JPH11272332A - Positioning cylinder device - Google Patents
Positioning cylinder deviceInfo
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- JPH11272332A JPH11272332A JP7393298A JP7393298A JPH11272332A JP H11272332 A JPH11272332 A JP H11272332A JP 7393298 A JP7393298 A JP 7393298A JP 7393298 A JP7393298 A JP 7393298A JP H11272332 A JPH11272332 A JP H11272332A
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Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストンロッドの行程端の位置を容易に変更
できる位置決めシリンダ装置を提供する。
【解決手段】 ピストン2を内装したシリンダ本体1
と、ピストン2からシリンダ本体1の一端外方へ延びる
中空状のピストンロッド3と、ピストン2の移動に応じ
て回転するボールスクリュー5と、ボールスクリュー5
の回転角を検出する回転角検出器11と、シリンダ本体
1内のロッド側流体室1a及びヘッド側流体室1bへ作
動流体を供給し得る方向切換弁8と、回転角検出器11
からの回転角検出信号11s、予め設定された作動範囲
信号15s及び外部から入力される作動指令信号16s
に基づき方向切換弁8のソレノイド9a,9bを励磁す
るコントローラ10とを備え、作動範囲信号15sの設
定値を変えることにより、ピストンロッド3の行程端を
変更する。
(57) [Problem] To provide a positioning cylinder device capable of easily changing a position of a stroke end of a piston rod. SOLUTION: A cylinder body 1 having a piston 2 therein.
A hollow piston rod 3 extending outward from the piston 2 at one end of the cylinder body 1, a ball screw 5 rotating in accordance with the movement of the piston 2, and a ball screw 5
A rotation angle detector 11 for detecting the rotation angle of the cylinder, a direction switching valve 8 capable of supplying working fluid to the rod-side fluid chamber 1a and the head-side fluid chamber 1b in the cylinder body 1, and a rotation angle detector 11
Rotation angle detection signal 11 s, operating range signal 15 s set in advance, and operation command signal 16 s input from outside
And a controller 10 that excites the solenoids 9a and 9b of the direction switching valve 8 based on the control signal, and changes the set value of the operating range signal 15s to change the stroke end of the piston rod 3.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は位置決めシリンダ装
置に関する。[0001] The present invention relates to a positioning cylinder device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、油圧シリンダなどの往復動方式の
アクチュエータを用いて、種々の機械の構成部材をアク
チュエータの行程範囲に応じた任意の数点間で往復動さ
せる場合には、アクチュエータの往復動部材、あるいは
機械の移動対象部材が、設定された往路行程端や復路行
程端に到達したか否かを、別途に設置したリミットスイ
ッチなどの検出手段で検出し、当該検出手段からの到達
検出信号に基づき、アクチュエータの作動を停止させる
ようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a reciprocating actuator such as a hydraulic cylinder is used to reciprocate various components of a machine between arbitrary points according to the stroke range of the actuator, the reciprocating motion of the actuator is required. The detection of whether the moving member or the moving object of the machine has reached the set forward stroke end or return stroke end is performed by detecting means such as a separately installed limit switch, and the arrival detection from the detecting means is performed. The operation of the actuator is stopped based on the signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなアクチュエータの停止機構では、機械の移動対
象部材が往復動すべき各行程端の位置を変える際には、
リミットスイッチなどの検出手段の設置位置を変更する
必要がある。However, in the actuator stopping mechanism as described above, when changing the position of each stroke end at which the moving target member of the machine should reciprocate,
It is necessary to change the installation position of the detection means such as a limit switch.
【0004】また、検出手段の位置設定が適切でない
と、機械の移動対象部材を精度良く往復動させることが
できない。If the position of the detecting means is not set properly, the member to be moved of the machine cannot be reciprocated with high accuracy.
【0005】本発明は、上述した実情に鑑みてなしたも
ので、往復動部材であるピストンロッドの行程端の位置
を容易に変更できる位置決めシリンダ装置を提供するこ
とを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a positioning cylinder device that can easily change the position of the stroke end of a piston rod as a reciprocating member.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載した位置決めシリンダ装置
では、ピストンを内装したシリンダ本体と、ピストンか
らシリンダ本体の一端外方へ延びる中空状のピストンロ
ッドと、ピストンロッドに嵌入し得るようにピストンを
貫通し且つ周方向へ回動し得るようにシリンダ本体内に
配置されたボールスクリューと、ピストンに固着され且
つシリンダ本体に対するピストンの移動に伴いボールス
クリューを周方向へ回転させるボールナットと、ボール
スクリューの回転角を検出する回転角検出器と、ピスト
ンにより区分されたシリンダ本体内のロッド側流体室及
びヘッド側流体室へ作動流体を供給し得る電磁切換方式
の方向切換弁と、前記の回転角検出器からの回転角検出
信号、予め設定された作動範囲信号及び外部から入力さ
れる作動指令信号に基づき方向切換弁のソレノイドを励
磁するコントローラとを備えている。In order to achieve the above object, a positioning cylinder device according to a first aspect of the present invention comprises a cylinder body having a piston therein and a hollow body extending from the piston to one end of the cylinder body. A piston rod, a ball screw disposed in the cylinder body so as to penetrate the piston so as to be able to fit into the piston rod and rotate in the circumferential direction, and a piston screw fixed to the piston and moving the piston relative to the cylinder body. Accordingly, a ball nut for rotating the ball screw in the circumferential direction, a rotation angle detector for detecting the rotation angle of the ball screw, and a working fluid are supplied to the rod-side fluid chamber and the head-side fluid chamber in the cylinder body divided by the piston. A direction switching valve of an electromagnetic switching type, and a rotation angle detection signal from the rotation angle detector, which is set in advance. Based on the operation command signal input from the operating range signal and an external and a controller for energizing the solenoid of the directional control valve.
【0007】また、本発明の請求項2に記載した位置決
めシリンダ装置では、ピストンを内装したシリンダ本体
と、ピストンからシリンダ本体の一端外方へ延びる中空
状のピストンロッドと、ピストンロッドに嵌入し得るよ
うにピストンを貫通し且つシリンダ本体内に配置された
センサ支持用ロッドと、ピストンロッドの内側面に取り
付けられたシリンダ軸線方向へ延びる磁気スケールと、
ピストンロッドの内方に位置するようにセンサ支持ロッ
ドに取り付けられ且つ磁気スケールの相対位置を検出す
る磁気センサヘッドと、ピストンにより区分されたシリ
ンダ本体内のロッド側流体室及びヘッド側流体室へ作動
流体を供給し得る電磁切換方式の方向切換弁と、前記の
磁気センサヘッドからの位置検出信号、予め設定された
作動範囲信号及び外部から入力される作動指令信号に基
づき方向切換弁のソレノイドを励磁するコントローラと
を備えている。Further, in the positioning cylinder device according to the second aspect of the present invention, a cylinder body having a piston therein, a hollow piston rod extending from the piston to one end of the cylinder body, and a piston rod can be fitted. A sensor supporting rod that penetrates through the piston and is disposed in the cylinder body, and a magnetic scale that extends in the cylinder axis direction and that is attached to the inner surface of the piston rod.
A magnetic sensor head attached to the sensor support rod so as to be located inside the piston rod and detecting a relative position of the magnetic scale; and a rod-side fluid chamber and a head-side fluid chamber in a cylinder body divided by a piston. An electromagnetic switching type directional switching valve capable of supplying a fluid, and a solenoid of the directional switching valve is excited based on a position detection signal from the magnetic sensor head, a preset operation range signal, and an operation command signal input from outside. Controller.
【0008】更に、本発明の請求項3に記載した位置決
めシリンダ装置では、ピストンを内装したシリンダ本体
と、ピストンからシリンダ本体の一端外方へ延びる中空
状のピストンロッドと、ピストンロッドに嵌入し得るよ
うにピストンを貫通し且つ周方向に回動し得るようにシ
リンダ本体内に配置されたボールスクリューと、ピスト
ンの固着され且つボールスクリューの周方向への回動に
伴いピストンを軸線方向へ移動させるボールナットと、
ボールスクリューを周方向に回転させるモータと、ボー
ルスクリューの回転角を検出する回転角検出器と、該回
転角検出器からの回転角検出信号、予め設定された作動
範囲信号及び外部から入力される作動指令信号に基づき
モータを作動させるコントローラとを備えている。Further, in the positioning cylinder device according to the third aspect of the present invention, the cylinder body in which the piston is housed, the hollow piston rod extending from the piston to one end of the cylinder body, and the piston rod can be fitted. A ball screw disposed in the cylinder body so as to penetrate the piston and rotate in the circumferential direction, and the piston is fixed and the piston is moved in the axial direction with the rotation of the ball screw in the circumferential direction. A ball nut,
A motor that rotates the ball screw in the circumferential direction, a rotation angle detector that detects the rotation angle of the ball screw, a rotation angle detection signal from the rotation angle detector, a preset operating range signal, and an external input. A controller for operating the motor based on the operation command signal.
【0009】本発明の請求項1に記載した位置決めシリ
ンダ装置においては、ピストンの直線運動をボールスク
リュー及びボールナットを介して回転運動に変換し、回
転角検出器により検出したボールスクリューの回転角に
基づき、コントローラがシリンダ本体に対するピストン
の位置を求める。In the positioning cylinder device according to the first aspect of the present invention, the linear motion of the piston is converted into a rotational motion via a ball screw and a ball nut, and the rotational motion of the ball screw is detected by a rotational angle detector. Based on this, the controller determines the position of the piston with respect to the cylinder body.
【0010】更に、回転角検出器からの回転角検出信
号、予め設定された作動範囲信号及び外部から入力され
る作動指令信号に基づき、コントローラが方向切換弁の
ソレノイドを励磁し、シリンダ本体内のロッド側流体室
あるいはヘッド側流体室に作動流体を供給する。Further, based on a rotation angle detection signal from a rotation angle detector, a preset operation range signal and an operation command signal input from the outside, the controller excites a solenoid of the directional control valve, and a controller inside the cylinder body. The working fluid is supplied to the rod-side fluid chamber or the head-side fluid chamber.
【0011】本発明の請求項2に記載した位置決めシリ
ンダ装置においては、磁気センサヘッドにより検出した
ピストンロッド内の磁気スケールの変位に基づき、コン
トローラがシリンダ本体に対するピストンの位置を求め
る。In the positioning cylinder device according to a second aspect of the present invention, the controller determines the position of the piston with respect to the cylinder body based on the displacement of the magnetic scale in the piston rod detected by the magnetic sensor head.
【0012】更に、磁気センサヘッドからの位置検出信
号、予め設定された作動範囲信号及び外部から入力され
る作動指令信号に基づき、コントローラが方向切換弁の
ソレノイドを励磁し、シリンダ本体内のロッド側流体室
あるいはヘッド側流体室に作動流体を供給する。Further, based on a position detection signal from the magnetic sensor head, a preset operation range signal and an externally input operation command signal, the controller excites the solenoid of the directional control valve, and the rod side in the cylinder main body. The working fluid is supplied to the fluid chamber or the head-side fluid chamber.
【0013】本発明の請求項3に記載した位置決めシリ
ンダ装置においては、回転角検出器により検出したシリ
ンダ移動用のボールスクリューの回転角に基づき、コン
トローラがシリンダ本体に対するピストンの位置を求め
る。In the positioning cylinder device according to a third aspect of the present invention, the controller determines the position of the piston with respect to the cylinder body based on the rotation angle of the ball screw for moving the cylinder detected by the rotation angle detector.
【0014】更に、回転角検出器、予め設定された作動
範囲信号及び外部から入力される作動指令信号に基づ
き、コントローラがモータを作動させる。Further, the controller operates the motor based on the rotation angle detector, an operation range signal set in advance, and an operation command signal input from the outside.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1は本発明の位置決めシリンダ装置の実
施の形態の第1の例を示すものである。FIG. 1 shows a first embodiment of a positioning cylinder device according to the present invention.
【0017】この位置決めシリンダ装置は、ピストン2
を内装したシリンダ本体1と、ピストン2からシリンダ
本体1の一端外方へ延びる中空状のピストンロッド3
と、ピストン2を貫通し且つ周方向に回動し得るように
シリンダ本体1内に同軸に配置されたボールスクリュー
5と、シリンダ本体1の他端部に設けられ且つボールス
クリュー5を枢支する軸受部材6と、ピストン2に固着
され且つボールスクリュー5に螺合したボールナット7
と、シリンダ本体1の他端部に設けられ且つボールスク
リュー5の回転角を検出するロータリエンコーダなどの
回転角検出器11と、ピストン2により区分されたシリ
ンダ本体1内のロッド側流体室1a及びヘッド側流体室
1bに作動流体を供給する方向切換弁8と、コントロー
ラ10とを備えている。This positioning cylinder device has a piston 2
And a hollow piston rod 3 extending outward from the piston 2 at one end of the cylinder body 1
And a ball screw 5 penetrating through the piston 2 and coaxially arranged in the cylinder body 1 so as to be able to rotate in the circumferential direction, and a ball screw 5 provided at the other end of the cylinder body 1 to pivotally support the ball screw 5. A bearing member 6 and a ball nut 7 fixed to the piston 2 and screwed to the ball screw 5
A rotation angle detector 11 provided at the other end of the cylinder body 1 and detecting a rotation angle of the ball screw 5; a rod-side fluid chamber 1a in the cylinder body 1 divided by the piston 2; A direction switching valve 8 for supplying a working fluid to the head-side fluid chamber 1b and a controller 10 are provided.
【0018】ボールスクリュー5は、ピストン2の行程
に応じた長さに形成され、ピストン2の移動に応じて回
動し、またピストンロッド3の中空部4に対する嵌入長
さが変化するようになっている。The ball screw 5 is formed to have a length corresponding to the stroke of the piston 2, rotates according to the movement of the piston 2, and changes the length of the piston rod 3 fitted into the hollow portion 4. ing.
【0019】方向切換弁8には、4ポート3位置電磁切
換弁が用いられており、一方のソレノイド9aを励磁す
ると、ポンプポートPが一方の切換ポートAに連通し且
つ他方の切換ポートBがタンクポートTに連通する切換
位置にスプールが移動し、他方のソレノイド9bを励磁
すると、ポンプポートPが他方の切換ポートBに連通し
且つ一方の切換ポートAがタンクポートTに連通する切
換位置にスプールが移動する。As the direction switching valve 8, a 4-port, 3-position electromagnetic switching valve is used. When one solenoid 9a is excited, the pump port P communicates with the one switching port A and the other switching port B communicates with the other switching port B. When the spool moves to the switching position communicating with the tank port T and excites the other solenoid 9b, the pump port P moves to the switching position where the other switching port B communicates with the other switching port B and the one switching port A communicates with the tank port T. The spool moves.
【0020】また、ソレノイド9a,9bの双方が励磁
されていないときには、ポンプポートP並びにタンクポ
ートTが切換ポートA,Bのいずれにも連通しない中立
位置にスプールが設定される。When both the solenoids 9a and 9b are not excited, the spool is set at a neutral position where the pump port P and the tank port T do not communicate with any of the switching ports A and B.
【0021】方向切換弁8のポンプポートPには、油圧
ポンプ(図示せず)の吐出口に連通する管路81が接続
され、タンクポートTには、油タンク(図示せず)に連
通する管路82が接続されている。A pipe 81 communicating with a discharge port of a hydraulic pump (not shown) is connected to the pump port P of the direction switching valve 8, and a tank port T is connected to an oil tank (not shown). A pipe 82 is connected.
【0022】また、一方の切換ポートAは、ロッド側流
体室1aに連通する管路83が接続され、他方の切換ポ
ートBは、ヘッド側流体室1bに連通する管路84が接
続されている。One switching port A is connected to a pipe 83 communicating with the rod-side fluid chamber 1a, and the other switching port B is connected to a pipe 84 communicating with the head-side fluid chamber 1b. .
【0023】コントローラ10は、ポジショナー部12
と、インターフェイス部13と、アンプ部14とを有し
ている。The controller 10 includes a positioner 12
, An interface unit 13 and an amplifier unit 14.
【0024】ポジショナー部12は、回転角検出器11
から出力される回転角検出信号11sに基づきシリンダ
本体1に対するピストン2の位置を求めて、ピストン位
置信号12sを出力する。The positioner section 12 includes a rotation angle detector 11
The position of the piston 2 with respect to the cylinder main body 1 is obtained based on the rotation angle detection signal 11s output from the controller 10 and a piston position signal 12s is output.
【0025】インターフェイス部13は、ポジショナー
部12からのピストン位置信号12s、ピストン2の作
動範囲を設定する作動範囲設定器15からの作動範囲信
号15s及び上位の制御系(図示せず)からの作動指令
信号16sに基づき、励磁指令信号13sを出力する。The interface unit 13 includes a piston position signal 12 s from the positioner unit 12, an operation range signal 15 s from an operation range setting unit 15 for setting the operation range of the piston 2, and an operation from a higher-level control system (not shown). An excitation command signal 13s is output based on the command signal 16s.
【0026】アンプ部14は、インターフェイス部13
からの励磁指令信号13sに基づき、方向切換弁8のソ
レノイド9a,9bに対する励磁電流10a,10bを
出力する。The amplifier section 14 includes an interface section 13
The excitation currents 10a and 10b for the solenoids 9a and 9b of the direction switching valve 8 are output based on the excitation command signal 13s from.
【0027】すなわち、図1に示す位置決めシリンダ装
置では、ピストン2の直線運動をボールスクリュー5及
びボールナット7を介して回転運動に変換し、回転角検
出器11で検出されたボールスクリュー5の回転角に基
づき、コントローラ10のポジショナー部12におい
て、シリンダ本体1に対するピストン2の位置が求めら
れる。That is, in the positioning cylinder device shown in FIG. 1, the linear motion of the piston 2 is converted into the rotational motion via the ball screw 5 and the ball nut 7, and the rotation of the ball screw 5 detected by the rotation angle detector 11 is performed. Based on the angle, the position of the piston 2 with respect to the cylinder body 1 is determined in the positioner section 12 of the controller 10.
【0028】次いで、上位の制御系からインターフェイ
ス部13へ作動指令信号16sが出力されると、ポジシ
ョナー部12からのピストン位置信号12s、及び作動
範囲設定器15からの作動範囲信号15sに基づき、イ
ンターフェイス部13からアンプ部14に対して励磁指
令信号13sが出力され、一方のソレノイド9aへの励
磁電流10a、あるいは他方のソレノイド9bへの励磁
電流10bがアンプ部14から出力されることになる。Next, when an operation command signal 16 s is output from the higher-level control system to the interface unit 13, the interface signal is output based on the piston position signal 12 s from the positioner unit 12 and the operation range signal 15 s from the operation range setting unit 15. The excitation command signal 13s is output from the unit 13 to the amplifier unit 14, and the excitation current 10a to one solenoid 9a or the excitation current 10b to the other solenoid 9b is output from the amplifier unit 14.
【0029】これにより、方向切換弁8のスプールが移
動し、シリンダ本体1のロッド側流体室1aあるいはヘ
ッド側流体室1bに対して作動流体圧が付与され、前記
の作動指令信号16sに応じた方向へピストン2が移動
する。As a result, the spool of the directional control valve 8 moves, and a working fluid pressure is applied to the rod-side fluid chamber 1a or the head-side fluid chamber 1b of the cylinder main body 1, and the operation fluid pressure signal is responded to the operation command signal 16s. The piston 2 moves in the direction.
【0030】また、ピストン2が作動範囲信号15sに
応じた位置まで移動すると、インターフェイス部13か
らアンプ部14へ励磁指令信号13sが出力されなくな
り、アンプ部14からソレノイド9a,9bに対する励
磁電流10a,10bの出力が中断される。When the piston 2 moves to a position corresponding to the operation range signal 15s, the excitation command signal 13s is no longer output from the interface unit 13 to the amplifier unit 14, and the excitation current 10a, 9a, 9b from the amplifier unit 14 to the solenoids 9a, 9b. The output of 10b is interrupted.
【0031】これにより、方向切換弁8のスプールが中
立位置に設定され、ピストン2が停止する。As a result, the spool of the direction switching valve 8 is set to the neutral position, and the piston 2 stops.
【0032】更に、ピストン2の作動範囲は、作動範囲
設定器15からインターフェイス部13への作動範囲信
号15sに基づいているので、当該作動範囲信号15s
の設定値を変化させることにより、ピストンロッド3の
行程端を容易に且つ正確に変更することができる。Further, since the operating range of the piston 2 is based on the operating range signal 15s from the operating range setting device 15 to the interface unit 13, the operating range signal 15s
By changing the set value, the stroke end of the piston rod 3 can be easily and accurately changed.
【0033】図2は本発明の位置決めシリンダ装置の実
施の形態の第2の例を示すものであり、図中、図1と同
一の符号を付した部分は同一物を表している。FIG. 2 shows a second example of the embodiment of the positioning cylinder device of the present invention. In the drawing, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same components.
【0034】この位置決めシリンダ装置は、ピストン2
を内装したシリンダ本体1と、ピストン2からシリンダ
本体1の一端外方へ延びる中空状のピストンロッド3
と、ピストン2を貫通し且つシリンダ本体1内に同軸に
配置されたセンサ支持ロッド21と、ピストンロッド3
の内側面に取り付けられたシリンダ軸線方向に延びる磁
気スケール22と、ピストンロッド3の内方に位置する
ようにセンサ支持ロッド21に取り付けられ且つ磁気ス
ケール22の相対位置を検出する磁気センサヘッド23
と、ロッド側流体室1a及びヘッド側流体室1bに作動
流体を供給する方向切換弁8と、コントローラ24とを
備えている。This positioning cylinder device includes a piston 2
And a hollow piston rod 3 extending outward from the piston 2 at one end of the cylinder body 1
A sensor support rod 21 penetrating through the piston 2 and disposed coaxially within the cylinder body 1;
And a magnetic sensor head 23 attached to the sensor support rod 21 so as to be located inside the piston rod 3 and detecting the relative position of the magnetic scale 22.
A direction switching valve 8 for supplying working fluid to the rod-side fluid chamber 1a and the head-side fluid chamber 1b; and a controller 24.
【0035】コントローラ24は、ポジショナー部25
と、先に述べたインターフェイス部13及びアンプ部1
4とを有している。The controller 24 includes a positioner 25
And the interface unit 13 and the amplifier unit 1 described above.
And 4.
【0036】ポジショナー部25は、磁気センサヘッド
23から出力される位置検出信号23sに基づきシリン
ダ本体1に対するピストン2の位置を求めて、ピストン
位置信号12sを出力するように構成されている。The positioner 25 determines the position of the piston 2 with respect to the cylinder body 1 based on a position detection signal 23s output from the magnetic sensor head 23, and outputs a piston position signal 12s.
【0037】すなわち、図2に示す位置決めシリンダ装
置では、磁気センサヘッド23で検出された磁気スケー
ル22の変位に基づき、コントローラ24のポジショナ
ー部25において、シリンダ本体1に対するピストン2
の位置が求められる。That is, in the positioning cylinder device shown in FIG. 2, based on the displacement of the magnetic scale 22 detected by the magnetic sensor head 23, the positioner 25 of the controller 24
Is required.
【0038】次いで、上位の制御系からインターフェイ
ス部13へ作動指令信号16sが出力されると、ポジシ
ョナー部25からのピストン位置信号12s、及び作動
範囲設定器15からの作動範囲信号15sに基づき、イ
ンターフェイス部13からアンプ部14に対して励磁指
令信号13sが出力され、一方のソレノイド9aへの励
磁電流10a、あるいは他方のソレノイド9bへの励磁
電流10bがアンプ部14から出力されて、作動指令信
号16sに応じた方向へピストン2が移動する。Next, when an operation command signal 16 s is output from the upper control system to the interface unit 13, the interface signal is output based on the piston position signal 12 s from the positioner unit 25 and the operation range signal 15 s from the operation range setting unit 15. An excitation command signal 13s is output from the section 13 to the amplifier section 14, and an excitation current 10a to one solenoid 9a or an excitation current 10b to the other solenoid 9b is output from the amplifier section 14, and an operation command signal 16s The piston 2 moves in a direction corresponding to
【0039】また、ピストン2が作動範囲信号15sに
応じた位置まで移動すると、インターフェイス部13か
らアンプ部14へ励磁指令信号13sが出力されなくな
り、アンプ部14からソレノイド9a,9bに対する励
磁電流10a,10bの出力が中断されて、ピストン2
が停止する。When the piston 2 moves to a position corresponding to the operation range signal 15s, the excitation command signal 13s is no longer output from the interface unit 13 to the amplifier unit 14, and the excitation current 10a, 9a, 9b from the amplifier unit 14 to the solenoids 9a, 9b. 10b is interrupted and the piston 2
Stops.
【0040】更に、ピストン2の作動範囲は、作動範囲
設定器15からインターフェイス部13への作動範囲信
号15sに基づいているので、当該作動範囲信号15s
の設定値を変化させることにより、ピストンロッド3の
行程端を容易に且つ正確に変更することができる。Further, since the operating range of the piston 2 is based on the operating range signal 15s from the operating range setting unit 15 to the interface unit 13, the operating range signal 15s
By changing the set value, the stroke end of the piston rod 3 can be easily and accurately changed.
【0041】図3は本発明の位置決めシリンダ装置の実
施の形態の第3の例を示すもので、あり、図中、図1と
同一の符号を付した部分は同一物を表している。FIG. 3 shows a third embodiment of the positioning cylinder device according to the present invention. In the drawing, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same components.
【0042】この位置決めシリンダ装置では、図1にお
ける方向切換弁8及びコントローラ10に替えて、モー
タ31及びコントローラ32を用いている。In this positioning cylinder device, a motor 31 and a controller 32 are used instead of the direction switching valve 8 and the controller 10 in FIG.
【0043】モータ31は、シリンダ本体1の他端側に
位置し、ボールスクリュー5を周方向に回動させるよう
になっている。The motor 31 is located at the other end of the cylinder body 1 and rotates the ball screw 5 in the circumferential direction.
【0044】また、ボールスクリュー5の回転角は、モ
ータ31の回転軸を介して回転角検出器11により検出
されるようになっている。The rotation angle of the ball screw 5 is detected by the rotation angle detector 11 via the rotation shaft of the motor 31.
【0045】コントローラ32は、先に述べたポジショ
ナー部12と、インターフェイス部33及びアンプ部3
4とを有している。The controller 32 includes the positioner section 12 described above, the interface section 33 and the amplifier section 3.
And 4.
【0046】インターフェイス部33は、ポジショナー
部12からのピストン位置信号12s、ピストン2の作
動範囲を設定する作動範囲設定器15からの作動範囲信
号15s及び上位の制御系(図示せず)からの作動指令
信号16sに基づき、通電指令信号33sを出力するよ
うに構成されている。The interface unit 33 includes a piston position signal 12 s from the positioner unit 12, an operation range signal 15 s from an operation range setting unit 15 for setting the operation range of the piston 2, and an operation from an upper control system (not shown). It is configured to output an energization command signal 33s based on the command signal 16s.
【0047】アンプ部34は、インターフェイス部33
からの通電指令信号33sに基づき、モータ31へ電流
32aを通電するように構成されている。The amplifier unit 34 includes an interface unit 33
The motor 32 is configured to supply a current 32a to the motor 31 based on the power supply command signal 33s from the motor.
【0048】すなわち、図3に示す位置決めシリンダ装
置では、回転角検出器11で検出されたボールスクリュ
ー5の回転角に基づき、コントローラ32のポジショナ
ー部12において、シリンダ本体1に対するピストン2
の位置が求められる。That is, in the positioning cylinder device shown in FIG. 3, based on the rotation angle of the ball screw 5 detected by the rotation angle detector 11, the positioner unit 12 of the controller 32
Is required.
【0049】次いで、上位の制御系からインターフェイ
ス部33へ作動指令信号16sが出力されると、ポジシ
ョナー部12からのピストン位置信号12s、及び作動
範囲設定器15からの作動範囲信号15sに基づき、イ
ンターフェイス部33からアンプ部34に対して通電指
令信号33sが出力され、アンプ部34からモータ31
へ電流32aが通電される。Next, when an operation command signal 16 s is output from the higher-level control system to the interface unit 33, the interface signal is output based on the piston position signal 12 s from the positioner unit 12 and the operation range signal 15 s from the operation range setting unit 15. An energization command signal 33s is output from the unit 33 to the amplifier unit 34, and the motor unit 31
Current 32a is supplied to
【0050】これにより、ボールスクリュー5が回転
し、前記の作動指令信号16sに応じた方向へピストン
2が移動する。As a result, the ball screw 5 rotates, and the piston 2 moves in a direction corresponding to the operation command signal 16s.
【0051】また、ピストン2が作動範囲信号15sに
応じた位置まで移動すると、インターフェイス部33か
らアンプ部34へ通電指令信号33sが出力されなくな
り、アンプ部34からモータ31への電流32aの通電
が中断される。When the piston 2 moves to a position corresponding to the operation range signal 15s, the energization command signal 33s is not output from the interface section 33 to the amplifier section 34, and the energization of the current 32a from the amplifier section 34 to the motor 31 is stopped. Interrupted.
【0052】これにより、ボールスクリュー5が回転し
ない状態になり、ピストン2が停止する。As a result, the ball screw 5 does not rotate, and the piston 2 stops.
【0053】更に、ピストン2の作動範囲は、作動範囲
設定器15からインターフェイス部33への作動範囲信
号15sに基づいているので、当該作動範囲信号15s
の設定値を変化させることにより、ピストンロッド3の
行程端を容易に且つ正確に変更することができる。Further, since the operating range of the piston 2 is based on the operating range signal 15s from the operating range setting unit 15 to the interface unit 33, the operating range signal 15s
By changing the set value, the stroke end of the piston rod 3 can be easily and accurately changed.
【0054】なお、本発明の位置決めシリンダ装置は上
述した実施の形態のみに限定されるものではなく、電磁
比例弁に替えて通常の電磁弁、あるいはサーボ弁を方向
切換弁として用いた構成とすること、その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿
論である。The positioning cylinder device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but has a configuration in which a normal solenoid valve or a servo valve is used as a direction switching valve instead of the proportional solenoid valve. Of course, other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の位置決めシ
リンダ装置においては、下記のような種々の優れた効果
を奏し得る。As described above, the positioning cylinder device of the present invention can provide various excellent effects as described below.
【0056】(1)本発明の請求項1に記載した位置決
めシリンダ装置では、回転角検出器により検出したボー
ルスクリューの回転角に基づき、シリンダ本体に対する
ピストンの位置を求め、予め設定された作動範囲信号及
び外部から入力される作動指令信号に基づき、方向切換
弁のソレノイドを励磁して、シリンダ本体内のロッド側
流体室あるいはヘッド側流体室に作動流体を供給するの
で、作動範囲信号の設定値を変えることにより、ピスト
ンロッドの行程端を容易に且つ正確に変更することがで
きる。(1) In the positioning cylinder device according to the first aspect of the present invention, the position of the piston with respect to the cylinder body is obtained based on the rotation angle of the ball screw detected by the rotation angle detector, and the preset operating range is set. The operating fluid is supplied to the rod-side fluid chamber or the head-side fluid chamber in the cylinder body by exciting the solenoid of the directional control valve based on the signal and the operation command signal input from the outside. , The stroke end of the piston rod can be easily and accurately changed.
【0057】(2)本発明の請求項2に記載した位置決
めシリンダ装置では、磁気センサヘッドにより検出した
ピストンロッド内の磁気スケールの変位に基づき、シリ
ンダ本体に対するピストンの位置を求め、予め設定され
た作動範囲信号及び外部から入力される作動指令信号に
基づき、方向切換弁のソレノイドを励磁して、シリンダ
本体内のロッド側流体室あるいはヘッド側流体室に作動
流体を供給するので、作動範囲信号の設定値を変えるこ
とにより、ピストンロッド行程端を容易に且つ正確に変
更することができる。(2) In the positioning cylinder device according to the second aspect of the present invention, the position of the piston with respect to the cylinder main body is obtained based on the displacement of the magnetic scale in the piston rod detected by the magnetic sensor head, and is set in advance. Based on the operation range signal and an operation command signal input from the outside, the solenoid of the directional control valve is excited to supply the working fluid to the rod side fluid chamber or the head side fluid chamber in the cylinder body. By changing the set value, the piston rod stroke end can be easily and accurately changed.
【0058】(3)本発明の請求項3に記載した位置決
めシリンダ装置では、回転角検出器により検出したシリ
ンダ移動用のボールスクリューの回転角に基づき、シリ
ンダ本体に対するピストンの位置を求め、予め設定され
た作動範囲信号及び外部から入力される作動指令信号に
基づき、モータを作動させるので、作動範囲信号の設定
値を変えることにより、ピストンロッドの行程端を容易
に且つ正確に変更することができる。(3) In the positioning cylinder device according to the third aspect of the present invention, the position of the piston with respect to the cylinder main body is obtained based on the rotation angle of the ball screw for moving the cylinder detected by the rotation angle detector and set in advance. Since the motor is operated based on the operation range signal and the operation command signal input from the outside, the stroke end of the piston rod can be easily and accurately changed by changing the set value of the operation range signal. .
【図1】本発明の位置決めシリンダ装置の実施の形態の
第1の例の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a first example of an embodiment of a positioning cylinder device of the present invention.
【図2】本発明の位置決めシリンダ装置の実施の形態の
第2の例の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a second example of the embodiment of the positioning cylinder device of the present invention.
【図3】本発明の位置決めシリンダ装置の実施の形態の
第3の例の概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a third example of the embodiment of the positioning cylinder device of the present invention.
1 シリンダ本体 1a ロッド側流体室 1b ヘッド側流体室 2 ピストン 3 ピストンロッド 5 ボールスクリュー 7 ボールナット 8 方向切換弁 9a ソレノイド 9b ソレノイド 10 コントローラ 11 回転角検出器 11s 回転角検出信号 15s 作動範囲信号 16s 作動指令信号 21 センサ支持ロッド 22 磁気スケール 23 磁気センサヘッド 23s 位置検出信号 24 コントローラ 31 モータ 32 コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder main body 1a Rod side fluid chamber 1b Head side fluid chamber 2 Piston 3 Piston rod 5 Ball screw 7 Ball nut 8 Direction switching valve 9a Solenoid 9b Solenoid 10 Controller 11 Rotation angle detector 11s Rotation angle detection signal 15s Operation range signal 16s Operation Command signal 21 Sensor support rod 22 Magnetic scale 23 Magnetic sensor head 23s Position detection signal 24 Controller 31 Motor 32 Controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 薫 東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Kaoru Kaneko Inventor Kaoru Kato-ku 3-2-1-16 Toyosu, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries, Ltd. Toyosu General Office
Claims (3)
ストンからシリンダ本体の一端外方へ延びる中空状のピ
ストンロッドと、ピストンロッドに嵌入し得るようにピ
ストンを貫通し且つ周方向へ回動し得るようにシリンダ
本体内に配置されたボールスクリューと、ピストンに固
着され且つシリンダ本体に対するピストンの移動に伴い
ボールスクリューを周方向へ回転させるボールナット
と、ボールスクリューの回転角を検出する回転角検出器
と、ピストンにより区分されたシリンダ本体内のロッド
側流体室及びヘッド側流体室へ作動流体を供給し得る電
磁切換方式の方向切換弁と、前記の回転角検出器からの
回転角検出信号、予め設定された作動範囲信号及び外部
から入力される作動指令信号に基づき方向切換弁のソレ
ノイドを励磁するコントローラとを備えてなることを特
徴とする位置決めシリンダ装置。1. A cylinder body containing a piston, a hollow piston rod extending from the piston to one end of the cylinder body, and a piston that can be inserted into the piston rod and can be rotated in a circumferential direction. A ball screw fixed in the cylinder body, a ball nut fixed to the piston and rotating the ball screw in a circumferential direction with movement of the piston relative to the cylinder body, and a rotation angle detector for detecting a rotation angle of the ball screw A solenoid-operated directional switching valve capable of supplying working fluid to a rod-side fluid chamber and a head-side fluid chamber in a cylinder body divided by a piston, and a rotation angle detection signal from the rotation angle detector, A controller that excites the solenoid of the directional control valve based on the set operation range signal and an externally input operation command signal. A positioning cylinder device comprising a roller.
ストンからシリンダ本体の一端外方へ延びる中空状のピ
ストンロッドと、ピストンロッドに嵌入し得るようにピ
ストンを貫通し且つシリンダ本体内に配置されたセンサ
支持用ロッドと、ピストンロッドの内側面に取り付けら
れたシリンダ軸線方向へ延びる磁気スケールと、ピスト
ンロッドの内方に位置するようにセンサ支持ロッドに取
り付けられ且つ磁気スケールの相対位置を検出する磁気
センサヘッドと、ピストンにより区分されたシリンダ本
体内のロッド側流体室及びヘッド側流体室へ作動流体を
供給し得る電磁切換方式の方向切換弁と、前記の磁気セ
ンサヘッドからの位置検出信号、予め設定された作動範
囲信号及び外部から入力される作動指令信号に基づき方
向切換弁のソレノイドを励磁するコントローラとを備え
てなることを特徴とする位置決めシリンダ装置。2. A cylinder body containing a piston, a hollow piston rod extending from the piston to one end of the cylinder body, and a piston penetrating the piston rod so as to be fitted into the piston rod and arranged in the cylinder body. A sensor support rod, a magnetic scale extending in the cylinder axis direction attached to the inner surface of the piston rod, and a magnetic sensor attached to the sensor support rod so as to be located inside the piston rod and detecting a relative position of the magnetic scale A sensor head, a directional switching valve of an electromagnetic switching type capable of supplying a working fluid to a rod-side fluid chamber and a head-side fluid chamber in a cylinder body divided by a piston, and a position detection signal from the magnetic sensor head, The solenoid of the directional control valve is set based on the set operation range signal and the operation command signal input from outside. A positioning cylinder device comprising: a controller that excites the magnetic field.
ストンからシリンダ本体の一端外方へ延びる中空状のピ
ストンロッドと、ピストンロッドに嵌入し得るようにピ
ストンを貫通し且つ周方向に回動し得るようにシリンダ
本体内に配置されたボールスクリューと、ピストンに固
着され且つボールスクリューの周方向への回動に伴いピ
ストンを軸線方向へ移動させるボールナットと、ボール
スクリューを周方向に回転させるモータと、ボールスク
リューの回転角を検出する回転角検出器と、該回転角検
出器からの回転角検出信号、予め設定された作動範囲信
号及び外部から入力される作動指令信号に基づきモータ
を作動させるコントローラとを備えてなることを特徴と
する位置決めシリンダ装置。3. A cylinder body containing a piston, a hollow piston rod extending outwardly from the piston to one end of the cylinder body, and a piston that penetrates the piston rod so as to be fitted into the piston rod and that can rotate in a circumferential direction. A ball screw fixed in the cylinder body, a ball nut fixed to the piston and moving the piston in the axial direction as the ball screw rotates in the circumferential direction, and a motor rotating the ball screw in the circumferential direction. A rotation angle detector for detecting a rotation angle of a ball screw, and a controller for operating a motor based on a rotation angle detection signal from the rotation angle detector, a predetermined operation range signal, and an operation command signal input from outside. And a positioning cylinder device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7393298A JPH11272332A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Positioning cylinder device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7393298A JPH11272332A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Positioning cylinder device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11272332A true JPH11272332A (en) | 1999-10-08 |
Family
ID=13532405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7393298A Pending JPH11272332A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Positioning cylinder device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11272332A (en) |
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