JPS6016480Y2

JPS6016480Y2 - 空気圧プレス装置

Info

Publication number: JPS6016480Y2
Application number: JP15131780U
Authority: JP
Inventors: 幹夫山地; 尚武小根山
Original assignee: エスエムシ−株式会社
Priority date: 1980-10-23
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1985-05-22
Also published as: JPS5777000U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、空気圧プレス装置の改良に関するものである
。

従来、プレス加工に用いるシリンダ駆動装置としては第
１図に示すようなものが知られている。

これは５ポート切換弁１の切換えにより、複動シリンダ
２のヘッド側圧力室３とロッド側圧力室４を速度制御弁
５，６を介して高圧空気源７と大気とに切換連通させ、
これによりピストンロッド８の先端に取付けたプレス治
具９を高速で駆動、復帰させるものである。

而して、大重量の治具９を高速で駆動、復帰させるため
、両ストローク端にはショックアブソーバ１０ａ、１０
ｂが不可欠であり、また空気消失量も比効的多かった。

これに対して本考案者らは、駆動、復帰の両ストローク
端において治具を減速することによりショックアブソー
バを不要とし、且つ低圧の空気で復帰させてその空気を
駆動時に放出することにより空気消費量を少なくするこ
とを考慮し、第２図に示すようなシリンダ駆動装置の試
案について検討した。

このシリンダ駆動装置は、複動シリンダ１２のヘッド側
及びロッド側圧力室１３．１４と高圧空気源１７との間
に、復帰、駆動速度を制御する２速回路１５．１６及び
切換弁１１ａ、１１ｂを設け、且つピストンロッド１８
に取付けた治具１９にドック２０を設けると共にドック
２ｏのストローク途中に該ドック２０で作動する位置セ
ンサ２１，２２を設け、駆動、復帰時に位置センサ２１
，２２によって２速回路１６．１５の切換弁１６ａ、１
５ａを切換えて、駆動、復帰速度を減速するようにした
ものである。

また、ロッド側圧力室１４に接続した切換弁１１ｂと高
圧空気源１７との間に減圧弁２３を設け、復帰動に用い
る空気圧を低化している。

而して、例えばヘッド側及びロッド側圧力室１３．１４
への供給圧をそれぞれ５００（ｋＰａ）、２５０
（ｋＰａ）とした場合に、１サイクル当り約２０％の空
気消費量を節減でき、また駆動ストローク速度がより高
速化するものの、復帰行程の起動とその後の駆動速度が
極めて遅くなり、装置のサイクルタイムを満足できない
という支障が生じることがわかった。

本考案は、上記に鑑みてなされたもので、少ない空気の
消費量で駆動速度のみならず復帰速度をも高速となし、
さらに駆動、復帰の両速度をストローク端で減速してシ
ョックアブソーバを不要とな腰且つ駆動、復帰の両行程
においてその中間位置にも停止可能としたことを特徴と
するものである。

上記目的を遠戚するため、本考案の空気圧プレス装置は
、複動シリンダのヘッド側圧力室と高圧空気源との間に
、その圧力室を高圧空気源と大気とに切換連通させる制
御弁を接続すると共に、ロッド側圧力室と高圧空気源と
の間に、その圧力室を高圧空気源と通断する供給弁及び
その圧力室を絞りを介して大気に通断する排気弁を備え
た制御弁を接続し、上記複動シリンダの近傍にその復帰
ストロークの途中で作動させられて上記供給弁を遮断状
態に切換えるための信号を出力する位置センサを配設し
たものとして構成される。

上記構成の空気圧プレス装置において、ヘッド側圧力室
を空気源に連通させ、ロッド側圧力室を絞りを介して大
気に連通させた駆動時には、ピストン及びロッドは立上
り良く高速で駆動され、その駆動によりロッド側圧力室
の圧力は絞りの影響を受けて徐々に昇圧し、その昇圧に
伴ってピストン及びロッドは徐々に減速されてショック
アブソーバを必要とすることなくストローク端に緩衝的
に停止する。

また、ヘッド側圧力室を大気に開放させ、ロッド側圧力
室を空気源に連通させた復帰動時には、ピストン及びロ
ッドが立上り良く高速で復帰動されるが、その途中で位
置センサが作動して信号を出力させ、その出力信号によ
り供給弁が遮断状態に切換えられる。

この遮断によりロッド側圧力室への新たな空気の供給は
停止するが、それまでに供給された空気がロッド側圧力
室内で膨張することによりピストン及びロッドの復帰動
を継続させる。

しかしながら、ロッド側圧力室内の空気の膨張力は徐々
に弱まり、これに伴ってピストン及びロッドの復帰スト
ローク速度は徐々に低下し、それらはショックアブソー
バを必要とすることなくやがて復帰ストローク端に緩衝
的に停止する。

上記のように復帰ストローク時にはロッド側圧力室への
高圧空気を供給を復帰ストロークの途中で停止して、そ
の圧力室への供給空気量を少ないものとしているので、
この後に行われる駆動ストローク時にロッド側圧力室か
ら大気に排気される空気量は減少することになる。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
に、第３図において、２５は複動シリンダで、ピストン
２６及びピストンロッド２７を備え、そのヘッド側圧力
室２８と高圧空気源３ｏをとの間に、３ポート切換弁３
２と絞り３３からなる制御弁３１を接続し、切換弁３２
の切換えによって、ヘッド側圧力室２８を高圧空気源３
ｏと絞り３３を介して小さい開口量で大気に切換連通で
きるように構成している。

また、ロッド側圧力室２９と高圧空気源３０との間には
、２ポート切換弁３５．２ポート排気弁３６及び絞り３
７からなる制御弁３４を接続し、供給弁３５及び排気弁
３６をそれぞれ供給、遮断状態とした制御弁３４として
の第１切換位置で、ロッド側圧力室２９を高圧空気源３
０に連通させ、供給弁３５、排気弁３６をそれぞれ遮断
状態とした制御弁３４としての第２切換位置で、ロッド
側圧力室２９を閉塞し、供給弁３５及び排気弁３６をそ
れぞれ遮断、排気状態とした第３切換位置でロッド側圧
力室２９を絞り３７を介して大気と連通させ得るように
構成している。

上記ピストンロッド２７の先端に取付けたプレス治具３
８には、ドック３９を付設しており、該ドック３９の駆
動ストローク端より距離１だけ手前に上記制御弁３４と
電気的に接続した位置センサ４０を配設している。

次に、上記構成を有する空気圧プレス装置の動作を第４
図の作動チャートに基づいて説明する。

先ず、治具３８をプレス加工のために第３図に実線で示
す位置から鎖線で示す位置まで駆動するには、時刻ちに
おいて、切換弁３２を供給位置に切換えて、高圧空気源
３０から高圧空気をヘッド側圧力室２８に供給すると共
に、供給弁３５及び排気弁３６を前記第３切換位置に切
換えてロッド側圧力室２９を絞り３７を介して大気に連
通させる。

これにより、治具３８は高速で起動され、その際、ロッ
ド側圧力室２９の減少率が絞り３７から空気の流出量よ
りもはるかに大きくなるため、ロッド側圧力室２９が昇
圧して駆動速度を減速する。

従って、その減速された速度で治具３８がストロークし
、時刻ｔ２においてストローク端に達し、時刻もにおい
て、ロッド側圧力室２９から大気への排気が終了して治
具３８は全出力ブレスを行い、駆動行程が終了する。

而して、治具３８を第３図に実線で示した位置に復帰さ
せるために、時刻嶋において、切換弁３２を排気状態に
切換えて、ヘッド側圧力室２８を絞り３３を介して大気
に連通させると共に、供給弁３５及び排気弁３６を前記
第１切換位置に切換えて、ロッド側圧力室２９に高圧空
気源３０から高圧空気を供給すれば、治具３８は応答良
く起動して高速で復帰動作を開始する。

そして、治具３８がストローク１だけ復帰した時刻ｔ、
において、ドック３９により位置センサ４０が作動して
供給弁３５が遮断状態に切換わると（第２切換位置）、
高圧空気源３０からロッド側圧力室２９への高圧空気の
供給が停止され、この後はそれまでにロッド側圧力室２
９に供給された高圧空気が膨張して治具３８を復帰させ
るため、膨張に伴う減圧で復帰速度が漸減し、時刻賜に
おいて治具３８がストローク端に緩やかに停止して復帰
行程が終了する。

なお、駆動、復帰両行程中においても制御弁３１．３４
の切換えにより中間位置に停止しることができ、またイ
ンチング送りも可能である。

また、上記実施例は駆動行程において大きな力でプレス
の仕事をする場合について示したが、大きな力を必要と
しない場合には、駆動側の制御弁３１を復帰側のの制御
弁３４と同様な構成とすることができる。

上記第４図の作動チャートは、第３図の実施例において
、下記の条件を採用した場合のものである。

・複動シリンダ２５：径φＩ６０７７１７７！、ス
トローク０００ｍ ◆治具３８の重量：３０００（Ｎ）・高圧空気源３０の圧力（ヘッド側圧力室２８への供給圧）Ｐ）Ｉ ”５０
０（ｋＰａ）・復帰行程終了後におけるロッド側圧力室２９の圧力Ｐ、：２５０（ｋＰａ）而して、復帰行程終了後のロッド側圧力室２９の圧力Ｐ
い位置センサ４０の配設位置は、空気の状態式％式％）Ｐ′Ｉ−Ｉ：復帰行程において治具３８が１だけストロ
ークしたときのロッド側圧力室２９の圧力Ｐｏ：大気圧＝１００（ｋＰａ）Ｌ：治具３８の全ストロークから、例えばＰ’）Ｉ＝５００（ｋＰａ）、Ｌ＝
１０００７７Ｅ１７！とすれば、１ ”５８０（ｙｏ
＋）、ＰＬ＝２５０（ｋＰａ）となり、このような
値が目安となる。

なお、上記実施例における復帰側の制御弁３４を、第５
図のように、２ポート供給弁４２．２ポート排気弁４３
．４４及び開口量の異なる絞り４５．４６によって構成
することもでき、２ボート排気弁４３．４４の切換えに
より、駆動速度を２段に減速できる。

また、上記制御弁３４は、第６図に示すように、３ポー
ト給排弁４７、速度制御弁４８及び２ポート遮断弁４９
によって構成できると共に、第７図に示すように、２ポ
ート遮断弁５０と絞り５２を備えた３ポート給排弁５１
によって構成できる。

さらに、上記実施例における制御弁３１．３４は、第８
図に示す特性を有する３ポ一ト電磁比例流量制御弁５３
によって構成することもでき、それを用いた本考案の第
２実施例を第９図に示す。

同図において、負荷５４は水平駆動することもできるも
のであり、電磁比例流量制御弁５３．５３への通電量を
変化することにより、第１実施例と同様の効果が期待で
きるだけでなく、駆動、復帰の両速度を無段階的に制御
することができる。

このように本考案によれば、駆動側の圧力室を高圧空気
源と通断する制御弁を設け、且つ復帰側の圧力室を高圧
空気源と通断すると共に小さい開口量で大気に連通させ
る制御弁を設けて、駆動及び復帰を直接高圧空気源から
の高圧空気で行うようにしたので、それらの駆動及び復
帰を応答良（且つ高速で行うことができ、しかも駆動及
び復帰時においてストローク端に近づくにつれて減速す
るようにしているため、両ストローク端にショックアブ
ソーバ等を設ける必要がなく、また排出する空気量を少
なくしたので空気消費量が少なくてすみ、さらに上記一
対の制御弁を切換えることによりストローク中において
その中間位置に停止することもできるなどのすぐれた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリンダ駆動装置の回路図、第２図はシ
リンダ駆動装置の試案の回路図、第３図は本考案の第１
実施例の回路図、第４図はその作動チャート、第５図及
至第７図は第１実施例の制御弁の異種例の回路図、第８
図は制御弁の特性図、第９図はそれを用いた本考案の第
２実肢施例の回路図である。２５・・・・・・複動シリンダ、２８・・・・・・ヘッ
ド側圧力室、２９・・・・・・ロッド側圧力室、３０・
・・・・・高圧空気源、３１，３４・・・・・・制御弁
、３５．４２・・・・・・供給弁、３６，４３．４４・
・・・・・排気弁、３７，４５゜４６・・・・・・絞り
。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

複動シリンダのヘッド側圧力室と高圧空気源との間に、
その圧力室を高圧空気源と大気とに切換連通させる制御
弁を接続すると共に、ロッド側圧力室と高圧空気源との
間に、その圧力室を高圧空気源と通断する供給弁及びそ
の圧力室を絞りを介して大気に通断する排気弁を備えた
制御弁を接続腰上記複動シリンダの復帰ストロークの途
中で作動せしめられて上記供給弁を遮断状態に切換える
ための信号を出力する位置センサを設けたことを特徴と
する空気圧プレス装置。