(57)【要約】      （修正有）【課題】シリンダチューブ歪のロッド変位に与える誤差を低減することができる液圧装置、液圧システム、液圧装置の制御方法、および液圧システムの制御方法を提供する。【解決手段】液圧シリンダ２００においては、シリンダチューブ２３０、ピストン２４０およびピストンロッド２１０と、ロッドカバー２２０の端面２２０ａからピストンロッド２１０の端面２１０ａまでの変位を検出する内蔵型ロッド変位検出器３００と、シリンダチューブ２３０の内圧を検出する圧力センサ５１０と、内蔵型ロッド変位検出器３００の出力および圧力センサ５１０の出力に基づいて、シリンダチューブ２３０のシリンダチューブ歪による誤差を補正する演算部５００と、を含むものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブ、ピストンおよびロッドと、
前記シリンダチューブの端から前記ロッド端までの変位を検出するロッド変位検出器と、
前記シリンダチューブの内圧を検出する圧力センサと、
前記ロッド変位検出器の出力および前記圧力センサの出力に基づいて、前記シリンダチューブのシリンダチューブ歪による誤差を補正する誤差制御部と、を含む、液圧装置。
【請求項２】
前記誤差制御部は、前記シリンダチューブの軸方向および径方向の少なくともいずれかの前記シリンダチューブ歪による誤差を補正する、請求項１記載の液圧装置。
【請求項３】
前記ロッド変位検出器と、
前記圧力センサと、
前記誤差制御部と、を前記シリンダチューブと一体に形成した、請求項１または２に記載の液圧装置。
【請求項４】
前記誤差制御部は、
前記シリンダチューブ歪に応じて予め作成されたテーブルにより誤差を補正する、請求項１から３のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項５】
前記誤差制御部は、
前記シリンダチューブ歪に基づいて誤差を演算する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項６】
前記誤差制御部は、前記ロッド変位検出器の出力値を前記誤差に基づいて補正する、請求項１から５のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液圧装置と、
前記液圧装置に液圧を与えるポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記モータの回転数を検出するエンコーダと、
前記ロッド変位検出器からの出力および前記エンコーダからの出力に応じて、
前記モータを制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、前記誤差制御部を内蔵する、液圧システム。
【請求項８】
シリンダチューブの端からロッド端までの変位を検出するロッド変位検出工程と、
前記シリンダチューブの内圧を検出する圧力センシング工程と、
前記ロッド変位検出工程および前記圧力センシング工程に基づいて、前記シリンダチューブのシリンダチューブ歪による誤差を補正する誤差制御工程と、を含む、液圧装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８記載の液圧装置の制御方法と、
前記液圧装置に液圧を与える加圧工程と、
前記加圧工程に関するパラメータを検出する検出工程と、
前記ロッド変位検出工程および前記検出工程に応じて制御する制御工程と、を含み、
前記制御工程は、前記誤差制御工程を内蔵する、液圧システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液により液圧シリンダを駆動する液圧装置、液圧システム、液圧装置の制御方法および液圧システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サーボモータにより直接駆動する駆動装置が用いられている。しかし、大きな駆動力を必要とする際には、モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液を液圧シリンダに供給して、液圧シリンダにより大きな駆動力を得る液圧装置が用いられる。液圧装置では、電動モータ、液圧ポンプ、液圧タンク、制御弁等の油圧機器を必要とするため、機器の大きさが大型化する問題があり、小型化するための研究および開発が実施されている。
【０００３】
特許文献１（特開２００７−１５４９８３号公報）には、簡易な構成で、信頼性の高い油圧機器について開示されている。
【０００４】
特許文献１記載の油圧機器と負荷機器と降着装置試験機器は、内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンとを持った油圧シリンダと、第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、を備え、ガスチャンバと第１室とが連通され、第２室とタンクポートとが開閉弁を介して連通され、第２室とパワーポートとがサーボバルブを介して連通されるものである。
【０００５】
また、特許文献２（特開２０００−８１００３号公報）には、シングルロッド形シリンダの振動振幅や出退位置の制御を容易に行うシングルロッド形液圧式シリンダの制御装置について開示されている。
【０００６】
特許文献２記載のシングルロッド形液圧式シリンダの制御装置は、ロッド側液圧室に接続された液圧供給手段と、このロッド側液圧室からヘッド側液圧室に接続された中間液圧管に介装されてロッド側液圧室の液圧をヘッド側液圧室に供給制御する第１電磁弁と、ヘッド側液圧室からドレンタンクに接続された液圧排出管に介装されてヘッド側液圧室の液圧を排出制御する第２電磁弁とを具備し、これら第１電磁弁と第２電磁弁の制御量が同一になるように設定したものである。
【０００７】
また、特許文献３（特開平１１−２７２３３２号公報）には、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について開示されている。
【０００８】
特許文献３記載の位置決めシリンダ装置は、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、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ものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１５４９８３号公報
【特許文献２】特開２０００−８１００３号公報
【特許文献３】特開平１１−２７２３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、液圧装置の開発は、種々行われており、特許文献２のように圧力損失をフィードバックして制御することで、低コスト化を実現するものがある。
【００１１】
また、近年、液圧装置において変位の精度向上が求められている。例えば、通常、液圧装置は、ロッドカバー端を取付け基準位置とし、ロッド端が変位するよう取り付けられる。
上記に示した特許文献１に記載されたリニアセンサは、外付けされた変位検出器タイプである。当該外付けされた変位検出器タイプであれば、ロッドカバー端からの変位を正確に検出できる。
【００１２】
しかしながら、リニアセンサのように外付けされた変位検出器タイプであれば、当該リニアセンサがロッド周囲に配設されるため、液圧装置の取付け構造上の制約が生じるという問題がある。すなわち、スペースが必要となるため、液圧装置を取り付けられないという場合に問題となる。
【００１３】
以上のことから、変位検出器を内蔵する内蔵型変位検出器タイプが主流となりつつある。
上記に示した特許文献３には、内蔵型変位検出器タイプにおけるロッド変位の計測について磁気を利用する発明について開示されているが、シリンダチューブの内圧に起因するシリンダチューブ歪により、ミクロン単位でロッド変位検出誤差が発生する。例えば、ストローク３００ｍｍのシリンダでも、５０μｍ程度もの誤差が発生する場合がある。
【００１４】
本発明の目的は、シリンダチューブ歪のロッド変位に与える誤差を低減することができる液圧装置、液圧システム、液圧装置の制御方法、および液圧システムの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）
一局面に従う液圧装置は、シリンダチューブ、ピストンおよびロッドと、シリンダチューブの端からロッド端までの変位を検出するロッド変位検出器と、シリンダチューブの内圧を検出する圧力センサと、ロッド変位検出器の出力および圧力センサの出力に基づいて、シリンダチューブのシリンダチューブ歪による誤差を補正する誤差制御部と、を含むものである。
【００１６】
本発明にかかる液圧装置においては、シリンダチューブ、ピストンおよびロッドと、シリンダチューブの端からロッド端までの変位を検出するロッド変位検出器と、シリンダチューブの内圧を検出する圧力センサと、ロッド変位検出器の出力および圧力センサの出力に基づいて、シリンダチューブのシリンダチューブ歪による誤差を補正する誤差制御部と、を含むものである。
【００１７】
この場合、誤差制御部によりロッド停止位置の精度を高めることができる。また、ロッド変位検出器が内蔵されているので、小型化を実現することができるとともに、取付け構造上の制限が少なく、汎用性を高めることができる。
【００１８】
（２）
第２の発明にかかる液圧装置は、一局面に従う液圧装置において、誤差制御部は、シリンダチューブの軸方向および径方向の少なくともいずれかのシリンダチューブ歪による誤差を補正してもよい。
【００１９】
この場合、シリンダチューブの径方向および軸方向の少なくともいずれかについて誤差を補正することができるので、シリンダチューブの変形に伴う誤差を抑制することができる。その結果、ロッド停止位置の精度をより高めることができる。
【００２０】
（３）
第３の発明にかかる液圧装置は、一局面または第２の発明にかかる液圧装置において、ロッド変位検出器と、圧力センサと、誤差制御部と、をシリンダチューブと一体に形成してもよい。
【００２１】
この場合、ロッド変位検出器と、圧力センサと、誤差制御部と、をシリンダチューブに一体に設けるので、液圧装置の取付けが容易となる。その結果、汎用性を高めることができる。
【００２２】
（４）
第４の発明にかかる液圧装置は、一局面から第３の発明のいずれかにかかる液圧装置において、誤差制御部は、シリンダチューブ歪に応じて予め作成されたテーブルにより誤差を補正してもよい。
【００２３】
この場合、予め作成されたテーブルにより誤差を補正するので、処理速度を高めることができる。
【００２４】
（５）
第５の発明にかかる液圧装置は、一局面から第４の発明のいずれかにかかる液圧装置において、誤差制御部は、シリンダチューブ歪に基づいて誤差を演算してもよい。
【００２５】
この場合、演算処理により誤差を算出し、補正するので、ロッド停止位置についてより精度を高めることができる。
また、予め作成されたテーブルにより補正を行なうとともに、演算してもよく、予めテーブルにより補正を行なった後、演算を行なってもよい。
【００２６】
（６）
第６の発明にかかる液圧装置は、一局面から第５の発明のいずれかにかかる液圧装置において、誤差制御部は、ロッド変位検出器の出力値を誤差に基づいて補正してもよい。
【００２７】
この場合、ロッド変位検出器の出力値自身を補正するので、ロッド変位検出器からの誤差のある出力を誤差のない出力として、外部に出力することができる。
【００２８】
（７）
他の局面に従う液圧システムは、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液圧装置と、液圧装置に液圧を与えるポンプと、ポンプを駆動するモータと、モータの回転数を検出するエンコーダと、ロッド変位検出器からの出力およびエンコーダからの出力に応じて、モータを制御する制御部と、を含み、制御部は、誤差制御部を内蔵する。
【００２９】
第７の発明にかかる液圧システムは、モータによりポンプが駆動され、ポンプにより液圧装置に液圧が与えられる。制御部は、内蔵された誤差制御部により、エンコーダからのモータの回転数と、ロッド変位検出器からの出力とに応じて誤差を補正する。
【００３０】
この場合、誤差制御部が内蔵された制御部によりロッド停止位置の精度を高めることができる。
【００３１】
（８）
さらに他の例に従う液圧装置の制御方法は、シリンダチューブの端からロッド端までの変位を検出するロッド変位検出工程と、シリンダチューブの内圧を検出する圧力センシング工程と、ロッド変位検出工程および圧力センシング工程に基づいて、シリンダチューブのシリンダチューブ歪による誤差を補正する誤差制御工程と、を含むものである。
【００３２】
本発明にかかる液圧装置の制御方法においては、ロッド変位検出工程および圧力センシング工程に基づいて、誤差制御工程によりシリンダチューブ歪による誤差を補正する。
【００３３】
この場合、誤差制御工程によりロッド停止位置の精度を高める制御方法を実現することができる。
【００３４】
（９）
さらに他の例に従う液圧システムの制御方法は、請求項８記載の液圧装置の制御方法と、液圧装置に液圧を与える加圧工程と、加圧工程に関するパラメータを検出する検出工程と、ロッド変位検出工程および検出工程に応じて制御する制御工程と、を含み、制御工程は、誤差制御工程を内蔵する、ものである。
【００３５】
本発明にかかる液圧システムの制御方法においては、ロッド変位検出工程および検出工程に基づいて、制御工程によりシリンダチューブ歪による誤差を補正する。
【００３６】
この場合、制御工程によりロッド停止位置の精度を高める制御方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施の形態にかかる液圧シリンダを用いた液圧システムの一例を示す模式図である。
【図２】液圧シリンダにおける誤差補正のモデルを説明する模式図である。
【図３】液圧シリンダにおける誤差補正のモデルを説明する模式図である。
【図４】補正テーブルの一例を示す模式図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる液圧システムの一例を示す模式図である。
【図６】第３の実施の形態にかかる液圧システムの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、液圧装置として、液圧シリンダを例示して説明を行う。
【００３９】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる液圧シリンダ２００を用いた液圧システム１００の一例を示す模式図である。
【００４０】
（液圧システムの概略構成）
図１に示す液圧システム１００は、主に、液圧シリンダ２００、内蔵型ロッド変位検出器３００、測長センサ３１０、検出用マグネット３２０、制御装置４００、モータ４１０、エンコーダ４２０、双方向のポンプ４３０、圧力センサ５１０、演算部５００を含む。
【００４１】
液圧シリンダ２００は、ピストンロッド２１０、ロッドカバー２２０、シリンダチューブ２３０、ピストン２４０、ヘッドカバー２５０を含む。
【００４２】
図１に示す液圧シリンダ２００は、具体的に、油圧等により駆動される複動型タイプのシリンダからなる。
【００４３】
液圧シリンダ２００においては、シリンダチューブ２３０内にピストン２４０が内蔵され、ピストンロッド２１０がピストン２４０に従動して、進退可能に設けられる。シリンダチューブ２３０の一端側にロッドカバー２２０が設けられ、他端側にヘッドカバー２５０が設けられる。
【００４４】
また、図１に示すように、ヘッドカバー２５０に内蔵型ロッド変位検出器３００が設けられる。内蔵型ロッド変位検出器３００は、測長センサ３１０を有する。
【００４５】
一方、ピストンロッド２１０の軸中芯部およびピストン２４０の中央部には、空洞が設けられている。また、当該ピストン２４０の当該空洞周囲には、検出用マグネット３２０が設けられている。当該空洞内部には、測長センサ３１０が挿入されている。
【００４６】
したがって、ピストン２４０が動作することにより、ピストンロッド２１０が進退動作を行なう。その場合、ピストンロッド２１０とともに、検出用マグネット３２０が進退動作を行なう。内蔵型ロッド変位検出器３００は、検出用マグネット３２０による測長センサ３１０の磁力変化を検出し、ピストンロッド２１０の端面２１０ａの変位を検出することができる。
【００４７】
（検出部Ｓ）
内蔵型ロッド変位検出器３００は、演算部５００に変位検出を出力する。
また、シリンダチューブ２３０のヘッドカバー２５０側には、圧力センサ５１０が設けられる。圧力センサ５１０は、演算部５００にシリンダチューブ２３０の内圧を出力する。
【００４８】
（液圧システムの動作）
次いで、液圧システム１００の動作について説明を行う。
まず、制御装置４００から、液圧シリンダ２００の突出量Ｌに応じてポンプ４３０に取り付けられたモータ４１０が回転させられる。また、モータ４１０に取り付けられたエンコーダ４２０が、モータ４１０の回転数を制御装置４００に与える。既知の技術にあるように、制御装置４００は、指示通りにモータ４１０の回転が実施されているか、判定し、自動調整を行なう。
【００４９】
また、ポンプ４３０から液圧シリンダ２００に対して、圧力が加えられる。それにより、ピストン２４０が移動し、ピストンロッド２１０が進退動作を行なう。
【００５０】
そして、ピストンロッド２１０が進退動作を行なうことにより、内蔵型ロッド変位検出器３００からピストンロッド２１０の変位が検出される。また、内蔵型ロッド変位検出器３００および圧力センサ５１０から出力が演算部５００に与えられる。演算部５００は、後述する誤差補正処理を行ない、検出結果を制御装置４００に与える。
制御装置４００は、演算部５００から与えられた変位検出結果に応じて、自動調整を行なう。
【００５１】
（誤差補正処理）
続いて、誤差補正処理について説明する。図２および図３は、液圧シリンダ２００における誤差補正のモデルを説明する模式図である。
図２は、液圧シリンダ２００に圧力を加えない場合の状態を示し、図３は、液圧シリンダ２００に圧力を加えた場合の状態を示す。図４は、補正テーブルＴＡの一例を示す模式図である。
【００５２】
シリンダチューブ２３０の内圧Ｐによるチューブ歪が、ピストンロッド２１０の変位に与える誤差ΔＬは、シリンダチューブ２３０の内圧Ｐと、内蔵型ロッド変位検出器３００の検出値ＳＬとの関数で示すと以下の式になる。
（数１）        ΔＬ＝Ｆ（Ｐ，ＳＬ）
【００５３】
ここで、一般的な直動型の液圧シリンダ２００について説明を行なう。
ピストンロッド２１０の変位に与える誤差ΔＬは、シリンダチューブ２３０の軸方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ１、およびシリンダチューブ２３０の径方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ２を用いて以下の式で表すことができる。
（数２）        ΔＬ＝ΔＬ１―ΔＬ２＝Ｆ１（Ｐ）−Ｆ２（Ｐ，ＳＬ）
【００５４】
ここで、シリンダチューブ２３０の軸方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ１は、シリンダチューブ２３０の内圧Ｐによるシリンダチューブ２３０の軸方向の伸びである。したがって、軸方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ１は、シリンダチューブの内圧Ｐの関数で表すことができる。
（数３）        ΔＬ１＝Ｆ１（Ｐ）
【００５５】
また、シリンダチューブ２３０の径方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ２は、シリンダチューブ２３０の内圧Ｐによるシリンダチューブ２３０の径方向への膨れに起因する軸方向の縮みである。したがって、径方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ２は、シリンダチューブ２３０の内圧Ｐと内蔵型ロッド変位検出器３００の検出値ＳＬとの関数で表すことができる。
（数４）        ΔＬ２＝Ｆ２（Ｐ，ＳＬ）
【００５６】
また、内蔵型ロッド変位検出器３００はシリンダチューブ２３０の端のヘッドカバー２５０に取り付けられる。
上述したように、内蔵型ロッド変位検出器３００からの検出値ＳＬは、ピストン２４０に取り付けられた検出用マグネット３２０とヘッドカバー２５０の端との距離を測長センサ３１０で測長した値である。
【００５７】
ロッドカバー２２０の端面２２０ａを取付け基準位置とする誤差を補正した真のロッド変位Ｌｔｒｕｅは、以下の式で表せる。
（数５）        Ｌｔｒｕｅ＝ＳＬ−ΔＬ
【００５８】
また、シリンダチューブ２３０の軸方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ１は、軸方向に加わる力Ｆａおよびシリンダチューブ２３０の軸方向バネ定数Ｋａを用いて表すことができる。
（数６）        ΔＬ１＝Ｆ１（Ｐ）＝Ｆａ／Ｋａ
【００５９】
図２に示すように、軸方向に加わる力Ｆａは、シリンダチューブ２３０の内圧Ｐとシリンダチューブ２３０の内径Ｄを用いて次のように表すことができる。
（数７）        Ｆａ＝ＰπＤ2／４
【００６０】
また、シリンダチューブ２３０の軸方向バネ定数Ｋａは、シリンダチューブ２３０の材質と構造とにより一意的に決まる定数であるので、次のように表すことができる。
（数８）        ΔＬ１＝Ｆ１（Ｐ）＝ＰπＤ2／４Ｋａ
【００６１】
続いて、図２および図３に示すように、シリンダチューブ２３０の内圧Ｐによるシリンダチューブ２３０の径方向への膨れに起因する軸方向の縮みについてモデル化を行なう。
【００６２】
本実施の形態においては、図３に示すように、モデル化する。図３に示すように、内圧Ｐが加えられているシリンダチューブ２３０の両端は径方向に固定されていると仮定する。また、シリンダチューブ２３０の全長Ｌは不変のまま、シリンダチューブ２３０の長さ方向の中心、即ちＬ／２の位置が膨らむモデルとする。当該位置の膨らみにより、シリンダチューブ２３０は軸方向に縮むと仮定する。
【００６３】
図３に示すモデルにおいて、シリンダチューブ２３０の径方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ２は、即ち、圧力を加えない場合の元の長さＬからの縮みは、内蔵型ロッド変位検出器３００の検出値ＳＬおよびシリンダチューブ２３０の膨らみによる半径の増加値Δｒにより以下のように示される。
（数９）    ΔＬ２＝Ｆ２（Ｐ,ＳＬ）＝Ｌ−ＳＬ
＝２×√（ＳＬ2／４＋Δｒ2）−ＳＬ
＝√（ＳＬ2＋４Δｒ2）−ＳＬ
【００６４】
ここで、シリンダチューブ２３０の膨らみによる半径の増加値Δｒは、シリンダチューブ２３０の径方向に加わる力によるものである。すなわち、増加値Δｒは、シリンダチューブ２３０の内円周面全体に加わる力Ｆｄと相関関係にある。また、図３に示すモデルでは、ばね定数Ｋｄを係数とする比例関係にあるため、以下の式で表すことができる。
（数１０）        Δｒ＝Ｆｄ／Ｋｄ
【００６５】
また、図２に示すように、シリンダチューブ２３０の内円周面全体に加わる力Ｆｄは、シリンダチューブ２３０の内圧Ｐ、シリンダチューブ２３０の内径Ｄ、内蔵型ロッド変位検出器３００の検出値ＳＬを用いて、以下のように示すことができる。
（数１１）        Ｆｄ≒ＰπＤＳＬ  
【００６６】
続いて、ばね定数Ｋｄは内蔵型ロッド変位検出器３００の検出値ＳＬをパラメータとして、シリンダチューブ２３０の材質と構造により決まる定数であるので、径方向歪のロッド変位方向誤差ΔＬ２は、以下の式で表すことができる。
（数１２）        ΔＬ２＝Ｆ２（Ｐ,ＳＬ）
＝√{ＳＬ2＋４（ＰπＤＳＬ／Ｋｄ）2}−ＳＬ
【００６７】
また、ピストンロッド２１０の変位に与える誤差ΔＬは、以下の式で表すことができる。
（数１３）ΔＬ＝ΔＬ１−ΔＬ２
＝ＰπＤ2／４Ｋａ−［√{ＳＬ2＋４（ＰπＤＳＬ／Ｋｄ）2}−ＳＬ］
【００６８】
したがって、数５に上記数１２および１３を適用すると、ロッドカバー２２０の端面２２０ａを取付け基準位置とする誤差を補正した真のロッド変位Ｌｔｒｕｅは、以下の式で表すことができる。
（数１４）
Ｌｔｒｕｅ＝ＳＬ―ΔＬ
＝ＳＬ−ＰπＤ2／４Ｋａ＋［√{ＳＬ2＋４（ＰπＤＳＬ／Ｋｄ）2}−ＳＬ］
＝√{ＳＬ2＋４（ＰπＤＳＬ／Ｋｄ）2}−ＰπＤ2／４Ｋａ
【００６９】
演算部５００は、数１４を用いてロッドカバー２２０の端面２２０ａを取付け基準位置とする誤差を補正した真のロッド変位Ｌｔｒｕｅを算出し、制御装置４００へ与える。その結果、精度の高い位置制御を行うことができる。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、演算部５００において算出を行なうこととしているが、図４に示すように、補正テーブルＴＡにおいて、シリンダチューブ２３０内の内圧Ａ，内圧Ｂにより予め補正値α１から補正値α５を定めてもよい。ここで、内圧Ａ，内圧Ｂとは、シリンダチューブ２３０内のピストン２４０により分割された一方の空間の内圧を内圧Ａと規定し、他方の空間の内圧を内圧Ｂと規定している。
なお、内圧Ａ，内圧Ｂを計測するために、圧力センサ５１０を複数個用いてもよい。さらに、補正テーブルＴＡにおいては、内圧Ａ，内圧Ｂに基づいて補正テーブルが作成されているが、内圧Ａ，内圧Ｂのいずれか一方に応じて補正値α１から補正値α５を設定してもよい。
【００７１】
さらに、図２、３のモデルにおいては、作用反作用の効果を無視しているため、数式１１において、力Ｆｄに１／２を乗算してもよい。
【００７２】
（第２の実施の形態）
次いで、第２の実施の形態について説明を行なう。以下、第２の実施の形態にかかる液圧システム１００ａが、第１の実施の形態にかかる液圧システム１００と異なる点のみ説明を行なう。
図５は、第２の実施の形態にかかる液圧システム１００ａの一例を示す模式図である。
【００７３】
図５に示すように、液圧システム１００ａは、演算部５００が制御装置４００に内蔵されたものである。
すなわち、制御装置４００において、内蔵型ロッド変位検出器３００の出力および圧力センサ５１０からの出力を制御装置４００に与える。
それにより、制御装置４００は、上記の数１４の誤差補正を行なう。
【００７４】
この場合、制御装置４００は、内蔵型ロッド変位検出器３００の出力および圧力センサ５１０からの出力を用いて誤差補正処理を行なって、モータ４１０の出力を算出し、モータ４１０に出力してもよい。
【００７５】
（第３の実施の形態）
次いで、第３の実施の形態について説明を行なう。以下、第３の実施の形態にかかる液圧システム１００ｂが、第１の実施の形態にかかる液圧システム１００および第２の実施の形態にかかる液圧システム１００ａと異なる点のみ説明を行なう。
【００７６】
図６に示すように、液圧システム１００ｂは、内蔵型ロッド変位検出器３００、圧力センサ５１０および演算部５００が液圧シリンダ２００のヘッドカバー２５０に一体に形成されたものである。
【００７７】
この場合、内蔵型ロッド変位検出器３００、圧力センサ５１０および演算部５００が、ヘッドカバー２５０に一体形成されているので、液圧シリンダ２００の取付け構造上の制約が生じない。
【００７８】
なお、上記の第１の実施の形態から第３の実施の形態において、双方向のポンプ４３０を用いることとしているが、これに限定されず、通常の液圧ポンプとバルブとを用いて構成してもよい。
【００７９】
以上の本実施の形態にかかる液圧シリンダ２００を用いた液圧システム１００，１００ａ，１００ｂは、シリンダチューブ２３０の変形に伴う誤差を抑制することができる。すなわち、シリンダチューブ２３０の径方向および軸方向の少なくともいずれかについて誤差を補正することができるので、演算部５００によりピストンロッド２１０の端面２１０ａの停止位置の精度を高めることができる。
【００８０】
また、内蔵型ロッド変位検出器３００と、圧力センサ５１０と、演算部５００と、をシリンダチューブ２３０に一体に設けた場合には、液圧シリンダ２００の取付けが容易となる。その結果、小型化を実現することができるとともに、取付け構造上の制限が少なく、汎用性を高めることができる。
【００８１】
また、補正テーブルＴＡを用いた場合には、処理速度を高めることができ、補正テーブルＴＡを用いない場合には、演算部５００により誤差を算出し、補正するので、ロッド停止位置についてより精度を高めることができる。
【００８２】
本発明においては、シリンダチューブ２３０がシリンダチューブに相当し、ピストン２４０がピストンに相当し、ピストンロッド２１０がロッドに相当し、ロッドカバー２２０の端面２２０ａがシリンダチューブの端に相当し、ピストンロッド２１０の端面２１０ａがロッド端に相当し、内蔵型ロッド変位検出器３００およびその動作がロッド変位検出器およびロッド変位検出工程に相当する。
【００８３】
また、圧力センサ５１０およびその動作が圧力センサおよび圧力センシング工程に相当し、シリンダチューブ２３０がシリンダチューブに相当し、演算部５００およびその動作が誤差制御部および誤差制御工程に相当し、液圧システム１００，１００ａ，１００ｂおよびその動作が、液圧システムおよび液圧システムの制御方法に相当し、液圧シリンダ２００およびその動作が、液圧装置および液圧装置の制御方法に相当し、補正テーブルＴＡが予め作成されたテーブルに相当し、ポンプ４３０およびその動作がポンプおよび加圧工程に相当し、モータ４１０がモータに相当し、エンコーダ４２０およびその動作がエンコーダおよび検出工程に相当し、制御装置４００および制御動作が制御部および制御工程に相当する。
【００８４】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００８５】
１００，１００ａ，１００ｂ  液圧システム
２００  液圧シリンダ
２１０  ピストンロッド
２２０  ロッドカバー
２３０  シリンダチューブ
２４０  ピストン
３００  内蔵型ロッド変位検出器
４００  制御装置
４１０  モータ
４２０  エンコーダ
４３０  ポンプ
５００  演算部
５１０  圧力センサ
ＴＡ  補正テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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