JPH08319B2 - Ｎｃダイクッションの圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は下死点付近における圧力偏差を改善したNC
ダイクッションの圧力制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来絞り成形などに使用されるプレスのダイクッショ
ンは、油圧シリンダと空圧シリンダより構成されてい
て、両シリンダによりクッション機能を得るようになっ
ている。

また油圧シリンダはNC制御されるダイクッションタン
クユニットが接続されていて、プレスのクランク角に応
じて上記油圧シリンダに接続されたサーボ弁を制御する
ことにより、クッション能力が可変できるようになって
おり、サーボ弁を制御する制御装置は、第３図に示すよ
うに油圧シリンダａの圧力を圧力センサｂで検出しても
予め設定された目標値と比較器ｃで比較し、得られた圧
力偏差値に一定のゲインをかけてサーボ弁ｄへ出力する
ことにより、サーボ弁ｄを制御するように構成されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしプレスはスライドの下降速度がクランク角に応
じて第５図に示すように変化し、下死点で速度０になっ
たり、プレスの運転速度に応じてスライド速度が変化す
ると共に、油圧シリンダａを制御するサーボ弁ｄの特性
も非線形であるなど制御装置の制御対象が非線形とな
る。

このため従来の制御装置では、第４図の曲線Ａに示す
圧力指令値（目標値）に対して、実圧力が曲線Ｂで示す
ように下死点付近でダレてしまい、目標値と実圧力間の
圧力差が大きくなり、制御性が劣る不具合があった。

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもの
で、下死点付近での圧力偏差を改善したNCダイクッショ
ンの圧力制御装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

この発明は上記目的を達成するために、クッション作
用をなす空圧シリンダと、クッション能力を可変及びロ
ックする油圧シリンダとよりなるプレスダイクッション
の上記の油圧シリンダに圧力検出器を設けて、上記圧力
検出器が検出した実圧力と、圧力指令発生器より発生さ
れた圧力指令とを比較演算し、その偏差に応じて実圧力
が圧力指令値となるように上記油圧シリンダに接続され
たサーボ弁を制御するようにしたNCダイクッションの圧
力制御装置において、プレスのスライド下降速度及びプ
レス運転速度を検出し、かつこれら検出値によりサーボ
弁を制御する制御信号を補正するようにしたものであ
る。

これによってスライド速度が小さくなる下死点付近で
サーボ弁を閉じるように、そして積分回路のゲインが小
さくなるように補正された制御信号によりサーボ弁が制
御されるため、下死点付近での実圧力のダレが少なくな
り、成形精度の向上が図れるようになる。

〔実 施 例〕

この発明の一実施例を第１図及び第２図に示す図面を
参照して詳述する。

図において１はダイクッションシリンダで、図示しな
いダイクッションパッドを弾性的に支持する空圧シリン
ダ２と油圧シリンダ３よりなり、空圧シリンダ２内の圧
力は圧力検出器４により検出されて表示装置５へ、また
油圧シリンダ３内の圧力は圧力検出器６により検出され
て圧力制御装置本体７の比較器14へ入力されている。

圧力制御装置は上記本体７と、圧力指令電圧を該本体
７へ入力する圧力指令発生器８及びプログラマブルコン
トローラ９よりなり、圧力指令発生器８には能力設定パ
ネル10よりダイクッション能力パターンが入力できるよ
うになっている。

また圧力指令発生器８には図示しないプレスのメイン
軸の回転角（クランク角）がロータリエンコーダ11を介
して入力されていると共に、プログラマブルコントロー
ラ９にはメーンモータ（図示せず）の回転速度が回転速
度検出器12より入力されている。

一方上記圧力制御装置本体７は上記比較器14の出力側
に接続された乗算器15と積分器16を有していて、積分器
16の出力は比較器17により後述する乗算器18からの補正
値により補正された後リミッタ19を介してサーボ弁20へ
出力され、サーボ弁20により油圧シリンダ３よりタンク
（図示せず）へドレンされる油圧が制御されるようにな
っている。

次に作用を説明すると、制御対象が非線形となる要因
はスライド速度がクランク角により変化するためと、プ
レスの運転速度に応じてスライド速度が例えば１〜14SP
M（スライド／分）のように変化するためである。

そこでこの発明ではスライドの下降速度とプレスの運
転速度を制御装置本体７へ入力して補正を行うようにし
たものである。

すなわちロータリエンコーダ11より出力指令発生装置
８へ入力されたクランク角度に応じて、スライド速度テ
ーブル22に予め設定されている速度テーブルからクラン
ク角度毎のスライド速度が読み出され、D/A変換された
後乗算器18へ入力される。

またメーンモータの回転を検出する回転検出器12から
の信号をもとにプログラマブルコントローラ９よりプレ
ス速度が乗算器18へ入力されて、乗算器18により補正値
が算出され、比較器17へ出力される。

一方制御装置本体７は圧力指令発生器８からの圧力指
令電圧を受けて、この圧力指令をもとにサーボ弁20を第
２図の曲線Ａに沿って制御する。

すなわちスライドの上死点より下降を開始して、クラ
ンク角が例えば120゜になると、上型がブランクホルダ
（ともに図示せず）に接して、ダイクッションの加圧が
開始され、このときサーボ弁20は油圧シリンダ３内に圧
力指令曲線Ａに沿った圧力が発生するように制御され
る。

その後成形が進むに従い油圧シリンダ２内の圧力がサ
ーボ弁20を介してタンクへドレンされ、油圧シリンダ３
内の圧力は一定に維持されると共に、上記乗算器18より
比較器17に入力された補正値（イ）によりスライド下降
速度に比例してサーボ弁20へ出力される制御信号が補正
される。

すなわちスライド下降速度が小さいときにはサーボ弁
20が閉じる方向へ補正され、下降速度が大きくなると開
く方向へ補正される。

同時にプログラマブルコントローラ９より出力された
プレス運転速度が乗算器15へ入力されて、積算器16のゲ
インが補正される。

すなわちスライド下降速度が小さいときにはゲインが
小さくなるように補正され、スライド下降速度が大きく
なるとゲインも大きくなるように補正される。

これによってスライドが下死点付近に達してスライド
下降速度が小さくなるに従いサーボ弁20は閉じる方向へ
補正され、また積分器16のゲインも小さくなるように補
正されるため、下死点付近での実圧力のダレがほとんど
なくなり、圧力指令曲線Ａに沿って実圧力Ｂ′を制御す
ることができるようになる。

ちなみに従来の圧力制御装置では圧力指令に対して10
〜15％のダレがあったのに対して、この発明の圧力制御
装置では２％以下にすることができるようになった。

〔発明の効果〕

この発明は以上詳述したように、制御対象が非線形と
なる要因であるスライド下降速度及びプレス運転速度を
油圧を制御する上でのパラメータとして取入れて、サー
ボ弁を制御する制御信号を補正するようにしたことか
ら、スライド速度が遅くなる下死点付近でも目標値に近
い圧力が保持できるようになり、制御特性が従来のもの
に比べて大幅に改善できる。

また下死点付近で所定のダイクッション圧力を保持す
ることにより、精度の高いプレス成形が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示し、第１図は圧力制御
装置のブロック線図、第２図は作用説明図、第３図は従
来の圧力制御装置を示すブロック図、第４図及び第５図
は同作用説明図である。 ２は空圧シリンダ、３は油圧シリンダ、６は圧力検出
器、７は圧力発生装置、20はサーボ弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クッション作用をなす空圧シリンダ２とク
   ッション能力を可変及びロックする油圧シリンダ３とよ
   りなるプレスダイクッションの上記油圧シリンダ３に圧
   力検出器６を設けて、上記圧力検出器６が検出した実圧
   力と、圧力指令発生器７より発生された圧力指令とを比
   較演算し、その偏差に応じて実圧力が圧力指令値となる
   ように上記油圧シリンダ３に接続されたサーボ弁20を制
   御するようにしたNCダイクッションの圧力制御装置にお
   いて、プレスのスライド下降速度及びプレス運転速度を
   検出し、かつこれら検出値によりサーボ弁20を制御する
   制御信号を補正することを特徴とするNCダイクッション
   の圧力制御装置。