行なえる。In that case, meter-in control can be performed by setting the flow rate control valve 6A on the inflow side to 1ilt1. Further, meter aft control can be performed by adjusting the flow rate control valve 7B on the outflow side as necessary.
なお、ＩＯＡは油室Ａ１１ｌｌｌの、またＩＯＢは油室
ＢＩＩＩＩの最大圧力を規制するり＋７−７弁、１１は
油圧ポンプ５からの油圧を設定値に低下させる減圧弁、
１２は油圧ポンプ５の最大吐出圧を規制するリリーフ弁
を示す。In addition, IOA is a +7-7 valve that regulates the maximum pressure of oil chamber A11ll, IOB is a +7-7 valve that regulates the maximum pressure of oil chamber BIII, and 11 is a pressure reducing valve that reduces the oil pressure from the hydraulic pump 5 to a set value.
Reference numeral 12 indicates a relief valve that regulates the maximum discharge pressure of the hydraulic pump 5.
（発明の課Ｍ）
しかしながら、この制御装置は定常状態の圧力と流量と
を制御するもので、例えば油圧シリング１を衝撃を与え
ることなく速やかに起動ないし停止させるといった過渡
状態の圧力や流量の制御をこの制御装置で行なうことは
困難であった。(Invention Section M) However, this control device controls the pressure and flow rate in a steady state, and controls the pressure and flow rate in a transient state, for example, to quickly start or stop the hydraulic cylinder 1 without applying a shock. It was difficult to perform this with this control device.
本発明は、上記問題、αに鑑みてなされたもので、過渡
状態の制御を含む様／７な制御８！能を備えるとともに
、簡単な設計変更により必要な制御Ｗ１能のみを容易に
得ることのできる制御装置を提供することを目的とする
。The present invention has been made in view of the above problem α, and includes control of transient states. It is an object of the present invention to provide a control device that can easily obtain only the necessary control W1 function by a simple design change.
（課題を達成するための手段）
本発明は、液圧アクチュエータへの作動液の供給方向を
切り換える四方弁と、パイロット圧に応動してこの四方
弁と液圧アクチュエータとの開の作動液の通路面積を変
化させるポペット弁と、ポペット弁にバイびット圧を供
給するサーボ弁とからなるバルブユニットと、四方弁並
びにサーボ弁を信号出力により制御するコントローラと
を備え、バルブユニットを、前記四方弁を備えたバルブ
ブロックと、これに着脱可能に回路接続される前記ポペ
ット弁並びにサーボ弁を備えたバルブブロックとで構成
する。(Means for Achieving the Object) The present invention provides a four-way valve that switches the direction of supply of hydraulic fluid to a hydraulic actuator, and a hydraulic fluid passage that opens between the four-way valve and the hydraulic actuator in response to pilot pressure. The valve unit includes a poppet valve that changes the area, a servo valve that supplies bi-bit pressure to the poppet valve, and a controller that controls the four-way valve and the servo valve by signal output. It consists of a valve block equipped with a valve, and a valve block equipped with the poppet valve and servo valve that are removably connected to the valve block.
（作用）
コントローラは四方弁を制御することにより液圧アクチ
ュエータの作動方向を決定し、さらにサーボ弁を介して
ポペット弁の開度を制御することにより流量や圧力のメ
ータイン、メータアウト制御並びに過渡状態の制御を行
なう。(Function) The controller determines the operating direction of the hydraulic actuator by controlling the four-way valve, and further controls the opening degree of the poppet valve via the servo valve to perform meter-in and meter-out control of flow rate and pressure, as well as transient conditions. control.
さらに、四方弁を備えたバルブブロックとポペット弁並
びにサーボ弁を備えたバルブブロックとを相互に着脱可
能に回路接続するので、バルブブロック単位の設計変更
により、メータインまたはメータアウトだけなど、必要
とする制御機能のみを容易に得ることができる。Furthermore, since the valve block equipped with the four-way valve and the valve block equipped with the poppet valve and servo valve are connected to each other in a removable circuit, it is possible to change the design of each valve block so that only meter-in or meter-out is required. Only the control function can be easily obtained.
（実施例） 第１図〜第５図に本発明の実施例を示す。(Example) Embodiments of the present invention are shown in FIGS. 1 to 5.
第１図及Ｖ第２図において； ２０は液圧７クチエエー
タとしての油圧シリングで、ピストン２１により画成さ
れた油室ＡとＢを油圧ポンプ２２とリザーバ２６と１こ
接続するバルブユニット２３には、油室Ａｌｌにパイロ
ット圧に応動するボベ７）型のカートリッツバルブ２４
Ａが、油室Ｂ側に同様のカートリッツバルブ２４Ｂが介
装され、これらに油圧ポンプ２２とリザーバ２６とを選
択的に接続する四方弁２５が備えられる。1 and V in FIG. 2; 20 is a hydraulic cylinder as a hydraulic pressure 7-actuator, and is connected to a valve unit 23 that connects oil chambers A and B defined by a piston 21 to a hydraulic pump 22 and a reservoir 26; is a Bove 7) type cartridge valve 24 that responds to pilot pressure in the oil chamber All.
A similar cartridge valve 24B is interposed on the oil chamber B side, and a four-way valve 25 for selectively connecting the hydraulic pump 22 and the reservoir 26 is provided to these.
四方弁２５は、カー） １７７ジバルブ２４Ａを油圧ポ
ンプ２２に接続し、カートリッジバルブ２４Ｂをリザー
バ２６に接続する収縮ポノシ１ンａと、カートリッジバ
ルブ２４Ｂを油圧ポンプ２２に接続し、カートリッツバ
ルブ２４Ａをリザーバ２Ｇに接続する伸張ボッジョンｂ
と、これらをともにリザーバ２６に解放する中立セクシ
ョンＣを備えた電磁比例弁で、後述するコントローラ２
７の指令によりカートリッジバルブ２４Ａ及び２４Ｂと
ともに制御される。The four-way valve 25 is a contraction valve 1a that connects the 177 divalve 24A to the hydraulic pump 22 and the cartridge valve 24B to the reservoir 26, and a contraction valve 1a that connects the cartridge valve 24B to the hydraulic pump 22 and the cartridge valve 24A. Extension bodgeon b connected to reservoir 2G
It is an electromagnetic proportional valve equipped with a neutral section C that releases both of these into a reservoir 26, and is controlled by a controller 2, which will be described later.
7 together with the cartridge valves 24A and 24B.
カートリッツバルブ２４Ａと２４Ｂは油圧シリング２０
の圧力と流量とを制御するもので、シリング２８内にポ
ペット弁２９が摺動自由に収装され、このボペ−／ ）
弁２９が油室４０または４１に供給されるパイロット圧
に応動して油圧シリング２０と四方弁２５を連通する通
路面積を増減するようになっている。これらのパイロッ
ト圧は電気−油圧サーボ弁３ＯＡと３０Ｂにより＋１１
御され、サーボ弁３０Ａと３０Ｂは前記四方弁２５と同
様の収縮ポジションａと伸張ポジションｂと中立ボノシ
５ンＣとを備え、コントローラ２７の指令に基づく開度
制御のもとで油圧ポンプ２２とリザーバ２６とを油室４
０と４１とに接続する。Cartlitz valves 24A and 24B are hydraulic sills 20
A poppet valve 29 is slidably housed in the sill 28, and this valve/
The valve 29 increases or decreases the area of the passage connecting the hydraulic sill 20 and the four-way valve 25 in response to the pilot pressure supplied to the oil chamber 40 or 41. These pilot pressures are +11 by electro-hydraulic servo valves 3OA and 30B.
The servo valves 30A and 30B have a retracted position a, an extended position b, and a neutral position C, similar to the four-way valve 25, and operate with the hydraulic pump 22 under the opening control based on the command from the controller 27. Reservoir 26 and oil chamber 4
Connect to 0 and 41.
カートリッジバルブ２４Ａと油室Ａとの間には電磁弁４
２Ａと三方＃４３Ａが、カートリッジバルブ２４Ｂと油
室Ｂとの間には電磁弁４２Ｂと三方弁４３ＢがそれＰバ
介装される。A solenoid valve 4 is installed between the cartridge valve 24A and the oil chamber A.
A solenoid valve 42B and a three-way valve 43B are interposed between the cartridge valve 24B and the oil chamber B.
電磁弁４２Ａと・１２Ｂはコントローラ２７からの指令
信号により切り換えられ、油室ＡとＢの作動油を内部に
備えたオリフィスを介してリザーバ２６に還流するボノ
シ薔ンと、この還流をｉ！断するボッシランとを備える
。The solenoid valves 42A and 12B are switched by a command signal from the controller 27, and the hydraulic oil in the oil chambers A and B is returned to the reservoir 26 through an orifice provided inside, and this return is controlled by the i! Equipped with a cutting boss run.
また、三方弁４３Ａと４３Ｂはカートリ；・ノバルブ２
４Ａと２４Ｂのポペット弁２９の背後に摺動自由に収装
したピストン４４とともに７工イルセー７機構を構成す
るもので、油圧ポンプ２２の吐出圧をパイロット圧とし
て切り換わり、油圧ポンプ２２が作動油の吐出を行なわ
ない状態では油室ＡとＢの圧力をカートリ７ノバルブ２
４Ａと２４Ｂのピストン４５の背後に形成した油室４４
にそれぞれ導く一方、油圧ポンプ２２が作動油を吐出す
ると油室４４をリザーバ２６に解放する。In addition, the three-way valves 43A and 43B are cartridges;
Together with the piston 44 that is slidably housed behind the poppet valves 29 of 4A and 24B, this mechanism constitutes a 7-worker mechanism, in which the discharge pressure of the hydraulic pump 22 is switched as a pilot pressure, and the hydraulic pump 22 uses hydraulic oil. When the oil is not being discharged, the pressure in the oil chambers A and B is controlled by the cartridge valve 2.
Oil chamber 44 formed behind the pistons 45 of 4A and 24B
When the hydraulic pump 22 discharges hydraulic oil, the oil chamber 44 is released into the reservoir 26.
Ｐ、−Ｐ、はカートリッジバルブ２４Ａと２４Ｂのポペ
ット弁２つの上下流の圧力を検出してコントローラ２７
に圧力信号を出力する圧力センサである。P, -P detect the pressure upstream and downstream of the two poppet valves of the cartridge valves 24A and 24B and control the controller 27.
This is a pressure sensor that outputs a pressure signal.
コントローラ２７には図示されないジョイスティックと
サーボアンプ３２Ａ、３２Ｂ及び３３が付設され、ノミ
イスティックからの動作指令に基づき四方弁２５の切り
換えを行なうとともに、サーボ弁３０Ａと３０Ｂを介し
てカートリッジバルブ２４Ａと２４Ｂの開度を、指定さ
れた制御内容に応じてポペット弁２９の変位位置や圧力
センサＰ〜Ｐ、の検出した圧力や油圧シリング２０のス
トローク位置に基づきそれぞれフィードバック制御する
。このために、カートリッツバルブ２４Ａと２４Ｂには
ポペット弁２９の変位位置を検出してコントローラ２７
に位置信号を出力する位置センサ４６が、油圧シリング
２０には伸縮位置を検出してコントローラ２７に位置信
号を出力するストロークセンサ４７がそれぞれ介装され
る。A joystick and servo amplifiers 32A, 32B, and 33 (not shown) are attached to the controller 27, and it switches the four-way valve 25 based on operation commands from the Nomiistic, and also switches the cartridge valves 24A and 24B via the servo valves 30A and 30B. The opening degrees of the valves are feedback-controlled based on the displacement position of the poppet valve 29, the pressure detected by the pressure sensors P to P, and the stroke position of the hydraulic sill 20 in accordance with specified control details. For this purpose, the cartridge valves 24A and 24B are equipped with a controller 27 that detects the displacement position of the poppet valve 29.
A position sensor 46 that outputs a position signal to the hydraulic sill 20 and a stroke sensor 47 that detects the expansion/contraction position and outputs a position signal to the controller 27 are installed on the hydraulic cylinder 20 .
３４Ａと３４Ｂは例えば油圧シリング２０の停止中に負
荷系側から逆にピストンロッド３５に力が作用するよう
な場合にバルブユニット２３内の圧力の異常上昇を防止
するリリーフ弁、３６Ａと３６Ｂは油室ＡとＢにおける
気泡の発生を防止すべく、油室ＡとＢの圧力低下に応じ
てリザーバ２６の作動油を油室ＡとＢに供給するアンチ
ボイド弁（チエツクバルブ）、３７は油圧ポンプ２２の
最大吐出圧を規制するリリーフ弁を示す。34A and 34B are relief valves that prevent an abnormal increase in pressure within the valve unit 23 when, for example, a force is applied to the piston rod 35 from the load system side while the hydraulic cylinder 20 is stopped, and 36A and 36B are oil valves. In order to prevent air bubbles from forming in the chambers A and B, an anti-void valve (check valve) supplies hydraulic oil from the reservoir 26 to the oil chambers A and B according to the pressure drop in the oil chambers A and B, and 37 is a hydraulic pump. 22 shows a relief valve that regulates the maximum discharge pressure.
なお、バルブユニット２３は第１図の鎖線に区分される
ように四方弁２５を中心とするバルブブロック５１、カ
ートリ７ノバルブプ２４Ａとサーボ弁３０Ａを中心とす
るバルブブロック５２及びカートリッジバルブ２４Ｂと
サーボ弁３０Ｂを中心とするバルブブロック５３に分割
され、これらを着脱可能に回路接続することにより構成
される。The valve unit 23 includes a valve block 51 centered on the four-way valve 25, a valve block 52 centered on the cartridge valve 24A and the servo valve 30A, and a cartridge valve 24B and the servo valve as divided by the chain line in FIG. The valve block 53 is divided into valve blocks 53 centered on 30B, and these are removably connected in a circuit.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
油圧シリング２０を収縮側へ作動させるには、油圧ポン
プ２２を運転し、ジョイスティックを収縮側に回動する
と、四方弁２５が収縮ボッシランａに切り換わり、同時
にサーボ弁３ＯＡと３０Ｂも収縮ボッシランａに辺り換
わってカートリッツバルブ２４Ａと２４Ｂの油室４０に
パイロット圧が供給′！−れる。また、三方弁４３Ａと
４３Ｂが油圧ポンプ２２の吐出圧により切り換わり、カ
ートリッジバルブ２４Ａと２４Ｂの各油室４４をリザー
バ２６に解放する。これにより、カートリッジバルブ２
４Ａと２４８がＮき、四方弁２５を介した油圧ポンプ２
２の吐出油がカートリッジバルブ２４Ａを通って油圧シ
リング２０の油室Ａに供給されるとともに、油室Ｂの作
動油がカートリッジバルブ２４Ｂを通り、四方弁２５を
介してリザーバ２６に流出する。To operate the hydraulic cylinder 20 to the contraction side, operate the hydraulic pump 22 and turn the joystick to the contraction side, the four-way valve 25 switches to the contraction boss run a, and at the same time the servo valves 3OA and 30B also switch to the contraction boss run a. In turn, pilot pressure is supplied to the oil chambers 40 of cartridge valves 24A and 24B'! -I can do it. Further, the three-way valves 43A and 43B are switched by the discharge pressure of the hydraulic pump 22, and each oil chamber 44 of the cartridge valves 24A and 24B is opened to the reservoir 26. This allows cartridge valve 2
4A and 248 are connected to the hydraulic pump 2 via the four-way valve 25.
The discharge oil of No. 2 is supplied to the oil chamber A of the hydraulic cylinder 20 through the cartridge valve 24A, and the hydraulic oil in the oil chamber B passes through the cartridge valve 24B and flows out to the reservoir 26 via the four-way valve 25.
一方、装置の稼動中はコントローラ２７に圧力センサＰ
１〜Ｐ４の検出する圧力ｐ１〜ｐ、と、位置センサ４６
の検出するカートリッジバルブ２４Ａと２４Ｂのポペッ
ト弁２９の開度、並びにストロークセンサ４７の検出す
るピストンロッド３５の伸縮位置がそれぞれ常時信号入
力される。これをもとに、コントローラ２７は指定され
る様々な制御を行なう。On the other hand, while the device is in operation, the pressure sensor P is connected to the controller 27.
The pressures p1 to p detected by P1 to P4 and the position sensor 46
The opening degrees of the poppet valves 29 of the cartridge valves 24A and 24B detected by the stroke sensor 47 and the expansion/contraction position of the piston rod 35 detected by the stroke sensor 47 are constantly input as signals. Based on this, the controller 27 performs various specified controls.
例えば、油圧シリング２０の流入及び流出流量の制御が
次のように行なわれる。For example, the flow rate of inflow and outflow of the hydraulic sill 20 is controlled as follows.
まず、コントローラ２７は検出された圧力ｐ１とｐ、及
び位置センサ４６の検出するポペット弁２９の開度Ｘを
もとにカートリッツパルプ２４Ａの流ｆｆ１Ｑを次のよ
うに計算する。First, the controller 27 calculates the flow ff1Q of the cartridge pulp 24A based on the detected pressures p1 and p and the opening degree X of the poppet valve 29 detected by the position sensor 46 as follows.
Ｑ＝に−Ａ（ｘ）、／’；芹ニ［
ただし、Ｋ ：流量係数
Ａ （ｘ）：ポペット弁２９の通油断面積（開度にから
算出される。）
コントローラ２７はこの流ｊｌＱと指令流ＩＱ。Q = −A(x), /'; Serini [where K: Flow coefficient A (x): Oil flow cross-sectional area of poppet valve 29 (calculated from the opening degree) Controller 27 uses this flow jlQ and Command flow IQ.
とを比較し、これらが一致しない時はＱをＱｏに近付け
る方向へカートリ・７ノパルブ２４Ａのポペット弁２９
が通油断面積Ａ（×）を増減するように、ポペット弁２
９を駆動するサーボ弁３０に信号出力を行なう。このよ
うにして圧力センサＰ、とＰ。If they do not match, move Q closer to Qo by adjusting poppet valve 29 of cartridge 7 nopulve 24A.
The poppet valve 2
A signal is output to the servo valve 30 that drives the valve 9. In this way, the pressure sensors P and P.
の検出圧力ｐ、とρ、から算出した流ＩＱをポペット弁
２つの開度制御にフィードバックすることによりカート
リ７ノバルブ２４Ａにおいてメータイン制御が行なわれ
る。なお、カートリ７ノバルブ２４Ｂにおけるメータア
ウト制御も圧力センサＰ２とＰ、の検出する圧力ｐ２と
ｐ、並びに位置センサ４６の検出値から求めたボペ・ノ
）弁２９の開度に基づいて同様のプロセスで行なわれる
。Meter-in control is performed in the cartridge valve 24A by feeding back the flow IQ calculated from the detected pressures p and ρ to the opening degree control of the two poppet valves. Note that the meter-out control in the cartridge valve 24B is also performed in the same manner based on the opening degree of the valve 29 obtained from the pressures p2 and p detected by the pressure sensors P2 and P and the detected value of the position sensor 46. done in a process.
また、ピストンロッド３５が抜は出す伸張側ヘノ３イス
テイツクを回動した場合には、カートリッツバルブ２４
Ｂにおいてメータイン制御が、カートリッツバルブ２４
Ａにおいてメータアウト制御が行なわれる。In addition, when the piston rod 35 rotates the extension side hexagon 3 position that is removed, the cartridge valve 24
At B, the meter-in control is performed using the cartridge valve 24.
Meter-out control is performed at A.
圧力制御は電磁弁４２Ａと４２Ｂとを用しまた減圧制御
として行なわれる。油圧シリング２０を収縮側に駆動す
る場合には、メータイン制御を行うバルブブロック５２
ではコントローラ２７の指令信号により電磁弁４２Ａが
開き、カートリ・７ノｌイルプ２４Ａを経由した作動油
の一部を内部に備えたオＩ７ フイスを介してリザーバ
２６に流出させる。Pressure control is performed using electromagnetic valves 42A and 42B and as pressure reduction control. When driving the hydraulic cylinder 20 to the contraction side, the valve block 52 performs meter-in control.
Then, the solenoid valve 42A is opened in response to a command signal from the controller 27, and a part of the hydraulic oil that has passed through the cartridge 7-hole pump 24A is caused to flow out into the reservoir 26 through an internally provided oil pipe.
この結果、圧力センサＰ、の検出する圧力ｐ、が低下す
るが、コントローラ２７はこのｐ、と指令圧力ｐ、。と
を比較して、Ｉ＋３＞ｐ３゜の場合にはカートリッツバ
ルブ２４Ａのポペット弁２９を閉じ方向へ、ｐｚ＜９ｚ
。の場合には開き方向へ駆動する信号をサーボ弁３０Ａ
に出力することにより、油圧シリング２０の油室Ａに供
給される油圧ｐ、を指令圧力ｐ３゜に一致させる。この
ような減圧制御は電磁弁４２Ａが常に少量の作動油をリ
ザーバ２６に還流することにより、初めて可能となる。As a result, the pressure p detected by the pressure sensor P decreases, but the controller 27 adjusts this p and the command pressure p. Comparing with
. In this case, the signal to drive the servo valve 30A in the opening direction is
By outputting to the command pressure p3°, the hydraulic pressure p supplied to the oil chamber A of the hydraulic cylinder 20 is made to match the command pressure p3°. Such pressure reduction control is only possible when the solenoid valve 42A always returns a small amount of hydraulic oil to the reservoir 26.
なお、電磁弁４２Ａはカートリッツバルブ２４Ａを経由
した作動油の一部のみを流すため小型のもので良い、ま
た、電磁弁４２Ａは閉じた状態では油室Ａに供給される
作動油に対して全く圧力損失を生じさせない。The solenoid valve 42A only needs to be small because it allows only a portion of the hydraulic oil to flow through the cartridge valve 24A.Also, when the solenoid valve 42A is closed, the hydraulic oil supplied to the oil chamber A is No pressure loss occurs.
一方、メータアウト制御を行うバルブブロック５３にお
いてもコントローラ２７の指令信号により同様に電磁弁
４２Ｂが作動油の一部をリザーバ２６に還流し、コント
ローラ２７が圧力センサＰ、の検出する圧力ｐ４を指令
圧力ｐ、。に一致させるべくサーボ弁３０Ｂに信号を出
力するが、この信号はサーボ弁３０ Ａ ｌ：対する出
力信号とは逆にｐ４＞ｐ４゜だとカートリッジパルプ２
４Ｂのポペット弁２９を開き方向へ、ｐ＜ ＜ ９４Ｇ
だと閉じ方向へ駆動するものとなる。On the other hand, in the valve block 53 that performs meter-out control, the solenoid valve 42B similarly returns a part of the hydraulic oil to the reservoir 26 in response to a command signal from the controller 27, and the controller 27 commands the pressure p4 detected by the pressure sensor P. Pressure p. A signal is output to the servo valve 30B in order to match the servo valve 30B, but this signal is opposite to the output signal for the servo valve 30B.If p4>p4°, the cartridge pulp 2
4B poppet valve 29 in the opening direction, p<<94G
If so, it will be driven in the closing direction.
ところで、電磁比例弁を用いた四方弁２５はコントロー
ラ２７からの指令信号に比例した開度で油圧ポンプ２２
の作動油を油圧シリング２０の油室ＡまたはＢに供給す
ると同時に、油圧ＢまたはＡの作動油をリザーバ２６に
流出させるようになっている。このため、例えばカート
リッジパルプ２４Ａと２４Ｂをともに全開状態とし、ツ
タイスティックを介して四方弁２５を切り換え操作する
と、油圧シリング２０はツタイスティックの動作に同期
して伸縮する。このオーブンループによるサーボ制御の
ために、油圧シリング２０の停止や起動時にはツタイス
ティックをゆっくりと操作することで油圧シリング２０
をスムーズに起動ないし停止させることができる。なお
、同様の制御は、四方弁２５を全開とし、ジョイスティ
ックの操作に同期させたサーボ弁３０Ａと３０Ｂのａり
換えを介して、カートリ７ノバルプ２４Ａと２４Ｂを徐
々に開閉することでも行なえる。By the way, the four-way valve 25 using an electromagnetic proportional valve operates the hydraulic pump 22 at an opening proportional to a command signal from the controller 27.
The hydraulic oil of the hydraulic pressure B or A is supplied to the oil chamber A or B of the hydraulic cylinder 20, and at the same time, the hydraulic oil of the hydraulic pressure B or A is made to flow out to the reservoir 26. For this reason, for example, when both the cartridge pulps 24A and 24B are fully opened and the four-way valve 25 is switched and operated via the twist stick, the hydraulic sill 20 expands and contracts in synchronization with the operation of the twist stick. Because of the servo control by this oven loop, when stopping or starting the hydraulic cylinder 20, the hydraulic cylinder 20 can be
can be started or stopped smoothly. The same control can also be performed by fully opening the four-way valve 25 and gradually opening and closing the cartridge valves 24A and 24B by switching the servo valves 30A and 30B in synchronization with the operation of the joystick.
さらに、油圧シリング２０にはストロークセンサ４７が
取り付けられ、ピストンロッド３５の伸縮位置がストロ
ークｍ号としてコントロー２２７に入力されているので
、コントローラ２７がこの伸縮位置をカートリッツ弁２
４Ａと２４Ｂの開度制御にフィードバックするならば、
クローズトループによるサーボ制御が可能であり、これ
により例えば油圧シリング２０をあらかじめ指定した位
置に自動的にスムーズに停止させることもできる。Furthermore, a stroke sensor 47 is attached to the hydraulic cylinder 20, and the telescopic position of the piston rod 35 is inputted to the controller 227 as a stroke number m, so the controller 27 detects the telescopic position of the cartridge valve 2.
If you feed back to the opening control of 4A and 24B,
Closed-loop servo control is possible, and thereby, for example, the hydraulic cylinder 20 can be automatically and smoothly stopped at a pre-designated position.
このようにして、油圧シリング２０の過渡状態の１１ｉ
（Ｊ ＊も行なえる。In this way, the transient state 11i of the hydraulic sill 20
(You can also do J*.
また、油圧シリング２０を望む伸縮位置に停止させて油
圧ポンプ２２の運転を停止すると、三方弁４３Ａと４３
Ｂがパイロット圧の低下により切り換わり、カートリッ
ジバルブ２４Ａと２４Ｂの油室４４に圧力ｐ、とｐ、が
導入される。この時、負荷が油圧シリング２０に伸張方
向に作用しているならｐ、が、収縮方向に作用している
ならｐ、が高圧となるが、カートリ７ノバルプ２４ Ａ
（２４Ｂ）ノ油室４４に導かれたこの高圧はピストン４
５を介してポペット弁２９を閉鎖位置へと駆動する。こ
れにより高圧側ではポペット弁２９が強制的に作動油の
流れを遮断するので、油圧シリング２０はオイルロック
状態となり、たとえ負荷がさらに増大したとしてもポペ
ット弁２９の閉じ力が増加するのみでピストン２１が逸
走する恐れは全くない。Furthermore, when the hydraulic cylinder 20 is stopped at the desired telescopic position and the operation of the hydraulic pump 22 is stopped, the three-way valves 43A and 43
B is switched due to a decrease in pilot pressure, and pressures p and p are introduced into the oil chambers 44 of the cartridge valves 24A and 24B. At this time, if the load is acting on the hydraulic cylinder 20 in the direction of extension, p, and if it is acting in the direction of contraction, p will be a high pressure.
(24B) This high pressure led to the oil chamber 44 is applied to the piston 4.
5 to drive the poppet valve 29 into the closed position. As a result, the poppet valve 29 forcibly cuts off the flow of hydraulic oil on the high pressure side, so the hydraulic cylinder 20 becomes in an oil lock state, and even if the load increases further, the closing force of the poppet valve 29 only increases and the piston There is no fear that 21 will run away.
＄３図は第２の実施例を示すもので、ここではカートリ
ッツパルプ２４Ａと２４Ｂ並びに三方弁４３Ａと４３Ｂ
に供給するパイロット圧を油圧ポンプ２２とは別の油圧
ポンプ５４から供給し、カートリッジパルプ２４Ａと２
４Ｂから排出されるパイロット作動油を独立したリザー
バ５５に回収する。このようにして、作動油を油圧シリ
ング２０を駆動する駆動系と、カートリッジバルブ２４
Ａと２４ ＢＩＣ／に三方弁４３Ａと４３Ｂを制御する
制御系に分離することにより、それぞれの機能に最適の
油種を使用することができ、装置の信頼性も高まる。Figure $3 shows a second embodiment, in which Kartlitz pulps 24A and 24B and three-way valves 43A and 43B are used.
A hydraulic pump 54 separate from the hydraulic pump 22 supplies pilot pressure to the cartridge pulps 24A and 2.
Pilot hydraulic oil discharged from 4B is collected into an independent reservoir 55. In this way, the hydraulic oil is transferred to the drive system that drives the hydraulic cylinder 20 and the cartridge valve 24.
By separating the control systems for controlling the three-way valves 43A and 43B into A and 24 BIC/, it is possible to use the optimal oil type for each function, and the reliability of the device is also increased.
また、油圧ポンプ５４を設ける代わりに、油圧ポンプ２
２からカートリックパルプ２４Ａと２４Ｂに至るパイロ
ット作動油の通路にフィルタを介装しても良い。この場
合には、制御系と駆！＃系に使用する作動油は同種でも
、制御系の作動油はフィルタで濾過されるため駆動系作
動油よりも常に清浄に保たれ、微細な粒子によるフンタ
ミを防ぐことができるので、制御の信頼性の維持に役立
つ。Also, instead of providing the hydraulic pump 54, the hydraulic pump 2
A filter may be interposed in the pilot hydraulic oil passage from 2 to the cartridge pulps 24A and 24B. In this case, control system and drive! # Even if the same type of hydraulic oil is used in the system, the control system hydraulic oil is filtered through a filter, so it is always kept cleaner than the drive system hydraulic oil and prevents contamination caused by fine particles, improving control reliability. Helps maintain sex.
また、作動油全量をフィルタで漉すのに比べてフィルタ
も小型で良い。Also, the filter can be smaller than the case where the entire amount of hydraulic oil is filtered out.
さらに、第４図及び第５図に第３の実施例を示す。第４
図のバルブユニット２３のバルブブロック５３の内部に
はいがなるパルプも設けられず、単に四方弁２５と油室
Ｂを直接接続する通路のみが形成される。つまり、バル
ブユニット２３が実質的にバルブブロック５１と５２の
みでＩ成されているが、この構成においでも油圧シリン
グ２゜の伸張時におけるメータアフト制御と収縮時のメ
ータイン制御並びに油圧シリング２０の作動方向の切換
制御とサーボ制御を行なうことができる。Furthermore, a third embodiment is shown in FIGS. 4 and 5. Fourth
The valve block 53 of the valve unit 23 shown in the figure is not provided with any pulp that erodes, and only a passage that directly connects the four-way valve 25 and the oil chamber B is formed. In other words, although the valve unit 23 is substantially composed of only the valve blocks 51 and 52, even in this configuration, the meter aft control when the hydraulic sill is extended by 2 degrees, the meter-in control when it is retracted, and the operating direction of the hydraulic sill 20 are controlled. Switching control and servo control can be performed.
なお、四方弁２５でサーボ制御を行う必要がなければ、
四方弁２５に電磁比例弁に代えて電磁バイロー／ ）切
換弁を使用すればさらにコストを削減することができる
。Note that if there is no need to perform servo control with the four-way valve 25,
If an electromagnetic bi-ro/ ) switching valve is used in place of the electromagnetic proportional valve for the four-way valve 25, costs can be further reduced.
また、減圧制御を必要としない場合にはさらにバルブブ
ロック５２の電磁弁４２Ａを省略したり、あるいはピス
トン２１に逸走の恐れがない場合には三方弁４３Ａを省
略するなど、第５図に示されるように更に簡易な構成で
実施することができる。In addition, if pressure reduction control is not required, the solenoid valve 42A of the valve block 52 may be omitted, or if there is no risk of the piston 21 escaping, the three-way valve 43A may be omitted, as shown in FIG. This can be implemented with a simpler configuration.
なお、バルブユニット２３は３組のバルブブロック５１
〜５３を相互に回路接続したものなので、以上のような
設計変更を行う場合には、変更暗所の存在するバルブブ
ロックのみを交換し、他のバルブブロックはそのまま使
用すれば良い。このようにして、バルブブロック５１〜
５３を選択的に組み合わせることにより、必要な制御機
能のみを容易に得ることができる。Note that the valve unit 23 includes three sets of valve blocks 51.
53 are interconnected in circuits, so when making the above design change, only the valve block where the changed area exists can be replaced, and the other valve blocks can be used as they are. In this way, the valve blocks 51 to
By selectively combining 53, only the necessary control functions can be easily obtained.
（発明の効果）
以上のように、本発明は、液圧アクチュエータへの作動
液の供給方向を切り換える四方弁と、パイロット圧に応
動して作動液の通路面積を変化させるボベ７）弁と、ポ
ペット弁にパイロット圧を供給するサーボかと、四方弁
並びにサーボ弁を制御するコントローラとを備えたので
、液圧アクチュエータの作動方向の決定と、サーボ弁を
介したポペット弁の開度制御によるメータイン、メータ
アウト制御並びに過渡状態の制御など多様な制御が行え
るとともに、四方弁を中心とするバルブプロ／りとポペ
ット弁とサーボ弁とを中心とするバルブブロックとを相
互に着脱可能に接続したので、ブロック単位で設計変更
を行うことにより必要な機能のみを容易に得ることがで
き、制御装置の汎用性や経済性も高まる。(Effects of the Invention) As described above, the present invention includes a four-way valve that switches the supply direction of hydraulic fluid to a hydraulic actuator, a bove 7 valve that changes the passage area of hydraulic fluid in response to pilot pressure, Since it is equipped with a servo that supplies pilot pressure to the poppet valve and a controller that controls the four-way valve and servo valve, it is possible to determine the operating direction of the hydraulic actuator and control the opening of the poppet valve via the servo valve. In addition to being able to perform a variety of controls such as meter-out control and transient state control, the valve block, which mainly consists of four-way valves and poppet valves and servo valves, is removably connected to each other. By making design changes in units, only the necessary functions can be easily obtained, and the versatility and economic efficiency of the control device are also increased.
第１図は本発明の実施例を示す制御装置の回路図、第２
図は同じくバルブユニットの断面図、第３図〜第５図は
それぞれ別の実施例を示す制御装置の回路図である。
また、第６図は従来例を示す制訂装置の回路図である。
２０・・・油圧シリング、２２・・・油圧ポンプ、２３
・・・バルブユニット、２４Ａ、２４ Ｂ・・・カート
リッツバルブ、２５・・・四方弁、２６・・・リザーバ
、２７・・・コントローラ、２９・・・ボベン１４．３
０Ａ、３０Ｂ・・・サーボ弁、５０，５１．５２・・・
バルブブロック、Ａ、Ｂ・・・油室。
特許出願人 カヤバエ業株式会社手続補正書
昭和６３年１０月２０
１、事件の表示
昭和６３年特許願第２２２８７２号
２、発明の名称
名称
４、代理人
世界貿易センタービル
（０９２） カヤバエ業株式会社
６、補正の対象
明細書中の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」
及び「図面の簡単な説明」の各欄、並びに図面。
７、補正の内容
（１）明細書の「特許請求の範囲」を別紙の通りに補正
する。
（２）明細書第４頁第１０行目と、同第１１行目と、同
第１５行目と、同第】９行目から第２０行目にかけてと
、第５頁第４行目と、第６頁第１８行目と、第８頁第９
行目から第１０行目にかけてと、第９頁第１２行目から
第１３行目にかけてと、同第１４行目と、第１０頁第１
行目と、第１３頁第２行目から第３行目にかけてと、同
第１８行目と、同第１９行目と、第１４頁第１８行目と
、第１９頁第】行目（２箇所）と、同第３行目と、同第
７行目と、第２０頁第３行目とに「サーボ弁」とあるの
をそれぞれ「電油変換弁」と補正する。
（３）明細書第１頁第１６行目から第１７行目にかけて
「電気−油圧サーボ弁３０Ａと３０Ｂ」とあるのを「電
気−油圧サーボ弁や電磁比例弁等の電油変換弁３０Ａと
３０ＢＪと補正する。
（４）明細書第１０頁第７行目から第８行目にかけて［
カートリッジバルブ２４Ａと２４Ｂが開き、」とあるの
を「カートリッジバルブ２４Ａと２４Ｂのポペット弁２
９が摺動可能状態になり、」と補正する。
（５）明細書第１１頁第１６行目に「サーボ弁３０」と
あるのを「電油変換弁３０Ａ」と補正する。
（６）明細書第１２頁第１１行目に「圧力制御は１９．
」とあるのを［減圧制御は９１．Ｊと補正する。
（７）明細書第１２頁第１１行目から第１２行目にかけ
て「減圧制御として９０．」とあるのを「圧力制御とし
て０１．」と補正する。
（８）明細書第１３頁第１３行目に「一方、メータアウ
ト制御を０９．」とあるのを「一方、油圧シリンダ２０
を収縮側Ｇ、：駆動する場合のメータアウト制御を０９
．」と補正する。
（９）明細書第１３頁第１３行目から第１４行目にかけ
て「バルブブロック５３においても１１．」とあるのを
「バルブブロック５３の圧力制御は１１．５」と補正す
る。
（１０）明細書第１３頁第１４行目に「コントローラ２
７の指令信号」とあるのを「コントローラ２７の圧力制
御指令信号」と補正する。
（１１）明細書第１３頁第１５行目から第１６行目にか
けて「同様に電磁弁４２Ｂが作動油の一部をリザーバ２
６に還流し、コントローラ２７が」とあるのを削除する
。
（１２）明細書第１３頁第１８行目に［９９，に信号を
出力するが、」とあるのを「９１．に信号を出力するこ
とにより行なわれる。」と補正する。
（１３）明細書に添けした図面の第１図を別紙の通りに
補正する。
特許請求の範囲
「液圧アクチュエータへの作動液の供給方向を切り換え
る四方弁と、パイロット圧に応動してこの四方弁と液圧
アクチュエータとの間のｆ％動液の通路面積を変化させ
るポペット弁と、ポペット弁にパイロット圧を供給する
電］１庶」１弁−とからなるバルブユニットと、四方弁
並びにｌｌえｌＬを信号出力により制御するコントロー
ラとを備え、バルブユニットを、前記四方弁を備えたバ
ルブブロックと、これに着脱可能に回路接続される前記
ボベント弁並びにｉ九え良りを備えたバルブブロックと
で構成したことを特徴とする液圧アクチュエータの制御
装置。」FIG. 1 is a circuit diagram of a control device showing an embodiment of the present invention, and FIG.
This figure is a sectional view of the valve unit, and FIGS. 3 to 5 are circuit diagrams of a control device showing different embodiments. Further, FIG. 6 is a circuit diagram of a revision device showing a conventional example. 20... Hydraulic shilling, 22... Hydraulic pump, 23
... Valve unit, 24A, 24 B... Cartlitz valve, 25... Four-way valve, 26... Reservoir, 27... Controller, 29... Bobben 14.3
0A, 30B... Servo valve, 50, 51.52...
Valve block, A, B... oil chamber. Patent Applicant: Kayabae Gyo Co., Ltd. Procedural Amendment October 20, 1988 1, Indication of Case Patent Application No. 222872 of 1988 2, Name of Invention 4, Agent World Trade Center Building (092) Kayabae Gyo Co., Ltd. 6 , “Claims” and “Detailed Description of the Invention” in the specification subject to amendment
and "Brief explanation of drawings" columns, and drawings. 7. Contents of amendment (1) The "Claims" of the specification will be amended as shown in the attached sheet. (2) Line 10 of page 4 of the specification, line 11 of the same, line 15 of the same, line 9 to line 20 of the specification, and line 4 of page 5. , page 6, line 18, and page 8, line 9.
from line 10 to line 10, from line 12 to line 13 on page 9, line 14 on page 9, and line 1 on page 10.
line 2, line 2 to line 3 on page 13, line 18 on page 13, line 19 on page 14, line 18 on page 14, line ] line on page 19 ( 2 places), the 3rd line of the same, the 7th line of the same, and the 3rd line of page 20, the words ``servo valve'' have been corrected to ``electro-hydraulic conversion valve.'' (3) From line 16 to line 17 of page 1 of the specification, the phrase "electro-hydraulic servo valves 30A and 30B" has been replaced with "electro-hydraulic conversion valve 30A, such as an electro-hydraulic servo valve or an electromagnetic proportional valve." 30BJ. (4) From line 7 to line 8 of page 10 of the specification [
Cartridge valves 24A and 24B are opened, and the text "Poppet valve 2 of cartridge valves 24A and 24B is opened."
9 is now in a slidable state.'' (5) "Servo valve 30" on page 11, line 16 of the specification is corrected to "electro-oil conversion valve 30A." (6) On page 12, line 11 of the specification, “Pressure control is 19.
"[Decompression control is 91. Correct with J. (7) From line 11 to line 12 of page 12 of the specification, "90. as pressure reduction control" is corrected to "01. as pressure control." (8) On page 13, line 13 of the specification, the phrase "Meter-out control 09." was replaced with "On the other hand, the hydraulic cylinder 20.
Contraction side G: Meter out control when driving 09
．． ” he corrected. (9) From the 13th line to the 14th line of page 13 of the specification, the statement "The pressure control of the valve block 53 is also 11." is corrected to "the pressure control of the valve block 53 is 11.5". (10) On page 13, line 14 of the specification, “Controller 2
7 command signal" is corrected to read "pressure control command signal of controller 27." (11) From the 15th line to the 16th line of page 13 of the specification, ``Similarly, the solenoid valve 42B transfers a portion of the hydraulic oil to the reservoir 2.''
6 and the controller 27 is deleted. (12) In the 18th line of page 13 of the specification, the statement "A signal is output to 99," is corrected to "This is done by outputting a signal to 91.". (13) Figure 1 of the drawings attached to the specification is amended as shown in the attached sheet. Claims: ``A four-way valve that switches the direction of supply of hydraulic fluid to a hydraulic actuator, and a poppet valve that changes the passage area of f% dynamic fluid between the four-way valve and the hydraulic actuator in response to pilot pressure. and a controller that controls the four-way valve and the four-way valve by signal output. 1. A control device for a hydraulic actuator, comprising: a valve block having a valve block provided thereon; and a valve block having the above-mentioned Bovent valve and an i-9er which are removably connected to the valve block. ”
Claims (1)
四方弁と、パイロット圧に応動してこの四方弁と液圧ア
クチュエータとの間の作動液の通路面積を変化させるポ
ペット弁と、ポペット弁にパイロット圧を供給するサー
ボ弁とからなるバルブユニットと、四方弁並びにサーボ
弁を信号出力により制御するコントローラとを備え、バ
ルブユニットを、前記四方弁を備えたバルブブロックと
、これに着脱可能に回路接続される前記ポペット弁並び
にサーボ弁を備えたバルブブロックとで構成したことを
特徴とする液圧アクチュエータの制御装置。A four-way valve that switches the direction of hydraulic fluid supply to the hydraulic actuator, a poppet valve that changes the passage area of hydraulic fluid between the four-way valve and the hydraulic actuator in response to pilot pressure, and a poppet valve that changes the hydraulic fluid passage area between the four-way valve and the hydraulic actuator in response to pilot pressure. and a controller that controls the four-way valve and the servo valve by signal output, and the valve unit is removably circuit-connected to the valve block including the four-way valve. 1. A control device for a hydraulic actuator, comprising the poppet valve and a valve block including a servo valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222872A JPH0272201A (en) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | Controller for hydraulic actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222872A JPH0272201A (en) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | Controller for hydraulic actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0272201A true JPH0272201A (en) | 1990-03-12 |
Family
ID=16789208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222872A Pending JPH0272201A (en) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | Controller for hydraulic actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0272201A (en) |
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