KR101945907B1

KR101945907B1 - 내부 순환 고속 유압 시스템, 유압 플랫폼 및 유압 플랫폼 어셈블리

Info

Publication number: KR101945907B1
Application number: KR1020167018246A
Authority: KR
Inventors: 와 청
Original assignee: 상하이 이터널 머시너리 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2019-06-11
Also published as: KR20160095134A; EP3081380B1; EP3081380A1; WO2015085648A1; CA2932028A1; BR112016013575A2; BR112016013575B1; JP6246386B2; CN104712616B; US10875272B2; CN104712616A; US20160311217A1; JP2016540178A; EP3081380A4; MX2016007478A; CA2932028C; MY181087A

Abstract

내부 순환 고속 유압 시스템, 이로 구성된 유압 플랫폼 및 유압 플랫폼 어셈블리에 있어서, 내부 순환 고속 유압 시스템은, 유압 실린더 어셈블리, 가압 밸브 어셈블리를 포함하고, 상기 유압 실린더 어셈블리는 고압 실린더(11), 유압 플런저(15) 및 하우징(6)을 포함하고, 상기 고압 실린더의 상단부/저부에는 축방향 홀이 설치되고, 상기 축방향 홀과 교차하는 반경 방향 오일 홀(12)이 더 설치되고, 하우징(6)은 고압 실린더를 감싸면서 고압 실린더의 외측에 내부 순환 오일 챔버를 형성하고, 상기 내부 순환 오일 챔버는 반경 방향 오일 홀을 통해 축방향 홀과 서로 통할 수 있어, 유압 플런저 상단부/저부의 챔버까지 연통되고, 하우징의 상부에는 압축 공기 입구가 설치되어 있고, 유압 플런저(15)의 하단은 동작 소자에 연결되고, 상기 가압 밸브 어셈블리는, 가압 서보 모터(5) 및 가압 서보 모터에 의해 구동되고 고압 실린더 상단부/저부에 설치된 축방향 홀 내에서 상하 이동하는 가압 플런저(10)를 포함한다. 본 발명은 플랫폼 상사점, 하사점에서의 가압 체류시간을 정확하게 제어할 수 있고 필요에 따라 상기 체류시간을 조절할 수 있어 고 품질의 핫 스탬핑 가공을 실현했다.

Description

내부 순환 고속 유압 시스템, 유압 플랫폼 및 유압 플랫폼 어셈블리 {INNER-CIRCULATION HIGH-SPEED HYDRAULIC SYSTEM, HYDRAULIC PLATFORM, AND HYDRAULIC PLATFORM ASSEMBLY}

본 발명은 전체적으로 핫 스탬핑 공정에 사용되는 유압 시스템, 유압 플랫폼 및 유압 플랫폼 어셈블리에 관한 것으로, 더 구체적으로, 내부 순환 방식으로 고속으로 유압 동작을 진행하는 내부 순환 고속 유압 플랫폼 시스템에 관한 것이고, 또한 상기 내부 순환 고속 유압 플랫폼 시스템을 포함하는 내부 순환 고속 유압 플랫폼 및 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리에 관한 것이기도 하다.

포장용 인쇄 제품의 핫 스탬핑 공정에서, 평압식 금박인쇄기의 스탬팅 플랫폼에 대한 요구사항은 인쇄 속도에 상관없이 종이에 대한 가압시간이 변하지 않고, 또한 핫 스탬핑 대상 제품에 대한 요구가 상이함에 따라 고화질의 인쇄를 위하여 적절한 가압시간을 설정할 수 있는 것이다. 현재, 크랭크-로커 동력 전달 구조로 이루어진 기계식 이동 플랫폼은, 그 고유의 구조 원인으로 인해 플랫폼의 상사점에서의 가압 체류시간이 인쇄 속도의 변화에 따라 변한다. 이에 따라 인쇄물의 화질을 보장하기 어렵다. 종래의 유압 서보 시스템으로 구성된 유압 플랫폼은, 그 유압 시스템이 기본적으로 유압 펌프, 유압 실린더, 서보 밸브, 에너지 저장 시스템 및 파이프라인 등으로 구성된다. 이러한 종래의 유압 시스템은 부품이 많고, 구조가 복잡하므로 유지비용이 높고, 동시에 효율이 낮고 소음이 큰 결함이 있다. 현재의 종래의 유압 서보 시스템은 유압 동작에 있어서 고속, 고압력, 고정밀도 등 3가지 요구를 동시에 만족시키지 못하므로, 더욱 개선해야 할 여지가 있다.

따라서, 해당 분야에서는 플랫폼의 상사점, 하사점에서의 가압 체류시간을 정확하게 제어하여, 필요에 따라 상기 체류시간을 조절하고, 유압 동작이 고속, 고압력, 고정밀도 등 3가지 요구를 동시에 만족시킬 수 있도록 핫 스탬핑 공정에서의 이동 플랫폼 시스템을 개선해야 한다.

상기 결함에 대해, 본 발명의 목적은, 서보 모터 기술과 내부 순환 가압기술을 결합하여 구조가 간단하고, 효율이 높고, 정밀도가 높은 내부 순환 고속 유압 시스템, 이를 포함하는 내부 순환 고속 유압 플랫폼 및 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적에 의하면, 본 발명은 먼저, 고압 실린더, 유압 플런저 및 하우징이 구비되고, 고압 실린더의 상단부에는 하나의 축방향 홀이 설치되어 있고, 상기 축방향 홀과 유압 플런저 상단부의 챔버는 서로 통하고, 고압 실린더의 상단부에 근접한 위치에는 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀이 더 설치되어 있고, 이러한 반경 방향 오일 홀과 축방향 홀은 서로 교차되고, 유압 플런저는 고압 실린더 내에서 왕복운동하고, 하우징은 고압 실린더를 감싸면서 고압 실린더의 외측에 밀폐된 내부 순환 오일 챔버를 형성하고, 상기 내부 순환 오일 챔버는 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀을 통해 축방향 홀과 서로 통할 수 있어, 유압 플런저 상단부의 챔버까지 연통되고, 하우징의 상부에는 압축 공기 입구가 설치되어 있고, 유압 플런저의 하단은 동작 소자에 연결되는 유압 실린더 어셈블리, 및 가압 서보 모터와 가압 플런저를 포함하고, 상기 가압 플런저는 상기 가압 서보 모터의 구동에 의해 고압 실린더 상단부에 설치된 상기 축방향 홀 내에서 상하 이동하는 가압 밸브 어셈블리;를 포함하는 내부 순환 고속 유압 시스템을 제공한다.

바람직하게는, 상기 동작 소자는 이동 플랫폼의 이동 플래튼이다.

바람직하게는, 상기 유압 시스템은 이동 플래튼 리프트 어셈블리를 더 포함하고, 상기 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 이동 플래튼에 연결되고, 또한 리프트 서보 모터와 리프트 기구를 포함하고, 상기 리프트 기구는 리프트 서보 모터의 구동에 의해 이동 플래튼을 설정된 리프트 곡선에 따라 리프트 운동시킬 수 있다.

상기 리프트 기구를 사용하면, 이동 플래튼의 스트로크와 체류 위치를 정확하게 제어할 수 있다.

바람직하게는, 리프트 기구는 리프트 볼스크류, 및 리프트 볼스크류와 치합되어 이동하는 리프트 너트를 포함하고, 리프트 볼스크류는 리프트 서보 모터와 연결되고, 리프트 너트는 이동 플래튼에 연결된다.

바람직하게는, 가압 서보 모터와 가압 플런저 사이에는 구동 기구가 설치되어 있다.

바람직하게는, 구동 기구는 가압 볼스크류 및 가압 볼스크류와 치합되어 이동하는 가압 너트를 포함하고, 가압 볼스크류는 가압 서보 모터에 연결되고, 가압 너트는 가압 플런저에 연결된다.

바람직하게는, 가압 플런저는 직선 서보 모터에 의해 직접 구동된다.

본 발명은, 적어도 하나의 전술한 내부 순환 고속 유압 시스템 및 이동 플래튼 리프트 어셈블리가 연결된 상부 고정 플랫폼; 동작 소자에 연결되고, 리프트 서보 모터와 리프트 기구를 포함하고, 리프트 기구는 리프트 서보 모터의 구동에 의해 동작 소자를 리프트 운동시키는 이동 플래튼 리프트 어셈블리; 및 상기 각 구성 부분이 적시적으로 운동하도록 제어하고, 각 내부 순환 고속 유압 시스템의 서보 모터의 동기화 운행을 제어하는 제어 시스템;을 포함하는 내부 순환 고속 유압 플랫폼을 더 제공한다.

바람직하게는, 리프트 기구는, 리프트 볼스크류, 및 리프트 볼스크류와 치합되어 이동하는 리프트 너트를 포함하고, 리프트 볼스크류는 리프트 서보 모터에 연결되고, 리프트 너트는 이동 플래튼에 연결된다.

바람직하게는, 제어 시스템은 제어기 및 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템의 각 가압 서보 모터에 대응하는 드라이브 및 리프트 서보 모터에 대응하는 드라이브를 포함하고, 제어기는 리프트 서보 모터에 대응하는 드라이버에 운행 명령을 보내 유압 플런저를 구동하여 하향 운동시키고, 유압 플런저는 또한 동작소자를 움직여 하향 운동시키고, 동작 소자가 하향 운동을 종료하면, 제어기는 리프트 서보 모터의 드라이버로부터 위치 도달 신호를 수신하여, 각 가압 서보 모터의 각 드라이버에 명령을 보내 각 가압 서보 모터를 동기화 운행시켜, 각 가압 플런저가 각 고압 오일 챔버로 동기 진입하여 각 반경 방향 오일 홀을 밀봉하도록 동기 구동시키고, 각 가압 서보 모터의 각 드라이버에 명령을 보내 각 가압 서보 모터를 동기 역방향 운행시켜 각 가압 플런저가 동기 상향 이동하여 각 고압 오일 챔버에서 퇴출하도록 동기 구동시키고, 리프트 서보 모터의 드라이버에 명령을 보내 유압 플런저를 구동하여 역방향 운동시키고, 유압 플런저가 동작 소자를 움직여 상향 운동시키도록 설정된다.

바람직하게는, 각 가압 서보 모터의 동기화 운행에 대한 제어는 병행 제어, 주/종속 제어, 교차 커플링 제어, 가상 주축 제어, 편차 커플링 제어 중의 1종이다.

바람직하게는, 제어기는 PLC 또는 운동 제어기이다.

본 발명은 상술한 내부 순환 고속 유압 플랫폼; 동작 소자가 연결된 이동 플래튼; 동작 소자의 왕복운동이 하사점에 도달하면, 이동 플래튼이 제로 속도로 접촉하면서 밀착되는 하부 고정 플랫폼; 상기 상부 고정 플랫폼과 상기 하부 고정 플랫폼을 연결 고정시키는 연결 구조;를 포함하되, 각 유압 실린더 어셈블리의 하우징은 상부 고정 플랫폼에 고정 연결되고, 고압 오일 챔버의 실린더는 상부 고정 플랫폼에 형성된 관통 홀 내에 수용되어 상기 상부 고정 플랫폼에 고정되는 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리를 더 제공한다.

바람직하게는, 연결 구조는 우측 벽판과 좌측 벽판을 포함하고, 우측 벽판과 좌측 벽판은 상부 고정 플랫폼과 하부 고정 플랫폼 사이에 연결된다.

본 발명은 또 다른 내부 순환 고속 유압 플랫폼을 더 제공하며, 이 내부 순환 고속 유압 플랫폼은 하부 고정 플랫폼, 제어 시스템을 포함하며,

상기 하부 고정 플랫폼은 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템, 이동 플래튼 리프트 어셈블리가 연결되어 있고,

상기 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템은, 고압 실린더, 유압 플런저 및 하우징이 구비되고, 고압 실린더의 저부에는 축방향 홀이 설치되어 있고, 상기 축방향 홀과 유압 플런저 저부의 챔버는 서로 통하고, 고압 실린더의 저부에 근접한 위치에는 적어도 하나의 반경 방향오일 홀이 더 설치되어 있고, 이러한 반경 방향 오일과 축방향 홀은 서로 교차하고, 유압 플런저는 고압 실린더 내에서 왕복운동하고, 하우징은 고압 실린더를 감싸면서 고압 실린더의 외측에 밀봉된 내부 순환 오일 챔버를 형성하고, 상기 내부 순환 오일 챔버는 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀을 통해 축방향 홀과 서로 통할 수 있어, 유압 플런저 저부의 챔버까지 연통되고, 하우징의 상부에는 압축 공기 입구가 설치되어 있고, 유압 플런저의 상단은 동작 소자에 연결되는 유압 실린더 어셈블리; 및 가압 서보 모터 및 가압 서보 모터의 구동에 의해 고압 실린더 저부에 설치된 축방향 홀 내에서 상하 이동 가능한 가압 플런저를 포함하는 가압 밸브 어셈블리;를 포함하고,

상기 이동 플래튼 리프트 어셈블리는, 동작 소자에 연결되고 또한 리프트 서보 모터 및 리프트 서보 모터의 구동에 의해 동작 소자를 리프트 운동시키는 리프트 기구를 포함하고;

상기 제어 시스템은 상기 각 구성 부분이 적시적으로 운동하도록 제어하고, 각 내부 순환 고속 유압 시스템의 서보 모터가 동기 운행하도록 제어한다.

바람직하게는, 리프트 기구는, 리프트 볼스크류 및 리프트 볼스크류와 치합되어 이동하는 리프트 너트를 포함하고, 리프트 볼스크류는 리프트 서보 모터에 연결되고 리프트 너트는 이동 플래튼에 연결된다.

바람직하게는, 제어 시스템은 제어기, 및 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템의 각 가압 서보 모터에 대응하는 드라이버 및 리프트 서보 모터에 대응하는 드라이버를 포함하되, 제어기는, 리프트 서보 모터에 대응하는 드라이버에 운행 명령을 보내 유압 플런저를 구동하여 상향 운동시키고, 유압 플런저는 동작 소자를 움직여 상향 운동시키고, 동작 소자의 상향 운동이 종료되면, 제어기는 리프트 서보 모터의 드라이버로부터 위치 도달 신호를 수신하여, 각 가압 서보 모터의 각 드라이버에 명령을 보내, 각 가압 서보 모터를 동기 운행시켜, 각 가압 플런저가 각 고압 오일 챔버로 동기 진입하여 각 반경 방향 오일 홀을 밀봉하도록 동기 구동시키고, 각 가압 서보 모터의 각 드라이버에 명령을 보내 각 가압 서보 모터를 동기 역방향 운행시켜 각 가압 플런저가 동기 하향 이동하여 각 고압 오일 챔버에서 퇴출하도록 동기 구동시키고, 리프트 서보 모터의 드라이버에 명령을 보내 유압 플런저를 구동하여 역방향 운동시키고, 유압 플런저가 동작 소자를 움직여 하향 운동시키도록 설정된다.

바람직하게는, 각 가압 서보 모터의 동기 운행에 대한 제어는 병행 제어, 주/종속 제어, 교차 커플링 제어, 가상 주축 제어, 편차 커플링 제어 중의 1종이다.

바람직하게는, 제어기는 PLC 또는 운동 제어기이다.

본 발명은 상술한 내부 순환 고속 유압 플랫폼; 동작 소자가 연결된 이동 플래튼; 하부 고정 플랫폼과 상부 고정 플랫폼을 연결 고정시키는 연결 구조; 동작 소자의 왕복운동이 상사점에 도달하면, 이동 플래튼이 제로 속도로 접촉하면서 밀착되는 상부 고정 플랫폼;을 포함하되, 각 유압 실린더 어셈블리의 하우징은 하부 고정 플랫폼에 고정 연결되고, 가압 밸브 어셈블리는 하부 고정 플랫폼에 형성된 관통 홀 내부를 관통하여 하부 고정 플랫폼에 고정되는 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리를 더 제공한다.

바람직하게는, 연결 구조는 우측 벽판과 좌측 벽판을 포함하고, 우측 벽판과 좌측 벽판은 하부 고정 플랫폼과 상부 고정 플랫폼 사이에 연결된다.

본 발명의 내부 순환 고속 유압 시스템은 서보 모터 기술과 내부 순환 가압 기술을 결합하는 것이다. 본 발명의 유압 시스템을 통해, 종래 유압 시스템의 유압 펌프, 서보 밸브, 에너지 저장 시스템 및 모든 유압 파이프라인을 생략할 수 있다.

본 발명의 시스템은 종래 기술의 모든 파이프라인 및 서보 밸브가 없으므로, 유압 손실이 극히 적고, 운행 효율은 종래기술에 비해 훨씬 높다.

또한, 본 발명의 내부 순환 고속 유압 플랫폼을 통해 유압유의 내부 순환 및 가압을 구현했고, 그 부품 개수는 종래 이동 플랫폼의 3분의 1밖에 안 되고, 8000장/시간의 고속 핫 스탬핑 가공 및 ±0.01mm 의 반복 정밀도를 실현할 수 있고, 플랫폼 상사점, 하사점에서의 가압 체류시간을 정확하게 제어할 수 있어, 필요에 따라 상기 체류시간을 조절할 수 있다. 고품질의 핫 스탬핑 가공을 실현했다. 동시에 본 발명의 내부 순환 고속 유압 플랫폼은 기타 고속, 고압력, 고정밀도가 필요한 가압 장치에서도 매우 광범위한 용도가 있다.

본 발명의 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리는 구조가 잘 짜여 있어, 전체 높이가 낮아져 운송이 용이하다.

본 발명의 기타 특징 및 장점은 아래의 도면을 결합한 설명을 통해 더 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 사시도이고, 명확하게 하기 위하여, 내부 순환 고속 유압 플랫폼을 핫 스탬핑 장치에 고정시키는 지지 구조, 제어 시스템, 이동 플래튼 및 하부 고정 플랫폼을 생략했다.
도 2는 실시예 1의 내부 순환 고속 유압 시스템의 정지 상태의 단면도이다.
도 3은 실시예 1의 내부 순환 고속 유압 시스템의 가압 상태의 단면도이다.
도 4는 실시예 1의 내부 순환 고속 유압 시스템의 압력 해제 개시 상태의 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템을 포함하는 내부 순환 고속 유압 플랫폼이 각 운행상태에 처한 상태의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 사시도이고, 명확하게 하기 위하여, 내부 순환 고속 유압 플랫폼을 핫 스탬핑 장치에 고정시키는 지지구조, 제어 시스템, 이동 플래튼 및 상부 고정 플랫폼을 생략했다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 내부 순환 고속 유압 플랫폼이 각 운행 상태에 있는 단면도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 사시도이다. 상기 내부 순환 고속 유압 플랫폼은 주로, 상부 고정 플랫폼(13), 이동 플래튼 리프트 어셈블리, 상부 고정 플랫폼(13)에 장착되는 다수개(예를 들면 2개, 3개, 5개 등, 해당 실시예에서는 구체적으로 4개임)의 내부 순환 고속 유압 시스템, 및 제어 시스템(미도시)을 포함한다. 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 이동 플래튼(16)을 하부 고정 플랫폼(17)을 향해 이동하도록 푸시하여 제로 속도로 하부 고정 플랫폼(17)과 접촉하게 한다(도 2 참조). 내부 순환 고속 유압 시스템은 이동 플래튼(16)을 하부 고정 플랫폼(17)을 향하여 이동하도록 푸시할 때, 유압 시스템의 유압유 충전을 끝내고 이동 플래튼(16)과 하부 고정 플랫폼(17)이 접촉하면 하부 고정 플랫폼(17)에 대해 압력을 가한다. 제어 시스템은 동작 요구에 따라, 각 부재에 상응한 명령을 보내고, 관련된 피드백 정보를 수신하여 처리함으로써, 내부 순환 고속 유압 이동 플랫폼의 고속, 고압력, 고정밀도의 신뢰성 있는 작동을 보장한다.

상기 실시예에서, 내부 순환 고속 유압 플랫폼은 4개의 동일한 내부 순환 고속 유압 시스템을 포함한다. 다만 이해해야 할 것은, 본 발명은 상기 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템에 한정되지 않고, 2개, 3개 등 모든 적절한 개수를 포함할 수 있다. 상기 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템은 동일한 구조 및 운행 과정을 갖는다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 그 중 하나에 대해서만 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예 1의 내부 순환 고속 유압 시스템 및 이동 플래튼 리프트 어셈블리의 정지 상태를 나타낸다. 상기 내부 순환 고속 유압 시스템은 유압 실린더 어셈블리 및 가압 밸브 어셈블리를 포함한다.

유압 실린더 어셈블리는 고압 실린더(11), 유압 플런저(15) 및 하우징(6)을 포함한다. 고압 실린더(11)의 상단부에는 유압 플런저(15)의 상단부 위에 있는 챔버와 서로 통하는 축방향 홀이 설치되어 있다. 고압 실린더(11)의 상단부에 근접한 위치에는 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)이 더 설치되고, 이러한 반경 방향 오일 홀(12)은 상기 축방향 홀과 교차한다. 유압 플런저(15)는 고압 실린더(11) 내부에서 왕복운동하고, 유압 플런저(15)의 하단은 동작 소자에 연결될 수 있고, 바람직한 실시예에서 동작 소자는 이동 플래튼(16)이다. 하우징(6)은 고압 실린더(11)를 감싸면서 고압 실린더(11)의 외측에 밀봉된 내부 순환 오일 챔버를 형성하고, 상기 내부 순환 오일 챔버는 상술한 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)을 통해 축방향 홀과 서로 통할 수 있으므로, 유압 플런저(15)의 상단부까지 연통될 수 있다. 또한, 하우징(6)의 상부에는 압축 공기를 유입시키는 압축 공기 입구(7)가 설치되어 있다.

가압 밸브 어셈블리는 유압 실린더 어셈블리의 상측에 설치되고, 상기 가압 밸브 어셈블리는 가압 서보 모터(5)와 가압 플런저(10)를 포함한다. 가압 플런저(10)는 가압 서보 모터(5)에 의해 구동되어 고압 실린더(11)의 상단부에 설치된 축방향 홀 내에서 상하 이동한다. 해당 실시예에서, 가압 서보 모터(5)와 가압 플런저(10) 사이에는 구동 기구가 설치될 수 있고, 상기 구동 기구는 가압 볼스크류(8) 및 가압 볼스크류(8)와 치합되어 이동하는 가압 너트(9)를 포함한다. 가압 볼스크류(8)는 가압 서보 모터(5)에 연결되고 베어링에 의해 지지되어 회전하고, 가압 너트(9)는 가압 플런저(10)에 연결된다.

이해해야 할 것은, 필요한 경우 직선 서보 모터(5)에 의해 가압 플런저(10)를 직접 구동시키는 방법을 사용할 수 있다.

가압 밸브 어셈블리의 작용은 다음과 같다. 가압 서보 모터(5)에 의해, 제어 시스템으로부터 수신된 명령에 따라, 가압 플런저(10)가 유압 실린더 어셈블리의 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12) 내의 유압유를 적시적으로 차단하게 하여, 가압 플런저(10)가 유압 플런저(15)의 상단부의 고압 오일 챔버(22)로 진입하도록 한다. 가압 플런저(10)가 계속하여 하향 이동하면, 유압 플런저(15) 상단부의 저압 유압유(21)를 압축하여, 밀봉 챔버 내의 압력 강도를 높이고, 상기 압력 강도는 최고 400kg／cm²에 도달할 수 있어, 유압 플런저(15)에 대해 거대한 추력(推力)을 발생한다. 가압 플런저(10)의 유압 플런저(15) 상단부를 향한 이동 거리를 제어하기만 하면, 유압 플런저(15)의 추력 및 고정밀도의 위치를 제어할 수 있으며, 예를 들면 ±0.01mm의 위치 반복 정밀도에 도달할 수 있다.

도 2는 이동 플래튼 리프트 어셈블리를 더 나타냈다. 상기 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 상술한 이동 플래튼(16)에 연결되고, 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 리프트 서보 모터(20) 및 리프트 기구를 포함한다. 리프트 기구는 리프트 서보 모터(20)에 의해 구동되어 이동 플래튼(16)이 설정된 리프트 곡선에 따라 리프트 운동을 하도록 한다. 해당 실시예에서, 리프트 기구는 리프트 볼스크류(18) 및 리프트 볼스크류(18)와 치합되어 이동하는 리프트 너트(19)를 포함한다. 리프트 볼스크류(18)는 리프트 서보 모터(20)에 연결되고, 리프트 너트(19)는 이동 플래튼(16)에 연결된다.

상기 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 이동 플래튼(16)을 빠르고 고정밀도로 고정 플랫폼에 제로 속도로 접근시켜 밀착되게 하며, 동시에 이동 플래튼(16) 상에 고정된 유압 플런저(15)를 끌어당겨, 유압 플런저(15) 상부의 고압 실린더(11)에 유압유가 충전되게 하거나 유압유를 외부로 배출시킨다.

이하에서는 도 2 내지 도 4를 결합하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템의 동작 과정을 설명한다.

도 2에서 유압 시스템은 정지 상태이다. 이러한 상태에서, 저압 압축 공기가 압축 공기 입구(7)로부터 내부 순환 오일 챔버로 유입되면, 유압유(21)를 오일 흐름 방향(A)을 따라, 각 반경 방향 오일 홀(12)을 거쳐 유압 플런저(15)의 상단부로 유입시켜, 유압 플런저(15)에 하향 저압 추력이 발생하도록 한다. 이때, 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 서보 모터(20)에 의해 발생한 원점 정지 시의 정지 토크의 제한을 받아, 이동 플래튼(16), 더 나아가 유압 플런저(15)를 구속하여, 도 2에 도시된 정지 상태에 머무르게 한다. 이 상태는 본 발명의 유압 시스템의 “원점 상태”이다.

도 3을 참고하면, 저압 압축 공기에 의해 푸시되는 유압유(21)는 반경 방향 오일 홀(12)을 통해 유압 플런저(15)의 상단부로 유입된다. 이때, 리프트 서보 모터(20)는 제어 시스템에서 발송된 명령에 따라 회전하여, 리프트 볼스크류(18)가 리프트 너트(19)를 움직이도록 함으로써, 유압 플런저(15)와 서로 고정된 이동 플래튼(16)을 푸시하여 설정된 하강 곡선에 따라 하부 고정 플랫폼(17)을 향하여 아래로 이동하게 하여, 하부 고정 플랫폼(17)에 충격이 없이 접근시켜 밀착되게 한다. 이렇게 “저압 유압유 충전” 동작이 완성된다. 이후, 가압 서보 모터(5)가 가동되어, 가압 볼스크류(8)를 회전 구동시켜, 가압 너트(9)가 가압 플런저(10)를 푸시하여, 도면에서의 아래 방향으로 이동시키도록 한다. 가압 플런저(10)는 이동 과정에서, 먼저 유압 플런저(15) 상단부로 오일을 유입시키는 반경 방향 오일 홀(12)을 차단하여, 유압 플런저(15) 상단부 위에 밀폐된 “고압 실린더”를 형성한다. 가압 플런저(10)가 계속하여 아래로 이동하면, 밀폐된 고압 실린더 내의 유압유가 압축되어 상기 고압 실린더 내에 매우 높은 압력 강도(예를 들면 400kg/cm²)를 형성시켜, 유압 플런저(15)가 매우 큰 추력을 발생하도록 한다. 가압 서보 모터(5)의 회전 각도를 변경하기만 하면, 가압 플런저(10)의 이동 위치를 변경할 수 있고, 상응하게 유압 플런저의 추력 또는 위치를 변경할 수 있다.

도 4를 참조하면, 이동 플래튼(16)을 상승시켜 도 2의 정지 상태로 복귀시켜야 하는 경우, 가압 서보 모터(5)에 의해 가압 볼스크류(8)를 구동하여 역회전시키면, 가압 너트(9)는 가압 플런저(10)를 움직여 상향 이동시킨다. 가압 플런저(10)가 반경 방향 오일 홀(12)이 노출되기 시작하는 위치까지 이동하면, 상술한 “고압 실린더” 내의 고압 오일은 오일 흐름 방향(B)을 따라, 내부 순환 오일 챔버로 배출되기 시작한다.

이때, 리프트 서보 모터(20)는 역회전하면서, 이동 플래튼(16)과 유압 플런저(15)를 움직여 함께 상향 이동시켜, 유압유(21)가 반경 방향 오일 홀(12)을 거쳐 완전히 배출되도록 한다. 이렇게 하나의 스트로크의 모든 동작이 완성되면, 도 2의 상태로 복귀하고, 다음 번 동작 명령을 대기한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템(2개만 도시되어 있고, 다른 2개는 도면에서 가리워짐)으로 구성된 내부 순환 고속 유압 플랫폼이 각 운행 상태에 있는 단면도이다.

내부 순환 고속 유압 플랫폼 외에도, 도 5 내지 도 7에서는 하부 고정 플랫폼(17), 우측 벽판(14), 좌측 벽판(14A)을 더 도시하였고, 상부 고정 플랫폼(13), 하부 고정 플랫폼(17), 우측 벽판(14), 좌측 벽판(14A)은 공동으로 플랫폼 지지 시스템을 구성하고, 상기 지지 시스템은 내부 순환 고속 유압 플랫폼을 핫 스탬핑 장치 등과 같은 응용 장치에 고정 장착하기 위한 것이다. 우측 벽판(14) 및 좌측 벽판(14A)은 상부 고정 플랫폼(13)과 하부 고정 플랫폼(17) 사이에 수직으로 연결되어 상부 고정 플랫폼(13)과 하부 고정 플랫폼(17)의 상대적 위치를 고정시키고, 고압 오일 챔버(22)의 하우징 및 이동 플래튼(16)을 수용하고 이동 플래튼(16)이 내부에서 왕복 운동하도록 허용하는 공간을 형성한다. 또한, 유압 실린더 어셈블리의 각 하우징(6)은 볼트, 리벳 등을 통해 상부 고정 플랫폼(13)에 고정 연결되고, 고압 오일 챔버(22)의 실린더는 상부 고정 플랫폼(13) 내에 형성된 관통 홀 내부에 수용되고 마찬가지로 상부 고정 플랫폼(13)에 고정된다. 물론, 유압 실린더 어셈블리의 각 하우징(6) 또는 고압 오일 챔버(22)의 실린더도 상부 고정 플랫폼(13)과 일체로 형성될 수 있다. 상술한 방법으로 연결된 내부 순환 고속 유압 플랫폼 및 지지 시스템은, 전체적인 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리를 형성한다. 이렇게 형성된 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리는 구조가 잘 짜여 있어 어셈블리의 전체 높이가 낮아져 수송에 용이하다.

또한, 도 5 내지 도 7에서는 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 제어 시스템을 도시하였다. 도 5를 참고하면, 본 발명의 제어 시스템은 제어기(1) 및 이동 플래튼 리프트 어셈블리의 서보 모터(20)에 대응하는 드라이버(3) 및 각 유압 실린더 어셈블리의 서보 모터(5)에 대응하는 각 드라이버(도면에서는 2개만 도시됨, 즉 2 및 4)를 포함한다. 상기 제어 시스템은 동작 요구에 따라, 각 유압 실린더 어셈블리의 가압 밸브 어셈블리의 서보 모터(5), 이동 플래튼 리프트 어셈블리의 서보 모터(20) 및 기타 실행 소자에 상응한 명령을 보내고 관련 피드백 정보를 수신하여 처리함으로써, 내부 순환 고속 유압 이동 플랫폼의 고속, 고압력, 고정밀도의 신뢰성 있는 작동을 보장한다.

이어서, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 제어 시스템의 제어 하에서의 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 운행 과정을 설명한다.

도 5에서는 플랫폼이 하향 운행을 시작했을 때의 각 부재의 상태가 도시되어있다. 이동 플래튼(16)이 내리누르기(下壓) 시작하면, 제어기(1)는 설정된 동작 절차에 따라, 드라이버(3)에 구동 명령을 보내 서보 모터(20)를 회전 구동하여, 리프트 볼스크류(18)를 회전시켜, 리프트 너트(19)가 제어기(1)에 의해 설정된 가속/감속 곡선에 따라, 이동 플래튼(16)을 하부 고정 플랫폼(17)에 제로 속도로 접근시켜 밀착되게 하면, 도 6에서 보여준 상태에 도달한다. 이동 플래튼(16)이 하향 운행함에 따라, 압축 공기는 각 내부 순환 고속 유압 시스템의 압축 공기 입구(7)를 거쳐, 유압유(21)를 압축하여, 유압유(21)가 각 오일 홀(12)을 거쳐 고압 실린더(11) 내로 빠르게 유입되도록 하여 플랫폼이 하향 운행하면서 유압유를 충전하는 스트로크를 완성한다.

도 6을 참조하면, 리프트 서보 모터(20)가 제로 속도에 도달하면, 드라이버(3)에 의해 제어기(1)에 위치 도달 신호를 보내고, 동시에 제어기(1)는 드라이버(2, 4)에 각 가압 서보 모터(5)의 동기 회전 명령을 보낸다. 이때, 각 가압 서보 모터(5)는 동기화 운행하여 각 가압 볼스크류(3)를 각각 움직여, 각 가압 너트(9)를 선형 이동시켜 각 가압 플런저(10)를 푸시하면서, 먼저 각 오일 홀(12)을 막고, 동시에 각 고압 실린더(11) 내의 유압유를 압축하여, 높은 압력 강도를 형성시킨다. 이해해야 할 것은, 각 가압 서보 모터(5)를 동기화 운행시키는 방법은 해당 분야의 공지된 모든 방법, 예를 들면 병행 제어, 주/종속 제어, 교차 커플링 제어, 가상 주축 제어, 편차 커플링 제어 등 방법을 사용할 수 있다.

도 7을 참조하면, 도 6에 도시된 모든 동작이 완료되면, 제어기(1)는 먼저 드라이버(2, 4)에 회전 명령을 보내고, 이때 각 가압 서보 모터(5)는 마찬가지로 제어기(1)의 설정된 리프트 곡선에 따라 회전면서, 각 가압 볼스크류(8)를 각각 움직여, 각 가압 너트(9)를 구동시켜 각 가압 플런저(10)를 움직여 상향 선형 이동시키도록 한다. 각 가압 플런저(10)가 도 7에 도시된 위치까지 이동하여 정지하면, 제어기(1)는 드라이버(3)에 리프트 서보 모터(20) 회전 명령을 보낸다. 이때, 상기 리프트 서보 모터(20)는 리프트 볼스크류(18)를 움직여, 리프트 너트(19)가 이동 플래튼(16) 및 유압 플런저(15)를 움직여 상향 이동시키도록 한다. 이때, 고압 실린더(11) 내의 유압유(21)는 각 오일 홀(12)을 거쳐 내부 순환 오일 챔버 내로 회류한다. 이때 플랫폼의 상향, 하향 스트로크의 모든 동작이 완성된다.

4개의 내부 순환 고속 유압 시스템을 포함한 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 실시예 1을 참조하여 본 발명을 설명했으나, 본 발명은 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템에 한정되지 않고, 1개 이상의 모든 개수를 포함하는 내부 순환 고속 유압 시스템일 수 있다.

이해해야 할 것은, 여기서 제어기는 PLC, 운동 제어기 등과 같은 해당 분야의 공지된 제어기로 실시될 수 있다.

본 발명에서의 “상”, “하”와 관련된 설명은 도면 중 각 부재의 사용 시의 방향을 한정하는 것을 의미하지 않는다. 당업자는 상기 시스템은 변경을 통해 본 발명의 실시예 2와 같이 거꾸로 배치되어 사용될 수도 있음을 이해할 것이다.

도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 사시도를 보여준다. 상기 내부 순환 고속 유압 플랫폼은 주로 하부 고정 플랫폼(13'), 이동 플래튼 리프트 어셈블리, 상부 고정 플랫폼(13')에 장착된 다수 개(예를 들면 2개, 3개, 5개 등, 상기 실시예에서는 구체적으로 4개임)의 내부 순환 고속 유압 시스템, 및 제어 시스템(미도시)을 포함한다. 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 이동 플래튼(16)을 상부 고정 플랫폼(17')을 향해 이동하도록 푸시하여 제로 속도로 상부 고정 플랫폼(17')과 접촉하게 한다(도 9 참조). 내부 순환 고속 유압 시스템은 이동 플래튼(16)을 상부 고정 플랫폼(17')을 향하여 이동하도록 푸시할 때, 유압 시스템의 유압유 충전을 끝내고 이동 플래튼(16)과 상부 고정 플랫폼(17')이 접촉하면 상부 고정 플랫폼(17')에 대해 압력을 가한다. 제어 시스템은 동작 요구에 따라, 각 부품에 대해 상응한 명령을 보내고, 관한 피드백 정보를 수신하여 처리함으로써, 내부 순환 고속 유압 이동 플랫폼의 고속, 고압력, 고정밀도의 신뢰성 있는 작동을 보장한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템(2개만 도시되고, 다른 2개는 도면에서 가려짐)으로 구성된 내부 순환 고속 유압 플랫폼이 각 운행 상태에 있는 단면도이다.

해당 실시예에서, 내부 순환 고속 유압 플랫폼은 4개의 동일한 내부 순환 고속 유압 시스템을 포함한다. 다만 이해해야 할 것은, 본 발명은 상기 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템에 한정되지 않고, 예를 들면 2개, 3개 등 모든 적절한 개수를 포함할 수 있다. 상기 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템은 실시예 1과 유사한 구조 및 운행 과정을 갖는다. 도 9를 참조하여 그 중 하나에 대해서만 상세하게 설명을 진행한다.

도 9의 좌측에 도시된 유압 실린더 어셈블리를 예로 들면, 상기 유압 실린더 어셈블리는, 고압 실린더(11), 유압 플런저(15) 및 하우징(6)을 포함한다. 고압 실린더(11)의 저부에는 하나의 축방향 홀이 설치되어 있고, 상기 축방향 홀은 유압 플런저(15) 저부 하측의 챔버와 서로 통한다. 고압 실린더(11)의 저부에 근접한 위치에는 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)이 더 설치되어 있고, 이러한 반경 방향 오일 홀(12)은 상기 축방향 홀과 서로 교차한다. 유압 플런저(15)는 고압 실린더(11) 내에서 왕복운동하고, 유압 플런저(15)의 상단은 동작 소자에 연결될 수 있고, 바람직한 실시예에서, 동작 소자는 이동 플래튼(16)이다. 하우징(6)은 고압 실린더(11)를 감싸면서 고압 실린더(11)의 외측에 밀봉된 내부 순환 오일 챔버를 형성하고, 상기 내부 순환 오일 챔버는 상술한 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)을 통해 축방향 홀과 서로 통할 수 있으므로, 유압 플런저(15)의 저부까지 연통될 수 있다. 또한, 하우징(6)의 상부에는 압축공기를 유입시키는 압축 공기 입구(7)가 설치되어 있다.

가압 밸브 어셈블리는 유압 실린더 어셈블리의 하측에 설치되어 있고, 상기 가압 밸브 어셈블리는 가압 서보 모터(5) 및 가압 플런저(10)를 포함한다. 가압 플런저(10)는 가압 서보 모터(5)에 의해 구동되어 고압 실린더(11)의 저부에 설치된 축방향 홀 내에서 상하 이동한다. 해당 실시예에서, 가압 서보 모터(5)와 가압 플런저(10) 사이에는 구동 기구가 설치될 수 있고, 상기 구동 기구는 가압 볼스크류(8) 및 가압 볼스크류(8)와 치합되어 이동하는 가압 너트(9)를 포함한다. 가압 볼스크류(8)는 가압 서보 모터(5)에 연결되고 베어링에 의해 지지되어 회전하며, 가압 너트(9)는 가압 플런저(10)에 연결된다.

이해해야 할 것은, 필요한 경우 직선 서보 모터(5)에 의해 가압 플런저(10)를 직접 구동하는 방법을 사용할 수 있다.

가압 밸브 어셈블리의 작용은 다음과 같다. 가압 서보 모터(5)에 의해, 제어 시스템으로부터 수신된 명령에 따라, 가압 플런저(10)가 유압 실린더 어셈블리의 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12) 내의 유압유를 적시적으로 차단하게 하여, 가압 플런저(10)가 유압 플런저(15)의 저부의 고압 오일 챔버(22)로 진입하도록 한다. 가압 플런저(10)가 계속하여 상향 이동하면, 유압 플런저(15) 저부의 저압 유압유(21)을 압축하여, 밀봉 챔버 내의 압력 강도를 높이고, 상기 압력 강도는 최고 400kg/cm²에 도달할 수 있어, 유압 플런저(15)에 대해 거대한 추력을 발생한다. 가압 플런저(10)의 유압 플런저(15) 상단부를 향한 이동거리를 제어하기만 하면, 유압 플런저(15)의 추력 및 고정밀도의 위치를 제어할 수 있으며, 예를 들면 ±0. 01mm의 위치 반복 정밀도에 도달할 수 있다.

도 9는 이동 플래튼 리프트 어셈블리를 더 도시하였다. 상기 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 상술한 이동 플래튼(16)에 연결되고, 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 리프트 서보 모터(20) 및 리프트 기구를 포함한다. 리프트 기구는 리프트 서보 모터(20)에 의해 구동되어 이동 플래튼(16)이 설정된 리프트 곡선에 따라 리프트 운동을 하도록 한다. 해당 실시예에서, 리프트 기구는 리프트 볼스크류(18) 및 리프트 볼스크류(18)와 치합되어 이동하는 리프트 너트(19)를 포함한다. 리프트 볼스크류(18)는 리프트 서보 모터(20)에 연결되고, 리프트 너트(19)는 이동 플래튼(16)에 연결된다.

이하에서는 도 9 내지 도 11을 결합하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 유압 시스템의 동작 과정을 설명한다.

도 9에서 유압 시스템은 정지 상태에 있다. 이러한 상태에서, 저압 압축 공기가 압축 공기 입구(7)로부터 내부 순환 오일 챔버로 유입되면, 유압유(21)를 각 반경 방향 오일 홀(12)을 거쳐 유압 플런저(15)의 저부로 유입시켜, 유압 플런저(15)에 상향 저압 추력이 발생하도록 한다. 이때, 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 서보 모터(20)에 의해 발생한 원점 정지 시의 정지 토크의 제한을 받아, 이동 플래튼(16), 더 나아가 유압 플런저(15)를 구속하여, 도 9에 도시된 바와 같은 정지 상태에 머무르게 한다. 이 상태는 본 발명의 유압 시스템의 “원점 상태”이다.

도 10을 참조하면, 저압 압축 공기에 의해 푸시되는 유압유(21)는 반경 방향 오일 홀(12)을 거쳐 유압 플런저(15)의 저부로 유입된다. 이때, 리프트 서보 모터(20)는 제어 시스템에서 발송한 명령에 따라 회전하여, 리프트 볼스크류(18)가 리프트 너트(19)를 움직이도록 함으로써, 유압 플런저(15)와 서로 고정된 이동 플래튼(16)을 푸시하여 설정된 하강 곡선에 따라 상부 고정 플랫폼(17')을 향하여 아래로 이동하게 하여, 상부 고정 플랫폼(17')에 충격없이 접근시켜 밀착되게 한다. 이렇게 “저압 유압유 충전” 동작이 완성된다. 이후, 가압 서보 모터(5)가 가동되어, 가압 볼스크류(8)를 회전 구동시켜, 가압 너트(9)가 가압 플런저(10)를 푸시하여, 도면에서의 위 방향으로 이동시키도록 한다. 가압 플런저(10)는 이동 과정에서, 먼저 유압 플런저(15)의 저부로 오일을 유입시키는 반경 방향 오일 홀(12)을 차단하여, 유압 플런저(15) 저부의 아래에 밀폐된 “고압 실린더”를 형성한다. 가압 플런저(10)가 계속하여 위로 이동하면, 밀폐된 고압 실린더 내의 유압유가 압축되어, 상기 고압 실린더 내부에 매우 높은 압력 강도(예를 들면 400kg/cm²)를 형성시켜, 유압 플런저(15)에 매우 큰 추력을 발생하도록 한다. 가압 서보 모터(5)의 회전각도를 변경하기만 하면, 가압 플런저(10)의 이동 위치를 변경할 수 있고, 상응하게 유압 플런저의 추력 또는 위치도 변경할 수 있다.

도 11을 참조하면, 이동 플래튼(16)을 하강시켜 도 9의 정지 상태에 복귀시켜야 하는 경우, 가압 서보 모터(5)에 의해 가압 볼스크류(8)를 구동하여 역회전시키면, 가압 너트(9)는 가압 플런저(10)를 움직여 하향 이동시킨다. 가압 플런저(10)가 반경 방향 오일 홀(12)이 노출되기 시작하는 위치까지 이동하면, 상술한 “고압 실린더” 내의 고압 오일은 내부 순환 오일 챔버로 배출되기 시작한다.

이때, 리프트 서보 모터(20)는 역회전하면서, 이동 플래튼(16) 및 유압 플런저(15)를 움직여 함께 하향 이동시켜, 유압유(21)가 반경 방향 오일 홀(12)을 거쳐 완전히 배출되도록 한다. 이렇게 하나의 스트로크의 모든 동작이 완성되면, 도 9 중의 상태로 복귀하고 다음 번 동작 명령을 대기한다.

내부 순환 고속 유압 플랫폼 외에도, 도 9 내지 도 11에서는 상부 고정 플랫폼(17'), 우측 벽판(14), 좌측 벽판(14A)이 더 도시되고, 하부 고정 플랫폼(13'), 상부 고정 플랫폼(17'), 우측 벽판(14), 좌측 벽판(14A)은 공동으로 플랫폼 지지 시스템을 구성하고, 상기 지지 시스템은 내부 순환 고속 유압 플랫폼을 핫 스탬핑 장치 등과 같은 응용 장치에 고정 장착하기 위한 것이다. 우측 벽판(14) 및 좌측 벽판(14A)은 하부 고정 플랫폼(13')과 상부 고정 플랫폼(17') 사이에 수직으로 연결되어, 하부 고정 플랫폼(13')과 상부 고정 플랫폼(17')의 상대적인 위치를 고정시키고, 고압 오일 챔버(22)의 하우징 및 이동 플래튼(16)을 수용하고 이동 플래튼(16)이 내부에서 왕복 운동하도록 허용하는 공간을 형성한다. 또한, 유압 실린더 어셈블리의 각 하우징(6)은 볼트, 리벳 등을 통해 하부 고정 플랫폼(13')에 고정 연결되고, 가압 밸브 어셈블리는 하부 고정 플랫폼(13') 내에 형성된 관통 홀을 관통하여 마찬가지로 하부 고정 플랫폼(13')에 고정된다. 물론, 유압 실린더 어셈블리의 각 하우징(6) 또는 고압 오일 챔버(22)의 실린더도 하부 고정 플랫폼(13')과 일체로 형성될 수 있다. 상술한 방법으로 연결된 내부 순환 고속 유압 플랫폼 및 지지 시스템은, 전체적인 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리를 형성한다. 이렇게 형성된 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리는 구조가 잘 짜여 있어 어셈블리의 전체 높이가 낮아져 수송에 용이하다.

또한, 도 9 내지 도 11에서는 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 제어 시스템을 더 도시하였다. 도 9를 참고하면, 본 발명의 제어 시스템은 제어기(1) 및 이동 플래튼 리프트 어셈블리의 서보 모터(20)에 대응하는 드라이버(3) 및 각 유압 실린더 어셈블리의 서보 모터(5)에 대응하는 각 드라이버(도면에서는 2개만 도시됨, 즉 2 및 4)를 포함한다. 상기 제어 시스템은 동작 요구에 따라, 각 유압 실린더 어셈블리의 가압 밸브 어셈블리의 서보 모터(5), 이동 플래튼 리프트 어셈블리의 서보 모터(20) 및 기타 실행 소자에 상응한 명령을 보내고, 관련 피드백 정보를 수신하여 처리함으로써, 내부 순환 고속 유압 이동 플랫폼의 고속, 고압력, 고정밀도의 신뢰성 있는 작동을 보장한다.

이어서, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 제어 시스템의 제어 하에서의 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 운행 과정을 설명한다.

도 9에서는 플랫폼이 상향 운행을 시작했을 때의 각 부재의 상태를 보여준다. 이동 플래튼(16)이 올려밀기 시작하면, 제어기(1)는 설정된 동작 절차에 따라, 드라이버(3)에 구동 명령을 보내 서보 모터(20)를 회전 구동하여, 리프트 볼스크류(18)를 회전시켜, 리프트 너트(19)가 제어기(1)에 의해 설정된 가속/감속 곡선에 따라, 이동 플래튼(16)을 상부 고정 플랫폼(17)에 제로 속도로 접근시켜 밀착되게 하면, 도 6에서 보여준 상태에 도달한다. 이동 플래튼(16)이 상향 운행함에 따라, 압축 공기는 각 내부 순환 고속 유압 시스템의 압축 공기 입구(7)를 거쳐, 유압유(21)를 압축하여, 유압유(21)가 각 오일 홀(12)을 거쳐 고압 실린더(11) 내로 빠르게 유입되도록 하여 플랫폼이 상향 운행하면서 유압유를 충전하는 스트로크를 완성한다.

도 10을 참조하면, 리프트 서보 모터(20)가 제로 속도에 도달하면, 드라이버(3)에 의해 제어기(1)에 위치 도달 신호를 보내고, 동시에 제어기(1)는 드라이버(2, 4)에 각 가압 서보 모터(5)의 동기 회전 명령을 보낸다. 이때, 각 가압 서보 모터(5)는 동기화 운행하여 각 가압 볼 리드 스크류(3)를 각각 움직여, 각 가압 너트(9)를 선형 이동시켜 각 가압 플런저(10)를 푸시하면서, 먼저 각 오일 홀(12)을 막고, 동시에 각 고압 실린더(11) 내의 유압유를 압축하여, 높은 압력 강도를 형성시킨다. 이해해야 할 것은, 각 가압 서보 모터(5)를 동기화 운행시키는 방법은 해당 분야의 모든 공지 방법, 예를 들면 병행 제어, 주/종속 제어, 교차 커플링 제어, 가상 주축 제어, 편차 커플링 제어 등 방법을 사용할 수 있다.

도 11을 참조하면, 도 10에 도시된 모든 동작이 완료되면, 제어기(1)는 먼저 드라이버(2, 4)에 회전 명령을 보내고, 이때 각 가압 서보 모터(5)는 마찬가지로 제어기(1)의 설정된 리프트 곡선에 따라 회전하면서, 각 가압 볼스크류(8)를 각각 움직여, 각 가압 너트(9)를 구동시켜 각 가압 플런저(10)를 움직여 하향 선형 이동시키도록 한다. 각 가압 플런저(10)가 도 11에 도시된 위치까지 이동하여 정지하면, 제어기(1)는 드라이버(3)에 리프트 서보 모터(20) 회전 명령을 보낸다. 이때, 상기 리프트 서보 모터(20)는 리프트 볼스크류(18)를 움직여, 리프트 너트(19)가 이동 플래튼(16) 및 유압 플런저(15)를 움직여 하향 이동시키도록 한다. 이때, 고압 실린더(11) 내의 유압유(21)는 각 오일 홀(12)을 거쳐 내부 순환 오일 챔버 내로 회류한다. 이때 플랫폼의 하향 스트로크의 모든 동작이 완성된다.

4개의 내부 순환 고속 유압 시스템을 포함한 내부 순환 고속 유압 플랫폼의 실시예 2를 참조하여 본 발명을 설명했으나, 본 발명은 4개의 내부 순환 고속 유압 시스템을 포함하는 것에 한정되지 않고, 1개 이상의 모든 개수의 내부 순환 고속 유압 시스템을 포함할 수 있다.

본 발명에서의 “상”, “하”와 관련된 설명은 도면 중 각 부재의 사용 시의 방향을 한정하는 것을 의미하지는 않는다.

바람직한 실시예를 결합하여 본 발명에 대해 상세한 설명을 진행했으나, 당업자라면 상기 공개된 내용을 바탕으로 본 발명의 실질 내용을 벗어나지 않는 범위 내에서 각종 동등한 변형 및 변경을 진행할 수 있고, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims

고압 실린더(11), 유압 플런저(15) 및 하우징(6)을 포함하되, 상기 고압 실린더(11)의 상단부에는 하나의 축방향 홀이 설치되어 있고, 상기 축방향 홀은 상기 유압 플런저(15)의 상단부의 챔버와 서로 통하고, 상기 고압 실린더(11)의 상단부에 근접한 위치에 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)이 더 설치되고, 상기 반경 방향 오일 홀(12)은 상기 축방향 홀과 서로 교차하고, 상기 유압 플런저(15)는 상기 고압 실린더(11) 내에서 왕복 운동하고, 상기 하우징(6)은 고압 실린더(11)를 감싸면서 고압 실린더(11)의 외측에는 밀봉된 내부 순환 오일 챔버를 형성하고, 상기 내부 순환 오일 챔버는 상기 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)을 통해 상기 축방향 홀과 서로 통할 수 있어, 상기 유압 플런저(15)의 상단부의 상기 챔버까지 연통되고, 상기 하우징(6)의 상부에는 압축 공기 입구(7)가 형성되고, 상기 유압 플런저(15)의 하단에 이동 플랫폼의 이동 플래튼(16)이 연결되는, 유압 실린더 어셈블리;
가압 서보 모터(5) 및 가압 플런저(10)를 포함하고, 상기 가압 플런저(10)는 상기 가압 서보 모터(5)에 의해 구동되어 상기 고압 실린더(11) 상단부에 설치된 상기 축방향 홀 내에서 상하 이동할 수 있는, 가압 밸브 어셈블리; 및
상기 이동 플래튼(16)에 연결되고, 또한 리프트 서보 모터(20)와 리프트 기구를 포함하고, 상기 리프트 기구는 상기 리프트 서보 모터(20)의 구동에 의해 상기 이동 플래튼(16)을 설정된 리프트 곡선에 따라 리프트 운동시킬 수 있는, 이동 플래튼 리프트 어셈블리
를 포함하는 내부 순환 고속 유압 시스템.
제1항에 있어서,
상기 리프트 기구는, 리프트 볼스크류(18), 및 상기 리프트 볼스크류(18)와 치합되어 이동하는 리프트 너트(19)를 포함하고, 상기 리프트 볼스크류(18)는 상기 리프트 서보 모터(20)와 연결되고, 상기 리프트 너트(19)는 상기 이동 플래튼(16)에 연결되는, 내부 순환 고속 유압 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가압 서보 모터(5)와 상기 가압 플런저(10) 사이에는 구동 기구가 설치되어 있는, 내부 순환 고속 유압 시스템.
제3항에 있어서,
가압 볼스크류(8), 및 상기 가압 볼스크류(8)와 치합되어 이동하는 가압 너트(9)를 포함하고, 상기 가압 볼스크류(8)는 상기 가압 서보 모터(5)에 연결되고, 상기 가압 너트(9)는 상기 가압 플런저(10)에 연결되는, 내부 순환 고속 유압 시스템.
제1항에 있어서,
상기 가압 플런저(10)는 직선 서보 모터에 의해 직접 구동되는, 내부 순환 고속 유압 시스템.
상부 고정 플랫폼(13), 이동 플래튼 리프트 어셈블리 및 제어 시스템을 포함하되,
상기 고정 플랫폼(13)에는 적어도 하나의 제1항에 기재된 내부 순환 고속 유압 시스템 및 이동 플래튼 리프트 어셈블리가 연결되어 있고,
상기 이동 플래튼 리프트 어셈블리는 동작 소자에 연결되고, 리프트 서보 모터(6)와 리프트 기구를 포함하고, 상기 리프트 기구는 상기 리프트 서보 모터(6)의 구동에 의해 상기 동작 소자가 리프트 운동을 하도록 하고,
상기 제어 시스템은, 각 구성 부분이 적시적으로 운동하도록 제어하고, 각 상기 내부 순환 고속 유압 시스템의 서보 모터(5)가 동기 운행하도록 제어하는,
내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제6항에 있어서,
상기 리프트 기구는, 리프트 볼스크류(18), 및 상기 리프트 볼스크류(18)와 치합되어 이동하는 리프트 너트(19)를 포함하고, 상기 리프트 볼스크류(18)는 리프트 서보 모터(20)에 연결되고, 상기 리프트 너트(19)는 상기 이동 플래튼(16)에 연결되는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제6항에 있어서,
상기 제어 시스템은 제어기(1), 및 상기 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템의 각 가압 서보 모터(5)에 대응하는 드라이브(2, 4) 및 상기 리프트 서보 모터(20)에 대응하는 드라이브(3)를 포함하고,
상기 제어기(1)는,
상기 리프트 서보 모터(20)에 대응하는 드라이버(3)에 운행 명령을 보내, 상기 유압 플런저(15)를 구동하여 하향 운동시키고, 상기 유압 플런저(15)는 또한 동작 소자를 움직여 하향 운동시키고,
상기 동작 소자가 하향 운동을 종료하면, 상기 제어기(1)는 상기 리프트 서보 모터(20)의 드라이버(3)로부터 위치 도달 신호를 수신하여, 각 상기 가압 서보 모터(5)의 각 드라이버(2, 4)에 명령을 보내 각 상기 가압 서보 모터(5)를 동기화 운행시켜, 각 상기 가압 플런저(10)가 각 고압 오일 챔버로 동기 진입하여 각 상기 반경 방향 오일 홀(12)을 밀봉하도록 동기 구동시키고,
각 상기 가압 서보 모터(5)의 각 드라이버(2, 4)에 명령을 보내 각 상기 가압 서보 모터(5)를 동기 역방향 운행시켜 각 가압 플런저(10)가 동기 상향 이동하여 각 상기 고압 오일 챔버에서 퇴출하도록 동기 구동시키고,
상기 리프트 서보 모터(20)의 드라이버(3)에 명령을 보내 상기 유압 플런저(15)를 구동하여 역방향 운동시키고, 상기 유압 플런저(15)가 동작 소자를 움직여 상향 운동시키도록 설정되는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제8항에 있어서,
각 상기 가압 서보 모터(5)의 동기화 운행에 대한 제어는 병행 제어, 주/종속 제어, 교차 커플링 제어, 가상 주축 제어, 편차 커플링 제어 중의 1종을 포함하는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제8항에 있어서,
상기 제어기는 PLC 또는 운동 제어기인, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제6항에 따른 내부 순환 고속 유압 플랫폼;
동작 소자가 연결된 이동 플래튼(16);
상기 상부 고정 플랫폼(13)과 하부 고정 플랫폼(17)을 연결 고정시키는 연결 구조; 및
상기 동작 소자의 왕복운동이 하사점에 도달하면, 상기 이동 플래튼(16)이 제로 속도로 접촉하면서 밀착되는 하부 고정 플랫폼(17);
을 포함하고,
각 상기 유압 실린더 어셈블리의 하우징(6)은 상기 상부 고정 플랫폼(13)에 고정 연결되고, 상기 고압 오일 챔버(22)의 실린더는 상기 상부 고정 플랫폼(13)에 형성된 관통 홀 내에 수용되어 상기 상부 고정 플랫폼(13)에 고정되는,
내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 연결 구조는, 우측 벽판(14)과 좌측 벽판(14A)을 포함하고, 상기 우측 벽판(14)과 좌측 벽판(14A)은 상부 고정 플랫폼(13)과 상기 하부 고정 플랫폼(17) 사이에 연결되는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리.
하부 고정 플랫폼(13')과 제어 시스템을 포함하며,
상기 하부 고정 플랫폼(13')은 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템, 이동 플래튼 리프트 어셈블리가 연결되어 있고,
상기 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템은, 유압 실린더 어셈블리 및 가압 밸브 어셈블리를 포함하고, 상기 유압 실린더 어셈블리는 고압 실린더(11), 유압 플런저(15) 및 하우징(6)이 구비되고, 상기 고압 실린더(11)의 저부(底部)에는 축방향 홀이 설치되어 있고, 상기 축방향 홀과 상기 유압 플런저(15) 저부의 챔버는 서로 통하고, 상기 고압 실린더(11)의 저부에 근접한 위치에는 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)이 더 설치되어 있고, 상기 반경 방향 오일 홀(12)과 상기 축방향 홀은 서로 교차하고, 상기 유압 플런저(15)는 상기 고압 실린더(11) 내에서 왕복운동하고, 상기 하우징(6)은 고압 실린더(11)를 감싸면서 상기 고압 실린더(11)의 외측에 밀봉된 내부 순환 오일 챔버를 형성하고, 상기 내부 순환 오일 챔버는 적어도 하나의 반경 방향 오일 홀(12)을 통해 상기 축방향 홀과 서로 통할 수 있어, 상기 유압 플런저(15) 저부의 챔버까지 연통되고, 상기 하우징(6)의 상부에는 압축 공기 입구(7)가 설치되어 있고, 상기 유압 플런저(15)의 상단은 동작 소자에 연결되고,
상기 가압 밸브 어셈블리는, 가압 서보 모터(5), 및 상기 가압 서보 모터(5)의 구동에 의해 상기 고압 실린더(11)의 저부에 설치된 상기 축방향 홀 내에서 상하 이동하는 가압 플런저(10)를 포함하고,
상기 이동 플래튼 리프트 어셈블리는, 동작 소자에 연결되고 또한 리프트 서보 모터(20) 및 리프트 기구를 포함하고, 상기 리프트 기구는 상기 리프트 서보 모터(20)의 구동에 의해 상기 동작 소자를 리프트 운동시키고,
상기 제어 시스템은 각 구성 부분이 적시적으로 운동하도록 제어하고, 각 내부 순환 고속 유압 시스템의 상기 가압 서보 모터(5)가 동기 운행하도록 제어하는,
내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제13항에 있어서,
상기 리프트 기구는, 리프트 볼스크류(18), 및 상기 리프트 볼스크류(18)와 치합되어 이동하는 리프트 너트(19)를 포함하고, 상기 리프트 볼스크류(18)는 상기 리프트 서보 모터(20)에 연결되고, 상기 리프트 너트(19)는 이동 플래튼(16)에 연결되는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제13항에 있어서,
상기 제어 시스템은 제어기(1), 및 상기 적어도 하나의 내부 순환 고속 유압 시스템의 각 상기 가압 서보 모터(5)에 대응하는 드라이버(2, 4)와 상기 리프트 서보 모터(20)에 대응하는 드라이버(3)를 포함하되,
상기 제어기(1)는,
상기 리프트 서보 모터(20)에 대응하는 드라이버(3)에 운행 명령을 보내, 상기 유압 플런저(15)를 구동하여 상향 운동시키고, 상기 유압 플런저(15)는 동작 소자를 움직여 상향 운동시키고,
상기 동작 소자의 상향 운동이 종료되면, 상기 제어기(1)는 상기 리프트 서보 모터(20)의 드라이버(3)로부터 위치 도달 신호를 수신하여, 각 상기 가압 서보 모터(5)의 각 드라이버(2, 4)에 명령을 보내, 각 상기 가압 서보 모터(5)를 동기 운행시켜, 각 가압 플런저(10)가 각 고압 오일 챔버로 동기 진입하여 각 상기 반경 방향 오일 홀(12)을 밀봉하도록 동기 구동시키고,
각 상기 가압 서보 모터(5)의 각 드라이버(2, 4)에 명령을 보내 각 상기 가압 서보 모터(5)를 동기 역방향 운행시켜 각 상기 가압 플런저(10)가 동기 하향 이동하여 각 고압 오일 챔버에서 퇴출하도록 동기 구동시키고,
상기 리프트 서보 모터(20)의 드라이버(3)에 명령을 보내 상기 유압 플런저(15)를 구동하여 역방향 운동시키고, 상기 유압 플런저(15)가 동작 소자를 움직여 하향 운동시키도록 설정되는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제13항에 있어서,
각 상기 가압 서보 모터(5)의 동기 운행에 대한 제어는 병행 제어, 주/종속 제어, 교차 커플링 제어, 가상 주축 제어, 편차 커플링 제어 중의 1종을 포함하는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제15항에 있어서,
상기 제어기는 PLC 또는 운동 제어기인, 내부 순환 고속 유압 플랫폼.
제13항에 기재된 내부 순환 고속 유압 플랫폼;
동작 소자가 연결된 이동 플래튼(16);
상기 하부 고정 플랫폼(13')과 상부 고정 플랫폼(17')을 연결 고정시키는 연결 구조; 및
상기 동작 소자의 왕복운동이 상사점에 도달하면, 상기 이동 플래튼(16)이 제로 속도로 접촉하면서 밀착되는 상부 고정 플랫폼(17');
을 포함하고,
각 상기 유압 실린더 어셈블리의 하우징(6)은 상기 하부 고정 플랫폼(13')에 고정 연결되고, 상기 가압 밸브 어셈블리는 상기 하부 고정 플랫폼(13')에 형성된 관통 홀 내부를 통과하여 하부 고정 플랫폼(13')에 고정되는,
내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리.
제18항에 있어서,
상기 연결 구조는 우측 벽판(14)과 좌측 벽판(14A)을 포함하고, 상기 우측 벽판(14)과 좌측 벽판(14A)은 상기 하부 고정 플랫폼(13')과 상기 상부 고정 플랫폼(17') 사이에 연결되는, 내부 순환 고속 유압 플랫폼 어셈블리.
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