JP2002172500A - トライアル油圧プレスの油圧制御方法 - Google Patents

トライアル油圧プレスの油圧制御方法

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JP2002172500A
JP2002172500A JP2000365491A JP2000365491A JP2002172500A JP 2002172500 A JP2002172500 A JP 2002172500A JP 2000365491 A JP2000365491 A JP 2000365491A JP 2000365491 A JP2000365491 A JP 2000365491A JP 2002172500 A JP2002172500 A JP 2002172500A
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常明 八島
Kikuo Uchida
喜久雄 内田
Nobuyuki Nagayasu
伸行 永安
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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    • B21J9/10—Drives for forging presses
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B15/163—Control arrangements for fluid-driven presses for accumulator-driven presses

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量生産向きのメカニカルプレス用の金型の
トライアウトを、油圧プレスでメカニカルプレスのモー
ションカーブと同一として行い、現場での金型の修正を
できるだけ削減することにある。 【解決手段】 メカニカルプレス用の金型を製作、修正
可能に加圧シリンダー２を並行または軸対称に複数本配
設したトライアル油圧プレスの油圧制御方法で、トライ
アル成形にあたって油圧プレス１の加圧シリンダー２に
所定油量を供給する加圧用アキュムレーター９にメカニ
カルプレスのプレスモーションカーブを得られる十分な
油量を蓄積しておき、並行または軸対称に配設した複数
本の加圧シリンダー２の所定の加圧シリンダー２に油圧
油を送給して、所定の出力のメカニカルプレスのプレス
モーションカープと一致するように加圧シリンダー２を
サーボバルブ７によって油圧制御していくものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工分野に
おけるトライアル油圧プレスの油圧制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】市販品には、小さい物から大きな物まで
プレス成形して生産されているものが多いが、特に大量
にプレス成形するものは、リンクプレスやクランクプレ
ス、エキセンプレスなどのいわゆるメカニカルプレスで
行われている。
【０００３】しかし、その金型の製作や修正にあたって
は、同一のメカニカルプレスを使用して行うのが好まし
いが、高価であったり、金型修正の操作がしにくいなど
の問題があって、油圧のトライアルプレスが採用されて
いる。
【０００４】しかし、従来の油圧のトライアルプレスで
金型を製作、修正してメカニカルプレスにその金型を取
り付けて成形すると、成形材料の一部が破損したり、成
形品の肉厚が不均一となったりして、上手く成形できな
いことがしばしば発生する。そのため、その都度トライ
アルプレスとメカニカルプレスとの間を往復して金型を
修正しているが、金型の修正に多大な手間と時間を要す
るものであった。
【０００５】その原因としては、油圧プレスとメカニカ
ルプレスのスライドのスピードの違いが主たるものであ
ると考えられ、油圧プレスのプレスモーションカーブと
メカニカルプレスのプレスモーションカーブを一致させ
ることが必要となる。
【０００６】本件出願人は、油圧プレスのスライドをメ
カニカルプレスの加工速度に匹敵するように油圧制御し
て金型のトライアウトができるように研究、開発し、か
なりの向上がはかれるようになったが、個々のメカニカ
ルプレス特有のプレスモーションカーブに一致するよう
さらなる改良をするのが課題であった。
【０００７】また近年、高張力鋼やアルミニウム材料等
の成形が難しい材料が出現し、金型の製作、修正が容易
なプレスが望まれているものであった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、メカ
ニカルプレス用の金型を製作、修正可能に加圧シリンダ
ーを並行または軸対称に複数本配設したトライアル油圧
プレスの油圧制御方法であって、トライアル成形にあた
って油圧プレスの加圧シリンダーに所定油量を供給する
アキュムレーターにメカニカルプレスのプレスモーショ
ンカーブを得られる十分な油量を蓄積しておくととも
に、並行または軸対称に配設した複数本の加圧シリンダ
ーの所定の加圧シリンダーに油圧油を送給して、所定の
出力のメカニカルプレスのプレスモーションカープと一
致するように加圧シリンダーをサーボバルブによって油
圧制御していくことを特徴とするトライアル油圧プレス
の油圧制御方法を提供するにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のトライアル油圧プレスの
油圧制御方法は、メカニカルプレス用の金型を製作、修
正可能に加圧シリンダーを並行または軸対称に複数本配
設したトライアル油圧プレスの油圧制御方法であって、
トライアル成形にあたって油圧プレスの加圧シリンダー
に所定油量を供給するアキュムレーターにメカニカルプ
レスのプレスモーションカーブを得られる十分な油量を
蓄積しておくとともに、並行または軸対称に配設した複
数本の加圧シリンダーの所定の加圧シリンダーに油圧油
を送給して、所定の出力のメカニカルプレスのプレスモ
ーションカープと一致するように加圧シリンダーをサー
ボバルブによって油圧制御していくことを特徴とするも
のである。
【００１０】本発明の油圧プレス１は、図１のようにク
ラウン（図示せず）に複数本（できれば奇数本）の加圧
シリンダー２を並行または軸対称状に配設し、スライド
３を位置検出器４を介して所定の位置制御、速度制御し
て所要のプレスモーションカーブとなるようにしてい
る。
【００１１】上記油圧プレス１の油圧回路は、図１のよ
うに従来機と同じようにクラウンの上に油圧タンク５を
設置し、パイロットオペレート付きのプレフィル弁６を
介して各加圧シリンダー２に油圧油を充填可能に配管接
続している。
【００１２】そして、上記各加圧シリンダー２は、図１
のようにそれぞれサーボバルブ７を介してポンプユニッ
ト８に接続しているとともに、所定圧力の油圧油を供給
できるように必要容量の加圧用アキュムレーター９をサ
ーボバルブ７を介して接続している。
【００１３】上記加圧用アキュムレーター９は、ポンプ
ユニット８と共働して加圧シリンダー２を高速で駆動し
てプレス成形するのに必要な油量を供給できる容量とし
ているとともに、図１のように各加圧シリンダー２のヘ
ッド側に油圧切換弁１１、１２、１３をそれぞれ接続し
て、これらの油圧切換弁１１、１２、１３を適宜に切り
換えて、油圧油を複数本の加圧シリンダー２の他の加圧
シリンダー２にも送給するようにして所要の出力のメカ
ニカルプレスのプレスモーションカーブに一致できるよ
うにしている。
【００１４】たとえば、両側の加圧シリンダー２のヘッ
ド側の油圧切換弁１１、１３をそれぞれブロックするよ
うに切り換えて中央の加圧シリンダー２に油圧油を集中
するようにすると、図３、図４のような特性をもったメ
カニカルプレスのプレスモーションカーブが得られる。
【００１５】また、上記加圧シリンダー２のヘッド側の
中央の油圧切換弁１２をブロックするように切り換えて
両側の加圧シリンダー２に連通すると、両側の加圧シリ
ンダー２に油圧油を送給して図３、図４のような特性を
もったメカニカルプレスのプレスモーションカーブが得
られるようにしている。
【００１６】さらに、加圧用アキュムレーター９に可能
な限り油圧油を充填して、この油圧油をサーボーバルブ
７を介して上記のようにすべての加圧シリンダー２に供
給して所要の特性をもったメカニカルプレスのプレスモ
ーションカーブを得るようにもできる。
【００１７】これらの加圧シリンダー２の位置制御、速
度制御は、所定のプレスモーションカーブを設定したプ
ログラムにそってスライド位置検出器４を介してサーボ
ーバルブ７を開閉制御して行い、図３、図４の所定の特
性をもったメカニカルプレスのプレスモーションカーブ
となるように設定できるものである。
【００１８】その設定手段としては、たとえばメカニカ
ルプレスの各リンクの長さ等の駆動部構成要素の主要値
を入力してスライド３を所定のプレスモーションカーブ
となるようにプログラム設定するとともに、図２のよう
にサーボバルブ７の圧力サーボ制御回路１４の前に圧力
指令変化率制限回路１５および圧力指令応答遅延回路１
６を直列的に接続し、所定の圧力の設定値Ｐに対して初
期値としてＰ−ΔＰ（昇圧の場合）またはＰ＋ΔＰ（減
圧の場合）として与え、加圧シリンダー２の圧力センサ
ー１７の実圧力がその値になった時点で設定値Ｐを目標
とし、指令値を連続的または細かく段階的に変化させ
て、圧力制御することも可能である。
【００１９】また、スライドの位置検出器４について、
スライド３の上死点から下死点までの間を等分割等の多
数点に分割してメカニカルプレスのプレスモーションカ
ーブとなるようにし、サーボバルブ７を適切に制御して
行うようにもできる。
【００２０】
【実施例】図１は、１４０００ｋＮ出力のトライアル油
圧プレス１のもので、中央に６０００ｋＮ出力の加圧シ
リンダー２、両側に４０００ｋＮ出力の加圧シリンダー
２をそれぞれ所定のストロークとして並行に配設し、ス
ライド３を上記した油圧回路によって昇降駆動制御自在
としている。
【００２１】６０００ｋＮ〜２８０００ｋＮの各種メカ
ニカルプレスのスライド位置−速度、スライド位置−出
力線図は図３、図４の通りで、これらの特性をもったプ
レスモーションカーブを上記したようにスライド３の位
置検出器４で得られた位置信号にもとづいてサーボバル
ブ７を油圧制御し、中央だけの加圧シリンダー２で６０
００ｋＮ、両側だけの加圧シリンダー２で４０００ｋＮ
×２の８０００ｋＮ、全部の加圧シリンダー２で１４０
００ｋＮまで出力できるようにしている。
【００２２】なお、必要により加圧シリンダー２を所定
圧力に設定、たとえば３０００ｋＮに設定して３０００
ｋＮ仕様としたりするなど適宜に調整することができ
る。
【００２３】たとえば、６０００ｋＮ出力用のメカニカ
ルプレスに対応するように設定して、中央の加圧シリン
ダー２のみを使用するように、図１の油圧回路の加圧シ
リンダー２の両側のヘッド側の油圧切換弁１１、１３を
切り換えてブロックとし油圧油を中央の加圧シリンダー
２へ集中して供給するようにし、予めプログラム設定し
た油圧制御、電気制御にもとづいて金型製作、修正用に
操作した。
【００２４】その結果、本件のトライアル油圧プレス１
のスライド３は、図３、図４のメカニカルプレスのスラ
イド位置−速度線図にそって作動し、金型の成形、修正
を行え、そのままメカニカルプレスに使用できたもので
ある。
【００２５】また、上記加圧シリンダー２への加圧力を
３０００ｋＮとしても、同様に行える。またさらに、中
央の加圧シリンダー２をブロックし、両側の加圧シリン
ダー２へ油圧油を供給するようにすることによっても、
上記と同様に行える。
【００２６】さらにまた、アキュムレーター９に可能な
限りの油圧油を充填してこの油圧油をサーボバルブ７を
介してすべての加圧シリンダー２に供給して所要のメカ
ニカルプレスの速度を得るようにもできる。
【００２７】このように所要の出力トン数にしたがって
メカニカルプレスのプレスモーションカーブの作動を得
ることができ、メカニカルプレスの金型の製作、修正を
容易に行えるようにできる。また、特に成形が難しい高
張力鋼やアルミニウム材料についても、金型の製作、修
正をメカニカルプレス用に容易に行うことができるもの
である。
【００２８】なお、油圧プレスの加圧シリンダーは、上
記した本発明の趣旨にそった本数とすることができ、５
本、７本などの奇数本の軸対称状に配設したものが上記
のように選択できて好ましいものである。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、油圧プ
レスであっても、予めアキュムレーターに十分な油圧油
を充填して所定出力のメカニカルプレスのプレスモーシ
ョンカーブにスライドを油圧制御し、メカニカルプレス
で使用する金型の製作、修正、トライを行うので油圧プ
レスと生産用メカニカルプレス間の金型の往復修正をで
きるだけ少なくできるものである。
【００３０】特に、並行または軸対称に配設した複数本
の加圧シリンダーの所定の加圧シリンダーに油圧油を送
給して、所定の出力のメカニカルプレスのスライド速度
を得ることができ、所定の出力のメカニカルプレスのプ
レスモーションカープと一致するようにできる。
【００３１】たとえば、複数本配設した加圧シリンダー
の中央側の加圧シリンダーに油圧油を集中したり、両側
の加圧シリンダーへ油圧油を送給することによって、高
速度のメカニカルプレスのスライド速度を得るようにで
き、所定の出力のメカニカルプレスのプレスモーション
カープと一致するようにできる。
【００３２】さらに、油圧プレスのスライドの加圧スト
ロークの上限位置から下限位置にわたって、所定のメカ
ニカルプレスのプレスモーションカーブと一致するよう
に制御することによって、上記した手段を実現しやすく
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の一部省略したプレス油圧回
路の概要説明図、
【図２】同上の一実施例のサーボバルブ制御用のブロッ
ク図、
【図３】同上のプレスモーションカーブのスライド位置
−速度線図、
【図４】同上のプレスモーションカーブのスライド位置
−出力線図。
【符号の説明】
１…油圧プレス ２…加圧シリンダー
３…スライド ４…位置検出器 ７…サーボバルブ
８…ポンプユニット ９…加圧用アキュムレーター １１、１２、１３
…油圧切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永安 伸行 兵庫県明石市二見町南二見15番地の１ 川 崎油工株式会社内 Ｆターム(参考） 3H089 AA09 AA73 AA74 BB20 CC13 DA04 DB02 EE35 EE36 FF03 GG02 JJ03 4E089 EA01 EB02 ED10 EE01 4E090 AA01 AB01 BA01 BB06 BB08 CA02 HA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メカニカルプレス用の金型を製作、修正
    可能に加圧シリンダーを並行または軸対称に複数本配設
    したトライアル油圧プレスの油圧制御方法であって、 トライアル成形にあたって油圧プレスの加圧シリンダー
    に所定油量を供給するアキュムレーターにメカニカルプ
    レスのプレスモーションカーブを得られる十分な油量を
    蓄積しておくとともに、 並行または軸対称に配設した複数本の加圧シリンダーの
    所定の加圧シリンダーに油圧油を送給して、所定の出力
    のメカニカルプレスのプレスモーションカープと一致す
    るように加圧シリンダーをサーボバルブによって油圧制
    御していくことを特徴とするトライアル油圧プレスの油
    圧制御方法。
  2. 【請求項２】 複数本配設した加圧シリンダーの中央側
    の加圧シリンダーまたは両側の加圧シリンダーに集中し
    て油圧油を送給する請求項１に記載のトライアル油圧プ
    レスの油圧制御方法。
  3. 【請求項３】 複数本配設した加圧シリンダーのすべて
    の加圧シリンダーに油圧油を送給する請求項１に記載の
    トライアル油圧プレスの油圧制御方法。
  4. 【請求項４】 油圧プレスのスライドの加圧ストローク
    の上限位置から下限位置にわたって、所定のメカニカル
    プレスのプレスモーションカーブと一致するようにした
    請求項１ないし３のいずれかに記載のトライアル油圧プ
    レスの油圧制御方法。
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