(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液圧アクチュエータを１台の液圧ポンプから供給される圧液により予め設定された動作順序で駆動する液圧装置において、
前記液圧ポンプは電動モータにより駆動されその正逆回転に応じて両方向回転可能なポンプで、
前記各液圧アクチュエータの両ポートと前記液圧ポンプの両ポートとを第１管路及び第２管路を介して並列に接続すると共に、前記各液圧アクチュエータ毎に前記第１管路中に電磁開閉弁を介装し、
更に、前記複数の液圧アクチュエータの内の１台の特定アクチュエータの変位を検出する位置センサを設け、
予め設定された動作順序に基づいて、駆動する前記液圧アクチュエータを前記各電磁開閉弁の開閉により制御すると共に、前記液圧アクチュエータの動作方向を前記電動モータの正逆回転により制御し、また、前記位置センサからの信号に基づいて前記電動モータを制御して前記特定アクチュエータを位置制御し、前記液圧ポンプと前記各液圧アクチュエータとの間で前記第１及び第２管路を介して圧液を給排させる制御回路を備え、
かつ、前記液圧アクチュエータが片ロッド型の液圧シリンダで、シリンダロッドの体積に応じた液圧タンクを設け、該液圧タンクと前記第１管路とを前記液圧タンクへの流入を規制すると共に前記第２管路からのパイロット圧の導入により規制を解除する第１パイロットチェック弁を介して接続し、また、前記液圧タンクと前記第２管路とを前記液圧タンクへの流入を規制すると共に前記第１管路からのパイロット圧の導入により規制を解除する第２パイロットチェック弁を介して接続したことを特徴とする液圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液により液圧アクチュエータを駆動する液圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、サーボモータにより直接駆動する駆動装置が用いられているが、大きな駆動力を必要とする際には、モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液を液圧アクチュエータに供給し、液圧アクチュエータにより大きな駆動力を得る液圧装置が用いられている。しかし、液圧装置では、電動モータ、液圧ポンプ、液圧タンク、制御弁等の油圧機器を必要とし、大型化してしまう。そこで、特開昭６３−２３００２号公報にあるように、両方向回転で圧液を吐出できる液圧ポンプを用い、液圧ポンプのポートを液圧アクチュエータのポートに直接接続し、液圧ポンプを駆動する電動モータを制御して、小型化を図ったものも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のものでは、電動モータと液圧ポンプとで１台の液圧アクチュエータを駆動することはできるものの、複数の液圧アクチュエータを必要とする場合には、それぞれの液圧アクチュエータ毎に液圧ポンプと電動モータとを設けなければならず、かえって装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、１台の液圧ポンプに複数の液圧アクチュエータを直結して駆動制御できる液圧装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
複数の液圧アクチュエータを１台の液圧ポンプから供給される圧液により予め設定された動作順序で駆動する液圧装置において、
前記液圧ポンプは電動モータにより駆動されその正逆回転に応じて両方向回転可能なポンプで、
前記各液圧アクチュエータの両ポートと前記液圧ポンプの両ポートとを第１管路及び第２管路を介して並列に接続すると共に、前記各液圧アクチュエータ毎に前記第１管路中に電磁開閉弁を介装し、
更に、前記複数の液圧アクチュエータの内の１台の特定アクチュエータの変位を検出する位置センサを設け、
予め設定された動作順序に基づいて、駆動する前記液圧アクチュエータを前記各電磁開閉弁の開閉により制御すると共に、前記液圧アクチュエータの動作方向を前記電動モータの正逆回転により制御し、また、前記位置センサからの信号に基づいて前記電動モータを制御して前記特定アクチュエータを位置制御し、前記液圧ポンプと前記各液圧アクチュエータとの間で前記第１及び第２管路を介して圧液を給排させる制御回路を備えた。
【０００６】
かつ、前記液圧アクチュエータが片ロッド型の液圧シリンダで、シリンダロッドの体積に応じた液圧タンクを設け、該液圧タンクと前記第１管路とを前記液圧タンクへの流入を規制すると共に前記第２管路からのパイロット圧の導入により規制を解除する第１パイロットチェック弁を介して接続し、また、前記液圧タンクと前記第２管路とを前記液圧タンクへの流入を規制すると共に前記第１管路からのパイロット圧の導入により規制を解除する第２パイロットチェック弁を介して接続したことを特徴とする液圧装置がそれである。
【０００７】
また、前記複数の液圧アクチュエータの内の１台の特定アクチュエータの変位を検出する位置センサを設け、
前記制御回路は、更に、前記位置センサからの信号に基づいて前記電動モータを制御してもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は液圧ポンプで、両方向の回転が可能なポンプであり、正回転されたときには第１ポート２側から作動液を吸入して第２ポート４側に吐出すると共に、逆回転されたときには第２ポート４側から作動液を吸入して第１ポート２側から吐出する。液圧ポンプ１は、サーボモータ等の電動モータ６により回転駆動されるように接続されている。
【０００９】
第１ポート２、第２ポート４にはそれぞれ第１管路８、第２管路１０が接続されており、第２管路１０は複数の液圧アクチュエータ、本実施例では３台の片ロッド型の油圧シリンダを用いた第１〜第３液圧アクチュエータ１２〜１４のヘッド側ポート１５〜１７にそれぞれ分岐されて接続されている。
【００１０】
また、第１管路８は、第１〜第３液圧アクチュエータ１２〜１４のロッド側ポート１８〜２０に第１〜第３電磁開閉弁２２〜２４を介して接続されて、液圧ポンプ１に第１〜第３液圧アクチュエータ１２〜１４が並列に接続されている。第１〜第３電磁開閉弁２２〜２４は励磁信号が入力されたときに第１管路８を連通する開位置２２ａ〜２４ａに、励磁信号が入力されないときにはばね付勢力により第１管路８を遮断する閉位置２２ｂ〜２４ｂに切り換わる構成のものである。
【００１１】
第１管路８は液圧タンク３０と第１パイロットチェック弁３２を介して接続されており、第１パイロットチェック弁３２は第２管路１０の液圧をパイロット圧として導入し、第２管路１０の液圧が上昇したときに開弁して第１管路８と液圧タンク３０とを連通するように接続されている。
【００１２】
更に、第２管路１０は液圧タンク３０と第２パイロットチェック弁３４を介して接続されており、第２パイロットチェック弁３４は第１管路８の液圧をパイロット圧として導入し、第１管路８の液圧が上昇したときに開弁して第２管路１０と液圧タンク３０とを連通するように接続されている。
【００１３】
本実施例では、３台の第１〜第３液圧アクチュエータ１２〜１４の内の１台の第１液圧アクチュエータ１２を特定アクチュエータ１２とし、この特定アクチュエータ１２の変位を検出する位置センサ３６が設けられている。位置センサ３６は制御回路３８に接続されており、制御回路３８は第１〜第３電磁開閉弁２２〜２４に励磁信号を出力できるように接続されている。
【００１４】
次に、本実施例の液圧装置をパイプ曲げ装置に適用した場合について図２によって説明する。パイプ曲げ装置は、パイプ４０の曲げ半径に応じて形成された曲げ型４２を備え、曲げ型４２の外周にはパイプ４０の直径に応じた溝４４が形成されている。曲げ型４２は曲げアーム４６と共に回転可能に支承されており、曲げアーム４６は特定アクチュエータ１２により回転駆動されるように取り付けられている。曲げアーム４６の回転角度は、図１に示すように、エンコーダを用いた位置センサ３６により検出され、制御回路３８に出力される。
【００１５】
曲げ型４２に対向して、曲げアーム４６上に締め型４８が摺動可能に支承されており、締め型４８は第２液圧アクチュエータ１３により駆動されて、パイプ４０を曲げ型４２と締め型４８とにより挟持できるように構成されている。また、曲げ型４２に接近してワイパ型５０が配置されており、ワイパ型５０に対向して圧力型５２が図示しない本体上に摺動可能に支持されている。圧力型５２は第３液圧アクチュエータ１４により駆動されて、パイプ４０に当てられ、曲げ加工時の反力を受けることができるように構成されている。
【００１６】
次に、前述した本実施例の液圧装置の作動について、パイプ曲げ加工装置に適用した場合を例に、制御回路３８において行われる図３に示す曲げ加工制御処理と共に説明する。
まず、パイプ４０を曲げ型４２と締め型４８との間に供給し、その後、電動モータ６を正回転させて液圧ポンプ１を駆動する。よって、液圧ポンプ１は第１ポート２側から作動液を吸入して第２ポート４側から吐出する。更に、第２電磁開閉弁２３に制御回路３８から励磁信号を出力して、第２電磁開閉弁２３を開位置２３ａに切り換える（ステップ１００）。
【００１７】
よって、第２液圧アクチュエータ１３のロッド側ポート１９から第２電磁開閉弁２３、第１管路８を介して液圧ポンプ１の第１ポート２に作動液が吸入される。そして、第２ポート４から第２管路１０、ヘッド側ポート１６を介して第２液圧アクチュエータ１３に圧液が供給される。
【００１８】
このとき、ロッド側ポート１９から吐出される作動液量と、ヘッド側ポート１６から供給される圧液量とでは、シリンダロッドの体積分の差が生じる。その差分の作動液は、第２管路１０からのパイロット圧の作用により第１パイロットチェック弁３２が開弁されて、液圧タンク３０から第１管路８を介して補われる。こうして、第２液圧アクチュエータ１３が駆動され、締め型４８が曲げ型４２に向かって摺動されて、曲げ型４２と締め型４８とによりパイプ４０が挟持される。
【００１９】
次に、第３電磁開閉弁２４に励磁信号が出力されて開位置２４ａに切り換えられる（ステップ１１０）。これにより、前述したと同様に、第３液圧アクチュエータ１４のロッド側ポート２０、第３電磁開閉弁２４、第１管路８を介して液圧ポンプ１の第１ポート２から吸入され、第２ポート４、第２管路１０を介してヘッド側ポート１７に圧液が供給される。よって、第３液圧アクチュエータ１４が駆動されて、圧力型５２がパイプ４０に向かって摺動されて圧力型５２がパイプ４０に当てられる。
【００２０】
次に、第１電磁開閉弁２２に励磁信号が出力されて開位置２２ａに切り換えられ、ロッド側ポート１８、第１電磁開閉弁２２、第１管路８を介して第１ポート２から吸入され、第２ポート４、第２管路１０、ヘッド側ポート１５を介して圧液が供給される（ステップ１２０）。
【００２１】
よって、特定アクチュエータ１２が駆動されて曲げアーム４６と共に曲げ型４２が回転される。パイプ４０は曲げ型４２の溝４４に巻き付けられるようにして曲げ加工される。曲げ型４２の回転角度は位置センサ３６により検出され、回転角度が予め設定された角度に達したときには、曲げ終了と判断する（ステップ１３０）。このとき、電動モータ６の回転数を制御することにより、特定アクチュエータ１２の動作速度も制御できる。
【００２２】
次に、第１電磁開閉弁２２への励磁信号の出力を停止して閉位置２２ｂに切り換えると共に、第２，第３電磁開閉弁２３，２４には引続き励磁信号を出力して開位置２３ａ，２４ａとし、電動モータ６は逆回転させる（ステップ１４０）。よって、第２，第３液圧アクチュエータ１３，１４のヘッド側ポート１６，１７、第２管路１０を介して第２ポート４から液圧ポンプ１に作動液が吸入され、第１ポート２、第１管路８、第２，第３電磁開閉弁２３，２４、ロッド側ポート１９，２０を介して第２，第３液圧アクチュエータ１３，１４に圧液が供給される。これにより、締め型４８と圧力型５２とが摺動されて、パイプ４０から離間される。
【００２３】
続いて、締め型４８と圧力型５２とを後退させた後、第２，第３電磁開閉弁２３，２４への励磁信号の出力を停止して閉位置２３ｂ，２４ｂに切り換え、第１電磁開閉弁２２に励磁信号を出力して、特定アクチュエータ１２のヘッド側ポート１５、第２管路１０、第２ポート４を介して作動液を吸入し、第１ポート２、第１管路８、第１電磁開閉弁２２、ロッド側ポート１８を介して特定アクチュエータ１２に圧液を供給する（ステップ１５０）。
【００２４】
よって、特定アクチュエータ１２が駆動されて、曲げアーム４６が原位置に戻れされ、位置センサ３６により原位置に戻ったことが検出されると（ステップ１６０）、電動モータ６の駆動が停止されると共に、第１電磁開閉弁２２への励磁信号の出力が停止されて、全てのアクチュエータ１２〜１４の駆動が停止される（ステップ１７０）。
【００２５】
このように、本実施例の液圧装置は、第１〜第３電磁開閉弁２２〜２４の切換により、作動させる第１〜第３液圧アクチュエータ１２〜１４を決定し、第１〜第３液圧アクチュエータ１２〜１４の作動方向は、電動モータ６の回転方向により制御している。
【００２６】
よって、各第１〜第３液圧アクチュエータ１２〜１４に切換弁等の大型の電磁弁を設けることなく、単純な第１〜第３電磁開閉弁２２〜２４でよく、また、液圧タンク３０も容量の小さなものでよく、装置が小型化される。しかも、特定アクチュエータ１２に位置センサ３６を設けて、特定アクチュエータ１２の動作を油圧サーボ弁等の大型で精密な弁を用いることなく制御できる。
【００２７】
以上本発明はこの様な実施例に何等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において種々なる態様で実施し得る。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の液圧装置は、１台の液圧ポンプに直結した複数の液圧アクチュエータを電磁開閉弁の開閉制御と電動モータの駆動制御とにより駆動できるので、装置が小型になるという効果を奏する。また、特定アクチュエータに位置センサを設けて、特定アクチュエータの動作を油圧サーボ弁等の大型で精密な弁を用いることなく簡単な構成で制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての液圧装置の油圧回路図である。
【図２】本実施例の液圧装置を適用したパイプ曲げ装置の要部拡大斜視図である。
【図３】本実施例の制御回路で行われる曲げ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…液圧ポンプ        ６…電動モータ
１２，１３，１４…液圧アクチュエータ
２２，２３，２４…電磁開閉弁
３０…液圧タンク      ３６…位置センサ
３８…制御回路
【図１】
0003718001.tif 000002
【図２】
0003718001.tif 000003
【図３】
0003718001.tif 000004