JPH0788841B2 - プレス等の液圧動作シリンダの制御装置 - Google Patents
プレス等の液圧動作シリンダの制御装置Info
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- JPH0788841B2 JPH0788841B2 JP63141922A JP14192288A JPH0788841B2 JP H0788841 B2 JPH0788841 B2 JP H0788841B2 JP 63141922 A JP63141922 A JP 63141922A JP 14192288 A JP14192288 A JP 14192288A JP H0788841 B2 JPH0788841 B2 JP H0788841B2
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- piston
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
- F15B9/08—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
- F15B9/12—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor in which both the controlling element and the servomotor control the same member influencing a fluid passage and are connected to that member by means of a differential gearing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液圧動作シリンダのピストンが主動作面とピ
ストン棒側にある一層小さい動作面とを持ち、これらの
主動作面及び一層小さい動作面がそれぞれ第１及び第２
の圧力空間を区画し、第１の圧力空間への圧力供給によ
りピストンが一方の方向に無負荷状態高速送り運動又は
負荷状態送り運動を行なうことができ、第２の圧力空間
への圧力供給により反対方向に無負荷状態高速戻り運動
を行なうことができ、これらの圧力空間への圧力供給の
ため機械的に操作される調節弁が設けられている。プレ
ス等の液圧動作シリンダの制御装置に関する。
ストン棒側にある一層小さい動作面とを持ち、これらの
主動作面及び一層小さい動作面がそれぞれ第１及び第２
の圧力空間を区画し、第１の圧力空間への圧力供給によ
りピストンが一方の方向に無負荷状態高速送り運動又は
負荷状態送り運動を行なうことができ、第２の圧力空間
への圧力供給により反対方向に無負荷状態高速戻り運動
を行なうことができ、これらの圧力空間への圧力供給の
ため機械的に操作される調節弁が設けられている。プレ
ス等の液圧動作シリンダの制御装置に関する。
液圧プレスでは、プレス工具の運動は、液圧駆動装置と
しての液圧動作シリンダにより行なわれる。プレス工具
は、通常は動作シリンダのピストンの自由端に取り付け
られている。動作サイクルの開始の際、プレス工具が工
作物へ接触するまでは、動作シリンダは外部負荷を受け
ず無負荷状態であり、ピストンの主動作面により区画さ
れる第１の圧力空間へ低圧回路から低い圧力を供給さ
れ、従つて比較的小さい送り力で、ただし無負荷状態の
ため高速でピストンの送り運動を行なう（無負荷状態高
速送り運動）。プレス工具が工作物へ接触すると、第１
の圧力空間へ高圧回路から高い圧力が供給され、従つて
大きい送り力でピストンの送り運動を行なうが、今や加
工される工作物により生ずる反力のため、低い送り速度
でピストンの送り運動を行なう（負荷状態送り運動）。
打抜きプレスでは、打ち抜かれた工作物の押し出しで、
負荷状態送り運動が終了する。負荷状態送り運動の終了
後、第２の圧力空間へ低圧回路から低い圧力を受け、ま
た第１の圧力空間から圧力を除かれ、無負荷状態のため
ピストンは高速で出発位置へ戻される（無負荷状態高速
戻り運動）。
しての液圧動作シリンダにより行なわれる。プレス工具
は、通常は動作シリンダのピストンの自由端に取り付け
られている。動作サイクルの開始の際、プレス工具が工
作物へ接触するまでは、動作シリンダは外部負荷を受け
ず無負荷状態であり、ピストンの主動作面により区画さ
れる第１の圧力空間へ低圧回路から低い圧力を供給さ
れ、従つて比較的小さい送り力で、ただし無負荷状態の
ため高速でピストンの送り運動を行なう（無負荷状態高
速送り運動）。プレス工具が工作物へ接触すると、第１
の圧力空間へ高圧回路から高い圧力が供給され、従つて
大きい送り力でピストンの送り運動を行なうが、今や加
工される工作物により生ずる反力のため、低い送り速度
でピストンの送り運動を行なう（負荷状態送り運動）。
打抜きプレスでは、打ち抜かれた工作物の押し出しで、
負荷状態送り運動が終了する。負荷状態送り運動の終了
後、第２の圧力空間へ低圧回路から低い圧力を受け、ま
た第１の圧力空間から圧力を除かれ、無負荷状態のため
ピストンは高速で出発位置へ戻される（無負荷状態高速
戻り運動）。
このような液圧駆動装置を制御するために使用される、
従来公知の装置は、比較的複雑である。この場合、一方
では動作ピストンの速度の変化及びそれに付随する送り
力の変化の際に、他方ではピストンの運動方向の転換の
際に特別の困難が生ずる。最初に使用された、行程に関
係する制御装置は、満足すべきものではないことが分か
つた。運転中における十分でない応答精度及び変化の危
険の主欠点の他に、比較的長い動作サイクル時間間隔が
甘受されなければならず、それは必然的にプレスなどの
不利な利用に至らせる。
従来公知の装置は、比較的複雑である。この場合、一方
では動作ピストンの速度の変化及びそれに付随する送り
力の変化の際に、他方ではピストンの運動方向の転換の
際に特別の困難が生ずる。最初に使用された、行程に関
係する制御装置は、満足すべきものではないことが分か
つた。運転中における十分でない応答精度及び変化の危
険の主欠点の他に、比較的長い動作サイクル時間間隔が
甘受されなければならず、それは必然的にプレスなどの
不利な利用に至らせる。
液圧駆動装置の別の公知の制御では、高速送り運転から
負荷状態送り運転への切換えは圧力に関係して行なわれ
る。この場合、特に電磁圧力スイツチが設けられてお
り、これらの圧力スイツチは動作シリンダの圧力供給さ
れる圧力空間に応答し、電気出力信号を介して圧力空間
への必要に応じた圧力供給を行なわせる。この場合、ピ
ストンの方向転換のために付加的な装置が必要であるの
で、このような制御では全技術的出費はかなり大きい。
さらに、このような制御でも動作サイクル時間は比較的
長い。
負荷状態送り運転への切換えは圧力に関係して行なわれ
る。この場合、特に電磁圧力スイツチが設けられてお
り、これらの圧力スイツチは動作シリンダの圧力供給さ
れる圧力空間に応答し、電気出力信号を介して圧力空間
への必要に応じた圧力供給を行なわせる。この場合、ピ
ストンの方向転換のために付加的な装置が必要であるの
で、このような制御では全技術的出費はかなり大きい。
さらに、このような制御でも動作サイクル時間は比較的
長い。
本発明の課題は、公知の装置の欠点が生じない、液圧動
作シリンダを制御するための改良された装置を提供する
ことにあり、すなわちこの装置は、有利な出力節約にお
いて速度、送り圧力及び運動方向に関して動作ピストン
の切換えが問題なく実施可能であり、動作ピストンが行
程内のいかなる位置にも到達可能であり、最適に短い動
作サイクル時間が達成可能でありかつ必要な液圧制御が
作動の確実な簡単な調節弁により実施可能であるように
するものでなければならない。から工程運動においては
有利な出力節約の実現に関して、生ずる摩擦が克服され
かつ必要な質量加速が実現され得るだけのエネルギー量
が使われなければならない。
作シリンダを制御するための改良された装置を提供する
ことにあり、すなわちこの装置は、有利な出力節約にお
いて速度、送り圧力及び運動方向に関して動作ピストン
の切換えが問題なく実施可能であり、動作ピストンが行
程内のいかなる位置にも到達可能であり、最適に短い動
作サイクル時間が達成可能でありかつ必要な液圧制御が
作動の確実な簡単な調節弁により実施可能であるように
するものでなければならない。から工程運動においては
有利な出力節約の実現に関して、生ずる摩擦が克服され
かつ必要な質量加速が実現され得るだけのエネルギー量
が使われなければならない。
この課題を解決するため本発明によれば、動作シリンダ
のピストンの負荷状態送り運動を行なうため第１の圧力
空間へ高い圧力を供給する高圧回路が設けられ、ピスト
ンの無負荷状態高速送り運動又は高速戻り運動を行なう
ため第１の圧力空間又は第２の圧力空間へ低い圧力を供
給する低圧回路が設けられ、高圧回路が高圧調節弁とし
ての第１の３ポート２位置切換弁を介して第１の圧力空
間に接続され、低圧回路が第１の３ポート２位置切換弁
に連結された低圧調節弁としての第２の３ポート２位置
切換弁を介して同様に第１の圧力空間に接続され、高圧
及び低圧調節弁の第３の接続部がタンクへ至る管路に接
続され、低圧回路が、逆止弁を介して低圧調節弁に接続
され、かつこの逆止弁の上流側で第２の圧力空間に直接
接続され、目標値モータにより操作される操作素子によ
つて、高圧及び低圧調節弁の連結されたスプールが、ば
ねに抗して偏位可能であり、操作素子が、ならい検出器
のように、動作シリンダのピストン同じ方向に移動可能
な支持片に支持され、この支持片と高圧及び低圧調節弁
の連結されたスプールとの間隔が、高圧及び低圧調節弁
の不作動位置に一致する出発位置と、高圧及び低圧調節
弁の可能な最大偏位に一致する終端位置との間で連続的
に変化可能であり、高圧及び低圧調節弁のスプールは、
制御ピストンの相互位置に関して、低圧調節弁のスプー
ルが低圧回路から第１の圧力空間へ至る通路を開く前に
不作動位置にあり、高圧調節弁のスプールが第１の圧力
空間からタンクへ至る通路をちようど閉じているよう
に、構成されている。
のピストンの負荷状態送り運動を行なうため第１の圧力
空間へ高い圧力を供給する高圧回路が設けられ、ピスト
ンの無負荷状態高速送り運動又は高速戻り運動を行なう
ため第１の圧力空間又は第２の圧力空間へ低い圧力を供
給する低圧回路が設けられ、高圧回路が高圧調節弁とし
ての第１の３ポート２位置切換弁を介して第１の圧力空
間に接続され、低圧回路が第１の３ポート２位置切換弁
に連結された低圧調節弁としての第２の３ポート２位置
切換弁を介して同様に第１の圧力空間に接続され、高圧
及び低圧調節弁の第３の接続部がタンクへ至る管路に接
続され、低圧回路が、逆止弁を介して低圧調節弁に接続
され、かつこの逆止弁の上流側で第２の圧力空間に直接
接続され、目標値モータにより操作される操作素子によ
つて、高圧及び低圧調節弁の連結されたスプールが、ば
ねに抗して偏位可能であり、操作素子が、ならい検出器
のように、動作シリンダのピストン同じ方向に移動可能
な支持片に支持され、この支持片と高圧及び低圧調節弁
の連結されたスプールとの間隔が、高圧及び低圧調節弁
の不作動位置に一致する出発位置と、高圧及び低圧調節
弁の可能な最大偏位に一致する終端位置との間で連続的
に変化可能であり、高圧及び低圧調節弁のスプールは、
制御ピストンの相互位置に関して、低圧調節弁のスプー
ルが低圧回路から第１の圧力空間へ至る通路を開く前に
不作動位置にあり、高圧調節弁のスプールが第１の圧力
空間からタンクへ至る通路をちようど閉じているよう
に、構成されている。
これによれば、動作ピストンの運動制御のために２つの
圧力媒体回路、すなわちピストンの高速運動用の低圧回
路及び負荷状態送り運転用の高圧回路が設けられてい
る。これらの両回路の圧力媒体はそれぞれ３ポート２位
置切換弁を介して制御され、これらの３ポート２位置切
換弁は互いに連結されかつ同時に移動可能である。この
場合、調節弁の目標値調節は機械的に、操作素子例えば
カム円板によつて行なわれる。このカム円板は、プレス
の所望の加工プログラムに従つてプログラミング可能な
数値制御駆動用に構成され得る目標値モータによつて制
御される。この場合、動作ピストンを介して機械的応答
が行なわれるので、全体として閉じられた流体力学的な
位置調節回路が形成される。目標値と実際値との間に偏
差がある場合は、この偏差が調節弁の位置の変化を生ぜ
しめるので、それに付随する低圧及び高圧圧力媒体回路
の制御により装置はこの偏差をなくすように努める。新
しい電気液圧式調節装置の動作の仕方の詳細が以下に説
明される。
圧力媒体回路、すなわちピストンの高速運動用の低圧回
路及び負荷状態送り運転用の高圧回路が設けられてい
る。これらの両回路の圧力媒体はそれぞれ３ポート２位
置切換弁を介して制御され、これらの３ポート２位置切
換弁は互いに連結されかつ同時に移動可能である。この
場合、調節弁の目標値調節は機械的に、操作素子例えば
カム円板によつて行なわれる。このカム円板は、プレス
の所望の加工プログラムに従つてプログラミング可能な
数値制御駆動用に構成され得る目標値モータによつて制
御される。この場合、動作ピストンを介して機械的応答
が行なわれるので、全体として閉じられた流体力学的な
位置調節回路が形成される。目標値と実際値との間に偏
差がある場合は、この偏差が調節弁の位置の変化を生ぜ
しめるので、それに付随する低圧及び高圧圧力媒体回路
の制御により装置はこの偏差をなくすように努める。新
しい電気液圧式調節装置の動作の仕方の詳細が以下に説
明される。
高圧及び低圧調節弁の縦軸線は動作シリンダの軸線に対
して平行に配置され、高圧及び低圧調節弁のスプールは
一端において圧縮ばねの力を受け、反対側端部にねじ付
き棒を持つているのが有利である。この場合ねじ付き棒
には、案内装置、例えば摺動案内装置によりスプールの
縦軸線に対して平行に案内される保持体が取り付けら
れ、この保持体に操作素子が支持されている。
して平行に配置され、高圧及び低圧調節弁のスプールは
一端において圧縮ばねの力を受け、反対側端部にねじ付
き棒を持つているのが有利である。この場合ねじ付き棒
には、案内装置、例えば摺動案内装置によりスプールの
縦軸線に対して平行に案内される保持体が取り付けら
れ、この保持体に操作素子が支持されている。
操作素子は、螺旋状に延びる制御面を持つカム円板とし
て構成されるのが好ましく、このカム円板は、保持体の
運動軌道に対して直角に延びかつ高圧及び低圧調節弁の
縦軸線と交差する軸線の回りを回転可能に保持体に支持
されている。目標値を機械的に規定するために、例えば
偏心輪、ねじ軸−移動ナツト装置又は歯付き棒−ピニオ
ン装置のような、カム円板以外の手段も用いることがで
きる。
て構成されるのが好ましく、このカム円板は、保持体の
運動軌道に対して直角に延びかつ高圧及び低圧調節弁の
縦軸線と交差する軸線の回りを回転可能に保持体に支持
されている。目標値を機械的に規定するために、例えば
偏心輪、ねじ軸−移動ナツト装置又は歯付き棒−ピニオ
ン装置のような、カム円板以外の手段も用いることがで
きる。
カム円板が支持されている支持片は支持ローラから成
り、この支持ローラの回転軸線がカム円板の回転軸線に
対して平行に高圧及び低圧調節弁の縦軸線と交差するの
が有利である。
り、この支持ローラの回転軸線がカム円板の回転軸線に
対して平行に高圧及び低圧調節弁の縦軸線と交差するの
が有利である。
高圧調節弁と低圧調節弁との間の応答特性は調節可能で
ある。これは、例えばねじ軸によつて行なうことがで
き、このねじ軸は一方のスプールから出て、他方のスプ
ールと相互に圧力接触している。この変化可能性は高圧
回路の接続時点を変えられる可能性をもたらす。低圧か
ら高圧への圧力切換えは、低圧調節弁の応答と高圧調節
弁の接続との時間間隔の大きさに関係する。この自動的
圧力切換えによつて、低圧回路が過大負荷をかけられる
場合にのみ高圧回路から圧力媒体が取り出される。
ある。これは、例えばねじ軸によつて行なうことがで
き、このねじ軸は一方のスプールから出て、他方のスプ
ールと相互に圧力接触している。この変化可能性は高圧
回路の接続時点を変えられる可能性をもたらす。低圧か
ら高圧への圧力切換えは、低圧調節弁の応答と高圧調節
弁の接続との時間間隔の大きさに関係する。この自動的
圧力切換えによつて、低圧回路が過大負荷をかけられる
場合にのみ高圧回路から圧力媒体が取り出される。
適当な目標値モータを用いることによつて、電気液圧式
調節装置を公知の数値制御装置を介して作動させること
ができる。このためには、例えば行程及び／又は速度測
定装置付き直流又は交流モータあるいは又いわゆるステ
ツプモータが適している。
調節装置を公知の数値制御装置を介して作動させること
ができる。このためには、例えば行程及び／又は速度測
定装置付き直流又は交流モータあるいは又いわゆるステ
ツプモータが適している。
本発明による電気液圧式調節装置の実施例が図面に概略
的に示されており、以下に詳細に説明される。
的に示されており、以下に詳細に説明される。
図面に示した実施例では、動作シリンダがプレス台に移
動不可能に直立して配置されている打ち抜き又は刻印プ
レスの動作シリンダ１であると仮定する。動作シリンダ
１の中で、両側で受圧可能なピストン２が案内されてお
り、このピストンの主動作面３は第１の圧力空間４を区
画し、小さい方の動作面５は第２の圧力空間６を区画し
ている。ピストン２の自由端は、必要とされるピストン
工具を取り付けるための装置７を備えている。
動不可能に直立して配置されている打ち抜き又は刻印プ
レスの動作シリンダ１であると仮定する。動作シリンダ
１の中で、両側で受圧可能なピストン２が案内されてお
り、このピストンの主動作面３は第１の圧力空間４を区
画し、小さい方の動作面５は第２の圧力空間６を区画し
ている。ピストン２の自由端は、必要とされるピストン
工具を取り付けるための装置７を備えている。
電気液圧式調節装置には、以下に高圧調節弁８と呼ばれ
る第１の３ポート２位置切換弁及び以下に低圧調節弁９
と呼ばれる第２の３ポート２位置切換弁が付属してい
る。高圧及び低圧調節弁8,9のハウジング10,11は適切な
やり方で動作シリンダ１と結合されておりかつ高圧及び
低圧調節弁の縦軸線12がシリンダ軸線13に対して平行に
延びるように配置されている。
る第１の３ポート２位置切換弁及び以下に低圧調節弁９
と呼ばれる第２の３ポート２位置切換弁が付属してい
る。高圧及び低圧調節弁8,9のハウジング10,11は適切な
やり方で動作シリンダ１と結合されておりかつ高圧及び
低圧調節弁の縦軸線12がシリンダ軸線13に対して平行に
延びるように配置されている。
両方の高圧及び低圧調節弁8,9はそれぞれ、中間の制御
ピストン16又は17及び端面の終端ピストン18又は19を持
つスプール14又は15を含んでいる。調節可能なねじ軸20
を介してスプール14,15が相互に圧力接触している。ス
プール14は上端においてコイル圧縮ばね21に接触してい
る。スプール15の自由端はねじ付き棒22に支持されてお
り、このねじ付き棒はナツト23によつて保持体24に支持
されている。保持体24のために摺動案内装置がシリンダ
軸線13に対して平行な棒25に設けられており、この棒は
一端において動作シリンダ１又はプレス台に取り付けら
れている。摺動案内装置は、任意の公知の構造でよく、
それについてはここではふれないことにする。
ピストン16又は17及び端面の終端ピストン18又は19を持
つスプール14又は15を含んでいる。調節可能なねじ軸20
を介してスプール14,15が相互に圧力接触している。ス
プール14は上端においてコイル圧縮ばね21に接触してい
る。スプール15の自由端はねじ付き棒22に支持されてお
り、このねじ付き棒はナツト23によつて保持体24に支持
されている。保持体24のために摺動案内装置がシリンダ
軸線13に対して平行な棒25に設けられており、この棒は
一端において動作シリンダ１又はプレス台に取り付けら
れている。摺動案内装置は、任意の公知の構造でよく、
それについてはここではふれないことにする。
保持体24は、螺旋状に延びる制御面を持つカム円板26を
回転可能に支持するために使われる。カム円板26の回転
軸線は保持体24の運動軌道に対して直角に延びかつ同時
に高圧及び低圧調節弁8,9の縦軸線12と交差している。
カム円板26の回転駆動のために公知の可逆目標値モータ
27が設けられており、この目標値モータは適切な減速装
置を介して駆動車28と連結されており、この駆動車は伝
動ベルト29などを介して従動車30と結合されており、こ
の従動車はカム円板26と相対回転しないように結合して
いる。
回転可能に支持するために使われる。カム円板26の回転
軸線は保持体24の運動軌道に対して直角に延びかつ同時
に高圧及び低圧調節弁8,9の縦軸線12と交差している。
カム円板26の回転駆動のために公知の可逆目標値モータ
27が設けられており、この目標値モータは適切な減速装
置を介して駆動車28と連結されており、この駆動車は伝
動ベルト29などを介して従動車30と結合されており、こ
の従動車はカム円板26と相対回転しないように結合して
いる。
カム円板26は制御面を介して支持ローラ31と圧力接触し
ており、この支持ローラは、ピストン２と結合された剛
性リンク機構32に回転可能に支持されている。支持ロー
ラ31の回転軸線はカム円板26の回転軸線に対して平行に
延びかつこの回転軸線と共に縦軸線12の面内にある。
ており、この支持ローラは、ピストン２と結合された剛
性リンク機構32に回転可能に支持されている。支持ロー
ラ31の回転軸線はカム円板26の回転軸線に対して平行に
延びかつこの回転軸線と共に縦軸線12の面内にある。
実施例を説明するために便宜上、ピストン２の行程及び
スプール14及び15の行程が一致していると仮定する。一
致していない場合は、機械的応答を適切な減速又は増速
装置を介して伝達することができる。
スプール14及び15の行程が一致していると仮定する。一
致していない場合は、機械的応答を適切な減速又は増速
装置を介して伝達することができる。
スプール14及び15の所定の終端位置の厳守を監視又は保
証するために、リミツトスイツチが用いられるのが好ま
しい。この手段は公知の技術であり、従つて特に説明す
る必要はない。
証するために、リミツトスイツチが用いられるのが好ま
しい。この手段は公知の技術であり、従つて特に説明す
る必要はない。
ピストン２の運動を行なうために、高圧回路33及び低圧
回路34が設けられている。これらの両回路33又は34はそ
れぞれ両方の高圧及び低圧調節弁8,9の入口35又は36に
接続されている。出口37及び38は、タンクへ至る管路39
と接続されている。シリンダ１への圧力媒体供給のため
の出口40又は41は、動作シリンダ１の圧力空間４に接続
されている。
回路34が設けられている。これらの両回路33又は34はそ
れぞれ両方の高圧及び低圧調節弁8,9の入口35又は36に
接続されている。出口37及び38は、タンクへ至る管路39
と接続されている。シリンダ１への圧力媒体供給のため
の出口40又は41は、動作シリンダ１の圧力空間４に接続
されている。
図面に示されているように、低圧回路34はさらに分岐管
路42を介して動作シリンダ１の第２の圧力空間６に接続
されている。低圧回路34には、さらに下流方向に分岐43
の後ろに逆止弁44が設けられている。
路42を介して動作シリンダ１の第２の圧力空間６に接続
されている。低圧回路34には、さらに下流方向に分岐43
の後ろに逆止弁44が設けられている。
この電気液圧式調節装置では５つの運転状態が区別され
ている。
ている。
１ 負荷のかからない規定位置におけるピストン２の静
止 ２ 高速送り運転 ３ 負荷状態送り運転 ４ 反力を受けたピストン２の位置決め ５ 高速戻り運転 これらの運転状態を以下に詳細に説明する。
止 ２ 高速送り運転 ３ 負荷状態送り運転 ４ 反力を受けたピストン２の位置決め ５ 高速戻り運転 これらの運転状態を以下に詳細に説明する。
１ 負荷のかからない規定位置におけるピストン２の静
止 前提条件： −高圧及び低圧回路は圧力を受けており、カム円板26は
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
止 前提条件： −高圧及び低圧回路は圧力を受けており、カム円板26は
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
−動作ピストン２は無負荷状態である（ピストンに取付
けられるプレス工具が工作物の加工を行なわない）。
けられるプレス工具が工作物の加工を行なわない）。
これらの前提条件のもとで、ピストン２は次のように制
御される（第１図参照）。
御される（第１図参照）。
圧力空間６は管路42を介して恒常的に低圧圧力を供給さ
れる。ピストン２を引き入れようとする場合は、実際値
の応答によりスプール14,15がばね21に抗して移動せし
められる。それによつて低圧は出口41を介して圧力空間
４内へも入る。この場合有効動作面３は動作面５より大
きいから、ピストン２を同じ圧力で引き出すことができ
る。
れる。ピストン２を引き入れようとする場合は、実際値
の応答によりスプール14,15がばね21に抗して移動せし
められる。それによつて低圧は出口41を介して圧力空間
４内へも入る。この場合有効動作面３は動作面５より大
きいから、ピストン２を同じ圧力で引き出すことができ
る。
ピストン２が引き出されると、機械的応答はばね21の作
用を受けて保持体24の同方向の運動、従つて又調節弁8,
9のスプール14及び15の調整を引き起こす。それによつ
て圧力空間４との低圧回路の接続が遮断される。同時に
圧力空間４は高圧調節弁８とタンクに至る管路39とを介
して負荷を除かれるので、ピストン２は再び、圧力空間
６内の圧力の作用を受けて入り込もうとする。
用を受けて保持体24の同方向の運動、従つて又調節弁8,
9のスプール14及び15の調整を引き起こす。それによつ
て圧力空間４との低圧回路の接続が遮断される。同時に
圧力空間４は高圧調節弁８とタンクに至る管路39とを介
して負荷を除かれるので、ピストン２は再び、圧力空間
６内の圧力の作用を受けて入り込もうとする。
これらの前提条件のもとに制御回路が形成される。この
運転状態では高圧回路33は作用停止せしめられている。
従つて高圧圧力媒体は消費されない。
運転状態では高圧回路33は作用停止せしめられている。
従つて高圧圧力媒体は消費されない。
２ 無負荷状態高速送り運転 前提条件： −高圧及び低圧回路は圧力を受けており、カム円板26は
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
−動作ピストン２は無負荷状態である。
上述したように制御されるピストン２は、カム円板26が
目標値モータ27を介して時計回りに回転せしめられるこ
とによつて、作動せしめられ得る（第２図参照）。
目標値モータ27を介して時計回りに回転せしめられるこ
とによつて、作動せしめられ得る（第２図参照）。
カム円板26の勾配により保持体24従つて又スプール14及
び15はばね21に抗して直線運動せしめられるので、低圧
圧力媒体は低圧調節弁９を介して圧力空間４へ供給され
る。ピストン２は引き出される。高圧回路33は高圧調節
弁８により閉じられている。圧力空間６から流出する圧
力媒体は管路42を介して低圧回路34へ入る。
び15はばね21に抗して直線運動せしめられるので、低圧
圧力媒体は低圧調節弁９を介して圧力空間４へ供給され
る。ピストン２は引き出される。高圧回路33は高圧調節
弁８により閉じられている。圧力空間６から流出する圧
力媒体は管路42を介して低圧回路34へ入る。
この場合、ピストン２の送り速度は目標値規定だけに関
係する。目標値と実際値との偏差は、駆動により引き起
こされる速度増大に関係する。
係する。目標値と実際値との偏差は、駆動により引き起
こされる速度増大に関係する。
３ 負荷状態送り運転 前提条件： −高圧及び低圧回路は圧力を受けており、カム円板26は
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
−動作ピストン２はまだ無負荷状態である。
プレス工具が工作物に接触して加工を開始し、ピストン
２が反力を受けると、このピストンは、低圧回路の所定
の圧力を完全に利用するまで、上記２で説明したように
この反力に打ち勝つことができる。しかし反力が一層大
きい場合は、ピストン２は上記２で説明したようにはも
はや目標値に追従することができない。しかしカム円板
26は目標値モータ27によりさらに時計回りに回転せしめ
られ、それによつてスプール14,15はばね21に抗してさ
らに移動せしめられる。
２が反力を受けると、このピストンは、低圧回路の所定
の圧力を完全に利用するまで、上記２で説明したように
この反力に打ち勝つことができる。しかし反力が一層大
きい場合は、ピストン２は上記２で説明したようにはも
はや目標値に追従することができない。しかしカム円板
26は目標値モータ27によりさらに時計回りに回転せしめ
られ、それによつてスプール14,15はばね21に抗してさ
らに移動せしめられる。
高圧調節弁８においてピストン16が正の重なりを通過し
た後に（第３図参照）、圧力空間４は高圧回路の圧力媒
体を供給される。ピストン16の正の重なりだけずらされ
ている第２の調節回路が生じ、この調節回路において今
や高圧圧力媒体が作用する。圧力空間４は最大圧力まで
供給され得る。逆止弁44は低圧回路34への圧力媒体の逆
流を防止する。
た後に（第３図参照）、圧力空間４は高圧回路の圧力媒
体を供給される。ピストン16の正の重なりだけずらされ
ている第２の調節回路が生じ、この調節回路において今
や高圧圧力媒体が作用する。圧力空間４は最大圧力まで
供給され得る。逆止弁44は低圧回路34への圧力媒体の逆
流を防止する。
ねじ軸20によるスプール14,15の相互調節可能性によつ
て、低圧調節弁９の応答トルクと高圧調節弁８の応答ト
ルクとの偏差は変化可能であり、すなわち高圧回路33の
接続（及びその逆）をその都度の状態に必要に応じて合
わせることができる。
て、低圧調節弁９の応答トルクと高圧調節弁８の応答ト
ルクとの偏差は変化可能であり、すなわち高圧回路33の
接続（及びその逆）をその都度の状態に必要に応じて合
わせることができる。
工作物の加工が終了して、ピストン２に対する反力が再
び減少すると、ピストン２は速度増大と共に反応し、そ
れによつて必然的に偏差が減少され、その結果高圧回路
33が高圧調節弁８を介して遮断され、従つて圧力空間４
への高圧圧力媒体の供給が中止される。
び減少すると、ピストン２は速度増大と共に反応し、そ
れによつて必然的に偏差が減少され、その結果高圧回路
33が高圧調節弁８を介して遮断され、従つて圧力空間４
への高圧圧力媒体の供給が中止される。
この切換えはそれ以外の構成素子なしで直接行なわれ
る。それによつて高い動特性及び少ない出力損失が達成
される。
る。それによつて高い動特性及び少ない出力損失が達成
される。
４ 反力を受けたピストン２の位置決め 前提条件： −高圧及び低圧回路は圧力を受けており、カム円板26は
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
−動作ピストン２は無負荷状態である。
負荷状態でピストン２を位置決めする際に、圧力空間４
は必要な高圧圧力を受ける。
は必要な高圧圧力を受ける。
５ 無負荷状態高速戻り運転 前提条件： −高圧及び低圧回路は圧力を受けており、カム円板26は
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
任意の位置にありかつ目標値モータ27を介して保持され
る。
−動作ピストン２は無負荷状態である。
制御されるピストン２は、カム円板26が目標値モータ27
によつて反時計回りに回転せしめられることによつて、
作動せしめられ得る（第４図参照）。
によつて反時計回りに回転せしめられることによつて、
作動せしめられ得る（第４図参照）。
カム円板26のこの回転によつて保持体24は、ピストン２
が未だ静止している際に、下方へ向く運動を行なう。保
持体24に支持されたスプール14及び15はばね21の力の作
用を受けて同じように運動する。この運動の結果とし
て、高圧及び低圧回路33,34は高圧及び低圧調節弁8,9を
介して遮断される。そのために、両方の調節弁8,9を介
して圧力空間４とタンクへ至る管路39との接続が行なわ
れる。従つて圧力空間４は負荷を除かれる。
が未だ静止している際に、下方へ向く運動を行なう。保
持体24に支持されたスプール14及び15はばね21の力の作
用を受けて同じように運動する。この運動の結果とし
て、高圧及び低圧回路33,34は高圧及び低圧調節弁8,9を
介して遮断される。そのために、両方の調節弁8,9を介
して圧力空間４とタンクへ至る管路39との接続が行なわ
れる。従つて圧力空間４は負荷を除かれる。
管路42を介して圧力空間６は低圧回路34の圧力媒体を供
給される。ピストン２は低圧圧力媒体の作用を受けて引
き込まれ得る。
給される。ピストン２は低圧圧力媒体の作用を受けて引
き込まれ得る。
この運転状態においても戻り速度は目標値規定だけに関
係する。目標値と実際値との偏差は、駆動により引き起
こされる速度増大に関係する。
係する。目標値と実際値との偏差は、駆動により引き起
こされる速度増大に関係する。
第１図は「制御される不作動位置」の運転状態のための
動作シリンダと接続された電気液圧式調節装置の構成
図、第２図は「高速送り運転」の運転状態のための第１
図による装置の構成図、第３図は「負荷状態送り運転」
の運転状態のための第１図による装置の構成図、第４図
は「高速戻り運転」の運転状態のための第１図による装
置の構成図である。 １……動作シリンダ、２……ピストン、4,6……圧力空
間、８……高圧調節弁、９……低圧調節弁、14,15……
スプール、16,17……制御ピストン、21……ばね、26…
…操作素子、27……目標値モータ、31……支持ローラ、
33……高圧回路、34……低圧回路、39……管路、44……
逆止弁
動作シリンダと接続された電気液圧式調節装置の構成
図、第２図は「高速送り運転」の運転状態のための第１
図による装置の構成図、第３図は「負荷状態送り運転」
の運転状態のための第１図による装置の構成図、第４図
は「高速戻り運転」の運転状態のための第１図による装
置の構成図である。 １……動作シリンダ、２……ピストン、4,6……圧力空
間、８……高圧調節弁、９……低圧調節弁、14,15……
スプール、16,17……制御ピストン、21……ばね、26…
…操作素子、27……目標値モータ、31……支持ローラ、
33……高圧回路、34……低圧回路、39……管路、44……
逆止弁
Claims (5)
- 【請求項１】液圧動作シリンダのピストンが主動作面と
ピストン棒側にある一層小さい動作面とを持ち、これら
の主動作面及び一層小さい動作面がそれぞれ第１及び第
２の圧力空間を区画し、第１の圧力空間への圧力供給に
よりピストンが一方の方向に無負荷状態高速送り運動又
は負荷状態送り運動を行なうことができ、第２の圧力空
間への圧力供給により反対方向に無負荷状態高速戻り運
動を行なうことができ、これらの圧力空間への圧力供給
のため機械的に操作される調節弁が設けられているもの
において、 ａ）動作シリンダ（１）のピストン（２）の負荷状態送
り運動を行なうため第１の圧力空間（４）へ高い圧力を
供給する高圧回路（33）が設けられ、ピストン（２）の
無負荷状態高速送り運動又は高速送り運動を行なうため
第１の圧力空間（４）又は第２の圧力空間（６）へ低い
圧力を供給する低圧回路（34）が設けられ、 ｂ）高圧回路（33）が高圧調節弁（８）としての第１の
３ポート２位置切換弁を介して第１の圧力空間（４）に
接続され、低圧回路（34）が第１の３ポート２位置切換
弁に連結された低圧調節弁（９）としての第２の３ポー
ト２位置切換弁を介して同様に第１の圧力空間（４）に
接続され、高圧及び低圧調節弁（8,9）の第３の接続部
がタンクへ至る管路（39）に接続され、 ｃ）低圧回路（34）が、逆止弁（44）を介して低圧調節
弁（９）に接続され、かつこの逆止弁（44）の上流側で
第２の圧力空間（６）に直接接続され、 ｄ）目漂値モータ（27）により操作される操作素子（2
6）によつて、高圧及び低圧調節弁（8,9）の連結された
スプール（14,15）が、ばね（21）に抗して偏位可能で
あり、操作素子（26）が、ならい検出器のように、動作
シリンダ（１）のピストン（２）と同じ方向に移動可能
な支持片（31）に支持され、この支持片（31）と高圧及
び低圧調節弁（8,9）の連結されたスプール（14,15）と
の間隔が、高圧及び低圧調節弁（8,9）の不作動位置に
一致する出発位置と、高圧及び低圧調節弁（8,9）の可
能な最大偏位に一致する終端位置との間で連続的に変化
可能であり、 ｅ）高圧及び低圧調節弁（8,9）のスプール（14,15）
は、制御ピストン（16,17）の相互位置に関して、低圧
調節弁（９）のスプール（15）が低圧回路（34）から第
１の圧力空間（４）へ至る通路を開く前に不作動位置に
あり、高圧調節弁（８）のスプール（14）が第１の圧力
空間（４）からタンクへ至る通路をちようど閉じている
ように、構成されている ことを特徴とする、プレス等の液圧シリンダの制御装
置。 - 【請求項２】高圧及び低圧調節弁（8,9）の縦軸線（1
2）が動作シリンダ（１）の軸線（13）に対して平行に
配置され、高圧及び低圧調節弁のスプール（14,15）が
一端において圧縮ばね（21）に接触し、他端においてね
じ付き棒（22）に支持され、このねじ付き棒（22）が、
案内配置例えば摺動案内装置によりスプール（14,15）
の縦軸線（12）に対して平行に案内される保持体（24）
に取り付けられ、この保持体に操作素子（26）が支持さ
れていることを特徴とする、請求項１に記載の制御装
置。 - 【請求項３】操作素子が、螺旋状に延びる制御面を持つ
カム円板（26）として構成され、このカム円板が、保持
体（24）の運動軌道に対して直角に延びかつ高圧及び低
圧調節弁（8,9）の縦軸線と交差する軸線の回りに回転
可能に、保持体（24）に支持されていることを特徴とす
る、請求項２に記載の制御装置。 - 【請求項４】ピストン（２）と固定的に結合されている
支持片が支持ローラ（31）から成り、この支持ローラの
回転軸線がカム円板（26）の回転軸線に対して平行に高
圧及び低圧調節弁（8,9）の縦軸線と交差することを特
徴とする、請求項３に記載の制御装置。 - 【請求項５】高圧及び低圧調節弁（8,9）のスプール（1
4,15）がねじ軸（20）を介して相互に圧力接触してお
り、このねじ軸の支持長さが調節可能であることを特徴
とする、請求項１ないし４のうち１つに記載の制御装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873720266 DE3720266A1 (de) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Elektrohydraulisches regelsystem |
| DE3720266.9 | 1987-06-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6412103A JPS6412103A (en) | 1989-01-17 |
| JPH0788841B2 true JPH0788841B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=6329891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141922A Expired - Fee Related JPH0788841B2 (ja) | 1987-06-19 | 1988-06-10 | プレス等の液圧動作シリンダの制御装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4825745A (ja) |
| JP (1) | JPH0788841B2 (ja) |
| CH (1) | CH679691A5 (ja) |
| DE (1) | DE3720266A1 (ja) |
| FR (1) | FR2616854B1 (ja) |
| GB (1) | GB2205976B (ja) |
| IT (1) | IT1219605B (ja) |
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1988
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