JP4395700B2

JP4395700B2 - High pressure coolant supply device

Info

Publication number: JP4395700B2
Application number: JP2002331566A
Authority: JP
Inventors: 和伸友田; 康之村上; 哲雄仲田; 淳須原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP2004160617A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は高圧クーラント供給装置に関し、さらに詳細にいえば、異常検出機能を有する高圧クーラント供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から高圧クーラント供給装置として、モータにより駆動されるポンプによってタンクからクーラントを吸入し、配管を通してアタッチメントに送り、アタッチメントを通してクーラントを吐出することにより、摩擦部分の潤滑、切削屑などのスムーズな排出などを達成するものが提案されている。
【０００３】
また、この種の高圧クーラント供給装置においては、必要に応じて吐出クーラント圧力を制御するためのオンロード弁を設けている。さらに、安全のためにリリーフ弁を設けていてもよく、吐出クーラント圧力を検出する圧力センサを設けていてもよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の高圧クーラント供給装置においては、電源のＯＮ/ＯＦＦによって発停する構成となっており、焼き付きなどの二次的な不具合が発生するまで高圧クーラント供給装置が異常状態であることを検知することができない。
【０００５】
この結果、例えば、クーラント液の減少などにより液面がポンプの吸い込み口を下回った場合に、ポンプはクーラント液を吸い込むことができなくなり、空運転になってしまう。
【０００６】
ポンプはクーラント液を摺動面に送り込むことにより潤滑性を確保しているので、クーラント液が切れた状態で運転を継続すると摺動面の焼き付きによる損傷もしくは、切粉の排出不良による加工不良を発生させる。
【０００７】
ポンプの吐出口の先へのアタッチメントの取り付け忘れや配管破裂などが発生した場合においても、これらを検出することができず、クーラント液切れに起因する不都合が発生する。
【０００８】
ポンプの磨耗劣化が進み、容積効率の低下が発生しても、極度に劣化が進み、目に見えて吐出量が低下するまではこれらを検出することができず、クーラント液不足に起因する不都合が発生する。特に、無人運転を行う場合には、クーラント液切れに起因する不都合が発生するまでこれらの劣化などが分からない。
【０００９】
そして、クーラント液切れに起因する不都合が発生すれば、かなり長時間にわたって生産ラインなどの停止を招いてしまう。
【００１０】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、特別なセンサを設けることなく、異常状態を検出することができる高圧クーラント供給装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するものであって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数であり、かつオンロード弁がオンされている状態において、負荷トルクが最低負荷トルクを下回ることを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００１２】
請求項２の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するものであって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数であり、かつオンロード弁がオンされている状態において、圧力フィードバック値が所定圧力未満のままであることを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００１３】
請求項３の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するものであって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、負荷トルクが最大負荷トルクを超えたことを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００１４】
請求項４の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するものであって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、高圧クーラントを吐出するアタッチメントの正常状態における負荷特性を記憶し、この負荷特性からずれたことを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００１６】
請求項５の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給する高圧クーラント供給装置であって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数である状態において、負荷トルクが最低負荷トルクを下回ることを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００１７】
請求項６の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給する高圧クーラント供給装置であって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数である状態において、圧力フィードバック値が所定圧力未満のままであることを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００１８】
請求項７の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給する高圧クーラント供給装置であって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、負荷トルクが最大負荷トルクを超えたことを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００１９】
請求項８の高圧クーラント供給装置は、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給する高圧クーラント供給装置であって、
指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御する制御手段と、
指令値およびフィードバック値を入力とし、高圧クーラントを吐出するアタッチメントの正常状態における負荷特性を記憶し、この負荷特性からずれたことを条件として異常状態を検出する異常状態検出手段と
を含むものである。
【００２１】
【作用】
請求項１の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するに当たって、
制御手段によって、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御し、
異常状態検出手段によって、指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数であり、かつオンロード弁がオンされている状態において、負荷トルクが最低負荷トルクを下回ることを条件として異常状態を検出することができる。
【００２２】
したがって、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００２３】
請求項２の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するに当たって、
制御手段によって、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御し、
異常状態検出手段によって、指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数であり、かつオンロード弁がオンされている状態において、圧力フィードバック値が所定圧力未満のままであることを条件として異常状態を検出することができる。
したがって、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００２４】
請求項３の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するに当たって、
制御手段によって、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御し、
異常状態検出手段によって、指令値およびフィードバック値を入力とし、負荷トルクが最大負荷トルクを超えたことを条件として異常状態を検出することができる。
したがって、固定容量ポンプの焼き付きを異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００２５】
請求項４の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するとともに、オンロード弁によって吐出クーラントのアタッチメントへの供給を制御するに当たって、
制御手段によって、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御するとともに、オンロード弁を制御し、
異常状態検出手段によって、指令値およびフィードバック値を入力とし、高圧クーラントを吐出するアタッチメントの正常状態における負荷特性を記憶し、この負荷特性からずれたことを条件として異常状態を検出することができる。
したがって、固定容量ポンプの経時劣化を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００２７】
請求項５の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するに当たって、
制御手段により、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御し、
異常状態検出手段により、指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数である状態において、負荷トルクが最低負荷トルクを下回ることを条件として異常状態を検出することができる
【００２８】
したがって、オンロード弁がない場合であっても、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００２９】
請求項６の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するに当たって、
制御手段により、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御し、
異常状態検出手段により、指令値およびフィードバック値を入力とし、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数である状態において、圧力フィードバック値が所定圧力未満のままであることを条件として異常状態を検出することができる
したがって、オンロード弁がない場合であっても、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００３０】
請求項７の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するに当たって、
制御手段により、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御し、
異常状態検出手段により、指令値およびフィードバック値を入力とし、負荷トルクが最大負荷トルクを超えたことを条件として異常状態を検出することができる
したがって、オンロード弁がない場合であっても、固定容量ポンプの焼き付きを異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００３１】
請求項８の高圧クーラント供給装置であれば、モータにより固定容量ポンプを駆動してタンクからクーラントをアタッチメントに供給するに当たって、
制御手段により、指令値およびフィードバック値を入力として前記モータを制御し、
異常状態検出手段により、指令値およびフィードバック値を入力とし、高圧クーラントを吐出するアタッチメントの正常状態における負荷特性を記憶し、この負荷特性からずれたことを条件として異常状態を検出することができる
したがって、オンロード弁がない場合であっても、固定容量ポンプの経時劣化を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明の高圧クーラント供給装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００３４】
図１はこの発明の高圧クーラント供給装置の一実施形態を示す概略図である。
【００３５】
この高圧クーラント供給装置は、タンク１からクーラントを吐出してドリル等のアタッチメント４に供給する固定容積ポンプ２を有している。そして、固定容積ポンプ２から吐出されるクーラントのアタッチメントへの供給を制御するオンロード弁８と、ＡＣ電源６、外部運転指令信号、外部オンロード指令、および検出圧力を入力とするコントローラ７により制御されるモータ５とを有し、モータ５と固定容積ポンプ２とを直結している。また、必要に応じて、固定容積ポンプ２から吐出されるクーラントをタンク１に戻すためのリリーフ弁３を設けているとともに、固定容積ポンプ２から吐出されるクーラントの圧力を検出する圧力センサ９を設けている。
【００３６】
図２はコントローラ７の構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【００３７】
このコントローラ７は、ＡＣ電源６を入力として直流電力を生成するコンバータ部１１と、生成された直流電力を入力として交流電力を生成し、モータ５に供給するインバータ部１２と、圧力設定値と検出圧力との差を算出する差算出部１３と、算出された差を入力としてＰＩ制御演算を行って速度指令を出力する圧力制御部１４と、モータ５に接続されたパルス発生器５ａから出力されるパルス信号を入力として速度を検出する速度検出部１６と、速度指令および検出速度を入力としてＰＩ制御演算を行って電流指令を出力する速度制御部１５と、電流指令および電流検出部５ｂにより検出されたモータ電流を入力としてＰＩ制御演算を行ってスイッチング指令を生成し、インバータ部１２に供給する電流制御部１７と、指令値およびフィードバック値を入力として異常状態を検出する異常状態検出部１８とを有している。
【００３８】
上記の構成の高圧クーラント供給装置を採用すれば、常に必要とする圧力が発生するポンプ吐出量を確保するようにモータ５の回転数を制御することができる。
【００３９】
また、高圧クーラントの供給を行っている間に、異常状態検出部１８において、指令値およびフィードバック値を入力として異常状態を検出することができる。したがって、致命的な不都合が発生する前に異常状態を検出し、必要な対処を早期に行うことができる。
【００４０】
次いで、異常状態検出部１８における処理をさらに説明する。
【００４１】
前記異常状態検出部１８においては、例えば、モータ５の回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数であり、かつオンロード弁８がオンされている状態において、負荷トルク（モータ電流から検出できる）が最低負荷トルクを下回ることを条件として異常状態を検出することができる。すなわち、オンロード弁８によって吐出クーラント圧力の制御が行われる状態において、図３に示す正常範囲を下回る場合に、異常状態であることを検出することができる。
【００４２】
図４はこの作用に対応する異常状態検出部１８の構成を示す概略図である。
【００４３】
この異常状態検出部１８は、最高回転数、最低回転数、および最低負荷トルクを保持する所定値保持部２１と、異常なしを示すデータを保持する異常なしデータ保持部２３と、モータ電流を入力として従来公知の所定の処理を行って負荷トルクを出力する負荷トルク検出部２５と、最高回転数、最低回転数、最低負荷トルク、負荷トルク、およびモータ回転数を入力として、上記の異常状態か否かを判別する範囲判別処理部２２と、オンロード信号により動作され、オンロード弁８をオンにすることを指示するオンロード信号に応答して範囲判別処理部２２からの判別結果を選択し、他の場合には異常なしを示すデータを選択するスイッチ部２４とを有している。
【００４４】
また、前記異常状態検出部１８においては、モータの回転数が最低回転数と最高回転数との間の回転数であり、かつオンロード弁がオンされている状態において、圧力フィードバック値が所定圧力未満のままであることを条件として異常状態を検出することもできる。
【００４５】
図５はこの作用に対応する異常状態検出部１８の構成を示す概略図である。
【００４６】
この異常状態検出部１８は、最高回転数、最低回転数、および所定圧力を保持する所定値保持部３１と、異常なしを示すデータを保持する異常なしデータ保持部３３と、最高回転数、最低回転数、所定圧力、吐出圧力、およびモータ回転数を入力として、上記の異常状態か否かを判別する範囲判別処理部３２と、オンロード信号により動作され、オンロード弁８をオンにすることを指示するオンロード信号に応答して範囲判別処理部３２からの判別結果を選択し、他の場合には異常なしを示すデータを選択するスイッチ部３４とを有している。
【００４７】
さらに、前記異常状態検出部１８においては、負荷トルクが最大負荷トルクを超えたことを条件として異常状態を検出することができる。
【００４８】
図６はこの作用に対応する異常状態検出部１８の構成を示す概略図である。
【００４９】
この異常状態検出部１８は、最大負荷トルクを保持する所定値保持部４１と、異常なしを示すデータを保持する異常なしデータ保持部４３と、モータ電流を入力として従来公知の所定の処理を行って負荷トルクを出力する負荷トルク検出部４５と、最大負荷トルクおよび負荷トルクを入力として、上記の異常状態か否かを判別する範囲判別処理部４２と、オンロード信号により動作され、オンロード弁８をオンにすることを指示するオンロード信号に応答して範囲判別処理部４２からの判別結果を選択し、他の場合には異常なしを示すデータを選択するスイッチ部４４とを有している。
【００５０】
以上のようにして異常状態が検出された場合に、単に異常状態を検出したことを報知するようにしてもよいが、モータ５を停止させるべきことを指示する信号を出力するようにしてもよい。また、異常状態を報知すると同時に自律的にモータ５を停止させてもよい。
【００５１】
また、前記異常状態検出部１８において、異常状態が検出された場合に、直ちに異常状態検出信号を出力する代わりに、異常状態の検出が所定時間以上継続した場合にのみ異常状態検出信号を出力することが可能であり、ノイズの影響などを排除することができる。
【００５２】
さらに、前記異常状態検出部１８においては、高圧クーラントを吐出するアタッチメント４の正常状態における負荷特性を記憶し、この負荷特性からずれたことを条件として異常状態を検出することができる。図３に示す▲１▼〜▲５▼の直線は、穴径が異なる５種類のアタッチメント４の負荷特性を示している。したがって、実際に装着されているアタッチメント４に対応する負荷特性を選択し、選択された負荷特性からずれているか否かを判定することによって、異常状態（この場合における異常状態は経時劣化である）の有無を検出することができる。もちろん、選択された負荷特性からのずれの程度をも検出することが好ましく、固定容量ポンプ２の交換時期を検出することができる。
【００５３】
この結果、二次的な不具合が生じる前に異常状態の発生を検出することができ、生産ラインの停止が必要な場合であっても、停止期間を可能な限り短くすることができる。
【００５４】
図７はこの作用に対応する異常状態検出部１８の構成を示す概略図である。
【００５５】
この異常状態検出部１８は、負荷特性、および許容範囲を保持する所定値保持部５１と、異常なしを示すデータを保持する異常なしデータ保持部５３と、モータ電流を入力として従来公知の所定の処理を行って負荷トルクを出力する負荷トルク検出部５５と、負荷特性、許容範囲、負荷トルク、およびモータ回転数を入力として、上記の異常状態か否かを判別する範囲判別処理部５２と、オンロード信号により動作され、オンロード弁８をオンにすることを指示するオンロード信号に応答して範囲判別処理部５２からの判別結果を選択し、他の場合には異常なしを示すデータを選択するスイッチ部５４とを有している。
【００５６】
図８は図４および図６の処理を統合した状態を示す概略図である。
【００５７】
この異常状態検出部１８は、最高回転数、最低回転数、最大負荷トルク、および最低負荷トルクを保持する所定値保持部６１と、異常なしを示すデータを保持する異常なしデータ保持部６３と、モータ電流を入力として従来公知の所定の処理を行って負荷トルクを出力する負荷トルク検出部６５と、最高回転数、最低回転数、最大負荷トルク、最低負荷トルク、負荷トルク、およびモータ回転数を入力として、上記の異常状態か否かを判別する範囲判別処理部６２と、オンロード信号により動作され、オンロード弁８をオンにすることを指示するオンロード信号に応答して範囲判別処理部６２からの判別結果を選択し、他の場合には異常なしを示すデータを選択するスイッチ部６４とを有している。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【００５９】
請求項２の発明は、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【００６０】
請求項３の発明は、固定容量ポンプの焼き付きを異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【００６１】
請求項４の発明は、固定容量ポンプの経時劣化を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【００６３】
請求項５の発明は、オンロード弁がない場合であっても、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【００６４】
請求項６の発明は、オンロード弁がない場合であっても、空運転、アタッチメントの取り付け忘れ、配管破裂を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【００６５】
請求項７の発明は、固定容量ポンプの焼き付きを異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【００６６】
請求項８の発明は、固定容量ポンプの経時劣化を異常状態として検出することができ、致命的な故障が発生する前に必要な対処を行うことを可能にすることができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の高圧クーラント供給装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】コントローラの構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【図３】正常範囲、および負荷特性の一例を示す図である。
【図４】異常状態検出部の構成の一例を示す概略図である。
【図５】異常状態検出部の構成の他の例を示す概略図である。
【図６】異常状態検出部の構成のさらに他の例を示す概略図である。
【図７】異常状態検出部の構成のさらに他の例を示す概略図である。
【図８】異常状態検出部の構成のさらに他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１タンク２固定容量ポンプ
４アタッチメント５モータ
８オンロード弁１８異常状態検出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-pressure coolant supply device, and more particularly to a high-pressure coolant supply device having an abnormality detection function.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a high-pressure coolant supply device, the coolant is sucked from the tank by a pump driven by a motor, sent to the attachment through the piping, and the coolant is discharged through the attachment. Those that achieve this have been proposed.
[0003]
Further, in this type of high-pressure coolant supply device, an on-load valve for controlling the discharge coolant pressure is provided as necessary. Furthermore, a relief valve may be provided for safety, or a pressure sensor for detecting the discharge coolant pressure may be provided.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional high-pressure coolant supply device is configured to start and stop when the power is turned ON / OFF, and detects that the high-pressure coolant supply device is in an abnormal state until a secondary malfunction such as seizure occurs. I can't.
[0005]
As a result, for example, when the liquid level falls below the suction port of the pump due to a decrease in the coolant liquid, the pump cannot suck the coolant liquid, resulting in an idle operation.
[0006]
The pump ensures lubricity by sending the coolant to the sliding surface, so if the operation is continued with the coolant running out, damage due to seizure of the sliding surface or processing failure due to defective chip discharge will occur. generate.
[0007]
Even when forgetting to attach the attachment to the tip of the discharge port of the pump or when the pipe is ruptured, these cannot be detected, resulting in inconvenience due to the lack of coolant.
[0008]
Even if the pump wear deterioration progresses and the volumetric efficiency drops, the deterioration is extremely advanced and cannot be detected until the discharge amount is visibly reduced. Occurs. In particular, when performing unattended operation, it is not possible to know such deterioration until a problem caused by running out of the coolant occurs.
[0009]
If inconvenience due to running out of the coolant occurs, the production line or the like is stopped for a considerably long time.
[0010]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a high-pressure coolant supply device that can detect an abnormal state without providing a special sensor.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The high-pressure coolant supply device according to claim 1 drives a fixed displacement pump by a motor to supply coolant from a tank to an attachment, and controls supply of discharge coolant to the attachment by an on-load valve,
Control means for controlling the motor with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve;
When the command value and feedback value are input , the load torque is lower than the minimum load torque when the motor speed is between the minimum speed and the maximum speed and the on-load valve is on. And an abnormal state detecting means for detecting an abnormal state on the condition.
[0012]
The high-pressure coolant supply device according to claim 2 drives a fixed displacement pump by a motor to supply coolant from the tank to the attachment, and controls supply of the discharge coolant to the attachment by an on-load valve,
Control means for controlling the motor with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve;
When the command value and the feedback value are input, the rotation speed of the motor is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed, and the pressure feedback value is less than the predetermined pressure when the on-load valve is on. An abnormal condition detection means for detecting an abnormal condition on condition that
Is included .
[0013]
The high-pressure coolant supply device according to claim 3 drives a fixed displacement pump by a motor to supply coolant from the tank to the attachment, and controls supply of the discharge coolant to the attachment by an on-load valve,
Control means for controlling the motor with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve;
An abnormal state detection means for detecting an abnormal state on the condition that the command value and the feedback value are input and the load torque exceeds the maximum load torque;
Is included .
[0014]
The high-pressure coolant supply device according to claim 4 drives the fixed displacement pump by a motor to supply coolant from the tank to the attachment, and controls supply of the discharge coolant to the attachment by an on-load valve,
Control means for controlling the motor with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve;
An abnormal state detecting means for receiving a command value and a feedback value as input, storing a load characteristic in a normal state of an attachment that discharges high-pressure coolant, and detecting an abnormal state on condition that the attachment deviates from the load characteristic;
Is included .
[0016]
The high-pressure coolant supply device according to claim 5 is a high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump by a motor and supplies coolant from a tank to an attachment.
Control means for controlling the motor with a command value and a feedback value as inputs;
Abnormality that detects an abnormal condition on condition that the load torque falls below the minimum load torque when the command value and the feedback value are input and the motor rotation speed is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed And a state detection means.
[0017]
The high-pressure coolant supply device according to claim 6 is a high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump by a motor and supplies coolant from a tank to an attachment.
Control means for controlling the motor with a command value and a feedback value as inputs;
When the command value and the feedback value are input and the motor speed is between the minimum speed and the maximum speed, an abnormal condition is set on condition that the pressure feedback value remains below the predetermined pressure. An abnormal state detecting means for detecting
Is included .
[0018]
The high-pressure coolant supply device according to claim 7 is a high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump by a motor and supplies coolant from a tank to an attachment.
Control means for controlling the motor with a command value and a feedback value as inputs;
An abnormal state detection means for detecting an abnormal state on the condition that the command value and the feedback value are input and the load torque exceeds the maximum load torque;
Is included .
[0019]
The high-pressure coolant supply device according to claim 8 is a high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump by a motor and supplies coolant from a tank to an attachment.
Control means for controlling the motor with a command value and a feedback value as inputs;
An abnormal state detecting means for receiving a command value and a feedback value as input, storing a load characteristic in a normal state of an attachment that discharges high-pressure coolant, and detecting an abnormal state on condition that the attachment deviates from the load characteristic;
Is included .
[0021]
[Action]
In the high-pressure coolant supply device according to claim 1, when the fixed capacity pump is driven by the motor to supply the coolant from the tank to the attachment, the supply of the discharged coolant to the attachment by the on-load valve is controlled.
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs, and controls the on-load valve,
When the command value and the feedback value are input by the abnormal state detection means , the load torque when the motor rotation speed is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed and the on-load valve is on. An abnormal state can be detected on condition that is below the minimum load torque .
[0022]
Accordingly, it is possible to detect idle operation, forgetting to attach an attachment, and pipe rupture as an abnormal state, and it is possible to take necessary measures before a fatal failure occurs.
[0023]
In the high-pressure coolant supply device according to claim 2, the fixed capacity pump is driven by the motor to supply the coolant from the tank to the attachment, and the on-load valve controls the supply of the discharge coolant to the attachment.
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs, and controls the on-load valve,
Pressure feedback when the command value and feedback value are input by the abnormal state detection means, the motor speed is between the minimum speed and the maximum speed, and the on-load valve is on. An abnormal state can be detected on condition that the value remains below the predetermined pressure.
Accordingly, it is possible to detect idle operation, forgetting to attach an attachment, and pipe rupture as an abnormal state, and it is possible to take necessary measures before a fatal failure occurs.
[0024]
In the case of the high pressure coolant supply device according to claim 3, the fixed capacity pump is driven by the motor to supply the coolant from the tank to the attachment, and the on-load valve controls the supply of the discharge coolant to the attachment.
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs, and controls the on-load valve,
The abnormal state detection means can detect the abnormal state on the condition that the command torque and the feedback value are input and the load torque exceeds the maximum load torque.
Therefore, burn-in of the fixed displacement pump can be detected as an abnormal state, and it is possible to take necessary measures before a fatal failure occurs.
[0025]
In the high-pressure coolant supply device according to claim 4, when the fixed displacement pump is driven by the motor to supply the coolant from the tank to the attachment, the on-load valve controls the supply of the discharge coolant to the attachment.
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs, and controls the on-load valve,
The abnormal state detection means can receive the command value and the feedback value, store the load characteristic in the normal state of the attachment that discharges the high-pressure coolant, and detect the abnormal state on condition that the attachment deviates from this load characteristic.
Therefore, it is possible to detect deterioration with time of the fixed capacity pump as an abnormal state, and it is possible to take necessary measures before a fatal failure occurs.
[0027]
In the case of the high pressure coolant supply device according to claim 5 , in supplying the coolant from the tank to the attachment by driving the fixed displacement pump by the motor,
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs,
The command value and feedback value are input by the abnormal state detection means, and the load torque falls below the minimum load torque when the motor rotation speed is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed. An abnormal condition can be detected. [0028]
Therefore, even when there is no on-road valve, it is possible to detect idle operation, forgetting to attach attachments, and pipe rupture as abnormal conditions, and to take necessary measures before a fatal failure occurs Can be.
[0029]
In the case of the high pressure coolant supply device according to claim 6 , in supplying the coolant from the tank to the attachment by driving the fixed displacement pump by the motor,
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs,
The command value and feedback value are input by the abnormal state detection means, and the pressure feedback value remains below the specified pressure when the motor speed is between the minimum and maximum speeds. An abnormal condition can be detected on the condition of
Therefore, even when there is no on-road valve, it is possible to detect idle operation, forgetting to attach attachments, and pipe rupture as abnormal conditions, and to take necessary measures before a fatal failure occurs Can be.
[0030]
In the case of the high pressure coolant supply device according to claim 7 , in supplying the coolant from the tank to the attachment by driving the fixed displacement pump by the motor,
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs,
The abnormal state detection means can detect the abnormal state on the condition that the load torque exceeds the maximum load torque by inputting the command value and the feedback value.
Therefore, even when there is no on-load valve, seizure of the fixed displacement pump can be detected as an abnormal state, and necessary measures can be taken before a fatal failure occurs. .
[0031]
In the case of the high pressure coolant supply device according to claim 8 , in supplying the coolant from the tank to the attachment by driving the fixed displacement pump by the motor,
The control means controls the motor with the command value and the feedback value as inputs,
By means of the abnormal state detection means, the command value and the feedback value are input, the load characteristic in the normal state of the attachment that discharges the high-pressure coolant is stored, and the abnormal state can be detected on the condition that it deviates from this load characteristic.
Therefore, even when there is no on-load valve, it is possible to detect deterioration over time of the fixed displacement pump as an abnormal state, and to take necessary measures before a fatal failure occurs. it can.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a high-pressure coolant supply device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0034]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the high-pressure coolant supply apparatus of the present invention.
[0035]
The high-pressure coolant supply device has a fixed displacement pump 2 that discharges coolant from a tank 1 and supplies the coolant to an attachment 4 such as a drill. And it controls by the on-load valve 8 which controls supply to the attachment of the coolant discharged from the fixed displacement pump 2, and the controller 7 which inputs AC power supply 6, an external operation command signal, an external on-load command, and detected pressure. The motor 5 and the fixed volume pump 2 are directly connected. Further, if necessary, a relief valve 3 for returning the coolant discharged from the fixed volume pump 2 to the tank 1 is provided, and a pressure sensor 9 for detecting the pressure of the coolant discharged from the fixed volume pump 2 is provided. Provided.
[0036]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the controller 7 in detail.
[0037]
The controller 7 includes an AC power source 6 as an input to generate DC power, a converter unit 11 that generates DC power as an input, generates AC power and supplies it to the motor 5, a pressure set value and detection A difference calculation unit 13 for calculating a difference from the pressure, a pressure control unit 14 for performing a PI control calculation using the calculated difference as an input and outputting a speed command, and a pulse generator 5a connected to the motor 5 are output. Detected by a speed detection unit 16 that detects a speed using a pulse signal as an input, a speed control unit 15 that performs a PI control calculation using a speed command and a detected speed as input, and outputs a current command, and a current command and current detection unit 5b The input motor current is input to perform a PI control calculation to generate a switching command, and supply the inverter unit 12 with the current control unit 17, the command value and the And a abnormality detecting section 18 for detecting an abnormal state to feedback values as input.
[0038]
If the high-pressure coolant supply device having the above-described configuration is employed, the rotation speed of the motor 5 can be controlled so as to ensure a pump discharge amount at which a necessary pressure is always generated.
[0039]
Further, while supplying the high-pressure coolant, the abnormal state detection unit 18 can detect the abnormal state by using the command value and the feedback value as inputs. Therefore, an abnormal state can be detected before a fatal inconvenience occurs, and necessary countermeasures can be taken early.
[0040]
Next, the processing in the abnormal state detection unit 18 will be further described.
[0041]
In the abnormal state detection unit 18, for example, when the rotational speed of the motor 5 is between the minimum rotational speed and the maximum rotational speed, and the on-load valve 8 is turned on, the load torque (motor An abnormal state can be detected on the condition that the current can be detected from the current) below the minimum load torque. That is, in the state where the discharge coolant pressure is controlled by the on-load valve 8, it is possible to detect an abnormal state when it falls below the normal range shown in FIG. 3.
[0042]
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the abnormal state detection unit 18 corresponding to this action.
[0043]
The abnormal state detection unit 18 inputs a predetermined value holding unit 21 that holds the maximum rotation speed, the minimum rotation number, and the minimum load torque, an abnormality-free data holding unit 23 that holds data indicating no abnormality, and a motor current. The load torque detector 25 that performs a conventionally known predetermined process and outputs a load torque, and inputs the maximum rotation speed, the minimum rotation speed, the minimum load torque, the load torque, and the motor rotation speed, A range determination processing unit 22 that determines whether or not, and a determination result from the range determination processing unit 22 is selected in response to an onload signal that is operated by an onload signal and instructs to turn on the onload valve 8. In other cases, a switch unit 24 for selecting data indicating no abnormality is provided.
[0044]
Further, in the abnormal state detection unit 18, the pressure feedback value is a predetermined pressure when the rotation speed of the motor is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed and the on-load valve is turned on. It is also possible to detect an abnormal condition on condition that it remains below.
[0045]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the abnormal state detection unit 18 corresponding to this action.
[0046]
The abnormal state detection unit 18 includes a predetermined value holding unit 31 that holds the maximum rotation speed, the minimum rotation number, and a predetermined pressure, an abnormality-free data holding unit 33 that holds data indicating no abnormality, a maximum rotation number, The range determination processing unit 32 for determining whether or not the above-described abnormal state is input with the rotation number, the predetermined pressure, the discharge pressure, and the motor rotation number as inputs, and the on-load valve 8 is turned on by the on-load signal. And a switch unit 34 for selecting a discrimination result from the range discrimination processing unit 32 in response to an onload signal for instructing, and for selecting data indicating no abnormality in other cases.
[0047]
Furthermore, the abnormal state detection unit 18 can detect an abnormal state on condition that the load torque exceeds the maximum load torque.
[0048]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the abnormal state detection unit 18 corresponding to this action.
[0049]
The abnormal state detection unit 18 performs a predetermined value holding unit 41 that holds the maximum load torque, an abnormal data holding unit 43 that holds data indicating no abnormality, and a conventionally known predetermined process using the motor current as an input. A load torque detection unit 45 that outputs a load torque, a range determination processing unit 42 that determines whether or not the above-described abnormal state is received by receiving the maximum load torque and the load torque, and an onload valve that is operated by an onload signal. And a switch unit 44 that selects a determination result from the range determination processing unit 42 in response to an onload signal instructing to turn on 8 and selects data indicating no abnormality in other cases. Yes.
[0050]
When an abnormal state is detected as described above, it may be simply notified that the abnormal state has been detected, or a signal instructing that the motor 5 should be stopped may be output. . Moreover, you may stop the motor 5 autonomously simultaneously while alert | reporting an abnormal condition.
[0051]
In addition, when an abnormal state is detected, the abnormal state detection unit 18 outputs an abnormal state detection signal only when the detection of the abnormal state continues for a predetermined time or more instead of outputting the abnormal state detection signal immediately. It is possible to eliminate the influence of noise and the like.
[0052]
Further, the abnormal state detection unit 18 can store the load characteristic in the normal state of the attachment 4 that discharges the high-pressure coolant, and can detect the abnormal state on the condition that the load characteristic deviates. The straight lines (1) to (5) shown in FIG. 3 indicate the load characteristics of five types of attachments 4 having different hole diameters. Therefore, by selecting the load characteristic corresponding to the attachment 4 that is actually mounted and determining whether or not the load characteristic deviates from the selected load characteristic, the abnormal state (in this case, the abnormal state is deterioration with time). The presence or absence of can be detected. Of course, it is also preferable to detect the degree of deviation from the selected load characteristic, and the replacement time of the fixed displacement pump 2 can be detected.
[0053]
As a result, the occurrence of an abnormal state can be detected before a secondary failure occurs, and even when the production line needs to be stopped, the stop period can be shortened as much as possible.
[0054]
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the abnormal state detection unit 18 corresponding to this action.
[0055]
The abnormal state detection unit 18 includes a predetermined value holding unit 51 that holds load characteristics and an allowable range, an abnormality-free data holding unit 53 that holds data indicating no abnormality, and a conventionally known predetermined value using a motor current as an input. A load torque detector 55 that performs processing and outputs a load torque; a range determination processor 52 that determines whether or not the above-mentioned abnormal state is received by inputting load characteristics, allowable range, load torque, and motor rotation speed; In response to the onload signal that is operated by the onload signal and instructs the onload valve 8 to be turned on, the determination result from the range determination processing unit 52 is selected. In other cases, data indicating no abnormality is displayed. And a switch unit 54 to be selected.
[0056]
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the processes of FIGS. 4 and 6 are integrated.
[0057]
The abnormal state detection unit 18 includes a predetermined value holding unit 61 that holds the maximum rotation speed, the minimum rotation number, the maximum load torque, and the minimum load torque, an abnormality-free data holding unit 63 that holds data indicating no abnormality, A load torque detection unit 65 that outputs a load torque by performing a conventionally known predetermined process with the motor current as an input, and the maximum rotation speed, minimum rotation speed, maximum load torque, minimum load torque, load torque, and motor rotation speed As an input, a range determination processing unit 62 that determines whether or not the above-described abnormal state is detected, and a range determination processing unit that is operated in response to an on-load signal and instructs the on-load valve 8 to be turned on. The switch unit 64 selects the determination result from 62 and selects data indicating no abnormality in other cases.
[0058]
【The invention's effect】
The invention of claim 1 can detect idling, forgetting to attach an attachment, and a pipe rupture as an abnormal state, and can perform necessary measures before a fatal failure occurs. Has a unique effect.
[0059]
The invention of claim 2 can detect idling, forgetting to attach an attachment, and a pipe rupture as an abnormal state, and can perform necessary measures before a fatal failure occurs. Has a unique effect.
[0060]
The invention of claim 3 has a unique effect that it can detect burn-in of the fixed capacity pump as an abnormal state and can take necessary measures before a fatal failure occurs. .
[0061]
The invention according to claim 4 is capable of detecting deterioration with time of the fixed capacity pump as an abnormal state and enabling a necessary countermeasure to be taken before a fatal failure occurs. Play.
[0063]
The invention of claim 5 can detect idling, forgetting to attach an attachment, and pipe rupture as an abnormal state even when there is no on-road valve, and is necessary measures before a fatal failure occurs. There is a specific effect that can be performed.
[0064]
The invention of claim 6 can detect idle operation, forgetting to attach an attachment, and pipe rupture as an abnormal state even when there is no on-road valve, and is necessary countermeasures before a fatal failure occurs. There is a specific effect that can be performed .
[0065]
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to detect burn-in of the fixed capacity pump as an abnormal state, and it is possible to perform a necessary countermeasure before a fatal failure occurs. .
[0066]
The invention according to claim 8 is capable of detecting deterioration over time of the fixed displacement pump as an abnormal state, and has the unique effect that it is possible to take necessary measures before a fatal failure occurs. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a high-pressure coolant supply apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a controller in detail.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a normal range and load characteristics.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an abnormal state detection unit.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another example of the configuration of the abnormal state detection unit.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating still another example of the configuration of the abnormal state detection unit.
FIG. 7 is a schematic diagram showing still another example of the configuration of the abnormal state detection unit.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating still another example of the configuration of the abnormal state detection unit.
[Explanation of symbols]
1 Tank 2 Fixed displacement pump 4 Attachment 5 Motor 8 On-load valve 18 Abnormal state detector

Claims

A high-pressure coolant that drives the fixed displacement pump (2) by the motor (5) to supply the coolant from the tank (1) to the attachment (4) and controls the supply of the discharge coolant to the attachment by the on-load valve (8). A feeding device,
Control means (7) for controlling the motor (5) with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve (8);
With the command value and the feedback value as inputs , the load torque in a state where the rotation speed of the motor (5) is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed and the on-load valve (8) is turned on. And an abnormal condition detecting means (18) for detecting an abnormal condition on condition that the pressure is lower than the minimum load torque .

A high-pressure coolant that drives the fixed displacement pump (2) by the motor (5) to supply the coolant from the tank (1) to the attachment (4) and controls the supply of the discharge coolant to the attachment by the on-load valve (8). A feeding device,
Control means (7) for controlling the motor (5) with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve (8);
With the command value and the feedback value as inputs, the pressure feedback is performed in a state where the rotation speed of the motor (5) is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed and the on-load valve (8) is turned on. An abnormal condition detecting means (18) for detecting an abnormal condition on condition that the value remains below a predetermined pressure;
A high-pressure coolant supply device comprising:

A high-pressure coolant that drives the fixed displacement pump (2) by the motor (5) to supply the coolant from the tank (1) to the attachment (4) and controls the supply of the discharge coolant to the attachment by the on-load valve (8). A feeding device,
Control means (7) for controlling the motor (5) with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve (8);
An abnormal state detection means (18) for receiving an instruction value and a feedback value and detecting an abnormal state on condition that the load torque exceeds the maximum load torque;
A high-pressure coolant supply device comprising:

A high-pressure coolant that drives the fixed displacement pump (2) by the motor (5) to supply the coolant from the tank (1) to the attachment (4) and controls the supply of the discharge coolant to the attachment by the on-load valve (8). A feeding device,
Control means (7) for controlling the motor (5) with the command value and the feedback value as inputs, and for controlling the on-load valve (8);
An abnormal state detecting means (18) for storing the load characteristic in the normal state of the attachment (4) for discharging the high-pressure coolant, using the command value and the feedback value as input, and detecting the abnormal state on condition that the attachment deviates from the load characteristic. When
High coolant supply device which comprises a.

A high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump (2) by a motor (5) and supplies coolant from a tank (1) to an attachment (4),
Control means (7) for controlling the motor (5) with a command value and a feedback value as inputs;
When the command value and the feedback value are input , and the motor (5) has a rotation speed between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed, an abnormal state is set on condition that the load torque falls below the minimum load torque. An abnormal state detecting means (18) for detecting the high pressure coolant supply device.

A high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump (2) by a motor (5) and supplies coolant from a tank (1) to an attachment (4),
Control means (7) for controlling the motor (5) with a command value and a feedback value as inputs;
With the command value and the feedback value as inputs, under the condition that the pressure feedback value remains below the predetermined pressure in a state where the rotation speed of the motor (5) is between the minimum rotation speed and the maximum rotation speed. An abnormal state detecting means (18) for detecting an abnormal state;
A high-pressure coolant supply device comprising:

A high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump (2) by a motor (5) and supplies coolant from a tank (1) to an attachment (4),
Control means (7) for controlling the motor (5) with a command value and a feedback value as inputs;
An abnormal state detection means (18) for receiving an instruction value and a feedback value and detecting an abnormal state on condition that the load torque exceeds the maximum load torque;
A high-pressure coolant supply device comprising:

A high-pressure coolant supply device that drives a fixed displacement pump (2) by a motor (5) and supplies coolant from a tank (1) to an attachment (4),
Control means (7) for controlling the motor (5) with a command value and a feedback value as inputs;
An abnormal state detecting means (18) for storing the load characteristic in the normal state of the attachment (4) for discharging the high-pressure coolant, using the command value and the feedback value as input, and detecting the abnormal state on condition that the attachment deviates from the load characteristic. When
High pressure coolant supply system, which comprises a.