JP3571113B2 - 曲げ加工機 - Google Patents
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Description
【０００１】
この発明は、曲げ加工機に関し、さらに詳しくは、油圧シリンダのピストンを高速または低速作動させる高速下室と低速下室とを備えた油圧シリンダによりラムを昇降させる曲げ加工機に関し、ラムの昇降制御に諸機能を集約したＡポートをブロックした４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブを使用した曲げ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に基づいて従来の油圧式プレスブレーキＰＢの油圧回路を説明する。このプレスブレーキＰＢは、固定のパンチ１に対し、これに対向するダイ３を接近・離反させることにより板材Ｗの折曲げ加工を行うものである。
【０００３】
ダイ３はラム５上に固定され、このラム５はメインシリンダ７で昇降動作されるようになっている。メインシリンダ７を駆動させる油圧回路９では、モータＭにより駆動される油圧ポンプＰがサクションフィルタ１１を介してタンクＴの油を配管ＯＬ１に供給する。
【０００４】
配管ＯＬ１にはリリーフバルブＲＶと、アンロードソレノイドバルブＳＯＬ１と、メインソレノイドバルブＳＯＬ２が接続されている。リリーフバルブＲＶは、吐出圧を一定に保持するためのものである。アンロードソレノイドバルブＳＯＬ１は、開状態とすることにより配管ＯＬ１の油圧を低下させるためのものである。また、メインソレノイドバルブＳＯＬ２は配管側のＰ，Ｔポートと反対側のＡ，Ｂポートの連絡を選択するものであり、配管ＯＬ１，ＯＬ２，ＯＬ３，ＯＬ４を断続するものである。これにより、メインシリンダ７の駆動方向を変えるものである。配管ＯＬ１側のＴポートはドレン配管ＯＬ４を経てタンクＴに接続されている。
【０００５】
メインソレノイドバルブＳＯＬ２のＢポートに接続される配管ＯＬ２は、メインシリンダ７のシリンダ上室１３に接続されている。一方、メインソレノイドバルブＳＯＬ２のＡポートに接続される配管ＯＬ３は、配管ＯＬ５およびＯＬ６に分岐され、配管ＯＬ５はカウンタバランスバルブＣＯＶに接続されている。このカウンタバランスバルブＣＯＶは、配管ＯＬ７を介してメインシリンダ７の高速下室１５に接続されている。また、配管ＯＬ６は速度切換ソレノイドバルブＳＯＬ３と接続され、速度切換ソレノイドバルブＳＯＬ３は配管ＯＬ８を介してメインシリンダ７の低速下室１７に接続されている。
【０００６】
前記配管ＯＬ５には、上限バルブＵＬＶが接続されている。この上限バルブＵＬＶは、ラム５の上限位置を規定するものである。すなわち、ラム５の上昇時にラム５に備えられているドグ（図示せず）が上限バルブＵＬＶに当接することにより配管ＯＬ５の油をドレン管ＯＬ９に排出して、ラム５を定位置に保持するものである。
【０００７】
配管ＯＬ６には、レギュレータＲＧが接続されている。このレギュレータＲＧは、ラム５の上昇時における油圧をリリーフバルブＲＶで定めた値より下の値で設定するものである。また、配管ＯＬ６には、カットオフバルブ１９を介して圧力計２１が接続されている。
【０００８】
配管ＯＬ８には、配管ＯＬ２の圧力が設定圧より高くなったとき、配管ＯＬ８の油をドレン管ＯＬ１０に排出するチェックバルブＣＶが設けられている。また、このチェックバルブＣＶは、高速上昇時に配管ＯＬ１０を介して配管ＯＬ８にタンクＴの油を逆流可能としている。
【０００９】
次に、動作について説明する。板材Ｗを加工すべく上昇する場合には、メインソレノイドバルブＳＯＬ２は左へ移動してＰポートとＡポートを接続し、ＴポートとＢポートを接続する。従って、油圧ポンプＰによりタンクＴから汲み上げられた油は、配管ＯＬ１から配管ＯＬ３に流れ、レギュレータＲＧで一定圧とされて配管ＯＬ５およびＯＬ６へ分岐して流入しようとする。
【００１０】
しかし、速度切換バルブＳＯＬ３は、初期においては閉鎖（図６に示される状態）されているので、圧油は配管ＯＬ５側へ流れることになる。配管ＯＬ５に流入した圧油は、カウンタバランスバルブＣＯＶのチェックバルブを介してメインシリンダ７の高速下室１５に圧入される。
【００１１】
これによりラム５が高速で上昇してメインシリンダ７の低速下室１７が負圧になるので、配管ＯＬ８からチェックバルブＣＶおよび配管ＯＬ１０を介してタンクＴから油が供給される。
【００１２】
一方、ダイ３がパンチ１に接近すると、適宜リミットスイッチ等の位置センサが作動して速度切換バルブＳＯＬ３を作動させ、配管ＯＬ６と配管ＯＬ８とを接続するので、配管ＯＬ３からの圧油は配管ＯＬ６を通って配管ＯＬ８へ流れ、メインシリンダ７の低速下室１７に圧入される。これによりラム５は低速で上昇する。
【００１３】
パンチ１およびダイ３の協働により板材Ｗを曲げ加工し、微小時間ラム５が停止した後、ラム５を下降させる。すなわち、メインソレノイドバルブＳＯＬ２を右へ移動させると、ＡポートとＴポート、ＢポートとＰポートが接続されるので、油圧ポンプＰにより汲み上げられた圧油は、配管ＯＬ１から配管ＯＬ２へ流れてメインシリンダ７の上室１３に圧入され、ラム５を下降させる。
【００１４】
一方、メインシリンダ７の高速下室１５は、カウンタバランスバルブＣＯＶを介して配管ＯＬ５に接続されているので、ラム５が自重によって下降することはない。前述のようにメインシリンダ７の上室１３に圧油を圧入させることによりカウンタバランスバルグＣＯＶが配管ＯＬ７とＯＬ５を接続させて、ラム５が下降する。また、メインシリンダ７の低速下室１７の廃油は、チェックバルブＣＶを介して配管ＯＬ１０からタンクＴへ排出される。
【００１５】
以上説明したような油圧回路では、速度切換バルブＳＯＬ３による速度切換時のショックが大きいため、ラム５が振動するという問題がある。また、下降後にラム５を下降させる際のショックを和らげる為にタイマーが必要になるので生産性が悪くなる。さらに、加圧中にデプス位置の上昇・下降ができないことや、油圧変化により曲げ角度の精度が悪くなる等の問題がある。
【００１６】
また、前述のような問題を解決すべく、図７に示すような油圧回路２３をメインシリンダ７の下室１５，１７に設けてラム５の位置決めを行うことが考えられている。すなわち、駆動モータ２５により上限バルブＵＬＶとシーケンスバルブＳＶを切り換えることでラム５の位置決めを行うものである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、ラム５の上下動、移動速度の切換え等を各々メインソレノイドバルブＳＯＬ２および速度切換バルブＳＯＬ３で行っており、独立した機能を有している。このため、スペースおよびコスト的に不利であるという問題がある。
【００１８】
また、ソレノイドの応答性が悪いため、高精度なラム５の位置決めができず、曲げ加工の精度を上げることができないという問題がある。さらに、ラム５の位置決めを駆動モータの回転により制御するオープンループ制御では、圧油の温度変化によってラム５位置がドリフトするおそれがあり、高精度な曲げ加工が困難であった。
【００１９】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、油圧回路を簡素化してコストダウンを可能にすると共に高精度な曲げ加工を可能にすることのできる曲げ加工機を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１による発明の曲げ加工機は、油圧シリンダのピストンを高速または低速作動させる高速下室と低速下室とを備えた油圧シリンダによりラムを昇降させる曲げ加工機にして、前記油圧シリンダの高速下室と油圧ポンプとを管路により接続すると共に、前記低速下室をＮＣ装置に制御されるＰＴ接続のアンロード位置と、ＰＴＢ接続の下降位置と、全ポートブロックの停止位置と、ＰＢ接続の低速上昇位置と、ＰポートおよびＢポートブロックの高速上昇位置とを備えたＡポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブを介して前記油圧ポンプに接続して設け、前記低速下室と前記タンクとの間に該タンクの油をチェックバルブを介して前記低速下室へ一方的に供給可能な油供給管路を設け、前記高速下室と前記油圧ポンプとを管路を介して接続して設け、前記ＮＣ装置に前記ラムの高さをコントロールする高さ位置コントローラを設け、該高さ位置コントローラに前記ラムの高さ位置を検出する高さ位置検出装置からの高さ位置信号を入力自在に設けると共に、前記Ａポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブのスプール位置を前記高さ位置検出装置からの高さ位置信号に基づいて制御するリニアサーボアンプを設け、前記Ａポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブの前記５個のスプール位置を選択自在に設けると共に、前記全ポートブロックの停止位置と前記ＰＴＢ接続の下降位置との中間の適宜な位置に前記スプールを位置決め制御することにより、前記ラムの位置を所定の一定高さに停止可能にしたことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２による発明の曲げ加工機は、請求項１に記載の曲げ加工機において、高速下室と前記タンクとの間に該高速下室と低速下室とを前記タンクへ連通遮断自在の強制下降ソレノイドバルブを設け、該強制下降ソレノイドバルブを作動させることにより前記高速下室と低速下室内の圧油を前記タンクへ排出させて前記ラムを強制的に下降可能に設けたことを特徴とするものである。
【００２４】
【作用】
請求項１による曲げ加工機は、ラムを昇降駆動させる油圧シリンダには、ピストンを高速または低速作動させる高速下室と低速下室とを備えており、曲げ加工時には、アンロード位置と、下降位置と、停止位置と、接続の低速上昇位置と、高速上昇位置とを備えたスプール式油圧サーボバルブをＮＣ装置により制御することにより、油圧シリンダでラムを下降位置での停止状態から加工位置まで高速上昇させ、次いで高速上昇から低速上昇に変更して曲げ加工を行うと共に、前記停止位置と前記下降位置との中間の適宜な位置に前記スプールを位置決め制御することにより、曲げ加工位置でラムを一時停止状態にすることが可能となる。
【００２５】
請求項２による曲げ加工機は、高速下室と前記タンクとの間に該高速下室と低速下室とを前記タンクへ連通遮断自在の強制下降ソレノイドバルブを設けてあるので、この強制下降ソレノイドバルブを作動させることにより前記高速下室と低速下室内の圧油を前記タンクへ排出させて前記ラムを強制的に下降可能となる。
【００２８】
【実施例】
以下、この発明の好適な一実施例を図面に基づいて説明する。なお、前述の従来技術と同様の部位には同一の符号を付すこととして重複する説明は省略する。
【００２９】
図１には、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７が示されている。なお、サーボバルブについては既に実開平５−６２７０４号公報に示される技術があるので、サーボバルブの一般の詳細な説明は省略する。
【００３０】
この４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７では、バルブ本体２９の内部空間に図１中左右方向へ移動自在のスプール３１が設けられている。スプール３１の図１中左側には、スプール３１駆動用のリニア直流モータ３３が設けられており、コイル３５を巻回したコイルボビン３７に前記スプール３１が接続されている。また、前記スプール３１の図１中右側端部はバルブ本体２９から突出しており、この部分にスプール位置検出器としてのスプール位置センサ４１が設けられている。
【００３１】
従って、リニア直流モータ３３に励磁電流を流してこれを駆動するとコイルボビン３７が左右に移動してスプール３１を所望の位置に移動させると共に、スプール位置センサ４１がスプール３１の位置を検出してフィードバックする。
【００３２】
図２には、前述の４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のシンボルが示されている。各切換位置は、左から電源オフ・アンロード位置４３、下降位置４５、停止位置４７、低速上昇位置（曲げ）４９、高速上昇位置５１である。各位置の動作は後述する曲げ加工機の動作説明で併せて説明する。
【００３３】
図３には、前述の４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７の用いた曲げ加工機としてのプレスブレーキＰＢの油圧回路および制御系統が示されている。なお、ラム５の左右について全く同様なメインシリンダ７が設けられているので、便宜上符号にＬを付して左側のメインシリンダ７に対する油圧回路を示す。従って、Ｒが付された同じ符号は右側の油圧回路を示す。
【００３４】
タンクＴからリリーフバルブＲＶを介して油圧ポンプＰにより吸い上げられた圧油は配管ＯＬ１１へ流れる。配管ＯＬ１１は配管ＯＬ１２，ＯＬ１３に分岐し、配管ＯＬ１３は４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７ＬのＰポートに接続される。
【００３５】
一方、配管ＯＬ１２は、途中配管ＯＬ１４，ＯＬ１５に分岐し、配管ＯＬ１４は強制下降ソレノイドバルブＤＶへ接続される。この強制下降ソレノイドバルブＤＶは、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７Ｌが故障した場合にラム５を下降させるために使用されるものである。また、配管ＯＬ１５は、ラム５を高速で上昇させるべく設けられている左右のメインシリンダ７Ｌの高速下室１５に接続されている。
【００３６】
また、タンクＴからチェックバルブＣＶを介して油を吸い上げる配管ＯＬ１６は、分岐して配管ＯＬ１７，ＯＬ１８となる。配管ＯＬ１７は前記強制下降ソレノイドバルブＤＶへ接続される。一方、配管ＯＬ１９は４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７ＬのＢポートに接続されている。また、配管ＯＬ２０はメインシリンダ７の低速下室１７に接続されている。
【００３７】
ラム５の左右には高さ位置を測定する高さ位置検出装置としての高さセンサ５３Ｌ，５３Ｒが設けられている。一方、ＮＣ装置５５には、中央処理装置であるＣＰＵ５７と、前記高さセンサ５３Ｌ，５３Ｒからの高さ信号を受ける高さ位置コントローラ５９が設けられている。
【００３８】
この高さ位置コントローラ５９には各４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７Ｌ，２７Ｒのリニア直流モータ３３に励磁電流を流すリニアサーボアンプ６１Ｌ，６１Ｒが接続されている。また、このリニアサーボアンプ６１Ｌ，６１Ｒには、各４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７Ｌ，２７Ｒに設けられているスプール位置センサ４１Ｌ，４１Ｒからスプール３１の位置信号がフィードバックされるようになっている。また、前記高さ位置コントローラ５９には、入出力ポート６３を介して強制下降ソレノイドバルブＤＶが接続されている。
【００３９】
次に、図４を併せて参照して加工時における動作を説明する。
【００４０】
まず、電源を入れて曲げ加工機であるプレスブレーキを作動させる前においては、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプール３１は最も右側へ移動しており、電源オフ・アンロード位置４３（図４中Ｔ０区間）にある。なお、サーボバルブ２７のＡポートはプラグ等によりブロックしてある。
【００４１】
次いで、ラム５を高速上昇させる場合には、リニア直流モータ３３によりスプール３１を最も左へ移動させて高速上昇位置５１に合わせる（図４中Ｔ１区間）。配管ＯＬ１３が接続されているＰポートは閉じられているのでポンプＰからの圧油はすべて配管ＯＬ１２側へ流れて配管ＯＬ１５からメインシリンダ７の高速下室１５に圧入される。これによりメインシリンダ７は高速で上昇し、ラム５を高速で上昇させる。この時、メインシリンダ７の低速下室１７は負圧となるので、配管ＯＬ１６、チェックバルブＣＶ、配管ＯＬ１８、ＯＬ２０によりタンクＴの油が吸い上げられる。
【００４２】
ラム５が上昇し、高さセンサ５３がラム５が所定高さに達したことを検出すると、ＮＣ装置５５の高さ位置コントローラ５９がリニアサーボアンプ６１を介して励磁電流を流して４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプール３１を移動させ、右から２番目の低速上昇（曲げ）位置４９に合わせる（図４中Ｔ２区間）。
【００４３】
従って、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のＰポートとＢポートが接続されるので、ポンプＰで汲み上げられた圧油は配管ＯＬ１３を通って４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７へ流れ、さらに配管ＯＬ１９、ＯＬ２０を通ってメインシリンダ７の低速下室１７へ圧入される。これにより、ラム５は低速で上昇し、板材Ｗを曲げる。
【００４４】
所定の角度に曲げ加工が行われたことを高さセンサ５３が検出すると、ＮＣ装置５５がリニア直流モータ３３を制御してスプール３１を移動させて低速上昇を停止する（図４中Ｔ３区間）。
【００４５】
図５を併せて参照するに、このときラム５を所定の高さ位置に停止させるために、ＮＣ装置５５はスプール３１を停止位置４７と下降位置４５の間の適宜な位置に移動させて、ラム５が下降しないように励磁電流を調整してスプール３１の位置を調整する。
【００４６】
すなわち、油圧ポンプＰにより供給される圧油の量（図５中矢印▲１▼）が、ラム５の重量を支えるためにメインシリンダ７の低速下室１７に圧入される圧油の量（図５中矢印▲２▼）と、ＰポートからタンクＴへ排出される量（図５中矢印▲３▼）との和になるようにスプール３１位置を調整する。また、ラム５の高さは直接ラム５の高さを高さセンサ５３で検出しながらリニア直流モータ３３を制御することによりラム５の移動を調整するフルクローズドサーボ機構により制御される。
【００４７】
その後、ラム５を下降させるために、スプール３１を下降位置４５に位置決めして全開する（図４中Ｔ４区間）。
【００４８】
このような、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７を用いた曲げ加工機によれば、従来の油圧回路（図６参照）と比して簡素化したものとなり、部品点数の減少によりスペース的にもコスト的にも改善することができる。また信頼性も向上する。
【００４９】
また、ラム５の高さをフルクローズドサーボ機構により制御するため、油の温度変化の影響や、その他機械のガタ等による加工精度への影響を全て含めて調整することができ、高精度の曲げ加工を行うことができる。
【００５０】
また、高速上昇から低速上昇（曲げ加工）への切換を４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプールの移動により前述のごとく行うので、切換時のオイルハンマ等の衝撃を防止することができ、ラム５の振動を防止することができるので曲げ角度のドリフトを低減させることができる。
【００５１】
なお、この発明は、前述した実施例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。例えば、前述した４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７を使用した加工機の例としてプレスブレーキＰＢを挙げたが、これに限るものではない。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１または請求項２の発明によれば、従来の油圧回路と比して簡素化したものとなり、部品点数の減少によりスペース的にもコスト的にも改善することができ、かつ曲げ加工機の信頼性も向上する。また、高速上昇から低速上昇（曲げ加工）への切換を４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプールの移動により行うので、バルブ切換時のオイルハンマを防止することができ、その結果、ラム５の振動を防止することができるので曲げ角度のドリフトを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の回路構成の４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブの概略的説明図である。
【図２】本発明に係る４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブの切換位置の説明図（シンボル）である。
【図３】本発明に係る曲げ加工機の説明図である。
【図４】ラムの上下移動の状態を示すタイムチャートである。
【図５】ラムの上下動を停止させる制御状態を示す説明図である。
【図６】従来のプレスブレーキの油圧回路である。
【図７】従来のプレスブレーキの油圧回路である。
【符号の説明】
１ パンチ
３ ダイ
５ ラム
７ メインシリンダ（流体圧シリンダ）
２７ ４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ
２９ バルブ本体
３１ スプール
３３ リニア直流モータ
４１ スプール位置センサ（スプール位置検出器）
４３ 電源オフ・アンロード位置
４５ 下降位置
４７ 停止位置
４９ 低速上昇位置
５１ 高速上昇位置
Ｐ，Ｔ，Ａ，Ｂ 入出路
この発明は、曲げ加工機に関し、さらに詳しくは、油圧シリンダのピストンを高速または低速作動させる高速下室と低速下室とを備えた油圧シリンダによりラムを昇降させる曲げ加工機に関し、ラムの昇降制御に諸機能を集約したＡポートをブロックした４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブを使用した曲げ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に基づいて従来の油圧式プレスブレーキＰＢの油圧回路を説明する。このプレスブレーキＰＢは、固定のパンチ１に対し、これに対向するダイ３を接近・離反させることにより板材Ｗの折曲げ加工を行うものである。
【０００３】
ダイ３はラム５上に固定され、このラム５はメインシリンダ７で昇降動作されるようになっている。メインシリンダ７を駆動させる油圧回路９では、モータＭにより駆動される油圧ポンプＰがサクションフィルタ１１を介してタンクＴの油を配管ＯＬ１に供給する。
【０００４】
配管ＯＬ１にはリリーフバルブＲＶと、アンロードソレノイドバルブＳＯＬ１と、メインソレノイドバルブＳＯＬ２が接続されている。リリーフバルブＲＶは、吐出圧を一定に保持するためのものである。アンロードソレノイドバルブＳＯＬ１は、開状態とすることにより配管ＯＬ１の油圧を低下させるためのものである。また、メインソレノイドバルブＳＯＬ２は配管側のＰ，Ｔポートと反対側のＡ，Ｂポートの連絡を選択するものであり、配管ＯＬ１，ＯＬ２，ＯＬ３，ＯＬ４を断続するものである。これにより、メインシリンダ７の駆動方向を変えるものである。配管ＯＬ１側のＴポートはドレン配管ＯＬ４を経てタンクＴに接続されている。
【０００５】
メインソレノイドバルブＳＯＬ２のＢポートに接続される配管ＯＬ２は、メインシリンダ７のシリンダ上室１３に接続されている。一方、メインソレノイドバルブＳＯＬ２のＡポートに接続される配管ＯＬ３は、配管ＯＬ５およびＯＬ６に分岐され、配管ＯＬ５はカウンタバランスバルブＣＯＶに接続されている。このカウンタバランスバルブＣＯＶは、配管ＯＬ７を介してメインシリンダ７の高速下室１５に接続されている。また、配管ＯＬ６は速度切換ソレノイドバルブＳＯＬ３と接続され、速度切換ソレノイドバルブＳＯＬ３は配管ＯＬ８を介してメインシリンダ７の低速下室１７に接続されている。
【０００６】
前記配管ＯＬ５には、上限バルブＵＬＶが接続されている。この上限バルブＵＬＶは、ラム５の上限位置を規定するものである。すなわち、ラム５の上昇時にラム５に備えられているドグ（図示せず）が上限バルブＵＬＶに当接することにより配管ＯＬ５の油をドレン管ＯＬ９に排出して、ラム５を定位置に保持するものである。
【０００７】
配管ＯＬ６には、レギュレータＲＧが接続されている。このレギュレータＲＧは、ラム５の上昇時における油圧をリリーフバルブＲＶで定めた値より下の値で設定するものである。また、配管ＯＬ６には、カットオフバルブ１９を介して圧力計２１が接続されている。
【０００８】
配管ＯＬ８には、配管ＯＬ２の圧力が設定圧より高くなったとき、配管ＯＬ８の油をドレン管ＯＬ１０に排出するチェックバルブＣＶが設けられている。また、このチェックバルブＣＶは、高速上昇時に配管ＯＬ１０を介して配管ＯＬ８にタンクＴの油を逆流可能としている。
【０００９】
次に、動作について説明する。板材Ｗを加工すべく上昇する場合には、メインソレノイドバルブＳＯＬ２は左へ移動してＰポートとＡポートを接続し、ＴポートとＢポートを接続する。従って、油圧ポンプＰによりタンクＴから汲み上げられた油は、配管ＯＬ１から配管ＯＬ３に流れ、レギュレータＲＧで一定圧とされて配管ＯＬ５およびＯＬ６へ分岐して流入しようとする。
【００１０】
しかし、速度切換バルブＳＯＬ３は、初期においては閉鎖（図６に示される状態）されているので、圧油は配管ＯＬ５側へ流れることになる。配管ＯＬ５に流入した圧油は、カウンタバランスバルブＣＯＶのチェックバルブを介してメインシリンダ７の高速下室１５に圧入される。
【００１１】
これによりラム５が高速で上昇してメインシリンダ７の低速下室１７が負圧になるので、配管ＯＬ８からチェックバルブＣＶおよび配管ＯＬ１０を介してタンクＴから油が供給される。
【００１２】
一方、ダイ３がパンチ１に接近すると、適宜リミットスイッチ等の位置センサが作動して速度切換バルブＳＯＬ３を作動させ、配管ＯＬ６と配管ＯＬ８とを接続するので、配管ＯＬ３からの圧油は配管ＯＬ６を通って配管ＯＬ８へ流れ、メインシリンダ７の低速下室１７に圧入される。これによりラム５は低速で上昇する。
【００１３】
パンチ１およびダイ３の協働により板材Ｗを曲げ加工し、微小時間ラム５が停止した後、ラム５を下降させる。すなわち、メインソレノイドバルブＳＯＬ２を右へ移動させると、ＡポートとＴポート、ＢポートとＰポートが接続されるので、油圧ポンプＰにより汲み上げられた圧油は、配管ＯＬ１から配管ＯＬ２へ流れてメインシリンダ７の上室１３に圧入され、ラム５を下降させる。
【００１４】
一方、メインシリンダ７の高速下室１５は、カウンタバランスバルブＣＯＶを介して配管ＯＬ５に接続されているので、ラム５が自重によって下降することはない。前述のようにメインシリンダ７の上室１３に圧油を圧入させることによりカウンタバランスバルグＣＯＶが配管ＯＬ７とＯＬ５を接続させて、ラム５が下降する。また、メインシリンダ７の低速下室１７の廃油は、チェックバルブＣＶを介して配管ＯＬ１０からタンクＴへ排出される。
【００１５】
以上説明したような油圧回路では、速度切換バルブＳＯＬ３による速度切換時のショックが大きいため、ラム５が振動するという問題がある。また、下降後にラム５を下降させる際のショックを和らげる為にタイマーが必要になるので生産性が悪くなる。さらに、加圧中にデプス位置の上昇・下降ができないことや、油圧変化により曲げ角度の精度が悪くなる等の問題がある。
【００１６】
また、前述のような問題を解決すべく、図７に示すような油圧回路２３をメインシリンダ７の下室１５，１７に設けてラム５の位置決めを行うことが考えられている。すなわち、駆動モータ２５により上限バルブＵＬＶとシーケンスバルブＳＶを切り換えることでラム５の位置決めを行うものである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、ラム５の上下動、移動速度の切換え等を各々メインソレノイドバルブＳＯＬ２および速度切換バルブＳＯＬ３で行っており、独立した機能を有している。このため、スペースおよびコスト的に不利であるという問題がある。
【００１８】
また、ソレノイドの応答性が悪いため、高精度なラム５の位置決めができず、曲げ加工の精度を上げることができないという問題がある。さらに、ラム５の位置決めを駆動モータの回転により制御するオープンループ制御では、圧油の温度変化によってラム５位置がドリフトするおそれがあり、高精度な曲げ加工が困難であった。
【００１９】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、油圧回路を簡素化してコストダウンを可能にすると共に高精度な曲げ加工を可能にすることのできる曲げ加工機を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１による発明の曲げ加工機は、油圧シリンダのピストンを高速または低速作動させる高速下室と低速下室とを備えた油圧シリンダによりラムを昇降させる曲げ加工機にして、前記油圧シリンダの高速下室と油圧ポンプとを管路により接続すると共に、前記低速下室をＮＣ装置に制御されるＰＴ接続のアンロード位置と、ＰＴＢ接続の下降位置と、全ポートブロックの停止位置と、ＰＢ接続の低速上昇位置と、ＰポートおよびＢポートブロックの高速上昇位置とを備えたＡポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブを介して前記油圧ポンプに接続して設け、前記低速下室と前記タンクとの間に該タンクの油をチェックバルブを介して前記低速下室へ一方的に供給可能な油供給管路を設け、前記高速下室と前記油圧ポンプとを管路を介して接続して設け、前記ＮＣ装置に前記ラムの高さをコントロールする高さ位置コントローラを設け、該高さ位置コントローラに前記ラムの高さ位置を検出する高さ位置検出装置からの高さ位置信号を入力自在に設けると共に、前記Ａポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブのスプール位置を前記高さ位置検出装置からの高さ位置信号に基づいて制御するリニアサーボアンプを設け、前記Ａポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブの前記５個のスプール位置を選択自在に設けると共に、前記全ポートブロックの停止位置と前記ＰＴＢ接続の下降位置との中間の適宜な位置に前記スプールを位置決め制御することにより、前記ラムの位置を所定の一定高さに停止可能にしたことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２による発明の曲げ加工機は、請求項１に記載の曲げ加工機において、高速下室と前記タンクとの間に該高速下室と低速下室とを前記タンクへ連通遮断自在の強制下降ソレノイドバルブを設け、該強制下降ソレノイドバルブを作動させることにより前記高速下室と低速下室内の圧油を前記タンクへ排出させて前記ラムを強制的に下降可能に設けたことを特徴とするものである。
【００２４】
【作用】
請求項１による曲げ加工機は、ラムを昇降駆動させる油圧シリンダには、ピストンを高速または低速作動させる高速下室と低速下室とを備えており、曲げ加工時には、アンロード位置と、下降位置と、停止位置と、接続の低速上昇位置と、高速上昇位置とを備えたスプール式油圧サーボバルブをＮＣ装置により制御することにより、油圧シリンダでラムを下降位置での停止状態から加工位置まで高速上昇させ、次いで高速上昇から低速上昇に変更して曲げ加工を行うと共に、前記停止位置と前記下降位置との中間の適宜な位置に前記スプールを位置決め制御することにより、曲げ加工位置でラムを一時停止状態にすることが可能となる。
【００２５】
請求項２による曲げ加工機は、高速下室と前記タンクとの間に該高速下室と低速下室とを前記タンクへ連通遮断自在の強制下降ソレノイドバルブを設けてあるので、この強制下降ソレノイドバルブを作動させることにより前記高速下室と低速下室内の圧油を前記タンクへ排出させて前記ラムを強制的に下降可能となる。
【００２８】
【実施例】
以下、この発明の好適な一実施例を図面に基づいて説明する。なお、前述の従来技術と同様の部位には同一の符号を付すこととして重複する説明は省略する。
【００２９】
図１には、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７が示されている。なお、サーボバルブについては既に実開平５−６２７０４号公報に示される技術があるので、サーボバルブの一般の詳細な説明は省略する。
【００３０】
この４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７では、バルブ本体２９の内部空間に図１中左右方向へ移動自在のスプール３１が設けられている。スプール３１の図１中左側には、スプール３１駆動用のリニア直流モータ３３が設けられており、コイル３５を巻回したコイルボビン３７に前記スプール３１が接続されている。また、前記スプール３１の図１中右側端部はバルブ本体２９から突出しており、この部分にスプール位置検出器としてのスプール位置センサ４１が設けられている。
【００３１】
従って、リニア直流モータ３３に励磁電流を流してこれを駆動するとコイルボビン３７が左右に移動してスプール３１を所望の位置に移動させると共に、スプール位置センサ４１がスプール３１の位置を検出してフィードバックする。
【００３２】
図２には、前述の４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のシンボルが示されている。各切換位置は、左から電源オフ・アンロード位置４３、下降位置４５、停止位置４７、低速上昇位置（曲げ）４９、高速上昇位置５１である。各位置の動作は後述する曲げ加工機の動作説明で併せて説明する。
【００３３】
図３には、前述の４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７の用いた曲げ加工機としてのプレスブレーキＰＢの油圧回路および制御系統が示されている。なお、ラム５の左右について全く同様なメインシリンダ７が設けられているので、便宜上符号にＬを付して左側のメインシリンダ７に対する油圧回路を示す。従って、Ｒが付された同じ符号は右側の油圧回路を示す。
【００３４】
タンクＴからリリーフバルブＲＶを介して油圧ポンプＰにより吸い上げられた圧油は配管ＯＬ１１へ流れる。配管ＯＬ１１は配管ＯＬ１２，ＯＬ１３に分岐し、配管ＯＬ１３は４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７ＬのＰポートに接続される。
【００３５】
一方、配管ＯＬ１２は、途中配管ＯＬ１４，ＯＬ１５に分岐し、配管ＯＬ１４は強制下降ソレノイドバルブＤＶへ接続される。この強制下降ソレノイドバルブＤＶは、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７Ｌが故障した場合にラム５を下降させるために使用されるものである。また、配管ＯＬ１５は、ラム５を高速で上昇させるべく設けられている左右のメインシリンダ７Ｌの高速下室１５に接続されている。
【００３６】
また、タンクＴからチェックバルブＣＶを介して油を吸い上げる配管ＯＬ１６は、分岐して配管ＯＬ１７，ＯＬ１８となる。配管ＯＬ１７は前記強制下降ソレノイドバルブＤＶへ接続される。一方、配管ＯＬ１９は４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７ＬのＢポートに接続されている。また、配管ＯＬ２０はメインシリンダ７の低速下室１７に接続されている。
【００３７】
ラム５の左右には高さ位置を測定する高さ位置検出装置としての高さセンサ５３Ｌ，５３Ｒが設けられている。一方、ＮＣ装置５５には、中央処理装置であるＣＰＵ５７と、前記高さセンサ５３Ｌ，５３Ｒからの高さ信号を受ける高さ位置コントローラ５９が設けられている。
【００３８】
この高さ位置コントローラ５９には各４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７Ｌ，２７Ｒのリニア直流モータ３３に励磁電流を流すリニアサーボアンプ６１Ｌ，６１Ｒが接続されている。また、このリニアサーボアンプ６１Ｌ，６１Ｒには、各４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７Ｌ，２７Ｒに設けられているスプール位置センサ４１Ｌ，４１Ｒからスプール３１の位置信号がフィードバックされるようになっている。また、前記高さ位置コントローラ５９には、入出力ポート６３を介して強制下降ソレノイドバルブＤＶが接続されている。
【００３９】
次に、図４を併せて参照して加工時における動作を説明する。
【００４０】
まず、電源を入れて曲げ加工機であるプレスブレーキを作動させる前においては、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプール３１は最も右側へ移動しており、電源オフ・アンロード位置４３（図４中Ｔ０区間）にある。なお、サーボバルブ２７のＡポートはプラグ等によりブロックしてある。
【００４１】
次いで、ラム５を高速上昇させる場合には、リニア直流モータ３３によりスプール３１を最も左へ移動させて高速上昇位置５１に合わせる（図４中Ｔ１区間）。配管ＯＬ１３が接続されているＰポートは閉じられているのでポンプＰからの圧油はすべて配管ＯＬ１２側へ流れて配管ＯＬ１５からメインシリンダ７の高速下室１５に圧入される。これによりメインシリンダ７は高速で上昇し、ラム５を高速で上昇させる。この時、メインシリンダ７の低速下室１７は負圧となるので、配管ＯＬ１６、チェックバルブＣＶ、配管ＯＬ１８、ＯＬ２０によりタンクＴの油が吸い上げられる。
【００４２】
ラム５が上昇し、高さセンサ５３がラム５が所定高さに達したことを検出すると、ＮＣ装置５５の高さ位置コントローラ５９がリニアサーボアンプ６１を介して励磁電流を流して４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプール３１を移動させ、右から２番目の低速上昇（曲げ）位置４９に合わせる（図４中Ｔ２区間）。
【００４３】
従って、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のＰポートとＢポートが接続されるので、ポンプＰで汲み上げられた圧油は配管ＯＬ１３を通って４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７へ流れ、さらに配管ＯＬ１９、ＯＬ２０を通ってメインシリンダ７の低速下室１７へ圧入される。これにより、ラム５は低速で上昇し、板材Ｗを曲げる。
【００４４】
所定の角度に曲げ加工が行われたことを高さセンサ５３が検出すると、ＮＣ装置５５がリニア直流モータ３３を制御してスプール３１を移動させて低速上昇を停止する（図４中Ｔ３区間）。
【００４５】
図５を併せて参照するに、このときラム５を所定の高さ位置に停止させるために、ＮＣ装置５５はスプール３１を停止位置４７と下降位置４５の間の適宜な位置に移動させて、ラム５が下降しないように励磁電流を調整してスプール３１の位置を調整する。
【００４６】
すなわち、油圧ポンプＰにより供給される圧油の量（図５中矢印▲１▼）が、ラム５の重量を支えるためにメインシリンダ７の低速下室１７に圧入される圧油の量（図５中矢印▲２▼）と、ＰポートからタンクＴへ排出される量（図５中矢印▲３▼）との和になるようにスプール３１位置を調整する。また、ラム５の高さは直接ラム５の高さを高さセンサ５３で検出しながらリニア直流モータ３３を制御することによりラム５の移動を調整するフルクローズドサーボ機構により制御される。
【００４７】
その後、ラム５を下降させるために、スプール３１を下降位置４５に位置決めして全開する（図４中Ｔ４区間）。
【００４８】
このような、４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７を用いた曲げ加工機によれば、従来の油圧回路（図６参照）と比して簡素化したものとなり、部品点数の減少によりスペース的にもコスト的にも改善することができる。また信頼性も向上する。
【００４９】
また、ラム５の高さをフルクローズドサーボ機構により制御するため、油の温度変化の影響や、その他機械のガタ等による加工精度への影響を全て含めて調整することができ、高精度の曲げ加工を行うことができる。
【００５０】
また、高速上昇から低速上昇（曲げ加工）への切換を４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプールの移動により前述のごとく行うので、切換時のオイルハンマ等の衝撃を防止することができ、ラム５の振動を防止することができるので曲げ角度のドリフトを低減させることができる。
【００５１】
なお、この発明は、前述した実施例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。例えば、前述した４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７を使用した加工機の例としてプレスブレーキＰＢを挙げたが、これに限るものではない。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１または請求項２の発明によれば、従来の油圧回路と比して簡素化したものとなり、部品点数の減少によりスペース的にもコスト的にも改善することができ、かつ曲げ加工機の信頼性も向上する。また、高速上昇から低速上昇（曲げ加工）への切換を４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ２７のスプールの移動により行うので、バルブ切換時のオイルハンマを防止することができ、その結果、ラム５の振動を防止することができるので曲げ角度のドリフトを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の回路構成の４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブの概略的説明図である。
【図２】本発明に係る４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブの切換位置の説明図（シンボル）である。
【図３】本発明に係る曲げ加工機の説明図である。
【図４】ラムの上下移動の状態を示すタイムチャートである。
【図５】ラムの上下動を停止させる制御状態を示す説明図である。
【図６】従来のプレスブレーキの油圧回路である。
【図７】従来のプレスブレーキの油圧回路である。
【符号の説明】
１ パンチ
３ ダイ
５ ラム
７ メインシリンダ（流体圧シリンダ）
２７ ４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブ
２９ バルブ本体
３１ スプール
３３ リニア直流モータ
４１ スプール位置センサ（スプール位置検出器）
４３ 電源オフ・アンロード位置
４５ 下降位置
４７ 停止位置
４９ 低速上昇位置
５１ 高速上昇位置
Ｐ，Ｔ，Ａ，Ｂ 入出路
Claims (2)
- 油圧シリンダのピストンを高速または低速作動させる高速下室と低速下室とを備えた油圧シリンダによりラムを昇降させる曲げ加工機にして、前記油圧シリンダの高速下室と油圧ポンプとを管路により接続すると共に、前記低速下室をＮＣ装置に制御されるＰＴ接続のアンロード位置と、ＰＴＢ接続の下降位置と、全ポートブロックの停止位置と、ＰＢ接続の低速上昇位置と、ＰポートおよびＢポートブロックの高速上昇位置とを備えたＡポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブを介して前記油圧ポンプに接続して設け、前記低速下室と前記タンクとの間に該タンクの油をチェックバルブを介して前記低速下室へ一方的に供給可能な油供給管路を設け、前記高速下室と前記油圧ポンプとを管路を介して接続して設け、前記ＮＣ装置に前記ラムの高さをコントロールする高さ位置コントローラを設け、該高さ位置コントローラに前記ラムの高さ位置を検出する高さ位置検出装置からの高さ位置信号を入力自在に設けると共に、前記Ａポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブのスプール位置を前記高さ位置検出装置からの高さ位置信号に基づいて制御するリニアサーボアンプを設け、前記Ａポートブロックの４ポート５位置のスプール式油圧サーボバルブの前記５個のスプール位置を選択自在に設けると共に、前記全ポートブロックの停止位置と前記ＰＴＢ接続の下降位置との中間の適宜な位置に前記スプールを位置決め制御することにより、前記ラムの位置を所定の一定高さに停止可能にしたことを特徴とする曲げ加工機。
- 請求項１に記載の曲げ加工機において、高速下室と前記タンクとの間に該高速下室と低速下室とを前記タンクへ連通遮断自在の強制下降ソレノイドバルブを設け、該強制下降ソレノイドバルブを作動させることにより前記高速下室と低速下室内の圧油を前記タンクへ排出させて前記ラムを強制的に下降可能に設けたことを特徴とする曲げ加工機。
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JP3571113B2 (ja) |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15775495A patent/JP3571113B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0914206A (ja) | 1997-01-14 |
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