JPS62130795A - 精密加減圧装置 - Google Patents
精密加減圧装置Info
- Publication number
- JPS62130795A JPS62130795A JP60269351A JP26935185A JPS62130795A JP S62130795 A JPS62130795 A JP S62130795A JP 60269351 A JP60269351 A JP 60269351A JP 26935185 A JP26935185 A JP 26935185A JP S62130795 A JPS62130795 A JP S62130795A
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- JP
- Japan
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- pressure
- servo motor
- pressurizing
- threaded rod
- male threaded
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- Control Of Presses (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、加熱成形等を含む混合粉体や合成樹脂の成型
、及び液圧バルジ加工等のプレス成型において使用する
精密加減圧装置に関するものである。
、及び液圧バルジ加工等のプレス成型において使用する
精密加減圧装置に関するものである。
〈従来の技術)
混合粉体等のf&型やプレス成型において使用する従来
の加圧装置は、いずれも加圧することを主目的にして構
成されており、しかも昇圧或は減圧のスピードを所望の
精度で制御することができない構造であった。例えば、
クランク機構やナックル機構により加圧力を発生させる
機械プレスは、その構造からして加圧時間が瞬間的であ
る。また、加圧状態を保持することかできる油圧式の加
圧装置は、油圧ポンプから加圧シリンダに供給する作動
油の圧力と量を単に調整する弁を設けただけであり、加
圧力や加圧スピードを高い精度で制御する構成を備えて
いなかった。
の加圧装置は、いずれも加圧することを主目的にして構
成されており、しかも昇圧或は減圧のスピードを所望の
精度で制御することができない構造であった。例えば、
クランク機構やナックル機構により加圧力を発生させる
機械プレスは、その構造からして加圧時間が瞬間的であ
る。また、加圧状態を保持することかできる油圧式の加
圧装置は、油圧ポンプから加圧シリンダに供給する作動
油の圧力と量を単に調整する弁を設けただけであり、加
圧力や加圧スピードを高い精度で制御する構成を備えて
いなかった。
〈発明が解決しようとする問題点)
したがって、従来の機械プレス式加圧装置は、加圧状態
継続時間の調整ができないばかりか、加圧力の調整も微
調整か極めて困難てあった。また、油圧式の加圧装置は
、弁の構造からして、最高圧力に対する調整圧の範囲か
狭いばかりでなく、圧カニA整操作した値と実際に変化
した圧力との誤差か約20〜30%と大きく、加圧力を
所望する高い精度で制御することができない。また、従
来の油圧式加圧装置では、昇圧或は減圧スピードを高い
精度て制御することがてきなかった。
継続時間の調整ができないばかりか、加圧力の調整も微
調整か極めて困難てあった。また、油圧式の加圧装置は
、弁の構造からして、最高圧力に対する調整圧の範囲か
狭いばかりでなく、圧カニA整操作した値と実際に変化
した圧力との誤差か約20〜30%と大きく、加圧力を
所望する高い精度で制御することができない。また、従
来の油圧式加圧装置では、昇圧或は減圧スピードを高い
精度て制御することがてきなかった。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は上記に鑑み提案されたもので、サーボモータと
、′雄ネジ杆と、該雄ネジ杆に螺合するナツト部とを有
し、サーボモータの回転を雄ネジ杆とナツト部との作用
により雄ネジ杆の直線運動に変換する圧力制御機構を設
け、該圧力制御機構の雄ネジ杆を加圧力伝達機構中の可
圧縮材に機械的に連絡し、直線運動する雄ネジ杆により
可圧縮材に加える圧力を調整して加圧スライドか被加工
物に加える圧力を制御するようにしたものである。
、′雄ネジ杆と、該雄ネジ杆に螺合するナツト部とを有
し、サーボモータの回転を雄ネジ杆とナツト部との作用
により雄ネジ杆の直線運動に変換する圧力制御機構を設
け、該圧力制御機構の雄ネジ杆を加圧力伝達機構中の可
圧縮材に機械的に連絡し、直線運動する雄ネジ杆により
可圧縮材に加える圧力を調整して加圧スライドか被加工
物に加える圧力を制御するようにしたものである。
〈作用〉
本発明は、回転速度及びトルクを高い精度で制御するこ
とかてきるというサーボモータの特性を利用し、このサ
ーボモータの回転を圧力制御機構により雄ネジ杆の直線
運動に正確に変換し、該雄ネジ杆の直線運動により可圧
縮材を所定量たけ正確に圧縮、膨張し、これにより加圧
スライドの移動を高い精度で制御する。そして、可圧縮
材の圧縮量を、圧力調整の機械的な調整代にすることか
てきるので、被加工物か非弾性体てあっても充分な圧力
調整代を確保することかてきる。
とかてきるというサーボモータの特性を利用し、このサ
ーボモータの回転を圧力制御機構により雄ネジ杆の直線
運動に正確に変換し、該雄ネジ杆の直線運動により可圧
縮材を所定量たけ正確に圧縮、膨張し、これにより加圧
スライドの移動を高い精度で制御する。そして、可圧縮
材の圧縮量を、圧力調整の機械的な調整代にすることか
てきるので、被加工物か非弾性体てあっても充分な圧力
調整代を確保することかてきる。
(実施例〉
以下本発明を図面の実施例にもとづいて説明する。
第1図で示す加減圧装置は、加圧力伝達機構として油圧
機器を使用したものて、ベッド1の左右端部に立設した
支柱2,2間にクラウン3を架設し、このクラウン3に
下向きに取付けた加圧シリンダ4のロッド5の下端に加
圧スライド6を接続した油圧式加減圧装置てあって、加
圧シリンダ4と油圧ポンプ7との間を連結する油圧回路
8中に逆止弁9等の公知油圧機器を設けるとともに、油
圧回路8の加圧側回路に圧力制御機構10を接続して成
る。
機器を使用したものて、ベッド1の左右端部に立設した
支柱2,2間にクラウン3を架設し、このクラウン3に
下向きに取付けた加圧シリンダ4のロッド5の下端に加
圧スライド6を接続した油圧式加減圧装置てあって、加
圧シリンダ4と油圧ポンプ7との間を連結する油圧回路
8中に逆止弁9等の公知油圧機器を設けるとともに、油
圧回路8の加圧側回路に圧力制御機構10を接続して成
る。
第1図で示す圧力制御機構IOは、サーボモータ11と
ボールスクリュー12と圧力制御シリンダ13とか主な
構成要素である。ボールスクリュー12は、第3図で示
すように、貫通孔の内周面に断面U字状の溝14・・・
を螺旋状に形成するとともに内部にボール循環路15を
形成したナツト部16と、外周に断面U字状の螺旋溝1
7を有しナツト部16の溝14・・・と螺旋溝17内に
ボール18・・・を装填した状態で貫通した雄ネジ杆1
9と、ナツト部16を回転自在に支持する支持部材(図
示せず)とから構成され、ボール18・・・の′@環に
よりナツト部16の回転を効率良く、シかも正確に直線
運動に変換するもので、ナツト部16の外周にはギア2
0を設けである。そして。
ボールスクリュー12と圧力制御シリンダ13とか主な
構成要素である。ボールスクリュー12は、第3図で示
すように、貫通孔の内周面に断面U字状の溝14・・・
を螺旋状に形成するとともに内部にボール循環路15を
形成したナツト部16と、外周に断面U字状の螺旋溝1
7を有しナツト部16の溝14・・・と螺旋溝17内に
ボール18・・・を装填した状態で貫通した雄ネジ杆1
9と、ナツト部16を回転自在に支持する支持部材(図
示せず)とから構成され、ボール18・・・の′@環に
よりナツト部16の回転を効率良く、シかも正確に直線
運動に変換するもので、ナツト部16の外周にはギア2
0を設けである。そして。
サーボモータ11の出力軸11′に取付けたギア21を
上記ナツト部16のギア20に噛合する。
上記ナツト部16のギア20に噛合する。
したかって、電気的制御装置(図示せず)からの信号に
よりサーボモータ11を作動してナツト部16を回転す
ると、雄ネジ杆19が第1図上下方向にナツト部16の
回転角度に応じて、即ちサーボモータ11の出力軸11
’の回転角度に応じて正確な長さだけ移動する。
よりサーボモータ11を作動してナツト部16を回転す
ると、雄ネジ杆19が第1図上下方向にナツト部16の
回転角度に応じて、即ちサーボモータ11の出力軸11
’の回転角度に応じて正確な長さだけ移動する。
上記雄ネジ杆19の直線運動により作動する圧力制御シ
リンダ13は、第1図で示すように、油圧回路8に連通
したシリンダ本体22と、該シリンダ本体22に出入可
能に設けた調圧ラム23とからなり、該調圧ラム23の
外部先端に前記した雄ネジ杆19の先端を接続しである
。
リンダ13は、第1図で示すように、油圧回路8に連通
したシリンダ本体22と、該シリンダ本体22に出入可
能に設けた調圧ラム23とからなり、該調圧ラム23の
外部先端に前記した雄ネジ杆19の先端を接続しである
。
上記した構成からなる加減圧装置により加圧加工するに
は、ベッドl上に設置したダイス24と加圧スライド6
に取付けたパンチ25との間に被加工物26を装填し、
油圧ポンプ7を作動して加圧シリンダ4に可圧縮材とし
ての作動油を圧送し、パンチ25が被加工物26に接す
るまで加圧スライド6を下降する。このようにして被加
工物26をパンチ25により押圧し始めると、被加工物
26が塑性変形し始める。そして、加圧シリンタ4への
作動油の供給を止めて油圧回路8を閉鎖した後に圧力制
御機構lOを作動すると、圧力制御シリンダ13の調圧
ラム23により閉鎖された油圧回路8中の作動油を圧縮
、膨張させてパンチ25が被加工物26を加圧する圧力
及び昇圧、降圧のスピードを正確に制御することができ
る。
は、ベッドl上に設置したダイス24と加圧スライド6
に取付けたパンチ25との間に被加工物26を装填し、
油圧ポンプ7を作動して加圧シリンダ4に可圧縮材とし
ての作動油を圧送し、パンチ25が被加工物26に接す
るまで加圧スライド6を下降する。このようにして被加
工物26をパンチ25により押圧し始めると、被加工物
26が塑性変形し始める。そして、加圧シリンタ4への
作動油の供給を止めて油圧回路8を閉鎖した後に圧力制
御機構lOを作動すると、圧力制御シリンダ13の調圧
ラム23により閉鎖された油圧回路8中の作動油を圧縮
、膨張させてパンチ25が被加工物26を加圧する圧力
及び昇圧、降圧のスピードを正確に制御することができ
る。
作動油は、僅かであるか圧力に正比例して圧縮される。
そしてその圧縮係数にの概略値は1 / +5000で
ある。即ち、作動油に150kg/cm2の圧力を加え
た場合、閉鎖油圧回路8中の作動油は体積か1%減少す
ることになる。換言すれば、閉鎖された油圧回路8中の
作動油の体積を1%増減すると1作動油の圧力がl50
kg/cm”増減することになる。
ある。即ち、作動油に150kg/cm2の圧力を加え
た場合、閉鎖油圧回路8中の作動油は体積か1%減少す
ることになる。換言すれば、閉鎖された油圧回路8中の
作動油の体積を1%増減すると1作動油の圧力がl50
kg/cm”増減することになる。
第1図て示す実施例において、加圧シリンダ4内の油量
をQ+、圧力制御シリンダ13内の油量をq t 、
rA鎖された油圧回路8の加圧側配管中の油量を93と
すると、全油ff1Qは、Q++42+9:lて表わせ
る。したがって、圧力制御機構lOの作動により圧力制
御シリンダ13の調圧ラム23をシリンダ本体22内に
押し入れて圧力制御シリンダ13内の容積q2を全油量
のn%減少すると、閉鎖油圧回路8中に作動油を供給し
なくても1作動油の圧力がn X 150 kg/cm
またけ正確に増加する。この様に、サーボモータ11の
回転に応じて正確に移動する調圧ラム2・3をシリンタ
本体22に出入させると、その出入ストロークに比例し
て、尚且つ調圧ラム23の移動スピードに対応して油圧
回路8の加圧側の作動油の圧力を高い精度て昇圧、降圧
することかできる。また、第1図で示す実施例において
は、調圧ラム23と雄ネジ杆19との間にロードセル2
7を設け、該ロードセル27にかかる圧力、即ち作動油
にかかっている圧力を電気的に検出して電気的制御装置
にフィードバックさせ、これによりサーボモータの回転
を補正するるので、一層精密な圧力制御を行うことがで
きる。したかって1本実施例によれば、加工法及び被加
工物26の特性に最も適合した昇圧、降圧スピード並び
に加圧力で加工することかできる。
をQ+、圧力制御シリンダ13内の油量をq t 、
rA鎖された油圧回路8の加圧側配管中の油量を93と
すると、全油ff1Qは、Q++42+9:lて表わせ
る。したがって、圧力制御機構lOの作動により圧力制
御シリンダ13の調圧ラム23をシリンダ本体22内に
押し入れて圧力制御シリンダ13内の容積q2を全油量
のn%減少すると、閉鎖油圧回路8中に作動油を供給し
なくても1作動油の圧力がn X 150 kg/cm
またけ正確に増加する。この様に、サーボモータ11の
回転に応じて正確に移動する調圧ラム2・3をシリンタ
本体22に出入させると、その出入ストロークに比例し
て、尚且つ調圧ラム23の移動スピードに対応して油圧
回路8の加圧側の作動油の圧力を高い精度て昇圧、降圧
することかできる。また、第1図で示す実施例において
は、調圧ラム23と雄ネジ杆19との間にロードセル2
7を設け、該ロードセル27にかかる圧力、即ち作動油
にかかっている圧力を電気的に検出して電気的制御装置
にフィードバックさせ、これによりサーボモータの回転
を補正するるので、一層精密な圧力制御を行うことがで
きる。したかって1本実施例によれば、加工法及び被加
工物26の特性に最も適合した昇圧、降圧スピード並び
に加圧力で加工することかできる。
第2図で示す加減圧装置の他の実施例は、ベッド1′の
左右端部に立設した支柱2’ 、2’上にクラウン3′
を’J3f!Ii、該クラウン3′にサーボモータ11
′とボールスクリュー12′とからなる圧力制御機構1
0′を設け、圧力制御機構10′の一部を構成する雄ネ
ジ杆19′の下端に可圧縮材としてコイルスプリング2
8を接続し、該コイルスプリング28の下端に加圧スラ
イド6′を上下動可俺に設けたものである。したがって
、サーボモータ11’の回転により雄ネジ杆19’を下
降すると、加圧スライド6′か下降してパンチ25′が
ダイス24′中の被加工物26′に当接する。そして、
更に雄ネジ杆19’を下降してコイルスプリング2Bを
圧縮すると、その圧Falに応じた圧力でコイルスプリ
ング28が加圧スライド6′を下方に押圧する。したか
って、パンチ25はコイルスプリング28の圧縮量に比
例した圧力て被加工物26′を加圧する。即ち、コイル
スプリング28の圧縮量を制御すると、パンチ25′か
被加工物26′を押圧する圧力及び時間を正確に制御す
ることかできる。
左右端部に立設した支柱2’ 、2’上にクラウン3′
を’J3f!Ii、該クラウン3′にサーボモータ11
′とボールスクリュー12′とからなる圧力制御機構1
0′を設け、圧力制御機構10′の一部を構成する雄ネ
ジ杆19′の下端に可圧縮材としてコイルスプリング2
8を接続し、該コイルスプリング28の下端に加圧スラ
イド6′を上下動可俺に設けたものである。したがって
、サーボモータ11’の回転により雄ネジ杆19’を下
降すると、加圧スライド6′か下降してパンチ25′が
ダイス24′中の被加工物26′に当接する。そして、
更に雄ネジ杆19’を下降してコイルスプリング2Bを
圧縮すると、その圧Falに応じた圧力でコイルスプリ
ング28が加圧スライド6′を下方に押圧する。したか
って、パンチ25はコイルスプリング28の圧縮量に比
例した圧力て被加工物26′を加圧する。即ち、コイル
スプリング28の圧縮量を制御すると、パンチ25′か
被加工物26′を押圧する圧力及び時間を正確に制御す
ることかできる。
上記コイルスプリング28の最高加圧力を工oooKg
とし、この最高加圧時における圧縮量を2haとすると
、このコイルスプリング28は圧縮11 ts膳増すご
とに50Kgの押圧力を発生す゛ることになる。そして
、サーボモータ11′の定格回転数N、最低回転数n−
=0.001 N、雄ネジ杆19’のピッチp=511
、ギア20’、21’の比をl:1とすると、定格回転
時においては、 +000rpm÷50sec x 5 max 50に
g= 4165Kg/sec最低回転時においては、 1 rpts ÷50sec X 5 mmX
SDKg= 4.]6Kg/secとなる。即ち、
定格回転時においては、毎秒4166Kgずつ加圧力を
正確に増減することかてき、また最低回転時においては
、毎秒4.16Kgずつ加圧力を正確に加減することか
てき、サーボモータ11’の回転数を適宜に設定するこ
とにより加工に最も適合した昇圧、降圧スピードて加工
することかできる。なお、更に昇圧、降圧スピードを遅
くしたい場合には、サーボモータ11の最低起動時間を
0.3秒程度の起動と休止の繰り返しにして細かく段階
的に昇圧、降圧するようにすればよい。
とし、この最高加圧時における圧縮量を2haとすると
、このコイルスプリング28は圧縮11 ts膳増すご
とに50Kgの押圧力を発生す゛ることになる。そして
、サーボモータ11′の定格回転数N、最低回転数n−
=0.001 N、雄ネジ杆19’のピッチp=511
、ギア20’、21’の比をl:1とすると、定格回転
時においては、 +000rpm÷50sec x 5 max 50に
g= 4165Kg/sec最低回転時においては、 1 rpts ÷50sec X 5 mmX
SDKg= 4.]6Kg/secとなる。即ち、
定格回転時においては、毎秒4166Kgずつ加圧力を
正確に増減することかてき、また最低回転時においては
、毎秒4.16Kgずつ加圧力を正確に加減することか
てき、サーボモータ11’の回転数を適宜に設定するこ
とにより加工に最も適合した昇圧、降圧スピードて加工
することかできる。なお、更に昇圧、降圧スピードを遅
くしたい場合には、サーボモータ11の最低起動時間を
0.3秒程度の起動と休止の繰り返しにして細かく段階
的に昇圧、降圧するようにすればよい。
また、第2図に示す実施例においては、雄ネジ杆19’
とコイルスプリング28の上端との間にロードセル27
′を介在させ、該ロードセル27′を電気的制御装置に
接続し、加圧スライド6′にかかっている圧力をロード
セル27′で電気的に検出して制御装置にフィードバッ
クしている。したがって、このロードセル27′からの
信号によりサーボモータ11’の回転の補正し、一層高
い精度の制御を行うことができる。
とコイルスプリング28の上端との間にロードセル27
′を介在させ、該ロードセル27′を電気的制御装置に
接続し、加圧スライド6′にかかっている圧力をロード
セル27′で電気的に検出して制御装置にフィードバッ
クしている。したがって、このロードセル27′からの
信号によりサーボモータ11’の回転の補正し、一層高
い精度の制御を行うことができる。
(発明の効果〉
以上説明したように本発明によれば、サーボモータの回
転を制御することにより圧力制御a構の雄ネジ杆の直線
運動を正確に制御し、これにより可圧縮材に作用する圧
力を正確にと昇或は下降することかてきる。そして1本
発明は加圧力の値を正確に制御できるばかりでなく、昇
圧或は降圧スピードを正確に制御することかできる。し
たかって、従来の油圧機器ては成し得なかった高い精度
で圧力調整することかてき、しかも昇圧、降圧スピード
の制御も高い精度て所望の値に設定することがてきる。
転を制御することにより圧力制御a構の雄ネジ杆の直線
運動を正確に制御し、これにより可圧縮材に作用する圧
力を正確にと昇或は下降することかてきる。そして1本
発明は加圧力の値を正確に制御できるばかりでなく、昇
圧或は降圧スピードを正確に制御することかできる。し
たかって、従来の油圧機器ては成し得なかった高い精度
で圧力調整することかてき、しかも昇圧、降圧スピード
の制御も高い精度て所望の値に設定することがてきる。
このため、微妙な圧力制御か不可欠な粉体の加熱成形等
のプレス成形加工を確実に行うことができる。
のプレス成形加工を確実に行うことができる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は油圧式
プレスの概略正面図、第2図は機械式プレスの概略正面
図、第3図はボールスクリューの断面図である。 lはベッド、2は支柱、3はクラウン、4は加圧シリン
ダ、5はロッド、6は加圧スライド、8は油圧回路、1
0は圧力側ma構、11はサーボモータ、12はボール
スクリュー、13は圧力制御シリンダ、16はナツト部
、19は雄ネジ杆、22はシリンダ本体、23は調圧ラ
ム、24はダイス、25はパンチ、26は被加工物。 28はコイルスプリング。
プレスの概略正面図、第2図は機械式プレスの概略正面
図、第3図はボールスクリューの断面図である。 lはベッド、2は支柱、3はクラウン、4は加圧シリン
ダ、5はロッド、6は加圧スライド、8は油圧回路、1
0は圧力側ma構、11はサーボモータ、12はボール
スクリュー、13は圧力制御シリンダ、16はナツト部
、19は雄ネジ杆、22はシリンダ本体、23は調圧ラ
ム、24はダイス、25はパンチ、26は被加工物。 28はコイルスプリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ベッドと加圧スライドとの間に被加工物を装填し、可圧
縮材を途中に介在して該可圧縮材により圧力を伝達する
加圧力伝達機構により上記加圧スライドをスライドさせ
て被加工物を加圧加工する加減圧装置において、 サーボモータと、雄ネジ杆と、該雄ネジ杆に螺合するナ
ット部とを有し、サーボモータの回転を雄ネジ杆とナッ
ト部との作用により雄ネジ杆の直線運動に変換する圧力
制御機構を設け、該圧力制御機構の雄ネジ杆を加圧力伝
達機構中の可圧縮材に機械的に連絡し、直線運動する雄
ネジ杆により可圧縮材を押圧する圧力を増減調整して加
圧スライドが被加工物に加える圧力を制御するようにし
たことを特徴とする精密加減圧装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60269351A JPH0679797B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 精密加減圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60269351A JPH0679797B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 精密加減圧装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62130795A true JPS62130795A (ja) | 1987-06-13 |
JPH0679797B2 JPH0679797B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=17471167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60269351A Expired - Lifetime JPH0679797B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 精密加減圧装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0679797B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4787973A (en) * | 1987-09-23 | 1988-11-29 | Shoichiro Ando | Device for converting water into mineral water |
JPH0362686U (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-19 | ||
JP2001162396A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-06-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動プレス |
JP2002254199A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-10 | Nikkiso Co Ltd | 加圧成形装置 |
JP2006150422A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Kikuchiseisakusho Co Ltd | ねじ駆動式油圧プレス装置 |
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