JP2013230043A - インバータ装置および油圧装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】汎用インバータを用いて駆動する機械に対する制御能力を向上できるインバータ装置および油圧装置を提供する。
【解決手段】スイッチング回路と、スイッチング回路を制御するスイッチング制御回路と、スイッチング回路とスイッチング制御回路が収納され、四方が側壁で囲まれた開口部１aを有する箱形状の主ハウジング１と、主ハウジング１の開口部１aに取り付けられ、開口部１aを囲む枠形状の中間ハウジング２と、中間ハウジング２に取り付けられ、スイッチング制御回路を制御する制御装置２０と、制御装置２０が取り付けられた中間ハウジング２の開口部２aを覆うように、中間ハウジング２に取り付けられたカバー３とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、インバータ装置および油圧装置に関する。
従来、インバータ装置としては、射出成形機の油圧ポンプを駆動するモータに交流電圧を印加するものがある(例えば、特開２０１２−０３５４１８号公報(特許文献１)参照)。
上記インバータ装置では、汎用インバータを用いてモータを回転駆動させる場合、汎用インバータの制御能力が限られているため、主機側の射出成形機の能力に応じた制御能力を発揮できないという問題がある。
特開２０１２−０３５４１８号公報
そこで、この発明の課題は、汎用インバータを用いて駆動する機械に対する制御能力を向上できるインバータ装置および油圧装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明のインバータ装置は、
スイッチング回路と、
上記スイッチング回路を制御するスイッチング制御回路と、
上記スイッチング回路と上記スイッチング制御回路が収納され、四方が側壁で囲まれた開口部を有する箱形状の主ハウジングと、
上記主ハウジングの上記開口部に取り付けられ、上記開口部を囲む枠形状の中間ハウジングと、
上記中間ハウジングに取り付けられ、上記スイッチング制御回路を制御する制御装置と、
上記制御装置が取り付けられた上記中間ハウジングの上記開口部を覆うように、上記中間ハウジングに取り付けられたカバーと
を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、スイッチング回路とスイッチング制御回路が収納された箱形状の主ハウジングの開口部に、開口部を囲む枠形状の中間ハウジングを取り付けると共に、その中間ハウジングに、スイッチング制御回路を制御する制御装置を取り付けて、中間ハウジングの開口部を覆うようにカバーを取り付ける。そうすることにより、ハウジングを積み重ねた重箱構造にして、例えばスイッチング回路とスイッチング制御回路が収納された箱形状の主ハウジングを備えた汎用のインバータ装置において、主ハウジングに取り付けられていた既存のカバーの代わりに、スイッチング制御回路を制御する制御装置が取り付けられた中間ハウジングとカバーを積み重ねることにより、ハウジング形状を大きく変更することなく、高度な制御能力を付加することが可能になる。したがって、汎用インバータを用いて駆動する機械に対する制御能力を向上できる。
また、一実施形態のインバータ装置では、
上記制御装置は、上記中間ハウジング内に取付部材を介して取り付けられた制御回路基板である。
上記実施形態によれば、制御装置としての制御回路基板を取付部材を介して中間ハウジング内に取り付けることによって、主ハウジング内のスイッチング回路やスイッチング制御回路などの収納物と制御装置との干渉を防ぎつつ、カバー側に付けられる操作部と主ハウジング内の回路との配線の引き出しなどが容易にできる。
また、一実施形態のインバータ装置では、
上記スイッチング制御回路に接続された第１操作部と、
上記制御装置に接続された第２操作部と
を備え、
上記第１操作部と上記第２操作部は、上記カバーに取り付けられている。
上記実施形態によれば、スイッチング制御回路に接続された第１操作部と、制御装置に接続された第２操作部とをカバーに取り付けることによって、カバー側でスイッチング制御回路と制御装置に対して操作指令ができ、操作性が向上する。
また、この発明の油圧装置では、
上記のいずれか１つのインバータ装置と、
上記インバータ装置の交流出力により回転駆動されるモータと、
上記モータにより駆動される油圧ポンプと
を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、汎用インバータを用いて駆動する機械に対する制御能力を向上できるインバータ装置を用いて、油圧ポンプを駆動するモータを制御することによって、この油圧装置により駆動される機械に対する制御能力を向上できる。
以上より明らかなように、この発明によれば、汎用インバータを用いて駆動する機械に対する制御能力を向上できるインバータ装置およびそれを備えた油圧装置を提供することにある。
図１はこの発明の第１実施形態のインバータ装置の分解斜視図である。 図２は上記インバータ装置を斜め上方から見た外観図である。 図３は上記インバータ装置の正面図である。 図４は上記インバータ装置の第２操作部の正面図である。 図５は上記インバータ装置の主ハウジングと中間ハウジングとカバーを分解した状態の上面図である。 図６は図５のVI−VI線から見た主ハウジングと中間ハウジングとカバーを組み立てた状態の縦断面図である。 図７は上記インバータ装置の斜視図である。 図８は上記インバータ装置の構成を示すブロック図である。 図９はこの発明の第２実施形態の油圧装置を用いた射出成形機の構成を示す模式図である。 図１０は従来のインバータ装置の斜視図である。
以下、この発明のインバータ装置および油圧装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態のインバータ装置１００の分解斜視図を示している。
この第１実施形態のインバータ装置１００は、図１に示すように、開口部１aを有する箱形状の主ハウジング１と、主ハウジング１の開口部１aに取り付けられ、その開口部１aを囲む枠形状の中間ハウジング２と、中間ハウジング２の開口部２aを覆うように、中間ハウジング２に取り付けられたカバー３とを備えている。
上記中間ハウジング２内に制御装置２０を取付部材２１を介して取り付けている。
また、上記主ハウジング１内に、スイッチング回路１１(図８に示す)と、スイッチング回路１１を制御するスイッチング制御回路１２(図８に示す)とを収納している。このスイッチング制御回路１２は、制御装置２０により制御される。
また、カバー３には、スイッチング制御回路１２に接続された第１操作部３１と、制御装置２０に接続された第２操作部３２とを取り付けている。
また、図２は上記インバータ装置１００を斜め上方から見た外観図を示しており、このインバータ装置１００は、図２に示すように、主ハウジング１の裏面側を壁面(図示せず)に沿って取り付ける。
また、図３は上記インバータ装置１００の正面図を示している。図３に示すように、主ハウジング１は、裏面側かつ上部に上方に延びる上側取付部１３と、裏面側かつ下部に下方に延びる下側取付部１４とを有している。インバータ装置１００を壁面に取り付ける場合、主ハウジング１の下側取付部１４に所定の間隔をあけて設けられた２つの案内穴１４a,１４aを、壁面に固定された２つのネジ(図示せず)に掛ける。
次に、主ハウジング１の上側取付部１３に所定の間隔をあけて設けられた２つの穴１３a,１３aにネジ(図示せず)を通して、そのネジの先端側を壁面にねじ込むことにより、主ハウジング１を壁面に固定する。
図４は上記インバータ装置１００の第２操作部３２(図３に示す)の正面図を示しており、この第２操作部３２は、図４に示すように、表示部３２aや操作ボタン部３２bなどを備えている。
また、図５は上記インバータ装置１００の主ハウジング１と中間ハウジング２とカバー３を分解した状態の上面図を示しており、図６は図５に示すVI−VI線から見た主ハウジング１と中間ハウジング２とカバー３を組み立てた状態の縦断面図を示している。
図５,図６に示すように、主ハウジング１の開口部１aの縁の全周に渡って、内側に屈曲する段部１５を形成している。上記主ハウジング１の段部１５の上側に、互いに所定の間隔をあけてスリット１６Ａ,１６Ｂを設けている。
また、中間ハウジング２は、主ハウジング１のスリット１６Ａ,１６Ｂに対向する位置に下方に延びるフック２４Ａ,２４Ｂを設けている。さらに、中間ハウジング２の開口部２aの縁の全周に渡って、内側に屈曲する段部２５を形成している。上記中間ハウジング２の段部２５の上側に、互いに所定の間隔をあけてスリット２６Ａ,２６Ｂを設けている。
そして、カバー３は、中間ハウジング２のスリット２６Ａ,２６Ｂに対向する位置に下方に延びるフック３４Ａ,３４Ｂを設けている。
図６に示すように、中間ハウジング２を主ハウジング１に取り付けるとき、まず、中間ハウジング２のフック２４Ａ,２４Ｂを主ハウジング１のスリット１６Ａ,１６Ｂに挿入する。
次に、主ハウジング１の段部１５の下側に設けられたねじ穴(図示せず)に、中間ハウジング２の下側を貫通するネジ４１を螺合することにより、中間ハウジング２を主ハウジング１に固定する。
次に、カバー３のフック３４Ａ,３４Ｂを中間ハウジング２のスリット２６Ａ,２６Ｂに挿入する。
次に、中間ハウジング２の段部２５の下側に設けられたねじ穴(図示せず)に、カバー３の下側を貫通するネジ４２を螺合することにより、カバー３を中間ハウジング２に固定する。
このようにして、図７に示すインバータ装置１００が組み立てられる。
次に、図８は上記インバータ装置１００の構成を示すブロック図を示している。
図８に示すように、インバータ装置１００は、主ハウジング１内に収納されたスイッチング回路１１およびスイッチング制御回路１２と、中間ハウジング２内に収納された制御装置２０と、カバー３に取り付けられた第１操作部３１および第２操作部３２とを備えている。
第１操作部３１は、スイッチング制御回路１２に指令信号を出力して、スイッチング制御回路１２によりスイッチング回路１１を制御する。
また、第２操作部３２は、制御装置２０に指令信号を出力して、制御装置２０によりスイッチング制御回路１２を制御する。なお、第２操作部３２は、制御装置２０からの表示信号を受けて図４に示す表示部３２aに制御情報などを表示する。
この第１実施形態では、図１０に示す汎用のインバータ装置２００を用いている。詳しくは、スイッチング回路１１とスイッチング制御回路１２が収納された箱形状の主ハウジング１を備えた汎用のインバータ装置２００において、カバー２０３の代わりにスイッチング制御回路１２を制御する制御装置２０が取り付けられた中間ハウジング２とカバー３を積み重ねている。このハウジングを積み重ねた重箱構造により、ハウジング形状を大きく変更することなく、高度な制御能力を付加することが可能になる。
したがって、上記第１実施形態のインバータ装置１００によれば、汎用のインバータ装置を用いて駆動する機械に対する制御能力を向上できる。
また、上記制御装置２０としての制御回路基板を取付部材２１を介して中間ハウジング２内に取り付けることによって、主ハウジング１内のスイッチング回路１１とスイッチング制御回路１２などの収納物と制御装置２０との干渉を防ぎつつ、カバー３側に付けられる操作部と主ハウジング１内のスイッチング制御回路１２とを接続する配線の引き出しなどが容易になる。
また、上記スイッチング制御回路１２に接続された第１操作部３１と、制御装置２０に接続された第２操作部３２とをカバー３に取り付けることによって、カバー３側でスイッチング制御回路１２および制御装置２０に対して操作指令ができ、操作性が向上する。
〔第２実施形態〕
図９はこの発明の第２実施形態の油圧装置を用いた射出成形機の構成を示している。
この第２実施形態の射出成形機は、図９に示すように、油圧ポンプ１１１と誘導モータ１１２および上記第１実施形態のインバータ装置１００を有する油圧装置１１０と、油圧装置１１０のインバータ装置１００に制御信号を出力する主機コントローラ１０１とを備えている。
また、上記射出成形機は、一対の金型１２１,１３１と、一方の金型１２１が取り付けられた可動盤１２２と、可動盤１２２を前後進させる型締めシリンダ１２３と、型締めシリンダ１２３が取り付けられた型締め装置１２４と、他方の金型１３１が取り付けられた固定盤１３２と、固定盤１３２の射出口に先端部が挿入される加熱シリンダ１３３と、加熱シリンダ１３３を前後進させる射出シリンダ１３４と、射出シリンダ１３４が取り付けられた射出装置１３５とを備えている。
上記型締めシリンダ１２３と射出シリンダ１３４は、油圧装置１１０から切換バルブ１０２を介して供給される作動油により駆動される。
なお、上記射出成形機には、油圧ポンプ１１１の吐出圧、型締めシリンダ１２３のシリンダ内圧および射出シリンダ１３４のシリンダ内圧などを検出する圧力センサ(図示せず)を設けている。
なお、油圧ポンプ１１１は、ギアポンプ、トロコイドポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプ等の油圧ポンプであり、作動油を油タンク(図示せず)から吸入して吐出する。
上記射出成形機において、インバータ装置１００は、油圧装置１１０の油圧ポンプ１１１の吐出圧、型締めシリンダ１２３のシリンダ内圧および射出シリンダ１３４のシリンダ内圧などに基づいて、油圧装置１１０の誘導モータ１１２の回転速度を制御する。このとき、インバータ装置１００は、回転数検出用のエンコーダ(図示せず)からの検出信号に基づいて、誘導モータ１１２を所定の回転速度で回転させる。
上記構成の射出成形機によれば、油圧ポンプ１１１を駆動する誘導モータ１１２をインバータ装置１００により制御することによって、射出成形機に対する最適な制御が可能になり、制御能力を向上することができる。
また、油圧ポンプ１１１を駆動するモータとして誘導モータ１１２を用いて、エンコーダにより誘導モータ１１２の回転数を検出するので、高価なサーボモータの代わりに安価な誘導モータ１１２を用いて回転数制御することによりコストを低減することが可能になる。
上記第２実施形態では、固定容量型の油圧ポンプ１１１を用いたが、可変容量型の油圧ポンプを用いてもよい。
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
１…主ハウジング
２…中間ハウジング
３…カバー
１１…スイッチング回路
１２…スイッチング制御回路
１３…上側取付部
１４…下側取付部
２０…制御装置
２１…取付部材
３１…第１操作部
３２…第２操作部
３２a…表示部
３２b…操作ボタン部
１５,２５…段部
１６Ａ,１６Ｂ,２６Ａ,２６Ｂ…スリット
２４Ａ,２４Ｂ,３４Ａ,３４Ｂ…フック
４１,４２…ネジ
１００…インバータ装置
１０１…主機コントローラ
１０２…切換バルブ
１１０…油圧装置
１１１…油圧ポンプ
１１２…誘導モータ
１２１,１３１…金型
１２２…可動盤
１２３…型締めシリンダ
１２４…型締め装置
１３２…固定盤
１３３…加熱シリンダ
１３４…射出シリンダ
１３５…射出装置
上記課題を解決するため、この発明のインバータ装置は、
スイッチング回路と、
上記スイッチング回路を制御するスイッチング制御回路と、
上記スイッチング回路と上記スイッチング制御回路が収納され、四方が側壁で囲まれた開口部を有する箱形状の主ハウジングとを備えた汎用インバータ装置と、
上記主ハウジングの上記開口部に取り付けられる上記汎用インバータ装置用のカバーの代わりに、上記主ハウジングの上記開口部に取り付けられ、上記開口部を囲む枠形状の中間ハウジングと、
上記中間ハウジングに取り付けられ、上記スイッチング制御回路を制御する制御装置と、
上記制御装置が取り付けられた上記中間ハウジングの上記開口部を覆うように、上記中間ハウジングに取り付けられたカバーと
を備えたことを特徴とする。

Claims (4)

  1. スイッチング回路(１１)と、
    上記スイッチング回路(１１)を制御するスイッチング制御回路(１２)と、
    上記スイッチング回路(１１)と上記スイッチング制御回路(１２)が収納され、四方が側壁で囲まれた開口部を有する箱形状の主ハウジング(１)と、
    上記主ハウジング(１)の上記開口部に取り付けられ、上記開口部を囲む枠形状の中間ハウジング(２)と、
    上記中間ハウジング(２)に取り付けられ、上記スイッチング制御回路(１２)を制御する制御装置(２０)と、
    上記制御装置(２０)が取り付けられた上記中間ハウジング(２)の上記開口部を覆うように、上記中間ハウジング(２)に取り付けられたカバー(３)と
    を備えたことを特徴とするインバータ装置。
  2. 請求項１に記載のインバータ装置において、
    上記制御装置(２０)は、上記中間ハウジング(２)内に取付部材を介して取り付けられた制御回路基板であることを特徴とするインバータ装置。
  3. 請求項１または２に記載のインバータ装置において、
    上記スイッチング制御回路(１２)に接続された第１操作部(３１)と、
    上記制御装置(２０)に接続された第２操作部(３２)と
    を備え、
    上記第１操作部(３１)と上記第２操作部(３２)は、上記カバー(３)に取り付けられていることを特徴とするインバータ装置。
  4. 請求項１から３までのいずれか１つに記載のインバータ装置(１００)と、
    上記インバータ装置(１００)の交流出力により回転駆動されるモータ(１１２)と、
    上記モータ(１１２)により駆動される油圧ポンプ(１１１)と
    を備えたことを特徴とする油圧装置。
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