JP2011152569A - Device and method for controlling hydraulic die cushion device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for controlling a hydraulic die cushion device, by which a target cushion force is immediately generated while suppressing overshooting. <P>SOLUTION: The controlling device 30 controls the action of the hydraulic die cushion device 20 which includes a die cushion pad 22 which touches a slide 10 and is uniaxially movable linked with the movement of the slide 10 and a hydraulic cylinder 23 for driving the die cushion pad 22. A second cushion force which is larger than a first cushion force to be generated in the hydraulic cylinder 23 on and after a point of time (point of time of contact) when the slide 10 touches the die cushion pad 22 is generated preliminarily by the hydraulic cylinder 23 before the point of time of contact, the control for bringing into a state where the cushion force of the hydraulic cylinder 23 is reduced at the point of time of contact is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、油圧ダイクッション装置の制御装置及び制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method for a hydraulic die cushion device.

油圧ダイクッション装置は、上金型と下金型との間で被加工物を挟んで成型するプレス機に設けられ、上金型との間で被加工物を狭持して、しわ押え用の反力や被加工物をプレス成型するための突き上げ力(プレス機の可動部であるスライドに対する押付力:クッション力)を発生する装置である。この油圧ダイクッション装置は、下金型が取り付けられるダイクッションパッドと、ダイクッションパッドを駆動する油圧シリンダと、油圧シリンダに上記のクッション力を発生させる制御を行う制御装置とを備える。   The hydraulic die cushion device is provided in a press machine that molds the work piece between the upper mold and the lower mold. Is a device that generates a reaction force and a push-up force (pressing force against a slide that is a movable part of a press machine: cushion force) for press-molding a workpiece. The hydraulic die cushion device includes a die cushion pad to which a lower mold is attached, a hydraulic cylinder that drives the die cushion pad, and a control device that controls the hydraulic cylinder to generate the cushion force.

図4は、油圧ダイクッション装置の理想的な特性を示す図である。油圧ダイクッション装置は、オーバーシュートの発生無しに高速応答性が実現できることが理想である。つまり、図4に示す通り、スライドが油圧ダイクッション装置のダイクッションパッドに衝突(接触)する時刻t1において、余分なクッション力を発生することなく目標のクッション力F1を即座に発生し得るのが理想である。   FIG. 4 is a diagram showing ideal characteristics of the hydraulic die cushion device. Ideally, the hydraulic die cushion device can achieve high-speed response without occurrence of overshoot. That is, as shown in FIG. 4, at the time t1 when the slide collides (contacts) with the die cushion pad of the hydraulic die cushion device, the target cushion force F1 can be generated immediately without generating an extra cushion force. Ideal.

従来、高速応答性を実現する方法の一つとしてプリロード法が提案されている。図5は、従来のプリロード法を説明するための図である。図5に示す通り、プリロード法は、スライドがダイクッションパッドに衝突する時刻t1の前に、予め目標とするクッション力F1を発生させてスライドの衝突を待つ方法である。この方法では、スライドが油圧ダイクッション装置に衝突する時刻t1において既に目標とするクッション力F1が得られているため、時刻t1になって初めてクッション力を発生させる場合に比べて高速応答性を実現することが可能である。   Conventionally, a preload method has been proposed as one of methods for realizing high-speed response. FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional preloading method. As shown in FIG. 5, the preload method is a method in which a target cushioning force F1 is generated in advance and waits for a slide collision before time t1 when the slide collides with the die cushion pad. In this method, since the target cushioning force F1 is already obtained at time t1 when the slide collides with the hydraulic die cushion device, high-speed response is realized compared to the case where the cushioning force is generated only at time t1. Is possible.

以下の特許文献1には、ダイクッションパッドの速度がスライドの速度から大きく乖離しないような制御を行い、両者間の挟持力を低下することを防止する技術が開示されている。具体的には、スライドとダイクッションパッドとの間に生じさせるべき力の指令及び両者間に生ずる力の検出結果に基づいてダイクッションの速度指令値を求め、この速度指令値の絶対値が、検出されたスライドの速度の絶対値以上の閾値を超えないように、ダイクッションの指令値を作成している。   Patent Document 1 below discloses a technique for performing control such that the speed of the die cushion pad does not greatly deviate from the speed of the slide, and preventing the clamping force between the two from being reduced. Specifically, the speed command value of the die cushion is obtained based on the command of the force to be generated between the slide and the die cushion pad and the detection result of the force generated between the two, and the absolute value of this speed command value is A command value for the die cushion is created so as not to exceed a threshold value equal to or greater than the absolute value of the detected slide speed.

特許第4189419号公報Japanese Patent No. 4189419

ところで、上述したプリロード法においては、スライドが衝突するタイミングよりも前の所定のタイミング(油圧シリンダのサーボ弁の無駄時間Ta及び応答時間Tbを考慮したタイミング)でサーボ弁を動かし始め、油圧シリンダのクッション力が調整されるタイミングとスライドが衝突するタイミングとを厳密に一致させる制御が必要になる。このため、制御切り替えのタイミングがずれると過大なオーバーシュートが発生するという問題があった。また、油圧ダイクッション装置の機構によっては、クッション力を調整するタイミングのずれによって振動が生じてしまいオーバーシュートが発生する場合があるという問題があった。   By the way, in the preload method described above, the servo valve starts to move at a predetermined timing (timing in consideration of the dead time Ta and response time Tb of the servo valve of the hydraulic cylinder) before the timing at which the slide collides. It is necessary to perform control so that the timing at which the cushion force is adjusted and the timing at which the slide collides exactly. For this reason, there is a problem that excessive overshoot occurs when the timing of control switching is shifted. Further, depending on the mechanism of the hydraulic die cushion device, there is a problem in that overshoot may occur due to vibration caused by a shift in timing for adjusting the cushion force.

図6は、従来のプリロード法を用いた場合に生ずるオーバーシュートの一例を示す図である。図6において、符号C100を付した曲線は油圧ダイクッション装置が備える油圧シリンダを駆動する指令値を示す曲線であり、符号F100を付した曲線は油圧シリンダで生ずるクッション力を示す曲線である。図6に示す通り、スライドが衝突するタイミング(時刻t1)に対しクッション力を調整するタイミングがずれると、油圧シリンダで生ずるクッション力がオーバーシュートし、このオーバーシュートを抑えるべく油圧シリンダを駆動する指令値も振動する。   FIG. 6 is a diagram showing an example of overshoot that occurs when the conventional preload method is used. In FIG. 6, a curve denoted by reference numeral C100 is a curve indicating a command value for driving a hydraulic cylinder provided in the hydraulic die cushion device, and a curve denoted by reference numeral F100 is a curve indicating a cushion force generated in the hydraulic cylinder. As shown in FIG. 6, when the timing for adjusting the cushion force deviates from the timing at which the slide collides (time t1), the cushion force generated in the hydraulic cylinder overshoots, and a command to drive the hydraulic cylinder to suppress this overshoot. The value also vibrates.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、オーバーシュートを抑制しつつ目標のクッション力を即座に発生させることができる油圧ダイクッション装置の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a control device and a control method for a hydraulic die cushion device that can immediately generate a target cushion force while suppressing overshoot. To do.

上記課題を解決するために、本発明の油圧ダイクッション装置の制御装置は、接触対象物(10)と接触し前記接触対象物の移動と連動して一軸移動可能な接触部材(22)と、該接触部材を駆動する油圧シリンダ(23、41)を備える油圧ダイクッション装置(20、40)の制御装置(30、50)であって、前記接触対象物が前記接触部材に接触する時点である接触時点以後に前記油圧シリンダに発生させるべき第1クッション力よりも大きな第2クッション力を前記接触時点よりも前に予め前記油圧シリンダに発生させ、前記接触時点において前記油圧シリンダのクッション力が減じられている状態にする制御を行うことを特徴としている。
また、本発明の油圧ダイクッション装置の制御装置は、前記接触時点における前記油圧シリンダのクッション力が、前記第1クッション力と前記第2クッション力との間において減圧されている状態になるように制御することを特徴としている。
また、本発明の油圧ダイクッション装置の制御装置は、前記油圧ダイクッション装置が、前記油圧シリンダに対する油の供給及び排出を行う弁装置(24)を備えており、前記弁装置を制御することによって前記油圧シリンダに発生させるクッション力の制御を行うことを特徴としている。
また、本発明の油圧ダイクッション装置の制御装置は、前記油圧ダイクッション装置が、前記油圧シリンダ内の油に対する加圧及び減圧を行う駆動機構を動かすモータ(43)を備えており、前記モータを制御することによって前記油圧シリンダに発生させるクッション力の制御を行うことを特徴としている。
本発明の油圧ダイクッション装置の制御方法は、接触対象物(10)と接触し前記接触対象物の移動と連動して一軸移動可能な接触部材(22)と、該接触部材を駆動する油圧シリンダ(23、41)とを備える油圧ダイクッション装置(20、40)の制御方法であって、前記接触対象物が前記接触部材に接触する時点である接触時点以後に前記油圧シリンダに発生させるべき第1クッション力よりも大きな第2クッション力を、前記接触時点よりも前に予め前記油圧シリンダに発生させる第1ステップと、前記接触時点において前記油圧シリンダのクッション力が減じられている状態に制御する第2ステップとを有することを特徴としている。
また、本発明の油圧ダイクッション装置の制御方法において、前記第2ステップは、前記接触時点における前記油圧シリンダのクッション力が、前記第1クッション力と前記第2クッション力との間において減圧されている状態になるように制御するステップであることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a control device for a hydraulic die cushion device according to the present invention comprises a contact member (22) that contacts a contact object (10) and is uniaxially movable in conjunction with the movement of the contact object; A control device (30, 50) of a hydraulic die cushion device (20, 40) comprising a hydraulic cylinder (23, 41) for driving the contact member, wherein the contact object comes into contact with the contact member. A second cushion force larger than the first cushion force to be generated in the hydraulic cylinder after the contact point is generated in the hydraulic cylinder in advance before the contact point, and the cushion force of the hydraulic cylinder is reduced at the contact point. It is characterized in that it is controlled to be in a state where
In the control device for the hydraulic die cushion device according to the present invention, the cushion force of the hydraulic cylinder at the time of contact may be reduced between the first cushion force and the second cushion force. It is characterized by control.
In the control device for the hydraulic die cushion device according to the present invention, the hydraulic die cushion device includes a valve device (24) that supplies and discharges oil to and from the hydraulic cylinder, and controls the valve device. The cushion force generated in the hydraulic cylinder is controlled.
In the control device for the hydraulic die cushion device of the present invention, the hydraulic die cushion device includes a motor (43) that moves a drive mechanism that pressurizes and depressurizes the oil in the hydraulic cylinder. Controlling the cushioning force generated in the hydraulic cylinder is performed.
The control method of the hydraulic die cushion device of the present invention includes a contact member (22) that contacts the contact object (10) and can move in one axis in conjunction with the movement of the contact object, and a hydraulic cylinder that drives the contact member (23, 41) and a control method of the hydraulic die cushion device (20, 40), wherein the hydraulic cylinder is to be generated after a contact time point, which is a time point when the contact object contacts the contact member. A first step of causing the hydraulic cylinder to generate a second cushion force that is greater than one cushion force in advance before the contact time point and a state in which the cushion force of the hydraulic cylinder is reduced at the contact time point are controlled. And a second step.
In the control method of the hydraulic die cushion device according to the present invention, the second step includes reducing the cushion force of the hydraulic cylinder at the contact time point between the first cushion force and the second cushion force. It is the step which controls to be in the state which exists.

本発明によれば、接触対象物が接触部材に接触する時点である接触時点以後に油圧シリンダに発生させるべき第1クッション力よりも大きな第2クッション力を接触時点よりも前に予め油圧シリンダに発生させ、接触時点において油圧シリンダのクッション力が減じられている状態にする制御を行っているため、接触時点においてオーバーシュートを抑制しつつ目標のクッション力を即座に発生させることができるという効果がある。   According to the present invention, a second cushion force that is greater than the first cushion force to be generated in the hydraulic cylinder after the contact time point when the contact object contacts the contact member is previously applied to the hydraulic cylinder before the contact time point. Since the control is performed so that the cushioning force of the hydraulic cylinder is reduced at the time of contact, the target cushioning force can be generated immediately while suppressing overshooting at the time of contact. is there.

油圧ダイクッション装置を備えるプレス機の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of a press provided with a hydraulic die cushion apparatus. 本発明の一実施形態による制御装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the control apparatus by one Embodiment of this invention. プレス機の変形例を示す図であるIt is a figure which shows the modification of a press machine. 油圧ダイクッション装置の理想的な特性を示す図である。It is a figure which shows the ideal characteristic of a hydraulic die cushion apparatus. 従来のプリロード法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional preload method. 従来のプリロード法を用いた場合に生ずるオーバーシュートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the overshoot which arises when the conventional preload method is used.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による油圧ダイクッション装置の制御装置及び制御方法について詳細に説明する。図1は、油圧ダイクッション装置を備えるプレス機の概略構成を示す側面図である。図1に示す通り、プレス機1は、スライド10(接触対象物)と油圧ダイクッション装置20とを備えており、スライド10を油圧ダイクッション装置20に衝突(接触)させて、これらの間に挟持されたパネルP(被加工物)をプレス成型する。   Hereinafter, a control device and a control method of a hydraulic die cushion device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a press machine including a hydraulic die cushion device. As shown in FIG. 1, the press machine 1 includes a slide 10 (contact object) and a hydraulic die cushion device 20. The slide 10 collides (contacts) with the hydraulic die cushion device 20. The sandwiched panel P (workpiece) is press-molded.

スライド10は、鉛直方向の往復運動が可能に構成されており、その下部にはパネルPをプレス成型するための上金型D1が取り付けられている。具体的に、スライド10は、メーンモータ(図示省略)によって回転駆動されるクランク軸11と、クランク軸11の偏心部とスライド10の上部とを連結するコネクティングロッド12とを備えるクランク機構によって往復運動が可能である。   The slide 10 is configured to be capable of reciprocating in the vertical direction, and an upper mold D1 for press-molding the panel P is attached to the lower part thereof. Specifically, the slide 10 is reciprocated by a crank mechanism that includes a crankshaft 11 that is rotationally driven by a main motor (not shown), and a connecting rod 12 that connects an eccentric portion of the crankshaft 11 and an upper portion of the slide 10. Is possible.

尚、クランク機構にはクランク軸11の回転角を検出する回転角センサ13が設けられており、この回転角センサ13で検出された回転角によってスライド10の速度やスライド10が衝突する時点が求められる。回転角センサ13の検出結果は、スライド10の動作を制御する制御装置(図示省略)及び油圧ダイクッション装置20の動作を制御する制御装置30にそれぞれ出力される。   The crank mechanism is provided with a rotation angle sensor 13 for detecting the rotation angle of the crankshaft 11, and the speed of the slide 10 and the time point at which the slide 10 collides are obtained by the rotation angle detected by the rotation angle sensor 13. It is done. The detection result of the rotation angle sensor 13 is output to a control device (not shown) that controls the operation of the slide 10 and a control device 30 that controls the operation of the hydraulic die cushion device 20.

油圧ダイクッション装置20は、クッションピン21、ダイクッションパッド22、油圧シリンダ23、サーボ弁24(弁装置)、ロジック弁25、チェック弁26、ストロークセンサ27、及び圧力センサ28a,28bを備えており、制御装置30の制御の下でしわ押え用の反力やパネルPをプレス成型するためのクッション力を発生する。ダイクッションパッド22は、スライド10の下方に配置され、クッションピン21を介して下金型D2を支持する。   The hydraulic die cushion device 20 includes a cushion pin 21, a die cushion pad 22, a hydraulic cylinder 23, a servo valve 24 (valve device), a logic valve 25, a check valve 26, a stroke sensor 27, and pressure sensors 28a and 28b. Under the control of the control device 30, a reaction force for wrinkle pressing and a cushioning force for press-molding the panel P are generated. The die cushion pad 22 is disposed below the slide 10 and supports the lower mold D <b> 2 via the cushion pin 21.

また、ダイクッションパッド22は、その下部に油圧シリンダ23のピストンの一端部が連結されており、スライド10が衝突したときにスライド10の移動と連動して鉛直下方向に移動可能である。油圧シリンダ23は、ピストンの他端部に仕切られた上室23aと下室23bとを備えており、上室23a及び下室23bに対する油の供給及び排出が行われることで必要なクッション力を発生する。サーボ弁24は、制御装置30の制御の下で、不図示のポンプから供給される加圧された油の供給先(油圧シリンダ23の上室23a又は下室23b)及び供給量の切り替え、並びに、油の排出元(油圧シリンダ23の上室23a又は下室23b)及び排出量の切り替えを行う。尚、油圧シリンダ23から排出された油は、油圧シリンダ23で用いられる油を収容するタンク(図示省略)に収容される。   The die cushion pad 22 is connected to the lower end of one end of the piston of the hydraulic cylinder 23 and can move vertically downward in conjunction with the movement of the slide 10 when the slide 10 collides. The hydraulic cylinder 23 includes an upper chamber 23a and a lower chamber 23b that are partitioned at the other end of the piston, and a necessary cushioning force is obtained by supplying and discharging oil to and from the upper chamber 23a and the lower chamber 23b. appear. The servo valve 24 switches the supply destination (the upper chamber 23a or the lower chamber 23b of the hydraulic cylinder 23) and the supply amount of pressurized oil supplied from a pump (not shown) under the control of the control device 30, and The oil discharge source (the upper chamber 23a or the lower chamber 23b of the hydraulic cylinder 23) and the discharge amount are switched. The oil discharged from the hydraulic cylinder 23 is stored in a tank (not shown) that stores oil used in the hydraulic cylinder 23.

ロジック弁25は、油圧シリンダ23の上室23aとサーボ弁24とを接続する配管に設けられ、制御装置30の制御の下でこの配管の流路を断状態又は開状態にする。チェック弁26は、油圧シリンダ23の上室23aとサーボ弁24とを接続する配管と不図示のタンクとの間を接続する配管に設けられ、油圧シリンダ23の上室23aの油圧が予め設定された閾値よりも小さくなった場合に開状態になる弁である。   The logic valve 25 is provided in a pipe connecting the upper chamber 23 a of the hydraulic cylinder 23 and the servo valve 24, and the flow path of this pipe is turned off or opened under the control of the control device 30. The check valve 26 is provided in a pipe connecting the upper chamber 23a of the hydraulic cylinder 23 and the servo valve 24 and a tank (not shown), and the hydraulic pressure of the upper chamber 23a of the hydraulic cylinder 23 is preset. It is a valve that opens when it becomes smaller than the threshold value.

ストロークセンサ27は、ダイクッションパッド22の鉛直方向の移動量を検出するセンサである。また、圧力センサ28a,28bは、油圧シリンダ23の上室23aの油圧と下室23bの油圧とをそれぞれ検出するセンサである。尚、図1では図示を省略しているが、これらストロークセンサ27及び圧力センサ28a,28bの検出結果は制御装置30に出力される。   The stroke sensor 27 is a sensor that detects the amount of movement of the die cushion pad 22 in the vertical direction. The pressure sensors 28a and 28b are sensors that detect the hydraulic pressure in the upper chamber 23a and the hydraulic pressure in the lower chamber 23b, respectively. Although not shown in FIG. 1, the detection results of the stroke sensor 27 and the pressure sensors 28 a and 28 b are output to the control device 30.

制御装置30は、回転角センサ13、ストロークセンサ27、及び圧力センサ28a,28bの検出結果を用いてサーボ弁24及びロジック弁25等を制御して油圧シリンダ23で発生するクッション力の調整を行うことにより、油圧ダイクッション装置20の動作を制御する。ここで、制御装置30は、パネルPをプレス成型する際には、油圧シリンダ23に予め過剰なクッション力を発生させておき(オーバープリロード)、スライド10の衝突時に油圧シリンダ23のクッション力が減じられている状態にする制御を行う。   The control device 30 adjusts the cushion force generated in the hydraulic cylinder 23 by controlling the servo valve 24 and the logic valve 25 using the detection results of the rotation angle sensor 13, the stroke sensor 27, and the pressure sensors 28a and 28b. Thus, the operation of the hydraulic die cushion device 20 is controlled. Here, when press-molding the panel P, the control device 30 generates an excessive cushion force in the hydraulic cylinder 23 in advance (over preload), and the cushion force of the hydraulic cylinder 23 is reduced when the slide 10 collides. Control to make it in a state that is

具体的には、スライド10がダイクッションパッド22に衝突する時点を時刻t1とすると、制御装置30は、時刻t1以後に油圧シリンダ23に発生させるべきクッション力F1(目標値:第1クッション力)よりも大きなクッション力F2(第2クッション力)を時刻t1よりも前に予め油圧シリンダ23に発生させる制御を行う。そして、時刻t1の前の所定のタイミングでサーボ弁24を開状態にしてクッション力を徐々に減少させ、時刻t1において油圧シリンダ23のクッション力が上記のクッション力F1とクッション力F2との間のクッション力になるように制御する。かかる制御を行うのは、衝突時においてオーバーシュートを抑制しつつ目標のクッション力を即座に発生させるためである。   Specifically, when the time point at which the slide 10 collides with the die cushion pad 22 is time t1, the control device 30 causes the cushion force F1 (target value: first cushion force) to be generated in the hydraulic cylinder 23 after time t1. Control is performed to cause the hydraulic cylinder 23 to generate a larger cushion force F2 (second cushion force) before time t1. Then, at a predetermined timing before time t1, the servo valve 24 is opened and the cushioning force is gradually reduced. At time t1, the cushioning force of the hydraulic cylinder 23 is between the cushioning force F1 and the cushioning force F2. Control the cushion force. This control is performed in order to immediately generate a target cushion force while suppressing overshoot during a collision.

ここで、クッション力F2の大きさはクッション力F1よりも大きければ任意の大きさに設定することが可能であるが、クッション力F2を余り大きくしすぎるとクッション力を減ずるのに時間を要してしまう。このため、クッション力F2の大きさは、油圧シリンダ23のクッション力をクッション力F2からクッション力F1に減ずるのに要する時間が数秒程度に収まる大きさ設定にするのが望ましい。   Here, if the magnitude of the cushioning force F2 is larger than the cushioning force F1, it can be set to an arbitrary magnitude. However, if the cushioning force F2 is too large, it takes time to reduce the cushioning force. End up. For this reason, it is desirable that the magnitude of the cushioning force F2 is set so that the time required for reducing the cushioning force of the hydraulic cylinder 23 from the cushioning force F2 to the cushioning force F1 is within a few seconds.

次に、上記構成におけるプレス機の動作について説明する。図2は、本発明の一実施形態による制御装置の動作を説明するための図である。尚、図2において、符号C10を付した曲線は制御装置30がサーボ弁24に対して出力する指令値(サーボ弁24の開度を示す指令値)を示す曲線であり、符号F10を付した曲線は油圧シリンダで生ずるクッション力を示す曲線である。   Next, operation | movement of the press machine in the said structure is demonstrated. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the control device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, a curve denoted by reference numeral C10 is a curve indicating a command value (command value indicating the opening degree of the servo valve 24) output from the control device 30 to the servo valve 24, and denoted by reference numeral F10. A curve is a curve which shows the cushioning force which arises with a hydraulic cylinder.

プレス機1に設けられたスライド10及び油圧ダイクッション装置20のダイクッションパッド22は、パネルPの成型を開始する前に制御装置30等の制御によって予め定められた高さ位置にそれぞれ配置される。尚、スライド10が配置される高さ位置をH1とし、ダイクッションパッド22が配置される高さ位置をH2とする。そして、クッションピン21を介してダイクッションパッド20上に支持された下金型D2上にはパネルPが配置される。   The slide 10 provided in the press machine 1 and the die cushion pad 22 of the hydraulic die cushion device 20 are respectively arranged at a predetermined height position by the control of the control device 30 or the like before starting the molding of the panel P. . In addition, the height position where the slide 10 is disposed is H1, and the height position where the die cushion pad 22 is disposed is H2. And the panel P is arrange | positioned on the lower metal mold | die D2 supported on the die cushion pad 20 via the cushion pin 21. FIG.

以上の配置が完了すると、制御装置30は、図2に示す通り、サーボ弁24を制御してスライド10の衝突後に油圧シリンダ23に発生させるべきクッション力F1よりも大きなクッション力F2を発生させる(オーバープリロード:第1ステップ)。油圧シリンダ23がオーバープリロードの状態になると、不図示の制御装置の制御によってメーンモータのトルクが制御されてクランク軸11の回転が開始され、これにより高さスライド10の下降が開始される。   When the above arrangement is completed, the control device 30 controls the servo valve 24 to generate a cushion force F2 larger than the cushion force F1 to be generated in the hydraulic cylinder 23 after the collision of the slide 10, as shown in FIG. Over preload: first step). When the hydraulic cylinder 23 is in an over-preloaded state, the torque of the main motor is controlled by control of a control device (not shown) to start the rotation of the crankshaft 11, thereby starting the lowering of the height slide 10.

スライド10の下降が開始されると、制御装置30はサーボ弁24を開状態にしてクッション力を徐々に減少させ、スライド10が衝突する時点において油圧シリンダ23のクッション力が上記のクッション力F1とクッション力F2との間のクッション力になるように制御する(第2ステップ)。かかる制御によって、スライド10は油圧シリンダ23のクッション力が減じられている状態で、ダイクッションパッド22に衝突することになる(時刻t1)。   When the slide 10 starts to descend, the control device 30 opens the servo valve 24 to gradually decrease the cushion force, and when the slide 10 collides, the cushion force of the hydraulic cylinder 23 becomes the above-described cushion force F1. Control is performed so that the cushioning force is between the cushioning force F2 (second step). By such control, the slide 10 collides with the die cushion pad 22 in a state where the cushioning force of the hydraulic cylinder 23 is reduced (time t1).

尚、ここでは、説明を簡単にするためにスライド10を下降させてから油圧シリンダ23のクッション力を徐々に減少させる場合を例に挙げている。しかしながら、例えば油圧シリンダ23のクッション力をクッション力F1からクッション力F2に減ずるのに要する時間が、スライド10の下降が開始されてから衝突するまでに要する時間よりも長ければ、スライド10を下降させる前に油圧シリンダ23のクッション力を徐々に減少させる制御が開始される。   Here, in order to simplify the explanation, an example is given in which the cushion force of the hydraulic cylinder 23 is gradually reduced after the slide 10 is lowered. However, for example, if the time required to reduce the cushioning force of the hydraulic cylinder 23 from the cushioning force F1 to the cushioning force F2 is longer than the time required from the start of the lowering of the slide 10 to the collision, the slide 10 is lowered. Before, control for gradually decreasing the cushioning force of the hydraulic cylinder 23 is started.

スライド10がダイクッションパッド22に衝突した後(時刻t1以降)は、図2に示す通り、目標値としてのクッション力F1を油圧シリンダ23に発生させる制御が行われる。これにより、パネルPが上金型D1と下金型D2との間にクッション力F1をもって挟持された状態で、スライド10とダイクッションパッド22が一体となって所定の距離(ストローク)だけ鉛直下方向に移動する。スライド10及びダイクッションパッド22の移動が完了するとスライド10がダイクッションパッド22から離間し、これによりパネルPが上金型D1及び下金型D2通りにプレス成型された成型品が得られる。   After the slide 10 collides with the die cushion pad 22 (after time t1), as shown in FIG. 2, control is performed to generate a cushion force F1 as a target value in the hydraulic cylinder 23. As a result, the slide 10 and the die cushion pad 22 are integrated vertically by a predetermined distance (stroke) while the panel P is sandwiched between the upper mold D1 and the lower mold D2 with the cushioning force F1. Move in the direction. When the movement of the slide 10 and the die cushion pad 22 is completed, the slide 10 is separated from the die cushion pad 22, thereby obtaining a molded product in which the panel P is press-molded in accordance with the upper mold D 1 and the lower mold D 2.

以上説明した通り、本実施形態では、スライド10がダイクッションパッド22に衝突する時刻t1以後に油圧シリンダ23に発生させるべきクッション力F1よりも大きなクッション力F2を時刻t1よりも前に予め油圧シリンダ23に発生させ、時刻t1において油圧シリンダ23のクッション力が減じられている状態(具体的には、クッション力F1とクッション力F2との間において減じられている状態)にしている。これにより、制御切り替えタイミングのずれに対するロバスト性が高まり、衝突時においてオーバーシュートを抑制しつつ目標のクッション力を即座に発生させることができる。   As described above, in the present embodiment, a cushion force F2 larger than the cushion force F1 to be generated in the hydraulic cylinder 23 after the time t1 when the slide 10 collides with the die cushion pad 22 is preliminarily set before the time t1. 23, and the cushioning force of the hydraulic cylinder 23 is reduced at time t1 (specifically, it is reduced between the cushioning force F1 and the cushioning force F2). Thereby, the robustness with respect to the shift | offset | difference of control switching timing increases, and the target cushion force can be generated immediately, suppressing an overshoot at the time of a collision.

以上、本発明の一実施形態による油圧ダイクッション装置の制御装置及び制御方法について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、油圧ダイクッション装置20が外部からの油の供給が行われる油圧シリンダ23を備えており、制御装置30がサーボ弁24を制御することによって油圧シリンダ23で発生するクッション力を制御する例について説明した。   The control device and the control method for the hydraulic die cushion device according to the embodiment of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the hydraulic die cushion device 20 includes the hydraulic cylinder 23 to which oil is supplied from the outside, and the cushion force generated in the hydraulic cylinder 23 when the control device 30 controls the servo valve 24. An example of controlling the above has been described.

しかしながら、本発明は、上記の油圧シリンダ23以外の油圧シリンダを備える油圧ダイクッション装置の制御にも適用可能である。図3は、プレス機の変形例を示す図である。図3に示すプレス機2は、スライド10と油圧ダイクッション装置40とを備えており、スライド10を油圧ダイクッション装置40に衝突(接触)させて、これらの間に挟持されたパネルP(被加工物)をプレス成型する。   However, the present invention can also be applied to control of a hydraulic die cushion device including a hydraulic cylinder other than the hydraulic cylinder 23 described above. FIG. 3 is a view showing a modification of the press machine. The press machine 2 shown in FIG. 3 includes a slide 10 and a hydraulic die cushion device 40. The slide 10 collides (contacts) with the hydraulic die cushion device 40, and a panel P (covered) sandwiched therebetween. (Workpiece) is press-molded.

ダイクッション装置40は、図1に示すダイクッション装置20において、油圧シリンダ23、サーボ弁24、ロジック弁25、及びチェック弁26に代えて、モータ駆動によりクッション力が制御される油圧シリンダ41を設けた構成である。油圧シリンダ41は、2つのピストンP1,P2を備える。ピストンP1は、一端部がダイクッションパッド22の下部に連結され、他端部が油圧シリンダ41の内部を上室41aと下室41bとに仕切っている。ピストンP2は、一端部が可動板42に連結され、他端部が油圧シリンダ41の下室41bを2つに仕切っている。ピストンP1により仕切られる上室41a及び下室41bの双方には油が充填されている。   The die cushion device 40 is provided with a hydraulic cylinder 41 whose cushioning force is controlled by a motor drive, instead of the hydraulic cylinder 23, the servo valve 24, the logic valve 25, and the check valve 26 in the die cushion device 20 shown in FIG. It is a configuration. The hydraulic cylinder 41 includes two pistons P1 and P2. One end of the piston P1 is connected to the lower portion of the die cushion pad 22, and the other end divides the interior of the hydraulic cylinder 41 into an upper chamber 41a and a lower chamber 41b. The piston P2 has one end connected to the movable plate 42 and the other end dividing the lower chamber 41b of the hydraulic cylinder 41 into two. Both the upper chamber 41a and the lower chamber 41b partitioned by the piston P1 are filled with oil.

可動板42は、ネジ溝を有する穴部が両端部に形成されている平板状の部材である。可動板42に形成された穴部の各々には、側面にネジ山が形成されておりモータ43によって軸の周りに回動可能に構成された円柱形状の送り部材44が介挿されている。送り部材44の各々の軸は鉛直方向に設定されており、モータ43によって送り部材44を同じ速度で回転させると可動板42を鉛直方向に並進させることができる。   The movable plate 42 is a flat member in which holes having screw grooves are formed at both ends. Each hole formed in the movable plate 42 is provided with a cylindrical feed member 44 having a thread formed on the side surface and configured to be rotatable around a shaft by a motor 43. Each axis of the feed member 44 is set in the vertical direction, and when the feed member 44 is rotated at the same speed by the motor 43, the movable plate 42 can be translated in the vertical direction.

ここで、可動板42はピストンP2の一端に連結されているため、可動板42が鉛直方向に移動するとピストンP2は可動板42と一体となって鉛直方向に移動する。モータ43の駆動によって可動板42を上方向に移動させると、ピストンP1とピストンP2との間に挟持された油が加圧されるため、油圧シリンダ41のクッション力を大きくすることができる。これに対し、モータ43の駆動によって可動板42を下方向に移動させると、ピストンP1とピストンP2との間に挟持された油が減圧されるため、油圧シリンダ41のクッション力を小さくすることができる。   Here, since the movable plate 42 is connected to one end of the piston P2, when the movable plate 42 moves in the vertical direction, the piston P2 moves integrally with the movable plate 42 in the vertical direction. When the movable plate 42 is moved upward by driving the motor 43, the oil sandwiched between the pistons P1 and P2 is pressurized, so that the cushioning force of the hydraulic cylinder 41 can be increased. On the other hand, when the movable plate 42 is moved downward by driving the motor 43, the oil sandwiched between the pistons P1 and P2 is depressurized, so that the cushioning force of the hydraulic cylinder 41 can be reduced. it can.

制御装置50は、回転角センサ13、ストロークセンサ27、及び圧力センサ28a,28bの検出結果を用いてモータ43を制御して油圧シリンダ41で発生するクッション力の調整を行うことにより、油圧ダイクッション装置40の動作を制御する。ここで、制御装置50は、前述した制御装置30と同様に、パネルPをプレス成型する際には、油圧シリンダ41に予め過剰なクッション力を発生させておき(オーバープリロード)、スライド10の衝突時に油圧シリンダ41のクッション力が減じられている状態にする制御を行う。従って、図3に示す構成のダイクッション装置40においても、衝突時においてオーバーシュートを抑制しつつ目標のクッション力を即座に発生させることができる。   The control device 50 controls the motor 43 using the detection results of the rotation angle sensor 13, the stroke sensor 27, and the pressure sensors 28 a and 28 b to adjust the cushion force generated in the hydraulic cylinder 41, thereby providing a hydraulic die cushion. The operation of the device 40 is controlled. Here, similarly to the control device 30 described above, when the panel P is press-molded, the control device 50 causes the hydraulic cylinder 41 to generate an excessive cushion force in advance (over preload), and the slide 10 collides. Control is performed so that the cushioning force of the hydraulic cylinder 41 is sometimes reduced. Therefore, also in the die cushion device 40 having the configuration shown in FIG. 3, it is possible to immediately generate a target cushion force while suppressing overshoot at the time of collision.

10 スライド
20 油圧ダイクッション装置
22 ダイクッションパッド
23 油圧シリンダ
24 サーボ弁
30 制御装置
40 油圧ダイクッション装置
41 油圧シリンダ
43 モータ
50 制御装置
10 Slide 20 Hydraulic Die Cushion Device 22 Die Cushion Pad 23 Hydraulic Cylinder 24 Servo Valve 30 Control Device 40 Hydraulic Die Cushion Device 41 Hydraulic Cylinder 43 Motor 50 Control Device

Claims (6)

接触対象物と接触し前記接触対象物の移動と連動して一軸移動可能な接触部材と、該接触部材を駆動する油圧シリンダとを備える油圧ダイクッション装置の制御装置であって、
前記接触対象物が前記接触部材に接触する時点である接触時点以後に前記油圧シリンダに発生させるべき第1クッション力よりも大きな第2クッション力を前記接触時点よりも前に予め前記油圧シリンダに発生させ、前記接触時点において前記油圧シリンダのクッション力が減じられている状態にする制御を行うことを特徴とする油圧ダイクッション装置の制御装置。
A control device for a hydraulic die cushion device, comprising: a contact member that contacts a contact object and is movable in one axis in conjunction with the movement of the contact object; and a hydraulic cylinder that drives the contact member,
A second cushion force larger than the first cushion force to be generated in the hydraulic cylinder after the contact time point when the contact object contacts the contact member is generated in the hydraulic cylinder in advance before the contact time point. And controlling the hydraulic cylinder cushion so that the cushioning force of the hydraulic cylinder is reduced at the time of contact.
前記接触時点における前記油圧シリンダのクッション力が、前記第1クッション力と前記第2クッション力との間において減圧されている状態になるように制御することを特徴とする請求項1記載の油圧ダイクッション装置の制御装置。   2. The hydraulic die according to claim 1, wherein a control is performed so that a cushioning force of the hydraulic cylinder at the time of the contact is reduced between the first cushioning force and the second cushioning force. Control device for cushion device. 前記油圧ダイクッション装置は、前記油圧シリンダに対する油の供給及び排出を行う弁装置を備えており、
前記弁装置を制御することによって前記油圧シリンダに発生させるクッション力の制御を行う
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の油圧ダイクッション装置の制御装置。
The hydraulic die cushion device includes a valve device for supplying and discharging oil to and from the hydraulic cylinder,
The control device for the hydraulic die cushion device according to claim 1 or 2, wherein a cushion force generated in the hydraulic cylinder is controlled by controlling the valve device.
前記油圧ダイクッション装置は、前記油圧シリンダ内の油に対する加圧及び減圧を行う駆動機構を動かすモータを備えており、
前記モータを制御することによって前記油圧シリンダに発生させるクッション力の制御を行う
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の油圧ダイクッション装置の制御装置。
The hydraulic die cushion device includes a motor that moves a drive mechanism that pressurizes and depressurizes the oil in the hydraulic cylinder,
The control device for a hydraulic die cushion device according to claim 1 or 2, wherein a cushion force generated in the hydraulic cylinder is controlled by controlling the motor.
接触対象物と接触し前記接触対象物の移動と連動して一軸移動可能な接触部材と、該接触部材を駆動する油圧シリンダとを備える油圧ダイクッション装置の制御方法であって、
前記接触対象物が前記接触部材に接触する時点である接触時点以後に前記油圧シリンダに発生させるべき第1クッション力よりも大きな第2クッション力を、前記接触時点よりも前に予め前記油圧シリンダに発生させる第1ステップと、
前記接触時点において前記油圧シリンダのクッション力が減じられている状態に制御する第2ステップと
を有することを特徴とする油圧ダイクッション装置の制御方法。
A control method for a hydraulic die cushion device, comprising: a contact member that contacts a contact object and is uniaxially movable in conjunction with the movement of the contact object; and a hydraulic cylinder that drives the contact member,
A second cushion force larger than the first cushion force to be generated in the hydraulic cylinder after the contact time point, which is a time point when the contact object contacts the contact member, is applied to the hydraulic cylinder in advance before the contact time point. A first step of generating,
And a second step of controlling the hydraulic cylinder so that the cushioning force of the hydraulic cylinder is reduced at the time of the contact.
前記第2ステップは、前記接触時点における前記油圧シリンダのクッション力が、前記第1クッション力と前記第2クッション力との間において減圧されている状態になるように制御するステップであることを特徴とする請求項5記載の油圧ダイクッション装置の制御方法。   The second step is a step of controlling so that a cushioning force of the hydraulic cylinder at the time of contact is reduced between the first cushioning force and the second cushioning force. A control method for a hydraulic die cushion device according to claim 5.
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