JPH0636324Y2 - 油圧式プレス式機械の油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、油圧式プレス機械の油圧回路に係り、さらに
詳細には、油圧回路に配置したサーボ弁のパイロット圧
に安定した一定圧を供給し、また油圧ポンプの容量が小
さくとも油圧シリンダを高速下降することのできる油圧
回路に関する。

（従来の技術） 油圧式プレス機械、例えば油圧式のプレスブレーキにお
いて、油圧シリンダの作動によってラムを上下動するに
際し、上記油圧シリンダへの圧油の供給等をサーボ弁に
より制御する技術が開発されている。

（考案が解決しようとする問題点） 油圧式プレス機械においては、油圧シリンダへの圧油の
供給をサーボ弁により制御することにより、ラムの作動
を、自重下降、加圧、上昇、停止など各種の状態に制御
できるものである。上記油圧シリンダへの圧油の供給を
サーボ弁により制御する場合、サーボ弁のパイロット圧
を主回路と共通にすると、供給圧の変化によってパイロ
ット圧も変化し、サーボ弁のスプールの位置変位が生じ
て、前記ラムの位置ずれを生じる等の問題点がある。

上記問題点を解消するために、油圧シリンダへの圧油供
給源とサーボ弁のパイロット圧供給源とと別個に設ける
構成とすれば良い。しかし上記構成によれば、例えば高
価な油圧ポンプが複数必要となり、構成複雑となると共
に製造価格が高くなる等の問題点がある。

また、ラムの自重下降時に、油圧ポンプの容量が小さい
と、ラムの自重による高速下降が規制される傾向にある
という問題がある。

本考案は上述のごとき問題点に鑑みてなされたもので、
サーボ弁のパイロット圧を簡単な構成でもって一定圧に
保持でき、またラムの自重下降を高速で行うことのでき
る回路を提供しようとするものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 前述した問題点を解決するために、本考案は、油圧式の
機械におけるラムを作動するための油圧シリンダと油圧
ポンプに接続した主回路とを、上記油圧シリンダへ供給
する圧油の流量又は圧力を電気入力信号に比例して制御
するサーボ弁を介して接続遮断自在に設け、前記主回路
の圧力変動に拘りなく前記サーボ弁におけるパイロット
圧を一定に保持すべく、上記サーボ弁のパイロットライ
ンを、減圧弁を介して前記主回路に接続してなり、前記
サーボ弁を介することなく前記油圧シリンダの上部側室
とタンクとを接続した給排路に、当該給排路を連通遮断
自在のバルブを配置してなるものである。

（実施例） 第１図を参照するに、本考案を実施した油圧式プレス機
械の１例としてプレスブレーキ１を例示する。

上記プレスブレーキ１は、左右のサイドフレーム3R,3L
を垂直に備えており、このサイドフレーム3R,3Lの下部
には、左右方向に延伸した下部フレーム５の両側部が適
宜に支承されている。上記下部フレーム５の上方位置に
は、下部フレーム５と対向したラム７が上下動自在に設
けられており、ラム７の下部には、前記下部フレーム５
上に設けられた下型９と協働してワークＷの加工を行な
う上型11が装着されている。

前記ラム７を上下動するために、各サイドフレーム3R,3
Lの上部にはアクチュエータとしてそれぞれ油圧シリン
ダ13R,13Lが装着してあり、各油圧シリンダ13R,13Lにお
ける各ピストンロッドはラム７と適宜に連結してある。
上記各油圧シリンダ13R,13Lの上部には、各油圧シリン
ダ13R,13Lの作動を制御するための各種のバルブを装着
したバルブブロック15R,15Lが取付けてある。

上記構成において、各油圧シリンダ13R,13Lを適宜に作
動することによって ラム７の上下動が行なわれ、ラム
７の下降によってワークＷの下降が行なわれ得ることが
理解されよう。

第２図を参照するに、各油圧シリンダ13R,13Lへ圧油を
供給するための油圧ポンプＰには主回路17が接続してあ
り、主回路17は各油圧シリンダ13R,13Lに適宜に接続し
てある。なお、左右の油圧シリンダ13R,13Lを制御する
ための油圧回路は同一構成であるので、一方の油圧シリ
ンダ13Lを制御する油圧回路についてのみ詳細に説明
し、他方の油圧回路については説明を省略する。

より詳細には、前記主回路17にはフィルタ19が配設して
あると共に、主回路17内の油圧が設定圧以上に上昇する
と作用する電磁比例リリーフバルブ21が分岐接続してあ
る。この電磁比例リリーフバルブ21は、一体的に備えら
れた電磁比例ソレノイドSOL1への入力電流を適宜に制御
することにより、設定圧を任意に制御できるものであ
る。

前記主回路17はサーボ弁23のＰポートに接続してある。
上記サーボ弁23のＡポートは第１接続路25を介して油圧
シリンダ13Lの下部側室13Dに接続してある。また、サー
ボ弁23のＢポートは第２接続路27を介して油圧シリンダ
13Lの上部側室13Uに接続してある。さらにサーボ弁23の
Ｔポートはフィルタ29を配設したドレン油路31を介して
オイルタンクＴに接続してある。

前記左右の油圧シリンダ13R,13Lを制御するための左右
のサーボ弁23のパイロット部はパイロットライン33を介
して互いに接続されている。このパイロットライン33は
減圧弁35を介して前記主回路17に接続してあり、上記減
圧弁35にはチェックバルブ37が並列に接続してある。し
たがって、パイロットライン33には減圧されたほぼ一定
圧の圧油が供給されることとなる。

前記第１接続路25には、油圧シリンダ13L側から、第１
接続路25内の異常な圧力上昇を検知する圧力スイッチPS
が分岐接続してあると共に、背圧を与えるためのカウン
タバランスバルブ39が配設してある。このカウンタバラ
ンスバルブ39には第１のロジックバルブ41が並列に接続
してある。

上記ロジックバルブ41は、圧力差のみによって作動する
もので、内部にはＡポートと対応して最小の受圧面積S₁
を備えると共にＢポートに対応した中段の受圧面積S₂を
備え、かつ制御ポート×に対応して最大の受圧面積S₃を
備えたポペットを摺動自在に備えている。上記ロジック
バルブ41は、Ａポート、Ｂポートの圧力をそれぞれP₁、
P₂としたとき、［（S₁×P₁）＋（S₂×S₂）］と［（S₃×
P_X）＋Ｆ］（ただしP_XはP₁，P₂の適宜一方、Ｆはスプリ
ングを内装している場合のスプリング力）の大小関係に
おいてＡポートとＢポートとを連通したり、遮断したり
作用するものである。

上記第１のロジックバルブ41を制御するために、ロジッ
クバルブ41のカバー43にはソレノイドSOL2を備えたソレ
ノイドバルブ45が装着されている。

また前記第１接続路25には第２のロジックバルブ47が配
設してあり、このロジックバルブ47のカバー49にはソレ
ノイドSOL3を備えたソレノイドバルブ51が装着されてい
る。さらに上記カバー49には第１接続路25内の圧が異常
に上昇したときに作用する安全弁としてのリリーフ弁53
が設けられている。

さらに第２図を参照するに、前記第２接続路27には、前
記ドレン油路31に接続した給排路55が分岐接続してあ
り、この給排路55には第３のロジックバルブ57が配置し
て設けられている。このロジックバルブ57のＡポートは
ドレン油路31を介してタンクに接続してあり、Ｂポート
は第２接続路27側に接続してある。またロジックバルブ
57の制御ポートＸはソレノイドSOL4,SOL5を備えた４ポ
ート３位置のソレノイドバルブ59のＰポートに接続して
ある。

上記ソレノイドバルブ59は、ロジックバルブ57の連通遮
断状態を制御する状態制御弁をなすものであって、その
Ａポートはパイロット油路を介して前記主回路17に接続
してあり、Ｂポートはパイロット油路を介して前記第２
接続路27に接続してある。さらにＴポートはロジックバ
ルブ57のＡポート側に接続してあり、Ｔポートは中立位
置においてはＰポートと接続する状態にある。

以上のごとき構成において、サーボ弁23を切換えるてＰ
ポートとＢポートを接続し、かつＡポートとＴポートと
を接続すると共に、ソレノイドバルブ45,51における各
ソレノイドSOL2,SOL3を励磁し、各ロジックバルブ41,47
のＡポートとＢポートとが連通可能な状態にする。上記
操作により、油圧ポンプＰからの圧油は主回路17,サー
ボ弁23,第２接続路27を経て油圧シリンダ13Lの上部側室
13Uに流入する。同時に、油圧シリンダ13Lの下部側室13
Dの圧油は、各ロジックバルブ41、47,第１接続路25およ
びサーボ弁23を経てオイルタンクＴへ排出される。した
がって、ラム７は下降されることとなる。

上述のごとくラム７の下降が行なわれるとき、油圧ポン
プＰの容量が小さい場合には、油圧ポンプＰからの圧油
のみが油圧シリンダ13Lの上部側室13Uに供給されるだけ
では、ラム７の自重による高速下降が規制され、作業能
率向上に望ましいものではない。そこで、ソレノイドバ
ルブ59のソレノイドSOL5を励磁してＰポートとＢポート
とを接続すると、第３のロジックバルブ57における制御
ポートＸは油圧シリンダ13Lの上部側室13Uと接続され、
吸引作用により負圧となる。

したがって、上記ロジックバルブ57のＡポートとＢポー
トが接続可能となり、吸込み許容状態となる。よって油
圧シリンダ13Lの上部側室13U内には、ドレン油路31を介
してオイルタンクＴから給排路55を経て大量の油が吸引
流入される態様となり、ラム７は自重によって高速下降
することとなる。

ラム７が適宜位置迄高速下降した後、ソレノイドバルブ
45のソレノイドSOL2を消磁すると、第１のロジックバル
ブ41の制御ポートＸに第１接続路25内の圧力が作用する
こととなり、ポートＡとポートＢとの接続が遮断され
る。したがって、油圧シリンダ13Lの下部側室13D内の圧
油はカウンターバランスバルブ39を経て排出されること
となり、ラム７の自重による高速下降は停止される。

前述のごとくソレノイドバルブ45のソレノイドSOL2が消
磁されるのと同時的に、ソレノイドバルブ59のソレノイ
ドSOL5を消磁し、ソレノイドSOL4を励磁すると、第３の
ロジックバルブ57の制御ポートＸには主回路17の圧力が
作用するので、ＡポートとＢポートとの接続が遮断され
た状態となる。したがって油圧シリンダ13Lの上部側室1
3Uには油圧ポンプＰからの圧油のみが供給されることと
なり、ラム７の下降が低速になると共に、ラム７は下降
端付近において加圧され、下型９と上型11とによってワ
ークＷの加工が行なわれる。

上述のごとくワークＷの加工が行なわれた後、前記サー
ボ弁23を適宜に切換えて、ＰポートとＡポートを接続
し、かつＢポートとＴポートを接続する。油圧ポンプＰ
からの圧油は油圧シリンダ13Lの下部側室13Dに供給さ
れ、上部側室13U内の圧油は第２接続路27を経てオイル
タンクＴへ排出される。したがってラム７は上昇される
こととなる。

上述のごとくラム７を上昇するとき、ソレノイドバルブ
59の両ソレノイドSOL4,SOL5を共に消磁状態に保持する
と、第３のロジックバルブ57の制御ポートＸにはＡポー
トと同圧の圧力が作用することとなり、ＢポートとＡポ
ートとが接続可能となる。すなわちＢポートからＡポー
ト側への圧油の排出を許容する状態となる。したがっ
て、油圧シリンダ13Lの上部側室13U内の圧油の一部は給
排路55を経てオイルタンクＴへ排出される。よってラム
７の比較的高速の上昇復帰が行なわれる。

前述のごとくサーボ弁23を適宜に切換えて油圧シリンダ
13Lを適宜に制御し、ラム７の上下動を適宜に制御して
いるとき、負荷変動や電磁比例リリーフバルブ21の制御
によって主回路17の圧力が変動しても、パイロットライ
ン33には減圧弁35を介して減圧された油圧が供給される
ものである。したがって、パイロットライン33内の圧力
は、主回路17内の圧力変動が比較的大きい場合であって
も大きく変動するようなことがなく、サーボ弁23の切換
制御を正確に行なうことができるものである。

（考案の効果） 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本考案は、油圧式の機械におけるラム７を作動する
ための油圧シリンダ13R,13Lと油圧ポンプＰに接続した
主回路17とを、上記油圧シリンダ13R,13Lへ供給する圧
油の流量又は圧力を電気入力信号に比例して制御するサ
ーボ弁23を介して接続遮断自在に設け、前記主回路17の
圧力変動に拘りなく前記サーボ弁23におけるパイロット
圧を一定に保持すべく、上記サーボ弁23のパイロットラ
インを、減圧弁35を介して前記主回路17に接続してな
り、前記サーボ弁23を介することなく前記シリンダ13R,
13Lの上部側室とタンクとを接続した給排路55に、当該
給排路55を連通遮断自在のバルブ57を配置してなるもの
である。

上記構成より明らかなように、本考案においては、油圧
ポンプＰに接続した主回路17は、サーボ弁23を介して油
圧式機械のラム７を作動する油圧シリンダ13R,13Lに接
続してある。

したがって、上記主回路17の圧力は、上記油圧シリンダ
に作用する負荷の変動に応じて大きく変動するものであ
る。

一般に、サーボ弁は電気入力信号に比例した流量又は圧
力を制御するバルブであって、上記制御は内装したスプ
ールの開きぐ合によって制御するものである。したがっ
て、サーボ弁に内装したスプールの位置を制御するため
に、サーボ弁は、例えばノズルフラッパ機構を利用して
フィードバック系を形成している。上記ノズルフラッパ
機構へ供給するパイロット圧（スプールに圧力を直接作
用せしめてスプールを動かす圧力でない）の変動が大き
い場合には、前記スプール位置を正確に制御することが
できない。

したがって、圧力変動の大きな前記主回路17をサーボ弁
のパイロット圧に直接導入することはできない。

そこで本考案においては、主回路17の圧力変動に拘りな
くサーボ弁23のパイロット圧を一定に保持すべく、サー
ボ弁23におけるパイロットラインを、減圧弁35を介して
前記主回路17に接続してなるものである。

したがって、主回路17の圧力変動が大きい場合であって
も減圧弁35によって２次圧が常に一定の圧力となるよう
に減圧され、サーボ弁23のパイロット圧として常に一定
圧が供給されるものである。

よって本考案によれば、圧力変動の大きな主回路17にサ
ーボ弁23のパイロット圧を接続する場合であっても、簡
単な構成でもってサーボ弁の安定作動を図ることがで
き、制御を正確に行なうことができるものである。

また、油圧シリンダの上部側室13Uには前記サーボ弁23
を介することなくタンクに接続した給排路55が接続して
あり、この給排路55には連通遮断自在のバルブ57が配置
してあるので、ラム７の自重による下降時には上記バル
ブ57を連通状態に保持して、タンクから上部側室13Uへ
作動油を直接吸引することができるので、例えば油圧ポ
ンプの吐出量が少ない場合であっても、ラム７の自重に
よる下降を高速で行うことができ、油圧ポンプの小型化
を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は本考案を
実施した油圧式プレス機械の正面図、第２図は油圧回路
図である。 ７……ラム 17……主回路 13R,L……油圧シリンダ 23……サーボ弁 25,27……接続路 33……パイロットライン 35……減圧弁 55……給排路 57……バルブ Ｐ……油圧ポンプ

フロントページの続き (72)考案者 伊藤 茂明 茨城県土浦市東中貫町５−１ (56)参考文献 実開 昭61−197332（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−107405（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧式プレス機械におけるラム（７）を作
   動するための油圧シリンダ（13R,13L）と油圧ポンプ
   （Ｐ）に接続した主回路（17）とを、上記油圧シリンダ
   （13R,13L）へ供給する圧油の流量又は圧力を電気入力
   信号に比例して制御するサーボ弁（23）を介して接続遮
   断自在に設け、前記主回路（17）の圧力変動に拘りなく
   前記サーボ弁（23）におけるパイロット圧を一定に保持
   すべく、上記サーボ弁（23）のパイロットラインを、減
   圧弁（35）を介して前記主回路（17）に接続してなり、
   前記サーボ弁（23）を介することなく前記油圧シリンダ
   （13R,13L）の上部側室（13U）とタンクとを接続した給
   排路（55）に、当該給排路（55）を連通遮断自在のバル
   ブ（57）を配置してなることを特徴とする油圧式プレス
   機械の油圧回路。