JP2509442B2

JP2509442B2 - 油圧プレス

Info

Publication number: JP2509442B2
Application number: JP5142320A
Authority: JP
Inventors: 宜弘福田; 猛佐野; 正信車地; 一幸梶山; 浩司上田; 徳治中川; 直樹竹内; 博明近藤
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1993-06-14
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPH0639865A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工物を圧縮成形する
油圧プレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧シリンダでスライドを移動させ、加
工物を圧縮成形する油圧プレスは周知である。この油圧
プレスは加工物の材質、形状に応じて種々の型式のもの
がある。自動車のフロントパネル、ボディパネル等を、
熱硬化性のシート状材料であるＳＭＣ (Sheet Moliding
Compound)で成形する場合、例えば、特開昭60−15119
号公報に記載の油圧プレスが用いられていた。

【０００３】この従来の油圧プレスは、ベースと、該ベ
ースに立設されたアプライトと、該アプライト上部に設
けられたクラウンと、該クラウンに設けられた油圧シリ
ンダと、該油圧シリンダのロッド下端に支持され且つ前
記アプライトに案内されて上下動するスライドとを有
し、前記ベース上面に下金型を固定し、前記スライド下
面に上金型を固定し、上下金型間のキャビティ内で樹脂
を圧縮成形するものであった。

【０００４】そして、前記油圧シリンダには、速度・圧
力設定器を介して油圧ポンプから作動油が供給され、そ
の速度及び加圧力が調整されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の油圧プレス
は、吐出量一定の油圧ポンプからの作動油を速度・圧力
設定器を介してその流量または圧力を制御するため、速
度制御及び圧力制御の精度がいま一歩のものであった。
そこで本発明は、速度制御と圧力制御とを高精度に行う
ことができる油圧プレスを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴と
する処は、下金型を取り付けるベッドと、上金型を取り
付ける上下動自在なスライドと、該スライドを下方に移
動させるメインシリンダと、該メインシリンダに作動油
を供給する吐出量可変のサーボポンプ及び吐出量一定の
油圧ポンプと、前記各ポンプとメインシリンダ間の油圧
回路に介在された圧力制御弁と、前記サーボポンプの吐
出量を制御して前記スライドの移動速度を制御し、前記
サーボポンプの吐出量を一定として前記圧力制御弁を制
御して前記上金型の押圧力を制御する制御手段とを具備
した点にある。

【０００７】

【作用】本発明によれば、型開きされた上下金型間に加
工物を充填し、メインシリンダでスライドを下降させて
上下金型を型締めし、加圧することにより加工物を圧縮
成形する。前記型締までのメインシリンダの移動は、速
度制御され、加圧時は、圧力制御される。

【０００８】前記速度制御及び圧力制御ともに、サーボ
ポンプと油圧ポンプの両方から同時に作動油がメインシ
リンダに供給される。前記速度制御は、サーボポンプの
吐出量を制御手段により制御してスライドの移動速度を
制御することにより行われる。前記圧力制御は、サーボ
ポンプの吐出量を一定として圧力制御弁を制御手段によ
り制御して上金型の加圧力、すなわち押圧力を制御する
ことにより行われる。従って、従来の吐出量一定の油圧
ポンプからの作動油を速度・圧力設定器を介してその流
量または圧力を制御する速度制御及び圧力制御に比べ、
速度制御と圧力制御が高精度に行われる。また、吐出量
可変のサーボポンプのみを用いたものでは、この種油圧
プレスにおいては大容量のサーボポンプとしなければな
らず、大容量とすれば、その制御の精度は粗くなり、高
精度の速度、圧力制御が困難となる。また、小容量のサ
ーボポンプを複数台用いて大容量として制御すれば、制
御精度は向上するが、その制御系が複雑になり、制御が
困難になりかつコスト高になる。しかし、本発明のよう
に、吐出量可変のサーボポンプと吐出量一定の油圧ポン
プとを用いて、機能を分担させることにより、高精度で
かつ安価な制御が可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１に示すものは、ＳＭＣ用の油圧プレスであり、
フロアーに固定されたベッド1 と、ベッド1 の四隅に立
設されたアップライト2 と、この４本のアップライト2
の上端部を連結固定するクラウン3 とを有する。前記ク
ラウン3 の中央部には単動式のメインシリンダ4 が取付
けられ、メインシリンダ4 のピストンロッド5 はクラウ
ン3 の下方に突出し、該ピストンロッド5 の下端にスラ
イド6 が連結されている。このスライド6 は前記４本の
アップライト2 に案内され上下動自在とされている。ま
た、前記クラウン3 の左右両側に複動式のサブシリンダ
7 が設けられ、このサブシリンダ7 のピストンロッド8
がスライド6 に連結されている。

【００１０】前記ベッド1 の四隅には、レベリングシリ
ンダ9 が設けられ、このシリンダ9のピストンロッド10
の上端面は前記スライド6 の下面に接離自在に当接す
る。前記スライド6 の下面に上金型11が着脱自在に取付
けられ、また前記ベッド1の上面に下金型12が着脱自在
に取付けられている。前記上・下金型11,12 は、型締め
されると両者の合せ部にキャビティ13が形成されるよう
構成され、下金型12には、キャビティ13内の圧力を検出
する型圧センサ14が内蔵されている。

【００１１】前記ベッド1 の側面にロータリエンコーダ
15が取付けられ、このエンコーダ15の入力軸に取付けら
れたスプロケット16と、前記クラウン3 の側面に回動自
在に取付けられたスプロケット17との間に、チエン18が
巻掛けられ、このチエン18の両端部はスライド6 に取付
けられたブラケット19に係止されている。しかして、前
記エンコーダ15はスライド6 の位置および移動速度を検
出する。

【００１２】前記クラウン3 上にオイルタンク20が載置
され、該オイルタンク20と前記メインシリンダ4 は満油
弁21を介して接続されている。更に、メインシリンダ4
とサブシリンダ7 は、油圧配管22,23,24を介して加圧シ
リンダ用油圧ユニット25に接続されている。また前記レ
ベリングシリンダ9 は油圧配管26を介してレベリング油
圧ユニット27に接続されている。前記加圧シリンダ用
油圧ユニット25、レベリング油圧ユニット27、型圧セン
サ14、および、ロータリエンコーダ15は、互いに制御手
段28に電気的に接続されている。

【００１３】尚、29は、金型搬出入台である。図２に示
すものは、前記加圧シリンダ用油圧ユニット25内の油圧
回路図である。同図において、30はオイルタンクであ
り、M1,M2 は油圧ポンプ駆動用第１および第２モータで
ある。第１モータM1は２台の速度制御用第１および第２
サーボポンプP1,P2 を駆動し、第２モータM2は、第３お
よび第４油圧ポンプP3,P4 とサーボ用油圧ポンプP5とを
駆動している。

【００１４】第１乃至第４ポンプ (P1〜P4) の吐出口は
第１〜４油圧ライン31,32,33,34 に夫々接続されてい
る。第１〜４油圧ライン31,32,33,34 は第５油圧ライン
35に集合され、第５油圧ライン35は第６および第７油圧
ライン36,37 に分岐している。第６油圧ライン36は、メ
インシリンダ4 に接続された前記油圧配管22と、サブシ
リンダ7 のヘッド側に接続された前記油圧配管23とに分
岐している。前記第７油圧ライン37は、サブシリンダ7
のロッド側に接続された前記油圧配管24に接続されてい
る。サーボ用油圧ポンプP5の吐出口に接続されたパイロ
ッド油圧配管38は、図中、点線で示されている。

【００１５】前記第１〜４油圧ライン31,32,33,34 には
夫々、遠隔操作リリーフ弁39,40,41,42 が介在され、各
リリーフ弁39,40,41,42 はドレンライン43に接続されて
いる。ドレンライン43には冷却器44が介在されている。
前記第６油圧ライン36には第１〜３オン・オフ弁45,46,
47が介在されている。第１オン・オフ弁45は、第６油圧
ライン36を開閉自在とする。第２オン・オフ弁46は第６
油圧ライン36をオイルタンク30に開放する。第３オン・
オフ弁47は、メインシリンダ用配管22を開閉自在とす
る。これら各オン・オフ弁45,46,47はパイロット油圧配
管38の油圧によって操作される。この操作は前記制御手
段28からの指令により行われる。

【００１６】前記第１オン・オフ弁45と第３オン・オフ
弁47間の第６油圧ライン36に圧力制御弁48が介在されて
いる。この圧力制御弁48は、前記制御手段28からの指令
により、その設定圧を無段階もしくは有段階に変更自在
とされている。前記第７油圧ライン37にも第４〜６オン
・オフ弁49,50,51が介在されている。これらの各オン・
オフ弁49,50,51も前記制御手段28からの指令によって開
閉操作される。

【００１７】前記満油弁21にはチェック弁52が内蔵さ
れ、このチェック弁52はパイロット油圧配管38の油圧に
よってON−OFF 操作される。この操作も前記制御手段28
の指令によって行なわれる。図３は、レベリング油圧ユ
ニット27の油圧回路図であり、オイルタンク53の作動油
は、油圧ポンプP6、第８油圧ライン54を通ってレベリン
グシリンダ9 に接続された前記油圧配管26に接続されて
いる。この第８油圧ライン54にサーボ弁55が介在され、
該サーボ弁55は、前記制御手段28からの指令によって作
動する。このサーボ弁55は、各レベリングシリンダ9 に
対応して４ケ設けられている。

【００１８】図４に示すものは、前記構成の油圧プレス
の動作フロー図であり、図５に示すものはその動作線図
である。これらの図面において、STEP１は、スライド6
が上死点位置にあるスタート時点を示す。この状態にお
いて、下金型12のキャビティ13にＳＭＣ材料56が充填さ
れる。

【００１９】次にSTEP２は、スライド6 が高速で下降す
る状態を示している。この時、図２の油圧回路図におい
て、第１〜４ポンプP1,P2,P3,P4 からの作動油が、第１
〜４油圧ライン31,32,33,34 および第５油圧ライン35を
通り、更に、第６油圧ライン36からメインシリンダ4 お
よびサブシリンダ7 の油圧配管22,23 を通って、メイン
シリンダ4 およびサブシリンダ7 に供給される。この
時、第１、３、５、６の各オン・オフ弁45,47,50,51 は
開き、第２および第４オン・オフ弁46,49 は閉じられて
いる。この時、サブシリンダ7 のロッド側油は第５オン
・オフ弁50を通ってタンク30に戻される。

【００２０】STEP３は、スライド6 の中速下降状態を示
し、速度制御サーボポンプP1,P2 の吐出量を制御手段28
により制御することにより、スライド6 の下降速度を中
速にする。このSTEP２からSTEP３への切換えは、ロータ
リエンコーダ15によるスライド6 の位置検出に基づき行
なわれる。STEP４は速度制御とレベリング制御が同時に
行なわれる。即ち、ロータリエンコーダ15によるスライ
ド6 の位置検出に基づき、STEP３からSTEP４に切換えら
れ、この時、スライド6 の下面は、レベリングシリンダ
9 のロッド10上端面にソフトタッチする。その後、スラ
イド6 はレベリングシリンダ9 のロッド10を押圧しなが
ら下降する。このレベリングシリンダ9 は、４本とも同
じレベルになるよう各サーボ弁55が制御され、スライド
6 の水平度が高精度に維持される。

【００２１】このSTEP４において、速度制御サーボポン
プP1,P2 が制御され、スライド6 の下降速度は多段階に
制御される。このSTEP４の終わりにおいて上金型11と下
金型12の型締めが終り、キャビティ13内のＳＭＣ材料56
がキャビティ13内に充満する。キャビティ13内にＳＭＣ
材料56が充満すると、キャビティ13内圧は、図６に示す
如く、ピーク値を示す。この型内圧力は型圧センサ14に
よって検知される。この検出値と予じめ設定した設定値
とが一致すると、前記速度制御から次の圧力制御に切換
えられる。この制御切換がSTEP５で示されている。

【００２２】STEP６は、圧力制御とベレリング制御とを
同時に行っている状態を示す。即ち、油圧ポンプからの
吐出量を一定とし、圧力制御弁48によって油圧回路の圧
力を制御する。この圧力制御は、キャビティ13内のＳＭ
Ｃ材料56の状態変化を型圧センサ14で検知し、該状態変
化に対応して多段階 (無段階も含む) に加圧力を制御す
る。この制御指令は制御手段28により行なわれる。

【００２３】前記多段階圧力制御は、キャビティ13内の
ＳＭＣ材料56の時間の経過による状態変化が予じめ判っ
ている場合は、予じめ定めた時間毎に、予じめ定めた設
定圧に、多段に制御することによっても達成される。前
記圧力制御において、レベリングシリンダ9 は、メイン
シリンダ4 やサブシリンダ7 の圧力変化に対応して制御
され、スライド6 を水平維持する。

【００２４】しかして、圧縮成形が完了すると、圧抜き
工程を介してスライド6 を少し上昇させ、インモールド
コートが行なわれる。この工程はSTEP７で示されてい
る。このSTEP７は、サーボ弁55により速度制御が行われ
る。このスライド上昇に際しては、第２、３、５オン・
オフ弁46,47,50が閉じられ、第１、４、６オン・オフ弁
45,49,51が開かれる。しかして、作動油は第５油圧ライ
ン35から第６および第７油圧ライン36,37 を通って、サ
ブシリンダ7 のシリンダ側およびロッド側に供給され、
サブシリンダ7 はフリー状態になる。メインシリンダ4
の油は、チェック弁52をパイロット圧で操作することに
より満油弁21を介してオイルタンク20に流入可能とされ
る。

【００２５】そして、レベルシリンダ9 のサーボ弁55を
介してレベリングシリンダ9 を上昇させることにより、
スライド6 が上昇される。このスライド6 の上昇に際し
ても、レベリングシリンダ9 は制御され、水平状態を維
持してスライド6 を上昇させる。このスライド6 の上昇
速度および位置は、ロータリエンコーダ15によって検出
され、速度制御にフィードバックされる。

【００２６】インモールドコートが完了すると、再度ス
ライド6 が下降し、所定位置に達すると速度制御から圧
力制御に切換えられる。この切換えも型圧センサ14の圧
力検出に基づき行われる。この工程がSTEP８で示されて
いる。STEP８において、前記STEP６と同様の多段階の圧
力制御が行なわれ、インモールドコートも含めた圧縮成
形が完了する。その後、圧抜きを行った後、スライド6
を元の上死点まで上昇させる。この上昇工程はSTEP９以
後に示されており、このSTEP９以後は速度制御とされて
いる。このSTEP９以後におけるスライド上昇に際して
は、第１、３、５オン・オフ弁45,47,50が閉じられ、第
２、４、６オン・オフ弁46,49,51が開かれる。しかし
て、作動油は第５油圧ライン35から第７油圧ライン37を
通って、サブシリンダ7 のロッド側に供給される。サブ
シリンダ7 のシリンダヘッド側の油は、第６油圧ライン
36の第２オン・オフ弁46を通ってタンク30に戻され、メ
インシリンダ4 の油は、チェック弁52をパイロット圧で
操作することにより、満油弁21を介してオイルタンク20
に戻される。

【００２７】しかして、油圧プレスの全工程が完了す
る。尚、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、型内の材料の状態変化をメインシリンダの
油圧力の変化で検出して、加圧力を多段階に制御するこ
とも可能である。また、スライドの位置検出をエンコー
ダで行なったが、リミットスイッチ等で行なってもよ
い。また、圧力制御弁は、複数個の設定圧の異なる制御
弁を多数用いて、多段階制御するものであってもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、従来の吐出量一定の油
圧ポンプからの作動油を速度・圧力設定器を介してその
流量または圧力を制御する速度制御及び圧力制御に比
べ、速度制御と圧力制御が高精度に行われる。また、吐
出量可変のサーボポンプのみを用いたものでは、この種
油圧プレスにおいては大容量のサーボポンプとしなけれ
ばならず、大容量とすれば、その制御の精度は粗くな
り、高精度の速度、圧力制御が困難となる。また、小容
量のサーボポンプを複数台用いて大容量として制御すれ
ば、制御精度は向上するが、その制御系が複雑になり、
制御が困難になりかつコスト高になる。しかし、本発明
のように、吐出量可変のサーボポンプと吐出量一定の油
圧ポンプとを用いて、機能を分担させることにより、高
精度でかつ安価な制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す油圧プレスの一部断面正
面図。

【図２】メインシリンダの油圧回路図。

【図３】レベリングシリンダの油圧回路図。

【図４】本発明の実施例の油圧プレスの動作フロー図。

【図５】本発明の多段階圧力制御の実施例を示す動作線
図。

【図６】型内圧力を示すグラフ。

【符号の説明】

１ベッド４メインシリンダ６スライド９レベリングシリンダ 11 上金型 12 下金型 28 制御手段 48 圧力制御弁 55 サーボ弁 P1 サーボポンプ P6 油圧ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 31:30 Ｂ２９Ｌ 31:30 (72)発明者梶山一幸兵庫県明石市大久保町大窪169の１，４の201 (72)発明者上田浩司兵庫県神戸市兵庫区菊水町７の２の18 (72)発明者中川徳治大阪府寝屋川市香里南之町12の24 (72)発明者竹内直樹兵庫県神戸市中央区港島中町６丁目14 Ｄの907号 (72)発明者近藤博明兵庫県神戸市灘区鶴甲４丁目２の12の 404 (56)参考文献特開平１−156018（ＪＰ，Ａ) 特開平１−156019（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−8113（ＪＰ，Ｕ) 特公昭51−26943（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下金型(12)を取り付けるベッド(1) と、上金型(11)を取り付ける上下動自在なスライド(6) と、該スライド(6) を下方に移動させるメインシリンダ(4)
と、該メインシリンダ(4) に作動油を供給する吐出量可変の
サーボポンプ(P1,P2)及び吐出量一定の油圧ポンプ(P3,P
4) と、前記各ポンプ(P1 〜P4 ) とメインシリンダ(4) 間の油圧
回路(36)に介在された圧力制御弁(48)と、前記サーボポンプ(P1,P2) の吐出量を制御して前記スラ
イド(6) の移動速度を制御し、前記サーボポンプ(P1,P
2) の吐出量を一定として前記圧力制御弁(48)を制御し
て前記上金型(11)の押圧力を制御する制御手段(28)とを
具備したことを特徴とする油圧プレス。