電気油圧比例制御システム

電気油圧比例制御システムの制御要素は電気油圧比例弁である。電気信号の指示を受け、システムの圧力、流量、その他のパラメータを連続的に制御し、入力された電気信号に比例して変化します。電気油圧比例制御システムは、フィードバックの有無により、電気油圧比例閉ループ制御システムと電気油圧比例開ループ制御システムに分けられる。開ループシステムは一般に制御装置（比例増幅器および比例弁）、アクチュエータ（水圧シリンダまたは油圧モーター）、エネルギー装置（量的な油圧ポンプ、可変的な油圧ポンプまたは比例した可変的な油圧ポンプ）、等から成っている; 閉じたループシステムは装置に加えて開ループシステムを構成する、フィードバック検出装置がある。開ループシステムより閉ループシステムに速い応答およびより高い制御精度および反干渉の能力がある。
電気油圧比例制御システムの優れた利点は、複雑なプログラム制御を実現するためにシステムを大幅に簡素化することができ、電気油圧の組み合わせを使用して、製品のメカトロニクスのレベルを向上させることができ、長距離の信号伝送とコンピュータ制御を容易にすることです。
電気油圧比例制御システムは圧力、力、トルク、位置、角度制御、また速度、速度を制御できます。

I.プラスチック射出成形機 電気油圧比例制御システム

プラスチック射出成形機は射出成形機とも呼ばれ、熱可塑性プラスチックの成形工程に使用される。プラスチック射出成形機は、熱可塑性プラスチックの成形工程に使用され、粒状のプラスチックを加熱して溶かし、高圧で金型の空洞に素早く射出し、一定時間の保圧と冷却の後、プラスチック製品になります。プラスチック機械では、射出成形機が最も広く使用されている。
射出成形機の作業サイクルは以下の通りである。
1) 金型を閉じる 移動テンプレートが素早く前進し、固定テンプレートに近づき、油圧システムが低圧になり、速度が遅く制御される。金型内に異物がないことを確認すると、システムは高圧になり、金型は閉じられる。
2)インジェクションシート ノズルを前進させ、金型を閉じる。
3）射出射出スクリューは、一定の圧力と速度で金型キャビティに機械の概要の前端から溶融物を注入します。
4)保圧射出シリンダーが金型キャビティ内の溶融物を保圧し、補充する。

5）製品の冷却と予備成形：圧力保持が完了し、液体モータの目のネジと後方、ホッパーは、材料が予備成形のための前方典型的な油圧システムに押されて追加されます。所定の位置に戻ってスクリューは、次の射出の準備ができて、回転を停止します。金型キャビティ内の製品が冷却され、成形される。
6.アンチフローイングクリスマス：ストレートスルーオープンタイプノズルを採用する場合、予備成形と材料の添加が終了し、スクリューを後方に小さな距離のために作る、材料ブリーフの前端の圧力を低減し、ノズルの端の材料が流れ出るのを防ぐ。
7.)射出シートバック：金型を開き、製品を射出する。
8) エジェクターシリンダーを戻す。
射出成形機の油圧システムの要件は以下の通りである。
1）十分なクランプ力：金型キャビティに12〜20MPaの高圧に溶融プラスチックので、クランプ油圧シリンダは、十分なクランプ力を生成する必要があり、そうでなければ、シームとプラスチック製品から射出成形の金型は、オーバーフローエッジを生成します。
2)金型の開閉速度を要求に応じて調整する。金型が空の時は、生産性を向上させるために速い速度を使用する。金型を閉じる時、機械の衝撃と振動を避けるため、遅い速度を使用する。
3）十分な射出座席の移動油圧シリンダーの推力：射出ノズルと金型ゲートが密接に接触することを保証する。
4）調節可能な射出圧力と射出速度は、異なるプラスチック、製品形状、金型鋳造システムの要件に適応する。
5)正確な形状を得るためには、圧力を保持して調整することが重要である。これにより、プラスチックが金型キャビティに密着した状態を保つことができます。さらに、製品の冷却と収縮の過程で、溶けたプラスチックが金型キャビティを連続的に満たすことができ、廃棄物の発生を防ぐことができます。
6）スムーズな製品排出速度。

図10-8はXS-ZY-250A射出成形機の油圧システム原理を示す。システムは圧力に比例弁を採用する。

(金型の開閉、射出座席の前進、射出、射出、スクリュー後退時の圧力）と速度（開閉、射出時の速度）を制御し、油回路が簡単で、使用するバルブが少なく、効率が高く、圧力と速度の変化が小さく、衝撃と騒音が小さい。
表10-5は、電源のオンとオフの状態の様々な段階でのソレノイドを示しており、油回路の仕事については自明ではない。

この油圧システムの特徴は以下の通りである。
1)圧力と速度の変化が大きく、制御には比例弁を使用し、システムは簡単です。
2）自動作業サイクルは主に走行スイッチによって達成される。
3)システムの圧力保持段階では、余分なオイルはリリーフバルブを通ってタンクに戻らなければならないので、多少のエネルギーロスがある。
リリーフバルブの使用で図10-8は、代わりに体積速度制御回路と速度制御回路を絞る場合、つまり、システムの圧力制御を実装するために比例リリーフバルブの代わりに電気油圧比例圧力レギュレータポンプの場合、システムの速度制御を実現するために流量弁の代わりに電気油圧比例流量レギュレータポンプ、図10-9に示すように、システムの出力は負荷電力と圧力に完全に一致するため、省エネで高効率のシステ ムとなる。
図において、フロント式絞り2、パイロット式圧力弁1、定圧弁6がポンプ5の圧力制御回路を構成している。比例絞り4と定流量弁3はポンプ5の流量制御回路を構成する。
図に示す2つのバルブ3、6の位置は、システムがまだ圧力を設定していないときの位置である。負荷が変化して、バルブ4の差圧が大きくなったり小さくなったりしたら、バルブ3を左右に押して、ポンプの変位を小さくしたり大きくしたりして、最終的に流量を一定に保つようにします。この時、ポンプの出力圧力は、負荷圧力より高いバルブ4の差圧1だけである。

保持圧力段階では、システム圧力がバルブ1によって設定された最高レベルに達すると、バルブ6がシフトしてポンプ変位をほぼゼロまで素早く減少させます。この調整により、ポンプは強制的に高圧、低排気量の運転状態になります。

全体として、このシステムは流量制御段階でポンプの出力圧力を負荷と効果的に調整します。圧力制御段階では、出力流量をゼロ近くまで最小化し、その結果、消費電力を最小限に抑えます。

これにより、システムは非常に効率的になる。

Ⅱ.CNCベンディングマシン電気油圧比例制御油圧同期システム

ベンディングマシンは、建築や装飾などの業界で幅広く使用されている圧力加工機器です。最近では、プロジェクトが大型化し、ワークも長くなっているため、ベンディングマシンの幅も広くなっている。その結果、オペレーターは大型のベンディングマシンを2つの油圧シリンダーで同時に加圧する必要があり、その同期精度をコントロールすることが重要な技術の1つとなっている。そのため、従来の曲げ加工機では到底対応できない。近年、CNCベンディングマシンの発展は、その便利な操作、正確な制御精度で、二重にユーザーに支持されている。
図 10-10 に CNC 曲げ加工機のスケッチと油圧システムの構造を示す。図において、2 つの油圧シリンダ 10 の制御サブシステムは同一である。各油圧シリンダは、変位センサ11、比例方向弁4およびCNC（数値制御システム）12とともに、完全な閉ループ位置制御システムを構成する。CNCは、図10～11に示すように、2つのピストンの同期した動きも制御する。

曲げ加工機スライダー13の作業サイクルは以下の通りである：高速下降走行→低速下降加圧→位置決め、保持加圧→アンロード加圧→高速復帰。スライダーは次のように動作する。
(1）高速下流：比例方向弁4ソレノイドE2正電圧、油圧シリンダ10上室油。同時に、ソレノイド4YAは吸引、システム、カートリッジバルブ8に電磁方向制御弁9右の位置を電化。比例方向弁4とオイルタンクを介して油圧シリンダ下室は、スライダは自重急速な下降運動に依存しています。CNC（数値制御システム）12は、2つの比例方向弁の開度を調整します。これにより、2つの油圧シリンダの下部チャンバからの油の戻りが制御される。その結果、2つのピストンは素早く同期して下方に移動する。動的同期位置制御の精度は±0.2mmである。油圧シリンダの上室への油の供給が不足すると、油圧方向切換弁5がタンクから油を補充する。
(2) 圧力を弱めるため、ソレノイド4YAは通電したまま吸引を行い、カートリッジバルブ8は開いたままです。油圧シリンダ下室油は比例弁を通ってタンクに戻る。同時にソレノイド3YAが通電され吸引を行う。ソレノイド方向弁3は右位置に移動し、システムに接続する。この動作により、油圧方向切換弁5が油圧シリンダの上室をタンクに接続しなくなる。高圧油は比例方向弁4を通って油圧シリンダの上室に流れる。CNCシステムは、2つの比例方向弁の開度を調整する。これにより、2つの油圧シリンダの上部チャンバへの油流入が制御される。その結果、システムは両方のピストンを加圧し、ゆっくりと同期して下方に移動させる。動的同期位置制御の精度は±0.2mmである。
(3)位置決め、圧力：システムの作動状態は、加圧を緩める場合と同じである。比例方向弁はゼロ位置に近い。この時
ダブルシリンダーピストンの位置決め精度は±0.01mm、定常位置同期制御精度は±0.02mm。
(4) アンロードワークのはね返りやピストンの整流による圧力の影響を減らすために、スライダをアンロードする必要があります。これは油圧シリンダ上室の高圧に戻す前に行う必要があります。そのためには、比例リリーフ弁1ソレノイドE1の入力電圧を下方に調整します。この調整によってシステム圧力が低下します。同時に、入力比例ソレノイドEの負電圧を制御することができます。この調整により、圧力リリーフの速度を制御することができます。このようにして、システムは整流ショックを大幅に低減または除去します。
(5）ラピッドリターン比例ソレノイドEの入力電圧を増加させ、システム圧力を増加させる。この時、4YAディスコネクトバルブ9はシステムへ左位置アクセスし、バルブ8は閉じます。高圧油は、バルブ4とチェックバルブ6を介して油圧シリンダの下部チャンバに。同時に、3YA が停電すると、バルブ 3 が左位置に移動してシステムにアクセスする。その後、コントロールバルブ5が位置を変え、油圧シリンダーの上室がタンクに接続できるようになります。ダブルシリンダーピストンシンクロ高速上昇、動的同期位置制御精度±0.2mm。
このCNCベンディングマシンの油圧システムには、次のような特徴があります。
1) 油圧シリンダの上室と下室の面積比は、一般に 10：1 である。その結果、より小流量のポンプを使用することで、急速な戻りと緩慢な加圧の要求を満たすことができる。
2) スライダが素早く下降し、素早く戻る場合、油圧シリンダのキャビティ下部の面積は小さい。したがって、戻り流量は大きくありません。必要な制御のために比例方向弁のサイズを小さく選ぶことができる。
3) スライダーをゆっくり加圧すると、比例方向弁が油圧シリンダーの上室を制御する。また、油圧シリンダの下室も同時に制御する。これにより、高い動的同期精度が得られます。また、高い静的位置決め精度も確保できます。
4) システムには、比例弁、カートリッジ弁、ポペット弁、逆止弁が使用されている。これらの構成部品は、さまざまな制御モードを持つ油圧回路を形成する。この設計により、油圧システムはシンプルな構造、信頼性の高い操作、良好な安全性を確保している。
2つの油圧シリンダーの同期制御を完了することに加えて、ベンディングマシンのCNCシステムは通常、サーボモーターの閉ループ制御を実行しなければならない。このサーボモーターはリアストッパーを制御する。CNCシステムにはカラーモニターが装備されている。このモニターは作業グラフィックを表示し、パラメータ入力を可能にする。また、曲げ加工のパラメータ計算や加工シミュレーションもサポートする。さらに、プログラミングやパラメータ表示機能も備えている。

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