JP6517529B2 - ガスシリンダアクチュエータを加圧制御する装置 - Google Patents

ガスシリンダアクチュエータを加圧制御する装置 Download PDF

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Description

本発明は、単一のガス充填ラインに接続された複数のガスシリンダアクチュエータを加圧制御する装置に関する。
現今、金属シートの型打ち作業、例えば、金属シートの引き抜きや、打ち抜きの型打ち作業中、金属シートを所定位置に保持するためにガスシリンダアクチュエータのグループを使用することが公知且つ普及している。
同一グループのガスシリンダアクチュエータは単一の加圧ガスラインに接続され、この加圧ガスラインを介してガスシリンダアクチュエータに加圧ガスが充填される。
一般的に、作業中、１個のグループ内のガスシリンダアクチュエータは例えばシールガスケットの摩耗に起因して内部圧力の降下を受ける。
ガスシリンダアクチュエータにおける内部圧力の降下は、型打ち作業に最適な圧力よりも低下した内部圧力を招き、金属シートが異なるアクチュエータにて多様に、つまり、均一ではない力で保持され、加工される金属シートに品質の問題を引き起こす。
ガスシリンダアクチュエータ内での圧力の降下は許容されず、通常、このような問題が生じたときには、型打ち作業を一時的に停止、つまり、製造を停止し、そして、種々のガスシリンダアクチュエータ内の圧力を手動で回復させる必要がある。さもなければ、最悪の場合、長期化した型打ち作業の停止は驚く程の補修を要求する。
通常、製造停止は製造業者にとって大幅な経済的損失を引き起こす。
本発明の意図は、単一のガス充填ラインに接続された複数のガスシリンダアクチュエータを加圧制御し、公知のタイプにてガスシリンダアクチュエータの複数グループが有する上述の不具合を解消できる装置を提供することにある。
このような意図の範囲内にて、本発明の目的は製造を停止させることなく、複数のガスシリンダアクチュエータ内に正規な圧力を短時間で回復可能とする装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、作業者の手作業を介在させる必要が無く、自動的に作動するプログラム可能な装置を提供することにある。
後により明らかとなる上記の意図や目的、また、他の目的は単一のガス充填ラインに接続された複数のガスシリンダアクチュエータを加圧制御する装置によって達成され、この装置は、
加圧ガス供給手段からガス充填ラインに向かう加圧ガス流を制御且つ回復する画制御回復手段と、
少なくとも１個のガスシリンダアクチュエータに接続され且つ該ガスシリンダアクチュエータに加圧ガスを運ぶ前記ガス充填ライン内のガス圧を検出する少なくとも１個の圧力センサと、
前記ガス充填ライン内の加圧ガスの流れを許容・遮断すべく電気的に制御される弁手段と、
少なくとも１個の前記圧力センサ及び前記弁手段に接続され、前記少なくとも１個の前記圧力センサからの信号に依存して前記弁手段の開閉を自動化する電子制御管理ユニットと
を具備することに特徴付けられる。
本発明の更なる特徴及び利点は、添付図面に示された好適ではあるものの排他的ではない本発明の実施形態の説明からより明らかとなる。
本発明に係る装置を例示的に示す図である。 本発明に係る装置の詳細を示す図である。
図を参照すれば、本発明に係る単一のガス充填ラインに接続された複数のガスアクチュエータを加圧制御する装置は参照符号１０で示されている。
このような装置１０は、
加圧ガス供給手段１２を源とした加圧ガス流を制御且つ回復させてガス充填ライン１３に向けるガス制御回復手段１１と、
前記ガス充填ライン１３内のガス圧を検出する１個の圧力センサ１４であって、前記ガス充填ライン１３が少なくとも１個のガスシリンダアクチュエータや、該ガス充填ラインに接続されたガスシリンダアクチュエータ１９のグループ１５、例えばシート金属の型打ちプレスに適合したガスシリンダアクチュエータ１９のグループに加圧ガスを運ぶべく構成されている、圧力センサ１４と、
前記ガス充填ライン１３内での加圧ガスの流れを許容／遮断すべく構成され、電気的に制御される弁手段１６と、
前記圧力センサ１４及び前記弁手段１６に接続され、少なくとも１個の圧力センサ１４からの信号に関して弁手段１６の開閉を自動化する電子制御管理ユニット１７と
を備える。
例えば、加圧ガス供給手段１２は公知且つ市販のガス、例えば窒素が充填されたガス充填ボンベによって構成されている。ガス充填ライン１３は加圧ガスのための１個以上の可撓性ホースを備える。
圧力センサ１４は例えば、圧力制御型のスイッチによって構成され、このスイッチはガス充填ライン１３内の最小及び最大の作動圧を検出するために予め調節され、個々のガスシリンダアクチュエータ１９を接続する複数の分岐ライン部の上流に配置されている。
ガス充填ライン１３に接続されたガスシリンダアクチュエータのグループは、複数のガスシリンダアクチュエータ１９を備え、これらガスシリンダアクチュエータ１９は実質的に平行に接続されている。
本実施形態において、弁手段１６は図２に概略的に示されているように電気的な三方弁によって構成され、圧力センサ１４の上流に配置されている。
電子制御管理ユニット１７は圧力センサ１４及び弁手段１６に接続され、圧力センサ１４から信号に関して弁手段１６の開閉を自動化する。
加圧ガス供給手段１２又はガス充填ボンベからの加圧ガスの流れを制御且つ回復するガス制御回復手段１１は、加圧ガス供給手段１２の出力側で且つ弁手段１６に接続される接続ライン２１の手前に配置された例えばオイル型の膜アキュムレータ２０と、前記膜アクチュエータ２０に接続された対応のオイル充填・排出回路２２とを備え、このオイル充填・排出回路２２はオイル回復タンク２３と、組みをなすオイルポンプ手段２４、例えば、電気モータ２５を備えたポンプとを含み、これらオイル回復タンク２３及びオイルポンプ手段２４は膜アキュムレータ２０内に所望の圧力をもたらすべく構成され、膜アキュムレータ２０の出力側に例えば１５０バール(1バール＝１０5Ｐａ)以上に高いガス流の圧力を得る。これは、ガスシリンダアクチュエータ１９のグループを正確に作動させうえで役立つ。
実際上、ガス制御回復手段１１は、ガス充填ボンベからのガス、つまり、部分的に消費されたガス充填ボンベ内に存在する或る圧力下のガスを回復させ、その圧力はガスシリンダアクチュエータへの有効な装填圧、例えば１５０バールの圧力よりも低い。１５０バールよりも低い圧力にてガス充填ボンベから出たガスは膜アキュムレータ２０内に集められ、そして、ガスを含有した膜上に働くオイルの圧力のお陰で、オイルポンプ手段２４で加圧されたオイルによって決定される圧力にて膜アキュムレータ２０からガス充填ライン１３内に押し入れられる。
ガス制御回復手段１１がそれ自体、公知であり、そして、他の同様且つ等価な加圧ガス制御回復手段と置換可能であることは理解されるべきである。
圧力センサ１４に付け加えて、構造的な変形例において、装置１０は温度センサ２６を備え、この温度センサ２６は電子制御管理ユニット１７に接続されている。
温度センサ２６はガス充填ライン１３内の加圧ガスの温度を制御するために予め調節されている。
温度センサ２６は例えば、サーモスタットによって構成され、このサーモスタットは、ガスが超えるべきではない設定の温度閾値を超えたときに作動させるうえで好適する。
また、弁手段１６には手動弁２７が接続され、この手動弁２７はガス充填ライン１３の手動排出をなす。
装置１０はガスシリンダアクチュエータ１９の１個以上のグループに接続可能である。例えば、図２はガスシリンダアクチュエータ１９の第２グループ２８の一例を示し、この第２グループ２８は対応する弁手段２９、圧力センサ３０及び温度センサ３１を備え、これらはガスシリンダアクチュエータ１９の第２グループ２８のガス充填ライン３２と組みをなし、ガス充填ライン３２に配置され、そして、第２接続ライン３３を介して同一のガス制御回復手段１１に接続されている。
ガスシリンダアクチュエータ１９の１個以上のグループ１５が金属シートの型打ちプレスに据え付けられ、そして、複数のガス充填ライン１３が本発明の装置１０に接続されたならば、本発明の装置１０の作動は以下の通りとなる。
ガスシリンダアクチュエータの他のグループ２８が同様に存在するなら、圧力センサ１４，３０又は圧力制御スイッチにて圧力値がそれぞれ設定される。圧力センサ１４又は圧力制御スイッチの作動がトリガーされると、ガス充填ライン１３又は３２の圧力が２つの設定圧力値の１つに到達したことを示す。
1個の充填ラインが存在するなら、温度センサ２６又はサーモスタットのトリガ温度
が設定される。
電子制御管理ユニット１７は例えば、プログラム可能な論理コントローラ(PLC)又は公知の他のコンピュータからなり、以下のようにセットされている。
圧力センサ１４又は３０がガス充填ライン１３又は３２の圧力降下を検出したなら、電子制御管理ユニット１７は、ガスシリンダアクチュエータ１９のグループ１５又はグループ１５，２８が据え付けられた型打ちプレスに警報信号を送信し、電気制御の弁手段１６又は２９を開作動し、圧力センサ１４又は３０が所定の範囲内の圧力の復帰を示すまでガス充填ライン１３又は３２に加圧ガスを導入させる。
圧力センサ１４又は３０が所定の範囲内の圧力の復帰を示したとき、電子制御管理ユニット１７は弁手段１６又は２９を閉作動させ、型打ちプレスを再稼働させる。
温度センサ２６が例えば７０℃〜８０℃間の所定値よりも高い温度値を検出したなら、電子制御管理ユニット１７は型打ちプレスを停止させ、型打ちパーツが不適合となるのを回避させる。
作動の終了時ばかりでなく作動中にも、アナログ計器のお陰でガスシリンダアクチュエータ１９のグループ１５，２８内の圧力を視覚化することができ、例えばアナログ計器３４はガス充填ライン１３に配置されている。
作動の終了時、ガス充填ライン１３内に存在する加圧ガスを手動弁２７の作動によって排出することや、電気制御の弁手段１６を形成する三方弁を作動させ、ガス充填ライン１３内に存在する圧力を自動的に解放することが可能となる。
これらガスシリンダアクチュエータ１９の第１グループ１５のために記載した作動は、例えば同一の装置１０が適用されるガスシリンダアクチュエータ１９の他のグループ２８にも明らかに適用可能であることが理解される。
本発明の同様な装置１０は、単一のデバイス４０内に電気制御の弁手段１６、圧力センサ１４及び随意の温度センサ２６を含み、そして、デバイス４０を加圧ガス流のガス制御回復手段１１に接続することによって提供でき、加圧ガス流は加圧ガス供給手段、即ち、ガス充填ボンベから可撓性ホースを用いて到達し、この可撓性ホースは迅速な結合コネクタを備えている。
代替的に、電気制御の弁手段１６、圧力センサ１４及び随意の温度センサ２６は可撓性ホースを介在させることなくガス制御回復手段１１内に組み込み可能である。
同時に、ガス制御回復手段１１及び電子制御管理ユニット１７は支持且つ移送のための単一のフレーム５０、例えば台車に取り付け可能であって、このようなフレーム５０は作業スペース内にて、ガス制御回復手段１１及び電子制御管理ユニット１７の位置決め及び移動を容易にする。
このようにして装置１０は、その組みをなすガスシリンダアクチュエータの単一又は複数のグループから容易に取り外せ、そして、容易に移送可能である。
ここでは、本発明の装置１０がガスシリンダアクチュエータの１個以上のグループに適用されるものとして記述されているが、単一のガスシリンダアクチュエータにも明らかに適用可能であることは理解されるべきである。
実際上、本発明は初期の意図及び目的を達成する。
特に、本発明は、製造を停止させずに短時間で、単一のガス充填ラインに接続されたガスシリンダアクチュエータの１個のグループ内に正規の圧力を復活させる得る装置を提供する。
更にまた、本発明は、作業者の手作業を介在させことなく自動的に作動するプログラム可能な装置を提供する。
本発明は、添付の特許請求の範囲内にて多様な改良且つ変形が可能である。更に、全ての細部は技術的に等価な他の要素に置換可能である。
実際上、使用された構成要素は形状や大きさのみならず、その使用に適合する限りにおいて、要求や最新の技術に応じた如何なるものであってもよい。
１０ 装置
１１ ガス制御回復手段
１２ 加圧ガス供給手段
１３ ガス充填ライン
１４ 圧力センサ
１６ 弁手段
１７ 電子制御管理ユニット
２０ 膜アキュムレータ
２１ 接続ライン
２６ 温度センサ
２７ 手動弁
４０ デバイス

Claims (7)

  1. 単一のガス充填ラインに接続されたガスシリンダアクチュエータの加圧制御のための装置（１０）であって、
    加圧ガス供給手段（１２）からガス充填ライン（１３）に向かう加圧ガス流を制御且つ回復するガス制御回復手段（１１）と、
    少なくとも１個のガスシリンダアクチュエータに接続され且つ該ガスシリンダアクチュエータに加圧ガスを運ぶ前記ガス充填ライン（１３）内のガスの圧力を検出する少なくとも１個の圧力センサ（１４）と、
    前記ガス充填ライン（１３）内の加圧ガスの流れを許容・遮断すべく電気的に制御される弁手段（１６）と、
    少なくとも１個の前記圧力センサ（１４）及び前記弁手段（１６）に接続され、前記少なくとも１個の前記圧力センサ（１４）からの信号に依存して前記弁手段（１６）の開閉を自動化する電子制御管理ユニット（１７）と
    を具備し、
    前記装置（１０）は、前記弁手段（１６）、前記圧力センサ（１４）及び温度センサ（２６）を組み込んだ単一のデバイス（４０）を有し、該デバイス（４０）は、迅速な結合コネクタを備えた可撓性ホースを介して、または、可撓性ホースを介さずに加圧ガス流を制御且つ回復する前記ガス制御回復手段（１１）に接続されている装置。
  2. 前記圧力センサ（１４）は圧力制御されるスイッチによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記弁手段（１６）は、三方向の電気弁によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 前記加圧ガス供給手段（１２）から到達する加圧ガスを制御且つ回復させる前記ガス制御回復手段（１１）は膜アキュムレータ（２０）を含み、該膜アキュムレータ（２０）は前記加圧ガス供給手段（１２）の出力側で且つ前記弁手段（１６）に接続する接続ライン（２１）の手前に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 前記温度センサ（２６）は前記電子制御管理ユニット（１７）に接続され、前記ガス充填ライン（１３）内における加圧ガスの温度を監視するために予め調節されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 手動弁（２７）は、前記弁手段（１６）に接続されたガス充填ライン（１３）を排出することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  7. 前記装置は、１個以上のガスシリンダアクチュエータに接続可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
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