JP2004034047A - Hydraulic press - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧プレスに関する。さらに詳しくは、機械式プレスに比べて、ストローク長の自由度が高く、環境性に優れた液圧プレスに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、油圧プレス等の液圧プレス(以下、油圧プレスという)は、フレーム内に上下方向移動可能に取り付けられたラムと、このラムを移動させるシリンダを備えており、油圧発生源からシリンダ内に高圧の油を直接供給排出することによってラムを移動させている。このような油圧プレスでは、その加圧力はシリンダに供給する油の圧力によって決定されるため、油圧を発生させる油圧ポンプ等の油圧発生源を大型化し、この油圧発生源によってシリンダに供給する油の圧力を高くしてやればプレスの加圧力を大きくすることができる。
ところが、油圧発生源が大型化すると、それに伴って油圧発生源が発生する騒音は大きくなるし、作動油のメンテナンスやラム部、油圧発生源のメンテナンス等の作業が大変になるため、油圧プレスのランニングコストが高くなるし、騒音防止対策などの環境対策に多大な費用がかかるという問題があった。
【0003】
上記の問題を解決する油圧プレスとして、特開平8−206900(従来例1)記載の技術がある。
従来例1の油圧プレスは、油圧発生源として、サーボモータとこのサーボモータによってピストンが作動されるサブシリンダを使用したものである。このサブシリンダは、その断面積がラムを駆動するシリンダ(以下、メインシリンダという)の断面積に比べて小さいものであり、メインシリンダと連通されている。
このため、サーボモータを作動させてサブシリンダからメインシリンダに作動油を供給すれば、メインシリンダを作動させることができる。そして、サブシリンダの断面積はメインシリンダの断面積に比べて小さいので、パスカルの原理により、サーボモータを作動させたときにサブシリンダ内に発生する油圧が小さくても、ラムの加圧力を大きくすることができる。
したがって、油圧発生源をコンパクトにしてもラムの加圧力を大きくすることができるので、油圧プレスのランニングコストや環境対策費用を安くすることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、油圧プレスでは、プレスのストローク量、つまりラムの移動量はメインシリンダ内に供給されるの油の量によって決定されるが、従来例1の油圧プレスの場合、サブシリンダの断面積が小さいためサブシリンダのピストンの移動量に対してメインシリンダ内に供給されるの油の量が少なくなる。すると、たとえサブシリンダのストローク一杯までピストンを移動させても、ラムの移動量は小さくなってしまうから、プレスのストローク長が短くなり、ストローク長の自由度が低くなる。
かといって、サブシリンダのストローク長を長くすれば、メインシリンダ内に供給することができる作業油の量が多くなるからラムの移動量を大きくできるが、サブシリンダのストローク長を長くすることは結局油圧発生源を大型化することになる。そして、従来例1の油圧プレスでは、ピストンとサーボモータはボールネジ機構によって連結されているから、サブシリンダのストローク長を長くするとボールネジ機構のネジ軸の長さを長くしなければならず、ボールネジ機構の破損や動作不良が発生しやすくなる。
つまり、従来例1の油圧プレスでは、油圧発生源を大型化することなくプレスの加圧力を大きくできても、ストローク長の自由度が高いという液圧プレスの特徴が無くなってしまうという問題が生じる。
【0005】
また、ラムの加圧力が小さい場合であれば、上述したサブシリンダを用いるよりも、油圧ポンプなどによってメインシリンダに直接作動油を供給した方が効率的である。しかし、従来例1の油圧プレスでは、ラムの加圧力が小さい場合であても、サーボモータを駆動してサブシリンダからメインシリンダに作動油を供給しなければならず、効率が悪いという問題がある。
【0006】
本発明はかかる事情に鑑み、加圧ラムの加圧状態に最適な加圧源を採用することができ、液圧発生源を大型化することなくプレスの加圧力を大きくすることができ、しかもプレスのストローク長の自由度を高く保つことができる液圧プレスを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の液圧プレスは、加圧ラムと、該加圧ラムを作動させるメインシリンダと、該メインシリンダ内に収容された作動流体を加圧する流体加圧源とを有する液圧プレスであって、前記流体加圧源が、前記加圧ラムが発生する加圧力が小さい場合に、前記メインシリンダ内の作動流体を加圧する低圧側加圧源と、前記加圧ラムが発生する加圧力が大きい場合に、前記メインシリンダ内の作動流体を加圧する高圧側加圧源とを備えていることを特徴とする。
請求項2の液圧プレスは、請求項1記載の発明において、前記高圧側加圧源が、前記メインシリンダに連通され、内部に前記作動流体が収容された高圧側サブシリンダと、該高圧側サブシリンダ内に、液密かつ該高圧側サブシリンダの軸方向移動可能に取り付けられた高圧側ピストンと、該高圧側ピストンを、前記高圧側サブシリンダの軸方向に沿って移動させる高圧側移動装置とからなり、前記高圧側サブシリンダの断面積が、前記メインシリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする。
請求項3の液圧プレスは、請求項2記載の発明において、前記高圧側移動装置がサーボモータであることを特徴とする。
請求項4の液圧プレスは、請求項2記載の発明において、前記低圧側加圧源によって前記メインシリンダ内の作動流体を加圧した後に、前記高圧側加圧源によって前記メインシリンダ内の作動流体を加圧することを特徴とする。
請求項5の液圧プレスは、請求項1記載の発明において、前記低圧側加圧源が、前記メインシリンダに連通され、内部に前記作動流体が収容された低圧側サブシリンダと、該低圧側サブシリンダ内に、液密かつ該低圧側サブシリンダの軸方向移動可能に取り付けられた低圧側ピストンと、該低圧側ピストンを、前記低圧側サブシリンダの軸方向に沿って移動させる低圧側移動装置とからなり、前記低圧側サブシリンダの断面積が、前記メインシリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする。
請求項6の液圧プレスは、請求項5記載の発明において、前記低圧側移動装置がエアシリンダであることを特徴とする。
【0008】
請求項1の発明によれば、作動流体を加圧する加圧源を、ラムが発生する加圧力が大きい場合、つまりプレスの負荷が大きい場合に使用する高圧側加圧源と、ラムが発生する加圧力が小さい場合、つまりプレスの負荷が小さい場合に使用する低圧側加圧源とを備えているので、加圧ラムの加圧状態に最適な加圧源を採用することができる。
請求項2の発明によれば、高圧側サブシリンダの断面積がメインシリンダの断面積よりも小さいので、高圧側移動装置が高圧側ピストンを作動させる力が小さくても、メインシリンダから加圧ラムに加わる力を大きくすることができる。つまり、高圧側移動装置に大容量の装置を使用しなくても加圧ラムの加圧力を大きくすることができるから、高圧側移動装置にコンパクトかつ安価な装置を採用することができる。よって、液圧プレスをコンパクトな構成とすることができるから、プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。
請求項3の発明によれば、サーボモータの回転量により作動流体の圧力を制御できるから、加圧ラムの加圧力を正確に制御することができる。また、高圧側加圧源に液圧ポンプを使用しないので、騒音を低減することができ、作動流体の量も少なくすることができる。よって、液圧プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。
請求項4の発明によれば、低圧側加圧源によって低い加圧力の状態で加圧ラムを大きく移動させ、最終的な加圧を行うときにのみ高圧側加圧源によって加圧ラムを移動させるようにすれば、高圧側サブシリンダのストローク長が短くても、加圧ラムのストローク長を長くすることができる。よって、高圧側加圧源の移動装置や高圧側サブシリンダを大型化しなくてもプレスのストローク長を長くすることができる。そして、低圧側加圧源による加圧ラムの移動量を調整すれば、高圧側加圧源による加圧ラムの移動量を調整しなくても、プレスのストローク長を調整できる。よって高圧側加圧源の移動装置や高圧側サブシリンダをコンパクトにしても、プレスのストローク長の自由度を高く保つことができる。
請求項5の発明によれば、低圧側サブシリンダの断面積がメインシリンダの断面積よりも小さいので、低圧側移動装置が低圧側ピストンを作動させる力が小さくても、メインシリンダから加圧ラムに加わる力を大きくすることができる。つまり、低圧側移動装置に大容量の装置を使用しなくても、所望の加圧ラムの加圧力を発生させることができるから、低圧側移動装置にコンパクトかつ安価な装置を採用することができる。よって、液圧プレスをコンパクトな構成とすることができるから、プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。
請求項6の発明によれば、エアシリンダによって低圧側ピストンを移動させるから、液圧ポンプを使用する場合に比べて、騒音を低減することができる。しかも、作動流体が空気であるから、液圧シリンダのようにシリンダの作動に使用される作動流体の漏れを気にする必要がないし、作動流体の補給などが不要である。よって、低圧側加圧源の設置費用やメンテナンス費用、ランニングコスト等を安くすることができるから、プレスのランニングコストなどを安くすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本実施形態の液圧プレス1の概略縦断面図である。図2は本実施形態の液圧プレス1の加圧力と、上下のダイ間の距離の関係を示した図である。
【0010】
図1において、符号2は、本実施形態の液圧プレス1のベッドを示している。符号3は、前記ベッド状に立設されたフレームを示しており、符号4は、フレーム上に設けられたクラウン4を示している。そして、符号5は、フレーム3に対して上下方向移動可能に設けられた加圧ラム5がを示している。
また、前記ベッド2の上面には下ダイセットD1が取り付けられており、加圧ラム5の下面には上ダイセットD2が取り付けられている。
【0011】
図1に示すように、前記加圧ラム5は、その上部に上端から凹んだ凹部が形成されている。この加圧ラム5の凹部には、上端が前記クラウン4に固定された高圧側加圧源10の高圧側サブシリンダ11の下端部が挿入されており、その凹部の内周面は、高圧側サブシリンダ11の下端部と液密かつ上下方向摺動可能に取り付けられている。そして、加圧ラム5の凹部の底面と高圧側サブシリンダ11の下面との間に、メインシリンダ室6hが形成されている。
このメインシリンダ室6hには、例えば作動油等の作動流体が収容されている。そして、メインシリンダ室6hは、後述する高圧側加圧源10の高圧側サブシリンダ11のシリンダ室11h、および後述する低圧側加圧源20の低圧側サブシリンダ21のシリンダ室21hと連通されており、両者とメインシリンダ室6hとの間にも作動流体が収容されている。
【0012】
したがって、高圧側加圧源10の高圧側サブシリンダ11のシリンダ室11h、または後述する低圧側加圧源20の低圧側サブシリンダ21のシリンダ室21hからメインシリンダ室6h内に作動流体が供給されれば、メインシリンダ室6h内に収容されている作動流体が加圧される。すると、加圧ラム5の凹部の内底面には作動流体の圧力が加わるので、その圧力によって加圧ラム5は高圧側サブシリンダ11とフレーム3に沿って下降する。このため、上下のダイセットD1,D2間にプレスする素材Bを配置しておけば、加圧ラム5の下降によって素材Bを上下のダイセットD1 ,D2に挟んで加圧することができる。
なお、前述した加圧ラム5の凹部が特許請求の範囲にいうメインシリンダを示しているが、以下では、説明を分かり易くするために、加圧ラム5の凹部を単にメインシリンダ6で示す。
【0013】
つぎに、高圧側加圧源10を詳細に説明する。
図1に示すように、メインシリンダ6には、高圧側加圧源10の高圧側サブシリンダ11が液密に挿入されている。この高圧側サブシリンダ11には、その上下方向を貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔の内部が高圧側シリンダ室11h となっている。したがって、高圧側サブシリンダ11の高圧側シリンダ室11h は、その下端が開口しており、この開口によってメインシリンダ6のメインシリンダ室6hに連通されるのである。
この高圧側シリンダ室11h には、その上端の開口から高圧側ピストン12が挿入されている。この高圧側ピストン12は、その外周面が高圧側シリンダ室11h の内周面に、液密かつ高圧側シリンダ室11h の軸方向に沿って摺動可能取り付けられている。
この高圧側ピストン12の上端部は、前記クラウン4を貫通してクラウン4の上方に突出しており、その上端はボールネジ機構13とカップラ15とを介してサーボモータ14の主軸に取り付けられている。ボールネジ機構13のネジ軸は、その軸方向が高圧側シリンダ室11h の軸方向と平行となるようにカップリング15に取り付けられている。そして、ボールネジ機構13のナットは、ネジ軸に螺合した状態で高圧側ピストン12に取り付けられている。
【0014】
このため、サーボモータ14を駆動すれば、カップリング15を介してボールネジ機構13のネジ軸が回転され、ネジ軸に沿ってナットが移動するので、このナットとともに高圧側ピストン12はその軸方向に沿って上昇下降する。よって、高圧側ピストン12が下降すれば、その下端によって高圧側シリンダ室11h 内の作動流体が加圧され、高圧側シリンダ室11h から前記メインシリンダ6のメインシリンダ室6hに流入するので、加圧ラム5を下降させることができる。
しかも、高圧側サブシリンダ11の高圧側シリンダ室11h の断面積(以下、単に高圧側サブシリンダ11の断面積という)は、メインシリンダ6のメインシリンダ室6hの断面積(以下、単にメインシリンダ6の断面積という)よりも小さいので、パスカルの原理により、サーボモータ14が高圧側ピストン12を作動させたときに作動流体から高圧側ピストン12が受ける反力は、作動流体からメインシリンダ6の内底面、つまり作動流体から加圧ラム5が受ける力よりも小さくなる。言い換えれば、サーボモータ14が高圧側ピストン12を移動させるのに使用した力に比べて、作動流体から加圧ラム5に加わる力が大きくなる。よって、サーボモータ14を大容量にしなくても加圧ラム5の加圧力を大きくすることができるから、コンパクトかつ安価なサーボモータ14を採用することができる。
【0015】
また、サーボモータ14の回転量を制御することによって、高圧側ピストン12の移動量が制御できるから、メインシリンダ6内の作動流体を加圧する圧力を制御することができる。つまり、サーボモータ14の回転量を制御することによって作動流体から加圧ラム5が受ける力を制御することができるから、加圧ラムの加圧力を正確に制御することができる。しかも、高圧側加圧源10に液圧ポンプを使用しないので、騒音を低減することができ、作動流体の量も少なくすることができる。よって、液圧プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。
【0016】
つぎに、低圧側加圧源20を詳細に説明する。
図1に示すように、前記フレーム3の両側方には、低圧側加圧源20の一対の低圧側サブシリンダ21が設けられている。この低圧側サブシリンダ21には、その軸方向に沿って摺動可能かつ液密に低圧側ピストン22が収容されている。そして、低圧側サブシリンダ21と低圧側ピストン22によって囲まれた部分に、低圧側シリンダ室21h が形成されている。この低圧側シリンダ室21h は、前記クラウン4および前記高圧側サブシリンダ11を貫通する作動流体通路20h によってメインシリンダ6のメインシリンダ室6hに連通されている。この作動流体通路20h には、メインシリンダ6から低圧側サブシリンダ21に向かって作動油が流れないように、逆止弁24が介装されている。
【0017】
前記低圧側ピストン22の外面(図1では下面)には、エアシリンダ23のピストンロッドの先端が取り付けられている。このエアシリンダ23は、その伸縮方向が低圧側サブシリンダ21の軸方向と平行となるように配設されている。
【0018】
このため、エアシリンダ23を作動すれば、低圧側シリンダ21の軸方向に沿って低圧側ピストン22が昇降する。よって、低圧側ピストン22が上昇すれば、その上端によって低圧側シリンダ室21h 内の作動流体が加圧され、作動流体通路20h を通って低圧側シリンダ室21h から前記メインシリンダ6のメインシリンダ室6hに流入するので、加圧ラム5を下降させることができる。
しかも、低圧側サブシリンダ21の低圧側シリンダ室21h の断面積(以下、単に低圧側サブシリンダ21の断面積という)は、メインシリンダ6の断面積よりも小さいので、パスカルの原理により、エアシリンダ23が低圧側ピストン22を作動させたときに作動流体から低圧側ピストン22が受ける反力は、作動流体からメインシリンダ6の内底面、つまり作動流体から加圧ラム5が受ける力よりも小さくなる。言い換えれば、エアシリンダ23が低圧側ピストン22を移動させるのに使用した力に比べて、作動流体から加圧ラム5に加わる力が大きくなる。よって、エアシリンダ23を大容量にしなくても加圧ラム5の加圧力を大きくすることができるから、液圧プレス1をコンパクトな構成とすることができ、プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。
【0019】
さらに、エアシリンダ23によって低圧側ピストン22を移動させるから、液圧ポンプを使用する場合に比べて、騒音を低減することができる。しかも、エアシリンダ23の作動に使用される作動流体は空気であるから、液圧ポンプのようにその作動に使用される作動流体の漏れを気にする必要がないし、作動流体の補給などが不要である。よって、低圧側加圧源20の設置費用やメンテナンス費用、ランニングコスト等を安くすることができるから、プレスのランニングコストなどを安くすることができる。
【0020】
なお、低圧側サブシリンダ21を設ける数は2つに限られず、1つでもよいし2つ以上設けてもよい。
さらになお、低圧側サブシリンダ21には、メインシリンダ6から低圧側サブシリンダ21に向かって作動油を戻すために、バルブ26が介装されたバイパス通路25が設けられている。よって、バルブ26を開けば、メインシリンダ6から低圧側サブシリンダ21に向かって作動流体を戻すことができる。
さらになお、作動流体通路20h には作動流体が収容されたタンクTが接続されており、両者を連通する配管には、タンクTから作動流体通路20h に向かってのみ作動流体を流す逆止弁が改装されている。このため、作動流体通路20h の圧力が高くなってもタンクTに向かって作動流体が流入することができるし、作動流体通路20h 内の作動流体の圧力が一定の値よりも低くなる、つまりメインシリンダ6等に収容されている作動流体が減少すると、自動的に作動流体を補給することができる。
【0021】
つぎに、本実施形態の液圧プレス1の動作を説明する。
以下には、図2に示すように、加圧ラム5が上死点にある場合において、上下ダイセットD1 ,D2の間の距離が約300mm、つまり加圧ラム5のストロークが約300mmであり、最終的な成形に約3000tの加圧力が必要な場合について説明する。
まず、下ダイセットD1上に鍛造素材Bを配置し、低圧側加圧源20のエアシリンダ23を伸長させる。すると、低圧側ピストン22が上昇し、作動流体通路20h を通って低圧側シリンダ室21h から前記メインシリンダ6のメインシリンダ室6hに流入するので、加圧ラム5が下降し、上下ダイセットD1 ,D2によって鍛造素材Bが挟まれ加圧される。
そして、上下ダイセットD1 ,D2の間隔が50mmとなるまでエアシリンダ23を伸長させて、エアシリンダ23の作動を停止する。このとき、加圧ラム5の加圧力は約500tであるが、全てのエアシリンダ23の断面積がメインシリンダ6の断面積の1/3程度の場合、本実施形態の場合、エアシリンダ23を2台備えているから、エアシリンダ23一台あたりに必要とされる加圧力は約83tであるから、エアシリンダ23でも加圧ラム5に十分な加圧力を発生させることができる。
【0022】
エアシリンダ23の作動を停止すると、サーボモータ14が作動され、高圧側ピストン22が下降する。すると、作動流体が高圧側シリンダ室11h からメインシリンダ6のメインシリンダ室6hに流入し、加圧ラム5がさらに下降され、鍛造素材がより大きな加圧力で加圧される。このとき、加圧ラム5の加圧力は500tから3000tまで上昇するが、高圧側サブシリンダ11の断面積はメインシリンダ6の断面積の1/10程度であるから、サーボモータ14に必要とされる加圧力は最大でも約300 tである。したがって、大容量のサーボモータ14を使用しなくても、加圧ラム5に十分な加圧力を発生させることができる。そして、高圧側ピストン22のストロークは約50mm程度であるから、ボールネジ機構13のネジ軸は短くてもよいので、ボールネジ機構13の強度を高くすることができ、ボールネジ機構13のが破損することも防ぐことができる。
【0023】
上記のごとく、本実施形態の液圧プレス1によれば、加圧ラム5が発生する加圧力が低い状態、つまりプレスの負荷が小さい状態において低圧側加圧源20のエアシリンダ23によって加圧ラム5を大きく移動させ、最終的な加圧を行うとき、つまりプレスの負荷が大きい状態においてのみ高圧側加圧源10のサーボモータ14によって加圧ラム5の移動させている。このため、サーボモータ14による高圧側ピストン22のストローク長を短くしても、加圧ラム5の全ストローク長を長くすることができる。よって、高圧側加圧源10のサーボモータ14を大型化しなくてもプレスのストローク長を長くすることができる。
また、低圧側加圧源20のエアシリンダ23による加圧ラム5の移動量を調整すれば、高圧側加圧源10のサーボモータ14による加圧ラム5の移動量を調整しなくても、プレスのストローク長を調整できる。よって高圧側加圧源10のサーボモータ14をコンパクトにしても、液圧プレスの特徴であるプレスストロークの自由度を高く保つことができる。
さらに、加圧ラム5の加圧力が小さいときには、サーボモータ14を使用せず、エアシリンダ23によって加圧ラム5を作動させているから、液圧プレス1を効率的よく運転することができる。
【0024】
なお、大きな加圧力が必要とされない場合には、低圧側加圧源20のエアシリンダ23のみを用いて加圧ラム5を作動させて、鍛造素材Bを最終的な形状まで成形させてもよい。
【0025】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、作動流体を加圧する加圧源を、加圧力が大きい場合に使用する高圧側加圧源と、加圧力が小さい場合に使用する低圧側加圧源とを備えているので、加圧ラムの加圧状態に最適な加圧源を採用することができる。
請求項2の発明によれば、液圧プレスをコンパクトな構成とすることができるから、プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。請求項3の発明によれば、加圧ラムの加圧力を正確に制御することができ、液圧プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。
請求項4の発明によれば、高圧側加圧源の移動装置を大型化しなくてもプレスのストローク長を長くすることができ、プレスストロークの自由度を高く保つことができる。
請求項5の発明によれば、液圧プレスをコンパクトな構成とすることができるから、プレスのランニングコストや環境対策費用などを安くすることができる。請求項6の発明によれば、低圧側加圧源の設置費用やメンテナンス費用、ランニングコスト等を安くすることができるから、プレスのランニングコストなどを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の液圧プレス1の概略縦断面図である。
【図2】本実施形態の液圧プレス1の加圧力と、上下のダイ間の距離の関係を示した図である。
【符号の説明】
1 液圧プレス
5 加圧ラム
6 メインシリンダ
10 高圧側加圧源
11 高圧側サブシリンダ
12 高圧側ピストン
14 サーボモータ
20 低圧側加圧源
21 低圧側サブシリンダ
22 低圧側ピストン
23 エアシリンダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic press. More specifically, the present invention relates to a hydraulic press that has a higher degree of freedom in stroke length and is more environmentally friendly than a mechanical press.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a hydraulic press such as a hydraulic press (hereinafter referred to as a hydraulic press) includes a ram mounted in a frame so as to be vertically movable, and a cylinder for moving the ram. The ram is moved by directly supplying and discharging high-pressure oil. In such a hydraulic press, the pressurizing force is determined by the pressure of the oil supplied to the cylinder. Therefore, the hydraulic pressure source such as a hydraulic pump for generating the hydraulic pressure is increased in size, and the hydraulic pressure source supplies the oil to the cylinder. By increasing the pressure, the pressing force of the press can be increased.
However, as the hydraulic pressure source increases in size, the noise generated by the hydraulic pressure source increases, and work such as maintenance of hydraulic oil and maintenance of the ram and hydraulic pressure source becomes difficult. There is a problem in that running costs are high and environmental measures such as noise prevention measures are very expensive.
[0003]
As a hydraulic press that solves the above problem, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-206900 (conventional example 1).
The hydraulic press of Conventional Example 1 uses a servomotor and a sub-cylinder whose piston is operated by the servomotor as a hydraulic pressure generation source. The sub-cylinder has a smaller cross-sectional area than a cross-sectional area of a cylinder that drives the ram (hereinafter, referred to as a main cylinder), and is in communication with the main cylinder.
Therefore, the main cylinder can be operated by operating the servo motor to supply the operating oil from the sub cylinder to the main cylinder. Since the cross-sectional area of the sub-cylinder is smaller than the cross-sectional area of the main cylinder, according to the principle of Pascal, even if the hydraulic pressure generated in the sub-cylinder is small when the servomotor is operated, the pressing force of the ram is increased. can do.
Therefore, even if the hydraulic pressure generating source is made compact, the pressing force of the ram can be increased, so that the running cost of the hydraulic press and the cost of environmental measures can be reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the hydraulic press, the stroke amount of the press, that is, the moving amount of the ram is determined by the amount of oil supplied into the main cylinder. In the case of the hydraulic press of the first conventional example, the sectional area of the sub cylinder is small. Therefore, the amount of oil supplied into the main cylinder is smaller than the amount of movement of the piston of the sub cylinder. Then, even if the piston is moved to the full stroke of the sub-cylinder, the amount of movement of the ram is reduced, so that the stroke length of the press is shortened and the degree of freedom of the stroke length is reduced.
On the other hand, if the stroke length of the sub-cylinder is increased, the amount of working oil that can be supplied into the main cylinder increases, so that the movement amount of the ram can be increased, but the stroke length of the sub-cylinder cannot be increased. Eventually, the hydraulic pressure generation source is increased in size. In the hydraulic press of Conventional Example 1, the piston and the servomotor are connected by a ball screw mechanism. Therefore, if the stroke length of the sub cylinder is increased, the length of the screw shaft of the ball screw mechanism must be increased. Damage and malfunctions are likely to occur.
In other words, in the hydraulic press of Conventional Example 1, even if the pressurizing force of the press can be increased without increasing the size of the hydraulic pressure source, there is a problem that the characteristic of the hydraulic press that the degree of freedom of the stroke length is high is lost. .
[0005]
If the pressing force of the ram is small, it is more efficient to supply the working oil directly to the main cylinder by a hydraulic pump or the like than to use the above-described sub-cylinder. However, in the hydraulic press of Conventional Example 1, even when the pressing force of the ram is small, it is necessary to drive the servomotor to supply the hydraulic oil from the sub cylinder to the main cylinder, which is inefficient. .
[0006]
In view of such circumstances, the present invention can employ an optimal pressurizing source for the pressurized state of the pressurizing ram, and can increase the pressing force of the press without increasing the size of the hydraulic pressure generating source. An object of the present invention is to provide a hydraulic press capable of maintaining a high degree of freedom in the stroke length of the press.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The hydraulic press according to
According to a second aspect of the present invention, in the hydraulic press according to the first aspect, the high-pressure side pressurizing source is communicated with the main cylinder, and the high-pressure side sub-cylinder in which the working fluid is stored is provided. A high-pressure side piston mounted in a sub-cylinder, which is liquid-tight and capable of moving in the axial direction of the high-pressure side sub-cylinder, and a high-pressure side moving device for moving the high-pressure side piston along the axial direction of the high-pressure side sub-cylinder Wherein the sectional area of the high-pressure side sub-cylinder is smaller than the sectional area of the main cylinder.
According to a third aspect of the present invention, in the hydraulic press according to the second aspect, the high-pressure side moving device is a servomotor.
In the hydraulic press according to a fourth aspect, in the invention according to the second aspect, after the working fluid in the main cylinder is pressurized by the low-pressure side pressurizing source, the operation in the main cylinder is performed by the high-pressure side pressurizing source. It is characterized in that the fluid is pressurized.
According to a fifth aspect of the present invention, in the hydraulic press according to the first aspect, the low-pressure side pressurizing source is communicated with the main cylinder, and the low-pressure side sub-cylinder containing the working fluid therein; A low-pressure side piston which is mounted in a sub-cylinder and is fluid-tight and axially movable to the low-pressure side sub-cylinder, and a low-pressure side moving device for moving the low-pressure side piston along the axial direction of the low-pressure side sub-cylinder Wherein the low pressure side sub-cylinder has a smaller cross-sectional area than the main cylinder.
According to a sixth aspect of the present invention, in the hydraulic press according to the fifth aspect, the low-pressure side moving device is an air cylinder.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the pressurizing source for pressurizing the working fluid is used when the pressing force generated by the ram is large, that is, when the load of the press is large, and the ram is generated. Since there is provided a low-pressure side pressurizing source used when the pressurizing force is small, that is, when the load of the press is small, it is possible to employ an optimal pressurizing source for the pressurized state of the pressurizing ram.
According to the second aspect of the present invention, since the cross-sectional area of the high-pressure side sub-cylinder is smaller than the cross-sectional area of the main cylinder, even if the high-pressure side moving device has a small force to actuate the high-pressure side piston, the pressurizing ram can be moved from the main cylinder. Can be increased. That is, the pressure of the pressurizing ram can be increased without using a large-capacity device as the high-pressure side moving device, so that a compact and inexpensive device can be adopted as the high-pressure side moving device. Therefore, since the hydraulic press can be made compact, the running cost of the press and the cost of environmental measures can be reduced.
According to the third aspect of the present invention, since the pressure of the working fluid can be controlled by the rotation amount of the servomotor, the pressing force of the pressurizing ram can be accurately controlled. In addition, since a hydraulic pump is not used as the high-pressure side pressurizing source, noise can be reduced and the amount of working fluid can be reduced. Therefore, the running cost of the hydraulic press, the cost of environmental measures, and the like can be reduced.
According to the fourth aspect of the present invention, the pressurizing ram is largely moved by the low-pressure side pressurizing source under a low pressure state, and the pressurizing ram is moved by the high-pressure side pressurizing source only when the final pressurization is performed. By doing so, even if the stroke length of the high-pressure side sub-cylinder is short, the stroke length of the pressure ram can be lengthened. Therefore, the stroke length of the press can be increased without increasing the size of the moving device for the high-pressure side pressurizing source or the high-pressure side sub-cylinder. By adjusting the amount of movement of the pressurizing ram by the low-pressure side pressurizing source, the stroke length of the press can be adjusted without adjusting the amount of movement of the pressurizing ram by the high-pressure side pressurizing source. Therefore, even if the moving device for the high-pressure side pressurizing source and the high-pressure side sub-cylinder are made compact, the degree of freedom of the stroke length of the press can be kept high.
According to the fifth aspect of the present invention, since the cross-sectional area of the low-pressure side sub-cylinder is smaller than the cross-sectional area of the main cylinder, even if the low-pressure side moving device has a small force to operate the low-pressure side piston, the pressurizing ram is moved from the main cylinder. Can be increased. In other words, a desired pressure of the pressurizing ram can be generated without using a large-capacity device as the low-pressure side moving device, so that a compact and inexpensive device can be adopted as the low-pressure side moving device. . Therefore, since the hydraulic press can be made compact, the running cost of the press and the cost of environmental measures can be reduced.
According to the sixth aspect of the present invention, since the low pressure side piston is moved by the air cylinder, noise can be reduced as compared with the case where a hydraulic pump is used. Moreover, since the working fluid is air, there is no need to worry about leakage of the working fluid used for operating the cylinder as in a hydraulic cylinder, and it is not necessary to replenish the working fluid. Therefore, the installation cost, maintenance cost, running cost, and the like of the low-pressure side pressurizing source can be reduced, so that the running cost of the press can be reduced.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
[0010]
In FIG. 1,
A lower die set D1 is attached to the upper surface of the
[0011]
As shown in FIG. 1, the
The
[0012]
Therefore, working fluid is supplied into the
Although the above-described recess of the
[0013]
Next, the high-pressure side pressurizing source 10 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, a high-
A high-
The upper end of the high
[0014]
Therefore, when the servo motor 14 is driven, the screw shaft of the ball screw mechanism 13 is rotated via the coupling 15 and the nut moves along the screw shaft. Ascend and descend along. Therefore, when the high-
In addition, the cross-sectional area of the high-pressure
[0015]
Further, by controlling the amount of rotation of the servomotor 14, the amount of movement of the high-
[0016]
Next, the low-pressure
As shown in FIG. 1, a pair of low-pressure side sub-cylinders 21 of a low-pressure
[0017]
The tip of the piston rod of the
[0018]
Therefore, when the
In addition, since the cross-sectional area of the low-pressure
[0019]
Further, since the low
[0020]
The number of the low-pressure sub-cylinders 21 is not limited to two, and may be one or two or more.
Furthermore, the low-
Further, a tank T containing a working fluid is connected to the working
[0021]
Next, the operation of the
Hereinafter, as shown in FIG. 2, when the
First, the forging material B is arranged on the lower die set D1, and the
Then, the
[0022]
When the operation of the
[0023]
As described above, according to the
Further, if the moving amount of the pressurizing
Further, when the pressure of the pressurizing
[0024]
If a large pressing force is not required, the pressurizing
[0025]
【The invention's effect】
According to the invention of
According to the second aspect of the present invention, the hydraulic press can have a compact configuration, so that the running cost of the press and the cost of environmental measures can be reduced. According to the third aspect of the present invention, the pressing force of the pressurizing ram can be accurately controlled, and the running cost of the hydraulic press and the cost of environmental measures can be reduced.
According to the fourth aspect of the present invention, the stroke length of the press can be increased without increasing the size of the moving device for the high-pressure side pressurizing source, and the degree of freedom of the press stroke can be kept high.
According to the fifth aspect of the present invention, the hydraulic press can have a compact configuration, so that the running cost of the press and the cost of environmental measures can be reduced. According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a pressing force of a
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記流体加圧源が、
前記加圧ラムが発生する加圧力が小さい場合に、前記メインシリンダ内の作動流体を加圧する低圧側加圧源と、
前記加圧ラムが発生する加圧力が大きい場合に、前記メインシリンダ内の作動流体を加圧する高圧側加圧源とを備えている
ことを特徴とする液圧プレス。A hydraulic press having a pressurizing ram, a main cylinder that operates the pressurizing ram, and a fluid pressurizing source that pressurizes a working fluid housed in the main cylinder,
The fluid pressurization source,
When the pressing force generated by the pressurizing ram is small, a low-pressure side pressurizing source that pressurizes the working fluid in the main cylinder;
A hydraulic press, comprising: a high-pressure side pressurizing source for pressurizing a working fluid in the main cylinder when a pressure generated by the pressurizing ram is large.
前記メインシリンダに連通され、内部に前記作動流体が収容された高圧側サブシリンダと、
該高圧側サブシリンダ内に、液密かつ該高圧側サブシリンダの軸方向移動可能に取り付けられた高圧側ピストンと、
該高圧側ピストンを、前記高圧側サブシリンダの軸方向に沿って移動させる高圧側移動装置とからなり、
前記高圧側サブシリンダの断面積が、前記メインシリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の液圧プレス。The high-pressure side pressurizing source,
A high-pressure side sub-cylinder communicated with the main cylinder and containing the working fluid therein;
A high-pressure side piston mounted in the high-pressure side sub-cylinder so as to be liquid-tight and movable in the axial direction of the high-pressure side sub-cylinder;
A high-pressure side moving device that moves the high-pressure side piston along the axial direction of the high-pressure side sub-cylinder,
The hydraulic press according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the high-pressure side sub-cylinder is smaller than a cross-sectional area of the main cylinder.
ことを特徴とする請求項2記載の液圧プレス。The hydraulic press according to claim 2, wherein the high-pressure side moving device is a servomotor.
ことを特徴とする請求項2記載の液圧プレス。The hydraulic press according to claim 2, wherein after the working fluid in the main cylinder is pressurized by the low-pressure side pressurizing source, the working fluid in the main cylinder is pressurized by the high-pressure side pressurizing source. .
前記メインシリンダに連通され、内部に前記作動流体が収容された低圧側サブシリンダと、
該低圧側サブシリンダ内に、液密かつ該低圧側サブシリンダの軸方向移動可能に取り付けられた低圧側ピストンと、
該低圧側ピストンを、前記低圧側サブシリンダの軸方向に沿って移動させる低圧側移動装置とからなり、
前記低圧側サブシリンダの断面積が、前記メインシリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の液圧プレス。The low pressure side pressurizing source,
A low-pressure side sub-cylinder communicated with the main cylinder and containing the working fluid therein;
A low-pressure side piston which is mounted in the low-pressure side sub-cylinder and is liquid-tight and movably mounted in the axial direction of the low-pressure side sub-cylinder;
A low-pressure side moving device for moving the low-pressure side piston along the axial direction of the low-pressure side sub-cylinder;
The hydraulic press according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the low-pressure sub-cylinder is smaller than a cross-sectional area of the main cylinder.
ことを特徴とする請求項5記載の液圧プレス。The hydraulic press according to claim 5, wherein the low-pressure side moving device is an air cylinder.
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