JPH0324245Y2

JPH0324245Y2 -

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Publication number: JPH0324245Y2
Application number: JP1985134141U
Authority: JP
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1985-09-02
Publication date: 1991-05-27
Also published as: JPS6246125U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はプレス機械のクツシヨン装置、より詳
しくはクツシヨン荷重の高精度の設定を可能とす
るクツシヨン装置に関する。

（従来の技術）従来、プレス機械に付設されるクツシヨン装置
は、下型下にクツシヨンシリンダにより持上げら
れるダイクツシヨンを配設し、該ダイクツシヨン
から下型上部に圧力ピン（クツシヨンピン）を延
設し、この圧力ピンの上端にクツシヨンパツドを
取付けた構造を有するのが一般である。この場
合、クツシヨンシリンダは、油圧あるいはエアシ
リンダから成り、これにはクツシヨン圧調整回路
から所定の流体圧が供給されるようになつてお
り、その圧力が圧力ピンを介してクツシヨンパツ
ドに伝達され、プレス加工中にクツシヨン荷重を
発生させる。

（考案が解決しようとする問題点）ところで、上記従来のクツシヨン装置において
は、製作上、圧力ピンの寸法的バラツキあるいは
ダイクツシヨンの傾斜や凹凸が避けられず、しか
もクツシヨンシリンダの摺動抵抗が存在し、この
ため、クツシヨン圧調整回路による設定クツシヨ
ン荷重と実荷重との間に誤差が発生するという問
題があり、安定したプレス成形性の確保が困難で
あつた。

本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされた
もので、型内クツシヨンパツドに発生するクツシ
ヨン荷重の高精度の設定を可能とし、もつて良好
なプレス成形性の確保を達成できるプレス機械の
クツシヨン装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段）このため、本考案は、上端にクツシヨンパツド
を支持する各圧力ピンのダイクツシヨンへの連結
部に油圧シリンダを介装し、前記各油圧シリンダ
を連通してこれに所定の油圧を封入する均圧回路
を設け、前記均圧回路に該回路内の油圧を検出す
る油圧検出器と該回路内の油洩れを検出する油洩
れ検出手段とを付設し、前記油洩れ検出手段を、
前記均圧回路に連通する油補充用シリンダと、該
油補充シリンダ内の油圧を受けるピストンと、該
ピストンを前記均圧回路内の油圧よりも小さい圧
力で縮み側へ付勢する付勢手段と、前記ピストン
の縮み側への移動を検知するストローク検知手段
とから構成し、かつクツシヨン圧調整回路を通じ
て前記クツシヨンパツドに所定のクツシヨン荷重
を設定すると共に、前記油圧検出器で検出した油
圧にもとづいて実荷重を演算し、この実荷重と前
記設定荷重とを比較して設定荷重が得られるよう
に前記クツシヨン圧調整回路へフイードバツク信
号を出力する制御回路を設けるようにしたことを
要旨とする。

（作用）上記構成のプレス機械のクツシヨン装置におい
て、プレス加工中、クツシヨンパツドに発生する
実荷重Ｆは、均圧回路内油圧をPa、油圧シリン
ダの受圧面積をSa、使用圧力ピン数をｎとすれ
ば、Ｆ＝Pa×Sa×ｎの計算式で与えられ、制御
回路は、油圧検出器から油圧Paの信号を受けて
前記計算式にもとづいて実荷重Ｆを演算し、これ
と設定荷重F₀とを比較して補正量を決定し、設
定荷重を得るためのフイードバツク信号をクツシ
ヨン圧調整回路へ出力する。これによつてダイク
ツシヨンのクツシヨン圧力が修正され、クツシヨ
ンパツドには所望のクツシヨン荷重（設定荷重）
が発生するようになる。

（実施例）以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１図は、本考案にかゝるプレス機械のクツシ
ヨン装置の全体構造を示したものである。同図に
おいて、１はプレス上ラム２に固設された上型、
３はボルスタ４上に固設された下型で、前記ボル
スタ４下には、ダイクツシヨン５が配設されてい
る。このダイクツシヨン５は、ベース６上に設置
したクツシヨンシリンダ７から延びるピストンロ
ツド８に支持されており、クツシヨンシリンダ７
には、空気圧源９からクツシヨン圧調整回路１
０、エアタンク１１を介して該クツシヨン圧調整
回路１０で定まる空気圧が供給されるようになつ
ている。より詳しくは、クツシヨン圧調整回路１
０は、電空制御弁（サーボバルブ）１２と、圧力
制御弁１３と、方向制御弁１４ａおよびリリーフ
弁１４ｂから成る減圧機構とを備えており、前記
電空制御弁１４の作動を通じて圧力制御弁１３あ
るいは減圧機構１４ａ，１４ｂを作動せしめるこ
とにより、前記エアタンク１１に所定の空気圧を
蓄圧できる。またこの空気圧は、空気圧検出器１
５により検出できるようになつている。

一方、上記ダイクツシヨン５上には、上端にク
ツシヨンパツド１６を支持する圧力ピン１７下に
位置して油圧シリンダ１８が設置されており、該
油圧シリンダ１８内のピストン１８ａと前記圧力
ピン１７とは連結状態となつている。各油圧シリ
ンダ１８は、配管１９により相互に連通されると
共に、該配管１９を介して、油タンク２０、ポン
プユニツト２１、リリーフ弁２２および逆止弁２
３等を備えた油圧源２４に連通されている。

しかして、その配管１９の途中には、逆止弁２
５を間に均圧用シリンダ２６と油補充用シリンダ
２７とが介装されている。これら両シリンダ２
６，２７は、それぞれフレーム２６ａ，２７ａに
支持されると共に、両シリンダ２６，２７に内装
したピストンからシリンダ外へ延びるシリンダロ
ツド２６ｂ，２７ｂの一端が前記フレーム２６
ａ，２７ａとの間に介装したバネ２６ｃ，２７ｃ
により弾圧付勢される構成となつている。こゝ
で、均圧用シリンダ２６のバネ２６ｃのバネ力は
油補充用シリンダ２７のバネ２７ｃのバネ力より
も大きく設定されている。

これにより、圧力ピン１７下の油圧シリンダ１
８には、均圧用シリンダ２６のバネ力で定まる共
通の油圧が封入される。また、例えば前記油圧回
路内から油が洩れて該回路内の油圧が低下する
と、圧力差により油補充用シリンダ２７内の油が
均圧用シリンダ２６側へ移動し、そのピストンロ
ツド２７ｂが下降する。すなわち、該ピストンロ
ツド２７ｂの下降から油洩れを検出できることと
なる。なお、これら均圧回路（同図中、〓部）に
は、前記封入された油圧を検出するための油圧検
出器２８および前記補充用シリンダ２７のピスト
ンロツド２７ｂの移動量を検出するためのリミツ
トスイツチ２９が付設されている。

本ダイクツシヨン装置には、さらに前記クツシ
ヨン圧調整回路１０を通じて前記クツシヨンパツ
ド１６に所定のクツシヨン荷重を設定すると共
に、油圧検出器２８を介して実荷重を得て、設定
荷重が得られるようにクツシヨン圧調整回路１０
をフイードバツク制御するための制御装置３０が
付設されている。この制御装置３０は、コントロ
ーラ３１を主要構成要素とし、その前后に荷重設
定器３２、荷重表示器３３、異常出力器３４、下
死点検出器（例えばロータリカムスイツチ）３５
およびアンプ類３６ａ，３６ｂ，３６ｃを配設し
たもので、前記クツシヨン圧調整回路１０、ポン
プユニツト２１、油圧検出器２８、リミツトスイ
ツチ２９と信号線で結んでいる。

より詳しくは、第２図にも示すように、荷重設
定器３２により設定されたクツシヨン荷重は入力
カード３７を介してクツシヨン圧演算部３８に入
力され、そこで目標とするクツシヨン圧が演算さ
れ、さらにＤ／Ａコンバータ３９とアンプ（サー
ボアンプ）３６ａにて出力値が処理される。前記
処理された出力値は、クツシヨン圧調整回路１０
のサーボバルブ１２へ送られ、該クツシヨン圧調
整回路１０は、前記出力値に対応する空気圧を発
生し、これをクツシヨンシリンダ７に供給し、こ
の結果、ダイクツシヨン５には所定のクツシヨン
圧力が発生する。なお、このクツシヨン圧力は空
気圧検出器１５にて検出され、アンプ３６ｂを介
してサーボアンプ３６ａへフイードバツクされ
る。そして所定のクツシヨン圧力が得られるまで
この作業が繰り返される。

一方、プレス加工の開始により均圧用シリンダ
２６に発生した油圧が油圧検出器２８にて検出さ
れ、その信号がアンプ３６ｃを介してコントロー
ラ３１へ出力される。コントローラ３１に入力さ
れた油圧信号は、Ａ／Ｄコンバータ４０からクツ
シヨン実荷重演算部４１に入力され、そこで実荷
重が演算され、その結果が出力カード４２を介し
て荷重表示器３３へ出力され、同時に前記クツシ
ヨン圧演算部３８へ出力される。クツシヨン圧演
算部３８は、前記クツシヨン実荷重演算部４１か
ら受けた実荷重と前記設定荷重とを比較して補正
量を求め、該補正量を加味した修正値を決定し
て、クツシヨン圧調整回路１０のサーボバルブ１
２へフイードバツク信号を出力し、これによつて
ダイクツシヨン５に目標とするクツシヨン圧力が
発生し、結果として、クツシヨンパツド１６には
クツシヨン設定荷重が発生する。

こゝで上記フイードバツク制御の基礎を示すと
以下のとおりである。

すなわち、クツシヨン設定荷重をF₀、クツシ
ヨンシリンダ７の受圧面積をSdとすると、クツ
シヨン圧力の目標値Pdは(1)式で与えられ、コン
トローラ３１は、クツシヨン圧演算部３８で(1)式
を演算し、目標値Pdに対応する制御信号をクツ
シヨン圧調整回路１０へ出力する。

Pd＝F₀／Sd …(1) 一方、均圧用シリンダ２６内油圧をPa、同じ
く該シリンダ２６の受圧面積をSa、圧力ピン１
７の使用数をｎとすると、クツシヨンパツド１６
に発生するクツシヨン実荷重Ｆは(2)式で与えら
れ、コントローラ３１はクツシヨン実荷重演算部
４１で(2)式を演算し、これを前記クツシヨン圧演
算部３８へ出力する。

Ｆ＝Pa×Sa×ｎ …(2) しかしていま、設定荷重F₀と重荷重Ｆとの間
に誤差がある場合、両者の差から(3)式にもとづい
てクツシヨン圧力の補正量ΔPdを求めることがで
き、 ΔPd＝Ｆ−F₀／Sd …(3) さらに、(4)式によりクツシヨン圧力の修正値
Pd′を求めることができる。なおＡ，Ｂは補正定
数である。

Pd′＝Pd−ΔPd＝Ａ（F₀＋Ｂ／Sd−Ｆ−F₀／Sd）＝Ａ／Sd（2F₀−Ｆ＋Ｂ） …(4) すなわち、コントローラ３１は、前記修正値
Pd′に対応するフイードバツク信号をクツシヨン
圧調整回路１０へ出力する。

かゝる構成により、予め荷重設定器３２により
目的とするクツシヨン荷重を設定し、該設定荷重
に対応する制御信号をコントローラ３１からクツ
シヨン圧調整回路１０へ出力しその作動を通じて
ダイクツシヨン５に所定のクツシヨン圧力を発生
させる。

次に、クツシヨンパツド１６上にワークＷをセ
ツトし、プレス上ラム２を下降させると、上型１
とクツシヨンパツド１６との間にワークＷが挾持
され、プレス下死点において、該クツシヨンパツ
ド１６には前記ダイクツシヨン５のクツシヨン圧
力で定まるクツシヨン荷重が発生する。これと同
時に均圧用シリンダ２６内にも所定の油圧が発生
し、この油圧が油圧検出器２８にて検出され、そ
の信号がコントローラ３１に入力される。

コントローラ３１は前記油圧検出器２８からの
油圧信号にもとづいてクツシヨン実荷重を演算
し、これと前記設定荷重とを比較して補正量を決
定し、設定荷重を得るためのフイードバツク信号
をクツシヨン圧調整回路１０へ出力し、この結
果、ダイクツシヨン５のクツシヨン圧力が修正さ
れ、クツシヨンパツド１６には設定荷重が発生す
る。

しかして、上記プレス機械の使用中に、例えば
圧力ピン１７下の油圧シリンダ１８や均圧用シリ
ンダ２６あるいは配管１９から油洩れがあつた場
合、これら回路内油圧の低下に伴つて油補充用シ
リンダ２７のピストンロツド２７ｂが下降し、リ
ミツトスイツチ２９が作動する。この結果、コン
トローラ３１からポンプユニツト２１へ一定時間
駆動の信号が出力され、前記回路内に油が自動的
に補充される。すなわち装置の信頼性並びに保守
性が著しく向上する。

（考案の効果）以上、詳細に説明したように、本考案にかゝる
プレス機械のクツシヨン装置は、クツシヨン荷重
の自動設定を可能にすると共に、実荷重を検出し
てフイードバツク制御できるようにしたので、ク
ツシヨン荷重の高精度の設定が可能になつて、良
好なプレス成形性が確保された。

油洩れ検出手段にて均圧回路の油洩れを検出し
て直ちに油の補給対策を採り得るようになつて、
信頼性の高い装置を実現できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかゝるプレス機械のクツシヨ
ン装置の全体構造を示す系統図、第２図はその一
部を拡大して示すブロツク図である。５……ダイクツシヨン、１０……クツシヨン圧
調整回路、１６……クツシヨンパツド、１７……
圧力ピン、１８……油圧シリンダ、１９……配
管、２４……油圧源、２６……均圧用シリンダ、
２８……油圧検出器、３０……制御装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

上端にクツシヨンパツドを支持する各圧力ピン
のダイクツシヨンへの連結部に油圧シリンダを介
装し、前記各油圧シリンダを連通してこれに所定
の油圧を封入する均圧回路を設け、前記均圧回路
に、該回路内の油圧を検出する油圧検出器と該回
路内の油洩れを検出する油洩れ検出手段とを付設
し、前記油洩れ検出手段を、前記均圧回路に連通
する油補充用シリンダと、該油補充シリンダ内の
油圧を受けるピストンと、該ピストンを前記均圧
回路内の油圧よりも小さい圧力で縮み側へ付勢す
る付勢手段と、前記ピストンの縮み側への移動を
検知するストローク検知手段とから構成し、かつ
クツシヨン圧調整回路を通じて前記クツシヨンパ
ツドに所定のクツシヨン荷重を設定すると共に、
前記油圧検出器で検出した油圧にもとづいて実荷
重を演算し、この実荷重と前記設定荷重とを比較
して設定荷重が得られるように前記クツシヨン圧
調整回路へフイードバツク信号を出力する制御回
路を設けたことを特徴とするプレス機械のクツシ
ヨン装置。