專利名稱：液壓供給裝置及采用該液壓供給裝置的液壓促動(dòng)裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向例如液壓缸、液壓馬達(dá)等各種液壓促動(dòng)裝置供給預(yù) 定流量和/或壓力的工作油的液壓供給裝置，另外，還涉及用該液壓供 給裝置控制液壓促動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)的方法。
背景技術(shù)：
在注塑成型機(jī)、加壓成形裝置等中，從液壓供給裝置把工作油導(dǎo) 向各種液壓促動(dòng)裝置，通過在液壓供給裝置一側(cè)控制工作油的流量和/ 或壓力，來控制液壓促動(dòng)裝置的動(dòng)作速度、轉(zhuǎn)矩。例如，在塑料成形 用的注塑成型機(jī)中，在把原料樹脂注入金屬模的腔內(nèi)的注射壓缸、把 原料樹脂送入注射壓缸的計(jì)量螺旋運(yùn)送機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)、在 加壓下將金屬模具封閉用的合模缸、從金屬模的腔內(nèi)取出成形品用的 排出缸等的各個(gè)動(dòng)作部分，使用液壓促動(dòng)裝置。使用這種液壓設(shè)備的工業(yè)機(jī)械被廣泛利用，因此，生產(chǎn)的產(chǎn)品的 尺寸也多種各樣。以注塑成型裝置為例，生產(chǎn)從電子零件、攜帶式電 子終端設(shè)備的殼體等比較小型的產(chǎn)品，到車輛、飛機(jī)的內(nèi)裝飾部件以 及容器類等的中型產(chǎn)品或更大型的產(chǎn)品，隨著成型對象產(chǎn)品尺寸的多 樣化，金屬模具也大型化。但是，在使用這些液壓設(shè)備的工業(yè)機(jī)械中， 在母機(jī)側(cè)的尺寸增大時(shí)，與其對應(yīng)地、從液壓供給裝置供給的工作油 的流量和壓力也必須增加。因此，作為液壓供給裝置的制造業(yè)者，為 了對應(yīng)母機(jī)側(cè)的大型化，通常，必須預(yù)先準(zhǔn)備系列化的、將泵單元及 將其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)徹底大型化的數(shù)種額定容量的液壓供給裝置。圖7是用液壓回路圖表示按數(shù)種額定容量系列化的、已往的液壓 供給裝置的構(gòu)造概念的說明圖。如圖7所示，液壓供給裝置70a、 70b、 70c，是伺服控制型的液壓動(dòng)力裝置，分別備有固定容量型或可變?nèi)萘啃偷谋醚b置及其驅(qū)動(dòng)用的可變速交流伺服馬達(dá)，借助來自轉(zhuǎn)速檢測器 (編碼器)和壓力檢測器的反饋信號，用速度伺服控制和轉(zhuǎn)矩伺服控 制的方式控制伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，從而控制從泵單元排出的工作油的流 量和壓力，使該流量和壓力遵循動(dòng)作指令信號(速度指令和壓力指令)。這樣，已往是準(zhǔn)備好系列化的數(shù)種泵容量的液壓動(dòng)力裝置70a ~ 70c, 根據(jù)母機(jī)側(cè)的尺寸，選擇適合的泵容量的液壓動(dòng)力裝置。但是，這樣 的系列化，對液壓供給裝置的制造業(yè)者來說，不僅造成庫存積壓，而 且，對用戶來說，也存在著例如大容量的泵單元在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域使用 困難，或伺服馬達(dá)也大型化、不適合于在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域使用等各種問 題。為此，例如專利文獻(xiàn)l提出了一種方案，該方案是，在特別需要 大容量的情形下，將若干個(gè)液壓泵裝置并列連接，把合計(jì)排出流量供 給到負(fù)荷側(cè)。專利文獻(xiàn)1:日本特開昭63-013903號爿^才艮該專利文獻(xiàn)1揭示的方案是把一定壓力的工作油供給到負(fù)荷側(cè)的 裝置，利用安全閥，把各個(gè)泵裝置的排出壓力保持為一定的壓力，并 且，用流量開關(guān)檢測工作油的下限流量和上限流量，選擇第2臺(tái)以后 的泵裝置的作動(dòng)和非作動(dòng)。但是，在該方式中，動(dòng)作的切換不可避免 地產(chǎn)生時(shí)間的延遲，存在著應(yīng)答性低的問題。這是因?yàn)樵谟冒踩y限 制為一定的排出壓方面，必要時(shí)必須等待流量開關(guān)對流量的上限和下 限的檢測。作為改善應(yīng)答性的一個(gè)方式，也可以不使用安全閥和流量開關(guān)， 而采用將若干臺(tái)泵裝置并列運(yùn)轉(zhuǎn)的排出流量合計(jì)方式。但是，這時(shí)， 為了防止工作油倒流入若干臺(tái)泵裝置中的、未起動(dòng)的泵裝置內(nèi)，必須 在各泵裝置的排出管線上分別設(shè)置止回閥。圖8表示其一例。如圖8 所示，在用若干臺(tái)液壓泵裝置80a ~ d向注塑成型機(jī)90供給工作油時(shí)， 除了最先起動(dòng)的液壓泵裝置80a外，在其它的液壓泵裝置80b~d的 排出口 81分別設(shè)置了止回閥82，在這些液壓泵裝置80b~d中的任一 個(gè)未起動(dòng)時(shí)，必須防止從別的液壓泵裝置出來的工作油倒流進(jìn)來。這是因?yàn)?，在裝置起動(dòng)時(shí)，只要若干臺(tái)液壓泵裝置的各電動(dòng)機(jī)不 同時(shí)地一起起動(dòng)，則從先行起動(dòng)的泵裝置出來的流體能量，就會(huì)多多 少少地流入尚未起動(dòng)的泵裝置內(nèi)，使得該未起動(dòng)的泵裝置的泵單元作 為液壓馬達(dá)動(dòng)作。結(jié)果，與該正作為液壓馬達(dá)動(dòng)作的泵單元連接著的 馬達(dá)，被強(qiáng)制地逆旋轉(zhuǎn)，甚至燒壞設(shè)備。這樣的現(xiàn)象，即使只有一臺(tái) 液壓泵裝置因某種原因而未起動(dòng)的情況下也會(huì)產(chǎn)生，所以，實(shí)際上，在全部的液壓泵裝置80a~d的排出口 81都必須分別設(shè)置止回閥82。 但是，在進(jìn)行負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)裝置的壓出操作時(shí)，在液壓泵裝 置側(cè)，如果假定必須使工作油流出到儲(chǔ)油箱，則在圖8所示的回路方 式中，止回閥的存在，必然地要犧牲壓出操作時(shí)的應(yīng)答性。如上所述，在大容量的液壓泵裝置中，泵單元本身在高速旋轉(zhuǎn)區(qū) 域的使用是很困難的，另外，隨著伺服馬達(dá)的大型化，往往不能在高 速旋轉(zhuǎn)區(qū)域使用，而且，伺服控制的應(yīng)答性也慢，存在著性能和工作 量的成本平衡惡化等的問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供能保持高應(yīng)答性并可容易對應(yīng)母機(jī)尺寸增 大的液壓供給裝置、和采用該液壓供給裝置的液壓促動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)控 制方法。該液壓供給裝置，即使在負(fù)荷側(cè)產(chǎn)生了意外狀況，也不容易 引起電動(dòng)機(jī)、控制單元的損傷及故障。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液壓供給裝置，備有若干臺(tái)液壓泵 裝置、工作油通路和控制機(jī)構(gòu)；上述若干臺(tái)液壓泵裝置，分別備有可 變速電動(dòng)機(jī)和由該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵單元；上述工作油通路，分別直接 與各泵單元的排出口連通，容許工作油朝排出方向和吸引方向兩個(gè)方 向無阻礙地通過，在將各個(gè)泵單元排出的工作油流合流后，導(dǎo)向負(fù)荷 側(cè)的液壓促動(dòng)裝置，或者反向地把從負(fù)荷側(cè)的促動(dòng)裝置返回來的工作 油流分流，然后導(dǎo)向各泵單元；上述控制機(jī)構(gòu)，為了使各泵單元相互 以相同的動(dòng)作特性動(dòng)作，同步地控制各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較好實(shí)施方式，各可變速電動(dòng)機(jī)分別由伺服馬 達(dá)構(gòu)成，該伺服馬達(dá)由用于轉(zhuǎn)速控制的伺服控制單元和轉(zhuǎn)速檢測器組合而成。上述控制裝置統(tǒng)一控制各液壓泵裝置的各伺服控制單元，在 各液壓泵裝置中，與轉(zhuǎn)速檢測器檢測出的伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的反饋 信號，供給到伺服控制單元。這樣，各個(gè)伺服控制單元以遵循從上述 控制機(jī)構(gòu)發(fā)出的總括控制指令的方式控制各伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。在與各 液壓泵裝置的泵單元的排出口共同連通的上述工作油通路上，設(shè)有全 部的液壓泵裝置共用的一個(gè)壓力檢測器，由該壓力檢測器檢測工作油 通路內(nèi)的工作油壓力。該壓力檢測器的檢測信號，作為反饋信號被供 給到控制機(jī)構(gòu)，這樣，通過在控制機(jī)構(gòu)統(tǒng)一控制下的全部的伺服控制 單元，全部的液壓泵裝置的伺服馬達(dá)的機(jī)械輸出轉(zhuǎn)矩，共同地被伺服 控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一較好實(shí)施方式，上述液壓供給裝置，還備有檢 測上述工作油通路內(nèi)的工作油的壓力的壓力檢測器、以及驅(qū)動(dòng)停止機(jī)
構(gòu)；當(dāng)該壓力檢測器的檢測信號顯示出異常壓力值時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)停止 機(jī)構(gòu)使與上述工作油通路相關(guān)的全部液壓泵裝置停止驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一較好實(shí)施方式，上述液壓供給裝置，還備有分 別檢測各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測器、以及驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)； 當(dāng)顯示任意至少一臺(tái)液壓泵裝置中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速異常的檢測信號，從 該轉(zhuǎn)速檢測器中輸出時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，使全部的液壓泵裝置停 止驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明也提供采用上述液壓供給裝置、通過上述工作油通路選擇 地控制與負(fù)荷側(cè)連接著的若干個(gè)液壓促動(dòng)裝置的動(dòng)作的方法。在該方 法中，根據(jù)與負(fù)荷側(cè)連接著的液壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量，預(yù)先選擇出
2臺(tái)以上的液壓泵裝置，通過上述控制機(jī)構(gòu)相互同步地控制屬于該2 臺(tái)以上的液壓泵裝置的各電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
在這種情形下，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的變形實(shí)施方式，作為上述液壓促 動(dòng)裝置，至少準(zhǔn)備第1液壓促動(dòng)裝置和第2液壓促動(dòng)裝置，利用切換 閥裝置，選擇地將這些液壓促動(dòng)裝置的任一方或雙方與上述工作流體 通路連接，根據(jù)該切換閥裝置的選擇，由上述控制機(jī)構(gòu)控制各電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速，該各電動(dòng)機(jī)屬于與和上述工作油通路連接著的液壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量相稱臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置。
根據(jù)另一優(yōu)選變形實(shí)施方式，作為上述工作油通路，準(zhǔn)備相互與
其它的液壓促動(dòng)裝置連接的第1工作油通路和第2工作油通路，利用 開閉閥裝置，可將屬于至少2臺(tái)以上的上述液壓泵裝置的泵單元的排 出口，選擇地與這些工作油通路中的任一方或雙方連通，根據(jù)該切換 閥裝置的選擇，由上述控制機(jī)構(gòu)控制各電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，該各電動(dòng)機(jī)屬 于與和上述第l和/或第2工作油通路連接著的液壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容 量相稱臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置。
根據(jù)本發(fā)明，各個(gè)液壓泵裝置可以小型化，根據(jù)負(fù)荷側(cè)要求的容 量，可選擇地將所需臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置并列運(yùn)轉(zhuǎn)，所以，可保持小型 液壓泵裝置的高應(yīng)答性，具有能容易地對應(yīng)母機(jī)尺寸的增大的優(yōu)點(diǎn)。 另外，即使負(fù)荷側(cè)發(fā)生了意外狀況，也能容易防止各液壓泵裝置的電 動(dòng)機(jī)、伺服控制單元發(fā)生損傷或故障。
本發(fā)明的液壓供給裝置，能保持各液壓泵裝置自身的高應(yīng)答性， 同時(shí)能與母機(jī)尺寸的增大相對應(yīng)地作為大容量液壓供給裝置進(jìn)行工作。
即，在本發(fā)明的液壓供給裝置中，根據(jù)與負(fù)荷側(cè)連接著的液壓促 動(dòng)裝置的負(fù)荷容量，預(yù)先選擇出2臺(tái)以上的液壓泵裝置，通過控制機(jī) 構(gòu)相互同步地控制屬于該2臺(tái)以上的液壓泵裝置的各電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 例如，如果若干臺(tái)液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)，按照控制機(jī)構(gòu)給出的起動(dòng)指 令信號同步地開始旋轉(zhuǎn)，則從這些液壓泵裝置的泵單元排出的工作油， 通過分別與各泵單元的排出口直接連通的工作油通路而合流，以合計(jì) 流量導(dǎo)向負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)裝置。這時(shí)，各泵單元的動(dòng)作，被控制機(jī) 構(gòu)伺服控制，這時(shí)的液壓供給裝置整體的應(yīng)答性，保持著各液壓泵裝 置自身固有的高應(yīng)答性。因此，根據(jù)本發(fā)明，不必為了對應(yīng)注塑成型 機(jī)等的母機(jī)側(cè)尺寸的變更而準(zhǔn)備數(shù)種額定性能的液壓供給裝置，在極 端的情形下，只要把與母機(jī)側(cè)所需的負(fù)荷容量相稱臺(tái)數(shù)的單一額定規(guī) 格的液壓泵裝置組合起來、構(gòu)成本發(fā)明的液壓供給裝置即可。液壓供 給裝置的制造業(yè)者，在制造.保養(yǎng).庫存管理等各方面，可以得到巨大的利益。另外，液壓泵裝置也可以是適合于正反雙方向旋轉(zhuǎn)的形式。 這時(shí)，例如，用控制機(jī)構(gòu)控制泵的轉(zhuǎn)速，可高效地進(jìn)行負(fù)荷側(cè)液壓系 統(tǒng)的工作油的壓出。即，通過用控制機(jī)構(gòu)使若干臺(tái)液壓泵裝置的電動(dòng) 機(jī)逆旋轉(zhuǎn)，從負(fù)荷側(cè)的促動(dòng)裝置返回來的工作油流，通過工作油通路 而分流，分別被吸引到各泵單元。這時(shí)也同樣地，通過控制機(jī)構(gòu)祠服 控制各泵單元的動(dòng)作，這時(shí)的液壓供給裝置整體的應(yīng)答性，保持各液 壓泵裝置自身固有的高應(yīng)答性。
在本發(fā)明的液壓供給裝置中，用于驅(qū)動(dòng)液壓泵裝置的泵單元的電 動(dòng)機(jī)，可以采用轉(zhuǎn)速可控制的各種電動(dòng)機(jī)。另外，也可以用內(nèi)燃機(jī)代 替電動(dòng)機(jī)，但是，為了正確地控制轉(zhuǎn)速，最好還是釆用電動(dòng)機(jī)。作為
這種電動(dòng)機(jī)，例如有變頻調(diào)速馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、伺服馬達(dá)等各種DC 或AC同步電動(dòng)才幾。
例如，在步進(jìn)馬達(dá)中，具有旋轉(zhuǎn)電氣角與數(shù)字輸入的脈沖數(shù)成正 比的特征，但是，應(yīng)答速度比其它馬達(dá)慢，必須另外地準(zhǔn)備產(chǎn)生脈沖 的回路(驅(qū)動(dòng))、以及旋轉(zhuǎn)控制用的控制設(shè)備。
伺服馬達(dá)，是備有伺服控制功能的電動(dòng)機(jī)，其根據(jù)從旋轉(zhuǎn)編碼器 等的轉(zhuǎn)速檢測器、其它的外部傳感器送出的反饋信號，使機(jī)械的輸出 (旋轉(zhuǎn)速度、推力轉(zhuǎn)矩、位置)遵循動(dòng)作指令地進(jìn)行伺服控制。把轉(zhuǎn) 速控制用的伺服控制單元和傳感器組合在DC或AC電動(dòng)機(jī)上的產(chǎn)品， 已有市售。該市售的伺服馬達(dá)產(chǎn)品，具有計(jì)測控制對象狀態(tài)、與動(dòng)作 指令的基準(zhǔn)值比較、自動(dòng)地修正控制的功能。即使對于反饋輸入，除 了能對應(yīng)來自編碼器、電流檢測器的信號外，也能對應(yīng)來自位置傳感 器等各種外部傳感器的信號，所以，適合作為驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的液壓供給 裝置中的液壓泵裝置的泵單元的電動(dòng)機(jī)和控制機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的液壓供給裝置中，液壓泵裝置的泵單元，只要是以與 電動(dòng)才幾的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的流量排出/吸引工作油的泵即可。例如，可以采用 固定容量型或可變?nèi)萘啃偷幕钊谩⑷~片泵。
在本發(fā)明的液壓供給裝置中，各液壓泵裝置分別備有可變速電動(dòng) 機(jī)和由該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵單元。各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)，其消耗電力、機(jī)械輸出等的額定性能最好相互大致相同，另外，泵單元的理論排出 容量等的額定性能最好也相互大致相同，最好是單一規(guī)格的液壓泵裝 置。這樣，采用具有相同性能的單一規(guī)格的液壓泵裝置，構(gòu)成本發(fā)明 的液壓供給裝置，因此，液壓供給裝置的制造業(yè)者，根據(jù)要組裝液壓 供給裝置的對象母機(jī)、例如注塑成型機(jī)所要求的負(fù)荷容量，選擇所需 臺(tái)數(shù)的同一規(guī)格的液壓泵裝置，將這些選擇的臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置，與 共同的工作油通路并列連接，由此可以提供與母機(jī)側(cè)的要求對應(yīng)的液 壓供給裝置。當(dāng)然，在液壓供給裝置已經(jīng)組入了母機(jī)的情形下，在因 金屬模變更等的原因而導(dǎo)致負(fù)荷容量增大了的情況下，為了對應(yīng)增加 后的負(fù)荷容量，只要增設(shè)所需臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置即可，這時(shí)也同樣地， 液壓供給裝置整體的應(yīng)答性，保持為與各液壓泵裝置的高應(yīng)答性同等 的水平。
本發(fā)明的液壓供給裝置，不受與負(fù)荷側(cè)連接著的液壓促動(dòng)裝置種 類的制約。這些液壓促動(dòng)裝置，包含有例如液壓缸(缸.活塞裝置)、 液壓旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(油馬達(dá))、或液壓擺動(dòng)馬達(dá)等把液壓能變換為機(jī)械能的 各種工作設(shè)備。
在本發(fā)明的液壓供給裝置中，可使用的工作油，只要是實(shí)質(zhì)上非 壓縮性的潤滑性流體均可，最好使用當(dāng)前眾多工業(yè)機(jī)械中使用的潤滑 性好的油性工作油。通常，最好使用這樣的工作油，該工作油具有適 當(dāng)粘度，即使溫度變化粘度也不容易變化，即使在低溫下也保持流動(dòng) 性，即使在高溫下使用也不容易變質(zhì)。另外，考慮到母機(jī)側(cè)的液壓促 動(dòng)裝置的工作條件，最好選擇潤滑性、耐磨耗性、耐氧化穩(wěn)定性、剪 切穩(wěn)定性好的工作油。另外，不腐蝕金屬也是要考慮的一個(gè)重要的特 性。作為這樣的工作油，通?？墒褂檬拖倒ぷ饔?。另外，根據(jù)情形， 也可以使用磷酸酯類、硅酸酯類等的合成工作油，或者油包水型乳化 類或水-乙二醇類等的難燃性工作油。
本發(fā)明的液壓供給裝置中的控制機(jī)構(gòu)由主控制器構(gòu)成，根據(jù)與負(fù) 荷側(cè)連接著的液壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量，預(yù)先選擇出兩臺(tái)以上的液壓
泵裝置，為了使屬于該選擇出的2臺(tái)以上的液壓泵裝置的各泵單元，以相互相同的動(dòng)作特性動(dòng)作，該主控制器相互同步地控制各液壓泵裝 置的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)由前述市售的伺服馬達(dá) 產(chǎn)品構(gòu)成時(shí)，主控制器統(tǒng)一地控制各液壓泵裝置的伺服控制單元。各 伺服馬達(dá)的速度反饋，從各伺服馬達(dá)附屬的轉(zhuǎn)速檢測器(編碼器)供 給到各伺服控制單元。因此，該控制是小環(huán)路控制，所述小環(huán)路控制 由包含在主控制器的控制環(huán)路內(nèi)的、各伺服控制單元進(jìn)行。而例如對 于驅(qū)動(dòng)負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)器的工作油的壓力，與各液壓泵裝置的泵單 元排出口共同連通的工作油通路內(nèi)的工作油壓力，由一個(gè)共同的壓力 檢測器檢測，該壓力檢測信號作為反饋信號供給到主控制器。這樣， 經(jīng)由主控制器統(tǒng)一控制下的全部伺服控制單元，全部液壓泵裝置的電 動(dòng)機(jī)(伺服馬達(dá))的機(jī)械輸出轉(zhuǎn)矩，被共同地伺服控制。因此，根據(jù) 本發(fā)明，用于各液壓泵裝置的壓力反饋控制(對負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)器 的推力或轉(zhuǎn)矩伺服控制)的壓力檢測器，在全部的液壓泵裝置的共同 的工作油通路中，設(shè)置一個(gè)就足夠了。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的液壓供給裝置，為了防止控制機(jī)構(gòu) 控制下的全部液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)及其附屬的伺服控制單元的損傷， 作為安全對策，還備有檢測工作油通路內(nèi)的工作油壓力的壓力檢測器、 以及驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，當(dāng)該壓力檢測器的檢測信號顯示出異常壓力值時(shí)， 上述驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，使得與上述工作油通路相關(guān)的全部液壓泵裝置停 止驅(qū)動(dòng)。該壓力檢測器，可以使用前述壓力反饋控制用的壓力檢測器， 另外，上述驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，也可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)成上述控制機(jī)構(gòu)的主控制器 的一個(gè)功能。根據(jù)壓力檢測器的檢測信號，主控制器常時(shí)地監(jiān)視工作 油通路內(nèi)的工作油壓力，例如，當(dāng)檢測到比預(yù)先設(shè)定的壓力變化速度 更急劇的壓力變動(dòng)時(shí)，對控制機(jī)構(gòu)控制下的全部液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī) 中斷供電，使液壓泵裝置的驅(qū)動(dòng)停止。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式的液壓供給裝置中，控制機(jī)構(gòu)控制 下的全部液壓泵裝置，共同地進(jìn)行壓力反饋控制，同時(shí)，泵轉(zhuǎn)速也被 同步地控制，這些液壓泵裝置相互同步地開始排出動(dòng)作。因此，從某 個(gè)液壓泵裝置排出的工作油，不會(huì)直接流入別的液壓泵裝置的泵單元內(nèi)，泵單元依然作為泵動(dòng)作，而不會(huì)作為液壓馬達(dá)動(dòng)作，即不會(huì)強(qiáng)制 地使電動(dòng)機(jī)逆旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，可有效地防止電動(dòng)機(jī)及其附屬的控制設(shè)備 損傷。另外，當(dāng)工作油通路內(nèi)產(chǎn)生了異常壓力時(shí)，由于全部的液壓泵 裝置的驅(qū)動(dòng)立即停止，所以，即使負(fù)荷側(cè)產(chǎn)生了意外的狀況，電動(dòng)機(jī)、 控制設(shè)備也不容易破損、產(chǎn)生故障。當(dāng)然，停止后，發(fā)生異常的原因 被消除，接著再起動(dòng)，進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)原。
作為安全對策和/或壓力反饋用的壓力檢測器，只要是能產(chǎn)生線性 地追蹤工作油通路內(nèi)的工作油壓力的電氣量檢測信號的檢測器，可以 使用各種半導(dǎo)體感壓傳感器。工作油通路直接與各液壓泵裝置的泵單 元的排出口連通，并分別容許工作油無阻礙地朝排出方向和吸引方向 兩個(gè)方向通過，所以，各液壓泵裝置呈現(xiàn)共同的壓力值。因此，壓力 檢測器可以配置在工作油通路上的任何位置，但是， 一般情況下為了 使對主控制器配線的檢測信號線不長大化，最好配置在主控制器附近。
當(dāng)來自壓力檢測器的信號顯示異常狀況時(shí)，驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)使全部 液壓泵裝置的驅(qū)動(dòng)停止。例如如前所述，該驅(qū)動(dòng)停止才幾構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn) 構(gòu)成控制機(jī)構(gòu)的主控制器的一個(gè)功能。例如，在對壓力檢測器檢測到 的工作油通路內(nèi)的壓力值，單純地把上限值或下限值設(shè)定在控制器內(nèi) 時(shí)，當(dāng)壓力檢測器的信號值超過上限值或低于下限值時(shí)，借助控制器 的判斷功能，可確認(rèn)發(fā)生了異常狀況，據(jù)此，按照控制器發(fā)出的緊急 指令信號，對其控制下的全部液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)中斷供電，發(fā)出警 報(bào)，同時(shí)全部液壓泵裝置的驅(qū)動(dòng)被停止。當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，也可 以由獨(dú)立于控制機(jī)構(gòu)的分開的控制系統(tǒng)構(gòu)成。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式的液壓供給裝置，為了防止控制機(jī)構(gòu) 控制下的全部液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)及其附屬的伺服控制單元損傷，作
為第2安全對策，還備有分別檢測各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速 檢測器、以及驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，當(dāng)顯示至少任何一臺(tái)液壓泵裝置中的電 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)異常的檢測信號，從該轉(zhuǎn)速檢測器中輸出時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)停止 機(jī)構(gòu)，使全部的液壓泵裝置停止驅(qū)動(dòng)。
在各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)由市售的伺服馬達(dá)產(chǎn)品構(gòu)成時(shí)，各伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，由附屬的編碼器等的轉(zhuǎn)速檢測器計(jì)測，可由伺服控制單 元常時(shí)地監(jiān)視。這時(shí)，當(dāng)因例如負(fù)荷側(cè)液壓促動(dòng)器的異常而引起工作 油通路內(nèi)的壓力急劇上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)有時(shí)因負(fù)荷的急增而非正常停止。 結(jié)果，與停止了的電動(dòng)機(jī)連接著的泵單元，因工作油通路內(nèi)的壓力上 升而作為液壓馬達(dá)動(dòng)作，使得與其連接著的電動(dòng)機(jī)逆旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，電 動(dòng)機(jī)發(fā)揮發(fā)電機(jī)的功能，產(chǎn)生再生電力，該再生電力造成伺服控制單 元損傷，所以，伺服控制單元通常備有檢測該狀態(tài)的發(fā)生并產(chǎn)生報(bào)警 信號的功能。將該報(bào)警信號取入主控制器，在主控制器檢測到報(bào)警信 號時(shí)，中斷全部伺服控制單元的控制，可以使整個(gè)系統(tǒng)暫時(shí)停止。上
述的內(nèi)容是第2安全對策的一例，相當(dāng)于把伺服控制單元的報(bào)警功能、 和主控制器對各伺服控制單元的中斷功能作為驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)使用的例 子。
作為轉(zhuǎn)速檢測器，也可以另外準(zhǔn)備分別檢測各液壓泵裝置的電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速的獨(dú)立的檢測器，但是，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)置著檢測其轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編 碼器的情況下，最好使用該電動(dòng)機(jī)。例如，在作為電動(dòng)機(jī)而采用變頻 調(diào)速馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、或伺服馬達(dá)時(shí)，在這些多個(gè)市售的馬達(dá)產(chǎn)品上， 裝備著檢測馬達(dá)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速的編碼器。
驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，也可以由獨(dú)立于伺服控制單元和主控制器的控制 器構(gòu)成。當(dāng)從轉(zhuǎn)速檢測器輸出的檢測信號，達(dá)到顯示電動(dòng)機(jī)異常旋轉(zhuǎn) 的信號值時(shí)，驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)將全部液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)的電源切斷， 使液壓泵裝置的驅(qū)動(dòng)停止。例如，使伺服控制單元或獨(dú)立控制器具有 單純的比較功能，由此，通過轉(zhuǎn)速檢測器的檢測信號與預(yù)先設(shè)定的上 限值或下限值的比較動(dòng)作，可以監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)異常的發(fā)生。當(dāng)發(fā) 生異常時(shí)，主控制器或獨(dú)立控制器將全部液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)的電源 切斷，可以使液壓泵裝置的驅(qū)動(dòng)停止。
本發(fā)明也提供釆用上述液壓供給裝置、控制若干個(gè)液壓促動(dòng)裝置 的驅(qū)動(dòng)的方法。即，使用備有若干臺(tái)液壓泵裝置、工作油通路、和控 制機(jī)構(gòu)的液壓供給裝置。上述若干臺(tái)液壓泵裝置，分別備有可變速電 動(dòng)才幾和由該電動(dòng)4幾驅(qū)動(dòng)的泵單元，并且額定性能相互大致相同。上述工作油通路，分別不通過閥地直接與各泵單元的排出口連通，在把從 各泵單元排出的工作油合流后，導(dǎo)向負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)裝置，或者反 向地把從負(fù)荷側(cè)的促動(dòng)裝置返回來的工作油流分流，然后送入各泵單 元。上述控制機(jī)構(gòu)，控制各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在借助上述 液壓供給裝置、經(jīng)由上述工作油通路選擇性地控制負(fù)荷側(cè)的若干個(gè)液 壓促動(dòng)裝置的動(dòng)作時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的控制方法，根據(jù)與負(fù)荷側(cè)連接著
的液壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量，預(yù)先選擇出2臺(tái)以上的液壓泵裝置，通 過上述控制機(jī)構(gòu)相互同步地控制屬于該選擇出的2臺(tái)以上的液壓泵裝 置的各電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
在本發(fā)明的控制方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，作為上述工作油通 路，準(zhǔn)備相互與其它的液壓促動(dòng)裝置連接的第1工作油通路和第2工 作油通路，利用切換閥裝置，可分別將屬于至少2臺(tái)以上的上述液壓 泵裝置的泵單元的排出口 ，選擇地與這些工作油通路中的任一方或雙 方連通，根據(jù)該切換閥裝置的選擇，由上述控制機(jī)構(gòu)控制各電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速，該各電動(dòng)機(jī)屬于與和上述第1和/或第2工作油通路連接著的液 壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量相稱臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置。
在本發(fā)明的控制方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，作為上述液壓促 動(dòng)裝置，至少準(zhǔn)備第l液壓促動(dòng)裝置和第2液壓促動(dòng)裝置，利用開閉 閥裝置，可將這些液壓促動(dòng)裝置的任一方或雙方，選擇性地與上述工 作油通路連接，根據(jù)該開閉閥裝置的選擇，由上述控制機(jī)構(gòu)控制各電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，該各電動(dòng)機(jī)屬于與和上述工作油通路連接著的液壓促動(dòng) 裝置的負(fù)荷容量相稱臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的液壓供給裝置、和被它驅(qū)動(dòng)控制 的注塑成型機(jī)的構(gòu)造的液壓回路圖。
圖2是表示僅圖1所示的液壓供給裝置部分的回路構(gòu)造的液壓回 路圖。
圖3是表示對各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行伺服控制的控制系統(tǒng)構(gòu) 造的回路框圖。圖4是把針對電動(dòng)機(jī)的異常旋轉(zhuǎn)的安全對策、裝入伺服控制系統(tǒng) 內(nèi)時(shí)的回路框圖。圖5是表示把若干個(gè)液壓泵裝置選擇地與工作油通路連接時(shí)的、 液壓供給裝置的構(gòu)造的液壓回路圖。圖6是表示把若干個(gè)液壓促動(dòng)裝置選擇地與工作油通路連接時(shí) 的、液壓供給裝置和注塑成型機(jī)的構(gòu)造的液壓回路圖。圖7是表示已往的液壓供給裝置的構(gòu)造的液壓回路圖。圖8是表示采用已往的若干個(gè)液壓泵裝置的注塑成型機(jī)的、液壓 供給系統(tǒng)的構(gòu)造的液壓回路圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，注塑成型機(jī)20，例如備有將計(jì)量螺旋24驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的 可變速液壓馬達(dá)23、注射壓缸27、移位壓缸28、合才莫壓缸35、排出 壓缸38等若干個(gè)液壓促動(dòng)器。向這些若干個(gè)液壓促動(dòng)器供給工作油的 液壓供給裝置，在本實(shí)施方式中，也如圖2所示，由具有相同額定性 能的5臺(tái)液壓泵裝置10構(gòu)成。各液壓泵裝置10，分別備有可變速電 動(dòng)機(jī)11和由該電動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的泵單元12。各液壓泵裝置10中 的泵單元12的排出口 13，分別與一個(gè)共同的工作油通路21連通。在 工作油通路上，分別通過方向切換閥22、 29、 32、 36、 39連接著負(fù)荷 側(cè)的注塑成型機(jī)20的上述各液壓促動(dòng)器。這里，工作油通路21與各 泵單元12的排出口 13直接連通，容許工作油朝排出方向和吸引方向 兩個(gè)方向無阻礙地通過。因此，從各泵單元12排出的工作油流，在工 作油通路21中合流后，被導(dǎo)向負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)裝置，或者反向地從 負(fù)荷側(cè)的油促動(dòng)裝置返回來的工作油流，在工作油通路21中分流后， 被導(dǎo)向各泵單元12。5臺(tái)液壓泵裝置10的各泵單元12，其額定性能都相互相同，例如， 各泵單元12的理論排出容量是相互相同的。同樣地，5臺(tái)液壓泵裝置 lO的各電動(dòng)機(jī)ll，其額定性能也都相互相同，例如，各電動(dòng)才幾ll的 消耗電力及機(jī)械輸出的額定值都相互相同。在本實(shí)施方式中，各泵單 元12由備有斜板的軸向活塞泵構(gòu)成，上述斜板具有預(yù)先設(shè)定的一定的傾轉(zhuǎn)角。另外，驅(qū)動(dòng)該泵單元旋轉(zhuǎn)的各電動(dòng)機(jī)ll，由內(nèi)置著轉(zhuǎn)速檢測
器(旋轉(zhuǎn)編碼器)E的可變速伺服馬達(dá)構(gòu)成。在5臺(tái)液壓泵裝置10中， 例如如圖3所示，各伺服馬達(dá)11分別附設(shè)有伺服控制單元14，從內(nèi) 置的轉(zhuǎn)速檢測器E出來的檢測信號Vf，作為轉(zhuǎn)速反饋信號，供給到伺 服控制單元14。指令信號Sc從共同的主控制器15,供給到5臺(tái)液壓 泵裝置10的各伺服控制單元14。主控制器15統(tǒng)一地控制各液壓泵裝 置10的各伺服控制單元14，因此，5臺(tái)液壓泵裝置中的各伺服馬達(dá) 11的轉(zhuǎn)速，借助附屬于各伺服馬達(dá)11的伺服控制單元14，以遵循從 一個(gè)共同的主控制器15發(fā)出的同 一指令Sc的方式、相互同步地被伺 服控制。在與各液壓泵裝置10的泵單元12的排出口 13共同連通的工 作油通路21上，設(shè)有全部的液壓泵裝置10共用的 一個(gè)壓力檢測器40。 由該壓力檢測器40檢測工作油通路21內(nèi)的工作液壓力。從該壓力檢 測器40輸出的檢測信號，作為反饋信號Pf被供給到主控制器15。這 樣，通過被主控制器15統(tǒng)一控制下的全部的伺服控制單元14，全部 的液壓泵裝置10的伺服馬達(dá)11的機(jī)械輸出轉(zhuǎn)矩，被共同地伺服控制。 例如，在與預(yù)先設(shè)定了程序的速度變化模式相應(yīng)地、朝正方向旋 轉(zhuǎn)控制注塑成型機(jī)20的計(jì)量用液壓馬達(dá)23時(shí)，方向切換閥22處于位 于圖1所示左側(cè)的切換位置的狀態(tài)，與上述速度變化模式對應(yīng)地變化 的指令信號Sc，從主控制器15供給到它支配下的各伺服控制單元14， 各液壓泵裝置10的伺服馬達(dá)11以相互同步的狀態(tài)起動(dòng)。這樣，由具 有相同性能的伺服馬達(dá)11和泵單元12構(gòu)成的5臺(tái)液壓泵裝置10,實(shí) 質(zhì)上同時(shí)地開始排出工作油， 一邊保持著相互同步的狀態(tài)， 一邊與上 述速度變化模式對應(yīng)地使排出流量變化。5臺(tái)液壓泵裝置IO排出的工 作油流，從各排出口 13流出，在共同的工作油通路21內(nèi)合流，再從 該工作油通路21通過方向切換閥22，供給到液壓馬達(dá)23。結(jié)果，液 壓馬達(dá)23的轉(zhuǎn)速，按照前述速度變化模式被控制。在朝反方向旋轉(zhuǎn)控 制計(jì)量用液壓馬達(dá)23時(shí)，方向切換閥22被切換到圖l所示右側(cè)的切 換位置，借助預(yù)先決定的、與逆轉(zhuǎn)時(shí)的速度變化模式對應(yīng)的指令信號 Sc，執(zhí)行同樣的轉(zhuǎn)速控制。無論在哪種情形，各液壓泵裝置10的動(dòng)作，從起動(dòng)到停止，都保持著相互同步的狀態(tài)被伺服控制，因此，不需要設(shè)置防止工作油倒流入各泵單元12的排出口 13的止回閥。如圖1和 圖2所示，工作油通路21與各泵單元12的排出口 13之間是直接連通 的，無阻礙地容許雙方向的流動(dòng)通過，中間沒有止回閥，所以，各液 壓泵裝置10的排出流量變化的應(yīng)答性不降低。另外，各液壓泵裝置10的泵單元12，也可以用雙方向旋轉(zhuǎn)式的 泵單元構(gòu)成。這樣，借助伺服馬達(dá)ll的逆旋轉(zhuǎn)控制，能實(shí)現(xiàn)從液壓促 動(dòng)裝置一側(cè)的工作油的壓出。這時(shí)也將5臺(tái)液壓泵裝置IO并列運(yùn)轉(zhuǎn)， 由此可進(jìn)行大流量的壓出操作，也可縮短注塑成型機(jī)的循環(huán)時(shí)間。在注塑成型機(jī)20側(cè)，如前所述，借助被驅(qū)動(dòng)的液壓馬達(dá)23的旋 轉(zhuǎn)，串排型的計(jì)量螺旋24旋轉(zhuǎn)，借助該螺旋24的旋轉(zhuǎn)，塑料原料(空 心顆粒)從料斗26被供給到備有圖未示加熱器的加熱圓筒25內(nèi)。在 圓筒25內(nèi)，供給的原料顆粒被加熱而可塑化，借助螺旋24的繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)，原料一邊被混合、 一邊被送到圓筒25內(nèi)前方部。這時(shí)，充填在圓 筒內(nèi)前方部的可塑化樹脂產(chǎn)生的壓力，使螺旋24后退，在該螺旋24 后退到某預(yù)定位置時(shí)，限位開關(guān)等的圖未示位置檢測器動(dòng)作，由液壓 馬達(dá)23引起的螺旋24的旋轉(zhuǎn)被停止。這樣，可計(jì)量出成形所需的樹 脂量。這時(shí)，為了使螺旋24不因無阻力后退，將液壓(螺旋背壓)作 用到注射壓缸27上，可以任意調(diào)節(jié)充填在圓筒內(nèi)前方部的可塑化樹脂 產(chǎn)生的壓力。上述調(diào)節(jié)可以這樣實(shí)現(xiàn)，即，將方向切換閥29切換到圖 1中右側(cè)所示的切換位置，通過主控制器15根據(jù)從壓力檢測器40出 來的反饋信號Pf對從液壓泵裝置10供給的工作油的壓力進(jìn)行控制， 使其遵循指令信號Sc。這期間，合模壓缸35，借助方向切換閥36的 切換動(dòng)作而動(dòng)作，這樣，可動(dòng)金屬?？?3靠近固定金屬?？?4,在 足以抵抗注射到金屬模30膜腔內(nèi)的樹脂壓的合模力作用下，金屬模合 模。然后，移位壓缸28使圓筒25朝金屬模30前進(jìn)，將圓筒25的前 端管嘴嵌合到金屬模的注射口 31上。在該狀態(tài)下，注射壓缸27動(dòng)作， 充填在圓筒25內(nèi)前方部的樹脂，被注射到金屬模30的模腔內(nèi)。在模 腔內(nèi)被樹脂充滿時(shí)，注射壓缸27的壓力，從充填壓力切換為保持壓力，保持模腔內(nèi)適當(dāng)?shù)某尚螚l件。在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后，合模壓缸35朝相反 方向動(dòng)作，金屬模打開，接著，與排出壓缸38的作動(dòng)相應(yīng)地，用排出 銷37將成形品從金屬模中取出。上述注塑成型機(jī)20的動(dòng)作，是用主控制器15的程序控制動(dòng)作控 制各液壓泵裝置和各方向切換閥的動(dòng)作而完成的。主控制器15按照預(yù) 定的程序化動(dòng)作流程，控制各液壓泵裝置10和各方向切換閥22、 29、 32、 36、 39的動(dòng)作。例如，注射壓缸27是用方向切換閥29，切換對 工作油通路21的連接流路。移位壓缸28是用方向切換閥32，切換對 工作油通路21的連接流路。這樣，各壓缸可選擇地進(jìn)行前進(jìn)、停止或 后退動(dòng)作，這些動(dòng)作中的移動(dòng)速度和轉(zhuǎn)矩，借助各液壓泵裝置10中的 相互同步的轉(zhuǎn)速控制(流量控制)、和采用共同的壓力檢測器40的排 出壓力的反饋控制(背壓控制)，被控制為遵循指令信號Sc。同樣地，在金屬模30側(cè)，合模壓缸35是用方向切換閥36，切換 對工作油通路21的連接流路，排出壓缸38是用方向切換閥39，切換 對工作油通路21的連接流路，由此，選擇地進(jìn)行前進(jìn)、停止或后退動(dòng) 作。這些動(dòng)作中的移動(dòng)速度和轉(zhuǎn)矩，借助各液壓泵裝置10中的相互同 步的轉(zhuǎn)速控制、和采用共同的壓力檢測器40的排出壓力的反饋控制， 被控制為遵循指令信號。這些液壓馬達(dá)23、各壓缸27、 28、 35、 38，必須分別具有固有的 動(dòng)作容量。因此，主控制器15按照預(yù)先設(shè)定的程序，與各方向切換閥 22、 29、 32、 36、 39的切換動(dòng)作同步地、把相應(yīng)的轉(zhuǎn)速指令信號送到 各液壓泵裝置10的伺服單元14。這樣，可與注塑成型機(jī)的動(dòng)作程序 相應(yīng)地、用所需的流量/壓力，從液壓供給裝置供給工作油。為了防止主控制器15控制下的全部液壓泵裝置10的伺服馬達(dá) 11、和附屬的伺服控制單元14損傷，作為安全對策，主控制器15備 有驅(qū)動(dòng)停止功能，即，當(dāng)檢測工作油通路21內(nèi)的工作油壓力的壓力檢 測器40的檢測信號，顯示出異常壓力值時(shí)，主控制器15使得與上述 工作油通路21相關(guān)的全部液壓泵裝置10的驅(qū)動(dòng)停止。如圖3所示， 一方面，根據(jù)壓力檢測器40的檢測信號Pf，用主控制器15常時(shí)地監(jiān)油壓力；另一方面，對壓力檢測器40檢測 到的工作油通路21內(nèi)的壓力值，將上限值和下限值設(shè)定在主控制器 內(nèi)。當(dāng)壓力檢測器40送出的信號值超過了上限值或低于下限值時(shí)，借 助主控制器的判斷功能，可確認(rèn)發(fā)生了異常狀況。據(jù)此，緊急停止指 令信號從主控制器15供給到其控制下的全部液壓泵裝置10的伺服控 制單元14。這樣，中斷對全部液壓泵裝置10的伺服馬達(dá)11的供電， 警報(bào)信號AL從伺服控制單元14送到主控制器，同時(shí)，全部液壓泵裝 置10的驅(qū)動(dòng)被停止。另外，例如，當(dāng)檢測到比預(yù)先設(shè)定的壓力變化速 度更急劇的壓力變動(dòng)時(shí)，也可由主控制器15判斷發(fā)生了異常狀況。在圖4所示的實(shí)施方式中，在主控制器內(nèi)裝入了對伺服馬達(dá)11 的異常旋轉(zhuǎn)的安全對策功能。即，各液壓泵裝置10中的伺服馬達(dá)11 的轉(zhuǎn)速，由附屬于各伺服馬達(dá)ll的轉(zhuǎn)速檢測器(旋轉(zhuǎn)編碼器)E計(jì)測， 作為反饋信號Vf送到伺服控制單元14。各伺服控制單元14常時(shí)地監(jiān) 視反饋信號Vf的值。當(dāng)反饋信號Vf的值超過了預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)， 警報(bào)信號AL從伺服控制單元14送到主控制器15。在主控制器15中 裝入有驅(qū)動(dòng)停止功能，即，當(dāng)警報(bào)信號從任意的至少一臺(tái)液壓泵裝置 10的伺服控制單元14送來時(shí)，主控制器15使全部液壓泵裝置10的 驅(qū)動(dòng)停止。這樣，不是根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的上下限進(jìn)行監(jiān)視，而是單純地 監(jiān)視從伺服馬達(dá)11產(chǎn)生的再生電力，這樣也同樣地能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)停止功 能。例如，在因負(fù)荷側(cè)液壓促動(dòng)裝置的故障等原因，工作油通路21 內(nèi)的壓力急劇升時(shí)，各液壓泵裝置10的伺服馬達(dá)ll，有時(shí)因負(fù)荷急 增而非正常停止。這時(shí)，與停止了的伺服馬達(dá)11連接著的泵單元12, 因工作油通路21內(nèi)的壓力上升而暫時(shí)地作為液壓馬達(dá)動(dòng)作，使得與其 連接著的伺服馬達(dá)11朝反方向旋轉(zhuǎn)。這樣，在伺服馬達(dá)ll發(fā)揮發(fā)電 機(jī)的功能時(shí)，從伺服馬達(dá)11產(chǎn)生的再生電力流入伺服控制單元14。 為了不被該回生電力損傷，通常在伺服控制單元14中，裝入了檢測該 再生電力的發(fā)生并產(chǎn)生警報(bào)信號AL的功能。因此，在把該警報(bào)信號 AL取入主控制器15,主控制器15檢測到警報(bào)信號AL時(shí)，中斷其控 制下的全部伺服控制單元14的控制動(dòng)作，可使整個(gè)系統(tǒng)暫時(shí)停止。在本發(fā)明的液壓供給裝置中，如圖1和圖2所示，是采用全部的 液壓泵裝置10常時(shí)地與共同的一個(gè)工作油通路21連通并容許雙方向 流動(dòng)的回路方式。但是，也可以采用各液壓泵裝置IO在每個(gè)流動(dòng)方向 選擇性地與各個(gè)工作油通路連通的回路方式。即，在圖5所示的實(shí)施方式中，作為工作油通路，準(zhǔn)備了相互與其它的液壓促動(dòng)裝置連接的 第1工作油通路21a和第2工作油通路21b。屬于至少2臺(tái)以上的液 壓泵裝置10的泵單元12的排出口 13,分別借助切換閥裝置50，可選 擇地與這些工作油通路中的任一方或雙方連通。這時(shí)，根據(jù)切換閥裝 置50的選擇，主控制器15控制各伺服馬達(dá)11的轉(zhuǎn)速，所述各伺服馬 達(dá)11屬于與液壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量相稱臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置10，該 液壓促動(dòng)裝置與上述第l工作油通路21a和/或第2工作油通路21b連 接。在圖6所示的另一實(shí)施方式中，若干個(gè)液壓促動(dòng)裝置，選擇性地 與工作油通路連接著。即，在注塑成型機(jī)20的若干個(gè)液壓促動(dòng)裝置中， 注射才幾側(cè)的液壓馬達(dá)23、注射壓缸27和移位壓釭28，作為第l組液 壓促動(dòng)裝置，與工作油通路61a連接。金屬模側(cè)的合模壓缸35和排出 壓缸38，作為第2組液壓促動(dòng)裝置，與工作油通路61b連接。在工作 油通路61a與61b之間，夾設(shè)著開閉閥裝置62，這些工作油通路61a、 61b ,皮選擇地連接或切斷。如圖6所示，在開閉閥裝置62位于連通位置時(shí)，與工作油通路 61a連接著的第1組的各液壓促動(dòng)裝置、以及與工作油通路61b連接 著的第2組的各液壓促動(dòng)裝置，接受從5臺(tái)液壓泵裝置10a、 10b供給 來的工作油。而當(dāng)開閉閥裝置62被切換到切斷位置時(shí)，與工作油通路 61a連接著的第1組的各液壓促動(dòng)裝置，接受從3臺(tái)液壓泵裝置10a 供給來的工作油，與其獨(dú)立地與工作油通路61b連接著的第2組的各 液壓促動(dòng)裝置，接受從2臺(tái)液壓泵裝置10b供給來的工作油。這樣， 第l組的各液壓促動(dòng)裝置和第2組的各液壓促動(dòng)裝置中的任一方或雙 方，借助開閉閥裝置62，選擇性地與工作油通路連接。主控制器15，根據(jù)開閉閥裝置62的選擇，控制屬于液壓泵裝置的各伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，所述液壓泵裝置的臺(tái)數(shù)與和工作油通路61a和/ 或61b連接著的液壓促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量相稱。這樣，可以相互獨(dú)立地控制每組的液壓促動(dòng)裝置，也可以統(tǒng)一地 控制兩者。結(jié)果，可以選擇使各組分別地動(dòng)作或同時(shí)動(dòng)作，可以縮短 注塑成型機(jī)的動(dòng)作循環(huán)時(shí)間，根據(jù)情況，也可以使一部分伺服馬達(dá)停 止，從而節(jié)省電力。如上所述，在本發(fā)明中，在液壓供給裝置側(cè)，用同步伺服控制方 式，選擇地將若干臺(tái)液壓泵裝置并列運(yùn)轉(zhuǎn)，將排出的工作油合流，用 與負(fù)荷容量相稱流量的工作油，驅(qū)動(dòng)若干個(gè)液壓促動(dòng)裝置，所以，與 使用滾珠絲杠、齒輪等容易破損的設(shè)備使機(jī)械動(dòng)力重疊的已往的方式 相比，旋轉(zhuǎn)編碼器等的轉(zhuǎn)速檢測器的精度即使低，也能進(jìn)行穩(wěn)定的控 制，另外，在壓力控制方面，由于在反饋系統(tǒng)中，可用全部的液壓泵 裝置共用的一個(gè)壓力檢測器構(gòu)成封閉環(huán)路，所以，可用低價(jià)的控制系 統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定的控制。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于監(jiān)視各個(gè)液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)， 所以，能防止系統(tǒng)破損引起的故障，可提供具有各種安全對策的、可 靠性高的液壓供給裝置。
權(quán)利要求
1.一種液壓供給裝置，其特征在于，備有若干臺(tái)液壓泵裝置、工作油通路和控制機(jī)構(gòu)；上述若干臺(tái)液壓泵裝置，分別備有可變速電動(dòng)機(jī)和由該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵單元；上述工作油通路，分別直接與各泵單元的排出口連通，容許工作油朝排出方向和吸引方向兩個(gè)方向無阻礙地通過，在將各個(gè)泵單元排出的工作油流合流后，導(dǎo)向負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)裝置，或者反向地把從負(fù)荷側(cè)的促動(dòng)裝置返回來的工作油流分流，然后導(dǎo)向各泵單元；上述控制機(jī)構(gòu)，為了使各泵單元相互以相同的動(dòng)作特性動(dòng)作，相互同步地控制各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2. 如權(quán)利要求1所述的液壓供給裝置，其特征在于，各可變速電 動(dòng)機(jī)分別由伺服馬達(dá)構(gòu)成，該伺服馬達(dá)由用于轉(zhuǎn)速控制的伺服控制單 元和轉(zhuǎn)速檢測器組合而成；各液壓泵裝置的各伺服控制單元，由上述 控制機(jī)構(gòu)統(tǒng)一控制，在各液壓泵裝置中，與轉(zhuǎn)速檢測器檢測出的伺服 馬達(dá)的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的反饋信號，供給到伺服控制單元，這樣，各伺服馬 達(dá)的轉(zhuǎn)速，以遵循從上述控制機(jī)構(gòu)發(fā)出的控制指令的方式由各個(gè)伺服 控制單元伺服控制，與各液壓泵裝置的泵單元的排出口共同連通的上 述工作油通路內(nèi)的工作油壓力，由一個(gè)共同的壓力檢測器檢測，該壓 力檢測器的檢測信號，作為反饋信號被供給到控制機(jī)構(gòu)，這樣，通過 在控制機(jī)構(gòu)統(tǒng)一控制下的全部的伺服控制單元，全部的液壓泵裝置的 伺服馬達(dá)的機(jī)械輸出轉(zhuǎn)矩，共同地被伺服控制。
3. 如權(quán)利要求1所述的液壓供給裝置，其特征在于，還備有檢測 上述工作油通路內(nèi)的工作油的壓力的壓力檢測器、以及驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)； 當(dāng)該壓力檢測器的檢測信號顯示出異常壓力值時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu) 使與上述工作油通路相關(guān)的全部液壓泵裝置停止驅(qū)動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求l所述的液壓供給裝置，其特征在于，還備有分別 檢測各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測器、以及驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)；當(dāng)顯示任意至少一臺(tái)液壓泵裝置中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速異常的檢測信號，從 該轉(zhuǎn)速檢測器中輸出時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，使全部的液壓泵裝置停止驅(qū)動(dòng)o
5. —種液壓促動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，使用備有若 干臺(tái)液壓泵裝置、工作油通路、和控制機(jī)構(gòu)的液壓供給裝置；上述若干臺(tái)液壓泵裝置，分別備有可變速電動(dòng)機(jī)和由該電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)的泵單元，并具有相互大致相同的額定性能；上述工作油通路，分別不通過閥地直接與各泵單元的排出口連通， 在把從各泵單元排出的工作油合流后，導(dǎo)向負(fù)荷側(cè)的液壓促動(dòng)裝置， 或者反向地把從負(fù)荷側(cè)的促動(dòng)裝置返回來的工作油分流后，送入各泵單元；上述控制機(jī)構(gòu)，控制各液壓泵裝置的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； 在借助上述液壓供給裝置，通過上述工作油通路選擇性地控制負(fù) 荷側(cè)的若干個(gè)液壓促動(dòng)裝置的動(dòng)作時(shí)，根據(jù)與負(fù)荷側(cè)連接著的液壓促 動(dòng)裝置的負(fù)荷容量，預(yù)先選擇出2臺(tái)以上的液壓泵裝置，用上述控制 機(jī)構(gòu)，相互同步地控制屬于該選擇出的2臺(tái)以上的液壓泵裝置的各電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，作為上述工作油通路， 準(zhǔn)備相互與其它的液壓促動(dòng)裝置連接的第1工作油通路和第2工作油 通路，利用切換閥裝置，可將屬于至少2臺(tái)以上的上述液壓泵裝置的 泵單元的排出口 ，選擇性地分別與這些工作油通路中的任一方或雙方 連通，根據(jù)該切換閥裝置的選擇，由上述控制機(jī)構(gòu)控制各電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速，該各電動(dòng)機(jī)屬于與和上述第1和/或第2工作油通路連接著的液壓 促動(dòng)裝置的負(fù)荷容量相稱臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，作為上述液壓促動(dòng)裝 置，至少準(zhǔn)備第1液壓促動(dòng)裝置和第2液壓促動(dòng)裝置，利用開閉閥裝 置，可將這些液壓促動(dòng)裝置的任一方或雙方，選擇性地與上述工作流 體通路連接，根據(jù)該開閉閥裝置的選擇，由上述控制機(jī)構(gòu)控制各電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速，該各電動(dòng)機(jī)屬于與和上述工作油通路連接著的液壓促動(dòng)裝 置的負(fù)荷容量相稱臺(tái)數(shù)的液壓泵裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供應(yīng)答性好、可對應(yīng)各種母機(jī)尺寸的液壓供給裝置。該液壓供給裝置，備有若干臺(tái)液壓泵裝置(10)、工作油通路(21)、和控制機(jī)構(gòu)(14、15)。若干臺(tái)液壓泵裝置(10)分別備有可變速電動(dòng)機(jī)(11)和泵單元(12)。工作油通路(21)與各泵單元的排出口(13)直接連通，容許工作油朝雙方向無阻礙地通過，在將各泵單元(12)排出的工作油流合流后，導(dǎo)向負(fù)荷側(cè)，或者反向地在把從負(fù)荷側(cè)返回來的工作油分流后，導(dǎo)向各泵單元(12)。控制機(jī)構(gòu)(14、15)，同步地控制各液壓泵裝置(10)的電動(dòng)機(jī)(11)的轉(zhuǎn)速。
文檔編號B29C33/20GK101410632SQ20078001075
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者平出博一, 轡田雅博 申請人:油研工業(yè)株式會(huì)社