JP2022019386A - Hydraulic system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、油圧装置に関する。 The present disclosure relates to hydraulic equipment.
従来の平面研削盤としては、2つの圧力室を有するシリンダと、シリンダの2つの圧力室にそれぞれ接続された2つのポートを有する双方向油圧ポンプとを含む油圧装置を用いて可動テーブルを往復移動させるものがある(特許文献1参照)。上記平面研削盤では、可動テーブルの移動方向を反転させるとき、シリンダの一方の圧力室から流出した作動油を、双方向油圧ポンプを介して他方の圧力室に流入させて可動テーブルを減速することで、減速に伴う衝撃の抑制を図っている。 A conventional surface grinder reciprocates a movable table using a hydraulic device including a cylinder having two pressure chambers and a bidirectional hydraulic pump having two ports connected to each of the two pressure chambers of the cylinder. There is something to do (see Patent Document 1). In the above-mentioned surface grinder, when the moving direction of the movable table is reversed, the hydraulic oil flowing out from one pressure chamber of the cylinder flows into the other pressure chamber via a bidirectional hydraulic pump to decelerate the movable table. Therefore, the impact caused by deceleration is suppressed.
上記従来の平面研削盤に用いられた油圧装置では、大型の可動テーブルに対応するためにシリンダに供給する作動油の流量を増加させる大容量化の要請がある。しかし、上記油圧装置では、複数の双方向油圧ポンプをシリンダに対して並列に接続しようとすると、複数の双方向油圧ポンプの制御が困難になるため、反転時の衝撃を低減するのは容易でないという問題がある。このため、上記油圧装置は、大容量の平面研削盤には適さない。 In the hydraulic device used in the conventional surface grinding machine, there is a demand for a large capacity to increase the flow rate of hydraulic oil supplied to the cylinder in order to accommodate a large movable table. However, in the above hydraulic device, if it is attempted to connect a plurality of bidirectional hydraulic pumps in parallel to the cylinder, it is difficult to control the plurality of bidirectional hydraulic pumps, so that it is not easy to reduce the impact at the time of reversal. There is a problem. Therefore, the hydraulic device is not suitable for a large-capacity surface grinding machine.
本開示は、可動テーブルの駆動方向を反転させるときの衝撃を容易に低減できる油圧装置を提案する。 The present disclosure proposes a hydraulic device that can easily reduce an impact when reversing the driving direction of a movable table.
本開示の油圧装置は、
可動テーブルを往復駆動すると共に、上記可動テーブルを第1方向に駆動するときに作動油が供給される第1ポートと、上記可動テーブルを第2方向に駆動するときに作動油が供給される第2ポートとを有するアクチュエータと、
油タンクの作動油を上記アクチュエータに供給する第1油圧ポンプと、
上記第1油圧ポンプを駆動する第1モータと、
上記アクチュエータから排出される作動油を上記油タンクに戻すリリーフ弁と、
上記リリーフ弁のベントポートに吐出側が接続された第2油圧ポンプと、
上記第2油圧ポンプを駆動する第2モータと、
上記第1ポートと上記第1油圧ポンプとを連通し、上記第2ポートと上記リリーフ弁とを連通する第1切換位置と、上記第1ポートと上記リリーフ弁とを連通し、上記第2ポートと上記第1油圧ポンプとを連通する第2切換位置とを切り替える切換弁と、
上記第1モータ、上記第2モータ、及び上記切換弁を制御する制御装置と
を備え、
上記制御装置が上記第2モータを制御することによって、上記リリーフ弁のベント圧が調整可能であることを特徴とする。
The hydraulic system of the present disclosure is
The first port to which the hydraulic oil is supplied when the movable table is reciprocated and the movable table is driven in the first direction, and the first port to which the hydraulic oil is supplied when the movable table is driven in the second direction. An actuator with 2 ports and
The first hydraulic pump that supplies the hydraulic oil of the oil tank to the actuator,
The first motor that drives the first hydraulic pump and
A relief valve that returns the hydraulic oil discharged from the actuator to the oil tank,
The second hydraulic pump whose discharge side is connected to the vent port of the relief valve,
The second motor that drives the second hydraulic pump and
The first switching position where the first port and the first hydraulic pump communicate with each other and the second port and the relief valve communicate with each other, and the first port and the relief valve communicate with each other and the second port. A switching valve that switches between the first hydraulic pump and the second switching position that communicates with the first hydraulic pump.
It is equipped with the first motor, the second motor, and a control device for controlling the switching valve.
The control device controls the second motor so that the vent pressure of the relief valve can be adjusted.
本開示によれば、アクチュエータの第1ポートと第2ポートとの一方における作動油の圧力は、第1モータにより駆動される第1油圧ポンプの吐出圧力で制御され、第1ポートと第2ポートとの他方における作動油の圧力は、第2モータの制御により調整可能なリリーフ弁のベント圧により制御される。このため、第1モータ及び第2モータを制御することで、アクチュエータにおいて互いに対抗する作動油の圧力を制御できるので、可動テーブルの減速を精度よく制御できる。その結果、可動テーブルの駆動方向を反転させるときの衝撃を容易に低減できる。 According to the present disclosure, the pressure of the hydraulic oil in one of the first port and the second port of the actuator is controlled by the discharge pressure of the first hydraulic pump driven by the first motor, and the first port and the second port The pressure of the hydraulic oil on the other side is controlled by the vent pressure of the relief valve which can be adjusted by the control of the second motor. Therefore, by controlling the first motor and the second motor, the pressures of the hydraulic oils that oppose each other in the actuator can be controlled, so that the deceleration of the movable table can be controlled accurately. As a result, the impact when reversing the driving direction of the movable table can be easily reduced.
一実施形態では、上記切換弁は、上記第1ポートと、上記第2ポートと、上記第1油圧ポンプと、上記油タンクとを連通する中立位置に切り替え可能なショックレス切換弁である。 In one embodiment, the switching valve is a shockless switching valve that can switch to a neutral position that communicates the first port, the second port, the first hydraulic pump, and the oil tank.
上記実施形態では、中立位置において、アクチュエータの第1ポートと、第2ポートと、第1油圧ポンプと、油タンクとが連通されるので、第1ポートと第2ポートでの圧力が解放される。このため、第1切換位置と第2切換位置とを切り換えるときに衝撃を抑制できる。 In the above embodiment, in the neutral position, the first port, the second port, the first hydraulic pump, and the oil tank of the actuator are communicated with each other, so that the pressure at the first port and the second port is released. .. Therefore, the impact can be suppressed when switching between the first switching position and the second switching position.
一実施形態では、上記リリーフ弁は、ノーマルオープン型のリリーフ弁である。 In one embodiment, the relief valve is a normally open type relief valve.
一般的に、ノーマルオープン型のリリーフ弁は、ノーマルクローズ型のリリーフ弁と比較して、低圧域での圧力制御が容易である。上記実施形態によれば、リリーフ弁がノーマルオープン型のリリーフ弁であるので、低圧域においても可動テーブルの減速を精度よく制御できる。 In general, the normally open type relief valve is easier to control the pressure in the low pressure region than the normally closed type relief valve. According to the above embodiment, since the relief valve is a normally open type relief valve, the deceleration of the movable table can be accurately controlled even in the low pressure range.
一実施形態では、上記リリーフ弁は、ノーマルクローズ型のリリーフ弁である。 In one embodiment, the relief valve is a normally closed type relief valve.
一般的に、ノーマルクローズ型のリリーフ弁は、ノーマルオープン型のリリーフ弁よりもコストが低い。上記実施形態によれば、リリーフ弁がノーマルオープン型のリリーフ弁であるので、油圧装置のコストを低減できる。 In general, a normally closed type relief valve is cheaper than a normally open type relief valve. According to the above embodiment, since the relief valve is a normally open type relief valve, the cost of the hydraulic device can be reduced.
一実施形態では、上記第2油圧ポンプの容量は、上記第1油圧ポンプの容量より小さい。 In one embodiment, the capacity of the second hydraulic pump is smaller than the capacity of the first hydraulic pump.
上記実施形態によれば、第2油圧ポンプの容量が第1油圧ポンプの容量よりも小さいので、第2油圧ポンプとして第1油圧ポンプと同程度の容量を有する油圧ポンプを用いる場合と比較して、コストを低減できる。 According to the above embodiment, since the capacity of the second hydraulic pump is smaller than the capacity of the first hydraulic pump, it is compared with the case where a hydraulic pump having a capacity similar to that of the first hydraulic pump is used as the second hydraulic pump. , Cost can be reduced.
以下、添付図面を参照して、本開示の実施形態に係る油圧装置を説明する。 Hereinafter, the hydraulic system according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係る油圧装置1を用いた大型の平面研削盤の概略ブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a large surface grinding machine using the
本実施形態の油圧装置1は、図1を参照すると、油圧シリンダ10と、第1油圧ポンプ20と、第1モータ21と、チェック弁30と、リリーフ弁40と、第2油圧ポンプ50と、第2モータ51と、切換弁60と、制御装置70とを備える。油圧シリンダ10は、例えば、重量が20t~30tの可動テーブル2を往復駆動させる複動形の油圧シリンダである。
Referring to FIG. 1, the
可動テーブル2は、上面で被加工物を支持する。上述したように、可動テーブル2は、油圧シリンダ10によって往復駆動される。可動テーブル2には、可動テーブル2の位置を検出する第1位置検出センサ3及び第2位置検出センサ4が設けられている。第1位置検出センサ3は、可動テーブル2の駆動方向の一方側の端部に設けられており、第2位置検出センサ4は、可動テーブル2の駆動方向の他方側の端部に設けられている。以下の説明において、可動テーブル2の駆動方向をX方向という場合がある。また、X方向において一方側から他方側に向かう向きを+X方向、X方向において他方側から一方側に向かう向きを-X方向という場合がある。本実施形態の+X方向は、本開示に係る第1方向の一例であり、本実施形態の-X方向は、本開示に係る第2方向の一例である。
The movable table 2 supports the workpiece on the upper surface. As described above, the movable table 2 is reciprocally driven by the
油圧シリンダ10は、シリンダチューブ11と、シリンダチューブ11内を往復動するピストン12と、ピストン12の両側の端面に接続されたピストンロッド13A,13Bとを備える。ピストンロッド13A,13Bには、可動テーブル2が連結されている。また、油圧シリンダ10は、第1ポート10aと、第2ポート10bとを備える。本実施形態の油圧シリンダ10は、本開示に係るアクチュエータの一例である。
The
第1油圧ポンプ20は、第1モータ21により駆動され、油圧シリンダ10に油タンク5からの作動油を供給する。また、チェック弁30は、油圧シリンダ10から第1油圧ポンプ20への作動油の流れを規制する。
The first
第1油圧ポンプ20には、吐出圧力を検出する圧力センサ(図示せず)と、吐出流量を検出する流量センサ(図示せず)とが内蔵されている。第1モータ21は、回転数可変型のモータである。
The first
チェック弁30は、油圧シリンダ10と第1油圧ポンプ20との間の流路かつ切換弁60と第1油圧ポンプ20との間に配設されている。油圧シリンダ10を、切換弁60とチェック弁30とを介して第1油圧ポンプ20の吐出側に接続している。
The
リリーフ弁40は、油圧シリンダ10から排出される作動油を、切換弁60を介して油タンク5に戻す。リリーフ弁40のベントポート41には第2油圧ポンプ50の吐出側が接続されている。第2油圧ポンプ50は、第2モータ51により駆動される。
The
リリーフ弁40は、パイロット作動形のリリーフ弁である。リリーフ弁40のベントポート41(パイロットポート)には、第2油圧ポンプ50の吐出側が接続されている。これにより、第2油圧ポンプ50の吐出圧力(パイロット圧)がリリーフ弁40のベントポート41に供給されて、リリーフ弁40のベント圧が制御される。
The
リリーフ弁40の入口ポート42は、切換弁60を介して油圧シリンダ10に接続されている。また、リリーフ弁40の出口ポート43は、油タンク5に接続されている。
The
また、本実施形態のリリーフ弁40は、ノーマルクローズ型のリリーフ弁である。リリーフ弁40の入口ポート42に入力された圧力による力が、リリーフ弁40のベントポート41に入力された圧力による力とバネ44の付勢力との合力を上回ったときに、リリーフ弁40は開く。
Further, the
第2油圧ポンプ50の容量は、第1油圧ポンプ20の容量よりも小さい。例えば、第2油圧ポンプ50は、出力が2.2kW程度の第2モータ51により駆動される小容量油圧ポンプである。第2油圧ポンプ50には、吐出圧力を検出する圧力センサ(図示せず)と、吐出流量を検出する流量センサ(図示せず)とが内蔵されている。第2モータ51は、回転数可変型のモータである。
The capacity of the second
切換弁60は、第1油圧ポンプ20から吐出された作動油の供給先を切り替える。本実施形態の切換弁60は、ショックレス切換弁である。また、切換弁60は、電磁パイロット切換弁である。
The switching
切換弁60は、第1ソレノイド61が励磁かつ第2ソレノイド62が非励磁の場合、左側の第1切換位置となる。第1切換位置では、油圧シリンダ10の第1ポート10aと、第1油圧ポンプ20の吐出側とが連通する。また、第1切換位置では、油圧シリンダ10の第2ポート10bと、リリーフ弁40の入口ポート42とが連通する。
The switching
一方で、切換弁60は、第1ソレノイド61が非励磁かつ第2ソレノイド62が励磁の場合、右側の第2切換位置となる。第2切換位置では、油圧シリンダ10の第2ポート10bと、第1油圧ポンプ20の吐出側とが連通する。また、第2切換位置では、油圧シリンダ10の第1ポート10aと、リリーフ弁40の入口ポート42とが連通する。
On the other hand, the switching
切換弁60は、第1ソレノイド61が非励磁かつ第2ソレノイド62が非励磁の場合、中立位置となる。中立位置では、油圧シリンダ10の第1ポート10aと、第2ポート10bと、第1油圧ポンプ20の吐出側と、リリーフ弁40の入口ポート42とが連通している。
The switching
本実施形態の切換弁60は、切換弁60を第1切換位置に切り替えるためのパイロットポート63を有している。パイロットポート63は、第1油圧ポンプ20の吐出側と接続されている。
The switching
制御装置70は、第1油圧ポンプ20から油圧シリンダ10に供給する作動油の圧力及び流量を制御する。一方で、制御装置70は、第2油圧ポンプ50から油圧シリンダ10に供給する作動油の圧力のみを制御する。
The
制御装置70は、第1位置検出センサ3及び第2位置検出センサ4からの可動テーブル2の位置を表す位置検出信号を受けて、第1モータ21を駆動する駆動信号、第2モータ51を駆動する駆動信号、第1ソレノイド61を励磁する励磁信号、及び第2ソレノイド62を励磁する励磁信号を出力する。これにより、制御装置70は、第1モータ21及び第2モータ51のそれぞれの回転数を制御し、切換弁60の切換位置を切り換える。
The
以下、図1及び図2を参照して、本実施形態の油圧装置1の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the
図2は、本実施形態の油圧装置1の動作を示すグラフである。図2において、横軸は時間、縦軸は任意目盛である。図2では、上側から順に、第1油圧ポンプ20の吐出圧力、第1油圧ポンプ20の吐出流量、第2油圧ポンプ50の吐出圧力、第2油圧ポンプ50の吐出流量、第1ソレノイド61の励磁状態、第2ソレノイド62の励磁状態を示している。また、図2では、可動テーブル2が+X方向に駆動し、その後、可動テーブル2の駆動方向が反転して、可動テーブル2が-X方向に駆動するときの油圧装置1の動作を示している。
FIG. 2 is a graph showing the operation of the
図2を参照すると、可動テーブル2を+X方向に駆動させるとき、油圧装置1の制御は、可動テーブル2を加速させる区間Aの制御と、可動テーブル2を定速で駆動させる区間Bの制御と、可動テーブル2を減速させる区間Cの制御からなる。
Referring to FIG. 2, when the movable table 2 is driven in the + X direction, the control of the
同様に、可動テーブル2を-X方向に駆動させるとき、油圧装置1の制御は、可動テーブル2を加速させる区間Dの制御と、可動テーブル2を定速で駆動させる区間Eの制御と、可動テーブル2を減速させる区間Fの制御からなる。
Similarly, when the movable table 2 is driven in the −X direction, the control of the
可動テーブル2を往復駆動させるとき、区間A~Cの制御と、区間D~Fの制御とが交互に繰り返し行われる。つまり、区間Cの制御に引き続いて区間Dの制御が行われ、区間Fの制御に引き続いて区間Aの制御が行われる。 When the movable table 2 is reciprocated, the control of the sections A to C and the control of the sections D to F are alternately and repeatedly performed. That is, the control of the section D is performed following the control of the section C, and the control of the section A is performed following the control of the section F.
可動テーブル2を加速させる区間Aの制御の開始時には、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量がゼロになるように、第1モータ21は停止している。また、区間Aの制御の開始時には、第1ソレノイド61はオフであり、第2ソレノイド62はオフである。
At the start of the control of the section A for accelerating the movable table 2, the
区間Aの制御において、制御装置70は、第1ソレノイド61をオンにし、その後、第1油圧ポンプ20を駆動するように第1モータ21を制御する。第1ソレノイド61をオンにすると、切換弁60が第1切換位置に切り換わり、油圧シリンダ10の第1ポート10aと、第1油圧ポンプ20の吐出側とが連通する。また、第1切換位置では、油圧シリンダ10の第2ポート10bと、リリーフ弁40の入口ポート42とが連通する。その後、第1油圧ポンプ20を駆動すると、第1油圧ポンプ20から吐出された作動油が油圧シリンダ10の第1ポート10aに供給される。
In the control of the section A, the
区間Aの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力が上昇し、吐出流量が増加するように、第1モータ21の回転数を制御する。
In the control of the section A, the
一方で、区間Aの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50の吐出圧力が所定の圧力P1で一定となるように、第2モータ51の回転数を制御する。可動テーブル2を加速させる区間Aの制御においても、油圧シリンダ10の第2ポート10b側(制動側)の作動油の圧力を所定の圧力P1にする。これにより、可動テーブル2が動き出しにおいて自走することを抑制できる。
On the other hand, in the control of the section A, the
制御装置70による油圧装置1の制御は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量が所定の値になったときに、可動テーブル2を加速させる区間Aの制御から可動テーブル2を定速で駆動させる区間Bの制御に移行する。
The control of the
可動テーブル2を定速で駆動させる区間Bの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量が一定となるように、第1モータ21の回転数を制御する。一方で、区間Bの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50の吐出圧力が所定の圧力P2で一定となるように、第2モータ51の回転数を制御する。区間Bの制御における第2油圧ポンプ50の吐出圧力である圧力P2は、区間Aの制御における第2油圧ポンプ50の吐出圧力である圧力P1よりも小さい。可動テーブル2を定速で駆動させる区間Bの制御においても、油圧シリンダ10の第2ポート10b側(制動側)の作動油の圧力を所定の圧力P2にする。これにより、可動テーブル2が定速で駆動しているときのふらつきを抑制できる。
In the control of the section B for driving the movable table 2 at a constant speed, the
また、区間Bの制御において、第1ソレノイド61は、区間Aの制御に引き続いてオンであり、第2ソレノイド62は、区間Aの制御に引き続いてオフである。
Further, in the control of the section B, the first solenoid 61 is on following the control of the section A, and the
制御装置70による油圧装置1の制御は、第2位置検出センサ4により可動テーブル2の減速開始位置が検出されたときに、可動テーブル2を定速で駆動させる区間Bの制御から可動テーブル2を減速させる区間Cの制御に移行する。
The control of the
図2を参照すると、可動テーブル2を減速させる区間Cの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力が低下し、吐出流量が減少するように、第1モータ21の回転数を制御する。区間Cの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量がゼロに至った後に、第1ソレノイド61をオフにする。
Referring to FIG. 2, in the control of the section C for decelerating the movable table 2, the
区間Cの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50の吐出圧力が一度上昇しその後低下するように、第2モータ51の回転数を制御する。このように、第2油圧ポンプ50の吐出圧力を一度上昇させることで、可動テーブル2の駆動速度の反転前に、油圧シリンダ10の第2ポート10b側(制動側)の作動油の圧力を上昇させて、可動テーブル2を減速させる。
In the control of the section C, the
制御装置70による油圧装置1の制御は、可動テーブル2の駆動速度がゼロになったとき、可動テーブル2を+X方向に駆動させながら減速させる区間Cの制御から、可動テーブル2を加速させる区間Dの制御に移行する。すなわち、制御装置70は、可動テーブル2の駆動方向を+X方向から-X方向に反転させる。可動テーブル2の駆動速度は、例えば、可動テーブル2に設けられた速度センサ(図示せず)により検出される。
The control of the
可動テーブル2を加速させる区間Dの制御の開始時には、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量がゼロになるように、第1モータ21は停止している。また、区間Dの制御の開始時には、第1ソレノイド61はオフであり、第2ソレノイド62はオフである。
At the start of the control of the section D for accelerating the movable table 2, the
区間Dの制御において、制御装置70は、第2ソレノイド62をオンにし、その後、第1油圧ポンプ20を駆動するように第1モータ21を制御する。第2ソレノイド62をオンにすると、切換弁60が第2切換位置に切り換わり、油圧シリンダ10の第2ポート10bと、第1油圧ポンプ20の吐出側とが連通する。また、第2切換位置では、油圧シリンダ10の第1ポート10aと、リリーフ弁40の入口ポート42とが連通する。その後、第1油圧ポンプ20を駆動すると、第1油圧ポンプ20から吐出された作動油が油圧シリンダ10の第2ポート10bに供給される。
In the control of the section D, the
区間Dの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力が上昇し、吐出流量が増加するように、第1モータ21の回転数を制御する。
In the control of the section D, the
一方で、区間Dの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50の吐出圧力が所定の圧力P1で一定となるように、第2モータ51の回転数を制御する。可動テーブル2を加速させる区間Dの制御においても、油圧シリンダ10の第1ポート10a側(制動側)の作動油の圧力を所定の圧力P1にする。これにより、可動テーブル2が動き出しにおいて自走することを抑制できる。
On the other hand, in the control of the section D, the
制御装置70による油圧装置1の制御は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量が所定の値になったときに、可動テーブル2を加速させる区間Dの制御から可動テーブル2を定速で駆動させる区間Eの制御に移行する。
The control of the
可動テーブル2を定速で駆動させる区間Eの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量が一定となるように、第1モータ21の回転数を制御する。一方で、区間Eの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50の吐出圧力が所定の圧力P2で一定となるように、第2モータ51の回転数を制御する。可動テーブル2を定速で駆動させる区間Eの制御においても、油圧シリンダ10の第1ポート10a側(制動側)の作動油の圧力を所定の圧力P2にする。これにより、可動テーブル2が定速で駆動しているときのふらつきを抑制できる。
In the control of the section E for driving the movable table 2 at a constant speed, the
また、区間Eの制御において、第1ソレノイド61は、区間Dの制御に引き続いてオフであり、第2ソレノイド62は、区間Dの制御に引き続いてオンである。
Further, in the control of the section E, the first solenoid 61 is turned off following the control of the section D, and the
制御装置70による油圧装置1の制御は、第1位置検出センサ3により可動テーブル2の減速開始位置が検出されたときに、可動テーブル2を定速で駆動させる区間Eの制御から可動テーブル2を減速させる区間Fの制御に移行する。
The control of the
図2を参照すると、可動テーブル2を減速させる区間Fの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力が低下し、吐出流量が減少するように、第1モータ21の回転数を制御する。区間Fの制御において、制御装置70は、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量がゼロに至った後に、第2ソレノイド62をオフにする。
Referring to FIG. 2, in the control of the section F for decelerating the movable table 2, the
区間Fの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50の吐出圧力が一度上昇しその後低下するように、第2モータ51の回転数を制御する。このように、第2油圧ポンプ50の吐出圧力を一度上昇させることで、可動テーブル2の駆動速度の反転前に、油圧シリンダ10の第1ポート10a側(制動側)の作動油の圧力を上昇させて、可動テーブル2を減速させる
In the control of the section F, the
また、区間Fの制御に引き続いて行われる区間Aの制御の開始時には、第1油圧ポンプ20の吐出圧力及び吐出流量がゼロになるように、第1モータ21は停止している。また、区間Aの制御の開始時には、第1ソレノイド61はオフであり、第2ソレノイド62はオフである。
Further, at the start of the control of the section A following the control of the section F, the
本実施形態では、区間A~Fの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50から油圧シリンダ10に供給する作動油の圧力を制御する一方で、第2油圧ポンプ50から油圧シリンダ10に供給する作動油の流量を制御していない。
In the present embodiment, in the control of the sections A to F, the
本実施形態の油圧装置1によれば、以下の作用効果を奏する。
According to the
本開示によれば、油圧シリンダ10の第1ポート10aと第2ポート10bとの一方(駆動側)における作動油の圧力は、第1モータ21により駆動される第1油圧ポンプ20の吐出圧力で制御され、第1ポート10aと第2ポート10bとの他方(制動側)における作動油の圧力は、第2モータ51の制御により調整可能なリリーフ弁40のベント圧により制御される。このため、第1モータ21及び第2モータ51を制御することで、油圧シリンダ10において互いに対抗する作動油の圧力を制御できるので、可動テーブル2の減速を精度よく制御できる。その結果、可動テーブル2の駆動方向を反転させるときの衝撃を容易に低減できる。
According to the present disclosure, the pressure of the hydraulic oil in one (drive side) of the
また、本実施形態の油圧装置1によれば、切換弁60が中立位置であるとき、油圧シリンダ10の第1ポート10aと、第2ポート10bと、第1油圧ポンプ20と、油タンク5とが連通されるので、第1ポート10aと第2ポート10bでの圧力が解放される。このため、第1切換位置と第2切換位置とを切り換えるときに衝撃を抑制できる。
Further, according to the
一般的に、ノーマルクローズ型のリリーフ弁は、ノーマルオープン型のリリーフ弁よりもコストが低い。本実施形態の油圧装置1によれば、リリーフ弁40がノーマルオープン型のリリーフ弁であるので、油圧装置1のコストを低減できる。
In general, a normally closed type relief valve is cheaper than a normally open type relief valve. According to the
本実施形態では、第2油圧ポンプ50は、リリーフ弁40のベント圧を調整可能な容量を有していればよい。このため、第2油圧ポンプ50の容量は、可動テーブル2を駆動するための第1油圧ポンプ20の容量ほど大きい必要はない。本実施形態の油圧装置1によれば、第2油圧ポンプ50の容量が第1油圧ポンプ20の容量よりも小さいので、第2油圧ポンプ50として第1油圧ポンプ20と同程度の容量を有する油圧ポンプを用いる場合と比較して、コストを低減できる。
In the present embodiment, the second
本実施形態では、区間A~Fの制御において、制御装置70は、第2油圧ポンプ50から油圧シリンダ10に供給する作動油の圧力を制御する一方で、第2油圧ポンプ50から油圧シリンダ10に供給する作動油の流量を制御していない。これにより、第2油圧ポンプ50から油圧シリンダ10に供給する作動油の圧力と流量とを制御する場合と比較して、第2油圧ポンプ50の制御を単純化できる。
In the present embodiment, in the control of the sections A to F, the
[第1比較例]
図3(a)は、第1比較例に係る油圧装置1001の概略ブロック図である。
[First comparative example]
FIG. 3A is a schematic block diagram of the
図3(a)を参照すると、第1比較例に係る油圧装置1001は、油圧シリンダ1010と、油圧シリンダ1010に油タンク1005の作動油を供給する油圧ポンプ1020と、油圧ポンプ1020を駆動する固定回転数のモータ1021と、作動油の供給先を切り替える方向切換弁1030とを備える。また、油圧装置1001は、油圧ポンプ1020から吐出された作動油の一部を油タンク5に戻すリリーフ弁1040と流量調整弁1050とを備える。
Referring to FIG. 3A, the
方向切換弁1030は、左側の切換位置において、油圧シリンダ1010の第1ポート1010aと油圧ポンプ1020の吐出側とを連通し、油圧シリンダ1010の第2ポート1010bと油タンク1031とを連通するようになっている。また、方向切換弁1030は、右側の切換位置において、油圧シリンダ1010の第2ポート1010bと油圧ポンプ1020の吐出側とを連通し、油圧シリンダ1010の第1ポート1010aと油タンク1031とを連通するようになっている。
The
第1比較例では、固定回転数のモータ1021により油圧ポンプ1020が駆動されるため、油圧ポンプ1020の吐出流量が調整できない。このため、油圧ポンプ1020から吐出された作動油の一部がリリーフ弁1040及び流量調整弁1050を介して油タンク1005に戻る余剰流が発生する。
In the first comparative example, since the
これに対して、第1実施形態に係る油圧装置1では、回転数可変型の第1モータ21により第1油圧ポンプ20が駆動されるので、第1油圧ポンプ20の吐出流量を調整できる。その結果、第1比較例と比較して、余剰流量を低減でき、省エネ性を向上できる。
On the other hand, in the
[第2比較例]
図3(b)は、第2比較例に係る油圧装置1101の概略ブロック図である。
[Second comparative example]
FIG. 3B is a schematic block diagram of the
図3(b)を参照すると、第2比較例に係る油圧装置1101は、油圧シリンダ1110と、油圧シリンダ1110に作動油を供給する双方向油圧ポンプ1120と、双方向油圧ポンプ1120を駆動する正転及び逆転が可能な回転数可変型のモータ1121とを備える。
Referring to FIG. 3B, the
第2比較例の油圧装置1101では、油圧シリンダ1110に供給する作動油の流量を増加させるために複数の双方向油圧ポンプ1120を油圧シリンダ1110に対して並列に接続しようとすると、複数の双方向油圧ポンプ1120の吐出及び吸込のタイミングを連動させる必要があり制御が複雑になる。このため、第2比較例の油圧装置1101は、大容量の大型の可動テーブルを駆動させる用途には適さない。
In the
これに対して、本実施形態の油圧装置1では、例えば、第1油圧ポンプ20に対して別個に油圧ポンプを並列に接続した場合であっても、第1油圧ポンプ20と上記油圧ポンプとを連動させる必要がない。その結果、制御を複雑化することなく、油圧装置1の大容量化を図れる。
On the other hand, in the
また、第2比較例の油圧装置1101の油圧回路は、閉回路であるため、作動油の温度が上昇し易いという問題がある。
Further, since the hydraulic circuit of the
これに対して、本実施形態の油圧装置1の油圧回路は、開回路であるため、第2比較例と比較して、作動油の温度の上昇を抑制できる。
On the other hand, since the hydraulic circuit of the
[第2実施形態]
図4は、第2実施形態に係る油圧装置101を用いた平面研削盤の概略ブロック図である。第2実施形態の油圧装置101は、リリーフ弁140を除いて、第1実施形態の油圧装置1と同様の構成を有しており、図2を援用する。第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成には、同一の参照符号を付して示し、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a schematic block diagram of a surface grinding machine using the
本実施形態のリリーフ弁140は、パイロット作動形のリリーフ弁である。リリーフ弁140のベントポート141(パイロットポート)には、第2油圧ポンプ50の吐出側が接続されている。これにより、第2油圧ポンプ50の吐出圧力(パイロット圧)がリリーフ弁140のベントポート141に供給されてリリーフ弁140のベント圧が制御される。
The
リリーフ弁140の入口ポート142は、切換弁60を介して油圧シリンダ10に接続されている。また、リリーフ弁140の出口ポート143は、油タンク5に接続されている。
The
また、本実施形態のリリーフ弁140は、ノーマルオープン型のリリーフ弁である。つまり、リリーフ弁140の入口ポート142に入力された圧力による力とバネ144の付勢力との合力が、リリーフ弁140のベントポート141に入力された圧力による力を上回ったときに、リリーフ弁140は閉じる。
Further, the
第2実施形態では、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。 In the second embodiment, the same action and effect as in the first embodiment are obtained.
一般的に、ノーマルオープン型のリリーフ弁は、ノーマルクローズ型のリリーフ弁と比較して、低圧域での圧力制御が容易である。本実施形態の油圧装置101によれば、リリーフ弁140がノーマルオープン型のリリーフ弁であるので、低圧域においても可動テーブル2の減速を精度よく制御できる。
In general, the normally open type relief valve is easier to control the pressure in the low pressure region than the normally closed type relief valve. According to the
以上、実施形態を説明したが、特許請求の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。 Although the embodiments have been described above, it will be understood that various modifications of the embodiments and details are possible without departing from the spirit and scope of the claims.
例えば、上記第1実施形態及び第2実施形態では、切換弁60は、電磁パイロット切換弁であったが、これに限定されず、電磁切換弁又は電磁比例弁であってもよい。
For example, in the first embodiment and the second embodiment, the switching
1 油圧装置
2 可動テーブル
3 第1位置検出センサ
4 第2位置検出センサ
5 油タンク
10 油圧シリンダ(アクチュエータ)
10a 第1ポート
10b 第2ポート
11 シリンダチューブ
12 ピストン
13A,13B ピストンロッド
20 第1油圧ポンプ
21 第1モータ
30 チェック弁
40 リリーフ弁
41 ベントポート
42 入口ポート
43 出口ポート
44 バネ
50 第2油圧ポンプ
51 第2モータ
60 切換弁
61 第1ソレノイド
62 第2ソレノイド
63 パイロットポート
70 制御装置
101 油圧装置
140 リリーフ弁
140 リリーフ弁
141 ベントポート
142 入口ポート
143 出口ポート
144 バネ
1
Claims (5)
油タンク(5)の作動油を上記アクチュエータ(10)に供給する第1油圧ポンプ(20)と、
上記第1油圧ポンプ(20)を駆動する第1モータ(21)と、
上記アクチュエータ(10)から排出される作動油を上記油タンク(5)に戻すリリーフ弁(40,140)と、
上記リリーフ弁(40,140)のベントポート(41,141)に吐出側が接続された第2油圧ポンプ(50)と、
上記第2油圧ポンプ(50)を駆動する第2モータ(51)と、
上記第1ポート(10a)と上記第1油圧ポンプ(20)とを連通し、上記第2ポート(10b)と上記リリーフ弁(40,140)とを連通する第1切換位置と、上記第1ポート(10a)と上記リリーフ弁(40,140)とを連通し、上記第2ポート(10b)と上記第1油圧ポンプ(20)とを連通する第2切換位置とを切り替える切換弁(60)と、
上記第1モータ(21)、上記第2モータ(51)、及び上記切換弁(60)を制御する制御装置(70)と
を備え、
上記制御装置(70)が上記第2モータ(51)を制御することによって、上記リリーフ弁(40,140)のベント圧が調整可能である、油圧装置。 The first port (10a) to which hydraulic oil is supplied when the movable table (2) is driven back and forth and the movable table (2) is driven in the first direction, and the movable table (2) are driven in the second direction. An actuator (10) having a second port (10b) to which hydraulic oil is supplied when driven to
The first hydraulic pump (20) that supplies the hydraulic oil of the oil tank (5) to the actuator (10), and
The first motor (21) that drives the first hydraulic pump (20) and
A relief valve (40, 140) that returns the hydraulic oil discharged from the actuator (10) to the oil tank (5), and
The second hydraulic pump (50) whose discharge side is connected to the vent port (41, 141) of the relief valve (40, 140), and
The second motor (51) that drives the second hydraulic pump (50) and
The first switching position in which the first port (10a) and the first hydraulic pump (20) communicate with each other and the second port (10b) and the relief valve (40, 140) communicate with each other, and the first A switching valve (60) that communicates the port (10a) with the relief valves (40, 140) and switches between a second switching position that communicates the second port (10b) and the first hydraulic pump (20). When,
The first motor (21), the second motor (51), and the control device (70) for controlling the switching valve (60) are provided.
A hydraulic device in which the vent pressure of the relief valves (40, 140) can be adjusted by the control device (70) controlling the second motor (51).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2020-07-17 JP JP2020123194A patent/JP2022019386A/en active Pending
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