JP2019130569A - プレスシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係るプレスシステムの第1の実施形態を示す主要構成図である。
図1に示すダイクッション装置160−1は、図21に示した特許文献1のダイクッション装置1−2と同様に構成されており、主として油圧シリンダ130と、固定容量式の油圧ポンプ/モータ150と、サーボモータ151と、油圧シリンダ130の圧力発生室130bの圧力(ダイクッション圧力)が、所望の圧力になるようにサーボモータ151のトルクを制御するダイクッション制御器180−1(図3)とから構成されている。尚、図1に示すダイクッション装置160−1において、図21に示したダイクッション装置1−2と共通する部分には同一の符号が付されている。
図1に示すプレス機械100−1は、第2の液圧シリンダとして機能する油圧シリンダ137と、第3の液圧シリンダとして機能する複数(2基)の油圧シリンダ117−1、117−2とを備えている。スライド110は、コラム104に設けられた摺動部材108により、図1上で上下方向に移動自在に案内されており、油圧シリンダ137、117−1、117−2により上下方向に駆動される。
図21に示した従来のプレスシステム1は、スライド駆動用の主要駆動機構と、ダイクッション(クッションパッド)駆動用の主要駆動機構とは完全に分離されていた。したがって、プレス機械1−1はプレス荷重作用とそれに伴う仕事率、ダイクッション装置1−2はダイクッション荷重作用とそれに伴う仕事率をそれぞれが担う(賄う)必要があった。
図2は、本発明に係るプレスシステムの第2の実施形態を示す主要構成図である。
図3は、図2に示したプレスシステム11を構成するダイクッション装置160−1を制御するダイクッション制御器180−1及びその入出力部を示すブロック図である。
図4は、本発明に係るプレスシステムの第3の実施形態を示す主要構成図である。
図7は、本発明に係るプレスシステムの第4の実施形態を示す主要構成図である。
図9は、本発明に係るプレスシステムの第5の実施形態を示す主要構成図である。
図10は、本発明に係るプレスシステムの第6の実施形態を示す主要構成図である。
図12は、本発明に係るプレスシステムの第7の実施形態を示す主要構成図である。
図13は、本発明に係るプレスシステムの第8の実施形態を示す主要構成図である。
次に、本発明に係るプレスシステムの作用について説明する。
図14のプロセスaに相当する図15は、プレス機械100−3のスライド110が下降中で絞り成形開始前、かつクッションパッド128が所定の待機位置で待機中のプレスシステム15の状態に関して示している。
図14のプロセスbに相当する図16は、プレス機械100−3のスライド110が下降中で、上金型120とブランクホルダ124及び下金型122が材料80を介して接触(衝突)する絞り成形を開始し、かつクッションパッド128がダイクッション荷重制御を開始した時点のプレスシステム15の状態に関して示している。
図14のプロセスbに相当する図16からプロセスbに相当する図17に至る過程で、絞り成形が行われる。
図14のプロセスcに相当する図17は、プレス機械100−3のスライド110が下死点に到達し、絞り成形が終了し、ダイクッション荷重制御が終了する時点のプレスシステム15の状態に関して示している。
図14のプロセスdに相当する図18は、プレス機械100−3のスライド110が下死点から上昇を開始し、かつノックアウト動作を開始するノックアウト初期のプレスシステム15の状態に関して示している。
図14のプロセスeに相当する図19は、プレス機械100−3のスライド110が上昇中、かつノックアウト動作後期のプレスシステム15の状態に関して示している。
図20は、本発明と従来技術1〜3とのプレスシステム全体のモータ容量、成形時平均仕事率、及び電源容量を示す図表である。
尚、ダイクッション駆動用の油圧シリンダの本数、及びスライド駆動用の油圧シリンダの本数は、それぞれ実施形態の1本、又は2本に限定されず、また、ダイクッション駆動用の油圧シリンダの本数とスライド駆動用の油圧シリンダの本数とは、受圧面積が略等しければ、本数が異なっていても良い。
80 材料
100−1、100−2、100−3 プレス機械
101 減速機
102 ボルスタ
103 コンロッド
104 コラム
108 摺動部材
110 スライド
111 角度検出器
112 クランク軸
113−1 逆止弁
115 位置検出器
116−1 リリーフ弁
117、117−1、117−2 油圧シリンダ
118−1、119−1 逆止弁
120 上金型
122 下金型
124 ブランクホルダ
126 クッションピン
128 クッションパッド
130、130−1、130−2 油圧シリンダ
132、132−1、132−2、206 圧力検出器
133、133−1、133−2 位置検出器
137、137−1、137−2 油圧シリンダ
145 角速度検出器
150、150−1、150−2、153、 油圧ポンプ/モータ
151、151−1、151−2、154、 サーボモータ
152、152−1、152−2、155 配管
156、158 エンコーダ
157、159 信号変換器
160−1〜160−7 ダイクッション装置
162、162−1、162−2、202 アキュムレータ
164、164−1、164−2、207 リリーフ弁
166、166−1、166−2、167、205 逆止弁
171、171−1、171−2 第1のロジック弁
173、173−1、173−2 第2のロジック弁
175、175−1、175−2 第1の電磁弁
177、177−1、177−2 第2の電磁弁
180−1 ダイクッション制御器
180−2 ダイクッション制御器
180−3 ダイクッション制御器
180−4 ダイクッション制御器
181 弁制御器
182、183、210 サーボアンプ
183 アキュムレータ圧力制御器
184 交流電源
186、187 直流電源
201 サーボ弁
203 油圧ポンプ
208 電磁弁
303 可変容量式油圧ポンプ
304 誘導モータ
310 油量制御器
X 油圧回路
Y 油圧回路
Z 油圧回路
Claims (16)
- ダイクッション装置とプレス機械とにより構成されたプレスシステムにおいて、
前記ダイクッション装置は、クッションパッドを支持し、前記プレス機械のスライドの下降時にダイクッション荷重を前記クッションパッドに発生させる第1の液圧シリンダを備え、
前記プレス機械は、前記スライドの下降時にプレス荷重の一部を前記スライドに発生させる第2の液圧シリンダを備え、
前記第1の液圧シリンダのダイクッション荷重を発生させる第1の圧力発生室と前記第2の液圧シリンダのプレス荷重の一部を発生させる第2の圧力発生室とを接続する配管と、
前記第1の液圧シリンダに前記ダイクッション荷重が作用する期間に前記配管を連通させる弁と、
を備えたプレスシステム。 - 前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室の受圧面積をS1とし、前記第2の液圧シリンダの前記第2の圧力発生室の受圧面積をS2とすると、前記S2は、0.95×S1以上、かつ1.05×S1以下である請求項1に記載のプレスシステム。
- 前記プレス機械は、前記スライドの下降時にプレス荷重の前記一部のプレス荷重を除く残余のプレス荷重を前記スライドに発生させる第3の液圧シリンダを備えた請求項1又は2に記載のプレスシステム。
- 前記第3の液圧シリンダは、前記スライドに対して並列に複数設けられている請求項3に記載のプレスシステム。
- 前記プレス機械は、前記スライドの下降時にプレス荷重の前記一部のプレス荷重を除く残余のプレス荷重を、前記スライドに機械的に発生させる機械駆動部を備えた請求項1又は2に記載のプレスシステム。
- 前記機械駆動部は、クランク軸と、前記クランク軸と前記スライドとを連結するコンロッドと、前記クランク軸を駆動するクランク軸駆動部とを備えた請求項5に記載のプレスシステム。
- 前記第1の液圧シリンダは、それぞれ並列に複数設けられ、かつ複数の前記第1の液圧シリンダの第1の圧力発生室はそれぞれ連通される請求項1から6のいずれか1項に記載のプレスシステム。
- 前記第2の液圧シリンダは、それぞれ並列に複数設けられ、かつ複数の前記第2の液圧シリンダの第2の圧力発生室はそれぞれ連通される請求項1から7のいずれか1項に記載のプレスシステム。
- 前記弁は、パイロット駆動式の第1のロジック弁であり、
前記第1のロジック弁のパイロットポートに作用する圧力を、前記第1の液圧シリンダの第1の圧力発生室の圧力と低圧源の圧力であるシステム圧力とのいずれかに切り換える第1の電磁弁と、
少なくとも前記第1の液圧シリンダに前記ダイクッション荷重が作用する期間に前記第1の電磁弁を切り換え、前記低圧源の圧力を前記第1のロジック弁のパイロットポートに作用させて前記第1のロジック弁を開弁させる弁制御器と、
を備えた請求項1から8のいずれか1項に記載のプレスシステム。 - 前記第2の液圧シリンダの第2の圧力発生室と前記低圧源との間を遮断又は連通させるパイロット駆動式の第2のロジック弁と、
前記第2のロジック弁のパイロットポートに作用する圧力を、前記第2の液圧シリンダの第2の圧力発生室の圧力と前記低圧源の圧力であるシステム圧力とのいずれかに切り換える第2の電磁弁と、を備え、
前記弁制御器は、少なくとも前記第1の液圧シリンダに前記ダイクッション荷重が作用する前の期間であって、前記スライドが下降する期間に前記第2の電磁弁を切り換え、前記第2の圧力発生室の圧力を前記第2のロジック弁のパイロットポートに作用させて前記第2のロジック弁を開弁させ、かつ前記第1の電磁弁を切り換え、前記第1の圧力発生室の圧力を前記第1のロジック弁のパイロットポートに作用させて前記第1のロジック弁を閉弁させる請求項9に記載のプレスシステム。 - 前記弁制御器は、前記プレス機械によりプレス成形された製品のノックアウト動作期間に前記第1の電磁弁を切り換え、前記システム圧力よりも高い前記第1の圧力発生室の圧力を前記第1のロジック弁のパイロットポートに作用させて前記第1のロジック弁を閉弁させ、かつ前記第2の電磁弁を切り換え、前記システム圧力を前記第2のロジック弁のパイロットポートに作用させて前記第2のロジック弁を開弁させる請求項10に記載のプレスシステム。
- 前記ダイクッション装置は、
前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室の圧力を検出する圧力検出器と、
前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室の圧力を調整する圧力調整機構と、
予め設定されたダイクッション荷重に対応するダイクッション圧力指令を出力するダイクッション圧力指令器と、
前記ダイクッション圧力指令と前記圧力検出器によって検出された圧力とに基づいて前記第1の圧力発生室の圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように前記圧力調整機構を制御するダイクッション制御器と、
を備えた請求項1から11のいずれか1項に記載のプレスシステム。 - 前記圧力調整機構は、
前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室に吐出口が接続された液圧ポンプ/モータであって、前記弁と並列に設けられた液圧ポンプ/モータと、
前記液圧ポンプ/モータの回転軸に接続されたサーボモータと、から構成され、
前記ダイクッション制御器は、前記ダイクッション圧力指令と前記圧力検出器によって検出された圧力とに基づいて、前記第1の圧力発生室の圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように前記サーボモータのトルクを制御する請求項12に記載のプレスシステム。 - 前記圧力調整機構は、
前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室に接続され、かつ前記弁と並列に設けられたサーボ弁と、
所定のダイクッション圧力以上の略一定高圧の作動液を前記サーボ弁に供給する高圧源と、から構成され、
前記ダイクッション制御器は、前記ダイクッション圧力指令と前記圧力検出器によって検出された圧力とに基づいて、前記第1の圧力発生室の圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように前記サーボ弁の開度を制御する請求項12に記載のプレスシステム。 - 前記圧力調整機構は、
前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室に接続され、かつ前記弁と並列に設けられた両方向可変容量式液圧ポンプと、
前記両方向可変容量式液圧ポンプの回転軸に接続された電動モータと、から構成され、
前記ダイクッション制御器は、前記ダイクッション圧力指令と前記圧力検出器によって検出された圧力とに基づいて、前記第1の圧力発生室の圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように前記両方向可変容量式液圧ポンプによる作動液の押し退け容量を制御する請求項12に記載のプレスシステム。 - 前記第1の液圧シリンダ、前記第2の液圧シリンダ、前記配管及び前記弁は、それぞれ複数設けられ、
前記ダイクッション装置は、
複数の前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力検出器と、
複数の前記第1の液圧シリンダの前記第1の圧力発生室の圧力をそれぞれ調整する複数の圧力調整機構と、
予め設定されたダイクッション荷重に対応するダイクッション圧力指令を出力するダイクッション圧力指令器と、
前記ダイクッション圧力指令と前記複数の圧力検出器によって検出された複数の圧力とに基づいて複数の前記第1の圧力発生室の圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように前記複数の圧力調整機構をそれぞれ制御するダイクッション制御器と、
を備えた請求項1から12のいずれか1項に記載のプレスシステム。
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