KR101632746B1

KR101632746B1 - 실린더/피스톤 유닛의 동기화를 제어하고 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스에서의 성형 및/또는 정밀 블랭킹 도중의 압력 피크를 감소시키기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101632746B1
Application number: KR1020090078720A
Authority: KR
Inventors: 마쿠스 스찰테거; 토마스 윈크렐; 프랜코이스 유하즈
Original assignee: 페인툴 인터내셔널 홀딩 에이쥐
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2016-06-22
Also published as: US20100043519A1; US8375765B2; JP2010046716A; ATE497417T1; JP5795141B2; CA2676045A1; KR20100024374A; EP2158982A1; MX2009008833A; PL2158982T3; DE502008002530D1; EP2158982B1

Abstract

본 발명은 반대력 램 및/또는 V-링에 대한 실린더/피스톤 유닛의 동기화를 제어하고 적어도 하나의 공구를 구비한 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스에서의 피가공물의 정밀 블랭킹 및/또는 성형 도중의 압력 피크를 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 기본 목적은 실린더/피스톤 유닛과 적어도 하나의 메인 램의 동기화를 제어하고 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스에서의 성형 및/또는 정밀 블랭킹 도중의 압력 피크를 감소시키기 위한 방법 및 장치로서, 펀치와 피가공물 사이의 충격에 의해 초래되는 일체의 반동을 양에 관계없이 유압유체의 작동 압력을 제어하여 배출시키고, 실린더/피스톤 유닛과 메인 램의 동기화 특성을 높은 사이클 시간과 속도를 갖는 유압 시스템에서의 일정 압력 특징을 통해서 현저히 향상시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은, 먼저 실린더/피스톤 유닛이 사전조정가능한 쿠션 압력(P1)으로 계속 유지되고; 실린더/피스톤 유닛이 이후 연결가능한 고압 소스로부터의 사전조절가능한 배출 압력(P2)에 지배되며, 상기 압력은 중앙 제어 유닛을 통해서 별도의 제어 오일 양을 제2 축압기에 공급함으로써 쿠션 압력(P1)과 성형 및/또는 블랭킹을 위한 압력 사이에서 변화하는 압력(PU)으로 설정되고, 따라서 공구와 피가공물 사이의 충격에 의해 초래되는 압력의 상승은 그 양에 관계없이 압력 펄스의 상당 부분을 별도의 탱크로 배출시킴으로써 제2 축압기 내의 압력(P3)으로부터 허용가능한 설정 압력으로 조절되며; 유효 쿠션 압력에 의해 피가공물의 방출이 프레스 램의 후퇴와 동기될 수 있음에 의해 달성된다.

실린더/피스톤 유닛, 반대력 램, 압력 피크, 저압 소스, 고압 소스, 축압기, 쿠션 압력, 배출 압력, 설정 압력, 4방 피스톤 밸브

Description

실린더/피스톤 유닛의 동기화를 제어하고 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스에서의 성형 및/또는 정밀 블랭킹 도중의 압력 피크를 감소시키기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE SYNCHRONIZATION OF CYLINDER/PISTON UNITS AND FOR REDUCING PRESSURE PEAKS DURING FORMING AND/OR FINEBLANKING ON A FINEBLANKING OR STAMPING PRESS}

본 발명은, 반대력 램(counterforce ram) 및/또는 V-링(vee ring)에 대한 실린더/피스톤 유닛의 동기화를 제어하고, 적어도 하나의 공구를 구비한 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스에서의 피가공물의 정밀 블랭킹 및/또는 성형 도중의 압력 피크를 감소시키기 위한 방법으로서, 상기 실린더/피스톤 유닛은 유압유체(hydraulic fluid)의 제어 압력에 지배되고 프레스 램은 기계적으로 또는 유압적으로 구동되는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 상기 방법의 수행을 위해 반대력 램과 V-링에 대한 피스톤/실린더 유닛을 제어하고 피가공물의 정밀 블랭킹 도중의 압력 피크를 감소시키기 위한 장치로서, 상부 섹션과 하부 섹션으로 구성되는 적어도 하나의 공구를 구비하고 상기 공구의 적어도 하나의 반대력 램 및/또는 V-링에 대해 하나의 프레스 램에 추가적으로 프레스의 적어도 하나의 피스톤/실린더 유닛이 배치되는 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스; 및 상기 피스톤/실린더 유닛에 연결되고 유압유체 저장용 축압기, 피스톤/실린더 유닛에 대한 유압유체의 유입 및 유출을 위한 유압 라인, 상기 유압 라인을 개폐하기 위한 제어가능한 액추에이터, 상기 액추에이터를 작동시키기 위한 제어 유닛을 포함하는 유압 시스템을 구비하며, 따라서 프레스 램이 유압 시스템에 포함되거나 별도의 구동 시스템에 연결되는 장치에 관한 것이다.

정밀 블랭킹 프레스는, 반대력 램 및 V-링이 제어 축으로서 기능하고, 높은 사이클 레이트(cycle rate) 및 빠른 속도로 작동할 때 제조 기술의 관점에서 그 한계에 도달하는 것을 특징으로 하는 것으로 알려져 있다.

사이클 레이트 및 속도가 클수록, 고압축 실린더/피스톤 유닛에 대한 감압(pressure relief)이 빨리 이루어질 필요가 있으며, 또한 감압 공정의 양적 의존성으로 인해 프레스의 메인 램과 반대력 램 및 V-링 실린더 사이의 동기화 손상이 커진다(DE 2148618A1).

프레스에서의 스탬핑 또는 블랭킹 도중에 압력 피크가 발생하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어 소위 절단 쇼크(cutting shock)에서는 압력 써지(surge)가 관측될 수 있는 바, 이는 펀치가 피가공물을 빠져나가고 재료의 저항이 급격히 사라질 때마다 발생하거나 공구의 상부 섹션과 하부 섹션 사이에 클램핑된 피가공물과 펀치 사이의 충격 중에 발생한다.

종래 기술에는 수많은 각종 해결책이 공지되어 있으며, 이들은 모두 감쇠를 통하여 절단 쇼크를 감소시키고자 시도하고 있다(DE 1 427 403 A, DE 26 21 726 A1, DE 28 12 973 A1, DE 31 12 393 C2, DE 41 25 992 A1).

DE 1 427 403 A1은 절단 쇼크를 감쇠시키도록 설계된 프레스, 특히 유압 프레스에서의 반대압력 시스템을 기재하고 있는 바, 이는 적어도 하나의 배치된 출구 제한기에 추가적으로 피스톤과 실린더로 구성되는 적어도 하나의 작동 유닛 내의 유압유체로 채워진 반대압력 챔버로 구성된다.

이 종래 기술은 반대압력 시스템에 의해서 및 압력 펄스를 제한 지점을 거쳐서 탱크 안으로 배출함으로써 절단 쇼크의 압력 써지를 감쇠시키는 것으로 알려져 있지만, 펀치와 피가공물 사이의 충격 중에 설정된 힘의 두 배의 수치가 얻어질 수 있는 압력 써지를 픽업할 수는 없다. 이는 부품들을 바람직하지 않은 변형에 지배되게 하고, 품질을 손상시키며, 공구 마모를 증대시킨다.

DE 26 21 726 A1은 적어도 하나의 실린더/피스톤 유닛을 구비한 블랭킹 프레스에서 발생하는 절단 쇼크를 방지하도록 설계된 장치를 기재하고 있는 바, 이는 공구 기초판과 프레스 램 사이에 프레스 램의 접촉면의 조절가능한 높이 레벨로 배치되며, 따라서 피스톤의 행정은 한편으로는 실린더에 제공되는 칼라(collar)에 의해 다른 한편으로는 피스톤의 면과 대면하는 실린더의 내면 벽에 의해 제한되며, 따라서 피스톤의 면과 실린더의 면 벽 사이의 압축 매체 챔버는 체크 밸브를 거쳐서 고압 압축 매체 소스에 유입 방향으로 연결되고 감압 밸브는 유출 방향으로 연결된다. 감압 밸브에는 제어 챔버가 제공되고, 이는 고압 압축 매체 소스에 연결되며, 따라서 제어 챔버 내의 압력은 중앙 압력 제어 밸브에 의해 제어 라인을 통해서 조절될 수 있다.

이 종래 기술도 펀치와 피가공물 사이의 충격 중에 발생하는 압력 써지를 감소시키거나 방지하기에는 부적합한 것으로 알려져 있으며, 그 결과 전술한 결점들은 이 공지된 해결책에도 마찬가지로 적용된다.

압력 피크를 감소시키기 위한 이들 모든 공지된 해결책은 양에 관계없이 작동하지 않으며, 따라서 오일 온도에 따라 실린더/피스톤 유닛의 실린더 챔버 내에서 속도 차이뿐 아니라 압력 차이를 초래한다.

DE 23 60 821 A1은 다수의 프레스 피스톤 및 이들 프레스 피스톤의 압력 챔버와 고압 유체 소스 사이에 배치되는 드라이버를 구비하는 유압 프레스용 동기화 제어 시스템을 기재하고 있다. 드라이버의 일차 측인 작동 챔버에는 일정 유량의 비제어 작동 유체가 소정의 프레스 피스톤 작동 속도로 공급되며, 상기 챔버는 제어식 차단 밸브에 의해 작동된다.

이 공지된 해결책은 특히 단조 기계에 사용되지만, 정밀 블랭킹에는 적용될 수 없다.

이러한 종래 기술을 감안하여, 본 발명의 기본 목적은 실린더/피스톤 유닛과 적어도 하나의 메인 램의 동기화를 제어하고 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스에서의 성형 및/또는 정밀 블랭킹 도중의 압력 피크를 감소시키기 위한 방법 및 장치로서, 펀치와 피가공물 사이의 충격에 의해 초래되는 일체의 반동을 양에 관계없이 유압유체의 작동 압력을 제어하여 배출시키고, 실린더/피스톤 유닛과 메인 램의 동기화 특성을 높은 사이클 시간과 속도를 갖는 유압 시스템에서의 일정한 압력 특징을 통해서 현저히 향상시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 서두에 언급한 형태의 방법과 청구항 9의 특징을 갖는 장치에 의해 달성된다.

이 방법 및 장치의 유리한 실시예는 종속항에 기재된 바와 같다.

본 발명에 따른 방법은, 먼저 상기 실린더/피스톤 유닛은 저압 소스로부터 공급되는 제1 축압기에 의해 사전조절가능한 쿠션 압력으로 계속 유지되고; 상기 실린더/피스톤 유닛은 이후 연결가능한 고압 소스로부터의 사전조절가능한 배출 압력에 지배되며, 상기 압력은 중앙 제어 유닛을 통해서 별도의 제어 오일 양을 제2 축압기에 공급함으로써 쿠션 압력과 성형 및/또는 블랭킹을 위한 압력 사이에서 변화하는 압력으로 설정되고, 따라서 공구와 피가공물 사이의 충격에 의해 초래되는 압력의 상승이 그 양에 관계없이 압력 펄스의 상당 부분을 별도의 탱크로 배출시킴으로써 상기 압력으로부터 허용가능한 설정 압력으로 조절되며; 유효 쿠션 압력에 의해 피가공물의 방출(ejection)이 프레스 램의 후퇴와 동기될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법에 의하면, 제1 축압기는 먼저 플런저의 고속 이송 중에 반대력 램의 방출력과 동일한 공구 다이에서의 피가공물의 클램핑 력에 대응하는 쿠션 압력으로 충전된다. 이는 실린더/피스톤 유닛에 계속 작용한다. 실린더/피스톤 유닛은 이후 고압 소스로부터의 배출 압력으로 충전되며, 따라서 이 압력 레벨은 비례 압력 밸브에 의해 사전설정된다.

이후 제1 축압기와 독립적으로 작동하는 제2 축압기가 별도의 제어 오일 양에 의해, 성형 중에 반대력 램 및/또는 V-링에 의해 송출되어야 하는 압력 레벨로 충전된다. 반대력 램 및/또는 V-링은 제1 축압기로부터 얻을 수 있는 낮은 압력으로 연장된다.

반대력 램 및/또는 V-링이 연장되면, 유압 고압 소스가 연결되고 반대력 램 및/또는 V-링은 배출 압력으로 충전된다.

펀치가 피가공물을 가격하자마자, 그로 인한 압력 피크는 별도의 탱크로 배출되고, 허용가능한 것으로 정의되는 설정 압력을 남긴다.

반대력 램 및/또는 V-링은 변위되고 반대력 램 및/또는 V-링의 실린더/피스톤 유닛은 쿠션 압력으로 저감된다. 프레스 램의 후퇴 시에 반대력 램 및/또는 V-링의 동기 방출이 이루어지며, 따라서 프레스 램의 복귀 속도는 반대력 램의 방출 속도와 동일한 값을 갖는다.

본 발명에 따른 방법은, 반대력 램 및/또는 V-링의 이동이 피스톤에 의해 가해지는 힘의 감소나 증가가 전혀 없이 프레스 램의 작용에 동조하여 또는 대항하여 동기화될 수 있다는 특별한 장점을 갖는다.

제어 시스템은 양에 관계없이 작동하며, 따라서 상이한 조건들 하에서 보다 일정한 압력 특징을 나타낸다.

배출 압력은 높은 배출 압력 및/또는 긴 유압 라인에서 특히 안정적으로 유지되는 바, 즉 축압기 내의 압력이 강하해도 외부 제어 오일 공급에 의해 배출 밸브 내의 제어 압력이 일정하게 유지된다. 별도의 회로로부터의 제어 압력 공급은 낮은 가압력의 선택에 의해 반대력 램 및/또는 V-링에 대해 최대 배출력이 제공되도록 보장해준다.

여기에서 다른 장점은 본 발명에 따른 방법이 유압식으로 및 기계적으로 구동되는 프레스 양자에 대해 똑같이 적합하다는 점이다.

본 발명에 따른 장치는 간단하고 콤팩트한 설계를 가지며, 실린더/피스톤 유닛이 상호 독립적으로 작동하는 두 개의 유압 회로에 연결되는 큰 장점을 제공한다. 즉, 실린더/피스톤 유닛은 한편으로 저압 소스에 의해 저압으로 유지되는 쿠션 압력 회로에 연결되고, 다른 한편으로는 차단될 수 있는 고압 배출 회로에 연결된다. 쿠션 압력 회로는 실린더/피스톤 유닛을 반대력 램의 방출력과 동일한 압력으로 계속 유지하며, 배출 회로는 반대력 램 및/또는 V-링이 다소 일정한 압력을 갖는 힘에 지배되게 한다.

실린더/피스톤 유닛은 제어 유닛에 의해 프로그래밍될 수 있는 제1 비례 압력 밸브를 거쳐서 저압 소스와 연결되고, 비례 밸브에 의해 특정되는 피스톤/실린더 유닛에 계속 존재하는 쿠션 압력의 발생을 위해 제1 축압기에 연결된다. 고압 소스는, 제어 유닛에 의해 프로그래밍되고 비례 방향 밸브에 의해 파일럿-작동되는 비례 밸브를 거쳐서 피스톤/실린더 유닛에 연결되고, 반대력 램 및/또는 V-링에 대한 압력 발생을 위해 제2 축압기에 연결되며, 따라서 상기 비례 방향 밸브는 압력 피크의 배출을 위해 별도의 탱크에 연결된다. 제2 축압기는 제어 오일 펌프에 연결되며, 이 펌프는 제2 축압기 내의 압력을 일정한 레벨로 유지하기 위해 제2 축압기에 유압유체를 이송시킨다. 2방 밸브는 쿠션 압력 회로 또는 배출 압력 회로를 실린더/피스톤 유닛에 연결시키는 작용을 하며, 따라서 체크 밸브는 쿠션 압력 회로를 배출 압력 회로로부터 분리시킨다.

본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치는, 실린더/피스톤 유닛이 프레스 램과 대체로 동기화되고, 따라서 높은 사이클 레이트 및 속도가 달성될 수 있음을 특징으로 한다. 또한, 공구와 피가공물 사이의 충격 도중의 압력 피크에 대한 피해가능성이 현저히 감소되며, 따라서 변형, 품질 손상 및 공구 마모가 높은 사이클 레이트에 의해 현저히 최소화될 수 있다.

추가적인 장점과 세부사항은 첨부 도면을 참조한 하기 설명에서 드러날 것이다.

본 발명은 실시예에 의해 보다 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 부품의 성형/정밀 블랭킹을 위한 정밀 블랭킹 프레스에 적용하기 위해 사용되는 본 발명에 따른 장치의 기본 구조를 도시한다. 실린더/피스톤 유닛(1)은 예를 들어, 반대력 실린더(2)에 배치되는 피스톤(3)을 구비한다. 실린더/피스톤 유닛(1)의 작동 챔버(working chamber)(5)는 유압 라인(7)에 의해 저압 소스(8)에 연결된다.

저압 소스(8)로부터 바라볼 때, 유압 라인(7)은 비례 압력 밸브(9), 제1 축압기(10), 및 체크 밸브(11)를 거쳐서 실린더/피스톤 유닛(1)으로 이어진다. 비례 압력 밸브(9)는 또한 중앙 제어 유닛(12)에 연결되며, 중앙 제어 유닛(12)은 비례 압력 밸브(9)를 대응 쿠션 압력(P1)으로 프로그래밍하는데 사용될 수 있다. 프레스(도시되지 않음) 내의 반대력 실린더(2)의 피스톤(3)은 고속 이송되는 바, 즉 피스톤은 먼저 하사점(UT)으로부터 상사점(OT)으로 이동한다. 저압 소스(8), 비례 압력 밸브(9), 축압기(10), 체크 밸브(11) 및 관련 유압 라인(7)은 실린더/피스톤 유닛(1)에 대한 유압 쿠션 압력 회로(A)를 형성한다.

상기 실린더/피스톤 유닛(1)의 작동 챔버(5)는 또한 2방 밸브(14)가 구비된 유압 라인(15)을 통해서 고압 소스(13)에 연결된다. 상기 2방 밸브(14)는 고압 소스(13)를 작동 챔버(5)에 연결하는 작용을 한다. 이 경우, 유압 라인(7)은 저압 소스(8)가 고압 소스(13)로부터 확실하게 분리되도록 체크 밸브(11)에 의해 차단된다.

상류에서 상기 유압 라인(7)은 제2 비례 압력 밸브(17)를 소정의 허용가능한 설정 압력(SP)으로 사전조절하기 위해 사용되는 4방 피스톤 밸브(16), 예를 들면 비례 방향 밸브로 이어진다. 입력 측에서 유압 라인(18)은 비례 압력 밸브(17)를 제2 축압기(19)에 연결하며, 제2 축압기에는 별도의 제어 오일 펌프(20)에 의해 제어 오일이 공급된다.

출력 측에서 유압 라인(21)은 4방 피스톤 밸브(16)를 별도의 탱크(22)에 연결하며, 이 탱크는 압력 피크에 의해 배출되는 유압유체를 수취한다.

상기 고압 소스(13), 2방 밸브(14), 4방 피스톤 밸브(16), 비례 압력 밸브(17), 제2 축압기(19) 및 관련 유압 라인(18)은 실린더/피스톤 유닛(1)에 대한 유압 배출 압력 회로(B)를 형성한다.

상기 축압기(10, 19)는 블래더(bladder) 축압기로서 설계된다.

본 발명에 따른 방법은 도 1 내지 도 4에 도시된 단계로 이루어진다.

실린더/피스톤 유닛(1)의 플런저는 하사점 근처에 배치되며 고속 이송된다. 제1 단계에서 제1 축압기(10)는 저압 소스(8)로부터 반대력 램의 방출력과 동일한 피가공물의 클램핑 력에 대응하는 쿠션 압력(P1)으로 충전된다.

제1 축압기(10)가 쿠션 압력(P1)에 도달하면, 쿠션 압력(P1)은 반대력 실린더(2)의 작동 챔버(5)에 작용하며 반대력 램은 유효 저압에서 상사점(OT)으로 연장된다. 반대력 램이 상사점으로 연장되는 것과 동시에, 제2 축압기(19)는 비례 압력 밸브(17)에 의해 사전설정된 배출 압력(P2)으로 충전된다. 비례 압력 밸브(17)를 다른 배출 압력으로 프로그래밍하는 것은 중앙 제어 유닛(12)에 의해 이루어진다.

제2 단계(도 2 참조)에서는, 제1 단계 중에 폐쇄 위치에 있는 2방 밸브(14)를 절환시킴으로써 고압 소스(13)로부터의 고압 유압유체가 작동 챔버(5)에 연결된다. 이는 작동 챔버(5)를 비례 압력 밸브(17)에 의해 사전설정된 배출 압력(P2)으로 충전시키는 작업을 개시시킨다.

비례 압력 밸브(17)는 중앙 제어 유닛(12)에 의해 적절히 조절된다. 반대력 램은 따라서 배출 압력(P2)에 지배된다. 2방 밸브(14)는 제어 유닛(12)으로부터의 대응 명령에 의해 폐쇄된다.

도 3은 공정의 제3 단계의 개략도이다. 2방 밸브(14)는 고압 소스(13)를 차단하도록 절환되었다. 반대력 램에 작용하는 배출 압력(P2)은 제2 축압기(19) 내에서 발생되는 압력과 효과적으로 유압 평형화되며, 쿠션 압력과 성형 또는 정밀 블랭킹에 필요한 압력(PU) 사이에서 변화하는 값을 취할 수 있다.

성형 또는 정밀 블랭킹이 시작되면, 예를 들어 펀치와 같은 공구가 예를 들어 스트립 스톡(strip stock)과 같은 피가공물을 가격한다. 충격 결과 압력 피크가 발생하는 바, 이는 성형/블랭킹을 위해 설정된 힘의 두 배되는 값을 얻을 수 있다. 압력 피크로 인해 초래되는 압력 펄스는 유압 라인(7)을 따라서 이동하여 4방 피스톤 밸브(16)에 도달하며, 이 밸브는 압력 펄스를 허용가능한 설정 압력(SP)으로 조절하고 이를 유압 라인(21)을 거쳐서 탱크(22)로 배출한다. 이는 피가공물에 대한 압력 피크의 효과를 감소시킨다.

제2 축압기(19) 내의 압력은 제어 오일 펌프(20)를 거쳐서 별도의 제어 오일 소스로부터 상응하는 양의 제어 오일을 공급함으로써 다소 일정하게 유지된다.

도 4에서 알 수 있듯이, 실린더/피스톤 유닛(1)의 반대력 실린더(2)의 플런 저는 공정의 제4 단계에서 상사점(OT)에 위치한다. 반대력 램은 변위된다.

작동 챔버(5 / 6)에 작용하는 배출 압력(P2)의 레벨을 여전히 존재하는 제1 축압기(10)로부터의 쿠션 압력(P1)으로 감소시키는 것만 가능하다. 이는 작동 챔버(5)가 계속 쿠션 압력(P1)에 지배되는 것을 의미한다. 실린더/피스톤 유닛(1)은 기계적 스프링처럼 거동하며, 따라서 프레스 램의 작동에 대항하여 또는 동조하여 움직일 수 있게 된다.

도 5에는 공정의 제5 단계가 도시되어 있다. 쿠션 압력(P1)의 존재는 프레스 램의 후퇴가 반대력 램의 방출과 동기화되도록 보장한다. 여기에서 반대력 램의 방출 속도는 프레스 램의 귀환 속도가 방출 속도와 동일하도록 조절되어야 한다. 방출력은 또한 다이 내 피가공물의 유지력과 일치해야 한다. 방출 속도가 너무 낮으면, 피가공물은 방출력이 너무 낮게 설정되어 있으므로 재료 스톡으로부터 찢어질 것이다. 한편, 방출 속도가 너무 높으면, 피가공물은 방출력이 너무 높게 설정되어 있으므로 스톡에 격돌하여 손상될 것이다.

이는 프레스 램의 후퇴와 방출을 동기화시키기 위해 쿠션 압력(P1)의 정밀한 조정이 중요함을 의미한다. 비례 압력 밸브(9)는 따라서 중앙 제어 유닛(12)에 의해 적절히 사전설정되어야 한다.

상기 설명은 V-링의 실린더/피스톤 유닛에 동일하게 적용된다.

도 1은 공정 단계 "쿠션 압력 충전"의 개략도이다.

도 2는 공정 단계 "배출 압력 충전"의 개략도이다.

도 3은 공정 단계 "정밀 블랭킹/성형"의 개략도이다.

도 4는 공정 단계 "상사점에서의 배출"의 개략도이다.

도 5는 공정 단계 "동기 방출"의 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 실린더/피스톤 유닛 2: 반대력 실린더

3: 피스톤 5: 작동 챔버

7: 유압 라인 8: 저압 소스

9: 쿠션 압력 회로(A)에서의 비례 압력 밸브

10: 제1 축압기 11: 체크 밸브

12: 중앙 제어 유닛 13: 고압 소스

14: 2방 밸브 15: 유압 라인

16: 4방 피스톤 밸브

17: 배출 압력 회로(B)에서의 비례 압력 밸브

18: 유압 라인 19: 제2 축압기

20: 제어 오일 펌프 21: 유압 라인

22: 탱크 A: 쿠션 압력 회로

B: 배출 압력 회로 OT: 상사점

UT: 하사점 P1: 쿠션 압력

P2: 작동 챔버(5) 내의 배출 압력 P3: 제2 축압기 내의 배출 압력

PU: 성형/정밀 블랭킹을 위한 압력 SP: 설정 압력

Claims

정밀 블랭킹이나 스탬핑 작업 중에서 실린더/피스톤 유닛을 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스의 공구와 피가공물 사이의 충격시에 발생되는 압력 피크를 감소시키는 방식으로 상기 실린더/피스톤을 프레스와 동기시키고, 상기 공구는 다이를 포함하고 프레스 램은 기계적이나 유압으로 구동되는, 상기 정밀 블랭킹 또는 상기 프레스 램와 반대력 램을 가지는 스탬핑 프레스에서 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법에 있어서,

제1 축압기를 이용하여, 저압 소스로부터 상기 실린더/피스톤 유닛으로 공급되는 사전조절가능한 쿠션 압력을 계속 유지하고;

제2 축압기를 이용하여, 상기 실린더/피스톤 유닛을 연결가능한 고압 소스의 사전조절가능한 배출 압력에 지배되게 하여 상기 실린더/피스톤 유닛의 압력을 상기 쿠션 압력과 정밀 블랭킹 또는 스탬핑을 수행하기 위한 증가된 압력 사이에서 변하게 하고;

제1 제어 유압유체를 상기 제1 축압기로 공급함으로써 상기 사전조절가능한 쿠션 압력을 설정하고;

제어유닛을 이용하여 제2 제어 유압유체를 상기 제2 축압기로 공급함으로써 상기 사전조절가능한 배출압력을 설정하고;

상기 공구와 상기 피가공물 사이의 충격에 기인하는 압력 펄스를 상기 제2 축압기로 공급되는 상기 제2 제어 유압유체의 양에 무관하게, 상기 제2 축압기에 상기 제2 제어 유압유체를 공급하는 유체 소스 탱크로부터 분리되는 제2탱크 속으로 상기 압력 펄스의 진폭에 따라 상기 제2 제어 유압유체의 양을 배출함으로써 상기 압력 펄스를 조절하고;

상기 실린더/피스톤 유닛 내의 전체 압력은 상기 정밀 블랭킹이나 스탬핑 작업 중에 적어도 상기 쿠션 압력이 되도록 유지되고, 상기 공구와 상기 피가공물 사이의 임박한 충격에 대하여 상기 쿠션 압력보다 크도록 증가되고, 그리고 상기 피가공물 상의 상기 압력 피크의 영향을 감소시키는 충격으로 조절되고; 그리고

상기 정밀 블랭키이나 스탬핑 작업 중에 상기 반대력 램의 방출이 상기 프레스 램의 후퇴와 동기되도록 허용하는 상기 쿠션 압력을 유지시키는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 피스톤의 고속 이송 중에 상기 제1 축압기를 반대력 램의 방출력과 동일한 상기 공구의 다이 내의 상기 피가공물의 클램핑 력과 대응하는 쿠션 압력으로 충전하고;

상기 제1 축압기와 독립적으로 작동하는 상기 제2 축압기를 별도의 제어 오일 양에 의해 성형 중에 반대력 램에 의해 송출되는 상기 배출 압력으로 충전하고;

상기 반대력 램을 저압으로 연장하고;

상기 유압 고압 소스를 연결하고 상기 반대력 램을 상기 배출 압력으로 충전하고;

펀치와 상기 피가공물 사이의 충격에 기인하는 상기 압력 피크를 허용가능한 것으로 정의되는 설정 압력(SP)으로 별도의 탱크 내로 배출하고;

상기 반대력 램을 변위시키고 상기 반대력 램의 상기 실린더의 압력을 상기 제1 축압기 충전에 따른 상기 압력으로 감압하고; 그리고

상기 반대력 램의 방출 속도를 상기 프레스 램의 후퇴와 동기시킴으로써 상기 프레스 램의 복귀 속도가 상기 반대력 램의 방출 속도와 동일한 값으로 설정되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 축압기 내의 상기 쿠션 압력을 중앙 제어 유닛에 의해 프로그래밍될 수 있는 비례 압력 밸브에 의해 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 축압기 내의 배출 압력을 추가 비례밸브와 피스톤 밸브에 의해 상기 추가 비례밸브를 작동시키는 파일럿에 의해 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 설정 압력을 상기 공구와 상기 피가공물 사이의 충격이 있는 동안 4방 피스톤 밸브에 의해 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 4방 피스톤 밸브는 비례 밸브를 포함하고, 상기 공구와 상기 피가공물 사이의 충격이 있는 동안 압력 상승을 사전 설정 압력으로 조절함으로써 상기 압력은 실질적으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 축압기 내부가 상기 압력에 도달하면 상기 고압 유압 소스를 2방 밸브에 의해 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 축압기들은 블래더 축압기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 방법.
정밀 블랭킹이나 스탬핑 작업 중에서 실린더/피스톤 유닛을 정밀 블랭킹 또는 스탬핑 프레스의 공구와 피가공물 사이의 충격시에 발생되는 압력 피크를 감소시키는 방식으로 상기 실린더/피스톤을 프레스와 동기시키고, 상기 공구는 다이를 포함하고 프레스 램은 기계적이나 유압으로 구동되는, 상기 정밀 블랭킹 또는 상기 프레스 램와 반대력 램을 가지는 스탬핑 프레스에서 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 장치에 있어서,

상기 실린더/피스톤 유닛으로/부터 이어지는 유압 유체의 입구 및 출구용 유압 라인들;

상기 유압 라인들을 개방하고 폐쇄하기 위한 제어 가능한 액추에이터들;

상기 액추에이터들의 작동을 위한 제어 유닛;

유압 쿠션 압력 회로; 그리고

유압 배출 압력 회로;를 포함하고

상기 유압 쿠션 압력 회로는 상기 실린더/피스톤 유닛에서 쿠션 압력을 유지하고

제1 압력소스;

상기 제1 압력소스에 연결되며 상기 쿠션 압력을 사전 조절하기 위한 상기 제어 유닛에 의해 프로그램밍될 수 있는 제1 비례 압력밸브;

상기 쿠션 압력을 조절하기 위한 제1 축압기; 그리고

체크 밸브를 포함하며;

상기 유압 배출 압력 회로는 상기 실린더/피스톤 유닛에서 압력을 상기 쿠션 압력보다 높게 상기 반대력 램에 작용하는 배출 압력으로 상승시키고,

상기 제1 압력소스에 의해 공급되는 압력보다 높은 압력을 공급하며 상기 체크 밸브에 의해 상기 제1 축압기와 분리되는 제2 압력소스;

상기 제2 압력소스와 상기 실린더/피스톤 유닛 사이의 설치되며 상기 제2 압력소스에서 상기 실린더/피스톤 유닛로 압력이 공급될 때 작동하는 2방 밸브;

상기 제2 압력소스로부터 공급된 압력을 조절하기 위한 제2 축압기;

제어 유체를 상기 제2 축압기로 공급하는 제어 유체 소스 탱크;

4방 피스톤 밸브;

상기 실린더/피스톤 유닛에 연결되고 상기 배출 압력을 사전 조절하는 상기 제어 유닛에 의해 프로그래밍될 수 있고, 상기 4방 피스톤 밸브에 의해 설정 압력으로 파일럿-작동되는 제2 비례 압력밸브; 그리고

압력 펄스 오버플로우 탱크;를 포함하고

상기 제2 축압기로 공급되는 상기 제어 유체의 양에 무관하게, 상기 4방 피스톤 밸브는 압력 펄스를 조절하기 위한 상기 제어 유닛에 의해 프로그래밍될 수 있고 상기 압력 펄스의 진폭에 따라 상기 제어 유체의 양을 상기 압력 펄스 오버플로 탱크 내로 방출함으로써 상기 공구와 상기 피가공물 사이의 충격에 기인하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 축압기들은 블래더 축압기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반대력 램의 실린더/피스톤 유닛을 제어하는 장치.