JPH06323303A

JPH06323303A - 油圧アクチュエータ駆動装置

Info

Publication number: JPH06323303A
Application number: JP5135350A
Authority: JP
Inventors: Hideyo Iwata; 英世岩田; Hirokatsu Tsuda; 裕功津田
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: JTEKT Machine Systems Corp
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】工作機械等の精密機械において、油圧アクチ
ュエータの作動速度を高い精度をもって多段階または無
段階に可変制御する。【構成】油圧ポンプ２を回転駆動させる駆動モータ３
を、制御部４により可変に制御することにより、油圧シ
リンダ１へ供給される作動油の流量を多段階または無段
階に連続的に可変制御して、油圧シリンダ１の作動速度
を高精度に制御する。この制御手段としてインバータ制
御を採用し、簡単な電気的回路構成のみで油圧シリンダ
１の作動速度制御を実現する。また、作動油の粘性変化
量に基づいて、油圧シリンダ１へ供給される作動油の流
量を補正し、作動油の温度上昇による粘性変化が油圧シ
リンダ１の作動速度に与える影響を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧アクチュエータ駆動
装置に関し、さらに詳細には、工作機械等の精密機械に
おいて、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエ
ータの作動速度を多段階または無段階に可変制御すると
ともに、油圧アクチュエータの作動油の粘性変化に伴う
作動速度変化を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、工作機械における油圧シリンダ
の駆動装置としては、図６に示すような構成のものが一
般的である。

【０００３】この駆動装置は自動砥石車交換装置に備え
られるものであって、アクチュエータである油圧シリン
ダａの後部室ｂと前部室ｃに、油圧回路を構成する前進
側管路ｄと後退側管路ｅがそれぞれ連通されている。こ
れら両管路ｄ，ｅは、電磁式切換弁（三位置）ｆを介し
て、油圧源を構成する可変容量形油圧ポンプｇと油タン
クｈに選択的に接続可能とされるとともに、この油圧ポ
ンプｇがかご形３相誘導電動機ｉにより駆動制御される
構成とされている。ｊは戻り管路、ｋはストレーナ、ｌ
は油圧計、ｍはチェック弁、ｎはパイロット操作チェッ
ク弁をそれぞれ示している。

【０００４】また、上記かご形３相誘導電動機ｉには常
に一定の電源電圧が供給されて、この電動機ｉつまり油
圧ポンプｇが一定速度で回転駆動するため、その作動油
の吐出流量は一定である。このため、油圧シリンダａの
作動速度を可変に制御する装置として、上記油圧シリン
ダａと切換弁ｆとの間の油圧回路には、スピードコント
ロールユニットｏが介装されている。

【０００５】このスピードコントロールユニットｏは、
具体的には、油圧シリンダａの低速作動時のノッキング
を防止するためメータ・アウト回路が採用されており、
前進側管路ｄ側に一つのチェック弁付流量制御弁ｑが設
けられるとともに、後退側管路ｅに、二つのチェック弁
付流量制御弁ｑ₁，ｑ₂とこれらを切換制御する電磁式
切換弁（二位置）ｒとが設けられている。

【０００６】つまり、上記チェック弁付流量制御弁ｑ，
ｑ₁，ｑ₂は、いずれも油圧シリンダａへの作動油の流
れがチェック弁を介した自由流れとされるとともに、油
圧シリンダａからの戻り油の流れが可変絞りを介した調
節流れとされて、前進が２段絞り、後退が１段絞りの速
度切換制御とされている。

【０００７】しかして、油圧シリンダａの前進動作時
は、切換弁ｆの切換操作により、前進側管路ｄが油圧源
ｇ，ｈに連通されるとともに、後退側管路ｅが戻り管路
ｊに連通される。この状態で電動機ｉにより油圧ポンプ
ｇが回転駆動されると、油タンクｈの作動油が、切換弁
ｆから前進側管路ｄのチェック弁ｎ₁および流量制御弁
ｑのチェック弁を介して、油圧シリンダａの後部室ｂへ
供給されて、ピストンロッドｐを押圧して前進させる。
これと同時に、油圧シリンダａの前部室ｃ内の作動油
は、ピストンロッドｐの前進動作により押し出されて、
後退側管路ｅの流量制御弁ｑ₁またはｑ₂の可変絞りに
より絞られた後、パイロット操作（図６の点線参照）に
よるチェック弁ｎ₂、切換弁ｆおよび戻り管路ｊを介し
て、油タンクｈへ還流される。この時、切換弁ｒの切換
操作により、上記流量制御弁ｑ₁またはｑ₂のいずれか
一方が選択されて、ピストンロッドｐの前進速度が２段
階に調節される。

【０００８】これに対して、油圧シリンダａの後退動作
時は、切換弁ｆの切換操作により、後退側管路ｅが油圧
源ｇ，ｈに連通されるとともに、前進側管路ｄが戻り管
路ｊに連通される。すると前記と逆に、油タンクｈの作
動油は、切換弁ｆから後退側管路ｅのチェック弁ｎ₂お
よび流量制御弁ｑ₁またはｑ₂のチェック弁を介して、
油圧シリンダａの前部室ｃへ直接供給されて、ピストン
ロッドｐを押圧して後退させる。これと同時に、油圧シ
リンダａの後部室ｂ内の作動油は、ピストンロッドｐの
後退動作により押し出されて、前進側管路ｄの流量制御
弁ｑの可変絞りにより絞られた後、パイロット操作（図
６の点線参照）によるチェック弁ｎ₁、切換弁ｆおよび
戻り管路ｊを介して、油タンクｈへ還流される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では次のような問題点があり、その改良が要望
されていた。

【００１０】(1) スピードコントロールユニットｏは、
流量制御弁ｑ，ｑ₁，ｑ₂および切換弁ｒ等の油圧機器
により構成されているところ、油圧シリンダａの作動速
度を複数段階に制御するには、その段階数分だけの油圧
機器が必要である。例えば、図示例においては前進速度
を２段階に制御するため、二つの流量制御弁ｑ₁，ｑ₂
とこれらを選択的に切り換える切換弁ｒが必要である。

【００１１】これがため、装置を構成する部品点数が多
くて、装置構成の複雑化、大型化さ等にはコスト高を招
いており、この問題は、特に、アクチュエータとしての
油圧シリンダａが通常複数台設けられ、これに対応した
数のスピードコントロールユニットｏが必要な工作機械
において顕著であった。

【００１２】(2) また、油圧機器により構成されるスピ
ードコントロールユニットｏにおいては、多段階さらに
は無段階の連続的な速度制御は構造上不可能であり、作
動速度を滑らかに変化させることが不可能であった。

【００１３】例えば、図６に示す駆動装置における油圧
シリンダａ前進時の速度制御は、図７に示すようにな
る。つまり、前半は比較的高速（例えば流量制御弁ｑ₁
の可変絞りの作用）で前進するが（立ち上がり区間から
通常移動区間参照）、研削砥石車という重量物を搬送等
するため、停止時の慣性による揺れや衝撃を和らげるた
めに、後半は一旦低速（例えば流量制御弁ｑ₂の可変絞
りの作用）に切換られてから停止する（立ち下がり区間
参照）ように構成されている。

【００１４】ところがこのような構成では、立ち上がり
区間と立ち下がり区間での作動速度変化が一定（直線
的）で、滑らかな前進動作が望めない。そればかりか、
通常移動（トップ速度）区間における前進速度を速くす
ると、立ち上がり区間の速度変化（加速度）が大きくな
って、搬送物の揺れが激しくなるとともに、立ち下がり
時の低速への切換により、搬送時間（作動サイクル）も
長くなってしまう。

【００１５】(3) さらに、従来の油圧シリンダａの作動
速度制御においては、作動油の温度上昇による粘性変化
はそれほど重要視されていなかったが、近年の工作機械
等の精密機械において要求される制御精度の向上に伴
い、これらの影響も無視できなくなってきており、この
点からの技術開発の要請も高まっていた。

【００１６】この点については、圧力温度補償機能付き
の流量制御弁も既に開発・実用化されており、その利用
も考えられているが、この流量制御弁にあってもまだ精
度的に高い水準にあるとはえいず、特に、工作機械にお
ける油圧シリンダのような精密な速度制御にはまだ満足
できるものではなかった。

【００１７】以上の問題点は、油圧シリンダに限られ
ず、油圧モータなどの他の油圧アクチュエータにおいて
も共通の問題であった。

【００１８】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、工作機械
等の精密機械において、油圧アクチュエータの作動速度
を高い精度をもって多段階または無段階に可変制御する
ことができる構成を備えた油圧アクチュエータ駆動装置
を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の油圧アクチュエータ駆動装置は、油圧アク
チュエータの油圧回路に介設されて、この油圧アクチュ
エータへ作動油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポン
プを回転駆動する駆動モータと、この駆動モータの回転
速度を可変に制御する駆動モータ制御手段とを備えてな
ることを特徴とする。

【００２０】好適には、上記駆動モータは電動モータで
あり、上記駆動モータ制御手段は、この電動モータの電
源周波数を制御するインバータと、このインバータを制
御する制御装置とを備える。

【００２１】また、上記制御装置は、基準作動速度の制
御プログラムを設定する基準速度設定手段と、この基準
速度設定手段の制御プログラムに応じて、上記インバー
タへ制御周波数データを出力する制御信号出力手段と、
上記油圧回路の作動油の粘性変化量に基づいて基準作動
速度補正量を演算し、上記制御信号出力手段の出力信号
を補正する作動速度補正量演算手段とを備えてなる。

【００２２】

【作用】本発明においては、油圧ポンプを回転駆動させ
る駆動モータを、駆動モータ制御手段により可変に制御
することにより、油圧シリンダ等へ供給される作動油の
流量を多段階さらには無段階に連続的に可変制御して、
油圧シリンダ等の作動速度を高精度に制御する。

【００２３】上記駆動モータ制御手段としてインバータ
制御を採用することによって、簡単な電気的回路構成の
みで油圧アクチュエータの作動速度制御を実現する。

【００２４】また、油圧回路の作動油の粘性変化量に基
づいて、油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量
を補正することにより、作動油の温度上昇による粘性変
化が油圧アクチュエータの作動速度に与える影響を防止
する。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２６】本発明に係る油圧アクチュエータ駆動装置
を図１に示し、この駆動装置は、具体的には、工作機械
において自動砥石交換装置のアクチュエータである油圧
シリンダ１を作動制御するためのものであって、油圧シ
リンダ１の油圧回路に介設されて、この油圧シリンダ１
へ作動油を供給する油圧ポンプ２と、その駆動源である
駆動モータ３と、この駆動モータ３を駆動制御する制御
部（駆動モータ制御手段）４とを主要部として構成され
ている。

【００２７】油圧シリンダ１は、そのピストンロッド１
ａが図示しない砥石運搬台に接続されるとともに、その
油圧回路は、図６に示す従来の駆動装置と同様な基本構
成を備える。つまり、油圧シリンダ１の後部室１ｂと前
部室１ｃに、前進側管路５と後退側管路６がそれぞれ連
通されるとともに、これら両管路５，６が、電磁式切換
弁（三位置）７を介して、油圧源である油圧ポンプ２と
油タンク８に選択的に接続される構成とされている。

【００２８】なお、図１において、１０は戻り管路、１
１はストレーナ、１２は油圧計、１３は油圧ポンプ２か
ら吐出される作動油の逆流を防止するチェック弁をそれ
ぞれ示している。また、１４ａ，１４ｂは上記切換弁７
の下流側に配置されたパイロット操作チェック弁を示
す。これらチェック弁１４ａ，１４ｂは、それぞれ前進
側管路５と後退側管路６に配設されており、切換弁７が
ニュートラル位置（中央位置）にある状態で、油圧シリ
ンダ１のピストンロッド１ａに前進方向または後退方向
の外力が加わった時、作動油のリークを防止して、ピス
トンロッド１ａの移動を防止する機能を有する。

【００２９】油圧ポンプ２は可変容量形のものであり、
その吐出流量が調節可能とされている。また、この油圧
ポンプ２を回転駆動する駆動モータ３は電動モータで、
具体的には、従来この種の駆動装置で汎用されているか
ご形３相誘導電動機が使用され、その回転速度が上記制
御部４により可変に制御される構成とされている。

【００３０】制御部４は、上記電動機３に与える電源周
波数を制御するインバータ１５と、このインバータ１５
を制御する制御装置１６とを備えてなる。

【００３１】この制御装置１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭおよびＩ／Ｏポートなどからなるマイクロコンピュ
ータで構成されており、具体的には、図２に示すよう
に、速度設定部１７と補正演算部（作動速度補正量演算
手段）１８を備える。また、速度設定部１７は、基準速
度設定回路（基準速度設定手段）１９と制御信号出力回
路（制御信号出力手段）２０とから構成されている。

【００３２】基準速度設定回路１９は、基準作動速度の
制御プログラムを設定するもので、具体的には、油圧シ
リンダ１の作動（前進・後退）時の制御プログラムと、
油圧シリンダ１の停止時の制御プログラムとが、ＮＣ
（数値制御）データとして予めまたは図示しない操作盤
のキーボード等により適宜選択的に入力設定されてい
る。

【００３３】上記油圧シリンダ１作動時の制御プログラ
ムとしては、例えば図３の基準作動速度線図に示すよう
に、油圧シリンダ１の作動速度Ｖが、その立ち上がり時
と立ち下がり時がほぼＳ字状のゆるやかなカーブを描く
ような速度分布（無段階に速度変化）をもって制御され
るべくプログラム設定されている。つまり、運搬物であ
る研削砥石車の移動開始時は低速加速で移動を始め、通
常移動時は高速（トップ速度）で移動し、さらに停止時
には低速減速で停止させることにより、揺れのない高速
安全な運搬を可能とする。研削砥石車を装着しない後退
時（リターンバック時）は、前進時よりもさらに高速で
移動させる。

【００３４】また、上記油圧シリンダ１停止時の制御プ
ログラムとしては、油圧ポンプ２が低速の一定速度（１
０数ｒｐｍ）で回転して、油圧シリンダ１に作動油が常
時一定量供給されて、ピストンロッド１ａに所定の一定
圧力がかかるようにプログラム設定されている。つま
り、作動油の昇温抑制と省エネルギ化を計りつつ、研削
砥石車のような重量物の吊り上げ時等において、その吊
り上げ状態等を安定して保持する構成とされている。

【００３５】制御信号出力回路２０は、上述した基準速
度設定回路１９の制御プログラムに応じて、その設定さ
れたＮＣデータを制御周波数（Ｈｚ）としてインバータ
１５へ与える。そして、このインバータ１５による電動
機３の回転数制御が、その電源周波数ｆを制御すること
により行われることとなる。つまり、このときの電動機
３の回転数Ｎ（ｒｐｍ）は、次式にて一義的に決まる。

【００３６】

【数１】

【００３７】さらに、この電動機３の電源周波数ｆ（Ｈ
ｚ）と油圧シリンダ１のピストンロッド１ａの作動速度
Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）とは、次のような完全な形の比例式で
表される。Ｖ＝ｋｆ …… ここにｋ（ｃｍ³／ｒｅｖ）は押しのけ容積といい、油
圧ポンプ２の種類（動作特性、例えば上記式参照）と
作動油の粘性ｖ（ｃｍ³／ｓｅｃ）により定まる。

【００３８】しかして、電動機３は、基準速度設定回路
１９で設定された回転速度をもって駆動されて、油圧ポ
ンプ２が所定の回転速度で回転される。すると、この油
圧ポンプ２の回転数に応じた量の作動油が油タンク８か
ら汲み上げられて、油圧シリンダａの前部室１ａまたは
１ｂへ供給され、シリンダロッド１ｃは所定の作動速度
をもって前進または後退する。

【００３９】補正演算部１８は、上記油圧回路５，６の
作動油の粘性変化による油圧シリンダ１への作動油供給
量の変化を補正して、油圧シリンダ１が常時図３に示す
基準作動速度線図に従って作動するようにするためのも
のである。

【００４０】すなわち、作動油の温度は装置の稼働によ
り上昇し、この油温上昇に伴ってその粘性も低下するこ
ととなる。つまり、作動油の粘性ｖ（ｃｍ³／ｓｅｃ）
は次式で表され、図４に示す温度特性を持つ。

【００４１】

【数２】

【００４２】一方、上記式において、油圧シリンダ１
の作動速度Ｖは押しのけ容積ｋに比例するところ、この
押しのけ容積ｋは、作動油の粘性ｖ（ｃｍ³／ｓｅｃ）
に反比例する。したがって、上記の，式から、油圧
シリンダ１のシリンダ室１ｂ，１ｃへ供給される作動油
の油量は、油温上昇により増加するところとなり、その
結果、油圧シリンダ１の作動速度Ｖは上記基準作動速度
（図３参照）よりも早くなる。

【００４３】ちなみに、この作動速度Ｖの増加量は、管
路５，６の太さ、長さおよび配管経路、ならびに、油圧
シリンダ１の作動ストロークおよび太さ等によっても異
なるが、試験的・経験的に、作動油の温度が１０°Ｃ上
昇すると、作動速度が１０〜１５％早くなることが判明
している。

【００４４】例えば図示例の駆動装置において、作動油
の油温ｔが２０℃（基準油温ｔ₀）と２５℃の時の、油
圧ポンプ２の回転数（作動油供給量）と油圧シリンダ１
の作動速度（ピストンシリンダ１ａの移動速度）の実測
データを示すと、図５のようになる。

【００４５】以上より、油圧シリンダ１が、常時図３に
示す基準速度線図に従って作動（前進・後退）するよう
にするためには、図５において、作動油の油温ｔが２５
℃のときの油圧シリンダ１の作動速度Ｖを、基準油温ｔ
₀（＝２０℃）のときの基準作動速度Ｖ₀に一致させる
べく、油圧ポンプ２つまり電動機３の回転数Ｎ（ｒｐ
ｍ）を低くなる方向へ補正すればよい。

【００４６】ここで、昇温時（油温ｔ）における油圧シ
リンダ１の作動速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）は、近似的に次式
で表される。Ｖ＝Ｖ₀＋ΔＶ_n（ｔ−ｔ₀） ……

【００４７】ここに、ΔＶ_n（ｔ−ｔ₀）は昇温による
増速分であり、このとき、油圧シリンダ１の作動速度Ｖ
を一定値（＝基準作動速度Ｖ₀）に維持するためにイン
バータ１５に与える周波数ｆ（Ｈｚ）は、次式で表され
る。

【００４８】

【数３】

【００４９】具体的に上記補正量Δｆを求めるには、作
動油が基準温度ｔ₀のときの油圧シリンダ１の基準作動
速度Ｖ₀と、作動油の昇温（温度ｔ）時の作動速度Ｖを
それぞれ実測して、これらの実測値から作動油の昇温に
対する作動速度変化量（変化率）ΔＶ_nを求める。

【００５０】また、作動速度Ｖと電動機３の電源周波数
ｆは、上記式で示したように、完全な形の比例式（Ｖ
＝ｋｆ）で表されるから、実測によりこの式を用いて押
しのけ容積ｋ（ｃｍ³／ｒｅｖ）を求める。

【００５１】この目的のため、図示例においては、油タ
ンク８に作動油の温度（油温）を検出する温度センサ２
１が設けられている。この温度センサ２１としては、サ
ーミスタや熱電対等が使用される。

【００５２】しかして、温度センサ２１の出力信号つま
り検出された作動油の油温（アナログ値）は、Ａ／Ｄ変
換器（図示省略）によりデジタル値に変換された後、補
正演算部１８へ入力される。補正演算部１８は、この入
力実測値を、予め記憶されている作動油の油温ｔと粘性
ｖ（ｃｍ³／ｓｅｃ）の関係式（図４参照）から、現在
の作動油の粘性を演算する。さらに、この粘性結果づい
て、式における周波数補正量Δｆ＝ΔＶ_n／ｋ・（ｔ
−ｔ₀）を演算して、その結果を補正信号として速度設
定部１７の制御信号出力回路２０へ出力する。

【００５３】この補正信号を受け取った制御信号出力回
路２０は、式により電動機３の電源周波数ｆを演算
し、この演算結果をＢＩＮ（バイナリ）数に変換してイ
ンバータ１５へ速度指令（出力）する。

【００５４】次に、以上のように構成された油圧シリン
ダ駆動装置の動作について説明する。

【００５５】Ａ．油圧シリンダ１の前進動作：油圧シリ
ンダ１の前進時は、切換弁７の切換操作により、前進側
管路５が油圧源２，８に連通されるとともに、後退側管
路６が戻り管路１０に連通される。この状態で電動機３
により油圧ポンプ２が回転駆動されると、油タンク８の
作動油が、切換弁７から前進側管路５の操作チェック弁
１４ａを介して、油圧シリンダ１の後部室１ｂへ供給さ
れて、ピストンロッド１ａを押圧して前進させる。

【００５６】同時に、油圧シリンダ１の前部室１ｃ内の
作動油は、ピストンロッド１ａの前進動作により後退側
管路６へ押し出されて、パイロット操作（図１の点線参
照）によるチェック弁１４ｂ、切換弁７および戻り管路
１０を介して、油タンク８へ還流される。

【００５７】この前進時のピストンロッド１ａの作動速
度は、制御部４の制御プログラムに従って、図３に実線
で示すように、立ち上がり時と立ち下がり時がほぼＳ字
状のゆるやかなカーブを描くような速度分布をもって制
御される。

【００５８】Ｂ．油圧シリンダ１の後退動作：油圧シリ
ンダ１の後退時は、電切換弁７の切換操作により、後退
側管路６が油圧源２，８に連通されるとともに、前進側
管路５が戻り管路１０に連通される。すると前進動作時
とは逆に、油タンク８の作動油は、切換弁７から後退側
管路６の操作チェック弁１４ｂを介して、油圧シリンダ
１の前部室１ｃへ供給されて、ピストンロッド１ａを押
圧して後退させる。

【００５９】同時に、油圧シリンダ１の後部室１ｂ内の
作動油は、ピストンロッド１ａの後退動作により前進側
管路５へ押し出されて、パイロット操作（図１の点線参
照）によるチェック弁１４ａ、切換弁７および戻り管路
１０を介して、油タンク８へ還流される。

【００６０】この後退時のピストンロッド１ａの作動速
度は、制御部４の制御プログラムに従って、図３に破線
で示すように、前進時と同様、立ち上がり時と立ち下が
り時がほぼＳ字状のゆるやかなカーブを描くような速度
分布をもって制御される。

【００６１】Ｂ．油圧シリンダ１の停止時：油圧シリン
ダ１の前進位置または後退位置での停止時においても、
電動機３は停止することなく低速で回転されており、油
圧ポンプ２が低速の一定速度（１０数ｒｐｍ）で回転し
て、油圧シリンダ１には一定量の作動油が供給されて、
ピストンロッド１ａに常時一定圧がかけられる。これに
より、ピストンロッド１ａは外圧により微動等すること
なく、その正確な位置決めが確保される。

【００６２】ところで、油圧機器は作動時間が長くなる
につれて、摩擦熱等により作動油の油温ｔが上昇し、そ
の粘性ｖは低下することになる。この場合、前述したよ
うに、制御部４の補正演算部１８は、上記作動油の粘性
変化量に基づいて、油圧シリンダ１へ供給される作動油
の流量を補正し、作動油の温度上昇による粘性変化が油
圧シリンダ１の作動速度に与える影響を防止する。これ
により、油圧シリンダ１は作動油の粘性如何にかかわら
ず、予め設定された基準作動速度Ｖ₀（図３参照）をも
って前進・後退動作される。なお、このような補正動作
は、作動油の油温が低下して粘性が高くなった場合にも
行われる。

【００６３】なお、上述した実施例はあくまでも本発明
の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに
限定されることなく、その範囲内において種々設計変更
可能である。

【００６４】例えば、図示例においては、温度センサ２
１が油タンク８内の油温を検出するように構成されてい
るが、油圧回路中の油温を検出するようにしてもよく、
またより高い制御精度が要求される場合には、温度セン
サ２１を複数箇所に設けて、複数箇所の油温の平均値を
補正演算部３へ入力するようにするなど、目的に応じて
変更可能である。

【００６５】また、油圧シリンダ１の基準作動速度Ｖ₀
は、図３に示される速度分布（速度パターン）に限定さ
れず、やはり目的や使用態様に応じて適宜設定可能であ
る。

【００６６】また本発明は、上述した自動砥石車交換装
置の油圧シリンダに限らず、その他の油圧アクチュエー
タ、例えば油圧モータなどにも適用することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
以下に列挙するような種々の特有の効果が得られる。

【００６８】(1) 油圧アクチュエータへの作動油の流量
制御が、例えばインバータ等からなる駆動モータ制御手
段により、油圧ポンプを回転駆動する駆動モータを可変
に回転制御することにより行われるから、簡単な電気的
回路構成のみで油圧アクチュエータの作動速度制御が実
現する。

【００６９】(2) 駆動モータの回転速度を電気的に可変
制御する構成であるから、多段階さらには無段階で連続
的に、しかも精密かつ高精度な制御を行うことができ
る。

【００７０】(3) 作動油の粘性変化量に基づいて、油圧
アクチュエータへ供給される作動油の流量を補正するこ
とにより、作動油の経時的な温度上昇による粘性変化が
油圧アクチュエータの作動速度に影響することはな区、
この点でも高精度で安定した速度制御が実現し、近年の
工作機械等の精密機械において要求されるレベルの制御
が容易に達成され得る。

【００７１】(4) 従来の油圧機器による速度制御に比較
して、油圧回路全体の構成が極めてシンプルであり、し
かも構成部品点数も少なく、装置の簡素化、小型化さら
にはコスト低減化も可能である。この効果は、通常複数
台の油圧アクチュエータを備える工作機械において特に
顕著である。

【００７２】(5) 油圧アクチュエータの速度がインバー
タ制御されるから、例えば油圧シリンダの場合、その前
進および後退の停止位置において、油圧ポンプの回転数
を下げて、少ない仕事量で一定圧をかけておくことがで
き、その停止位置での微動およびハンチング等を防止す
ることが可能であり、ランニングコストも低く経済性に
も優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る油圧シリンダの駆動装
置を示す概略構成図である。

【図２】同駆動装置の制御部を示すブロック構成図であ
る。

【図３】同駆動装置における油圧シリンダの基準作動速
度線図である。

【図４】同駆動装置における作動油の油温と粘性との関
係を示す線図である。

【図５】同駆動装置における油圧ポンプの回転数と油圧
シリンダの作動速度との関係を示す線図である。

【図６】従来の油圧シリンダの駆動装置を示す概略構成
図である。

【図７】同従来駆動装置における油圧シリンダの作動速
度線図である。

【符号の説明】

１油圧シリンダ（油圧アクチュエー
タ）１ａピストンロッド１ｂ後部室１ｃ前部室２油圧ポンプ３かご形３相誘導電動機（駆動モー
タ）４制御部（駆動モータ制御手段）１５インバータ１６制御装置１７速度設定部１８補正演算部（作動速度補正量演算手
段）１９基準速度設定回路（基準速度設定手
段）２０制御信号出力回路（制御信号出力手
段）２１温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧アクチュエータの油圧回路に介設さ
れて、この油圧アクチュエータへ作動油を供給する油圧
ポンプと、この油圧ポンプを回転駆動する駆動モータと、この駆動モータの回転速度を可変に制御する駆動モータ
制御手段とを備えてなることを特徴とする油圧アクチュ
エータ駆動装置。
【請求項２】上記駆動モータは電動モータであり、上記駆動モータ制御手段は、この電動モータの電源周波
数を制御するインバータと、このインバータを制御する
制御装置とを備える請求項１に記載の油圧アクチュエー
タ駆動装置。
【請求項３】上記制御装置は、基準作動速度の制御プ
ログラムを設定する基準速度設定手段と、この基準速度
設定手段の制御プログラムに応じて、上記インバータへ
制御周波数データを出力する制御信号出力手段と、上記
油圧回路の作動油の粘性変化量に基づいて基準作動速度
補正量を演算し、上記制御信号出力手段の出力信号を補
正する作動速度補正量演算手段とを備えてなる請求項２
に記載の油圧アクチュエータ駆動装置。
【請求項４】上記電動モータがかご形３相誘導電動機
である請求項２または３に記載の油圧アクチュエータ駆
動装置。