JPH05131295A - ダイクツシヨン装置のクツシヨン圧力制御装置 - Google Patents

ダイクツシヨン装置のクツシヨン圧力制御装置

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JPH05131295A
JPH05131295A JP3295575A JP29557591A JPH05131295A JP H05131295 A JPH05131295 A JP H05131295A JP 3295575 A JP3295575 A JP 3295575A JP 29557591 A JP29557591 A JP 29557591A JP H05131295 A JPH05131295 A JP H05131295A
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JP
Japan
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press
signal
press slide
pressure
speed
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JP3295575A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Yasuno
洋行 安野
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイクッション装置の操作時におけるサージ
圧力及び/又はオーバーシュート量を有効に低減せしめ
る。 【構成】 ダイクッション装置における油圧シリンダー
の作用油の吐き出し油流路内に設けたサーボ弁の開度を
調節するための操作量信号を、プレス成形時のプレスス
ライドの運転速度に応じて変化せしめるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はダイクッション装置の
クッション圧力制御装置、詳しくは押し下げ可能とされ
るプレススライドの上ダイと油圧シリンダーにより押し
上げ可能とされるクッションパッドに装着されたプレッ
シャーリング板との間に被成形材を挟持しつつプレス成
形を行うようにしたダイクッション装置におけるクッシ
ョン圧力、すなわち油圧シリンダーの作用油の吐き出し
流路の油圧調節部の改良に関する。
【0002】
【従来技術】プレス装置、特に全自動プレス装置又はト
ランスファープレス装置において、図5に示すように、
固定台2に固着したポンチ又は下ダイ3に向けてプレス
スライド4に固定した上ダイ5を押下げ可能に配置する
とともに上記固定台2を挿通するクッションピン6を介
してプレッシャーリング板7を支持するクッションパッ
ド8を配置し、上記プレススライド4を図示しないモー
ターにより押し下げる一方、空気圧回路10を介してエ
アシリンダー11を制御するとともに図示しない油圧回
路を介して各油圧シリンダー13を制御することにより
クッションパッド8を上方に押し上げるとともにプレッ
シャーリング板7に設けた貫通穴に上記ポンチ3を挿通
し、上ダイ5とプレッシャーリング板7との間に被成形
材9の周縁部を挟持しながらプレス成形を行うようにし
た、空気圧及び油圧を併用した形式のダイクッション装
置1が知られている。この種のダイクッション装置1に
おけるクッション圧力の制御は、図5において一点鎖線
で囲んで示す油圧調節回路20により各油圧シリンダー
13の作用油の吐き出し流路に設けられたサーボ弁14
の開度を調節することにより行なわれる。
【0003】上記油圧調節回路20において、例えばマ
イクロコンピューターを用いた中央処理ユニット21か
ら、図6に示すように、プレススライド4のクランク角
度θに対してスッテップ状に変化する設定圧力のランプ
信号が出力される一方、油圧シリンダー13の圧油路に
設けられたプレッシャーヘッド22から検出圧力値を表
す信号が出力される。該圧力設定信号と圧力検出信号は
減算器23に入力されて制御偏差が算出される。この制
御偏差は動作制御演算回路24に入力され、該動作制御
演算回路24において公知の方法で比例動作P、積分動
作I及び微分動作Dに基づく制御量が演算される。この
PID動作演算値は調節開始スイッチ25を介して加算
器26に入力される一方、該加算器26にバイアス回路
27から予め定められたサーボ弁14の初期開度設定値
が入力され、該加算器26において初期開度設定値とP
ID動作演算値とを合算してサーボ弁14の操作量が算
出される。この操作量信号は該サーボ弁14の電気制御
部に入力され、該サーボ弁14の開度を自動調節するこ
とにより各油圧シリンダー13から吐き出される油流路
の絞りを調節し、このようにして各油圧シリンダーの油
圧、すなわちダイクッション操作圧力が制御される。
【0004】上記調節開始スイッチ25はコンパレータ
28の出力により制御される。すなわち、上ダイ5がプ
レッシャーリング板7に突き当たった時、クッションピ
ン6を介してクッションパッド8を急激に押し下げ、し
たがって油圧シリンダー13のピストンが急激に押し込
まれて該油圧シリンダー13から油が吐出される。この
油流はサーボ弁14で絞られ、該油圧がプレッシャーヘ
ッド16により検出されて該検出電圧信号がコンパレー
タ28に入力される。該検出電圧信号が予め定められた
基準電圧を上回ったとき、該コンパレータ28から調節
開始スイッチ25にサーボ弁14の制御開始指令信号が
加えられ、調節開始スイッチ25の接点が閉じられ、よ
って上記PID動作演算値信号が該接点を介して加算器
26に入力可能とされる。このようにして、コンパレー
タ28は上ダイ5がプレッシャーリング板7に当接し
た、いわゆるピンタッチ時点を検出する。このピンタッ
チ時点は上ダイ5とプレッシャーリング板7間に被成形
材9を挟んでプレス成形を開始した時点を示す。
【0005】上記従来のクッション圧力制御装置におい
て、バイアス回路27から加算器26に加えられるサー
ボ弁14の初期開度指令値は常に一定値とされ、したが
ってプレス成形開始時点でのサーボ弁14による絞りが
プレス動作速度又はプレス運転速度V(ストローク/分)
の大きさと関係なく常に一定であった。このため、サー
ボ弁14の初期開度に対して最適に設定されたとしても
設定圧力が比較的小さく(低圧)かつ比較的大きなプレス
動作速度V(ストローク/分)をもって運転を開始した場
合、該サーボ弁14による吐き出し流路の絞りが過大な
ものとなり、プレス加工開始時に非常に大きなサージ圧
力が発生し、安定したプレス加工作業が行えず、製品の
品質に大いに悪影響を及ぼしていた。
【0006】また、上記ダイクッション装置におけるピ
ンタッチ後の積分動作ゲインがプレス動作速度とは関係
なく常に一定とされているため、特にプレススライド4
が比較的大きいプレス運転又は動作速度SPM(ストロ
ーク/分)から小さい運転又は動作速度SPM(ストロー
ク/分)に切り換えられたとき、積分動作ゲインが切り
換え直前の大きな動作速度に対し最適なものであっても
切り換え後の小さなプレス運転又は動作速度に対しては
過大なものとなり、その結果設定値を変更したとき大き
なオーバーシュートが生じ、成形品の品質に多大の悪影
響を及ぼすという重大な欠点があった。
【0007】
【解決しようとする課題及びその解決手段】本発明は上
記問題点を解消するためになされたもので、上述した空
気圧及び油圧併用式のダイクッション装置の操作時にお
けるサージ圧力及び/又はオーバーシュート量を有効に
低減せしめる、ダイクッション装置のクッション圧力制
御装置を提供することを目的とする。
【0008】上記目的を達成するため、本発明の特徴
は、前述した形式のダイクッション装置における油圧シ
リンダーの作用油の吐き出し油流路内に設けたサーボ弁
の開度を調節するための操作量信号を、プレス成形時の
プレススライドの運転又は動作速度に応じて変化せしめ
るように構成したことにある。
【0009】
【実施例】以下に、本発明を実施例を示す添付図面とと
もに説明する。
【0010】図1に示す本発明のダイクッション装置
は、図5の従来装置1と比べ、原理的に2点鎖線で囲ん
で示す初期開度調節回路30を付加した点が相異し、そ
の他の構成部分は図5の装置におけるものと等価であ
り、それらには同一符号を付してその説明を省略する。
【0011】上記初期開度調節回路30は掛け算器33
を用いて構成され、中央処理ユニット21からプレスス
ライド4の上下直線運動速度、いわゆるプレススライド
速度を表す信号、例えばプレススライド4のクランク角
度θに対するプレススライド速度を表す信号と、プレス
スライド4の運転又は動作速度(ストローク/分)を表
す信号とを受けて両信号の乗算を行う。該掛け算器33
の出力信号とバイアス回路27から出力される予め定め
られた所定の開度設定信号とは加算器34により合算さ
れ、この合算信号は合算器26に送出される。
【0012】上記プレススライド速度信号の一例を図2
に示す。このプレススライド速度信号はプレススライド
4のクランク角度θに応じて変化する略正弦波をなし、
その最大値又は波高値はプレススライド4の運転又は動
作速度(ストローク/分)に比例する。また、上記プレ
ススライド速度信号とプレス運転又は動作速度との乗算
結果を表す掛け算器33からの出力信号は図3に示すよ
うに波高値がプレス運転又は動作速度(ストローク/
分)に比例する正弦波状のものである。
【0013】上記実施例の制御装置においては、初期開
度調節回路30によりプレス成形開始時、すなわちピン
タッチ時におけるサーボ弁14の開度をプレススライド
4の運転速度に応じて変化させることにより、プレス運
転条件に影響されることなく該サーボ弁14による油圧
シリンダー13からの作用油の吐き出し流路の絞りを安
定して適正なものに維持し、当該ダイクッション装置の
運転開始直後におけるサージ圧力を有効に低減せしめる
ことができる。
【0014】初期開度調節回路30の出力信号は、図2
に示すようにクランクの上死点(クランク角度θ=90
度)から僅かに下がった角度位置P1から下死点P0ま
での角度領域においては一定の変化率をもって減少する
速度特性を有し、特に微妙に変化するプレススライド4
のクランク軸の下死点P0付近の領域におけるプレス成
形動作を高精度をもって制御することができる。
【0015】図1に示すように、合算器26の出力端に
リミッター回路35が接続される。該リミッター回路3
5はサーボ弁14の電気制御部に加える制御信号の上限
値を規制する。
【0016】本発明の第2の実施例を図4に示す。この
実施例は、図5の従来のクッション圧力制御装置と比
べ、二点鎖線で囲んで示す動作制御演算回路40のみが
相異し、図4には該動作制御演算回路40とその周辺の
構成部分のみを示し、図5の装置におけるものと等価の
部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0017】図4に示すクッション圧力制御装置は、第
1実施例におけるようにピンタッチ直後のサーボ弁14
の開度をプレススライド4の運転条件に応じて変化させ
ることに代え、プレス運転又は動作速度に応じて油圧調
節回路における積分動作ゲインを変化させるようにした
ものである。
【0018】動作制御演算回路40において、比例動作
P演算部41及び微分動作D演算部42は図5の従来装
置の動作制御演算部24におけるものと同様のものであ
り、中央処理ユニット21からの油圧シリンダー13に
対する圧力設定値とプレッシャーヘッド22からの検出
圧力値とにより減算器23で演算された制御偏差に基づ
いてそれぞれ比例動作演算及び微分動作演算を行う。積
分動作I演算部43の入力端は掛け算器44と接続さ
れ、該掛け算器44は上記減算器23と接続されて制御
偏差信号を受けるとともに上述した中央処理ユニット2
1と接続されてプレス運転又は動作速度信号が入力さ
れ、該制御偏差とプレス運転又は動作速度とが乗算され
る。該乗算信号は積分動作演算部43に入力されて所定
の積分動作演算が行われる。
【0019】上記積分動作演算部43及び微分動作演算
部42の出力は加算器46で加算され、該加算信号と比
例動作演算部41の出力は図5の従来装置におけると同
様、加算器47で加算される。
【0020】上記積分動作演算部43にはプレス運転又
は動作速度に応じて増倍された制御偏差信号が入力され
る。すなわち、積分動作演算における積分ゲインがプレ
ス動作速度と比例するものとされる。このように、制御
動作中、積分ゲインはプレス動作速度に追従して常に最
適値に維持され、サーボ弁14による油圧シリンダー1
3からの吐き出し油の流路の絞りが過不足なく適正に行
われ、プレス動作速度が特に高速(大ストローク/分)か
ら低速(小ストローク/分)に切り換えられた場合であっ
てもオーバーシュート量を有効に低減せしめ、安定した
プレス操作を行うことができる。
【0021】
【作用効果】本発明によれば、ダイクッション装置にお
ける油圧シリンダーの作用油の吐き出し流路に設けたサ
ーボ弁の開度をプレス運転又は動作速度に応じて調整さ
れた操作量信号により自動制御するようにしたから、プ
レス運転条件が変更されても常にプレス成形開始時に油
圧シリンダーに発生し易いサージ圧力とかプレス運転速
度の切り換え時に発生し易いオーバーシュートを有効に
抑制し、プレス操作を安定して行うことができ、高品質
のプレス成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のダイクッション装置のクッション圧
力制御装置の全体概略図である。
【図2】 本発明に適用されるプレススライドのプレス
動作特性グラフである。
【図3】 本発明のクッション圧力制御装置における初
期開度調節回路30の出力の一例を示すグラフである。
【図4】 本発明の第2実施例の要部のブロック回路図
である。
【図5】 従来のダイクッション装置のクッション圧力
制御装置の全体概略図である。
【図6】 上記ダイクッション装置の油圧調節部に適用
されるプレススライドのクランク角度θに対する設定圧
力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ダイクッション装置 3 下ダイ 4 プレススライド 5 上ダイ 7 プレッシャーリング板 8 クッションパッド 9 被成形材 10 空気圧回路 11 エアシリンダー 13 油圧シリンダー 14 サーボ弁 20 油圧調節回路 21 中央処理ユニット 22 プレッシャーヘッド 24 動作制御演算回路 27 バイアス回路 28 コンパレータ 30 初期開度調節回路 33 掛け算器 40 動作制御演算回路 43 積分動作演算部 44 掛け算器 45 プレス動作速度信号発生器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基台に固定した下ダイ、上ダイを固着す
    るとともに上記下ダイに向けて押し下げ可能に設けたプ
    レススライド、及び上面部にプレッシャーリング板を装
    着するとともに油圧シリンダーにより押し上げ可能に設
    けたクッションパッドを備え、上記プレススライドを押
    し下げるとともに上記クッションパッドを押し上げるこ
    とにより、上ダイとプレッシャーリング板との間に被成
    形材の周縁部を挟持しつつプレス成形するダイクッショ
    ン装置における油圧シリンダーの作用油の吐き出し流路
    内にサーボ弁を設け、予め定められたプレス成形圧力設
    定値と上記油圧シリンダーの油圧検出値との制御偏差に
    基づいて生成された操作量信号により上記サーボ弁の開
    度を調節してダイクッション装置のクッション圧力を制
    御する装置において、 上記サーボ弁の開度を調節する操作量信号をプレススラ
    イドの運転速度に応じて変化せしめる油圧調節回路を有
    する、ダイクッション装置のクッション圧力制御装置。
  2. 【請求項2】 油圧調節回路がプレススライドの上下直
    線運動速度を表すプレススライド速度信号と該プレスス
    ライドの運転速度を表すプレス運動速度信号との乗算信
    号に基づきプレス成形開始時の上記サーボ弁の開度を調
    節する調節部を含む、第1項記載の装置。
  3. 【請求項3】 プレススライド速度信号がプレススライ
    ドのクランク角度θに対するプレススライド速度の関係
    を示す略正弦波信号である、第1項又は第2項記載の装
    置。
  4. 【請求項4】 油圧調節回路が圧力設定値と油圧シリン
    ダーの油圧検出値との制御偏差に基づく積分動作ゲイン
    をプレススライドの運転速度に応じて変化せしめるよう
    にした積分動作調節部を含む、第1項記載の装置。
JP3295575A 1991-11-12 1991-11-12 ダイクツシヨン装置のクツシヨン圧力制御装置 Pending JPH05131295A (ja)

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