JPH0615899U - プレス機械で使用される電磁弁の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】タイムラグを最小としかつ消費電力を小さくす
る。 【構成】プレス機械の運転に係る所定のタイミングでソ
レノイド（２）を駆動制御してその弁（３）の開放また
は閉鎖を行うプレス機械で使用される電磁弁（１）の駆
動制御装置において、ソレノイド（２）の駆動制御開始
時（ｔ１）から所定時間（Ｔ１）が経過するまでの間だ
け、ソレノイド（２）に急速に立上りかつ通常ホールド
電流（Ｉｎ）よりも大きな立上電流（Ｉ）を流す立上電
流印加手段〔５Ｈ，１０（２０）〕を設けた構成であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プレス機械で使用される電磁弁の駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

付帯装置を含むプレス機械には、クラッチ・ブレーキをＯＮ／ＯＦＦ動作させ たり、材料供給装置のレリース動作を行わせたりするために、多数の電磁弁が利 用されている。

【０００３】 図５において、かかる電磁弁１（ソレノイド２，弁３）の駆動制御装置６は、 プレス機械（図示省略）の運転に係る所定のタイミングで発生された駆動信号Ｓ （ＯＮ／ＯＦＦ）が入力（ＯＮ）されたときに、電源装置５から駆動電源Ｖを印 加して、ソレノイド２に電流（Ｉ）を流して弁３を開放または閉鎖するものと形 成されている。

【０００４】 すなわち、図６（Ｂ）に示す如く、駆動制御開始時である時刻ｔ１において駆 動信号Ｓ（ＯＮ）が入力されると、電源装置５から駆動電源Ｖを印加してソレノ イド２へ電流Ｉを流す。一方、時刻ｔ４において駆動信号ＳがＯＦＦとなると、 駆動電源Ｖを遮断する。

【０００５】 ここに、ソレノイド２に通電される電流Ｉは、消費電力の軽減を勘案しつつ、 図６（Ｃ）に示す駆動電源Ｖを印加し弁３のスプールやポペットを所定位置に移 動させて弁３を開放または閉鎖し、かつその状態をホールドするに必要な値とし て選定されている。このようにして選択された電流Ｉが図６（Ｂ）に示すところ のいわゆるホールド電流Ｉｎｐである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ソレノイド２はインダクタンス負荷であるから、時刻ｔ１において 駆動電源Ｖを印加すると、その電流Ｉは図６（Ａ）に示すカーブで立上る。しか も、スプールやポペットの静的摩擦力は当然にして動的摩擦力よりも大きい。

【０００７】 したがって、ソレノイド２に流れる電流値Ｉがある値（Ｉｎｐ）以上にならな いと、弁３は開放（閉鎖）できない。すなわち、弁３を開放（閉鎖）するまでに タイムラグ△Ｔｐが生ずる。 ここに、例えば１０００ｓｐｍを越えるような高速プレス機械では、従来の通 常的タイムラグ△Ｔｐも許され難くなって来た。

【０００８】 また、いかに慎重にホールド電流Ｉｎｐの大きさを決定しても、振動や経時的 劣化等により電磁弁１の摩擦抵抗力が大きくなると、弁３を開放（閉鎖）できな くなってしまう場合がある。例えば、クラッチ・ブレーキの電磁弁の場合は、機 械を停止できなくなってしまう虞れもある。

【０００９】 本考案の目的は、電力消費量の軽減と電源装置の小容量化を図りつつ最小的な タイムラグで確実かつ円滑に電流弁を開閉駆動制御することのできるプレス機械 で使用される電磁弁駆動制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るプレス機械で使用される電磁弁の駆動制御装置は、プレス機械の 運転に係る所定のタイミングでソレノイドを駆動制御してその弁の開放または閉 鎖を行うプレス機械で使用される電磁弁の駆動制御装置において、前記ソレノイ ドの駆動制御開始時から所定時間が経過するまでの間だけ、前記ソレノイドに急 速に立上がりかつ通常ホールド電流よりも大きな立上電流を流す立上電流通電手 段を設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

上記構成による本考案では、プレス機械から所定のタイミングで駆動信号が入 力されると、立上電流通電手段は、所定時間だけソレノイドに急速に立上がりか つ通常ホールド電流よりも大きな立上電流を流す。したがって、弁を最小的なタ イムラグで開閉できる。摩擦抵抗力が大きくとも確実に開閉できる。 そして、所定時間が通過すると、立上電流通電手段からの大きな立上電流は遮 断され、これに代って小さな通常ホールド電流に切替えられる。 よって、電磁弁を開閉するまでのタイムラグを最小とすることができるととも に、確実に開閉でき全体として消費電力を軽減できる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例） この第１実施例は、図１に示す如く、立上電流通電手段を高圧電源装置５Ｈと 切替制御回路１０とから構成している。

【００１３】 高圧電源装置５Ｈは、低圧電源装置５Ｌから出力される駆動電源Ｖｌよりも高 圧な駆動電源Ｖｈを出力可能とされている。例えば、図２（Ｃ）に示すようにＶ ｈ＝２・Ｖｌとされている。 つまり、この第１実施例では、電磁弁１のソレノイド２のコイル（インダクタ ンス）が一定であることから、所定時間Ｔ１（ｔ１〜ｔ２）の間だけ高圧電圧（ Ｖｈ）を印加してソレノイド２に通電する電流Ｉを同（Ａ）に示す如く急峻に立 上げることによってタイムラグ△Ｔ１を小さくするものと形成されている。

【００１４】 また、所定時間Ｔ１だけ高圧電圧（Ｖｈ）を印加することによりソレノイド２ に流れる最大電流Ｉｍａｘをホールド電流Ｉｎより大きくし、弁３のステック等 があったとしても確実に開閉できるように形成している。

【００１５】 因みに、低圧電源装置５Ｌの出力電圧（Ｖｌ）は、従来例（図５）の電源装置 ５の出力電圧（Ｖ）よりも低い。図２（Ｃ）に示す時刻ｔ２以降のホールド時に おける電磁弁１（２）の負荷が小さいからである。ここに、一段と電力消費の軽 減を図れる。

【００１６】 次に、切替制御回路１０は、図１に示す如く、リレー１２Ｒ，１３Ｒ，１４Ｒ を含むリレー回路１１と、補助接点１３ａ，１４ｂ、１３ｂ，１４ａ、１２ａと の接続回路とからなる。

【００１７】 駆動信号ＳがＯＮとなると、リレー１２Ｒ，１３ＲはともにＯＮとされ、それ らの補助接点１２ａ，１３ａはともに電路を閉成する。この際におけるリレー１ ４ＲはＯＦＦである。そして、図２（Ｃ）に示す所定時間Ｔ１（ｔ１〜ｔ２）が 経過すると、リレー１３ＲはＯＦＦとなり今度は補助接点１３ｂが電路を閉成す るとともに、リレー１４ＲがＯＮとなり補助接点１４ａは電路を開成する。 なお、リレー１２Ｒは、図２（Ｃ）に示す時刻ｔ４で駆動信号ＳがＯＦＦとな ったときにＯＦＦとなる。

【００１８】 かかる構成による第１実施例では、図２（Ｃ）に示す時刻ｔ１となって駆動信 号ＳがＯＮとなると、図１のリレー１２Ｒ，１３ＲはともにＯＮとなり、かつリ レー１４ＲはＯＦＦのままである。したがって、補助接点１３ａ，１４ｂ，１２ ａが電路を閉成するので、ソレノイド２には高圧電源装置５Ｈから高圧の駆動電 源Ｖｈが印加される。すると、ソレノイド２に流れる電流Ｉが図２（Ａ）に示す ように急激に立上るので、タイムラグ△Ｔ１を最小的として弁３を急速に開（閉 ）できる。弁３にステック等があったとしても、ソレノイド２に流れる電流Ｉを 最大電流Ｉｍａｘまで増大できるから、一時的に発生された強い力で弁３を確実 に開（閉）できる。

【００１９】 所定時間Ｔ１が経過して、同（Ｃ）に示す時刻ｔ２となると、リレー回路１１ 中のリレー１３ＲがＯＦＦとなりかつリレー１４ＲがＯＮとなる。 したがって、今度は補助接点１３ｂ，１４ａが電路を閉成するので、ソレノイ ド２には低圧電源装置５Ｌから低圧の駆動電源Ｖｌが印加される。この際、弁３ は既に開（閉）済となっているから、通電すべき電流Ｉはその状態をホールドす るだけに必要な小さなホールド電流Ｉｎでよい。よって、低圧（Ｖｌ）に切替え ても、弁３の開（閉）状態を安定してホールドできかつ電力消費が少ない。

【００２０】 しかして、この第１実施例によれば、高圧電源装置５Ｈと切替制御回路１０と から形成した立上電流通電手段を設け、ソレノイド２の駆動制御開始時（ｔ１） から所定時間Ｔ１が経過するまでの間だけ、急速に立上りホールド電流Ｉｎより も大きな立上電流（Ｉｍａｘ）を流す構成とされているので、タイムラグ△Ｔ１ を最小的として電磁弁１を高速かつ確実に開閉駆動制御できる。

【００２１】 また、駆動電源を駆動制御開始時（ｔ１）に高圧（Ｖｈ）を印加しかつ所定時 間Ｔ１の経過後に低圧（Ｖｌ）に自動切替えするものと形成されているので、電 磁弁１の高速かつ確実な開閉を保障しながら消費電力を軽減できる。

【００２２】 さらに、低圧駆動電源Ｖｌは、従来の駆動電源Ｖよりも低圧とされているので 、この点からも一段と節電できる。

【００２３】 なお、図２（Ｄ）に示す如く、直接的に電流Ｉを時刻（ｔ１）において高く、 その後に徐々に低くするように形成してもよい。

【００２４】 （第２実施例） この第２実施例は、図３に示すように、立上電流通電手段を電流可変制御回路 ２０から形成している。 すなわち、電流可変制御回路２０は、コンバータ２１とチョッパー回路２２と からなり、交流電源ＡＣを１次入力電源として直流駆動型電磁弁１（２）を駆動 する。

【００２５】 コンバータ２１は、駆動信号ＳがＯＮとなると、交流電源ＡＣを交直変換して 直流電源を生成する。また、チョッパー回路２２は、このようにして入力された 直流電源をチョッパリング制御する。このチョッパリング制御は、電流相当設定 電圧信号（Ｖｒｅｆ．ＨまたはＶｒｅｆ．Ｌ）と、電流検出器２３で検出された 実際通電電流相当のフィードバック信号Ｆｖとを比較して行われる。基本的には 、図４に示す時刻ｔ３以後の定電流制御を行うものと形成されている。

【００２６】 図３に示す信号切替回路２５は、駆動信号ＳがＯＮとなったときから所定時間 Ｔ１が経過する迄の間（時刻ｔ１〜ｔ２）は、第１設定器２６からの高圧設定電 圧信号Ｖｒｅｆ．Ｈをチョッパー回路２２へ基準信号（参照信号）として入力し 、時刻ｔ２以後は第２設定器２７からの低圧設定電圧信号Ｖｒｅｆ．Ｌに切替え るものである。

【００２７】 かかる構成の第２実施例では、駆動信号Ｓが図４に示す時刻ｔ１においてＯＮ となると、高圧設定電圧信号Ｖｒｅｆ．Ｈを基準信号としてチョッパー回路２２ が働く。したがって、ソレノイド２に流れる電流Ｉは、図４に示すように急速に 立上りタイムラグ△Ｔ２を最小的として弁３を開（閉）することができる。また 、通電電流Ｉはホールド電流Ｉｎよりも大きい最大電流Ｉｎまで立上げられるか ら、弁３を確実に開（閉）できる。

【００２８】 そして所定時間Ｔ１が経過する時刻ｔ２になると、チョッパー回路２２へは低 圧設定電圧信号Ｖｒｅｆ．Ｌが切替え入力される。したがって、ソレノイド２に 流れる電流Ｉは減衰される。かくして、時刻ｔ３以降は、低圧設定電圧信号Ｖｒ ｅｆ．Ｌを基準信号としてチョッパリング制御される。ソレノイド２に流れる電 流Ｉは、小さなホールド電流Ｉｎに一定にコントロールされる。

【００２９】 しかして、この第２実施例によれば、第１実施例の場合と同様な作用効果を奏 する他、さらにソレノイド２に流れる電流Ｉを急激に立上げられるので、タイム ラグ△Ｔ２を一段と小さくできる。また、最大電流Ｉｎの大きさも高圧設定電圧 信号Ｖｒｅｆ．Ｈの設定値によって簡単に調整できる。

【００３０】 なお電磁弁１（２，３）が交流駆動型の場合には、上記チョッパー回路２２に 代えてインバータを用いればよい。

【００３１】

【考案の効果】

本考案によれば、ソレノイドの駆動制御開始時から所定時間が経過するまでの 間だけ、ソレノイドに急激に立上りかつ通常ホールド電流よりも大きな立上電流 を流す立上電流通電手段を設けているので、タイムラグを最小的として電磁弁を 高速かつ確実に開閉駆動制御できかつ全体として消費電力を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す回路図である。

【図２】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【図３】本考案の第２実施例を示す回路図である。

【図４】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【図５】従来例を示す全体構成図である。

【図６】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ２ ソレノイド ３ 弁 ５ 電源装置 ５Ｈ 高圧電源装置（立上電流通電手段） ５Ｌ 低圧電源装置 ６ 駆動制御装置 １０ 切替制御回路（立上電流通電手段） １１ リレー回路 １２Ｒ，１３Ｒ，１４Ｒ リレー １２ａ，１３ａ，１４ａ，１４ｂ 補助接点 ２０ 電流可変制御回路（立上電流通電手段） ２１ コンバータ ２２ チョッパー回路 ２３ 電流検出器 ２５ 信号切替回路 ２６ 第１設定器 ２７ 第２設定器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス機械の運転に係る所定のタイミン
   グでソレノイドを駆動制御してその弁の開放または閉鎖
   を行うプレス機械で使用される電磁弁の駆動制御装置に
   おいて、 前記ソレノイドの駆動制御開始時から所定時間が経過す
   るまでの間だけ、前記ソレノイドに急速に立上がりかつ
   通常ホールド電流よりも大きな立上電流を流す立上電流
   通電手段を設けたことを特徴とするプレス機械で使用さ
   れる電磁弁の駆動制御装置。