JPH03291200A

JPH03291200A - ダイクッションの急速調圧方法

Info

Publication number: JPH03291200A
Application number: JP2093387A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsui; 明松井; Masahiro Masuda; 増田　雅博
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1991-12-20
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0747238B2

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、プレス機械に組込まれるダイクッションの急
速調圧方法に関する。

［従来の技術］第３図に従来の一般的タイクッション装置を示す。

図において、クツション用シリンダ装Ｗ　１０はクッシ
ョンシリンダ１１．ピストン１２．ピストンロッド１３
等からなり、クツションシリンタＩＩ内の空気圧力Ｐｃ
を確立することにより、空気圧力Ｐｃに応じたダイクッ
ション能力が確立される。すなわち、ピストンロッド１
３および図示しないクツションビン、ウェアープレート
等を介してダイに所定のクツション圧を加えることがで
きる。

ところで、ピストン１２（ピストンロッド１３）は、タ
イのストローク変位に伴って第３図中に２点鎖線で示す
状態まで下降する。したがって、基本釣にはピストン１
２の下降に仔ってダイクッション能力は増大傾向に変化
する。

ここに、ダイクジョン能力を一定とするためには、クッ
ションシリンダ１１の容積を（ピストン１２の下方側の
容積）巨大化すればよいと理解されるが、レイアウト的
制限等からクッションシリンダ１１の大型化は制約され
る。

そこで、クッションシリンダＩＩの例えば８〜１０倍の
容積を持つバッファタンク２０を設けることによって、
クッションシリンダ１１の見掛容積を拡大化するように
構成されている。

そして、クッションシリンダ１１とバッファタンク２０
とは、三方弁３０を介して連通・遮断可能に配管で接続
されている。

したかって、給気ソレノイドバルブ３５を操作して弁体
３１でボート３２を開放すれば両者１１２０は連通し、
ボート３２を閉鎖すれば両者１１２０は遮断される。ま
た、ボート３２を閉鎖した状態で排気エアーオペレート
バルブ３６か開放するためシリンダ１１の内圧力Ｐｃを
大気圧とすることができる。らとより５三方弁３０は、
ブレス運転中には排気バルブ３６を閉鎖しかつボート３
２を開放して用いるものである。

また、バッファタンク２０の給気・排気は、操作盤２５
によって給排気ソレノイドバルブ２６を切替えることに
より行われる。給気操作の場合には、高圧空気ａ２９か
ら高圧空気か供給され、排気操作の場合にはバッファタ
ンク２０の空気はサイレンサー２７を通し大気に放呂さ
れる。

なお、第３図中、２３ｔま圧力指示計、２４は安全弁で
ある。

ここに、金型交換作業の場合には、まず三方弁３０を閉
鎖し、排気バルブ３６を開放してクッションシリンダ１
１内の内圧Ｐｃを解除させ、ピストン１２を２点鎖線で
示すように下降させる。

方弁３０（ボート３２）か閉鎖されているので、大容積
のバッファタンク２０内の高圧空気を大気放出しなくて
よいから経済的であり、かつ小容積のシリンダ１１内の
高圧空気を大気放出するたけであるからピストン１２を
急速下降できる。

これに対し、金型交換終了後にダイクッション能力を確
立する場合には、排気バルブ３６を閉鎖し、同時に三方
弁３０（ボート３２）を開放させて両者１．０．２０を
連通し、バッファタフ２０内の高圧空気をり・ソション
シリンダ１１に供給するものとされている。すなわち、
ダイクッションの調圧をする必要かある。

従来、この調圧方法としては、いわゆる漸次加圧方法ま
たは漸次減圧方法が採られている。

漸次加圧方法は、クッションシリンダ１１とバッファタ
ンク２０とを連通させておき、圧力指示計２３を目視確
認しつつ給排気ソレノイドバルブ２６を操作して、バッ
ファタンク２０内の圧力Ｐｂの上昇を図りつつバッファ
タンク２０とクッションシリンダ１１との内圧力を同時
的に上昇させてダイクッション圧力を確立するものであ
る。

これに対し、漸次減圧方法は、予めバッファタンク２０
内の圧力ｐｂを非常に高く上昇させておき、その後に三
方弁３０を開放してクッションシリンダ１１内の圧力Ｐ
ｃを急上昇させ、しかる後にシリンダ１１内の空気圧力
Ｐｃをダイクッション能力に対応する設定圧力に減圧す
る方法である。

［発明が解決しようとする課題］しかしなから、上記いずれの調圧方法にも次のような問
題点かある。

■　漸次加圧方法では、狭小で密閉構造のクッションシ
リンダ１１内に空気供給して加圧するものであるから、
シリフ内圧力内圧力Ｐｃが設定圧力に近づくに従ってそ
の圧力上昇速度が椿めて遅くなる。したかって、金型交
換に関するムービングボルスタの交換等本来的作業をい
かに迅速化かつ自動化しても所定のダイクッション能力
を確立するまでの時間が長大となるから、結果として生
産能率を著しく低下させる要因となっている。また、所
定の設定圧力にセットすることか難しくその調整作業も
煩わしいと指摘されている。

この問題は、−層の高速化、高精度化、多様化が求めら
れる現今、解決すべき技術的重要課題となっている。

■　漸次減圧方法では、バッファタンク２０の空気圧力
ｐｂを予め相当高くしておけは、確かにシリンダ１１内
の内圧Ｐｃを相当早く上昇させることかできる。１−か
し、クツションシリシタ１１内に高圧空気を一気に供給
したのでは金型、クツションビン等の装置に過大な衝撃
を与えるという不都合かあり機器破損の虞れも強い。

また、ピストン１２をシリンダ１１内の上昇限に移動さ
せた後、今度は排気バルブ３６を開放操作することによ
り、シリンタｌｌ内の空気を大気数■ｉシつつ減圧して
設定圧力としなＣ″ｌればならないから、高圧空気の損
失が大きく不経済である。

しかも、その減圧調整にも相当の手間と時間を必要とす
るから必ずしも迅速な調圧か達成するとはいえない、さ
らに、設定圧力以下に減圧しすぎた場合には、上記■と
同様な作業を必要とするから、−層の調圧時間を要する
という事態を招く欠点もある。

■　いずｔＬの方法も、金型交換作業か終了した後に２
バツフアタンク２０の内圧ｐｂを加減調整する必要かあ
るから、金型交換作業全体としては未了であり設定圧力
確立までに長大な時間的ロスを含むものと言わざるを得
ない。しかも、双方とも作業者の手作業によって圧力調
整するものでありかつ設定圧力も多様化に伴う多くの金
型に応じて都度に変更しなければならないから、作業ミ
スら話発し易くかつ適正なダイクッション能力をセット
することか難しい。

ここに、本発明の目的は、次に使用する金型等に対応す
るクツション圧を設定するたけで、高圧空気の労費１機
器への衝撃等従来問題点を一掃して、急速かつ正確にダ
イクッション圧力を自動確立することのできるダイクッ
ションの急速調圧方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、クッションシリンダとこのクッションシリン
ダと連通・遮断可能に接続されたバッファタンクとを含
み形成されたダイクッションの調圧方法であって、前記クッションシリンダの内容積と前記バッファタンク
の内容積との比率を含み規定される補正係数を予め決定
しておき、前記クッションシリンダ内に確立しようとす
るダイクッション圧を設定し、この設定ダイクッション
圧と該補正係数とから前記バッファタンク内に確立すべ
き予圧を求め、引続き、前記バッファタンク内の空気圧
力を加減して該予圧に調整し、しかる後に前記クッショ
ンシリンダとバッファタンクとを連通させてダイクッシ
ョン圧を急速に確立することを特徴とする。

１−作　用］本発明では、始めに次に使用する金型に必要なダイクッ
ション圧を設定する。

すると、この設定ダイクッション圧と予め決められた補
正係数とから予圧力か求められる。

そこで、バッファタンク内空気を加減して、バッファタ
ンク内圧を上記予圧力と等しいものと圧力調整する。こ
の調整は金型交換作業中に並行して行うことができる。

そして、金型交換作業終了時以後に、バッファタンクと
クッションシリンダとを連通させると、バッファタンク
内空気はクッションシリンダ内に流動し、バッファタン
ク内圧とクッションシリンダ内圧とが平衡したところで
空気流動か止まる。

ここに、クッションシリンダの内容積とバッファタンク
の内容積との比率を含み規定される補正係数を、バッフ
ァタンクとクッションシリンダ間の空気流動変化を等温
変化として、両者を連通させたときに設定クツション圧
を確立することかできるものとして予圧を求めることか
できる値と決定しておけば、バッファタンクとダイクッ
ションシリンダとを連通させることにより、ダイクッシ
ョン圧を急速かつ正確に自動調整できると理解される。

また、その後にバッファタンクおよびクッションシリン
ダの内圧を手動調整することも高圧空気を大気放出する
ことも必要ない。

よって、金型交換作業終了後に、直ちにダイクッション
能力を確立できるから、プレス加工の生産能率を飛躍的
に向上でき、完全自動化も達成できる。

ｒ実施例１以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明を実施するに好適な急速調圧装置を示す
系統図である。

この急速調圧装置は、制御盤１とクツション圧設定手段
７と圧力検出器８とを設けた椙成とされている。なお、
クッションシリンダ装［１０（１１，１２，１３＞、バ
ッファタンク２０等々は、前出第３図に示す従来ｍ造と
同一としたので同一符号を記しその説明は省略する。

さて、クツション圧設定手段７は、次に使用する金型に
対応するクツション能力を確立するために必要なりッシ
ョン圧（Ｐ）をセットするもので、この実施例ではデジ
タルスイッチがら形成されている。′！ｉた、圧力検出
器８はバッファタンク２０内の空気圧力ｐｂを検出しデ
ジタル信号として出力するものて゛ある。

また、制御盤１は、演立８判断、実行、命令等を行うＣ
ＰＵ２、予圧演算プログラムや補正係数等が記憶格納さ
れたＲＯＭ３、各データを一時記憶するＲＡＭ４．入出
カポ−１−５，６等を含み形成されている。

また、上記ＣＰＵ２は、第２図で示すフローの制御プロ
グラム等を実行等する他、この実施例では予圧演算手段
、予圧確立制御手段、クツション圧確立制御手段をも形
成するものとされている。

したかって、次に使用する金型に応じたり・ソション圧
をクツション圧設定手段７にセットすると、予圧演算手
段としてのＣＰＵ２はＲＯＭ３に格納された予圧演算プ
ログラムに基づいて予圧を算出する。続いて、予圧確立
制御手段としてのＣＰ　ｔＪ２は、出力ボート５を介し
て給排気用ソレノイドバルブ２６を給気ボートあるいは
排気ボートに切替作動させバッファタンク２０の内圧ｐ
ｂを算出された予圧値となるように圧力調整する。算出
予圧値になったか否かは圧力検出器８の出力信号により
確認される。その後、クツション圧確立制御手段として
のＣＰＵ２は、給気ソレノイドバルブ３５を駆動し、三
方弁３ｏのボート３２を開放する。したかって、バッフ
ァタンク２のがらクッションシリンダ１１内に空気流動
が起り、バッファタンク２０の内圧ｐｂｃ、ｔｘ少し、
クッションシリンダＩＩの内圧Ｐｃは増大する。そして
、空気流動か停止したときには、内圧ｐｂとＦ’　ｃは
等しくかつこの内圧Ｐｂ　（＝Ｐｃ）は先にクツション
圧設定手段７にセットしたクツション圧（Ｐ＞となる、
よって、クツション圧（Ｐ）を設定するだけで所望のク
ツション圧を急速かつ正確に自動確立することかできる
。

ここに、補正係数は、この実施例の場合、以下の技術的
根拠により規定される。

Ｖｃ　：クッションシリンダの内容積、Ｐ　：設定クツ
ション圧、Ｖｌ　：バッファタンクの内容積、ｐＴ、、三方弁をｒＡ鎖したときつまり予圧調整前のバ
ッファタンク内圧、ＰＴＸ：加減する圧力、ｐＴ２：′：ｆ−圧、とすると、バッファタンク２０内に予圧Ｐ７□を確立し
、しかる後に排気エアーオペレートバルブ３６を閉鎖し
かつ三方弁３Ｑを開放し、クッションシリンダ１１の内
圧Ｐｃとバッファタンク３０の内圧ｐｂとかともに設定
クツション圧Ｐとなった場合を考えると、シリンダ開放
時のピストン１２の下方の容積はネグリジブルスモール
でありかつ等温変化であるから、Ｐ　ＣＶＣ十ＶＴ　）＝ｐＴ２．ＶＴしたがって、ＰＴ２＝　Ｐ　（］　＋ｖｃ　、／Ｖ７　
）・・・（１）となる。

すなわち、補正係数を、クッションシリンダ内容Ｍ　ｖ
　ｃとバッファタンク内容積Ｖ↑の比（Ｖ　Ｃ／ｖｒ　
＞を含む（１＋ＶＣ／Ｖア）としている６なお、Ｐ　Ｔ
２＝　Ｐ　Ｔｌ±ＰＴｘである。

よって、Ｐ＞ＰＴｌの場合にはＰ７ｘだけ加圧し、一方
、Ｐ＜ＰＴｌの場合にはＰＴｘだけ減圧すればよいと理
解される。

次に一急遠調圧方法を説明する。

まず、金型交換に際しては、高圧空気の労資防止と急速
開放のために、給気ソレノイドバルブ３５を操作し三方
弁３０（ボート３２）を閉鎖しがつ排気バルブ３６を開
放して、クッションシリンダ１１（ピストン１２の下方
）内のクツション圧を解放する１次いで、ムービングボ
ルスタ等を動作させ金型交換を行う、なお、ここまでの
操作は従来と変わらない。また、従来はかかるムービン
グボルスタ等の動作等によって金型を交換した後に、前
記漸次加圧方法または漸次減圧方法によって調圧してい
た。

ここに、本発明では、上記ムービングボルスタ等の金型
交換作業中にも以下の予圧確立動作を実行させることか
できる。

すなわち、三方弁３０（ボート３２）を閉鎖した直後（
本発明で６ま“直後°″に限定されるものでなく、三方
弁３０を閉鎖した以降であれは何時でもよい、）、クツ
ション圧設定手段７に、次に使用する金型に対応するダ
イクッション圧Ｐを設定する。設定圧力ＰはＲＡＭ４に
記憶される。なお、クツション圧設定手段７は手動設定
でも自動設定でもよい。

すると、制御盤１は、第２図に示すステップ（以下、５
Ｔ）１０でクツション圧Ｐか設定されたことを！１認す
ると、バッファタンク２０内の圧力ＰＴ、（Ｐｂ）を圧
力検出器８から読取ってＲＡＭ４に記憶する。

そして、予圧演算手段としてのＣＰＵ２　ｔは、上記設
定ダイクッション圧ＰとＲＯＭ３に記憶されていた補正
係数（１＋　Ｖ　ｃ　／　Ｖ↑）とから上記式（１）に
基づいて予圧Ｐ工２をＳｙＬする（　Ｓ　’Ｉ”　１２
）。演算結果つまり算出予圧ＰＴ２はＲＡ　Ｍ　４に記
憶される。

次に、予圧確立制御手段としてのＣｌ）　ｔＪ　２は、
設定クツション圧Ｐと算出予圧ＰＴ□とから、加減する
圧力Ｐ。Ｘを求め、圧力Ｐ　ＴＸかマイナスの場合には
給排気用ソレノイドバルブ２６を排気ボートに切替え、
プラスの場合には給気ボートに切替え制御する。

すなわち、５Ｔ１４で予圧ＰＴ２と予圧調整前のバッフ
ァタンク内圧ＰＴ＋（Ｐｂ）が等しくないと判断（ＮＯ
ｆＪｌ断）されると、５Ｔ１６に進み予圧ＰＴ２かバッ
ファタンク内圧ＰＴ１よりも高ければＳ′Ｆ１８でバッ
ファタンク２０内は加圧され、予圧Ｐ、２か低ければＳ
　’ｒ’　２０で減圧される。つまり、バッファタンク
２０内の空気圧力ｐｂは減圧または加圧され、バッファ
タンク２０内の空気圧力Ｐｂが予圧ＰＴ２となった（Ｓ
Ｔ２２）ところで給排気用ソレノイドバルブ２６を中立
ボートに切替える。ｐｂ＝ｐ、２となったことは、圧力
検出器８の出力信号から判断される。ここにおいて、バ
ッファタンク２０内には予圧ＰＴ２が確立される。

なお、この予圧確立は、金型交換作業中に終了すること
が可能である。

さて、金型交換作業終了を確認（Ｓ　’ｆ’　２４　）
すると、自動でクツション圧確立制御手段としてのＣＰ
Ｕ２１が作用する。すなわち、排気バルブ３６を閉鎖か
つ三方弁３０（ボート３２）を開放する（ＳＴ２６）、
すると、バッファタンク２０内の空気は三方弁３０で連
通されたクッションシリンダ１１内に流動し、ピストン
】２を第１図で２点鎖線で示す状態から実線で示すイ六
態へ押上げる。

そして、Ｐｂ＝Ｐｃとなったときに空気流動は停止する
。この空気流動停止時に設定クツション圧Ｐ　（＝Ｐｃ
＝Ｐｂ）か自動的に確立されたことになる。

しかして、この実線例によれば、次に使用する金型に対
応するダイクッション圧Ｐを設定し、このダイクッショ
ン圧Ｐと予め決定された補正係数（１＋Ｖ。／ＶＴ）と
から予圧ＰＴ２を自動演算し、かつバッファタンク内空
気圧力を加減してバッファタンク内圧Ｐｔ＋（Ｐｂ）を
予圧力ＰＴ２に調邊し、しかる後に、クッションシリン
ダ１１とバッファタンク２０とを連通させてダイクッシ
ョン圧Ｐを確立する調圧方法であるから、従来の漸次加
圧方法による長時間・繁雑作業および漸次減圧方法によ
る高圧空気の労費・機器破損等の欠点を一婦し、適正ダ
イクッション圧Ｐを急速かつ正確に調圧することかでき
る。したかって、金型交換作業全体の時間を大幅に短縮
でき生産性を著しく向上させることができる。

また、本急速調圧装置は、クツション圧設定千ｊ、Ｑ７
．圧力検出器８．予圧演算手段、予圧確立制御手段、ク
ツション圧確立制御手段等を備え、次に使用する金型に
対応するクツション圧Ｐのみを設定するたけで、自動的
に予圧を確立しかつクツション圧を自動確立することか
できる。

さらに、予圧演算手段、予圧確立制御手段、クツション
圧設定手段等は、制ａ’＋＋盤１に組込まれたＣＰＵ２
１等により構成されているので、高速処理かでき信頼性
の高いものとなる。また、プレスｒＲ械全体の制御装置
の構成要素を兼用して横築できるので低コストである。

Ｆ発明の効果］本発明によれば、次に使用する金型に最適なりッション
圧を設定して予圧を求める、とともにバッファタンク内
圧を加減して予圧と等しい圧力としておき、しかる後に
バッファタンクとクッションシリンダとを連通してタイ
２・ンション圧を確立する調圧方法であるから、急速か
つ正確に自動調圧できる。

よって、金を交換作業全体を高速実線でき生産性を飛躍
的に向上させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための好適な急速調圧装置を
示す系統図、第２図は動作を説明するためのフローチャ
ートおよび第３図は従来の調圧装置を示す系統図である
６１・・・制御盤、２・・・ｃｐｕ　＜予圧演算手段、予圧確立制御手段ク
ツション圧確立手段）、３・・・ＲＯＭ、４・・・ＲＡＭ、７・・・クツション圧設定手段、８・・・圧力検出器、１０・・・クッションシリンダ装置、１１・・・クッションシリンダ、１２・・・ピストン、２０・・・バッファタンク、２６・・・給排気用ソレノイドバルブ、２９・・・空気
源、３０・・・三方弁、３５・・・給気ソレノイドバルブ、３６・・・排気エアーオペレートバルブ、Ｖｃ・・・ク
ッションシリンダＶＴ・・・バッファタンクの内容積、Ｐ・・・ダイクッション圧、Ｐ’ｒ□・・・予圧。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）クッションシリンダとこのクッションシリンダと
連通・遮断可能に接続されたバッファタンクとを含み形
成されたダイクッションの調圧方法であって、前記クッションシリンダの内容積と前記バッファタンク
の内容積との比率を含み規定される補正係数を予め決定
しておき、前記クッションシリンダ内に確立しようとす
るダイクッション圧を設定し、この設定ダイクッション
圧と該補正係数とから前記バッファタンク内に確立すべ
き予圧を求め、引続き、前記バッファタンク内の空気圧
力を加減して該予圧に調整し、しかる後に前記クッショ
ンシリンダとバッファタンクとを連通させてダイクッシ
ョン圧を急速に確立することを特徴とするダイクッショ
ンの急速調圧方法。