JP4540930B2 - プレス機械のクッション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス機械のクッション装置に係り、特に、金型交換後などにクッションパッドを上昇させる際にクッションシリンダに流体が一気に流れ込んでクッションパッドが急上昇することを防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) しわ押え型を支持しているクッションパッドに流体の圧力に基づいてしわ押え荷重を付与するクッションシリンダと、(b) 連通路を介して前記クッションシリンダに連結されているとともに、前記流体が前記しわ押え荷重に対応する所定の圧力で充填されているタンクと、(c) 前記連通路に配設され、前記クッションシリンダと前記タンクとを連通する連通状態とその連通を遮断する遮断状態とに切り換えられる連通路開閉装置と、を有し、(d) その連通路開閉装置を連通状態にして前記タンクと前記クッションシリンダとを連通させた状態でプレス加工を行なうプレス機械のクッション装置が知られている。特許文献１に記載のプレス機械はその一例で、流体として圧力エアが用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−８５８４９号公報
【０００４】
図２のプレス機械８は一例で、ポンチ型１０が取り付けられるボルスタ１２はプレスキャリア１４を介してベース１６上に配設されている一方、ダイス型１８が取り付けられるプレススライド２０は図示しない駆動機構により上下方向へ駆動されるようになっている。ボルスタ１２には、クッションピン２２を配設するために多数の貫通孔２４が碁盤目状に設けられており、ボルスタ１２の下方には、それ等のクッションピン２２を支持するクッションパッド２６が略水平な姿勢で配設されている。クッションピン２２は、上記ポンチ型１０と共に配設されるしわ押え型（しわ押えリング）２８を支持するもので、そのしわ押え型２８の形状に応じて予め定められた所定の位置に任意の数だけ配設されるとともに、クッションパッド２６には、上記貫通孔２４に対応して複数の均圧用シリンダ３０が設けられており、クッションピン２２の下端部はそれぞれその均圧用シリンダ３０に当接させられている。複数の均圧用シリンダ３０の圧力室は互いに連通させられているとともに、所定の均圧油圧に調圧されており、クッションピン２２の長さ寸法のばらつきやクッションパッド２６の傾斜などに拘らず、総てのクッションピン２２からしわ押え型２８にしわ押え荷重が均等に伝達される。均圧用シリンダ３０としては油圧シリンダが好適に用いられるが、他の流体圧シリンダを用いることもできる。なお、各部の寸法精度が高くて、総てのクッションピン２２を介してしわ押え型２８にしわ押え荷重が略均等に伝達される場合には、必ずしも均圧用シリンダ３０を用いる必要はなく、クッションパッド２６の上面に直接クッションピン２２を当接させるようにしても良い。
【０００５】
上記クッションパッド２６は、前記プレスキャリア１４内に上下方向の移動可能に配設されており、並列に設けられた複数のクッションシリンダ３２により上方へ付勢されている。クッションシリンダ３２はエアシリンダで、図３に示すように圧力室３２ｐには配管３４が接続され、開閉切換弁３６を介してエアタンク３８から所定の圧力エアが供給されるようになっている。エアタンク３８には、電動式エアポンプなどを備えている圧力エア供給源４０から圧力エアが供給されるとともに、図示しない開閉弁や圧力調整弁、エア圧センサなどが接続されており、エアタンク３８内の圧力がしわ押え荷重に応じて予め調圧される。すなわち、前記ダイス型１８がプレススライド２０と共に下降させられると、クッションシリンダ３２のエア圧Ｐａに基づく付勢力に従ってダイス型１８としわ押え型２８との間でプレス素材４２の周縁部が挟圧されてしわ押えされ、その状態でしわ押え型２８およびダイス型１８がクッションパッド２６と共にクッションシリンダ３２の付勢力に抗して更に下降させられると、ポンチ型１０の成形面に沿ってプレス素材４２に絞り加工が施されるのである。上記クッションパッド２６、クッションシリンダ３２，エアタンク３８等を含んでクッション装置４４が構成されており、配管３４は連通路に相当し、開閉切換弁３６は連通路開閉装置に相当する。なお、クッションシリンダ３２は必ずしもエアシリンダである必要はなく、空気以外の気体や他の圧縮性流体を用いることもできるし、タンクとしてアキュムレータなど圧力に応じて容積が可変なものを用いる場合には、作動油等の非圧縮性流体を用いることも可能である。また、単一のクッションシリンダ３２でクッションパッド２６を付勢してしわ押え荷重を付与することもできる。
【０００６】
図４は、上記開閉切換弁３６を開閉する開閉回路４６の一例を示す図で、開閉切換弁３６はパイロットシリンダ４８を備えているとともに、圧力エア供給源５４から減圧弁５０によって減圧されたパイロット圧が供給されるようになっており、その供給状態が開閉用電磁切換弁５２によって切り換えられることにより、配管３４をエアタンク３８に連通させる連通状態と、配管３４を消音器を介して大気に解放してエアタンク３４との連通を遮断する遮断状態とに切り換えられる。この開閉切換弁３６は、プレス加工時を含めて通常は連通状態に保持されるが、金型交換や点検時など一定の場合に遮断状態とされて、クッションパッド２６が下降端に保持される。なお、前記圧力エア供給源４０が圧力エア供給源５４を兼ねていても良いが、パイロット圧は低圧でも差し支えないため、ここでは工業用等の別の圧力エア供給源５４を用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のプレス機械８において、金型交換後などにクッションパッド２６を上昇させるため、開閉切換弁３６を遮断状態から連通状態に切り換え、エアタンク３８内の圧力エアをクッションシリンダ３２に供給すると、しわ押え荷重に対応する高圧の圧力エアによりクッションパッド２６が一気に上昇させられ、上昇端で衝撃が発生してプレス機械の各部が損傷したり、しわ押え型２８が跳ね上げられて破損したりする恐れがあった。
【０００８】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、金型交換後などにクッションパッドを上昇させる際にクッションシリンダに流体が一気に流れ込んでクッションパッドが急上昇することを防止することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、(a) しわ押え型の形状に応じて所定の位置に任意の数だけ配設されるクッションピンを介してそのしわ押え型を支持しているクッションパッドに流体の圧力に基づいてしわ押え荷重を付与するクッションシリンダと、(b) 連通路を介して前記クッションシリンダに連結されているとともに、前記流体が前記しわ押え荷重に対応する所定の圧力で充填されているタンクと、(c) 前記連通路に配設され、前記クッションシリンダと前記タンクとを連通する連通状態とその連通を遮断する遮断状態とに切り換えられる連通路開閉装置と、を有し、(d) その連通路開閉装置を連通状態にして前記タンクと前記クッションシリンダとを連通させた状態でプレス加工を行なうプレス機械のクッション装置において、(e) 前記連通路開閉装置は、前記クッションシリンダと前記タンクとの連通を遮断する遮断状態として、そのクッションシリンダ内の流体が流出することを阻止する閉塞状態を備えている一方、(f) 前記連通路開閉装置を介することなく前記クッションシリンダに前記流体を供給する上昇用流体通路と、(g) その上昇用流体通路を経て前記クッションシリンダに供給される前記流体の供給速度を調整するために、少なくともその流体の圧力を前記タンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備えている供給速度調整装置と、を有し、(h) 前記連通路開閉装置が前記閉塞状態とされた状態で、前記圧力調整弁により前記タンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧された流体が前記クッションシリンダに供給されることによって前記クッションパッドが上昇端まで上昇させられ、その上昇端に達した後に前記連通路開閉装置が前記連通状態に切り換えられることにより前記タンクと前記クッションシリンダとが連通させられるように用いられるとともに、(i) 前記上昇用流体通路において前記供給速度調整装置よりも上流側に設けられ、前記クッションシリンダに前記流体を供給する供給状態と該供給を遮断する遮断状態とに切り換えられる上昇用通路開閉装置と、(j) その上昇用通路開閉装置と前記供給速度調整装置との間の流体圧を、前記連通路開閉装置を連通状態に切り換えるためのパイロット圧として取り出す分岐通路と、(k) その分岐通路に設けられ、前記パイロット圧を前記連通路開閉装置に出力する出力状態とその出力を停止する停止状態とに切り換えられるパイロット切換装置と、を備えており、且つ、(l) 前記上昇用流体通路には、前記タンク内の圧力値以上の高圧流体が供給されるようになっており、(m) その上昇用流体通路において前記供給速度調整装置と直列に設けられ、上流側への流体の流通を阻止する上昇用通路逆止弁と、(n) 前記供給速度調整装置および前記上昇用通路逆止弁と並列に設けられ、前記クッションシリンダ内の流体を流出させるための排出用通路と、(o) その排出用通路に設けられ、前記上昇用通路開閉装置が供給状態とされた場合には、その上昇用通路開閉装置を経て供給される前記高圧流体の下流側への流通を阻止するとともに、その高圧流体の流体圧に基づいて前記クッションシリンダ内の流体の流出を阻止する一方、その上昇用通路開閉装置が遮断状態とされて前記高圧流体の供給が遮断されると、そのクッションシリンダ内の流体がその排出用通路を経て流出することを許容する排出制御弁と、を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のプレス機械のクッション装置においては、例えば金型交換後など所定の条件下でクッションシリンダに流体を供給してクッションパッドを上昇させる際に、連通路開閉装置を閉塞状態とした状態で上昇用流体通路からクッションシリンダに流体が供給されるとともに、クッションパッドが所定の速度で上昇するように供給速度調整装置により少なくともその流体の圧力がタンク内の流体圧よりも低圧とされて供給速度が調整されることにより、クッションパッドの急上昇に起因するプレス機械や金型の破損などを回避しつつ、クッションシリンダ内に流体を供給してクッションパッドを穏やかに上昇させることができる。
また、供給速度調整装置は、流体の圧力をタンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備えているため、クッションシリンダに対する流体の供給速度、更にはクッションパッドの上昇速度を簡単に調整することができる。
【００１１】
また、上昇用通路開閉装置と供給速度調整装置との間に分岐通路が接続され、その流体圧が連通路開閉装置のパイロット圧として取り出されるとともに、パイロット切換装置によって連通路開閉装置への出力状態が切り換えられるようになっているため、パイロット切換装置を停止状態とし且つ上昇用通路開閉装置を供給状態にすれば、上昇用流体通路からクッションシリンダに流体を供給することができ、クッションパッドが上昇端に達した後にパイロット切換装置を出力状態に切り換えれば、タンク内の流体圧力をクッションシリンダに作用させて所定のしわ押え荷重を付与することができる。
【００１２】
このように、上昇用通路開閉装置から出力される流体圧を連通路開閉装置のパイロット圧として利用しているため、全体の回路構成が簡単になって安価に構成される。
【００１３】
また、クッションパッドを上昇させるため或いは所定のしわ押え荷重を付与するために上昇用通路開閉装置が供給状態とされた場合には、その上昇用通路開閉装置を経て排出制御弁に高圧流体が供給されることにより、排出用通路が閉じられてクッションシリンダ内の流体の流出が阻止されるが、上昇用通路開閉装置が遮断状態にされると、クッションシリンダ内の流体が排出用通路を経て流出することが許容されるため、クッションシリンダ内の流体を排出するための回路が簡単に構成されるとともに制御が容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のプレス機械のクッション装置は、例えば前記図２のように、ダイス型１８が位置固定のポンチ型１０に対して下方へ向かって上下駆動されるとともに、クッションパッド２６上に均圧用シリンダ３０が設けられ、そのピストンロッド上にそれぞれクッションピン２２が配置されてしわ押え型２８を支持しているプレス機械８のクッション装置４４に好適に適用されるが、均圧用シリンダ３０を備えていないプレス機械や、単一のクッションシリンダ３２でしわ押え荷重を付与するものなど、種々のプレス機械のクッション装置に適用され得る。
【００１５】
クッションシリンダとしては、エア（空気）等の圧縮性流体を用いた流体シリンダが好適に用いられるが、タンクとしてアキュムレータなど圧力に応じて容積が可変なものを用いる場合には、作動油等の非圧縮性流体を使用するクッションシリンダを採用することもできる。
【００１６】
流体の供給速度を調整する供給速度調整装置は、圧力を制御する圧力調整弁などで、クッションパッドが所定の速度で上昇するように、例えばクッションパッドを見ながら作業者が手作業で調整するように構成されるが、予め一定の調整値に設定しておいても良い。供給速度調整装置は、必ずしも圧力を調整可能なものである必要はなく、予め定められた一定の圧力に制限するだけでも良い。また、供給速度調整装置が、リニアソレノイド弁等の電気的に制御可能なものであれば、クッションシリンダやクッションパッドの実際の移動速度を検出装置により検出して、供給速度調整装置を電子制御装置などで電気的にフィードバック制御することもできるなど、種々の態様が可能である。移動速度は圧力に依存するため、クッションシリンダの圧力が所定の目標値となるように流量調整弁や圧力制御弁をフィードバック制御するようにしても良い。
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明が前記図２のプレス機械８のクッション装置に適用された場合について説明し、実質的に同一の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００１８】
図１のクッション装置１２０は、連通路開閉装置としてパイロット圧式の開閉切換弁１２２が設けられており、パイロット切換装置１２４からパイロット圧が供給されることにより、配管３４をエアタンク３８に連通してエアタンク３８からクッションシリンダ３２に圧力エアを供給する連通状態とされ、パイロット圧の供給が遮断されると、配管３４とエアタンク３８との連通を遮断するとともにクッションシリンダ３２、エアタンク３８内の各圧力エアが流出することを阻止する閉塞状態とされる。パイロット切換装置１２４は電磁切換弁で、パイロット圧を開閉切換弁１２２に出力する出力状態とその出力を停止する停止状態との２つの切換位置を備えており、図示しない電子制御装置によって切換制御される。
【００１９】
一方、上記開閉切換弁１２２およびエアタンク３８と並列に上昇用流体通路１２６が設けられ、前記圧力エア供給源４０からエアタンク３８内の圧力値と同程度の高圧の圧力エアが供給されるようになっている。上昇用流体通路１２６には、流量調整弁、圧力調整弁等の供給速度調整装置１２８が設けられ、エアタンク３８内のエア圧よりも低圧の所定圧力まで減圧されることにより、クッションパッド２６が所定速度で上昇するようにクッションシリンダ３２に対する圧力エアの供給速度（流量や圧力など）が調整されるようになっているとともに、その下流側には上流方向の圧力エアの流通を阻止する上昇用通路逆止弁１３０が直列に設けられ、上流側には上昇用通路開閉装置として電磁切換弁１３２が直列に配設されている。電磁切換弁１３２は、圧力エア供給源４０からクッションシリンダ３２に圧力エアを供給する供給状態と、その供給を遮断するとともに供給速度調整装置１２８側の圧力エアが消音器を介して流出することを許容する遮断状態との２つの切換位置を備えており、図示しない電子制御装置によって切換制御される。
【００２０】
上記電磁切換弁１３２と供給速度調整装置１２８との間の上昇用流体通路１２６ａには、前記パイロット切換装置１２４に連結された分岐通路１３４が接続され、その上昇用流体通路１２６ａからパイロット圧が取り出されるようになっている。すなわち、電磁切換弁１３２が供給状態とされて、圧力エア供給源４０から上昇用流体通路１２６を経てクッションシリンダ３２に圧力エアが供給される場合に、パイロット切換装置１２４が出力状態に切り換えられると、流体通路１２６ａから分岐通路１３４を経てパイロット切換装置１２４からパイロット圧が出力され、開閉切換弁１２２が連通状態となってエアタンク３８内の高圧の圧力エアがクッションシリンダ３２に作用させられるようになるのである。パイロット切換装置１２４は、上昇用流体通路１２６からクッションシリンダ３２に圧力エアが供給され、クッションパッド２６が上昇端に達した後に、停止状態から出力状態に切り換えられる。
【００２１】
上昇用流体通路１２６にはまた、クッションシリンダ３２内の圧力エアを流出させるための排出用通路１３６が、前記供給速度調整装置１２８および上昇用通路逆止弁１３０と並列に設けられており、その排出用通路１３６には排出制御弁１３８が設けられている。排出制御弁１３８は、前記電磁切換弁１３２が供給状態とされた場合には、その電磁切換弁１３２を経て供給される高圧の圧力エアがクッションシリンダ３２側へ流通することを阻止するとともに、その高圧の圧力エアのエア圧に基づいてクッションシリンダ３２内の圧力エアの流出を阻止する流出阻止状態とされる一方、電磁切換弁１３２が遮断状態とされて圧力エアの供給が遮断され、下流側よりも上流側のエア圧が低くなると、下流側すなわちクッションシリンダ３２側の圧力エアが消音器を経て流出することを許容するもので、逆止弁等を備えて構成されている。
【００２２】
このようなクッション装置１２０においては、電磁切換弁１３２と供給速度調整装置１２８との間の上昇用流体通路１２６ａに分岐通路１３４が接続され、圧力エア供給源４０から電磁切換弁１３２を経て供給される圧力エアのエア圧が、開閉切換弁１２２を切り換えるためのパイロット圧として取り出されるとともに、パイロット切換装置１２４によって開閉切換弁１２２に対する出力状態と停止状態とが切り換えられるため、パイロット切換装置１２４を停止状態として電磁切換弁１３２を供給状態にすることにより、上昇用流体通路１２６からクッションシリンダ３２に圧力エアを供給することができ、クッションパッド２６が供給速度調整装置１２８によって調整される所定速度で上昇させられる。
【００２３】
そして、クッションパッド２６が上昇端に達した後にパイロット切換装置１２４を出力状態に切り換えれば、開閉切換弁１２２が連通状態に切り換えられてエアタンク３８内の高圧のエア圧がクッションシリンダ３２に作用させられるようになり、所定のしわ押え荷重が付与される。この時、排出制御弁１３８は、電磁切換弁１３２を経て供給される圧力エアのエア圧に基づいて、クッションシリンダ３２側の圧力エアの流出を阻止する流出阻止状態とされるため、クッションシリンダ３２内の圧力エアが流出してしわ押えが損なわれる恐れはない。
【００２４】
また、電磁切換弁１３２が遮断状態に切り換えられると、パイロット圧の出力が停止して開閉切換弁１２２が閉塞状態とされ、エアタンク３８と配管３４との連通が遮断されるとともに、クッションシリンダ３２内の圧力エアが排出制御弁１３８から流出させられ、クッションパッド２６が自重で下降端まで下降させられる。
【００２５】
このように、本実施例ではパイロット切換装置１２４を停止状態として電磁切換弁１３２を供給状態にすることにより、供給速度調整装置１２８によって定められる所定の供給速度（流量や圧力など）で圧力エアが上昇用流体通路１２６からクッションシリンダ３２に供給されるため、クッションパッド２６の急上昇に起因するプレス機械８やしわ押え型２８の破損などを回避しつつ、クッションシリンダ３２内に圧力エアを供給してクッションパッド２６を穏やかに上昇させることができる。
【００２６】
また、本実施例では電磁切換弁１３２から上昇用流体通路１２６ａに供給される圧力エアのエア圧を、開閉切換弁１２２を切り換えるためのパイロット圧として利用しているため、全体の回路構成が簡単になって安価に構成される。
【００２７】
また、クッションパッド２６を上昇させるため或いは所定のしわ押え荷重を付与するために電磁切換弁１３２が供給状態とされた場合には、その電磁切換弁１３２を経て排出制御弁１３８に高圧の圧力エアが供給されることにより、排出用通路１３６が閉じられてクッションシリンダ３２内の圧力エアの流出が阻止されるが、電磁切換弁１３２が遮断状態にされると、クッションシリンダ３２内の圧力エアが排出用通路１３６を経て流出することが許容されるため、クッションシリンダ３２内の流体を排出するための回路が簡単に構成されるとともに制御が容易である。
【００２８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略回路図である。
【図２】本発明が好適に適用されるプレス機械の概略構成図である。
【図３】従来のクッション装置のエア回路の概略回路図である。
【図４】図３における連通路開閉装置に関連する部分の回路図である。
【符号の説明】
８：プレス機械 ２２：クッションピン ２６：クッションパッド ２８：しわ押え型 ３２：クッションシリンダ ３４：配管（連通路） ３８：エアタンク（タンク） １２０：クッション装置 １２２：開閉切換弁（連通路開閉装置） １２４：パイロット切換装置 １２６、１２６ａ：上昇用流体通路 １２８：供給速度調整装置 １３０：上昇用通路逆止弁 １３２：電磁切換弁（上昇用通路開閉装置） １３４：分岐通路 １３６：排出用通路 １３８：排出制御弁
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス機械のクッション装置に係り、特に、金型交換後などにクッションパッドを上昇させる際にクッションシリンダに流体が一気に流れ込んでクッションパッドが急上昇することを防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) しわ押え型を支持しているクッションパッドに流体の圧力に基づいてしわ押え荷重を付与するクッションシリンダと、(b) 連通路を介して前記クッションシリンダに連結されているとともに、前記流体が前記しわ押え荷重に対応する所定の圧力で充填されているタンクと、(c) 前記連通路に配設され、前記クッションシリンダと前記タンクとを連通する連通状態とその連通を遮断する遮断状態とに切り換えられる連通路開閉装置と、を有し、(d) その連通路開閉装置を連通状態にして前記タンクと前記クッションシリンダとを連通させた状態でプレス加工を行なうプレス機械のクッション装置が知られている。特許文献１に記載のプレス機械はその一例で、流体として圧力エアが用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−８５８４９号公報
【０００４】
図２のプレス機械８は一例で、ポンチ型１０が取り付けられるボルスタ１２はプレスキャリア１４を介してベース１６上に配設されている一方、ダイス型１８が取り付けられるプレススライド２０は図示しない駆動機構により上下方向へ駆動されるようになっている。ボルスタ１２には、クッションピン２２を配設するために多数の貫通孔２４が碁盤目状に設けられており、ボルスタ１２の下方には、それ等のクッションピン２２を支持するクッションパッド２６が略水平な姿勢で配設されている。クッションピン２２は、上記ポンチ型１０と共に配設されるしわ押え型（しわ押えリング）２８を支持するもので、そのしわ押え型２８の形状に応じて予め定められた所定の位置に任意の数だけ配設されるとともに、クッションパッド２６には、上記貫通孔２４に対応して複数の均圧用シリンダ３０が設けられており、クッションピン２２の下端部はそれぞれその均圧用シリンダ３０に当接させられている。複数の均圧用シリンダ３０の圧力室は互いに連通させられているとともに、所定の均圧油圧に調圧されており、クッションピン２２の長さ寸法のばらつきやクッションパッド２６の傾斜などに拘らず、総てのクッションピン２２からしわ押え型２８にしわ押え荷重が均等に伝達される。均圧用シリンダ３０としては油圧シリンダが好適に用いられるが、他の流体圧シリンダを用いることもできる。なお、各部の寸法精度が高くて、総てのクッションピン２２を介してしわ押え型２８にしわ押え荷重が略均等に伝達される場合には、必ずしも均圧用シリンダ３０を用いる必要はなく、クッションパッド２６の上面に直接クッションピン２２を当接させるようにしても良い。
【０００５】
上記クッションパッド２６は、前記プレスキャリア１４内に上下方向の移動可能に配設されており、並列に設けられた複数のクッションシリンダ３２により上方へ付勢されている。クッションシリンダ３２はエアシリンダで、図３に示すように圧力室３２ｐには配管３４が接続され、開閉切換弁３６を介してエアタンク３８から所定の圧力エアが供給されるようになっている。エアタンク３８には、電動式エアポンプなどを備えている圧力エア供給源４０から圧力エアが供給されるとともに、図示しない開閉弁や圧力調整弁、エア圧センサなどが接続されており、エアタンク３８内の圧力がしわ押え荷重に応じて予め調圧される。すなわち、前記ダイス型１８がプレススライド２０と共に下降させられると、クッションシリンダ３２のエア圧Ｐａに基づく付勢力に従ってダイス型１８としわ押え型２８との間でプレス素材４２の周縁部が挟圧されてしわ押えされ、その状態でしわ押え型２８およびダイス型１８がクッションパッド２６と共にクッションシリンダ３２の付勢力に抗して更に下降させられると、ポンチ型１０の成形面に沿ってプレス素材４２に絞り加工が施されるのである。上記クッションパッド２６、クッションシリンダ３２，エアタンク３８等を含んでクッション装置４４が構成されており、配管３４は連通路に相当し、開閉切換弁３６は連通路開閉装置に相当する。なお、クッションシリンダ３２は必ずしもエアシリンダである必要はなく、空気以外の気体や他の圧縮性流体を用いることもできるし、タンクとしてアキュムレータなど圧力に応じて容積が可変なものを用いる場合には、作動油等の非圧縮性流体を用いることも可能である。また、単一のクッションシリンダ３２でクッションパッド２６を付勢してしわ押え荷重を付与することもできる。
【０００６】
図４は、上記開閉切換弁３６を開閉する開閉回路４６の一例を示す図で、開閉切換弁３６はパイロットシリンダ４８を備えているとともに、圧力エア供給源５４から減圧弁５０によって減圧されたパイロット圧が供給されるようになっており、その供給状態が開閉用電磁切換弁５２によって切り換えられることにより、配管３４をエアタンク３８に連通させる連通状態と、配管３４を消音器を介して大気に解放してエアタンク３４との連通を遮断する遮断状態とに切り換えられる。この開閉切換弁３６は、プレス加工時を含めて通常は連通状態に保持されるが、金型交換や点検時など一定の場合に遮断状態とされて、クッションパッド２６が下降端に保持される。なお、前記圧力エア供給源４０が圧力エア供給源５４を兼ねていても良いが、パイロット圧は低圧でも差し支えないため、ここでは工業用等の別の圧力エア供給源５４を用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のプレス機械８において、金型交換後などにクッションパッド２６を上昇させるため、開閉切換弁３６を遮断状態から連通状態に切り換え、エアタンク３８内の圧力エアをクッションシリンダ３２に供給すると、しわ押え荷重に対応する高圧の圧力エアによりクッションパッド２６が一気に上昇させられ、上昇端で衝撃が発生してプレス機械の各部が損傷したり、しわ押え型２８が跳ね上げられて破損したりする恐れがあった。
【０００８】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、金型交換後などにクッションパッドを上昇させる際にクッションシリンダに流体が一気に流れ込んでクッションパッドが急上昇することを防止することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、(a) しわ押え型の形状に応じて所定の位置に任意の数だけ配設されるクッションピンを介してそのしわ押え型を支持しているクッションパッドに流体の圧力に基づいてしわ押え荷重を付与するクッションシリンダと、(b) 連通路を介して前記クッションシリンダに連結されているとともに、前記流体が前記しわ押え荷重に対応する所定の圧力で充填されているタンクと、(c) 前記連通路に配設され、前記クッションシリンダと前記タンクとを連通する連通状態とその連通を遮断する遮断状態とに切り換えられる連通路開閉装置と、を有し、(d) その連通路開閉装置を連通状態にして前記タンクと前記クッションシリンダとを連通させた状態でプレス加工を行なうプレス機械のクッション装置において、(e) 前記連通路開閉装置は、前記クッションシリンダと前記タンクとの連通を遮断する遮断状態として、そのクッションシリンダ内の流体が流出することを阻止する閉塞状態を備えている一方、(f) 前記連通路開閉装置を介することなく前記クッションシリンダに前記流体を供給する上昇用流体通路と、(g) その上昇用流体通路を経て前記クッションシリンダに供給される前記流体の供給速度を調整するために、少なくともその流体の圧力を前記タンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備えている供給速度調整装置と、を有し、(h) 前記連通路開閉装置が前記閉塞状態とされた状態で、前記圧力調整弁により前記タンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧された流体が前記クッションシリンダに供給されることによって前記クッションパッドが上昇端まで上昇させられ、その上昇端に達した後に前記連通路開閉装置が前記連通状態に切り換えられることにより前記タンクと前記クッションシリンダとが連通させられるように用いられるとともに、(i) 前記上昇用流体通路において前記供給速度調整装置よりも上流側に設けられ、前記クッションシリンダに前記流体を供給する供給状態と該供給を遮断する遮断状態とに切り換えられる上昇用通路開閉装置と、(j) その上昇用通路開閉装置と前記供給速度調整装置との間の流体圧を、前記連通路開閉装置を連通状態に切り換えるためのパイロット圧として取り出す分岐通路と、(k) その分岐通路に設けられ、前記パイロット圧を前記連通路開閉装置に出力する出力状態とその出力を停止する停止状態とに切り換えられるパイロット切換装置と、を備えており、且つ、(l) 前記上昇用流体通路には、前記タンク内の圧力値以上の高圧流体が供給されるようになっており、(m) その上昇用流体通路において前記供給速度調整装置と直列に設けられ、上流側への流体の流通を阻止する上昇用通路逆止弁と、(n) 前記供給速度調整装置および前記上昇用通路逆止弁と並列に設けられ、前記クッションシリンダ内の流体を流出させるための排出用通路と、(o) その排出用通路に設けられ、前記上昇用通路開閉装置が供給状態とされた場合には、その上昇用通路開閉装置を経て供給される前記高圧流体の下流側への流通を阻止するとともに、その高圧流体の流体圧に基づいて前記クッションシリンダ内の流体の流出を阻止する一方、その上昇用通路開閉装置が遮断状態とされて前記高圧流体の供給が遮断されると、そのクッションシリンダ内の流体がその排出用通路を経て流出することを許容する排出制御弁と、を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のプレス機械のクッション装置においては、例えば金型交換後など所定の条件下でクッションシリンダに流体を供給してクッションパッドを上昇させる際に、連通路開閉装置を閉塞状態とした状態で上昇用流体通路からクッションシリンダに流体が供給されるとともに、クッションパッドが所定の速度で上昇するように供給速度調整装置により少なくともその流体の圧力がタンク内の流体圧よりも低圧とされて供給速度が調整されることにより、クッションパッドの急上昇に起因するプレス機械や金型の破損などを回避しつつ、クッションシリンダ内に流体を供給してクッションパッドを穏やかに上昇させることができる。
また、供給速度調整装置は、流体の圧力をタンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備えているため、クッションシリンダに対する流体の供給速度、更にはクッションパッドの上昇速度を簡単に調整することができる。
【００１１】
また、上昇用通路開閉装置と供給速度調整装置との間に分岐通路が接続され、その流体圧が連通路開閉装置のパイロット圧として取り出されるとともに、パイロット切換装置によって連通路開閉装置への出力状態が切り換えられるようになっているため、パイロット切換装置を停止状態とし且つ上昇用通路開閉装置を供給状態にすれば、上昇用流体通路からクッションシリンダに流体を供給することができ、クッションパッドが上昇端に達した後にパイロット切換装置を出力状態に切り換えれば、タンク内の流体圧力をクッションシリンダに作用させて所定のしわ押え荷重を付与することができる。
【００１２】
このように、上昇用通路開閉装置から出力される流体圧を連通路開閉装置のパイロット圧として利用しているため、全体の回路構成が簡単になって安価に構成される。
【００１３】
また、クッションパッドを上昇させるため或いは所定のしわ押え荷重を付与するために上昇用通路開閉装置が供給状態とされた場合には、その上昇用通路開閉装置を経て排出制御弁に高圧流体が供給されることにより、排出用通路が閉じられてクッションシリンダ内の流体の流出が阻止されるが、上昇用通路開閉装置が遮断状態にされると、クッションシリンダ内の流体が排出用通路を経て流出することが許容されるため、クッションシリンダ内の流体を排出するための回路が簡単に構成されるとともに制御が容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のプレス機械のクッション装置は、例えば前記図２のように、ダイス型１８が位置固定のポンチ型１０に対して下方へ向かって上下駆動されるとともに、クッションパッド２６上に均圧用シリンダ３０が設けられ、そのピストンロッド上にそれぞれクッションピン２２が配置されてしわ押え型２８を支持しているプレス機械８のクッション装置４４に好適に適用されるが、均圧用シリンダ３０を備えていないプレス機械や、単一のクッションシリンダ３２でしわ押え荷重を付与するものなど、種々のプレス機械のクッション装置に適用され得る。
【００１５】
クッションシリンダとしては、エア（空気）等の圧縮性流体を用いた流体シリンダが好適に用いられるが、タンクとしてアキュムレータなど圧力に応じて容積が可変なものを用いる場合には、作動油等の非圧縮性流体を使用するクッションシリンダを採用することもできる。
【００１６】
流体の供給速度を調整する供給速度調整装置は、圧力を制御する圧力調整弁などで、クッションパッドが所定の速度で上昇するように、例えばクッションパッドを見ながら作業者が手作業で調整するように構成されるが、予め一定の調整値に設定しておいても良い。供給速度調整装置は、必ずしも圧力を調整可能なものである必要はなく、予め定められた一定の圧力に制限するだけでも良い。また、供給速度調整装置が、リニアソレノイド弁等の電気的に制御可能なものであれば、クッションシリンダやクッションパッドの実際の移動速度を検出装置により検出して、供給速度調整装置を電子制御装置などで電気的にフィードバック制御することもできるなど、種々の態様が可能である。移動速度は圧力に依存するため、クッションシリンダの圧力が所定の目標値となるように流量調整弁や圧力制御弁をフィードバック制御するようにしても良い。
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明が前記図２のプレス機械８のクッション装置に適用された場合について説明し、実質的に同一の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００１８】
図１のクッション装置１２０は、連通路開閉装置としてパイロット圧式の開閉切換弁１２２が設けられており、パイロット切換装置１２４からパイロット圧が供給されることにより、配管３４をエアタンク３８に連通してエアタンク３８からクッションシリンダ３２に圧力エアを供給する連通状態とされ、パイロット圧の供給が遮断されると、配管３４とエアタンク３８との連通を遮断するとともにクッションシリンダ３２、エアタンク３８内の各圧力エアが流出することを阻止する閉塞状態とされる。パイロット切換装置１２４は電磁切換弁で、パイロット圧を開閉切換弁１２２に出力する出力状態とその出力を停止する停止状態との２つの切換位置を備えており、図示しない電子制御装置によって切換制御される。
【００１９】
一方、上記開閉切換弁１２２およびエアタンク３８と並列に上昇用流体通路１２６が設けられ、前記圧力エア供給源４０からエアタンク３８内の圧力値と同程度の高圧の圧力エアが供給されるようになっている。上昇用流体通路１２６には、流量調整弁、圧力調整弁等の供給速度調整装置１２８が設けられ、エアタンク３８内のエア圧よりも低圧の所定圧力まで減圧されることにより、クッションパッド２６が所定速度で上昇するようにクッションシリンダ３２に対する圧力エアの供給速度（流量や圧力など）が調整されるようになっているとともに、その下流側には上流方向の圧力エアの流通を阻止する上昇用通路逆止弁１３０が直列に設けられ、上流側には上昇用通路開閉装置として電磁切換弁１３２が直列に配設されている。電磁切換弁１３２は、圧力エア供給源４０からクッションシリンダ３２に圧力エアを供給する供給状態と、その供給を遮断するとともに供給速度調整装置１２８側の圧力エアが消音器を介して流出することを許容する遮断状態との２つの切換位置を備えており、図示しない電子制御装置によって切換制御される。
【００２０】
上記電磁切換弁１３２と供給速度調整装置１２８との間の上昇用流体通路１２６ａには、前記パイロット切換装置１２４に連結された分岐通路１３４が接続され、その上昇用流体通路１２６ａからパイロット圧が取り出されるようになっている。すなわち、電磁切換弁１３２が供給状態とされて、圧力エア供給源４０から上昇用流体通路１２６を経てクッションシリンダ３２に圧力エアが供給される場合に、パイロット切換装置１２４が出力状態に切り換えられると、流体通路１２６ａから分岐通路１３４を経てパイロット切換装置１２４からパイロット圧が出力され、開閉切換弁１２２が連通状態となってエアタンク３８内の高圧の圧力エアがクッションシリンダ３２に作用させられるようになるのである。パイロット切換装置１２４は、上昇用流体通路１２６からクッションシリンダ３２に圧力エアが供給され、クッションパッド２６が上昇端に達した後に、停止状態から出力状態に切り換えられる。
【００２１】
上昇用流体通路１２６にはまた、クッションシリンダ３２内の圧力エアを流出させるための排出用通路１３６が、前記供給速度調整装置１２８および上昇用通路逆止弁１３０と並列に設けられており、その排出用通路１３６には排出制御弁１３８が設けられている。排出制御弁１３８は、前記電磁切換弁１３２が供給状態とされた場合には、その電磁切換弁１３２を経て供給される高圧の圧力エアがクッションシリンダ３２側へ流通することを阻止するとともに、その高圧の圧力エアのエア圧に基づいてクッションシリンダ３２内の圧力エアの流出を阻止する流出阻止状態とされる一方、電磁切換弁１３２が遮断状態とされて圧力エアの供給が遮断され、下流側よりも上流側のエア圧が低くなると、下流側すなわちクッションシリンダ３２側の圧力エアが消音器を経て流出することを許容するもので、逆止弁等を備えて構成されている。
【００２２】
このようなクッション装置１２０においては、電磁切換弁１３２と供給速度調整装置１２８との間の上昇用流体通路１２６ａに分岐通路１３４が接続され、圧力エア供給源４０から電磁切換弁１３２を経て供給される圧力エアのエア圧が、開閉切換弁１２２を切り換えるためのパイロット圧として取り出されるとともに、パイロット切換装置１２４によって開閉切換弁１２２に対する出力状態と停止状態とが切り換えられるため、パイロット切換装置１２４を停止状態として電磁切換弁１３２を供給状態にすることにより、上昇用流体通路１２６からクッションシリンダ３２に圧力エアを供給することができ、クッションパッド２６が供給速度調整装置１２８によって調整される所定速度で上昇させられる。
【００２３】
そして、クッションパッド２６が上昇端に達した後にパイロット切換装置１２４を出力状態に切り換えれば、開閉切換弁１２２が連通状態に切り換えられてエアタンク３８内の高圧のエア圧がクッションシリンダ３２に作用させられるようになり、所定のしわ押え荷重が付与される。この時、排出制御弁１３８は、電磁切換弁１３２を経て供給される圧力エアのエア圧に基づいて、クッションシリンダ３２側の圧力エアの流出を阻止する流出阻止状態とされるため、クッションシリンダ３２内の圧力エアが流出してしわ押えが損なわれる恐れはない。
【００２４】
また、電磁切換弁１３２が遮断状態に切り換えられると、パイロット圧の出力が停止して開閉切換弁１２２が閉塞状態とされ、エアタンク３８と配管３４との連通が遮断されるとともに、クッションシリンダ３２内の圧力エアが排出制御弁１３８から流出させられ、クッションパッド２６が自重で下降端まで下降させられる。
【００２５】
このように、本実施例ではパイロット切換装置１２４を停止状態として電磁切換弁１３２を供給状態にすることにより、供給速度調整装置１２８によって定められる所定の供給速度（流量や圧力など）で圧力エアが上昇用流体通路１２６からクッションシリンダ３２に供給されるため、クッションパッド２６の急上昇に起因するプレス機械８やしわ押え型２８の破損などを回避しつつ、クッションシリンダ３２内に圧力エアを供給してクッションパッド２６を穏やかに上昇させることができる。
【００２６】
また、本実施例では電磁切換弁１３２から上昇用流体通路１２６ａに供給される圧力エアのエア圧を、開閉切換弁１２２を切り換えるためのパイロット圧として利用しているため、全体の回路構成が簡単になって安価に構成される。
【００２７】
また、クッションパッド２６を上昇させるため或いは所定のしわ押え荷重を付与するために電磁切換弁１３２が供給状態とされた場合には、その電磁切換弁１３２を経て排出制御弁１３８に高圧の圧力エアが供給されることにより、排出用通路１３６が閉じられてクッションシリンダ３２内の圧力エアの流出が阻止されるが、電磁切換弁１３２が遮断状態にされると、クッションシリンダ３２内の圧力エアが排出用通路１３６を経て流出することが許容されるため、クッションシリンダ３２内の流体を排出するための回路が簡単に構成されるとともに制御が容易である。
【００２８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略回路図である。
【図２】本発明が好適に適用されるプレス機械の概略構成図である。
【図３】従来のクッション装置のエア回路の概略回路図である。
【図４】図３における連通路開閉装置に関連する部分の回路図である。
【符号の説明】
８：プレス機械 ２２：クッションピン ２６：クッションパッド ２８：しわ押え型 ３２：クッションシリンダ ３４：配管（連通路） ３８：エアタンク（タンク） １２０：クッション装置 １２２：開閉切換弁（連通路開閉装置） １２４：パイロット切換装置 １２６、１２６ａ：上昇用流体通路 １２８：供給速度調整装置 １３０：上昇用通路逆止弁 １３２：電磁切換弁（上昇用通路開閉装置） １３４：分岐通路 １３６：排出用通路 １３８：排出制御弁
Claims (1)
- しわ押え型の形状に応じて所定の位置に任意の数だけ配設されるクッションピンを介して該しわ押え型を支持しているクッションパッドに流体の圧力に基づいてしわ押え荷重を付与するクッションシリンダと、
連通路を介して前記クッションシリンダに連結されているとともに、前記流体が前記しわ押え荷重に対応する所定の圧力で充填されているタンクと、
前記連通路に配設され、前記クッションシリンダと前記タンクとを連通する連通状態と該連通を遮断する遮断状態とに切り換えられる連通路開閉装置と、
を有し、該連通路開閉装置を連通状態にして前記タンクと前記クッションシリンダとを連通させた状態でプレス加工を行なうプレス機械のクッション装置において、
前記連通路開閉装置は、前記クッションシリンダと前記タンクとの連通を遮断する遮断状態として、該クッションシリンダ内の流体が流出することを阻止する閉塞状態を備えている一方、
前記連通路開閉装置を介することなく前記クッションシリンダに前記流体を供給する上昇用流体通路と、
該上昇用流体通路を経て前記クッションシリンダに供給される前記流体の供給速度を調整するために、少なくとも該流体の圧力を前記タンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧する圧力調整弁を備えている供給速度調整装置と、
を有し、前記連通路開閉装置が前記閉塞状態とされた状態で、前記圧力調整弁により前記タンク内の流体圧よりも低圧の所定圧力まで減圧された流体が前記クッションシリンダに供給されることによって前記クッションパッドが上昇端まで上昇させられ、該上昇端に達した後に前記連通路開閉装置が前記連通状態に切り換えられることにより前記タンクと前記クッションシリンダとが連通させられるように用いられるとともに、
前記上昇用流体通路において前記供給速度調整装置よりも上流側に設けられ、前記クッションシリンダに前記流体を供給する供給状態と該供給を遮断する遮断状態とに切り換えられる上昇用通路開閉装置と、
該上昇用通路開閉装置と前記供給速度調整装置との間の流体圧を、前記連通路開閉装置を連通状態に切り換えるためのパイロット圧として取り出す分岐通路と、
該分岐通路に設けられ、前記パイロット圧を前記連通路開閉装置に出力する出力状態と該出力を停止する停止状態とに切り換えられるパイロット切換装置と、
を備えており、且つ、前記上昇用流体通路には、前記タンク内の圧力値以上の高圧流体が供給されるようになっており、
該上昇用流体通路において前記供給速度調整装置と直列に設けられ、上流側への流体の流通を阻止する上昇用通路逆止弁と、
前記供給速度調整装置および前記上昇用通路逆止弁と並列に設けられ、前記クッションシリンダ内の流体を流出させるための排出用通路と、
該排出用通路に設けられ、前記上昇用通路開閉装置が供給状態とされた場合には、該上昇用通路開閉装置を経て供給される前記高圧流体の下流側への流通を阻止するとともに、該高圧流体の流体圧に基づいて前記クッションシリンダ内の流体の流出を阻止する一方、該上昇用通路開閉装置が遮断状態とされて前記高圧流体の供給が遮断されると、該クッションシリンダ内の流体が該排出用通路を経て流出することを許容する排出制御弁と、
を有することを特徴とするプレス機械のクッション装置。
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