JP2007278477A - Method of detecting gas in hydraulic cylinder and hydraulic apparatus - Google Patents

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快男 那須
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of detecting entrained gas in a hydraulic cylinder in a simple method and a hydraulic apparatus provided with the method. <P>SOLUTION: The method of detecting gas in the hydraulic cylinder is applied to detect gas in the hydraulic cylinder of the hydraulic apparatus 1 which comprises a hydraulically controlled controller 2, a servo driver 51 controlled by a controller 2, a servo motor 50 driven by the servo driver 51, a hydraulic pump 52 supplying oil by the servo motor 50, a hydraulic cylinder arrangement 3 driven by oil supplied and a sensor 6 which detects amount of lift or associated amount of lift of the hydraulic cylinder arrangement 3 and sends out data of amount of lift or associated amount of lift to the controller 2. The method of detecting gas in the hydraulic cylinder includes the steps of processing the amount of variation in lift speed based upon the amount of lift or an associated amount of lift sent out from the sensor 6, acquiring a signal associated with the amount of gas in the hydraulic cylinder 31 based on the variation and sending the signal. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、油圧シリンダ内のガス混入を検知する方法及びガス混入を検知する手段を持つ油圧装置に関する。   The present invention relates to a method for detecting gas contamination in a hydraulic cylinder and a hydraulic apparatus having means for detecting gas contamination.

油圧装置は、タンク内のオイル(作動流体)を油圧シリンダ装置へ供給し油圧シリンダ装置のリフトを上昇させ、油圧シリンダ装置からタンク内へオイルを排出してリフトを下降させる。この油圧装置内に、ガス(空気)が混入すると、リフトがハンチングし、動き出し及び停止時の挙動が不安定になる。   The hydraulic device supplies oil (working fluid) in the tank to the hydraulic cylinder device, raises the lift of the hydraulic cylinder device, discharges oil from the hydraulic cylinder device into the tank, and lowers the lift. When gas (air) is mixed in the hydraulic device, the lift hunts, and the behavior at the time of starting and stopping becomes unstable.

また、油圧シリンダ装置が単動シリンダを採用し低圧力下での使用がある場合には、混入したガスが微小気泡としてオイル内に分布するとキャビテーションによる振動や異音の発生につながり、ポンプ等が破損しやすくなるという耐久性に影響を与える恐れがある。   Also, when the hydraulic cylinder device uses a single-acting cylinder and is used under low pressure, if the mixed gas is distributed in the oil as microbubbles, it will lead to the generation of vibration and noise due to cavitation, and the pump etc. There is a risk of affecting the durability of being easily damaged.

油圧シリンダ装置内へガスが混入する原因としては、設備製作時の組み付け作業の不良やオイル減少等に伴いポンプからガスを吸い込むことが考えられる。しかし、ガスの混入を完璧に防ぐことは困難なため、油圧シリンダ装置中にガスが混入しているか否かを検出することが重要である。   As a cause of gas mixing into the hydraulic cylinder device, it is conceivable that gas is sucked from the pump due to poor assembly work at the time of equipment manufacture, oil reduction, or the like. However, since it is difficult to completely prevent gas mixture, it is important to detect whether gas is mixed in the hydraulic cylinder device.

特許文献1では、オイルが通過する配管途中に投光部と受光部とを対向して設置し、受光部の出力結果によってエア(ガス)量を検出する方法が提案されている。投光部の光は気泡により散乱されて受光部に達しないため、受光部の受光量は気泡の数に反比例する。その結果、受光部の受光量からオイルに混入したガス量が検出される。   Patent Document 1 proposes a method in which a light projecting unit and a light receiving unit are installed facing each other in the middle of a pipe through which oil passes, and an air (gas) amount is detected based on an output result of the light receiving unit. Since the light from the light projecting unit is scattered by the bubbles and does not reach the light receiving unit, the amount of light received by the light receiving unit is inversely proportional to the number of bubbles. As a result, the amount of gas mixed in the oil is detected from the amount of light received by the light receiving unit.

また、特許文献2では、油圧シリンダ装置のピストン動作量と油圧との関係から装置内のオイルの体積弾性係数を求め、求めた体積弾性係数とオイルの体積弾性係数及び空気(ガス)の体積弾性係数とを用いて、エア(ガス)混入率を求める方法を提案している。
特開平6−11375号公報 特開2000−94052号公報
In Patent Document 2, the bulk elastic modulus of oil in the device is obtained from the relationship between the piston operation amount of the hydraulic cylinder device and the hydraulic pressure, and the obtained bulk elastic modulus, the bulk elastic modulus of oil, and the bulk elasticity of air (gas). A method for obtaining an air (gas) mixing rate using a coefficient is proposed.
JP-A-6-11375 JP 2000-94052 A

上述した特許文献1では、装置内に混入したガス量を検出するために、投光部と受光部とを設置している。油圧シリンダ装置以外に、投光及び受光を行うための装置とその装置を配置するためのスペースとが必要となる。   In Patent Document 1 described above, a light projecting unit and a light receiving unit are installed in order to detect the amount of gas mixed in the apparatus. In addition to the hydraulic cylinder device, a device for projecting and receiving light and a space for arranging the device are required.

また、上述した特許文献2では、油圧シリンダ装置のピストン動作量と装置内のオイルの油圧から体積弾性係数を求め、この体積弾性係数と一般的なオイルの体積弾性係数及び空気の体積弾性係数とを用いて、ガスの混入率を求めている。オイルの体積弾性係数を求める装置を必要とするため装置が複雑になる。   Further, in Patent Document 2 described above, the bulk elastic modulus is obtained from the piston operation amount of the hydraulic cylinder device and the oil pressure of the oil in the device, and the bulk elastic modulus, the general bulk elastic coefficient of oil, and the bulk elastic coefficient of air, Is used to determine the gas mixing rate. Since a device for obtaining the bulk modulus of oil is required, the device becomes complicated.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、簡単な方法で油圧シリンダ内のガス混入を検知する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a method for detecting gas contamination in a hydraulic cylinder by a simple method.

また、油圧シリンダ内のガス混入を検知する簡単な手段を持つ油圧装置を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a hydraulic apparatus having simple means for detecting gas mixture in the hydraulic cylinder.

本発明の油圧シリンダ内ガス検知方法は、油圧制御コントローラと該コントローラにより制御されるサーボドライバと該サーボドライバにより駆動されるサーボモータと該サーボモータによりオイルを供給する油圧ポンプと供給されるオイルにより駆動される油圧シリンダ装置と該油圧シリンダ装置のリフト量又はリフト関連量を検出し該コントローラに該リフト量又はリフト関連量データを送出するセンサとからなる油圧装置の油圧シリンダ内ガス検知方法であって、前記センサから送出される前記リフト量又は前記リフト関連量に基づきリフト速度の変化量を求める工程と、該変化量により油圧シリンダ内のガス量に関連する信号を得る工程と、該信号を発信する工程とを含むことを特徴とする。   The method for detecting gas in a hydraulic cylinder according to the present invention includes a hydraulic control controller, a servo driver controlled by the controller, a servo motor driven by the servo driver, a hydraulic pump that supplies oil by the servo motor, and oil supplied. A method for detecting gas in a hydraulic cylinder of a hydraulic system comprising a driven hydraulic cylinder device and a sensor for detecting a lift amount or lift-related amount of the hydraulic cylinder device and sending the lift amount or lift-related amount data to the controller. Determining a lift speed change amount based on the lift amount or the lift-related amount sent from the sensor, obtaining a signal related to the gas amount in the hydraulic cylinder based on the change amount, and And a transmitting step.

本発明の油圧シリンダ内ガス検知方法では、油圧制御される油圧シリンダ装置のリフト速度を求めることができるリフト量又はリフトに関連する量を検出し、簡単な計算を行う工程を実行するだけで、油圧シリンダ内のガス混入を検知することができる。   In the gas detection method in the hydraulic cylinder of the present invention, it is only necessary to detect a lift amount or a lift-related amount capable of obtaining a lift speed of a hydraulic cylinder device that is hydraulically controlled, and to perform a simple calculation step. Gas contamination in the hydraulic cylinder can be detected.

それに、リフト量またはリフト関連量を求める手段はサーボドライバを使用する油圧装置には通常取り付けられているものである。このため、特別な手段や装置を取り付ける必要はない。ここでリフト関連量とは、シリンダのリフト量以外、シリンダにより駆動されシリンダのリフト量と相対的に移動をする他の部分や部品のリフト量を云う。   In addition, the means for obtaining the lift amount or lift-related amount is usually attached to a hydraulic device using a servo driver. For this reason, it is not necessary to attach a special means and apparatus. Here, the lift-related amount refers to the lift amount of other parts and parts that are driven by the cylinder and move relative to the lift amount of the cylinder, in addition to the lift amount of the cylinder.

本発明の油圧シリンダ内ガス検知方法で用いられる変化量を求める工程は、リフト量又はリフト関連量に基づきリフトの実速度を求める工程と、油圧制御コントローラの指令に基づく理論速度と実速度との差を求める工程とからなることが好ましい。リフト量又はリフト関連量からリフトが実際に移動した時の実速度を求め、油圧制御コントローラの指令に基づく理論速度と比較することで、油圧シリンダ内へのガス混入の判定材料としている。速度は、一般的に利用される数式で求めることができるため、簡単にガス混入の検知が可能である。   The step of determining the amount of change used in the hydraulic cylinder gas detection method of the present invention includes the step of determining the actual speed of the lift based on the lift amount or lift-related amount, and the theoretical speed and actual speed based on the command of the hydraulic controller. It is preferable that the method includes a step of obtaining a difference. The actual speed when the lift actually moves is obtained from the lift amount or lift-related amount, and is compared with the theoretical speed based on the command of the hydraulic control controller, so that it is used as a judgment material for gas contamination in the hydraulic cylinder. Since the speed can be obtained by a generally used mathematical expression, gas contamination can be easily detected.

本発明の油圧シリンダ内ガス検知方法で用いられる信号を得る工程は、変化量が所定値以上である時に信号を得ることが好ましい。ガス混入を判定するための基準となる所定値をあらかじめ設定しておき、変化量と比べることにより油圧シリンダ内にガスが混入しているかどうかの判定を行い、ガス混入を検知している。変化量と所定値との比較を行うだけであるため、迅速にガス混入の検知が行える。   In the step of obtaining a signal used in the hydraulic cylinder gas detection method of the present invention, it is preferable to obtain a signal when the amount of change is equal to or greater than a predetermined value. A predetermined value as a reference for determining gas mixing is set in advance, and it is determined whether or not gas is mixed in the hydraulic cylinder by comparing with a change amount, thereby detecting gas mixing. Since only the change amount is compared with the predetermined value, gas mixture can be detected quickly.

本発明の油圧装置は、油圧制御コントローラと該コントローラにより制御されるサーボドライバと該サーボドライバにより駆動されるサーボモータと該サーボモータによりオイルを供給する油圧ポンプと供給されるオイルにより駆動される油圧シリンダ装置と該油圧シリンダ装置のリフト量又はリフト関連量を検出し該コントローラに該リフト量又はリフト関連量データを送出するセンサとからなる油圧装置であって、前記コントローラは、前記センサから送出される前記リフト量又は前記リフト関連量に基づきリフト速度の変化量を求める変化量取得手段と、該変化量により油圧シリンダ内のガス量に関連する信号を得る信号取得手段と、該信号を発信する信号発信手段とを含むことを特徴とする。   The hydraulic apparatus of the present invention includes a hydraulic control controller, a servo driver controlled by the controller, a servo motor driven by the servo driver, a hydraulic pump that supplies oil by the servo motor, and a hydraulic pressure that is driven by the supplied oil. A hydraulic device comprising a cylinder device and a sensor for detecting a lift amount or lift-related amount of the hydraulic cylinder device and sending the lift amount or lift-related amount data to the controller, wherein the controller is sent from the sensor Change amount obtaining means for obtaining a change amount of the lift speed based on the lift amount or the lift related amount, signal obtaining means for obtaining a signal related to the gas amount in the hydraulic cylinder based on the change amount, and transmitting the signal And a signal transmitting means.

本発明の油圧装置では、油圧制御される油圧シリンダ装置のリフト量又はリフトに関連する量を検出するセンサを設置し、センサからの信号を基にガス混入の検知を行い判定するための手段をコントローラが含むだけであるため、簡単な構成でガス混入を検知することができる。   In the hydraulic device of the present invention, a sensor for detecting the lift amount of the hydraulic cylinder device that is hydraulically controlled or an amount related to the lift is installed, and means for detecting and judging gas mixing based on a signal from the sensor is provided. Since only the controller is included, it is possible to detect gas contamination with a simple configuration.

本発明の油圧装置で用いられる変化量を求める変化量取得手段は、リフト量又はリフト関連量に基づきリフトの実速度を求める実速度取得手段と、油圧制御コントローラの指令に基づく理論速度と実速度との差を求める速度変化量取得手段とからなることが好ましい。リフト量又はリフト関連量からリフトが実際に移動した時の実速度を求める手段と、油圧制御コントローラの指令に基づく理論速度と比較する手段とで、油圧シリンダ内へのガス混入の判定材料としている。速度は、一般的に利用される数式で求めることができるため、簡単にガス混入の検知が可能である。   The change amount obtaining means for obtaining the change amount used in the hydraulic device of the present invention includes an actual speed obtaining means for obtaining an actual lift speed based on the lift amount or the lift related amount, and a theoretical speed and an actual speed based on a command from the hydraulic controller. It is preferable to comprise a speed change amount obtaining means for obtaining the difference between the two. The means for determining the actual speed when the lift actually moves from the lift amount or lift-related quantity and the means for comparing with the theoretical speed based on the command of the hydraulic controller are used as judgment materials for gas contamination in the hydraulic cylinder. . Since the speed can be obtained by a generally used mathematical expression, gas contamination can be easily detected.

本発明の油圧装置で用いられる信号を得る信号取得手段は、変化量が所定値以上である時に信号を得ることが好ましい。ガス混入を判定するための基準となる所定値をあらかじめ設定しておくだけで、ガス混入の判定をするため、簡単で迅速な検知が行える。   It is preferable that the signal acquisition means for obtaining a signal used in the hydraulic apparatus of the present invention obtains a signal when the amount of change is equal to or greater than a predetermined value. By simply setting a predetermined value as a reference for determining gas mixing, gas mixing is determined, so that simple and quick detection can be performed.

本発明の油圧シリンダ内ガス検知方法及びガス検知手段を持つ油圧装置によれば、センサを適当な位置に設置し、センサから検出されたリフト量又はリフトに関連する量を基にリフト速度を求め、リフト速度の変化量としてリフトが実際に移動した実速度とリフトに指示された理論速度との差を求め、差を基にガスの混入を判定するため、簡単な方法でガス混入の検知が行える。ガス混入を事前に知ることができれば、リフトのハンチングや動き出し及び停止時の挙動不安定による作業性の悪化を防ぐことができ、また装置の故障も未然に防ぐことができる。   According to the hydraulic cylinder gas detection method and the hydraulic apparatus having the gas detection means of the present invention, the sensor is installed at an appropriate position, and the lift speed is obtained based on the lift amount detected from the sensor or the amount related to the lift. Because the difference between the actual speed at which the lift has actually moved and the theoretical speed instructed by the lift are obtained as the amount of change in the lift speed, the gas mixture is detected by a simple method to determine the gas mixture based on the difference. Yes. If gas contamination can be known in advance, it is possible to prevent deterioration of workability due to lift hunting, starting movement, and unstable behavior at the time of stopping, and also preventing failure of the apparatus.

以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

(実施例)
本実施例の油圧シリンダ内ガス検知手段を持つ油圧装置1の概略構成図を図1に示す。
(Example)
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a hydraulic apparatus 1 having a hydraulic cylinder gas detection means of the present embodiment.

油圧装置1は、油圧制御コントローラ2と、コントローラ2の制御により油圧シリンダ装置3に配管4を通じてオイルを給排するサーボ装置5と、油圧シリンダ装置3のリフト30の高さを検出しコントローラ2に高さを送出する高さセンサ6とからなる。   The hydraulic device 1 detects the height of the lift 30 of the hydraulic cylinder device 3 by detecting the height of the hydraulic control device 2, the servo device 5 that supplies and discharges oil to and from the hydraulic cylinder device 3 through the pipe 4 under the control of the controller 2. It consists of a height sensor 6 that sends out the height.

コントローラ2は、高さセンサ6から送られたリフト30の高さに基づきリフトの上下移動した実速度を求める実速度取得手段(図示せず)と、サーボ装置5のサーボドライバ51に出した指令に基づく理論速度と実速度との差を求める速度差取得手段(図示せず)と、差が基準値以上である場合に信号を出す判定を行う信号取得手段(図示せず)と、信号を発信する信号発信手段(図示せず)とからなる。   The controller 2 includes an actual speed acquisition means (not shown) for obtaining the actual speed of the lift vertically moved based on the height of the lift 30 sent from the height sensor 6, and a command issued to the servo driver 51 of the servo device 5. A speed difference acquisition means (not shown) for obtaining a difference between a theoretical speed based on the actual speed and an actual speed, a signal acquisition means (not shown) for determining that a signal is output when the difference is equal to or greater than a reference value, and a signal It comprises signal transmitting means (not shown) for transmitting.

油圧シリンダ装置3は、上下移動するリフト30と、リフト30の下部に配置されオイルの給排により伸縮しリフト30を上下移動させる油圧シリンダ31と、リフト30の上下移動をガイドするリフトガイド32とからなる。油圧シリンダ31は、床7に設置される第1シリンダ310と、第1シリンダ310に摺動自在に嵌挿される第2シリンダ311と、第2シリンダ311に摺動自在に嵌挿される第3シリンダ312とからなる。   The hydraulic cylinder device 3 includes a lift 30 that moves up and down, a hydraulic cylinder 31 that is disposed under the lift 30 and expands and contracts by supplying and discharging oil and moves the lift 30 up and down, and a lift guide 32 that guides the lift 30 up and down. Consists of. The hydraulic cylinder 31 includes a first cylinder 310 installed on the floor 7, a second cylinder 311 slidably inserted into the first cylinder 310, and a third cylinder slidably inserted into the second cylinder 311. 312.

サーボ装置5は、コントローラ2からの指令に基づきサーボモータ50を回転駆動させ制御するサーボドライバ51と、サーボモータ50の回転駆動によりオイルを油圧シリンダ装置3に給排する油圧ポンプ52と、油圧ポンプ52が給排するオイルが貯液されているタンク53とからなる。   The servo device 5 includes a servo driver 51 that rotates and controls the servo motor 50 based on a command from the controller 2, a hydraulic pump 52 that supplies and discharges oil to and from the hydraulic cylinder device 3 by the rotation of the servo motor 50, and a hydraulic pump 52 includes a tank 53 in which oil supplied and discharged is stored.

高さセンサ6は、油圧シリンダ装置3が設置されている床7に設置され、光学式の位置センサによりリフト30が油圧シリンダ31の駆動方向の最下時を基準として高さを検出し、その高さをコントローラ2に送出する。油圧シリンダ装置3のリフト30が最下時の油圧装置1が図2に示されている。第3シリンダ312が第2シリンダ311に嵌挿され、第3シリンダ311を嵌挿している第2シリンダ311が第1シリンダ310に嵌挿されている。   The height sensor 6 is installed on the floor 7 on which the hydraulic cylinder device 3 is installed, and the lift 30 detects the height based on the lowest position in the driving direction of the hydraulic cylinder 31 by an optical position sensor. The height is sent to the controller 2. The hydraulic device 1 when the lift 30 of the hydraulic cylinder device 3 is at the lowest position is shown in FIG. The third cylinder 312 is inserted into the second cylinder 311, and the second cylinder 311 into which the third cylinder 311 is inserted is inserted into the first cylinder 310.

本実施例の油圧装置1は、リフト30に作業者(図示せず)が乗り、作業に必要な工具及び部品等を載せ作業を行い、必要に応じてコントローラ2にリフト30の高さ変更の指令を出す。コントローラ2は、作業者からの指令を基にサーボドライバ51に指令を出し、サーボモータ50の回転を制御し、サーボモータ50の回転により、タンク53から配管4を通じて油圧シリンダ装置3の油圧シリンダ31にオイルが給排され、リフト30の高さが変更される。   In the hydraulic apparatus 1 according to the present embodiment, an operator (not shown) rides on the lift 30 to place tools and parts necessary for the work, and changes the height of the lift 30 to the controller 2 as necessary. Issue a command. The controller 2 issues a command to the servo driver 51 based on a command from the operator, controls the rotation of the servo motor 50, and the rotation of the servo motor 50 causes the hydraulic cylinder 31 of the hydraulic cylinder device 3 through the pipe 4 from the tank 53. Oil is supplied and discharged to the height of the lift 30.

コントローラ2では、作業者からの指令に基づきリフト30が移動する際の理論速度が算出され、高さセンサ6からリフト30が実際に上下した高さが送られてきて、高さを時間で微分することで実速度が得られる(実速度取得手段)。そして、理論速度と実速度との差(速度差取得手段)が基準値以上である場合には、油圧シリンダ31内にガスの混入の可能性があるとして、作業者に警告信号が発信される(信号発信手段)。   The controller 2 calculates a theoretical speed when the lift 30 moves based on a command from the operator, and sends the height at which the lift 30 is actually moved up and down from the height sensor 6 to differentiate the height with respect to time. Thus, the actual speed can be obtained (actual speed acquisition means). When the difference between the theoretical speed and the actual speed (speed difference acquisition means) is equal to or greater than the reference value, a warning signal is transmitted to the operator because there is a possibility of gas mixing in the hydraulic cylinder 31. (Signal transmission means).

本実施例の油圧シリンダ内ガス検知手段では、油圧制御コントローラ2に、CPU、RAM、ROM等備えており、ROMに予め記憶されたプログラムにより信号処理を行い油圧シリンダ内のガス混入の検知を行う。コントローラ2で行われる工程をフローチャートで表したものが図3である。   In the hydraulic cylinder gas detection means of this embodiment, the hydraulic controller 2 is provided with a CPU, RAM, ROM, etc., and performs signal processing by a program stored in advance in the ROM to detect gas contamination in the hydraulic cylinder. . FIG. 3 is a flowchart showing the steps performed by the controller 2.

ステップS1では、リフト30からの指示を取得する。ステップS2では、S1で得られた指示により、サーボ装置5のサーボドライバ51に指令を出す。S3では、指令に基づくリフト30の理論速度を取得する。   In step S1, an instruction from the lift 30 is acquired. In step S2, a command is issued to the servo driver 51 of the servo device 5 according to the instruction obtained in S1. In S3, the theoretical speed of the lift 30 based on the command is acquired.

ステップS4は、サーボ装置5が油圧シリンダ装置3を駆動する工程であり、詳細は図示しない。サーボドライバ51は、指令に基づきサーボモータ50の回転を制御し、油圧ポンプ52はタンク53のオイルを油圧シリンダ装置3の油圧シリンダ31へ給排する。   Step S4 is a process in which the servo device 5 drives the hydraulic cylinder device 3, and details are not shown. The servo driver 51 controls the rotation of the servo motor 50 based on the command, and the hydraulic pump 52 supplies and discharges the oil in the tank 53 to the hydraulic cylinder 31 of the hydraulic cylinder device 3.

ステップS5では、サーボ装置5からの指令に基づき変化した油圧シリンダ装置3のリフト30の高さを高さセンサ6から取得する。ステップS6では、高さデータを時間で微分し、リフト30の実際に移動した実速度を計算する。ステップS7では、リフト30の理論速度と実速度との差を計算する。ステップS8では、差が基準値より大きい場合には、ステップS9へ進み信号を取得し、基準値を超えていない場合には、プログラムを終了する。ステップS10では、警告を発信し、プログラムを終了する。   In step S <b> 5, the height of the lift 30 of the hydraulic cylinder device 3 changed based on a command from the servo device 5 is acquired from the height sensor 6. In step S6, the height data is differentiated with respect to time, and the actual speed of the lift 30 actually moved is calculated. In step S7, the difference between the theoretical speed and the actual speed of the lift 30 is calculated. In step S8, if the difference is larger than the reference value, the process proceeds to step S9 to acquire a signal. If the difference is not exceeded, the program is terminated. In step S10, a warning is issued and the program is terminated.

本実施例の油圧シリンダ内ガス検知手段では、ステップS1からステップS10を油圧装置1が駆動されている際、必要に応じて繰り返し行うことができる。   In the hydraulic cylinder gas detection means of this embodiment, steps S1 to S10 can be repeated as necessary when the hydraulic device 1 is driven.

本発明の油圧装置1に用いられるサーボ機構5は、コントローラ2からの指令を受け取ると即座に指令された高さに移動することができる。そのため、油圧シリンダ装置3の油圧シリンダ31にガスが混入していると、ガスはオイルよりも圧縮しやすいため移動に伴う圧力とリフト30に加わる荷重との影響により圧縮され、移動停止後に移動に伴う圧力から開放され通常の体積に戻ろうとし、リフト30がオーバーシュートやバラツキを生じる。   When the servo mechanism 5 used in the hydraulic apparatus 1 of the present invention receives a command from the controller 2, it can immediately move to the commanded height. Therefore, if gas is mixed in the hydraulic cylinder 31 of the hydraulic cylinder device 3, the gas is compressed more easily than oil, so the gas is compressed by the influence of the pressure accompanying the movement and the load applied to the lift 30, and moves after the movement stops. The lift 30 is released from the accompanying pressure and returns to the normal volume, and the lift 30 causes overshoot and variation.

油圧シリンダ31内にガスが混入していない油圧装置1の正常状態を示す理論速度と実速度とに関するグラフを図4に示し、ガスが混入している場合の理論速度と実速度とに関するグラフを図5に示す。図4及び図5より、油圧シリンダ31内にガスが混入している場合には、理論速度と実速度との差(バラツキ)が大きいことがわかる。ガスが混入していない場合でも速度に差は生じるため、ガスが混入していない場合の理論速度と実速度との差を考慮し、基準値を決める。   FIG. 4 shows a graph regarding the theoretical speed and the actual speed indicating the normal state of the hydraulic device 1 in which no gas is mixed in the hydraulic cylinder 31, and a graph regarding the theoretical speed and the actual speed when gas is mixed. As shown in FIG. 4 and 5, it can be seen that when gas is mixed in the hydraulic cylinder 31, the difference (variation) between the theoretical speed and the actual speed is large. Since there is a difference in speed even when no gas is mixed, the reference value is determined in consideration of the difference between the theoretical speed and the actual speed when no gas is mixed.

本実施例の油圧シリンダ内ガス検知手段を持つ油圧装置1では、油圧シリンダ装置3のリフト30の高さを取得することにより、リフト30が実際に移動した速度が計算でき、理論速度との差を比較することにより、油圧シリンダ31内へのガス混入を検知することができる。コントローラ2に記憶されている検知のためのプログラムも簡単なものであり、高さセンサ6の設置を含め、コストも安価ですむ。その結果、油圧シリンダ31内へのガス混入を検知することで、作業者の作業性悪化を防ぎ、また油圧装置1の故障を未然に防ぐことができる。   In the hydraulic apparatus 1 having the gas detection means in the hydraulic cylinder of this embodiment, the speed at which the lift 30 is actually moved can be calculated by obtaining the height of the lift 30 of the hydraulic cylinder apparatus 3, and the difference from the theoretical speed can be calculated. It is possible to detect gas contamination in the hydraulic cylinder 31 by comparing the above. The detection program stored in the controller 2 is simple, and the cost including the installation of the height sensor 6 is low. As a result, by detecting the gas mixture in the hydraulic cylinder 31, it is possible to prevent the operator from deteriorating workability and to prevent the hydraulic apparatus 1 from being broken.

(基準値の求め方)
油圧装置1が、ガスの混入を検知するにあたり、判定するための基準値の求め方の一例を示す。
(How to obtain the reference value)
An example of how to obtain a reference value for determination when the hydraulic device 1 detects gas contamination will be described.

基準値は、油圧装置1の構成を用いて、油圧シリンダ31内にガスを混入していない状態とガスを混入した状態とのそれぞれで、リフト30に負荷を与えない時と与えた時とで実験を行い、理論速度と高さセンサ6の高さを基にして得られた実速度とから、決められる。   The reference values are determined when the load is not applied to the lift 30 and when the load is not applied to the lift 30 in the state in which no gas is mixed into the hydraulic cylinder 31 and the state in which gas is mixed in the hydraulic cylinder 31. An experiment is performed, and the speed is determined from the theoretical speed and the actual speed obtained based on the height of the height sensor 6.

実際に、以下の6パターンを行った。それぞれ、図6〜11のグラフデータが得られた。理論速度は、全パターンにおいて150mm/secの一定とした。   Actually, the following six patterns were performed. The graph data of FIGS. 6-11 were obtained, respectively. The theoretical speed was constant at 150 mm / sec for all patterns.

1.ガス量0cc、負荷0kg(図6)
2.ガス量30cc、負荷0kg(図7)
3.ガス量40cc、負荷0kg(図8)
4.ガス量0cc、負荷700kg(図9)
5.ガス量200cc、負荷700kg(図10)
6.ガス量300cc、負荷700kg(図11)
6つのグラフデータより、表1に示されるガス混入量、負荷のそれぞれの組み合わせにおける上昇速度、下降速度、理論速度からの各速度のバラツキが得られた。
1. Gas volume 0cc, load 0kg (Fig. 6)
2. Gas volume 30cc, load 0kg (Figure 7)
3. Gas amount 40cc, load 0kg (Fig. 8)
4). Gas amount 0cc, load 700kg (Fig. 9)
5). Gas volume 200cc, load 700kg (Figure 10)
6). Gas amount 300cc, load 700kg (Figure 11)
From the six graph data, variation in each speed from the ascending speed, descending speed, and theoretical speed in each combination of gas mixing amount and load shown in Table 1 was obtained.

Figure 2007278477
Figure 2007278477

無負荷時のガス量毎の上昇速度、下降速度及び上昇時と下降時の理論速度とのバラツキについてグラフに表したものが図12で、700kg負荷時のガス量毎の上昇速度、下降速度及び上昇時と下降時それぞれの理論速度とのバラツキについてグラフに表したものが図13である。   FIG. 12 is a graph showing the ascending speed, descending speed, and variation between the ascending and descending theoretical speed when there is no load, and FIG. 12 shows the ascending speed, descending speed, and FIG. 13 is a graph showing the variation between the theoretical speeds when ascending and when descending.

結果、リフト30に何も載せず作業を開始する前では、理論速度と実速度との差が40(mm/sec)以上ならガスの混入の可能性があり、リフト30にある程度の負荷がある場合では、理論速度と実速度との差が30(mm/sec)以上ならガスの混入の可能性がある。基準値として、リフト30に負荷がかかっていない状態でガス混入を検知する場合には40(mm/sec)とし、リフト30に負荷がかかっている状態(作業中等)では、30(mm/sec)とする。   As a result, before starting work without placing anything on the lift 30, there is a possibility of gas mixing if the difference between the theoretical speed and the actual speed is 40 (mm / sec) or more, and the lift 30 has a certain load. In some cases, gas may be mixed if the difference between the theoretical speed and the actual speed is 30 (mm / sec) or more. The reference value is 40 (mm / sec) when gas mixing is detected when no load is applied to the lift 30, and 30 (mm / sec) when the lift 30 is loaded (working, etc.). ).

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、高さセンサ6は光学式にも限定されるものではなく、また高さを検出するものに限らずリフト30の速度自体を検出するあるいは高さセンサではなくリフト量と相対的に関係しており速度が検出できるものであれば良い。そして、油圧シリンダ31内のガス混入を検知するための基準値の求め方もリフト30への負荷の有無を考慮せず、一意に決めることも可能である。   As mentioned above, although the suitable Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example. For example, the height sensor 6 is not limited to an optical type, and is not limited to detecting the height, but detects the speed of the lift 30 itself or is not related to the height sensor but is relatively related to the lift amount. It is sufficient if the speed can be detected. The method for obtaining the reference value for detecting gas contamination in the hydraulic cylinder 31 can also be determined uniquely without considering the presence or absence of a load on the lift 30.

本実施例の油圧シリンダ内ガス検知手段1を持つ油圧装置1の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic apparatus 1 having a hydraulic cylinder gas detection means 1 of the present embodiment. 図1のリフト30が最下時の油圧装置1の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hydraulic apparatus 1 when the lift 30 of FIG. 1 is the lowest. 本実施例の油圧シリンダ内ガス検知手段1のフローチャートである。It is a flowchart of the gas detection means 1 in a hydraulic cylinder of a present Example. 本実施例の油圧装置1にガスが混入していない時の理論速度と実速度とに関するグラフである。It is a graph regarding the theoretical speed and the actual speed when the gas is not mixed in the hydraulic device 1 of the present embodiment. 本実施例の油圧装置1にガスが混入している時の理論速度と実速度とに関するグラフである。It is a graph regarding the theoretical speed and the actual speed when gas is mixed in the hydraulic device 1 of the present embodiment. 本実施例の油圧装置1のガス量0cc、無負荷の場合の実速度及びリフトの高さのグラフである。It is a graph of the actual speed and lift height when the gas amount of the hydraulic device 1 of the present embodiment is 0 cc and there is no load. 本実施例の油圧装置1のガス量300cc、無負荷の場合の実速度及びリフトの高さのグラフである。It is a graph of the actual speed and lift height in the case of 300cc of gas amount of the hydraulic apparatus 1 of a present Example, no load. 本実施例の油圧装置1のガス量400cc、無負荷の場合の実速度及びリフトの高さのグラフである。It is a graph of the actual speed and lift height in the case of 400cc of gas amount of the hydraulic apparatus 1 of a present Example, no load. 本実施例の油圧装置1のガス量0cc負荷700kgの場合の実速度及びリフトの高さのグラフである。It is a graph of the actual speed and the height of a lift when the gas amount of the hydraulic device 1 of this embodiment is 0 cc and the load is 700 kg. 本実施例の油圧装置1のガス量200cc、負荷700kgの場合の実速度及びリフトの高さのグラフである。It is a graph of the actual speed and lift height when the gas amount is 200 cc and the load is 700 kg of the hydraulic device 1 of the present embodiment. 本実施例の油圧装置1のガス量300cc、負荷700kgの場合の実速度及びリフトの高さのグラフである。It is a graph of the actual speed and lift height when the gas amount is 300 cc and the load is 700 kg of the hydraulic device 1 of the present embodiment. 本実施例の油圧装置1における無負荷の場合のガス混入量毎の実速度及び理論速度と実速度とのバラツキに関するグラフである。It is a graph regarding the variation in the actual speed for every gas mixture amount in the case of no load in the hydraulic device 1 of a present Example, and theoretical speed, and an actual speed. 本実施例の油圧装置1における負荷700kgの場合のガス混入量毎の実速度及び理論速度と実速度とのバラツキに関するグラフである。It is a graph regarding the variation in the actual speed for every gas mixture amount in the case of the load of 700 kg in the hydraulic apparatus 1 of a present Example, and theoretical speed, and an actual speed.

符号の説明Explanation of symbols

1:油圧装置
2:油圧制御コントローラ
3:油圧シリンダ装置
4:配管
5:サーボ装置
6:高さセンサ
7:床
30:リフト
31:油圧シリンダ
32:リフトガイド
50:サーボモータ
51:サーボドライバ
52:油圧ポンプ
53:タンク
310:第1シリンダ
311:第2シリンダ
312:第3シリンダ
1: Hydraulic device 2: Hydraulic control controller 3: Hydraulic cylinder device 4: Piping 5: Servo device 6: Height sensor 7: Floor 30: Lift 31: Hydraulic cylinder 32: Lift guide 50: Servo motor 51: Servo driver 52: Hydraulic pump 53: Tank 310: First cylinder 311: Second cylinder 312: Third cylinder

Claims (6)

油圧制御コントローラと該コントローラにより制御されるサーボドライバと該サーボドライバにより駆動されるサーボモータと該サーボモータによりオイルを供給する油圧ポンプと供給されるオイルにより駆動される油圧シリンダ装置と該油圧シリンダ装置のリフト量又はリフト関連量を検出し該コントローラに該リフト量又はリフト関連量データを送出するセンサとからなる油圧装置の油圧シリンダ内ガス検知方法であって、
前記センサから送出される前記リフト量又は前記リフト関連量に基づきリフト速度の変化量を求める工程と、該変化量により油圧シリンダ内のガス量に関連する信号を得る工程と、該信号を発信する工程とを含むことを特徴とする油圧シリンダ内ガス検知方法。
Hydraulic control controller, servo driver controlled by the controller, servo motor driven by the servo driver, hydraulic pump supplying oil by the servo motor, hydraulic cylinder device driven by supplied oil, and hydraulic cylinder device A method for detecting gas in a hydraulic cylinder of a hydraulic device, comprising a sensor for detecting a lift amount or a lift-related amount of the engine and sending the lift amount or lift-related amount data to the controller,
Obtaining a change amount of the lift speed based on the lift amount or the lift-related amount sent from the sensor; obtaining a signal related to the gas amount in the hydraulic cylinder based on the change amount; and transmitting the signal. A gas detection method in a hydraulic cylinder, comprising: a step.
前記変化量を求める工程は、前記リフト量又は前記リフト関連量に基づきリフトの実速度を求める工程と、前記油圧制御コントローラの指令に基づく理論速度と該実速度との差を求める工程とからなる請求項1に記載の油圧シリンダ内ガス検知方法。   The step of obtaining the change amount includes a step of obtaining an actual speed of the lift based on the lift amount or the lift-related amount, and a step of obtaining a difference between the theoretical speed based on the command of the hydraulic controller and the actual speed. The method for detecting gas in a hydraulic cylinder according to claim 1. 前記信号を得る工程は、前記変化量が所定値以上である時に前記信号を得る請求項1又は2に記載の油圧シリンダ内ガス検知方法。   The hydraulic cylinder gas detection method according to claim 1 or 2, wherein the step of obtaining the signal obtains the signal when the amount of change is equal to or greater than a predetermined value. 油圧制御コントローラと該コントローラにより制御されるサーボドライバと該サーボドライバにより駆動されるサーボモータと該サーボモータによりオイルを供給する油圧ポンプと供給されるオイルにより駆動される油圧シリンダ装置と該油圧シリンダ装置のリフト量又はリフト関連量を検出し該コントローラに該リフト量又はリフト関連量データを送出するセンサとからなる油圧装置であって、
前記コントローラは、前記センサから送出される前記リフト量又は前記リフト関連量に基づきリフト速度の変化量を求める変化量取得手段と、該変化量により油圧シリンダ内のガス量に関連する信号を得る信号取得手段と、該信号を発信する信号発信手段とを含むことを特徴とする油圧装置。
Hydraulic control controller, servo driver controlled by the controller, servo motor driven by the servo driver, hydraulic pump supplying oil by the servo motor, hydraulic cylinder device driven by supplied oil, and hydraulic cylinder device A hydraulic device comprising a sensor for detecting a lift amount or a lift-related amount and sending the lift amount or lift-related amount data to the controller,
The controller includes a change amount obtaining means for obtaining a change amount of the lift speed based on the lift amount or the lift related amount sent from the sensor, and a signal for obtaining a signal related to the gas amount in the hydraulic cylinder based on the change amount. A hydraulic apparatus comprising: an acquisition unit; and a signal transmission unit that transmits the signal.
前記変化量を求める変化量取得手段は、前記リフト量又は前記リフト関連量に基づきリフトの実速度を求める実速度取得手段と、前記油圧制御コントローラの指令に基づく理論速度と該実速度との差を求める速度変化量取得手段とからなる請求項4に記載の油圧装置。   The change amount obtaining means for obtaining the change amount includes an actual speed obtaining means for obtaining an actual lift speed based on the lift amount or the lift-related amount, and a difference between the theoretical speed based on the command of the hydraulic controller and the actual speed. The hydraulic apparatus according to claim 4, further comprising a speed change amount obtaining means for obtaining 前記信号を得る信号取得手段は、前記変化量が所定値以上である時に前記信号を得る請求項5に記載の油圧装置。   The hydraulic apparatus according to claim 5, wherein the signal acquisition unit that obtains the signal obtains the signal when the amount of change is equal to or greater than a predetermined value.
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