JPH04302702A - 板材加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧シリンダの制御
方法およびその装置並びに板材加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板材加工機としての例えば油圧プ
レスのラム駆動方法としては、ラムを装着した油圧シリ
ンダに方向切換弁を介してポンプ，タンクが接続された
ものが知られている。このラム駆動方法は簡易的なもの
で単にラムを上下動せしめることにより、上型と下型と
の協働でワークにプレス加工が行なわれている。

【０００３】しかしながら、上記ラム駆動方式は単にラ
ムを上下動せしめているにすぎず、ラムの制御を行なっ
ていない。このラムの制御を行なわせるラム駆動方式と
して、油圧シリンダにサーボバルブを介してポンプ，タ
ンクが接続され、さらにラムの位置を検出する位置セン
サと、油圧シリンダ内の油の圧力を検出する圧力センサ
を備えたものが開発され、実際に使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術で述べた後者のラム駆動方式においては、打抜き
加工の他、成形加工，ニブリング加工が可能で、かつそ
の時の加工音もメカプレスに比べて大幅に低減化されて
いる。しかしながら、油圧シリンダに装着されたラムを
上下動せしめる際におけるラムのストローク全域に渡っ
て大流量高圧の油圧が必要であった。

【０００５】すなわち、上型（パンチ）がワークに当た
るまでの間、できるだけ速くラムを下降させなければな
らない都合上、大流量が必要であると共に、プレス加工
を行なうための圧力も必要となる。したがって、油圧源
のポンプを駆動するモータは大出力，大型にならざるを
得ないと共に、ポンプ自体も大型化にしなければならな
いという問題があった。

【０００６】この問題を改善するために、ラムの動作を
分析してみると、ラムが下降を開始して上型（パンチ）
の先端がワークに当たるまでの間は油の大流量が必要で
あるが、油の圧力はピストンを下降させるだけでよいか
ら低圧で良いはずである。また、パンチの先端がワーク
に当たってから加工するまでの間例えばパンチ打抜きの
間は高圧が必要であるが、ラムのストロークは短いため
少流量で良いはずである。

【０００７】この発明の目的は、上記事情を鑑みて、低
圧大流量と高圧少流量を切換えて使用できるようにすれ
ば、ポンプ駆動用モータの出力は少なくて済み、ポンプ
自体も小型のもので充分対応できるようにした油圧シリ
ンダの制御方法およびその装置並びに板材加工機を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、油圧シリンダ内に設けられたピストン
に一体化されたピストンロッドを伸縮動させる際に、こ
のピストンロッドの伸縮動を２圧力、２流量の油圧ポン
プにより制御せしめることを特徴とする油圧シリンダの
制御方法である。

【０００９】前記油圧ポンプを高圧少流量と低圧大流量
の２連ポンプにすると共に、前記油圧ポンプを高圧少流
量用ポンプと低圧大流動ポンプを備えて切換自在に制御
せしめることが望ましいものである。

【００１０】また、この発明は、ピストンに一体化され
たピストンロッドを装着した油圧シリンダと、この油圧
シリンダ内の圧力を検出する圧力センサと、ピストンロ
ッドの伸縮動の位置を検出する位置センサと、前記油圧
シリンダ内の油圧室に油を供給、排出せしめるための２
圧力、２流量用のポンプと、前記圧力センサ，位置セン
サおよびポンプを制御せしめる制御装置と、を備えて油
圧シリンダの制御装置を構成した。

【００１１】さらに、この発明は、上型と下型とを油圧
シリンダに装着されたラムの上下動により協働せしめて
ワークに板材加工を行なう板材加工機にして、前記油圧
シリンダ内の圧力を検出する圧力センサと、前記ラムの
上下動の位置を検出する位置センサと、前記油圧シリン
ダ内の油圧室に供給、排出せしめるための高圧少流量と
低圧大流量用ポンプを有した２連ポンプと、この２連ポ
ンプから前記油圧シリンダのシリンダ室に油を切換える
切換弁と、前記圧力センサ，位置センサおよび切換弁を
制御する制御装置とを備えて板材加工機を構成した。

【００１２】

【作用】この発明の油圧シリンダの制御方法およびその
装置並びに板材加工機を採用することにより、油圧シリ
ンダ内に設けられたピストンに一体化されたピストンロ
ッドを伸縮動させる際に、このピストンロッドの伸縮動
を例えば高圧少流量と低圧大流量の２連ポンプにより制
御せしめることによって、ポンプ駆動用モータの出力が
少なくて済み、ポンプ自体も小型なものとなる。

【００１３】また、油圧シリンダの制御装置として、油
圧シリンダにおけるシリンダ室の圧力を検出する圧力セ
ンサ、ピストンロッドの伸縮動の位置を検出する位置セ
ンサおよびシリンダ室に油を供給，排出せしめるための
例えば２連ポンプを備えることにより、ピストンロッド
の伸縮動を高圧少流量，低圧大流量とに切換えて制御さ
れる。

【００１４】また、上記制御装置を用いた板材加工機と
することにより、ワークの板材加工が低音で行なわれる
。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１６】板材加工機としては、連続打抜きプレス，
タレットパンチプレス，ベンディング，シャーリングな
どがあるが、本実施例においては、タレットパンチプレ
スを例にとって説明する。

【００１７】図４を参照するに、タレットパンチ油圧プ
レス１は、下部フレーム３とコラム５を介して一体的に
設けられた上部フレーム７とからなる門型のフレームで
構成されている。前記下部フレーム３と上部フレーム７
は作業領域９を設けるべく上下に適宜に離隔されている
。

【００１８】この作業領域の図４において左側にはワー
クにパンチング加工、ブランキング加工等の打抜き加工
を行なうパンチング加工部１１が設けられている。この
パンチング加工部１１は上部フレーム７に回転自在に装
着された円板状の上部タレット１３及び下部フレーム３
に回転自在に装着された円板状の下部タレット１５など
により構成されている。前記上部タレット１３，下部タ
レット１５は図示省略のタレット駆動機構によって同期
して同方向に回動されると共に所定位置において停止さ
れる。

【００１９】前記上部タレット１３の円周上には適宜な
間隔で上部金型としてのパンチ１７が複数装着されてい
ると共に、下部タレット１５の円周上には前記パンチ１
７と対向した位置に下部金型としてのダイ１９が複数装
着されている。

【００２０】前記上部フレーム７内には加工位置におけ
るパンチ１７を打撃するためのラム２１を上下動せしめ
る油圧シリンダ２３が設けられている。

【００２１】上記構成により、上部、下部タレット１３
，１５を回動して複数のパンチ１７，ダイ１９から選択
したパンチ１７，ダイ１９を加工位置に割出した後、ダ
イ１９上にワークＷを位置決めする。次いで油圧シリン
ダ２３を作動せしめると、ラム２１が上下動することに
よって、パンチ１７とダイ１９との協働でワークＷにパ
ンチング加工が行なわれることになる。

【００２２】前記作業領域９の図４において右側には移
動位置決め装置２５が設けられている。この移動位置決
め装置２５は、下部フレーム３に取付けられたガイド部
材に案内されてＹ軸方向（図４において左右方向）へ移
動自在のキャレッジベース２７と、このキャレッジベー
ス２７のＸ軸方向（図４において紙面に対し直交する方
向）へ移動自在のキャレッジ２９と、このキャレッジ２
９に装着されワークＷを把持自在な複数のクランプ３１
などで構成されている。

【００２３】上記構成により、クランプ３１に把持され
たワークＷはＸ軸、Ｙ軸方向へ移動され、ワークＷの加
工すべき所望位置がパンチング加工部１１の加工位置に
位置決めされることになる。

【００２４】前記油圧シリンダ２３は図１に示されてい
るように、ピストン３３に一体化されたピストンロッド
としてのラム２１が装着されている。このピストン３３
を境にして油圧シリンダ２３内には上部シリンダ室３５
Ｕと下部シリンダ室３５Ｄが形成されている。しかも、
前記油圧シリンダ２３の上部右端には、上部シリンダ室
３５Ｕ内の圧力を検出する圧力センサ３７が設けられて
いると共に、前記ラム２１の一部にはラム２１の上下動
時の位置を検出するためのポジションスケール３９を備
えた位置センサ４１が設けられている。

【００２５】前記上部シリンダ室３５Ｕには配管４３の
一端が接続されていると共に、配管４３の他端はソレノ
イドバルブＳＯＬ１を備えた２ポート２位置切換弁４５
が接続されている。この２ポート２位置切換弁４５のＰ
ポートは配管４７の一端が接続されていると共に、配管
４７の他端は低圧大流量ポンプ４９Ａと高圧少流量ポン
プ４９Ｂからなる斜板型２連ポンプ４９の低圧大流量ポ
ンプ４９Ａに接続されている。前記配管４７の途中には
２ポート２位置切換弁４５の方から順にチェックバルブ
５１，アキュームレータ５３が設けられている。

【００２６】前記２連ポンプ４９にはこの２連ポンブ４
９を作動させるための駆動モータ５５が連動連結されて
いると共に、２連ポンプ４９には配管５７，フィルタＦ
を介してタンク５９に連通されている。前記２ポート２
位置切換弁４５のＴポートは配管６１を介して前記タン
ク５９に連通されている。

【００２７】前記上部シリンダ室３５Ｕには配管６３の
一端が接続されていると共に配管６３の他端はソレノイ
ドＳＯＬ２，ＳＯＬ３を備えた４ポート３位置切換弁６
５のＡポートに接続されている。また、下部シリンダ室
３５Ｄには配管６７の一端が接続されていると共に、４
ポート３位置切換弁６５のＢポートに接続されている。

【００２８】前記４ポート３位置切換弁６５のＰポート
には配管６９の一端が接続されていると共に、配管６９
の他端は前記２連ポンプ４９の高圧少流量ポンプ４９Ｂ
に接続されている。しかも、配管６７の途中には４ポー
ト３位置切換弁６５側からアキュームレータ７１，流量
制御弁７３が設けられていると共に、前記切換弁６５の
Ｔポートは配管を介して前記タンク５９に連通されてい
る。

【００２９】前記油圧シリンダ２３に装着されたラム２
１の上下動におけるストロークを制御する制御装置７５
が図２に示されている。この制御装置７５におけるＣＰ
Ｕ７７には例えば内部クロック発生用のＣＴＣ７９，汎
用Ｉ／Ｏインターフェース８１および外部通信制御用イ
ンターフェース８３が接続されている。

【００３０】また、ＣＰＵ７７には位置センサ４１，圧
力センサ３７から信号が入力されるためのＡ／Ｄ変換装
置８５，８７が接続されていると共に、拡張バスコネク
タ８９が接続されている。また、ＣＰＵ７７には加工プ
ログラムなどが記憶されているＲＯＭ９１やワークＷの
材質，板厚などの入力値が記憶されているＲＡＭ９３が
接続されている。さらに、ＣＰＵ７７にはＩ／Ｏ装置９
５を介して前記切換弁４５，６５が接続されていると共
に、Ｄ／Ａ変換装置９７が接続されていて、アンプ９９
を介して流量制御弁７３が接続されている。

【００３１】上記構成により、図２に示した制御装置７
５を用いて、油圧シリンダ２３に装着されたラム２１を
制御してパンチ１７とダイ１９との協働でワークＷにパ
ンチング加工の動作を図１，図３を参照して説明する。 駆動モータ５５を駆動して２連ポンプ４９の低圧大流量
ポンプ４９Ａを差動させると、配管４７を経て一旦アキ
ュームレータ５３に貯留され、アキュームレータ５３を
作動させると、チェックバルブ５１，２ポート２位置切
換弁４５を経て油圧シリンダ２３の上部シリンダ室３５
Ｕに低圧大流量の油が供給されて、ラム２１が下降して
この低圧大流量の油圧により、パンチ１７の先端がワー
クＷに当たる。

【００３２】パンチ１７の先端がワークＷに当たった時
点でピストン３３は下降を停止する。なぜならば、低圧
のためワークＷからの反力に打ち勝つことができないた
めである。この停止したタイミングで上部シリンダ室３
５Ｕの圧力が上昇するため圧力センサ３７で検出される
のである。（図３においてラム２１はＳｏの位置から移
動してＳ１　の位置にある。）前記圧力センサ３７の信
号変化から、切換弁４５から切換弁６５に切換えること
により、２連ポンプの高圧少流量ポンプ４９Ｂから流量
制御弁７３を経て配管６９より一旦アキューム７１に送
られ、さらにアキュームレータ７１を作動させることに
より、上部シリンダ室３５Ｕへ配管６３を経て高圧少流
量の油が流れ込む。そして、上部シリンダ室３５Ｕに高
圧少流量の油が流れ込むことにより、ピストン３３を介
してラム２１がさらに下降を開始する。この下降速度は
前記流量制御弁７３の設定により決められる。ワークＷ
を単にパンチング加工だけのストロークであればよいの
で少流量で充分である。（図３においてＳ１　からＳ２
　への移動までの状態を示す。）次に、パンチ１７とダ
イ１９のと協働でパンチング加工が行なわれた後、切換
弁６５を切換えて配管６３を経てタンク５９に戻るよう
にする。この際、切換弁６５の切換えタイミングも圧力
センサ３７で検出できる。圧力センサ３７で検出される
と、上部シリンダ室３５に低圧大流量ポンプ４９Ａから
配管４３を経て低圧大流量が流れてピストン３３を下降
させる。すなわち、打抜き材の払い落作となる。（図３
においてＳ３　の位置を示す。）打抜き材の払い落し動
作完了後、切換弁４５をタンク５９側に、切換弁６５を
下部シリンダ室３５Ｄ側に切換えると、油が高圧少流量
ポンプ４９Ｂから配管６７を経て下部シリンダ室３５Ｄ
に流れ込むことによってピストン３３が上昇する。下部
シリンダ室３５Ｄ側はピストン３３とラム２１の断面積
の比によって少流量の油でも充分高速で上昇できるもの
である。

【００３３】さらに、ラム２１の下降移動位置を位置セ
ンサ４１で検出できるようにしてあるため、成形加工時
におけるラム２１の下降停止位置も充分に正確に制御で
きるものである。

【００３４】ニブリング加工の場合は、低圧大流量（下
降）と高圧少流量（上昇）の切換え動作になるが、上昇
速度については、ピストン３３とラム２１の断面積の比
によって充分に高速で上昇できるものである。ただし、
この時の条件としては、打抜き力は低圧の圧力と上部シ
リンダ室３５Ｕの面積積との積以下の加工となる。

【００３５】前記切換弁４５，６５にサーボバルブ又は
電磁比例弁などの高速、高精度の弁を使えば、ＳＰＭを
大幅に早くすることができる。また、流量制御弁７３に
サーボバルブなどの高精度流量制御弁を使えば、打抜き
音の低騒音並びに高精度成形加工に充分対応できるもの
である。さらに、単純な打抜き加工で良い場合には、一
般市販品の切換弁やフロコンを使えば、低価格で構築で
きるものである。

【００３６】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜の変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。本実施例ではタレッ
トパンチプレスを例にとって説明したが、他のパンチプ
レス，ベンディング，シャーリングなどの板材加工機に
も適用可能である。また、低圧大流量ポンプ４９Ａと高
圧少流量ポンプ４９Ｂとを重ね合せて切換自在とするこ
とにより、例えば油圧モータなどの駆動に充分利用でき
ると共に、２圧力２流量，１圧力１流量のどちらにも使
えるものである。

【００３７】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、低圧大流量と高圧少流量
を切換えて使用できる油圧シリンダの制御方法が可能と
なって、ポンプ駆動用モータの出力が少なくて済むと共
に、ポンプ自体も小型の物で充分対応でき、また、油圧
シリンダの制御方法をタレットパンチプレスなどの板材
加工機に利用することによってさらに低騒音化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タレットパンチプレスにおけるラムを上下動せ
しめる油圧シリンダの制御方法を説明する説明図である
。

【図２】図１における油圧シリンダを制御せしめる構成
ブロック図である。

【図３】パンチとダイとの協働でパンチング加工を行な
った際のラムの動きを示す説明図である。

【図４】この油圧シリンダを用いたタレットパンチプレ
スの正面図である。

【符号の説明】

１　　タレットパンチプレス（板材加工機）１７　　パ
ンチ １９　　ダイ ２１　　ラム ２３　　油圧シリンダ ３３　　ピストン ３５Ｕ　　上部シリンダ室 ３５Ｄ　　下部シリンダ室 ３７　　圧力センサ ４１　　位置センサ ４５　　切換弁 ４９　　２連ポンプ ６５　　切換弁 ７３　　流量制御弁 ７５　　　　制御装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　油圧シリンダ内に設けられたピストン
   に一体化されたピストンロッドを伸縮動させる際に、こ
   のピストンロッドの伸縮動を２圧力、２流量の油圧ポン
   プにより制御せしめることを特徴とする油圧シリンダの
   制御方法。
2. 【請求項２】　　前記油圧ポンプを高圧少流量と低圧大
   流量の２連ポンプにしたことを特徴とする請求項１記載
   の油圧シリンダの制御方法。
3. 【請求項３】　　前記油圧ポンプを高圧少流量用ポンプ
   と低圧大流動ポンプを備えて切換自在に制御せしめるこ
   とを特徴とする請求項１記載の油圧シリンダの制御方法
   。
4. 【請求項４】　　ピストンに一体化されたピストンロッ
   ドを装着した油圧シリンダと、この油圧シリンダ内の圧
   力を検出する圧力センサと、ピストンロッドの伸縮動の
   位置を検出する位置センサと、前記油圧シリンダ内の油
   圧室に油を供給、排出せしめるための２圧力、２流量用
   のポンプと、前記圧力センサ，位置センサおよびポンプ
   を制御せしめる制御装置と、を備えてなることを特徴と
   する油圧シリンダの制御装置。
5. 【請求項５】　　上型と下型とを油圧シリンダに装着さ
   れたラムの上下動により協働せしめてワークに板材加工
   を行なう板材加工機にして、前記油圧シリンダ内の圧力
   を検出する圧力センサと、前記ラムの上下動の位置を検
   出する位置センサと、前記油圧シリンダ内の油圧室に供
   給、排出せしめるための高圧少流量と低圧大流量用ポン
   プを有した２連ポンプと、この２連ポンプから前記油圧
   シリンダのシリンダ室に油を切換える切換弁と、前記圧
   力センサ，位置センサおよび切換弁を制御する制御装置
   と、を備えてなることを特徴とする板材加工機。