JP2016080084A - 保圧装置、工作機械及び工作機械における保圧装置の運転方法 - Google Patents

保圧装置、工作機械及び工作機械における保圧装置の運転方法 Download PDF

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Abstract

【課題】待機時の消費電力を削減して、省エネを図ることができる保圧装置、工作機械及び工作機械における保圧装置の運転方法を提供する。【解決手段】油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒを含む複数の油圧機器と、動作時の油圧機器に圧油を供給する主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４を有する主油圧ユニット２０と、主油圧ユニット２０の給油ラインＳに並列に接続され、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４より出力が小さい保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４を有する保圧用油圧ユニット４０とを備え、複数の油圧機器のいずれか１つ以上が動作するときには、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４から油圧機器に圧油を供給し、複数の油圧機器の全てが停止している時には、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４に替えて、保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４から油圧機器に圧油を供給して、待機時における油圧機器の圧油の圧力を保つ。【選択図】図１

Description

本発明は、待機時に油圧の圧力を保つ保圧装置、工作機械及び工作機械における保圧装置の運転方法に関する。
図５に門形工作機械を示す。門形工作機械１０（以降、工作機械１０）は、床面に設置されたベッド１１と、被加工物（ワーク）を設置するテーブル１２と、ベッド１１の左右に立設された２つのコラム１３Ｌ、１３Ｒと、コラム１３Ｌ、１３Ｒの鉛直方向摺動面に沿って鉛直方向に移動可能に設けられたクロスレール１４と、クロスレール１４の水平方向摺動面に沿って水平方向に移動可能に設けられたサドル１５と、サドル１５の鉛直方向摺動面に案内されて鉛直方向に移動可能に設けられたラム１６となどを有している。なお、符号１７Ｌ、１７Ｒは、クロスレール１４を鉛直方向に移動するための送り軸である。
このような工作機械１０においては、サドル１５、ラム１６の水平方向移動による重心移動に伴い、クロスレール１４が変形するので、その補償をするため、クロスレール１４の両端部を保持する油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒを設け、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒの圧力を各々調整することにより、重量バランスを調整している。
特開平６−２７７９８９号公報
図５に示したような工作機械１０においては、クロスレール１４を保持する油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒの落下を防止するため、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒに圧油を供給する油圧ユニットを常時運転させて、保圧動作を行っている。更には、油圧回路中のバランス弁、チェック弁、油圧シリンダなどからの油漏洩があるので、アキュムレータを設け、油漏洩による保圧力減少を回避するようにしている。
例えば、図６に示すように、工作機械１０の油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒには、主油圧ユニット２０から、圧力でバランスを調整する圧力調整ユニット３０を介して、圧油が供給されている。なお、主油圧ユニット２０からは、他の油圧機器、例えば、ＡＡＣ（Automatic Attachment Change）やＡＴＣ（Automatic Tool Change）などにも圧油が供給されている。そして、主油圧ユニット２０、圧力調整ユニット３０などで使用されるバランス弁、チェック弁、そして、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒから油漏洩があるので、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒに隣接してアキュムレータ５１Ｌ、５１Ｒを設置している。なお、符号５２Ｌ、５２Ｒは圧力スイッチ、符号５３Ｌ、５３Ｒはストップ弁、符号５４Ｌ、５４Ｒは圧力計を示している。又、実線は圧油の流れを、点線は空気の流れを示している。
このように、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒに隣接してアキュムレータ５１Ｌ、５１Ｒを設置しているが、重力軸である油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒからの油漏洩を避けることは難しく、アキュムレータ５１Ｌ、５１Ｒの保圧能力が低下した後には、主油圧ユニット２０を再び運転して、保圧動作を行う必要があり、待機時における消費電力の削減、省エネ（省エネルギー）の点で改善の余地がある。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、待機時の消費電力を削減して、省エネを図ることができる保圧装置、工作機械及び工作機械における保圧装置の運転方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決する第１の発明に係る保圧装置は、
動作時の油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置に対して設けられた保圧装置であって、
前記主油圧装置の給油ラインに並列に接続され、前記第１の供給手段より出力が小さい第２の供給手段を有し、前記第２の供給手段は、待機時の前記油圧機器に前記第１の供給手段に替わって圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第２の発明に係る工作機械は、
待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧機器を含む複数の油圧機器と、
動作時の前記油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置とを備えた既存の工作機械に対し、
前記主油圧装置の給油ラインに、上記第１の発明に記載の保圧装置を並列に接続した
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第３の発明に係る工作機械は、
上記第２の発明に記載の工作機械において、
前記主油圧装置及び前記保圧装置を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
複数の前記油圧機器のいずれか１つ以上が動作するときには、前記第２の供給手段を停止し、前記第１の供給手段を動作して、前記第１の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給し、
複数の前記油圧機器の全てが停止している時には、前記第１の供給手段に替えて前記第２の供給手段を動作して、前記第２の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第４の発明に係る工作機械は、
待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧機器を含む複数の油圧機器と、
動作時の前記油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置と、
前記主油圧装置の給油ラインに並列に接続され、前記第１の供給手段より出力が小さい第２の供給手段を有する保圧装置と、
前記主油圧装置及び前記保圧装置を制御する制御装置とを備えた工作機械において、
前記制御装置は、
複数の前記油圧機器のいずれか１つ以上が動作するときには、前記第２の供給手段を停止し、前記第１の供給手段を動作して、前記第１の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給し、
複数の前記油圧機器の全てが停止している時には、前記第１の供給手段に替えて前記第２の供給手段を動作して、前記第２の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第５の発明に係る工作機械における保圧装置の運転方法は、
待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧機器を含む複数の油圧機器と、
動作時の前記油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置と、
前記主油圧装置の給油ラインに並列に接続され、前記第１の供給手段より出力が小さい第２の供給手段を有する保圧装置とを備えた工作機械における保圧装置の運転方法であって、
複数の前記油圧機器のいずれか１つ以上が動作するときには、前記第２の供給手段を停止し、前記第１の供給手段を動作して、前記第１の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給し、
複数の前記油圧機器の全てが停止している時には、前記第１の供給手段に替えて前記第２の供給手段を動作して、前記第２の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
ことを特徴とする。
本発明によれば、出力が小さい第２の供給手段を有する保圧装置を、第１の供給手段を有する主油圧装置の給油ラインに並列に接続し、第１の供給手段に替えて第２の供給手段から待機時の油圧機器に圧油を供給して、待機時における油圧機器の圧油の圧力を保つので、待機時の消費電力を削減して、省エネを図ることができる。
又、本発明は、待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧バランスシリンダなどの油圧機器を有する既存の工作機械にも容易に適用可能であり、本発明を用いることにより、既存の工作機械の待機時の消費電力を削減して、工作機械の省エネを図ることができる。
本発明に係る保圧装置の実施形態の一例を示す油圧系統図である。 図１に示した保圧装置の動作を説明するフローチャートの前半部分である。 図１に示した保圧装置の動作を説明するフローチャートの後半部分である。 図１に示した保圧装置の動作を説明するタイムチャートである。 門形工作機械を示す概略図である。 アキュムレータを有する油圧装置を示す油圧系統図である。
以下、本発明に係る保圧装置の実施形態について、図１〜図４を参照して説明を行う。なお、ここでは、工作機械として、図５に示した油圧バランスシリンダを有する門形工作機械を参照して説明するが、上述した油圧バランスシリンダのように、待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧機器を有するものであれば、他の構成の工作機械でも良い。
（実施例１）
図１は、本実施例の保圧装置を示す油圧系統図である。又、図２〜図３は、図１に示した保圧装置の動作を説明するフローチャートであり、図４は、図１に示した保圧装置の動作を説明するタイムチャートである。
本実施例の保圧用油圧ユニット４０（保圧装置）は、既存の主油圧ユニット２０（主油圧装置）に追加可能な構成であり、従来と同様に、圧力でバランスを調整する圧力調整ユニット３０を介して、工作機械１０の油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒに圧油を供給可能である。
主油圧ユニット２０の構成について、図１を参照して説明する。主油圧ユニット２０は、油を貯留する油タンク２１と、油タンク２１から固形成分を取り除いて油を吸引するためのストレーナ２２と、油タンク２１から吸引した油を供給する主油圧ポンプ２３（第１供給手段）と、主油圧ポンプ２３を駆動するポンプモータ２４（第１供給手段）と、主油圧ポンプ２３から供給された油の逆流を防止するチェック弁２５ａと、ストップ弁２９ａを介して接続され、主油圧ポンプ２３から供給された油の圧力を計測する圧力計２６ａと、ストップ弁２９ｂを介して接続され、主油圧ポンプ２３から供給された油の圧力が所定の圧力以上あるかどうかを検知する圧力スイッチ２７ａとを有している。
このような構成により、給油ラインＳから、圧力調整ユニット３０、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒ、他の油圧機器（ＡＡＣ、ＡＴＣ）などに、それらの動作時に圧油を供給している。
給油ラインＳには、チェック弁２５ｂが接続されており、更に、ストップ弁２９ｃを介して接続され、各油圧機器に供給する油圧の圧力を計測する圧力計２６ｂと、各油圧機器に供給する油圧の圧力が所定の圧力以上あるかどうかを検知する圧力スイッチ２７ｂとを設けている。
又、圧力調整ユニット３０、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒ、他の油圧機器（ＡＡＣ、ＡＴＣ）などから排油ラインＲへ戻ってきた圧油は、主油圧ユニット２０に設けられたフィルタ２８で濾過されて、油タンク２１へ戻されている。
保圧用油圧ユニット４０は、主油圧ユニット２０と並列に接続されている。具体的には、保圧用油圧ユニット４０は、給油ラインＳ及び排油ラインＲに並列に接続されると共に、ストップ弁２９ｄを介して、油タンク２１と接続されており、ストップ弁２９ｄを介して、油タンク２１の油を吸引可能に構成されている。
この保圧用油圧ユニット４０は、油タンク２１から吸引した油を濾過するフィルタ４１と、フィルタ４１と並列に接続され、油タンク２１から吸引した油の逆流を防止するチェック弁４２ａと、油タンク２１から吸引した油を供給する保圧用油圧ポンプ４３（第２供給手段）と、保圧用油圧ポンプ４３を駆動するポンプモータ４４（第２供給手段）と、保圧用油圧ポンプ４３から供給された油の逆流を防止するチェック弁４２ｂと、ストップ弁４７ａを介して接続され、保圧用油圧ポンプ４３から供給された油の圧力を計測する圧力計４５と、保圧用油圧ポンプ４３から供給された油の圧力が所定の圧力以上あるかどうかを検知する圧力スイッチ４６とを有している。なお、ストップ弁４７ｂは、ドレイン用である。
このような構成により、給油ラインＳから、圧力調整ユニット３０、油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒ、他の油圧機器（ＡＡＣ、ＡＴＣ）などに、それらの待機時に圧油を供給可能となっている。又、保圧用油圧ポンプ４３は、戻って来る油を吸引できるように、主油圧ユニット２０の排油ラインＲと接続されている。
ここで、保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４の出力は、各油圧機器の動作がない待機時に使用するので、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４と比較して、大幅に小さいもので良い。そのため、保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４の消費電力も、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４と比較して、大幅に小さくなる。例えば、主油圧ユニット２０において、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４の消費電力が１５ｋＷ以上必要な場合であっても、保圧用油圧ユニット４０における保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４の消費電力は１．５ｋＷ以下で良く、１／１０以下の消費電力で済む。
このように、既存の主油圧ユニット２０に加えて、保圧用油圧ユニット４０を備えている。そして、後述するように、主油圧ユニット２０は、各油圧機器の動作時に使用しており、保圧用油圧ユニット４０は、各油圧機器の待機時に使用している。
次に、図１と共に、図２〜図３のフローチャート、図４のタイムチャートを参照して、主油圧ユニット２０及び保圧用油圧ユニット４０の動作を説明する。なお、図４のタイムチャートにおいては、油圧機器として、Ｚ軸（ラム）、Ｗ軸（クロスレール）、ＡＡＣ、ＡＴＣを例示する。又、以下に説明する動作は、例えば、保圧用油圧ユニット４０に設けた図示していない制御装置により実施されており、工作機械１０から所定の信号を受信して動作する構成としている。
（ステップＳ１〜Ｓ２）
工作機械１０の電源をオンにする。これにより、主油圧ポンプ２３がオンになる（図４のタイムチャートの時間Ｔ０）。つまり、主油圧ポンプ２３のポンプモータ２４の電源がオンになる。
（ステップＳ３）
主油圧ポンプ２３をオンにした後、主油圧ユニット２０での油の圧力を確認する。具体的には、圧力スイッチ２７ａを用いて、主油圧ポンプ２３から供給された油の圧力が所定の圧力以上あるかどうかを検知し、所定の圧力以上である場合、つまり、圧力スイッチ２７ａがオンのときにはステップＳ４へ進み、所定の圧力未満である場合、つまり、圧力スイッチ２７ａがオフのときにはステップＳ１８へ進み、アラーム（主油圧ユニット異常）を表示する。
（ステップＳ４）
圧力スイッチ２７ａがオンであれば、所定の時間ｔ１の経過後に、保圧用油圧ポンプ４３をオンにする（図４のタイムチャートの時間Ｔ１）。つまり、保圧用油圧ポンプ４３のポンプモータ４４の電源をオンにする。この所定の時間ｔ１は、可変タイマなどで設定すれば良く、例えば、６０秒に設定する。
（ステップＳ５）
保圧用油圧ポンプ４３をオンにした後、保圧用油圧ユニット４０での油の圧力を確認する。具体的には、圧力スイッチ４６を用いて、保圧用油圧ポンプ４３から供給された油の圧力が所定の圧力以上あるかどうかを検知し、所定の圧力以上である場合、つまり、圧力スイッチ４６がオンのときにはステップＳ６へ進み、所定の圧力未満である場合、つまり、圧力スイッチ４６がオフのときにはステップＳ１７へ進み、アラーム（保圧用油圧ユニット異常）を表示する。
（ステップＳ６）
圧力スイッチ４６がオンであれば、所定の時間ｔ２の経過後に、主油圧ポンプ２３をオフにする（図４のタイムチャートの時間Ｔ２）。この所定の時間ｔ２も、可変タイマなどで設定すれば良く、例えば、１秒に設定する。
以上のステップＳ１〜Ｓ６は初期動作確認であり、異常が無ければ、主油圧ポンプ２３をオフとして、保圧制御モードとしている。そして、この時間Ｔ２と後述する時間Ｔ３との間が待機時であり、このときには、保圧用油圧ユニット４０により保圧が行われて、例えば、前述した油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒなどの落下を防止している。
（ステップＳ７〜Ｓ８）
保圧制御モードにおいては、圧油を利用する油圧機器の少なくとも１つに動作指令が指令されたとき、主油圧ポンプ２３をオンにする（図４のタイムチャートの時間Ｔ３）。例えば、以下に示す油圧機器のいずれか１つ以上に動作指令が指令されたとき、主油圧ポンプ２３をオンにしている。
（１ａ）軸移動動作指令
（２ａ）Ｚ軸、Ｗ軸の軸クランプ装置のアンクランプ指令
（３ａ）油圧機器（ＡＡＣ、ＡＴＣ、パレット交換等）の動作指令
（４ａ）油圧機器の手動介入操作指令
（５ａ）クーラントガード、安全ガードの動作指令
図４に示すタイムチャートでは、Ｚ軸の軸クランプ装置のアンクランプ指令、Ｗ軸の軸クランプ装置のアンクランプ指令、ＡＡＣの動作指令（アンクランプ指令）及びＡＴＣの動作指令のいずれか１つに動作指令が指令されたとき（ＯＲ条件）、主油圧ポンプ２３をオンにしている。
この時間Ｔ３と後述する時間Ｔ５との間が動作時であり、このときには、主油圧ユニット２０により圧油の供給が行われて、上述したような、ＡＡＣ、ＡＴＣなどの油圧機器の動作が行われている。
（ステップＳ９）
主油圧ポンプ２３をオンにした後、圧力スイッチ２７ａを用いて、主油圧ポンプ２３から供給された油の圧力が所定の圧力以上あるかどうかを検知して、主油圧ユニット２０での油の圧力を確認する。所定の圧力以上である場合、つまり、圧力スイッチ２７ａがオンのときにはステップＳ１０へ進み、所定の圧力未満である場合、つまり、圧力スイッチ２７ａがオフのときにはステップＳ１８へ進み、アラーム（主油圧ユニット異常）を表示する。
（ステップＳ１０）
圧力スイッチ２７ａがオンであれば、保圧用油圧ポンプ４３をオフにする（図４のタイムチャートの時間Ｔ４）。
（ステップＳ１１）
保圧用油圧ポンプ４３をオフにした後、圧力スイッチ４６を用いて、油の圧力が所定の圧力未満に落ちているかどうかを検知し、保圧用油圧ユニット４０での油の圧力を確認する。所定の圧力未満である場合、つまり、圧力スイッチ４６がオフのときにはステップＳ１２へ進み、所定の圧力以上である場合、つまり、圧力スイッチ４６がオンのときにはステップＳ１７へ進み、アラーム（保圧用油圧ユニット異常）を表示する。
このようにして、主油圧ユニット２０を動作させた後、保圧用油圧ユニット４０を停止させて、保圧用油圧ユニット４０から主油圧ユニット２０へ動作を切り替えている。つまり、保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４に替えて主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４を動作し、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４から圧油を供給して、動作時の油圧機器に圧油を供給している。この動作の切り替えは、上述した（１ａ）〜（５ａ）の動作指令を受信して、自動的に切り替えを行っても良いし、又は、給油ラインＳの圧力を監視し、その圧力が所定の圧力未満になったとき、つまり、圧力スイッチ２７ｂがオフとなったとき、自動的に切り替えを行っても良い。
（ステップＳ１２〜Ｓ１３）
保圧制御モードにおいては、その後、圧油を利用する油圧機器の全てに停止指令が指令されたとき、保圧用油圧ポンプ４３をオンにする（図４のタイムチャートの時間Ｔ５）。例えば、以下に示す油圧機器の全てに停止指令が指令されたとき、保圧用油圧ポンプ４３をオンにしている。
（１ｂ）軸移動停止指令
（２ｂ）Ｚ軸、Ｗ軸の軸クランプ装置のクランプ指令
（３ｂ）油圧機器（ＡＡＣ、ＡＴＣ、パレット交換等）の停止指令
（４ｂ）油圧機器の手動介入操作指令がない
（５ｂ）クーラントガード、安全ガードの停止指令
図４に示すタイムチャートでは、Ｚ軸の軸クランプ装置のクランプ指令、Ｗ軸の軸クランプ装置のクランプ指令、ＡＡＣの動作指令（クランプ指令）及びＡＴＣの停止指令の全ての動作指令が指令されたとき（ＡＮＤ条件）、保圧用油圧ポンプ４３をオンにしている。
（ステップＳ１４）
保圧用油圧ポンプ４３をオンにした後、圧力スイッチ４６を用いて、保圧用油圧ポンプ４３から供給された油の圧力が所定の圧力以上あるかどうかを検知して、保圧用油圧ユニット４０での油の圧力を確認する。所定の圧力以上である場合、つまり、圧力スイッチ４６がオンのときにはステップＳ１５へ進み、所定の圧力未満である場合、つまり、圧力スイッチ４６がオフのときにはステップＳ１７へ進み、アラーム（保圧用油圧ユニット異常）を表示する。
（ステップＳ１５）
圧力スイッチ４６がオンであれば、主油圧ポンプ２３をオフにする（図４のタイムチャートの時間Ｔ６）。
（ステップＳ１６）
主油圧ポンプ２３をオフにした後、圧力スイッチ２７ａを用いて、油の圧力が所定の圧力未満に落ちているかどうかを検知し、主油圧ユニット２０での油の圧力を確認する。所定の圧力未満である場合、つまり、圧力スイッチ２７ａがオフのときにはステップＳ７へ戻り、保圧制御モードを維持し、所定の圧力以上である場合、つまり、圧力スイッチ２７ａがオンのときにはステップＳ１８へ進み、アラーム（主油圧ユニット異常）を表示する。
このようにして、保圧用油圧ユニット４０を動作させた後、主油圧ユニット２０を停止させて、主油圧ユニット２０から保圧用油圧ユニット４０へ動作を切り替えている。つまり、主油圧ポンプ２３及びポンプモータ２４に替えて保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４を動作し、保圧用油圧ポンプ４３及びポンプモータ４４から圧油を供給して、待機時の油圧機器（油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒなど）の圧油の圧力を保っている。この動作の切り替えは、上述した（１ｂ）〜（５ｂ）の停止指令を受信して、自動的に切り替えを行っている。
以上説明したように、保圧制御モードにおいては、圧油を利用する油圧機器が１つ以上動作するときに、主油圧ポンプ２３をオンとすると共に保圧用油圧ポンプ４３をオフとしており、又、圧油を利用する油圧機器が全て停止しているときに、主油圧ポンプ２３をオフとすると共に保圧用油圧ポンプ４３をオンとしており、このときの各油圧機器の保圧は、保圧用油圧ユニット４０から供給される圧油が担っている。
そして、各油圧機器を停止する場合、消費電力が大きい主油圧ユニット２０（ポンプモータ２４）を自動的にオフとし、消費電力の小さい保圧用油圧ユニット４０（ポンプモータ４４）を自動的にオンとしているので、待機時における工作機械１０の消費電力を大幅に削減することができ、又、重力軸である油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒなどのクランプ状態を保つこともできている。
上述したように、保圧用油圧ユニット４０は、既存の工作機械の主油圧ユニット２０に並列接続することで設置可能であり、これにより、既存の工作機械、例えば、１０年以上経過した旧型の工作機械でも、待機時における消費電力を大幅に削減して、省エネを図ることができる。
特に、旧型の既存の工作機械は、老朽化に伴い、油圧回路の油圧シリンダの劣化やチェック弁からの漏れの増大などにより、油の漏洩量は少なくないため、アキュムレータを設けたとしても、アキュムレータによる保圧が間に合わず、省エネの効果が得られにくいが、本発明のように、既存の主油圧ユニット２０に保圧用油圧ユニット４０を追加すれば、保圧を行うと共に、待機時における消費電力を大幅に削減して、省エネを図ることができる。この場合、旧型の工作機械の油圧シリンダなどを修理しなくても、待機時における消費電力を大幅に削減して、省エネを図ることができる。
又、主油圧ユニットとして、インバータモータを用いて省エネを図った事例もあるが、油圧バランスシリンダなどを有する工作機械においては、圧力バランス用の油圧バルブからの漏れがあるため、インバータモータを用いた保圧動作が省エネモードに切り替わることは少なく、期待する程の省エネを図ることができない。
又、アキュムレータを用いる場合には、アキュムレータを保圧対象の油圧シリンダの近くに取り付けることが望ましいが、既存の工作機械には、スペースの問題があって取り付けは容易ではなく、又、大型の工作機械では、大きなアキュムレータを高所に取り付ける必要があるので、その取り付けも容易ではない。これに対して、本発明の場合には、既存の主油圧ユニット２０に保圧用油圧ユニット４０を追加するだけであり、アキュムレータの取り付けは不要であり、簡単な作業で、待機時における消費電力を大幅に削減して、省エネを図ることができる。
本発明においても、工作機械１０の重力軸である油圧バランスシリンダ１８Ｌ、１８Ｒでの油の漏れは避けられないが、その補償のために、既存の主油圧ユニット２０と比較して消費電力が小さい保圧用油圧ユニット４０を作動させており、これにより、待機時における消費電力を大幅に削減して、省エネを図ることができる。
又、バランス機構を有する工作機械と言う点では、窒素ガス（Ｎ2）を用いたバランス機構を有する工作機械やカウンタウェイト方式のバランス機構を有する工作機械は、油圧バランス機構を有する工作機械より経済性に優れるが、本発明は、油圧バランス機構を有する工作機械において、これらに劣らない経済性を得ることができる。更に、圧油を用いたバランス機構を有する工作機械であれば、どのようなものにも適用可能であるので、バランス機構による精度は高精度のままで、省エネを図ることができる。
しかも、窒素ガス（Ｎ2）を用いたバランス機構やカウンタウェイト方式のバランス機構は、大型大重量の工作機械への適用は難しいが、本発明は油圧バランス機構で省エネを図っているので、大型大重量の工作機械で油圧バランス機構を実現し、かつ、省エネを図ることができる。
本発明は、油圧バランスシリンダを有する大型の工作機械、例えば、門形加工機などに好適なものである。
１８Ｌ、１８Ｒ 油圧バランスシリンダ
２０ 主油圧ユニット
２３ 主油圧ポンプ
２４ ポンプモータ
２７ａ、２７ｂ 圧力スイッチ
４０ 保圧用油圧ユニット
４３ 保圧用油圧ポンプ
４４ ポンプモータ
４６ 圧力スイッチ

Claims (5)

  1. 動作時の油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置に対して設けられた保圧装置であって、
    前記主油圧装置の給油ラインに並列に接続され、前記第１の供給手段より出力が小さい第２の供給手段を有し、前記第２の供給手段は、待機時の前記油圧機器に前記第１の供給手段に替わって圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
    ことを特徴とする保圧装置。
  2. 待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧機器を含む複数の油圧機器と、
    動作時の前記油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置とを備えた既存の工作機械に対し、
    前記主油圧装置の給油ラインに、請求項１に記載の保圧装置を並列に接続した
    ことを特徴とする工作機械。
  3. 請求項２に記載の工作機械において、
    前記主油圧装置及び前記保圧装置を制御する制御装置を備え、
    前記制御装置は、
    複数の前記油圧機器のいずれか１つ以上が動作するときには、前記第２の供給手段を停止し、前記第１の供給手段を動作して、前記第１の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給し、
    複数の前記油圧機器の全てが停止している時には、前記第１の供給手段に替えて前記第２の供給手段を動作して、前記第２の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
    ことを特徴とする工作機械。
  4. 待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧機器を含む複数の油圧機器と、
    動作時の前記油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置と、
    前記主油圧装置の給油ラインに並列に接続され、前記第１の供給手段より出力が小さい第２の供給手段を有する保圧装置と、
    前記主油圧装置及び前記保圧装置を制御する制御装置とを備えた工作機械において、
    前記制御装置は、
    複数の前記油圧機器のいずれか１つ以上が動作するときには、前記第２の供給手段を停止し、前記第１の供給手段を動作して、前記第１の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給し、
    複数の前記油圧機器の全てが停止している時には、前記第１の供給手段に替えて前記第２の供給手段を動作して、前記第２の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
    ことを特徴とする工作機械。
  5. 待機時に圧油の圧力を保つ必要がある油圧機器を含む複数の油圧機器と、
    動作時の前記油圧機器に圧油を供給する第１の供給手段を有する主油圧装置と、
    前記主油圧装置の給油ラインに並列に接続され、前記第１の供給手段より出力が小さい第２の供給手段を有する保圧装置とを備えた工作機械における保圧装置の運転方法であって、
    複数の前記油圧機器のいずれか１つ以上が動作するときには、前記第２の供給手段を停止し、前記第１の供給手段を動作して、前記第１の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給し、
    複数の前記油圧機器の全てが停止している時には、前記第１の供給手段に替えて前記第２の供給手段を動作して、前記第２の供給手段から前記油圧機器に圧油を供給して、待機時における前記油圧機器の圧油の圧力を保つ
    ことを特徴とする工作機械における保圧装置の運転方法。
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