JPH08150500A - 油圧プレスのスライド制御方法 - Google Patents

油圧プレスのスライド制御方法

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JPH08150500A
JPH08150500A JP6294351A JP29435194A JPH08150500A JP H08150500 A JPH08150500 A JP H08150500A JP 6294351 A JP6294351 A JP 6294351A JP 29435194 A JP29435194 A JP 29435194A JP H08150500 A JPH08150500 A JP H08150500A
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slide
pressure
control
pressing force
capacity
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秀明 川上
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Komatsu Industries Corp
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    • B30BPRESSES IN GENERAL
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    • B30B15/14Control arrangements for mechanically-driven presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B15/22Control arrangements for fluid-driven presses controlling the degree of pressure applied by the ram during the pressing stroke

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スライドモーションを位置優先モードと圧力
優先モードの2モードで制御可能とすることにより、精
度の高い成形を可能にする。 【構成】 油圧シリンダ1によりスライド2を昇降する
油圧プレスにおいて、スライド2の位置を検出するスラ
イド位置検出手段21が検出した位置信号を基にスライ
ド2を位置制御しながら下降領域より成形領域へ下降さ
せ、かつ成形領域でスライド2の加圧力を検出する加圧
力検出手段19,20からの加圧信号と、予め加工条件
に応じて設定された設定能力とを比較して、加圧力が設
定能力に達しない場合は、引き続き位置制御しながら下
死点までスライド2を下降させて設定時間その位置を保
持し、また成形領域中加圧力が設定能力に達したら位置
制御から圧力制御に切換えて設定時間その圧力を保持す
るようにしたもので、位置制御により下死点精度が向上
すると共に、圧力制御によって精度の高い成形が可能に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は油圧によりスライドを
昇降する油圧プレスのスライド制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来プレス機械には、クランク機構やリ
ンク機構などによりスライドを昇降する機械プレスと、
油圧によりスライドを昇降する油圧プレスとがあり、油
圧プレスは加圧条件に応じてスライドモーションが自由
に可変できる利点を有している。また油圧プレスのスラ
イド制御方法として従来から種々の方法や装置が提案さ
れている。例えば実公平3−53829号公報では、加
圧工程において、スライドの下降速度が予め定められた
スライド停止判別用基準速度以下になったかどうかを判
定し、スライドの下降速度が基準速度以下になったと判
定された時点からある予かじめ定められた加圧上昇時間
を計時手段によって計時すると共に、スライド停止判別
用基準速度をほぼ零に近い値に設定し、加圧上昇時間は
スライドの下降速度がほぼ零になった時点から加圧力が
設定圧になるまでに要する時間に設定することにより、
加工工程が完了したことを正確に検出できる油圧プレス
の加圧工程完了検出装置が提案されている。
【0003】また特開平1−192500号公報では、
加工物の加圧開始までは油圧シリンダの移動速度を制御
し、加圧開始後は油圧プレスの加圧力を制御するように
した油圧プレスの制御方法が提案されている。
【0004】さらに特公平3−53829号公報では、
圧力シリンダにて可動盤を固定盤に押圧し、それら固定
盤と可動盤との間に配設されたプレス板間において、所
定の被加工物を予め定められたプログラムに従って圧締
制御するようにした液圧プレス装置において、前記圧締
シリンダの作動油の油圧を検出する油圧センサを有し、
該センサによる検出油圧に基づいて、前記可動盤が所定
の圧締開始位置に達したことを検知する検知手段と、前
記圧締シリンダへの作動油供給通路に接続された電磁リ
リーフ弁により構成され、設定された面圧制御パターン
に従って該圧締シリンダに供給される作動油の油圧を制
御して、前記被加工物に対して作用せしめられる面圧を
制御する面圧制御手段と、前記圧締シリンダへの作動油
供給通路に接続された電磁流量制御弁により構成され、
設定された板厚制御パターンに従って該圧締シリンダに
対する作動液の液入量を制御して、前記プレス板間の距
離を制御する距離制御手段とを含み、前記検知手段にて
前記可動盤が前記圧締開始位置に達したことを検知して
前記圧締制御を開始するようにする一方、前記面圧制御
手段および距離制御手段のうちの何れか一方を他方のリ
ミッタとして機能せしめることによって、前記被加工物
に対して作用せしめられる面圧または前記プレス板間の
距離に所定の制限を設けつつ、該面圧制御手段および距
離制御手段のうち何れか他方によって、該プレス板間の
距離または該面圧は制御することにより、圧締制御を行
なうようにした液圧プレス装置が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし実公平3−53
829号公報のように、下死点付近でスライドの速度が
ほぼOになったのを検出し、一定時間経過後加工工程が
完了したのを検出するようにしたものでは、スライドの
下死点位置や加圧力を積極的に制御していないことか
ら、ワークの板厚などのバラツキがあると、スライドの
下死点精度が確保できない上、下死点で所定の加圧力が
得られないことがあるため、精度の高い成形ができない
などの不具合がある。
【0006】また特開平1−192500号公報のもの
も、下死点付近でスライド速度がほぼ0となったのを検
出して、スライドを速度制御から圧力制御に切替えてい
るため、ワークの板厚などにバラツキがあった場合、ス
ライドの下死点制御が確保できない上、下死点で所定の
加圧力が得られないことがあるため精度の高い成形がで
きないなどの不具合がある。
【0007】さらに特公平4−2360号公報では、ス
ライドの位置制御を位置センサと電磁流量制御弁で、ま
た圧力制御を圧力センサと電磁リリーフ弁で制御するな
どのスライドの位置制御と圧力制御を全く独立した機構
により行っているため、構成が複雑で、かつ高価になる
などの不具合がある。この発明はかかる従来の不具合を
改善するためになされたもので、スライドモーションを
位置優先モードと圧力優先モードの2モードにより制御
することにより、精度の高い成形を可能にした油圧プレ
スのスライド制御方法を提供することを目的とするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、油圧シリンダによりスライドを昇降する
油圧プレスにおいて、スライドの位置を検出するスライ
ド位置検出手段が検出した位置信号を基にスライドを位
置制御しながら下降領域より成形領域へ下降させ、かつ
成形領域でスライドの加圧力を検出する加圧力検出手段
からの加圧信号と、予め加工条件に応じて設定された設
定能力とを比較して、加圧力が設定能力に達しない場合
は、引き続き位置制御しながら下死点までスライドを下
降させて設定時間その位置を保持し、また成形領域中加
圧力が設定能力に達したら位置制御から圧力制御に切換
えて設定時間その圧力を保持するようにしたものであ
る。
【0009】また油圧シリンダによりスライドを昇降す
る油圧プレスにおいて、スライドの位置を検出するスラ
イド位置検出手段が検出した位置信号を基にスライドを
位置制御しながら下降領域より成形領域へ下降させ、か
つ成形領域でスライドの加圧力を検出する加圧力検出手
段からの加圧信号と、予め加工条件に応じて設定された
設定能力とを比較して、加圧力が設定能力に達しない場
合は、引き続き位置制御しながら下死点までスライドを
下降させて設定時間その位置を保持し、また成形領域中
加圧力が設定能力に達したら位置制御から圧力制御に切
換えて設定時間その圧力を保持すると共に、圧力制御中
加圧力が設定能力より低下したら再び位置制御へ切換え
る動作を成形領域中繰り返すようにしたものである。
【0010】
【作 用】上記構成により、成形領域中スライドの加
圧力が設定能力に達しない場合に位置制御によりスライ
ドが下死点まで下降されるため、スライドの下死点精度
が向上する。また成形領域中加圧力が設定能力に達する
と、位置制御より圧力制御に切換えられてその圧力を設
定時間保持するため、絞り成形時などにおいてワークの
板厚が必要以上に薄くなるのを防止することができる。
【0011】
【実 施 例】この発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。図1は油圧プレスの油圧回路を示す回路図、図
2はコントローラ内部のブロック図を示す。図1におい
て1はスライド2を昇降する油圧シリンダで、径の大き
い第1シリンダ3と、第1シリンダ3上に同心的に設け
られた径の小さい第2シリンダ4よりなり、第1シリン
ダ3内に収容されたピストン3aの上下面に、ピストン
杆3b,3cが突設されている。ピストン3aの上面に
突設されたピストン杆3bは下面に突設されたピストン
杆3cより小径となっていて、上端側は第2シリンダ4
内へ突出され、先端部に第2シリンダ4内に設けられた
ピストン4aが固着されていると共に、ピストン3aの
下面に突設された径の大きいピストン杆3bの下端に上
記スライド2が取付けられている。
【0012】また図1中5は電磁流量制御弁で、油圧ポ
ンプ6の吐出圧を上記第1シリンダ3及び第2シリンダ
4へ供給する管路7の途中に設けられたサーボ弁8と、
このサーボ弁8をパイロット制御する電磁制御弁9及び
電磁制御弁9とサーボ弁8間を接続するパイロット回路
10の途中に設けられたオン,オフ弁11より構成され
ている。そして上記サーボ弁8と第1シリンダ3の間を
接続する管路7のうち、第1シリンダ3の上室31 側に
接続された管路71 と第1シリンダ3の下室32 の間は
電磁弁13により開閉自在な2個のロジック弁14,1
5を介して接続され、また一方のロジック弁15と第2
シリンダ4の下室42 に接続された管路72 の間は電磁
弁16により開閉自在なロジック弁17を介して接続さ
れていると共に、第2シリンダ4の上室41 は大気に開
放されている。
【0013】一方上記第1シリンダ3の上室31 と下室
2 には、各室31 ,32 内の圧力より加圧力Pを検出
する圧力センサよりなる加圧力検出手段19,20が、
そしてスライド2の近傍にはスライド2の位置を検出す
るスライド位置検出手段21が設けられいて、これら検
出手段19,20,21により検出された圧力及び位置
信号はコントローラ22へ入力されている。上記コント
ローラ22は図2に示すように、CPUと制御プログラ
ムが予め記憶されたROMと、制御データを記憶するR
AM及びモーションデータを記憶するE2 PROMより
なる記憶手段23、加圧力検出手段19,20が検出し
た信号をCPUへ入力するインタフェイス24、スライ
ド位置検出手段21が検出した信号をCPUへ入力する
インタフェイス25、CPUより出力される制御信号を
D/A変換して上記電磁流量制御弁5へ出力するD/A
変換器26及び制御の状態を表示する表示手段27など
より構成されていて、次のようにスライドモーションを
制御するようになっている。
【0014】まずワークをプレス成形するに当って、ス
ライドモーションに関する設定パラメータである位置デ
ータZ00〜Z30、速度データV00〜V30、加圧
能力データP20、加圧保持時間T20などを加工条件
に応じて設定する(図4参照)。次に図3に示すフロー
チャートのステップS1 で油圧プレスの運転を開始する
と、運転釦(図示せず)から起動信号が入力して電磁流
量制御弁5が切換り、同時に電磁弁13によりロジック
弁14,15が開放されるため、油圧ポンプ6の吐出圧
はサーボ弁8より管路71 及びロジック弁14,15を
経て第1シリンダ3の上室31 に達すると共に、第1シ
リンダ3の下室32 の油はロジック弁15で油圧ポンプ
6の吐出圧と合流されて第1シリンダ3の上室31 へ送
られるため、上室31 と下室32 の受圧面積の差により
ピストン3aが下方へ押圧され、スライド2は予め設定
された高速V10で図4に示すように上死点Z00より
下降を開始する(図3に示すフローチャートのステップ
S1)。
【0015】またスライド2の下降領域での第1シリン
ダ3の上室31 及び下室32 の圧力は加圧力検出手段1
9,20で、そしてスライド2の位置はスライド位置検
出手段21で常に検出されてコントローラ22へ入力さ
れる。その後スライド2が成形領域開始点Z10まで下
降してワークの成形領域に達する(ステップS3)と、
以後は電磁流量制御弁5により位置優先モードと圧力優
先モードにより次のようにスライドモーションが制御さ
れる。すなわちスライド2が下降し、成形領域開始点Z
10に達して成形領域に入ると、スライド位置検出手段
21より入力される位置信号に応じてコントローラは電
磁流量制御弁5の開度を制御することにより、スライド
2を位置制御しながら予め設定された速度V20で下死
点位置Z20まで下降させる(ステップS3)。
【0016】この間コントローラ20はステップS4で
加圧力検出手段19,20より送られてくる検出値の差
圧PH−PLが予め設定された加圧力データP20に達
したかを判定し、スライド2が下死点位置Z20へ達す
るまで検出圧力が設定値P20に達しない場合は、ステ
ップS5でスライド2を下死点位置Z20に設定時間T
20保持する。すなわち成形領域開始点Z10から下死
点Z20までの間スライド2は位置制御されながら予め
設定された下降速度V20で下死点Z20に達し、その
後ステップS8へ進んで上昇領域に移行する。
【0017】一方成形領域開始点Z10から下死点Z2
0の間の成形領域中に加圧力検出手段19,20が検出
した加圧力Pが設定能力P20に達した場合は、ステッ
プS4よりステップS6へ進んで、制御モードが位置制
御より圧力制御へ切換えられる。具体的にはコントロー
ラ20が加圧力P=設定能力P20を検出すると、制御
モードを位置制御より圧力制御に切換えて、P=P20
を予め設定された加圧保持時間T20継続するよう電磁
流量制御弁5の開度を制御する(ステップS7)。これ
によってスライド2は図4の仮想線(イ)に示すように
下降位置ZxにT20時間保持された後ステップS8へ
進んで上昇領域へ移行する。ステップS8の上昇領域で
は位置制御モード及び圧力制御モードとも、位置制御に
より上昇位置Z30まで予め設定されたV30の遅い速
度でスライド2が上昇され、その後V00の早い速度で
上死点Z00まで上昇して1工程が終了する。
【0018】以上のように成形領域において、スライド
2の加圧力Pが設定能力P20に達しない場合は、スラ
イド2を下死点まで位置制御してワークの成形を行うた
め、刻印加工のように高い下死点精度が要求される成形
に対して効果があると共に、下死点設定値がリミッタと
して働くため、必要以上に金型に押圧力を加えることが
なく、これによって金型を破損するなどの心配もない。
また成形領域において、スライド2の加圧力Pが設定能
力P20に達すると、圧力優先モードに切換えてスライ
ド2の加圧力を制御するため、絞り加工などの場合、ワ
ークの板厚が必要以上に薄くなるのを防止できると同時
に、寸法精度の改善も図れる。
【0019】なお上記実施例では成形領域中に加圧力P
が設定能力P20に達した場合、位置制御より圧力制御
に切換えて成形を行うようにしたが、圧力制御中に加圧
力Pが設定能力P20より低下した場合、再び位置優先
モードに切換えて位置制御を行い、また位置制御と圧力
制御を数回繰返すようにしても勿論よい。
【0020】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、位置制
御により下降領域より成形領域へ下降されたスライドの
加圧力を加圧力検出手段で検出して、得られた加圧力と
予め加工条件に応じて設定された設定能力と比較し、加
圧力が設定能力に達しない場合は引き続き位置制御しな
がらスライドを下死点まで下降させて成形を行うと共
に、上記成形領域中加圧力が設定能力に達したら、位置
制御より圧力制御へ切換えてスライドモーションを制御
するようにしたもので、位置制御による成形では精度の
高い下死点精度が得られるため、刻印加工などの場合、
深さの一定した加工が可能になると共に、下死点設定値
がリミッタとして機能するため、必要以上に金型に押圧
力を加えて金型を破損するなどの不具合を解消すること
ができる。また圧力制御による成形では、成形中加圧力
が積極的に制御されるので、絞り成形などの場合、ワー
クの板厚が必要以上に薄くなることがないと共に、成形
品の寸法精度が向上するため、品質の良好な成形品が得
られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明は一実施例になる油圧プレスの油圧回
路図である。
【図2】この発明は一実施例になる油圧プレスのコント
ローラ内部を示すブロック図である。
【図3】この発明は一実施例になるスライド制御方法を
示すフローチャート図である。
【図4】この発明は一実施例になる油圧プレスにスライ
ドモーションを示す線図である。
【符号の説明】
1…油圧シリンダ 2…スライド 19,20…加圧力検出手段 21…スライド位置検出手段 P…加圧力 P20…設定能力 T20…設定時間。
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】さらに特公平4−2360号公報では、圧
力シリンダにて可動盤を固定盤に押圧し、それら固定盤
と可動盤との間に配設されたプレス板間において、所定
の被加工物を予め定められたプログラムに従って圧締制
御するようにした液圧プレス装置において、前記圧締シ
リンダの作動油の油圧を検出する油圧センサを有し、該
センサによる検出油圧に基づいて、前記可動盤が所定の
圧締開始位置に達したことを検知する検知手段と、前記
圧締シリンダへの作動油供給通路に接続された電磁リリ
ーフ弁により構成され、設定された面圧制御パターンに
従って該圧締シリンダに供給される作動油の油圧を制御
して、前記被加工物に対して作用せしめられる面圧を制
御する面圧制御手段と、前記圧締シリンダへの作動油供
給通路に接続された電磁流量制御弁により構成され、設
定された板厚制御パターンに従って該圧締シリンダに対
する作動液の液入量を制御して、前記プレス板間の距離
を制御する距離制御手段とを含み、前記検知手段にて前
記可動盤が前記圧締開始位置に達したことを検知して前
記圧締制御を開始するようにする一方、前記面圧制御手
段および距離制御手段のうちの何れか一方を他方のリミ
ッタとして機能せしめることによって、前記被加工物に
対して作用せしめられる面圧または前記プレス板間の距
離に所定の制限を設けつつ、該面圧制御手段および距離
制御手段のうち何れか他方によって、該プレス板間の距
離または該面圧は制御することにより、圧締制御を行な
うようにした液圧プレス装置が提案されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】一方上記第1シリンダ3の上室3と下室
には、各室3,3内の圧力より加圧力Pを検出
する圧力センサよりなる加圧力検出手段19,20が、
そしてスライド2の近傍にはスライド2の位置を検出す
るスライド位置検出手段21が設けられいて、これら
検出手段19,20,21により検出された圧力及び位
置信号はコントローラ22へ入力されている。上記コン
トローラ22は図2に示すように、CPUと制御プログ
ラムが予め記憶されたROMと、制御データを記憶する
RAM及びモーションデータを記憶するEPROMよ
りなる記憶手段23、加圧力検出手段19,20が検出
した信号をCPUへ入力するインタフェイス24、スラ
イド位置検出手段21が検出した信号をCPUへ入力す
るインタフェイス25、CPUより出力される制御信号
をD/A変換して上記電磁流量制御弁5へ出力するD/
A変換器26及び制御の状態を表示する表示手段27な
どより構成されていて、次のようにスライドモーション
を制御するようになっている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】またスライド2の下降領域での第1シリン
ダ3の上室3及び下室3の圧力は加圧力検出手段1
9,20で、そしてスライド2の位置はスライド位置検
出手段21で常に検出されてコントローラ22へ入力さ
れる。その後スライド2が成形領域開始点Z10まで下
降してワークの成形領域に達する(ステップS)と、
以後は電磁流量制御弁5により位置優先モードと圧力優
先モードにより次のようにスライドモーションが制御さ
れる。すなわちスライド2が下降し、成形領域開始点Z
10に達して成形領域に入ると、スライド位置検出手段
21より入力される位置信号に応じてコントローラは電
磁流量制御弁5の開度を制御することにより、スライド
2を位置制御しながら予め設定された速度V20で下死
点位置Z20まで下降させる(ステップS3)。
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧シリンダ1によりスライド2を昇降
    する油圧プレスにおいて、スライド2の位置を検出する
    スライド位置検出手段21が検出した位置信号を基にス
    ライド2を位置制御しながら下降領域より成形領域へ下
    降させ、かつ成形領域でスライド2の加圧力Pを検出す
    る加圧力検出手段19,20からの加圧信号と、予め加
    工条件に応じて設定された設定能力とを比較して、加圧
    力Pが設定能力P20に達しない場合は、引き続き位置
    制御しながら下死点までスライド2を下降させて設定時
    間T20その位置を保持し、また成形領域中加圧力Pが
    設定能力P20に達したら位置制御から圧力制御に切換
    えて設定時間T20その圧力を保持することを特徴とす
    る油圧プレスのスライド制御方法。
  2. 【請求項2】 油圧シリンダ1によりスライド2を昇降
    する油圧プレスにおいて、スライド2の位置を検出する
    スライド位置検出手段21が検出した位置信号を基にス
    ライド2を位置制御しながら下降領域より成形領域へ下
    降させ、かつ成形領域でスライド2の加圧力を検出する
    加圧力検出手段19,20からの加圧信号と、予め加工
    条件に応じて設定された設定能力P20とを比較して、
    加圧力Pが設定能力P20に達しない場合は、引き続き
    位置制御しながら下死点までスライド2を下降させて設
    定時間T20その位置を保持し、また成形領域中加圧力
    が設定能力P20に達したら位置制御から圧力制御に切
    換えて設定時間T20その圧力を保持すると共に、圧力
    制御中加圧力が設定能力より低下したら再び位置制御へ
    切換える動作を成形領域中繰り返すことを特徴とする油
    圧プレスのスライド制御方法。
JP29435194A 1994-11-29 1994-11-29 油圧プレスのスライド制御方法 Expired - Fee Related JP3534326B2 (ja)

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