JPH0353829Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、油圧プレスにおける加圧工程完了
検出装置に関する。

従来技術およびその問題点 油圧プレスの加圧工程が完了したことの検出
は、スライド駆動用油圧シリンダに接続された加
圧力調整用リリーフ弁と、リリーフ弁に接続され
たプレツシヤスイツチとによつて行なわれてい
た。しかしながら、リリーフ弁の圧力オーバライ
ド特性によつて、加圧力が設定された加圧力に達
する前に、リリーフ弁に圧油が流れてプレツシヤ
スイツチが作動してしまい、正確な加圧工程完了
の検出を行なうことは困難であつた。

この考案は、加圧工程が完了したことを正確に
検出することができる油圧プレスにおける加圧工
程完了検出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 この考案による油圧プレスにおける加圧工程完
了検出装置は、油圧プレスのスライドの下降速度
を検出する速度検出手段、速度検出手段によつて
検出されたスライドの下降速度があらかじめ定め
られたスライド停止判別用基準速度以下になつた
かどうかを判定する判定手段、判定手段によつて
スライドの下降速度が基準速度以下になつたと判
定された時点から、あらかじめ定められた加圧上
昇時間を計時する計時手段、および計時手段によ
る加圧上昇時間の計時が終了した時点で、加圧工
程完了信号を出力する出力手段を備えていること
を特徴とする。スライド停止判別用基準速度と
は、スライドがほぼ停止したかどうかを判別する
ための基準速度であり、ほぼ零に近い値に設定さ
れる。加圧上昇時間は、加圧工程においてスライ
ドがほぼ停止した時点から加圧力が設定圧に至る
までに要する時間（あらがじめ実験等によつて求
められる）に設定される。

実施例の説明 第１図は油圧プレスのスライド昇降用油圧回路
を示している。スライド１は油圧シリンダ２によ
つて昇降される。油圧シリンダ２の上部室２Ｕお
よび下部室２Ｄへの圧油供給の切換はパイロツト
電磁弁付切換弁３によつて行なわれる。この切換
弁３は、第２図に示すようにパイロツト電磁弁の
上昇用および下降用ソレノイド３Ｕ，３Ｄに供給
される電流Ｉの大きさに応じて流量Ｑが変化する
という特性を有している。スライドの高速下降の
ときは電流IHが、低速下降のときには電流ILが
ソレノイド３Ｄに供給され、このとき圧油の流量
はそれぞれQH、QLとなる。切換弁３の第１ポ
ートはシリンダ下部室２Ｄに、第２ポートはシリ
ンダ上部室２Ｕに、第３ポートは主ポンプ４に、
第４ポートはタンク５に導管を介してそれぞれ接
続されている。切換弁３のパイロツト電磁弁の入
力ポートは補助ポンプ６に、出力ポートはタンク
５に、導管を介してそれぞれ接続されている。

シリンダ２の上部室２Ｕは、さらにパイロツト
付チエツク弁７が設けられた導管を介してタンク
５に接続されている。パイロツト付チエツク弁７
のパイロツトポートは、常時閉形のソレノイド操
作切換弁８が設けられた導管を介して補助ポンプ
６に接続されている。チエツク弁７は、切換弁８
が閉じられており、パイロツトポートに圧油が補
助ポンプ６から供給されていないときには、シリ
ンダ上部室２Ｕからタンク５への圧油の流出を阻
止する。切換弁８が開かれ、パイロツトポートに
圧油が供給されると、シリンダ上部室２Ｕをタン
ク５に開放させる。

さらに、シリンダ２の上部室２Ｕは、逆止弁９
および３位置切換弁１０を介して加圧補助ポンプ
１１に接続されている。切換弁１０の２つのソレ
ノイド１０Ｌ，１０Ｒのうち、一方のソレノイド
１０Ｒに電流が供給されると、加圧補助ポンプ１
１から上部室２Ｕに圧油が供給される。

切換弁３とシリンダ上部室２Ｕとを接続する導
管、切換弁３と主ポンプ４とを接続する導管、補
助ポンプ６と切換弁３，８とを接続する導管およ
び加圧補助ポンプ１１と切換弁１０とを接続する
導管には安全弁１２がそれぞれ設けられている。

スライド１にはスライド１の昇降に伴なつて昇
降するラツク１３が固定されている。このラツク
１３には、スライド１のストローク位置検出用の
アブソリユート・エンコーダ１４の回転軸に固定
されたピニオン１５がかみ合つている。アブソリ
ユート・エンコーダ１４は、プレスのフレーム
（図示略）などに取付け固定されている。アブソ
リユート・エンコーダ１４は、この実施例では、
ボルタス（図示略）上面を基準としたスライドの
現在位置を示す信号を出力するもので、この位置
検出信号はボルスタ上面からスライド１下面まで
の距離を表わしている。

第３図は、スライド昇降制御装置の電気的な構
成を示している。スライド昇降制御装置は中央処
理装置（CPU）２０によつて制御される。CPU
２０にはスライドのストロークの上限位置（これ
は金型の高さ等に応じて決定される）を設定する
ためのスライド上限位置設定器２４からの上限位
置設定信号、遅降開始位置設定器２５からの遅降
開始位置設定信号、アブソリユート・エンコーダ
１４からの位置検出信号が入力インタフエース２
６を介して入力されるとともにクロツク・パルス
発生器２３からのクロツク・パルスが入力され
る。この実施例では、上記各設定器２４，２５に
は、ボルスタ上面から決定されたスライド・スト
ロークの上限位置までの距離およびボルスタ上面
から決定された遅降開始位置までの距離がそれぞ
れ設定される。CPU２０は、アブソリユート・
エンコーダ１４によつて検出されたスライドの現
在位置が、設定器２４に設定された上限位置に到
達したかどうかの判断、スライド１が下降されて
いる場合においてスライド現在位置が設定器２５
に設定された遅降開始位置に等しくなつたかどう
かの判断、後述する金型接触検出処理、加圧工程
完了検出処理などを行なう。CPU２０はその実
行プログラムを記憶するROM２１ならびに設定
器２４，２５にそれぞれ設定された上限位置およ
び遅降開始位置、金型接触検出処理で用いられる
速度低下判別用基準値、加圧工程完了検出処理で
用いられるスライド停止判別用規準値および加圧
上昇時間、圧抜き工程時間などを記憶するRAM
２２を備えている。

弁駆動制御回路２８には、CPU２０からの各
種制御信号の他、操作盤（図示略）に設けられ、
プレスの運転を開始させるときに作業者によつて
オンされる運転開始スイツチ２９からの運転開始
信号ｃが入力される。弁駆動制御回路２８は、こ
れらの入力信号にもとづいて切換弁３，８，１０
のソレノイド３Ｄ，３Ｕ，８Ｓ，１０Ｌ，１０Ｒ
への供給電流を制御するものである。

以下、第１図〜第４図を参照して、スライド昇
降装置の動作について説明する。スライド１が設
定器２４に設定された上限位置にある状態におい
て、運転開始スイツチ２９が作業者によつてオン
され、運転開始信号が弁駆動制御回路２８に入力
すると、弁駆動制御回路２８から切換弁３の下降
用ソレノイド３Ｄに電流IH（第２図参照）が送ら
れる。すると、切換弁３は位置PDに切り換えら
れ、ポンプ４から圧油がシリンダ２の上部室２Ｕ
に送られるとともにシリンダ２の下部室２Ｄがタ
ンク５に開放される。この場合、シリンダ２の上
部室２Ｕに送られる圧油によるシリンダ２のピス
トンの押下力よりもスライド１の自重による重力
の方が大きいので、スライド１は自重により高速
で下降される。したがつて、スライド１の下降速
度は主として、シリンダ２の下部室２Ｄからの圧
油の排出流量によつて制御される。上部室２Ｕへ
の供給油量と下部室２Ｄからの排出油量はほぼ等
しいにもかかわらず、下部室２Ｄ側の体積はロツ
ドの体積だけ小さいから上部室２Ｕは油が不足ぎ
みになり、上部室２Ｕには負圧がかかる。これに
よつて、不足分の油がチエツク弁７を通つて上部
室２Ｕに送られる。

スライド１が高速下降し、アブソリユート・エ
ンコーダ１４によつて検出されたスライド現在位
置が設定された遅降開始位置に等しくなると、
CPU２０による金型接触検出処理が開始される
とともに、CPU２０から遅降開始位置検出信号
が弁駆動制御回路２８に送られ、弁駆動制御回路
２８によつて、ソレノイド３Ｄに供給されている
電流IHがILに低下される。これによつて、切換
弁３の流量がQHからQLに減少し、シリンダ２
の下部室２Ｄからの圧油排出流量が減少するので
スライド１の下降速度が微速となる（遅降工程）。

金型接触検出処理は、遅降工程においてスライ
ド１の下降速度が微速からさらに低下したことを
検出することによつて上型と下型とが接触したこ
とを検知する処理である。この処理においては、
クロツク・パルス発生器２３からのクロツク・パ
ルスが入力されるごとにアブソリユート・エンコ
ーダ１４からのスライド位置検出信号が読み込ま
れ、今回読み込まれたスライド位置と前回読み込
まれたスライド位置との差、すなわち両読み込み
時点間のスライド下降距離が算出される。そして
この算出値があらがじめRAM２２に記憶されて
いる速度低下判別用基準値以下かどうかが判定さ
れ、基準値以下であれば、上、下金型が相互に接
触したと判断され、金型接触検出処理は終了す
る。速度低下判別用基準値は、スライド１が微速
で下降している場合において、クロツク・パルス
の周期に相当する時間にスライド１が下降する距
離よりも小さな値に設定されている。

上記金型接触検出処理によつて上、下金型が相
互に接触したことが検出されると（時点ｔ１、第
４図参照）、金型接触検出信号が弁駆動制御回路
２８に送られ、弁駆動制御回路２８によつて下降
用ソレノイド３Ｄへの供給電流がILからIHに増
加されるとともに切換弁１０のソレノイド１０Ｒ
に電流が供給される。これによつて、主ポンプ４
からシリンダ２の上部室２Ｕに送られている圧油
の流量がQLからQHに増加するとともに補助ポ
ンプ１１からも上部室２Ｕに圧油が供給されるの
で、シリンダ２のピストンに大きな押圧力が作用
し、スライド１が下降され、所定のプレス加工が
行なわれる（加圧工程）。また、加圧工程検出処
理が開始される。

加圧工程においては、第４図に示すように加圧
力Ｐは、スライド１の下降速度がほぼ零まで低下
した時点ｔ２、すなわちスライド１がほぼ停止し
た時点から所定時間、この例ではＴ１が経過した
のちに設定圧Pmに達する。加圧工程完了検出処
理は、加圧工程における上記のようなスライド速
度特性と加圧特性とに着目し、スライド１の下降
速度がほぼ零まで低下したことを検出し、この検
出時点から、あらかじめ定められた加圧上昇時間
が経過したときに加圧工程完了を検知する処理で
ある。加圧上昇時間としては、スライド下降速度
がほぼ零に達した時点から加圧力Ｐが設定圧Pm
に達するまでの時間を実験等によつて求め、この
時間、ここではＴ１が設定される。

第５図は加圧工程完了検出処理手順を示してい
る。金型接触検出処理が終了し、加圧工程が開始
されると（ステツプ31）、クロツクパルス発生器
２３からのクロツク・パルスの読み込みが開始さ
れる（ステツプ32）。第１回目のクロツク・パル
スが入力されると、アブソリユート・エンコーダ
１４からの位置検出信号が読込まれ、スライド現
在位置Ａ１がＡバツフアに記憶される（ステツプ
33）。次に上記ステツプ33でＡバツフアに記憶さ
れたスライド現在位置Ａ１がＢバツフアに記憶さ
れる（ステツプ34，35）。そして、ステツプ32に
戻つて第２回目のクロツク・パルスの入力を待
つ。

第２回目のクロツク・パルスが入力されると、
再びスライド位置検出信号が読込まれ、スライド
現在位置Ａ２がＡバツフアに記憶される（ステツ
プ33）。これによりＡバツフアの内容がＡ１から
Ａ２に更新される。第２回目のクロツク・パルス
なので、ステツプ34からステツプ36に進み、Ｂバ
ツフアにすでに記憶されている前回のスライド位
置Ａ１から上記ステツプ33でＡバツフアに記憶さ
れた今回のスライド現在位置Ａ２を減算する演算
（Ａ１−Ａ２）が行なわれ、この演算結果Ｃ１が
Ｃバツフアに記憶される。この演算結果Ｃ１は、
第１回目のクロツク・パルスが入力した時点と第
２回目のクロツク・パルスが入力した時点との間
のスライド下降距離を表わしている。

次にこの演算結果Ｃ１があらかじめRAM２２
に記憶されている速度低下判別用の基準値以下か
どうかが判定される（ステツプ37）。基準値は、
スライド１がほぼ零に近い速度で下降している場
合において、クロツク・パルスの周期に相当する
時間にスライド１が下降する距離よりも小さな値
に設定されている。

上記ステツプ36において、演算結果Ｃ１が基準
値以下であれば、スライド１の下降速度がほぼ零
になつたと判断され、ステツプ38に進んで加圧補
助停止信号が弁駆動制御回路２８に送られる。す
ると、弁駆動制御回路２８によつてソレノイド１
０Ｒへの電流供給が停止され、切換弁１０が中立
位置に切換えられ、加圧補助ポンプ１１からのシ
リンダ２の上部室２Ｕへの圧油の供給が停止され
る。また、RAM２２にあらかじめ記憶されてい
る加圧上昇時間Ｔ１の計時が開始され（ステツプ
39）、この計時が終了すると（ステツプ40で
YES）、加圧工程完了検出信号が弁駆動制御回路
２８に送られ、加圧工程検出処理は終了する。

ステツプ36においてＣ１が基準値を越えていれ
ば、ステツプ37に進んで、Ａバツフアに記憶され
ている今回のスライド現在位置Ａ２がＢバツフア
に記憶される（ステツプ37）。これによりＢバツ
フアの内容がＡ１からＡ２に更新される。そして
ステツプ32に戻つて次のクロツク・パルスの入力
を待つ。

そして次のクロツク・パルスが入力すると、第
２回目のクロツク・パルスが入力した場合と同様
にスライド現在位置Ａ，ｎの記憶、Ａ，ｎ−１−
Ａ，ｎ＝Ｃ，ｎ−１の 算、すなわち前回のクロ
ツク・パルスの入力時点から今回のクロツク・パ
ルス入力時点までにスライド１が下降した距離の
算出、およびＣ，ｎ−１が基準値以下の判別が行
なわれ（ステツプ32〜36）、Ｃ，ｎ−１が基準値
以下であればステツプ38に、Ｃ，ｎ−１が基準値
よりも大きければステツプ35にそれぞれ進む。

スライド１の下降速度がほぼ零になる前に入力
されたクロツク・パルスにもとづく処理において
求められたＣ，ｎ−１は、基準値よりも大きくな
るので、ステツプ36からステツプ37に進む。スラ
イド１の下降速度がほぼ零になる時点ｔ２付近で
入力されたクロツク・パルスにもとづく処理にお
いて求められたＣ，ｎ−１は基準値以下となる。
したがつてスライド１の下降速度がほぼ零になつ
た時点ｔ２からあらかじめ定められた加圧上昇時
間Ｔ１が経過した時点ｔ３で加圧工程完了検出信
号が出力される。したがつて、加圧力Ｐが設定圧
Pmに達した時点で加圧工程を完了させることが
できる。

上記加圧工程完了処理によつて加圧工程完了検
出信号が出力されると、弁駆動制御回路２８によ
つて下降用ソレノイド３Ｄへの電流の供給が停止
されるとともに８Ｓに電流が供給される。これに
よつて、切換弁３が中立位置に切換えられるので
主ポンプ４からのシリンダ２の上部室２Ｕへの圧
油の供給が停止されるとともに、切換弁８が開か
れポンプ６からチエツク弁７のパイロツト・ポー
トに圧油が送られるのでシリンダ２の上部室２Ｕ
がチエツク弁７を介してタンク５に開放される
（圧抜き工程）。そして、あらかじめRAM２２に
記憶された圧抜き工程時間Ｔ２が経過すると（時
点ｔ４）、CPU２０から圧抜き工程完了信号が弁
駆動制御回路２８に送られ、弁駆動制御回路２８
によつて上昇用ソレノイド３Ｕに電流が供給され
る。これによつて、切換弁３が位置PUに切り換
えられ、シリンダ２の下部室２Ｄにポンプ４から
圧油が送られる。上部室２Ｕはすでに切換弁３を
介してタンク５に開放されているので、シリンダ
２のピストンがポンプ４からの圧油によつて押し
上げられ、スライド１が上昇する（上昇工程）。

そして、アブソリユート・エンコーダ１４によ
つて検出されたスライド現在位置が設定された上
限位置に達すると、上限位置検出信号が弁駆動制
御回路２８に送られ、弁駆動制御回路２８によつ
て上昇用ソレノイド３Ｕおよびソレノイド８Ｓへ
の電流の供給が停止される。これによつて、切換
弁３が中立位置に切り換えられるとともに切換弁
８が閉じられ、チエツク弁７によつてシリンダ２
の上部室３Ｕからタンク５への流出が阻止され
る。この結果、スライド１は設定された上限位置
で停止し、その状態を維持する。

上記加圧工程完了検出処理では、ステツプ36の
算出結果が基準値以下になるとただちにステツプ
38に移つているがステツプ36の算出結果が初めて
基準値以下になつた場合には、その旨を記憶して
ステツプ35に進み、次のクロツク・パルスの入力
にもとづくステツプ36の算出結果が基準値以下で
ある場合にステツプ38に移るようにしてもよい。
つまり、ステツプ36の算出結果が２回連続して基
準値以下となつた場合にステツプ38に移るように
してもよい。ステツプ36の算出結果が、３回以上
の任意の回数だけ連続して基準値以下となつた場
合にステツプ38に移るようにしてもよい。

スライド位置の検出は、アブソリユート・エン
コーダを用いて行なわれているが他の方法で行な
つてもよい。

考案の効果 一般に、油圧プレスにおける加圧工程では、ス
ライドがほぼ停止した時点、すなわち、スライド
の下降速度がほぼ零になつた時点から所定時間経
過後に加圧力が設定圧となる。この考案による油
圧プレスにおける加圧工程完了検出装置では、加
圧工程においてスライドの下降速度があらかじめ
定められたスライド停止判別用基準速度以下にな
つたかどうかが判定され、スライドの下降速度が
基準速度以下になつたと判定された時点からある
あらかじめ定められた加圧上昇時間が計時手段に
よつて計時される。スライド停止判別用基準速度
は、ほぼ零に近い値に設定され、加圧上昇時間は
スライドの下降速度がほぼ零になつた時点から加
圧力が設定圧になるまでに要する時間に設定され
る。したがつて加圧工程において、加圧力が設定
圧に達した時点を加圧工程完了時点として検出す
ることができる。つまり、加圧工程が完了したこ
とを正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスライド昇降用油圧回路、第２図はパ
イロツト電磁弁付切換弁のソレノイドへの供給電
流と流量との関係を示すグラフ、第３図はスライ
ド昇降制御装置の電気的な構成を示すブロツク
図、第４図は加圧工程におけるスライド下降速度
と加圧力とを示すタイム・チヤート、第５図は
CPUによる加圧工程完了検出処理手順を示すフ
ローチヤートである。 １……スライド、１４……アブソリユート・エ
ンコーダ、２０……CPU、２１……ROM、２２
……RAM、２３……クロツクパルス発生器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 油圧プレスのスライドの下降速度を検出する
   速度検出手段、 速度検出手段によつて検出されたスライドの
   下降速度があらかじめ定められたスライド停止
   判別用基準速度以下になつたかどうかを判定す
   る判定手段、 判定手段によつてスライドの下降速度が基準
   速度以下になつたと判定された時点から、あら
   かじめ定められた加圧上昇時間を計時する計時
   手段、および 計時手段による加圧上昇時間の計時が終了し
   た時点で、加圧工程完了信号を出力する出力手
   段、 を備えている油圧プレスにおける加圧工程完了
   検出装置。 (2) 速度検出手段がスライドの位置を検出する位
   置検出装置および位置検出装置によるスライド
   の位置の検出にもとづいて一定時間ごとのスラ
   イドの下降量を算出する演算手段からなる実用
   新案登録請求の範囲第(1)項記載の油圧プレスに
   おける加圧工程完了検出装置。 (3) スライドの位置検出装置がエンコーダである
   実用新案登録請求の範囲第(2)項記載の油圧プレ
   スにおける加圧工程完了検出装置。