JPH0552202A - 油圧式サーボ装置 - Google Patents
油圧式サーボ装置Info
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- JPH0552202A JPH0552202A JP3234142A JP23414291A JPH0552202A JP H0552202 A JPH0552202 A JP H0552202A JP 3234142 A JP3234142 A JP 3234142A JP 23414291 A JP23414291 A JP 23414291A JP H0552202 A JPH0552202 A JP H0552202A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
- B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
- B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
- B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が簡単で既設設備にも容易に適用でき、
安価でかつ実用性が高く、高速性能、高精度、高応答性
を有する油圧式サーボ装置を提供する。 【構成】 大小２種類以上の流量特性を有する複数のサ
ーボ弁１、２を並列に配設し、制御部５から各サーボ弁
１、２へのサーボ電流指令または開度指令の途中に指令
信号の大小に対応する特性を有する関数発生器７、８ま
たは周波数帯域のことなるフィルターを設け、個々のサ
ーボ電流もしくは開度指令を調節可能とし、高速性能は
大流量サーボ弁１で、高精度、高応答性は小流量サーボ
弁１で制御する。 【効果】 大流量サーボ弁の劣化がなく、しかも高速性
能と高精度、高応答性の双方を備えた油圧式サーボ装置
を安価に提供できる。
安価でかつ実用性が高く、高速性能、高精度、高応答性
を有する油圧式サーボ装置を提供する。 【構成】 大小２種類以上の流量特性を有する複数のサ
ーボ弁１、２を並列に配設し、制御部５から各サーボ弁
１、２へのサーボ電流指令または開度指令の途中に指令
信号の大小に対応する特性を有する関数発生器７、８ま
たは周波数帯域のことなるフィルターを設け、個々のサ
ーボ電流もしくは開度指令を調節可能とし、高速性能は
大流量サーボ弁１で、高精度、高応答性は小流量サーボ
弁１で制御する。 【効果】 大流量サーボ弁の劣化がなく、しかも高速性
能と高精度、高応答性の双方を備えた油圧式サーボ装置
を安価に提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、圧延機の圧延ロール
に圧下力を付与するための油圧圧下装置、あるいは連続
鋳造機のスライディングノズルの位置制御等に用いられ
る油圧式サーボ装置に関する。
に圧下力を付与するための油圧圧下装置、あるいは連続
鋳造機のスライディングノズルの位置制御等に用いられ
る油圧式サーボ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷間圧延機等の油圧圧下装置は、元来電
動圧下方式による位置決め装置の応答性を改善するため
に適用拡大されたもので、位置決めの精度、応答性は電
動圧下方式に比較して圧倒的に優位に立っていることは
よく知られている。冷間圧延機等の油圧圧下装置は、圧
延中の板厚あるいは伸率調整のためのロールギャップの
調整と、ロール替えあるいは板破断、絞り込み等の異常
時のロール避難用の急速ロール開閉の２通りの動作を、
一つの油圧シリンダーで兼用する例が多い。この場合、
前者は数μないし数百μ程度の調節範囲となり、高精度
を要求される。また、後者は数十ないし数百ｍｍの長ス
トロークの高速開閉動作が要求されることとなる。
動圧下方式による位置決め装置の応答性を改善するため
に適用拡大されたもので、位置決めの精度、応答性は電
動圧下方式に比較して圧倒的に優位に立っていることは
よく知られている。冷間圧延機等の油圧圧下装置は、圧
延中の板厚あるいは伸率調整のためのロールギャップの
調整と、ロール替えあるいは板破断、絞り込み等の異常
時のロール避難用の急速ロール開閉の２通りの動作を、
一つの油圧シリンダーで兼用する例が多い。この場合、
前者は数μないし数百μ程度の調節範囲となり、高精度
を要求される。また、後者は数十ないし数百ｍｍの長ス
トロークの高速開閉動作が要求されることとなる。
【０００３】例えば、冷間圧延機等の油圧圧下装置は、
図６の制御系のブロック図に示すとおり、圧下用油圧シ
リンダ３１のピストンラム３２の位置を位置検出器３３
で検出して加算器３４にフィードバックし、設定器３０
から入力される設定位置を比較演算し、その偏差を位置
制御部３５に出力してサーボ弁３６のサーボ電流または
開度を制御している。この場合のシリンダ３１とサーボ
弁３６の油圧回路は、図７に示すとおり、油圧シリンダ
３１のピストンラム３２の加圧側油室３７にサーボ弁３
６を介してタンク３８から油圧ポンプ３９により圧油を
供給するように構成されている。一方、製品の品質向上
の要求は、年々厳しくなり、油圧制御装置にあっても、
精度、応答性の向上ならびに位置変更の高速度化の要求
は、さらに強くなってきている。他方、油圧制御装置の
心臓部ともいうべきサーボ弁にあっては、上記の要求を
満すべく種々の改善がなされ、直動形サーボ弁等高性
能、高信頼性のサーボ弁が開発され適用されている。
図６の制御系のブロック図に示すとおり、圧下用油圧シ
リンダ３１のピストンラム３２の位置を位置検出器３３
で検出して加算器３４にフィードバックし、設定器３０
から入力される設定位置を比較演算し、その偏差を位置
制御部３５に出力してサーボ弁３６のサーボ電流または
開度を制御している。この場合のシリンダ３１とサーボ
弁３６の油圧回路は、図７に示すとおり、油圧シリンダ
３１のピストンラム３２の加圧側油室３７にサーボ弁３
６を介してタンク３８から油圧ポンプ３９により圧油を
供給するように構成されている。一方、製品の品質向上
の要求は、年々厳しくなり、油圧制御装置にあっても、
精度、応答性の向上ならびに位置変更の高速度化の要求
は、さらに強くなってきている。他方、油圧制御装置の
心臓部ともいうべきサーボ弁にあっては、上記の要求を
満すべく種々の改善がなされ、直動形サーボ弁等高性
能、高信頼性のサーボ弁が開発され適用されている。
【０００４】しかしながら、高速性能、すなわちサーボ
弁の大流量化と、高精度、高応答性とは基本的に矛盾す
る命題であり、大流量化した場合にサーボ弁自身のスプ
ールの摩耗、パッキン等の劣化等による内部リークが当
然大きくなり、制御性能の悪化を余儀なくされる。図９
は、油圧サーボ弁の内部リーク量の経時的な変化の一例
を示したものである。通常油圧サーボ弁の内部リーク量
（％）は、定格流量（ｌ／ｍｉｎ）に対するリーク量の
百分率で表されるが、本発明者らの知見によれば、１０
〜１５％を超えると、ハンチングあるいは異常開閉動作
等のトラブルが生じ、使用不能に近い深刻な状態とな
る。また、この内部リーク量の変化パターンは、油圧サ
ーボ弁の使用条件に大きく左右され、微小な開閉状態が
繰返えされる場合は、より速い劣化パターンとなるの
で、極力微小な開閉の繰返しを避けることが望ましい。
弁の大流量化と、高精度、高応答性とは基本的に矛盾す
る命題であり、大流量化した場合にサーボ弁自身のスプ
ールの摩耗、パッキン等の劣化等による内部リークが当
然大きくなり、制御性能の悪化を余儀なくされる。図９
は、油圧サーボ弁の内部リーク量の経時的な変化の一例
を示したものである。通常油圧サーボ弁の内部リーク量
（％）は、定格流量（ｌ／ｍｉｎ）に対するリーク量の
百分率で表されるが、本発明者らの知見によれば、１０
〜１５％を超えると、ハンチングあるいは異常開閉動作
等のトラブルが生じ、使用不能に近い深刻な状態とな
る。また、この内部リーク量の変化パターンは、油圧サ
ーボ弁の使用条件に大きく左右され、微小な開閉状態が
繰返えされる場合は、より速い劣化パターンとなるの
で、極力微小な開閉の繰返しを避けることが望ましい。
【０００５】同様に大流量サーボ弁の場合は、サーボ弁
の開度信号もしくはサーボ電流が小さくても比較的油圧
流量が大流量となるため、制御系全体の精度低下、例え
ば制御アンプのオフセットエラーの影響が無視できない
場合が生じる恐れがある。上記のとおり、従来一つのサ
ーボ弁で圧下制御していたが、この場合高速性能と精
度、応答性の両立は困難であった。
の開度信号もしくはサーボ電流が小さくても比較的油圧
流量が大流量となるため、制御系全体の精度低下、例え
ば制御アンプのオフセットエラーの影響が無視できない
場合が生じる恐れがある。上記のとおり、従来一つのサ
ーボ弁で圧下制御していたが、この場合高速性能と精
度、応答性の両立は困難であった。
【０００６】この対策としては、シリンダチューブ内に
設けられてストローク動作するシリンダラムと、同シリ
ンダラム内に同ラムのストローク方向と同方向にストロ
ーク動作するピストンとを有してなり、ピストンおよび
シリンダラムのストローク動を独立した油圧制御系によ
り制御する装置（特開昭６０−１６２５１３号公報、特
開昭６２−１３０７０５号公報）等の提案が行われてい
る。この特開昭６０−１６２５１３号公報および特開昭
６２−１３０７０５号公報に開示の装置は、図８に示す
とおり、ピストン４１を摺動可能に内蔵するシリンダラ
ム４２、同シリンダラム４２をピストン４１と同ストロ
ーク方向に内蔵したピストンチューブ４３から構成さ
れ、ピストン４１とシリンダラム４２が別々の独立した
油圧回路を有するサーボ弁４４、４５により制御される
構成となっている。
設けられてストローク動作するシリンダラムと、同シリ
ンダラム内に同ラムのストローク方向と同方向にストロ
ーク動作するピストンとを有してなり、ピストンおよび
シリンダラムのストローク動を独立した油圧制御系によ
り制御する装置（特開昭６０−１６２５１３号公報、特
開昭６２−１３０７０５号公報）等の提案が行われてい
る。この特開昭６０−１６２５１３号公報および特開昭
６２−１３０７０５号公報に開示の装置は、図８に示す
とおり、ピストン４１を摺動可能に内蔵するシリンダラ
ム４２、同シリンダラム４２をピストン４１と同ストロ
ーク方向に内蔵したピストンチューブ４３から構成さ
れ、ピストン４１とシリンダラム４２が別々の独立した
油圧回路を有するサーボ弁４４、４５により制御される
構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６０−１６
２５１３号公報および特開昭６２−１３０７０５号公報
に開示の装置は、大流量化と高精度、高応答性を両立さ
せるという目的を達成し得るものの、油圧シリンダ装置
全体が複雑かつ、大規模にならざるを得ず、新設時には
設備費が高価となり必ずしも採用できず、また、既設設
備にあっては、シリンダの更新あるいは大幅な改造を必
要とし、改造費用ならびに改造工数を要するため、一般
的には採用できないという難点を有している。しかも、
上記油圧シリンダ装置は、機構が複雑なため、故障頻度
が大きく、メンテナンス工数が大となる欠点を有してい
る。
２５１３号公報および特開昭６２−１３０７０５号公報
に開示の装置は、大流量化と高精度、高応答性を両立さ
せるという目的を達成し得るものの、油圧シリンダ装置
全体が複雑かつ、大規模にならざるを得ず、新設時には
設備費が高価となり必ずしも採用できず、また、既設設
備にあっては、シリンダの更新あるいは大幅な改造を必
要とし、改造費用ならびに改造工数を要するため、一般
的には採用できないという難点を有している。しかも、
上記油圧シリンダ装置は、機構が複雑なため、故障頻度
が大きく、メンテナンス工数が大となる欠点を有してい
る。
【０００８】この発明の目的は、構造が簡単で既設設備
にも容易に適用でき、安価でかつ実用性が高く、高速性
能、高精度、高応答性を有する油圧式サーボ装置を提供
することにある。
にも容易に適用でき、安価でかつ実用性が高く、高速性
能、高精度、高応答性を有する油圧式サーボ装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、大小２種類
以上の流量特性を有する複数のサーボ弁を並列に配設
し、一つの制御回路で複数のサーボ弁を同時に、かつお
互いの干渉を無くして使用可能とすることによって、安
価で高速性能と高精度、高応答性とを具備した油圧式サ
ーボ装置が得られるとの結論に至り、この発明に到達し
た。
を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、大小２種類
以上の流量特性を有する複数のサーボ弁を並列に配設
し、一つの制御回路で複数のサーボ弁を同時に、かつお
互いの干渉を無くして使用可能とすることによって、安
価で高速性能と高精度、高応答性とを具備した油圧式サ
ーボ装置が得られるとの結論に至り、この発明に到達し
た。
【００１０】すなわちこの発明は、サーボ弁等の流量調
整弁を用いて油圧シリンダーの位置、速度、圧力等を、
制御部に入力される検出器からのフィードバック信号と
予め定めた設定値との比較演算結果に基いて制御する油
圧式サーボ装置において、大小２種類以上の流量特性を
有する複数のサーボ弁を並列に配設し、制御部から各サ
ーボ弁へのサーボ電流指令もしくは開度指令の途中に指
令信号の大小に対応する特性を有する関数発生器を設
け、個々のサーボ電流もしくは開度指令を調節可能とし
たのである。
整弁を用いて油圧シリンダーの位置、速度、圧力等を、
制御部に入力される検出器からのフィードバック信号と
予め定めた設定値との比較演算結果に基いて制御する油
圧式サーボ装置において、大小２種類以上の流量特性を
有する複数のサーボ弁を並列に配設し、制御部から各サ
ーボ弁へのサーボ電流指令もしくは開度指令の途中に指
令信号の大小に対応する特性を有する関数発生器を設
け、個々のサーボ電流もしくは開度指令を調節可能とし
たのである。
【００１１】また、サーボ弁等の流量調整弁を用いて油
圧シリンダーの位置、速度、圧力等を、制御部に入力さ
れる検出器からのフィードバック信号と予め定めた設定
値との比較演算結果に基いて制御する油圧式サーボ装置
において、大小２種類以上の流量特性を有する複数のサ
ーボ弁を並列に配置し、制御部から各サーボ弁へのサー
ボ電流指令もしくは開度指令の途中に周波数帯域の異な
る複数のフィルターを設け、周波数帯に応じて個々のサ
ーボ弁のサーボ電流もしくは開度指令を調節可能とした
のである。さらに、大小２種類以上の流量特性を有する
複数のサーボ弁と共に、大流量電磁弁を配設したのであ
る。
圧シリンダーの位置、速度、圧力等を、制御部に入力さ
れる検出器からのフィードバック信号と予め定めた設定
値との比較演算結果に基いて制御する油圧式サーボ装置
において、大小２種類以上の流量特性を有する複数のサ
ーボ弁を並列に配置し、制御部から各サーボ弁へのサー
ボ電流指令もしくは開度指令の途中に周波数帯域の異な
る複数のフィルターを設け、周波数帯に応じて個々のサ
ーボ弁のサーボ電流もしくは開度指令を調節可能とした
のである。さらに、大小２種類以上の流量特性を有する
複数のサーボ弁と共に、大流量電磁弁を配設したのであ
る。
【００１２】
【作用】この発明に係る油圧式サーボ装置は、大小２種
類以上の流量特性を有する複数のサーボ弁を並列に配置
し、制御部からの大流量サーボ弁および小流量サーボ弁
の開度信号もしくはサーボ電流の大小を、関数発生器も
しくはフィルターにより区分し、一つの制御回路で複数
のサーボ弁を同時に、かつお互いの干渉を無くして使用
可能としたから、大流量サーボ弁と小流量サーボ弁の長
所を活かしながら併用することによって、高速性能と、
高精度、高応答性の双方が達成される。しかも、大流量
サーボ弁と小流量サーボ弁の油圧系統を個々に独立せし
めることなく、一つの制御回路、油圧系統としたら、機
構が簡単で安価である。
類以上の流量特性を有する複数のサーボ弁を並列に配置
し、制御部からの大流量サーボ弁および小流量サーボ弁
の開度信号もしくはサーボ電流の大小を、関数発生器も
しくはフィルターにより区分し、一つの制御回路で複数
のサーボ弁を同時に、かつお互いの干渉を無くして使用
可能としたから、大流量サーボ弁と小流量サーボ弁の長
所を活かしながら併用することによって、高速性能と、
高精度、高応答性の双方が達成される。しかも、大流量
サーボ弁と小流量サーボ弁の油圧系統を個々に独立せし
めることなく、一つの制御回路、油圧系統としたら、機
構が簡単で安価である。
【００１３】また、圧延機の油圧圧下装置等、微妙な油
圧シリンダ動作を高頻度で実施するシステムにおいて
は、この発明の油圧式サーボ装置を用いることにより、
高精度、高応答性は、小流量サーボ弁の開閉制御により
実施されるから、大流量サーボ弁のスプールが、開度０
の付近で高頻度で開閉動作することによるスプールの摩
耗、スティック等の発生を防止でき、大流量サーボ弁の
寿命延長と、制御性能の低下を防止できる。
圧シリンダ動作を高頻度で実施するシステムにおいて
は、この発明の油圧式サーボ装置を用いることにより、
高精度、高応答性は、小流量サーボ弁の開閉制御により
実施されるから、大流量サーボ弁のスプールが、開度０
の付近で高頻度で開閉動作することによるスプールの摩
耗、スティック等の発生を防止でき、大流量サーボ弁の
寿命延長と、制御性能の低下を防止できる。
【００１４】前記大小２種類以上の流量特性を有する複
数のサーボ弁と共に、大流量電磁弁を配設したから、小
流量サーボ弁と大流量電磁弁を組合わせ、あるいは小流
量サーボ弁と大流量電磁弁、大流量サーボ弁を組合わ
せ、ロール替えあるいは板破断、絞り込み等の異常時の
ロール避難用の高速開閉動作が必要とされる場合は、大
流量電磁弁あるいは大流量電磁弁と大流量サーボ弁で実
施し、高応答性、高精度開閉を小流量サーボ弁で実施し
ても、前記と同様の効果を得ることができる。
数のサーボ弁と共に、大流量電磁弁を配設したから、小
流量サーボ弁と大流量電磁弁を組合わせ、あるいは小流
量サーボ弁と大流量電磁弁、大流量サーボ弁を組合わ
せ、ロール替えあるいは板破断、絞り込み等の異常時の
ロール避難用の高速開閉動作が必要とされる場合は、大
流量電磁弁あるいは大流量電磁弁と大流量サーボ弁で実
施し、高応答性、高精度開閉を小流量サーボ弁で実施し
ても、前記と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
【実施例】以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図
１ないし図５に基いて説明する。図１はこの発明の油圧
式サーボ装置の関数発生器を設けた制御系のブロック
図、図２はこの発明の油圧式サーボ装置の周波数帯域の
異なるフィルターを設けた制御系のブロック図、図３は
この発明の油圧系統図、図４は従来技術、本発明装置の
実施例１および本発明装置の実施例２の位置制御系のス
テップ応答の一例を示す説明図、図５は図２の周波数帯
域の異なるフィルターの特性を示す線図である。図１に
おいて、１は大流量サーボ弁、２は小流量サーボ弁、３
はシリンダのピストンチューブ、４はピストンチューブ
３内に設けたシリンダラムである。５は位置制御部、６
は位置指令信号、７および８は関数発生器、９はシリン
ダラム４の位置を検出する位置検出器で、位置検出器９
で検出されたシリンダラム４の位置は加算器１０にフィ
ードバックされる。加算器１０は、位置指令信号６と位
置検出器９からフィードバックされるシリンダラム４の
位置信号とを比較演算し、その偏差を位置制御部５に出
力するよう構成する。
１ないし図５に基いて説明する。図１はこの発明の油圧
式サーボ装置の関数発生器を設けた制御系のブロック
図、図２はこの発明の油圧式サーボ装置の周波数帯域の
異なるフィルターを設けた制御系のブロック図、図３は
この発明の油圧系統図、図４は従来技術、本発明装置の
実施例１および本発明装置の実施例２の位置制御系のス
テップ応答の一例を示す説明図、図５は図２の周波数帯
域の異なるフィルターの特性を示す線図である。図１に
おいて、１は大流量サーボ弁、２は小流量サーボ弁、３
はシリンダのピストンチューブ、４はピストンチューブ
３内に設けたシリンダラムである。５は位置制御部、６
は位置指令信号、７および８は関数発生器、９はシリン
ダラム４の位置を検出する位置検出器で、位置検出器９
で検出されたシリンダラム４の位置は加算器１０にフィ
ードバックされる。加算器１０は、位置指令信号６と位
置検出器９からフィードバックされるシリンダラム４の
位置信号とを比較演算し、その偏差を位置制御部５に出
力するよう構成する。
【００１６】なお、関数発生器７、８は、図１中に示し
てあるような特性を有しており、関数発生器７は、位置
制御部５の出力を入力として、入力が大きいときに有効
となり、入力の小さいときに無効もしくはゲインを十分
小さくするような特性となっている。また、関数発生器
８は、位置制御部５の出力を入力として、入力が小さい
ときに有効となり、入力の大きいときは一定の出力に制
限されるような特性となっている。したがって、位置制
御部５からのサーボ電流指令または開度指令が大の場合
は、関数発生器８の出力が一定に制限され、関数発生器
７により大流量サーボ弁１のサーボ電流または開度が制
御される。逆に位置制御部５からのサーボ電流指令また
は開度指令が小の場合は、関数発生器７の出力が無効も
しくはゲインが十分小さく制限され、関数発生器８によ
り小流量サーボ弁２のサーボ電流または開度が制御され
る。
てあるような特性を有しており、関数発生器７は、位置
制御部５の出力を入力として、入力が大きいときに有効
となり、入力の小さいときに無効もしくはゲインを十分
小さくするような特性となっている。また、関数発生器
８は、位置制御部５の出力を入力として、入力が小さい
ときに有効となり、入力の大きいときは一定の出力に制
限されるような特性となっている。したがって、位置制
御部５からのサーボ電流指令または開度指令が大の場合
は、関数発生器８の出力が一定に制限され、関数発生器
７により大流量サーボ弁１のサーボ電流または開度が制
御される。逆に位置制御部５からのサーボ電流指令また
は開度指令が小の場合は、関数発生器７の出力が無効も
しくはゲインが十分小さく制限され、関数発生器８によ
り小流量サーボ弁２のサーボ電流または開度が制御され
る。
【００１７】図３において、１１はオイルタンク、１２
は油圧ポンプ、１３は油圧ポンプ１２を駆動するモータ
ー、１は大流量サーボ弁、２は小流量サーボ弁、３はシ
リンダのピストンチューブ、４はピストンチューブ３内
に設けたシリンダラム、１４はアキュムレータ、１５は
減圧弁で、シリンダラム４の加圧側油室１６には、並列
に配設された大流量サーボ弁１および小流量サーボ弁２
と圧油配管で接続されている。
は油圧ポンプ、１３は油圧ポンプ１２を駆動するモータ
ー、１は大流量サーボ弁、２は小流量サーボ弁、３はシ
リンダのピストンチューブ、４はピストンチューブ３内
に設けたシリンダラム、１４はアキュムレータ、１５は
減圧弁で、シリンダラム４の加圧側油室１６には、並列
に配設された大流量サーボ弁１および小流量サーボ弁２
と圧油配管で接続されている。
【００１８】図２において、１は大流量サーボ弁、２は
小流量サーボ弁、３はシリンダのピストンチューブ、４
はピストンチューブ３内に設けたシリンダラムである。
５は増幅器等で構成される位置制御部、６は位置指令信
号、２１、２２および２３は周波数帯域の異なるフィル
ター、９はシリンダラム４の位置を検出する位置検出器
で、位置検出器９で検出されたシリンダラム４の位置は
加算器１０にフィードバックされる。加算器１０は、位
置指令信号６と位置検出器９からフィードバックされる
シリンダラム４の位置信号とを加算し、その偏差を位置
制御部５に出力するよう構成する。
小流量サーボ弁、３はシリンダのピストンチューブ、４
はピストンチューブ３内に設けたシリンダラムである。
５は増幅器等で構成される位置制御部、６は位置指令信
号、２１、２２および２３は周波数帯域の異なるフィル
ター、９はシリンダラム４の位置を検出する位置検出器
で、位置検出器９で検出されたシリンダラム４の位置は
加算器１０にフィードバックされる。加算器１０は、位
置指令信号６と位置検出器９からフィードバックされる
シリンダラム４の位置信号とを加算し、その偏差を位置
制御部５に出力するよう構成する。
【００１９】なお、周波数帯域の異なるフィルター２
１、２２、２３は、図５に示すとおり、（ａ）図のフィ
ルター２１は低い周波数帯のみ通過させる特性、（ｂ）
図のフィルター２２は中程度の周波数帯のみ通過させる
特性、（ｃ）図のフィルター２３は高い周波数帯のみ通
過させる特性を有している。したがって、位置制御部５
からのサーボ電流指令または開度指令が大で低周波数帯
の場合は、フィルター２１によりゲインが設定され、大
流量サーボ弁１のサーボ電流または開度が制御される。
逆に位置制御部５からのサーボ電流指令または開度指令
が小で高周波数帯の場合は、フィルター２３によりゲイ
ンが設定され、小流量サーボ弁２のサーボ電流または開
度が制御される。
１、２２、２３は、図５に示すとおり、（ａ）図のフィ
ルター２１は低い周波数帯のみ通過させる特性、（ｂ）
図のフィルター２２は中程度の周波数帯のみ通過させる
特性、（ｃ）図のフィルター２３は高い周波数帯のみ通
過させる特性を有している。したがって、位置制御部５
からのサーボ電流指令または開度指令が大で低周波数帯
の場合は、フィルター２１によりゲインが設定され、大
流量サーボ弁１のサーボ電流または開度が制御される。
逆に位置制御部５からのサーボ電流指令または開度指令
が小で高周波数帯の場合は、フィルター２３によりゲイ
ンが設定され、小流量サーボ弁２のサーボ電流または開
度が制御される。
【００２０】図４において、従来例は図６、７に示す油
圧式サーボ装置、実施例１は図１および図３に示す油圧
式サーボ装置、実施例２は図２および図３に示すサーボ
装置の位置制御系のステップ応答の線図である。図４の
サーボ指令Ａは、大流量サーボ弁１のサーボ開度、サー
ボ指令Ｂは、小流量サーボ弁２のサーボ開度を示す。ま
た、サーボ流量は、実施例１および２においては大流量
サーボ弁１および小流量サーボ弁２の流量の合成で、破
線は小流量サーボ弁２の流量を表している。位置フィー
ドバックは、位置検出器９からのフィードバックを表し
ている。この図４から明らかなとおり、図１、図３に示
す実施例１、図２、図３に示す実施例２の方法で油圧シ
リンダの位置制御を実施すれば、大小流量の異なるサー
ボ弁１、２を並列に配設して組合わせることによって、
あたかも一つのサーボ弁を用いるのと同等の、あるいは
それ以上の応答性を出すことが可能である。
圧式サーボ装置、実施例１は図１および図３に示す油圧
式サーボ装置、実施例２は図２および図３に示すサーボ
装置の位置制御系のステップ応答の線図である。図４の
サーボ指令Ａは、大流量サーボ弁１のサーボ開度、サー
ボ指令Ｂは、小流量サーボ弁２のサーボ開度を示す。ま
た、サーボ流量は、実施例１および２においては大流量
サーボ弁１および小流量サーボ弁２の流量の合成で、破
線は小流量サーボ弁２の流量を表している。位置フィー
ドバックは、位置検出器９からのフィードバックを表し
ている。この図４から明らかなとおり、図１、図３に示
す実施例１、図２、図３に示す実施例２の方法で油圧シ
リンダの位置制御を実施すれば、大小流量の異なるサー
ボ弁１、２を並列に配設して組合わせることによって、
あたかも一つのサーボ弁を用いるのと同等の、あるいは
それ以上の応答性を出すことが可能である。
【００２１】また、図１、図３に示す実施例１では、位
置偏差の小さいときは関数発生器８により小流量サーボ
弁２でのみ位置制御を実施するようになっており、図
２、図３に示す実施例２では、高周波数領域、すなわち
フィルター２３を通過する通常の制御範囲においては、
小流量サーボ弁２のみで位置制御するようになってい
る。したがって圧延機等圧延中は、位置変化量が小さ
く、かつ高周波数領域の変化が大きい場合にあっては、
小流量サーボ弁２のみが使用されることが多く、ロール
替えあるいは板破断、絞り込み等の異常時のロール避難
用の急速ロール開閉等極まれに短時間で大きな位置変化
量の必要なときだけ、大流量サーボ弁１が使用されるこ
ととなる。
置偏差の小さいときは関数発生器８により小流量サーボ
弁２でのみ位置制御を実施するようになっており、図
２、図３に示す実施例２では、高周波数領域、すなわち
フィルター２３を通過する通常の制御範囲においては、
小流量サーボ弁２のみで位置制御するようになってい
る。したがって圧延機等圧延中は、位置変化量が小さ
く、かつ高周波数領域の変化が大きい場合にあっては、
小流量サーボ弁２のみが使用されることが多く、ロール
替えあるいは板破断、絞り込み等の異常時のロール避難
用の急速ロール開閉等極まれに短時間で大きな位置変化
量の必要なときだけ、大流量サーボ弁１が使用されるこ
ととなる。
【００２２】なお、上記実施例においては、大小２種類
以上の流量特性を有する複数のサーボ弁を並列に配設し
た場合について述べたが、大小２種類以上の流量特性を
有する複数のサーボ弁と共に、大流量の電磁弁を配設
し、小流量サーボ弁と大流量電磁弁、あるいは小流量サ
ーボ弁と大流量電磁弁および大流量サーボ弁を組合わせ
ることによって、高精度、高応答性が要求されるときは
小流量サーボ弁を使用し、短時間で大きな位置変化量の
必要なときは大流量電磁弁または大流量電磁弁と大流量
サーボ弁でを使用すれば、急速ロール開閉をより効果的
に実施することができる。
以上の流量特性を有する複数のサーボ弁を並列に配設し
た場合について述べたが、大小２種類以上の流量特性を
有する複数のサーボ弁と共に、大流量の電磁弁を配設
し、小流量サーボ弁と大流量電磁弁、あるいは小流量サ
ーボ弁と大流量電磁弁および大流量サーボ弁を組合わせ
ることによって、高精度、高応答性が要求されるときは
小流量サーボ弁を使用し、短時間で大きな位置変化量の
必要なときは大流量電磁弁または大流量電磁弁と大流量
サーボ弁でを使用すれば、急速ロール開閉をより効果的
に実施することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明によれば、
微小かつ比較的高周波数の位置変化の機会が多い油圧サ
ーボ装置において、大流量サーボ弁が開度０近辺で頻繁
に開閉動作することによる劣化等が皆無となり、かつ大
流量サーボ弁の内部リーク等の影響の少ない油圧サーボ
装置を安価に提供することができる。なお、この発明
は、位置制御装置の例について説明したが、油圧圧力制
御、速度制御等にももとより適用可能である。
微小かつ比較的高周波数の位置変化の機会が多い油圧サ
ーボ装置において、大流量サーボ弁が開度０近辺で頻繁
に開閉動作することによる劣化等が皆無となり、かつ大
流量サーボ弁の内部リーク等の影響の少ない油圧サーボ
装置を安価に提供することができる。なお、この発明
は、位置制御装置の例について説明したが、油圧圧力制
御、速度制御等にももとより適用可能である。
【図１】この発明の油圧サーボ装置の関数発生器を設け
た制御系のブロック図である。
た制御系のブロック図である。
【図２】この発明の油圧サーボ装置の周波数帯域の異な
るフィルターを設けた制御系のブロック図である。
るフィルターを設けた制御系のブロック図である。
【図３】この発明の位置制御装置の油圧系統図である。
【図４】従来技術、本発明装置の実施例１および実施例
２の位置制御系のステップ応答の一例を示す説明図であ
る。
２の位置制御系のステップ応答の一例を示す説明図であ
る。
【図５】図２の周波数帯域の異なるフィルターの特性を
示す線図で、（ａ）図は低周波数帯、（ｂ）図は中程度
の周波数帯、（ｃ）図は高周波数帯の場合を示す。
示す線図で、（ａ）図は低周波数帯、（ｂ）図は中程度
の周波数帯、（ｃ）図は高周波数帯の場合を示す。
【図６】従来の一般的な油圧サーボ装置の制御系のブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】従来の一般的な位置制御装置の油圧系統図であ
る。
る。
【図８】従来の特開昭６０−１６２５１３号公報の位置
制御装置の油圧系統図である。
制御装置の油圧系統図である。
【図９】油圧サーボ弁の内部リーク量の経時的な変化の
一例を示すグラフである。
一例を示すグラフである。
１ 大流量サーボ弁 ２ 小流量サーボ弁 ３、４３ ピストンチューブ ４、４２ シリンダラム ５ 位置制御部 ６ 位置指令信号 ７、８ 関数発生器 ９、３３ 位置検出器 １０、３４ 加算器 １１、３８ オイルタンク １２、３９ 油圧ポンプ １３ モーター １４ アキュムレータ １５ 減圧弁 １６、３７ 加圧側油室 ２１、２２、２３ フィルター ３０ 設定器 ３１ 圧下用シリンダ ３２ ピストンラム ３５ 制御部 ３６、４４、４５ サーボ弁
Claims (3)
- 【請求項１】 サーボ弁等の流量調整弁を用いて油圧シ
リンダーの位置、速度、圧力等を、制御部に入力される
検出器からのフィードバック信号と予め定めた設定値と
の比較演算結果に基いて制御する油圧式サーボ装置にお
いて、大小２種類以上の流量特性を有する複数のサーボ
弁を並列に配設し、制御部から各サーボ弁へのサーボ電
流指令もしくは開度指令の途中に指令信号の大小に対応
する特性を有する関数発生器を設け、個々のサーボ電流
もしくは開度指令を調節可能としたことを特徴とする請
求項１記載の油圧式サーボ装置。 - 【請求項２】 サーボ弁等の流量調整弁を用いて油圧シ
リンダーの位置、速度、圧力等を、制御部に入力される
検出器からのフィードバック信号と予め定めた設定値と
の比較演算結果に基いて制御する油圧式サーボ装置にお
いて、大小２種類以上の流量特性を有する複数のサーボ
弁を並列に配置し、制御部から各サーボ弁へのサーボ電
流指令もしくは開度指令の途中に周波数帯域の異なる複
数のフィルターを設け、周波数帯に応じて個々のサーボ
弁のサーボ電流もしくは開度指令を調節可能としたこと
を特徴とする油圧式サーボ装置。 - 【請求項３】 大小２種類以上の流量特性を有する複数
のサーボ弁と共に、大流量電磁弁を配設したことを特徴
とする請求項目１または２記載の油圧式サーボ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234142A JPH0552202A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 油圧式サーボ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234142A JPH0552202A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 油圧式サーボ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552202A true JPH0552202A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16966306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234142A Pending JPH0552202A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 油圧式サーボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552202A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001311401A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-11-09 | Amada Eng Center Co Ltd | 液圧サーボバルブの制御方法および装置並びに液圧シリンダの駆動方法および装置 |
| EP3566789A1 (de) * | 2018-05-11 | 2019-11-13 | Muhr und Bender KG | Hydraulikanordnung und verfahren zur regelung eines walzspalts eines walzgerüsts |
| JP2021109223A (ja) * | 2020-01-15 | 2021-08-02 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | 圧延装置及び圧延方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5114593A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-05 | Komatsu Mfg Co Ltd | Kensetsusharyono shiagebetsujidoseigyosochi |
| JPS5368388A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-17 | Hitachi Ltd | Fluid servo-device |
| JPS5368389A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-17 | Hitachi Ltd | Fluid servo-device |
| JPS5530533A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-04 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Multiplex hydraulic servo-actuator |
| JPS57135204A (en) * | 1980-12-29 | 1982-08-20 | Kraftwerk Union Ag | Electric-hydraulic actuator |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP3234142A patent/JPH0552202A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5114593A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-05 | Komatsu Mfg Co Ltd | Kensetsusharyono shiagebetsujidoseigyosochi |
| JPS5368388A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-17 | Hitachi Ltd | Fluid servo-device |
| JPS5368389A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-17 | Hitachi Ltd | Fluid servo-device |
| JPS5530533A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-04 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Multiplex hydraulic servo-actuator |
| JPS57135204A (en) * | 1980-12-29 | 1982-08-20 | Kraftwerk Union Ag | Electric-hydraulic actuator |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001311401A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-11-09 | Amada Eng Center Co Ltd | 液圧サーボバルブの制御方法および装置並びに液圧シリンダの駆動方法および装置 |
| EP3566789A1 (de) * | 2018-05-11 | 2019-11-13 | Muhr und Bender KG | Hydraulikanordnung und verfahren zur regelung eines walzspalts eines walzgerüsts |
| WO2019215197A1 (de) | 2018-05-11 | 2019-11-14 | Muhr Und Bender Kg | Walzgerüst mit einer hydraulikanordnung zur regelung des walzspalts und verfahren hierfür |
| CN112203782A (zh) * | 2018-05-11 | 2021-01-08 | 穆尔和本德公司 | 带有用于调节轧辊间隙的液压组件的轧辊机架及其方法 |
| US11491523B2 (en) * | 2018-05-11 | 2022-11-08 | Muhr Und Bender Kg | Hydraulic control of a roll gap for a roll stand |
| CN112203782B (zh) * | 2018-05-11 | 2023-08-18 | 穆尔和本德公司 | 带有用于调节轧辊间隙的液压组件的轧辊机架及其方法 |
| JP2021109223A (ja) * | 2020-01-15 | 2021-08-02 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | 圧延装置及び圧延方法 |
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