JP2501493B2

JP2501493B2 - 板体プレス装置

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Publication number: JP2501493B2
Application number: JP3109655A
Authority: JP
Inventors: 敏男山内; 康一酒井
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1990-06-05
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1996-05-29
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JPH04339595A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板体を押圧する可動盤
と、可動盤に押圧力を作用するために分布配列された２
以上の液圧ラムと、液圧ラムを駆動する液圧シリンダー
に液圧を作用させる液圧装置とを備える板体プレス装置
であって、１台で兼用して種々の異なる寸法( 幅×長
さ) を有する板体をプレスする板体プレス装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来型板体プレス装置では、各液圧シリ
ンダーに同一の大きさの液圧が作用しているので、各液
圧シリンダーの液圧ラムはそれぞれ同じ大きさの押圧力
を可動盤に作用する。かかる従来型の板体プレス装置の
１台のみで、種々の異なる寸法の板体をプレスする場
合、液圧ラムの位置との関係で被加圧板体の受ける圧力
が部分毎に異なるので、板体は部分毎に異なった厚さに
圧縮され、均質で均等厚さの平面板体を得ることができ
なかった。更に、詳しく説明すると、単一液圧ラムのプ
レス装置を使用して液圧ラム面より外方へ超える長大な
板体をプレスする場合、可動盤の周縁部は下方に反り、
可動盤全体として上方に凸の湾曲が生じ板体を均等にプ
レスすることができない。可動盤の剛性を強大にして可
動盤の湾曲量を極限すると、装置の製造コストが増加
し、かつ運転動力が増大して、甚だ不経済である。

【０００３】そこで、多数の液圧ラムを可動盤に均等配
置することにより上記の問題を解決していた。しかし、
板体の幅×長さの大小相異するものに兼用する場合、板
体が小さいと、液圧ラムがプレスする対象の板体が欠落
した部分に対応する可動盤の部分は上方に反って可動盤
全体として下方に凸の湾曲を生じることになり、板体を
均等にプレスすることができない。均等にプレスするた
めには、同じく可動盤の剛性を強大にする必要がある。
板体の欠落部分の液圧ラムを休止させて可動盤の湾曲を
防止する方法があるが、必ずしも板体の大きさが液圧ラ
ムの間隔で割り切れる場合のみでなく、その中間の場合
には液圧ラムを休止すると、液圧ラム面より外方に板体
が過長に存在するために可動盤の周縁部が下方へ反って
全体として上に凸の形で湾曲して板体に所定の面圧が作
用しないと言う問題が残る。複数の液圧源（ポンプ等)
を制御して各液圧ラムに対する適応液圧を供給する方法
がある。しかし、複数の液圧源を設けることにより、そ
の設備費は増大し、操作は複雑になり、誤作動、故障の
機会が増大する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、１台
の板体プレス装置で兼用して、寸法（幅×長さ）の大小
相異する板体を均質でかつ均等厚さの板体にプレス加工
できる板体プレス装置であって、装置製造コスト及び装
置運転コストが低く、且つ操作が容易で、安全確実な作
動を安定して維持できる装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、次の特徴を有
する本発明に係る構成により上記目的を達成している。
即ち、その特徴とは、液圧ラムの各々は、液圧ラムの各
々が押圧をそれぞれ分担する被加圧板体の受圧面積に比
例して決定された所要押圧力で可動盤を押圧し、並びに
液圧装置は、液圧ラムに所要押圧力を発生させるに必要
な圧力の高さに調節された液圧の各々を各液圧シリンダ
ーに作用させる、特徴である。この構成により、各液圧
ラムそれぞれの分担面積に相応する加圧力を均等分布荷
重で被加圧板体に作用させることのできる液圧を各液圧
ラムの液圧シリンダーに供給することができる。

【０００６】本発明の好適実施例では、液圧シリンダー
に液圧を作用させるために、作動液を貯蔵する作動液タ
ンク及び作動液を昇圧して液圧を発生する液圧ポンプを
備える単一系統の液圧源が設けてあり、各液圧シリンダ
ーは、液圧源の元圧が作用する液圧シリンダーと、減圧
手段により元圧から一定比で減圧された液圧が作用する
液圧シリンダーのいずれかである、と言う構成を有す
る。液圧シリンダーを元圧の作用する液圧シリンダーと
減圧した液圧の作用する減圧液圧シリンダーに分類し、
常に液圧ラムの分担面積に比例した液圧を各液圧ラムの
液圧シリンダーに作用する。液圧の減圧は、減圧手段、
例えば定比減圧弁又は電磁比例圧力制御弁を備えた液圧
制御回路により制御する。実施例を挙げ、添付図面を参
照して、本発明をより詳細に以下に説明する。

【０００７】

【実施例】図３は従来型板体プレス装置の概念正面図と
液圧装置の系統図である。板体プレス装置１は、液圧シ
リンダー２により駆動される液圧ラム３により可動盤５
を介して被加圧板体７を加圧して所望の板厚の板体を得
る装置である。可動盤５の直上に、斜線でしめされたプ
レスすべき被加圧板体７を載置する。必要ならば、中間
板９を介在させて別の被加圧板体７を再び載置して、同
時にプレスする。可動盤５及び中間板９の寸法は、被加
圧板体７の幅Ｂ×長さＬの寸法より幅及び長さともそれ
ぞれ大きい。被加圧板体７の全面にわたり均質で均等な
厚さＴの平面状板体を形成するために、可動盤５を介し
て複数の液圧ラム７が均等に分布するように配置されて
いる。プレスフレーム10は液圧ラム３により作用された
圧力を最終的に受け止める構造体である。液圧ラム３と
被加圧板体７との関係は図４に示してある。ａは被加圧
板体７の長さ方向の液圧ラム３の中心間距離、ｂは被加
圧板体の幅方向の液圧ラム３の中心間距離である。被加
圧板体７の長さＬ及び幅Ｂはそれぞれａおよびｂの整数
倍の関係にある。液圧ラム３の各々は被加圧板体７のそ
れぞれの相当面積ａ×ｂを均等分布荷重ｗで加圧する。
液圧ラム３の各々が均等荷重ｗで加圧するための力Ｐを
出力するために、液圧シリンダー２には液圧ｐが作用し
ている。この場合、被加圧板体７の全面にわたり単位面
積当たりｗ＝Ｐ／（ａ×ｂ）の押圧力が作用するので、
被加圧板体７は全面にわたり均質でかつ均等な厚さＴの
板体にプレスされる。

【０００８】次に、このような板体プレス装置を使用し
て、図２に示す如く被加圧板体７の両端部でａ₂だけそ
れぞれＬより短小なＬ₁を有する被加圧板体７をプレス
する場合について考察する。ａ₂はａより短い任意の長
さであって、従ってこの場合被加圧板体７の長さＬ₁は
ａの整数倍の関係にはない。被加圧板体７の中央部の液
圧ラム３即ちミドルラム４に対応する被加圧板体７の面
積はａ×ｂであるが、両端の液圧ラム３即ちサイドラム
６に対応する被加圧板体７の面積は、ａ₂の長さの部分
だけ欠落してａ₁×ｂ即ち、（ａ−ａ₂）×ｂとなって
いる。それにもかかわらず、サイドラム６の出力とし
て、ミドルラム４と同じ大きさのＰが作用している。そ
の結果、被加圧板体７の中央部分はＴの板厚にプレスさ
れるのに対し、被加圧板体７の両端部分では、ｗ₁＝Ｐ
／〔（ａ−ａ₂)×ｂ〕、ｗ＜Ｐ／〔（ａ−ａ₂）×ｂ〕
なる故、ｗ＜ｗ₁なる分布荷重ｗ₁が作用して、板厚が
Ｔ＞Ｔ₁であるＴ₁に減少し、均質な均等厚さの平面の
板にプレスすることができない。この状態を示すと図５
の如くなり、可動盤５の両端部は上方に反って可動盤全
体は下方に凸の形状に湾曲する。

【０００９】図１は、被加圧板体７の長さが前記Ｌと相
違する被加圧板体７のプレス操作に使用する本発明に係
る板体プレス装置１の概念的正面図と液圧装置の概略系
統図である。この場合の液圧ラム３の配置と被加圧板体
７の寸法の関係は同じく図２に示す。図１から図１２を
通して、同じ機能の部品に対しては同じ参照番号を付
し、かつ同じ種類の寸法又は圧力等を指示するものは同
じ記号を使用している。

【００１０】被加圧板体７の長さが前記Ｌと相違する被
加圧板体７を本発明に係る板体プレス装置によりプレス
する場合、各液圧ラム３の分担する被加圧板体７の受圧
の面積は、その液圧ラム３が被加圧板体７の中央部にあ
るか端部にあるかにより異なる。被加圧板体７の中央部
を押圧するミドルラム４の分担押圧面積はａ×ｂであ
り、被加圧板体７の端部を押圧するサイドラム６の分担
押圧面積はａ₁×ｂ＝（ａ−ａ₂）×ｂとなる。単位面
積当たり均等な分布荷重ｗを被加圧板体７に作用するた
めに、ミドルラム４は、その分担押圧面積に相応する加
圧力Ｐ＝ｗ（ａ×ｂ）を必要とし、サイドラム６は、加
圧力Ｐ₁＝ｗ（ａ−ａ₂）×ｂを必要とする。液圧ラム
にそれぞれ所要の加圧力Ｐ及びＰ₁を作用させるため
に、ミドルラム４とサイドラム６のそれぞれの液圧シリ
ンダー２及び2aが必要とする受圧液圧をそれぞれｐ及び
ｐ₁とする。ｐとｐ₁は、ｐ／ｐ₁＝（ａ×ｂ）／
〔（ａ−ａ₂)×ｂ〕＝Ｐ／Ｐ₁の関係を有する。かかる
関係を保持する液圧を各液圧シリンダー２及び2aに供給
するために、次の構成からなる液圧装置８が設けてあ
る。

【００１１】即ち、液圧装置８は、液圧作動液を貯蔵す
る作動液タンク11から濾過器12を介して作動液を液圧ポ
ンプ13により吸い込み昇圧して( 液圧ポンプ13の吐出す
る圧力は液圧ｐに等しく、元圧と呼称する) 液圧ｐを液
圧管14を介してミドルラム４の液圧シリンダー２に供給
する単一の元圧液圧源系統と、この液圧源系統の元圧ｐ
から設定したｐ／ｐ₁＝一定で液圧ｐ₁に液圧を減圧す
る減圧弁15を備えて、液圧源系統から液圧管16、減圧弁
15、及び液圧管17とを介して液圧ｐ₁をサイドラム６の
各々の液圧シリンダー2aに供給する減圧液圧系統とから
構成されている。液圧ポンプ13と作動タンク11に液圧シ
リンダー２及び2aから作動液が逆流するのを防止するた
めに、液圧ポンプ13の吐出側液圧管14に逆止弁18が設け
てある。

【００１２】減圧弁15の１次側は、吐出側液圧管14と連
通している液圧管16に接続し、減圧弁15の２次側は液圧
管17に接続して液圧シリンダー2aに連通している。逆止
弁19が液圧管17から分岐して設けてある。サイドラム６
を休止して液圧シリンダー2aに液圧を作動させない場合
に、可動盤５がミドルラム４により上昇する時、共にサ
イドラム６が引き上げられるので、逆止弁19を介して作
動液タンク11から作動液を吸い込むことができるように
して、液圧シリンダー2aの真空を防ぐ。減圧弁15の２次
側液圧が超過しないように、液圧管17から分岐して設け
てあるリリーフバルブ33により設定圧力になるように制
御して装置の安全を図っている。尚、図は後述の通り電
磁リリーフバルブの場合を示している。

【００１３】図６に詳細に示すとおり、減圧弁15の１次
側の液圧管16に減圧開閉弁20を設け、弁の開閉により減
圧弁15への元圧の供給を遮断し、又は導通する。更に、
液圧ポンプ13の吐出側液圧管14から減圧弁15を経由せず
にサイドラム６の各液圧シリンダー2aに連通するバイパ
スライン21を設け、そのバイパスライン21には、バイパ
スライン開閉弁22を設ける。被加圧板体７の長さが前記
Ｌである場合、減圧開閉弁20を閉止して減圧弁15を遮断
し、かつバイパスライン開閉弁22を開放して、元圧ｐを
各液圧シリンダー2aに作用させる。更に、プレス下降用
弁( 電磁開閉弁( 圧抜弁))23及び24をそれぞれ有する作
動液逃がし管25及び26が、逆止弁18の２次側の液圧管1
4、及び減圧弁15の２次側の液圧管17からそれぞれ分岐
され、下流側で作動液タンク11に連通するように配管さ
れている。液圧ラム３を降下させる時は、プレス下降用
弁23と24の開放の速さ及び開度を調節して液圧シリンダ
ー２及び2aから流出する作動液の速度を制御し、ミドル
ラム４及びサイドラム６が急激に降下しないで適当な速
度で降下するようにする。

【００１４】次に、減圧弁15として使用する定比減圧
弁、即ちｐに対して減圧された液圧ｐ₁を定比ｐ₁／ｐ
＝一定の関係に保持して減圧制御する手段について詳述
する。図６は、図１の減圧弁15周りの詳細系統図であ
る。減圧弁15は、大径Ｄと小径ｄの２段の円筒体より形
成されたプランジャー41を有している。その２段のプラ
ンジャー41は、それぞれに減圧弁15の２段の内径Ｄとｄ
を有するバルブボデー43に精密にシールされて摺動す
る。バルブボデー43の小径側に元圧ｐのポート45及び大
径側に減圧ｐ₁のポート47を有する。プランジャー41が
スプリング49により押圧されて小径側の端部に当接して
いる時は、プランジャー41の大径部にてポート45とポー
ト47とは隔離されて元圧が通過できない。元圧がプラン
ジャー41の２段の円筒体の軸方向断面積の差からなる環
状面Ｄ−ｄ面に作用して、ｐ×（Ｄ²−ｄ²）π／４が
スプリング49の押圧力を超えると、プランジャーは、ス
プリング49の押圧力に抗してスプリング49を圧縮してス
プリングの方向に摺動する。

【００１５】その結果、大径部Ｄがポート47を開口し
て、作動液体がポート47へ流れて、プランジャーの大径
部Ｄの背面に液圧が作用する。作用した液圧の力とスプ
リング49のバネ力Ｎとの合力がプランジャー41を小径部
側に押し戻して、再び大径部でポート47とポート45は隔
離される。即ち、プランジャー41はＮ＋ｐ₁πＤ²／４
＝ｐπ（Ｄ²−ｄ²）／４にて中間にバランスする。大
径部Ｄの開閉切換時にハンチングを防止して安定開口を
円滑にするために、大径開口部にＶスロットを設けて切
り換えをスムースにして安定を良好にする。スプリング
49のバネ力Ｎは、摺動摩擦力に勝って、プランジャー41
を小径端部に当接させるに必要な僅少な力に過ぎないの
で省略して、液圧比を算出すると、ｐ₁πＤ²／４＝ｐπ（Ｄ²−ｄ²）／４ ∴ｐ₁／ｐ＝（Ｄ²−ｄ²）／Ｄ²＝１−（ｄ²／Ｄ²）──── である。このように、元圧ｐに対して所定比を保ちなが
ら常に減圧ｐ₁を得ることができるので、前述のｗ（ａ−ａ₂）ｂ／ｗ（ａ）ｂ＝Ｐ₁／Ｐ＝ｐ₁／ｐ＝１−（ｄ²／Ｄ²）──── となる。従って、被加圧板体７の長さがＬと異なる場合
には、を満足する定比減圧弁15を使用すれば解決され
る。若し、Ｌ₁以外のＬ₂寸法に対応するにはを満足
する定比減圧弁30と減圧開閉弁31とをそれぞれ直列に設
けた液圧管を並設し、各開閉弁を開閉して適当な減圧弁
を作動させる。Ｌ₁、Ｌ₂・・・の長さの異なる数に応
じて定比減圧弁15、定比減圧弁30・・・を設ける。尚、
Ｌ₁、Ｌ₂・・・の長さの異なる数に応じて設けた上述
の多系列の定比減圧弁型減圧手段に代えて、後述の電磁
比例圧力制御弁を備えた１系列の減圧手段を設けてもよ
い。

【００１６】図７は、横軸に時間を、縦軸に液圧シリン
ダーの液圧を示して、液圧シリンダーの液圧と時間の経
過（プレスタイム）との関係を示すプレスサイクル中の
加圧状況を示す。かかる各液圧シリンダーに作用する液
圧とプレスタイムとの関係をプレスプログラムと言う。
この図は、ミドルラム４の液圧シリンダー２に元圧が作
用し、サイドラム６の液圧シリンダー2aに減圧された液
圧が作用する場合の例であり、Ｊ１はサイドラムに減圧
弁15による減圧ｐ₁が作用した場合、Ｊ２はサイドラム
に減圧弁30を使用して減圧ｐ₂を作用した場合を例示す
る。

【００１７】好適には、プレスタイムを通して図７に示
すような設定プレスプログラムに従って液圧を自動的に
昇圧し、保持し、降圧するために、液圧自動フィードバ
ックコントロール手段を液圧装置８に設ける。フィード
バックコントロール手段は、図１に示すように、液圧電
送器（センサー）32と、電磁リリーフバルブ33とを備え
た液圧逃がし管35をその上流側で液圧管17から分岐して
接続し、下流側で作動液タンク11に連通させることによ
り構成される。尚、液圧逃がし管35には圧力計34も設け
てある。元圧ｐから定比減圧弁15により所定比率で液圧
ｐ₁に減圧されて液圧シリンダー2aに作用する液圧は、
液圧電送器（センサー）32により検出される。検出され
た液圧は、設定プレスプログラムを記憶するプログラム
設定器(図示してない) の液圧設定値と比較され、液圧
が一致するように電磁リリーフバルブ33を開閉する制御
信号を送ることにより、電磁リリーフバルブ33をフィー
ドバックコントロールする。尚、元圧ｐの制御は、減圧
ｐ₁の制御により必然的にｐ／ｐ₁＝一定比で達成され
るので、ｐとｐ₁の両方を制御する必要がなく安全確実
で故障がないのが特徴である。元圧を検出して必要な所
に電送するために液圧電送器（センサー）36及び現場で
元圧を確認するために圧力計38が液圧ポンプ13の吐出側
液圧管14にそれぞれ設けてある。図８に定比減圧弁15の
別の構造の例を示す。但し、この場合はバルブとシート
の当たり面のコーン部分を小にしてＤに近くしてＤとｄ
の比を正確に作る必要がある。

【００１８】定比減圧弁15と液圧電送器（センサー）32
及び電磁リリーフバルブ33とを使用する上述の液圧自動
フィードバックコントロール手段に加えて、定比減圧弁
の代わりに電磁比例圧力制御弁を使用した別の液圧自動
フィードバックコントロール手段を説明する。電磁比例
圧力制御弁とは、受容された信号に比例したソレノイド
の電磁力に応じて弁が作動する液圧を規定する形式の圧
力制御弁である。別の液圧自動フィードバックコントロ
ール手段は、元圧を元圧設定値に維持する元圧制御手段
と、減圧液圧を減圧液圧設定値に維持する減圧液圧制御
手段とを備えている。元圧制御手段は、図１に示す定比
減圧弁15と圧力計36との代わりに、図９に示すように、
後述の第１の制御装置62からの信号に応じて１次側圧力
（元圧）から２次側圧力に減圧する減圧比が変る制御弁
シーケンスバルブの機能を有して、液圧管16と17との間
に設けられた電磁比例圧力制御弁60と、液圧管16の元圧
を測定して制御装置62に伝達するために液圧管16に設け
られた液圧センサー電送器36（以下液圧センサーと言
う）とを備え、加えて液圧センサー36から伝達された元
圧測定値と元圧設定値とを比較して元圧測定値が元圧設
定値より高い場合は電磁比例圧力制御弁60の制御圧力を
低くする命令信号を出し、元圧測定値が元圧設定値より
低い場合は電磁比例圧力制御弁60の制御圧力を高くする
命令信号を出して、元圧を元圧設定値に維持するために
電磁比例圧力制御弁60と液圧センサー36と協働する制御
装置62とを有する。

【００１９】減圧液圧制御手段は、前記電磁比例圧力制
御弁60の下流側の液圧管17から分岐して作動液タンク11
と連通する液圧逃がし管35と、液圧管17の減圧された液
圧を測定して後述の第２の制御装置66に伝達するために
電磁比例圧力制御弁60の２次側に設けられた液圧センサ
ー32と、制御装置66からの信号に応じてその１次側圧力
を制御する制御弁リリーフバルブの機能を有して液圧逃
がし管35の設けられた電磁比例圧力制御弁64と、加えて
液圧センサー32から伝達された減圧液圧測定値と減圧液
圧設定値とを比較して減圧液圧測定値が減圧液圧設定値
より高い場合は電磁比例圧力制御弁64の制御圧力を低く
する命令信号を出し、減圧液圧測定値が減圧液圧設定値
より低い場合は電磁比例圧力制御弁64の制御圧力を高く
する命令信号を出して、減圧液圧を減圧液圧設定値に維
持するために電磁比例圧力制御弁64と液圧センサー32と
協働する制御装置66とを有する。

【００２０】図１０に示す設定プレスプログラムを記憶
するプログラム設定器（図示してない）から伝達される
元圧設定値及び減圧液圧設定値に基づいて板体のプレス
加工のプレスサイクルが上記液圧自動フィードバックコ
ントロール手段とこの手段と協働させるために設けたタ
イマーとにより自動的に遂行される。液圧ポンプ12の始
動後、先ず元圧ｐが図１０に示す設定プレスプログラム
の昇圧工程の昇圧曲線に従って昇圧するように、元圧ｐ
の昇圧を元圧制御手段とタイマーとにより制御し、かつ
サイドラムの減圧液圧ｐ₁が図１０に示す設定プレスプ
ログラムの昇圧工程の昇圧曲線に従って昇圧するよう
に、減圧液圧ｐ₁の昇圧を減圧液圧制御手段とタイマー
とにより制御する。所定の元圧及び減圧液圧に昇圧され
ると、その所定の液圧にそれぞれ元圧と減圧液圧をそれ
ぞれ元圧制御手段と減圧液圧制御手段とにより制御して
タイマーにより所定時間の間保持する。所定時間所定液
圧に元圧及び減圧液圧を保持して板体をプレスした後、
昇圧工程と同じく元圧制御手段と減圧液圧制御手段とタ
イマーとにより、設定プレスプログラムの降圧工程の降
圧曲線に従って元圧及び減圧液圧を制御しながら降圧す
る。

【００２１】液圧ラムを上昇させて被加圧板体を押圧す
るには、正確に言えば被加圧板体を押圧する力に加えて
図１０に示すように可動盤５及び中間板９の重量並びに
液圧ラム３の自重量等を持ち上げるに要する液圧ｐ₀を
必要とする。即ち、ミドルラム４が被加圧板体を押圧す
るに必要な液圧をｐとすると、ミドルラム４に必要な液
圧は（ｐ＋ｐ₀）であり、サイドラム６が被加圧板体を
押圧するに必要な液圧をｐ₁とすると、サイドラム６に
必要な液圧は（ｐ₁＋ｐ₀）である。ミドルラム４の数
をＭ、サイドラム６の数をＳ、液圧ラムの液圧の受圧面
積をＡ、可動盤５及び中間板９の重量並びに液圧ラム３
の自重量等の合計をＷT 、被加圧板体の単位面積当たり
所要分布荷重ｗとし、ミドルラム４とサイドラム６とが
それぞれＷT の１／２を負担するとすると、（ｐ＋ｐ₀）＝（（ａ×ｂ）ｗ＋ＷT ／（２×Ｍ））／Ａ（ｐ₁＋ｐ₀）＝（（ａ₁×ｂ）ｗ＋ＷT ／（２×Ｓ））／Ａ＝（（（ａ−ａ₂）×ｂ）ｗ＋ＷT ／（２×Ｓ））／Ａである。図１０には、ＷT を持ち上げるに要する液圧ｐ
₀が示してある。

【００２２】図１１は、入力された被加圧板体単位面積
当たりの所要押圧力即ち所要製品面圧及び寸法に基づい
てプログラム設定器（図示してない）に記憶された設定
プレスプログラムの昇圧工程、定圧保持工程及び降圧工
程中の各液圧シリンダーに所要の液圧を算出し、算出し
た液圧を設定値として制御装置62及び66に伝達する演算
器を備えている板体プレス装置のフィードバックコント
ロール手段の制御ブロック図である。好適には、この演
算器は、被加圧板体の強度的特性と寸法とにより異なる
所要製品面圧に基づいて、昇圧工程、定圧保持工程及び
降圧工程の所要液圧と所要時間が異なる多数の設定プレ
スプログラムを記憶しており、かつ演算器に入力された
被加圧板体の強度的特性と寸法とに基づいて最適の設定
プレスプログラムを選択する。この図で上述の制御装置
62、66は、液圧センサーから伝達された液圧測定値と液
圧設定値とを比較して液圧測定値と液圧設定値との差を
算出する比較器と、比較器で算出された液圧測定値と液
圧設定値との差に基づいて電磁比例圧力制御弁の所要弁
開度を算出するＰＩＤ演算器と、ＰＩＤ演算器から伝達
された所要弁開度のデジタル信号をアナログ信号に変換
して電磁比例圧力制御弁に伝達するＤ／Ａ変換器とを備
えている。

【００２３】図１２は、図１１の制御ブロックに基づい
た図３に示す被加圧板体をプレスする場合の液圧自動フ
ィードバックコントロール手段の制御手順を示すブロッ
クフローチャートの一例である。図３に基づいて被加圧
板体の長手方向寸法Ｌの限界条件を２ａ≦Ｌ≦４ａと
し、Ｌがこの条件を外れる時は、例えばポンプの駆動装
置にインターロックを設けてエラーとして液圧が上昇し
ないようにし、同時に設定エラーの表示を出す。単位面
積当たりの所要押圧力ｗの限界条件をMIN ≦ｗ≦MAX と
する。MAX とMIN は、板体プレス装置の能力、被加圧板
体の強度等から適宜設定する。次いで、液圧ポンプ11を
始動すると、ブロックフローチャートの手順に従って設
定プレスプログラムに基づき板体のプレス作業が制御さ
れる。液圧センサー32、36は、元圧及び減圧液圧の現在
値を時々刻々と測定して伝達し、フィードバックコント
ロールにより減圧手段は元圧及び減圧液圧をプレスプロ
グラムの設定値になるように制御する。一方、プレスプ
ログラムの元圧及び減圧液圧の設定値は、所要製品面圧
に基づいて時々刻々演算器により算出される。

【００２４】別例として、電磁リリーフバルブ33又は電
磁比例圧力制御弁64を備えた減圧液圧制御手段を設ける
代わりに、液圧センサー32、36の検出した液圧の数値と
前記プレスプログラムの設定値を比較演算して、その結
果に基づき液圧ポンプ自体をフィードバック制御する、
例えば液圧ポンプのプランジャーの行程の制御により液
圧の昇圧、保持、及び降圧を行うことができる。降圧時
は、液圧ポンプの吐出量を０にまで減少させる。

【００２５】以上の説明は、被加圧板体７の長さが前記
Ｌと相違する場合に被加圧板体７の単位面積当たりに均
等の加圧ｗを作用させる本発明に係る装置に関するもの
である。被加圧板体７の幅がｂの整数倍であるＢと異な
る場合についても、長さがＬと異なる場合について前述
した説明と基本的には同じである。被加圧板体７の幅が
Ｂと異なるＢ₁の場合は、各液圧ラム３の相当するｂと
ｂ₁に相応する液圧ｐとｐ₁に制御して作用させること
により目的を達成することができる。尚、本案より容易
に類推されるものについては本案の主旨を逸脱せざる限
り、本案特許請求の範囲に包含されるものとする。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明により明白なように、本発明
は、各液圧ラムが押圧を分担する板体の面積に相応する
液圧を各液圧ラムの液圧シリンダーに作用させる手段を
設けることにより、板体の大小に無関係に常に被加圧板
体の全面にあたり均等面圧を作用させている。これによ
り、本発明は、本発明に係る１台の板体プレス装置を使
用して、寸法の異なる板体を均質で均等な板厚の板にプ
レスすることができる効果を奏する。更に可動盤に湾曲
を生じさせないので、可動盤の剛性を特別に大きくする
必要がなく、そのため装置の製造コスト、及び運転コス
トも低下させる効果を奏する。本発明に係る装置は、単
一の液圧源を使用して、定比減圧弁により又は電磁比例
圧力制御弁を備えた制御手段により種々の圧力の大きさ
の液圧を供給しているので、その操作は簡単で、かつ安
全確実で安定した動作を長期にわたり維持できる。従っ
て、調節の手間、故障の恐れ、生産品( 板体) の不良発
生もなく、信頼性に優れている。本発明は、電磁比例圧
力制御弁を備えた制御手段とプレスプログラムとを関連
させて自動的プレス作業を行うことを可能し、プレス作
業の省力化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る板体プレス装置の正面概
略図と液圧装置系統図;

【図２】図２は、被加圧板体の長さが板体プレス装置の
液圧ラムの中心間距離の整数倍でない場合の被加圧板体
と液圧ラムの配置関係を示す;

【図３】図３は、従来型板体プレス装置の正面概略図と
液圧装置の系統図;

【図４】図４は、被加圧板体の長さが板体プレス装置の
液圧ラムの中心間距離の整数倍である場合の被加圧板体
と液圧ラムの配置関係を示す;

【図５】図５は、図３に示す従来型板体プレス装置を使
用して図２に示す被加圧板体をプレスする場合の可動盤
の湾曲を示す;

【図６】図６は、本発明に係る液圧装置に設けた減圧弁
の詳細と減圧弁周りの系統を示す;

【図７】図７は、縦軸に液圧シリンダーの液圧を、横軸
にプレスタイムを取った液圧─プレスタイム線図で、設
定プレスプログラムを示す線図である;

【図８】図８は、減圧弁の変形例を示す。

【図９】図９は、液圧装置の別の液圧制御手段を示す系
統図である。

【図１０】図１０は、図７と同様のプレスプログラムを
示す図で可動盤、中間板及び液圧ラムの自重量等を考慮
したものである。

【図１１】図１１は、図９に示す液圧制御手段の制御ブ
ロック図である。

【図１２】図１２は、図１１の制御ブロック図に基づい
た液圧制御の制御手順を示すブロックフローダイアグラ
ムである。

【符号の説明】

１板体プレス装置２ミドルラムの液圧シリンダー 2a サイドラムの液圧シリンダー３液圧ラム４ミドルラム５可動盤６サイドラム７被加圧板体８液圧装置９中間板 10 プレスフレーム 11 作動液タンク 12 濾過器 13 液圧ポンプ 14 液圧ポンプの吐出側液圧管 15 減圧弁 16 液圧管 17 液圧管 18 逆止弁 19 逆止弁 20 減圧開閉弁 21 バイパスライン 22 バイパスライン開閉弁 23 プレス下降用弁 24 プレス下降用弁 25 作動液逃がし管 26 作動液逃がし管 30 別の減圧弁 31 別の減圧開閉弁 32 液圧センサー 33 電磁リリーフバルブ 34 圧力計 35 液圧逃がし管 36 液圧センサー 38 圧力計 41 プランジャー 43 バルブボデー 45 元圧ポート 47 減圧ポート 49 スプリング 60 電磁比例圧力制御弁 62 制御装置 64 電磁比例圧力制御弁 66 制御装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】板体を押圧する可動盤と、前記可動盤に
押圧力を作用するために分布配列された２以上の液圧ラ
ムと、前記液圧ラムを駆動する液圧シリンダーに液圧を
作用させる液圧装置とを備える板体プレス装置におい
て、前記液圧ラムの各々は、前記液圧ラムの各々が押圧をそ
れぞれ分担する前記被加圧板体の受圧面積に比例して決
定された所要押圧力で前記可動盤を押圧し、前記液圧装置は、液圧作動液を貯蔵する作動液タンク
と、その作動液タンクから作動液を吸い込み昇圧する液
圧ポンプを備える単一の液圧源と、所定設定比でこの液
圧源の元圧から液圧を減圧する減圧弁とを備えて、前記
元圧及び前記減圧弁により減圧された液圧のいずれかが
前記液圧ラムに前記所要押圧力を発生させるに必要な圧
力の高さに調節された液圧の各々に一致するように調節
することにより、前記各液圧シリンダーに、前記液圧ラ
ムに前記所要押圧力を発生させるに必要な圧力の高さに
調節された液圧の各々を作用させ、前記減圧弁には、定比減圧弁を使用し、前記液圧源と前記減圧された液圧が作用する液圧シリン
ダーとの間に、前記定比減圧弁と減圧開閉弁とを備えた
液圧管を減圧比率の相異なる毎に並列に配設したこと、
を特徴とする板体プレス装置。
【請求項２】前記減圧された液圧を、設定プレスプロ
グラムに従って昇圧し、保持し、減圧するために、電磁
リリーフバルブと、液圧センサーとを有して前記減圧さ
れた液圧をフィードバックコントロールする手段を備え
たこと、を特徴とする、請求項１に記載の板体プレス装
置。
【請求項３】板体を押圧する可動盤と、前記可動盤に
押圧力を作用するために分布配列された２以上の液圧ラ
ムと、前記液圧ラムを駆動する液圧シリンダーに液圧を
作用させる液圧装置とを備える板体プレス装置であっ
て、前記液圧ラムの各々は、前記液圧ラムの各々が押圧をそ
れぞれ分担する前記被加圧板体の受圧面積に比例して決
定された所要押圧力で前記可動盤を押圧し、前記液圧装置は、液圧作動液を貯蔵する作動液タンク
と、その作動液タンクから作動液を吸い込み昇圧する液
圧ポンプを備える単一の液圧源と、所定設定比でこの液
圧源の元圧から液圧を減圧する減圧弁とを備えて、前記
元圧及び前記減圧弁により減圧された液圧のいずれかが
前記液圧ラムに前記所要押圧力を発生させるに必要な圧
力の高さに調節された液圧の各々に一致するように調節
することにより、前記各液圧シリンダーに、前記液圧ラ
ムに前記所要押圧力を発生させるに必要な圧力の高さに
調節された液圧の各々を作用させる、板体プレス装置に
おいて、前記所定設定比で前記液圧源の元圧から液圧を減圧する
減圧手段は、元圧を元圧設定値に維持する元圧制御手段
と、減圧液圧を減圧液圧設定値に維持する減圧液圧制御
手段とからなり、前記元圧制御手段は、前記減圧された液圧を液圧シリン
ダーに供給するために前記単一の液圧源と前記液圧シリ
ンダーとの間に接続された液圧管と、前記元圧を前記減
圧された液圧に減圧するために前記液圧管に設けられた
電磁比例圧力制御弁と、前記元圧を測定して伝達するた
めに前記電磁比例圧力制御弁の１次側に設けられた液圧
センサーと、この液圧センサーから伝達された元圧測定
値と前記元圧設定値との比較に基づいて電磁比例圧力制
御弁を制御する第１の制御装置とを備え、前記減圧液圧制御手段は、前記電磁比例圧力制御弁の２
次側の前記液圧管から分岐されて大気と連通する液圧逃
がし管と、この液圧逃がし管に設けた別の電磁比例圧力
制御弁と、前記減圧された液圧を測定して伝達するため
に前記別の電磁比例圧力制御弁の１次側に設けられた別
の液圧センサーと、この別の液圧センサーから伝達され
た減圧液圧測定値と前記減圧液圧設定値との比較に基づ
いて前記別の電磁比例圧力制御弁を制御する第２の制御
装置とを備えること、を特徴とする板体プレス装置。
【請求項４】前記減圧手段によるフィードバックコン
トロールにより、設定プレスプログラムに従い前記元圧
と前記減圧された液圧とを昇圧し、保持し、降圧するこ
と、を特徴とする、請求項３に記載の板体プレス装置。
【請求項５】入力された被加圧板体の寸法及び被加圧
板体の単位面積当たりの所要押圧力に基づいて、前記設
定プレスプログラムの昇圧工程、定圧保持工程及び降圧
工程中の各液圧シリンダーに所要の液圧を算出し、算出
した液圧を設定値として前記第１の制御装置と前記第２
の制御装置に伝達する演算器を備えること、を特徴とす
る、請求項４に記載の板体プレス装置。
【請求項６】前記演算器は、被加圧板体の強度的特性
と寸法とに対応して前記昇圧工程、定圧保持工程及び降
圧工程の所要液圧及び所要時間が異なる多数の設定プレ
スプログラムを記憶しており、前記演算器に入力された
被加圧板体の強度的特性と寸法とに基づいて最適の設定
プレスプログラムを選択すること、を特徴とする、請求
項５に記載の板体プレス装置。
【請求項７】板体を押圧する可動盤と、前記可動盤に
押圧力を作用するために分布配列された２以上の液圧ラ
ムと、前記液圧ラムを駆動する液圧シリンダーに液圧を
作用させる液圧装置とを備える板体プレス装置であっ
て、前記液圧ラムの各々は、前記液圧ラムの各々が押圧をそ
れぞれ分担する前記被加圧板体の受圧面積に比例して決
定された所要押圧力で前記可動盤を押圧し、前記液圧装置は、液圧作動液を貯蔵する作動液タンク
と、その作動液タンクから作動液を吸い込み昇圧する液
圧ポンプを備える単一の液圧源と、所定設定比でこの液
圧源の元圧から液圧を減圧する減圧弁とを備えて、前記
元圧及び前記減圧弁により減圧された液圧のいずれかが
前記液圧ラムに前記所要押圧力を発生させるに必要な圧
力の高さに調節された液圧の各々に一致するように調節
することにより、前記各液圧シリンダーに、前記液圧ラ
ムに前記所要押圧力を発生させるに必要な圧力の高さに
調節された液圧の各々を作用させ、さらに、前記減圧された液圧を、設定プレスプログラム
に従って昇圧し、保持し、減圧するために、電磁リリー
フバルブと、液圧センサーとを有して前記減圧された液
圧をフィードバックコントロールする手段を備える板体
プレス装置において、前記液圧センサーの圧力信号と前記設定プレスプログラ
ムの設定圧力とを比較演算してポンプの吐出量を増減す
るフィードバックコントロール手段を備えたこと、を特
徴とする板体プレス装置。
【請求項８】前記液圧センサーの圧力信号と前記設定
プレスプログラムの設定圧力とを比較演算してポンプの
吐出量を増減するフィードバックコントロール手段を備
えたこと、を特徴とする、請求項２、４、５および６の
うち何れかに記載の板体プレス装置。
【請求項９】前記各液圧ラムの前記所要押圧力は、前
記被加圧板体の受圧面積に比例して決定された所要押圧
力に前記液圧ラムが前記被加圧板体を押圧するのに要す
る可動盤、液圧ラム及び中間板等の自重量を上方に押し
上げるのに要する力を加えた合計であること、を特徴と
する、請求項３から８までのうち何れかに記載の板体プ
レス装置。