JP2001096397A - Driving system in press machine - Google Patents

Driving system in press machine

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JP2001096397A
JP2001096397A JP27665199A JP27665199A JP2001096397A JP 2001096397 A JP2001096397 A JP 2001096397A JP 27665199 A JP27665199 A JP 27665199A JP 27665199 A JP27665199 A JP 27665199A JP 2001096397 A JP2001096397 A JP 2001096397A
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pressurizing chamber
hydraulic
chamber
pressure
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Hiroyuki Amino
網野  廣之
Gen Ro
言 呂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving system suitable for a hydraulic press machine or the like which is capable of high speed processing and high stroke cycles, less energy consumption, and optionally setting process speed, stroke and press output. SOLUTION: A first cylinder 3 is fixed to the slide 2 in its base and axially shaping a pressurising 30 chamber with the bottom from the top end. A second cylinder 4 is put over the first cylinder 3 so as to shape a pressurizing chamber 40 of variable capacity covering the top and outside of the first cylinder 3. A piston 10 having a screw shaft is inserted in the pressurizing chamber 30. When the piston is needed to be pushed down rapidly, the screw nut 7 which is screwed on screw shaft 11, is driven to revolve in the normal direction by an actuator 9, and during the pressure process the pressed oil is made to flow from the pressure room 30 to the pressure room 40 of variable capacity through hydraulic circuit connecting the both pressure room 30, 40.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は金属及び非金属材の
塑性加工用プレス装置に好適な駆動装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device suitable for a press machine for plastic working of metal and nonmetal material.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属及び非金属材を塑性加工する場合の
手段として一般的にプレス装置が汎用されている。こう
したプレスの駆動装置としては、図1に示すようなクラ
ンク式駆動装置と、図2に示すような油圧駆動装置が主
として使用されている。前者の駆動装置の基本駆動原理
はフライホイールを利用し、プレスの上昇、下降工程で
エネルギーを蓄積し、プレスの加工工程でフライホイー
ルの回転数を減速することにより蓄積したエネルギーを
出力し、製品を加工するものである。後者の油圧駆動装
置は、モータを駆動し、その駆動エネルギーを油圧ポン
プ、リリーフ弁などの油圧機器(油圧回路)を介して油
圧シリンダに伝達し、油圧シリンダによりプレスを駆動
するものである。
2. Description of the Related Art Generally, a press is widely used as a means for plastically processing a metal and a nonmetallic material. As a drive device for such a press, a crank drive device as shown in FIG. 1 and a hydraulic drive device as shown in FIG. 2 are mainly used. The basic drive principle of the former drive device uses a flywheel, accumulates energy in the process of raising and lowering the press, and outputs the stored energy by reducing the number of revolutions of the flywheel in the process of pressing, Is to process. The latter hydraulic drive device drives a motor, transmits the driving energy to a hydraulic cylinder via a hydraulic device (a hydraulic circuit) such as a hydraulic pump and a relief valve, and drives the press by the hydraulic cylinder.

【0003】クランク式駆動装置は、後者の油圧装置に
比べて、加工速度とストローク数が高く、消耗エネルギ
ーも少なくできる特徴があるが、慣性エネルギーを利用
してプレスを駆動するため、プレスの加工力、加工速度
及びストローク位置などを任意に設定ができないという
問題がある。これに対して油圧駆動装置は、プレスの加
工速度とストロークを任意的に設定でき、プレスの出力
も任意的に設定できる利点があるが、ポンプからの圧油
をリリーフ弁により制御してプレスの出力を制御し、ま
た絞り弁により速度を制御するため、駆動エネルギーが
多量に消耗されるのみならず、消耗する駆動エネルギー
が熱になり、油圧システムの安定性が低下したり、冷却
装置を追設する必要が生じ、大型化するなどの問題があ
る。
[0003] The crank type driving device is characterized in that the processing speed and the number of strokes are higher and the consumable energy can be reduced as compared with the latter hydraulic device. However, since the press is driven by using inertial energy, the press processing is performed. There is a problem that the force, the processing speed, the stroke position, and the like cannot be arbitrarily set. On the other hand, the hydraulic drive device has the advantage that the working speed and stroke of the press can be set arbitrarily and the output of the press can be set arbitrarily.However, the pressurized oil from the pump is controlled by a relief valve, Since the output is controlled and the speed is controlled by the throttle valve, not only is a large amount of drive energy consumed, but the consumed drive energy becomes heat, which reduces the stability of the hydraulic system and adds additional cooling equipment. Therefore, there is a problem such as an increase in size.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を除去するために研究して創案されたもの
で、その目的とするところは、加工速度とストローク数
が高く、消耗エネルギーも少なく、また加工速度、スト
ロークおよびプレスの出力を任意に設定することがで
き、ハイドロ方式プレスなどに好適な駆動装置を提供す
ることにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made by research to eliminate the above-mentioned conventional problems, and its object is to provide a high processing speed and a high number of strokes and a high consumption rate. An object of the present invention is to provide a driving device which can be set arbitrarily with low energy, can set a processing speed, a stroke and an output of a press, and is suitable for a hydro-type press and the like.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、スライドに下部が固定され上端から軸線方向
に有底の加圧室を形成した第1のシリンダと、この第1
のシリンダの頂部および外周との間に可変容積の加圧室
を画成し得るように第1のシリンダに外冠された第2の
シリンダと、前記第2のシリンダから加圧室内に挿入さ
れるピストンを同軸に有するねじ軸と、第2のシリンダ
の上部に配され、前記ねじ軸と螺合するナットを含む駆
動機構と、前記ナットを正逆回転駆動するためのアクチ
ュエータと、前記可変容積の加圧室と有底加圧室とを結
ぶ第1と第2の油圧通路と、可変容積の加圧室の容積拡
大時にここに油を補給する満油弁機構を具備しているこ
とを基本的特徴としている。
According to the present invention, there is provided a first cylinder having a lower portion fixed to a slide and having a pressurized chamber formed with a bottom from an upper end in an axial direction.
A second cylinder externally crowned by a first cylinder so as to define a variable volume pressurized chamber between the top and the outer periphery of the cylinder, and a second cylinder inserted into the pressurized chamber from the second cylinder. A screw shaft having a coaxial piston, a drive mechanism including a nut disposed on the upper part of the second cylinder and screwing with the screw shaft, an actuator for driving the nut to rotate forward and reverse, and the variable volume First and second hydraulic passages connecting the pressurizing chamber and the bottomed pressurizing chamber, and a full oil valve mechanism for replenishing oil when the volume of the variable volume pressurizing chamber is increased. Basic features.

【0006】前記アクチュエータとしては、数値制御型
のものたとえばACサーボモータが好適な例としてあげ
られる。油圧回路は、第1の油圧通路が第1のシリンダ
の加圧室から第2のシリンダの加圧室への油の流れのみ
を許容するチェック弁を備え、第1の油圧通路が第2の
シリンダの加圧室から第1のシリンダの加圧室への油の
流れのみを許容するチェック弁を備えていることが好適
である。またこれに代えて、油圧回路は加圧室と加圧室
を結ぶ単一の油圧通路を有し、該油圧通路に開閉操作器
により作動される制御弁を備えている形式のものでもよ
い。スライドは上昇シリンダによって常時押上げ力が付
与されていることが好ましい。
A preferable example of the actuator is a numerical control type actuator such as an AC servomotor. The hydraulic circuit includes a check valve in which the first hydraulic passage allows only the flow of oil from the pressurizing chamber of the first cylinder to the pressurizing chamber of the second cylinder, and the first hydraulic passage includes the second hydraulic passage. It is preferable to provide a check valve that allows only the flow of oil from the pressurizing chamber of the cylinder to the pressurizing chamber of the first cylinder. Alternatively, the hydraulic circuit may be of a type having a single hydraulic passage connecting the pressurizing chambers and the pressurizing chamber, and including a control valve operated by an opening / closing actuator in the hydraulic passage. It is preferable that the slide is always given a lifting force by a lifting cylinder.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施態様を添付図面
に基いて説明する。図3ないし図6は本発明によるプレ
スにおける駆動装置の第1実施例を示している。1はベ
ッド、2はベッド1に対峙するスライドであり、ベッド
2に取り付けた図示しない下型に対する上型を取り付け
るようになっている。3は前記スライド2の上部に固定
具18によって結合された第1のシリンダであり、柱状
をなし軸線上には頂面から所要の深さの筒状をなした加
圧室30が設けられており、頂部に近い外側部には抜け
止め用のつば部31が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIGS. 3 to 6 show a first embodiment of a driving device in a press according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a bed and reference numeral 2 denotes a slide facing the bed 1. The upper die is attached to a lower die (not shown) attached to the bed 2. Reference numeral 3 denotes a first cylinder coupled to the upper portion of the slide 2 by a fixture 18. The first cylinder 3 has a columnar shape and is provided with a cylindrical pressure chamber 30 having a required depth from the top surface on the axis. In addition, a collar portion 31 for retaining is formed on an outer portion near the top.

【0008】4は第2のシリンダであり、前記第1のシ
リンダ3の頂部と外周との間に容積可変の加圧室40を
形成しうるように凹入部400を有しており、該凹入部
400をもって第1のシリンダ3に外嵌している。この
第2のシリンダ4はプレスのクラウン部分など上部フレ
ームFにしっかりと固定されている。第2のシリンダ4
の凹入部400の開口部分には前記第1のシリンダ3の
つば部31と当接可能な筒状シールブロック41が嵌着
固定されている。
Reference numeral 4 denotes a second cylinder, which has a recessed portion 400 between the top and the outer periphery of the first cylinder 3 so as to form a pressurizing chamber 40 having a variable volume. The inlet 400 is fitted around the first cylinder 3. The second cylinder 4 is firmly fixed to the upper frame F such as a crown portion of a press. Second cylinder 4
A cylindrical seal block 41 that can be brought into contact with the flange 31 of the first cylinder 3 is fitted and fixed to the opening of the concave portion 400.

【0009】5は前記第2のシリンダ4の頂部に据付け
固定された支持体であり、該支持体5には軸受6を介し
て回転可能にナット7が保持されている。該ナット7は
ウオームなどを用いた変速手段8を介して外部の数値制
御型のアクチュエータ9の出力側と接続されている。こ
の数値制御型のアクチュエータ9としてはACサーボモ
ータが好適である。
Reference numeral 5 denotes a support fixedly mounted on the top of the second cylinder 4. A nut 7 is rotatably supported on the support 5 via a bearing 6. The nut 7 is connected to the output side of an external numerically controlled actuator 9 via a speed change means 8 using a worm or the like. As the numerical control type actuator 9, an AC servomotor is preferable.

【0010】10は前記第2のシリンダ4の底壁を貫い
て前記第1のシリンダ3の加圧室30に挿入されたピス
トンであり、該ピストン10にはこれと一体または一体
的にねじ軸11を有しており、該ねじ軸11は前記ナッ
ト7と螺合している。ねじ軸11としてはたとえばボー
ルねじが好適である。
Reference numeral 10 denotes a piston inserted through the bottom wall of the second cylinder 4 into the pressurizing chamber 30 of the first cylinder 3. The piston 10 has a screw shaft integrally or integrally therewith. The screw shaft 11 is screwed with the nut 7. As the screw shaft 11, for example, a ball screw is suitable.

【0011】12は第1の油圧通路であり、一端が前記
加圧室30に通じ、他端が前記加圧室40に通じてお
り、中間には加圧室30から加圧室40への導通を許容
するチェック弁120が接続されている。13は第2の
油圧通路であり、一端が前記加圧室40に通じ、他端が
前記加圧室30に通じており、中間には加圧室40から
加圧室30への導通を許容するチェック弁130が接続
されている。前記第1の油圧通路12と第2の油圧通路
13はこの例では一部が共通油路となっており、その共
通油路部位に圧力センサ14が接続されている。該圧力
センサ14の出力側は前記アクチュエータ9に対するコ
ントローラ(CPU)19に接続されている。前記第1
の油圧通路12と第2の油圧通路13はこの例では内部
通路として構成されているが、もちろん外部通路となっ
ていてもよい。
Reference numeral 12 denotes a first hydraulic passage, one end of which communicates with the pressurizing chamber 30 and the other end of which communicates with the pressurizing chamber 40. A check valve 120 that allows conduction is connected. Reference numeral 13 denotes a second hydraulic passage, one end of which communicates with the pressure chamber 40 and the other end of which communicates with the pressurization chamber 30. Check valve 130 is connected. In this example, a part of the first hydraulic passage 12 and the second hydraulic passage 13 is a common oil passage, and a pressure sensor 14 is connected to the common oil passage. The output side of the pressure sensor 14 is connected to a controller (CPU) 19 for the actuator 9. The first
The hydraulic passage 12 and the second hydraulic passage 13 are configured as internal passages in this example, but may be external passages.

【0012】15は満油弁機構であり、前記加圧室40
に接続したプロフィル弁150と、これに接続した低圧
アキュムレータ151と、プロフィル弁150の開閉操
作器152とを備えている。開閉操作器152は、たと
えば流体圧シリンダ駆動タイプ、モータ駆動タイプなど
任意である。16はスライド2の近傍に配置された位置
センサであり、たとえば磁気センサなどから構成されて
おり、出力側は前記コントローラ(CPU)19に接続
されている。17は前記スライド2を常時上昇側に付勢
し、スライド2が下降した後これを上昇させるためのシ
リンダであり、たとえばガス圧シリンダが用いられる。
該シリンダはチューブがベッド側に固定されるかあるい
は前記スライド2に吊持され、ベッド側にチューブと当
接する剛体が設けられる。
Reference numeral 15 denotes an oil filling valve mechanism,
, A low-pressure accumulator 151 connected thereto, and an opening / closing device 152 for the profile valve 150. The opening / closing device 152 is, for example, an arbitrary type such as a hydraulic cylinder driving type and a motor driving type. Reference numeral 16 denotes a position sensor arranged near the slide 2, which is constituted by, for example, a magnetic sensor or the like, and whose output side is connected to the controller (CPU) 19. Reference numeral 17 denotes a cylinder for constantly urging the slide 2 upward, and for raising the slide 2 after it is lowered, for example, a gas pressure cylinder.
In the cylinder, a tube is fixed to the bed side or suspended on the slide 2, and a rigid body is provided on the bed side to contact the tube.

【0013】図7は本発明の第2実施例を示している。
この第2実施例においては、油圧回路としては加圧室4
0と加圧室30を結ぶ単一の油圧通路13’が用いられ
ている。そしてこの油圧通路13’には、制御弁13
0’たとえばパイロットチェック弁が介在されている。
この制御弁130’には開閉操作器131が付設されて
いる。開閉操作器131はたとえば流体圧シリンダ駆動
タイプ、モータ駆動タイプなど任意である。前記油圧通
路13’には圧力センサ14が接続されており、該圧力
センサ14の出力側は前記アクチュエータ9に対するコ
ントローラ(CPU)19に接続されている。また、前
記開閉操作器131は前記コントローラ(CPU)19
が接続されていて、この信号により作動が制御されるよ
うになっている。その他の構成は第1実施例と同じであ
るから同じ部分に同じ符号を付し、説明は省略する。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the hydraulic circuit includes a pressurizing chamber 4
A single hydraulic passage 13 'connecting the pressure chamber 30 and the pressure chamber 30 is used. The control valve 13 is provided in the hydraulic passage 13 '.
0 ', for example, a pilot check valve is interposed.
The control valve 130 'is provided with an opening / closing operation device 131. The opening / closing operation device 131 is, for example, any type such as a fluid pressure cylinder driving type and a motor driving type. A pressure sensor 14 is connected to the hydraulic passage 13 ′, and an output side of the pressure sensor 14 is connected to a controller (CPU) 19 for the actuator 9. The opening / closing operation device 131 is connected to the controller (CPU) 19.
Is connected, and the operation is controlled by this signal. The other configuration is the same as that of the first embodiment, so that the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0014】次に実施例のプレスにおける駆動装置の作
用を説明する。図3は上昇限位置の状態を示しており、
スライド2は上昇シリンダ17によって押し上げられお
り、ねじ軸11とピストン10は上限位置に停止してお
り、加圧室30の容積は大きく、加圧室40の容積は小
さくなっていて、それらに油が満たされている。この状
態からプレス加工を開始するには、コントローラ19か
らアクチュエータ9に信号を送って正回転させる。こう
すれば、該回転トルクは変速機構8によりナット7を回
転させるので、ナット7と螺合しているねじ軸11は回
転することなく軸線方向に移動(下降)する。それによ
りねじ軸11と一体化しているピストン10が加圧室3
0の油を介してシリンダ3を押し下げ、スライド2を下
降させる。
Next, the operation of the driving device in the press of the embodiment will be described. FIG. 3 shows a state of the ascending limit position,
The slide 2 is pushed up by the ascending cylinder 17, the screw shaft 11 and the piston 10 are stopped at the upper limit position, the volume of the pressurizing chamber 30 is large, and the volume of the pressurizing chamber 40 is small. Is satisfied. In order to start press working from this state, a signal is sent from the controller 19 to the actuator 9 to rotate the actuator 9 forward. In this case, the rotational torque causes the transmission mechanism 8 to rotate the nut 7, so that the screw shaft 11 screwed with the nut 7 moves (downs) in the axial direction without rotating. As a result, the piston 10 integrated with the screw shaft 11 is
The cylinder 2 is pushed down through the oil of 0, and the slide 2 is lowered.

【0015】このプレス下降時ではスライドの駆動力は
小さいから、加圧室30内の油の圧力はチェック弁12
0を閉じ方向に付勢するスプリング力よりも低く、した
がってチェック弁120は閉弁状態に保たれる。また、
第1の油圧通路13のチェック弁130はスプリングに
加わる油圧により閉弁状態に維持されるので、第1の油
圧通路12と加圧室40とは連通しない。このため、加
圧室40から加圧室30には圧油は移動せず、第1のシ
リンダ3の加圧室30は密封状態となり、ピストン10
を介して第1のシリンダ3とスライド2は下降する。す
なわち、ねじ軸11の下降速度に対応してスライド2は
高速下降する。このスライド2の下降により上昇シリン
ダ17のピストンが進出するため反力が抑えられ、上昇
シリンダ17には上昇エネルギーが蓄積される。この下
降行程が図4であり、第1のシリンダ3は加圧室40の
底401から距離L1だけ下降している。この第1のシ
リンダ3の下降により加圧室40の容積が増加するが、
満油弁機構15のプロフィル弁150が開弁し、低圧ア
キュムレータ151の油が加圧室40に自動的に供給さ
れるためサージが防止され、加圧室40には油が満たさ
れる。
When the press is lowered, the driving force of the slide is small.
0 is less than the spring force that biases the valve in the closing direction, so that the check valve 120 is kept closed. Also,
Since the check valve 130 of the first hydraulic passage 13 is maintained in a closed state by the hydraulic pressure applied to the spring, the first hydraulic passage 12 and the pressurizing chamber 40 do not communicate with each other. Therefore, the pressurized oil does not move from the pressurizing chamber 40 to the pressurizing chamber 30, and the pressurizing chamber 30 of the first cylinder 3 is sealed, and the piston 10
, The first cylinder 3 and the slide 2 are lowered. That is, the slide 2 descends at a high speed corresponding to the descending speed of the screw shaft 11. The downward movement of the slide 2 causes the piston of the ascending cylinder 17 to advance, so that the reaction force is suppressed, and ascending energy is accumulated in the ascending cylinder 17. This descending stroke is shown in FIG. 4, in which the first cylinder 3 has descended from the bottom 401 of the pressurizing chamber 40 by a distance L1. Although the volume of the pressurizing chamber 40 increases due to the lowering of the first cylinder 3,
The profile valve 150 of the oil-fill valve mechanism 15 is opened, and the oil in the low-pressure accumulator 151 is automatically supplied to the pressurizing chamber 40, so that surge is prevented, and the pressurizing chamber 40 is filled with oil.

【0016】こうして下降行程終了位置に達するとスラ
イド2の金型とベッド側の金型とが嵌合してプレス反力
が増加する。このため、加圧室30内の油の圧力がチェ
ック弁120のバネ力に勝るように高くなり、チェック
弁120が開弁する。その結果、加圧室30と加圧室4
0とが第2の油圧通路12を介して導通し、圧油はチェ
ック弁130を自動的に閉じる。それにより加圧室30
の圧力は、第1の油圧通路12を介して加圧室40に伝
達される。同時に、満油弁機構15の開閉装置152に
よりプロフィル弁150が閉じられ、低圧アキュムレー
タ151と加圧室40とが遮断され、後者から前者への
逆流が防止される。このため、加圧室40内の油圧が高
くなり、加圧室30と加圧室40との面積差によりスラ
イド2は遅速下降し、図5のように第1のシリンダ3の
上面300に金型による加工力が作用するので、低速で
強い力が発生し、所定のプレス加工が行われる。
When the lower stroke end position is reached, the mold of the slide 2 and the mold of the bed are fitted to each other, and the press reaction force increases. For this reason, the pressure of the oil in the pressurizing chamber 30 becomes higher than the spring force of the check valve 120, and the check valve 120 opens. As a result, the pressurizing chamber 30 and the pressurizing chamber 4
0 conducts through the second hydraulic passage 12, and the pressure oil automatically closes the check valve 130. Thereby, the pressurizing chamber 30
Is transmitted to the pressurizing chamber 40 via the first hydraulic passage 12. At the same time, the profile valve 150 is closed by the opening / closing device 152 of the oil filling valve mechanism 15, the low-pressure accumulator 151 and the pressurizing chamber 40 are shut off, and backflow from the latter to the former is prevented. For this reason, the hydraulic pressure in the pressurizing chamber 40 increases, and the slide 2 descends slowly due to the area difference between the pressurizing chamber 30 and the pressurizing chamber 40, and as shown in FIG. Since the processing force by the mold acts, a strong force is generated at a low speed, and a predetermined press working is performed.

【0017】こうしたプレス加圧は位置センサ16又は
/及び圧力センサ14からフィードバック信号がコント
ローラ19に送られることによって検出され、所定の圧
力または所定の位置に達して加工が完了したと判定され
たときにコントローラ19からアクチュエータ9に信号
が送られる。これによりアクチュエータ9は逆回転を開
始し、ねじ軸11とピストン10は急速に後退する。こ
れにより加圧室30の容積が増すため低圧化し、このと
きに上昇シリンダ17に蓄積されているエネルギーが開
放され、反力がスライド2に作用するため、図6のよう
にスライド2と第1のシリンダは高速上昇し始める。こ
の時、加圧室40の圧油は第2の油圧通路13とチェッ
ク弁130を介して加圧室30に戻され、同時に満油弁
機構15の開閉装置152により、プロフィル弁150
が開かれるため、加圧室40の油が低圧アキュムレータ
151に圧入される。
Such press pressure is detected by sending a feedback signal from the position sensor 16 and / or the pressure sensor 14 to the controller 19, and when it is determined that the processing reaches a predetermined pressure or a predetermined position and the machining is completed. , A signal is sent from the controller 19 to the actuator 9. As a result, the actuator 9 starts reverse rotation, and the screw shaft 11 and the piston 10 retreat rapidly. As a result, the pressure of the pressurizing chamber 30 is increased and the pressure is reduced. At this time, the energy stored in the ascending cylinder 17 is released, and the reaction force acts on the slide 2. Cylinder starts to rise at high speed. At this time, the pressure oil in the pressurizing chamber 40 is returned to the pressurizing chamber 30 via the second hydraulic passage 13 and the check valve 130, and at the same time, the opening and closing device 152 of the oil-filling valve mechanism 15 causes the profile valve 150
Is opened, the oil in the pressurizing chamber 40 is pressed into the low-pressure accumulator 151.

【0018】かくしてスライド1が上昇して設定の上死
点の位置に達すると、位置センサ16からの信号がコン
トローラ19にフィードバックされるので、アクチュエ
ータ9の駆動が停止され、図3のように上死点位置に停
止する。以下、上述した作動が繰り返されることによ
り、連続プレス加工が行われる。
When the slide 1 moves up and reaches the position of the set top dead center, the signal from the position sensor 16 is fed back to the controller 19, so that the driving of the actuator 9 is stopped, and the upper position as shown in FIG. Stop at the dead center position. Hereinafter, continuous press working is performed by repeating the above-described operations.

【0019】第2実施例においては、下降行程において
は制御弁130’は閉じられているため、前記第1実施
例と同じように加圧室40と加圧室30は遮断されてい
る。そして、所望に設定した位置又は圧力までスライド
2が下降すると、位置センサ16又は/及び圧力センサ
14からコントローラ19に信号が送られることによっ
てコントローラ19から開閉操作器131に駆動信号が
発せられ、これにより制御弁130’の開き側が加圧さ
れ、開弁する。これにより加圧室30の圧油は加圧室4
0に供給され、高速下降から加圧のための遅速下降に切
替えられる。
In the second embodiment, since the control valve 130 'is closed during the descending stroke, the pressurizing chamber 40 and the pressurizing chamber 30 are shut off as in the first embodiment. When the slide 2 descends to a position or pressure set as desired, a signal is sent from the position sensor 16 and / or the pressure sensor 14 to the controller 19, whereby a drive signal is issued from the controller 19 to the opening / closing operation device 131. As a result, the open side of the control valve 130 'is pressurized and opens. As a result, the pressure oil in the pressurizing chamber 30 is
0, and is switched from a high speed descent to a slow descent for pressurization.

【0020】そして、所定の圧力または所定の位置に達
して加工が完了したと判定されたときにコントローラ1
9からアクチュエータ9に信号が送られる。これにより
アクチュエータ9は逆回転を開始し、ねじ軸11とピス
トン10は急速に後退する。これにより加圧室30の容
積が増すため低圧化し、このときに上昇シリンダ17に
蓄積されているエネルギーが開放され、反力がスライド
2に作用するため、図6のようにスライド2と第1のシ
リンダは高速上昇し始める。この時、加圧室40の圧油
は油圧通路13’と制御弁130’を介して加圧室30
に戻され、同時に満油弁機構15の開閉装置152によ
り、プロフィル弁150が開かれるため、加圧室40の
油が低圧アキュムレータ151に圧入される。 この第
2実施例は金型の接触する任意の時期にスライド2の速
度を低下させて下降させることができるので、ソフトタ
ッチのプレス加工を行なえる利点がある。
When it is determined that the processing has been completed by reaching a predetermined pressure or a predetermined position, the controller 1
9 sends a signal to the actuator 9. As a result, the actuator 9 starts reverse rotation, and the screw shaft 11 and the piston 10 retreat rapidly. As a result, the pressure of the pressurizing chamber 30 is increased and the pressure is reduced. At this time, the energy stored in the ascending cylinder 17 is released, and the reaction force acts on the slide 2. Cylinder starts to rise at high speed. At this time, the pressure oil in the pressurizing chamber 40 is supplied to the pressurizing chamber 30 via the hydraulic passage 13 'and the control valve 130'.
At the same time, the profile valve 150 is opened by the opening / closing device 152 of the oil-fill valve mechanism 15, so that the oil in the pressurizing chamber 40 is pressed into the low-pressure accumulator 151. In the second embodiment, the slide 2 can be lowered and lowered at any time when the mold comes into contact with the mold, so that there is an advantage that soft touch pressing can be performed.

【0021】本発明においては、下降行程ではねじ軸1
1の下降速度により第1のシリンダ3の内部の加圧室3
0の圧油を密封させてスライド2をねじ軸11と同期速
度で高速下降を行なわせる。そして、加圧行程では、ね
じ軸11の駆動が継続していても、加圧の反力により加
圧室30の油圧が高くなり、油圧回路によりを介して加
圧室30と加圧室40とが連通し、加圧室30と加圧室
40の面積差により大きな加圧力が発生し、スライド2
を低速加圧する。そして、加工が完了するとねじ軸11
を後退して加圧室40の圧油を加圧室30に送り、かつ
上昇シリンダ17を作動させて高速上昇させる。したが
って、プレス加工に必要な速度と力の変化を円滑に実現
することができ、しかも、従来の油圧式の駆動装置のよ
うなリリーフ弁による圧力コントロール方式でなく、そ
れぞれの行程において必要なエネルギーしか使用してお
らず、高速時には小さいシリンダ径、加圧時には大きい
シリンダ径で作動させ、エネルギーを有効利用してい
る。このため、加工速度とストローク数が高く、消耗エ
ネルギーも少なくすることができる。
In the present invention, the screw shaft 1 is used during the descending stroke.
1, the pressurizing chamber 3 inside the first cylinder 3
The pressure oil of 0 is sealed and the slide 2 descends at high speed at the synchronous speed with the screw shaft 11. In the pressurizing process, even if the driving of the screw shaft 11 is continued, the hydraulic pressure in the pressurizing chamber 30 increases due to the reaction force of pressurization, and the pressurizing chamber 30 and the pressurizing chamber 40 And a large pressurizing force is generated due to the area difference between the pressurizing chamber 30 and the pressurizing chamber 40, and the slide 2
Is slowly pressurized. When the machining is completed, the screw shaft 11
Is retracted, the pressure oil in the pressurizing chamber 40 is sent to the pressurizing chamber 30, and the ascending cylinder 17 is operated to ascend at a high speed. Therefore, changes in speed and force required for press working can be smoothly realized, and moreover, instead of a pressure control method using a relief valve as in a conventional hydraulic drive device, only the energy required for each stroke is required. It is not used. It operates with a small cylinder diameter at high speed and a large cylinder diameter at pressurization to make effective use of energy. For this reason, the processing speed and the number of strokes are high, and the consumption energy can be reduced.

【0022】また、プレスの加工力、加工速度およびス
トローク位置は、油圧式であることとアクチュエータ9
が数値制御式のものであることにより精度よく実現する
ことができる。すなわち、プレスの高精度、高速及び省
エネの駆動ができるのみならず、絞り加工、抜き加工及
び冷鍛加工などについては、各加工の特徴に合わせて最
適な制御が可能するため、高性能なプレスとすることが
できる。さらに、従来の油圧式駆動装置では、リリーフ
弁を使用して一定圧力に達するとタンクに圧油を戻す形
式とし、絞り弁により速度を制御していたため、熱の発
生大きかったが、本発明では2つの加圧室30,40を
油圧回路で連通・遮断するクローズド回路としており、
下降、加圧、上昇の速度制御は使用する受圧面積の変更
で実現している。そして加圧速度など微妙な設定は加工
条件に応じてCNC制御のアクチュエータ9によって行
なえる。このため、エネルギー効率がよく、熱の発生が
なく油温の変化が少ないため、スライド2の作動に影響
がない。したがって、システムが安定し、油温を適切な
ものにするためのオイルクーラなども必要なくなるの
で、油圧回路や機器も簡易、コンパクト化することがで
きる。
The working force, working speed and stroke position of the press are hydraulic,
Is of a numerical control type, it can be realized with high accuracy. In other words, not only can the press be driven with high precision, high speed, and energy saving, but it is also possible to control drawing, punching, cold forging, etc. optimally in accordance with the characteristics of each processing. It can be. Further, in the conventional hydraulic drive device, when a certain pressure is reached by using the relief valve, the pressure oil is returned to the tank, and the speed is controlled by the throttle valve. A closed circuit that connects and disconnects the two pressurizing chambers 30 and 40 with a hydraulic circuit,
The speed control of lowering, pressurizing, and raising is realized by changing the pressure receiving area to be used. Fine settings such as the pressurizing speed can be made by the CNC-controlled actuator 9 according to the processing conditions. Therefore, the operation of the slide 2 is not affected since the energy efficiency is good, the heat is not generated, and the change in the oil temperature is small. Therefore, the system is stabilized, and an oil cooler or the like for making the oil temperature appropriate is not required, so that the hydraulic circuit and the equipment can be simplified and made compact.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、スライド
2に下部が固定され上端から軸線方向に有底の加圧室3
0を形成した第1のシリンダ3と、この第1のシリンダ
3の頂部および外周との間に可変容積の加圧室40を画
成し得るように第1のシリンダ3に外冠された第2のシ
リンダ4と、前記第2のシリンダ4から加圧室30内に
挿入されるピストン10を同軸に有するねじ軸11と、
第2のシリンダ4の上部に配され、前記ねじ軸11と螺
合するナット7を含む駆動機構と、前記ナット7を正逆
回転駆動するためのアクチュエータ9と、加圧行程時に
加圧室30から加圧室40へ圧油を導くための油圧回路
と、可変容積の加圧室40の容積拡大時にここに油を補
給する満油弁機構15を具備しているので、加圧速度と
ストローク数が高く、エネルギーの消耗を削減すること
ができ、しかも加工力、加工速度およびストローク位置
の設定も自在であり、冷却装置なども省略できるためコ
ンパクトな構造とすることができるなどのすぐれた効果
が得られる。請求項2によればアクチュエータ9として
ACサーボモータを使用しているため、高精度にして高
速・低速の制御を行なえるというすぐれた効果が得られ
る。請求項3によれば、外部に油圧タンクを要さず、第
1のシリンダ3と第2のシリンダ4の加圧室30,40
の圧油を下降・上昇行程にあわせて円滑に移動させて力
として効率よく利用することができるというすぐれた効
果が得られる。請求項4によれば、簡易な油圧回路によ
り任意の時期に下降から加圧に切り替えてソフトタッチ
を行なえるというすぐれた効果が得られる。
According to the present invention described above, the lower pressurizing chamber 3 is fixed to the slide 2 and has a bottom from the upper end in the axial direction.
0 and a first cylinder 3 externally crowned by the first cylinder 3 so as to define a pressurizing chamber 40 having a variable volume between the first cylinder 3 having the first cylinder 3 and the top and the outer periphery of the first cylinder 3. A second cylinder 4, a screw shaft 11 coaxially having a piston 10 inserted into the pressurizing chamber 30 from the second cylinder 4,
A driving mechanism including a nut 7 screwed to the screw shaft 11 and disposed above the second cylinder 4, an actuator 9 for driving the nut 7 to rotate forward and reverse, and a pressurizing chamber 30 during a pressurizing process The hydraulic circuit for guiding the pressurized oil from the pressure chamber to the pressurizing chamber 40 and the oil filling valve mechanism 15 for supplying oil to the variable-pressure pressurizing chamber 40 when the volume of the pressurizing chamber 40 is expanded, provide a pressurizing speed and a stroke. Excellent effects such as high number, reduction of energy consumption, flexibility of setting of processing power, processing speed and stroke position, and elimination of cooling device, etc., enabling compact structure. Is obtained. According to the second aspect, since the AC servomotor is used as the actuator 9, an excellent effect that high-speed and low-speed control can be performed with high accuracy can be obtained. According to claim 3, the pressurizing chambers 30, 40 of the first cylinder 3 and the second cylinder 4 do not require an external hydraulic tank.
An excellent effect is obtained in that the pressurized oil can be smoothly moved in accordance with the descending and ascending strokes and can be efficiently used as a force. According to the fourth aspect, there is obtained an excellent effect that the soft touch can be performed by switching from the descent to the pressurization at any time by a simple hydraulic circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のクランク式駆動装置を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory view showing a conventional crank type driving device.

【図2】従来の油圧式駆動装置を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a conventional hydraulic drive device.

【図3】本発明によるプレスにおける駆動装置の第1実
施例を上昇限状態で示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the first embodiment of the driving device in the press according to the present invention in an ascending limit state.

【図4】本発明装置の下降行程を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a descending stroke of the device of the present invention.

【図5】本発明装置の加圧行程を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a pressurizing process of the apparatus of the present invention.

【図6】本発明装置の上昇行程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an ascending stroke of the device of the present invention.

【図7】本発明の第2実施例を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 スライド 3 第1のシリンダ 4 第2のシリンダ 7 ナット 9 アクチュエータ 10 ピストン 11 ねじ軸 12 第1の油圧通路 13 第2の油圧通路 13’ 油圧回通路 17 上昇シリンダ 30 加圧室 40 加圧室 120,130 チェック弁 130’ 制御弁 131 開閉操作器 2 Slide 3 1st cylinder 4 2nd cylinder 7 Nut 9 Actuator 10 Piston 11 Screw shaft 12 1st hydraulic passage 13 2nd hydraulic passage 13 'Hydraulic circulation passage 17 Ascending cylinder 30 Pressurization room 40 Pressurization room 120 , 130 Check valve 130 'Control valve 131 Opening / closing actuator

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】スライド2に下部が固定され上端から軸線
方向に有底の加圧室30を形成した第1のシリンダ3
と、この第1のシリンダ3の頂部および外周との間に可
変容積の加圧室40を画成し得るように第1のシリンダ
3に外冠された第2のシリンダ4と、前記第2のシリン
ダ4から加圧室30内に挿入されるピストン10を同軸
に有するねじ軸11と、第2のシリンダ4の上部に配さ
れ、前記ねじ軸11と螺合するナット7を含む駆動機構
と、前記ナット7を正逆回転駆動するためのアクチュエ
ータ9と、前記可変容積の加圧室40と加圧室30とを
結び加圧行程時に加圧室30から加圧室40へ圧油を導
くための油圧回路と、可変容積の加圧室40の容積拡大
時にここに油を補給する満油弁機構15を具備している
ことを特徴とするプレスにおける駆動装置。
A first cylinder having a lower portion fixed to a slide and having a pressurized chamber having a bottom in an axial direction from an upper end.
A second cylinder 4 externally crowned by the first cylinder 3 so as to define a pressurizing chamber 40 having a variable volume between the top and the outer periphery of the first cylinder 3; A screw shaft 11 having a piston 10 coaxially inserted from the cylinder 4 into the pressurizing chamber 30, a driving mechanism including a nut 7 disposed above the second cylinder 4 and screwing with the screw shaft 11. An actuator 9 for driving the nut 7 to rotate in the forward and reverse directions is connected to the pressurizing chamber 40 having a variable volume and the pressurizing chamber 30, and pressurized oil is guided from the pressurizing chamber 30 to the pressurizing chamber 40 during the pressurizing process. A drive device for a press, comprising: a hydraulic circuit for supplying pressure to the pressure chamber 40 having a variable capacity;
【請求項2】アクチュエータ9がACサーボモータであ
る請求項1に記載のプレスにおける駆動装置。
2. The driving device according to claim 1, wherein the actuator 9 is an AC servomotor.
【請求項3】油圧回路が第1の油圧通路12と第2の油
圧通路13とを有し、第1の油圧通路12が加圧室30
から加圧室40への油の流れのみを許容するチェック弁
120を備え、第1の油圧通路13が加圧室40から加
圧室30への油の流れのみを許容するチェック弁130
を備えている請求項1に記載のプレスにおける駆動装
置。
3. The hydraulic circuit has a first hydraulic passage 12 and a second hydraulic passage 13, and the first hydraulic passage 12 is
A check valve 120 that allows only oil flow from the pressurizing chamber 40 to the pressurizing chamber 30, and a check valve 120 that allows only the oil flow from the pressurizing chamber 40 to the pressurizing chamber 30.
The drive device for a press according to claim 1, further comprising:
【請求項4】油圧回路が加圧室30と加圧室40を結ぶ
単一の油圧通路13’を有し、該油圧通路13’に開閉
操作器131により作動される制御弁130’を備えて
いる請求項1に記載のプレスにおける駆動装置。
4. The hydraulic circuit has a single hydraulic passage 13 'connecting the pressurizing chamber 30 and the pressurizing chamber 40, and the hydraulic passage 13' has a control valve 130 'operated by an opening / closing device 131. The drive device in the press according to claim 1, wherein
【請求項5】スライド2が上昇シリンダ17によって常
時押し上げ力を付与されている請求項1に記載のプレス
における駆動装置。
5. A driving device for a press according to claim 1, wherein the slide 2 is constantly applied with a lifting force by the lifting cylinder 17.
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