带位置检测器的液压设备制造技术

一种带位置检测器的液压设备，其能实现在制造过程中的调整工序的简便性，并且不将伺服放大器进行一体化就能实现向母机装入时的调整工序的简便性工序的简便性，其由伺服放大器基于指令信号的指令值与来自位置检测器的位置检测值的偏差进行反馈控制，其中，具备将位置检测值作为检测信号输出的运算处理部；将检测信号向伺服放大器发送并且接收来自伺服放大器的信号的通信机；和经上述通信机可读出地储存液压设备的特性信息的存储部，在上述液压设备的特性信息中，至少包含预先在液压设备的测试台中测量取得的使由位置检测器进行的位置检测值和液压设备的特性值对应的校准信息和使液压设备的相对于指令信号的流量对应的流量特性信息。流量特性信息。流量特性信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带位置检测器的液压设备


[0001]本专利技术例如涉及一种具备检测液压伺服阀的阀柱等阀构件的位移的位置检测器的液压设备，详细地讲，本专利技术涉及一种液压设备，其能通过具备预先储存了包含相对于位置检测器的校准信息在内的液压设备的特性信息的存储部，能仅通过使任意的伺服放大器读出该特性信息进行最佳化，并可进行在制造过程中的调整工序及向母机组合时的调整工序的简便化。

技术介绍

[0002]例如，对各种液压装置、动作执行器等母机进行驱动的液压伺服阀，通过从母机侧的控制器等向与电源连接的伺服放大器给予指令信号，并经该伺服放大器向马达供给与指令信号相应的控制电流，将阀柱向与指令的工作油的流动方向和流量对应的阀开度位置移动。在伺服放大器中，将由检测阀柱的位置的位置检测器进行检测的现在位置的位置检测值的信号与指令信号进行比较，基于其偏差调整电流供给，对阀柱的移动量进行反馈控制。
[0003]作为液压伺服阀有比例电磁式的直动型方向和流量控制阀、直动型液压线性伺服阀，它们由与通电励磁相应的电磁螺线管的可动铁心或伴随着线性马达的可动线圈(音圈)的位移的阀柱的直线移动进行流量的变更及流路(方向)的切换。在这样的液压伺服阀中，作为用于进行阀柱位置的反馈控制的位置检测器，一体地具备差动变压器，多数情况下为LVDT(Linear Variable Differential Transformer：线性可变差动变压器)(例如，参照专利文献1、2及3)。这样的液压伺服阀经与位置检测器一起连接的伺服放大器进行驱动控制。
[0004]例如，具备图8(a)所示的一对螺线管(双螺线管：SOLa、SOLb)和阀柱位置检测用的LVDT，如图8(b)所示，与伺服放大器300连接的比例电磁式的方向流量控制阀200，在具备了来自供给源的工作油流入端口P和液压控制用流入流出口的2端口A、B及向油箱返回的端口T的4个端口的构造中，基于指令信号供给电流并通过阀柱由被励磁驱动的螺线管在阀内部移动来控制各端口的流入流出的流量，阀柱在阀机构的中立点，端口A、B的两方的流量成为零。即，随着阀柱由与指令信号相应的第一螺线管SOLa的励磁驱动从中立点向一个方向位移，端口A的流出流量增加，并且向端口B的流入流量增加，另外，随着阀柱由第二螺线管SOLb的励磁驱动向相反方向位移，端口B的流出流量增加，并且向端口A的流入流量增加。
[0005]另外，LVDT，如图9所示，通常具备经从阀柱201的端部向阀主体部的外方延长的杆202来固定的芯203；将该芯203插入内部的管构件204；和在卷绕在该管构件204的外周中央的一次线圈205的两侧对称地卷绕一对二次线圈206而成的检测线圈。一次线圈205由经伺服放大器供给的规定的振幅、频率的交流电流通电进行一次励磁，输出与和阀柱201一起位移的线圈内的芯203的位置相应地变化的二次线圈206之间的差动电压。此电压输出的模拟信号在由A/D变换器进行数字化后，经进行信号处理的运算处理部得到作为位置检测值的数字检测信号。
[0006]芯203的组装长度，可由将杆202固定在阀柱201端部的螺钉构造210的紧固进行微调整，管构件204成为能由与被阀主体部侧夹着的调整弹簧220相向的来自外端部侧的螺母
230的紧固可变地调整LVDT主体的位置的结构。
[0007]这样，在将传感器搭载在液压设备上的情况下，必须在液压设备的制造过程中安装位置检测器，并在安装后的试验台中进行使液压设备的控制机构和位置检测器的原点一致的精密的调整作业。上述那样的液压伺服阀也在预先完成了使阀柱的中立零点与位置检测器原点一致的调整状态下成为产品。
[0008]在先技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开平10
‑
141305号公报
[0011]专利文献2：日本特开平09
‑
303328号公报
[0012]专利文献3：日本特开2012
‑
57776号公报

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的课题
[0014]通常，液压设备的在试验台中的调整、检查，是使用设置在液压设备制造工厂中的检查用放大器来进行。而且实际用于上装入母机驱动控制液压设备的伺服放大器，是在电子设备专用的其它工厂中在电气性的条件下由在电子式模拟负荷装置进行调整、检查后出厂的。因此，组装在母机上的液压设备和伺服放大器通过组合调整，可以在实际环境中使用。
[0015]即，即使如上述的那样在制造过程中进行了原点调整，液压设备的液压特性也各不相同，在此控制机构和位置检测装置中，因为相对于位置的流量等的灵敏度存在个体差别，所以在向母机上组装时，通过将液压设备和对其进行驱动控制的伺服放大器组合来调整流量特性等，可以在实际环境中使用。
[0016]例如，液压伺服阀的相对于阀柱位移的流量特性不一定是成为一定的比例关系的直线。图8(a)的方向流量控制阀，如图10的流量特性的相对于指令信号的线图所示，即使是类型不同，流量相对于伺服放大器的指令信号(输入电压VDC)分别也不成为单调的比例特性。起因于阀机构，在输入电压0VDC的附近，必定存在几乎没流量变化有的范围，即所谓的不灵敏区，随着接近最大输入电压10VDC而成为饱和的流量特性。
[0017]另外，因为液压伺服阀的流量控制机构部的形状、尺寸的偏差和位置检测器的位移检测也存在直线性误差、偏差，所以相对于阀柱位移的流量特性产生直线性误差和偏差。因为这样的流量误差仅通过在伺服放大器中的由零点和跨度进行的调整不能完全修正，所以作为液压缸等的母机的控制进行了修正。
[0018]即，在将液压伺服阀和伺服放大器装入作为母机的液压缸时，使液压缸试进行运转，一边以一定速度往复运动，一边由伺服放大器调整为液压伺服阀的阀机构中立点和液压缸的停止点或阀最大开度的最大流量适合于液压缸的最大速度。特别是，因为相对于指令信号，由阀柱位移进行的与阀开度相应的流量是非线性的特性，所以考虑到该阀特性，由放大器调整来对以与阀开度相应的流量控制的液压缸速度实施相对于指令信号的调整。
[0019]另外，在对同一母机变更液压设备的情况下，需要再次调整已存的伺服放大器，使之适应或也与伺服放大器一起变更。特别是在液压伺服阀中，因为特殊设计的品种多，新设计的频度也高，所以在伺服放大器的设计后设计新的型号或更换成进行了设计变更的液压
伺服阀，在此情况下，因为伺服放大器的再次调整非常麻烦，所以与和新的液压伺服阀一起调整的成对的伺服放大器一起更换的情况多。即，作为液压设备，有的是直到在制造工厂的试验台中与伺服放大器组合进行调整后为止作为进行了一体化的产品出厂。在这样的进行了一体化的产品中，不需要进行上述那样的在实际环境中的试运转调整，但制造负担加大，另外在仅液压设备和伺服放大器之中的一方故障的情况下，也需要将两者作为一对进行更换。
[0020]另一方面，也有搭载了专用伺服放大器的液压设备产品(例如参照专利文献3)。根据该结构，能简化电缆配线，并且在制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种带位置检测器的液压设备，其是由伺服放大器与指令信号相应地进行驱动控制的液压设备，一体地具备产生与决定阀开度和工作油流动方向的阀构件的位置相应的输出信号的位置检测器，由上述伺服放大器基于上述指令信号的指令值和基于上述输出信号的位置检测值的偏差进行反馈控制，其特征在于，具备运算处理部、通信机和存储部，该运算处理部对来自上述位置检测器的输出运算处理，将上述位置检测值作为检测信号输出；该通信机将上述检测信号向上述伺服放大器发送，并且接收来自上述伺服放大器的信号；该存储部经上述通信机可读出地储存上述液压设备的特性信息，在储存在上述存储部的上述液压设备的特性信息中，至少包含了校正信息和流量特性信息，该校正信息是预先在上述液压设备的制造过程的试验台中进行测量取得的使由上述位置检测器进行的位置检测值与上述液压设备的特性值对应的校正信息；该流量特性信息是使上述液压设备的相对于上述指令信号的流量对应的流量特性信息。2.如权利要求1所述的带位置检测器的液压设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：永野卓，绪方裕盛，
申请(专利权)人：油研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：