JP4919946B2

JP4919946B2 - プレス装置

Info

Publication number: JP4919946B2
Application number: JP2007325468A
Authority: JP
Inventors: 清司谷澤
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2027-12-18
Also published as: JP2009142883A

Description

本発明は、複数のプレスユニットを一の油圧制御ユニットで制御・運転するプレス装置に関するものである。

従来、油圧プレスは、例えば特許文献１に示すように、油圧プレス自体にポンプユニット、アキュムレータ及びサーボ弁等からなる油圧制御駆動装置を備えている。そのため、油圧プレスを複数並設する場合には、油圧制御駆動装置も油圧プレスと同数必要になり、大きな設備コストが要求される。この問題に対しては、例えば特許文献２に記載があるように共用ポンプを採用することである程度解決する。

しかしながら、特許文献２の共用ポンプの技術によれば、プレスの主シリンダの油圧を制御するリリーフ弁は、設定圧力の圧油をタンクに戻すように作動するので、大きな電力損失を生じさせる。また、特許文献２におけるポンプは一の固定吐出型ポンプのみであり、本願のプレス装置のように長時間の圧力保持作動を必要としその間に他のプレス装置の開閉作動が入り込むというような実施形態には適用不可能である。

特開２００２−１７２５００号公報実公平１−３３２２８号公報

本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、複数のプレスユニットを制御・運転する油圧制御ユニットを低コストで構成できるとともに、省エネが実現でき運転コストも低減可能なプレス装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数のプレスユニットを一の油圧制御ユニットで制御・運転するプレス装置であって、前記プレスユニットはサーボバルブと油圧シリンダを有し、前記油圧制御ユニットは圧油を吐出するポンプと圧油を蓄圧するアキュムレータを有し、前記プレスユニット及び前記油圧制御ユニットのいずれかのユニットは前記複数のプレスユニットの各々の油圧シリンダへ前記ポンプの圧油又は前記アキュムレータの圧油を択一的に選択して供給する切換弁を有し、圧縮・保圧制御時には圧油の不足を補うようにアキュムレータに蓄圧された圧油がフィードバック制御により前記プレスユニットのサーボバルブを介して油圧シリンダに供給されることを特徴とするプレス装置に関する。

本発明のプレス装置によれば、複数のプレスユニットを制御・運転する油圧制御ユニットを低コストで構成できるとともに、省エネが実現でき運転コストも低減可能となる。

図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を実施するプレス装置の油圧制御ユニットを含む構成図である。

プレス装置１は、複数のプレスユニット２と、それらを制御・運転する一の油圧制御ユニット４とからなる。

プレスユニット２は、多段の熱板（不図示）を固定盤（不図示）と可動盤１８の間に等間隔で配設し、熱板間に挿入した成形材料を可動盤１８の下面に設け油圧シリンダ２０に嵌挿したラム１９で熱板とともに圧締して成形するプレス本体１７と、前記油圧シリンダ２０へ制御された圧油を供給するため油圧シリンダ２０の近傍に取付けたサーボバルブ３とからなる。

油圧制御ユニット４は、作動油のタンク１１と、タンク１１から作動油を吸引して加圧し圧油を吐出するポンプ９と、ポンプ９を回転駆動するモータ１０と、ポンプ９から吐出された圧油を導く管路１２と、管路１２に一方の入力ポートで接続される複数の切換弁５と、管路１２に開閉弁８を介した管路１３で接続されるアキュムレータ６と、アキュムレータ６の管路１３から開閉弁７を介して複数の切換弁５の他方の入力ポートに接続される管路１４とからなる。なお、ポンプ９は可変吐出量ポンプであってもよい。また、ポンプ９が固定吐出量ポンプである場合には、モータ１０はサーボモータやインバータ駆動の誘導モータのような変速自在に制御されるモータであることが好ましい。またさらに、管路１３にはアキュムレータ６に蓄圧する圧油の圧力を規定するリリーフ弁等の圧力調整弁が必要であるが図示を省略する。

切換弁５は、ポンプ９の圧油を供給する管路１２を接続する一方の入力ポートと、アキュムレータ６の圧油を供給する管路１４を接続する他方の入力ポートとを有し、図示しない制御装置の信号に基づいて一方の入力ポートと他方の入力ポートのいずれかの入力ポートを択一的に選択して出力ポートへ連通させる。ただし、切換弁５は、一方の入力ポートと他方の入力ポート以外にいずれのポートへも連通せず管路１２が閉鎖される状態となる中立の切換位置が設けられるものであることが、アキュムレータ６への蓄圧作動を良好に実行させる点で好ましい。

切換弁５の出力ポートには管路１５が接続され、管路１５の他端はサーボバルブ３の入力ポートに接続されている。サーボバルブ３の出力ポートはプレス本体１７の油圧シリンダに接続されている。サーボバルブ３にはドレンポートが設けられ、ドレンポートは管路１６で油圧制御ユニット４のタンク１１に接続されている。

切換弁５は、各プレスユニット２と油圧制御ユニット４との設置距離が比較的近く、管路１５，１６の敷設が短距離である場合には、図１に示すように、油圧制御ユニット４に設けられることが好ましい。しかしながら、各プレスユニット２と油圧制御ユニット４との設置距離が比較的遠く、かつ、プレスユニット２同士の間隔が十分近い場合には、プレスユニットと油圧制御ユニットとの管路が二本のみでよいことから、切換弁をプレスユニット２に設けることが有利となる。

次に、プレス装置１の作動について詳細に説明する。複数のプレスユニット２のうち任意のプレスユニット２を成形開始させるため、プレス本体１７のラム１９を上昇させる。このとき、成形開始させるプレスユニット２以外のプレスユニット２は成形開始しないようにシーケンス制御プログラム上でインタロックが施されている。そして、ポンプ９は設定されたラム１９上昇速度に応じた吐出を行う。ラム１９を上昇させるプレスユニット２に対応する切換弁５は管路１２が管路１５に連通するように切換えられ、それ以外の切換弁５は閉となっている。ラム１９を上昇させるプレスユニット２に対応するサーボバルブ３は、管路１５から油圧シリンダ２０へ全開状態で連通するようになっている。開閉弁７，８は閉となっている。ラム１９はポンプ９の吐出量を変化させることにより適宜な速度プログラムで上昇する。このように、ポンプ９は、ラム１９の上昇移動に必要な量のみ圧油を吐出し、ラム１９が上昇移動しないときは停止しているので、固定吐出量ポンプを定回転モータで駆動する場合のようにラム１９が上昇移動しないときも吐出することに起因する電力損失を回避させることが出来る。

ラム１９と熱板が上昇して全ての成形材料が上方の熱板に密着したとき、そのプレス本体１７に対応する切換弁５は管路１４が管路１５に連通するように切換えられるとともに、開閉弁７が開となる。それにより、プレス本体１７の油圧シリンダ２０にはアキュムレータ６に蓄圧された圧油がサーボバルブ３を介して供給される。このとき、サーボバルブ３は、油圧シリンダ２０内の油圧力が図示しない制御装置で設定された値となるようフィードバック制御されて、適宜な開度に調節され成形材料の圧縮・保圧制御を行う。このフィードバック制御は、成形材料の圧縮に基づく僅かな圧油の不足を補うように制御されるのであり、圧油の流量は少量であるから、プレス成形に特有の１時間にも及ぶ長時間の保圧成形制御であっても、アキュムレータ６の蓄圧油量で十分賄えるとともに、僅かな電力消費量で済むのである。これに対し、従来のように、油圧シリンダの油圧制御にリリーフ弁を用いた場合には、多量の圧油をタンクに戻すこととなるので、アキュムレータの蓄圧油量では保圧制御を継続させることが困難であるとともに、大きな電力消費を招くのである。

任意の一又は複数のプレス本体１７が保圧制御中には、他の一のプレス本体１７は成形開始のためラム１９を上昇開始させることが出来る。この作動工程は前記と同様である。また、いずれのプレス本体１７もラム１９の上昇工程を実行していないときには、開閉弁８を開きポンプ９を略最大の吐出量にしてアキュムレータ６に所定圧力の圧油を供給しアキュムレータ６を蓄圧する。各プレス本体１７が保圧（冷却）工程を終了したときには、そのプレス本体１７に対応するサーボバルブ３を油圧シリンダ２０から管路１６に適宜な開度で連通させて、ラム１９の下降速度制御を実行する。ラム１９が下降完了したことにより、そのプレス本体１７における成形工程が終了する。

この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。

本発明を実施するプレス装置の油圧制御ユニットを含む構成図である。

符号の説明

１プレス装置
２プレスユニット
３サーボバルブ
４油圧制御ユニット
５切換弁
６アキュムレータ
７，８開閉弁
９ポンプ
１０モータ
１１タンク
１２，１３，１４，１５，１６管路
１７プレス本体
１８可動盤
１９ラム
２０油圧シリンダ

Claims

複数のプレスユニットを一の油圧制御ユニットで制御・運転するプレス装置であって、
前記プレスユニットはサーボバルブと油圧シリンダを有し、前記油圧制御ユニットは圧油を吐出するポンプと圧油を蓄圧するアキュムレータを有し、前記プレスユニット及び前記油圧制御ユニットのいずれかのユニットは前記複数のプレスユニットの各々の油圧シリンダへ前記ポンプの圧油又は前記アキュムレータの圧油を択一的に選択して供給する切換弁を有し、圧縮・保圧制御時には圧油の不足を補うようにアキュムレータに蓄圧された圧油がフィードバック制御により前記プレスユニットのサーボバルブを介して油圧シリンダに供給されることを特徴とするプレス装置。
前記ポンプは、変速自在に制御されるモータで駆動される請求項１に記載のプレス装置。