CN101410632B - 液压供给装置及采用该液压供给装置的液压促动装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供应答性好、可对应各种母机尺寸的液压供给装置。该液压供给装置，备有若干台液压泵装置(10)、工作油通路(21)、和控制机构(14、15)。若干台液压泵装置(10)分别备有可变速电动机(11)和泵单元(12)。工作油通路(21)与各泵单元的排出口(13)直接连通，容许工作油朝双方向无阻碍地通过，在将各泵单元(12)排出的工作油流合流后，导向负荷侧，或者反向地在把从负荷侧返回来的工作油分流后，导向各泵单元(12)。控制机构(14、15)，同步地控制各液压泵装置(10)的电动机(11)的转速。

Description

液压供给装置及采用该液压供给装置的液压促动装置的控制方法

技术领域

本发明涉及向例如液压缸、液压马达等各种液压促动装置供给预定流量和/或压力的工作油的液压供给装置，另外，还涉及用该液压供给装置控制液压促动装置的驱动的方法。 

背景技术

在注塑成型机、加压成形装置等中，从液压供给装置把工作油导向各种液压促动装置，通过在液压供给装置一侧控制工作油的流量和/或压力，来控制液压促动装置的动作速度、转矩。例如，在塑料成形用的注塑成型机中，在把原料树脂注入金属模的腔内的注射压缸、把原料树脂送入注射压缸的计量螺旋运送机的旋转驱动用液压马达、在加压下将金属模具封闭用的合模缸、从金属模的腔内取出成形品用的排出缸等的各个动作部分，使用液压促动装置。 

使用这种液压设备的工业机械被广泛利用，因此，生产的产品的尺寸也多种各样。以注塑成型装置为例，生产从电子零件、携带式电子终端设备的壳体等比较小型的产品，到车辆、飞机的内装饰部件以及容器类等的中型产品或更大型的产品，随着成型对象产品尺寸的多样化，金属模具也大型化。但是，在使用这些液压设备的工业机械中，在母机侧的尺寸增大时，与其对应地、从液压供给装置供给的工作油的流量和压力也必须增加。因此，作为液压供给装置的制造业者，为了对应母机侧的大型化，通常，必须预先准备系列化的、将泵单元及将其驱动电动机彻底大型化的数种额定容量的液压供给装置。 

图7是用液压回路图表示按数种额定容量系列化的、已往的液压供给装置的构造概念的说明图。如图7所示，液压供给装置70a、70b、70c，是伺服控制型的液压动力装置，分别备有固定容量型或可变容量 型的泵装置及其驱动用的可变速交流伺服马达，借助来自转速检测器(编码器)和压力检测器的反馈信号，用速度伺服控制和转矩伺服控制的方式控制伺服马达的旋转，从而控制从泵单元排出的工作油的流量和压力，使该流量和压力遵循动作指令信号(速度指令和压力指令)。这样，已往是准备好系列化的数种泵容量的液压动力装置70a～70c，根据母机侧的尺寸，选择适合的泵容量的液压动力装置。但是，这样的系列化，对液压供给装置的制造业者来说，不仅造成库存积压，而且，对用户来说，也存在着例如大容量的泵单元在高速旋转区域使用困难，或伺服马达也大型化、不适合于在高速旋转区域使用等各种问题。 

为此，例如专利文献1提出了一种方案，该方案是，在特别需要大容量的情形下，将若干个液压泵装置并列连接，把合计排出流量供给到负荷侧。 

专利文献1：日本特开昭63-013903号公报 

该专利文献1揭示的方案是把一定压力的工作油供给到负荷侧的装置，利用安全阀，把各个泵装置的排出压力保持为一定的压力，并且，用流量开关检测工作油的下限流量和上限流量，选择第2台以后的泵装置的作动和非作动。但是，在该方式中，动作的切换不可避免地产生时间的延迟，存在着应答性低的问题。这是因为在用安全阀限制为一定的排出压方面，必要时必须等待流量开关对流量的上限和下限的检测。 

作为改善应答性的一个方式，也可以不使用安全阀和流量开关，而采用将若干台泵装置并列运转的排出流量合计方式。但是，这时，为了防止工作油倒流入若干台泵装置中的、未起动的泵装置内，必须在各泵装置的排出管线上分别设置止回阀。图8表示其一例。如图8所示，在用若干台液压泵装置80a～d向注塑成型机90供给工作油时，除了最先起动的液压泵装置80a外，在其它的液压泵装置80b～d的排出口81分别设置了止回阀82，在这些液压泵装置80b～d中的任一个未起动时，必须防止从别的液压泵装置出来的工作油倒流进来。

这是因为，在装置起动时，只要若干台液压泵装置的各电动机不同时地一起起动，则从先行起动的泵装置出来的流体能量，就会多多少少地流入尚未起动的泵装置内，使得该未起动的泵装置的泵单元作为液压马达动作。结果，与该正作为液压马达动作的泵单元连接着的马达，被强制地逆旋转，甚至烧坏设备。这样的现象，即使只有一台液压泵装置因某种原因而未起动的情况下也会产生，所以，实际上，在全部的液压泵装置80a～d的排出口81都必须分别设置止回阀82。 

但是，在进行负荷侧的液压促动装置的压出操作时，在液压泵装置侧，如果假定必须使工作油流出到储油箱，则在图8所示的回路方式中，止回阀的存在，必然地要牺牲压出操作时的应答性。 

如上所述，在大容量的液压泵装置中，泵单元本身在高速旋转区域的使用是很困难的，另外，随着伺服马达的大型化，往往不能在高速旋转区域使用，而且，伺服控制的应答性也慢，存在着性能和工作量的成本平衡恶化等的问题。 

发明内容

本发明的目的是，提供能保持高应答性并可容易对应母机尺寸增大的液压供给装置、和采用该液压供给装置的液压促动装置的驱动控制方法。该液压供给装置，即使在负荷侧产生了意外状况，也不容易引起电动机、控制单元的损伤及故障。 

为了实现上述目的，本发明的液压供给装置，备有若干台液压泵装置、工作油通路和控制机构；上述若干台液压泵装置，分别备有可变速电动机和由该电动机驱动的泵单元；上述工作油通路，分别直接与各泵单元的排出口连通，容许工作油朝排出方向和吸引方向两个方向无阻碍地通过，在将各个泵单元排出的工作油流合流后，导向负荷侧的液压促动装置，或者反向地把从负荷侧的促动装置返回来的工作油流分流，然后导向各泵单元；上述控制机构，为了使各泵单元相互以相同的动作特性动作，同步地控制各液压泵装置的电动机的转速。 

根据本发明的一个较好实施方式，各可变速电动机分别由伺服马达构成，该伺服马达由用于转速控制的伺服控制单元和转速检测器组合而成。上述控制装置统一控制各液压泵装置的各伺服控制单元，在各液压泵装置中，与转速检测器检测出的伺服马达的转速对应的反馈信号，供给到伺服控制单元。这样，各个伺服控制单元以遵循从上述控制机构发出的总括控制指令的方式控制各伺服马达的转速。在与各液压泵装置的泵单元的排出口共同连通的上述工作油通路上，设有全部的液压泵装置共用的一个压力检测器，由该压力检测器检测工作油通路内的工作油压力。该压力检测器的检测信号，作为反馈信号被供给到控制机构，这样，通过在控制机构统一控制下的全部的伺服控制单元，全部的液压泵装置的伺服马达的机械输出转矩，共同地被伺服控制。 

根据本发明的另一较好实施方式，上述液压供给装置，还备有检测上述工作油通路内的工作油的压力的压力检测器、以及驱动停止机构；当该压力检测器的检测信号显示出异常压力值时，上述驱动停止机构使与上述工作油通路相关的全部液压泵装置停止驱动。 

根据本发明的另一较好实施方式，上述液压供给装置，还备有分别检测各液压泵装置的电动机转速的转速检测器、以及驱动停止机构；当显示任意至少一台液压泵装置中的电动机转速异常的检测信号，从该转速检测器中输出时，上述驱动停止机构，使全部的液压泵装置停止驱动。 

本发明也提供采用上述液压供给装置、通过上述工作油通路选择地控制与负荷侧连接着的若干个液压促动装置的动作的方法。在该方法中，根据与负荷侧连接着的液压促动装置的负荷容量，预先选择出2台以上的液压泵装置，通过上述控制机构相互同步地控制属于该2台以上的液压泵装置的各电动机的转速。 

在这种情形下，根据一个优选的变形实施方式，作为上述液压促动装置，至少准备第1液压促动装置和第2液压促动装置，利用切换阀装置，选择地将这些液压促动装置的任一方或双方与上述工作油通路连接，根据该切换阀装置的选择，由上述控制机构控制各电动机的转速，该各电动机属于与和上述工作油通路连接着的液压促动装置的负荷容量相称台数的液压泵装置。 

根据另一优选变形实施方式，作为上述工作油通路，准备相互与其它的液压促动装置连接的第1工作油通路和第2工作油通路，利用开闭阀装置，可将属于至少2台以上的上述液压泵装置的泵单元的排出口，选择地与这些工作油通路中的任一方或双方连通，根据该切换阀装置的选择，由上述控制机构控制各电动机的转速，该各电动机属于与和上述第1和/或第2工作油通路连接着的液压促动装置的负荷容量相称台数的液压泵装置。 

根据本发明，各个液压泵装置可以小型化，根据负荷侧要求的容量，可选择地将所需台数的液压泵装置并列运转，所以，可保持小型液压泵装置的高应答性，具有能容易地对应母机尺寸的增大的优点。另外，即使负荷侧发生了意外状况，也能容易防止各液压泵装置的电动机、伺服控制单元发生损伤或故障。 

本发明的液压供给装置，能保持各液压泵装置自身的高应答性，同时能与母机尺寸的增大相对应地作为大容量液压供给装置进行工作。 

即，在本发明的液压供给装置中，根据与负荷侧连接着的液压促动装置的负荷容量，预先选择出2台以上的液压泵装置，通过控制机构相互同步地控制属于该2台以上的液压泵装置的各电动机的转速。例如，如果若干台液压泵装置的电动机，按照控制机构给出的起动指令信号同步地开始旋转，则从这些液压泵装置的泵单元排出的工作油，通过分别与各泵单元的排出口直接连通的工作油通路而合流，以合计流量导向负荷侧的液压促动装置。这时，各泵单元的动作，被控制机构伺服控制，这时的液压供给装置整体的应答性，保持着各液压泵装置自身固有的高应答性。因此，根据本发明，不必为了对应注塑成型机等的母机侧尺寸的变更而准备数种额定性能的液压供给装置，在极端的情形下，只要把与母机侧所需的负荷容量相称台数的单一额定规格的液压泵装置组合起来、构成本发明的液压供给装置即可。液压供给装置的制造业者，在制造·保养·库存管理等各方面，可以得到巨 大的利益。另外，液压泵装置也可以是适合于正反双方向旋转的形式。这时，例如，用控制机构控制泵的转速，可高效地进行负荷侧液压***的工作油的压出。即，通过用控制机构使若干台液压泵装置的电动机逆旋转，从负荷侧的促动装置返回来的工作油流，通过工作油通路而分流，分别被吸引到各泵单元。这时也同样地，通过控制机构伺服控制各泵单元的动作，这时的液压供给装置整体的应答性，保持各液压泵装置自身固有的高应答性。 

在本发明的液压供给装置中，用于驱动液压泵装置的泵单元的电动机，可以采用转速可控制的各种电动机。另外，也可以用内燃机代替电动机，但是，为了正确地控制转速，最好还是采用电动机。作为这种电动机，例如有变频调速马达、步进马达、伺服马达等各种DC或AC同步电动机。 

例如，在步进马达中，具有旋转电气角与数字输入的脉冲数成正比的特征，但是，应答速度比其它马达慢，必须另外地准备产生脉冲的回路(驱动)、以及旋转控制用的控制设备。 

伺服马达，是备有伺服控制功能的电动机，其根据从旋转编码器等的转速检测器、其它的外部传感器送出的反馈信号，使机械的输出(旋转速度、推力转矩、位置)遵循动作指令地进行伺服控制。把转速控制用的伺服控制单元和传感器组合在DC或AC电动机上的产品，已有市售。该市售的伺服马达产品，具有计测控制对象状态、与动作指令的基准值比较、自动地修正控制的功能。即使对于反馈输入，除了能对应来自编码器、电流检测器的信号外，也能对应来自位置传感器等各种外部传感器的信号，所以，适合作为驱动本发明的液压供给装置中的液压泵装置的泵单元的电动机和控制机构。 

在本发明的液压供给装置中，液压泵装置的泵单元，只要是以与电动机的转速相应的流量排出/吸引工作油的泵即可。例如，可以采用固定容量型或可变容量型的活塞泵、叶片泵。 

在本发明的液压供给装置中，各液压泵装置分别备有可变速电动机和由该电动机驱动的泵单元。各液压泵装置的电动机，其消耗电力、 机械输出等的额定性能最好相互大致相同，另外，泵单元的理论排出容量等的额定性能最好也相互大致相同，最好是单一规格的液压泵装置。这样，采用具有相同性能的单一规格的液压泵装置，构成本发明的液压供给装置，因此，液压供给装置的制造业者，根据要组装液压供给装置的对象母机、例如注塑成型机所要求的负荷容量，选择所需台数的同一规格的液压泵装置，将这些选择的台数的液压泵装置，与共同的工作油通路并列连接，由此可以提供与母机侧的要求对应的液压供给装置。当然，在液压供给装置已经组入了母机的情形下，在因金属模变更等的原因而导致负荷容量增大了的情况下，为了对应增加后的负荷容量，只要增设所需台数的液压泵装置即可，这时也同样地，液压供给装置整体的应答性，保持为与各液压泵装置的高应答性同等的水平。 

本发明的液压供给装置，不受与负荷侧连接着的液压促动装置种类的制约。这些液压促动装置，包含有例如液压缸(缸·活塞装置)、液压旋转马达(油马达)、或液压摆动马达等把液压能变换为机械能的各种工作设备。 

在本发明的液压供给装置中，可使用的工作油，只要是实质上非压缩性的润滑性流体均可，最好使用当前众多工业机械中使用的润滑性好的油性工作油。通常，最好使用这样的工作油，该工作油具有适当粘度，即使温度变化粘度也不容易变化，即使在低温下也保持流动性，即使在高温下使用也不容易变质。另外，考虑到母机侧的液压促动装置的工作条件，最好选择润滑性、耐磨耗性、耐氧化稳定性、剪切稳定性好的工作油。另外，不腐蚀金属也是要考虑的一个重要的特性。作为这样的工作油，通常可使用石油系工作油。另外，根据情形，也可以使用磷酸酯类、硅酸酯类等的合成工作油，或者油包水型乳化类或水-乙二醇类等的难燃性工作油。 

本发明的液压供给装置中的控制机构由主控制器构成，根据与负荷侧连接着的液压促动装置的负荷容量，预先选择出两台以上的液压泵装置，为了使属于该选择出的2台以上的液压泵装置的各泵单元， 以相互相同的动作特性动作，该主控制器相互同步地控制各液压泵装置的电动机的转速。在各液压泵装置的电动机由前述市售的伺服马达产品构成时，主控制器统一地控制各液压泵装置的伺服控制单元。各伺服马达的速度反馈，从各伺服马达附属的转速检测器(编码器)供给到各伺服控制单元。因此，该控制是小环路控制，所述小环路控制由包含在主控制器的控制环路内的、各伺服控制单元进行。而例如对于驱动负荷侧的液压促动器的工作油的压力，与各液压泵装置的泵单元排出口共同连通的工作油通路内的工作油压力，由一个共同的压力检测器检测，该压力检测信号作为反馈信号供给到主控制器。这样，经由主控制器统一控制下的全部伺服控制单元，全部液压泵装置的电动机(伺服马达)的机械输出转矩，被共同地伺服控制。因此，根据本发明，用于各液压泵装置的压力反馈控制(对负荷侧的液压促动器的推力或转矩伺服控制)的压力检测器，在全部的液压泵装置的共同的工作油通路中，设置一个就足够了。 

本发明的一个优选实施方式的液压供给装置，为了防止控制机构控制下的全部液压泵装置的电动机及其附属的伺服控制单元的损伤，作为安全对策，还备有检测工作油通路内的工作油压力的压力检测器、以及驱动停止机构，当该压力检测器的检测信号显示出异常压力值时，上述驱动停止机构，使得与上述工作油通路相关的全部液压泵装置停止驱动。该压力检测器，可以使用前述压力反馈控制用的压力检测器，另外，上述驱动停止机构，也可以实现构成上述控制机构的主控制器的一个功能。根据压力检测器的检测信号，主控制器常时地监视工作油通路内的工作油压力，例如，当检测到比预先设定的压力变化速度更急剧的压力变动时，对控制机构控制下的全部液压泵装置的电动机中断供电，使液压泵装置的驱动停止。 

在本发明的另一优选实施方式的液压供给装置中，控制机构控制下的全部液压泵装置，共同地进行压力反馈控制，同时，泵转速也被同步地控制，这些液压泵装置相互同步地开始排出动作。因此，从某个液压泵装置排出的工作油，不会直接流入别的液压泵装置的泵单元 内，泵单元依然作为泵动作，而不会作为液压马达动作，即不会强制地使电动机逆旋转。结果，可有效地防止电动机及其附属的控制设备损伤。另外，当工作油通路内产生了异常压力时，由于全部的液压泵装置的驱动立即停止，所以，即使负荷侧产生了意外的状况，电动机、控制设备也不容易破损、产生故障。当然，停止后，发生异常的原因被消除，接着再起动，进行***的复原。 

作为安全对策和/或压力反馈用的压力检测器，只要是能产生线性地追踪工作油通路内的工作油压力的电气量检测信号的检测器，可以使用各种半导体感压传感器。工作油通路直接与各液压泵装置的泵单元的排出口连通，并分别容许工作油无阻碍地朝排出方向和吸引方向两个方向通过，所以，各液压泵装置呈现共同的压力值。因此，压力检测器可以配置在工作油通路上的任何位置，但是，一般情况下为了使对主控制器配线的检测信号线不长大化，最好配置在主控制器附近。 

当来自压力检测器的信号显示异常状况时，驱动停止机构使全部液压泵装置的驱动停止。例如如前所述，该驱动停止机构，可以实现构成控制机构的主控制器的一个功能。例如，在对压力检测器检测到的工作油通路内的压力值，单纯地把上限值或下限值设定在控制器内时，当压力检测器的信号值超过上限值或低于下限值时，借助控制器的判断功能，可确认发生了异常状况，据此，按照控制器发出的紧急指令信号，对其控制下的全部液压泵装置的电动机中断供电，发出警报，同时全部液压泵装置的驱动被停止。当然，驱动停止机构，也可以由独立于控制机构的分开的控制***构成。 

本发明的另一优选实施方式的液压供给装置，为了防止控制机构控制下的全部液压泵装置的电动机及其附属的伺服控制单元损伤，作为第2安全对策，还备有分别检测各液压泵装置的电动机转速的转速检测器、以及驱动停止机构，当显示至少任何一台液压泵装置中的电动机旋转异常的检测信号，从该转速检测器中输出时，上述驱动停止机构，使全部的液压泵装置停止驱动。 

在各液压泵装置的电动机由市售的伺服马达产品构成时，各伺服 马达的转速，由附属的编码器等的转速检测器计测，可由伺服控制单元常时地监视。这时，当因例如负荷侧液压促动器的异常而引起工作油通路内的压力急剧上升时，电动机有时因负荷的急增而非正常停止。结果，与停止了的电动机连接着的泵单元，因工作油通路内的压力上升而作为液压马达动作，使得与其连接着的电动机逆旋转。这时，电动机发挥发电机的功能，产生再生电力，该再生电力造成伺服控制单元损伤，所以，伺服控制单元通常备有检测该状态的发生并产生报警信号的功能。将该报警信号取入主控制器，在主控制器检测到报警信号时，中断全部伺服控制单元的控制，可以使整个***暂时停止。上述的内容是第2安全对策的一例，相当于把伺服控制单元的报警功能、和主控制器对各伺服控制单元的中断功能作为驱动停止机构使用的例子。 

作为转速检测器，也可以另外准备分别检测各液压泵装置的电动机转速的独立的检测器，但是，在电动机内置着检测其转速的旋转编码器的情况下，最好使用该电动机。例如，在作为电动机而采用变频调速马达、步进马达、或伺服马达时，在这些多个市售的马达产品上，装备着检测马达旋转轴的转速的编码器。 

驱动停止机构，也可以由独立于伺服控制单元和主控制器的控制器构成。当从转速检测器输出的检测信号，达到显示电动机异常旋转的信号值时，驱动停止机构将全部液压泵装置的电动机的电源切断，使液压泵装置的驱动停止。例如，使伺服控制单元或独立控制器具有单纯的比较功能，由此，通过转速检测器的检测信号与预先设定的上限值或下限值的比较动作，可以监视电动机的旋转异常的发生。当发生异常时，主控制器或独立控制器将全部液压泵装置的电动机的电源切断，可以使液压泵装置的驱动停止。 

本发明也提供采用上述液压供给装置、控制若干个液压促动装置的驱动的方法。即，使用备有若干台液压泵装置、工作油通路、和控制机构的液压供给装置。上述若干台液压泵装置，分别备有可变速电动机和由该电动机驱动的泵单元，并且额定性能相互大致相同。上述 工作油通路，分别不通过阀地直接与各泵单元的排出口连通，在把从各泵单元排出的工作油合流后，导向负荷侧的液压促动装置，或者反向地把从负荷侧的促动装置返回来的工作油流分流，然后送入各泵单元。上述控制机构，控制各液压泵装置的电动机的转速。在借助上述液压供给装置、经由上述工作油通路选择性地控制负荷侧的若干个液压促动装置的动作时，根据本发明的控制方法，根据与负荷侧连接着的液压促动装置的负荷容量，预先选择出2台以上的液压泵装置，通过上述控制机构相互同步地控制属于该选择出的2台以上的液压泵装置的各电动机的转速。 

在本发明的控制方法的一个优选实施方式中，作为上述工作油通路，准备相互与其它的液压促动装置连接的第1工作油通路和第2工作油通路，利用切换阀装置，可分别将属于至少2台以上的上述液压泵装置的泵单元的排出口，选择地与这些工作油通路中的任一方或双方连通，根据该切换阀装置的选择，由上述控制机构控制各电动机的转速，该各电动机属于与和上述第1和/或第2工作油通路连接着的液压促动装置的负荷容量相称台数的液压泵装置。 

在本发明的控制方法的另一个优选实施方式中，作为上述液压促动装置，至少准备第1液压促动装置和第2液压促动装置，利用开闭阀装置，可将这些液压促动装置的任一方或双方，选择性地与上述工作油通路连接，根据该开闭阀装置的选择，由上述控制机构控制各电动机的转速，该各电动机属于与和上述工作油通路连接着的液压促动装置的负荷容量相称台数的液压泵装置。 

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的液压供给装置、和被它驱动控制的注塑成型机的构造的液压回路图。 

图2是表示仅图1所示的液压供给装置部分的回路构造的液压回路图。 

图3是表示对各液压泵装置的电动机进行伺服控制的控制***构造的回路框图。

图4是把针对电动机的异常旋转的安全对策、装入伺服控制***内时的回路框图。 

图5是表示把若干个液压泵装置选择地与工作油通路连接时的、液压供给装置的构造的液压回路图。 

图6是表示把若干个液压促动装置选择地与工作油通路连接时的、液压供给装置和注塑成型机的构造的液压回路图。 

图7是表示已往的液压供给装置的构造的液压回路图。 

图8是表示采用已往的若干个液压泵装置的注塑成型机的、液压供给***的构造的液压回路图。 

具体实施方式

在图1中，注塑成型机20，例如备有将计量螺旋24驱动旋转的可变速液压马达23、注射压缸27、移位压缸28、合模压缸35、排出压缸38等若干个液压促动器。向这些若干个液压促动器供给工作油的液压供给装置，在本实施方式中，也如图2所示，由具有相同额定性能的5台液压泵装置10构成。各液压泵装置10，分别备有可变速电动机11和由该电动机11驱动旋转的泵单元12。各液压泵装置10中的泵单元12的排出口13，分别与一个共同的工作油通路21连通。在工作油通路上，分别通过方向切换阀22、29、32、36、39连接着负荷侧的注塑成型机20的上述各液压促动器。这里，工作油通路21与各泵单元12的排出口13直接连通，容许工作油朝排出方向和吸引方向两个方向无阻碍地通过。因此，从各泵单元12排出的工作油流，在工作油通路21中合流后，被导向负荷侧的液压促动装置，或者反向地从负荷侧的油促动装置返回来的工作油流，在工作油通路21中分流后，被导向各泵单元12。 

5台液压泵装置10的各泵单元12，其额定性能都相互相同，例如，各泵单元12的理论排出容量是相互相同的。同样地，5台液压泵装置10的各电动机11，其额定性能也都相互相同，例如，各电动机11的消耗电力及机械输出的额定值都相互相同。在本实施方式中，各泵单元12由备有斜板的轴向活塞泵构成，上述斜板具有预先设定的一定的 倾转角。另外，驱动该泵单元旋转的各电动机11，由内置着转速检测器(旋转编码器)E的可变速伺服马达构成。在5台液压泵装置10中，例如如图3所示，各伺服马达11分别附设有伺服控制单元14，从内置的转速检测器E出来的检测信号Vf，作为转速反馈信号，供给到伺服控制单元14。指令信号Sc从共同的主控制器15，供给到5台液压泵装置10的各伺服控制单元14。主控制器15统一地控制各液压泵装置10的各伺服控制单元14，因此，5台液压泵装置中的各伺服马达11的转速，借助附属于各伺服马达11的伺服控制单元14，以遵循从一个共同的主控制器15发出的同一指令Sc的方式、相互同步地被伺服控制。在与各液压泵装置10的泵单元12的排出口13共同连通的工作油通路21上，设有全部的液压泵装置10共用的一个压力检测器40。由该压力检测器40检测工作油通路21内的工作液压力。从该压力检测器40输出的检测信号，作为反馈信号Pf被供给到主控制器15。这样，通过被主控制器15统一控制下的全部的伺服控制单元14，全部的液压泵装置10的伺服马达11的机械输出转矩，被共同地伺服控制。 

例如，在与预先设定了程序的速度变化模式相应地、朝正方向旋转控制注塑成型机20的计量用液压马达23时，方向切换阀22处于位于图1所示左侧的切换位置的状态，与上述速度变化模式对应地变化的指令信号Sc，从主控制器15供给到它支配下的各伺服控制单元14，各液压泵装置10的伺服马达11以相互同步的状态起动。这样，由具有相同性能的伺服马达11和泵单元12构成的5台液压泵装置10，实质上同时地开始排出工作油，一边保持着相互同步的状态，一边与上述速度变化模式对应地使排出流量变化。5台液压泵装置10排出的工作油流，从各排出口13流出，在共同的工作油通路21内合流，再从该工作油通路21通过方向切换阀22，供给到液压马达23。结果，液压马达23的转速，按照前述速度变化模式被控制。在朝反方向旋转控制计量用液压马达23时，方向切换阀22被切换到图1所示右侧的切换位置，借助预先决定的、与逆转时的速度变化模式对应的指令信号Sc，执行同样的转速控制。无论在哪种情形，各液压泵装置10的动作， 从起动到停止，都保持着相互同步的状态被伺服控制，因此，不需要设置防止工作油倒流入各泵单元12的排出口13的止回阀。如图1和图2所示，工作油通路21与各泵单元12的排出口13之间是直接连通的，无阻碍地容许双方向的流动通过，中间没有止回阀，所以，各液压泵装置10的排出流量变化的应答性不降低。 

另外，各液压泵装置10的泵单元12，也可以用双方向旋转式的泵单元构成。这样，借助伺服马达11的逆旋转控制，能实现从液压促动装置一侧的工作油的压出。这时也将5台液压泵装置10并列运转，由此可进行大流量的压出操作，也可缩短注塑成型机的循环时间。 

在注塑成型机20侧，如前所述，借助被驱动的液压马达23的旋转，串排型的计量螺旋24旋转，借助该螺旋24的旋转，塑料原料(空心颗粒)从料斗26被供给到备有图未示加热器的加热圆筒25内。在圆筒25内，供给的原料颗粒被加热而可塑化，借助螺旋24的继续旋转，原料一边被混合、一边被送到圆筒25内前方部。这时，充填在圆筒内前方部的可塑化树脂产生的压力，使螺旋24后退，在该螺旋24后退到某预定位置时，限位开关等的图未示位置检测器动作，由液压马达23引起的螺旋24的旋转被停止。这样，可计量出成形所需的树脂量。这时，为了使螺旋24不因无阻力后退，将液压(螺旋背压)作用到注射压缸27上，可以任意调节充填在圆筒内前方部的可塑化树脂产生的压力。上述调节可以这样实现，即，将方向切换阀29切换到图1中右侧所示的切换位置，通过主控制器15根据从压力检测器40出来的反馈信号Pf对从液压泵装置10供给的工作油的压力进行控制，使其遵循指令信号Sc。这期间，合模压缸35，借助方向切换阀36的切换动作而动作，这样，可动金属模框33靠近固定金属模框34，在足以抵抗注射到金属模30膜腔内的树脂压的合模力作用下，金属模合模。然后，移位压缸28使圆筒25朝金属模30前进，将圆筒25的前端管嘴嵌合到金属模的注射口31上。在该状态下，注射压缸27动作，充填在圆筒25内前方部的树脂，被注射到金属模30的模腔内。在模腔内被树脂充满时，注射压缸27的压力，从充填压力切换为保持压力， 保持模腔内适当的成形条件。在经过预定时间后，合模压缸35朝相反方向动作，金属模打开，接着，与排出压缸38的作动相应地，用排出销37将成形品从金属模中取出。 

上述注塑成型机20的动作，是用主控制器15的程序控制动作控制各液压泵装置和各方向切换阀的动作而完成的。主控制器15按照预定的程序化动作流程，控制各液压泵装置10和各方向切换阀22、29、32、36、39的动作。例如，注射压缸27是用方向切换阀29，切换对工作油通路21的连接流路。移位压缸28是用方向切换阀32，切换对工作油通路21的连接流路。这样，各压缸可选择地进行前进、停止或后退动作，这些动作中的移动速度和转矩，借助各液压泵装置10中的相互同步的转速控制(流量控制)、和采用共同的压力检测器40的排出压力的反馈控制(背压控制)，被控制为遵循指令信号Sc。 

同样地，在金属模30侧，合模压缸35是用方向切换阀36，切换对工作油通路21的连接流路，排出压缸38是用方向切换阀39，切换对工作油通路21的连接流路，由此，选择地进行前进、停止或后退动作。这些动作中的移动速度和转矩，借助各液压泵装置10中的相互同步的转速控制、和采用共同的压力检测器40的排出压力的反馈控制，被控制为遵循指令信号。 

这些液压马达23、各压缸27、28、35、38，必须分别具有固有的动作容量。因此，主控制器15按照预先设定的程序，与各方向切换阀22、29、32、36、39的切换动作同步地、把相应的转速指令信号送到各液压泵装置10的伺服单元14。这样，可与注塑成型机的动作程序相应地、用所需的流量/压力，从液压供给装置供给工作油。 

为了防止主控制器15控制下的全部液压泵装置10的伺服马达11、和附属的伺服控制单元14损伤，作为安全对策，主控制器15备有驱动停止功能，即，当检测工作油通路21内的工作油压力的压力检测器40的检测信号，显示出异常压力值时，主控制器15使得与上述工作油通路21相关的全部液压泵装置10的驱动停止。如图3所示，一方面，根据压力检测器40的检测信号Pf，用主控制器15常时地监 视工作油通路21内的工作油压力；另一方面，对压力检测器40检测到的工作油通路21内的压力值，将上限值和下限值设定在主控制器内。当压力检测器40送出的信号值超过了上限值或低于下限值时，借助主控制器的判断功能，可确认发生了异常状况。据此，紧急停止指令信号从主控制器15供给到其控制下的全部液压泵装置10的伺服控制单元14。这样，中断对全部液压泵装置10的伺服马达11的供电，警报信号AL从伺服控制单元14送到主控制器，同时，全部液压泵装置10的驱动被停止。另外，例如，当检测到比预先设定的压力变化速度更急剧的压力变动时，也可由主控制器15判断发生了异常状况。 

在图4所示的实施方式中，在主控制器内装入了对伺服马达11的异常旋转的安全对策功能。即，各液压泵装置10中的伺服马达11的转速，由附属于各伺服马达11的转速检测器(旋转编码器)E计测，作为反馈信号Vf送到伺服控制单元14。各伺服控制单元14常时地监视反馈信号Vf的值。当反馈信号Vf的值超过了预先设定的阈值时，警报信号AL从伺服控制单元14送到主控制器15。在主控制器15中装入有驱动停止功能，即，当警报信号从任意的至少一台液压泵装置10的伺服控制单元14送来时，主控制器15使全部液压泵装置10的驱动停止。这样，不是根据马达转速的上下限进行监视，而是单纯地监视从伺服马达11产生的再生电力，这样也同样地能实现驱动停止功能。例如，在因负荷侧液压促动装置的故障等原因，工作油通路21内的压力急剧升时，各液压泵装置10的伺服马达11，有时因负荷急增而非正常停止。这时，与停止了的伺服马达11连接着的泵单元12，因工作油通路21内的压力上升而暂时地作为液压马达动作，使得与其连接着的伺服马达11朝反方向旋转。这样，在伺服马达11发挥发电机的功能时，从伺服马达11产生的再生电力流入伺服控制单元14。为了不被该回生电力损伤，通常在伺服控制单元14中，装入了检测该再生电力的发生并产生警报信号AL的功能。因此，在把该警报信号AL取入主控制器15，主控制器15检测到警报信号AL时，中断其控制下的全部伺服控制单元14的控制动作，可使整个***暂时停止。

在本发明的液压供给装置中，如图1和图2所示，是采用全部的液压泵装置10常时地与共同的一个工作油通路21连通并容许双方向流动的回路方式。但是，也可以采用各液压泵装置10在每个流动方向选择性地与各个工作油通路连通的回路方式。即，在图5所示的实施方式中，作为工作油通路，准备了相互与其它的液压促动装置连接的第1工作油通路21a和第2工作油通路21b。属于至少2台以上的液压泵装置10的泵单元12的排出口13，分别借助切换阀装置50，可选择地与这些工作油通路中的任一方或双方连通。这时，根据切换阀装置50的选择，主控制器15控制各伺服马达11的转速，所述各伺服马达11属于与液压促动装置的负荷容量相称台数的液压泵装置10，该液压促动装置与上述第1工作油通路21a和/或第2工作油通路21b连接。 

在图6所示的另一实施方式中，若干个液压促动装置，选择性地与工作油通路连接着。即，在注塑成型机20的若干个液压促动装置中，注射机侧的液压马达23、注射压缸27和移位压缸28，作为第1组液压促动装置，与工作油通路61a连接。金属模侧的合模压缸35和排出压缸38，作为第2组液压促动装置，与工作油通路61b连接。在工作油通路61a与61b之间，夹设着开闭阀装置62，这些工作油通路61a、61b被选择地连接或切断。 

如图6所示，在开闭阀装置62位于连通位置时，与工作油通路61a连接着的第1组的各液压促动装置、以及与工作油通路61b连接着的第2组的各液压促动装置，接受从5台液压泵装置10a、10b供给来的工作油。而当开闭阀装置62被切换到切断位置时，与工作油通路61a连接着的第1组的各液压促动装置，接受从3台液压泵装置10a供给来的工作油，与其独立地与工作油通路61b连接着的第2组的各液压促动装置，接受从2台液压泵装置10b供给来的工作油。这样，第1组的各液压促动装置和第2组的各液压促动装置中的任一方或双方，借助开闭阀装置62，选择性地与工作油通路连接。 

主控制器15，根据开闭阀装置62的选择，控制属于液压泵装置 的各伺服马达的转速，所述液压泵装置的台数与和工作油通路61a和/或61b连接着的液压促动装置的负荷容量相称。 

这样，可以相互独立地控制每组的液压促动装置，也可以统一地控制两者。结果，可以选择使各组分别地动作或同时动作，可以缩短注塑成型机的动作循环时间，根据情况，也可以使一部分伺服马达停止，从而节省电力。 

如上所述，在本发明中，在液压供给装置侧，用同步伺服控制方式，选择地将若干台液压泵装置并列运转，将排出的工作油合流，用与负荷容量相称流量的工作油，驱动若干个液压促动装置，所以，与使用滚珠丝杠、齿轮等容易破损的设备使机械动力重叠的已往的方式相比，旋转编码器等的转速检测器的精度即使低，也能进行稳定的控制，另外，在压力控制方面，由于在反馈***中，可用全部的液压泵装置共用的一个压力检测器构成封闭环路，所以，可用低价的控制***进行稳定的控制。 

另外，根据本发明，由于监视各个液压泵装置的电动机的旋转，所以，能防止***破损引起的故障，可提供具有各种安全对策的、可靠性高的液压供给装置。

Claims (6)

1.一种液压供给装置，备有若干台液压泵装置、工作油通路和控制机构；

上述若干台液压泵装置，分别备有可变速电动机和由该电动机驱动的泵单元；

上述工作油通路，分别直接与各泵单元的排出口连通，容许工作油朝排出方向和吸引方向两个方向无阻碍地通过，在将各个泵单元排出的工作油流合流后，导向负荷侧的液压促动装置，或者反向地把从负荷侧的促动装置返回来的工作油流分流，然后导向各泵单元；

上述控制机构，为了使各泵单元相互以相同的动作特性动作，相互同步地控制各液压泵装置的电动机的转速，其特征在于，

各可变速电动机分别由伺服马达构成，该伺服马达与用于转速控制的伺服控制单元和转速检测器进行组合；

各液压泵装置的各伺服控制单元，由上述控制机构统一控制，

在各液压泵装置中，与转速检测器检测出的伺服马达的转速对应的反馈信号，供给到伺服控制单元，

各伺服马达的转速，以遵循从上述控制机构发出的控制指令的方式由各个伺服控制单元伺服控制，

与各液压泵装置的泵单元的排出口共同连通的上述工作油通路内的工作油压力，由一个共同的压力检测器检测，

该一个共同的压力检测器的检测信号，作为压力反馈信号被供给到上述控制机构，

通过在上述控制机构统一控制下的全部的伺服控制单元，全部的液压泵装置的伺服马达的机械输出转矩，共同地由来自上述控制机构的指令信号伺服控制。

2.如权利要求1所述的液压供给装置，其特征在于，还备有检测上述工作油通路内的工作油的压力的压力检测器、以及驱动停止机构；当该压力检测器的检测信号显示出异常压力值时，上述驱动停止机构使与上述工作油通路连通的全部液压泵装置停止驱动。

3.如权利要求1所述的液压供给装置，其特征在于，还备有分别检测各液压泵装置的电动机转速的转速检测器、以及驱动停止机构；当显示任意至少一台液压泵装置中的电动机旋转异常的检测信号，从该转速检测器中输出时，上述驱动停止机构，使全部的液压泵装置停止驱动。

4.一种液压促动装置的驱动控制方法，使用液压供给装置，该液压供给装置备有若干台液压泵装置、工作油通路、和控制机构；

上述若干台液压泵装置，分别备有可变速电动机和由该电动机驱动的泵单元，并具有相互相同的额定性能；

上述工作油通路，分别不通过阀地直接与各泵单元的排出口连通，在把从各泵单元排出的工作油流合流后，导向负荷侧的液压促动装置，或者反向地把从负荷侧的促动装置返回来的工作油流分流后，送入各泵单元；

上述控制机构，控制各液压泵装置的电动机的转速；

并且该液压供给装置的各可变速电动机分别由伺服马达构成，该伺服马达与用于转速控制的伺服控制单元和转速检测器进行组合，借助上述液压供给装置，通过上述工作油通路选择性地控制负荷侧的若干个液压促动装置的动作，其特征在于，

根据与负荷侧连接着的液压促动装置的负荷容量，预先选择出2台以上的液压泵装置，用上述控制机构，相互同步地控制属于该选择出的2台以上的液压泵装置的各电动机的转速，并且，

各液压泵装置的各伺服控制单元，由上述控制机构统一控制，

在各液压泵装置中，与转速检测器检测出的伺服马达的转速对应的反馈信号，供给到伺服控制单元，

各伺服马达的转速，以遵循从上述控制机构发出的控制指令的方式由各个伺服控制单元伺服控制，

与各液压泵装置的泵单元的排出口共同连通的上述工作油通路内的工作油压力，由一个共同的压力检测器检测，

该压力检测器的检测信号，作为压力反馈信号被供给到控制机构，

通过在控制机构统一控制下的全部的伺服控制单元，全部的液压泵装置的伺服马达的机械输出转矩，共同地由来自上述控制机构的指令信号伺服控制。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，作为上述工作油通路，准备相互与其它的液压促动装置连接的第1工作油通路和第2工作油通路，利用切换阀装置，可将属于至少2台以上的上述液压泵装置的泵单元的排出口，选择性地分别与这些工作油通路中的任一方或双方连通，根据该切换阀装置的选择，由上述控制机构控制各电动机的转速，该各电动机属于与和上述第1和第2工作油通路的任一方或双方连接着的液压促动装置的负荷容量相称台数的液压泵装置。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，作为上述液压促动装置，至少准备第1液压促动装置和第2液压促动装置，利用开闭阀装置，可将这些液压促动装置的任一方或双方，选择性地与上述工作油通路连接，根据该开闭阀装置的选择，由上述控制机构控制各电动机的转速，该各电动机属于与和上述工作油通路连接着的液压促动装置的负荷容量相称台数的液压泵装置。

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