位置制御システム
【課題】 油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムにおいて、ポペット型電磁弁を用いて油の流量制御を行い、弁からの油漏れを抑制すると共に制御対象の位置制御を精度よく行うことのできる位置制御システムを提供する。
【解決手段】油圧アクチュエータ１０１により動作制御される制御対象１０５の位置制御を行う位置制御システム１００であって、前記油圧アクチュエータ１０１の駆動制御を行う電磁弁１〜４と、前記電磁弁１〜４を介して前記油圧アクチュエータ１０１に油を供給するポンプ８と、前記電磁弁１〜４の開閉動作をパルス幅変調制御により行う弁作動手段１２、１３と、前記制御対象１０５の位置を検出する位置検出手段６と、前記電磁弁１〜４に供給される油の温度を検出する油温度検出手段１０と、前記位置検出手段６が検出した位置及び前記油温度検出手段１０が検出した油温度に基づき前記弁作動手段１２、１３が制御するパルス幅のデューティ比を決定する制御計算手段２０とを備える。
【解決手段】油圧アクチュエータ１０１により動作制御される制御対象１０５の位置制御を行う位置制御システム１００であって、前記油圧アクチュエータ１０１の駆動制御を行う電磁弁１〜４と、前記電磁弁１〜４を介して前記油圧アクチュエータ１０１に油を供給するポンプ８と、前記電磁弁１〜４の開閉動作をパルス幅変調制御により行う弁作動手段１２、１３と、前記制御対象１０５の位置を検出する位置検出手段６と、前記電磁弁１〜４に供給される油の温度を検出する油温度検出手段１０と、前記位置検出手段６が検出した位置及び前記油温度検出手段１０が検出した油温度に基づき前記弁作動手段１２、１３が制御するパルス幅のデューティ比を決定する制御計算手段２０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧アクチュエータにより動作する制御対象（例えば、ロボットアーム）の位置制御を行う位置制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
位置制御システムは、産業用機械、例えば産業用ロボット等において、広く用いられている。例えば産業用ロボットアームは、アームを回転駆動する油圧シリンダによって位置制御がなされる。この油圧シリンダの伸縮量は、油の流れの方向を制御する弁によって制御される。
一般に、この弁として、ポペット型電磁弁が用いられ、このような電磁弁を用いた油圧システムについては特許文献１にも開示されている。
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１に示されるポペット型電磁弁のみでは、油の流量の高精度な制御は困難であるため、流量制御には油圧サーボ制御弁や油圧比例制御弁等の流量制御弁が用いられることが多い。
これら流量制御弁としては、一般にスプール弁と呼ばれる弁が用いられる。このスプール弁とは、円筒形すべり面に内接し、軸方向に移動して流路の開閉を行う、くし形の構成部品を用いた弁である。
【０００４】
前記スプール弁は、油流量の調整を容易に行うことができるという利点を有する一方で、構造的に密閉性が悪く、弁閉状態においても油漏れが発生し易いという欠点がある。そのため、アクチュエータに荷重が加えられた状態で閉状態とし、長時間放置すると、アクチュエータが時間経過に従い荷重方向へ動くという現象が生じていた。
【特許文献１】特開２００３−１０６３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記したように、スプール弁を用いた流量制御弁にあっては、流量制御によりアクチュエータの駆動に細かな制御が可能となる一方、アクチュエータにおいて同じ状態を維持できない、即ち制御対象が荷重により動いてしまうという技術的課題があった。
そこで、本願発明者らは、油漏れがなくアクチュエータの状態を維持できるポペット型電磁弁を用い、油の流量の高精度な制御について鋭意検討を行なった。即ち、前記したポペット型電磁弁は、全開か全閉しかない、所謂オンオフ型の弁であるため、一周期におけるオンとオフ（弁の開閉）の比率、即ちデューティ比を変化させるＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行うことにより、油の流量を高精度に行うことを検討した。
【０００６】
図６に、前記ＰＷＭ制御による流量制御の原理を説明するための模式図を示す。図６（ａ）に示すように、周期Ｔにおいて、ポペット型電磁弁が常に開状態（開弁率１００％：デューティ比１）の場合、ポペット型電磁弁から供給される油流量は１００％となる。
そこで、デューティ比０．７５、即ち、周期Ｔのうち開弁率７５％（閉弁率２５％）とし、周期Ｔで弁開閉動作を繰り返し行えば、平均される油流量は、原理的には図６（ａ）の１００％に対し、図６（ｂ）に示すように７５％となるはずである。
さらにデューティ比０．２５の場合には、原理的には図６（ｃ）に示すように、ポペット型電磁弁から供給される平均油流量は図６（ａ）の２５％となるはずである。
【０００７】
しかしながら、油は、粘性があり、流動特性が大きく変化する性質を有する。このため、実際には図６に示したような原理通りにはならず、例えば図７に示すグラフのようなデューティ比と流量との関係になる。
このグラフによれば、油温Ｔａにおいてデューティ比が０から０．３付近までは油は流れず、デューティ比が０．４以上になると急に飽和状態で油が流れるという特性が示される。また、温度に応じて油の粘度が変化するため、油温によりデューティ比と流量の関係は変化する。
即ち、このような特性では、油圧シリンダに供給すべき所望の油流量から容易にデューティ比を求めることができず、ＰＷＭ制御による高精度な流量制御が困難であるという技術的課題があった。
【０００８】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムにおいて、ポペット型電磁弁を用いて油の流量制御を行い、弁からの油漏れを抑制すると共に制御対象の位置制御を精度よく行うことのできる位置制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる位置制御システムは、油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムであって、前記油圧アクチュエータの駆動制御を行う弁手段と、前記弁手段を介して前記油圧アクチュエータに油を供給するポンプと、前記弁手段の開閉動作をパルス幅変調制御により行う弁作動手段と、前記制御対象の位置を検出する位置検出手段と、前記弁手段に供給される油の温度を検出する油温度検出手段と、前記位置検出手段が検出した位置及び前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定する制御計算手段とを備えたことに特徴を有する。
このように、制御対象の現在位置だけではなく、油の温度に基づきパルス幅変調制御のデューティ比を決定するように構成することで、油温度により変化する油流量の変化特性を考慮した油流量制御を行うことができる。
【００１０】
また、前記油圧アクチュエータは、ピストンを移動させて制御対象を一方向または他方向に動作させると共に、前記ピストンの移動に伴い容量が変化する第一及び第二のシリンダ室を有する油圧シリンダであって、前記弁手段は、第一乃至第四の電磁弁を備え、前記弁作動手段は、前記制御対象を一方向に移動させる際、前記第一の電磁弁により前記第一のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第二の電磁弁により前記第二のシリンダ室から油を排出し、前記制御対象を他方向に移動させる際、前記第三の電磁弁により前記第二のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第四の電磁弁により前記第一のシリンダ室から油を排出することが望ましい。
このように、制御対象の動作制御方向ごとに、油圧シリンダに対し油の供給を行う電磁弁、排出を行う電磁弁をそれぞれ設けることにより、油の供給及び排出を遅延なく潤滑に行うことができ、流量制御を精度よく行うことができる。
【００１１】
また、前記制御計算手段には、前記制御対象の目標動作位置を示す位置指令値が入力され、制御計算手段は、前記位置指令値と前記位置検出手段が検出した位置情報との差分に基づき前記油圧アクチュエータに供給する油流量を示す油流量指令値を算出することが望ましい。
また、前記制御計算手段は、記憶手段を備え、前記記憶手段に、前記電磁弁における油温度及び油流量をパラメータとし、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を記録した制御テーブルを記憶していることが望ましい。
【００１２】
さらに、前記制御計算手段は、前記油流量指令値と、前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記制御テーブルを参照し、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定することが望ましい。
このように制御計算手段において、制御対象の現在位置と、入力された動作位置指令値とから油圧アクチュエータに供給すべき油流量を求め、その油流量と油温度とをパラメータとして、制御テーブルを参照するように構成すれば、容易に所望のデューティ比を得ることができる。
【００１３】
また、前記弁手段は、ポペット型オンオフ電磁弁であることが望ましい。
このように、油圧アクチュエータの制御に、ポペット型オンオフ電磁弁のみを用いれば、弁が閉状態で油漏れの虞がなく、すべての電磁弁を閉状態にした際（制御オフ時）に、油経路に残留する油により油圧アクチュエータの現状態を長時間維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムにおいて、ポペット型オンオフ電磁弁を用いて油の流量制御を行い、弁からの油漏れを抑制すると共に制御対象の位置制御を精度よく行うことのできる位置制御システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明に係る一実施の形態について、図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、本発明に係る位置制御システムの全体構成を示す模式図である。図２は、図１の位置制御システムで用いるＰＷＭ制御におけるデューティ比の範囲を示すグラフである。また、図３は、図７に示した油流量特性を複数の温度幅毎に測定した結果を示すグラフ、図４は、図１の位置制御システムが有する制御テーブルである。また、図５は図１の位置制御システムが備える制御計算手段の動作を示すフロー図である。
【００１６】
図１に示す位置制御システム１００は、例えば産業用ロボット等において、アクチュエータである油圧シリンダを駆動制御することにより、アーム等の制御対象の動作位置を制御する装置として好適に用いられる。尚、図１においては、この位置制御システム１００によりアーム部材１０５の回転動作位置を微細に制御する場合を示している。
【００１７】
図示するように、位置制御システム１００は、油圧アクチュエータである油圧シリンダ１０１に対し油の供給及び排出（回収）を制御する弁手段として、４つのポペット型オンオフ電磁弁（以下、電磁弁と呼ぶ）１、２、３、４を備える。このうち、電磁弁１、２（第一、第三の電磁弁）が油圧シリンダ１０１に対し油の供給を制御する供給弁として機能し、電磁弁３、４（第二、第四の電磁弁）が油圧シリンダ１０１に対し油の排出（回収）を制御する回収弁として機能する。
【００１８】
また、アーム部材１０５の回転軸１０５ａ付近には、リンク機構により連結部材１０３の一端が接続され、この連結部材１０３の他端は前記油圧シリンダ１０１のピストン１０２（ロッド１０４）に接続されている。すなわち、ピストン１０２の上下運動に伴いアーム部材１０５が回転軸１０５ａを中心に回転するように構成されている。
尚、回転軸１０５ａには、位置検出手段６としての回転ポテンショメータが設けられており、その位置（回転角度）が検知できるように構成されている。即ち、位置検出手段６によりアーム部材１０５の現在位置（回転動作位置）が検出されるように構成されている。
【００１９】
さらに、位置制御システム１００は、油を収容するタンク７と、タンク７から油を吸い上げ、電磁弁１、２を介して油圧シリンダ１０１に供給するポンプ８とを備える。また、前記ポンプ８と電磁弁１、２とを接続する油供給パイプ９を備え、この油供給パイプ９上には電磁弁１、２に供給される油の温度を検出する油温度検出手段１０が設けられている。さらに、前記電磁弁３、４とタンク７とを接続する油回収パイプ１１を備え、前記油圧シリンダ１０１内の油は前記油回収パイプ１１を介してタンク７に回収されるようになされている。
【００２０】
また、位置制御システム１００は、前記電磁弁１，４にオン／オフ信号を出力し、その作動を同時に制御する弁作動手段１２と、前記電磁弁２、３にオン／オフ信号を出力し、その作動を同時に制御する弁作動手段１３とを備える。また、前記弁作動手段１２、１３の動作制御を行う制御計算手段２０を備えている。この制御計算手段２０には、前記位置検出手段６、油温度検出手段１０が電気的信号線により接続され、それぞれが検出した信号を受け取るように構成されている。
【００２１】
続いて、前記電磁弁１〜４と油圧シリンダ１０１との間の構成について更に説明する。
油圧シリンダ１０１は、図示するように複動型片ロッドのシリンダであって、シリンダ内はピストン１０２を境にヘッド側シリンダ１０１ａ（第一のシリンダ室）とロッド側シリンダ１０１ｂ（第二のシリンダ室）に分けられる。また、ヘッド側シリンダ１０１ａ及びロッド側シリンダ１０１ｂにはそれぞれ入出力ポートが形成されている。
【００２２】
ヘッド側シリンダ１０１ａの入出力ポートには、電磁弁１の出力ポートと電磁弁３の入力ポートがパイプ１４により接続されている。尚、このパイプ１４には、電磁弁３から電磁弁１へ油が流れないように逆止弁１５が設けられ、また、流量を安定化するための絞り弁１６が設けられている。
【００２３】
また、ロッド側シリンダ１０１ｂの入出力ポートには、電磁弁２の出力ポートと電磁弁４の入力ポートがパイプ１７により接続されている。尚、このパイプ１７には、電磁弁４から電磁弁２へ油が流れないように逆止弁１８が設けられ、また、流量を安定化するための絞り弁１９が設けられている。
尚、電磁弁３及び電磁弁４の出力ポート付近における油回収パイプ１１上にも、それぞれ絞り弁２３、２４が設けられ、流量が安定化制御されている。
【００２４】
このような構成において、ロッド１０４をシリンダに対し伸長する際には、弁作動手段１２のＰＷＭ制御により電磁弁１、４が所定のデューティ比で開き、弁作動手段１３の命令により電磁弁２、３が閉じる。
ポンプ８により昇圧した油は油供給パイプ９を流れ、電磁弁１、パイプ１４を通ってヘッド側シリンダ１０１ａに供給される。また、ロッド側シリンダ１０１ｂ内の油は、パイプ１７、電磁弁４を通って油回収パイプ１１からタンク７に回収される。そして、ピストン１０２が押し下げられることによりロッド１０４はシリンダに対し伸長する。
【００２５】
一方、ロッド１０４をシリンダに対し収縮する際には、弁作動手段１２の命令により電磁弁１、４が閉じ、弁作動手段１３のＰＷＭ制御により電磁弁２、３が所定のデューティ比で開く。
ポンプ８により昇圧した油は油供給パイプ９を流れ、電磁弁２、パイプ１７を通ってロッド側シリンダ１０１ｂに供給される。また、ヘッド側シリンダ１０１ａ内の油はパイプ１４、電磁弁３を通って油回収パイプ１１からタンク７に回収される。そして、ピストン１０２が押し上げられることによりロッド１０４はシリンダに対し収縮する。
【００２６】
続いて、前記弁作動手段１２、１３の動作制御を行う制御計算手段２０について説明する。前記したように、制御計算手段２０には、位置検出手段６と油温度を検出する油温度検出手段１０とが接続されている。さらに、制御計算手段２０には、操作者からのアーム部材１０５に対する位置指令値Ｐｓが入力されるようになされている。
【００２７】
また、制御計算手段２０は、記憶手段２１を備え、この記憶手段２１に制御テーブル２２を記憶している。そして、制御計算手段２０では、位置検出手段６が検出したアーム部材１０５の現在位置情報、油温度検出手段１０が検出した油温度情報、さらに位置指令値Ｐｓに基づき、前記制御テーブル２２を参照し、弁作動手段１２、１３の作動タイミングをそれぞれ決定するようになされている。
【００２８】
前記制御テーブル２２は、弁作動手段１２、１３が行うＰＷＭ制御のデューティ比を容易に求めるためのテーブル（一覧表）である。図７に示したように、ポペット型電磁弁にあっては、油温度Ｔａにおいて、デューティ比が０から０．３付近までは油は流れず、デューティ比が０．４以上になると急に略飽和状態で油が流れるという特性が示さる。そこで、位置制御システム１００においては、図２に示されるように、油流量が変化するデューティ比０．３〜０．４５の範囲においてＰＷＭ制御を行う。
【００２９】
前記制御テーブル２２を作成するにあたっては、ポペット型オンオフ電磁弁において、複数の油温度での油流量とデューティ比との関係が予め測定され、それに基づき作成される。
例えば、図３に示すように油温度Ｔａのときのデータを基準とし、温度差Ｔｄの幅で油温度Ｔａの前後複数のデータを測定し、油流量（％：油温度Ｔａでの最高流量を１００％としたときの割合）とデューティ比との関係を求める。
そして、このグラフに基づき、図４に示すような油温度と油流量とをパラメータとしてＰＷＭ制御のデューティ比を記録した制御テーブル２２を作成し、制御計算手段２０の記憶手段２１に記憶させる。
【００３０】
さらに、制御計算手段２０の動作について、図５のフローに基づき説明する。
先ず、作業者の操作によりアーム部材１０５に対する目標動作位置を示す位置指令値Ｐｓが入力されると（図５のステップＳ１）、位置検出手段６によりアーム部材１０５の現在位置Ｐｆを測定する（図５のステップＳ２）。そして、現在位置Ｐｆと前記指令値Ｐｓとを比較して制御演算し、ピストン１０２の伸縮量を求め、この伸縮量に対する油の流量指令値Ｑｓを算出する（図５のステップＳ３）。
【００３１】
次いで、ハンチング防止のため、前記流量指令値Ｑｓの絶対値が不感帯設定値Ｑｆよりも小さい場合には（図５のステップＳ４）、電磁弁をすべて閉状態（オフ）とし、油圧シリンダ１０１の現状態を維持する（図５のステップＳ５）。
前記ステップＳ４において、前記流量指令値Ｑｓの絶対値が不感帯設定値Ｑｆよりも大きい場合は、アーム部材１０５の制御方向を決定するため前記流量指令値Ｑｓの正負を判定する（図５のステップＳ６）。尚、図１においては、アーム部材１０５先端が持ち上がる方向（一方向）を正、下がる方向（他方向）を負とする。
【００３２】
流量指令値Ｑｓが正の場合、この流量指令値Ｑｓと油温度検出手段１０が検出した油温度Ｔｓに基づき制御テーブル２２を参照し（図５のステップＳ７）、求められたデューティ比により弁作動手段１２に電磁弁１、４のＰＷＭ制御を行わせる（図５のステップＳ８）。また、電磁弁２、３は閉状態とされる。これにより、シリンダ１０１のピストン１０２が押し下げられ、アーム部材１０５は所望の位置にまで動かされる。
【００３３】
一方、流量指令値Ｑｓが負の場合、流量指令値Ｑｓと油温度検出手段１０が検出した油温度Ｔｓに基づき制御テーブル２２を参照し（図５のステップＳ９）、求められたデューティ比により弁作動手段１３に電磁弁２、３のＰＷＭ制御を行わせる（図５のステップＳ１０）。また、電磁弁１、４は閉状態とされる。これにより、シリンダ１０１のピストン１０２が押し上げられ、アーム部材１０５は所望の位置にまで動かされる。
【００３４】
ここで例えば、位置検出手段６が検出したアーム部材１０５の現在位置Ｐｆおよび位置指令値Ｐｓにより弁に流すべき油流量（流量指令値Ｑｓ）が３０％、油温度検出手段１０が検出した油温度ＴｓがＴａ＋１・Ｔｄであるならば、図４の制御テーブル２２を参照し、ＰＷＭ制御すべきデューティ比は０．３５となる。すなわち、制御計算手段２０は、そのデューティ比に基づき弁作動手段１２または弁作動手段１３にＰＷＭ制御させる。
【００３５】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、油温度と油流量をパラメータとしてＰＷＭ制御のデューティ比を記録した制御テーブル２２を記憶手段２１に予め記憶し、そのテーブルを参照することによりＰＷＭ制御に用いるべきデューティ比を容易に得ることができる。
したがって、ポペット型オンオフ電磁弁における流量制御が可能となり、油圧アクチュエータである油圧シリンダ１０１を精度よく駆動制御することができ、制御対象であるアーム部材１０５の動作位置制御を正確に行うことができる。
また、油圧シリンダ１０１の制御に、ポペット型オンオフ電磁弁のみを用いるため、弁が閉状態で油漏れの虞がなく、すべての電磁弁を閉状態にした際（制御オフ時）に、油経路に残留する油により油圧シリンダ１０１の現状態を長時間維持することができる。
【００３６】
また、油漏れを抑制できることから、スプール弁を使用する場合よりも、装置の油汚染を大幅に低減することができる。
また、電磁弁における油流量制御を電流量制御（アナログ制御）ではなく、ＰＷＭ制御、すなわち単純なオンオフ制御（デジタル制御）により行うため、駆動回路を簡便にすることができる。
さらに油圧比例制御弁や油圧サーボ弁を用いず、流量制御を行うことができるため、安価な位置制御システムを構築することができる。
【００３７】
尚、前記一実施の形態において、制御テーブル２２に示した温度パラメータの数は一例であって、これに限定されるものではなく、さらに多くの温度について、予め測定によって求められたデューティ比の値を記録してもよい。
また、位置検出手段６として示した回転ポテンショメータは一例であって、これに限定されるものではなく、位置が検出できる手段であればよい。
また、制御対象が回転運動する例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、制御対象としては油圧アクチュエータにより動作制御されるものであればよく、例えば、直動運動する制御対象であっても、本発明に係る位置制御システムを好適に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明にかかる位置制御システムは、油圧アクチュエータにより動作する制御対象の位置制御を行うシステムとして用いることができ、産業用ロボット等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明に係る位置制御システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１の位置制御システムで用いるＰＷＭ制御におけるデューティ比の範囲を示すグラフである。
【図３】図３は、複数の温度における油流量とＰＷＭ制御のデューティ比との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、図１の位置制御システムが有する制御テーブルである。
【図５】図５は、図１の位置制御システムが備える制御計算手段の動作を示すフロー図である。
【図６】図６は、ＰＷＭ制御による流量制御の原理を説明するための模式図である。
【図７】図７は、温度Ｔａにおける油流量とＰＷＭ制御のデューティ比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第一の電磁弁）
２ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第三の電磁弁）
３ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第二の電磁弁）
４ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第四の電磁弁）
６ 位置検出手段（回転ポテンショメータ）
７ タンク
８ ポンプ
９ 油供給パイプ
１０ 油温度検出手段
１１ 油回収パイプ
１２ 弁作動手段
１３ 弁作動手段
１４ パイプ
１５ 逆止弁
１６ 絞り弁
１７ パイプ
１８ 逆止弁
１９ 絞り弁
２０ 制御計算手段
２１ 記憶手段
２２ 制御テーブル
２３ 絞り弁
２４ 絞り弁
１００ 位置制御システム
１０１ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１０５ アーム部材（制御対象）
Ｐｓ 位置指令値
Ｑｓ 流量指令値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧アクチュエータにより動作する制御対象（例えば、ロボットアーム）の位置制御を行う位置制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
位置制御システムは、産業用機械、例えば産業用ロボット等において、広く用いられている。例えば産業用ロボットアームは、アームを回転駆動する油圧シリンダによって位置制御がなされる。この油圧シリンダの伸縮量は、油の流れの方向を制御する弁によって制御される。
一般に、この弁として、ポペット型電磁弁が用いられ、このような電磁弁を用いた油圧システムについては特許文献１にも開示されている。
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１に示されるポペット型電磁弁のみでは、油の流量の高精度な制御は困難であるため、流量制御には油圧サーボ制御弁や油圧比例制御弁等の流量制御弁が用いられることが多い。
これら流量制御弁としては、一般にスプール弁と呼ばれる弁が用いられる。このスプール弁とは、円筒形すべり面に内接し、軸方向に移動して流路の開閉を行う、くし形の構成部品を用いた弁である。
【０００４】
前記スプール弁は、油流量の調整を容易に行うことができるという利点を有する一方で、構造的に密閉性が悪く、弁閉状態においても油漏れが発生し易いという欠点がある。そのため、アクチュエータに荷重が加えられた状態で閉状態とし、長時間放置すると、アクチュエータが時間経過に従い荷重方向へ動くという現象が生じていた。
【特許文献１】特開２００３−１０６３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記したように、スプール弁を用いた流量制御弁にあっては、流量制御によりアクチュエータの駆動に細かな制御が可能となる一方、アクチュエータにおいて同じ状態を維持できない、即ち制御対象が荷重により動いてしまうという技術的課題があった。
そこで、本願発明者らは、油漏れがなくアクチュエータの状態を維持できるポペット型電磁弁を用い、油の流量の高精度な制御について鋭意検討を行なった。即ち、前記したポペット型電磁弁は、全開か全閉しかない、所謂オンオフ型の弁であるため、一周期におけるオンとオフ（弁の開閉）の比率、即ちデューティ比を変化させるＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行うことにより、油の流量を高精度に行うことを検討した。
【０００６】
図６に、前記ＰＷＭ制御による流量制御の原理を説明するための模式図を示す。図６（ａ）に示すように、周期Ｔにおいて、ポペット型電磁弁が常に開状態（開弁率１００％：デューティ比１）の場合、ポペット型電磁弁から供給される油流量は１００％となる。
そこで、デューティ比０．７５、即ち、周期Ｔのうち開弁率７５％（閉弁率２５％）とし、周期Ｔで弁開閉動作を繰り返し行えば、平均される油流量は、原理的には図６（ａ）の１００％に対し、図６（ｂ）に示すように７５％となるはずである。
さらにデューティ比０．２５の場合には、原理的には図６（ｃ）に示すように、ポペット型電磁弁から供給される平均油流量は図６（ａ）の２５％となるはずである。
【０００７】
しかしながら、油は、粘性があり、流動特性が大きく変化する性質を有する。このため、実際には図６に示したような原理通りにはならず、例えば図７に示すグラフのようなデューティ比と流量との関係になる。
このグラフによれば、油温Ｔａにおいてデューティ比が０から０．３付近までは油は流れず、デューティ比が０．４以上になると急に飽和状態で油が流れるという特性が示される。また、温度に応じて油の粘度が変化するため、油温によりデューティ比と流量の関係は変化する。
即ち、このような特性では、油圧シリンダに供給すべき所望の油流量から容易にデューティ比を求めることができず、ＰＷＭ制御による高精度な流量制御が困難であるという技術的課題があった。
【０００８】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムにおいて、ポペット型電磁弁を用いて油の流量制御を行い、弁からの油漏れを抑制すると共に制御対象の位置制御を精度よく行うことのできる位置制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる位置制御システムは、油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムであって、前記油圧アクチュエータの駆動制御を行う弁手段と、前記弁手段を介して前記油圧アクチュエータに油を供給するポンプと、前記弁手段の開閉動作をパルス幅変調制御により行う弁作動手段と、前記制御対象の位置を検出する位置検出手段と、前記弁手段に供給される油の温度を検出する油温度検出手段と、前記位置検出手段が検出した位置及び前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定する制御計算手段とを備えたことに特徴を有する。
このように、制御対象の現在位置だけではなく、油の温度に基づきパルス幅変調制御のデューティ比を決定するように構成することで、油温度により変化する油流量の変化特性を考慮した油流量制御を行うことができる。
【００１０】
また、前記油圧アクチュエータは、ピストンを移動させて制御対象を一方向または他方向に動作させると共に、前記ピストンの移動に伴い容量が変化する第一及び第二のシリンダ室を有する油圧シリンダであって、前記弁手段は、第一乃至第四の電磁弁を備え、前記弁作動手段は、前記制御対象を一方向に移動させる際、前記第一の電磁弁により前記第一のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第二の電磁弁により前記第二のシリンダ室から油を排出し、前記制御対象を他方向に移動させる際、前記第三の電磁弁により前記第二のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第四の電磁弁により前記第一のシリンダ室から油を排出することが望ましい。
このように、制御対象の動作制御方向ごとに、油圧シリンダに対し油の供給を行う電磁弁、排出を行う電磁弁をそれぞれ設けることにより、油の供給及び排出を遅延なく潤滑に行うことができ、流量制御を精度よく行うことができる。
【００１１】
また、前記制御計算手段には、前記制御対象の目標動作位置を示す位置指令値が入力され、制御計算手段は、前記位置指令値と前記位置検出手段が検出した位置情報との差分に基づき前記油圧アクチュエータに供給する油流量を示す油流量指令値を算出することが望ましい。
また、前記制御計算手段は、記憶手段を備え、前記記憶手段に、前記電磁弁における油温度及び油流量をパラメータとし、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を記録した制御テーブルを記憶していることが望ましい。
【００１２】
さらに、前記制御計算手段は、前記油流量指令値と、前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記制御テーブルを参照し、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定することが望ましい。
このように制御計算手段において、制御対象の現在位置と、入力された動作位置指令値とから油圧アクチュエータに供給すべき油流量を求め、その油流量と油温度とをパラメータとして、制御テーブルを参照するように構成すれば、容易に所望のデューティ比を得ることができる。
【００１３】
また、前記弁手段は、ポペット型オンオフ電磁弁であることが望ましい。
このように、油圧アクチュエータの制御に、ポペット型オンオフ電磁弁のみを用いれば、弁が閉状態で油漏れの虞がなく、すべての電磁弁を閉状態にした際（制御オフ時）に、油経路に残留する油により油圧アクチュエータの現状態を長時間維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムにおいて、ポペット型オンオフ電磁弁を用いて油の流量制御を行い、弁からの油漏れを抑制すると共に制御対象の位置制御を精度よく行うことのできる位置制御システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明に係る一実施の形態について、図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、本発明に係る位置制御システムの全体構成を示す模式図である。図２は、図１の位置制御システムで用いるＰＷＭ制御におけるデューティ比の範囲を示すグラフである。また、図３は、図７に示した油流量特性を複数の温度幅毎に測定した結果を示すグラフ、図４は、図１の位置制御システムが有する制御テーブルである。また、図５は図１の位置制御システムが備える制御計算手段の動作を示すフロー図である。
【００１６】
図１に示す位置制御システム１００は、例えば産業用ロボット等において、アクチュエータである油圧シリンダを駆動制御することにより、アーム等の制御対象の動作位置を制御する装置として好適に用いられる。尚、図１においては、この位置制御システム１００によりアーム部材１０５の回転動作位置を微細に制御する場合を示している。
【００１７】
図示するように、位置制御システム１００は、油圧アクチュエータである油圧シリンダ１０１に対し油の供給及び排出（回収）を制御する弁手段として、４つのポペット型オンオフ電磁弁（以下、電磁弁と呼ぶ）１、２、３、４を備える。このうち、電磁弁１、２（第一、第三の電磁弁）が油圧シリンダ１０１に対し油の供給を制御する供給弁として機能し、電磁弁３、４（第二、第四の電磁弁）が油圧シリンダ１０１に対し油の排出（回収）を制御する回収弁として機能する。
【００１８】
また、アーム部材１０５の回転軸１０５ａ付近には、リンク機構により連結部材１０３の一端が接続され、この連結部材１０３の他端は前記油圧シリンダ１０１のピストン１０２（ロッド１０４）に接続されている。すなわち、ピストン１０２の上下運動に伴いアーム部材１０５が回転軸１０５ａを中心に回転するように構成されている。
尚、回転軸１０５ａには、位置検出手段６としての回転ポテンショメータが設けられており、その位置（回転角度）が検知できるように構成されている。即ち、位置検出手段６によりアーム部材１０５の現在位置（回転動作位置）が検出されるように構成されている。
【００１９】
さらに、位置制御システム１００は、油を収容するタンク７と、タンク７から油を吸い上げ、電磁弁１、２を介して油圧シリンダ１０１に供給するポンプ８とを備える。また、前記ポンプ８と電磁弁１、２とを接続する油供給パイプ９を備え、この油供給パイプ９上には電磁弁１、２に供給される油の温度を検出する油温度検出手段１０が設けられている。さらに、前記電磁弁３、４とタンク７とを接続する油回収パイプ１１を備え、前記油圧シリンダ１０１内の油は前記油回収パイプ１１を介してタンク７に回収されるようになされている。
【００２０】
また、位置制御システム１００は、前記電磁弁１，４にオン／オフ信号を出力し、その作動を同時に制御する弁作動手段１２と、前記電磁弁２、３にオン／オフ信号を出力し、その作動を同時に制御する弁作動手段１３とを備える。また、前記弁作動手段１２、１３の動作制御を行う制御計算手段２０を備えている。この制御計算手段２０には、前記位置検出手段６、油温度検出手段１０が電気的信号線により接続され、それぞれが検出した信号を受け取るように構成されている。
【００２１】
続いて、前記電磁弁１〜４と油圧シリンダ１０１との間の構成について更に説明する。
油圧シリンダ１０１は、図示するように複動型片ロッドのシリンダであって、シリンダ内はピストン１０２を境にヘッド側シリンダ１０１ａ（第一のシリンダ室）とロッド側シリンダ１０１ｂ（第二のシリンダ室）に分けられる。また、ヘッド側シリンダ１０１ａ及びロッド側シリンダ１０１ｂにはそれぞれ入出力ポートが形成されている。
【００２２】
ヘッド側シリンダ１０１ａの入出力ポートには、電磁弁１の出力ポートと電磁弁３の入力ポートがパイプ１４により接続されている。尚、このパイプ１４には、電磁弁３から電磁弁１へ油が流れないように逆止弁１５が設けられ、また、流量を安定化するための絞り弁１６が設けられている。
【００２３】
また、ロッド側シリンダ１０１ｂの入出力ポートには、電磁弁２の出力ポートと電磁弁４の入力ポートがパイプ１７により接続されている。尚、このパイプ１７には、電磁弁４から電磁弁２へ油が流れないように逆止弁１８が設けられ、また、流量を安定化するための絞り弁１９が設けられている。
尚、電磁弁３及び電磁弁４の出力ポート付近における油回収パイプ１１上にも、それぞれ絞り弁２３、２４が設けられ、流量が安定化制御されている。
【００２４】
このような構成において、ロッド１０４をシリンダに対し伸長する際には、弁作動手段１２のＰＷＭ制御により電磁弁１、４が所定のデューティ比で開き、弁作動手段１３の命令により電磁弁２、３が閉じる。
ポンプ８により昇圧した油は油供給パイプ９を流れ、電磁弁１、パイプ１４を通ってヘッド側シリンダ１０１ａに供給される。また、ロッド側シリンダ１０１ｂ内の油は、パイプ１７、電磁弁４を通って油回収パイプ１１からタンク７に回収される。そして、ピストン１０２が押し下げられることによりロッド１０４はシリンダに対し伸長する。
【００２５】
一方、ロッド１０４をシリンダに対し収縮する際には、弁作動手段１２の命令により電磁弁１、４が閉じ、弁作動手段１３のＰＷＭ制御により電磁弁２、３が所定のデューティ比で開く。
ポンプ８により昇圧した油は油供給パイプ９を流れ、電磁弁２、パイプ１７を通ってロッド側シリンダ１０１ｂに供給される。また、ヘッド側シリンダ１０１ａ内の油はパイプ１４、電磁弁３を通って油回収パイプ１１からタンク７に回収される。そして、ピストン１０２が押し上げられることによりロッド１０４はシリンダに対し収縮する。
【００２６】
続いて、前記弁作動手段１２、１３の動作制御を行う制御計算手段２０について説明する。前記したように、制御計算手段２０には、位置検出手段６と油温度を検出する油温度検出手段１０とが接続されている。さらに、制御計算手段２０には、操作者からのアーム部材１０５に対する位置指令値Ｐｓが入力されるようになされている。
【００２７】
また、制御計算手段２０は、記憶手段２１を備え、この記憶手段２１に制御テーブル２２を記憶している。そして、制御計算手段２０では、位置検出手段６が検出したアーム部材１０５の現在位置情報、油温度検出手段１０が検出した油温度情報、さらに位置指令値Ｐｓに基づき、前記制御テーブル２２を参照し、弁作動手段１２、１３の作動タイミングをそれぞれ決定するようになされている。
【００２８】
前記制御テーブル２２は、弁作動手段１２、１３が行うＰＷＭ制御のデューティ比を容易に求めるためのテーブル（一覧表）である。図７に示したように、ポペット型電磁弁にあっては、油温度Ｔａにおいて、デューティ比が０から０．３付近までは油は流れず、デューティ比が０．４以上になると急に略飽和状態で油が流れるという特性が示さる。そこで、位置制御システム１００においては、図２に示されるように、油流量が変化するデューティ比０．３〜０．４５の範囲においてＰＷＭ制御を行う。
【００２９】
前記制御テーブル２２を作成するにあたっては、ポペット型オンオフ電磁弁において、複数の油温度での油流量とデューティ比との関係が予め測定され、それに基づき作成される。
例えば、図３に示すように油温度Ｔａのときのデータを基準とし、温度差Ｔｄの幅で油温度Ｔａの前後複数のデータを測定し、油流量（％：油温度Ｔａでの最高流量を１００％としたときの割合）とデューティ比との関係を求める。
そして、このグラフに基づき、図４に示すような油温度と油流量とをパラメータとしてＰＷＭ制御のデューティ比を記録した制御テーブル２２を作成し、制御計算手段２０の記憶手段２１に記憶させる。
【００３０】
さらに、制御計算手段２０の動作について、図５のフローに基づき説明する。
先ず、作業者の操作によりアーム部材１０５に対する目標動作位置を示す位置指令値Ｐｓが入力されると（図５のステップＳ１）、位置検出手段６によりアーム部材１０５の現在位置Ｐｆを測定する（図５のステップＳ２）。そして、現在位置Ｐｆと前記指令値Ｐｓとを比較して制御演算し、ピストン１０２の伸縮量を求め、この伸縮量に対する油の流量指令値Ｑｓを算出する（図５のステップＳ３）。
【００３１】
次いで、ハンチング防止のため、前記流量指令値Ｑｓの絶対値が不感帯設定値Ｑｆよりも小さい場合には（図５のステップＳ４）、電磁弁をすべて閉状態（オフ）とし、油圧シリンダ１０１の現状態を維持する（図５のステップＳ５）。
前記ステップＳ４において、前記流量指令値Ｑｓの絶対値が不感帯設定値Ｑｆよりも大きい場合は、アーム部材１０５の制御方向を決定するため前記流量指令値Ｑｓの正負を判定する（図５のステップＳ６）。尚、図１においては、アーム部材１０５先端が持ち上がる方向（一方向）を正、下がる方向（他方向）を負とする。
【００３２】
流量指令値Ｑｓが正の場合、この流量指令値Ｑｓと油温度検出手段１０が検出した油温度Ｔｓに基づき制御テーブル２２を参照し（図５のステップＳ７）、求められたデューティ比により弁作動手段１２に電磁弁１、４のＰＷＭ制御を行わせる（図５のステップＳ８）。また、電磁弁２、３は閉状態とされる。これにより、シリンダ１０１のピストン１０２が押し下げられ、アーム部材１０５は所望の位置にまで動かされる。
【００３３】
一方、流量指令値Ｑｓが負の場合、流量指令値Ｑｓと油温度検出手段１０が検出した油温度Ｔｓに基づき制御テーブル２２を参照し（図５のステップＳ９）、求められたデューティ比により弁作動手段１３に電磁弁２、３のＰＷＭ制御を行わせる（図５のステップＳ１０）。また、電磁弁１、４は閉状態とされる。これにより、シリンダ１０１のピストン１０２が押し上げられ、アーム部材１０５は所望の位置にまで動かされる。
【００３４】
ここで例えば、位置検出手段６が検出したアーム部材１０５の現在位置Ｐｆおよび位置指令値Ｐｓにより弁に流すべき油流量（流量指令値Ｑｓ）が３０％、油温度検出手段１０が検出した油温度ＴｓがＴａ＋１・Ｔｄであるならば、図４の制御テーブル２２を参照し、ＰＷＭ制御すべきデューティ比は０．３５となる。すなわち、制御計算手段２０は、そのデューティ比に基づき弁作動手段１２または弁作動手段１３にＰＷＭ制御させる。
【００３５】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、油温度と油流量をパラメータとしてＰＷＭ制御のデューティ比を記録した制御テーブル２２を記憶手段２１に予め記憶し、そのテーブルを参照することによりＰＷＭ制御に用いるべきデューティ比を容易に得ることができる。
したがって、ポペット型オンオフ電磁弁における流量制御が可能となり、油圧アクチュエータである油圧シリンダ１０１を精度よく駆動制御することができ、制御対象であるアーム部材１０５の動作位置制御を正確に行うことができる。
また、油圧シリンダ１０１の制御に、ポペット型オンオフ電磁弁のみを用いるため、弁が閉状態で油漏れの虞がなく、すべての電磁弁を閉状態にした際（制御オフ時）に、油経路に残留する油により油圧シリンダ１０１の現状態を長時間維持することができる。
【００３６】
また、油漏れを抑制できることから、スプール弁を使用する場合よりも、装置の油汚染を大幅に低減することができる。
また、電磁弁における油流量制御を電流量制御（アナログ制御）ではなく、ＰＷＭ制御、すなわち単純なオンオフ制御（デジタル制御）により行うため、駆動回路を簡便にすることができる。
さらに油圧比例制御弁や油圧サーボ弁を用いず、流量制御を行うことができるため、安価な位置制御システムを構築することができる。
【００３７】
尚、前記一実施の形態において、制御テーブル２２に示した温度パラメータの数は一例であって、これに限定されるものではなく、さらに多くの温度について、予め測定によって求められたデューティ比の値を記録してもよい。
また、位置検出手段６として示した回転ポテンショメータは一例であって、これに限定されるものではなく、位置が検出できる手段であればよい。
また、制御対象が回転運動する例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、制御対象としては油圧アクチュエータにより動作制御されるものであればよく、例えば、直動運動する制御対象であっても、本発明に係る位置制御システムを好適に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明にかかる位置制御システムは、油圧アクチュエータにより動作する制御対象の位置制御を行うシステムとして用いることができ、産業用ロボット等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明に係る位置制御システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１の位置制御システムで用いるＰＷＭ制御におけるデューティ比の範囲を示すグラフである。
【図３】図３は、複数の温度における油流量とＰＷＭ制御のデューティ比との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、図１の位置制御システムが有する制御テーブルである。
【図５】図５は、図１の位置制御システムが備える制御計算手段の動作を示すフロー図である。
【図６】図６は、ＰＷＭ制御による流量制御の原理を説明するための模式図である。
【図７】図７は、温度Ｔａにおける油流量とＰＷＭ制御のデューティ比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第一の電磁弁）
２ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第三の電磁弁）
３ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第二の電磁弁）
４ ポペット型オンオフ電磁弁（弁手段、第四の電磁弁）
６ 位置検出手段（回転ポテンショメータ）
７ タンク
８ ポンプ
９ 油供給パイプ
１０ 油温度検出手段
１１ 油回収パイプ
１２ 弁作動手段
１３ 弁作動手段
１４ パイプ
１５ 逆止弁
１６ 絞り弁
１７ パイプ
１８ 逆止弁
１９ 絞り弁
２０ 制御計算手段
２１ 記憶手段
２２ 制御テーブル
２３ 絞り弁
２４ 絞り弁
１００ 位置制御システム
１０１ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１０５ アーム部材（制御対象）
Ｐｓ 位置指令値
Ｑｓ 流量指令値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムであって、
前記油圧アクチュエータの駆動制御を行う弁手段と、前記弁手段を介して前記油圧アクチュエータに油を供給するポンプと、前記弁手段の開閉動作をパルス幅変調制御により行う弁作動手段と、前記制御対象の位置を検出する位置検出手段と、前記弁手段に供給される油の温度を検出する油温度検出手段と、前記位置検出手段が検出した位置及び前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定する制御計算手段とを備えたことを特徴とする位置制御システム。
【請求項２】
前記油圧アクチュエータは、ピストンを移動させて制御対象を一方向または他方向に動作させると共に、前記ピストンの移動に伴い容量が変化する第一及び第二のシリンダ室を有する油圧シリンダであって、
前記弁手段は、第一乃至第四の電磁弁を備え、
前記弁作動手段は、前記制御対象を一方向に移動させる際、前記第一の電磁弁により前記第一のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第二の電磁弁により前記第二のシリンダ室から油を排出し、
前記制御対象を他方向に移動させる際、前記第三の電磁弁により前記第二のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第四の電磁弁により前記第一のシリンダ室から油を排出することを特徴とする請求項１に記載された位置制御システム。
【請求項３】
前記制御計算手段には、前記制御対象の目標動作位置を示す位置指令値が入力され、
制御計算手段は、前記位置指令値と前記位置検出手段が検出した位置情報との差分に基づき前記油圧アクチュエータに供給する油流量を示す油流量指令値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された位置制御システム。
【請求項４】
前記制御計算手段は、記憶手段を備え、
前記記憶手段に、前記電磁弁における油温度及び油流量をパラメータとし、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を記録した制御テーブルを記憶していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された位置制御システム。
【請求項５】
前記制御計算手段は、前記油流量指令値と、前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記制御テーブルを参照し、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定することを特徴とする請求項４に記載された位置制御システム。
【請求項６】
前記弁手段は、ポペット型オンオフ電磁弁であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された位置制御システム。
【請求項１】
油圧アクチュエータにより動作制御される制御対象の位置制御を行う位置制御システムであって、
前記油圧アクチュエータの駆動制御を行う弁手段と、前記弁手段を介して前記油圧アクチュエータに油を供給するポンプと、前記弁手段の開閉動作をパルス幅変調制御により行う弁作動手段と、前記制御対象の位置を検出する位置検出手段と、前記弁手段に供給される油の温度を検出する油温度検出手段と、前記位置検出手段が検出した位置及び前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定する制御計算手段とを備えたことを特徴とする位置制御システム。
【請求項２】
前記油圧アクチュエータは、ピストンを移動させて制御対象を一方向または他方向に動作させると共に、前記ピストンの移動に伴い容量が変化する第一及び第二のシリンダ室を有する油圧シリンダであって、
前記弁手段は、第一乃至第四の電磁弁を備え、
前記弁作動手段は、前記制御対象を一方向に移動させる際、前記第一の電磁弁により前記第一のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第二の電磁弁により前記第二のシリンダ室から油を排出し、
前記制御対象を他方向に移動させる際、前記第三の電磁弁により前記第二のシリンダ室に油を供給し、且つ前記第四の電磁弁により前記第一のシリンダ室から油を排出することを特徴とする請求項１に記載された位置制御システム。
【請求項３】
前記制御計算手段には、前記制御対象の目標動作位置を示す位置指令値が入力され、
制御計算手段は、前記位置指令値と前記位置検出手段が検出した位置情報との差分に基づき前記油圧アクチュエータに供給する油流量を示す油流量指令値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された位置制御システム。
【請求項４】
前記制御計算手段は、記憶手段を備え、
前記記憶手段に、前記電磁弁における油温度及び油流量をパラメータとし、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を記録した制御テーブルを記憶していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された位置制御システム。
【請求項５】
前記制御計算手段は、前記油流量指令値と、前記油温度検出手段が検出した油温度に基づき前記制御テーブルを参照し、前記弁作動手段が制御するパルス幅のデューティ比を決定することを特徴とする請求項４に記載された位置制御システム。
【請求項６】
前記弁手段は、ポペット型オンオフ電磁弁であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された位置制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−４０２００（Ｐ２００６−４０２００Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２２８９５（Ｐ２００４−２２２８９５）
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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