JPS61189821A - プレスブレ−キの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はプレスブレーキの上下動するラムの動作制御
を行なう駆動制御装置に関するものである。

〔従来の技術と、その問題点〕

従来、ラムの動作制御は左右一対のラムシリンダ（油圧
シリンダ）への油の流れを油圧切換弁で切り換えること
で行なっていた。その−例としてラムストロークの下限
位置は、前記ラムが設定下限位置に到達したという電気
信号で油圧切換弁を作動させ油の流れを止めることで決
めていた。

しかし、この方式では油製変化による油粘性の相異や加
圧圧力の差などによって、油圧切換弁を開閉制御（ＯＮ
−ＯＦＦ制御）させてからラムが停止するまでの惰走距
離が変化するので、正確なラムストロークの下限位置が
出ないという欠点があった。

なお、油圧シリンダ毎にメカニカルサーボ弁を設けたも
の（実開昭５５−７１２０９号〉も知られているが、こ
れはラムストロークの下限停止に関する制御が２つのサ
ーボバルブの０Ｎ−ＯＦＦ制御になっているので、前記
と同様な問題が生じる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は円滑なラム動作及び従来より正確な下
限停止精度、同期精度を得ることができるプレスブレー
キの駆動制御装置を提供することにある。

〔発明の慨要〕

この発明の駆動制御装置は前記の目的を達成するために
、プレスブレーキのラム昇降部後側に位置する装置架台
に、指令入力によって作動されるＤＣサーボモータと、
このＤＣサーボモータによってギヤ装置及び運動軸を介
して運動回転される左右一対のボールネジと、このボー
ルネジに係合しボールネジの回転によって進退作動され
る左右一対の回転ドラムと、この回転ドラム端に一端側
が当接し回転ドラムの進退作動により中間軸支部を支点
として回動される左右一対の回動レバーと、この回動レ
バーの他端部にスプ、−ルロツド端が当接し回動レバー
の動きで左右ラムシリンダの油圧回路をラム下降方向・
ラム上昇方向に切換えるようにスプール作動されるラム
シリンダの上下動を制御するための左右一対のメカニカ
ルサーボ弁を設けたこと、プレスブレーキのラム後面位
置に前記回転ドラムに巻回され該ドラムの上下方向に張
設されたワイヤ（このワイヤは前記ラムの作動開始後に
おける実際の動きを回転ドラムに伝達し、該ドラムをボ
ールネジの回転方向と同一回転方向に同期回転させる作
用をなす）を設けたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第３図は本発明の駆動制御装置を備えたプレスブレーキ
の中央縦断面図、第４図は同プレスブレーキの上部側背
面図であって、図中１は左右一対のハウジングフレーム
、２は下金型（図示せず）を取付けるテーブル、３は左
右一対のラムシリンダ（油圧シリンダ）４で上下動され
るラムを示し、前記ハウジングフレーム１の内側にはテ
ーブル２の近傍位置に下端部をピン支し且つ前記ハウジ
ングフレーム１に対して下端ピン支部５ａｌＸ外の数個
所を遊動可能に止着（この遊動止肴部は符号５ｂ。

５Ｃで示している）した前記ハウジングフレーム１のプ
レス加圧時における口開き変形の影響を受けない補正フ
レーム５が設けられ、この補正フレーム５の上部オーバ
ハングプレートがラム昇降部後側に位置する装置架台６
を構成している。

この発明の装置は前記装置架台６の上に取付けられるも
ので、指令入力によって作動されるＯＣ（直流）サーボ
モータ７と、このＤＣサーボモータ７によってギヤ装置
８．９及び運動軸１０を介して運動回転される左右一対
のボールネジ１１．１２と、このボールネジ１１．１２
に螺挿係合するフランジ固定ナツト１１ａ　、　１２ａ
を有しボールネジ１１．１２の回転によってラム３の方
向に進退作動（この移動範囲は本実施例の場合、第８図
及び第９図に示す中立状態から前進１ｓ程度、後退１１
ＩＩＩＩ程度に設定されている）される左右一対の回転
ドラム１３．１４と、この回転ドラム端の回転保持ボー
ル１３ａ　、　１４ａに一端側が当接し回転ドラム１３
．１４の進退作動により中間軸支部１５ａ　、　１６ａ
を支点として回動される左右一対の回動レバー１５．１
６と、この回動レバー１５、１６の他端部にＯラド端が
当接するバネ１７ａ。

１８ａで付勢されたスプールｉｙｂ　、　ｔａｂ　　（
第１図明示）を有し、このスプール１７ｂ　、　１８ｂ
が前記回動レバー１５．１６の動きで中立位置から左右
ラムシリンダ４の油圧回路２４をラム下降方向・ラム上
昇方向に切換えるように作動されるラムシリンダ４の上
下動を制御するための左右一対のメカニカルサーボ弁１
７．１８を具備し、前記ラム３の後面位置には回転ドラ
ム１３．１４のワイヤ巻装ドラム部１３ｂ。

１４ｂに数巻き（例えば３回巻き）に巻回され該ドラム
の上下方向に張設されたワイヤ１９．２０が設けられて
いる。

このワイヤ１９．２０は前記ラム３の作動開始後におけ
る実際の動きを回転ドラム１３．１４に伝達し、該ドラ
ムをボールネジ１１．１２の回転方向と同一回転方向に
同期回転させる作用をなすもので、回転ドラム１３．１
４の下方に垂下するワイヤ下端部を前記ラム３の背面部
に取付けたブラケット２１に第６図、第７図の如く止着
し、また回転ドラム１３．１４より上方に延出するワイ
ヤ上端部をラム３の背面部に取付けたブラケット２２に
第５図の如くスプリング２３で引張った状態に止着する
ことにより、回転ドラム１３．１４に対するワイヤ巻回
部が空滑りしないように張設される。

前記ギヤ装置８．９は装置架台６の上に固定されたギヤ
ボックス８ａ、　９ａの中に第８図及び第９図の如く噛
合する傘歯車８ｂ、　８Ｃ・９ｂ、　９Ｃを内蔵した構
成となっており、前記傘歯車８Ｃ，９Ｇを取付けたボー
ルネジ１１．１２の回転軸部がギヤボックス８ａ。

９ａの前端軸受部８ｄ、　９ｄに軸移動しないように支
承される。

前記回転ドラム１３．１４は装置架台６の上に固定した
前後一対のドラム受け２５．２６に回転及び進退移動可
能に軸受を介して支持されており、左側の回転ドラム１
３にはロータリーエンコーダ２７を回転させる歯車２８
が第８図の如く取付けられている。

なお、前記ロータリーエンコーダ２７は回転ドラム１３
の回転（ラム３及びラムシリンダ４の実際の動き）を検
出するパルス発信器であって、このロータリーエンコー
ダ２７の回転歯車２７ａとドラム固定歯車２８は回転ド
ラム１３の進退移動を許容するスベリギヤ（平歯車）で
形成されている。

前記回動レバー１５．１６は回転ドラム１３．１４が第
８図、第９図に示す中立位置から例えば前方又は後方に
１ｉｍ移動した時にメカニカルサーボ弁１７゜１Ｂと当
接するレバ一端側が後方又は前方に３ｍｌ移動するよう
に、中間軸支部１５ａ　、　１６ａから回転ドラム当接
位置までの距離と、中間軸支部１５ａ。

１６ａからサーボ弁当接位置までの距離が１；３に設定
され、前記サーボ弁１７．１８に内蔵したバネ１７ａ　
、　１８ａによって回転ドラム当接方向（左側の回動レ
バー１５は第８固在回り方向、右側の回動レバー１６は
第９同左回り方向）に回動付勢されているが、本実施例
の場合には市販サーボ弁の内蔵バネ１７ａ　、　１８ａ
がレバー付勢力として強過ぎるために、前記回動レバー
１５．１６をサーボ弁当接方向に引張ってサーボ弁内蔵
バネ１７ａ　、　１８ａのバネ力を弱める補助スプリン
グ２９（このスプリング力はサーボ弁内蔵バネ１７ａ　
、　１８ａのバネ力より弱い）が第８図、第９図のよう
に設けられている。

なお、右側回動レバー１６のサーボ弁１８に当接するレ
バ一端にはマイクロメータヘッド３０の回転操作でｍ調
整されるサーボ弁接触のマイクロメータ３１が第９図の
ように設けられている。従って、この片側回動レバー１
６に設けたマイクロメータ３１を調整することで、２つ
のメカニカルサーボ弁１７゜１８のスプール中立位置を
ずらすことができるため、ラム３の傾斜調整を容易に行
なうことが可能となる。

前記回動レバー１５．１６の回転ドラム１３．１４側に
位置するレバ一端接近位置には前記回動レバー１５゜１
６が設定回動範囲を越えて回動した時（このような回動
は、ラム３が動作指令入力が入っていないのに作動した
り、動作指令入力が入っているのにラム３が作動しない
場合などに生じる）に、該レバ一端の当接でスイッチＯ
Ｎされ、油圧ポンプ駆動モータ３２ａを自動的に停止さ
せる非常停止用のリミットスイッチＬ里、Ｌ２が配置さ
れている。

第１因は前述した駆動制御装置の制御系銃口を示すもの
で、３２はタンク３３内の油を吸い上げて左右のラムシ
リンダ４に供給する油圧ポンプ（モータ３２ａで駆動さ
せる可変流層形の油圧ポンプ）で、前記タンク３３への
戻り管路を含む油圧回路２４には前述したメカニカルサ
ーボ弁１７．１８が組込まれており、また前記油圧回路
２４のラムシリンダ４ヘツド側と前記サーボ弁１７．１
８との接続管路２４ａにはシャトル弁３４．３５が接続
され、且つこのシャトル弁３４．３５にポンプ圧油を供
給する油圧ライン（第１図点線で示す油圧ライン）３６
にはシャトル弁切換用の電磁弁３７が組込まれている。

この電磁弁３７は通常の時（第２図に示すラム上限位置
及び下限位置でのラム停止時、下限位置から変速位置ま
でのラム高速下降時、下限位置から上限位置までのラム
高速上昇時）には第１図に示す管路接続状態でＯＦＦさ
れており、この状態でポンプ圧油がシャトル弁３４．３
５に供給されることで、該シャトル、　　弁３４．３５
が開弁状態（補助タンク３８．３９内の油を前記管路２
４ａに吸入したり、ラムシリンダ４のヘッド側から吐出
される油を補助タンク３８．３９内に戻したりすること
ができる第１図のような連通状態）に維持されている。

而して、前記シャトル弁切換え用Ｎ１１弁３７はラム３
が第２図に示す変速位置に到達する数層手前の位置で指
令入力された電気信号によりＯＮ（このＯＮ状態はラム
３が下限位置で停止するまで続行される）され、シャト
ル弁３４．３５がブロック状態になるように切換ねるの
で、ラム３が低速下降するワーク曲げの時に油圧回路２
４の油圧を高圧にし、強いプレス力でワーク（板材料）
を曲げ加工することができる。

次に、本発明装置の作用について説明する。第１図はラ
ム３が上限位置で停止し、メカニカルサーボ弁１７．１
８が中立位置（ブロック位置）に切換ねっている状態を
示しており、この状態でＤＣサーボモータ７が指令入力
により作動されると、先ず最初に回転ドラム１３．１４
がボールネジ１１．１２の運動回転によるネジ送り作用
で後退方向に１層積度移動（この時回転ドラム１３．１
４は回転せず、このドラムに巻装されているワイヤ１９
．２０がスプリング２３の張力に抗して僅かに偏位移動
する）され、このドラム移動で回動レバー１５．１６が
サーボ弁内蔵バネ１７ａ　、　１８ａの回動付勢力で一
方向に回動され、前記サーボ弁１７．１８が中立位置か
らラム下降開弁位置（スプール１７ｂ　、　１８ｂのポ
ートａが油圧回路２４と接続される状態）に切換ねって
、ラムシリンダ４のヘッド側にポンプ油圧が供給される
ことにより、ラム３の下降動作が開始される。そして、
前記ラム３が下降しだすと、このラム後面に張設したド
ラム巻装ワイヤ１９．２０によって回転ドラム１３．４
４がボールネジ１１．１２の回転方向と同一回転方向に
同期回転され（ラム３の実際の動きが駆動制御装置にフ
ィードバックされ）、前記サーボモータ７の指令入力に
従った高速回転により、前記ラム３が第２図に示す上限
位置から変速位置の直前（設定した変速位置の数Ｍ手前
）まで高速下降するようになる。

而して、設定した下限位置の数層手前にラム３が到達す
ると、ここで前記サーボモータ７が指令信号により低速
回転に下げられてボールネジ１１゜１２が低回転になり
、このボールネジの回転と、ラム下降のフィードバック
機能でワイヤ回転される回転ドラム１３．１４の回転と
に差が生じ、この回転差によって回転ドラム１３．１４
が前進方向に少し移動され、この動きで回動レバー１５
．１６を介して前記サーボ弁１７．１８が全開状態から
徐々に閉まる方向（中立方向）に作動され、ラムシリン
ダ４への油流入が減少（この時、前述したシャトル弁３
４゜３５がブロック状態に切換ねり、油圧管路２４ａの
油圧が高圧になる）して、前記ラム３が変速位置から下
限位置まで低速下降し、低速・高圧によるワーク曲げを
行なう。そして、前記ラム３が下限位置に到達したとこ
ろで前記サーボモータ７が作動停止され、ボールネジ１
１．１２の回転がＯになるので、前記と同様な回転ドラ
ム１３．１４との回転差よって制御装置全体は第１図に
示す中立状態に戻され、ラムシリンダ４が完全に作動停
止することになる。この制御方式により、ラムストロー
クの下限停止位置精度と同期精度は向上し、且つストロ
ーク動作の開始、停止時もＤＣサーボモータ７を低速回
転にすることで、スムーズな起動、停止が゛可能となる
。

なお、前記ラム３の下限位置から上限位置まで上昇はＤ
Ｃサーボモータ７の回転方向をラム下降の場合の逆にす
ることで行われるもので、前記す−ホモ−７がラム下降
時とは反対方向に徐々に回転を上げるように作動される
と、先ず最初に回転ドラム１３．１４がボールネジ１１
．１２の運動回転によって中立位置から前進方向に移動
され、このドラム移動で回動レバー１５．１６がサーボ
弁押圧方向に回動されて、前記サーボ弁１７．１８が中
立位置からラム上昇開弁位置（スプール１７ｂ　、　１
８ｂのボートｂが油圧回路２４と接続される状態）に切
換わっで、ラムシリンダ４のボトム側にポンプ油圧が供
給されることにより、ラム３の上昇移動が開始される。

そして、前記ラム３が上昇しだすと、このラム後面に張
設したドラム巻装ワイヤ１９．２０によって回転ドラム
１３．１４がサーボ弁開弁位置より前進移動しないよう
にボールネジ回転方向と同一方向に同期回転され、前記
サーボモータ７の指令入力に従った高速回転により、前
記ラム３が第２図に示す下限位置から上限位置の直前（
数層手前）まで高速上昇する。そして、前記ラム３が上
限位置の数１手前に達すると、ここで前記サーボモーフ
が低速回転に下げられるので、ボールネジ１１．１２と
回転ドラム１３．１４との前述したような回転差でもっ
て、制御装置全体が再び第１図のような中立位置に戻さ
れ、ラムシリンダ４への油流入が完全に遮断されたプレ
スブレーキ停止状態となる。

〔発明の効果〕

この発明の制御装置は前記のようなものであるから、以
下の如き効果を奏する。

（１）円滑なラム動作と従来より正確な下限停止位置精
度及び同期精度を得ることができる。即ち、ストローク
動作の開始、停止はＤＣサーボモータ７の回転制御によ
ってサーボ弁スプール１１ｂ。

１８ｂをゆっくり作動させるので、スムーズなラム動作
を得ることができると共に、ラム速度もＤＣサーボモー
タ７の回転数を変化させサーボ弁開度を変えることで可
変にすることができる。また、繰返しのラム下限停止精
度も従来のＯＮ、ＯＦＦ制御に比べて向上する。更に、
左右のラムシリンダ４毎にメカニルサーボ弁１７．１８
と、フィードバック機構を設けているので、左右ラム位
置の差がサーボ弁スプール変位の差となり、このためラ
ム３の先行している側のサーボ弁開度は小さく、遅れて
いる側のサーボ弁開度は大きくなることから同期制御が
行われ、ラム３はベッドテーブル２に対して常に平行に
下降、上昇する。

（２ラムが作動停止している時のラム位置保持機能を有
する。即ち、油圧ポンプ３２が回転していて、ラム３が
停止している時に、前記ラム３が何等かの原因（−例と
して、ラムシリンダ４のパツキン部分からの油漏れ）で
少し下降した場合、このラム下降によるワイヤ移動でワ
イヤ巻装ドラム１３、１４が回転し、前記回動レバーｉ
ｓ、　１ｅが動いてメカニカルサーボ弁１７．１８をラ
ム上昇側に開弁作動させる。そして、下降したラム３が
元の位置に上昇復帰したところで、前記サーボ弁１７．
１８が中立位置に戻ることから、ラム停止時の位置保持
がなされる。

（３従来のプレスブレーキでは不可能であった荷重を加
えた状態でのラムストロークの下限位置調整も、ＤＣサ
ーボモータ７に微小電圧を加えることで、ボールネジ１
１．１２が動き、メカニカルサーボ弁１７．１８を作動
させ得ることから可能となる。

（４）ハウジングフレーム１の内側に、ハウジングフレ
ームの加圧時の変形の影響を受けない補正フレーム５を
設け、この補正フレーム５の上部オーバハングプレート
が装置架台６を構成している実施態様の場合には、装置
架台６がハウジングフレーム１に取付けられている構造
に比べ、ラム下限停止精度や同期精度など精度をより高
いものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明装置の制御系統図、第２図はラム動作
の説明図、第３図は本発明の駆動制御装置を備えたプレ
スブレーキの縦断面図、第４図は同プレスブレーキの上
部背面図、第５図は第４図のＡ部詳細図、第６図は第４
図のＢ部詳細図、第７図は第６図の右側面図、第８図及
び第９図は本発明装置の詳細構造を示す横断平面図であ
る。 １・・・ハウジングフレーム、２・・・テーブル、３・
・・ラム、４・・・ラムシリンダ（油圧シリンダ）、５
・・・補正フレーム、５ａ・・・補正フレームの下端ピ
ン支部、５ｂ、　５ｃ・・・補正フレームの遊動止着部
、６・・・装置架台、７・・・ＤＣサーボモータ、８．
９・・・ギヤ装置、１０・・・運動軸、１１．１２・・
・ボールネジ、１３．１４・・・回転ドラム、１５．１
６・・・回動レバー、１５ａ　、　１６ａ・・・回動レ
バーの中間軸支部、１７．１８・・・メカニカルサーボ
弁、１７ａ　、　１８ａ　・・・サーボ弁内蔵バネ、１
７ｂ　、　１８ｂ・・・スプール、１９．２０・・・ワ
イヤ（ドラム巻装ワイヤ）、２４・・・油圧回路、２４
ａ・・・メカニカルサーボ弁とラムシリンダヘッド側と
の接続管路、３２・・・油圧ポンプ、３４．３５・・・
シャトル弁、３６・・・油圧ライン、３７・・・シャト
ル弁切換え用電磁弁、３８．３９・・・補助タンク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プレスブレーキのラム昇降部後側に位置する装置
   架台に、指令入力によって作動されるＤＣサーボモータ
   と、このＤＣサーボモータによってギヤ装置及び運動軸
   を介して運動回転される左右一対のボールネジと、この
   ボールネジに係合しボールネジの回転によって進退作動
   される左右一対の回転ドラムと、この回転ドラム端に一
   端側が当接し回転ドラムの進退作動により中間軸支部を
   支点として回動される左右一対の回動レバーと、この回
   動レバーの他端部にスプールロッド端が当接し回動レバ
   ーの動きで左右ラムシリンダの油圧回路をラム下降方向
   ・ラム上昇方向に切換えるようにスプール作動されるラ
   ムシリンダの上下動を制御するための左右一対のメカニ
   カルサーボ弁を設け、且つプレスブレーキのラム後面位
   置に前記回転ドラムに巻回され該ドラムの上下方向に張
   設された、前記ラムの作動開始後における実際の動きを
   回転ドラムに伝達し該ドラムをボールネジの回転方向と
   同一回転方向に同期回転させるワイヤを設けたことを特
   徴とするプレスブレーキの駆動制御装置。
2. （２）前記装置架台がプレスブレーキのハウジングフレ
   ーム内側のテーブル近傍位置に下端部をピン支し且つ前
   記ハウジングフレームに対して下端ピン支部以外の数個
   所を遊動可能に止着した前記ハウジングフレームの加圧
   変形の影響を受けない補正フレームの上部オーバハング
   プレートにより形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のプレスブレーキの駆動制御装置
   。