JP3690534B2

JP3690534B2 - 高速液圧プレス

Info

Publication number: JP3690534B2
Application number: JP27735695A
Authority: JP
Inventors: 秀明中林; 均沢村
Original assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2015-10-25
Also published as: KR19990066970A; US5957046A; KR100266340B1; JPH09122998A; CN1200072A; TW302328B; WO1997015438A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は高速動作が可能なる高速液圧プレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来油圧プレスのような液圧プレスは、機械プレスに比べてスライドモーションが自由に変えられることから、各種の成形に対応できる利点を有している反面、動作が遅いため、生産性が低い欠点がある。
このため従来では主として大型のプレスに液圧プレスが採用され、小型のプレスには機械プレスが多く採用されている。
しかし近年のように多品種少量生産化が進むと、小型のプレスにおいても各種の成形に対応できものが要求されるようになり、小型液圧プレスの高速化が課題となっている。
【０００３】
一方液圧プレスの高速化を図るために、種々の提案もなされている。
例えば特開平７−１２４７９７号公報に記載のプレス装置では、液圧シリンダのピストンロッド内に内室を設けてプレフィル弁をこの内室に連通させ、スライドの高速移動時この内室に液圧を供給して、短時間でスライドを移動させることにより、液圧プレスの高速化を図っている。
また特開平４−５５０９９号（特公平７−２２８４０号）公報では、大径の第２シリンダ内に小径の第１シリンダを設けて、型締めの際小径な第１シリンダへ油圧を供給して型締めを迅速に行うことにより、油圧プレス装置の高速化を図っている。
さらに実開平７−３８９８号公報では、ラムシリンダ装置へ油圧を供給する回路に、高速下降回路を設けて、ラムの高速下降を可能にすることにより、油圧プレスの高速化を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし何れの液圧プレスでも液圧シリンダの動作を制御する制御弁と液圧シリンダの間が液圧配管で接続された構成のため、プレス成形時制御弁により流量制御された液圧が液圧配管を経て液圧シリンダへと供給されるようになり、その結果液圧配管内で液体の圧縮性が変化して、制御弁による液圧シリンダの応答性が損なわれるため、精度の高い成形ができないと共に、液圧配管が抵抗となって、短時間で大流量の液圧を液圧シリンダへ供給できないため、高速化にも限度があるなどの不具合がある。
【０００５】
また液圧シリンダ回りに液圧配管が配設されるため、プレス本体の上部に広いスペースを必要としてプレス全体の小型化が難しいと共に、液圧配管などに液漏れが生じた場合、高所で修理などの作業を行う必要があるため、メンテナンス性も悪いなどの不具合もあった。
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、応答性及び高速性に優れ、かつメンテナンス性もよい小型の高速液圧プレスを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、Ｃ形フレーム１ａにより構成されたプレス本体１の上部に、高速液圧シリンダ３により上下動自在なスライド６を設けた高速液圧プレスにおいて、
上記高速液圧シリンダ３の前面に、ロジック弁を内蔵したマニホールドブロック４を直付けし、かつこのマニホールドブロック４に、上記ロジック弁を開閉制御する電磁弁とサーボ弁を取付けて、
上記サーボ弁により流量及び圧力が制御された液圧を、上記マニホールドブロック４内の通路、上記ロジック弁を経て液圧シリンダ３へ供給することを特徴とする高速液圧プレスである。
【０００７】
第２の発明は、Ｃ形フレーム１ａにより構成されたプレス本体１の上部に、高速液圧シリンダ３により上下動自在なスライド６を設けた高速液圧プレスにおいて、
上記高速液圧シリンダ３の前面に、ロジック弁を内蔵したマニホールドブロック４を直付けし、かつこのマニホールドブロック４に、上記ロジック弁を開閉制御する電磁弁とサーボ弁を取付け、
上記プレス本体１の上部後側に液圧発生装置１０を設置して、この液圧発生装置１０により発生された液圧を、上記マニホールドブロック４内の通路を通して上記サーボ弁に流入し、そのサーボ弁により流量及び圧力を制御して、上記マニホールドブロック４内の通路、上記ロジック弁を経て高速液圧シリンダ３へ供給することを特徴とする高速液圧プレスである。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、高速液圧シリンダ３前面のほぼ中央に、左右対称となるようマニホールドブロック４を直付けしてなる高速液圧プレスである。
第４の発明は、第１又は第２の発明において、プレス本体１の上部前面に、高速液圧シリンダ３及びマニホールドブロック４を覆うように前面カバー１７を着脱自在に取付けてなる高速液圧プレスである。
第５の発明は、第２の発明において、プレス本体１の上部後側に設けられた液圧発生装置１０の上方に、高温となった液体を冷却する冷却ユニット１８を設置し、上記冷却ユニット１８は、液体冷却器１８ａと、この液体冷却器１８ａの下方に設けられた冷却ファン１８ｂとを備えている高速液圧プレスである。
【０００８】
【作用】
第１・第２の発明によれば、サーボ弁により制御された液圧がマニホールドブロック４内の通路、ロジック弁を経て高速液圧シリンダ３へ供給されるため、大流量の液圧を短時間で高速液圧シリンダ３へ供給することができ、プレスの高速動作が可能になると同時に、高い応答性が得られるようになる。
またマニホールドブロック４内で液体の圧縮性が変化することがないため、高速液圧シリンダ３により上下動されるスライド６の位置決め精度が向上するため、精度の高いプレス加工が可能になる。
第３の発明によれば、プレス作業時高温となるマニホールドブロック４を高圧液圧シリンダ３のほぼ中心に左右対称となるように直付けしたことにより、プレス本体の左右の熱変位にアンバランスが生じることが少ないため、熱影響により加工精度が低下することも少ない。
第４の発明によれば、高速液圧シリンダ及びマニホールドブロックの前面を前面カバーで覆ったことにより、液漏れなどが発生しても、高温の液体が作業者に降りかかるのを防止することができる。
第５の発明によれば、液圧発生装置の上方に設けた冷却ユニット１８により、加工時発生した熱や、液圧発生装置１０で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
図１は高速液圧プレスの正面図、図２は一部切欠側面図、図３は背面図、図４は上面図、図５は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６はマニホールドブロックの一部切欠正面図、図７はマニホールドブロックを高速液圧シリンダの接続回路を示す液圧回路図である。
これら図において１はＣ形フレーム１ａにより構成されたプレス本体で、前側の上部に液圧ユニット２が、そして下部にボルスタ１ｂが設けられている。
【００１０】
上記液圧ユニット２は高速液圧シリンダ３と、高速液圧シリンダ３の前面に取付けられたマニホールドブロック４より構成されている。
上記高速液圧シリンダ３の親シリンダ３ａ下面からはピストン杆３ｂが突出されていて、このピストン杆３ｂの先端に球面ポイント５を介してスライド６が接続されている。
上記スライド６はボルスタ１ｂの上方に位置していて、両側が上記プレス本体１のＣ形フレーム１ａに垂直方向に布設されたスライドギブ７に上下摺動自在に案内されており、上記高速液圧シリンダ３により上下駆動されるようになっている。
【００１１】
また上記高速液圧シリンダ３の前面に取付けられたマニホールドブロック４は、図１に示すように高速液圧シリンダ３のほぼ中心に位置し、かつ左右対称となるように固着されていると共に、上記マニホールドブロック４に制御弁８が設けられている。
上記制御弁８はマニホールドブロック４の上部に設けられたサーボ弁８₁と、マニホールドブロック４内に図６に示すように設けられた複数個、例えば３個のロジック弁８₂，８₃，８₄及びこれらロジック弁８₂，８₃，８₄を開閉制御する２個の電磁弁８₅，８₆よりなり、各電磁弁８₅，８₆はマニホールドブロック４の両側に取付けられている。
【００１２】
上記マニホールドブロック４内に設けられたロジック弁８₂，８₃，８₄のうちロジック弁８₂，８₃は上記高速液圧シリンダ３へ供給する液圧を切換え、またロジック弁８₄はロジック弁８₃が開閉する際に生じる圧力変動を補償する圧力補償用となっており、ロジック弁８₂，８₃は高速液圧シリンダ３を構成する親シリンダ３ａの上室３₁にポート４ａを介して連通する通路４ｂに接続され、ロジック弁８₃は親シリンダ３ａの下室３₂に連通するポート４ｃと上記ポート４ａの間に設けられている。
【００１３】
また上記マニホールドブロック４の上部両側にはポンプポートＰとタンクポートＴが設けられていて、液圧発生装置１０より供給された液圧は、ポンプポートＰよりマニホールドブロック４の上部に設けられたサーボ弁８₁へ流入され、サーボ弁８₁により流量及び圧力が制御された後、上記各ロジック弁８₂，８₃を経て高速液圧シリンダ３へ供給されるようになっている。
なおマニホールドブロック４と高速液圧シリンダ３を接続する液圧回路を図７に示す。
またマニホールドブロック４内に形成された通路４ｂ及びポート４ａと４ｃ間は何れも短時間で大流量が流せるように十分大径に形成されている。
【００１４】
一方、上記液圧発生装置１０は、プレス本体１の上部で、かつ上記液圧ユニット２の後方に位置するように設置され、次のように構成されている。
すなわち、プレス本体１後部の上下方向のほぼ中間部には、左右Ｃ形フレーム１ａ間を連設する仕切壁１ｃが設けられていて、この仕切壁１ｃ上に液圧発生装置１０を構成する電動機１２と、この電動機１２により回転駆動される液圧ポンプ１３が設置されている。
液圧ポンプ１３の吸入側は、液圧ポンプ１３の上方に設けられた液体タンク１４に管路１５を介して接続されていると共に、吐出側は管路１１₁を介して上記マニホールドブロック４のポンプポートＰに接続され、マニホールドブロック４のタンクポートＴは管路１１₂を介して液圧タンク１４に接続されている。
またプレス本体１の上部前面は図２や図４の仮想線で示すように前面カバー１７により覆われていて、液圧ユニット２やマニホールドブロック４などがプレス本体１の前面に露出しないようになっている。
【００１５】
一方プレス本体１の上面部には、液圧発生装置１０の上方に位置して冷却ユニット１８が設置されている。
上記冷却ユニット１８は、液圧ユニット２より制御弁８を経て液体タンク１４へ戻される液体を冷却するためのもので、プレス本体１の上面開口部に設置された液体冷却器１８ａと、この液体冷却器１８ａの下方に設けられた冷却ファン１８ｂより構成されていて、冷却ファン１８ｂがプレス本体１の後方より図２の矢印ａのように吸い込んだ空気を上記液体冷却器１８ａへ向けて送風することにより、液体冷却器１８ａ内を流通する液体を冷却できるようになっている。
【００１６】
また上記プレス本体１の下部後側は、何もない空間１ｄとなっていて、この空間１ｄに成形されたワークを搬出するための製品搬出装置（図示せず）などが設置できるようになっていると共に、プレス本体１の一方のＣ形フレーム１ａには温度補正装置２０が設置されている。
上記温度補正装置２０は図２に示すようにＣ形フレーム１ａのＣ形開口部１ｅに沿って支持部材２０ａが設けられており、この支持部材２０ａの下端はＣ形フレーム１ａに枢着されている。
上記支持部材２０ａの上端には、Ｃ形フレーム１ａが温度により伸縮するのを検出する変位センサ２０ｂが設けられていて、この変位センサ２０ｂにより検出された熱変位信号は図示しない制御装置へ送られて、プレス本体１の熱変位に対する温度補正が行われるようになっている。
なお、図１，図４及び図５中２２は操作盤、２３は制御箱、２４は運転釦を示す。
【００１７】
次に上記構成された液圧プレスの作用を説明する。
プレス作業に当ってはスライド６の下面に金型の上型を、そしてボルスタ１ｂ上に下型（ともに図示せず）を取付けて作業を開始するもので、運転釦２４を押圧すると、液圧発生装置１０で発生された高圧の液圧が管路１１₁よりポンプポートＰを経てサーボ弁８₁へ供給され、サーボ弁８₁で制御された流量がマニホールドブロック４内の通路４ｂよりロジック弁８₂，８₃を経て高速液圧シリンダ３の親シリンダ３ａの上室３₁側へと供給される。
このときマニホールドブロック４内のポート４ａ，４ｃの間は予め大流量が流せるように大径に形成されている上、マニホールドブロック４は高速液圧シリンダ３に直付けされているため、サーボ弁８₁で制御された流量が瞬時に高速液圧シリンダ３へと供給され、これによって高い応答性が得られると共に、マニホールドブロック４が剛体により形成されているため、マニホールドブロック４内で液体の圧縮性が変化することがないので、サーボ弁８₁により制御された流量によりスライド６を精度よく所定のスライドモーションで下降させることができる。
また上記作用によりスライド６の下降位置を精度よく位置決めできるので、スライド６に取付けられた上型と、ボルスタ１ｂ上の下型の間で精度の高いプレス成形が可能になる。
そしてスライド６が下死点まで下降されてプレス成形が完了すると、サーボ弁８₁及び電磁弁８₅，８₆によりロジック弁８₂，８₃が切換えられて、液圧が高速液圧シリンダ３の親シリンダ３ａの下室３₂へと供給されるため、高速液圧シリンダ３によりスライド６が上死点まで高速で上昇され、次のプレス動作まで待機する。
【００１８】
一方上記プレス作業により高熱となった液体は、管路１１₂により冷却ユニット１８を経て液体タンク１４へ戻される際、冷却ユニット１８内で冷却される。
冷却ユニット１８はプレス本体１の後側上部に設置された液圧発生装置１０の後面より取入れた空気を冷却ファン１８ｂによりプレス本体１の上面に設けられた液体冷却器１８ａへ送風することにより、液体冷却器１８ａ内に流通する液体を冷却するようになっており、高熱の液体を効率よく冷却することができると共に、発熱源である液圧ユニット２や液圧発生装置１０がプレス本体１の上部に集中していて、プレス本体１の熱変位を検出する温度補正装置２０と離間しているため、温度補正装置２０はこれら液圧ユニット２や液圧発生装置１０の熱影響を受けることなく、プレス本体１の熱変化による補正を精度よく行えるようになる。
また液体発生装置１０をプレス本体１の上部後方に設置することにより、プレス本体１の下部後方には広い空間１ｄが確保できるため、この空間１ｄに成形の完了したワークを搬出する製品搬出装置などを設置することより、ワークの搬入出が円滑に行えるようになる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１、請求項２に係る発明によれば、液圧を、高速液圧シリンダ３に直付けされたマニホールドブロック４に取付けられたサーボ弁よりマニホールドブロック内の通路、ロジック弁を経て高速液圧シリンダ３へ供給するようにしたことから、大流量の液圧を短時間で高速液圧シリンダ３へ供給することができ、これによってプレスの高速動作が可能になるため、液圧プレスの生産性が大幅に向上すると共に、流路抵抗も少なくできることから、省エネルギー化も図れる。
またサーボ弁により流量及び圧力が制御された液圧がマニホールドブロック４内の通路、ロジック弁を経て高速液圧シリンダ３へ供給されるため、高い応答性が得られると共に、液体の圧縮性も途中で変化することがないため、電磁弁で開閉されるロジック弁とサーボ弁により精度の高いスライドの位置制御が可能になり、これによって高精度のプレス加工が可能になる。
また、マニホールドブロック４を高速流体圧シリンダ３の前面に直付けしたことにより、サーボ弁と高速液圧シリンダ間の配管が不要となるため、液圧ユニットのコンパクト化が図れる上、配管からの液漏れがなく、かつマニホールドブロック４を取外すことにより高圧回路のメンテナンスが可能なため、メンテナンス性が大幅に向上する。
さらに請求項２に係る発明によれば、液圧発生装置１０をプレス本体１の上部に設置したことにより、プレス本体１の下部後方に広い空間が確保できるため、この空間に成形の完了したワークを搬出するための製品搬出装置などを設置することにより、ワークの搬入出が円滑に行えるようになり、プレスの高速動作と相俟って高い生産性が得られる。
請求項３に係る発明によれば、プレス作業時高温となるマニホールドブロック４を高圧液圧シリンダ３のほぼ中心に左右対称となるように直付けしたことにより、プレス本体の左右の熱変位にアンバランスが生じることが少ないため、熱影響により加工精度が低下することも少ない。
請求項４に係る発明によれば、プレス本体の上部前面を前面カバーで覆うことにより、液圧ユニットなどがプレス前面に露出しないため、プレスの外観が向上すると共に、万一液圧ユニットに液漏れが生じても、高温の液圧が作業者に降りかかるのを前面カバーが阻止するため、作業者の安全が図れるようになる。
請求項５に係る発明によれば、液圧発生装置の上方に設けた冷却ユニット１８により、加工時発生した熱や、液圧発生装置１０で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例になる液圧プレスの正面図である。
【図２】この発明の一実施例になる液圧プレスの一部切欠側面図である。
【図３】この発明の一実施例になる液圧プレスの背面図である。
【図４】この発明の一実施例になる液圧プレスの一部省略した上面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】この発明の一実施例になる液圧プレスに設けられたマニホールドブロックの一部切欠正面図である。
【図７】この発明の一実施例になる液圧プレスに設けられたマニホールドブロックと高速液圧シリンダの接続回路を示す液圧回路図である。
【符号の説明】
１…プレス本体
１ａ…Ｃ形フレーム
２…液圧ユニット
３…高速液圧シリンダ
４…マニホールドブロック
６…スライド
８…制御弁
１０…液圧発生装置
１７…前面カバー
１８…冷却ユニット。

Claims

Ｃ形フレーム１ａにより構成されたプレス本体１の上部に、高速液圧シリンダ３により上下動自在なスライド６を設けた高速液圧プレスにおいて、
上記高速液圧シリンダ３の前面に、ロジック弁を内蔵したマニホールドブロック４を直付けし、かつこのマニホールドブロック４に、上記ロジック弁を開閉制御する電磁弁とサーボ弁を取付けて、
上記サーボ弁により流量及び圧力が制御された液圧を、上記マニホールドブロック４内の通路、上記ロジック弁を経て液圧シリンダ３へ供給することを特徴とする高速液圧プレス。
Ｃ形フレーム１ａにより構成されたプレス本体１の上部に、高速液圧シリンダ３により上下動自在なスライド６を設けた高速液圧プレスにおいて、
上記高速液圧シリンダ３の前面に、ロジック弁を内蔵したマニホールドブロック４を直付けし、かつこのマニホールドブロック４に、上記ロジック弁を開閉制御する電磁弁とサーボ弁を取付け、
上記プレス本体１の上部後側に液圧発生装置１０を設置して、この液圧発生装置１０により発生された液圧を、上記マニホールドブロック４内の通路を通して上記サーボ弁に流入し、そのサーボ弁により流量及び圧力を制御して、上記マニホールドブロック４内の通路、上記ロジック弁を経て高速液圧シリンダ３へ供給することを特徴とする高速液圧プレス。
高速液圧シリンダ３前面のほぼ中央に、左右対称となるようマニホールドブロック４を直付けしてなる請求項１または２記載の高速液圧プレス。
プレス本体１の上部前面に、高速液圧シリンダ３及びマニホールドブロック４を覆うように前面カバー１７を着脱自在に取付けてなる請求項１または２記載の高速液圧プレス。
プレス本体１の上部後側に設けられた液圧発生装置１０の上方に、高温となった液体を冷却する冷却ユニット１８を設置し、上記冷却ユニット１８は、液体冷却器１８ａと、この液体冷却器１８ａの下方に設けられた冷却ファン１８ｂとを備えている請求項２記載の高速液圧プレス。