JP6414196B2 - Hydraulic device - Google Patents
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Description
本発明は、液圧シリンダのピストンを往復動させる液圧装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic device that reciprocates a piston of a hydraulic cylinder.
液圧シリンダのピストンを往復動させる液圧装置は、例えば特許文献1に開示されているように、平面研削盤のテーブルを往復動させるために用いられる。つまり、この液圧装置を備えた平面研削盤では、シリンダのロッドがテーブルに連結され、往復動するピストンに連結されたロッドによってテーブルが駆動される。
A hydraulic device that reciprocates a piston of a hydraulic cylinder is used to reciprocate a table of a surface grinding machine as disclosed in, for example,
上述した液圧装置は、シリンダのピストンを一定の速度で移動させる移動動作と、ピストンの移動方向を反転させる反転動作とを交互に繰り返すことによって、ピストンを往復動させる。 The hydraulic device described above reciprocates the piston by alternately repeating a moving operation that moves the piston of the cylinder at a constant speed and a reversing operation that reverses the moving direction of the piston.
シリンダが移動動作にあるとき、シリンダを制御する制御弁は往動状態または復動状態にあり、シリンダが反転動作にあるとき、制御弁は切換状態にある。また、制御弁を駆動するソレノイドの電流値が高いほどシリンダの移動速度が速くなり、ソレノイドの電流値が小さいほどシリンダの移動速度は遅くなる。 When the cylinder is in a moving operation, the control valve that controls the cylinder is in a forward or backward movement state, and when the cylinder is in a reverse operation, the control valve is in a switching state. Further, the higher the current value of the solenoid that drives the control valve, the faster the moving speed of the cylinder, and the smaller the current value of the solenoid, the slower the moving speed of the cylinder.
以上のように作動する特許文献1に開示された液圧装置では、制御弁として、ピストンを反転させる切換状態で全てのポートを閉じるオールポートクローズ型が採用されている。
In the hydraulic apparatus disclosed in
しかし、特許文献1に記載の液圧装置では、一定速度で移動するピストンを反転させる際、ピストンを停止させるために、ピストンを駆動するソレノイドに流す電流をゼロにしている。このように、ソレノイドに流す電流をゼロにしてピストンを反転させると、ピストンの減速時の速度勾配が大きくなり、ピストンの反転動作に起因するショックが大きくなるという問題がある。
However, in the hydraulic device described in
具体的には、特許文献1の制御弁では、ピストンを反転させる切換状態で全てのポートを閉じるオールポートクローズ型が採用されている。これにより、制御弁を切換状態に切り換えると、シリンダから液体を排出するポートが閉じられ、ピストンの慣性力により、シリンダとポートとを接続する管が高圧になってピストンが急停止してしまう。同時に、シリンダに液体を供給しているポートが閉じられ、ピストンの慣性力によりシリンダとポートとを接続する管が真空になってしまうこともピストンの急停止を助長する。このようにピストンが急停止することにより、ピストンの反転動作に起因するショックが大きくなる。
Specifically, the control valve of
そこで、この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ピストンの反転動作に起因するショックを抑制できる液圧装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a hydraulic device capable of suppressing a shock caused by a reversing operation of a piston.
第1の発明に係る液圧装置は、
部材を往復動させるシリンダと、
前記シリンダに対し液体を供給するポンプと、
前記シリンダと前記ポンプとの間に配置された制御弁とを備え、
前記シリンダは、前記部材を往動させるときに液体が供給される第1空間と、前記部材を復動させるときに液体が供給される第2空間とを有し、
前記制御弁は、
前記第1空間と連通した第1ポートと、前記第2空間と連通した第2ポートと、前記ポンプから液体が供給される供給ポートと、液体を排出する排出ポートとを有すると共に、
第1ソレノイドの電流値が所定値以上である場合に、前記供給ポートと前記第1ポートとを連通させ且つ前記第2ポートと前記排出ポートとを連通させる往動状態と、
第2ソレノイドの電流値が所定値以上である場合に、前記供給ポートと前記第2ポートとを連通させ且つ前記第1ポートと前記排出ポートとを連通させる復動状態と、
前記第1ソレノイドの電流値および前記第2ソレノイドの電流値が所定値より小さい場合に、前記供給ポートを遮断し且つ前記第1ポートと前記第2ポートと前記排出ポートとを連通させる切換状態とを取り得る。
The hydraulic device according to the first invention is
A cylinder for reciprocating a member;
A pump for supplying liquid to the cylinder;
A control valve disposed between the cylinder and the pump;
The cylinder has a first space to which liquid is supplied when the member is moved forward, and a second space to which liquid is supplied when the member is moved backward,
The control valve is
A first port in communication with the first space, a second port in communication with the second space, a supply port to which liquid is supplied from the pump, and a discharge port for discharging the liquid,
When the current value of the first solenoid is equal to or greater than a predetermined value, the forward movement state of communicating the supply port and the first port and communicating the second port and the discharge port;
When the current value of the second solenoid is equal to or greater than a predetermined value, a return state in which the supply port communicates with the second port and the first port communicates with the discharge port;
A switching state in which when the current value of the first solenoid and the current value of the second solenoid are smaller than a predetermined value, the supply port is shut off and the first port, the second port, and the discharge port are communicated with each other; Can take.
この本発明では、第1ソレノイドの電流値および第2ソレノイドの電流値が所定値より小さくなったとき、すなわち電流値をゼロまで下げることなく、制御弁が切換状態となってシリンダを反転させる。これにより、シリンダの減速時の速度勾配を小さくし、シリンダの反転動作に起因するショックを抑制できる。
なお、第1ソレノイドの電流値の所定値および第2ソレノイドの電流値の所定値を反転時バイアスという。
In the present invention, when the current value of the first solenoid and the current value of the second solenoid become smaller than a predetermined value, that is, without lowering the current value to zero, the control valve is switched to reverse the cylinder. Thereby, the speed gradient at the time of deceleration of a cylinder can be made small, and the shock resulting from the inversion operation | movement of a cylinder can be suppressed.
The predetermined value of the current value of the first solenoid and the predetermined value of the current value of the second solenoid are called reverse bias.
具体的には、本発明に係る制御弁の切換状態では、供給ポートを遮断し且つ第1ポートと第2ポートと排出ポートとを連通させる。これにより、制御弁を切換状態に切り換えたとき、第2ポートと排出ポートとが連通する。従って、第2空間内の液体が第2ポートを介して排出されるため、第2空間と第2ポートとを接続する管が高圧にならず、シリンダが急停止するのを防止してシリンダの円滑な反転が可能になる。同時に、第1ポートと排出ポートとが連通するので、第1ポートを介して第1空間に液体を供給でき、第1空間と第1ポートとを接続する管が真空になるのを防止してシリンダの円滑な反転を促すことができる。シリンダを円滑に反転することで、シリンダの反転動作に起因するショックを抑制することができる。 Specifically, in the switching state of the control valve according to the present invention, the supply port is shut off and the first port, the second port, and the discharge port are communicated. Thereby, when the control valve is switched to the switching state, the second port and the discharge port communicate with each other. Accordingly, since the liquid in the second space is discharged through the second port, the pipe connecting the second space and the second port does not become high pressure, and the cylinder is prevented from suddenly stopping to prevent the cylinder from being stopped. Smooth inversion is possible. At the same time, since the first port and the discharge port communicate with each other, the liquid can be supplied to the first space through the first port, and the tube connecting the first space and the first port can be prevented from being evacuated. Smooth reversal of the cylinder can be promoted. By smoothly reversing the cylinder, a shock caused by the reversing operation of the cylinder can be suppressed.
このことから、シリンダの反転動作時における第1ソレノイドの電流値および第2ソレノイドの電流値の所定値を高くしたとしても、シリンダの反転動作に起因するショックを抑制できる。 Therefore, even if the predetermined values of the current value of the first solenoid and the current value of the second solenoid during the reversing operation of the cylinder are increased, the shock caused by the reversing operation of the cylinder can be suppressed.
第2の発明に係る液圧装置は、
前記部材は、所定速度で往動した後、所定の反転時間により反転し、所定速度での復動を開始するものであり、
前記所定値と所定の反転時間とは連動するように制御される。
The hydraulic device according to the second invention is
The member moves forward at a predetermined speed, then reverses with a predetermined reversal time, and starts returning at a predetermined speed,
The predetermined value and the predetermined inversion time are controlled to be interlocked.
この発明では、電流の所定値と所定の反転時間とが連動するように制御される。液圧装置では通常、シリンダ反転時の調整は、反転ショックを小さくしたい場合や、短時間に反転させたい場合があり、両者の間を自由に調整できることが望まれる。 In the present invention, control is performed so that a predetermined value of current and a predetermined inversion time are interlocked. In a hydraulic device, the adjustment at the time of cylinder reversal is usually desired to reduce the reversal shock or to be reversed in a short time, and it is desired that the adjustment between the two can be freely performed.
反転ショックを小さくするためには反転時間を長くし、シリンダを低速まで減速させてから反転させれば良い。これは反転時間を長くし、電流の所定値を小さくすることで達成される。 In order to reduce the reversal shock, the reversal time is lengthened and the cylinder is decelerated to a low speed and then reversed. This is achieved by increasing the inversion time and decreasing the predetermined value of the current.
短時間に反転させるためには、反転時間を短くすることが考えられる。しかし、電流の所定値が小さいと速度勾配が大きくなってショックが大きくなる。これを防ぐため、電流の所定値を大きくすれば速度勾配が小さくなってショックを抑制できる。すなわち、短時間の反転は、反転時間を短くし、電流の所定値を大きくすることで達成される。
以上のように、反転時間と電流の所定値とを連動させると、反転時の調整を自由に行える。
In order to invert in a short time, it is conceivable to shorten the inversion time. However, if the predetermined value of the current is small, the speed gradient becomes large and the shock increases. In order to prevent this, if the predetermined value of the current is increased, the velocity gradient is reduced and the shock can be suppressed. That is, short-time inversion is achieved by shortening the inversion time and increasing the predetermined value of the current.
As described above, when the inversion time and the predetermined value of the current are linked, adjustment during inversion can be freely performed.
第3の発明に係る液圧装置は、
前記所定値と所定の反転時間とが同時に制御される。
A hydraulic device according to a third invention is
The predetermined value and a predetermined inversion time are controlled simultaneously.
この発明では、電流の所定値と所定の反転時間とが同時に制御されるので、例えば1つのポテンショメータの角度を変更するだけで、シリンダ反転時の作動をユーザが容易に調整できる。 In the present invention, since the predetermined value of the current and the predetermined inversion time are controlled at the same time, for example, the user can easily adjust the operation at the time of cylinder inversion only by changing the angle of one potentiometer.
第1の発明では、第1ソレノイドの電流値および第2ソレノイドの電流値が所定値より小さくなったとき、すなわち電流値をゼロまで下げることなく、制御弁が切換状態となってシリンダを反転させる。これにより、シリンダの減速時の速度勾配を小さくし、シリンダの反転動作に起因するショックを抑制できる。 In the first invention, when the current value of the first solenoid and the current value of the second solenoid become smaller than a predetermined value, that is, without lowering the current value to zero, the control valve is switched to reverse the cylinder. . Thereby, the speed gradient at the time of deceleration of a cylinder can be made small, and the shock resulting from the inversion operation | movement of a cylinder can be suppressed.
具体的には、本発明に係る制御弁の切換状態では、供給ポートを遮断し且つ第1ポートと第2ポートと排出ポートとを連通させる。これにより、制御弁を切換状態に切り換えたとき、第2ポートと排出ポートとが連通する。従って、第2空間内の液体が第2ポートを介して排出されるため、第2空間と第2ポートとを接続する管が高圧にならず、シリンダが急停止するのを防止してシリンダの円滑な反転が可能になる。同時に、第1ポートと排出ポートとが連通するので、第1ポートを介して第1空間に液体を供給でき、第1空間と第1ポートとを接続する管が真空になるのを防止してシリンダの円滑な反転を促すことができる。シリンダを円滑に反転することで、シリンダの反転動作に起因するショックを抑制することができる。 Specifically, in the switching state of the control valve according to the present invention, the supply port is shut off and the first port, the second port, and the discharge port are communicated. Thereby, when the control valve is switched to the switching state, the second port and the discharge port communicate with each other. Accordingly, since the liquid in the second space is discharged through the second port, the pipe connecting the second space and the second port does not become high pressure, and the cylinder is prevented from suddenly stopping to prevent the cylinder from being stopped. Smooth inversion is possible. At the same time, since the first port and the discharge port communicate with each other, the liquid can be supplied to the first space through the first port, and the tube connecting the first space and the first port can be prevented from being evacuated. Smooth reversal of the cylinder can be promoted. By smoothly reversing the cylinder, a shock caused by the reversing operation of the cylinder can be suppressed.
第2の発明では、電流の所定値と所定の反転時間とが連動するように制御される。これにより、シリンダ反転時の反転ショックを小さくしたい場合や、短時間に反転させたい場合に、両者の間を自由に調整できる。 In the second invention, control is performed so that a predetermined value of current and a predetermined inversion time are interlocked. Thereby, when it is desired to reduce the reversal shock at the time of cylinder reversal or when it is desired to reverse the rotation in a short time, the distance between the two can be freely adjusted.
第3の発明では、電流の所定値と所定の反転時間とが同時に制御されるので、例えば1つのポテンショメータの角度を変更するだけで、シリンダ反転時の作動をユーザが容易に調整できる。 In the third invention, since the predetermined value of the current and the predetermined inversion time are controlled at the same time, the user can easily adjust the operation at the time of cylinder inversion only by changing the angle of one potentiometer, for example.
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、液圧装置20は、平面研削盤10の一部を構成するテーブル11を駆動する。平面研削盤10では、例えば回転する砥石によって研削される部材であるワーク12がテーブル11に載置され、テーブル11と共に水平方向に左右に往復動する。テーブル11は、液圧装置20の後述するシリンダ21に連結されている。
As shown in FIG. 1, the
液圧装置20は、シリンダ21とポンプ31と制御弁40と弁制御部51とを備えている。この液圧装置20は、液体として油を用いている。
The
シリンダ21は、複動形の両ロッドシリンダであり、テーブル11を介してワーク12を往復動させる。このシリンダ21は、シリンダ本体22と、ピストン23と、ロッド24とを備えている。シリンダ本体22は、両端が閉塞された円筒状に形成されている。棒状のロッド24は、シリンダ本体22と同軸に配置され、シリンダ本体22を貫通している。
The
ピストン23は、ロッド24に連結されると共にシリンダ本体22に収容され、シリンダ本体22の内部空間を第1空間27と第2空間28とに仕切っている。第1空間27は、ワーク12を往動させるときに液体が供給される。第2空間28は、ワーク12を復動させるときに液体が供給される。
The piston 23 is connected to the
ポンプ31は回転ポンプであり、図示しないモータによって駆動され、一定の回転速度で回転する。ポンプ31は、液体を貯留するタンク32に接続されると共に、制御弁40に接続されている。これによりポンプ31は、タンク32内の液体を制御弁40を介してシリンダ21に供給する。
The
本発明に係る制御弁40は、シリンダ21とポンプ31との間に配置され、第1ポート42と第2ポート43と供給ポート44と排出ポート45とを備えた電磁比例切換弁である。また、制御弁40は、ポンプ31からシリンダ21に供給される液体の流量を変更する。
The
第1ポート42は第1配管58を介してシリンダ21の第1空間27に接続され、第2ポート43が第2配管59を介してシリンダ21の第2空間28に接続されている。また、供給ポート44がポンプ31に接続されて液体が供給され、排出ポート45が、タンク32に接続されて液体が排出される。
The
また制御弁40は、弁体41と、弁体41を駆動する第1ソレノイド46および第2ソレノイド47と、弁体41を中立位置(切換状態)へ押圧する第1ばね48および第2ばね49とを有する。制御弁40は弁制御部51に接続され、弁制御部51からの指令により操作される。この弁制御部51は、図2に示すポテンショメータ52を有する。
The
ポテンショメータ52は、A点とB点との間でつまみ53を回動させて所定の位置に固定する。これにより、後述するシリンダ21(ピストン23)の反転時間と、シリンダ21の反転時間に対応した反転時バイアスであるバイアス電流とを連続的に変化させる(図3参照)。
The
第1ソレノイド46に通電して第1ソレノイド46の電流値が所定値(バイアス電流)以上である場合、弁体41が図1中の右側に移動して往動状態となる。往動状態では、第1ポート42が供給ポート44に連通し且つ第2ポート43が排出ポート45に連通する。
When the
制御弁40が往動状態になると、ポンプ31からシリンダ21の第1空間27に液体が供給され、シリンダ21の第2空間28の液体がタンク32に排出される。その結果、シリンダ21のピストン23と平面研削盤10のテーブル11とが、右方向に移動する。また、第1ソレノイド46を流れる電流値が高くなり、第1空間27に流入する液体の流量と第2空間28から流出する液体の流量とが増えるほど、ピストン23(シリンダ21)とテーブル11との移動速度が速くなる。
When the
第2ソレノイド47に通電して第2ソレノイド47の電流値が所定値(バイアス電流)以上である場合、弁体41が図1中の左側に移動して復動状態となる。復動状態では、第2ポート43が供給ポート44に連通し且つ第1ポート42が排出ポート45に連通する。
When the
制御弁40が復動状態になると、ポンプ31からシリンダ21の第2空間28に液体が供給され、シリンダ21の第1空間27の液体がタンク32に排出される。その結果、ピストン23とテーブル11とが左方向に移動する。また、第2ソレノイド47を流れる電流値が高くなり、第2空間28に流入する液体の流量と第1空間27から流出する液体の流量が増えるほど、ピストン23(シリンダ21)とテーブル11との移動速度が速くなる。
When the
第1ソレノイド46および第2ソレノイド47を流れる電流値が所定値(バイアス電流)より小さい場合、弁体41が切換状態(中立位置)となる。制御弁40が切換状態になると、テーブル11は停止する。切換状態では、供給ポート44を遮断し、且つ第1ポート42と第2ポート43と排出ポート45とを連通させる。これにより、制御弁40が切換状態にあっても、第1ポート42から排出ポート45を介して第1空間27の液体を排出できる。
When the value of the current flowing through the
以下、上記構成の液圧装置20の動作について説明する。このとき、ポテンショメータ52はA点に固定され、制御弁40への指令信号が、ピストン23の反転に要する時間L1=10、バイアス電流Ab1=1に設定されている。
Hereinafter, the operation of the
平面研削盤10は、ワーク12を研削するためにテーブル11を繰り返し往復動させる動作を行う。このため、テーブル11を駆動する液圧装置20は、ピストン23を所定の設定速度で移動させる移動動作と、ピストン23の移動方向を反転させる反転動作とを交互に繰り返し行う。また、反転動作中の液圧装置20は、ピストン23の減速と停止と加速とを順に行う。シリンダ21(ピストン23)とテーブル11とワーク12とは一体的に移動する。
The
この液圧装置20では、シリンダ21を駆動する制御弁40に流す電流を調整することで、シリンダ21の速度を制御している。具体的には、シリンダ21を駆動する第1ソレノイド46の電流値および第2ソレノイド47の電流値が高いほどシリンダ21の移動速度が速くなり、第1ソレノイド46の電流値および第2ソレノイド47の電流値が小さいほどシリンダ21の移動速度は遅くなる。
In the
移動動作中には、ピストン23が所定の設定速度で移動し、その結果、テーブル11が設定速度で移動する。テーブル11の移動速度は、ワーク12の材質や加工条件に応じて、ユーザが調節するパラメータである。
During the moving operation, the piston 23 moves at a predetermined set speed, and as a result, the table 11 moves at the set speed. The moving speed of the table 11 is a parameter that the user adjusts according to the material of the
前述したように、ピストン23の移動速度は、ポンプ31からシリンダ21に供給される液体の流量に応じて変化する。また、ポンプ31からシリンダ21に供給される液体の流量は、制御弁40の第1ソレノイド46および第2ソレノイド47を流れる電流に応じて変化する。
As described above, the moving speed of the piston 23 changes according to the flow rate of the liquid supplied from the
移動動作において、制御弁40を操作する弁制御部51は、第1ソレノイド46および第2ソレノイド47を流れる電流を設定電流に保つ。第1ソレノイド46および第2ソレノイド47を流れる電流が一定に保たれると、弁体41の位置が一定に保持される。その結果、ポンプ31からシリンダ21に供給される液体の流量が一定に保たれ、ピストン23が一定の速度(設定速度)で移動する。
In the moving operation, the
反転動作において弁制御部51は、ピストン23の減速と停止と加速が順に行われるように、制御弁40の第1ソレノイド46および第2ソレノイドに流す電流を調節する。この弁制御部51の動作を、図4を参照しながら説明する。図4は、ポテンショメータ52のつまみ53がA点に設定された場合の液圧装置の動作を示すグラフであり、縦軸は、第1ソレノイド46および第2ソレノイド47に流れる電流を示し、横軸は時間経過を示す。図4中、ピストン23の反転時間をL1で示し、バイアス電流をAb1で示す。
In the reversing operation, the
まず、ピストン23の移動方向を右から左に反転させる第1反転動作において、弁制御部51は、第1ソレノイド46を流れる電流を設定電流Acから減少させる。第1ソレノイド46を流れる電流がバイアス電流Ab1より小さくなると、第1ソレノイド46に流れる電流をゼロにすると同時に第2ソレノイド47への通電を開始し、その後に第2ソレノイド47を流れる電流を設定電流Acにまで増加させる。
First, in the first reversing operation for reversing the moving direction of the piston 23 from right to left, the
つまり図4の例において、弁制御部51は、時刻t3から時刻t4までは第1ソレノイド46を流れる電流を設定電流Acに保つ。この後、弁制御部51は、時刻t4から時刻t5にかけて第1ソレノイド46を流れる電流を設定電流Acからバイアス電流Ab1より小さくなるまで次第に減少させる。このため、時刻t4から時刻t5までの間は、ポンプ31からシリンダ21の第1空間27に供給される液体の流量が次第に減少し、ピストン23が減速する。そして、時刻t5には、ポンプ31からシリンダ21への液体の供給が停止し、ピストン23が停止する。なお、時刻t4まで、および時刻t4から時刻t5にかけて制御弁40は往動状態にあり、時刻t5の時点で制御弁40は切換状態にある。
That is, in the example of FIG. 4, the
また、弁制御部51は、時刻t5において第2ソレノイド47への通電を開始し、時刻t5から時刻t6にかけて第2ソレノイド47を流れる電流をバイアス電流Ab1より小さい値から設定電流Acにまで次第に増加させる。時刻t6以降は弁制御部51は、第2ソレノイド47を流れる電流を設定電流Acに保つ。このため、時刻t5から時刻t6までの間は、ポンプ31からシリンダ21の第2空間28に供給される液体の流量が次第に増加し、ピストン23が加速する。そして、時刻t6には、ピストン23の左方向への移動速度が設定速度に達する。なお、時刻t5の時点で切換状態にあった制御弁40が、時刻t5より後は復動状態にある。
Further, the
次に、ピストン23の移動方向を左から右に反転させる第2反転動作において、弁制御部51は、第2ソレノイド47を流れる電流を設定電流Acから減少させる。第2ソレノイド47を流れる電流がバイアス電流Ab1より小さくなると、第2ソレノイド47への電流をゼロにすると同時に第1ソレノイド46への通電を開始し、その後に第1ソレノイド46を流れる電流を設定電流Acにまで増加させる。
Next, in the second reversing operation for reversing the moving direction of the piston 23 from left to right, the
つまり図4の例において、弁制御部51は、時刻t1までは第2ソレノイド47を流れる電流を設定電流Acに保つ。この後、弁制御部51は、時刻t1から時刻t2にかけて第2ソレノイド47を流れる電流を設定電流Acからバイアス電流Ab1より小さくなるまで次第に減少させる。このため、時刻t1から時刻t2までの間は、ポンプ31からシリンダ21の第2空間28に供給される液体の流量が次第に減少し、ピストン23が減速する。そして、時刻t2には、ポンプ31からシリンダ21への液体の供給が停止し、ピストン23が停止する。なお、時刻t2までは制御弁40が復動状態にあり、時刻t2の時点で制御弁40は切換状態にある。
That is, in the example of FIG. 4, the
また、弁制御部51は、時刻t2において第1ソレノイド46への通電を開始し、時刻t2から時刻t3にかけて第1ソレノイド46を流れる電流をバイアス電流Ab1より小さい値から設定電流Acにまで次第に増加させる。時刻t3以降は、弁制御部51は第1ソレノイド46を流れる電流を設定電流Acに保つ。このため、時刻t2から時刻t3までの間は、ポンプ31からシリンダ21の第1空間27に供給される液体の流量が次第に増加し、ピストン23が加速する。そして時刻t3には、ピストン23の右方向への移動速度が設定速度に達する。なお、時刻t2の時点で切換状態にあった制御弁40が、時刻t2から時刻t5にかけて往動状態にある。
Further, the
以上の液圧装置20の動作により、ワーク14は、所定速度で往動した後、所定の反転時間により反転し、所定速度での復動を開始する。
By the operation of the
以上、ポテンショメータ52のつまみ53がA点に固定されている場合について説明したが、つまみ53がB点に固定されていても良い。このとき、制御弁40への指令信号が、ピストン23の反転に要する時間L2=5、バイアス電流Ab2=5に設定されている点でのみ、A点に固定されている場合と比べて異なる。すなわち、ピストン23の反転時間に関して、つまみ53がA点に固定されている反転時間L1の方が、B点に固定されている反転時間L2よりも長い。またバイアス電流に関して、つまみ53がA点に固定されているバイアス電流Ab1の方が、B点に固定されているバイアス電流Ab2よりも低い。つまみ53をA点からB点まで回動することで、バイアス電流値と、所定の反転時間とは連動するように制御される。また、バイアス電流値と所定の反転時間とが同時に制御される。なお、つまみ53をA点に固定することにより、後述するようにシリンダ21の反転ショックを小さくできる。他方、つまみ53をB点に固定することにより、後述するようにシリンダ21を短時間で反転できる。
The case where the
つまみ53がB点に固定されているときの液圧装置20の動作を図5に示す。図5は、液圧装置の動作を示すグラフであり、縦軸は、第1ソレノイド46および第2ソレノイド47に流れる電流を示し、横軸は時間経過を示す。図5中、ピストン23の反転時間をL2で示し、バイアス電流をAb2で示す。その他、液圧装置20の動作は、A点に固定されているときと同様であるので説明を省略する。
The operation of the
[本実施形態の特徴]
本実施形態の液圧装置20には以下の特徴がある。
[Features of this embodiment]
The
本実施形態の液圧装置20では、第1ソレノイド46の電流値および第2ソレノイド47の電流値がバイアス電流より小さくなったとき、すなわち電流値をゼロまで下げることなく、制御弁40が切換状態となってシリンダ21を反転させる。これにより、シリンダ21の速度勾配を小さくし、シリンダ21の反転動作に起因するショックを抑制できる。
In the
本発明に係る制御弁40の切換状態では、供給ポート44を遮断し且つ第1ポート42と第2ポート43と排出ポート45とを連通させる。ここで仮に、切換状態では第1ポート42と第2ポート43と供給ポート44と排出ポート45とを閉じるオールポートクローズの制御弁を採用したとする。このとき、制御弁を往動状態から切換状態に切り換えると、シリンダ21の第2空間28から液体を排出している第2ポート43が閉じられ、シリンダ21の慣性力により、第2空間28と第2ポート43とを接続する第2配管59が高圧になってシリンダ21が急停止してしまう。同時に、第1空間27に液体を供給している第1ポート42が閉じられ、シリンダ21の慣性力により、第1空間27と第1ポート42とを接続する第2配管59が真空になってしまうこともシリンダ21の急停止を助長する。
In the switching state of the
そこで本発明の制御弁40を用いると、制御弁40を往動状態から切換状態に切り換えたとき、第2ポート43と排出ポート45とが連通する。従って、第2空間28内の液体が第2ポート43を介して排出されるため、第2空間28と第2ポート43とを接続する第2配管59が高圧にならず、シリンダ21が急停止するのを防止してシリンダ21の円滑な反転が可能になる。同時に、第1ポート42と排出ポート45とが連通するので、第1ポート42を介して第1空間27に液体を供給でき、第1空間27と第1ポート42とを接続する第1配管58が真空になるのを防止してシリンダ21の円滑な反転を促す。制御弁40を復動状態から切換状態に切り換えたときも同様である。従って、ピストン23の反転動作に起因するショックを抑制できる。
Therefore, when the
このことから、シリンダ21の反転動作時における第1ソレノイド46の電流値および第2ソレノイド47のバイアス電流を高くしたとしても、シリンダ21の反転動作に起因するショックを抑制できる。
For this reason, even if the current value of the
本実施形態の液圧装置20では、バイアス電流と所定の反転時間とが連動するように制御される。液圧装置20では通常、シリンダ21反転時の調整は、反転ショックを小さくしたい場合や、短時間に反転させたい場合があり、両者の間を自由に調整できることが望まれる。
In the
反転ショックを小さくするためには図4に示すように反転時間を長くし、シリンダ21を低速まで減速させてから反転させれば良い。これは反転時間を長くし、バイアス電流を小さくすることで達成される。
In order to reduce the reversal shock, as shown in FIG. 4, the reversing time is lengthened and the
短時間に反転させるためには、反転時間を短くすることが考えられる。しかし、バイアス電流が小さいと速度勾配が大きくなってショックが大きくなる。これを防ぐため、バイアス電流を大きくすれば速度勾配が小さくなってショックを抑制できる。すなわち、短時間の反転は、図5に示すように反転時間を短くし、バイアス電流を大きくすることで達成される。
以上のように、反転時間とバイアス電流とを連動させると、反転時の調整を自由に行える。
In order to invert in a short time, it is conceivable to shorten the inversion time. However, if the bias current is small, the speed gradient increases and the shock increases. In order to prevent this, if the bias current is increased, the speed gradient is reduced and the shock can be suppressed. That is, short-time inversion is achieved by shortening the inversion time and increasing the bias current as shown in FIG.
As described above, when the inversion time and the bias current are linked, adjustment during inversion can be freely performed.
本実施形態の液圧装置20では、バイアス電流と所定の反転時間とが同時に制御されるので、ポテンショメータ52の角度を変更するだけで、シリンダ21反転時の作動をユーザが容易に調整できる。
In the
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is shown not only by the above description of the embodiments but also by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
制御弁40に関して切換状態にあるとき、供給ポート44を遮断し且つ第1ポート42と第2ポート43と排出ポート45とを連通させるのであれば、具体的な形状は特に限定されない。
If the
バイアス電流とピストンの反転時間とは、衝撃を抑えつつピストン23を反転させる限り、具体的な値は特に限定されない。ただし、本発明ではバイアス電流がゼロの場合を含まない。 The specific values of the bias current and the inversion time of the piston are not particularly limited as long as the piston 23 is inverted while suppressing the impact. However, the present invention does not include the case where the bias current is zero.
ポテンショメータ52は、バイアス電流とピストンの反転時間とを連動して制御するものであれば、種々のメータ、スイッチやソフトウェアのパラメータを採用し得る。
As long as the
12 ワーク(部材)
21 シリンダ
27 第1空間
28 第2空間
31 ポンプ
40 制御弁
42 第1ポート
43 第2ポート
44 供給ポート
45 排出ポート
12 Workpiece (member)
21
Claims (3)
前記シリンダに対し液体を供給するポンプと、
前記シリンダと前記ポンプとの間に配置された制御弁とを備え、
前記シリンダは、前記部材を往動させるときに液体が供給される第1空間と、前記部材を復動させるときに液体が供給される第2空間とを有し、
前記制御弁は、
前記第1空間と連通した第1ポートと、前記第2空間と連通した第2ポートと、前記ポンプから液体が供給される供給ポートと、液体を排出する排出ポートとを有すると共に、
第1ソレノイドの電流値が所定値以上である場合に、前記供給ポートと前記第1ポートとを連通させ且つ前記第2ポートと前記排出ポートとを連通させる往動状態と、
第2ソレノイドの電流値が所定値以上である場合に、前記供給ポートと前記第2ポートとを連通させ且つ前記第1ポートと前記排出ポートとを連通させる復動状態と、
前記第1ソレノイドの電流値および前記第2ソレノイドの電流値が所定値より小さい場合に、前記供給ポートを遮断し且つ前記第1ポートと前記第2ポートと前記排出ポートとを連通させる切換状態とを取り得ることを特徴とする液圧装置。 A cylinder for reciprocating a member;
A pump for supplying liquid to the cylinder;
A control valve disposed between the cylinder and the pump;
The cylinder has a first space to which liquid is supplied when the member is moved forward, and a second space to which liquid is supplied when the member is moved backward,
The control valve is
A first port in communication with the first space, a second port in communication with the second space, a supply port to which liquid is supplied from the pump, and a discharge port for discharging the liquid,
When the current value of the first solenoid is equal to or greater than a predetermined value, the forward movement state of communicating the supply port and the first port and communicating the second port and the discharge port;
When the current value of the second solenoid is equal to or greater than a predetermined value, a return state in which the supply port communicates with the second port and the first port communicates with the discharge port;
A switching state in which when the current value of the first solenoid and the current value of the second solenoid are smaller than a predetermined value, the supply port is shut off and the first port, the second port, and the discharge port are communicated with each other; A hydraulic device characterized in that
前記所定値と所定の反転時間とは連動するように制御されることを特徴とする請求項1に記載の液圧装置。 The member moves forward at a predetermined speed, then reverses with a predetermined reversal time, and starts returning at a predetermined speed,
The hydraulic apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value and a predetermined inversion time are controlled so as to be interlocked with each other.
Priority Applications (1)
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| JP2016255253A JP6414196B2 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Hydraulic device |
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| JP2016255253A JP6414196B2 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Hydraulic device |
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-
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