液压闭环系统的制作方法
【专利说明】液压闭环系统
[0001]本申请是申请日为2012年9月14日、申请号为201280044650.5、名称为“液压闭环系统”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种能够驱动液压缸或液压马达的液压闭环系统，尤其涉及一种具备通过电动机驱动的液压栗的液压闭环系统。
【背景技术】
[0003]以往，已知有通过双向液压栗驱动液压马达的液压驱动装置(例如参考专利文献1)0
[0004]该液压装置中，在配置于工作油罐与换向阀之间的双向液压栗周围配置4个单向阀。通过该结构，液压驱动装置实现如下液压开环系统，即即便其双向液压栗向任意方向旋转，也能够使从工作油罐吸入的工作油以相同路径流入换向阀。
[0005]上述的4个单向阀中的2个分别配置于双向液压栗的2个端口与工作油罐之间，防止从双向液压栗向工作油罐的逆流。其结果，当旋转的双向液压栗停止时，双向液压栗的2个端口中的各个压力维持工作油罐中的压力以上的压力。
[0006]以往技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开平8-310267号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的技术课题
[0010]然而，专利文献1中记载的装置无法判断双向液压栗有无故障。
[0011]并且，专利文献1中记载的4个单向阀的配置仅以能够使工作油始终通过相同端口流入换向阀为目的，并不以改善双向液压栗开始旋转时的流量及压力的上升特性为目的。因此，专利文献1中记载的装置不具有控制旋转的双向液压栗停止时的双向液压栗的2个端口中的各个压力的机构，也无法将2个端口中的各个压力控制为所希望的压力。因此，专利文献1中记载的装置无法改善双向液压栗开始旋转时的流量及压力的上升特性。
[0012]鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供一种能够更有效地利用液压闭环系统中的液压栗的液压闭环系统。
[0013]用于解决技术课题的手段
[0014]为了实现上述目的，本发明的实施例所涉及的液压闭环系统为能够驱动具有第1端口及第2端口的液压缸或液压马达的液压闭环系统，其中，具备:液压栗，具有通过第1管路与所述第1端口流体连通的第1栗端口及通过第2管路与所述第2端口流体连通的第2栗端口 ；电动马达，控制所述液压栗的旋转；电动马达控制部，根据与所述电动马达的输出相关的值对与所述电动马达的输入相关的值进行反馈控制；及栗状态判定部，根据与所述电动马达的输入相关的值及与所述电动马达的输出相关的值判定所述液压栗的状态。
[0015]并且，本发明的实施例所涉及的液压闭环系统为能够驱动具有第1端口及第2端口的液压缸或液压马达的液压闭环系统，其中，具备:液压栗，具有通过第1管路与所述第1端口流体连通的第1栗端口及通过第2管路与所述第2端口流体连通的第2栗端口；电动马达，控制所述液压栗的旋转；溢流阀，分别配置于所述第1管路及所述第2管路；及单向阀，分别与所述溢流阀并联连接，并且阻止工作油从所述液压栗向所述液压缸或所述液压马达流动。
[0016]发明效果
[0017]根据上述手段，本发明能够提供一种能够更有效地利用液压闭环系统中的液压栗的液压闭环系统。
【附图说明】
[0018]图1是表示本发明的第1实施例所涉及的液压闭环系统的结构例的概要图。
[0019]图2是表示控制装置的结构例的功能框图。
[0020]图3是表示电动马达控制处理的流程的流程图。
[0021]图4是表不栗状态判定处理的流程的流程图。
[0022]图5是表示适用于电动马达的电流指令值与活塞的移动速度的实测值之间的关系的图(之一)。
[0023]图6是表示第2栗状态判定处理的流程的流程图。
[0024]图7是表示适用于电动马达的电流指令值与活塞的移动速度的实测值之间的关系的图(之二)。
[0025]图8是表示本发明的第2实施例所涉及的液压闭环系统的结构例的概要图。
[0026]图9是表示使图8的液压栗旋转时的液压闭环系统的状态的图。
[0027]图10是表示使图9中的旋转中的液压栗停止时的液压闭环系统的状态的图。
[0028]图11是从箭头IV表示的方向观察图12中以单点划线表示的液压栗的截面的剖视图。
[0029]图12是从箭头V表示的方向观察图11中以单点划线表示的面中包含的阀板的滑动面的图。
[0030]图13是说明由于溢流阀的设定压的不同而产生的液压栗的吐出压力的上升时间的变化的图。
[0031]图14是表示本发明的第3实施例所涉及的液压闭环系统的结构例的概要图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参考附图，对本发明的实施例进行说明。
[0033]实施例1
[0034]图1是表示本发明的第1实施例所涉及的液压闭环系统100的结构例的概要图。
[0035]液压闭环系统100是利用通过电动马达2旋转控制的液压栗1驱动液压缸3的系统。液压缸3例如为了移动作为被控制部的大负荷容量液压驱动式大型平面磨床的工作台而使用。
[0036]本实施例中，液压闭环系统100主要由液压栗1、电动马达2、液压缸3、安全阀4L、4R、往复阀7、输出检测用传感器9、控制装置10、输入装置15、显示装置16及语音输出装置17构成。
[0037]液压栗1为驱动液压缸3的装置，例如为固定容量型双向液压栗。另外，液压栗1可以是可变容量型栗。
[0038]电动马达2为控制液压栗1的旋转的装置，例如为可变速的AC伺服马达。
[0039]液压缸3为具有通过活塞3a隔开的第1油室3L及第2油室3R的液压驱动器。第1油室3L通过第1端口 3b及管路C1与液压栗1的第1栗端口 la流体连通，第2油室3R通过第2端口 3c及管路C2与液压栗1的第2栗端口 lb流体连通。本实施例中，液压缸3为具备沿活塞3a的两侧延伸的2个杆的双活塞杆缸，2个杆中的一个或两个与平面磨床工作台(未图示)结合。另外，液压缸3可以是具备沿活塞3a的单侧延伸的1个杆的单活塞杆缸，也可以是平面磨床工作台直接与活塞3a结合的无杆结构。
[0040]安全阀4L为用于在管路C1内的压力成为规定压力以上时向工作油罐T1放出管路C1内的工作油的阀。并且，安全阀4R为用于在管路C2内的压力成为规定压力以上时向工作油罐T1放出管路C2内的工作油的阀。
[0041]安全阀4L配置于连结与工作油罐T1流体连通的管路C3与管路C1的管路C4上，安全阀4R配置于连结管路C3与管路C2的管路C5上。
[0042]往复阀7为控制管路C1或管路C2与工作油罐T1之间的工作油的流动的阀，具有1个一次侧端口 7a及2个二次侧端口 7b、7c。
[0043]一次侧端口 7a经由管路C11与工作油罐T1流体连通，二次侧端口中的一个7b经由管路C7与管路C1流体连通，二次侧端口中的另一个7c经由管路C8与管路C2流体连通。
[0044]具体而言，当管路C1内的压力低于工作油罐T1的压力时，往复阀7通过二次侧端口 7b向管路Cl内导入工作油罐T1的工作油。并且，当管路C2内的压力低于工作油罐T1的压力时，往复阀7通过二次侧端口 7c向管路C2内导入工作油罐T1的工作油。这是为了弥补由于液压栗1的旋转等而产生的管路C1或管路C2中的工作油的不足。
[0045]输出检测用传感器9为检测与电动马达2的输出相关的值的传感器，例如包括:检测活塞3a的位置的位置传感器9a、检测液压栗1的旋转的旋转传感器％、检测来自液压栗1的第1栗端口 la的吐出量的第1吐出量传感器9cl及检测来自液压栗1的第2栗端口lb的吐出量的第2吐出量传感器9c2等。并且，输出检测用传感器9对控制装置10输出检测出的值。
[0046]控制装置10为用于控制液压闭环系统100的装置，例如为具备CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的计算机。
[0047]并且，控制装置10根据经由输入装置15输入的操作者的输入，决定平面磨床工作台所需移动的距离(当前位置至目标位置的距离)，即决定活塞3a所需移动的距离。而且，控制装置10根据已决定的活塞3a所需移动的距离决定活塞3a的目标移动速度(活塞3a的移动方向通过目标移动速度的值的正负来表示)，并对电动马达2输出与所决定的目标移动速度对应的控制指令。具体而言，控制装置10控制为，活塞3a所需移动的距离越大目标移动速度越变大。并且，控制装置10控制为，随着活塞3a所需移动的距离的变小，即随着靠近目标位置，使目标移动速度减慢。
[0048]并且，控制装置10根据位置传感器9a的输出，监视活塞3a的位置，即平面磨床工作台的位置，并且判定平面磨床工作台是否已到达目标位置。
[0049]判定为平面磨床工作台已到达目标位置时，控制装置10对电动马达2输出用于停止液压栗1的旋转的控制指令。
[0050]输入装置15是操作者能够对控制装置10输入各种信息的装置，例如为硬件按钮、键盘、鼠标、触控面板等。
[0051]显示装置16为显示由控制装置10输出的各种信息的装置，例如为液晶显示器、LED灯等。
[0052]语音输出装置17为语音输出由控制装置10输出的各种信息的装置，例如为扬声器、蜂鸣器等。
[0053]接着，参考图2，对控制装置10所具有的各种功能要件进行说明。另外，图2是表示控制装置10的结构例的功能框图。
[0054]控制装置10从ROM读取与电动马达控制部11、栗效率计算部12及栗状态判定部13的各个功能要件对应的程序并向RAM展开，使CPU执行与各程序对应的处理。
[0055]电动马达控