WO2020105560A1 - 液圧システム - Google Patents
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- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/88—Control measures for saving energy
Definitions
- the present invention relates to a hydraulic system including a cylinder.
- a hydraulic system incorporated in a press machine or the like includes a cylinder for moving a movable object such as a movable type along a vertical direction, and both rotary pumps connected to form a closed circuit with the cylinder. There is. Both rotary pumps are usually driven by servomotors.
- Patent Document 1 discloses a hydraulic system 100 incorporated in a press machine as shown in FIG.
- this hydraulic system 100 the inside of a tube 111 whose both ends are closed is partitioned by a piston into an upper head side chamber 114 and a lower rod side chamber 113, and a movable object (movable type) 160 is extended by extension of the rod 112. Is lowered, and the moving object 160 is raised by shortening the rod 112.
- the head side chamber 114 of the cylinder 110 is connected to both rotary pumps 140 by a first supply / discharge line 130, and the rod side chamber 113 of the cylinder 110 is connected to both rotary pumps 140 by a second supply / discharge line 120.
- the second supply / discharge line 120 is provided with a counter balance valve 121.
- a bypass line 122 is connected to the second supply / discharge line 120 so as to bypass the counter balance valve 121, and a speed switching valve 123 is provided in this bypass line 122.
- the descending speed of the moving object 160 is switched by the speed switching valve 123 between a relatively fast approaching speed and a relatively slow processing speed. That is, at the time of pressing, the counterbalance valve 121 gives a reaction force to the extension of the rod.
- the cylinder speed, stroke or thrust (hereinafter abbreviated as cylinder speed, etc.) Can be controlled stably.
- the counter balance valve may be used to give a reaction force to the extension of the rod even when the moving object is raised by the extension of the rod.
- energy loss occurs because the hydraulic fluid passes through the counter balance valve.
- an object of the present invention is to provide a hydraulic system that can stably control the speed of a cylinder and the like when moving a moving object by extending a rod without using a counterbalance valve.
- the hydraulic system of the present invention is a cylinder in which the inside of a tube is partitioned by a piston into a head side chamber and a rod side chamber for moving a moving object along the vertical direction by extending and shortening the rod.
- a first rotary pump connected to the head side chamber by a first supply / discharge line, and a rod side chamber connected by a second supply / discharge line, and connected to the first rotary pump so as to transmit torque.
- the second rotary pump, the first rotary pump and the second rotary pump so as to guide the hydraulic fluid discharged from one of the first rotary pump and the second rotary pump to the other.
- the second both rotary pumps are connected to the first both rotary pumps so that torque can be transmitted, either the first both rotary pumps or the second both rotary pumps are driven by the electric motor. For example, both of them are driven. Since at least one of the first both rotary pumps and the second both rotary pumps is a variable displacement pump in which the discharge capacity per one rotation can be arbitrarily changed, the first both rotary pumps and the second both rotary pumps are Even if the rotation speed ratio is constant, the discharge capacity ratio between the first both rotary pumps and the second both rotary pumps can be appropriately set. This makes it possible to give a reaction force to the extension of the rod without using the counterbalance valve. As a result, the speed of the cylinder and the like can be stably controlled when the moving object is moved by the extension of the rod.
- the discharge capacity ratio of the first both rotary pumps and the second both rotary pumps can be set appropriately, for example, when the cylinder lowers the moving object by the extension of the rod, the head side pressure becomes too small. Therefore, it is possible to prevent cavitation from occurring. Further, in that configuration, even when the discharge capacity of the first rotary pump becomes excessive and the head side pressure becomes excessive, the extra pressure generated on the rod side is regenerated in the form of torque of the second rotary pump. it can. Therefore, even in this case, the energy efficiency is improved as compared with the prior art.
- the first rotary pump is a variable displacement pump whose discharge capacity per rotation can be arbitrarily changed, and the hydraulic system described above has a tilt angle of the first rotary pump according to an electric signal.
- a first regulator that adjusts the rotation speed
- a servo amplifier that controls the rotation speed of the servo motor
- a control device that outputs a rotation speed command to the servo amplifier, and a tilt angle command to the first regulator
- a head-side pressure sensor that detects a pressure in the head-side chamber or the first supply / discharge line, and the controller controls the moving object to a predetermined position when the moving object reaches a predetermined position by the extension of the rod.
- the second rotary pump is a fixed displacement pump in which the discharge capacity per revolution cannot be changed, or the discharge capacity per revolution is selectively set to either a first fixed value or a second fixed value. It may be a variable displacement pump that can be switched. According to this configuration, the cost can be reduced as compared with the case where both the first double rotary pump and the second double rotary pump are variable displacement pumps in which the discharge volume per one rotation can be arbitrarily changed. it can.
- the above hydraulic system is incorporated in a press machine, and the control device causes the moving object to move at a predetermined speed during the pressing for further moving the moving object from the predetermined position by the extension of the rod.
- the rotation angle command may be output to the servo amplifier, and the tilt angle command may be output to the regulator so that the pressure detected by the head side pressure sensor rises to the target pressure.
- the counter side balance valve had to maintain the pressure on the head side while maintaining the reaction force.
- the second rotary pump when the cylinder lowers the moving object by the extension of the rod, the second rotary pump can regenerate energy and obtain a reaction force at the time of pressing. Energy efficiency is improved.
- the control device After the pressure detected by the head side pressure sensor reaches the target pressure, the control device outputs a rotation speed command to the servo amplifier so that the rotation speed of the servo motor becomes a predetermined value, A tilt angle command may be output to the regulator so that the pressure detected by the head-side pressure sensor is maintained at the target pressure. According to this configuration, it is possible to prevent the head side pressure that generates the pressing force from being insufficient, and it is possible to stably control to the target pressure.
- the cylinder lowers a moving object by extending the rod
- the hydraulic system further includes a rod side pressure sensor that detects a pressure in the rod side chamber or the second supply / discharge line.
- the amplifier also controls the regenerative torque of the servo motor, and the control device controls the servo amplifier so that the pressure detected by the rod side pressure sensor becomes a predetermined value when the moving object descends by its own weight.
- a regenerative torque command may be output.
- the second rotary pump is a variable displacement pump in which the discharge capacity per rotation can be arbitrarily changed, and the hydraulic system described above includes a tilt angle of the second rotary pump in response to an electric signal.
- a second regulator that adjusts the rotation speed
- a servo amplifier that controls the rotation speed of the servo motor
- a control device that outputs a rotation speed command to the servo amplifier, and a tilt angle command to the second regulator
- a head-side pressure sensor that detects a pressure in the head-side chamber or the first supply / discharge line; and the controller controls the second rotation both when the moving object is moved to a predetermined position by the extension of the rod.
- the tilt angle command is output to the second regulator so that the discharge capacity of the pump becomes a predetermined value
- the rotation speed command is output to the servo amplifier so that the moving object moves at a predetermined speed.
- the rotation speed command output to the servo amplifier when the pressure detected by the pressure sensor deviates from a predetermined range may be corrected. According to this configuration, the above effect can be stably obtained without being affected by the amount of internal leakage depending on the amount of pressure generated in the second both rotary pumps.
- the first rotary pump is a fixed displacement pump whose discharge capacity per revolution cannot be changed, or the discharge capacity per revolution is selectively set to either a first fixed value or a second fixed value. It may be a variable displacement pump that can be switched. According to this configuration, the cost can be reduced as compared with the case where both the first double rotary pump and the second double rotary pump are variable displacement pumps in which the discharge volume per one rotation can be arbitrarily changed. it can.
- the hydraulic system is incorporated in a press machine, and the control device is configured to move the moving object at a predetermined speed during pressing to further move the moving object from the predetermined position by extending the rod.
- the rotation speed command is output to the servo amplifier, and the rotation speed command output to the servo amplifier is adjusted so that the pressure detected by the head side pressure sensor rises to a target pressure, and the rotation speed is increased.
- the tilt angle command output to the second regulator may be adjusted so that the tilt angle is decreased accordingly and the tilt angle is increased accordingly when the rotational speed is decreased. According to this configuration, the amount of change in the head-side pressure can be reduced and stable control can be performed, as compared with the case where the tilt angle of the second rotary pump is kept constant during pressing.
- control device may provide a rotation speed command so that the pressure detected by the head side pressure sensor is maintained at the target pressure after the pressure detected by the head side pressure sensor reaches the target pressure.
- tilt angle command may be continuously adjusted.
- the cylinder lowers a moving object by the extension of the rod
- the servo amplifier also controls the regenerative torque of the servo motor
- the hydraulic system includes the rod side chamber or the second supply / discharge line.
- the controller controls the servo amplifier so that the pressure detected by the rod side pressure sensor becomes a predetermined value when the moving object descends by its own weight.
- a regenerative torque command may be output.
- FIG. 1 shows a hydraulic system 1A according to the first embodiment of the present invention.
- This hydraulic system 1A is incorporated in a press machine.
- the hydraulic fluid used in the hydraulic system 1A is typically oil, but may be water or the like.
- the hydraulic system 1A includes a cylinder 5 that moves a movable mold 10 that is a moving object along a vertical direction.
- the cylinder 5 lowers the movable die 10 by extending the rod 57, which will be described later, and raises the movable die 10 by shortening the rod 57.
- the axial direction of the cylinder 5 does not need to be completely parallel to the vertical direction, and may be slightly inclined (for example, the angle with respect to the vertical direction is 10 degrees or less) with respect to the vertical direction.
- the hydraulic system 1A includes a first both rotary pump 3 and a second both rotary pump 4 which are connected to the cylinder 5 so as to form a closed circuit.
- the closed circuit is connected to the tank 60 by an inlet line 64 and an outlet line 66.
- the cylinder 5 includes a tube 55 whose both ends are closed by a head cover and a rod cover, a piston 56 which partitions the inside of the tube 55 into an upper head side chamber 51 and a lower rod side chamber 52, and a piston 56 which penetrates the rod cover. And a rod 57 extending downwardly.
- the movable die 10 is attached to the tip of the rod 57.
- the first both rotary pump 3 includes a cylinder side port 31 and an anti-cylinder side port 32 that are switched between an intake port and a discharge port depending on the rotation direction of the pump.
- the cylinder side port 31 is connected to the head side chamber 51 of the cylinder 5 by a first supply / discharge line 61.
- the cylinder side port 31 is designed to withstand high pressure, and the non-cylinder side port 32 is kept at low pressure. Therefore, the non-cylinder side port 32 has a larger diameter than the cylinder side port 31.
- the second both-direction rotary pump 4 includes a cylinder side port 41 and an anti-cylinder side port 42 that are switched between an intake port and a discharge port depending on the rotation direction of the pump.
- the cylinder side port 41 is connected to the rod side chamber 52 of the cylinder 5 by a second supply / discharge line 62.
- the cylinder side port 41 is designed to withstand high pressure, and the non-cylinder side port 42 is kept at low pressure. Therefore, the non-cylinder side port 42 has a larger diameter than the cylinder side port 41.
- the anti-cylinder side port 42 of the second rotary pump 4 is connected to the anti-cylinder side port 32 of the first rotary pump 3 by a relay line 63. As a result, the hydraulic fluid discharged from one of the first rotary pump 3 and the second rotary pump 4 is guided to the other through the relay line 63.
- the above-mentioned introduction line 64 and derivation line 66 connect the relay line 63 and the tank 60.
- the introduction line 64 is provided with a check valve 65
- the derivation line 66 is provided with a derivation valve 67.
- the check valve 65 allows the flow from the tank 60 toward the relay line 63, but prohibits the reverse flow.
- the outlet valve 67 allows a flow from the relay line 63 to the tank 60 when the pressure in the relay line 63 becomes higher than a set value (for example, 0.1 to 2 MPa), and otherwise, the relay line 63. Inhibit flow between the tank and the tank 60.
- the outlet valve 67 is a check valve in which the cracking pressure is set slightly higher, but the outlet valve 67 may be a relief valve.
- the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4 are connected so that torque can be transmitted.
- the first rotary pump 3 and the second rotary pump 4 are coaxially arranged.
- the rotating shaft of the first both rotary pumps 3 and the rotating shaft of the second both rotary pumps 4 are directly connected by a coupling or the like.
- a plurality of gears are provided between the rotary shaft of the first rotary pump 3 and the rotary shaft of the second rotary pump 4, and the first rotary pump 3 and the second rotary pump 4 are arranged in parallel. May be done. In this case, the rotation speed of the first both rotary pumps 3 and the rotation speed of the second both rotary pumps 4 may be different.
- the first rotary pump 3 is a variable displacement pump (swash plate pump or slant shaft pump) whose discharge capacity per rotation can be arbitrarily changed
- the second rotary pump 4 is It is a fixed displacement pump whose discharge capacity per revolution cannot be changed.
- the tilt angle that defines the discharge capacity of the first both rotary pumps 3 is adjusted by the first regulator 35.
- the first regulator 35 adjusts the tilt angle of the first both rotary pumps 3 according to the electric signal.
- the first rotary pump 3 is a swash plate pump
- the first regulator 35 electrically changes the hydraulic pressure that acts on the servo piston connected to the swash plate of the first rotary pump 3.
- it may be an electric actuator connected to the swash plate of the first both rotary pumps 3.
- the first rotary pump 3 is driven by the servomotor 2.
- the rotary shaft of the first both rotary pumps 3 and the rotary shaft of the servo motor 2 are directly connected by a coupling or the like.
- the rotary shaft of the servo motor 2 may be connected to the rotary shaft of the second both rotary pumps 4, and the second both rotary pump 4 may be driven by the servo motor 2.
- the rotation direction and the number of rotations of the servo motor 2 are controlled by the servo amplifier 7.
- the servo motor 2 mainly functions as a generator, and thus the regenerative torque of the servo motor 2 is controlled by the servo amplifier 7.
- the first regulator 35 and the servo amplifier 7 are electrically connected to the control device 8.
- the controller 8 outputs a tilt angle command to the first regulator 35, and also outputs a rotation direction command, a rotation speed command, and a regenerative torque command to the servo amplifier 7.
- the control device 8 is a computer having a memory such as a ROM and a RAM and a CPU, and a program stored in the ROM is executed by the CPU.
- the control device 8 is also electrically connected to the input device 9, the head side pressure sensor 81, and the rod side pressure sensor 82. However, in FIG. 1, only some of the signal lines are drawn for simplification of the drawing.
- the input device 9 receives an input of work start from a worker.
- the control device 8 automatically performs the movable die lowering step, the pressing step and the movable die raising step.
- the input device 9 may separately receive the input of the movable die lowering start and the input of the movable die upward start from the operator.
- the head side pressure sensor 81 is provided in the first supply / discharge line 61 and detects the pressure of the first supply / discharge line 61. However, the head side pressure sensor 81 may be provided in the tube 55 so as to detect the pressure of the head side chamber 51.
- the rod side pressure sensor 82 is provided in the second supply / discharge line 62 and detects the pressure of the second supply / discharge line 62. However, the rod side pressure sensor 82 may be provided in the tube 55 so as to detect the pressure of the rod side chamber 52.
- control device 8 is also electrically connected to the stroke sensor 83 provided on the cylinder 5.
- the stroke sensor 83 is for detecting that the movable die 11 has reached the press start position (corresponding to a predetermined position of the present invention).
- the control flow performed by the control device 8 will be described.
- the movable die lowering step the movable die 10 is lowered from the standby position to the press start position, in the pressing step, the movable die 10 is further lowered from the press start position to the press completion position, and in the movable die raising step, the movable die is moved. 10 moves up from the press completion position to the standby position.
- the control device 8 When a worker inputs a work start to the input device 9, the control device 8 outputs a rotation direction command to the servo amplifier 7 so that the servo motor 2 rotates in a direction in which the movable die 10 is lowered. Further, the control device 8 outputs a rotation speed command to the servo amplifier 7 so that the movable die 10 moves down at a predetermined speed V1. Further, when the movable mold 10 is lowered by its own weight, the control device 8 causes the servo amplifier 7 to regenerate torque so that the pressure Pr detected by the rod side pressure sensor 82 becomes a predetermined value ⁇ (for example, 2 to 30 MPa). Output a command.
- ⁇ for example, 2 to 30 MPa
- a regenerative torque command for reducing the regenerative torque is output, and when the detected pressure Pr is below the predetermined value ⁇ , the regenerative torque is increased.
- a regenerative torque command to be output is output.
- the control device 8 tilts to the first regulator 35 so that the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 is maintained within a predetermined range (for example, a range of 0 MPa or more and 1 MPa or less). Outputs a turning angle command. For example, when the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 exceeds the upper limit of the predetermined range or there is a high possibility that it will occur, a tilt angle command for reducing the discharge capacity of the first both rotary pumps 3 is output and detected. When the pressure Ph to be applied is below the lower limit of the predetermined range or there is a high possibility, a tilt angle command for increasing the discharge capacity of the first both rotary pumps 3 is output.
- a predetermined range for example, a range of 0 MPa or more and 1 MPa or less.
- the control device 8 shifts to the pressing process.
- the control device 8 outputs a rotation speed command to the servo amplifier 7 so that the movable die 10 moves down at a predetermined speed V2.
- the predetermined speed V2 at this time is smaller than the predetermined speed V1 in the movable die lowering process (for example, 50% or less of V1).
- the control device 8 controls the pressure Pr detected by the rod side pressure sensor 82 when the movable die 10 descends by its own weight, as in the movable die lowering step.
- the regenerative torque command is output to the servo amplifier 7 so as to be 30 MPa).
- the control device 8 outputs a tilt angle command to the first regulator 25 so that the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 rises to the target pressure Pt.
- the discharge capacity of the first both rotary pumps 3 is gradually increased.
- the control device 8 After the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 reaches the target pressure Pt, the control device 8 outputs a rotation speed command to the servo amplifier 7 so that the rotation speed of the servo motor 2 becomes a predetermined value Nc. ..
- the predetermined value Nc is preferably the minimum number of revolutions required to maintain the target pressure Pt, but may be higher than that.
- control device 8 outputs a tilt angle command to the first regulator 35 so that the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 is maintained at the target pressure Pt.
- the hydraulic fluid leaks inside the first both rotary pumps 3, and the leaked hydraulic fluid is returned to the tank 60 through a drain line (not shown). Due to such internal leakage of the first rotary pump 3, the discharge capacity of the first rotary pump 3 for maintaining the target pressure Pt does not become zero.
- Movable die raising process A predetermined period of time elapses after the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 reaches the target pressure Pt or after the stroke sensor 83 detects that the movable die 11 reaches the press start position.
- the control device 8 outputs a rotation direction command to the servo amplifier 7 so that the servo motor 2 rotates in a direction of raising the movable die 10.
- the control device 8 outputs a rotation speed command to the servo amplifier 7 so that the movable die 10 moves up at a predetermined speed V3.
- the predetermined speed V3 at this time may be the same as or different from the predetermined speed V1 in the movable die lowering step.
- control device 8 tilts to the first regulator 35 so that the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 is kept within a predetermined range (for example, a range of 0 MPa or more and 1 MPa or less). Outputs a turning angle command.
- the first both rotary pumps 3 are driven by the servo motor 2. Is driven, the second both rotary pumps 4 are also driven.
- the first rotary pump 3 is a variable displacement pump in which the discharge capacity per revolution can be arbitrarily changed, so that even if the rotational speed ratio between the first rotary pump 3 and the second rotary pump 4 is constant.
- the discharge capacity ratio of the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4 can be appropriately set according to the area difference between the head side chamber 51 and the rod side chamber 52 of the cylinder 5.
- the first rotary pump 3 is a variable displacement type pump
- the respective pressures of the supply / discharge lines 61, 62 can be further improved despite the influence of the compressibility of the two supply / discharge lines 61, 62. It can be controlled appropriately. This makes it possible to apply a reaction force to the extension of the cylinder 5 without using the counter balance valve. As a result, the speed of the cylinder 5 and the like can be stably controlled when the movable die 10 is lowered due to the extension of the rod 57.
- the above-described control can be stably performed without being affected by the amount of internal leakage depending on the amount of pressure generated in the second both rotary pumps 4. The effect can be obtained.
- the potential energy of the movable die 10 can be regenerated in the form of torque and rotational speed.
- the discharge capacity ratio of the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4 can be set appropriately, it is possible to prevent cavitation from occurring due to the head side pressure Ph being too small.
- the discharge capacity of the first rotary pump 3 becomes excessive and the head-side pressure Ph becomes excessive, the extra pressure generated on the rod side can be regenerated in the form of torque of the second rotary pump 4. .. Therefore, even in this case, the energy efficiency is improved as compared with the prior art.
- the conventional technology had to maintain the head-side pressure while maintaining the reaction force with the counterbalance valve.
- the reaction force can be obtained while the energy is being regenerated by the second rotary pump 4 during pressing, the energy efficiency of the press machine is improved.
- the regenerative torque of the servo motor 2 is controlled so that the pressure Pr detected by the rod side pressure sensor 82 becomes a predetermined value ⁇ when the movable die 10 is lowered by its own weight. Cavitation can be prevented by preventing the side pressure Ph from becoming zero or negative pressure.
- the tilt angle of the first both rotary pumps 3 is controlled so that the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 is maintained at the target pressure Pt, so the head side pressure that generates the pressing force is controlled. It is possible to prevent the shortage of Ph and stably control the target pressure.
- the non-cylinder side ports 32 and 42 of the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4 are always kept at a low pressure. Therefore, general pumps can be used as the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4. When such two general pumps are used, the cost can be reduced as compared with the hydraulic system 100 using a special pump and a counter balance valve.
- the respective anti-cylinder side ports (32 or 42) of the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4 are larger in diameter than the cylinder side ports (31 or 41), Since the passage in each pump that communicates with the anti-cylinder side port receives only a lower pressure than the passage that communicates with the cylinder side port, strength that can withstand high pressure is unnecessary and a large passage area can be secured. .. Therefore, it is possible to suppress the pressure loss generated when the hydraulic fluid passes through the passage.
- the introduction line 64 provided with the check valve 65 and the derivation line 66 provided with the derivation valve 67 are adopted, the first both rotary pumps 3 or the second both rotary pumps 4 are It is possible to prevent the suction flow rate from becoming insufficient and the pressure in the relay line 63 from becoming too high.
- the second rotary pump 4 is selectively switched to one of a first fixed value qa and a second fixed value qb which is larger than the first fixed value qa. It may be a variable displacement pump (swash plate pump or swash shaft pump). According to this configuration, the speed of the cylinder 5 can be switched between low speed and high speed.
- the tilt angle that defines the discharge capacity of the second rotary pump 4 is adjusted by the second regulator 45. ..
- the second regulator 45 adjusts the tilt angle of the second both rotary pumps 4 according to the electric signal.
- the second regulator 45 electrically changes the hydraulic pressure acting on the servo piston connected to the swash plate of the second both rotary pumps 4.
- it may be an electric actuator connected to the swash plate of the second both rotary pumps 4.
- the discharge capacities of the second both rotary pumps 4 are switched to the second fixed value qb in the movable mold lowering process and the movable mold raising process
- the discharge capacity of the second both rotary pumps 4 is switched to the first fixed value qa.
- the discharge capacity of the second both rotary pumps 4 is instantly switched from the second fixed value qb to the first fixed value qa, so that the discharge capacity of the first both rotary pumps 3 is also changed. It will be changed accordingly.
- Other controls are the same as those in the above embodiment.
- FIG. 3 shows a hydraulic system 1B according to the second embodiment of the present invention.
- the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.
- the first rotary pump 3 is a fixed displacement type pump whose discharge capacity per revolution cannot be changed
- the second rotary pump 4 is a variable displacement pump whose discharge capacity per revolution can be arbitrarily changed. It is a displacement type pump (swash plate pump or swash shaft pump).
- the tilt angle that defines the discharge capacity of the second both rotary pumps 4 is adjusted by the second regulator 45 as in the modification of the first embodiment.
- the control device 8 When the operator inputs a work start to the input device 9, the control device 8 outputs a tilt angle command to the second regulator 45 so that the discharge capacity of the second both rotary pumps 4 becomes a predetermined value qc.
- control device 8 outputs a rotation direction command to the servo amplifier 7 so that the servo motor 2 rotates in the direction in which the movable mold 10 is lowered. Further, the control device 8 outputs a rotation speed command to the servo amplifier 7 so that the movable die 10 moves down at a predetermined speed V1. Further, when the movable mold 10 is lowered by its own weight, the control device 8 causes the servo amplifier 7 to regenerate torque so that the pressure Pr detected by the rod side pressure sensor 82 becomes a predetermined value ⁇ (for example, 2 to 30 MPa). Output a command.
- ⁇ for example, 2 to 30 MPa
- a regenerative torque command for reducing the regenerative torque is output, and when the detected pressure Pr is below the predetermined value ⁇ , the regenerative torque is increased.
- a regenerative torque command to be output is output.
- the control device 8 corrects the rotation speed command output to the servo amplifier 7. For example, when the pressure Ph detected by the head-side pressure sensor 81 exceeds the upper limit of the predetermined range, the rotation speed command is corrected to lower the rotation speed, and when the detected pressure Ph falls below the lower limit of the predetermined range. The rotation speed command is corrected to increase the rotation speed.
- a predetermined range for example, a range of 0 MPa or more and 1 MPa or less
- the control device 8 maintains the discharge capacity of the second both rotary pumps 4 at the predetermined value qc and starts the pressing process. Transition. In the pressing process, the control device 8 outputs a rotation speed command to the servo amplifier 7 so that the movable die 10 moves down at a predetermined speed V2.
- the predetermined speed V2 at this time is smaller than the predetermined speed V1 in the movable die lowering process (for example, 50% or less of V1).
- the pressure Pr detected by the rod side pressure sensor 82 becomes a predetermined value ⁇ (for example, 2 to 30 MPa).
- the regenerative torque command is output to the servo amplifier 7.
- the control device 8 adjusts the rotation speed command output to the servo amplifier 7 so that the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 rises to the target pressure Pt.
- the control device 8 instructs the second regulator 45 to decrease the tilt angle accordingly when the rotation speed is increased and increase the tilt angle accordingly when the rotation speed is decreased. Adjust the tilt angle command to be output.
- the control device 8 After the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 has reached the target pressure Pt, the control device 8 has been described above so that the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 is maintained at the target pressure Pt. Continue adjusting the rotation speed command and tilt angle command.
- Movable die raising process A predetermined period of time elapses after the pressure Ph detected by the head side pressure sensor 81 reaches the target pressure Pt or after the stroke sensor 83 detects that the movable die 11 reaches the press start position.
- the control device 8 outputs a rotation direction command to the servo amplifier 7 so that the servo motor 2 rotates in a direction of raising the movable die 10.
- the control device 8 outputs a rotation speed command to the servo amplifier 7 so that the movable die 10 moves up at a predetermined speed V3.
- the predetermined speed V3 at this time may be the same as or different from the predetermined speed V1 in the movable die lowering step.
- control device 8 outputs a tilting angle command to the second regulator 45 so that the capacity of the second both rotary pumps 4 becomes the maximum capacity that the both rotary pumps 3 can tolerate.
- the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
- the rotation speed of the servo motor 2 and the tilt angle of the second rotary pump 4 are controlled at the time of pressing, when the tilt angle of the second rotary pump 4 is kept constant at the time of pressing. In comparison, the amount of change in the head-side pressure Ph can be reduced and stable control is possible.
- the first double rotary pump 3 selects the discharge capacity per one rotation to either the first fixed value qa or the second fixed value qb larger than the first fixed value qa. It may be a variable displacement type pump (swash plate pump or swash shaft pump) that can be switched selectively. In this case, the discharge capacity of the first rotary pump 3 is switched to the second fixed value qb in the movable die lowering step and the movable mold rising step, and the discharge volume of the first rotary pump 3 is changed to the first fixed value qa in the pressing step. Is switched to.
- the discharge capacity of the first both rotary pumps 3 is instantaneously switched from the second fixed value qb to the first fixed value qa. Will be changed accordingly.
- Other controls are the same as those in the above embodiment.
- the direction of the cylinder 5 may be reversed from that of FIGS. 1 to 3, and the cylinder 5 may raise the movable die 10 by extending the rod 57 and lower the movable die 10 by shortening the rod 57.
- the potential energy of the movable die 10 is regenerated by the first both rotary pumps 3.
- the control at the time of raising the movable die 10 to the predetermined position by the extension of the cylinder 5 and at the time of further raising (pressing) from the predetermined position is the same as in the first and second embodiments. ..
- both the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4 may be variable displacement pumps whose discharge capacity per one rotation can be arbitrarily changed. In this case, if the capacity of one of the first rotary pump 3 and the second rotary pump 4 is kept constant, or if it is selectively switched to either the first fixed value qa or the second fixed value qb, It is possible to perform the same control as in the first embodiment or the second embodiment.
- one of the first rotary pump 3 and the second rotary pump 4 is a fixed displacement type pump or a variable displacement type displacement type.
- the cost can be reduced as compared with the case where both the first both rotary pumps 3 and the second both rotary pumps 4 are variable displacement pumps in which the discharge capacity per one rotation can be arbitrarily changed. It can be reduced.
- the hydraulic system of the present invention may be incorporated in a machine other than a press machine. That is, the moving object moved in the vertical direction by the cylinder 5 can be appropriately changed according to the type of machine in which the hydraulic system is incorporated.
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Abstract
液圧システムは、ロッドの伸長および短縮によって移動物を鉛直方向に沿って移動させるシリンダと、第1給排ラインによりシリンダのヘッド側室と接続された第1両回転ポンプと、第2給排ラインによりシリンダのロッド側室と接続されるとともに、第1両回転ポンプとトルク伝達可能に連結された第2両回転ポンプと、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプの一方から排出された作動液を他方へ導くように第1両回転ポンプと第2両回転ポンプとを接続する中継ラインと、第1両回転ポンプまたは第2両回転ポンプを駆動するサーボモータと、を備え、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプの少なくとも一方は、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプである。
Description
本発明は、シリンダを含む液圧システムに関する。
例えば、プレス機械などに組み込まれる液圧システムには、可動型などの移動物を鉛直方向に沿って移動させるシリンダと、このシリンダと閉回路を形成するように接続された両回転ポンプを含むものがある。両回転ポンプは、通常、サーボモータにより駆動される。
例えば、特許文献1には、図4に示すようなプレス機械に組み込まれる液圧システム100が開示されている。この液圧システム100では、両端が閉塞されたチューブ111の内部がピストンによって上側のヘッド側室114と下側のロッド側室113とに仕切られており、ロッド112の伸長によって移動物(可動型)160が下降され、ロッド112の短縮によって移動物160が上昇される。
シリンダ110のヘッド側室114は第1給排ライン130により両回転ポンプ140と接続されており、シリンダ110のロッド側室113は第2給排ライン120により両回転ポンプ140と接続されている。第2給排ライン120には、カウンターバランス弁121が設けられている。さらに、第2給排ライン120には、カウンターバランス弁121をバイパスするようにバイパスライン122が接続されており、このバイパスライン122に速度切換弁123が設けられている。
移動物160の下降速度は、速度切換弁123により比較的に速い接近速度と比較的に遅い加工速度との間で切り換えられる。すなわち、プレス時には、カウンターバランス弁121によってロッドの伸長に対して反力が与えられる。
図4に示す液圧システム100のように、プレス時にカウンターバランス弁によってロッドの伸長に対して反力が与えられる構成では、シリンダの速度、ストロークあるいは推力(以下、シリンダの速度等と略する)を安定して制御することができる。なお、カウンターバランス弁は、ロッドの伸長によって移動物を上昇させる場合にも、ロッドの伸長に対して反力を与えるために用いられることがある。しかしながら、このようなカウンターバランス弁を用いた構成では、作動液がカウンターバランス弁を通過するためにエネルギーロスが発生する。
そこで、本発明は、カウンターバランス弁を用いずにロッドの伸長による移動物の移動時にシリンダの速度等を安定して制御することができる液圧システムを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の液圧システムは、ロッドの伸長および短縮によって移動物を鉛直方向に沿って移動させる、チューブの内部がピストンによってヘッド側室とロッド側室とに仕切られたシリンダと、第1給排ラインにより前記ヘッド側室と接続された第1両回転ポンプと、第2給排ラインにより前記ロッド側室と接続されるとともに、前記第1両回転ポンプとトルク伝達可能に連結された第2両回転ポンプと、前記第1両回転ポンプと前記第2両回転ポンプの一方から排出された作動液を他方へ導くように前記第1両回転ポンプと前記第2両回転ポンプとを接続する中継ラインと、前記第1両回転ポンプまたは前記第2両回転ポンプを駆動するサーボモータと、を備え、前記第1両回転ポンプと前記第2両回転ポンプの少なくとも一方は、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプである、ことを特徴とする。
上記の構成によれば、第2両回転ポンプが第1両回転ポンプとトルク伝達可能に連結されているので、電動モータによって第1両回転ポンプと第2両回転ポンプのどちらかが駆動されれば、それらの双方が駆動される。そして、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプの少なくとも一方は一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプであるので、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプの回転数比が一定でも、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプとの吐出容量比を適切に設定することができる。これにより、カウンターバランス弁を用いずに、ロッドの伸長に対して反力を与えることができる。その結果、ロッドの伸長による移動物の移動時にシリンダの速度等を安定して制御することができる。
さらに、移動物の下降時には、シリンダから排出される作動油が第1両回転ポンプまたは第2両回転ポンプに流入するので、移動物の位置エネルギをトルクと回転数の形で回生することができる。このとき、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプとの吐出容量比を適切に設定できるので、例えばシリンダがロッドの伸長によって移動物を下降させるものである場合には、ヘッド側圧力が過小となってキャビテーションが発生することを防ぐことができる。また、その構成において、第1両回転ポンプの吐出容量が過大となってヘッド側圧力が過大となった場合でも、ロッド側に余分に生じた圧力を第2両回転ポンプのトルクの形で回生できる。従って、この場合でもエネルギ効率は従来技術よりも向上する。
前記第1両回転ポンプが、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプであり、上記の液圧システムは、電気信号に応じて前記第1両回転ポンプの傾転角を調整する第1レギュレータと、前記サーボモータの回転数を制御するサーボアンプと、前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記第1レギュレータへ傾転角指令を出力する制御装置と、前記ヘッド側室または前記第1給排ラインの圧力を検出するヘッド側圧力センサと、をさらに備え、前記制御装置は、前記ロッドの伸長による前記移動物の所定位置までの移動時、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が所定範囲内に保たれるように前記レギュレータへ傾転角指令を出力してもよい。この構成によれば、第2両回転ポンプに発生する圧力の大きさに依存する内部漏れ量の大きさに影響されることなく、安定して上記の効果を得ることができる。
前記第2両回転ポンプは、一回転当りの吐出容量が変更不能な固定容量型のポンプであるか、一回転当りの吐出容量が第1固定値と第2固定値のどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプであってもよい。この構成によれば、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプの双方が一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプである場合に比べて、コストを低減することができる。
上記の液圧システムは、プレス機械に組み込まれるものであり、前記制御装置は、前記ロッドの伸長によって前記移動物を前記所定位置からさらに移動させるプレス時、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が目標圧力まで上昇するように前記レギュレータへ傾転角指令を出力してもよい。プレス時においては、従来技術では原理上、カウンターバランス弁で反力を保持しながらヘッド側圧力を維持せざるを得なかった。これに対し、前記の構成では、シリンダがロッドの伸長によって移動物を下降させるものである場合には、プレス時に第2両回転ポンプでエネルギを回生しつつ反力を得られるので、プレス機械としてエネルギ効率が向上する。
前記制御装置は、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に到達した後は、前記サーボモータの回転数が所定値となるように前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に維持されるように前記レギュレータへ傾転角指令を出力してもよい。この構成によれば、プレス力を発生させるヘッド側圧力の不足を防止することができて目標圧力に安定して制御することができる。
前記シリンダは、前記ロッドの伸長によって移動物を下降させるものであり、上記の液圧システムは、前記ロッド側室または前記第2給排ラインの圧力を検出するロッド側圧力センサをさらに備え、前記サーボアンプは、前記サーボモータの回生トルクも制御し、前記制御装置は、前記移動物が自重で下降する場合に、前記ロッド側圧力センサで検出される圧力が所定値となるように前記サーボアンプへ回生トルク指令を出力してもよい。この構成によれば、移動物が自重で下降する際にヘッド側圧力がゼロまたは負圧となることを回避してキャビテーションの発生を防止することができる。
前記第2両回転ポンプが、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプであり、上記の液圧システムは、電気信号に応じて前記第2両回転ポンプの傾転角を調整する第2レギュレータと、前記サーボモータの回転数を制御するサーボアンプと、前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記第2レギュレータへ傾転角指令を出力する制御装置と、前記ヘッド側室または前記第1給排ラインの圧力を検出するヘッド側圧力センサと、をさらに備え、前記制御装置は、前記ロッドの伸長による前記移動物の所定位置までの移動時、前記第2両回転ポンプの吐出容量が所定値となるように前記第2レギュレータへ傾転角指令を出力するとともに、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力し、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が所定範囲から外れたときに前記サーボアンプへ出力する回転数指令を補正してもよい。この構成によれば、第2両回転ポンプに発生する圧力の大きさに依存する内部漏れ量の大きさに影響されることなく、安定して上記の効果を得ることができる。
前記第1両回転ポンプは、一回転当りの吐出容量が変更不能な固定容量型のポンプであるか、一回転当りの吐出容量が第1固定値と第2固定値のどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプであってもよい。この構成によれば、第1両回転ポンプと第2両回転ポンプの双方が一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプである場合に比べて、コストを低減することができる。
前記液圧システムは、プレス機械に組み込まれるものであり、前記制御装置は、前記ロッドの伸長によって前記移動物を前記所定位置からさらに移動させるプレス時、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力し、かつ、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が目標圧力まで上昇するように前記サーボアンプへ出力する回転数指令を調整するとともに、回転数を増大させた場合はそれに応じて傾転角を減少させ、回転数を減少させた場合はそれに応じて傾転角を増大させるように前記第2レギュレータへ出力する傾転角指令を調整してもよい。この構成によれば、プレス時に第2両回転ポンプの傾転角を一定に保つ場合に比べて、ヘッド側圧力の変化量を小さくできて安定した制御が可能である。
例えば、前記制御装置は、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に到達した後は、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に維持されるように回転数指令の調整および傾転角指令の調整を継続してもよい。
前記シリンダは、前記ロッドの伸長によって移動物を下降させるものであり、前記サーボアンプは、前記サーボモータの回生トルクも制御し、上記の液圧システムは、前記ロッド側室または前記第2給排ラインの圧力を検出するロッド側圧力センサをさらに備え、前記制御装置は、前記移動物が自重で下降する場合に、前記ロッド側圧力センサで検出される圧力が所定値となるように前記サーボアンプへ回生トルク指令を出力してもよい。この構成によれば、移動物が自重で下降する際にヘッド側圧力がゼロまたは負圧となることを回避してキャビテーションの発生を防止することができる。
本発明によれば、移動物の下降時にシリンダの速度等を安定して制御することができる。
(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態に係る液圧システム1Aを示す。この液圧システム1Aは、プレス機械に組み込まれるものである。液圧システム1Aで用いられる作動液は、典型的には油であるが、水などであってもよい。
図1に、本発明の第1実施形態に係る液圧システム1Aを示す。この液圧システム1Aは、プレス機械に組み込まれるものである。液圧システム1Aで用いられる作動液は、典型的には油であるが、水などであってもよい。
液圧システム1Aは、移動物である可動型10を鉛直方向に沿って移動させるシリンダ5を含む。本実施形態では、シリンダ5が、後述するロッド57の伸長によって可動型10を下降させ、ロッド57の短縮によって可動型10を上昇させる。シリンダ5の軸方向は、鉛直方向と完全に平行である必要はなく、鉛直方向に対して僅かに(例えば、鉛直方向に対する角度が10度以下で)傾いていてもよい。
さらに、液圧システム1Aは、シリンダ5と閉回路を形成するように接続された第1両回転ポンプ3および第2両回転ポンプ4を含む。その閉回路は、導入ライン64および導出ライン66によりタンク60と接続されている。
シリンダ5は、ヘッドカバーおよびロッドカバーにより両端が閉塞されたチューブ55と、チューブ55の内部を上側のヘッド側室51と下側のロッド側室52とに仕切るピストン56と、ピストン56からロッドカバーを貫通して下向きに延びるロッド57を含む。ロッド57の先端には、可動型10が取り付けられている。
第1両回転ポンプ3は、当該ポンプの回転方向によって吸入ポートとなるか吐出ポートとなるかが切り換わるシリンダ側ポート31および反シリンダ側ポート32を含む。シリンダ側ポート31は、第1給排ライン61によりシリンダ5のヘッド側室51と接続されている。シリンダ側ポート31は高圧に耐えられるように設計され、反シリンダ側ポート32は低圧に保たれる。このため、反シリンダ側ポート32はシリンダ側ポート31よりも大径である。
第2両回転ポンプ4は、当該ポンプの回転方向によって吸入ポートとなるか吐出ポートとなるかが切り換わるシリンダ側ポート41および反シリンダ側ポート42を含む。シリンダ側ポート41は、第2給排ライン62によりシリンダ5のロッド側室52と接続されている。シリンダ側ポート41は高圧に耐えられるように設計され、反シリンダ側ポート42は低圧に保たれる。このため、反シリンダ側ポート42はシリンダ側ポート41よりも大径である。
第2両回転ポンプ4の反シリンダ側ポート42は、中継ライン63により第1両回転ポンプ3の反シリンダ側ポート32と接続されている。これにより、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4の一方から排出された作動液が中継ライン63を通じて他方へ導かれる。
上述した導入ライン64および導出ライン66は、中継ライン63とタンク60とを接続する。導入ライン64には逆止弁65が設けられており、導出ライン66には導出弁67が設けられている。逆止弁65は、タンク60から中継ライン63に向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する。
導出弁67は、中継ライン63の圧力が設定値(例えば、0.1~2MPa)よりも高くなったときに中継ライン63からタンク60へ向かう流れを許容し、それ以外のときは中継ライン63とタンク60との間の流れを禁止する。本実施形態では、導出弁67が、クラッキング圧が少し高く設定された逆止弁であるが、導出弁67はリリーフ弁であってもよい。
第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4とは、トルク伝達可能に連結されている。本実施形態では、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4とが同軸上に配置されている。例えば、第1両回転ポンプ3の回転軸と第2両回転ポンプ4の回転軸とがカップリングなどにより直接的に連結される。
ただし、第1両回転ポンプ3の回転軸と第2両回転ポンプ4の回転軸との間に複数のギアが設けられ、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4とが並列に配置されてもよい。この場合、第1両回転ポンプ3の回転数と第2両回転ポンプ4の回転数とを異ならせてもよい。
本実施形態では、第1両回転ポンプ3が、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプ(斜板ポンプまたは斜軸ポンプ)であり、第2両回転ポンプ4が、一回転当りの吐出容量が変更不能な固定容量型のポンプである。
第1両回転ポンプ3の吐出容量を規定する傾転角は、第1レギュレータ35により調整される。第1レギュレータ35は、電気信号に応じて第1両回転ポンプ3の傾転角を調整する。例えば、第1レギュレータ35は、第1両回転ポンプ3が斜板ポンプである場合、第1両回転ポンプ3の斜板と連結されたサーボピストンに作用する油圧を電気的に変更するものであってもよいし、第1両回転ポンプ3の斜板と連結された電動アクチュエータであってもよい。
本実施形態では、第1両回転ポンプ3がサーボモータ2によって駆動される。例えば、第1両回転ポンプ3の回転軸とサーボモータ2の回転軸とがカップリングなどにより直接的に連結される。ただし、第2両回転ポンプ4の回転軸にサーボモータ2の回転軸が連結され、第2両回転ポンプ4がサーボモータ2によって駆動されてもよい。サーボモータ2の回転方向および回転数は、サーボアンプ7により制御される。また、可動型10の下降時は、サーボモータ2が主に発電機として機能するため、サーボモータ2の回生トルクがサーボアンプ7により制御される。
第1レギュレータ35およびサーボアンプ7は、制御装置8と電気的に接続されている。制御装置8は、第1レギュレータ35へ傾転角指令を出力するとともに、サーボアンプ7へ回転方向指令、回転数指令および回生トルク指令を出力する。例えば、制御装置8は、ROMやRAMなどのメモリとCPUを有するコンピュータであり、ROMに記憶されたプログラムがCPUにより実行される。
制御装置8は、入力装置9、ヘッド側圧力センサ81およびロッド側圧力センサ82とも電気的に接続されている。ただし、図1では、図面の簡略化のために一部の信号線のみを描いている。
本実施形態では、入力装置9が、作業者からの作業開始の入力を受け付ける。作業者が入力装置9に作業開始を入力すると、制御装置8により、可動型下降工程、プレス工程および可動型上昇工程が自動的に行われる。ただし、入力装置9は、作業者からの可動型下降開始の入力と可動型上昇開始の入力とを別々に受け付けてもよい。
ヘッド側圧力センサ81は、第1給排ライン61に設けられており、第1給排ライン61の圧力を検出する。ただし、ヘッド側圧力センサ81は、ヘッド側室51の圧力を検出するようにチューブ55に設けられてもよい。
ロッド側圧力センサ82は、第2給排ライン62に設けられており、第2給排ライン62の圧力を検出する。ただし、ロッド側圧力センサ82は、ロッド側室52の圧力を検出するようにチューブ55に設けられてもよい。
さらに、制御装置8は、シリンダ5に設けられたストロークセンサ83とも電気的に接続されている。ストロークセンサ83は、可動型11がプレス開始位置(本発明の所定位置に相当)に到達したことを検出するためのものである。
次に、制御装置8により行われる制御フローを説明する。なお、可動型下降工程では、可動型10が待機位置からプレス開始位置まで下降し、プレス工程では、可動型10がプレス開始位置からプレス完了位置までさらに下降し、可動型上昇工程では、可動型10がプレス完了位置から待機位置まで上昇する。
1.可動型下降工程
作業者が入力装置9に作業開始を入力すると、制御装置8は、可動型10を下降させる方向にサーボモータ2が回転するようにサーボアンプ7へ回転方向指令を出力する。また、制御装置8は、可動型10が所定速度V1で下降するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。さらに、制御装置8は、可動型10が自重で下降する場合に、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値α(例えば、2~30MPa)となるようにサーボアンプ7へ回生トルク指令を出力する。例えば、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値αを上回る場合は回生トルクを減少させる回生トルク指令が出力され、検出される圧力Prが所定値αを下回る場合は回生トルクを増加させる回生トルク指令が出力される。
作業者が入力装置9に作業開始を入力すると、制御装置8は、可動型10を下降させる方向にサーボモータ2が回転するようにサーボアンプ7へ回転方向指令を出力する。また、制御装置8は、可動型10が所定速度V1で下降するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。さらに、制御装置8は、可動型10が自重で下降する場合に、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値α(例えば、2~30MPa)となるようにサーボアンプ7へ回生トルク指令を出力する。例えば、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値αを上回る場合は回生トルクを減少させる回生トルク指令が出力され、検出される圧力Prが所定値αを下回る場合は回生トルクを増加させる回生トルク指令が出力される。
なお、可動型10が自重で下降する状態にあるかどうかは、サーボモータ2に発生する回生トルクの有無、即ちサーボアンプ7に電流が発生するかどうかにより判定される。この電流はさらに電源ラインを逆流して他の設備で使うことができる。
さらに、可動型下降工程では、制御装置8は、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが所定範囲(例えば、0MPa以上1MPa以下の範囲)内に保たれるように第1レギュレータ35へ傾転角指令を出力する。例えば、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが所定範囲の上限を上回るかその可能性が高い場合には第1両回転ポンプ3の吐出容量を減少させる傾転角指令が出力され、検出される圧力Phが所定範囲の下限を下回るかその可能性が高い場合には第1両回転ポンプ3の吐出容量を増加させる傾転角指令が出力される。
なお、第1両回転ポンプ3の吐出容量をq1、第2両回転ポンプ4の吐出容量をq2、ヘッド側室51の面積をAh、ロッド側室52の面積をArとしたとき、それらの関係は以下の式で表される。以下の式中のΔqが、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phに基づく調整量である。
q1=q2×Ah/Ar±Δq
q1=q2×Ah/Ar±Δq
2.プレス工程
ストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されると、制御装置8はプレス工程に移行する。プレス工程では、制御装置8が、可動型10が所定速度V2で下降するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V2は、可動型下降工程での所定速度V1よりも小さい(例えば、V1の50%以下)。
ストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されると、制御装置8はプレス工程に移行する。プレス工程では、制御装置8が、可動型10が所定速度V2で下降するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V2は、可動型下降工程での所定速度V1よりも小さい(例えば、V1の50%以下)。
また、プレス工程では、制御装置8は、可動型下降工程と同様に、可動型10が自重で下降する場合に、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値α(例えば、2~30MPa)となるようにサーボアンプ7へ回生トルク指令を出力する。
さらに、プレス工程では、制御装置8は、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptまで上昇するように第1レギュレータ25へ傾転角指令を出力する。一般的には、第1両回転ポンプ3の吐出容量が徐々に大きくされる。
ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに到達した後は、制御装置8は、サーボモータ2の回転数が所定値Ncとなるようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。所定値Ncは、目標圧力Ptを維持するのに必要な最低回転数であることが望ましいが、それよりも高くてもよい。
さらに、制御装置8は、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに維持されるように第1レギュレータ35へ傾転角指令を出力する。第1両回転ポンプ3の内部では作動液が漏れ、この漏れた作動液がドレンライン(図示せず)を通じてタンク60へ戻される。このような第1両回転ポンプ3の内部漏れにより、目標圧力Ptを維持するための第1両回転ポンプ3の吐出容量はゼロとはならない。
3.可動型上昇工程
ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに到達してから、あるいはストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されてから所定過時間経過したことが制御装置8のタイマーにより計測されると、制御装置8は、可動型10を上昇させる方向にサーボモータ2が回転するようにサーボアンプ7へ回転方向指令を出力する。また、制御装置8は、可動型10が所定速度V3で上昇するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V3は、可動型下降工程での所定速度V1と同じであっても異なっていてもよい。
ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに到達してから、あるいはストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されてから所定過時間経過したことが制御装置8のタイマーにより計測されると、制御装置8は、可動型10を上昇させる方向にサーボモータ2が回転するようにサーボアンプ7へ回転方向指令を出力する。また、制御装置8は、可動型10が所定速度V3で上昇するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V3は、可動型下降工程での所定速度V1と同じであっても異なっていてもよい。
さらに、可動型上昇工程では、制御装置8は、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが所定範囲(例えば、0MPa以上1MPa以下の範囲)内に保たれるように第1レギュレータ35へ傾転角指令を出力する。
以上説明したように、本実施形態の液圧システム1Aでは、第2両回転ポンプ4が第1両回転ポンプ3とトルク伝達可能に連結されているので、サーボモータ2によって第1両回転ポンプ3が駆動されれば、第2両回転ポンプ4も駆動される。そして、第1両回転ポンプ3は一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプであるので、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4の回転数比が一定でも、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4との吐出容量比をシリンダ5のヘッド側室51とロッド側室52との面積差に応じて適切に設定することができる。さらに、第1両回転ポンプ3が可変容量型のポンプであることにより、二つの給排ライン61,62の圧縮性等による影響にも拘らず、給排ライン61,62のそれぞれの圧力をより適切に制御することができる。これにより、カウンターバランス弁を用いずにシリンダ5の伸長に対して反力を与えることができる。その結果、ロッド57の伸長による可動型10の下降時にシリンダ5の速度等を安定して制御することができる。
特に、可動型下降工程において上述したような制御を行えば、第2両回転ポンプ4に発生する圧力の大きさに依存する内部漏れ量の大きさに影響されることなく、安定して上記の効果を得ることができる。
さらに、可動型10の下降時には、シリンダ5から排出される作動油が第2両回転ポンプ4に流入するので、可動型10の位置エネルギをトルクと回転数の形で回生することができる。このとき、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4との吐出容量比を適切に設定できるので、ヘッド側圧力Phが過小となってキャビテーションが発生することを防ぐことができる。また、第1両回転ポンプ3の吐出容量が過大となってヘッド側圧力Phが過大となった場合でも、ロッド側に余分に生じた圧力を第2両回転ポンプ4のトルクの形で回生できる。従って、この場合でもエネルギ効率は従来技術よりも向上する。
プレス時においては、従来技術では原理上、カウンターバランス弁で反力を保持しながらヘッド側圧力を維持せざるを得なかった。これに対し、本実施形態では、プレス時に第2両回転ポンプ4でエネルギを回生しつつ反力を得られるので、プレス機械としてエネルギ効率が向上する。
また、本実施形態では、可動型10が自重で下降する際に、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値αとなるようにサーボモータ2の回生トルクが制御されるので、ヘッド側圧力Phがゼロまたは負圧となることを回避してキャビテーションの発生を防止することができる。
また、プレス時には、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに維持されるように第1両回転ポンプ3の傾転角が制御されるので、プレス力を発生させるヘッド側圧力Phの不足を防止することができて目標圧力に安定して制御することができる。
ところで、図4に示すような従来の液圧システム100では、両回転ポンプ140の両ポートが同時ではないにせよ、高圧になる場合があるので、両回転ポンプ140として特殊なポンプを用いる必要があり、コストが高い。
これに対し、本実施形態では、第1両回転ポンプ3および第2両回転ポンプ4の反シリンダ側ポート32,42が常に低圧に保たれる。従って、第1両回転ポンプ3および第2両回転ポンプ4として一般的なポンプを用いることができる。このような一般的な2つのポンプを用いた場合には、特殊なポンプとカウンターバランス弁を用いた液圧システム100に比べてコストを低減することができる。
特に、本実施形態のように第1両回転ポンプ3および第2両回転ポンプ4のそれぞれの反シリンダ側ポート(32または42)がシリンダ側ポート(31または41)よりも大径であれば、反シリンダ側ポートと連通する各ポンプ内の通路はシリンダ側ポートと連通する通路と比較して低い圧力しか受けないので、高い圧力に耐えられる強度は不要となり、通路面積を大きく確保することができる。従って、作動液が通路を通過するときに発生する圧力損失を小さく抑えることができる。
さらに、本実施形態では、逆止弁65が設けられた導入ライン64および導出弁67が設けられた導出ライン66が採用されているので、第1両回転ポンプ3または第2両回転ポンプ4の吸入流量が不足すること、および中継ライン63の圧力が高くなり過ぎることを防止することができる。
<変形例>
図2に示すように、第2両回転ポンプ4は、一回転当りの吐出容量が第1固定値qaと第1固定値qaよりも大きな第2固定値qbのどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプ(斜板ポンプまたは斜軸ポンプ)であってもよい。この構成によれば、シリンダ5の速度を低速にするか高速にするかを切り換えることができる。
図2に示すように、第2両回転ポンプ4は、一回転当りの吐出容量が第1固定値qaと第1固定値qaよりも大きな第2固定値qbのどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプ(斜板ポンプまたは斜軸ポンプ)であってもよい。この構成によれば、シリンダ5の速度を低速にするか高速にするかを切り換えることができる。
第2両回転ポンプ4が上述したような吐出容量切換式の可変容量型のポンプである場合、第2両回転ポンプ4の吐出容量を規定する傾転角は、第2レギュレータ45により調整される。第2レギュレータ45は、電気信号に応じて第2両回転ポンプ4の傾転角を調整する。例えば、第2レギュレータ45は、第2両回転ポンプ4が斜板ポンプである場合、第2両回転ポンプ4の斜板と連結されたサーボピストンに作用する油圧を電気的に変更するものであってもよいし、第2両回転ポンプ4の斜板と連結された電動アクチュエータであってもよい。
第2両回転ポンプ4が吐出容量切換式の可変容量型のポンプである場合、可動型下降工程および可動型上昇工程において第2両回転ポンプ4の吐出容量が第2固定値qbに切り換えられ、プレス工程において第2両回転ポンプ4の吐出容量が第1固定値qaに切り換えられる。可動型下降工程からプレス工程に移行するときには、第2両回転ポンプ4の吐出容量が第2固定値qbから第1固定値qaに瞬時に切り換えられるので、第1両回転ポンプ3の吐出容量もそれに合わせて大きく変更される。その他の制御は、前記実施形態と同様である。
(第2実施形態)
図3に、本発明の第2実施形態に係る液圧システム1Bを示す。なお、本実施形態において、第1実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
図3に、本発明の第2実施形態に係る液圧システム1Bを示す。なお、本実施形態において、第1実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
本実施形態では、第1両回転ポンプ3が一回転当りの吐出容量が変更不能な固定容量型のポンプであり、第2両回転ポンプ4が一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプ(斜板ポンプまたは斜軸ポンプ)である。第2両回転ポンプ4の吐出容量を規定する傾転角は、第1実施形態の変形例と同様に第2レギュレータ45により調整される。
次に、制御装置8により行われる制御フローを説明する。
1.可動型下降工程
作業者が入力装置9に作業開始を入力すると、制御装置8は、第2両回転ポンプ4の吐出容量が所定値qcとなるように第2レギュレータ45へ傾転角指令を出力する。第1両回転ポンプ3の吐出容量をq1、ヘッド側室51の面積をAh、ロッド側室52の面積をArとしたとき、所定値qcは以下の式で表される。すなわち、所定値qcは、第1両回転ポンプ3の吐出容量q1に、ヘッド側室51の面積Ahに対するロッド側室52の面積Arの比を積算したものである。
qc=q1×Ar/Ah
作業者が入力装置9に作業開始を入力すると、制御装置8は、第2両回転ポンプ4の吐出容量が所定値qcとなるように第2レギュレータ45へ傾転角指令を出力する。第1両回転ポンプ3の吐出容量をq1、ヘッド側室51の面積をAh、ロッド側室52の面積をArとしたとき、所定値qcは以下の式で表される。すなわち、所定値qcは、第1両回転ポンプ3の吐出容量q1に、ヘッド側室51の面積Ahに対するロッド側室52の面積Arの比を積算したものである。
qc=q1×Ar/Ah
ついで、制御装置8は、可動型10を下降させる方向にサーボモータ2が回転するようにサーボアンプ7へ回転方向指令を出力する。また、制御装置8は、可動型10が所定速度V1で下降するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。さらに、制御装置8は、可動型10が自重で下降する場合に、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値α(例えば、2~30MPa)となるようにサーボアンプ7へ回生トルク指令を出力する。例えば、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値αを上回る場合は回生トルクを減少させる回生トルク指令が出力され、検出される圧力Prが所定値αを下回る場合は回生トルクを増加させる回生トルク指令が出力される。
その後、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが所定範囲(例えば、0MPa以上1MPa以下の範囲)から外れたときに、制御装置8は、サーボアンプ7へ出力する回転数指令を補正する。例えば、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが所定範囲の上限を上回る場合には回転数を低くするように回転数指令が補正され、検出される圧力Phが所定範囲の下限を下回る場合は回転数を高くするように回転数指令が補正される。
2.プレス工程
ストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されると、制御装置8は、第2両回転ポンプ4の吐出容量を所定値qcに維持したままで、プレス工程に移行する。プレス工程では、制御装置8が、可動型10が所定速度V2で下降するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V2は、可動型下降工程での所定速度V1よりも小さい(例えば、V1の50%以下)。
ストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されると、制御装置8は、第2両回転ポンプ4の吐出容量を所定値qcに維持したままで、プレス工程に移行する。プレス工程では、制御装置8が、可動型10が所定速度V2で下降するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V2は、可動型下降工程での所定速度V1よりも小さい(例えば、V1の50%以下)。
また、プレス工程では、可動型下降工程と同様に、可動型10が自重で下降する場合に、ロッド側圧力センサ82で検出される圧力Prが所定値α(例えば、2~30MPa)となるようにサーボアンプ7へ回生トルク指令を出力する。
さらに、プレス工程では、制御装置8は、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptまで上昇するようにサーボアンプ7へ出力する回転数指令を調整する。それに加え、制御装置8は、回転数を増大させた場合はそれに応じて傾転角を減少させ、回転数を減少させた場合はそれに応じて傾転角を増大させるように第2レギュレータ45へ出力する傾転角指令を調整する。
ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに到達した後は、制御装置8は、ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに維持されるように、上述した回転数指令の調整および傾転角指令の調整を継続する。
3.可動型上昇工程
ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに到達してから、あるいはストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されてから所定過時間経過したことが制御装置8のタイマーにより計測されると、制御装置8は、可動型10を上昇させる方向にサーボモータ2が回転するようにサーボアンプ7へ回転方向指令を出力する。また、制御装置8は、可動型10が所定速度V3で上昇するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V3は、可動型下降工程での所定速度V1と同じであっても異なっていてもよい。
ヘッド側圧力センサ81で検出される圧力Phが目標圧力Ptに到達してから、あるいはストロークセンサ83により可動型11がプレス開始位置に到達したことが検出されてから所定過時間経過したことが制御装置8のタイマーにより計測されると、制御装置8は、可動型10を上昇させる方向にサーボモータ2が回転するようにサーボアンプ7へ回転方向指令を出力する。また、制御装置8は、可動型10が所定速度V3で上昇するようにサーボアンプ7へ回転数指令を出力する。このときの所定速度V3は、可動型下降工程での所定速度V1と同じであっても異なっていてもよい。
さらに、可動型上昇工程では、制御装置8は、第2両回転ポンプ4の容量が両回転ポンプ3で許容できる最大容量となるように第2レギュレータ45へ傾転角指令を出力する。
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、本実施形態では、プレス時にサーボモータ2の回転数および第2両回転ポンプ4の傾転角が制御されるので、プレス時に第2両回転ポンプ4の傾転角を一定に保つ場合に比べて、ヘッド側圧力Phの変化量を小さくできて安定した制御が可能である。
<変形例>
第1実施形態の変形例と同様に、第1両回転ポンプ3は、一回転当りの吐出容量が第1固定値qaと第1固定値qaよりも大きな第2固定値qbのどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプ(斜板ポンプまたは斜軸ポンプ)であってもよい。この場合、可動型下降工程および可動型上昇工程において第1両回転ポンプ3の吐出容量が第2固定値qbに切り換えられ、プレス工程において第1両回転ポンプ3の吐出容量が第1固定値qaに切り換えられる。可動型下降工程からプレス工程に移行するときには、第1両回転ポンプ3の吐出容量が第2固定値qbから第1固定値qaに瞬間的に切り換えられるので、第2両回転ポンプ4の吐出容量もそれに合わせて大きく変更される。その他の制御は、前記実施形態と同様である。
第1実施形態の変形例と同様に、第1両回転ポンプ3は、一回転当りの吐出容量が第1固定値qaと第1固定値qaよりも大きな第2固定値qbのどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプ(斜板ポンプまたは斜軸ポンプ)であってもよい。この場合、可動型下降工程および可動型上昇工程において第1両回転ポンプ3の吐出容量が第2固定値qbに切り換えられ、プレス工程において第1両回転ポンプ3の吐出容量が第1固定値qaに切り換えられる。可動型下降工程からプレス工程に移行するときには、第1両回転ポンプ3の吐出容量が第2固定値qbから第1固定値qaに瞬間的に切り換えられるので、第2両回転ポンプ4の吐出容量もそれに合わせて大きく変更される。その他の制御は、前記実施形態と同様である。
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、シリンダ5の向きが図1~図3と逆にされ、シリンダ5が、ロッド57の伸長によって可動型10を上昇させ、ロッド57の短縮によって可動型10を下降させてもよい。この場合、可動型10の下降時に、可動型10の位置エネルギが第1両回転ポンプ3によって回生される。なお、この場合でも、シリンダ5の伸長による可動型10の所定位置までの上昇時および所定位置からのさらなる上昇時(プレス時)の制御は、第1実施形態および第2実施形態と同様である。
また、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4の双方が、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプであってもよい。この場合、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4の一方の容量を一定に保つか、第1固定値qaと第2固定値qbのどちらかに選択的に切り換えるようにすれば、第1実施形態または第2実施形態と同様の制御を行うことが可能である。
ただし、第1実施形態もしくはその変形例または第2実施形態もしくはその変形例のように第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4の一方が固定容量型のポンプまたは吐出容量切換式の可変容量型のポンプであれば、第1両回転ポンプ3と第2両回転ポンプ4の双方が一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプである場合に比べて、コストを低減することができる。
また、本発明の液圧システムは、プレス機械以外の機械に組み込まれてもよい。つまり、シリンダ5によって鉛直方向に沿って移動される移動物は、液圧システムが組み込まれる機械の種類に応じて適宜変更可能である。
1A,1B 液圧システム
10 可動型(移動物)
2 サーボモータ
3 第1両回転ポンプ
35 第1レギュレータ
4 第2両回転ポンプ
45 第2レギュレータ
5 シリンダ
51 ヘッド側室
52 ロッド側室
55 チューブ
56 ピストン
61 第1給排ライン
62 第2給排ライン
63 中継ライン
7 サーボアンプ
8 制御装置
81 ヘッド側圧力センサ
82 ロッド側圧力センサ
10 可動型(移動物)
2 サーボモータ
3 第1両回転ポンプ
35 第1レギュレータ
4 第2両回転ポンプ
45 第2レギュレータ
5 シリンダ
51 ヘッド側室
52 ロッド側室
55 チューブ
56 ピストン
61 第1給排ライン
62 第2給排ライン
63 中継ライン
7 サーボアンプ
8 制御装置
81 ヘッド側圧力センサ
82 ロッド側圧力センサ
Claims (11)
- ロッドの伸長および短縮によって移動物を鉛直方向に沿って移動させる、チューブの内部がピストンによってヘッド側室とロッド側室とに仕切られたシリンダと、
第1給排ラインにより前記ヘッド側室と接続された第1両回転ポンプと、
第2給排ラインにより前記ロッド側室と接続されるとともに、前記第1両回転ポンプとトルク伝達可能に連結された第2両回転ポンプと、
前記第1両回転ポンプと前記第2両回転ポンプの一方から排出された作動液を他方へ導くように前記第1両回転ポンプと前記第2両回転ポンプとを接続する中継ラインと、
前記第1両回転ポンプまたは前記第2両回転ポンプを駆動するサーボモータと、を備え、
前記第1両回転ポンプと前記第2両回転ポンプの少なくとも一方は、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプである、液圧システム。 - 前記第1両回転ポンプが、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプであり、
電気信号に応じて前記第1両回転ポンプの傾転角を調整する第1レギュレータと、
前記サーボモータの回転数を制御するサーボアンプと、
前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記第1レギュレータへ傾転角指令を出力する制御装置と、
前記ヘッド側室または前記第1給排ラインの圧力を検出するヘッド側圧力センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記ロッドの伸長による前記移動物の所定位置までの移動時、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が所定範囲内に保たれるように前記レギュレータへ傾転角指令を出力する、請求項1に記載の液圧システム。 - 前記第2両回転ポンプは、一回転当りの吐出容量が変更不能な固定容量型のポンプであるか、一回転当りの吐出容量が第1固定値と第2固定値のどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプである、請求項2に記載の液圧システム。
- 前記液圧システムは、プレス機械に組み込まれるものであり、
前記制御装置は、前記ロッドの伸長によって前記移動物を前記所定位置からさらに移動させるプレス時、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が目標圧力まで上昇するように前記レギュレータへ傾転角指令を出力する、請求項2または3に記載の液圧システム。 - 前記制御装置は、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に到達した後は、前記サーボモータの回転数が所定値となるように前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に維持されるように前記レギュレータへ傾転角指令を出力する、請求項4に記載の液圧システム。
- 前記シリンダは、前記ロッドの伸長によって移動物を下降させるものであり、
前記ロッド側室または前記第2給排ラインの圧力を検出するロッド側圧力センサをさらに備え、
前記サーボアンプは、前記サーボモータの回生トルクも制御し、
前記制御装置は、前記移動物が自重で下降する場合に、前記ロッド側圧力センサで検出される圧力が所定値となるように前記サーボアンプへ回生トルク指令を出力する、請求項2~5の何れか一項に記載の液圧システム。 - 前記第2両回転ポンプが、一回転当りの吐出容量が任意に変更可能な可変容量型のポンプであり、
電気信号に応じて前記第2両回転ポンプの傾転角を調整する第2レギュレータと、
前記サーボモータの回転数を制御するサーボアンプと、
前記サーボアンプへ回転数指令を出力するとともに、前記第2レギュレータへ傾転角指令を出力する制御装置と、
前記ヘッド側室または前記第1給排ラインの圧力を検出するヘッド側圧力センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記ロッドの伸長による前記移動物の所定位置までの移動時、前記第2両回転ポンプの吐出容量が所定値となるように前記第2レギュレータへ傾転角指令を出力するとともに、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力し、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が所定範囲から外れたときに前記サーボアンプへ出力する回転数指令を補正する、請求項1に記載の液圧システム。 - 前記第1両回転ポンプは、一回転当りの吐出容量が変更不能な固定容量型のポンプであるか、一回転当りの吐出容量が第1固定値と第2固定値のどちらかに選択的に切り換えられる可変容量型のポンプである、請求項7に記載の液圧システム。
- 前記液圧システムは、プレス機械に組み込まれるものであり、
前記制御装置は、前記ロッドの伸長によって前記移動物を前記所定位置からさらに移動させるプレス時、前記移動物が所定速度で移動するように前記サーボアンプへ回転数指令を出力し、かつ、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が目標圧力まで上昇するように前記サーボアンプへ出力する回転数指令を調整するとともに、回転数を増大させた場合はそれに応じて傾転角を減少させ、回転数を減少させた場合はそれに応じて傾転角を増大させるように前記第2レギュレータへ出力する傾転角指令を調整する、請求項7または8に記載の液圧システム。 - 前記制御装置は、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に到達した後は、前記ヘッド側圧力センサで検出される圧力が前記目標圧力に維持されるように回転数指令の調整および傾転角指令の調整を継続する、請求項9に記載の液圧システム。
- 前記シリンダは、前記ロッドの伸長によって移動物を下降させるものであり、
前記サーボアンプは、前記サーボモータの回生トルクも制御し、
前記ロッド側室または前記第2給排ラインの圧力を検出するロッド側圧力センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記移動物が自重で下降する場合に、前記ロッド側圧力センサで検出される圧力が所定値となるように前記サーボアンプへ回生トルク指令を出力する、請求項7~10の何れか一項に記載の液圧システム。
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