JP2010120050A - プレス機械のダイクッション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成機器が少なくシンプルな構造により容易に実現でき、耐久性及び耐衝撃性が高く、エネルギー効率が高く、かつエネルギーの回生ができるプレス機械のダイクッション装置を提供する。
【解決手段】ブランクホルダ５の下方に位置しブランクホルダ５と同期して上下動可能な大径ピストン１２と、大径ピストンより直径が小さい小径ピストン１４と、大径ピストン及び小径ピストンをそれぞれ独立して軸方向に移動可能かつ液密に収容する大径シリンダ及び小径シリンダを有し、その間に非圧縮性の第１作動液Ｌ１が封入されたパスカルシリンダ１６と、小径ピストンに連結されこれを軸方向に駆動可能かつエネルギーを回生可能なリニア駆動装置１８（例えばリニアモータ１９）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エネルギー効率が高く、かつエネルギーの回生ができるプレス機械のダイクッション装置に関する。

ダイクッション装置は、プレス機械において上金型とブランクホルダの間にワークを挟みワークのしわ押さえ力（クッション力）を発生する装置である。

従来から、プレス機械のダイクッション装置として、種々の方式のものが提案されている（例えば、特許文献１〜５）。

特許文献１、２は、電動式であり、駆動機構に電動機で駆動するボールねじ等の送りねじと歯車を用いるものである。
特許文献３、４は、リニアモータ式であり、リニアモータによりブランクホルダを直接駆動するものである。
特許文献５は、油圧式であり、油圧シリンダを用いてブランクホルダを直接駆動するものである。

特開平０５−７９４５号公報、「プレスのダイクッション装置」 特許第３２４１８０３号公報、「プレスのＮＣサーボダイクッション装置」 特開２００６−２７２４５６号公報、「ダイクッション装置」 特開２００７−３０１６１２号公報、「ダイクッション装置」 特開平０７−２４６００号公報、「プレスの油圧ダイクッション装置」

上述した電動式のダイクッション装置（特許文献１、２）は、駆動機構にボールねじ等の送りねじや歯車を利用しているため、耐衝撃性に欠け、駆動機構の強度および耐久性の確保が困難である問題点があった。

また、リニアモータ式のダイクッション装置（特許文献３、４）は、ブランクホルダを直接駆動するリニアモータに要求される推力が大きく、この大推力を有するリニアモータの製作が実質的に不可能、或いは非常に困難であった。

さらに、油圧式のダイクッション装置（特許文献５）は、ブランクホルダを駆動する油圧シリンダのクッション速度およびクッション能力を油圧サーボ弁で制御するため、油圧サーボ弁によるエネルギー損失が大きく、かつエネルギーの回生ができないためエネルギー効率が低い問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、構成機器が少なくシンプルな構造により容易に実現でき、耐久性及び耐衝撃性が高く、エネルギー効率が高く、かつエネルギーの回生ができるプレス機械のダイクッション装置を提供することにある。

本発明によれば、プレス機械の上金型とブランクホルダの間にワークを挟み、該ブランクホルダに上向きのクッション力を付加しながらこれを上下動させるプレス機械のダイクッション装置であって、
ブランクホルダの下方に位置しブランクホルダと同期して上下動可能な大径ピストンと、
該大径ピストンより直径が小さい小径ピストンと、
前記大径ピストン及び小径ピストンをそれぞれ独立して軸方向に移動可能かつ液密に収容する大径シリンダ及び小径シリンダを有し、その間に非圧縮性の第１作動液が封入されたパスカルシリンダと、
前記小径ピストンに連結されこれを軸方向に駆動可能かつエネルギーを回生可能なリニア駆動装置と、を備えたことを特徴とするプレス機械のダイクッション装置が提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記パスカルシリンダの大径シリンダと小径シリンダは、小径シリンダと同一またはこれより断面積の大きい連通流路で連結されている。

また、前記リニア駆動装置は、前記小径ピストンに連結された小ピストンロッドを軸方向に駆動するリニアモータと、
前記小径ピストンの位置を検出するリニアエンコーダと、
プレス機械の作動状態に応じて前記リニアモータの推力、位置、又は速度を制御するリニアモータ制御装置とからなる。

また本発明の好ましい実施形態によれば、前記小径ピストン及び小径シリンダの軸線は鉛直であり、かつ前記大径ピストン及び大径シリンダと同軸にその下方に位置する。

また本発明の好ましい別の実施形態によれば、前記小径ピストン及び小径シリンダの軸線は水平又は傾斜している。

また、前記第１作動液を加圧して供給する作動液供給装置と、
該作動液供給装置と前記大径シリンダ内の大径ピストンの下室とを連通し、第１逆止弁、第１アキュムレータ、及びサーボ弁を順に通して第１作動液を前記下室に供給する作動液供給ラインと、
該作動液供給ラインの第１アキュムレータとサーボ弁の間と大径シリンダ内の大径ピストンの上室とを連通する補助ラインと、
前記ブランクホルダの位置を検出する位置検出器と、
プレス機械の作動状態に応じてサーボ弁により大径シリンダの位置を制御するサーボ弁制御装置と、を有する。

また本発明の好ましい別の実施形態によれば、前記補助ラインに併設され第２逆止弁を介して第１作動液を大径シリンダ内の大径ピストンの上室に供給する逆止弁ラインと、
前記補助ラインと逆止弁ラインを排他的に連通させる予圧用切換え弁とを有する。

さらに本発明の好ましい別の実施形態によれば、前記小径ピストンの下室内の第２作動液と連通し該第２作動液に圧力を付加する第２アキュムレータを有する。

上記本発明のダイクッション装置は、大径ピストン、小径ピストン、パスカルシリンダ及びリニア駆動装置で構成されるため、構成機器が少なくシンプルな構造となる。

また、パスカルシリンダ内の大径ピストンと小径ピストンの間に非圧縮性の第１作動液（例えば作動油）が封入され、大径ピストンはブランクホルダの下方に位置しブランクホルダと同期して上下動し、ブランクホルダからの衝撃力を非圧縮性の第１作動液を介して小径ピストンに伝達するため、構成機器の耐久性及び耐衝撃性が高い。

さらに、大径ピストンと小径ピストンの間に非圧縮性の第１作動液が封入されているので、大径ピストンと小径ピストンに作用する液圧は常に等しくなる。従って、大径ピストンに作用する推力と移動量に対し、小径ピストンに作用する推力と移動量は、それらの面積比率（例えば４：１）でパスカルの原理によって、小径ピストンの移動速度を増速し（例えば４倍）、小径ピストンの必要推力を大幅に低減（例えば１／４倍）できる。
また、大径ピストンから小径ピストンおよびリニア駆動装置へ伝達される衝撃力も低減される。

これにより、小径ピストンを駆動するリニア駆動装置を容易に実現でき、かつパスカルシリンダとリニア駆動装置における損失が小さいので、エネルギー効率を高めることができる。
また、リニア駆動装置としてエネルギーを電力として回生可能な駆動装置（例えばリニアモータ）を用いることにより、エネルギーを効率よく回生でき、エネルギー効率をさらに高めることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明のダイクッション装置を備えたプレス装置の全体構成図である。
この図において、プレス装置は、ボルスタ１の上面に固定された下金型２に対し、上下動するスライド３の下面に固定された上金型４を下降させ、下金型２と上金型４との間で図示しないワーク（被加工材：ブランクとも呼ぶ）を加圧して所定の形状にプレス成形するようになっている。
この場合、下金型２は、ボルスタ１に支持され、ボルスタ１はムービングボルスタ８を介してベッド９によって支持され、ベッド９がプレス成形荷重を受ける。

また、上金型４および下金型２によりワークをプレス成形する際に、ワークを保持するブランクホルダ５がクッションピン６を介してクッションパッド７により支持される。
ブランクホルダ５は、ワークのプレス成形時に上金型２との間でワークを保持するものであり、ワーク下面の周縁部を支持してワークのしわ押さえを行う。
クッションピン６は、ボルスタ１を貫通して上下に延びる昇降移動可能な棒状の部品である。
クッションパッド７は、上面でクッションピン６を支持している。
上述した構成によりブランクホルダ５、クッションピン６、及びクッションパッド７は、全体として一体となって上下動する。

本発明のダイクッション装置１０は、プレス装置の上金型４とブランクホルダ５の間にワーク（被加工材）を挟み、ブランクホルダ５にクッションピン６とクッションパッド７を介して上向きのクッション力Ｆを付加しながらこれらを上下動させる装置である。

図１において、位置検出器１１がベッド９に取り付けられ、クッションパッド７（すなわちブランクホルダ５）の位置を検出するようになっている。また、クッションパッド７の下方に２台のダイクッション装置１０が設けられ、各ダイクッション装置１０により、クッションピン６とクッションパッド７を介してブランクホルダ５にそれぞれ上向きのクッション力Ｆを付加しながらこれらを上下動させるようになっている。
この例において、位置検出器１１は、好ましくはリニアエンコーダでありその出力は、２台のダイクッション装置１０の制御装置にそれぞれ入力される。なお、本発明はこの構成に限定されず、ダイクッション装置１０は、１台のみでも３台以上でもよい。また、位置検出器１１を各ダイクッション装置１０にそれぞれ設けてもよい。

図２は、本発明による第１実施形態のダイクッション装置の構成図である。
この図において、本発明のダイクッション装置１０は、大径ピストン１２、小径ピストン１４、パスカルシリンダ１６、及びリニア駆動装置１８を備えている。

大径ピストン１２は、ブランクホルダ５の下方に位置しブランクホルダ５と同期して上下動可能に構成されている。すなわち、この例では、大ピストンロッド１３が大径ピストン１２の上面に連結され、かつ軸方向上方に延び、その上端がクッションパッド７とクッションピン６を介してブランクホルダ５に常に上向きのクッション力Ｆを付加し、これらが常に一体となって上下動するようになっている。
大径ピストン１２は、円筒形の外周面を有し、その外周面に図示しない液密シール（例えばオイルシール）を有し、パスカルシリンダ１６の大径シリンダ１６ａ内において、液密を保持しながら軸方向（すなわち上下方向）に自由に移動できるようになっている。

小径ピストン１４は、大径ピストン１２より直径が小さく（例えば１／２）、同様に円筒形の外周面を有し、その外周面に図示しない液密シール（例えばオイルシール）を有し、パスカルシリンダ１６の小径シリンダ１６ｂ内において、液密を保持しながら軸方向（この例では上下方向）に自由に移動できるようになっている。
この例において、小径ピストン１４及び小径シリンダ１６ｂの軸線は鉛直であり、かつ大径ピストン１２及び大径シリンダ１６ａと同軸にその下方に位置する。

パスカルシリンダ１６は、上述した大径シリンダ１６ａ及び小径シリンダ１６ｂを有し、その間に非圧縮性の第１作動液Ｌ１が封入されている。第１作動液Ｌ１は例えば油圧装置用の作動油であるのがよい。
また、パスカルシリンダ１６の大径シリンダ１６ａと小径シリンダ１６ｂは、小径シリンダ１６ｂと同一またはこれより断面積の大きい連通流路１６ｃで連結され、連通流路１６ｃを流れる第１作動液Ｌ１に生じるエネルギー損失を小さくしている。なお、エネルギー損失が許容できる限りで、連通流路１６ｃの断面積を小径シリンダ１６ｂより小さくしてもよい。
さらに、大径シリンダ１６ａと小径シリンダ１６ｂとの連結部に円弧面またはテーパ面を設け、断面の拡大縮小によるエネルギー損失を小さくするようにしてもよい。
この構成により、第１作動液Ｌ１に発生する液圧は大径ピストン１２と小径ピストン１４の両方に作用するので、パスカルの原理によって、大径ピストンに対して小径ピストンの移動速度を増速（例えば４倍）し、小径ピストンの必要推力を大幅に低減（例えば１／４倍）できる。すなわち、パスカルシリンダ１６は、大径ピストン１２の運動を小径ピストン１４に増速して伝達する増速装置として機能する。

リニア駆動装置１８は、小径ピストン１４に連結されこれを軸方向に駆動可能かつエネルギーを回生可能に構成されている。
この例において、リニア駆動装置１８は、リニアモータ１９、リニアエンコーダ２０及びリニアモータ制御装置２１からなる。

リニアモータ１９は、小径ピストン１４に連結された小ピストンロッド１５に固定された移動子１９ａと、これに近接して固定部分１７に設けられた固定子１９ｂとからなり、小ピストンロッド１５を軸方向に駆動する。また、逆に小ピストンロッド１５の運動からエネルギーを回生できるようになっている。

リニアエンコーダ２０は、小径ピストン１４に連結された小ピストンロッド１５に近接して固定部分１７に設けられ、移動子１９ａの位置、すなわち小径ピストン１４の位置を検出し、位置データをリニアモータ制御装置２１にフィードバックする。
リニアエンコーダ２０としては、磁歪式（マグネットによって生じる磁歪までの距離を超音波の伝播時間で測定する方式）や光学式（一定間隔で光を透過／反射するパターンを設け、光の透過／反射量の変化から位置を計測する方式）がある。

リニアモータ制御装置２１は、プレス機械の指令信号Ｙに基づき、プレス機械の作動状態に応じてリニアモータ１９の推力、位置、又は速度を制御する。

なお、本発明は上述したリニア駆動装置１８に限定されず、例えばラックとピニオン、ボールネジ、サーボモータ等を用いて、小径ピストン１４を軸方向にエネルギーを回生可能に駆動してもよい。

図２において、本発明のダイクッション装置１０は、さらに作動液供給装置２２、作動液供給ライン２３、補助ライン２４、及びサーボ弁制御装置２５を備える。

作動液供給装置２２は、第１作動液Ｌ１を加圧して供給する液圧ユニットである。

作動液供給ライン２３は、作動液供給装置２２と大径シリンダ１６ａ内の大径ピストン１２の下室とを連通し、第１逆止弁２６、第１アキュムレータ２７、及びサーボ弁２９を順に通して第１作動液Ｌ１を大径シリンダ１６ａ内の大径ピストン１２の下室に供給する液圧配管である。
なお、２８は圧力検出器であり、検出信号により作動液供給装置２２を制御し、作動液供給ライン２３のリークを補償するようになっている。

補助ライン２４は、作動液供給ライン２３の第１アキュムレータ２７とサーボ弁２９の間の分岐点２４ａと大径シリンダ１６ａ内の大径ピストン１２の上室とを連通する液圧配管である。
位置検出器１１（例えばリニアエンコーダ）の出力信号１１ａは、サーボ弁制御装置２５に入力される。
サーボ弁制御装置２５は、プレス機械の指令信号Ｙに基づき、プレス機械の作動状態に応じてサーボ弁２９により大径シリンダ１２の位置をフィードバック制御する。

図２において、本発明のダイクッション装置１０は、さらに大ピストンロッド１３の落下を防止するブレーキ装置３０を備える。このブレーキ装置３０は、例えばベッド下部に設けられ、図示しないプレス制御装置により制御され、非常停止時、停電時、等に作動して大ピストンロッド１３の落下を防止するようになっている。
なお、ブレーキ装置３０は、その他の部品、例えば小ピストンロッド１５の落下を防止するように構成してもよい。

上述した構成により、クッションパッド７は、大径ピストン１２、小径ピストン１４およびパスカルシリンダ１６からなる増速装置を介して、駆動源であるリニアモータ１９により支持される。
従って、プレス装置のプレス成形時において、スライド３が下方向に動作し、ブランクホルダ５を加圧する力がクッションピン６を介してクッションパッド７を押し下げると、ベッド９に設置されたリニアモータ１９の上向きの推力がパスカルシリンダ１６により増力され、クッションパッド７を押し上げるクッション能力を発生させることができる。

図３は、本発明のダイクッション装置を備えたプレス装置の作動説明図である。この図において、横軸はプレス装置の１サイクルの経過時間ｔ、縦軸はブランクホルダ５の高さｈを示している。
この例では、プレス装置のブランクホルダ５は、待機ａ、予備加速ｂ、成形下降ｃ、ロッキングｄ、補助リフトｅ、上昇ｆの各行程を順に行う。なお本発明はこの行程に限定されず、その他の行程を自由に設定することができる。

表１は、第１作動液Ｌ１の漏れ、熱膨張、圧縮性等が無視できる場合の前記各行程に対応するリニアモータとサーボ弁の制御方法を示している。
以下、表１と図３を参照して、本発明のダイクッション装置の制御方法を説明する。

第１作動液Ｌ１の漏れ、熱膨張、圧縮性等が無視できる場合、サーボ弁は常に閉止したままであり、リニアモータの位置制御、速度制御、又は推力制御を行う。

待機行程ａでは、リニアモータを位置制御して現在の位置を保持する。このとき、大径ピストン１２の高さは、所定の上昇位置に自動的に保持される。
予備加速行程ｂでは、プレス機械の指令信号Ｙに基づき、リニアモータを速度制御する。このとき、大径ピストン１２の速度は、パスカルシリンダ１６の面積比率に応じて、減速された速度でリニアモータに追従して下降する。
成形下降行程ｃでは、プレス機械の指令信号Ｙに基づき、リニアモータを推力制御する。このとき、大径ピストン１２の推力は、パスカルシリンダ１６の面積比率に応じて、増力される。
ロッキング行程ｄでは、リニアモータを位置制御して現在の位置を保持する。このとき、大径ピストン１２の高さは、所定の下降位置に自動的に保持される。
補助リフト行程ｅでは、プレス機械の指令信号Ｙに基づき、リニアモータを位置制御して所定のリフト位置を保持する。このとき、大径ピストン１２の高さは、パスカルシリンダ１６の面積比率に応じて、所定のリフト位置に自動的に保持される。
上昇行程ｆでは、プレス機械の指令信号Ｙに基づき、リニアモータを位置制御する。このとき、大径ピストン１２の高さは、パスカルシリンダ１６の面積比率に応じて、所定の上昇位置に上昇する。

上述したように、第１作動液Ｌ１の漏れ、熱膨張、圧縮性等が無視できる場合、サーボ弁は常に閉止したままで、リニアモータの位置制御、速度制御、又は推力制御より、大径ピストン１２に連結されたブランクホルダ５を、待機ａ、予備加速ｂ、成形下降ｃ、ロッキングｄ、補助リフトｅ、上昇ｆの各行程を順に行うことができる。

表２は、第１作動液Ｌ１の漏れ、熱膨張、圧縮性等が無視できない場合の各行程に対応するリニアモータとサーボ弁の制御方法を示している。
以下、表２と図３を参照して、本発明のダイクッション装置の制御方法を説明する。

第１作動液Ｌ１の漏れ、熱膨張、圧縮性が無視できない場合でも、リニアモータの位置制御、速度制御、推力制御は、表１と同じである。

予備加速行程ｂと上昇行程ｆでは、大径ピストン１２に連結されたブランクホルダ５の厳密な位置制御は不要である。また、成形下降行程ｃでは、ブランクホルダ５の位置はワークと同期して自動的に決まるため、同様に厳密な位置制御は不要である。従ってこれらの行程では、表１と同様にサーボ弁は常に閉止したままである。

待機行程ａ、ロッキング行程ｄ、補助リフト行程ｅでは、第１作動液Ｌ１の漏れ、熱膨張、圧縮性等が無視できない場合に、大径ピストン１２に連結されたブランクホルダ５の位置が、パスカルシリンダ１６の面積比率に応じて決まる位置から若干ずれる場合がある。
従って、これらの行程では、表１と相違しサーボ弁を位置制御し、プレス機械の指令位置ｈ（ブランクホルダ５の高さｈ）に基づき、位置検出器１１による検出位置が指令位置ｈに一致するようにフィードバック制御する。
なお、この位置制御は、各サイクル毎に行っても、必要が生じたときのみに行ってもよい。

上述した本発明のダイクッション装置１０は、大径ピストン１２、小径ピストン１４、パスカルシリンダ１６及びリニア駆動装置１８で構成されるため、構成機器が少なくシンプルな構造となる。

また、パスカルシリンダ１６内の大径ピストン１２と小径ピストン１４の間に非圧縮性の第１作動液Ｌ１（例えば作動油）が封入され、大径ピストン１２はブランクホルダ５の下方に位置しブランクホルダ５と同期して上下動するので、ブランクホルダ５からの衝撃力を非圧縮性の第１作動液Ｌ１を介して小径ピストン１４に伝達するため、構成機器の耐久性及び耐衝撃性が高い。

さらに、大径ピストン１２と小径ピストン１４の間に非圧縮性の第１作動液Ｌ１（例えば作動油）が封入されているので、大径ピストン１２と小径ピストン１４に作用する液圧は常に等しくなる。従って、大径ピストン１２に作用する推力と移動量に対し、小径ピストン１４に作用する推力と移動量は、それらの面積比率（例えば４：１）でパスカルの原理によって、小径ピストン１４の移動速度を増速し（例えば４倍）、小径ピストン１４の必要推力を大幅に低減（例えば１／４倍）できる。また、衝撃力も低減できる。

これにより、小径ピストン１４を駆動するリニア駆動装置１８（例えばリニアモータ）を容易に実現でき、かつパスカルシリンダ１５とリニア駆動装置１８における損失が小さいので、エネルギー効率を高めることができる。
また、リニア駆動装置１８としてエネルギーを電力として回生可能な駆動装置（例えばリニアモータ）を用いることにより、エネルギーを効率よく回生でき、エネルギー効率をさらに高めることができる。

図４は、本発明による第２実施形態のダイクッション装置の構成図である。
この図において、本発明のダイクッション装置１０は、さらに第２逆止弁３１を有する逆止弁ライン３２と予圧用切換え弁３３を備える。
逆止弁ライン３２は、補助ライン２４に並行して併設され、第２逆止弁３１を介して第１作動液Ｌ１を大径シリンダ１６ａ内の大径ピストン１２の上室に供給する。
また、予圧用切換え弁３３は、補助ライン２４と逆止弁ライン３２を排他的に連通させるようになっている。
その他の構成は、図２の第１実施形態と同様である。

この構成により、予圧用切換え弁３３を逆止弁ライン３２に切換えることにより、大径ピストン１２の上室に第１作動液Ｌ１を封じ込めることができ、これと対向する大径ピストン１２の下室にリニアモータ１９で所望の圧力を予圧することができる。
このように大径ピストン１２の下室を予圧することにより、成形下降行程ｃにおいて、大径ピストン１２に上向きの力を与えてその作動遅れをなくすことができる。
その他の効果は、図２の第１実施形態と同様である。

図５は、本発明による第３実施形態のダイクッション装置の構成図である。
この図において、本発明のダイクッション装置１０は、さらに第２アキュムレータ３６を有する。
第２アキュムレータ３６は、小径ピストン１４の下室内の第２作動液Ｌ２と連通し第２作動液Ｌ２に圧力を付加する。
この構成により、小径ピストン１４に第２作動液Ｌ２の圧力で決まる推力を常に上向きに作用させる。この推力は、リニア駆動装置１９の推力より小さく（例えば１／２程度に）設定するのがよい。

この図において、第１落下防止弁３７、第２落下防止弁３８、および第２アキュムレータ３６が追加され、ブレーキ装置３０が省略されている。第１落下防止弁３７と第２落下防止弁３８には電源遮断時に閉路する形式の弁（ノーマルクローズ弁）を使用するのがよい。また、３９はリリーフ弁、４０は作動液供給装置、４１は第３逆止弁、４２は圧力検出器である。
本発明の構成の場合、上述したブレーキ機構は、油圧回路の第１落下防止弁３７と第２落下防止弁３８により、以下のように実現することができる。

（１）ブレーキ機能動作時は、２つの弁（第１落下防止弁３７と第２落下防止弁３８）を同時に閉じる。これにより、第１作動液Ｌ１及び第２作動液Ｌ２の流出を止め、ブレーキ機構を実現することができる。
（２）第１落下防止弁３７のみ閉じた場合は、第２作動液Ｌ２が流出してしまう。この場合、小径ピストン１４が落下し、これに伴い大径ピストン１２も落下する。そのため、ブレーキ機構としての効果を奏しない。
（３）第２落下防止弁３８のみ閉じた場合は、第１作動液Ｌ１が流出するか、逆に、アキュムレータ２７に蓄えられた油が流入するため、大径ピストン１２が落下あるいは上昇してしまう。そのため、ブレーキ機構としての効果を奏しない。

なお、第１落下防止弁３７の機能をサーボ弁２９で代用し、第１落下防止弁３７を省略しても良い。
その他の構成は、図２の第１実施形態と同様である。

この構成により、リニア駆動装置１９に要求される上向きの推力を、第２作動液Ｌ２による推力分、小さくすることができる。またこの場合、成形下降行程ｃで小径ピストン１４の下降時に回生されるべきエネルギーの一部が第２アキュムレータ３６に蓄えられ、その分のエネルギーは小径ピストン１４の上昇時にリニア駆動装置１９で回生される。
その他の効果は、図２の第１実施形態と同様である。

図６は、本発明による第４実施形態のダイクッション装置を備えたプレス装置の全体構成図である。
この例では、小径ピストン１４及び小径シリンダ１６ｂの軸線は、水平である。なおこの場合でも、パスカルシリンダ１６の大径シリンダ１６ａと小径シリンダ１６ｂは、小径シリンダ１６ｂと同一またはこれより断面積の大きい連通流路１６ｃで連結され、連通流路１６ｃを流れる第１作動液Ｌ１に生じるエネルギー損失を小さくしている。ただし、エネルギー損失が許容できる限りで、連通流路１６ｃの断面積を小径シリンダ１６ｂより小さくしてもよい。
また、小径ピストン１４及び小径シリンダ１６ｂの軸線は、水平以外の傾斜勾配、或いは、上向きであってもよい。
その他の構成は、図２の第１実施形態と同様である。

この構成により、例えば、設置スペースの都合により、本発明のダイクッションの全高さを低くでき、その設置を容易にできる。

上述したように、本発明によれば、パスカルシリンダ１６のシールからの油漏れや作動油の温度変化によって、クッションパッド７の位置決め精度が低下する場合でも、大径ピストン１２の上室にも油圧を供給し、サーボ弁またはそれに類する物およびクッションパッドに備えられたリニアエンコーダにより、クッションパッドの位置決め精度を向上させることができる。
この場合、サーボ弁の処理流量は漏れ補償，温度補償のための極微量でよく、サーボ弁は極小のものでよい。
また、大流量サーボ弁を利用すれば、上室・下室に作動油を供給し、クッションパッドの昇降速度をさらに向上させることができる。

なお、上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明のダイクッション装置を備えたプレス装置の全体構成図である。 本発明による第１実施形態のダイクッション装置の構成図である。 本発明のダイクッション装置を備えたプレス装置の作動説明図である。 本発明による第２実施形態のダイクッション装置の構成図である。 本発明による第３実施形態のダイクッション装置の構成図である。 本発明による第４実施形態のダイクッション装置を備えたプレス装置の全体構成図である。

符号の説明

１ ボルスタ、２ 下金型、３ スライド、４ 上金型、
５ ブランクホルダ、６ クッションピン、７ クッションパッド、
８ ムービングボルスタ、９ ベッド、
１０ ダイクッション装置、
１１ 位置検出器（リニアエンコーダ）、１１ａ 出力信号、
１２ 大径ピストン、１４ 小径ピストン、１６ パスカルシリンダ、
１６ａ 大径シリンダ、１６ｂ 小径シリンダ、１６ｃ 連通流路、
１７ 固定部分、１８ リニア駆動装置、
１９ リニアモータ、１９ａ 移動子、１９ｂ 固定子、
２０ リニアエンコーダ、２１ リニアモータ制御装置、
２２ 作動液供給装置、２３ 作動液供給ライン、
２４ 補助ライン、２４ａ 分岐点、２５ サーボ弁制御装置、
２６ 第１逆止弁、２７ 第１アキュムレータ、２８ 圧力検出器、
２９ サーボ弁、３０ ブレーキ装置、
３１ 第２逆止弁、３２ 逆止弁ライン、
３３ 予圧用切換え弁、３６ 第２アキュムレータ、
３７ 第１落下防止弁、３８ 第２落下防止弁、
３９ リリーフ弁、４０ 作動液供給装置、
４１ 第３逆止弁、４２ 圧力検出器

Claims (8)

1. プレス機械の上金型とブランクホルダの間にワークを挟み、該ブランクホルダに上向きのクッション力を付加しながらこれを上下動させるプレス機械のダイクッション装置であって、
   ブランクホルダの下方に位置しブランクホルダと同期して上下動可能な大径ピストンと、
   該大径ピストンより直径が小さい小径ピストンと、
   前記大径ピストン及び小径ピストンをそれぞれ独立して軸方向に移動可能かつ液密に収容する大径シリンダ及び小径シリンダを有し、その間に非圧縮性の第１作動液が封入されたパスカルシリンダと、
   前記小径ピストンに連結されこれを軸方向に駆動可能かつエネルギーを回生可能なリニア駆動装置と、を備えたことを特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
2. 前記パスカルシリンダの大径シリンダと小径シリンダは、小径シリンダと同一またはこれより断面積の大きい連通流路で連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
3. 前記リニア駆動装置は、前記小径ピストンに連結された小ピストンロッドを軸方向に駆動するリニアモータと、
   前記小径ピストンの位置を検出するリニアエンコーダと、
   プレス機械の作動状態に応じて前記リニアモータの推力、位置、又は速度を制御するリニアモータ制御装置とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
4. 前記小径ピストン及び小径シリンダの軸線は鉛直であり、かつ前記大径ピストン及び大径シリンダと同軸にその下方に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
5. 前記小径ピストン及び小径シリンダの軸線は水平又は傾斜している、ことを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
6. 前記第１作動液を加圧して供給する作動液供給装置と、
   該作動液供給装置と前記大径シリンダ内の大径ピストンの下室とを連通し、第１逆止弁、第１アキュムレータ、及びサーボ弁を順に通して第１作動液を前記下室に供給する作動液供給ラインと、
   該作動液供給ラインの第１アキュムレータとサーボ弁の間と大径シリンダ内の大径ピストンの上室とを連通する補助ラインと、
   前記ブランクホルダの位置を検出する位置検出器と、
   プレス機械の作動状態に応じてサーボ弁により大径シリンダの位置を制御するサーボ弁制御装置と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。
7. 前記補助ラインに併設され第２逆止弁を介して第１作動液を大径シリンダ内の大径ピストンの上室に供給する逆止弁ラインと、
   前記補助ラインと逆止弁ラインを排他的に連通させる予圧用切換え弁とを有する、ことを特徴とする請求項６に記載のダイクッション装置。
8. 前記小径ピストンの下室内の第２作動液と連通し該第２作動液に圧力を付加する第２アキュムレータを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のダイクッション装置。

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