JP3606390B2 - 油圧プレスの金型保護装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は過負荷により金型が破損するのを防止する油圧プレスの金型保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来上型と下型よりなる金型を使用してワークの成形を行う油圧プレスにおいては、ワーク成形中上下型間にワーク以外の異物が進入した場合、金型に局部的な過負荷が発生して金型が破損することがある。
これを防止するため従来から種々の金型保護装置が提案されている。
【0003】
例えば特公昭62−18280号公報では、ラムが少なくとも1つのブースタシリンダピストン装置と、少なくとも1つのラム油圧駆動装置とによって作業工程方向に運動可能な油圧プレスにおけるプレスの上型、下型間にある異物による上型、下型の過負荷からの上型、下型の保護装置にして、ラムの工程部分を監視するリミットスイッチがプレスの機枠に付設されており、また他の圧力センサが設けられており、この圧力センサはラムの作業工程方向への運動の間その運動抵抗の異常状態に応答するように少なくとも1つのブースタシリンダピストン装置の作用線上に配設されており、そしてラムの駆動を止めるため制御回路が設けられており、この制御回路はリミットスイッチと圧力センサの応答の順序が圧力スイッチが先でリミットスイッチが後の場合に誤信号を形成するように構成されている、油圧プレスにおける上型、下型の保護装置が提案されている。
【0004】
また、特公平4−45330号公報では、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、該スライドを下方移動させる加圧シリンダと、前記ベースの4隅に設けられて前記スライド下面に着脱自在に当接するレベリングシリンダと、前記加圧シリンダに作動油を供給するサーボポンプと、前記レベリングシリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、前記サーボポンプと加圧シリンダ間の油圧回路に介在された圧力制御弁と、前記油圧ポンプとレベリングシリンダ間の油圧回路に介在されたサーボ弁と、前記加圧シリンダ内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記スライドの平衡度を維持すべく前記サーボ弁を制御し、且つ、前記圧力検出手段の検出値が所定値になったとき、前記加圧シリンダの制御をサーボポンプによる速度制御から、圧力制御弁による圧力制御に切り換える制御手段とを具備した熱硬化性樹脂成形用プレスが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者のものでは、ラム位置が特定の位置になったのをリミットスイッチにより検出し、その前に上型と下型間に発生している荷重を圧力スイッチにより検出して、その値が特定値を越えた場合に異常としているため、特定の条件でしか異常が検出できず、金型が種々変った場合、金型に最適な異常検出条件を設定できない不具合がある。
【0006】
また後者のものでは、前述と同様な不具合があるし、スライドの下死点付近では圧力制御のみであるため、下死点付近でワークからの反力が減少した場合、金型で荷重を負担しなければならず、その結果金型が破損する虞れがあるなどの不具合があった。
この発明はかかる従来の不具合を改善するためになされたもので、金型が種々変わった場合であっても異常を検出して金型を保護する油圧プレスの金型保護装置を提供して、過負荷により金型が破損されるのを未然に防止することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、油圧シリンダ1によりスライド2を昇降動する油圧プレスにおいて、上記スライド2の位置を検出するスライド位置検出手段21及びスライド2の加圧力を検出する加圧力検出手段19,20と、使用する金型に応じて成形に必要な最大加圧力とスライド2の最適位置を設定する手段と、ワーク成形領域において上記設定手段により金型毎に設定されたスライド2の最適位置より高い位置で上記最大加圧力を越える加圧力がスライド2に発生した場合に、これを異常としてスライド2を非常停止させる非常停止手段とを具備してなる油圧プレスの金型保護装置である。
【0008】
第2の発明は、油圧シリンダ1によりスライド2を昇降動する油圧プレスにおいて、上記スライド2の位置を検出するスライド位置検出手段21及びスライド2の加圧力を検出する加圧力検出手段19,20と、使用する金型に応じて成形に必要な最大加圧力とスライド2の最適位置、この最適位置よりも下方で金型異常負荷とならない最適位置を設定する設定手段と、ワーク成形領域中上記設定手段により設定された最適位置よりスライド2が下降した際にスライド2の加圧力が前記最大加圧力に達した場合に設定時間その加圧力を保持し、かつこの時にスライド2が前記金型異常負荷とならない最適位置より下降した場合に、これを異常としてスライド2を非常停止させる非常停止手段とを具備したことを特徴とする油圧プレスの金型保護装置である。
【0009】
第3の発明は、第1又は第2の発明において、非常停止手段により、油圧シリンダ1へ油圧を供給する電磁流量比例制御弁5を遮断することによりスライド2を非常停止させてなる油圧プレスの金型保護装置である。
【0010】
第4の発明は、第1又は第2の発明において、非常停止手段により油圧ポンプ6の吐出圧を圧力比例弁30によりアンロードすることによりスライド2を非常停止させてなる油圧プレスの金型保護装置である。
【0011】
【作用】
第1の発明によれば、成形領域中の設定位置よりも高い位置で予め設定された最大加圧力を越える加圧力がスライドに発生した場合、非常停止手段がスライドを非常停止させるため、過負荷により金型が破損されるのを未然に防止することができる。
また、使用する金型に応じて最大加圧力、最適位置を設定したから、金型やワークに応じた異常検出が可能なため、金型やワークの種類が変っても金型の破損を確実に防止することができる。
【0012】
第2の発明によれば、予め金型に応じた設定したスライド2の最適位置よりも下降した際にスライド2の加圧力を設定時間だけ最大加圧力に保持した場合に、金型異常負荷とならない最適位置よりさらにスライドが下降した場合に、非常停止手段がスライドを非常停止するため、成形中ワークの変形が進行してワークからの反力が減少しても、金型が加圧力を負担することがなくなるため、過負荷により金型が破損されるのを未然に防止することができる。
【0013】
【実施例】
この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
図1は油圧プレスの油圧回路を示す回路図、図2はコントローラ内部のブロック図を示す。
図1において1はスライド2を昇降する油圧シリンダで、径の大きい第1シリンダ3と、第1シリンダ3上に同心的に設けられた径の小さい第2シリンダ4よりなり、第1シリンダ3内に収容されたピストン3aの上下面に、ピストン杆3b,3cが突設されている。
ピストン3aの上面に突設されたピストン杆3bは下面に突設されたピストン杆3cより小径となっていて、上端側は第2シリンダ4内へ突出され、先端部に第2シリンダ4内に設けられたピストン4aが固着されていると共に、ピストン3aの下面に突設された径の大きいピストン杆3bの下端に上記スライド2が取付けられている。
【0014】
また、図1中5は電磁流量比例制御弁で、油圧ポンプ6の吐出圧を上記第1シリンダ3及び第2シリンダ4へ供給する管路7の途中に設けられたサーボ弁8と、このサーボ弁8をパイロット制御する電磁比例制御弁9及び電磁比例制御弁9とサーボ弁8間を接続するパイロット回路10の途中に設けられたオン、オフ弁11より構成されている。
そして上記サーボ弁8と第1シリンダ3の間を接続する管路7のうち、第1シリンダ3の上室31 側に接続された管路71 と第1シリンダ3の下室32 の間は電磁弁13により開閉自在な2個のロジック弁14,15を介して接続され、また、一方のロジック弁15と第2シリンダ4の下室42 に接続された管路72 の間は電磁弁16により開閉自在なロジック弁17を介して接続されていると共に、第2シリンダ4の上室41 は大気に開放されている。
さらに上記油圧ポンプ6と電磁流量比例制御弁5の間を接続する管路181 ,182 の間には後述するコントローラ22からの制御信号により開度が調整されて、油圧ポンプ6の吐出圧を調整する圧力比例弁30が接続されている。
【0015】
一方、上記第1シリンダ3の上室31 と下室32 には、各室31 ,32 内の圧力より加圧力Pを検出する圧力センサよりなる加圧力検出手段19,20が、そしてスライド2の近傍にはスライド2の位置を検出するスライド位置検出手段21が設けられていて、これら検出手段19,20,21により検出された圧力及び位置信号がコントローラ22へ入力されている。
上記コントローラ22は図2に示すように、CPUと制御プログラムが予め記憶されたROMと、制御データを記憶するRAM及びモーションデータを記憶するE2 PROMよりなる記憶手段23、加圧力検出手段19,20が検出した信号をCPUへ入力するインタフェイス24、スライド位置検出手段21が検出した信号をCPUへ入力するインタフェイス25、CPUより出力される制御信号をD/A変換して上記電磁流量比例制御弁5及び圧力比例弁30へ出力するD/A変換器26,27及び制御の状態を表示する表示手段28などより構成されていて、次のようにスライドモーションを制御するようになっている。
【0016】
まずワークをプレス成形するに当って、図5に示すスライドモーションに関する設定パラメータである位置データZ00〜Z30、速度データV00〜V30、加圧能力データP20、加圧保持時間T20などを加工条件に応じて設定する。
次に図3に示すフローチャートのステップS1で油圧プレスの運転を開始すると、運転釦(図示せず)から起動信号が入力して電磁流量比例制御弁が切換り、同時に電磁弁13によりロジック弁14,15が開放されるため、油圧ポンプ6の吐出圧はサーボ弁8より管路71 及びロジック弁14,15を経て第1シリンダ3の上室31 に達すると共に、第1シリンダ3の下室32 の油はロジック弁15で油圧ポンプ6の吐出圧と合流されて第1シリンダ3の上室31 へ送られるため、上室31 と下室32 の受圧面積の差によりピストン3aが下方へ押圧され、スライド2は予め設定された高速V10で図5に示すように上死点Z00より下降を開始する(図3に示すフローチャートのステップS2)。
【0017】
また、スライド2の下降領域での第1シリンダ3の上室31 及び下室32 の圧力は加圧力検出手段19,20で、そしてスライド2の位置はスライド位置検出手段21で常に検出されてコントローラ22へ入力される。
その後スライド2がZ10まで下降してワークの成形領域に達する(ステップS3)と、コントローラ22に予め入力され、記憶手段23に記憶されているその金型に最適な高さ(異常を判断する上で最適な高さで、各金型毎に入力されている)Z20+E201より上にあるかをステップS4で判定し、上にある場合はステップS5へ進んで油圧シリンダ1の発生圧力がその金型によりワークを成形するのに必要な設定圧力P20に達したかを判定する。
そして発生圧力Pが各金型毎に設定された設定値P20に達したか、これを越えた場合は、ステップS6へ進んでスライド2の下降を非常停止手段が非常停止させる。実際にはコントローラ22より急停止信号が電磁流量比例制御弁5へ出力されて、電磁流量比例制御弁5が瞬時に閉鎖され、もしくは油圧ポンプ6の吐出回路に設けられた圧力比例弁30が開放されて油圧ポンプ6の吐出圧がアンロードされるため、スライド2はその位置に非常停止される(ステップS6)。
これによって上下型間に異物などが進入して金型に過負荷が作用した場合、スライド2が非常停止されるため、過負荷により金型が破損されるのを未然に防止することができるようになる。
【0018】
一方、成形領域においてスライド2がその金型に最適な高さZ20+E201より低い位置まで下降した際発生圧力Pが設定圧力P20に達した場合、コントローラ22は位置優先モードを圧力優先モードへ切換えて電磁流量比例制御弁5を圧力制御するが、次にこの圧力制御中の異常検出を図4に示すフローチャートにより説明する。ステップS3の成形領域に達すると、ステップS4で予め設定された速度V20で下死点Z20へ向けてスライド2が下降されるが、コントローラ22はステップS5で圧力制御モードになったかを判断し、圧力制御モードに切換えられた場合はステップS6へ進んで設定時間T20その圧力を保持する。
そしてこの間にステップS7へ進んでその金型がその位置まで下降しても、金型に過負荷が加わらない位置Z20−E20(予め設定されている)よりスライド2が下降したかを判定し、もし下降している場合はこれを異常としてステップS8で非常停止手段によりスライド2を非常停止させる。
これによってワーク成形中ワークの変形が進行してワークからの反力が減小したため、スライド2が設定位置よりさらに下降することにより生じる金型の異常負荷により生じる金型の破損を未然に防止することができるようになる。
【0019】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、成形領域中の設定位置よりも高い位置で予め設定された最大加圧力を越える加圧力がスライドに発生した場合、非常停止手段がスライドを非常停止させるため、過負荷により金型が破損されるのを未然に防止することができる。
また、使用する金型に応じて最大加圧力、最適位置を設定したから、金型やワークに応じた異常検出が可能なため、金型やワークの種類が変っても金型の破損を確実に防止することができる。
請求項2に係る発明によれば、予め金型に応じた設定したスライド2の最適位置よりも下降した際にスライド2の加圧力を設定時間だけ最大加圧力に保持した場合に、金型異常負荷とならない最適位置よりさらにスライドが下降した場合に、非常停止手段がスライドを非常停止するため、成形中ワークの変形が進行してワークからの反力が減少しても、金型が加圧力を負担することがなくなるため、過負荷により金型が破損されるのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例になる油圧プレスの油圧回路図である。
【図2】この発明の一実施例になる油圧プレスのコントローラ内部を示すブロック図である。
【図3】この発明の一実施例になるスライド制御方法を示すフローチャート図である。
【図4】この発明の他の実施例になるスライド制御方法を示すフローチャート図である。
【図5】この発明の一実施例になる油圧プレスのスライドモーションを示す線図である。
【符号の説明】
1…油圧シリンダ
2…スライド
5…電磁流量比例制御弁
6…油圧ポンプ
19,20…加圧力検出手段
21…スライド位置検出手段
30…圧力比例弁。
Claims (4)
- 油圧シリンダ1によりスライド2を昇降動する油圧プレスにおいて、上記スライド2の位置を検出するスライド位置検出手段21及びスライド2の加圧力を検出する加圧力検出手段19,20と、使用する金型に応じて成形に必要な最大加圧力とスライド2の最適位置を設定する手段と、ワーク成形領域において上記設定手段により金型毎に設定されたスライド2の最適位置より高い位置で上記最大加圧力を越える加圧力がスライド2に発生した場合に、これを異常としてスライド2を非常停止させる非常停止手段とを具備してなる油圧プレスの金型保護装置。
- 油圧シリンダ1によりスライド2を昇降動する油圧プレスにおいて、上記スライド2の位置を検出するスライド位置検出手段21及びスライド2の加圧力を検出する加圧力検出手段19,20と、使用する金型に応じて成形に必要な最大加圧力とスライド2の最適位置、この最適位置よりも下方で金型異常負荷とならない最適位置を設定する設定手段と、ワーク成形領域中上記設定手段により設定された最適位置よりスライド2が下降した際にスライド2の加圧力が前記最大加圧力に達した場合に設定時間その加圧力を保持し、かつこの時にスライド2が前記金型異常負荷とならない最適位置より下降した場合に、これを異常としてスライド2を非常停止させる非常停止手段とを具備したことを特徴とする油圧プレスの金型保護装置。
- 非常停止手段により、油圧シリンダ1へ油圧を供給する電磁流量比例制御弁5を遮断することによりスライド2を非常停止させてなる請求項1又は2項に記載の金型保護装置。
- 非常停止手段により油圧ポンプ6の吐出圧を圧力比例弁30によりアンロードすることによりスライド2を非常停止させてなる請求項1又は2項に記載の金型保護装置。
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