JPH0824963B2

JPH0824963B2 - 折曲機械のラム駆動制御装置

Info

Publication number: JPH0824963B2
Application number: JP60195975A
Authority: JP
Inventors: 恒夫木暮; 輝明本宮; 宝木部
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPS629721A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は折曲機械のラム駆動制御装置に関する。

［従来の技術］従来より、加工機械の電気液圧サーボ装置は各種提案
され、又、実用化されている。これら電気液圧サーボ装
置は、基本的には所定圧力の液体の流量制御を行なっ
て、作動体の位置及び速度の制御を行うものであり、作
動体を位置及び速度に関して所望のものに制御すること
が可能である。

［例えば、昭和58年10月30日、株式会社オーム社発行
の自動制御ハンドブック（機器・応用編）405−425
頁］。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の電気油圧サーボ装置にあっては
作動体を位置及び速度に関して所望のものに制御できる
ものの、作動体の加工圧までは十分に制御することはで
きず、従来の電気・油圧サーボ装置を折曲機械のラムの
駆動にそのまま使用するのは困難であった。

例えば、折曲機械における折曲終了位置でのダイに対
するパンチの制御はラム両端をそれぞれ位置決め制御す
るのが好ましく、又、位置決め制御に合わせて圧力制御
を行うのが望ましいのである。更に、この圧力制御の内
容は、圧印（コイニング）作業、位置決めによる折曲作
業等作業種に応じて変更可能とするのが望ましいのであ
る。

（課題を解決するための手段）前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、折曲機
械におけるラムを上下動するラム駆動制御装置にして、
上記ラムの左右両端側を上下動する左右のシリンダと、
上記ラムの左右両端側の上下位置を検出する左右の位置
検出装置と、油圧ポンプと一方のシリンダとを接続する
油路に配置した一方のサーボ弁と、前記油圧ポンプと他
方のシリンダとを接続する油路に配置した他方のサーボ
弁と、前記油圧ポンプから両シリンダへ供給される圧油
の圧力を調整自在の電磁比例弁と、上記サーボ弁および
電磁比例弁を制御する制御盤と、を備えてなり、前記ラ
ムの位置及び速度制御と圧力制御とを同時に制御可能に
構成してなるものである。

［実施例］第１図はこの発明に利用できる電気液圧サーボ装置の
概要図である。

第１図に示したように、電気液圧サーボ装置５は、所
定圧力の液体をサーボ弁１を介してシリンダに供給し該
シリンダ内のピストンとロッドを介して接続された作動
体３を位置及び速度制御する加工機械の電気液圧サーボ
装置５である。そして、前記液体の圧力及び前記作動体
３の移動速度を指令する液圧及び作動体速度指令手段７
と、該手段７で指令された圧力の液体を生成する圧液生
成手段９と、該手段９で生成された圧液をサーボ弁１に
供給する圧液供給手段７と、前記液圧及び作動体速度指
令手段７からの作動体速度の指令を受けてサーボ弁開度
を制御するサーボ弁制御手段13と、前記作動体３の位置
を検出する作動体位置位置検出手段15と、制御モードを
設定するモード設定手段17と、該手段の設定モード及び
前記作動体３の現在位置とに基づいて前記液圧及び作動
体速度指令手段７の指令値を変更する条件設定手段19
と、を有しており、作動体３を設定モードに応じて位置
及び速度制御すると共に圧力制御するようにしている。

第２図〜第11図は上記サーボ装置を折曲機械に適用し
た実施例を示している。

第２図は折曲機械の側面図、第３図は折曲機械の正面
図、第４図は油圧回路の系統図、第５図は電気回路のブ
ロック図、第６図は同調回路の詳細図、第７図は寸動モ
ードのフローチャート、第８図は連転モードのフローチ
ャート、第９図は両手押鉛操作モードのフローチャー
ト、第10図は単動モードのフローチャート、第11図は単
動モード下での各部材の動作状態を示すタイムチャート
である。

第２図及び第３図に示したように、折曲機械21は下部
フレーム23と、側面フレーム25（25A,25B）と、昇降自
在のラム27とを有している。この折曲機械21は前記下部
フレー23の上端に取付けたダイ29と前記ラム27の下端に
取付けたパンチ31との間で図示しない板材を折曲加工す
る形式のものである。

前記ラム27は前記側面フレーム25（25A,25b）の上方
に取付けられたシリンダ33（33A,33B）に図示しないピ
ストン及びピストンロッド35（35A,35B）を介して接続
されている。ラム27とピストンロッド35（35A,35B）と
の接続は第３図に示した平面内で揺動自在となるよう軸
支されるものである。なお、シリンダ33（33A,33B）の
上端にはサーボ弁37（37A,37B）が取付けられている。

折曲機械21の一側面には制御盤39が設けられ、この制
御盤39内に折曲機21を制御するためのNC装置NC及びラム
を制御するためのラム制御モジュールRCMが収納されて
いる。折曲機21の上方前面に設けられたペンダント41は
前記制御盤39と旋回ダクト43を介して接続され制御盤39
の回りに旋回可能とされると共に旋回ダクト43の取付点
の回りに回転可能に接続され、折曲機21の前面を左右方
向に移動可能に構成されている。このペンダント41の前
面には折曲機21の操作のためのスイッチ等を備えた操作
パネル（図示せず）が取付けられている。

折曲機21の前記ラム27の両端付近にはリニアスケール
45（45A,45B）が取付けられ、このリニアスケール45（4
5A,45B）と対向して、検出ヘッド47（47A,47B）が下部
フレーム23に対して固定的の取付板49（49A,49B）に取
付けられている。このリニアスケール45（45A,45B）と
検出ヘッド47（47A,47B）で構成される位置検出装置の
検出精度は0.01mm〜0.001mm程度とされている。

なお、折曲機21にはフットペタルFSが付属されてお
り、フットペタルFSにはラム下降指令用のフットペタル
DSと、ラム上昇指令用のフットペタルUSとが備えられて
いる。そして、オペレータはフットペタルFSを足踏操作
することにより、ラム27を上昇又は下降方向に駆動指令
することが可能である。

第４図に示したように、油圧回路51は２つのシリンダ
33A,33Bに油を供給するための２系統の回路を有して成
っており、これら回路は前記制御盤39からの電気信号に
基づいて制御されている。

油圧回路51は圧液生成部53と、サーボ部55と、圧液供
給部57とから成っている。

圧液生成部53は油ポンプPOMPと、目詰りチェック用圧
力スイッチSW1を備えたラインフィルタFILTと、電磁比
例弁SOLEとを有している。

前記油ポンプPOMPはモータＭで駆動され、油タンクTA
NK内の油を吸みとってこの油を前記ラインフィルタFILT
を介して油路OL1に提供する。

前記電磁比例弁SOLEは電気回線L1を介して前記制御盤
39から電気信号を入力し、この信号に基づいて前記油路
OL1の油圧を所定のものに調整する。本例では電磁比例
弁SOLEとして圧力調整誤差２％以下のものを使用した。
従って、本例では油路OL1の圧力を誤差２％以内で所定
のものに設定可能である。

サーボ部55は２つのサーボ弁37（37A,37B）で構成さ
れている。

サーボ弁37Aは４ポート２段ノズルフラッパ形の電気
油圧式サーボ弁である。そして圧液供給用の前記油路OL
1とドレン油路OL2とを２つのポートP,Tに接続し、他の
２つのポートA,Bに前記シリンダ33Aの上室と接続される
油路OL3と前記シリンダ33Aの下室側に後述の制御弁を介
して接続される油路OL4とを接続している。従って、サ
ーボ弁37Aは油路OL1の圧油をシリンダ33Aの上室と接続
される油路OL3に供給することができ、シリンダ33Aの下
室側と接続される油路OL4からの排油をドレン油路OL2に
排出することができる。又、これとは逆に油路OL1の圧
油をシリンダ33Aの下室側と接続される油路OL4に供給す
ることができると共にシリンダ33Aの上室と接続される
油路OL3からの排油をドレン油路OL2に排出することがで
きる。油路OL1とサーボ弁37A及び37Bとの間に置かれる
流量制御弁FCVはサーボ弁37A及び37Bへの圧油の供給を
等量的に行うためのものである。

サーボ弁37Bの構成はサーボ弁37Aと同一であり、ポー
トP,Tには油路OL1、OL2が接続されている。そして、ポ
ートＢはシリンダ33Bの上室と接続される油路DL5に接続
され、ポートＡは、シリンダ33Bの下室側に後述の制御
弁を介して接続される油路OL6と接続されている。従っ
て、サーボ弁37Bはサーボ弁37Aと同様に、油路OL1の圧
油を油路OL5又は油路OL6に供給することができると共
に、油路OL6又は油路OL5からの排油をドレン油路OL2に
排出することが可能である。

サーボ弁37Aの流量制御は電気回線L2の電圧信号で行
われ、サーボ弁37Bの流量制御は電気回線L3の電圧信号
でそれぞれ個別に行われている。この制御は、通常は、
シリンダ33A,33B内のピストンPSA,PSBが常時同一方向に
同一速度で作動するように制御されるものである。

圧液供給部57は前記サーボ弁37（37A,37B）から出力
される流量制御されたた圧油を前記シリンダ33（33A,33
B）の上室又は下室に所定制御の下で供給するものであ
る。

図示の通り、前記油路OL4にはチェック弁CVとカウン
タバランス弁CBVとが直列に接続されている。又、前記
チェック弁CVと並列に２ポート２位置の切換弁SOL2−Ａ
が接続されている。更に、前記カウンタバランス弁CBV
には、３ポート２位置のソレノイドパイロット弁SOL2−
Ａでパイロット制御されるパイロットチェック弁PCVが
接続されている。なお、前記シリンダ33Aの上室には他
のパイロットチェック弁PCV2が接続され、そのパイロッ
ト路は前記チェック弁CVと前記カウンタバランス弁CBV
との間に接続されている。又、前記シリンダ33Aの下室
には圧力スイッチSW2が設けられている。

シリンダ33B側の回路についても同様であり、参照符
号としてSOL1−Ａに対しSOL1−Ｂを、SOL2−Ａに対しSL
2−Ｂを、SW2に対しSW3を付している他同一機能を果す
部材には同一参照符号を付して示している。

前記ソレノイド弁SOL1−Ａ（SOL1−Ｂ）はラム27を下
降させる場合にオンとされるが、ラム27の下降途中での
停止時に際してオフとされ、油路OL4を遮断してラム27
の停止を確実に行う作用を為す。

前記ソレノイドパイロット弁SOL2−Ａ（SOL2−Ｂ）は
前記ラム27の高速下降に際してオンとされてパイロット
チェック弁PCV1をオンとし、シリンダ33A下室からの排
油をカウンタバランス弁CBVを通すことなく油路OL4に排
出する作用を為す。なお、前記ソレノイド弁SOL1−A,SO
L1−Ｂ、及び、これらパイロットソレノイド弁SOL2−A,
SOL2−Ｂの詳細な作用については第11図で詳述する。

前記パイロットチェック弁PCV2は、ラム上昇時にシリ
ンダ上室に圧力が掛るのを防止すると共に高速下降時の
吸込み作用の役目を為す。

なお、図示の通り、ラム27の両端部に設けた検出ヘッ
ド47A,47Bからの位置検出信号は電気回線L4,L5を介して
制御盤39に送られている。第５図で詳述する制御盤39内
のラム制御モジュールRCMはこの回線L4,L5からの信号を
位置制御の帰還信号として入力しラム27が所定位置、所
定速度となるようにサーボ弁37A,37Bを制御しているの
である。

第５図に電気回路の詳細図を示した。

電気回路53はNC装置NCと、ラム制御モジュールRCMと
から成る。

NC装置NCは、主制御部55とシーケンサ及びリレー部57
と、通信部59とを有している。

主制御部55は図示しない中央処理装置（CPU）、リー
ドオンリーメモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ（R
AM）等を有し、全体を総括制御する。

シーケンサ及びリレー部57は上昇、下降指令用のフッ
トペタルスイッチDS、US、電磁比例弁SOLE用のアンプ6
1、ソレノイド弁SOL1−A,SOL1−Ｂ、その他のスイッチW
Sn、その他のソレノイドSOLn等と接続され、これらスイ
ッチから入力されるスイッチ情報を所定手段で処理して
所定のソレノイドを適時に作動させる役目を為す。

シーケンサ及びリレー部57にアンプ61を介して接続さ
れた電磁比例弁SOLEは、シーケンサで定められる条件に
応じて作動され、第４図に示した油路OL4の圧力を適正
に制御する。

通信処理部59はNC装置NCとラム制御モジュールRCMと
の通信を行うためのものである。

なお、主制御部55はペンダント41と接続されている
が、ペンダント41の操作パネルにはマニュアルデータイ
ンプット装置MDi、モード選択スイッチ61、ラム27（第
３図参照）の現在位置や油圧等を表示する表示器63、手
動パルス発生器65等が設けられている。モード選択スイ
ッチ61は、手動、自動モードの他、寸動、単動、連続運
転（以下、連転と略称する）、両手操作等のモード選択
を行うためのものである。手動パルス発生器65は手動で
回転操作され回転量に応じたパルス信号を発生するもの
である。主制御部は手動モード時にこの手動パルス発生
器65が回転された場合には所定のサンプリングタイム毎
のパルス量を読み取って、読取量をデータとして通信処
理部59を介してラム制御モジュールRCMに送信する。

ラム制御モジュールRCMは通信処理部67と、コマンド
解析部69と、２つのサーボ弁制御部71,73と、同調回路S
C、並びに、ドライバDVとを有している。

通信処理部67は前記通信処理部59との通信をシリアル
通信回路L6を介して行うものである。

コマンド解析部69は前記シーケンス及びリレー部57と
ステータス回線L7を介して接続されており、シーケンサ
及びリレー部57に発生したステータス情報を入力し、入
力したステータス情報を解析して、解析結果をサーボ弁
制御部71（73）に連絡する。

サーボ弁制御部71は位置決め状態管理部75、外部信号
ステータス処理部77、カウンタを内蔵した現在位置検出
部79、速度パターン設定部81、指令値演算出力部83を有
している。

状態管理部75は現在位置管理部等を有し、通信処理部
67及びコマンド解析部69から所定信号を入力して、サー
ボ弁37Aを適正制御すべくサーボ弁制御部71の全体を総
括管理している。

速度パターン設定部81は１又は複数の速度パターンを
有しており、設定された制御モードに応じて、或いは、
現在状態に応じて所定の速度パターンを抽出し、これを
指令値演算出力部83に提供する。速度パターンは位置に
対する速度のパターンの他、時間に対する速度のパター
ン、その他圧力に対する速度のパターン等指定できる
が、ここでは、位置に対する速度のパターンのみが格絡
されており、例えば所定位置への位置決め指令に対し
て、現在位置から位置決め位置間を、所定加速度の加速
域、所定速度の等速域、所定減速度の減速域に区分する
速度パターンが格納されているとする。

指令値演算出力部83は速度パターン設定部81で設定さ
れる速度パターンに従って指令電圧を演算し、演算され
た電圧をサーボアンプ85Aへ出力する。

サーボアンプ85Aは、入力電圧を増幅し、増幅電圧を
サーボ弁37Aへ出力する。なお、サーボアンプ85Aには、
検出ヘッド47Aからのパルス信号が周波数一電圧変換器F
/Vを介して帰還されている。

外部信号ステータス処理部77は外部信号、即ち、オー
バートラベルスイッチOTや、原点スイッチSW4−Ａ等か
らのスイッチ信号を入力し、これら信号を入力し状態管
理部75から知らしめる。又、外部信号ステータス処理部
77は、状態管理部75からの信号を入力し、ドライバDVに
前記ソレノイドSOL2−Ａへの作動信号を出力する。この
ように、外部信号ステータス処理部77を設け、ここでオ
ーバートラベル信号や原点スイッチ信号を入力し又、前
記ソレノイドパイロット弁のソレノイドSOL2−Ａに作動
信号を与えるようにしたのは処理速度の都合からであ
り、通信処理部67を介することなく信号処理することと
して、信号処理時間を、10〜20msとすることができるか
らである。

因みに、原点スイッチSW4−Ａは第３図に示したラム2
7の原点位置に設けられ、ラム27が原点位置に来たとき
にこの原点スイッチSW4−Ａが作動するのであるが、状
態管理部75は外部信号ステータス処理部77を介して原点
スイッチSW4−Ａの入力をいち速く知ることができ、原
点位置を正確に知ることができるのである。

なお、前記ソレノイドSOL2−Ａをいち速く作動させな
ければならない理由は第11図で詳述する。

サーボ弁制御部73の構成はサーボ弁制御部71と同じで
あり、ここではサーボ弁37Bの制御が行われる。参照符
号SW4−Ｂは第３図に示したラム27の右端側に設けられ
た原点スイッチを示している。

サーボ弁制御部71と73との間には同調回路SCを設けて
いる。

第６図に同調回路SCの詳細図を関連部材と共に示して
ある。

同調回路SCはラム27を水平動作させるに際して利用さ
れるものである。

図示の通り、前記状態管理部75には演算子A₁が、前記
サーボアンプ85A、85Bには演算子（増幅器）A₃，A₅が
又、同調回路SCには演算子A₂，A₄，A₆，A₇，A₈，A₉が含
まれている。演算子A₆とA₇とで傾り算出部91を、演算子
A₈とA₉とで平均値算出部89を構成している。

第５図で説明したように、状態管理部75は位置管理部
を有しているが、演算子A₁はこの位置管理部内に設けら
れている。一方、前記サーボアンプ85A（85B）は第５図
に示した指令値演算出力部83から指令電圧を入力すると
共に適宜周波数電圧変換器F/Vを介して速度の帰還信号
を得て、その電圧を演算子A₅（A₃）でＧ倍に増幅し、サ
ーボ弁37A（37B）を駆動している。演算子（増幅器）
A₃，A₅のゲインＧは可変であり、ラムの上昇、下降、曲
げ作業の作業状態に応じて最適ゲインに設定されるもの
である。そこで、平均値算出部89は検出ヘッド47A及び4
7Bからの帰還信号を演算子A₉で和すると共に1/2倍して
平均値を求め、演算子A₈でこの値をH₁倍してラム27の中
心位置信号としてこの信号を前記演算子A₁に帰還してい
る。これにより状態管理部75の現在位置管理部はラム27
の中心位置を管理することが可能となる。

又、傾り演算部91は演算子A₇を用いて検出ヘッド47A,
47Bからの帰還信号の差を求めると共にこれを1/2倍し、
ラム27の傾り値ｅを演算し、この傾り値ｅを演算子A₆で
H₂倍して前記演算子A₂及びA₄に与えている。演算子A₂で
は所定値から傾り値を引き、一方、演算子A₄では所定値
から傾り値ｅを加えて、ラム27を水平に保つべく適正の
値をそれぞれの演算子A₃又はA₅に出力するものである。

従って、同調回路SCを用うれば、ラム27は常時水平動
作を行うようになる。

なお、以上示した同調回路SCは、２つのサーボ弁制御
部を互いに同調される方式であるが、この他、一方のサ
ーボ弁を基準として、他のサーボ弁を追従させる方式で
もラム27の水平を保つことは可能である。

又、原点位置の設定作業を行う場合に両サーボ弁を独
自に制御したり、又場合によっては一方のサーボ弁を閉
塞したままで他方のサーボ弁を制御したいようなことも
あるが、このような場合には同調回路SCを断として使用
すれば良いものである。

次に、第２図及び第３図を参照しながら第７図〜第10
図に基づいて折曲機械の作業モードについて説明する。

第７図は寸動モードの説明図である。

寸動モードは、フットペタルFSの足踏操作に基づいて
ラム27を自由に上昇又は下降させることができるもので
ある。一般に、上昇又は下降速度は常時低速とされてい
る。なお、ラム27がフットペタルFSの操作に従って移動
される場合、移動途中において関連部材、例えば第４図
に示した各弁、第５図に示したリレー等が動作するが、
説明を容易とするために、ここではこれらの関連部材の
動作については説明を省略する。

ステップ701でフットペタル操作が行われたらステッ
プ703へ移行する。ステップ703は操作されたフットペタ
ルスイッチが下降用のペタルDSであったか上昇用のペタ
ルUSであったかが判断され、下降用ペタルDSであったな
らステップ705へ、上昇用ペタルUSであったならステッ
プ707へ移行する。下降用及び上昇用のフットペタルが
共に操作された場合には上昇用ペタルUSの方を優先する
こととしているが、これは本例に示した折曲機械21がラ
ム27を下降させて折曲加工を行う形式のものであること
からの安全上の配慮である。

ステップ705は所定シーケンスに従ってラム27を下限
位置に向って下降させる処理を示している。下降速度は
常時低速であり、下限位置ではダイ２とパンチ31との間
で所定の折曲加工が行われることになる。

ステップ707は所定シーケンスに従ってラム27を上限
位置に向って上昇させる処理を示している。

以上のように単動モードでは、ペタルDS、又はUSの足
踏操作に基いて、ラム27を自由に昇降駆動することが可
能であり、ラム27を所望位置に停止させることも可能で
ある。

第10図及び第11図は単動モードの説明図である。

単動モードは下降用ペタルDSを下限位置まで連続的に
踏み続けた場合に、ラム27に一サイクルの折曲作業を行
わせることを基本としたモードである。第11図は単動作
モードにおいて下降用ペタルDSを上限位置P₀から下限位
置P₁₀まで踏み続けた場合の動作例を示したタイムチャ
ートである。

なお、図示の通り本例では、下降速度切換位置P₆、プ
ルバック位置P₉、上昇速度切換位置P₁₁を設定し、各位
置でラム27の速度を切換えたり、第４図に示した油路OL
4の圧力を切換え制御するようにしている。

第11図において、（ａ）図は下降用ペタルDSの操作状
態を示している。（ｂ）図はラム速度を示している。
（ｃ）図は加工圧力の変化状態を示している。（ｄ）図
は第４図に示した油路OL4の圧力状態を示している。
（ｅ）図はソレノイド弁SOL1−Ａ、SOL1−Ｂの動作状態
を示している。（ｆ）図はサーボ弁37（37A,37B）の開
度状態を示している。（ｇ）図はパイロットソレノイド
弁SOL2−Ａ、SOL2−Ｂの動作状態を示している。

上限位置P₀で下降用ペタルDSが押圧されるとラム27は
上限位置P₀から下限位置P₁₀に向って下降を開始する。
下降速度ｖは第５図に示した速度パターン設定部81によ
って設定された速度となるが、この速度ｖはラム27が衝
撃動作を行なうことがない程度に緩やかに上昇され、以
後所定の高速vmaxとされるようになっている。

なお、このとき、給油圧力ｐは比較的低い圧力p₁とな
るように電磁比例弁SOLEで調整されている。又、このと
きソレノイド弁SOL1−Ａ、SOL1−Ｂはオンとされ
（（ｅ）図）、パイロットソレノイド弁SOL2−Ａ、SOL2
−Ｂもオンとされている（（ｇ）図）。サーボ弁37A,37
Bの開度は（ｆ）図に示したようにラム27を下降させる
方向（第４図において共に右方向に移動した状態）で比
較的大きく開かれている。従って、第４図において油路
OL3及びOL5には圧力p₁の油が導かれ、ピストンPSA,PSB
は共に下方向に押圧され、油はパイロットチェック弁PC
V₁、PCV₂を素通りして油タンクTANKに返されている。

ラム27が下降速度切換位置P₆に達したら、ここで、第
５図に示した現在位置検出部79がこの位置P₆を検出し
て、パイロットソレノイド弁SOL2−A,SOL2−Ｂを素早く
オフとすると共にサーボ弁37A,37Bを所定開度に絞って
行く（（ｆ）図）。これにより、ラム27の下降速度が低
速化されると共に、第４図に示したパイロットチェック
弁PCV1,PCV2がオフとされ、シリンダ33A及び33Bの下室
にはカウンタバランス弁CBVで設定された圧力がかけら
れるようになる。

ラム27はやがてプルバック位置P₉の手前の位置P₈、即
ち、図示しない材料突当てゲージを材料から遠ざける作
業を行なう位置P₉の少し手前の位置P₈に到達する。

プルバック位置P₉の手前の位置P₈ではサーボ弁開度を
更に絞ってラム27をプルバック位置P₉で一時停止するよ
うにしている。そして、このプルバック位置P₉では図示
しない突当てゲージが材料から遠ざけられ、折曲機械は
次の折曲作業に入ってゆく。

プルバック位置P₉で給油圧力ｐは加工用圧力p₂まで昇
圧され、（ｆ）図に示したようにサーボ弁27A,37Bは所
定開度に開かれる。これにより、ラム27の下端に取付け
られたパンチ31はダイ29の上に置かれた図示しない材料
を緩やかに下限位置P₁₀まで押圧するようになる。

下限位置P₁₀は第５図に示した現在位置検出部79で検
出されており、ラム27はこの位置P₁₀に正確に位置決め
制御されることになる。又、このとき、サーボ弁37A,37
Bは共に独自に位置決め制御されているので、折曲機の
両端で位置ずれをすることはない。

下限位置P₁₀では所定時間停止され、その後、時刻T₁₁
でソレノイド弁SOL1−A,SOL1−Ｂがオフとされるように
なっている。その後、サーボ弁37A,37Bの開放制御に伴
なって第４図に示した油路OL4,OL6に圧油が供給されて
ラム27は緩やかに上昇する。そして、上昇速度切換位置
P₁₁で給油圧力ｐは低下され（（ｄ）図）、サーボ弁37
A,37Bがより大きく開かれて（（ｆ）図）ラム27は大き
な速度で上限位置P₀に向って上昇する。

以上の単動モードでのラム27の速度は第５図に示した
速度パターン設定部81で自由に設定され得るものであ
る。又、給油圧力ｐも電磁比例弁SOLEによって自由に調
整され得るものである。

従って、第11図に示した例では、ラム27の速度v,給油
圧力ｐは共に直線的に制御された例を示したが、より円
滑な制御を狙いとして曲線的に制御され得ることは勿論
である。

なお、第11図に破線で示したように、ラム27が下降中
に下降用ペタルDSをオフとした場合には、第４図に示し
たパイロットソレノイド弁SOL2−A,SOL2−Ｂは瞬時にオ
フ動作されることになるが、ここに、ソレノイド弁SOL1
−A,SOL1−Ｂは遅れΔT₂を持ってオフ動作されるように
している。

このように、パイロットソレノイド弁SOL2−A,SOL2−
Ｂをソレノイド弁SOL1−A,SOL1−Ｂと共に動作させるの
は、仮にソレノイド弁SOL1−A,SOL1−Ｂが作動しなかっ
たとしてもシリンダ下室にカウンタバランス弁CBVによ
り定まる圧力を与えて安全を確保したいからである。
又、ソレノイド弁SOL1−Ａ及びSOL1−Ｂのオフ動作に遅
れΔT₂を持たせたのは、動作時間をサーボ弁37A,37Bの
最大絞り速度よりは遅くして、油圧回路の急激な遮断に
伴うラム27による機械的振動を低減し、機械に歪が生じ
て折曲精度を悪くしたりすることがないようにするため
の配慮である。

第10図において、ステップ1001はフットペタルFSの操
作時にラム27がいずれの位置にあるかを判断するもので
ある。そして、ラム27が上限位置〜下降速度切換位置に
ある場合にはステップ1003へ移行する。ラム27が下降速
度切換位置〜プルバック位置にあるときにはステップ10
05へ移行する。ラム27がプルバック位置〜下限位置にあ
るときにはステップ1007へ移行する。ラム27が下限位置
〜上限位置にあるときにはステップ1009へ移行する。

ラム27が上限位置〜下降速度切換位置にあるときフッ
トペタルFSがオンされると、ステップ1015で操作された
ペタルが下降用ペタルDSであったか上昇用ペタルUSであ
ったかが判断され、下降用ペタルDSであったならステッ
プ1017へ、上昇用ペタルUSであったならステップ1021へ
移行する。

ステップ1017及び1019はラム27を高速度で下降速度切
換位置まで高速下降させることを示している、ステップ
1019で下降速度切換位置が判断されれば端子Ｂを介して
ステップ1005へ移行されるが、ステップ1011でフットペ
タルがオフされたことが判断された場合にはラム27はス
テップ1013でその場停止される。

一方、ステップ1021及びステップ1023に示したよう
に、上昇用ペタルUSが操作されたことがステップ1015で
判断された場合にはラム27は高速で上限位置まで上昇さ
れ、上昇位置で停止されることになるが、ステップ1011
でフットペタルの装置が中止されればステップ1013でそ
の場停止される。

ラム27が下降速度切換位置〜プルバック位置にあると
フットペタルFSが操作されると、ステップ1029で操作さ
れたペタルが下降用ペタルDSであったが上昇用ペタルUS
であったかが判断される。そして、下降用ペタルDSであ
った場合にはステップ1031へ、上昇用ペタルUSであった
場合にはステップ1035へ移行する。

ステップ1031及びステップ1033ではラム27をプルバッ
ク位置まで低速で下降させ、プルバック位置に到達すれ
ば端子Ｃを介してステップ1007へ移行させると共にその
途中でフットペタルFSの操作が停止されればこれをステ
ップ1025で判断してステップ1027でラム27をその場停止
させている。

ステップ1035では、ステップ1037で上昇用ペタルUSが
オフされるまで高速上昇し、図示していないが上限位置
に到達すればここで停止する。又、ステップ1037で上昇
用ペタルUSのオフが判断された場合には、上昇用ペタル
USのオフが判断された時の位置がプルバック位置〜下降
速度切換位置であれば端子Ｂを介してステップ1005へ移
行し、そうでない、即ち、上限位置〜下降速度切換位置
であれば端子Ａを介してステップ1003へ移行する。

ラム27がプルバック位置〜下限位置で操作された場合
は、ステップ1045で操作されたフットペタルFSが下降用
ペタルDSであったか上昇用ペタルUSであったかが判断さ
れ、下降用ペタルDSであった場合にはステップ1047へ移
行し、上昇用ペタルUSであった場合にはステップ1051へ
移行する。

ステップ1047及びステップ1049はラム27を下限位置ま
で曲げ速度で下降させるものであり、途中でフットペタ
ルFSをオフとすればステップ1043でその場停止するが、
下限位置に達すれば端子Ｄを介してステップ1009へ移行
する。

ステップ1051は上昇用ペタルUSが操作されているので
ステップ1053で上昇用ペタルUSのオフが判断されるまで
ラム27を高速上昇させ、図示していないが上限位置に達
すればここで停止する。そしてステップ1053で上昇用ペ
タルUSがオフされたことが判断された場合にはステップ
1055で、以後、下降用ペタルDSの操作を無効として、言
い換えれば折曲加工のやり直しはできないこととしてス
テップ1057でその場停止し、端子Ｃを介してステップ10
07へ移行する。

ラム27が下限位置〜上限位置にあるときフットペタル
F₃が操作された場合には、ステップ1059で上昇用ペタル
USが操作されているか否かが判断され、上昇用ペタルUS
が操作されていない限りにおいてステップ1061へ移行す
る。

ステップ1061及びステップ1063は所定時間ラム27を下
限位置に停止させ、ラム27の下端に取付けられたパンチ
31で図示しない材料を加圧することを示している。ステ
ップ1065はラム27を所定時間経過後に所定シーケンスに
従って、上限位置まで上昇させることを示している。所
定シーケンスとは、第11図の時間T₁₂以後に示した処理
である。

ステップ1059で上昇用ペタルUSがオンされた場合には
ラム27が加圧中であってもループを脱出し、ステップ10
67で以後の下降用ペタルDSの操作を無効として、ステッ
プ1069へ移行する。ステップ1069はラム27を所定シーケ
ンスに従いながら上限位置に向って上昇させるものであ
る。ステップ1073で上昇用ペタルの操作が中止されたな
らステップ1075でその場停止をするようになっている。

第８図は連転モードの説明図である。

連転モードは下降用ペタルDSを継続して踏み続けた場
合には連続したサイクル運動を繰り返すようにしたもの
である。

ステップ801はラム27が上昇中に下降用ペタルDSが継
続してオンされたか否かが判断され、継続してオンされ
ていたならステップ803へ移行するが、途中でオフされ
たなら第10図に示したＤ端子へ入り、ステップ1067へ移
行する。

ステップ803では下降用ペタルDSが上限位置で継続し
て所定時間以上オンされていたか否かが判断され、所定
時間以上オンされていたなら、ステップ805で次の単動
運転に移行してゆくことを示している。下降用ペタルが
上限位置で所定時間内にオフとされた場合にはステップ
807へ移行し、上限位置で停止する。

第９図は両手押釦操作モードの説明図である。

両手押釦操作モードは両手で押釦を操作したときのみ
ラム上限位置〜プルバック位置まで下降することができ
るようにしたものである。

ステップ901はフットペタル、又は図示しない両手押
釦の操作位置を判断するものである。操作時のラム位置
が上限位置〜プルバック位置であればステップ903へ移
行するがそうでなければステップ913へ移行し単動処理
（第10図参照）が行われる。

ステップ903は、両手押釦操作か否かを判断するもの
であり、両手押釦操作であればステップ907へ移行し、
ラム27はステップ907,909でプルバック位置まで下降さ
れ、以後はステップ903の単動処理に移ってゆく。

以上、第７図〜第10図を用いて説明した作業別のモー
ドでは、第７図に示した寸動モードと第10図に示した単
動モードで給油圧力及び速度パターンが共に異ならしめ
られている。

しかし、第11図に示したような給油圧力や速度パター
ン、並びに各制御弁の制御様式は各モード別に定められ
るものであり単独に設計されていてもよいのである。こ
の実施例では、第５図に示したように給油圧力を無段開
に調整できる電磁比例弁SOLEと速度パターン設定部81と
を設けているのでこれら変更は極めて容易に行える。

又、以上のモード分けは作業種毎に分類したモード分
けてあるが、加工材料の板厚、材質等の加工種別毎のモ
ード分けを行って、各制御モードを作成してモード毎に
給油圧力（加工圧力）や速度パターンを設定することも
可能である。

以上第１図〜第11図に示した実施例によれば以下の通
りの効果がある。

油圧回路に第４図に示したサーボ弁37A,37Bを設け、
第５図に示した電気回路53でこのサーボ弁37A,38Bを駆
動するので、ラム27を所望の速度パターンで昇降駆動す
ることがでる。第６図に示した同調回路により、ラム
27を常時水平に保ちつつ駆動することができる。

第４図に示した電磁比例弁SOLEを第５図に示したシー
ケンサ及びリレー部57で駆動するので給油圧力を所望の
ものとすることができ、ラム27に所望の加工圧力を発生
させることができる。言い替えれば、圧力制御のオープ
ンループ制御を行うことができる。

第４図に示した回路遮断用ソレノイド弁SOL1−A,SOL1
−Ｂに加えてカウンタバランス弁CBVを有効とするパイ
ロットチェック回路（パイロットチェック弁PCV1,PCV2
とパイロットソレノイド弁SOL2−A,SOL2−Ｂ）を設けた
ので、第11図で説明したように、ラム停止時の２重の安
全対策が行われる。そして、ソレノイド弁SOL1−A,SOL1
−Ｂを時間ΔT₂だけ遅延動作させているので、ラム停止
時に機械に衝撃を与えることがなく、機械精度を狂わし
てしまう恐れがない。

第４図、第５図に示されるように、サーボ弁37A,37B
の制御は別途のルーフで行われるので、ラム27の両端を
独自に駆動することができ、水平動作可能であることに
加えて、故意に傾らせて制御することも可能である。こ
のことは、例えば原点位置決め時に又は、下限位置設定
作業時に有効である。

第５図に示されるようにラム制御モジュールRCMをユ
ニット化できるので、NC制御側では、単に移動指令、速
度パターン選択指令のみを出力すればよく、どの機械に
でも着脱自在の態様となるので、機械設計が容易とな
る。

次に、第12図及び第13図を用いてこの発明の他の実施
例を説明する。

第12図は折曲機械におけるスプリングバック量の自動
検出を行う実施例を示している。

この実施例に使用できる装置は、第１図〜第11図で示
したものを略そのまま利用することが可能である。例え
ば、第５図に示した電気回路（例えばNC装置の主制御
部）にスプリングバック量の検出指令用のプログラムを
挿入するだけでよい。

ステップ1201は下限位置で所定時間加圧処理する工程
を示してある（第10図ステップ1061参照）。ステップ12
01で加工処理が行われたらステップ1203へ移行し、ここ
でサーボループを解除する。

そして、ステップ1205でサーボ弁をラムが上昇する方
向へ切換える。又、ステップ1207で第４図に示した電磁
比例弁SOLEをラム上昇力Ｆがラム重量F₁と釣り合うよう
に調整される。

第４図に示したピストンPSA,PSBの下室側面積をＳ、
給油圧力をｐとするならば、釣合いの条件はF₁＝２・ｐ
・Ｓであるので、ｐ＝F₁／（２・Ｓ）に調整すれば、ラ
ム27の自重と上昇力が釣合うことになる。これによりラ
ム27は折曲材料のはね返し剛性に応じて少し上昇する。

ステップ1209は所定時間後にラム27の現在位置を読み
込む処理を示している。ラム27の現在位置は第５図に示
した現在位置検出部79で検出されている。

ステップ1211でラム27の現在位置と下限位置との差を
演算することにより、スプリングバック量が自動検出さ
れることになる。

なお、本例では電磁比例弁SOLEの誤差が２％のものを
使用している。従って、ステップ1207における電磁比例
弁SOLEの調整では、ラムが上昇するのを防止するために
前記ｐ＝F₁／（２・Ｓ）で求まる値より約２％小さい値
に設定するのが望ましい。

第13図は片荷重制御の実施例を示している。

本例では、折曲機において、幅の短い材料を金型端部
で折曲可能とするものである。装置は第１図〜第11図で
示したものをそのまま使用することが可能である。

今、第４図においてラム27の左側で折曲作業が行われ
るとして以下のフローチャートを説明する。

ステップ1301は主従シリンダの設定処理を示してい
る。ここでは、第４図においてラム27の左側で折曲作業
が行われることから、主シリンダをシリンダ33Aとし、
従シリンダをシリンダ33Bとする。

そこで、ステップ1303で、主シリンダ33Aを圧力制御
すると共に、従シリンダ33Bを位置制御する。位置制御
における位置は主シリンダ33Aの現在位置であり、ステ
ップ1305において従シリンダ33Bは主シリンダ33Aに追従
制御されることになる。

これにより、ステップ1306によりコイニング曲げ加工
が行われることになる。

なお、以上に示した主シリンダ33Aの圧力制御では第
５図に示した指令値演算出力部83の位置決め位置を下限
位置より十分下方に位置指令すると共に、電磁比例弁SO
LEの調整圧力を所望のものに設定しておくことで行われ
得る。

又、従シリンダ33Bの追従制御は、主シリンダ33A側の
ラム27の現在位置を常時読み取りつつこの位置に位置決
め制御することで行われ得る。

［発明の効果］以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本発明は、折曲機械におけるラム（27）を上下動
するラム駆動制御装置にして、上記ラム（27）の左右両
端側を上下動する左右のシリンダ（33A,33B）と、上記
ラム（27）の左右両端側の上下位置を検出する左右の位
置検出装置（45A,47A;45B,47B）と、油圧ポンプ（POM
P）と一方のシリンダ（33A）とを接続する油路（OL3）
に配置した一方のサーボ弁（37A）と、前記油圧ポンプ
（POMP）と他方のシリンダ（33B）とを接続する油路（O
L5）に配置した他方のサーボ弁（37B）と、前記油圧ポ
ンプ（POMP）から両シリンダ（33A,33B）へ供給される
圧油の圧力を調整自在の電磁比例弁（SOLE）と、上記両
サーボ弁（37A,37B）および電磁比例弁（SOLE）を制御
する制御盤（39）と、を備えてなり、前記ラム（27）の
位置及び速度制御と圧力制御とを同時に制御可能に構成
してなるものである。

上記構成より明らかなように、本発明においては、油
圧ポンプPOMPに接続した各サーボ弁37A,37Bによって左
右のシリンダ33A,33Bの作動を制御自在であり、かつ電
磁比例弁SOLEによって左右のシリンダ33A,33Bへ供給さ
れる圧油の圧力を調整自在である。

したがって、本発明によれば、両サーボ弁37A,37Bを
同調して制御することにより左右のシリンダ33A,33Bを
同調作動することができ、ラム27の水平を維持しての上
下動が容易なものである。

また、両サーボ弁37A,37Bを個別に制御することによ
り、例えばラム27を傾斜することができるものである。
換言すれば、例えば偏荷重によってラム27が傾斜したよ
うなとき、その傾斜を修正補正することが容易であり、
より高精度の加工を行うことができるものである。

さらに、電磁比例弁SOLEを制御することによって圧油
の圧力で制御自在であるから、ラム27を所望の加圧力で
駆動することが可能であり、例えば上型と下型とに板材
を軽く挟持した状態とすることが容易である。

さらに、前記両サーボ弁37A,37Bおよび電磁比例弁SOL
Eを合せて制御することにより、ラム27の位置及び速度
制御と圧力制御とを同時に制御可能に構成してあるか
ら、上下の金型の係合位置を正確に制御して板材の曲げ
加工を行うウエアーベンドや下金型の形状に板材が倣う
ように上金型による大きな加圧力を必要とするコイニン
グ加工等の制御を容易に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に利用する電気液圧サーボ装置の概要
を示すブロック図、第２図〜第13図はこの発明の実施例
を示す図である。第２図は折曲機械の側面図、第３図は折曲機械の正面
図、第４図は油圧回路の系統図、第５図は電気回路のブ
ロック図、第６図は同調回路の詳細を示す回路図、第７
図は寸動モードのフローチャート、第８図は連動モード
のフローチャート、第９図は両手押釦操作モードのフロ
ーチャート、第10図は単動モードのフローチャート、第
11図は単動モード下での各部材の動作状態を示すタイム
チャート、第12図はスプリングバック量の検出例を示す
フローチャート、第13図は折曲機械における片荷重制御
を行う例を示すフローチャートである。１…サーボ弁３…作動体５…加工機械の電気液圧サーボ装置７…液圧及び作動体速度指令手段９…圧液生成手段 11…圧液供給手段 13…サーボ弁制御手段 15…作動体位置検出手段 17…モード設定手段 19…条件設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特公昭52−15753（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭40−19605（ＪＰ，Ｂ２) 日本油圧協会編「油空圧便覧」（昭50− ４−20）株式会社オーム社第900〜905頁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】折曲機械におけるラム（27）を上下動する
ラム駆動制御装置にして、上記ラム（27）の左右両端側
を上下動する左右のシリンダ（33A,33B）と、上記ラム
（27）の左右両端側の上下位置を検出する左右の位置検
出装置（45A,47A;45B,47B）と、油圧ポンプ（POMP）と
一方のシリンダ（33A）とを接続する油路（OL3）に配置
した一方のサーボ弁（37A）と、前記油圧ポンプ（POM
P）と他方のシリンダ（33B）とを接続する油路（OL5）
に配置した他方のサーボ弁（37B）と、前記油圧ポンプ
（POMP）から両シリンダ（33A,33B）へ供給される圧油
の圧力を調整自在の電磁比例弁（SOLE）と、上記両サー
ボ弁（37A,37B）および電磁比例弁（SOLE）を制御する
制御盤（39）と、を備えてなり、前記ラム（27）の位置
及び速度制御と圧力制御とを同時に制御可能に構成して
なることを特徴とする折曲機械のラム駆動制御装置。