JP2011088167A - 液圧プレス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】型締シリンダ20とスライド昇降シリンダ30とを備えており、型締シリンダ20が複動形シリンダでありロッドに挿入孔23が設けられており、スライド40に伸長ロッド41が設けられており、挿入孔23を開閉するシャッター60を備える液圧プレスである。スライド40の昇降はスライド昇降シリンダ30の作動で行い、型締シリンダ20を動かす必要はないので、スライド40の高速下降、高速上昇ができ、液圧プレスの作業効率が良い。型締シリンダ20の油室を小容量とすることができるため、液圧プレスをコンパクトにできる。型締シリンダ20内の作動油量が少ないため、圧抜き時のショックを低減することができる。
【選択図】図1
Description
図13に示すように、特許文献1の液圧プレスは、クラウン101に加圧シリンダ106が取り付けられ、加圧シリンダ106の作動によりスライド107が下降するようになっている。加圧シリンダ106は大容量のラム形シリンダである。ラム形シリンダは自力で収縮することができないため、スライド107には引上げシリンダ108が連結されており、この引上げシリンダ108を収縮させることにより、加圧シリンダ106およびスライド107を上昇させるようになっている。
しかし加圧シリンダ106は大容量であるため、その全ストロークの油量をポンプPで賄うためには、大流量を吐出することのできるポンプが必要となる。さらに、大流量のポンプに合わせてバルブ類やパイプなども相当の大きさのものが必要となるため、設備費用が高くなってしまう。
また、大型になると加圧シリンダ106内の圧縮油の油量が多くなり、圧抜き時のショックが大きくなるため、振動による配管の緩み・油漏れなどの不具合が起こりやすいという問題がある。
第2発明の液圧プレスは、第1発明において、前記型締シリンダのロッドに挿入孔が設けられており、前記スライドに、前記挿入孔に挿入自在な伸長ロッドが設けられており、前記挿入孔を開閉すると共に閉状態で前記型締シリンダの型締力を前記伸長ロッドに伝えるシャッターを備えることを特徴とする。
第3発明の液圧プレスは、第1または第2発明において、前記型締シリンダが両ロッド形シリンダであり、上部ロッドの外径が細く、下部ロッドの外径が太いことを特徴とする。
第4発明の液圧プレスは、第1、第2または第3発明において、前記シャッターを回動自在に支持するピンを備えており、前記シャッターは、前記型締シリンダのストローク方向に前記ピンに沿って摺動可能であり、弾性体で上方付勢されていることを特徴とする。
第5発明の液圧プレスは、第4発明において、前記シャッターは油圧シリンダで開閉自在であることを特徴とする。
第6発明の液圧プレスは、第1、第2、第3、第4または第5発明において、前記型締シリンダの型締用油圧回路および前記スライド昇降シリンダの昇降用油圧回路のそれぞれにおける作動油給排用のポンプは双方向ポンプであることを特徴とする。
第7発明の液圧プレスは、第6発明において、前記型締用油圧回路の前記ポンプは、並列に接続された複数台の双方向ポンプで構成されていることを特徴とする。
第8発明の液圧プレスは、第6または第7発明において、前記双方向ポンプの圧油の供給先および吸入元を前記型締シリンダと前記スライド昇降シリンダとの間で切り替える回路切替バルブを備えることを特徴とする。
第2発明によれば、シャッターを閉じると型締シリンダの型締力が伸長ロッドに伝わるため、型締シリンダの型締力をスライドに伝達でき、型締をすることができる。また、シャッターを開けると、伸長ロッドは挿入孔に挿入自在になるので、型締シリンダに影響されることなくスライドをスライド昇降シリンダにより長ストロークで昇降させることができる。さらに、伸長ロッドが挿入孔に挿入されるので、液圧プレスをコンパクトにできる。
第3発明によれば、上部ロッドの外径が細く、上部油室の有効断面積が広いため、大きな型締力を出力することができる。また、下部ロッドの外径が太く、下部油室の有効断面積が狭いため、型締シリンダのロッドを速く上昇することができる。そして、下部ロッド底面とシャッターとの接する面積が広くなり、シャッターに対する圧力を分散することができ、ロッドとシャッターの変形などを生じにくくすることができる。
第4発明によれば、シャッターをピン周りに回動させることで挿入孔を開閉することができる。シャッターはピンに沿って摺動自在であり上方付勢されているため、型締シリンダのロッド底面に接したままロッドの動きに追随することができる。
第5発明によれば、シャッターを所望のタイミングで自動的に開閉することができる。
第6発明によれば、双方向ポンプを使用するので、大容量のオイルタンクが不要となる。そのため液圧プレスをコンパクトにでき、また、油圧システムの作動油量の削減ができる。
第7発明によれば、双方向ポンプが複数台並列に接続されているので、小流量の双方向ポンプでも流量を増すことができ、大型の型締シリンダを作動させることができる。
第8発明によれば、型締シリンダとスライド昇降シリンダとで使用する双方向ポンプを共通にすることができ、双方向ポンプの数を削減できるため、液圧プレスをコンパクトにできる。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る液圧プレスAは、上部フレームであるクラウン11と、下部フレームであるベッド12と、それらの間にある柱状のアップライト13とからなるフレーム構造を有する。クラウン11には型締シリンダ20およびスライド昇降シリンダ30が取付けられ、それらの作動によりスライド40が昇降するようになっている。スライド40の底面には上型51が、ベッド12の上面には下型52が設置されており、下型52と上型51とでワークに型締力を加えることにより型締を行うことができる。
(1)高速下降
図1はスライド40が上限に達した状態である。この状態からスライド昇降シリンダ30が伸長し、スライド40が高速下降する(図5(1)参照)。高速下降によりスライド40は型締前のストローク位置、すなわちワークを金型51,52で挟む直前の位置まで下降する。高速下降の間、型締シリンダ20は上限に位置したまま作動せず、伸長ロッド41は挿入孔23内を下降する。スライド40はスライド昇降シリンダ30の作動だけで下降し、型締シリンダ20を動かす必要はないので、高速下降を行うことができる。
図2に示すように、高速下降後は伸長ロッド41の上端が挿入孔23を抜け出た状態となる。この状態で、下部ロッド22の底面と伸長ロッド41の上端との間にシャッター60が挿入される(図5(2)参照)。シャッター60が挿入され挿入孔23が閉じられることにより、下部ロッド22と伸長ロッド41とが連結され、型締シリンダ20の型締力を伸長ロッド41を介してスライド40に伝えられる状態となる。
なお、図示しない位置検出装置や制御装置で下部ロッド22やスライド40などの位置を検出し、シャッター60の開閉のタイミングが制御される。
つぎに図3に示すように、型締シリンダ20のロッド21、22が下降し、その型締力がシャッター60、伸長ロッド41、スライド40、上型51へと伝わり型締が行われる(図5(3)参照)。型締シリンダ20は上部ロッド21の外径が細く、上部油室24の有効断面積が広いため、大きな型締力を出力することができる。また、下部ロッド22の外径が太いため、下部ロッド底面22とシャッター60との接する面積が広くなり、シャッター60に対する圧力を分散することができ、下部ロッド22とシャッター60の変形など生じにくくすることができる。
型締が終わると図4に示すように、型締シリンダ20のロッド21、22が上昇し、圧抜きが行われる(図5(4)参照)。下部ロッド22の外径は太く、下部油室25の有効断面積が狭いため、型締シリンダ20はロッド21,22を速く上昇することができる。
下部ロッド22と伸長ロッド41はシャッター60を介して連結されているだけなので、型締シリンダ20が上昇する際にはその力が伝達されず、スライド40は下限に位置したままである。すなわち、シャッター60と伸長ロッド41との間には隙間ができた状態となる。型締シリンダ20が上限に達したところでシャッター60は退避され挿入孔23を開けた状態となる(図5(5)参照)。
つぎに、スライド昇降シリンダ30が収縮し、スライド40が高速上昇する(図5(6)参照)。このとき図1に示すように、シャッター60が開けられているため伸長ロッド41は挿入孔23に挿入自在となっており、型締シリンダ20に影響されることなくスライド40を長ストロークで上昇させることができる。スライド40はスライド昇降シリンダ30の作動だけで上昇し、型締シリンダ20を動かす必要はないので、高速上昇を行うことができる。
また、図5に示すように型締シリンダ20は型締に必要なストローク、換言すればワークを挟んで型締力を加えるストロークだけ有すればよく、型締シリンダの油室を小容量とすることができるため、プレフィルタンクが不要であり、液圧プレスAをコンパクトにできる。そして、型締シリンダ20内の作動油量が少ないため、圧抜き時のショックを低減することができ、振動による配管の緩み・油漏れなどの不具合が起こり難い。
さらに、伸長ロッド41が挿入孔23に挿入されるので、液圧プレスAをコンパクトにできる。
図8に示すように、本実施形態の油圧回路は、型締シリンダ20を作動させる型締回路70とスライド昇降シリンダ30を作動させる昇降回路80とからなる。両油圧回路70,80にはそれぞれの回路に圧油を供給するために双方向ポンプ71a,71b,81が用いられている。双方向ポンプ71a,71b,81を使用するため両油圧回路70,80は閉回路となり、オイルタンクTからの作動油の出し入れが少量となるため、大容量のオイルタンクが不要となる。そのため液圧プレスAをコンパクトにでき、また、油圧システムの作動油量の削減ができる。
双方向ポンプ71a,71bの正転時吐出口と型締シリンダ20の上部油室24とは油路72で接続され、逆転時吐出口と下部油室25とは油路73で接続されている。そして油路73には開閉弁78が介装されている。この開閉弁78は開位置と排出阻止位置の二位置を有し、常時はスプリング付勢で排出阻止位置となっているが、ソレノイド励磁すると開位置に切り替わる制御弁である。開閉弁78が排出阻止位置となっている場合には、下部油室25から双方向ポンプ71a,71bへの作動油の排出を阻止するようになっている。
双方向ポンプ81の正転時吐出口とスライド昇降シリンダ30のピストン側油室31とは油路82で接続され、逆転時吐出口とロッド側油室32とは油路83で接続されている。そして油路83には開閉弁88が介装されている。この開閉弁88は開位置と排出阻止位置の二位置を有し、常時はスプリング付勢で排出阻止位置となっているが、ソレノイド励磁すると開位置に切り替わる制御弁である。開閉弁88が排出阻止位置となっている場合には、ロッド側油室32から双方向ポンプ81への作動油の排出を阻止するようになっている。
(1)高速下降
図8はスライド40が上限に達した状態である。この状態で昇降回路80に接続された双方向ポンプ81を正転させ、開閉弁88を開位置とする。双方向ポンプ81から吐出された圧油はスライド昇降シリンダ30のピストン側油室31に供給され、スライド昇降シリンダ30のピストンが下降することによりロッド側油室32内の作動油が排出され双方向ポンプ81に吸入される。
これらの動作でスライド40の高速下降が行われる(図5(1)参照)。
スライド40の高速下降が終わると双方向ポンプ81が停止され、シャッター60が閉められる(図5(2)参照)。
つぎに、図9に示すように、型締回路70に接続された双方向ポンプ71a,71bを正転させ、開閉弁78を開位置とする。双方向ポンプ71a,71bから吐出された圧油は型締シリンダ20の上部油室24に供給され、ロッド21,22が下降することにより下部油室25内の作動油が排出され双方向ポンプ71a,71bに吸入される。
これらの動作で型締が行われる(図5(3)参照)。
型締が終わると、図10に示すように、双方向ポンプ71a,71bを逆転させ、開閉弁78を排出阻止位置とする。双方向ポンプ71a,71bから吐出された圧油は型締シリンダ20の下部油室25に供給され、ロッド21,22が上降することにより上部油室24内の作動油が排出され双方向ポンプ71a,71bに吸入される。
この間、昇降回路80は動作せず、スライド40は下限に位置したままである。
これらの動作で圧抜きが行わる(図5(4)参照)。
圧抜きが終わると双方向ポンプ71a,71bが停止され、シャッター60が開けられる(図5(5)参照)。
つぎに、図11に示すように、双方向ポンプ81を逆転させ、開閉弁88を排出阻止位置とする。双方向ポンプ81から吐出された圧油はスライド昇降シリンダ30のロッド側油室32に供給され、スライド昇降シリンダ30のピストンが上降することにより上部油室31内の作動油が排出され双方向ポンプ81に吸入される。
この間、型締回路70の開閉弁78は排出阻止位置となっており、型締シリンダ20に背圧をかけて、上限で留めた状態としている。
これらの動作でスライド40の高速上昇が行われる(図5(6)参照)。
前述の油圧回路では、型締シリンダ20を作動させる型締回路70とスライド昇降シリンダ30を作動させる昇降回路80とで使用する双方向ポンプを別々に設けたが、これを共通のものとし、単一の双方向ポンプで型締シリンダ20とスライド昇降シリンダ30を作動させるように構成しても良い。
こうすることにより、液圧プレスに必要な双方向ポンプの数を削減できるため、液圧プレスをコンパクトにできる。
20 型締シリンダ
23 挿入孔
30 スライド昇降シリンダ
40 スライド
60 シャッター
70 型締回路
80 昇降回路
Claims (8)
- スライドに型締力を与える型締シリンダと、
前記スライドを昇降させるスライド昇降シリンダとを備えており、
前記型締シリンダが複動形シリンダであり、型締に必要なストロークを有する
ことを特徴とする液圧プレス。 - 前記型締シリンダのロッドに挿入孔が設けられており、
前記スライドに、前記挿入孔に挿入自在な伸長ロッドが設けられており、
前記挿入孔を開閉すると共に閉状態で前記型締シリンダの型締力を前記伸長ロッドに伝えるシャッターを備える
ことを特徴とする請求項1記載の液圧プレス。 - 前記型締シリンダが両ロッド形シリンダであり、
上部ロッドの外径が細く、
下部ロッドの外径が太い
ことを特徴とする請求項1または2記載の液圧プレス。 - 前記シャッターを回動自在に支持するピンを備えており、
前記シャッターは、前記型締シリンダのストローク方向に前記ピンに沿って摺動可能であり、弾性体で上方付勢されている
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の液圧プレス。 - 前記シャッターは油圧シリンダで開閉自在である
ことを特徴とする請求項4記載の液圧プレス。 - 前記型締シリンダの型締用油圧回路および前記スライド昇降シリンダの昇降用油圧回路のそれぞれにおける作動油給排用のポンプは双方向ポンプである
ことを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の液圧プレス。 - 前記型締用油圧回路の前記ポンプは、並列に接続された複数台の双方向ポンプで構成されている
ことを特徴とする請求項6記載の液圧プレス。 - 前記双方向ポンプの圧油の供給先および吸入元を前記型締シリンダと前記スライド昇降シリンダとの間で切り替える回路切替バルブを備える
ことを特徴とする請求項6または7記載の液圧プレス。
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