JPH01156020A

JPH01156020A - 油圧プレスの制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH01156020A
Application number: JP31647187A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sano; 佐野　猛; Masanobu Kurumachi; 正信車地; Kazuyuki Kajiyama; 梶山　一幸; Koji Ueda; 浩司上田; Tokuji Nakagawa; 中川　徳治; Naoki Takeuchi; 直樹竹内; Hiroaki Kondo; 近藤　博明
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、加工物を圧縮成形する油圧プレスの制御方法
及びその装置に関する。

（従来の技術）油圧シリンダでスライドを移動させ、加工物を圧縮成形
する油圧プレスは周知である。この油圧プレスは加工物
の材質、形状に応じて種々の型式％式％自動車のフロントパネル、ボディパネル等を、熱硬化性
のシート状材料であるＳ　Ｍ　Ｃ（５ｈｅｅｔ　Ｍ。

−１ｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　）で成形する場合、
例えば、特開昭６０−１５１１９号公報に記載の油圧プ
レスが用いられていた。

この従来の油圧プレスは、ベースと、該ベースに立設さ
れたアプライドと、該アプライド上部に設けられたクラ
ウンと、該クラウンに設けられた油圧シリンダと、該油
圧シリンダのロンド下端に支持され且つ前記アプライド
に案内されて上下動するスライドとを有し、前記ベース
上面に下金型を固定し、前記スライド下面に上金型を固
定し、上下金型間のキャビティ内で樹脂を圧縮成形する
ものであった。

前記従来の油圧プレスにおいて、ＳＭＣ材料を圧縮成形
するには、第７図に示す如く、油圧シリンダを制御して
いた。即ち、スライドが上死点から下降して型締めする
までの間（ｔ＋、ｈ、ｈ）は、油圧シリンダの速度を多
段階に制御する速度制御が採用され、材料が金型キャビ
ティ内に充満した後、圧縮成形が完了するまでの間（ｔ
４．ｔｓ　）は、油圧シリンダの加圧力を一定にする圧
力制御が採用され、成形完了から型開きの間（ｔｉ、ｔ
ｔ　）は、再度速度制御に切換えられていた。

（発明が解決しようとする問題点）樹脂の圧縮成形においては、樹脂の状態変化に応じた樹
脂圧力制御を行なうことが重要である。

しかし、従来の技術では、圧力制御において、プレスの
加圧力が一定であるため、樹脂の状態変化にプレスが追
従できず、良好な成形品が得られないと云う問題があっ
た。

即ち、樹脂の充填が完了した後、金型の温度の影響を受
は加熱されたＳＭＣ材料は、第６図の「ａ」にて示す様
に体積が膨張した後、ｒｌ）Ｊにて示す様に収縮し、そ
の後、「ｃ」の段階で硬化が進む。この様に、膨張−収
縮−硬化を行なう材料においては、型内での樹脂の挙動
は一定でなく樹脂圧力は変化している。

しかるに、従来のプレスでは、樹脂圧力に対応した加圧
が行なわれず、常に加圧力が一定であったから、各状態
に最適な圧力制御を行なうことができず、良品質の成形
品を得ることができなかった。

そこで、本発明は、多段階の圧力制御を行なうことによ
り、材料の各状態に最適な圧力制御を行なうことができ
るようにした油圧プレスの制御方法及びその装置を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）前記問題点を解決するために、本発明は、次の手段を講
じた。即ち、方法の発明の特徴とする処は、スライドを
油圧シリンダで移動させて加工物を圧縮成形するに際し
、加工物の加圧開始までは油圧シリンダの移動速度を制
御し、加圧開始後は油圧シリンダの加圧力を制御する油
圧プレスの制御方法において、前記圧力制御を加工物の状態変化に対応させて多段階に
行なう点にあり、装置の発明の特徴とする処は、スライ
ドを油圧シリンダで移動させて加工物を圧縮成形する油
圧プレスの前記油圧シリンダを制御する装置において、前記油圧シリンダの油圧回路に圧力制御弁が介在され、
該圧力制御弁の設定圧を加工物の状態変化に対応して多
段階に制御する制御手段が設けられた点にある。

（作　用）本発明方法によれば、速度制御から圧力制御に切換られ
ると、該圧力制御は加工物の状態変化に対応して多段階
に行なわれる。従って、圧縮成形中、加圧力の過不足が
生じず、最適の加圧力で加工物を圧縮成形する。

前記加工物の状態変化は、予じめ実験において求めてお
き、時間の経過による状態変化を把握する。そして前記
多段階制御は、予じめ設定した時間に従って行なう。

また加工物の状態変化は、加工物の圧力を測定すること
により検出し、該検出結果に従って加圧力を多段階に制
御することにより行なうこともできる。

更に、油圧シリンダの油圧の変化を検出することにより
、加工物の状態変化を知ることができ、この圧力変化に
対応して加圧力を多段階に制御することもできる。

そして、前記油圧シリンダの加圧力制御は、油圧回路に
設けられた圧力制御弁の設定圧を、制御手段で多段階に
制御する本発明装置によって達成される。即ち、前記加
工物の状態変化を制御手段に伝え、該制御手段により圧
力制御弁の設定圧を加工物の状態変化に対応したものに
することにより、加圧力の過不足が生じない最適加圧力
を付与する。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第２図に示すものは、ＳＭＣ用の油圧プレスであり、フ
ロア−に固定されたベツド１と、ベツド１の四隅に立設
されたアップライト２と、この４本のアップライト２の
上端部を連結固定するクラウン３とを有する。前記クラ
ウン３の中央部には単動式のメインシリンダ４が取付け
られ、メインシリンダ４のピストンロッド５はクラウン
３の下方に突出し、該ピストンロッド５の下端にスライ
ド６が連結されている。このスライド６は前記４本のア
ップライト２に案内され上下動自在とされている。また
、前記クラウン３の左右両側に複動式のサブシリンダ７
が設けられ、このサブシリンダ７のピストンロッド８が
スライド６に連結されている。

前記ベツド１の四隅には、レベリングシリンダ９が設け
られ、このシリンダ９のピストンロッドｌＯの上端面は
前記スライド６の下面に接離自在に当接する。

前記スライド６の下面に上金型１１が着脱自在に取付け
られ、また前記ベツド１の上面に下金型１２が着脱自在
に取付けられている。

前記上・下金型１１．１２は、型締めされると両者の合
せ部にキャビティ１３が形成されるよう構成され、下金
型１２には、キャビティ１３内の圧力を検出する型圧セ
ンサ１４が内蔵されている。

前記ベツド１の側面にロータリエンコーダ１５が取付け
られ、このエンコーダ１５の入力軸に取付けられたスプ
ロケット１６と、前記クラウン３の側面に回動自在に取
付けられたスプロケット１７との間に、チェノ１８が巻
掛けられ、このチェノ１８の両端部はスライド６に取付
けられたブラケット１９に係止されている。しかして、
前記エンコーダ１５はスライド６の位置及び移動速度を
検出する。

前記クラウン３上にオイルタンク２０が載置され、該オ
イルタンク２０と前記メインシリンダ４は満油弁２１を
介して接続されている。更に、メインシリンダ４とサブ
シリンダ７は、油圧配管２２．２３．２４を介して加圧
シリンダ用油圧ユニット２５に接続されている。また前
記レベリングシリンダ９は油圧配管２６を介してレベリ
ング油圧ユニット２７に接続されている。

前記加圧シリンダ用油圧ユニット２５、レベリング油圧
ユニット２７、型圧センサ１４、及び、ロータリエンコ
ーダ１５は、互いに制御手段２８に電気的に接続されて
いる。

尚、２９は、金型搬出人台である。

第３図に示すものは、前記加圧シリンダ用油圧ユニット
２５内の油圧回路図である。

同図において、３０はオイルタンクであり、Ｍ、、Ｍ。

は油圧ポンプ駆動用第１及び第２モータである。

第１モータＨ３は２台の速度制御用筆１及び第２サーボ
ポンプＰ、、Ｐ、ｔを駆動し、第２モータＭ８は、第３
及び第４油圧ポンプｐ、、ｐ、とサーボ用油圧ポンプＰ
５とを駆動している。

第１乃至第４ポンプ（Ｐ　Ｉ＝　Ｐ　ａ　）の吐出口は
第１−＋−４油圧ライン３１．３２．３３．３４に夫々
接続されている。第１〜４油圧ライン３１．３２，３３
．３４は第５油圧ライン３５に集合され、第５油圧ライ
ン３５は第６及び第７油圧ライン３６．３７に分岐して
いる。第６油圧ライン３６は、メインシリンダ４に接続
された前記油圧配管２２と、サブシリンダ７のヘッド側
に接続された前記油圧配管２３とに分岐している。前記
第７油圧ライン３７は、サブシリンダ７のロンド側に接
続された前記油圧配管２４に接続されている。

サーボ用油圧ポンプＰ５の吐出口に接続されたパイロッ
ト油圧配管３８は、図中、点線で示されている。

前記第１〜４油圧ライン３１．３２，３３．３４には夫
々、遠隔操作リリーフ弁３９，４０．４１．４２が介在
され、各リリーフ弁３９．４０，４１．４２はドレンラ
イン４３に接続されている。ドレンライン４３には冷却
器４４が介在されている。

前記第６油圧ライン３６には第１〜３オン・オフ弁４５
．４６．４７が介在されている。第１オン・オフ弁４５
は、第６油圧ライン３６を開閉自在とする。第２オン・
オフ弁４６は第６油圧ライン３６をオイルタンク３０に
開放する。第３オン・オフ弁４７は、メインシリンダ用
配管２２を開閉自在とする。これら各オンオフ弁４５．
４６．４７はパイロット油圧配管３８の油圧によって操
作される。この操作は前記制御手段２８からの指令によ
り行なわれる。

前記第１オンオフ弁４５と第３オンオフ弁４７間の第６
油圧ライン３６に圧力制御弁４８が介在されている。こ
の圧力制御弁４８は、前記制御手段２８からの指令によ
り、その設定圧を無段階もしくは有段階に変更自在とさ
れている。

前記第７油圧ライン３７にも第４〜６オンオフ弁４９、
５０．５１が介在されている。これらの各オンオフ弁４
９．５０．５１も前記制御手段２８からの指令によって
開閉操作される。

前記満油弁２１にはチエツク弁５２が内蔵され、このチ
エツク弁５２はパイロット油圧配管３８の油圧によって
ＯＮ　−ＯＦＦ操作される。この操作も前記制御手段２
８の指令によって行なわれる。

第４図は、レベリング油圧ユニット２７の油圧回路図で
あり、オイルタンク５３の作動油は、油圧ポンプＰ６、
第８油圧ライン５４を通ってレベリングシリンダ９に接
続された前記油圧配管２６に接続されている。この第８
油圧ライン５４にサーボ弁５５が介在され、該サーボ弁
５５は、前記制御手段２８からの指令によって作動する
。このサーボ弁５５は、各レベリングシリンダ９に対応
して４ヶ設けられている。

第５図に示すものは、前記構成の油圧プレスの動作フロ
ー図であり、第１図に示すものはその動作線図である。

これらの図面において、５ＴＥＰ　１は、スライド６が
上死点位置にあるスタート時点を示す。この状態におい
て、下金型１２のキャビティ１３にＳＭＣ材料５６が充
填される。

次に５ＴＥＰ　２は、スライド６が高速で下降する状態
を示している。この時、第３図の油圧回路図において、
第１〜４ポンプＰ１．ｈ、Ｐｓ、Ｐ＜からの作動油が、
第１〜４油圧ライン３１，３２，３３．３４及び第５油
圧ライン３５を通り、更に、第６油圧ライン３６からメ
インシリンダ４及びサブシリンダ７の油圧配管２２．２
３を通って、メインシリンダ４及びサブシリンダ７に供
給される。この時、第１．３．５．６の各オンオフ弁４
５．４７．５０．５１は開き、第２及び第４オンオフ弁
４６，４９は閉じられている。この時、サブシリンダ７
のロッド側油は第５オンオフ弁５０を通ってタンク３０
に戻される。

５ＴＥＰ　３は、スライド６の中速下降状態を示し、速
度制御サーボポンプｐ、、ｐ、の吐出量を制御手段２８
により制御することにより、スライド６の下降速度を中
速にする。この５ＴＥＰ　２から５ＴＥＰ　３への切換
えは、ロークリエンコーダ１５によるスライド６の位置
検出に基づき行なわれる。

５ＴＥＰ　４は速度制御とレベリング制御が同時に行な
われる。即ち、ロータリエンコーダ１５によるスライド
６の位置検出に基づき、５ＴＥＰ　３から５ＴＥＰ　４
に切換えられ、この時、スライド６の下面は、レベリン
グシリンダ９のロッド１０上端面にソフトタッチする。

その後、スライド６はレベリングシリンダ９のロンド１
０を押圧しながら下降する。このレベリングシリンダ９
は、４本とも同じレベルになるよう各サーボ弁β５が制
御され、スライド６の水平度が高精度に維持される。

この５ＴＥＰ　４において、速度制御サーボポンプＰｌ
＋Ｐ２が制御され、スライド６の下降速度は多段階に制
御される。この５ＴＥＰ　４の終りにおいて上金型１１
と下金型１２の型締めが終り、キャビティ１３内のＳＭ
Ｃ材料５６がキャビティ１３内に充満する。

キャビティ１３内にＳＭＣ材料５６が充満すると、キャ
ビティ１３内圧は、第６図に示す如く、ピーク値を示す
。この型内圧力は型圧センサ１４によって検知される。

この検出値に基づき、前記速度制御から次の圧力制御に
切換えられる。勿論、この制御切換はエンコーダ１５に
よるスライド６の位置、またはメインシリンダ４内の油
圧力の検出に基づき行なうこともできる。この制御切換
が５ＴＩＥＰ　５で示されている。

５ＴＥＰ　６は、圧力制御とレベリング制御とを同時に
行っている状態を示す。

即ち、油圧ポンプからの吐出量を一定とし、圧力制御弁
４８によって油圧回路の圧力を制御する。

この圧力制御は、キャビティ１３内のＳＭＣ材料５６の
状態変化を型圧センサ１４で検知し、該状態変化に対応
して多段階（無段階も含む）に加圧力を制御する。この
制御指令は制御手段２８により行なわれる。

前記多段階圧力制御は、キャビティ１３内のＳＭＣ材料
５６の時間の経過による状態変化が予じめ判っている場
合は、予じめ定めた時間毎に、予じめ定めた設定圧に、
多段に制御することによっても達成される。

前記圧力制御において、レベリングシリンダ９は、メイ
ンシリンダ４やサブシリンダ７の圧力変化に対応して制
御され、スライド６を水平維持する。

しかして、圧縮成形が完了すると、圧抜き工程を介して
スライド６を少し上昇させ、インモールドコートが行な
われる。この工程は５ＴＥＰ　７で示されている。この
５ＴＥＰ　７は、サーボ弁５５により速度制御が行なわ
れる。このスライド上昇に際しては、第２．３．５オン
オフ弁４６．４７．５０が閉じられ、第１．４．６オン
オフ弁４５．４９．５１が開かれる。しかして、作動油
は第５油圧ライン３５から第６及び７油圧ライン３６．
３７を通って、サブシリンダ７のシリンダ側及びロッド
側に供給され、サブシリンダ７はフリー状態になる。メ
インシリンダ４の油は、チエツク弁５２をパイロット圧
で操作することにより満油弁２１を介してオイルタンク
２０に流入可能とされる。

そして、レベリングシリンダ９のサーボ弁５５を介して
レベリングシリンダ９を上昇させることにより、スライ
ド６が上昇される。

このスライド６の上昇に際しても、レベリングシリンダ
９は制御され、水平状態を維持してスライド６を上昇さ
せる。

このスライド６の上Ｍ速度及び位置は、ロータリエンコ
ーダ１５によって検出され、速度制御にフィードバック
される。

インモールドコートが完了すると、再度スライド６が下
降し、所定位置に達すると速度制御から圧力制御に切換
えられる。この工程が５ＴＥＰ　８で示されている。

５ＴＥＰ　８において、前記５ＴＥＰ　６と同様に多段
階の圧力制御が行なわれ、インモールドコートも含めた
圧縮成形が完了する。その後、圧抜きを行った後、スラ
イド６を元の上死点まで上昇させる。この上昇工程は５
ＴＥＰ　９以後に示されており、この５ＴＥＰ９以後は
速度制御とされている。この５ＴＥＰ９以後におけるス
ライド上昇に際しては、第１．３．５オンオフ弁４５，
４７．５０が閉じられ、第２．４．６オンオフ弁４６．
４９．５１が開かれる。しかして、作動油は第５油圧ラ
イン３５から第７油圧ライン３７を通って、サブシリン
ダ７のロンド側に供給される。

サブシリンダ７のシリンダヘッド側の油は、第６油圧ラ
イン３６の第２オンオフ弁４６を通ってタンク３０に戻
され、メインシリンダ４の油は、チエツク弁５２をパイ
ロット圧で操作することにより、潤油弁２１を介してオ
イルタンク２０に戻される。

しかして、油圧プレスの全工程が完了する。

尚、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、型内の材料の状態変化をメインシリンダの油圧
力の変化で検出して、加圧力を多段階に制御することも
可能である。また、スライドの位置検出をエンコーダで
行なったが、リミットスイッチ等で行なってもよい。ま
た、圧力制御弁は、複数個の設定圧の異なる制御弁を多
数用いて、多段階制御するものであってもよい。

（発明の効果）本発明によれば、圧縮成形時、加工物の状態変化に対応
して、多段階に加圧力を調整するので、各段階において
、加圧力の過不足が生ぜず、良好な成形品を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多段階圧力制御の実施例を示すプレス
動作線図、第２図は本発明の実施例を示す油圧プレスの
一部断面正面図、第３図はメインシリンダの油圧回路図
、第４図はレベリングシリンダの油圧回路図、第５図は
本発明の実施例の油圧プレスの動作フロー図、第６図は
型内圧力を示すグラフ、第７図は従来の圧カ一定の圧力
制御を示すグラフである。４・・・メインシリンダ、６・・・スライド、７・・・
サブシリンダ、１１・・・上金型、１２・・・下金型、
１３・・・キャビティ、１４・・・型圧センサ、１５・
・・ロータリエンコーダ、２８・・・制御手段、４８・
・・圧力制御弁。第６図第７図手続補正書。自発）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スライドを油圧シリンダで移動させて加工物を圧
縮成形するに際し、加工物の加圧開始までは油圧シリン
ダの移動速度を制御し、加圧開始後は油圧シリンダの加
圧力を制御する油圧プレスの制御方法において、前記圧力制御を加工物の状態変化に対応させて多段階に
行うことを特徴とする油圧プレスの制御方法。
（２）前記油圧プレスは、スライドに取付けられた移動
金型と、該金型に対向する対向金型との間のキャビティ
内で加工物を圧縮成形するプレスであり、加工物は、圧
縮成形中、膨張−収縮−硬化の状態変化が生じる熱硬化
性合成樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の油圧プレスの制御方法。
（３）前記圧力制御は、キャビティ内に樹脂が充満した
時点から、前記樹脂の状態に応じた圧力に多段階に行な
われることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
油圧プレスの制御方法。
（４）前記多段階制御は、設定時間に応じて行なわれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の油圧プ
レスの制御方法。
（５）前記多段階制御は、キャビティ内の樹脂圧力を検
出し、該検出圧力に応じて行なうことを特徴とする特許
請求の範囲第３項に記載の油圧プレスの制御方法。
（６）前記多段階制御は、油圧シリンダの油圧回路中に
設けた圧力制御弁の設定圧を制御して、シリンダ内の油
圧力を設定圧力に制御することにより行なわれることを
特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の油圧プレスの
制御方法。
（７）前記圧力制御弁は電気信号で作動することを特徴
とする特許請求の範囲第６項に記載の油圧プレスの制御
方法。
（８）スライドを油圧シリンダで移動させて加工物を圧
縮成形する油圧プレスの前記油圧シリンダを制御する装
置において、前記油圧シリンダの油圧回路に圧力制御弁が介在され、
該圧力制御弁の設定圧を加工物の状態変化に対応して多
段階に制御する制御手段が設けられたことを特徴とする
油圧プレスの制御装置。
（９）前記油圧プレスは、スライドに取付けられた移動
金型と、該金型に対向する対向金型との間のキャビティ
内で加工物を圧縮成形するプレスであり、加工物は、圧
縮成形中、膨張−収縮−硬化の状態変化が生じる熱硬化
性合成樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第８
項に記載の油圧プレスの制御装置。
（１０）前記制御手段は、キャビティ内に樹脂が充満し
た時点から、前記樹脂の状態に応じた圧力に多段階に圧
力制御弁を制御するよう構成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第９項に記載の油圧プレスの制御装置
。
（１１）前記制御手段は、設定時間に応じて圧力制御弁
の制御を行なうよう構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１０項に記載の油圧プレスの制御装置。
（１２）前記制御手段は、キャビティ内の樹脂圧力を検
出し、該検出圧力に応じて圧力制御弁の制御を行なうよ
う構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
０項に記載の油圧プレスの制御装置。