JPH08290300A

JPH08290300A - プレス

Info

Publication number: JPH08290300A
Application number: JP11936595A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Amino; 網野　　廣之
Original assignee: Amino Corp
Current assignee: Amino Corp
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単かつコンパクトな構造により適切な高速上
昇を行うことができ、また加工条件、作業目的に適した
バランス条件を自由に設定することができる油圧プレス
を提供する。【構成】主シリンダ３で作動されるスライド２の下降側
にスライド２にピストンロッド４０，４０を連結した油
圧バランスシリンダ４ａ，４ａを設け、前記油圧バラン
スシリンダ４ａ，４ａのロツド側を流量調整弁６を介し
てタンクＴと接続する一方、ピストン側に流量調整弁９
を介してアキュムレータ８を接続した

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレスとりわけスライド
バランス機能を備えたプレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】プレスは金属や樹脂の各種加工に使用さ
れており、油圧プレスにおいては通常の場合スライドを
主シリンダないし加圧シリンダによって昇降させるよう
になっている。この場合、スライドの下降時にはスライ
ド重量と上型の重量が慣性として働くため軽負荷で作動
することができるが、上昇時にはスライド重量と上型重
量が負荷として主シリンダにかかるため、主シリンダに
圧油を供給するポンプとモータは大きな容量のものを必
要とする。ことにプレス効率を向上すべくスライドを高
速上昇させようとすると、大流量のポンプと大能力のモ
ータが必要になり、これにより設備コストが高くなると
共に、プレスが大型化するという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために創案されたもので、その目的と
するところは、簡単かつコンパクトな構造により適切な
高速上昇を行うことができ、また加工条件、作業目的に
適したバランス条件を自由に設定することができるプレ
スを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、駆動機構により作動されるスライドの下降側
にスライドにピストンロッドを連結した油圧バランスシ
リンダを設け、前記油圧バランスシリンダのロツド側を
流量調整弁を介してタンクと接続する一方、ピストン側
に流量調整弁を介してアキュムレータを接続した構成と
したものである。流量調整弁は、油圧バランスシリン
ダによるスライド上昇速度を制御しスライドの運動開始
時と停止時のショックを減少するための可変絞りを有し
ている。また、好ましくはアキュムレータは電磁比例リ
リーフ弁と切換弁を介してポンプに接続され、上型重量
に対応するように油圧バランスシリンダの出力を制御で
きるようになっている。なお、本発明においてスライド
は主シリンダに直結して下降される形式だけでなく、リ
ンク機構を介して主シリンダに結ばれた形式のものを含
む。すなわち、主シリンダがピストンロッドに左右に伸
びる第１リンクを有し、スライドも左右一対の第３リン
クを有し、それら第１リンクと第３リンクの自由端がプ
レスフレームに基端を枢着した第２リンクの自由端に屈
伸可能に枢着されている形式のものを含む。また本発明
は主として油圧プレスに適用されるが、場合によっては
クランク方式などの機械プレスにも適用される。

【０００５】

【作用】駆動機構たとえば主シリンダを作動してスライ
ドを下降させるときには、スライドの重量と上型重量に
より油圧バランスシリンダのピストン側の油が流量調整
弁を介してアキュムレータに蓄積されると同時に、ロッ
ド側に流量調整弁を介してタンクからの油が吸引され
る。また、スライドの重量をバランスシリンダにより平
衡するためスライドの急降下が防止されるとともに慣性
ショックが低減される。スライドが降下して所望の加工
を行なった後、スライドを上昇するときには、油圧バラ
ンスシリンダのロッド側の油が流量調整弁を介してタン
クに戻される一方、油圧バランスシリンダのピストン側
にはアキュムレータの蓄圧油が送り込まれる。このため
油圧バランスシリンダのピストンロッドが伸長し、スラ
イドを上昇側に押し上げる。これによりスライド上昇が
補助されるため、スライドは急速上昇を行なうことがで
きる。そしてスライド停止位置の手前で流量調整弁が働
きスライドが減速されるためショックが少なくなる。主
シリンダがピストンロッドに左右に伸びる第１リンクを
有し、スライドも左右一対の第３リンクを有し、それら
第１リンクと第３リンクの自由端がプレスフレームに基
端を枢着した第２リンクの自由端に屈伸可能に枢着され
ている場合には、下降ストロークにおいてスライドのス
トロークを主シリンダのストロークより大きくさせ、加
圧ストロークではスライドのストロークを主シリンダの
ストロークより小さくさせることができる。したがっ
て、小さい容量の主シリンダにより大きな加工能力を得
ることができ、同時に高速でスライドを駆動することが
できるため毎分ストローク数を大きくすることができ、
前記した上昇速度を早くする特徴と相俟って安価で高性
能の油圧プレスを提供することが可能になるというすぐ
れた効果が得られる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１と図２は本発明を油圧プレスに適用した第１
実施例を示しており、１はプレスフレーム、２はスライ
ドであり、駆動機構としてこの例ではプレスフレーム１
のクラウン１ａに設けた主シリンダ３を有し、この主シ
リンダ３によりスライド２が昇降されるようになってお
り、下部にはベッド１ｂに取り付けた下型ｂに対応する
上型ａが取り付けられている。このような構造は慣用の
プレスと同様であるが、本発明はベッド側に少なくとも
左右の油圧バランスシリンダ４ａ，４ａを設け、それら
油圧バランスシリンダ４ａ，４ａのピストンロツド４
０，４０をスライド２に直接かまたはスライド２に取り
付けたブラケット２０，２０に連結している。そして、
前記各油圧バランスシリンダ４ａ，４ａのロツド側に第
１油路５を接続し、その第１油路５に可変絞り６０を有
する第１流の量調整弁６を接続し、該第１の流量調整弁
６のタンクポートをタンクＴに接続している。

【０００７】さらに前記油圧バランスシリンダ４ａ，４
ａのピストン側には第２油路５’を接続し、該第２油路
５’に可変絞り９０を有する第２の流量調整弁９を介し
てアキュムレータ８を接続している。前記第１の流量調
整弁６と第２の流量調整弁９はたとえば電磁比例弁が用
いら大流量と小流量を任意に設定できるようになってい
る。

【０００８】前記第２油路５’には第２の流量調整弁９
の下流側に油圧ポンプ１０を有する第３油路１００が接
続されており、この第３油路１００には前記アキュムレ
ータ８の圧力を上型の重量などのプレス加工条件に応じ
て任意に設定するため、電磁比例リリーフ弁１１と切換
弁１２とチェック弁１３を接続している。電磁比例リリ
ーフ弁１１はアキュムレータ８のチャージ圧力を設定
し、切換弁１２はたとえば両側に電磁SOL５，SOL６を有
する３位置電磁切換弁からなっていて、油圧ポンプ１０
からの吐出油をアキュムレータにチャージする。そして
前記チェック弁１３と第２の流量調整弁９の間にはアキ
ュムレータ系の圧力を検出する圧力検出センサ１４が接
続されている。この圧力検出センサ１４はアキュムレー
タ系の圧力を検出し、その検出圧力が前記電磁比例リリ
ーフ弁１１によって設定された圧力よりも低い場合に信
号を送って切換弁１２によりアキュムレータ８の圧力を
再チャージするためのものである。

【０００９】図３ないし図５は本発明によるプレスの第
２実施例を示しており、第１実施例ではスライド２は主
シリンダ３のピストンロッド３２と直接的に結合されて
いたのに対し、この第２実施例は主シリンダ３のピスト
ンロッド３２を多本式のリンク機構Ａを介してスライド
２に連結し、高速化を図るようにしている。すなわち、
主シリンダ３は前記クラウン１ａの中央部にブラケット
３０とピン３１により据付けられている。この実施例で
は主シリンダ３の下部はクラウン１ａに設けた穴１ｄを
通して下方に延び、ピストンロッド３２の先端に多リン
ク機構Ａが連結されている。

【００１０】多リンク機構Ａは、各自由端側が集合枢着
された第１リンク３ａ，３ａ’と第２リンク３ｂ，３
ｂ’および第３リンク３ｃ，３ｃ’を主シリンダ３のピ
ストンロッド３２の軸線を境として左右一対配してな
る。多リンク機構Ａの左右の第１リンク３ａ，３ａ’は
それぞれ２枚１組のレバーからなり、各レバーの基端部
はピストンロッド３２の先端ヘッドに設けた第１支軸３
００,３００に屈伸自在に枢着されており、クラウン１
ａには第１リンク３ａ，３ａ’の屈伸運動を許容する空
間部１ｅが設けられている。そして第１リンク３ａ，３
ａ’の自由端はそれぞれクラウン１ａとスライド２間の
空隙に常時位置する集合用支軸３０１，３０１に枢着さ
れている。左右の第２リンク３ｂ，３ｂ’もこの例では
それぞれ２枚１組のレバーからなり、前記集合用支軸３
０１，３０１よりもプレスフレーム幅方向外方のクラウ
ン部位またはコラムに設けた軸受３０５，３０５に支持
された第２支軸３０２，３０２に基端部が枢着され、自
由端が前記集合用支軸３０１，３０１に枢着されてい
る。

【００１１】左右の第３リンク３ｃ，３ｃ’はこの例で
はそれぞれ１枚のレバーからなり、前記第２支軸３０
２，３０２の鉛直線上ないしこれに近い線上のスライド
部位に設けた軸受３０６，３０６に支持された第３支軸
３０３，３０３に基端部が枢着され、自由端が前記集合
用支軸３０１，３０１に枢着されている。軸受３０６は
スライド２の上部に設けられていてもよいが、この実施
例では図３のようにスライド２に第３支軸３０３の屈伸
運動を許容する大きさの凹部２１を設け、ここに図示し
ないアジャスト装置を介して軸受３０６を剛結してい
る。アジャスト装置はスライド２のダイハイトを調節す
るためのもので、ねじとウォーム機構からなっている。
前記第１リンク３ａ，３ａ’と第２リンク３ｂ，３ｂ’
および第３リンク３ｃ，３ｃ’は、第１リンク３ａ，３
ａ’の長さをＬ₁とし、第２リンク３ｂ，３ｂ’の長さ
をＬ₂とし、第３リンク３ｃ，３ｃ’の長さをＬ₃とした
場合、一般に、Ｌ₃＞Ｌ₂≧Ｌ₁の関係とすることが好ま
しい。これはプレスの高ストローク数と最適な出力を達
成するためである。この条件内で前記Ｌ₁とＬ₃とＬ₂の
長さ比率を適宜設定することにより、プレスの全荷重ス
トローク範囲内で主シリンダ３のストロークＳＬ(出力)
とスライド１ｅのストロークＳＰ(出力)の関係すなわ
ち、ＳＬ／ＳＰを拡大、縮小することができる。Ｌ₁と
Ｌ₂とＬ₃の長さ比率は、Ｌ₁を１とした場合、１：(１〜
２):(１．２〜３)が実用的な範囲である。前記スライド
２の両側には直接かまたはブラケット２０，２０を介し
て前記した油圧バランスシリンダ４ａ，４ａのピストン
ロッド４０，４０が連結されている。この油圧バランス
シリンダ４ａ，４ａの油圧回路は図２に示されたものと
同じであるから、説明は省略する。

【００１２】

【実施例の作用】次に実施例の作用を説明すると、第１
実施例においては、切換弁１２の電磁部SOL４をオンに
して油圧ポンプ１０からの吐出油を第３油路１００と第
２油路５’を介して油圧バランスシリンダ４ａ，４ａの
ピストン側およびアキュムレータ８に流入させ、それに
よりアキュムレータ８の初期圧力を設定させる。この状
態で主シリンダ３を作動することによりスライド２は下
降する。このときには第１の流量調整弁６と第２の流量
調整弁９に最大流量となるように開度を設定しておくも
ので、スライド２には油圧バランスシリンダ４ａ，４ａ
のピストンロツド４０，４０が連結されているため、ス
ライド２の下降により油圧バランスシリンダ４ａ，４ａ
のピストンは押圧されて下降し、ピストン室の油は第２
の流量調整弁９を通って第２油路５’からアキュムレー
タ８に流入し、ダイヤフラム弁８ａを介して封入ガスを
圧縮し、蓄圧させる。油圧バランスシリンダ４ａ，４ａ
のロツド側に接続している第１油路５が第１の流量調整
弁６を介してタンク７に接続されているため、油圧バラ
ンスシリンダ４ａ，４ａのロッド側にはタンクＴから油
が吸入される。なお、このスライド２の下降時に油圧バ
ランスシリンダ４ａ，４ａのピストン側の油圧によりス
ライド２の重量がバランスされるため、急激なスライド
降下が抑制され、安定した速度での下降を行うことがで
きる。

【００１３】スライド２が主シリンダ３により加圧下降
してこれに取り付けた上型ａとベツド側の下型ｂにより
絞り、圧縮、対向液圧成形などの塑性加工やせん断等所
望の加工が行われる。そして、スライド２を上昇させる
ときには、主シリンダ３を上昇側に作動させ（上昇専用
のシリンダを有しているときには主シリンダ３の圧油を
タンクに戻し、上昇専用のシリンダを作動させる）る。
同時にアキュムレータ８に蓄積されている圧油は第２の
流量調整弁９から第２油路５’を通って油圧バランスシ
リンダ４ａ，４ａのピストン側に大流量が流入する。こ
れによりピストンは上方に押圧されるとともにロツド側
の油は第１油路５０を通ってタンク７に戻されるため、
ピストンロツド４０，４０が突出してスライド２を上昇
方向に押圧し、それによりスライド２は保有重量がバラ
ンスされ、上昇が補助される。したがつて、省エネルギ
ー条件下で高効率の高速上昇が可能となる。そして、上
昇側の停止位置の手前において、スライド２の上昇速度
は、第１の流量調整弁６と第２の流量調整弁９の電磁部
SOL１又は／及びSOL２への印加電流量を減方向に変化さ
せて可変絞り６０，９０を働かせることにより自在に制
御することができる。

【００１４】バランス装置としてエアシリンダを利用し
た場合には、エアが圧縮性流体であることから発生圧力
低く、大容量のシリンダを必要としたり、コンプレツサ
類を必要とし、プレスおよび付帯設備が大型化したり設
備コストが高くなるが、本発明によればこうした難点を
回避することができる。また、下降時にカウンタバラン
ス弁でスライド重量と上型重量を平衡し、リリーフしな
がらスライドを下降させるといった方式では、エネネル
ギーがすべて熱として消費されてしまうが、本発明はか
かる無駄がなく、スライド重量と上型重量を上昇行程用
のエネルギーとして蓄えることができる。なお、電磁比
例リリーフ弁１１により油圧ポンプからの吐出圧力を任
意に設定すれば、アキュムレータ８のチャージ圧力が設
定されるため、前記油圧バランスシリンダ４ａ，４ａの
力の大きさを自由に設定できる。このため、金型重量や
プレスの種類や用途（生産プレスかトライプレスか）な
どの加工条件に応じてバランス力を自由に設定すること
ができる。たとえばバランスの中立点すなわち油圧バラ
ンスシリンダ４ａ，４ａの力がスライド２や上型ａの重
量と一致する点を、生産プレスの場合、おおむねプレス
ストロークの１／２〜１／３に設定し、トライプレスの
場合にはプレス下死点に設定することができる。

【００１５】第２実施例においては、スライド３が上死
点位置にあるときには図３の状態にある。この上死点位
置においては、ピストンロッド３２が主シリンダ３に引
き込まれているため左右の第１リンク３ａ，３ａ’は引
き上げられ、これらの自由端と他のリンクをつないでい
る集合用支軸３０１，３０１はクラウン１ａの下面に近
づくように持ち上げられる。従って、第１リンク３ａ，
３ａ’はピストンロッド軸線となす角度が小さく、第２
リンク３ｂ，３ｂ’はピストンロッド軸線と平行な軸線
となす角度が大きく(水平に近い角度)、第３リンク３
ｃ，３ｃ’はピストンロッド軸線と平行な軸線となす角
度が大きくなるように保持されている。

【００１６】スライド２の下降行程にあっては、主シリ
ンダ２のピストンロッド３２は伸長し、スライド２は高
速降下する。すなわち、この時の状態が図４であり、こ
の下降行程では第１リンク３ａ，３ａ’は左右に広がり
つつ集合用支軸３０３，３０３を押し下げる。この時の
各リンクの状態は、上死点位置のときよりも第１リンク
３ａ，３ａ’の角度は大きくなり、第２リンク３ｂ，３
ｂ’の角度は小さくなり、第３リンク３ｃ，３ｃ’の角
度は小さくなる。ついで加圧行程においては、全荷重の
開始位置までの間、第１リンク３ａ，３ａ’はさらに左
右に広がりつつ集合用支軸３０１，３０１を押し下げ
る。この時の各リンクの状態は、下降完了位置のときよ
りも第１リンク３ａ，３ａ’の角度は大きくなり、第２
リンク３ｂ，３ｂ’の角度は小さくなり、第３リンク３
ｃ，３ｃ’の角度は小さくなる。そして、全荷重の開始
位置から下死点位置に達するストロークにおいて、第２
リンク３ｂ，３ｂ’の角度βと第３リンク３ｃ，３ｃ’
の角度γはさらに小さくなり、下死点において垂直線に
最も近い状態となる。図５は下死点の状態である。

【００１７】前記したスライド２の下降工程において、
油圧バランスシリンダ４ａ，４ａのピストン側の油は第
２油路５’を通り、第２の流量調整弁９を介してアキュ
ムレータ８に蓄圧されること前記実施例１と同じであ
る。かくしてプレス加工が完了した後は、主シリンダ３
が作動してピストンロッド３２が上昇し、集合用支軸３
０３，３０３が第１リンク３ａ，３ａ’を介して牽引さ
れるため前記した状態から逆に作動され(図５→図４→
図３)、スライド２が上死点位置に戻る。このスライド
２の上昇時に前記第１実施例と同じくアキュムレータ８
から蓄圧された油が油圧バランスシリンダ４ａ，４ａの
ピストン側に流入され、それによってスライド２の上昇
を補助し、多リンク機構Ａの復帰を早める。以下前述し
た操作の繰返しにより、スライド２は多リンク機構Ａを
介して連続直線往復運動し、プレス加工が行われる。こ
の第２実施例においても、スライド２の上昇速度の制
御、力の制御は前記第１実施例と同じである。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によると
きには、駆動機構で作動されるスライドの下降側にスラ
イドにピストンロッドを連結した油圧バランスシリンダ
を設け、前記油圧バランスシリンダのロツド側を流量調
整弁を介してタンクと接続する一方、ピストン側に流量
調整弁を介してアキュムレータを接続したので、スライ
ドの下降時にはスライド重量をバランスして安定した動
作を得ることができるとともに、慣性力によるショック
を緩和して騒音をなくすことができる。しかも駆動機構
の加圧力とスライド重量を利用してスライドの下降時に
アキュムレータに蓄圧させることができ、そしてスライ
ド上昇時にその蓄圧した圧油が油圧バランスシリンダに
送られ、ピストンロツドの伸長によりスライドを押し上
げて上昇を補助するため、スライド２を高速上昇させる
ことができる。このためプレス能率を高めることがで
き、また高速上昇を行うために大容量のポンプやモータ
を用いなくてもよくなるため、設備が小型化されるとと
もに設備コストも安価とすることができるなどのすぐれ
た効果が得られる。請求項３によれば、アキュムレータ
８の圧力が電磁比例リリーフ弁１１と切換弁１２を介し
て油圧ポンプによりチャージされるため、上記効果に加
えて、油圧バランスシリンダによる力を金型重量などの
条件や作業目的に最適なものに自由に設定することがで
きるというすぐれた効果が得られる。請求項４によれ
ば、小さい容量の主シリンダにより大きな加工能力を得
ることができるとともに高速でスライドを駆動すること
ができるため毎分ストローク数を大きくすることがで
き、前記した上昇速度を早くする特徴と相俟って安価で
高性能の油圧プレスを提供することが可能になるという
すぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプレスの一実施例を示す正面図で
ある。

【図２】本発明の油圧回路図である。

【図３】本発明によるプレスの別の実施例を示す正面図
である。

【図４】図３の実施例の下降途中の状態を示す正面図で
ある。

【図５】下降限の状態を示す正面図である。

【符号の説明】

２スライド３主シリンダ３ａ，３ａ’ 第１リンク３ｂ，３ｂ’ 第２リンク３ｃ，３ｃ’ 第３リンク４ａ，４ａ油圧バランスシリンダ４０，４０ピストンロツド６第１の流量調整弁８アキュムレータ９第２の流量調整弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動機構により作動されるスライド２の下
降側に、スライド２にピストンロッド４０，４０を連結
した油圧バランスシリンダ４ａ，４ａを設け、前記油圧
バランスシリンダ４ａ，４ａのロッド側を流量調整弁６
を介してタンクＴと接続する一方、ピストン側に流量調
整弁９を介してアキュムレータ８を接続したことを特徴
とするプレス。
【請求項２】流量調整弁６，９が可変絞り６０，９０を
有している請求項１に記載のプレス。
【請求項３】アキュムレータ８が電磁比例リリーフ弁１
１と切換弁１２を介してポンプ１０に接続されている請
求項１に記載のプレス。
【請求項４】スライド２が主シリンダ３で作動されるよ
うになっており、その主シリンダ３がピストンロッドに
左右に伸びる第１リンク３ａ，３ａ’を有しスライド２
が左右一対の第３リンク３ｃ，３ｃ’を有し、それら第
１リンク３ａ，３ａ’と第３リンク３ｃ，３ｃ’の自由
端がプレスフレーム１に基端を枢着した第２リンク３
ｂ，３ｂ’の自由端に屈伸可能に枢着されているものを
含む請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプレ
ス。