JPS5888202A - 駆動装置 - Google Patents

駆動装置

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JPS5888202A
JPS5888202A JP18738481A JP18738481A JPS5888202A JP S5888202 A JPS5888202 A JP S5888202A JP 18738481 A JP18738481 A JP 18738481A JP 18738481 A JP18738481 A JP 18738481A JP S5888202 A JPS5888202 A JP S5888202A
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Japan
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servo motor
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line
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JP18738481A
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English (en)
Inventor
Satoru Sasaki
悟 佐々木
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B9/00Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
    • F15B9/02Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
    • F15B9/03Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type with electrical control means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 末完明け、負荷を駆動する装置に関する。
負荷を位置決めおよび追従制御するために、従来から、
サーボモータまたは油圧シリンダなどの流体圧アクチュ
エータが用いられている。サーボモータを用いれば、高
精度の制御を行なうことができるけれども、その出力容
量には限度があり、容量が大きくなるに従って応答性が
低下するという問題がある。このことは特にアームの上
下旋回などによってサーボモータが負の高荷重状態とな
ったときに著しい。しかるに、流体圧アクチュエ。−夕
を用いれば、大きい推力またはトルクを得ることはでき
るけれども、加工精度および流体圧の温度特性などに依
存して精度に限度がある。
本発明の目的は、負荷を高推力または高トルクでかつ高
精度の位置決めおよび優れた応答性を得るようにした駆
動装置を提供することである。
第1図は本発明の一実施の正面図である。固定fsl上
には、支持台2が立設されており、この支持台2の上部
には水平軸線を有するピン3によってアーム4が回転自
在に枢支される。アーム4の一端部には、負荷5が連結
されている。アーム4の他端部には、ピン3と平行な水
平軸線を有するピン6によって、筒体7の端部が枢支さ
れている。
この筒体7の他端部には、ナツト8が固定されておりこ
のナツト8にはポールねじのねじ捧9が暉合する。この
ねじ捧9ii′筒体7内に挿入されることができる。ね
じ捧9け、サーボモーター0によって回転駆動される。
サーボモーター0け、ピン3と平行な水平軸線を有する
トラニオン軸11によって、支持台2に固定されたプラ
ツク)12に支持される。ピン3に関してピン6とは反
対側には、そのピン3に平行な水平軸線を有するもう1
つのピン13によって油圧シリング−4のピストン棒1
5が枢支される。シリング−4#−t、クレビスビン1
6によって、支持台2に固定されたブラケット17に枢
支される。
第2図は、サーボモーター0およびシリング−4に関連
する回路図である。偏差力2ンタ18の一方の入力19
には、サーボモーター0による位置決めを行なうための
変位量を表わす指令パルスが入力される。偏差カウンタ
18のもう1つの入力20には、ね◆俸9の正回転捷た
け逆回転に対応した極性を有する信号が与えられる。こ
の偏差カウンタ18のさらにもう1つの入力21には、
サーボモータ10の変位量を検出する噴出器22からの
パルスが与えられる。λカ19.21からのパルスの差
を表わす偏差パルスは、ライン23からデジタル/アナ
ログ変換器24に与えられて電圧値に変換され、減算器
25の一方の久方に与えられる。減算器25の使方の入
力にけ、検出器22によって検出された速實を表わすデ
ジp /L74g号が、周波数/電圧変換器26から与
えられる。
減算器25からの偏差電圧は、ライン28から増幅器2
9を介してサーボモータ1oに与えられる。
検出JJ22,1.ら入力21に与えられる信号および
周波数/電圧変換426からの出力は、負帰還され、ラ
イン28における偏差電圧が入力19から与えられる指
令パルスのパルス数に対応する速変を維持する様にサー
ボ卓−夕1oけねじ捧9を駆動する。
ライン28からの偏差電圧はまた、増幅器30によって
増幅され、ライン31から零電圧リレー32に与えられ
る。この零電圧リレー32け、ライン31からの出力が
予め定めた個未満であるときに導通し、その予め定めた
値以上であるときに遮断する機能を有する。零電圧リレ
ー32からの出力は、絶対値回路33に与えられる。
絶対値回路33け、第3図に示されるように正負にわた
る入力電圧の絶対値に対応した出力を導出する。絶対値
回路33からの出力は、電圧/同波数変換器34によっ
て周波数に変換されて偏差カウンタ35の一方の入力3
6に与えられる。偏差カウンタ3゛5の他方の入力37
には、零電圧リレー32からの出力が与えられる。偏差
カウンタ35は、入力37に与えられる極性を有する入
力36からのパルスをライン38にJ0出しかつ保持す
る。デジタル/アナログ変換器39は、偏差カウンタ3
5からの出力を電圧値に変換する。この電圧値は、増幅
器40によって増幅され、加算器41の一方の入力に与
えられる。加算器41のもう1つの入力には、ライン3
1からの信号が零電圧リレー42を介して与えられる。
零電圧リレー42は、ライン31の電圧が予め定めた個
未満であるとき遮断し、その予めボめた値以上であると
き導通する機能を有する。加算@41からの出力は、増
幅器43からライン44を介して圧力弁45.46に与
えられる。圧力弁45け、ライン44の電圧が負である
とき、ライン47を介する圧油をシリング14のヘッド
側のシリンダ室48に供給する。もう1つの圧力弁46
は、ライン44の電圧が正であるとき、ライン47から
の圧油をピストン棒15側のシリンダ室49に供給する
シリンダ室48.49からの闇り泪1はライン50を介
して排出される。圧力弁45.46は、ライン44から
の電圧に比例し是圧力を有する圧油をシリンダ室48.
49にそれぞれ供給する。
第1図および第2図に示された実施例の動作をA9、川
する。負荷5が静止している状態では、アーム4には、
負荷5の自重によってピン3の軸線まわりにv;1図の
反時計方向の七′−メントが作用する。そのため筒体7
およびナツト8は、第1図の上方に引っ張られる。これ
によってボールねじのねじ棒9に回転力が作用する。そ
の゛ためサーボモータ10の出力軸がわずかに回転する
。したがって検出器22からパルスが発生し、このパル
スによってライン23には負の偏差パルスが発生する。
この偏差パルスによって、サーボモータ10け、負荷5
の自重に起因したねじ棒9のトルクに対抗する方向のト
ルクを発生する。ライン28における偏差電圧はまた増
幅器30によって増幅される。
この増幅されたライン31における電圧は、前記予め定
めた値未満であるので、零電圧リレー32倉介して枦、
対値回路33に与えられて正の電圧となり、この電圧は
周波数に変換されて偏差カクンタ35において保持され
る。ライン28における偏差電圧は負であり、したがっ
て偏差カクンタ35の入力37には負極性の信号が与え
られる。
そのためライン38における負のパルスは、デジタル/
アナログ変換器39によって負のアナログ信号に変換さ
れる。こうして増幅器40、加算器41および増幅器4
3を介してライン44に導出される電圧は負の導性とな
る。したがって圧力弁45が作幼し、ヘッド側のシリン
ダ室48に圧油が供給される。そのためピストン棒15
が伸長する方向に力が+p生じ、アーム4をピン3のl
ll1hlv!!まわりに時計方向にわずかに角変位す
る。これによって検出器22の出力が変化し、ライン2
8における偏差電圧が零に近づき、静的な釣り合いが保
たれる。
このようにして負荷5が静1トしている状態においては
、シリンダ14の働きによって負荷5の自重に、起因し
た力を苧けてアーム4を静市したままに保つことが可能
となる。そのためサーボモータ10ノ’4炉を小さくす
ることができる。また負荷5の上下の位置け、サーボモ
ータ10による変位量を検出する検出器22からの出力
が負帰還されるので、位置決めおよび追従用a1が高精
度で行なわれることになる。
アーム4をピン3の軸線まわりに時計方向に持ち上げて
上下に旋[川する動作を説明する。この場合、変位量を
表わす指令パルスが偏差カクンタ18の入力19に与え
られ、入力20には負の信号が与えられる。これによっ
てライン28には負の偏差電子が発生する。こうしてサ
ーボモータ10けねじ棒9を回転駆動して筒体7および
ナンド8を下方、に変位するようにねじ棒9を回転駆動
する。
これと同時に、ライン28の偏差電圧は増幅器30によ
って増幅され、そのためライン31における電圧は零電
圧リレー42の前記予め定める値を超える。したがって
零電圧リレー42が導通する。
そのため増幅器43の出力はライン44から午力弁45
に与えられ、これによってヘッド側のシリンダ室48に
圧油が供給される。そのためピストン棒15はアーム4
に上向きの加速力を発揮する。
負荷5を第1図の下方に変位するためにアーム4をピン
3の軸線まわりに反時計方向に角変位するにあたっては
、偏差カクンタ18の入力19にその変位量に対応した
指令パルスを与えるとともに、入力20を正極性とする
。これによってライン28には正の偏差電圧が発生し、
サーボモータ10け、筒体7およびナツト8を上方に変
位するようにねじ棒9を回転駆動するとともに、増幅器
30からライン31を介する電圧け、零電圧リレー42
から加算@41、増幅器43およびライン44を介して
圧力弁46に与えられる。そのためピストン捧15側の
シリンダ室49に圧油が供給され、ピストン棒15が縮
小される。サーボモータ10の駆動によって検出器22
の出力が発生され、ライン28における偏差電子が零と
なるまでサーボモータ10およびシリンダ14が1動さ
れる。
第4図は、本発明の伸の実施例の一部の断面図である。
ねじ* 9u ’−歯車51.52によってサーボモー
タ10に連結されており、このねじ棒9けスラスト軸受
け53.54によって支持体2に固定されたブラケット
55に支持される。このブラケット55には、ラジアル
軸受け56が設けられている。スラスト軸受け53.5
4とブラケット55との間には、ねじ棒9に作用するス
ラスト荷重を検出するた・めの圧力検出器57.58が
それぞれ介在されている。本発明の考え方によれば、圧
力検出器57.58からの出力をライン59に与えるよ
うにしてもよい。このとき、ライン31゜59間に介在
された零電圧リレー32は省略される。
本発明の他の実権例として、シリンダ14に代えて流体
圧で動作するロータリアクチュエータなどであってもよ
い。サーボモータ10#−j、前述の実施例でけねじ捧
9を駆動したけれども、本発明の他の実施例としてサー
ボモータ10からノ仙力は減速機に伝えられ、この減速
機によって負荷5を躯勅するようにしてもよい。
以上のように本発明によれば、負荷の位置決めおよび追
従制御はサーボモータによって負帰還ループで行なわれ
、高精度の位置決めおよび追従制御が可能になる。また
負荷の静止時および移動のためには流体圧アクチュエー
タが併せて用いられ、これによって負荷を大きい推力ま
たはトルりで移動することができるとともに、サーボモ
ータを小形化することが可能になる。サーボモータの小
形化によって、応答性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の正面図、第2図は第1図に
示された実施例の回路図、第3図は絶対値回路33の特
性を示すグラフ、第4図は本発明の他Ω実施例の一部の
断面図であ妬。 2・・・支持台、3,6,11,13.16・・・ピン
、4・・・アーム、5・・・負荷、7・・・筒体、8・
・・ナツト、9・・・ねじ捧、10・・・サーボモータ
、14・・・シリング、18.35・・・偏差カクンタ
、22・・・検出器、24.39・・・デジタル/アナ
ログ変換器、25・・・減算器、29,30,40.4
3・・・増幅型、32゜42・・・零電圧リレー、33
・・・絶対値回路、34・・・電圧/周波数変換器、4
5.46・・・圧力弁代理人   弁理士 西教圭一部 lペク泊〃すZ◇ZククSt’/AX乞汐乞lぺt心第
3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 負荷を駆動するサーボモータと、 負荷の移動を検出する検出器と、 指令信号と噴出器からの検出出力との偏差を求めて、〜
    その偏差が零となるようにサーボモータを制御する負帰
    還ループを構成する回路と、負荷を駆動する流体圧アク
    チュエータと、流体圧アクチュエータへの圧力流体供給
    手段と、前記偏差が予め定めた値以上であるとき、流体
    圧アクチュエータが前記偏差に対応した力を発生するよ
    うに圧力流体供給手段を制御する回路と、前記偏差が予
    め定めた値未満であるとき、流体圧アクチュエータがサ
    ーボモータに作用する力に抗する偏差に対応した力を発
    生するように圧力流体°供給手段を制御する回路とを含
    むことを特徴とする駆動装置。
JP18738481A 1981-11-20 1981-11-20 駆動装置 Pending JPS5888202A (ja)

Priority Applications (1)

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JP18738481A JPS5888202A (ja) 1981-11-20 1981-11-20 駆動装置

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JP18738481A JPS5888202A (ja) 1981-11-20 1981-11-20 駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5888202A true JPS5888202A (ja) 1983-05-26

Family

ID=16205065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18738481A Pending JPS5888202A (ja) 1981-11-20 1981-11-20 駆動装置

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JP (1) JPS5888202A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590580A (en) * 1994-02-03 1997-01-07 Smc Corporation Loading positioning apparatus
US7784952B2 (en) 2004-03-10 2010-08-31 Kiwa Chemical Industry Co., Ltd. Enclosed lens type retroreflective sheet with wide-angle reflective performance and external illumination system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590580A (en) * 1994-02-03 1997-01-07 Smc Corporation Loading positioning apparatus
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