JP3107985B2 - 油圧プレスの加圧力制御装置 - Google Patents
油圧プレスの加圧力制御装置Info
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- JP3107985B2 JP3107985B2 JP4129395A JP4129395A JP3107985B2 JP 3107985 B2 JP3107985 B2 JP 3107985B2 JP 4129395 A JP4129395 A JP 4129395A JP 4129395 A JP4129395 A JP 4129395A JP 3107985 B2 JP3107985 B2 JP 3107985B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
- B30B15/22—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the degree of pressure applied by the ram during the pressing stroke
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧プレスの加圧力の
制御に使用する。
制御に使用する。
【０００２】
【従来の技術】従来の油圧プレスの加圧力の制御には、
主弁がバランスピストン型弁やロジック弁の手動弁、ま
たは電磁リリーフ弁、あるいはサーボ弁が使用されてい
る。手動弁の場合は加圧力設定のための調整はバルブ自
体の機構を手動調節することにより行い、電磁リリーフ
弁やサーボ弁の場合は、指令加圧力値に対して、油圧力
のフィードバック制御で行っている。
主弁がバランスピストン型弁やロジック弁の手動弁、ま
たは電磁リリーフ弁、あるいはサーボ弁が使用されてい
る。手動弁の場合は加圧力設定のための調整はバルブ自
体の機構を手動調節することにより行い、電磁リリーフ
弁やサーボ弁の場合は、指令加圧力値に対して、油圧力
のフィードバック制御で行っている。
【０００３】また、油圧シリンダの主回路にアキュムレ
ータを連結して、設定圧に対して圧力の変動を抑えてい
る場合もある。
ータを連結して、設定圧に対して圧力の変動を抑えてい
る場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】油圧プレスの場合、ス
ライドが下降し、上型が下型に接触するまでは、スライ
ドにはプレス負荷が作用しないが、接触すると同時に大
きい負荷が作用する場合がある。このように、負荷が急
激に変化する場合、従来シリンダの圧力制御に使用され
ている手動弁、電磁リリーフ弁、サーボ弁では、応答の
遅れが発生し、パイロット回路にサージ圧力が発生し、
オーバーシュートを生じたり、スライド速度が急激に変
化する場合がある。
ライドが下降し、上型が下型に接触するまでは、スライ
ドにはプレス負荷が作用しないが、接触すると同時に大
きい負荷が作用する場合がある。このように、負荷が急
激に変化する場合、従来シリンダの圧力制御に使用され
ている手動弁、電磁リリーフ弁、サーボ弁では、応答の
遅れが発生し、パイロット回路にサージ圧力が発生し、
オーバーシュートを生じたり、スライド速度が急激に変
化する場合がある。
【０００５】これらの場合は、プレス機械の振動の発生
源となり、騒音、機械の耐久性、金型の寿命、加工精度
に悪影響を及ぼし、後者の場合も加工精度、金型の寿
命、機械の耐久性に不具合を生じる。
源となり、騒音、機械の耐久性、金型の寿命、加工精度
に悪影響を及ぼし、後者の場合も加工精度、金型の寿
命、機械の耐久性に不具合を生じる。
【０００６】これらの不具合を防止するために、手動弁
の設定を加工方法に対応して変えたり、電磁リリーフ弁
やサーボ弁の制御で対応したり、主回路に設けるアキュ
ムレータで圧力の脈動を取る場合がある。
の設定を加工方法に対応して変えたり、電磁リリーフ弁
やサーボ弁の制御で対応したり、主回路に設けるアキュ
ムレータで圧力の脈動を取る場合がある。
【０００７】ところが、手動リリーフ弁の設定変更の方
法は、調節に手間がかかったり、外乱に対して対応が出
来ないという欠点があり、主回路に設けるアキュムレー
タの場合は、大形で高価という欠点がある。
法は、調節に手間がかかったり、外乱に対して対応が出
来ないという欠点があり、主回路に設けるアキュムレー
タの場合は、大形で高価という欠点がある。
【０００８】また、電磁リリーフ弁やサーボ弁のフィー
ドバック制御での対応は、制御装置が高価であるのと、
油圧プレスの主回路に使用するような大きな容量のバル
ブでは、応答性が遅く十分対応出来ないという問題があ
る。
ドバック制御での対応は、制御装置が高価であるのと、
油圧プレスの主回路に使用するような大きな容量のバル
ブでは、応答性が遅く十分対応出来ないという問題があ
る。
【０００９】本発明は、安価で複雑な調節や制御を要す
る事なく、プレス加工に悪影響を及ぼす金型接触時の前
記問題点を解消しようとするものである。
る事なく、プレス加工に悪影響を及ぼす金型接触時の前
記問題点を解消しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、油圧シリンダを使用する油圧プレスの
油圧シリンダの圧力制御する。ポベット弁からなる主弁
と、主弁を制御するパイロットリリーフ弁からなるリリ
ーフ機構の、主弁とパイロットリリーフ弁間のパイロッ
ト回路に、作用する油圧により体積が変化する弾性体か
らなるダンパーを、任意に選択使用出来るように設けた
体積調節装置とで構成し、スライドに作用する負荷が、
急激な変化が生じる状態で、パイロット回路の圧力が急
激に上昇するのを前記体積調節装置で吸収して、主弁を
動作させ、主回路に急激な圧力変化が生じないようにす
る。
解決するために、油圧シリンダを使用する油圧プレスの
油圧シリンダの圧力制御する。ポベット弁からなる主弁
と、主弁を制御するパイロットリリーフ弁からなるリリ
ーフ機構の、主弁とパイロットリリーフ弁間のパイロッ
ト回路に、作用する油圧により体積が変化する弾性体か
らなるダンパーを、任意に選択使用出来るように設けた
体積調節装置とで構成し、スライドに作用する負荷が、
急激な変化が生じる状態で、パイロット回路の圧力が急
激に上昇するのを前記体積調節装置で吸収して、主弁を
動作させ、主回路に急激な圧力変化が生じないようにす
る。
【００１１】
【作用】リリーフ機構の主弁のパイロット室と、パイロ
ットリリーフ弁間のパイロット回路に体積調節装置を設
け、パイロット回路の急激な圧力変化を吸収する。油圧
プレスのスライドにプレス荷重が作用しない状態では、
油圧シリンダに接続する主回路の圧力も、設定圧力より
大幅に低い状態にあり、当然パイロットリリーフ弁のク
ラッキング圧力よりも低くなっており、パイロットリリ
ーフ弁は閉じた状態になっている。
ットリリーフ弁間のパイロット回路に体積調節装置を設
け、パイロット回路の急激な圧力変化を吸収する。油圧
プレスのスライドにプレス荷重が作用しない状態では、
油圧シリンダに接続する主回路の圧力も、設定圧力より
大幅に低い状態にあり、当然パイロットリリーフ弁のク
ラッキング圧力よりも低くなっており、パイロットリリ
ーフ弁は閉じた状態になっている。
【００１２】この状態から、金型が接触して、主回路の
圧力が上昇すると、絞り弁を介して主回路に接続してい
るパイロット回路の圧力も上昇し、パイロットリリーフ
弁のクラッキング圧力に達すると、パイロットリリーフ
弁は開き始める。主回路の圧力が設定圧力より上昇する
と、パイロットリリーフ弁から圧油は排出され、主弁が
開き、前記主回路から圧油は排出され、前記主回路の圧
力が設定圧力より大幅には上昇しないようになる。
圧力が上昇すると、絞り弁を介して主回路に接続してい
るパイロット回路の圧力も上昇し、パイロットリリーフ
弁のクラッキング圧力に達すると、パイロットリリーフ
弁は開き始める。主回路の圧力が設定圧力より上昇する
と、パイロットリリーフ弁から圧油は排出され、主弁が
開き、前記主回路から圧油は排出され、前記主回路の圧
力が設定圧力より大幅には上昇しないようになる。
【００１３】ところが、主回路の圧力が急激に上昇する
と、パイロットリリーフ弁の作動の遅れのため、パイロ
ット回路の圧力が瞬間的にオーバーしてしまい、このた
めに主弁の作動も遅れて、主回路の圧力がオーバーして
しまう。
と、パイロットリリーフ弁の作動の遅れのため、パイロ
ット回路の圧力が瞬間的にオーバーしてしまい、このた
めに主弁の作動も遅れて、主回路の圧力がオーバーして
しまう。
【００１４】本発明では、主弁とパイロットリリーフ弁
の間のパイロット回路に体積調節装置を設けると、パイ
ロットリリーフ弁が従来技術と同一でも、この瞬間的に
上昇するパイロット圧力を体積調節装置で吸収出来、こ
れにより主弁が早く作動して、主回路から圧油が排出さ
れ、主回路の圧力が設定圧力に保たれる。
の間のパイロット回路に体積調節装置を設けると、パイ
ロットリリーフ弁が従来技術と同一でも、この瞬間的に
上昇するパイロット圧力を体積調節装置で吸収出来、こ
れにより主弁が早く作動して、主回路から圧油が排出さ
れ、主回路の圧力が設定圧力に保たれる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１に、本発明の実施例の油圧回路を示す。油
圧プレスの油圧シリンダ６はシリンダ７とピストン８で
構成されており、ピストン８には、上型１６を取り付け
るためのスライド９が連結されている。油圧シリンダ６
は油圧プレスのフレーム１８に固設されている。フレー
ム１８の下部には、ボルスタ１９が固設され、下型１７
が取り付けられる。
明する。図１に、本発明の実施例の油圧回路を示す。油
圧プレスの油圧シリンダ６はシリンダ７とピストン８で
構成されており、ピストン８には、上型１６を取り付け
るためのスライド９が連結されている。油圧シリンダ６
は油圧プレスのフレーム１８に固設されている。フレー
ム１８の下部には、ボルスタ１９が固設され、下型１７
が取り付けられる。
【００１６】油圧シリンダ６は、モータ２により駆動さ
れる可変吐出式の油圧ポンプ１から吐出される圧油によ
り、主切り替え弁３により動作方向を切り替えられ、駆
動される。スライド９は、プレス加工のサイクルが開始
する前には上に位置している。主切り替え弁３がポジシ
ョン３Ａに入り、加工のサイクルが開始すると、主回路
４に圧油が流入し、かつ上昇回路５から油がタンクに戻
り、ピストン８とスライド９は下降を開始する。
れる可変吐出式の油圧ポンプ１から吐出される圧油によ
り、主切り替え弁３により動作方向を切り替えられ、駆
動される。スライド９は、プレス加工のサイクルが開始
する前には上に位置している。主切り替え弁３がポジシ
ョン３Ａに入り、加工のサイクルが開始すると、主回路
４に圧油が流入し、かつ上昇回路５から油がタンクに戻
り、ピストン８とスライド９は下降を開始する。
【００１７】主回路４にはリリーフ機構２５が設けられ
ており、パイロット回路１１はポペット型の主弁１０の
主回路４とオリフィス１２で接続され、圧油の供給を得
ている。このパイロット回路１１には、圧力の設定を担
当するパイロットリリーフ弁１３がオリフィス２１を介
して接続され、リリーフ機構２５の安全用と急速排出に
使用する電磁リリーフ弁２４に接続され、さらに体積調
節装置２６に接続されている。パイロット回路１１と体
積調節装置２６のダンパー１４、２２、２３が任意の組
み合わせに連通遮断する切り替え弁１５で構成されてい
る。
ており、パイロット回路１１はポペット型の主弁１０の
主回路４とオリフィス１２で接続され、圧油の供給を得
ている。このパイロット回路１１には、圧力の設定を担
当するパイロットリリーフ弁１３がオリフィス２１を介
して接続され、リリーフ機構２５の安全用と急速排出に
使用する電磁リリーフ弁２４に接続され、さらに体積調
節装置２６に接続されている。パイロット回路１１と体
積調節装置２６のダンパー１４、２２、２３が任意の組
み合わせに連通遮断する切り替え弁１５で構成されてい
る。
【００１８】スライド９の下降開始時よりリリーフ機構
２５のパイロットリリーフ弁１３は、所要の加圧力が出
せる圧力に設定されている。図示されていないが、上型
１６が下型１７に接触する直前に、ピストン８はプレス
加工に最適な速度に減速され、この時に油圧ポンプ１は
最大圧力設定値となり、油圧シリンダ６が加圧力を出せ
る状態となる。この状態で上型１６と下型１７は接触す
る。スライド９が下降開始時に選択した加工圧に最適な
ダンパー１４、２２、２３のいずれか、あるいはその組
み合わせとなるよう、下降開始時から金型接触する直前
迄の間に、切り替え弁１５を作動させパイロット回路と
接続する。
２５のパイロットリリーフ弁１３は、所要の加圧力が出
せる圧力に設定されている。図示されていないが、上型
１６が下型１７に接触する直前に、ピストン８はプレス
加工に最適な速度に減速され、この時に油圧ポンプ１は
最大圧力設定値となり、油圧シリンダ６が加圧力を出せ
る状態となる。この状態で上型１６と下型１７は接触す
る。スライド９が下降開始時に選択した加工圧に最適な
ダンパー１４、２２、２３のいずれか、あるいはその組
み合わせとなるよう、下降開始時から金型接触する直前
迄の間に、切り替え弁１５を作動させパイロット回路と
接続する。
【００１９】スライド９が下降限になると、スライド９
を上昇させるために、主切り替え弁３はポジション３Ｂ
に作動し、同時に電磁リリーフ弁２４により主弁１０は
最低圧に設定される。油圧ポンプ１からの圧油は主切り
替え弁３を通過し、上昇回路５からピストン８の下室８
Ｂに入りピストン８が上昇を始め、ピストン８の上室８
Ａの油は、主回路４から主切り替え弁３と、主弁１０を
通過してタンクに戻る。ピストン８が上昇を終了する
と、主切り替え弁３は中立の状態３Ｃとなり、油圧ポン
プ１からの圧油を遮断し、ピストン８の動きを止める。
を上昇させるために、主切り替え弁３はポジション３Ｂ
に作動し、同時に電磁リリーフ弁２４により主弁１０は
最低圧に設定される。油圧ポンプ１からの圧油は主切り
替え弁３を通過し、上昇回路５からピストン８の下室８
Ｂに入りピストン８が上昇を始め、ピストン８の上室８
Ａの油は、主回路４から主切り替え弁３と、主弁１０を
通過してタンクに戻る。ピストン８が上昇を終了する
と、主切り替え弁３は中立の状態３Ｃとなり、油圧ポン
プ１からの圧油を遮断し、ピストン８の動きを止める。
【００２０】図２（ａ）に、体積調節装置２６を働かせ
ない時の値、図２（ｂ）に、体積調節装置２６を働かせ
た時の値を、本実施例の主回路４とパイロット回路１１
の圧力波形で示す。図２（ａ）では、主回路４とパイロ
ット回路１１のいずれにも、オーバーシュートの状態が
現れ、サージ圧力が発生しているが、図２（ｂ）では、
アンダーシュートの状態で設定圧力に収束し、サージ圧
力は発生していない。
ない時の値、図２（ｂ）に、体積調節装置２６を働かせ
た時の値を、本実施例の主回路４とパイロット回路１１
の圧力波形で示す。図２（ａ）では、主回路４とパイロ
ット回路１１のいずれにも、オーバーシュートの状態が
現れ、サージ圧力が発生しているが、図２（ｂ）では、
アンダーシュートの状態で設定圧力に収束し、サージ圧
力は発生していない。
【００２１】図３に設定圧力を変化させた時に、ダンパ
ーを働かせた時の主回路４の圧力波形を示す。ダンパー
１４を働かせた時の主回路４の圧力変化を示す波形
（Ａ）では、本発明の効果の出た状態であるが、波形
（Ｂ）ではわずかにオーバーシュートした状態となり、
さらに波形（Ｃ）ではサージ圧力が発生しており、大き
いオーバーシュートの状態になっている。また、別のダ
ンパー２２を働かせた波形（Ｄ）及び波形（Ｅ）ではア
ンダーシュートの程度が大きく、設定圧力に到達するま
でに時間がかかり過ぎているが、波形（Ｆ）ではほどよ
いアンダーシュートとなっている。
ーを働かせた時の主回路４の圧力波形を示す。ダンパー
１４を働かせた時の主回路４の圧力変化を示す波形
（Ａ）では、本発明の効果の出た状態であるが、波形
（Ｂ）ではわずかにオーバーシュートした状態となり、
さらに波形（Ｃ）ではサージ圧力が発生しており、大き
いオーバーシュートの状態になっている。また、別のダ
ンパー２２を働かせた波形（Ｄ）及び波形（Ｅ）ではア
ンダーシュートの程度が大きく、設定圧力に到達するま
でに時間がかかり過ぎているが、波形（Ｆ）ではほどよ
いアンダーシュートとなっている。
【００２２】この結果より、特定のダンパーは加圧時の
圧力値により効果のある範囲があり、油圧プレスに適用
するには、設定圧力に対して有効なダンパーを複数の中
から選択して使用するすることが必要となる。このた
め、ダンパーを段階的に切り換えることが、サージ圧力
の発生や圧力のオーバーシュートを防止するのに有効で
あることは明らかである。
圧力値により効果のある範囲があり、油圧プレスに適用
するには、設定圧力に対して有効なダンパーを複数の中
から選択して使用するすることが必要となる。このた
め、ダンパーを段階的に切り換えることが、サージ圧力
の発生や圧力のオーバーシュートを防止するのに有効で
あることは明らかである。
【００２３】
【発明の効果】上述の説明により、本発明による油圧プ
レスは、上型が下型に接触した時のサージ圧の発生が防
止出来る。サージ圧の発生が起こらないため、振動の少
ない状態でプレス加工が出来、金型の寿命や機械の耐久
性が伸び、部品の加工精度も向上する。
レスは、上型が下型に接触した時のサージ圧の発生が防
止出来る。サージ圧の発生が起こらないため、振動の少
ない状態でプレス加工が出来、金型の寿命や機械の耐久
性が伸び、部品の加工精度も向上する。
【００２４】また、設定圧に対して、実際圧力がオーバ
ーしないため、実際加圧力のオーバーをきらう極限状態
で加工する冷間鍛造等にも、安価な油圧プレスとして使
用出来る。
ーしないため、実際加圧力のオーバーをきらう極限状態
で加工する冷間鍛造等にも、安価な油圧プレスとして使
用出来る。
【図１】本発明の実施例における油圧回路図
【図２】（ａ）本発明の実施例において、体積調節装置
を働かせない時の主回路とパイロット回路の圧力波形図 （ｂ）本発明の実施例において、体積調節装置を働かせ
た時の主回路とパイロット回路の圧力波形図
を働かせない時の主回路とパイロット回路の圧力波形図 （ｂ）本発明の実施例において、体積調節装置を働かせ
た時の主回路とパイロット回路の圧力波形図
【図３】本発明の実施例におけるダンパーの容量による
主回路の圧力波形図
主回路の圧力波形図
１は油圧ポンプ、２はモータ、３は主切り替え弁、３
Ａ、３Ｂはポジション、３Ｃは中立の状態、４は主回
路、５は上昇回路、６は油圧シリンダ、７はシリンダ、
８はピストン、８Ａは上室、８Ｂは下室、９はスライ
ド、１０は（ポペット型の）主弁、１１はパイロット回
路、１２、２１はオリフィス、１３はパイロットリリー
フ弁、１４、２２、２３はダンパー、１５は切り替え
弁、１６は上型、１７は下型、１８はフレーム、１９は
ボルスタ、２４は電磁リリーフ弁、２５はリリーフ機
構、２６は体積調節装置、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は波形、である。
Ａ、３Ｂはポジション、３Ｃは中立の状態、４は主回
路、５は上昇回路、６は油圧シリンダ、７はシリンダ、
８はピストン、８Ａは上室、８Ｂは下室、９はスライ
ド、１０は（ポペット型の）主弁、１１はパイロット回
路、１２、２１はオリフィス、１３はパイロットリリー
フ弁、１４、２２、２３はダンパー、１５は切り替え
弁、１６は上型、１７は下型、１８はフレーム、１９は
ボルスタ、２４は電磁リリーフ弁、２５はリリーフ機
構、２６は体積調節装置、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は波形、である。
Claims (2)
- 【請求項１】油圧シリンダを使用する油圧プレスで、ポ
ベット弁からなる主弁と、主弁を制御するパイロットリ
リーフ弁からなるリリーフ機構で行う油圧シリンダの圧
力制御において、主弁とパイロットリリーフ弁間のパイ
ロット回路に体積調節装置を備え、前記体積調節装置は
弾性体を備え、前記弾性体は作用する油圧により体積が
変化するとともに加工圧に対応して任意に選択使用でき
る事を特徴とする油圧プレスの圧力制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記体積調節装置は、
切り換え弁と、複数の前記弾性体とで構成し、前記弾性
体を前記切り替え弁で切り替えることを特徴とする油圧
プレスの圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129395A JP3107985B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 油圧プレスの加圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129395A JP3107985B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 油圧プレスの加圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08206899A JPH08206899A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3107985B2 true JP3107985B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=12604416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129395A Expired - Fee Related JP3107985B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 油圧プレスの加圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107985B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE537946C2 (sv) * | 2014-03-24 | 2015-12-01 | Cell Impact Ab | Slagenhet och metod vid materialbearbetning med utnyttjandeav hög kinetisk energi |
| EP3713756B1 (en) | 2017-11-24 | 2022-02-23 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.p.A. | Press for extruding metal material |
-
1995
- 1995-02-06 JP JP4129395A patent/JP3107985B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08206899A (ja) | 1996-08-13 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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