JPH05177400A - 油圧パンチプレス機の油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価にハンマーリングノイズを防止し、低騒
音化を図る。 【構成】 油圧パンチプレス１の油圧装置は、油タンク
６５と、油圧シリンダ４０と、油圧ポンプ５２と、サー
ボ弁４４と、戻りライン６４と、エアブリーザライン６
２とを備えている。油圧シリンダ４０は、パンチ加工用
のパンチヘッド４１を駆動するためのものである。油圧
ポンプ５２は、油タンク６５内の油を高圧で吐出するた
めのものである。サーボ弁４４は、油圧ポンプ５２から
の圧油を切り換え油圧シリンダ４０に供給するためのも
のである。戻りライン６４は、サーボ弁４４から油タン
ク６５に連通するものである。エアブリーザライン６２
は、一端が大気に開放され他端が戻りライン６４に連結
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧パンチプレス機の
油圧装置、特に、パンチヘッドを駆動するための油圧ア
クチュエータを動作させる油圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、板材に孔開け加工や絞り加工等を
行うパンチプレス機として、油圧シリンダを駆動源とす
る油圧駆動型のものが用いられている。パンチプレス機
では、金型のヒットレートが１分間あたり数百という具
合に極めて高いため、従来はモータを駆動源とするクラ
ンク式のものに限定されていた。しかし、油圧装置の改
善により高速動作が可能となり、油圧式のパンチプレス
機が用いられるようになってきている。

【０００３】この種の油圧式のパンチプレス機では、油
圧シリンダのストローク量を調整してクランク式のパン
チプレス機と同程度のヒットレートが得られるととも
に、昇降速度を制御することによりクランク式のものに
比べて低騒音化を図ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の油圧式パンチ
プレス機では、ヒットレートの向上を図ると、制御弁の
切り換え頻度が高くなり、また油量が多くなるので、配
管内の圧力の疎密波（脈動）が発生した場合に抵抗が大
きく、ハンマーリングノイズが発生することがある。油
圧式のパンチプレス機は低騒音を目的としたものである
にもかかわらず、ハンマーリングノイズが発生すると、
低騒音化を図ることが困難になる。特に、薄板を小荷重
で加工する場合においては、打ち抜き騒音よりハンマー
リングノイズによる騒音の方が大きくなることがあり、
それにより作業環境が悪くなる。

【０００５】これを解決するために、制御弁から油タン
クに連通する戻り管路に脈動防止用のアキュムレータを
接続したり、また、伸縮する蛇腹付きのホースを使用し
たりすることが考えられるが、アキュムレータを用いた
場合には費用の割りにはハンマーリングノイズの防止効
果が少なく、また蛇腹付きのホースを用いると、脈動に
よる伸縮によってホースが疲労し、長時間の使用に耐え
ないおそれがある。

【０００６】本発明の目的は、安価にハンマーリングノ
イズを防止し、低騒音化を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る油圧パンチ
プレス機の油圧装置は、油タンクと、油圧アクチュエー
タと、ポンプと、制御弁と、戻り管路と、通気管路とを
備えている。油圧アクチュエータは、パンチヘッドを駆
動するためのものである。ポンプは、油タンク内の油を
高圧で吐出するためのものである。制御弁は、ポンプか
らの圧油を切り換え油圧アクチュエータに供給するため
のものである。戻り管路は、制御弁から油タンクに連通
するものである。通気管路は、一端が大気に開放され他
端が戻り管路に連結されている。

【０００８】

【作用】本発明に係る油圧装置では、制御弁から油タン
クに連通する戻り管路が通気管路により大気に開放され
ている。このため、瞬時に制御弁を切り換えた際に脈動
が生じても戻り管路内に満たされた油による抵抗が小さ
くなり、その抵抗により生じると思われるハンマーリン
グノイズを減少させることができる。したがって、簡単
な構成で騒音の低下を図ることができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を採用した油圧パン
チプレス機を示している。パンチプレス機１は主に、下
部フレーム２と、下部フレーム２の上方に配置された上
部フレーム３と、上部フレーム３を後方で支持するスロ
ート部４とから構成されている。下部フレーム２の上面
中央には、固定テーブル１０が配置されている。下部フ
レーム２の上面両側部には、１対のガイドレール５，６
が配置されている。ガイドレール５，６上にはキャリッ
ジ７が奥行き方向（Ｙ軸方向）に移動可能に配置されて
いる。キャリッジ７には、固定テーブル１０の両側方に
配置された移動テーブル８，９が固定されている。キャ
リッジ７には、板材１１を把持するための１対のワーク
ホルダ１３（図２）が装着されたクロススライド１４
が、左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられてい
る。

【００１０】キャリッジ７をＹ軸方向に移動させる移動
機構は、移動テーブル１０の下方に配置されている。ま
た、クロススライド１４をＸ軸方向に移動させる移動機
構は、キャリッジ７内に配置されている。上部フレーム
３には、複数のパンチを収納する上タレット１２が回動
可能に設けられている。上タレット１２内には図２に示
すように、油圧シリンダ４０により昇降するパンチヘッ
ド４１が設けられている。一方、下部フレーム２（図
１）側には複数のダイを収納する下タレット２２が上タ
レット１２に対向配置されている。

【００１１】油圧シリンダ４０上には、油圧シリンダ４
０を制御するための電気油圧式３位置４ポートサーボ弁
４４が載置されている。サーボ弁４４のタンクポート１
６は６５Ａ口径の戻りライン６４を介してスロート部４
内に配置された油タンク６５に接続されている。戻りラ
イン６４の一端は油タンク６５底面近傍まで挿入されて
いる。このため、前記一端は常に油面より下方に位置し
ている。

【００１２】サーボ弁４４のドレインポート１７はタン
クポート１６に連通しており、ティー１８に接続されて
いる。ティー１８の一方のポートはスイングチェック弁
６０を介して１５Ａ口径のエアブリーザライン６２に接
続されている。またティー１８の他方のポートはスイン
グチェック弁６１を介して２０Ａ口径のオーバフローラ
イン６３に接続されている。エアブリーザライン６２と
オーバフローライン６３とはティー１９及びティー２０
を介して接続されており、ティー１９の上側のポートは
通気管２１に接続されている。またティー２０の下側の
ポート油はタンク６５内の油面より上方に突出している
配管２３に接続されている。

【００１３】油タンク６５上面には油圧ポンプ５２及び
油圧ポンプ駆動用のモータ５３が載置されている。油圧
ポンプ５２の吐出口はサーボ弁４４の圧力ポート（図示
せず）に接続されている。スロート部４内には、図３に
示すように制御装置３０が設けられている。この制御装
置３０はコントローラとしてのＣＮＣ３１、ＭＭＣ３２
及びＰＭＣ３３を備えている。各コントローラ間ではウ
ィンドウを介してデータの授受が高速で行われるように
なっている。

【００１４】ＣＮＣ３１は、板材１１をＸ軸方向及びＹ
軸方向に移動させるためのサーボモータ（図示せず）を
制御するものであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含ん
でいる。ＭＭＣ３２は、高級言語により各種の演算等を
行うものであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含んで
いる。ＰＭＣ３３は、油圧の制御やタレットの駆動等の
制御を行うものであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭ等を
含んでいる。

【００１５】ＭＭＣ３２及びＰＭＣ３３には、ＤＳＣ
（ディジタル・サーボ・コントローラ）３６が接続され
ている。ＤＳＣ３６は油圧シリンダ４０の位置及び速度
をサーボ制御するためのコントローラであり、ＭＭＣ３
２及びＰＭＣ３３から与えられた位置情報及び速度情報
に応じて速度制御部３８に速度指令を出力する。速度制
御部３８は、ＤＳＣ３６から与えられた速度指令に応じ
て油圧シリンダ４０の昇降速度をフィードバック制御す
るためのものであり、速度アンプ及び積分回路等から構
成されている。またＰＭＣ３３には圧力制御部３４が接
続されている。圧力制御部３４は油圧シリンダ４０の圧
力制御を行うためのものである。

【００１６】油圧シリンダ４０にはサーボ弁４４が接続
されている。サーボ弁４４のスプールには、サーボコン
トロールコイル４５及びフィードバック検出器４６が設
けられている。サーボコントロールコイル４５には速度
制御部３８からの制御信号が入力され、フィードバック
検出器４６の検出信号は速度制御部３８に入力されてい
る。この速度制御部３８によってサーボ弁４４を通過す
る流量が制御され、油圧シリンダ４０の昇降速度が制御
される。

【００１７】また、油圧シリンダ４２はピストンの位置
検出を行う位置検出器４７が設けられている。位置検出
器４７の出力は、Ａ／Ｄ変換器３５を介してＤＳＣ３６
に入力されている。一方、圧力制御部３４には、ＰＭＣ
３３から圧力指令が与えられる。圧力制御部３４はこれ
を電気信号に変換し、比例電気式リリーフ弁５１に与え
る。またリリーフ弁５１は、油圧ポンプ５２及びこれを
駆動するモータ５３を含む油圧回路５４に接続されてい
る。油圧回路５４には、他のアクチュエータを制御する
ための油圧機器５５が接続されている。

【００１８】このように構成された油圧式のパンチプレ
ス機１では、パンチプレス加工時には速度制御部３８で
速度及び位置制御を行い、圧力制御部３４で圧力制御を
行い最小限のストロークで最適の圧力でパンチプレス加
工を行う。パンチプレス加工時には、サーボ弁４４をヒ
ットレートに応じて切り換えて油圧シリンダ４０を昇降
させる。この際にサーボ弁４４のタンクポート１６から
流出する油を油タンク６５に戻す戻りライン６４が油タ
ンク６５の底部の油中にて開放されており、また、戻り
ライン６４内の油は配管径が大きい（６５Ａ）ためにそ
の中に充満している油の容量が多いので、戻りライン６
４内の油が静止しやすい。戻りライン６４に油が静止す
ると、サーボ弁４４の切り換え時に静止した油が抵抗と
なりハンマーリングノイズの原因となる。そこでタンク
ポート１６に連通するドレンポート１７を設け、そのド
レンポート１７にエアブリーザライン６２とオーバフロ
ーライン６３とを接続することにより、戻りライン６４
を大気開放しハンマリングノイズの防止を図っている。

【００１９】ここでエアブリーザライン６２とオーバフ
ローライン６３とを分けて設けたのは、エアブリーザラ
イン６２だけでは、パンチ頻度が高くなった場合、ある
いはパンチストロークが大きくなった場合等、油の流量
が増した際に、戻りライン６４だけでは油を処理でき
ず、ドレンポート１７からも油が流出し、エアブリーザ
ライン６２がこの油により詰まって機能しなくなり、前
述したハンマーリングノイズが発生するおそれがあるか
らである。すなわち、ドレンポート１７から流出する油
は、オーバフローライン６３により油タンク６５に戻さ
れるため、エアブリーザライン６２へ流入することはな
く、エアブリーザライン６２を詰まらせることはない。
また、スイングチェック弁６０を設けたのは、エアブリ
ーザライン６２に油が噴き返すのをより確実に防止する
ためである。

【００２０】なおチェック弁としてスイングチェック弁
６０を用いたのはエアブリーザライン６２の呼吸による
圧力変動が大気圧に極めて近いため、通常のポペット方
式のチェック弁では低いクラッキング圧力を得ることが
できないためである。このように、戻りライン６４を２
つのライン６２，６３により大気開放し、戻りライン６
４の抵抗による圧力上昇を防止するようにしたのでハン
マーリングノイズを減少させることができ、低騒音化を
図ることができる。たとえば、従来、ハンマーリングノ
イズにより８５ｄＢ（Ａスケール）の騒音が発生してい
たが、前記実施例では７８ｄＢ（Ａスケール）の騒音に
減少させることができた。

【００２１】〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、エアブリーザラインの他にオ
ーバフローラインやスイングチェック弁を設けたが、オ
ーバーフローラインやスイングチェック弁は必ずしも必
要ではない。 （ｂ） 前記実施例では、制御弁としてサーボ弁を用い
ているが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る油圧装置では、制御弁から
油タンクに連通する戻り管路が通気管路により大気に開
放されているので、戻り管路内での抵抗が小さくなり、
ハンマーリングノイズが生じにくくなる。このため簡単
な構成でハンマーリングノイズを防止でき騒音を低く抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用したパンチプレス機の
斜視図。

【図２】パンチプレス機の油圧配管図。

【図３】制御系の構成及び油圧回路を示すブロック図。

【符号の説明】

１ パンチプレス機 ４０ 油圧シリンダ ４１ パンチヘッド ４４ サーボ弁 ５２ 油圧ポンプ ５４ 油圧回路 ６２ エアブリーザライン ６４ 戻りライン ６５ タンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油タンクと、パンチヘッドを駆動するため
   の油圧アクチュエータと、前記油タンク内の油を高圧で
   吐出するためのポンプと、前記ポンプからの圧油を切り
   換え、前記油圧アクチュエータに供給するための制御弁
   と、前記制御弁から前記油タンクに連通する戻り管路
   と、一端が大気に開放され他端が前記戻り管路に連結さ
   れた通気管路とを備えた油圧パンチプレス機の油圧装
   置。