JPS629001A - 加工機械の電気液圧サ−ボ装置 - Google Patents

加工機械の電気液圧サ−ボ装置

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JPS629001A
JPS629001A JP17434685A JP17434685A JPS629001A JP S629001 A JPS629001 A JP S629001A JP 17434685 A JP17434685 A JP 17434685A JP 17434685 A JP17434685 A JP 17434685A JP S629001 A JPS629001 A JP S629001A
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JP
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ram
pressure
speed
control
servo
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Application number
JP17434685A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Kogure
木暮 恒夫
Teruaki Motomiya
輝明 本宮
Takara Kibe
木部 宝
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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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】 [発明の技術分野] この発明は成型、打法、折曲用等のプレス機械、インジ
ェクション機械、剪断機械等、各種加工機械の作動体の
制御に利用することができる電気液圧サーボ装置に関す
る。
[従来技術の説明] 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(I!1器・応用編>40
5−426頁]。
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
なかった。
例えば、折曲機械における折曲終了位置でのダイに対す
るパンチの制御は位置決め制御に合わせて圧力制御を行
うのが望ましく又、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。
又、例えば、樹脂等の成型加工に用いられるインジェク
ション機械におけるピストン抑圧作業は、所定速度で所
定位置に抑圧すれば十分かのようであるが、実際には、
成型加工機械の成型圧力に関連して、圧力制御を合わせ
て行うのがより好ましいのである。つまり、例えば、樹
脂成型金型への射出において、初期において比較的弱い
圧力で所定樹脂を所定の金型に射出することとし、樹脂
が成型金型内に略十分充填された段階で圧力上昇を見て
最後に比較的強い圧力で射出するようにすれば、樹脂材
料の無駄を無くし、かつ、十分な充填が可能となる態様
等が考えられるのである。又、この場合でも樹脂の種別
により、又、金型種別により圧力制御の内容を変更可能
とすることも望まれる。
なお、電気液圧サーボ装置には何らかの緊急停止手段が
設けられることがあるが、この緊急停止手段を作動させ
たとき、サーボ弁が無制御状態となり、ともすれば機械
に無理な振動を与えることがあった。
[発明の目的] この発明は上記に鑑み、位置及び速度の制御に合わせて
圧力制御をすることが可能であり、かつ、緊急停止時に
機械にj&勅を生じさせることがない加工機械の電気液
圧サーボ装置を提供することを目的とする。
[発明の概要] 上記目的を達成するためにこの発明では、圧液供給回路
から供給される圧液をサーボ弁を介してシリンダ装置に
供給しこのシリンダ装置で所定の作動体を所定速度に制
御する加工機械の電気液圧サーボ装置において、前記圧
液供給回路に液圧を所定のものに設定する液圧設定回路
を備え、前記サーボ弁と前記シリンダ装置との間には前
記シリンダ装置への圧油の供給を前記サーボ弁の最大絞
り速度より荏い速度で遮断する緊急遮断回路を備えて加
工機械の電気液圧サーボ装置を構成し、シリンダ装置に
供給される液圧を所望のものにすることができると共に
、緊急遮断時であってもサーボ弁が無制御状態となるの
を防止した。
[実施例の説明] 以下、この発明の詳細な説明する。
第1図に装置の概要図を示している。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。電気液圧サーボ装
置5は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汁液生成手段9と、該手
段9で生成された圧液サーボ弁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叶を制御るサーボ弁制
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、を有している。
第2図〜第11図はこの発明に係る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図は運転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
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は前記下部フレーム23の上端に取付けたダイ29
と前記ラム27の下端に取付けたバンチ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2
7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N
c及びラムを制御するためのラム制御モジュールROM
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fi39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の両端付近にはりニアスケー
ル45 (45A、45B)が取付けられ、このリニア
スケール45 (45A、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49G(49A、49B)に取付け
られている。このリニアスケール45 (45A、45
B)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〜0.001
mm程度とされている。
なお、折曲機21にはフットベタルFSが付属されてお
り、フットベタル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を上背又は正時方向
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5J39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、目詰りヂエック
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5OLE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
TANK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OLIに提供する。
前記電磁比例弁5OLEは電気回線L1を介して前記制
御I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OLIの油圧を所定のものに調整する。本例で
は電磁比例弁5OLE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ポ一ト2段ノズルフラッパ形の電気
油圧式サーボ弁である。モして圧液供給用の前記油路O
L1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○L3
と前記シリンダ33Aの王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の王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の王室側と接
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に排出づることができる。
サーボ弁37Bの構成はIサーボ弁37Aと同一であり
、ボー1−P、Tには油路OL1、O12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、ボートAは、シリンダ3
3Bの下室側に後述の制御弁を介して接続される油路O
L6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OL
6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の流ム制御は電気回線L2の電圧信号で
行われ、サーボ弁37Bの流伍制御は電気回線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33△、33B内のピストンPSA、P
SB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)から出力される流船制御されたた圧油を前記シ
リンダ33 (33A、33B>の上室又は王室に所定
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C■とカウ
ンタバランス弁CB Vとが直列に接続されでいる。又
、前記チェック弁Cvと並列に2ポ一ト2位置の切換弁
5QL2−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ボ一ト2位置のソレノイドパイ
ロット弁5QL2−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PCV
2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33Δの王室には圧力スイッチS
W2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、!:Lr5OL1−A1.:対し、5OL1−8を
、8012− Aに対し5QL2−8を、SW2に対し
SW3を付している他面−機能を果す部材には同一参照
符号を何して示している。
前記ソレノイド弁5OL1−A (SOLl−8>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○L4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5OL2−A (SQL2
−8)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3
3A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5OL1−A、SQL 1−B、及び、コ
レらパイロットソレノイド弁5QL2−A、5ol−2
−F3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、ラム上界時にシ
リンダ上室に圧力が隠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゛冶気回線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ROMはこの
回線L4.L5が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、33Bを制御しているのである。
第5図に電・気団路の詳細図を示した。
電気回路53はNG装置NCと、ラム制御モジュールR
OM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一
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(RAM)等を有し、全体を総括制御する。
シーケンサ及びリレ一部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5OLE用の
アンプ61、ソレノイド弁5QL1−A、5OL1−B
、その他のスイッチSWn、その他のソレノイド5OL
n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一部57にアンプ61を介して接続
された電磁比例弁5OLE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とラム制御モジコールR
OM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、運転と略称する)、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毎を読み取って、読取憑を
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ROMに送信する。
ラム制御モジコールROM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SC1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57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は前記シーケンサ及びリレ一部57
とステータス回線L7を介して接続されており、シーケ
ンサ及びリレ一部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。
状惧管理部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、その地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
、所定速度の等遠域、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−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5W4−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に知らしめる。
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79に前記ソレノイド5
QL2−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5QL2
−Aに作動信号を与えるようにしたのは処理速痘の都合
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、10〜2Qmsとす
ることができるからである。
因みに、原点スイッチ5W4−Aは第3図に示したラム
27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5W4−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5W4−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5QL2−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5W4−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で
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)A
3 、A5が又、同調回路SCには演算子△2 、A4
.A6.A7 、△8.A9が含まれている。演算子A
BとA7とで傾り算出部89を、演算子へBとへ9とで
平均値算出部91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、その差電圧を演算子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47
B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、演算子へ8でこの値を81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は演算子へ7を用いて検出ヘッド4
7A、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を演痒し、この傾り値
eを演算子へ〇で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△
3又はA5に出力するのである。
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
図に基づいて折曲義械の作業モードについて説明する。
第7図は4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図に示した合弁、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
トベタルスイッチが下降用のベタルDSであったか上界
用のベタルUSであったかが判断され、下降用ペタルD
Sであったならステップ705へ、上界用ペタル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界用ベタ
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、ベタルDS1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を所望位置に作出させることも
可能である。
第10図及び第11図は中動モードの説明図である。
中動モードは下降用ベタルDSを下限位置まで連続的に
踏み続けた場合に、ラム27に−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を下限位置Poか
ら下限位置P+o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Pa 、
プルパック位置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OL4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)図は下降用ベタル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5QL1−A、5QL1
−F3(DD作抗Bを示している。([)図はサーボ弁
37 (37A、37Bの)の開度状態を示している。
(0)図はパイロットソレノイド弁5QL2−A、5Q
L2−Bの動作状態を示している。
上限位置P oで下降用ベタルDSが押圧されるとラム
27は上限位11Poから下限位置Pro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どなるが、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
かに上界され、以後所定の高速VlaX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5OLEで調整されている。又、こ
のときソレノイド弁5OLI−A。
5OLI−Bはオンとされ((e)図)、パイロットソ
レノイド弁80m2−A、5QL2−8もオンとされて
いる((g)図)。ψ−ボ弁37A。
37B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!ζ状
R)で比較的大ぎく開かれている。従って、第4図にお
いて油路OL3及びO12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PCV+ 、POY3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Pcを検
出して、パイロットソレノイド弁5QL2−A、5QL
2−Bを素早くオフとすると共に号−ボ弁37A、37
Bを所定開度に絞って行<((1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’fl P q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1UPs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P
9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、(「)図に示したようにサーボ弁27A、3
7B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P +oまで押圧す
るようになる。
下限位置PIO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PIO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、37B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PIOでは所定時間停止され、その後、時刻T
o t”/ L/ / イド弁5OLI−A、5OLI
−Bがオフど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P++で給油
圧力pは低下され((d)図)、サーボ弁37A、37
B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Pa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5OLE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5QL2−A、5QL2
−8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5OLI−A、5OL1−8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5QL2−八、5
OL2−Bをソレノイド弁5OLI−A。
5OL1−8と共に動作させるのは、仮にソレノイド弁
5OLI−A、8011−8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5oil−A及び5OL1−Bのオフ動作に遅れ
ΔT2を持たぜたのは、動作時間をサーボ弁37A、3
7B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F
S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1005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
トベタルFSがオンされると、ステップ1015で操作
されたベタルが下降用ベタルDSであったか上昇用ベタ
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、上昇用ベタル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1a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7ツトベ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、上昇用ベタル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でフットベ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〜プルパック位置にあると
きフットペタルFSが操作されると、ステップ1029
で操作されたベタルが下降用ベタルDSであったが上界
用ペタルUSであったかが判断される。そして、下降用
ベタルDSであった場合にはステップ1031へ、上昇
用ベタル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102
7でラム27をその場停止させ“Cいる。
ステップ1035では、ステップ1037で上R用ベタ
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1
037で上昇用ベタルUSのオフが判断された場合には
、上昇用ベタルUSのオフが判断された時の位置がプル
パック位置〜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がプルパック位置〜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、下降用ベタル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7
ツトベタルFSをオフとすればステップ1043でその
場停止するが、下限位置に達ずれば端子りを介してステ
ップ1009へ移行する。
ステップ1051は上昇用ベタル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1
053で上昇用ベタル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、下降用ベタルD
S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1007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IJSが操作されているか否かが判断され、上界
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
TI2以後に示した処理である。
ステップ1059で一ヒ昇用ベタル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1067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106
9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
用ベタルの操作が中止されたならステップ1o75でそ
の場停止をするようになっている。
第8図は運転モードの説明図である。
運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 Ga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。下降用ベタ
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〜プルパ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はフットベタル、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4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階
に調整できる電磁比例弁5OLE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極毎に分類したモード分け
であるが、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37
A、37B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かできる。
■第6図に示した同調回路により、ラム27を常時水平
を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5OLEを第5図に示した
シーケンサ及びリレ一部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、圧力制御のオーブ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5QL1−A
、5OLI−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とパイロンI・ソレノイド弁5Q
L2−A、5QL2−8)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5OL1−A、5OL1−Bを
時間△T2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ROMを
ユニット化できるので、NC装置側では、単に移動指令
、速度パターン選択指令のみを出力部ればよく、どの機
械にでも着脱自在の態様となるので、は械設計が容易と
なる。
次に、第12図〜第14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
挿入するだ番ノでよい。
ステップ1201は下限位置で所定時間加圧処理する工
程を示しである(第10図ステップ1061参照)。ス
テップ1201で加工処理が行われたらステップ120
3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5OLEをラム上昇力1:がラム重量 F
 + 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−8であるので、D=F+/(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り剛性に応じて少
し上昇する。
ステップ1209は所定時間後にラム27の坦在位置夕
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5OLE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5OLEの調整では、ラムが上昇ザるのを防止
するために前記1)=F+/(2・S)で求まる値より
約り%小ざ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〜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J3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
5OLE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。
第14図はラム両端を個別に速度制御する実施例を示し
ている。
機械は例えば剪断機械であるとする。電気油圧回路は第
4図、第5図に示されるものと同一とする。但し、本例
では第5図に示した同調回路87は除かれる。
第5図にも示されるように、各サーボ弁37A。
37Bは独立に速度制COすることが可能である。
そこで、第14図(a >に示した剪断機械のラム89
のロッド35Aを速度v1で、ロッド35Bをv2で制
御する。Wは剪断される材料を示している。
(b )図に示されるように、剪断開始位置ではラム8
9の傾きが比較的小さい角度θ1で行われるようにする
次いで、(C)図に示されるように、中央剪断位置では
ラム89の傾きを比較的大きな値θ2とする。これによ
り、中央を剪断する場合の剪断荷重を極めて小さくなる
その後(d)図に示すようにラム89の傾きを比較的小
さな値θ1に戻し、(e)図に示すようにラム89を上
昇させて剪断作業の1サイクルを終了する。
この実施例では中央位置を剪断する場合の剪断荷重を小
さくすることができるので、剪断精度を向上することが
可能となる。
なお、傾き角θ1.θ2は材料の板厚に応じて、又、材
料の硬さ等に応じて、種々に変更することが可能である
ことは勿論であるが、これら変更は、機械的に変更する
のと違って第5図に示した速度パターンのみを変更づれ
ばよく、極めて容易に行われff?るものである。又、
速度制御の途中において加圧力も自由に設定可能である
から、圧力、速度における各種の条件を付加してラム8
9を制御することが可能である。
以上の実施例は主に複数シリンダの制御について述べて
きたが、この発明は単一シリンダに適用できることは勿
論である。
例えば、インジェクション機械の射出用シリンダの制御
において、射出量の制御、即ち、自由に設定される位置
へのピストン位置決め制御に加えて、ピストンの圧力、
速度の制御を行うことが可能である。
又、射出圧力、射出速度、射出量を射出材料や、成型金
型に合わせて適正化でき、効率的な、しがも良質製品を
製作Jることのできる射出制御が行なえることになるの
である。
なお、同じくインジェクション機械には成型用プレス機
械が用いられるが、この発明はこの成型用プレス機械の
ラムの制御にも実施可能である。
この場合、成型圧力を適正化できると共に、成型工程に
おいて、上金型と下金型を精密に調整できるので単に最
大圧力で押圧するのみならず、位置及び圧力に関して高
度のプレス制御を行うことも可能である。
し発明の効果] この発明に係る加工機械の電気液圧サーボ装置を用うれ
ば各種加工機械の作動体を制御モードに合わせて位置、
速度、圧力に関して適正制御することが可能となり、又
、緊急停止時においても機械に振動を発生させることが
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る装置の概要を示すブロック図、
第2図〜第14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4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最の検出例を
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、第14図は剪断
機械におけるラム制御の例を示す説明図である。 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 代理人  弁理士  三 好  保 男712図   
            ’fT18図T%14図 ffl刊酬−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧液供給回路から供給される圧液をサーボ弁を介してシ
    リンダ装置に供給しこのシリンダ装置で所定の作動体を
    所定速度に制御する加工機械の電気液圧サーボ装置にお
    いて、前記圧液供給回路に液圧を所定のものに設定する
    液圧設定回路を備え、前記サーボ弁と前記シリンダ装置
    との間には前記シリンダ装置への圧油の供給を前記サー
    ボ弁の最大絞り速度より遅い速度で遮断する緊急遮断回
    路を備えたことを特徴とする加工機械の電気液圧サーボ
    装置。
JP17434685A 1985-08-09 1985-08-09 加工機械の電気液圧サ−ボ装置 Pending JPS629001A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61197201A (ja) * 1986-01-25 1986-09-01 新鋼工業株式会社 木材切削機における追従式定加圧装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61197201A (ja) * 1986-01-25 1986-09-01 新鋼工業株式会社 木材切削機における追従式定加圧装置

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