油压式加工机械、油压式弯板机及控制方法

专利名称：油压式加工机械、油压式弯板机及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种如油压式弯板机及油压式剪床等，利用油压来起动用以 进行加工作业的作业机构的油压式加工机械及其控制方法。
背景技术：
以油压式弯板机为例，作为该油压式弯板机的油压电路，众所周知的是 例如专利文献l中所揭示的油压电路。此外，作为用以驱动油压式弯板机的油压泵的泵马达的控制技术，则已众所周知有例如专利文献2 专利文献4 所揭示的控制技术等。专利文献1:实用新型注册第2551541号公报专利文献2:日本专利特开平9-76022号公报专利文献3:日本专利特开2000—271651号公报专利文献4:日本专利特开平10—249440号公报对于专利文献1所揭示的先前的油压电路而言，于可动平台未进行升降 动作期间，保持泵马达运转的状态并待机，由此会无端地消耗电力。此外， 根据专利文献2或专利文献3所揭示的控制，当可动平台长时间停止而超过 某设定时间时，泵马达会自动停止。然而，于直至达到所述设定时间为止的 期间内，会无端地消耗电力，并且也存在如下不便，即，为了再次起动泵马 达，必须由操作人员进行操作。而且，先前， 一之类而言，于泵马达运转期间，将其转速控制为固定值， 因可动平台的动作速度的改变而产生的多余液压油会通过泄压阀而回流至 动作油箱。因此，即使于可动平台进行动作期间，也会因喷出多余的液压油 而无端地消耗电力，发热量随之较大，因此，使用具有与此相称的较大散热 能力的大型动作油箱。用于驱动油压泵的马达通常使用三相马达。鉴于电源频率因地区而异而 有所不同，例如为60 Hz或50 Hz，于专利文献4中揭示有如下技术，艮卩， 检测电源频率，并根据该电源频率来控制泵马达的动作速度。然而，该控制 技术无法解决所述无端消耗电力的问题。 发明内容因此，本发明的目的在于使油压式弯板机及油压式剪床等油压式加工机 械减少油压电路中无端消耗的电力，以提高能量效率。 [解决问题的技术手段]根据本发明，利用油压来起动用以进行加工作业的作业机构的油压式加 工机械包括 一油压致动器，其起动作业机构； 一油压泵，其喷出动作油； 一控制阀，其控制于油压泵与油压致动器之间流动的动作油的流量； 一泵马 达，其驱动油压泵且可对转速进行可变控制； 一马达转速控制单元，其控制 泵马达的转速；以及一作业机构动作控制单元，其通过控制控制阀来控制作 业机构的动作。根据所述作业机械，可利用控制阀来控制油压泵与油压致动器之间的动 作油的流量，由此控制作业机构的动作，且可通过控制泵马达的转速来控制 自油压泵所喷出的动作油的流量。控制自油压泵喷出的动作油的流量，因此 可减少自油压泵喷出，却未供给至油压致动器而无用地回流至动作油箱的动 作油的流量。由此，减少无端消耗的电力，且也减少多余的发热量，由此提 高能量效率。于优选实施形态中，根据作业机构是否于无负载状态静止来控制泵马达的转速。例如，当作业机构于无负载状态静止时，使泵马达停止，另一方面， 当作业机构起动时或于负载状态静止时，使泵马达运转。此处，所谓负载状态是指作业机构已对工件施加用以加工的力的状态，所谓无负载状态是指作 业机构未对工件施加用以加工的力的状态。当作业机构于无负载状态静止 时，泵马达停止，因此，可防止于未实施加工作业时无端地消耗电力。而且，于优选实施形态中，根据通过控制阀而自油压泵供给至油压致动 器的动作油的流量，控制泵马达的转速。例如，阶段性地或连续性地控制泵 马达的转速，使得通过控制阀而供给至油压致动器的动作油的流量愈大，则 泵马达的转速愈快。由此，于作业机构进行加工作业期间，也可根据通过动 作油的压力而起动作业机构的速度，来控制自油压泵喷出的动作油的流量， 因此可减少多余的电力消耗。 而且，于优选实施形态中，控制泵马达的转速，以使油压泵喷出用以确 保动作油的流量与压力所必须的最小限度的流量，所述动作油是欲通过控制 阀而供给至油压致动器的动作油。由此，可将经油压泵喷出后而无用地回流 至动作油箱的动作油的流量，控制在所必需的最小限度内，从而减少多余的 电力消耗。于优选实施形态中，马达转速控制单元进一步对泵马达进行控制，以控 制来自油压泵的喷出压力。例如，当作业机构处于负载状态时(即，对工件 已施加加工力时)，控制泵马达，以使油压泵以大于处于无负载状态时(即， 对工件未施加加工力时)的压力来喷出动作油。通过控制所述油压泵的喷出 压力，可使作业机构输出加工所需大小的力。对于泵马达，可采用如三相感应马达之类的交流电动马达，为了使其转 速可变，可使用如反相器之类的变频交流电力产生电路来作为泵马达的电 源。然而，所述泵马达并未限定于此，也可使用如伺服马达之类的组装有转 速控制电路的马达来作为泵马达。于优选实施形态中，可组合使用所述交流电动马达与变频交流电力产生 电路，且可使用输出频率可自低于商用电源频率的频率至高于商用电源频率 的频率间变化的电路，作为变频交流电力产生电路。先前的加工机械的一之 类设计的前提在于，使作为泵马达的交流电动马达以商用电源频率运转。与 之相对，根据以可自低于商用电源频率的频率至高于商用电源频率的频率间 变化的频率来驱动泵马达的构成，与通过先前的一之类设计而成的加工机械 相比，可使泵马达的转速于更低转速至更高转速之间变化，因此，可节约多 余的电力，且也可提高作业效率。根据本发明的另一形态，利用油压来起动可动平台的油压式弯板机包 括 一油压致动器，其起动可动平台； 一油压泵，其喷出动作油； 一控制阀， 其控制于油压泵与油压致动器之间流动的动作油的流量； 一泵马达，其驱动 油压泵且可对转速进行可变控制； 一马达转速控制单元，控制泵马达的转速； 以及一作业机构动作控制单元，其通过控制控制阀来控制作业机构的动作。 而且，作业机构动作控制单元以如下顺序控制可动平台的动作使可动平台 于无负载状态静止，之后，使可动平台于无负载状态下降，接着，使可动平 台于负载状态下降，最后，使可动平台于无负载状态上升。伴随着所述动作， 马达转速控制单元在可动平台于无负载状态静止时，使泵马达停止，于可动 平台下降或上升时，使泵马达运转。继而，在可动平台于无负载状态下降时， 将泵马达的转速控制为低于可动平台于负载状态下降时的转速。通过所述油压式弯板机，根据每次弯曲加工作业时各不相同的可动平台 的升降速度及加压力，对泵马达的转速进行可变控制，油压泵能以作业所需 的流量及压力喷出动作油，并且与先前相比，可减少无用地回流至动作油箱 的动作油的流量。因此，可提高能量效率。根据本发明的又一形态，用以控制油压式加工机械的方法包括控制油 压泵的转速的步骤、以及通过控制控制阀来控制作业机构的动作的步骤，所 述油压式加工机械通过控制阀，将自油压泵喷出的动作油供给至油压致动器 以起动作业机构。[发明的效果]根据本发明，使油压式弯板机及油压式剪床等油压式加工机械减少油压 电路中无端消耗的电力，以提高能量效率。


图1是本发明的一实施形态的油压式弯板机的整体结构图。图2是表示弯板机30所具备的控制功能、尤其是用以控制冲头1的动 作的控制功能的方块图。图3A—图3C是分别例示弯板机30进入待机状态，弯曲加工作业开始， 继而弯曲加工作业结束后再次返回至待机状态为止的过程中，冲头1的位置 与油压泵14的喷出流量及喷出压力的变化的时序图。其中，附图标记说明如下l冲头(可动平台)2平台(固定平台)3上模4下模5工件(板材) 7托架 ll油压缸12控制阀(伺服阀等)13油压箱14油压泵15泵马达(三相感应马达)21线性编码器22NC装置23控制器24反相器25起动开关26运转开关27上升开关30油压式弯板机41泵马达转速控制部43冲头动作控制部具体实施方式
现配合附图，就本发明的实施形态说明如下。图l表示本发明的一实施形态的油压式加工机械的整体结构，例如表示 油压式弯板机的整体结构。如图1所示，作为进行加工作业的作业机构，油压式弯板机30包括一 可动平台(以下称作冲头)1以及一固定平台(以下称作平台)2。固定平台 2固定于地面上，于固定平台2上固定有左右2根侧架6、 6。于所述侧架6、 6上安装有左右2个油压缸11 、 11 ，于该等油压缸11 、 11上安装有一冲头1 。 通过油压缸11、 11的作用，冲头1可进行升降。于冲头1的下表面固定有 一上模3，于平台2的上表面固定有一下模4。通常，下模4呈V字形凹槽。 反之，上模3则呈V字形突状以嵌入至下模4的V字凹槽中。通过冲头1 的升降，于上模3与下模4之间对作为工件5的板材进行弯曲加工。于油压缸ll、 11上分别连接有控制阀12、 12，控制阀12、 12连接于一 动作油压箱13及一动作油压泵14。动作油压泵14自动作油压箱13吸入动 作油，并施压而喷出该动作油。自动作油压泵14喷出的动作油供给至左右的控制阀12、 12，而自控制阀12、 12排出的动作油回流至动作油压箱13。 控制阀12、 12例如分别为伺服阀，自控制器23接收控制信号而进行动作， 以控制供给至油压缸ll、 11的动作油的流量及压力。控制阀12、 12对动作 油的流量及压力进行控制，由此，控制冲头l的位置、升降速度及加压力。动作油压泵14与泵马达15连接，且由泵马达15驱动。动作油压泵14 例如为定容型泵，其喷出的动作油的流量与泵马达15的转速成比例。泵马 达15为三相感应马达，且由自反相器24供给的三相交流电力所驱动。反相器24自省略图示的商用电源输入例如50 Hz或60 Hz的交流电力， 将该交流电力整流后进行交直流转换，输出所需频率的交流电力。反相器24 的输出交流电力的频率可变，其可变范围为自低于商用电源频率(例如，50 Hz或60Hz)的频率至高于商用电源频率的频率。反相器24与控制器23连 接，根据来自控制器23的指示，对反相器24的输出频率与输出电压进行可 变控制。通过控制反相器24的输出频率来对泵马达15的转速进行可变控制， 由此，对自动作油压泵14喷出的动作油的流量进行可变控制。而且，通过 控制反相器24的输出电压来对反相器24的输出电力进行可变控制，且对泵 马达15的输出扭矩进行可变控制，由此，对自动作油压泵14喷出的动作油 的压力进行可变控制。用以检测冲头1的位置的左右2个线性编码器21、21分别安装于左右2 根托架7、 7与冲头1的左右端部之间，所述左右2根托架安装于平台2上。 线性编码器21、 21的输出信号输入至控制器23。控制器23根据线性编码器 21、 21的输出信号来测量冲头1的位置。控制器23上连接有一NC (numerical control,数值控制)装置22。 NC 装置22自外部输入表示工件5的弯曲加工条件的弯曲条件数据，且根据该 弯曲条件数据，于自弯曲加工作业开始至结束为止的期间内的每个时点，算 出冲头1的升降轴等各种控制轴的目标位置及目标动作速度等，并将所算出 的每个时点的目标位置及动作速度等传输至控制器23。或者，NC装置22 通过操作人员的手动输入来设定所述各种控制轴的每个时点的目标位置及 目标动作速度，并将该目标位置及目标动作速度传输至控制器23 。此外，控制器23上连接有一起动开关25、 一运转开关26及一上升开关 27。起动开关25是例如操作人员用手操作的手动开关，另一方面，运转开 关26及上升开关27均是例如操作人员用脚操作的脚踏开关。若按下起动开 关25，则向控制器23发送请求起动弯板机30的起动信号。若踩踏运转开关 26，则向控制器23发送请求执行弯曲加工动作的运转信号。若踩踏上升开 关，则向控制器23发送请求使冲头1上升至上限位置后停止的上升信号。控制器23包含例如一计算机及附属于该计算机的电子电路，所述控制 器23用以控制冲头1的升降动作等各种控制轴的机构的动作。控制器23对 反相器24的输出频率与输出电压以及控制阀12、 12的状态进行可变控制， 由此控制冲头1的位置、升降速度及加压力。图2表示所述弯板机30所具备的控制功能，尤其表示用以控制冲头1 的动作的控制功能。如图2所示，控制器23包含用以控制泵马达15的转速(=运转速度) 的一转速控制部41、以及用以控制冲头1的动作的一冲头动作控制部43。 泵马达转速控制部41自冲头动作控制部43接收要求对泵马达15的转速进 行增减操作的马达转速操作指令，根据该马达转速操作指令来确定泵马达15 的目标转速，将用以指示该目标转速的(也即，用以控制反相器24的输出 频率的)马达转速指令输出至反相器24。反相器24自转速控制部41输入所 述马达转速指令，且自泵马达15输入实际转速的回馈，再通过死循环控制 法来控制反相器24的输出频率及输出电压，以使实际转速与由所述马达转 速指令所指示的目标转速一致。控制泵马达15的转速，使之与反相器24的 输出频率大致成比例，进而控制油压泵14的喷出流量。此时，通过控制反 相器24的输出电压来控制供给至泵马达15的电力大小，由此可确保泵马达 15以目标转速进行运转所需的扭矩，进而可确保以所要求的流量喷出动作油 所需的控制油压泵14的喷出压力。控制器23的冲头动作控制部43接收伴随着冲头1的移动而自左右的线 性编码器21、 21输出的脉冲信号，通过对该脉冲信号进行计数来检测冲头1 的位置，且通过计算冲头1的位置的时间性变化来求出冲头1的升降速度。 而且，冲头动作控制部43自NC装置22接收表示冲头动作模式的数据，该 冲头动作模式用于定义自弯曲加工作业开始至结束为止的每个时点的冲头1 的目标位置及目标升降速度。继而，冲头动作控制部43通过死循环控制法
来控制左右的控制阀12、 12，以使得于弯曲加工作业的各时点，冲头1的实际位置及升降速度与由来自NC装置22的冲头动作模式所定义的目标位置及 目标升降速度一致，并且冲头动作控制部43对所述泵马达转速控制部41输 出马达转速操作指令。如上所述，根据马达转速操作指令来控制泵马达15 的转速，由此控制来自油压泵14的动作油的喷出流量，且也控制确保该喷 出流量所必需的喷出压力。与此同时，通过对控制阀12、 12进行控制，来 控制自油压泵14供给至左右的油压缸11的动作油的流量，由此，油压缸11、 ll进行动作，使冲头l遵照所述冲头动作模式而运动。如上所述，控制器23对反相器24的输出频率进行控制(也即，对泵马 达15的转速进行控制、或对油压泵14的喷出流量进行控制)，且也对控制 阀12、 12进行控制，由此按照目标的冲头动作模式来控制冲头1的动作。 此时，应注意对控制阀12、 12进行控制，使得冲头1的目标升降速度愈 低，则供给至油压缸ll的动作油的流量愈小；并且控制反相器24的输出频 率(也即，泵马达15的转速)，使得冲头1的目标升降速度愈低，则油压 泵14的喷出流量也愈小。g卩，通过控制反相器24的输出频率(也即，泵马 达15的转速)，配合须供给至油压缸ll、 11的动作油流量的大概的大小变 化，粗略地对油压泵14的喷出流量进行可变控制，由此确保油压缸ll、 11 所需的动作油流量。此外，通过对控制阀12、 12进行控制而高精度地控制 供给至油压缸11、 11的动作油的流量，以使冲头1的动作精确地遵照目标 的动作模式。油压泵14的喷出流量中，除去供给至油压缸ll、 ll的部分后 剩下的部分自油压泵14回流至油压箱13。由于根据油压缸ll、 ll所需的流 量来对油压泵14的喷出流量进行可变控制，故而，与如先前之类油压泵14 的喷出流量为固定值的情况相比，回流至油压箱13的剩余流量较小。由此， 无用地作为热量而消耗的电力较少，发热量也较小，因此，油压箱13较小 即可。以下，着眼于冲头1的动作控制与反相器24的输出频率(泵马达15的 转速)控制的关系，具体地说明所述弯板机30的动作。首先，当弯板机30停止时，操作人员于开始弯曲加工之前按下起动开 关25。由此，控制器23响应来自起动开关25的起动信号，使止回器等各种 控制轴的机构移至规定位置为止，且于该位置进行定位，其后，使所述各种控制轴机构静止，使弯板机30进入待机状态。于待机状态下，冲头1于实 际上并未产生加压力的状态(以下称该状态为无负载状态)下，静止于上限位置。于弯板机30处于所述待机状态之后，操作人员于每次开始弯曲加工 时踩踏运转开关26。由此，控制器23响应来自运转开关26的运转信号，开 始对所述冲头1的动作以及泵马达15的转速进行控制，由此使冲头1开始 动作，从而开始弯曲加工作业。图3A表示如下过程中的冲头1的位置的变化示例，所述过程是指弯板 机30进入待机状态，开始弯曲加工作业，继而于弯曲加工作业结束之后再 次返回至待机状态为止的过程，图3B及图3C表示油压泵14的喷出流量与 喷出压力的变化例。于图3中，于时刻tl之前及时刻t2之后，弯板机30处于待机状态，冲 头l于无负载状态静止。于该待机状态，由控制器23对控制阀12、 12进行 控制，由此将流向油压缸ll、 11的动作油的流量控制为零，如图3A所示， 冲头l静止于上限位置。而且，由控制器23对反相器24进行控制，由此， 反相器24不输出电力，泵马达15停止，因此，如图3B及图3C所示，油压 泵14的喷出流量与喷出压力均为零。于待机状态，当于时刻tl按下运转开关26时，弯曲加工作业开始。弯 曲加工作业包含若干个阶段。初始阶段是自由落体快速下降阶段。于该阶段 中，如图3A所示，冲头1于实质性无负载的状态，利用其自身重量而以规 定的较快速度下降。此时，控制器23对控制阀12进行控制，以控制自油压 缸11、 11的缸杆侧流出的动作油的流量，由此将冲头1的下降速度控制为 由动作模式所指示的速度。于油压缸11、 11的缸头侧，自动作油压箱13直 接吸入动作油。而且，于所述初始阶段中，将反相器24的输出频率控制为规定的最低 频率(例如15 Hz)。泵马达15的转速大致取决于反相器24的输出频率， 油压泵14的喷出流量则取决于泵马达15的转速。因此，由于将反相器24 的输出频率控制为最低频率，故而泵马达15以最低转速运转，由此，如图 3B所示，将油压泵14的喷出流量控制为规定的最低流量。由此，油压泵14 的喷出流量中，直接回流至动作油压箱13的多余部分减少，电力消耗的浪 费受到控制。
而且，于所述初始阶段中，将反相器24的输出电力控制为较低值。油压泵14的喷出压力是由反相器24的输出电力(即，泵马达15的输出电力) 除以转速所得的值而确定。因此，通过将反相器24的输出电力控制为较低 值，如图3C所示，将油压泵14的喷出压力控制为规定的低压值。当所述初始阶段继续，冲头1到达规定的切换位置(上模3接近工件5 的位置)时，控制阀12、 12进行切换，使冲头l的动作进入下一 加压下降 阶段。于该加压下降阶段中，利用控制阀12、 12来对自油压泵14喷出的动 作油的流量进行控制，该动作油流入至油压缸11、 11的缸头侧。由此，如 图3A所示，冲头1以规定的加压速度下降，对工件5施以加压力而使其弯 曲(以下，将以所述方式使冲头1产生加压力的状态称作负载状态)。此 时，如图3B所示，反相器24的输出频率控制为与加压速度相对应的频率(例 如，与商用电源频率相同程度的50Hz)，泵马达15以与该频率相对应的转 速运转，由此，将油压泵14的喷出流量控制在足以使冲头1以加压速度下 降却并不过大的适当流量(例如，稍大于为了使冲头l以加压速度下降所需 的流量的程度的流量)。因此，油压泵14的喷出流量中，直接回流至动作 油压箱13的多余部分较少，从而电力消耗的浪费受到控制。而且，于所述 加压下降阶段中，将反相器24的输出电力控制为较大值，由此，如图3C所 示，将油压泵14的喷出压力控制为用以获得使工件5弯曲所需的加压力的 较高压力。当加压下降阶段继续，冲头1到达规定的下限位置时，冲头1的动作进 入下一加压保持阶段。于加压保持阶段中，控制阀12、 12将油压缸11、 11 的动作油流量控制为零，由此，如图3A所示，冲头l停止于下限位置，并 保持负载状态，S口，保持对工件5施以加压力的状态。此时，如图3B所示， 反相器24的输出频率控制为规定的最低频率(例如15 Hz)，泵马达15的 转速降至最低转速，由此，使油压泵14的喷出流量减少至最低流量。由此， 油压泵14的喷出流量中，直接回流至动作油压箱13的多余部分减少，电力 消耗的浪费受到控制。另一方面，将反相器24的输出电力控制为与加压下 降阶段相同的较大值，由此，将油压泵14的喷出压力维持在用以保持规定 的加压力的较高压力。于加压保持阶段中，当经过规定的加压保持时间之后，控制阀12、 12 进行切换，冲头1的动作进入下一缓慢上升阶段。缓慢上升阶段是过渡性低 速上升动作，该过渡性低速上升动作用于，当自加压保持阶段的对冲头l施 以较大加压力的负载状态，切换为冲头1于实质性无负载的状态上升的动作时，减缓施加至控制阀12、 12等油压电路的冲击。于该缓慢上升阶段中， 利用控制阔12、 12来控制自油压泵14喷出的动作油的流量，以使该动作油 流入至油压缸ll、 ll的缸杆侧，由此，如图3A所示，冲头l于实质性无负 载的状态，以规定的低缓上升速度上升。此时，如图3B所示，将反相器24 的输出频率控制为与缓慢上升速度相对应的频率(例如，与商用电源频率相 同程度的50Hz)，泵马达15以与该频率相对应的转速运转，由此，将油压 泵14的喷出流量控制在足以使冲头1以缓慢上升速度上升却并不过大的适 当流量(例如，稍大于为了使冲头l以缓慢上升速度上升所需的流量的程度 的流量)。因此，油压泵14的喷出流量中，直接回流至动作油压箱13的多 余部分较少，从而电力消耗的浪费受到控制。另一方面，由于使冲头1上升 所需的力小于使工件5弯曲所需的力，故而将反相器24的输出电力控制为 较小值，由此，如图3C所示，将油压泵14的喷出压力控制在足以使冲头1 上升的较低压力。于冲头1的动作切换为上升动作后，于短时间内进行缓慢上升阶段，继 而，冲头1的动作进入最后的快速上升阶段。于快速上升阶段，自油压泵14 喷出的动作油通过控制阔12、 12，以更大的流量流入至油压缸11、 11的缸 杆侧，由此，如图3A所示，冲头1于实质性无负载的状态，以规定的较快 上升速度上升。此时，如图3B所示，反相器24的输出频率控制为与快速上 升速度相对应的规定的最高频率(例如，80Hz)，泵马达15以与该最高频 率相对应的最高转速运转，由此，将油压泵14的喷出流量控制在足以使冲 头1以较快上升速度上升却并不过大的适当最大流量(例如，稍大于为了使 冲头1以较快上升速度上升所需的流量的程度的流量)。因此，油压泵14 的喷出流量中，直接回流至动作油压箱13的多余部分较少，从而电力消耗 的浪费受到控制。另一方面，将反相器24的输出电力控制为与缓慢上升阶 段相同的较小值，由此，如图3C所示，将油压泵14的喷出压力控制为足以 使冲头l上升的较低压力。当冲头l到达上限位置时，l次弯曲加工作业结 束，弯板机30进入待机状态。
如以上所述，当冲头1于无负载状态静止时，泵马达15停止。而且，当冲头1起动时，由控制阀12对流向油压缸11、 11的动作油的流量进行控 制，由此控制冲头1的动作速度，与此同时，通过控制反相器24的输出频 率来控制泵马达15的转速，由此，将来自油压泵14的动作油的喷出流量控 制在所需的最小限度内，该最小限度的流量用以确保各情况下欲供给至油压 缸ll、 ll的流量。其结果为，可减少因动作油自油压泵14直接回流至动作 油压箱13而无端消耗的电力，从而改善能量效率。而且，由于由无端消耗 的电力所产生的发热量减少，故而可减少动作油压箱13的油量，使动作油 压箱13小型化。此外，由反相器24对输出频率进行控制，由此，可不受商用电源频率 限制地对泵马达15的转速进行控制，因此，无论商用电源频率如何，均可 按照需求来控制冲头1的动作速度。而且，由于反相器24的频率可高于商用电源频率，故而能使泵马达以 所述高频率高速运转。因此，如以图3A—图3C所示的快速上升阶段为代表， 虽无需较高的油压，但于使冲头1以高速移动的迅速接近或迅速离开的动作 中，以高频率使泵马达15高速运转，以增大油压泵14的喷出流量，因此， 即使不增大泵马达15的额定功率，也可使冲头1的移动速度高于先前的移 动速度。因此，可有望提高生产效率。以上，已对本发明的实施形态进行了说明，但本实施形态仅是用以说明 本发明的示例，其宗旨并非将本发明的范围仅限定于本实施形态。本发明也 可于未脱离其要旨的范围内，以其它各种态样实施。可使用例如循环换流器 等其它种类的产生变频交流电力的电路来代替反相器。而且，作为泵马达， 可使用同步马达等其它种类的交流马达或直流马达来代替感应马达。或者， 如伺服马达之类，使用搭载有转速控制电路的马达作为泵马达，由此，利用 自控制器直接发送至泵马达的指令来对泵马达的转速进行可变控制，而无需 另外设置如反相器之类的可变频率交流输出电路。而且，作为用以起动作业 机构的油压致动器，也可使用油压马达等其它种类的致动器来代替油压缸。 本发明不限于油压式弯板机，也可应用于油压式剪床或其它种类的油压式加 工机械中。而且，于所述实施形态中，阶段性地对泵马达的转速进行控制， 取而代之，也可不分阶段地，g卩，连续性地对泵马达的转速进行控制。
权利要求
1.一种油压式加工机械，是利用油压来起动用以进行加工作业的作业机构(1)的油压式加工机械(30)，且所述油压式加工机械包括一油压致动器(11)，其起动所述作业机构；一油压泵(14)，其喷出动作油；一控制阀(12)，其控制于所述油压泵与所述油压致动器之间流动的所述动作油的流量；一泵马达(15)，其驱动所述油压泵且可对转速进行可变控制；一马达转速控制单元(23、24)，其控制所述泵马达的转速；及一作业机构动作控制单元(43)，其通过控制所述控制阀来控制所述作业机构的动作。
2. 如权利要求1所述的油压式加工机械，其特征是根据所述作业机构动 作控制单元(43)是否使所述作业机构(1)于无负载状态静止，由所述马 达转速控制单元(23、 24)控制所述泵马达(15)的转速。
3. 如权利要求2所述的油压式加工机械，其特征是于所述作业机构动作 控制单元(43)使所述作业机构(1)于无负载状态静止时，所述马达转速 控制单元(23、 24)使所述泵马达(15)停止，于所述作业机构动作控制单 元(43)起动所述作业机构(1)时或使所述作业机构(1)于负载状态静止 时，所述马达转速控制单元(23、 24)使所述泵马达(15)运转。
4. 如权利要求1所述的油压式加工机械，其特征是所述马达转速控制单 元(23、 24)根据通过所述控制阀而自所述油压泵供给至所述油压致动器的 动作油的流量，控制所述泵马达的转速，所述控制阀受到作业机构动作控制 单元(43)的控制。
5. 如权利要求4所述的油压式加工机械，其特征是所述马达转速控制单 元(23、 24)阶段性地或连续性地控制所述泵马达的转速，以使通过所述控 制阀供给至所述油压致动器的动作油的流量愈大，所述泵马达的转速愈快。
6. 如权利要求1所述的油压式加工机械，其特征是所述马达转速控制单 元(23、 24)控制所述泵马达的转速，以使所述油压泵喷出用以确保动作油 的流量与压力所必须的最小限度的流量，所述动作油欲通过所述控制阀而供 给至所述油压致动器的动作油。
7. 如权利要求1所述的油压式加工机械，其特征是所述马达转速控制单元(23、 24)进一步对所述泵马达进行控制，以控制来自所述油压泵(14) 的喷出压力。
8. 如权利要求7所述的油压式加工机械，其特征是所述马达转速控制单 元(23、 24)于所述作业机构(1)处于负载状态时，控制所述泵马达(15)， 以使所述油压泵(14)以大于所述作业机构(1)处于无负载状态时的压力 的压力喷出动作油。
9. 如权利要求1所述的油压式加工机械，其特征是所述泵马达(1)为交 流电动马达，所述马达转速控制单元(23、 24)包括一变频交流电力产生电路(24)，其将可对频率进行可变控制的交流电 力供给至所述泵马达(1);及一频率控制单元(23)，其控制所述变频交流电力产生电路(24)的输 出频率。
10. 如权利要求9所述的油压式加工机械，其特征是变频交流电力产生电 路(24)自商用电源输入商用频率的交流电力，且将输入电力转换成频率可 变的输出电力，所述输出电力的频率的可变范围是自低于所述商用频率的频 率至高于所述商用频率的频率。
11. 一种油压式弯板机，是利用油压来起动可动平台(1)的油压式弯板 机(30)，且所述油压式弯板机包括一油压致动器(11)，其起动所述可动平台(1); 一油压泵(14)，其喷出动作油；一控制阀(12)，其控制于所述油压泵与所述油压致动器之间流动的所述动作油的流量；一泵马达(15)，其驱动所述油压泵且可对转速进行可变控制； 一马达转速控制单元(23、 24)，其控制所述泵马达的转速；及 一作业机构动作控制单元(43)，其通过控制所述控制阀来控制所述作业机构的动作；且作业机构动作控制单元(43)使所述可动平台(1)于无负载状态静止，其后，使所述可动平台(1)于无负载状态下降，其后，使所述可动平台(1)于负载状态下降，其后，使所述可动平台(1)于无负载状态上升，当所述可动平台(1)于无负载状态静止时，所述马达转速控制单元(23、 24)使所述泵马达(15)停止，当所述可动平台(1)下降或上升时，所述 马达转速控制单元(23、 24)使所述泵马达(15)运转，此外，当所述可动平台(1)于无负载状态下降时，与所述可动平台(1) 于负载状态下降时相比，所述马达转速控制单元(23、 24)使所述泵马达(15) 以更低的转速运转。
12.—种油压式加工机械的控制方法，其用于控制油压式加工机械(30)， 所述油压式加工机械(30)通过控制阀(12)将自油压泵(14)喷出的动作 油供给至油压致动器(11)以起动作业机构(1)，所述控制方法包括控制所述油压泵的转速的步骤、及通过控制所述控制阀来控制所述作业机构的动作的步骤。
全文摘要
油压式弯板机及剪床等油压式加工机械可通过减少电力消耗的浪费来提高能量效率。由反相器24对用以驱动油压泵14的泵马达(三相感应马达)15的转速进行可变控制，以将油压泵14的喷出流量控制在加工作业所需的最小限度。当冲头1静止于上限位置时，泵马达15停止。当冲头1利用自身重量自上限位置下降时，泵马达15以最低转速运转。当冲头1对工件5加压时，泵马达15以中间转速运转。当冲头1上升时，泵马达15以最高转速运转。
文档编号B30B15/16GK101132882SQ20068000644
公开日2008年2月27日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月24日
发明者小岛浩之 申请人:小松产业机械股份有限公司