JPH0985499A - 油圧プレスのスライド駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スライドの下死点位置精度がよく、プレス加工
時の振動を抑制した高速運転が可能な油圧プレスを提供
する。 【解決手段】プレス加圧を開始する直前まで、スライド
５を高速下降させ、下降速度変更位置を検出する下セン
サ２５の信号２５Ａによりプレス加圧を行い、ストッパ
７、７により下降を規制される下死点に至り、一定時間
プレス加圧を保持した後、スライド５を高速上昇する。
スライド５を駆動する油圧シリンダ３のピストン４上側
の上油圧室３Ａへの圧油の供給・排出は、方向流量制御
弁１６を用い、ピストン４下側の下油圧室３Ｂには、常
時圧油を供給し、スライド５を下降する側の上油圧室３
Ａの圧油の供給・排出する油量を制御して、スライド５
の上昇・下降とその速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】油圧プレスのスライドの上昇
下降速度を制御する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】油圧プレスのスライド駆動装置には、ス
ライドの下降速度は、下降途中までは高速に、打ち抜き
等の加圧力がスライドに作用する直前から低速に切り換
えて下降し、下死点に至った後、上昇速度は高速で行
い、スライドの一行程時間を短くする、以下の従来技術
がある。

【０００３】複数の方向切換弁を並列に用いた実開平３
−３６３９８の第１の従来技術は、スライドを下降する
時は、始めに複数の方向切換弁の全てを下降動作側に作
動させ、圧油を供給してスライドを高速下降し、続いて
スライドの下降途中で、複数の方向切換弁の一部を閉止
側に作動させ、残りの一部の方向切換弁で圧油を供給す
ることにより、スライドを低速下降する。スライドが下
降限（下死点）に至ると方向切換弁の全てを上昇動作側
に切り換えて、スライドを高速上昇させ、スライドが上
昇限に至ると、この方向切換弁を閉止側に作動させてス
ライドを停止している。

【０００４】方向流量制御弁３１を用いた図５の第２の
従来技術では、方向流量制御弁３１を下降動作側３１
Ａ、閉止３１Ｂ、上昇動作側３１Ｃに切り換えて使用し
ている。

【０００５】スライドの位置を検出してフィードバック
制御するサーボ弁を用いた特開平１−１４８５００の第
３の従来技術は、前述の方向切換弁や方向流量制御弁に
比べて、速度の変更、位置決め精度（下死点）の向上が
図られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】複数の方向切換弁を並
列に用いた実開平３−３６３９８の第１の従来技術で
は、スライドの速度の変更は、使用する方向切換弁の数
により、有段階固定の速度で変化が可能だが、無段階で
速度調節が出来ないこと、方向切換弁の応答時間がばら
つくこと等から下死点位置がばらつくことと、下死点位
置で加圧状態で保持出来ないこと、また方向切換弁が下
降動作側から上昇動作側に作動する応答時間も長くかか
ること、これらの方向切換弁を切り換える時に、スライ
ドに働く衝撃を低減するためにさらに別の方向切換弁等
を設けなければならないこと等の欠点があった。

【０００７】方向流量制御弁３１を用いた図５の第２の
従来技術では、スライド３３が下降限に至って、方向流
量制御弁３１を下降動作側３１Ａから上昇動作側３１Ｃ
に切り換えるが、センサ３２の信号により、低速下降か
ら途中閉止部分を通過し、上昇動作側に切り換わるた
め、方向流量制御弁３１の応答時間のばらつきにより下
死点位置がばらつくと言う欠点がある。さらに、圧油
は、下降動作側では供給から排出に、上昇動作側では排
出から供給に変化し、微小時間での圧油の流量変化が大
きくなるため、スライド３３に作用する加速度が大きく
なり、このため速度変化が大きくなり、この結果、スラ
イド３３が振動し、金型寿命を低下させると言う欠点が
あった。

【０００８】スライドの位置を検出してフィードバック
制御するサーボ弁を用いた特開平１−１４８５００の第
３の従来技術では、サーボ弁及びその制御装置が高価な
こと、方向切換弁や方向流量制御弁では安価なセンサ、
例えばリミットスイッチで良いが、サーボ弁では高価な
スライドの変位センサが必要なこと、さらにサーボ弁は
油中のゴミによる故障が起き易いため、微小なゴミを取
り除くフィルタを設けなければならないと言う欠点があ
った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従来技術のこれらの欠点
を無くすため、本発明は以下の機構を有するスライド駆
動装置とする。方向流量制御弁は、油圧プレスのスライ
ドを下降するためのシリンダの上側油圧室に接続し、圧
油を供給・排出する。スライドを上昇するためのシリン
ダのピストンの下側油圧室には、常時圧油を供給し、圧
油の圧力が異常に上昇すると、リリーフ弁によりこの圧
油を排出する。

【００１０】方向流量制御弁をスライド下降側で流量大
に作動させると、油圧プレスのスライドを下降するシリ
ンダの上側油圧室に圧油を供給して、スライドを加圧開
始する直前まで高速下降し、続いてスライドの下降速度
変更位置を検出する上センサの信号により、方向流量制
御弁を流量小に作動させ、スライドを低速下降する。ス
ライドが下降限に至りストッパに当接すると、スライド
は下降出来なくなるが、方向流量制御弁は低速下降の状
態に保持され、供給される圧油の圧力、すなわちスライ
ドに作用する加圧力が保持された状態で一定時間保ち、
供給される余剰の圧油は絞り弁から排出される。

【００１１】一定時間経過後、方向流量制御弁がスライ
ド上昇側に作動すると、下側油圧室に常時供給されてい
る圧油により、上側油圧室に充填された作動油を排出し
てスライドは高速上昇し、上昇限の位置を検出する上セ
ンサの信号により、方向流量制御弁を作動させ、絞り弁
で排出される量と同量か、やや多量の圧油を供給する状
態に保持するので、スライドは上昇限で停止するか、わ
ずかに上昇しながら、次のサイクルの開始を待つ状態と
なる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図４
により説明する。油圧シリンダ３に設けられたピストン
４には、油圧プレス１のスライド５が固設されている。
油圧シリンダ３のピストン４の上側には上油圧室３Ａ
が、下側には下油圧室３Ｂが設けられている。金型６は
上型６Ａと下型６Ｂで構成され、スライド５に上型６Ａ
が、油圧プレス１のボルスタ２に下型６Ｂが固設されて
いる。下型６Ｂには、ストッパ７、７が設けられ、この
ストッパ７、７に上型６Ａが当接すると、上型６Ａはそ
れ以上の下降が出来ないようになっている。

【００１３】油タンク１０の作動油は、ポンプ１１によ
り加圧され、圧油となって管路１２に供給され、逆止弁
１４を経由して、管路１５で接続された方向流量制御弁
１６と、管路２２で接続された下油圧室３Ｂとに供給さ
れる。さらに、方向流量制御弁１６と上油圧室３Ａは管
路１７により接続され、管路１７から分岐して絞り弁１
８、管路１９、逆止弁２０、管路２１が設けられ、油タ
ンク１０に接続されている。また、管路２２から分岐し
てリリーフ弁２３が設けられ、管路１９に接続されて逆
止弁２０、管路２１を経由して油タンク１０に接続され
ている。

【００１４】スライド５の上昇限の位置を検出する上セ
ンサ２６と、打ち抜き等のプレス加圧領域直前の速度変
更位置に設けられた減速位置を検出する下センサ２５
が、上下調節可能に油圧プレス１のフレームに設けられ
ている。制御装置２７は、上センサ２６、下センサ２
５、サイクルの開始信号２８からの入力信号を得て、方
向流量制御弁１６を駆動制御する。

【００１５】この構成において、制御装置２７は以下の
手順で、スライド５を制御する。スライド５が、上セン
サ２６が作動する上昇限の位置Ｓ１から、上限の位置Ｓ
０の間にある状態（スライド上昇定位置）で、サイクル
の開始信号２８を得ると、方向流量制御弁１６を１６Ａ
側で圧油の流量が大の状態に作動させ、スライド５を高
速下降させる。

【００１６】その後、下センサ２５が作動してその信号
２５Ａを得ると、方向流量制御弁１６は１６Ａ側のまま
圧油の流量が小の状態に作動させ、スライド５を低速下
降させる。

【００１７】スライド５が高速並びに低速で下降中、下
油圧室３Ｂに充填されていた圧油は、リリーフ弁２３か
ら排出される。

【００１８】さらに、スライド５が下降して、上型６Ａ
が下型６Ｂに設けられたストッパ７、７に当接すると、
スライド５は下降不能になって停止する。この位置が、
スライド下死点位置となる。

【００１９】方向流量制御弁１６は、スライド５を低速
下降の状態にそのまま保持し、圧油の圧力はそのまま保
持された状態で、上油圧室３Ａに供給される圧油は、絞
り弁１８から油タンク１０に排出される。この状態でス
ライド５には加圧力が作用した状態を保っている。

【００２０】そして、一定時間の経過後、方向流量制御
弁１６は１６Ｃ側で流量が大の状態に切り換えられ、上
油圧室３Ａに充填された作動油を排出しつつ、下油圧室
３Ｂに常時供給される圧油により、スライド５は高速上
昇する。

【００２１】スライド５の上昇により上センサ２６が作
動してその信号２６Ａを得ると、方向流量制御弁１６を
１６Ａ側で流量を微小に作動させ、スライド５が停止す
るか、あるいは微速度で上昇する状態にする。

【００２２】このように、構成・制御して油圧プレス１
のスライド５を駆動すると、スライド５を下降させる加
圧力から、常時スライド５を上昇させる加圧力を差し引
いた値が、打ち抜き等のプレス作業に使用可能な、スラ
イド５を下降させる正味の加圧力になること、及びスラ
イド５が下降中並びに下死点で絞り弁１８から排出され
る圧油は、なんら仕事をしていないのでエネルギロスに
なると言う問題がある。しかしながら、この加圧力の減
少とエネルギロスと言う問題は、小さい加圧力の油圧プ
レスでは、無視出来る程度に微小である。

【００２３】方向流量制御弁１６で、上油圧室３Ａに供
給排出する作動油の流量を大、小、あるいは微小の状態
にするための制御量は、任意に設定可能にした制御装置
２７を用いることが出来るので、プレス加工に併せて、
この制御量をあらかじめ制御装置２７に設定しておいて
よいことは言うまでもないことである。

【００２４】また、本実施例では、ストッパ７を金型６
に設けているが、油圧プレス１のスライド５とボルスタ
２の間に設け、スライド５の下死点位置を規制してもよ
いことは言うまでもないことである。

【００２５】

【発明の効果】第１の従来技術では、複数の方向切換弁
の数の有段で各段階の流量は固定、すなわちスライドの
速度は有段階固定の高速、有段階固定の低速に制御出来
る。これに対して本発明におけるスライドの速度は、任
意の高速、任意の低速に制御出来る。

【００２６】第１と第２の従来技術では、スライドが下
死点で加圧状態を保った状態に保持出来ないが、本発明
では保持出来る。また、第１と第２の従来技術では、ス
ライドの下死点の位置精度を一定にすることが困難だ
が、本発明では一定に維持出来る。さらに、第１と第２
の従来技術では、スライドの上昇下降とも方向切換弁や
方向流量制御弁で圧油を供給排出して行っており、弁が
切り換わる下降開始時、上昇開始時に大きい加速度が作
用するため、この衝撃を緩和する機構を別に設けなけれ
ばならないが、本発明ではスライドを上昇するための下
油圧室は常時圧油を供給するメータイン・メータアウト
の回路としているので、スライドにはほとんど衝撃が生
ぜず、このため衝撃緩和機構は不要となる。

【００２７】第３の従来技術では、スライドの位置検出
するリニアセンサ等の高価なセンサとフィードバック制
御する高価な制御装置が必要だが、本発明ではリミット
スイッチ等の安価なセンサとオン・オフ制御する安価な
制御装置でよい。また、第３の従来技術では、作動油中
の微小なゴミを取り除くフィルタを設けた油圧発生装置
でないと作動不良を生じるが、本発明では第１、第２の
従来技術と同様の簡単な油圧発生装置でよい。

【００２８】このように、本発明によると、従来技術の
サーボ弁を使用したスライド駆動装置に匹敵する制御能
力を有し、従来技術の複数の方向制御弁、あるいは方向
流量制御弁より高い制御能力を有するスライド駆動装置
を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である油圧プレスの構成図を
示す。

【図２】本発明の主要部の回路図を示す。

【図３】スライドの位置と経過時間との関係図を示す。

【図４】上油圧室への圧油の供給・排出と経過時間との
関係図を示す。

【図５】従来技術の方向流量制御弁を使用した主要部の
回路図を示す。

【符号の説明】

１は油圧プレス、２はボルスタ、３は油圧シリンダ、３
Ａは上油圧室、３Ｂは下油圧室、４はピストン、５はス
ライド、６は金型、６Ａは上型、６Ｂは下型、７はスト
ッパ、１０は油タンク、１１はポンプ、１２、１５、１
７、１９、２１、２２は管路、１４、２０は逆止弁、１
６は方向流量制御弁、１８は絞り弁、２３はリリーフ
弁、２４はアキュムレータ、２５は下センサ、２５Ａは
下センサ２５の信号、２６は上センサ、２６Ａは下セン
サ２６の信号、２７は制御装置、２８は油圧プレスのサ
イクルの開始信号、Ｓ０はスライド上限位置、Ｓ１はス
ライド上昇限、Ｔ１は制御装置のタイマ設定時間、であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧プレスのスライドを上昇下降するスラ
   イド駆動装置において、 （イ）スライドの下降限を規制するストッパと、前記ス
   ライドを駆動する油圧シリンダのピストン上側の上油圧
   室と油圧ポンプの吐出口とを接続する管路の途中に設け
   た方向流量制御弁と、前記吐出口から、前記ピストン下
   側の下油圧室とを接続する管路と、前記上油圧室と油タ
   ンクを連結する管路の途中に設けた絞り弁と、前記スラ
   イドの作業時の上昇限の位置を検出する上センサと、下
   降途中の速度変更位置を検出する下センサと、これらを
   制御する制御装置とを設ける。 （ロ）油圧プレスの運転開始信号を得ると、前記方向流
   量制御弁を制御して圧油を上油圧室に供給し、前記ピス
   トンと連動する前記スライドを高速下降させる。 （ハ）続いて、前記下センサからの信号を得ると、前記
   方向流量制御弁を制御して圧油の供給量を減少して前記
   ピストンと連動するスライドを低速下降させる。 （ニ）その後、前記ストッパにより規制されて前記スラ
   イドは下降を停止し、別に定める一定時間その状態に保
   持する。 （ホ）続いて、前記方向流量制御弁を制御して、前記上
   油圧室に供給された油を、前記油タンクに排出し、前記
   上センサからの信号により、前記方向流量制御弁を制御
   して、前記絞り弁からの排出量と同量か、またはわずか
   に少ない圧油を上油圧室に供給し、前記スライドを停
   止、またはわずかの上昇速度にする。 以上の構成としたことを特徴とする油圧プレスのスライ
   ド駆動装置。