JPH0614958Y2 - 油圧プレスの平衡装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、油圧プレスのスライダの平衡度をレベリング
シリンダ、サーボバルブ等を介して制御する平衡装置に
関する。

（従来の技術） 油圧プレスにより、いわゆるＳＭＣ等の熱硬化性樹脂材
を圧縮して自動車ボディ等を成形する場合、高品質で均
一な製品を得るためには、上下型間の被成形物に対する
実加圧力を一定に制御すると共に、スライダの平衡精度
を向上する必要がある。

そのため従来より、第３図、第８図に示すような、下型
１が取付けられるベース２と、上型５が取付けられるス
ライダ６とを備え、このスライダ６を支持する複数のレ
ベリングシリンダ７が設けられた油圧プレスが用いられ
ている。ここで、スライダ６は単動加圧シリンダ９によ
り降下され、各レベリングシリンダ７はそれぞれ、サー
ボバルブ11を介して圧油供給ポンプ12とタンク13とに接
続されると共に、その上下位置の検知手段が設けられ、
上下型1,5間の被成形物に対する実加圧力と目標加圧力
値との偏差に基づき実加圧力を一定に制御する手段と、
レベリングシリンダ７の検知位置と目標位置との偏差に
基づきスライダ６の平衡を保持する制御手段とを備えて
いる。

そして、レベリングシリンダ７の筒体17は、ピストン８
によって第一室18と第二室19とに区分され、サーボバル
ブ11は、ポンプ12に接続されるポンプポート20と、タン
ク13に接続されるタンクポート21と、前記レベリングシ
リンダ７の第一室18に接続される第一ポート22と、第二
室19に接続される第二ポート23とを有し、さらに、ポン
プポート20と第一ポート22とを接続すると共にタンクポ
ート21と第二ポート23とを接続するレベリングシリンダ
上昇状態と、ポンプポート20と第二ポート23とを接続す
ると共にタンクポート21と第一ポート22とを接続するレ
ベリングシリンダ下降状態と、各ポート20,21,22,23へ
の油路を閉塞する静止状態とに切換可能とされている。

すなわち従来の平衡装置では、レベリングシリンダ７は
複動形として機能するものであり、スライダ６が上昇す
る場合だけでなく、降下する場合にも、制御信号に基づ
きポンプ12から供給される一定の圧油量に応じた速度で
作動するものである。

このようにレベリングシリンダ７が複動形式とされてい
るのは、加圧シリンダ９が単動式であるため、スライダ
６の上昇がレベリングシリンダ７により支配されること
によるものである。すなわち、スライダ６を上昇させる
際、被成形物に悪影響を与えないようにスライダ６の平
衡を維持するためには、特に、いわゆるインモールドコ
ーティングを行なう場合は、微小時間に微小距離だけス
ライダ６を上昇させて停止させる動作を繰返し、漸次ス
テップを追って上昇距離を大きくする必要がある。この
スライダ６の上昇速度、平衡及び停止位置のコントロー
ルは、単動シリンダではコントロール系が複雑になり、
応答性が悪く、停止精度も悪い。これに対し複動シリン
ダでは、ステップ毎に各レベリングシリンダのピストン
を圧油供給方向を変えることで上下させることができ、
コントロール容易で停止精度も良いことによる。

（考案が解決しようとする課題） スライダ６を降下させて加圧成形を行う場合、被成形物
に作用する実加圧力を一定に制御しようとすると、上下
型間での被成形物の状態は時々刻々変化することから、
スライダ６の降下速度もその状態変化に対応して変化さ
せる必要がある。

一方、実加圧力を一定に制御すると同時に、スライダ６
の平衡度を精度よく保持するためには、レベリングシリ
ンダの降下速度を、実加圧力制御中のスライダ６の降下
速度に対応させる必要がある。

ところが、従来のように、レベリングシリンダ７が複動
形であってその降下速度がポンプ12からの圧油供給量に
より定まるものでは、レベリングシリンダ７の降下速度
を、実加圧力に応じ時々刻々変化するスライダ６の降下
速度に追従したものとできず、レベリングシリンダ７が
スライダ６から離れて過大な加圧力が作用したり、ある
いは充分な加圧力を作用できず、平衡精度の悪化による
製品の寸法不良、成形不良、バックフローによる製品不
良等の問題が生じる。

本考案は上記問題点を解決することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案の特徴とするところは、下型１が取付けられるベ
ース２と、上型５が取付けられるスライダ６とを備え、
このスライダ６を支持する複数のレベリングシリンダ７
が設けられ、各レベリングシリンダ７はそれぞれ、サー
ボバルブ11を介して圧油供給ポンプ12とタンク13とに接
続されると共に、その上下位置の検知手段が設けられ、
上下型1,5間の被成形物に対する実加圧力と目標加圧力
値との偏差に基づき実加圧力を一定に制御する手段と、
レベリングシリンダ７の検知位置と目標位置との偏差に
基づきスライダ６の平衡を保持する制御手段とを備えた
油圧プレスであって、レベリングシリンダ７の筒体17
は、ピストン８によって第一室18と第二室19とに区分さ
れると共に、その第一室18の方が第二室19よりも横断面
積が大きくされ、サーボバルブ11は、ポンプ12に接続さ
れるポンプポート20と、タンク13に接続されるタンクポ
ート21と、前記レベリングシリンダ７の第一室18に接続
される第一ポート22と、第二室19に接続される第二ポー
ト23とを有し、さらに、ポンプポート20と第一ポート22
とを接続すると共にタンクポート21と第二ポート23とを
接続するレベリングシリンダ上昇状態と、ポンプポート
20と第二ポート23とを接続すると共にタンクポート21と
第一ポート22とを接続するレベリングシリンダ下降状態
と、各ポート20,21,22,23への油路を閉塞する静止状態
とに切換可能とされているものにおいて、前記第一室18
と第二室19との連通油路24が設けられ、この連通油路24
を閉塞すると共に第二ポート23と第二室19との接続油路
25を開いた状態と、その連通油路24を開くと共にその接
続油路25を閉塞する状態とに切換可能な切換バルブ２６
が設けられている点にある。

（作用） 切換バルブ26により、連通油路24を閉塞すると共に、第
二ポート23と第二室19との接続油路25を開いた状態で
は、サーボバルブ11の切換により、レベリングシリンダ
７はその第一室18に圧油を供給されて下降する状態と、
第二室19に圧油を供給されて下降する状態と、静止状態
とになる。すなわち、レベリングシリンダ７は複動シリ
ンダとして機能する。

切換バルブ26により、連通油路24を開くと共に、接続油
路25を閉じた状態では、サーボバルブ11の切換えによ
り、レベリングシリンダ７はその第一室18と第二室19の
双方にポンプ12から圧油を供給される状態と、両室18,1
9の双方がタンク13に連通する状態と、静止状態とにな
る。そして、第一室18は第二室19よりも横断面積が大き
いことから、両室18,19にポンプ12が圧油を供給する
と、レベリングシリンダ７は上昇し、両室18,19をタン
ク13に連通した状態ではスライダ６を介して作用する加
圧力に応じて降下する。すなわち、レベリングシリンダ
７は単動シリンダとして機能する。

よって、切換バルブ26により、スライダ６を降下させる
際にレベリングシリンダ７を単動シリンダとして機能さ
せると、スライダ６の降下速度が時々刻々変化しても、
スライダ６に押されてレベリングシリンダ７が降下する
ので、レベリングシリンダ７の降下速度はスライダ６の
降下速度に追従する。

また、離型時のようにスライダ６を上昇させる場合は、
レベリングシリンダ７を複動シリンダとして機能させる
ことにより、所望の速度でスライダ６を上昇させること
ができる。

（実施例） 第３図に示す油圧プレスは、下金型１が取付けられるベ
ース２、アプライト３、クラウン４により高剛性な構造
体とされ、上金型５が取付けられるスライダ６が上下動
自在に備えられ、このスライダ６は、第５図のようにベ
ース２の対角四位置に取付けられた四本のレベリングシ
リンダ７のピストンロッド8bの上面に当接されて支持さ
れる。そして、スライダ６は、加圧シリンダ９によって
下向き押圧される。

各レベリングシリンダ７はそれぞれ、第１図に示すよう
に、サーボバルブ11を介して圧油供給ポンプ12とタンク
13とに接続されると共に、そのピストン８の上下位置の
検知装置14が設けられている。その検知装置14により検
知された位置信号は第４図に示すようにサーボアンプ15
に送られる。各レベリングシリンダ７のサーボアンプ15
は同期誤差監視回路16に接続されている。そして、レベ
リングシリンダ７の上下検知位置と目標位置との偏差に
基づきサーボバルブ11を作動させてレベリングシリンダ
７を上下動させ、スライダ６の平衡度を制御する。

そして、レベリングシリンダ７の筒体17は、ピストン８
の本体8aによって第一室18と第二室19とに区分されると
共に、ピストンロッド8bが第二室19を貫通して筒体17か
ら上方突出することにより、第一室18の方が第二室19よ
りも横断面積が大きくされている。

サーボバルブ11は、ポンプ12に接続されるポンプポート
20と、タンク13に接続されるタンクポート21と、前記レ
ベリングシリンダ７の第一室18に接続される第一ポート
22と、第二室19に接続される第二ポート23とを有する。
そして、ポンプポート20と第一ポート22とを接続すると
共にタンクポート21と第二ポート23とを接続するレベリ
ングシリンダ上昇状態と、ポンプポート20と第二ポート
23とを接続すると共にタンクポート21と第一ポート22と
を接続するレベリングシリンダ下降状態と、各ポート2
0,21,22,23への油路を閉塞する静止状態とに切換可能と
されている。

そして、前記第一室18と第二室19との連通油路24が設け
られ、第１図のようにこの連通油路24を閉塞すると共に
第二ポート23と第二室19との接続油路25を開いた状態
と、第２図のようにその連通油路24を開くと共にその接
続油路25を閉塞する状態とに切換可能な切換バルブ26が
設けられている。

その他過負荷防止用リリーフ弁27,28が回路途中に介装
されている。

加圧シリンダ９は単動式で、スライダ６がレベリングシ
リンダ７により上昇させられる際は、第１図に示すよう
に油は加圧シリンダ９内からタンク13に流れる回路とさ
れる。また、スライダ６を下降させて加圧する場合は、
第２図に示すようにポンプ30から加圧シリンダ９に圧油
を供給する回路とされる。尚、この際、ポンプ30と加圧
シリンダ９との間には流量調整弁31が介装され、加圧シ
リンダ９とタンク13との間に過負荷防止用リリーフ弁32
が介装される。

次に、実加圧力制御を行なうため、従来からの制御方法
が採用されており、そのため加圧シリンダ９の加圧力の
測定センサと各レベリングシリンダ７に作用するスライ
ドの支持反力の測定センサとが設けられている。そし
て、加圧シリンダ９の加圧力からレベリングシリンダ７
の支持反力の和を引いて実加圧力を求める手段と、この
実加圧力と目標加圧力との比較手段が設けられ、この比
較結果かサーボバルブ11を作動させ、実加圧力が一定と
なるように制御する制御手段が設けられている。

上記構成の油圧プレスにより、第６図に示すようなＳＭ
Ｃ材料の加圧成形を行う場合の作用を説明する。第６図
は、縦軸にスライダ６のストロークを、横軸に時間をと
ってスライダ６の動きを折線で示したもので、折線上の
棒グラフは目標加圧力Ｐ_０〜Ｐ_８を示す。

加圧力がＰ_０となる点で材料への加圧が開始され、ここ
から加圧力Ｐ_４までの区間は、加圧力一定制御とスライ
ダ６の平衡を保持する制御が行われ、スライダ６は漸次
降下される。この際、切換バルブ26は第２図の状態とさ
れ、レベリングシリンダ７は、スライダ６の降下に追従
して降下する単動シリンダとして機能する。

そして、加圧力Ｐ_４の状態から、一旦スライダ６をレベ
リングシリンダ７により上昇させて離型させる。これ
は、上下型1,5内で被成形物に樹脂コーティング（いわ
ゆるインモールコーティング）を行うためであり、この
上昇と上昇保持の際、切換バルブ26は第１図の場状態と
し、レベリングシリンダ７を複動シリンダとして機能さ
せる。そして、インモールドコーティングの加圧開始時
に再び切換バルブ26を第２図の状態とし、加圧力Ｐ_５〜
Ｐ_８の区間でスライダ６を降下させて被成形物を加圧す
る。そして、加圧完了後にスライダ６を上昇させて離型
させる際は、切換バルブ26を再び第１図の状態とする。

なお、上記実施例では切換バルブ26を単一のものとした
が、第７図のように、連通油路24の開閉用第一切換バル
ブ26aと、接続油路２５の開閉用第二切換バルブ26bとの
二つのバルブにより切換バルブを構成してもよい。ま
た、切換バルブ26をレベリングシリンダ７内に内装する
ようにしてもよい。

（考案の効果） 本考案によれば、被成形物に作用する実加圧力を一定に
制御しながら、スライダを降下させる場合に、レベリン
グシリンダを単動シリンダとして機能させることによ
り、レベリングシリンダをスライダの降下に正確に追従
して降下させることができ、レベリングシリンダがスラ
イダから離れて過大な加圧力が作用したり充分な加圧力
を作用させることができないといった問題が生じること
はなく、高品質かつ均一な製品を得ることができる。そ
して、スライダを上昇させる際にはレベリングシリンダ
を従来通り複動シリンダとして機能させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る油圧回路図、第２図は同
第１図とは異なった状態を示す油圧回路図、第３図は油
圧プレスの左半部破断正面図、第４図は油圧プレスの平
衡装置の構成説明図、第５図はレベリングシリンダの配
置を示す図、第６図は成形サイクルの一例を示す図、第
７図は本考案の異なった実施例に係る油圧回路図、第８
図は従来例に係る油圧回路図である。 １……下型、２……ベース、５……上型、６……スライ
ダ、７……レベリングシリンダ、８……ピストン、11…
…サーボバルブ、12……ポンプ、13……タンク、17……
筒体、18……第一室、19……第二室、20……ポンプポー
ト、21……タンクポート、22……第一ポート、23……第
二ポート、24……連通油路、25……接続油路、26……切
換バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下型１が取付けられるベース２と、上型５
   が取付けられるスライダ６とを備え、このスライダ６を
   支持する複数のレベリングシリンダ７が設けられ、各レ
   ベリングシリンダ７はそれぞれ、サーボバルブ11を介し
   て圧油供給ポンプ12とタンク13とに接続されると共に、
   その上下位置の検知手段が設けられ、上下型1,5間の被
   成形物に対する実加圧力と目標加圧力値との偏差に基づ
   き実加圧力を一定に制御する手段と、レベリングシリン
   ダ７の検知位置と目標位置との偏差に基づきスライダ６
   の平衡を保持する制御手段とを備えた油圧プレスであっ
   て、スライダ６は単動加圧シリンダ９により降下され、
   レベリングシリンダ７の筒体17は、ピストン８によって
   第一室18と第二室19とに区分されると共に、その第一室
   18の方が第二室19よりも横断面積が大きくされ、サーボ
   バルブ11は、ポンプ12に接続されるポンプポート20と、
   タンク13に接続されるタンクポート21と、前記レベリン
   グシリンダ７の第一室18に接続される第一ポート22と、
   第二室19に接続される第二ポート23とを有し、さらに、
   ポンプポート20と第一ポート22とを接続すると共にタン
   クポート21と第二ポート23とを接続するレベリングシリ
   ンダ上昇状態と、ポンプポート20と第二ポート23とを接
   続すると共にタンクポート21と第一ポート22とを接続す
   るレベリングシリンダ下降状態と、各ポート20,21,22,2
   3への油路を閉塞する静止状態とに切換可能とされてい
   るものにおいて、前記第一室18と第二室19との連通油路
   24が設けられ、この連通油路24を閉塞すると共に第二ポ
   ート23と第二室19との接続油路25を開いた状態と、その
   連通油路24を開くと共にその接続油路25を閉塞する状態
   とに切換可能な切換バルブ26が設けられていることを特
   徴とする油圧プレスの平衡装置。