JPH0976100A - 二重油圧シリンダのラムストローク制御方法およびその制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二重油圧シリンダに設けた大、小シリンダが
負荷変動をしても、ラム実ストロークを一定にし高ヒッ
ト化と制御の容易化を図る。 【解決手段】 二重油圧シリンダ１７にて駆動するラム
１９の位置を検出する位置検出器７５と、二重油圧シリ
ンダ１７の油圧の圧力を検出する圧力検出器８１，８３
とにより検出された各検出値を基にしてラムストローク
を同一に制御するラムストローク制御装置であって、
大、小シリンダ用のプレスパターンがメモリされたＲＯ
Ｍ８５と、プレスパターンをＲＯＭ８５より選択呼び出
し修正するＲＡＭ８７と、油圧回路２７に設けた電気油
圧式サーボバルブ４９をＲＡＭ８７で修正された指令値
にて制御するＣＰＵ７１とを設けた。而して、ラム実ス
トロークＹ₁ ，Ｙ₂ を一定にしたことにより、高ヒット
化と制御の容易化が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、二重油圧シリン
ダのラムストロークの制御方法およびその制御装置に係
り、更に詳細には、二重油圧シリンダに設けた大、小シ
リンダのプレスパターンを変えることにより、大、小シ
リンダの実ラムストロークを一定にし高ヒット化を図っ
た二重油圧シリンダのラムストローク制御方法およびそ
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば油圧駆動のタレットパンチ
プレスにおいて、高ヒットレートを出すためにパンチを
往復動せしめる駆動装置であるドライブシリンダを二重
シリンダとしている。そして、二重シリンダに設けた
大、小シリンダのうち、小シリンダにて高ヒットレート
を出すために、２圧２流量回路で低荷重大流量で対応す
る他に、ラムスピードを従来の１．５倍にアツプして行
なっているのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の油圧駆動のタレットパンチプレスに用いられている
シリンダを駆動制御すると、図５に示されているごと
く、ラムの指令ストロークＸによるラムストローク値Ａ
と実ストロークＹによるラムストローク値Ｂは、Ａ＝Ｂ
か、Ａ＞Ｂという関係がある。現実的には、Ａ−Ｂ＝
１．５ｍｍとなっていて、ラム速度が大きくなるに従っ
て益々Ａ＞Ｂとなる。

【０００４】また、二重シリンダを用いた場合は、図６
および図７に示されているごとく大シリンダと小シリン
ダでは実ストロークＹは変化する。なお、図６は小シリ
ンダの場合、図７には大シリンダの場合を示す。

【０００５】より詳細には、二重シリンダでは大シリン
ダと小シリンダでは質量が異なるので、制御上同一ラム
スピードとすると、小シリンダの場合、ラムの指令スト
ロークＸによるラムストローク値Ａと実ストロークＹ１
によるラムストローク値ＢはＡ＞Ｂとなる。また、大シ
リンダの場合、実ストロークＹ２によるラムストローク
値Ｃは、Ａ＞Ｂ＞Ｃとなり、大シリンダと小シリンダの
実ストロークが異なる。

【０００６】つまり、ラム速度をアップしても同じスト
ロークをさせようとすると、指令ラムストロークを長く
しなければならないので、必ずしも高ヒットにならない
という問題があった。

【０００７】この発明の目的は、二重油圧シリンダに設
けた大、小シリンダが負荷変動をしても、ラム実ストロ
ークを一定にし高ヒット化と制御の容易化を図る二重油
圧シリンダのラムストローク制御方法およびその制御装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の二重油圧シリンダのラムス
トローク制御方法は、二重油圧シリンダに備えた大シリ
ンダと小シリンダを駆動せしめる油圧回路を設け、前記
二重油圧シリンダにより作動するラムのラムスピードを
同一とするため、前記大、小シリンダ用のプレスパター
ンを、前記油圧回路に設けた電気油圧式サーボバルブを
制御する制御装置に設けたＲＯＭにメモリさせ、このメ
モリされた各プレスパターンを前記制御装置に設けたＲ
ＡＭに選択呼び出して、ラム位置検出結果とシリンダ内
の圧力検出結果より、弯曲点および加工時の速度を修正
し、前記油圧回路中に設けた大、小シリンダへ圧油を供
給する流路切換用の電気油圧式サーボバルブの動きを指
令して、前記ラムの実ストロークを大、小シリンダ共同
一にすることを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２によるこの発明の二重油圧
シリンダのラムストローク制御装置は、二重油圧シリン
ダの駆動により上下動するラムの位置を検出する位置検
出器と、前記二重油圧シリンダに備えた大、小シリンダ
を作動せしめる油圧の圧力を検出する圧力検出器とによ
り検出された位置検出値、圧力検出値を基にして大、小
シリンダによるラムのストロークを同一に制御する二重
油圧シリンダのラムストローク制御装置であって、大、
小シリンダ用のプレスパターンがメモリされたＲＯＭ
と、このＲＯＭに記憶されたプレスパターンを前記ＲＯ
Ｍより選択呼び出し、前記位置検出器の位置検出値の検
出結果より変曲点を修正し、前記圧力検出器の圧力検出
値の検出結果より加工時の速度を修正し指令するＲＡＭ
と、油圧回路中に設けた大、小シリンダへ圧油を供給す
る流路切換用の電気油圧式サーボバルブを前記ＲＡＭで
修正された指令値にて制御する中央処理部と、を備えた
制御装置を設けてなることを特徴とするものである。

【００１０】上述した請求項１，２による二重油圧シリ
ンダのラムストローク制御方法およびその制御装置とす
ることにより、小シリンダと大シリンダで、同じラムス
ピードで異なった種類のプレスパターンを持つことによ
り、質量が違っても同一ラム実ストロークが得られ、
大、小シリンダの高ヒット化が図られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１２】まず理解を容易にするため、油圧プレス機
械として例えばタレットパンチプレスについて概略的に
説明する。

【００１３】図４を参照するに、タレットパンチプレス
１は門型形状のフレーム３を備えており、このフレーム
３は下部ベース５、下部ベース５に立設されたサイドフ
レーム７と、サイドフレーム７の上部に設けられた上部
フレーム９とで構成されている。

【００１４】前記下部ベース３には回転自在な下部タレ
ット１１が支承されていると共に、下部タレット１１の
円周上には適宜な間隔で複数のダイＤが装着されてい
る。前記上部フレーム９には前記下部タレット１１に対
応して回転自在な上部タレット１３が支承されていると
共に、前記ダイＤに対応した位置の上部タレット１３に
は複数のパンチＰが装着されている。

【００１５】前記下部、上部タレット１１，１３の図４
において右側部分に装着されたダイＤ、パンチＰの位置
が加工位置となっており、この加工位置にあるパンチＰ
の上方における上部フレーム９にはストライカ１５が上
下動自在に設けられている。このストライカ１５は上部
フレーム９内に設けられた駆動装置としての二重シリン
ダ１７に例えばラム１９を介して連結されている。

【００１６】前記下部ベース５上の図５において右端に
は、Ｙ軸方向（図４において左右方向）へ移動自在なキ
ャレッジベース２１が設けられており、このキャレッジ
ベース２１にはＸ軸方向（図４において紙面に対して直
交する方向）へ移動自在なキャレッジ２３が設けられて
いる。このキャレッジ２３にはＸ軸方向へ適宜な間隔で
ワークＷをクランプする複数のワーククランプ２５が設
けられている。

【００１７】上記構成により、キャレッジベース２１を
Ｙ軸方向へ、キャレッジ２３をＸ軸方向へ移動せしめる
ことにより、キャレッジ２３に設けられたワーククラン
プ２５にクランプされたワークＷがＸ軸、Ｙ軸方向へ移
動されて、ワークＷの所望位置が加工位置に位置決めさ
れることになる。

【００１８】この加工位置にワークＷの所望位置が位置
決めされた状態において、上、下部タレット１３，１１
を回動せしめて所望のパンチＰ、ダイＤを加工位置に割
出し位置決めする。次いで、二重油圧シリンダ１７を駆
動せしめてラム１９を介してストライカ１５を上下動せ
しめることにより、パンチＰとダイＤとの協働により、
ワークＷの所望位置に通常の打抜き加工が行われること
になる。

【００１９】次に、この発明の実施の形態の例としての
主要部である二重油圧シリンダ１７を駆動するための油
圧回路２７と、二重油圧シリンダ１７の動きを制御する
制御装置２９について詳細に説明する。

【００２０】図１を参照するに、二重油圧シリンダ１７
の構成は、大油圧シリンダ３１に小油圧シリンダ３３が
組み込まれ、それぞれ油室３５，３７，３９が形成され
ている。なお、符号１９はラムであり、符号Ｐはパン
チ、符号Ｄはダイである。

【００２１】油圧回路２７は、タンク４１に連通したポ
ンプモータ４３にて駆動される可変容量形油圧ポンプ４
５が設けられ、この可変容量形油圧ポンプ４５の吐出側
管路４７は、大、小シリンダ３１，３３へ圧油を供給す
る流路切換用の電気油圧式サーボバルブ４９のＰポート
へ連通している。

【００２２】そして、電気油圧式サーボバルブ４９の流
路を切換えてＰポートとＡポート、ＢポートとＴポート
を連通させると、圧油は管路５１を通りパイロット圧に
より作動する直動形切換弁５３のＰポートへ流入する。

【００２３】直動形切換弁５３のＰポートへ圧油は流入
し、前記電気油圧式サーボバルブ４９を出た管路５１の
途中より分岐されたパイロット応用管路５５のパイロッ
ト圧をもらって流路が切換り、ＰポートとＢポート、Ａ
ポートとＴポートが連通し、圧油は管路５７を通り小油
圧シリンダ３３の油室３５へ流入し大油圧シリンダ３１
を下降させる。

【００２４】なお、この時、油室３７の油は管路５９を
通り電気油圧式サーボバルブ４９のＢポートよりＴポー
トを通り戻り管路６１を経てタンク４１へ戻される。そ
して、油室３９は真空状態となるので、管路６３を通り
直動形切換弁５３のＡポートとＴポートより前記戻り管
路６１に連結された管路６５の途中に設けた補給用アキ
ュームレータ６７より油を油室３９内へ補給する。ま
た、管路６５の途中には油もれ防止用チェック弁６９が
設けられている。

【００２５】次に、前記直動形切換弁５３の流路を切換
えてＰポートとＡポートおよびＢポートを連通させる
と、Ｐポートより小油圧シリンダ３３の油室３５と大油
圧シリンダ３１の油室３９へ圧油は流入し、大油圧シリ
ンダ３１を下降させる。なお、油室３７内の油は管路５
９を通り電気油圧式サーボバルブ４９のＢポートよりＴ
ポートを通り、戻り管路６１を通ってタンク４１へ戻さ
れる。

【００２６】前記電気油圧式サーボバルブ４９の流路を
切換えＰポートとＢポート、ＡポートとＴポートを連通
させると、圧油は管路５９を通り、大油圧シリンダ３１
を持ち上げる。そして、油室３５と３９内の油は管路５
７，６３を通り、直動形切換弁５３のＡ，Ｂポートより
Ｐポートを通り、管路５１を経て電気油圧式サーボバル
ブ４９のＡポートよりＴポートを通り、戻り管路６１を
経てタンク４１へ戻される。

【００２７】上記構成により、二重油圧シリンダ１７に
設けた小油圧シリンダ３３を駆動する時は、可変容量形
油圧ポンプ４５を駆動して、電気油圧式サーボバルブ４
９，直動形切換弁５３を制御して低圧大流量で小油圧シ
リンダ３３を作動させる。また、大油圧シリンダ３１を
駆動する時は、可変容量形油圧ポンプ４５を駆動して、
電気油圧式サーボバルブ４９，直動形切換弁５３を制御
して高圧小流量で大油圧シリンダ３１を作動させる。

【００２８】前記制御装置２９の回路としては、一般的
なものであり、マイクロコンピュータの中央処理装置で
あるＣＰＵ７１が設けられている。そして、図示を省略
したが機械の作動を検出する諸々のリミットスイッチよ
り、検出信号をＩ／Ｏ７３を介して入力すると共に、二
重油圧シリンダ１７のシリンダストロークすなわちラム
１９のストロークを検出するため、例えばエンコーダ等
よりなる位置検出器７５が設けられ、この位置検出部７
７をＡ／Ｄ変換器７９Ａを介して入力する。

【００２９】また、小油圧シリンダ３３の油室３５内の
圧油の圧力は圧力検出器８１で検出されＡ／Ｄ変換器７
９Ｂを介して入力し、大油圧シリンダ３１の油室３９内
の圧油の圧力は圧力検出器８３で検出されＡ／Ｄ変換器
７９Ｃを介して入力する。

【００３０】更に、リードオンリーメモリで読み出し専
用記憶装置であるＲＯＭ８５が設けられ、このＲＯＭ８
５には例えば図２，図３に示したＸ指定ストロークの小
油圧シリンダ３３用プレスパターンと大油圧シリンダ３
１用プレスパターンがメモリされていて、他に成形加工
用プレスパターンもメモリされている。

【００３１】なお更に、ランダムアクセスメモリでラン
ダムアクセスのできる記憶装置であるＲＡＭ８７が設け
られ、このＲＡＭ８７で前記ＲＯＭ８５よりプレスパタ
ーンを選択、呼び出し、まず試加工を行ないその時の位
置検出部７７による位置検出値の結果と圧力検出器８
１，８３による圧力検出器の結果より加工時の速度およ
び変曲点を修正したもの、例えば図２，図３に示したＸ
実ストロークをＤ／Ａ変換器８９より出力し、前記油圧
回路２７に設けた電気油圧式サーボバルブ４９を制御す
る。

【００３２】上述したごとき構成により、その作用を、
図２および図３を基にして説明する。図２は小油圧シリ
ンダ３３の場合、図３は大油圧シリンダ３１の場合を示
す。

【００３３】大、小油圧シリンダ３１，３３で質量が違
っても同ラム１９のスピードで異なった２種類のプレス
パターンを持つことにより、ラム実ストロークを同一と
することができる。すなわち、図２の小油圧シリンダ３
３の場合、ラム１９の指令ストロークＸによるラムスト
ローク値Ａと実ストロークＹ₁ によるラムストローク値
ＢはＡ＞Ｂとなる。また、大油圧シリンダ３１の場合、
ラム１９の指令ストロークＸによるラムストローク値Ａ
ａと実ストロークＹ₂ によるラムストローク値ＣはＡａ
＞Ｃとなる。

【００３４】そこで、プレスパターンを２種類持つこと
でラム実ストロークは大、小油圧シリンダ３１，３３に
おいてＢ＝Ｃと同一とすることができる。しかも、Ｂ＝
Ｃとすれば、小油圧シリンダ３３のムダ指令を省き、さ
らに小油圧シリンダ３３のみを調整し、中ストロークの
ヒットレートを上げることができる。

【００３５】而して、ラムスピードをアップすることに
より、大、小油圧シリンダ３１，３３の高ヒット化を図
ることができると共に、制御を小油圧シリンダ３３の方
のみで行なうことができ、制御の容易化を図ることがで
きる。

【００３６】なお、この発明は前述した発明の実施の形
態の例に限定されることなく、適宜な変更を行なうこと
により、その他の態様で実施し得るものである。

【００３７】

【発明の効果】以上のごとき実施の形態の例の説明より
理解されるように、請求項１，２によるこの発明によれ
ば、二重油圧シリンダの小シリンダと大シリンダで同一
ラムスピードで異なった種類のプレスパターンを持つこ
とにより、大、小シリンダのラム実ストロークを同じに
する。

【００３８】而して、大、小シリンダで質量が違って
も、同じラム実ストロークが得られるため、ラムスピー
ドをアップすることにより、大、小シリンダの高ヒット
化を図ることができると共に、制御を小シリンダの方の
みで可能とし制御の容易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部を示し、二重油圧シリンダを
駆動する油圧回路とその油圧回路を制御する制御装置の
説明図である。

【図２】この発明の作用説明図である。

【図３】この発明の作用説明図である。

【図４】この発明を実施する実施の形態の一例を示し、
油圧式タレットパンチプレスの概略構成を表する正面説
明図である。

【図５】従来例を示し、作用説明図である。

【図６】従来例を示し、作用説明図である。

【図７】従来例を示し、作用説明図である。

【符号の説明】

１７ 二重油圧シリンダ １９ ラム ２７ 油圧回路 ２９ 制御装置 ３１ 大油圧シリンダ ３３ 小油圧シリンダ ４９ 電気油圧式サーボバルブ ７１ ＣＰＵ（中央処理部） ７５ 検出器（位置検出器） ７７ 位置検出部 ８１，８３ 圧力検出器 ８５ ＲＯＭ ８７ ＲＡＭ Ｙ１，Ｙ２ 実ストローク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二重油圧シリンダに備えた大シリンダと
   小シリンダを駆動せしめる油圧回路を設け、前記二重油
   圧シリンダにより作動するラムのラムスピードを同一と
   するため、前記大、小シリンダ用のプレスパターンを、
   前記油圧回路に設けた電気油圧式サーボバルブを制御す
   る制御装置に設けたＲＯＭにメモリさせ、このメモリさ
   れた各プレスパターンを前記制御装置に設けたＲＡＭに
   選択呼び出して、ラム位置検出結果とシリンダ内の圧力
   検出結果より、弯曲点および加工時の速度を修正し、前
   記油圧回路中に設けた大、小シリンダへ圧油を供給する
   流路切換用の電気油圧式サーボバルブの動きを指令し
   て、前記ラムの実ストロークを大、小シリンダ共同一に
   することを特徴とする二重油圧シリンダのラムストロー
   ク制御方法。
2. 【請求項２】 二重油圧シリンダの駆動により上下動す
   るラムの位置を検出する位置検出器と、前記二重油圧シ
   リンダに備えた大、小シリンダを作動せしめる油圧の圧
   力を検出する圧力検出器とにより検出された位置検出
   値、圧力検出値を基にして大、小シリンダによるラムの
   ストロークを同一に制御する二重油圧シリンダのラムス
   トローク制御装置であって、大、小シリンダ用のプレス
   パターンがメモリされたＲＯＭと、このＲＯＭに記憶さ
   れたプレスパターンを前記ＲＯＭより選択呼び出し、前
   記位置検出器の位置検出値の検出結果より変曲点を修正
   し、前記圧力検出器の圧力検出値の検出結果より加工時
   の速度を修正し指令するＲＡＭと、油圧回路中に設けた
   大、小シリンダへ圧油を供給する流路切換用の電気油圧
   式サーボバルブを前記ＲＡＭで修正された指令値にて制
   御する中央処理部と、を備えた制御装置を設けてなるこ
   とを特徴とする二重油圧シリンダのラムストローク制御
   装置。