JP2005140175A - Hydraulic drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転数を制御可能な電動モータにより回転する液圧ポンプから吐出する圧液により液圧アクチュエータを駆動する液圧駆動装置に関し、特に、液圧アクチュエータを高圧小流量と低圧大流量とで制御する液圧駆動装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic drive device that drives a hydraulic actuator by pressure liquid discharged from a hydraulic pump that is rotated by an electric motor capable of controlling the number of rotations. It is related with the hydraulic-pressure drive device controlled by.
この種の液圧駆動装置は、回転数を制御可能な電動モータとしてのサーボモータに正逆回転可能な2個の固定容量形の液圧ポンプを同軸に結合し、一方の液圧ポンプを圧力制御用に充当し、圧力制御用以外の他方の液圧ポンプの吐出口を絞り弁、方向切換弁を介し低圧側としてのタンクへ連通可能としてアンロード手段を構成し、また、他方の液圧ポンプの吐出口を逆止め弁を介して負荷回路に接続し、逆止弁の自由流れの方向を負荷回路方向とすると共に、逆止め弁の出口に圧力制御用とした一方の液圧ポンプの吐出口を接続する。そして、方向切換弁が他方の液圧ポンプの吐出口をタンクへ連通するのを遮断した状態では、両方の液圧ポンプの流量が合流して負荷回路へ流入し、サーボモータの回転数を操作して流量を制御し、この場合が前記低圧大流量で制御する状態となる。また、方向切換弁が他方の液圧ポンプの吐出口をタンクへ連通した状態では、サーボモータは低速で回転して圧力制御用とした一方の液圧ポンプの必要トルクを発生し、この場合が前記高圧小流量で制御する状態となる。このようにして、圧力制御用とした一方の液圧ポンプを押しのけ容積の小さなものにできてサーボモータを出力の小さい小形のものにできる。この液圧駆動装置は、例えば下記の特許文献に開示されている。
ところが、かかる従来の液圧駆動装置では、高圧小流量の制御で用いる押しのけ容積の小さな一方の液圧ポンプと、低圧大流量の制御で一方の液圧ポンプと共に用いる押しのけ容積の大きな他方の液圧ポンプとを備えなければならず、液圧ポンプが2台となって、装置全体が大型化してしまう問題があった。 However, in such a conventional hydraulic pressure drive device, one hydraulic pump having a small displacement volume used for controlling a high pressure and a small flow rate, and the other hydraulic pressure having a large displacement volume used together with one hydraulic pressure pump for controlling a low pressure and a large flow rate. There is a problem that the number of hydraulic pumps becomes two and the entire apparatus becomes large.
本発明の課題は、回転数制御可能な電動モータにより回転する液圧ポンプを、低圧大流量の制御と高圧小流量の制御とを可能にする単一の液圧ポンプで構成し、装置全体のコンパクト化を図り得る液圧駆動装置を提供することにある。 An object of the present invention is to configure a hydraulic pump that is rotated by an electric motor capable of controlling the number of revolutions, with a single hydraulic pump that enables control of a low pressure and a large flow rate and a control of a high pressure and a small flow rate. An object of the present invention is to provide a hydraulic drive device that can be made compact.
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段をとった。即ち、
回転数を制御可能な電動モータと、この電動モータにより回転され圧液を吐出する液圧ポンプと、この液圧ポンプから吐出する圧液によって駆動される液圧アクチュエータと、この液圧アクチュエータ側からフィードバックされる実際値を目標値に一致するよう前記電動モータの回転数を制御する制御部とを備え、前記液圧ポンプは、押しのけ容積を最も大きくした最大容積と、押しのけ容積を前記最大容積より小さくかつ零より大きくした最小容積とに切換可能に設け、前記液圧アクチュエータに吐出する圧液の圧力が設定圧力未満で押しのけ容積を前記最大容積に切換えると共に、前記液圧アクチュエータに吐出する圧液の圧力が設定圧力以上で押しのけ容積を前記最小容積に切換えることを特徴とする液圧駆動装置がそれである。
In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures in order to solve the problem. That is,
An electric motor capable of controlling the number of revolutions, a hydraulic pump that is rotated by the electric motor and discharges the pressure liquid, a hydraulic actuator that is driven by the pressure liquid discharged from the hydraulic pump, and the hydraulic actuator side A controller that controls the number of revolutions of the electric motor so that the actual value fed back matches the target value, and the hydraulic pump has a maximum volume with a maximum displacement volume, and a displacement volume greater than the maximum volume. A pressure liquid that is provided so as to be switchable to a minimum volume that is small and larger than zero, and that the pressure of the pressure liquid discharged to the hydraulic pressure actuator is less than a set pressure and the displacement volume is switched to the maximum volume, and the pressure liquid discharged to the pressure pressure actuator This is a hydraulic drive device characterized in that the displacement is switched to the minimum volume when the pressure is higher than the set pressure.
この場合、前記液圧ポンプを前記設定圧力以上で押しのけ容積を前記最小容積に切換えた状態で、前記液圧アクチュエータ側から圧力若しくは荷重の実際値を前記制御部へフィードバックし、前記制御部は圧力若しくは荷重の実際値を圧力若しくは荷重の目標値に一致するよう前記電動モータの回転数を制御しても良い。また、前記設定圧力を調整自在に設けても良い。 In this case, with the displacement of the hydraulic pump at the set pressure or higher being switched to the minimum volume, the actual pressure or load value is fed back to the control unit from the hydraulic actuator side, and the control unit Or you may control the rotation speed of the said electric motor so that the actual value of a load may correspond with the target value of a pressure or a load. The set pressure may be provided so as to be adjustable.
以上詳述したように、請求項1に記載の発明は、回転数を制御可能な電動モータで回転する液圧ポンプとして、液圧アクチュエータに吐出する圧液の圧力が設定圧力未満で押しのけ容積を最大容積に切換えると共に、液圧アクチュエータに吐出する圧液の圧力が設定圧力以上で押しのけ容積を最小容積に切換える液圧ポンプを備えている。このため、前記設定圧力未満の前記最大容積で前記液圧アクチュエータを低圧大流量で制御できると共に、前記設定圧力以上の前記最小容積で前記液圧アクチュエータを高圧小流量で制御できるから、低圧大流量の制御と高圧小流量の制御とを単一の液圧ポンプで可能にできて装置全体のコンパクト化を図ることができる。また、液圧ポンプは設定圧力以上で押しのけ容積を最小容積に切換えるため、従来の高圧小流量の制御で使用する一方の液圧ポンプと比較して、必要トルクを増加することなくでき、液圧ポンプを回転する回転数制御可能な電動モータを大型で高価格なものとすることなく、出力の小さい小型のものを維持できる。 As described above in detail, the invention according to claim 1 is a hydraulic pump that is rotated by an electric motor capable of controlling the number of rotations, and the displacement of the hydraulic fluid discharged to the hydraulic actuator is less than the set pressure and the displacement volume is reduced. A hydraulic pump is provided for switching to the maximum volume and switching the displacement volume to the minimum volume when the pressure of the hydraulic fluid discharged to the hydraulic actuator is equal to or higher than the set pressure. Therefore, the hydraulic actuator can be controlled with a low pressure and a large flow rate with the maximum volume less than the set pressure, and the hydraulic actuator can be controlled with a high pressure and a small flow rate with the minimum volume equal to or higher than the set pressure. And a high pressure and small flow rate can be controlled by a single hydraulic pump, and the entire apparatus can be made compact. Also, since the hydraulic pump switches the displacement volume to the minimum volume when the pressure is higher than the set pressure, compared with one hydraulic pump used in the conventional high pressure and small flow rate control, the required torque can be increased without increasing the hydraulic pressure. A small motor with a small output can be maintained without making the electric motor capable of controlling the rotational speed of rotating the pump large and expensive.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の効果に加え、液圧アクチュエータ側からフィードバックした圧力若しくは荷重の実際値を圧力若しくは荷重の目標値に一致するよう制御部で電動モータの回転数を制御しているため、液圧アクチュエータを高圧小流量で精度良く圧力制御又は荷重制御することができる。
In addition to the effect of the invention described in claim 1, the invention described in
また、請求項3に記載の発明は、請求項1及び請求項2に記載の発明の効果に加え、設定圧力を調整自在にしているため、この設定圧力の変更に伴い液圧アクチュエータを高圧小流量制御で圧力制御又は荷重制御を開始する値を自動的に変更することができる。 In addition to the effects of the inventions of the first and second aspects, the invention according to the third aspect makes the set pressure adjustable, so that the hydraulic actuator is reduced in accordance with the change in the set pressure. The value at which pressure control or load control is started in the flow rate control can be automatically changed.
以下、本発明を実施するための一実施形態を図面に基づき説明する。
図1において、1は正逆回転可能な液圧ポンプで、一方のポート1Aと他方のポート1Bとを有し、正回転したときには他方のポート1Bから吸入した作動液を一方のポート1Aから圧液として吐出すると共に、逆回転したときには一方のポート1Aから吸入した作動液を他方のポート1Bから圧液として吐出する。2は回転数を制御可能な電動モータとしてのサーボモータで、液圧ポンプ1を回転するよう液圧ポンプ1と結合する。3は液圧アクチュエータとしての複動シリンダで、ピストンロッド3Aを有し、キャップ側ポート4Aへの圧液の供給でピストンロッド3Aを図1下方向へワークWに向けて駆動し、ピストンロッド3Aの先端に取付けた図示しない加工具によりワークWを加圧加工する。また、複動シリンダ3はヘッド側ポート4Bへの圧液の供給でピストンロッド3Aを図1上方向へワークWから離間する方向に駆動し、原位置に復帰する。
Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, 1 is a hydraulic pump capable of rotating forward and reverse, and has one
5は第1流路で、複動シリンダ3のキャップ側ポート4Aと液圧ポンプ1の一方のポート1Aとを接続する。6は第2流路で、複動シリンダ3のヘッド側ポート4Bと液圧ポンプ1の他方のポート1Bとを接続する。第1流路5は第1逆止め弁7を介し低圧側としての作動液を貯蔵するタンクTに接続すると共に、第2流路6は第2逆止め弁8を介しタンクTに接続する。第1逆止め弁7はタンクTから第1流路5への流れを許容すると共に第1流路5からタンクTへの流れを阻止する向きに設ける。第2逆止め弁8はタンクTから第2流路6への流れを許容すると共に第2流路6からタンクTへの流れを阻止する向きに設ける。両逆止め弁7、8は接続ロッド9を介して接続し、液圧ポンプ1を正回転して一方のポート1Aから圧液を吐出した際には第1流路5より第1逆止め弁7に圧液が作用して第1逆止め弁7を閉じると共に第2逆止め弁8を接続ロッド9を介して押圧して開作動し、また、液圧ポンプ1を逆回転して他方のポート1Bから圧液を吐出した際には第2流路6より第2逆止め弁8に圧液が作用して第2逆止め弁8を閉じると共に第1逆止め弁7を接続ロッド9を介して押圧して開作動自在に設ける。
Reference numeral 5 denotes a first flow path that connects the cap-
10は第1流路5から分岐してタンクTに接続する第1排出流路、11は第2流路6から分岐してタンクTに接続する第2排出流路である。12は第1排出流路10に配設した第1リリーフ弁で、第1流路5の圧力が異常上昇して設定圧力を越えると第1流路5の圧液をタンクTに排出する。13は第2排出流路11に配設した第2リリーフ弁で、設定圧力を第1リリーフ弁12と同一に設定し、第2流路6の圧力が異常上昇して設定圧力を越えると第2流路6の圧液をタンクTに排出する。
14はサーボモータ2の回転数を検出するロータリエンコーダ等の回転数検出センサで、検出したサーボモータ2の実際の回転数をフィードバック配線15でサーボモータドライバ16にフィードバックする。17は第1流路5に配設した圧力検出センサで、複動シリンダ3のキャップ側ポート4Aに供給する圧液の圧力を検出し、検出した圧力の実際値をフィードバック配線18でコントローラ19にフィードバックする。20は複動シリンダ3のピストンロッド3Aの位置を検出する位置検出センサで、ここでは位置の変位に応じたパルスを出力するリニアスケールを用い、検出した位置の実際値をフィードバック配線21でコントローラ19にフィードバックする。コントローラ19はフィードバック配線21よりフィードバックされる位置の実際値を動作指令として入力する位置の目標値に一致するようサーボモータドライバ16に位置指令(回転数を指令する)を出力すると共に、フィードバック配線18よりフィードバックされる圧力の実際値を動作指令として入力する圧力の目標値に一致するようサーボモータドライバ16に圧力指令(回転数を指令する)を出力する。サーボモータドライバ16はフィードバック配線15よりフィードバックされるサーボモータ2の回転数がコントローラ19より入力される位置指令または圧力指令に一致するようサーボモータ2の回転数を制御する。そして、サーボモータドライバ16とコントローラ19とで制御部を構成する。
A rotational
液圧ポンプ1は、ばね1Dで最大傾斜角度方向に付勢される斜板1Cの傾斜角度を変更自在とし、斜板1Cを最大傾斜角度にして押しのけ容積を最も大きくした最大容積と、斜板1Cを最小傾斜角度にして押しのけ容積を前記最大容積より小さくかつ零より大きくした最小容積とに切換可能に設けた可変容量形ピストンポンプであり、圧力制御弁22を備える。圧力制御弁22は、液圧ポンプ1の正回転で一方のポート1Aから吐出する圧液の一部をパイロット圧液として斜板1Cに作用する第1位置Aと、斜板1Cに作用したパイロット圧液をタンクTに排出する第2位置Bとを有する。圧力制御弁22は、液圧ポンプ1の一方のポート1Aから吐出する圧液の圧力と調整自在にしたばね23のばね力とを対向作用し、液圧ポンプ1の一方のポート1Aから吐出する圧液の圧力がばね23のばね力に基づく設定圧力未満で第2位置Bに切換ると共に、液圧ポンプ1の一方のポート1Aから吐出する圧液の圧力がばね23のばね力に基づく設定圧力以上で第1位置Aに切換るよう設けている。液圧ポンプ1は圧力制御弁22の第1位置Aで斜板1Cにパイロット圧液を作用して押しのけ容積を最小容積に切換えると共に、圧力制御弁22の第2位置Bで斜板1Cに作用したパイロット圧液をタンクTに排出して押しのけ容積を最大容積に切換える。
The hydraulic pump 1 can change the inclination angle of the
次に、液圧ポンプ1の内部構成を、図2及び図3に基づき説明する。
30はポンプ本体で、一端面に開口して中空孔31を穿設し、中空孔31の開口を閉塞するよう蓋部材32を複数の締結ボルト33により一端面に固定する。34は図1のサーボモータ2に連結する駆動軸で、ポンプ本体30及び蓋部材32に軸受を介し回転駆動自在に設け、中間部にはスプラインから成る係合手段35を介し中空孔31内へ収装したシリンダブロック36を一体的に回転するよう支持する。シリンダブロック36は軸心の周りに間隙を有して複数のシリンダ孔37を軸方向に貫通して形成し、このシリンダ孔37にピストン38を摺動自在に嵌挿してシリンダ室39を区画形成する。ピストン38はシリンダブロック36の軸方向一端面より軸方向に突出し、この突出した先端部にはシュー40を回転自在に枢支する。シュー40はリティナ41で支持され、ピストン38はシュー40を介して斜板1Cと当接する。シリンダブロック36は軸方向他端面を蓋部材32に固定した弁板42と摺接自在に設け、弁板42にはシリンダブロック36の回転でシリンダ室39が交互に連通するよう一方のポート1Aと他方のポート1Bとを略対向位置に円弧状に貫通形成する。一方のポート1Aは蓋部材32に穿設の流路43Aを介して図1の第1流路5に接続し、他方のポート1Bは蓋部材32に穿設の流路43Bを介して図1の第2流路6に接続する。
Next, the internal configuration of the hydraulic pump 1 will be described with reference to FIGS.
斜板1Cは中空孔31内でシリンダブロック36と同軸上に一定の角度範囲内において傾斜角度を変更自在にポンプ本体30に支承し、ピストン38の往復摺動量を変更自在に設ける。斜板1Cを最大傾斜角度方向に付勢するばね1Dは、中空孔31内で斜板1Cのシュー40が当接する面の背面にばね力を付与するよう設ける。44はばね1Dのばね力に抗して斜板1Cを最小傾斜角度方向へ押圧可能にする操作ピストンで、蓋部材32よりポンプ本体30の中空孔31内へ突設した軸部45に外嵌し、背面側に形成した作用室46へ圧力制御弁22の第1位置Aで前記パイロット圧液を導入したり圧力制御弁22の第2位置Bで作用室46へ導入したパイロット圧液をタンクTに排出したりして軸方向へ摺動自在に設ける。47は斜板1Cの最大傾斜角度を調整する調整ねじ軸で、蓋部材32へ液密に螺合し、軸方向一端部を作用室46内に突出して操作ピストン44の背面に当接すると共に、軸方向他端部を蓋部材32より外部に突出し、軸方向他端部の回動操作により軸方向へ進退自在にして斜板1Cの最大傾斜角度を調整自在にする。48は斜板1Cの最小傾斜角度を設定する設定部材で、斜板1Cの背面と対向して中空孔31内に設置し、斜板1C背面の当接により斜板1Cの最小傾斜角度を設定する。
The
圧力制御弁22は蓋部材32に備え、蓋部材32には弁孔49と弁孔49より大径のばね孔50とを連設する。弁孔49には作用室46へ接続する負荷流路51を内周面に開口し、負荷流路51の開口箇所よりばね孔50連設側へ離間した軸方向一方側の内周面にタンクTへ接続する排出流路52を開口すると共に、負荷流路51の開口箇所より軸方向他方側に離間した内周面に導入流路53を開口する。導入流路53は流路43Aを介して一方のポート1Aに接続し、一方のポート1Aから吐出する圧液の一部をパイロット圧液として導入する。54はスプール形状の弁体で、弁孔49へ軸方向摺動自在に嵌挿し、導入孔53のパイロット圧液が軸方向一端に作用してばね孔50側に向けて付勢される。設定圧力を設定するばね23は、ばね孔50に収装し、ばね受け55を介して弁体54をパイロット圧液の圧力に抗して付勢する。56はばね23のばね力を調整自在にする調整ねじで、ばね孔50に螺合して外部からの回動操作により軸方向へ進退自在にしてばね23力を調整自在にする。スプール54は軸方向の略中央にランド部54Aを有し、導入路53より軸方向一端に作用するパイロット圧液の圧力がばね23のばね力に基づく設定圧力未満では、ランド部54Aが負荷流路51と導入流路53との間に位置し、負荷流路51を排出流路52に切換連通すると共に導入流路53を遮断する(図1の第2位置B)。また、スプール54は軸方向一端に作用するパイロット圧液の圧力がばね23のばね力に基づく設定圧力以上では、ランド部54Aが図4に示す如き、負荷流路51と排出流路52との間に位置し、負荷流路51を導入流路53に切換連通すると共に排出流路52を遮断する(図1の第1位置A)。斜板1Cは圧力制御弁22の第1位置Aで、導入流路53のパイロット圧液が負荷流路51より作用室46へ導入されることで、操作ピストン44に押圧されて背面が設定部材48に当接する図5に示す最小傾斜角度となり、シリンダ室39の押しのけ容積を最小容積に切換える。また、斜板1Cは圧力制御弁22の第2位置Bで、作用室46へ導入したパイロット圧液が負荷流路51より排出流路52を流れてタンクTに排出されることで、ばね1Dにより付勢されて図2に示す最大傾斜角度となり、シリンダ室39の押しのけ容積を最大容積に切換える。
The
次に、かかる構成の作動を説明する。
複動シリンダ3のピストンロッド3Aが上方の原位置に停止している図1の状態で、コントローラ19への動作指令によりサーボモータ2で液圧ポンプ1を正回転すると、液圧ポンプ1は他方のポート1Bから吸入した作動液を一方のポート1Aから圧液として吐出し、この圧液は第1流路5を流れて複動シリンダ3のキャップ側ポート4Aに供給され、複動シリンダ3はピストンロッド3Aを下方向へ駆動し、ヘッド側ポート4Bの作動液は第2流路6を流れて液圧ポンプ1の他方のポート1Bに吸入される。このとき、液圧ポンプ1は、一方のポート1Aから吐出する圧液の圧力がばね23のばね力に基づく設定圧力未満で、圧力制御弁22が第2位置Bに位置し、斜板1Cがばね1Dで付勢されて図2に示す最大傾斜角度であり、シリンダ室39の押しのけ容積を最大容積に切換えており、図6にXで示す低圧大流量で複動シリンダ3を制御する。また、ヘッド側ポート4Bから排出される作動液量は、キャップ側ポート4Aに供給される圧液量と比較してピストンロッド3Aの体積に相当する分少なく、この不足分の作動液は逆止め弁8が接続ロッド9に押圧されて開作動することでタンクTから補給される。
Next, the operation of this configuration will be described.
When the
ピストンロッド3Aの下方向への駆動で、位置検出センサ20がピストンロッド3Aの実際の位置を検出し、コントローラ19はフィードバック配線21よりフィードバックされる位置の実際値を位置の目標値に一致させるよう位置指令をサーボモータドライバ16へ出力し、サーボモータドライバ16はフィードバック配線15よりフィードバックされるサーボモータ2の回転数がコントローラ19より入力される位置指令に一致するようサーボモータ2の回転数を制御する。
When the
ピストンロッド3AがワークWの近傍まで下方に駆動して位置の実際値が位置の目標値に一致すると、ピストンロッド3Aの位置制御が完了し、引き続き、ピストンロッド3Aを下方へ駆動する。そして、ピストンロッド3AがワークWに当接すると、一方のポート1Aから吐出してキャップ側ポート4Aに供給される圧液の圧力が上昇し、この圧液の圧力がばね23のばね力に基づく設定圧力以上になると、液圧ポンプ1は、圧力制御弁22が第1位置Aに切換り図4に示す状態となり、導入路53のパイロット圧液が負荷流路51より作用室46に導入され、斜板1Cが操作ピストン44で押圧されて設定部材48に当接する図5に示す最小傾斜角度になり、シリンダ室39の押しのけ容積を最小容積に切換え、図6にYで示す高圧小流量で複動シリンダ3を制御する。
When the
そして、複動シリンダ3のキャップ側ポート4Aに供給する圧液の圧力の実際値を圧力検出センサ17で検出してフィードバック配線18よりコントローラ19にフィードバックし、コントローラ19は圧力の実際値を圧力の目標値に一致させるよう圧力指令をサーボモータドライバ16へ出力し、サーボモータドライバ16はフィードバック配線15よりフィードバックされるサーボモータ2の回転数がコントローラ19より入力される圧力指令に一致するようサーボモータ2の回転数を制御し、ピストンロッド3AによるワークWの加圧を圧力制御する。
Then, the actual pressure value of the pressure fluid supplied to the
ワークWの加圧加工が完了すると、コントローラ19への動作指令によりサーボモータ2で液圧ポンプ1を逆回転し、液圧ポンプ1は一方のポート1Aから吸入した作動液を他方のポート1Bから圧液として吐出し、この圧液は第2流路6を流れて複動シリンダ3のヘッド側ポート4Bに供給され、複動シリンダ3はピストンロッド3Aを上方へ駆動し、キャップ側ポート4Aの作動液は第1流路5を流れ、液圧ポンプ1の一方のポート1Aに吸入される。このとき、液圧ポンプ1は一方のポート1Aが吸入側となって低圧であるため、圧力制御弁22がばね23のばね力で第2位置Bに切換り、斜板1Cがばね1Dで付勢されて図2に示す最大傾斜角度になり、シリンダ室39の押しのけ容積を最大容積に切換え、低圧大流量で複動シリンダ3を制御する。また、キャップ側ポート4Aから排出される作動液量は、ヘッド側ポート4Bに供給される圧液量と比較してピストンロッド3Aの体積に相当する分多く、この余分な作動液は逆止め弁7が接続ロッド9に押圧されて開作動することでタンクTに排出される。
When the pressurization of the workpiece W is completed, the hydraulic pump 1 is reversely rotated by the
ピストンロッド3Aを図1の原位置まで復帰すると、コントローラ19はサーボモータドライバ16に停止指令を出力して液圧ポンプ1を停止し、ピストンロッド3Aを図1の原位置で停止する。
When the
かかる作動で、一方のポート1Aから複動シリンダ3に吐出する圧液の圧力が圧力制御弁22のばね23のばね力に基づく設定圧力未満でシリンダ室39の押しのけ容積を最大容積に切換えると共に、一方のポート1Aから複動シリンダ3に吐出する圧液の圧力がばね23のばね力に基づく設定圧力以上でシリンダ室39の押しのけ容積を最小容積に切換える液圧ポンプ1を備えているため、ばね23のばね力に基づく設定圧力未満の最大容積で複動シリンダ3を図6にXで示す低圧大流量で制御できると共に、ばね23のばね力に基づく設定圧力以上の最小容積で複動シリンダ3を図6にYで示す高圧小流量で制御できるから、低圧大流量の制御と高圧小流量の制御とを単一の液圧ポンプ1で可能にできて装置全体のコンパクト化を図ることができる。また、液圧ポンプ1はばね23のばね力に基づく設定圧力以上でシリンダ室39の押しのけ容積を最小容積に切換えるため、従来の高圧小流量の制御で使用する一方の液圧ポンプと比較して、必要トルクを増加することなくでき、液圧ポンプ1を回転するサーボモータ2を大型で高価格なものとすることなく、出力の小さい小型のものを維持できる。
With this operation, the displacement of the
また、複動シリンダ3側からフィードバックした圧力の実際値を圧力の目標値に一致するようサーボモータドライバ16、コントローラ19でサーボモータ2の回転数を制御しているため、複動シリンダ3を高圧小流量で精度良く圧力制御することができる。さらにまた、圧力制御弁22のばね23のばね力を調整ねじ56の回動操作により調整することで設定圧力を調整自在にしているため、この設定圧力の変更に伴い複動シリンダ3を高圧小流量制御で圧力制御を開始する値を自動的に変更することができる。
Further, since the
なお、一実施形態では、回転数を制御可能な電動モータとしてサーボモータ2を用いたが、三相誘導電動モータをインバータ制御で回転数を制御可能としたりインバータモータやステッピングモータを用いたりしても良い。また、一実施形態で設けた圧力検出センサ17に替えて、ピストンロッド3Aの先端に圧電式のロードセル等の荷重検出センサを設け、ピストンロッド3AでワークWを加圧加工する際に、荷重検出センサで検出した荷重の実際値をフィードバックして荷重の目標値と一致するようサーボモータ2の回転数を制御する荷重制御としても良い。また、一実施形態で設けた位置検出センサ20は、用途に応じて適宜設けなくても良い。また、一実施形態では、液圧ポンプ1として可変容量形ピストンポンプを用いたが、複数のベーンを半径方向へ移動自在に備えたロータに対してカムリングを偏移自在に設け、ロータに対するカムリングの偏移量を最大にしてロータ、ベーン、カムリングで区画形成するポンプ室の押しのけ容積を最も大きくした最大容積と、ロータに対するカムリングの偏移量を最小にして押しのけ容積を前記最大容積より小さくかつ零より大きくした最小容積とに切換可能にした可変容量形ベーンポンプとしても良いことは勿論である。
In the embodiment, the
1:液圧ポンプ
1A:一方のポート
1B:他方のポート
2:サーボモータ(電動モータ)
3:複動シリンダ(液圧アクチュエータ)
16:サーボモータドライバ(制御部)
17:圧力検出センサ
19:コントローラ(制御部)
22:圧力制御弁
1:
3: Double acting cylinder (hydraulic actuator)
16: Servo motor driver (control unit)
17: Pressure detection sensor 19: Controller (control unit)
22: Pressure control valve
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