JPS629720A - 加工機械の電気液圧サ−ボ装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は成型、打抜、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＜ｍ器・応用編）４０５−
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１
つの作動体の異なる位置を２基のサーボ装置で平衡動作
させたいとき、これら２基のサーボ装置の平衡を完全に
維持するのが困難であった。

［発明の目的］ この発明は上記に鑑み、１つの作動体を２基のサーボ装
置で完全に平衡動作させることができる加工機械の電気
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、１つの作動体
の異なる位置をそれぞれ作動する一対の液圧シリンダと
、この一対の液圧シリンダとそれぞれ接続されるサーボ
弁と、これらサーボ弁とそれぞれ接続されるサーボアン
プと、これらサーボアンプに対して所定の駆動指令信号
を出力する指令値出力部と、前記作動体の平均位置を算
出し前記指令値出力部に帰還する平均値帰還部と前記作
動体の傾り指数を算出しこの傾り指数で前記指令値出力
部の出力信号を補正する傾り補正部とを有する同調回路
と、を備えて加工機械の電気液圧サーボ装置を構成し、
２基のサーボ装置を作動体の傾り指数が最小となる態様
で制御するようにした。

［実施例の説明］ 以下、この発明の詳細な説明する。

第１図〜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１図に単一のシリンダ装置を有する電気液圧サーボ装
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ものである。電気液圧サーボ装
＠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液圧生成手段９と、該手
段９で生成された圧液をサーボ弁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度を制御するサーボ
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。本例は、作動体３を設定モードに応しで位置及び速
度制御すると共に圧力制御する。

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図は駆動モー
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図は両手押船操作モードの７０−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
Ｇ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
して接続され制御盤３９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２７０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４９Ｃ（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０．０１＋ｎ＋＋＋−０，
００１ｍｍ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、フットペタルＦＳにはラム下降指令用のフットペタ
ルＯ８と、ラム上昇指令用の７ツトベタル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を上昇又は下降方向
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盤３９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、目詰りチェック
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ｌｌ！１１３９から電気信号を入力し、この信号に基
づいて前記油路ＯＬ１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０１１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。そして圧液供給用の前記油路０
１１とドレン油路ＯＬ２とを２つのボートＰ、Ｔに接続
し、他の２つのボートＡ。

Ｂに前記シリンダ３３Ａの上室と接続される油路０１３
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０１４とを接続している。従って、サー
ボ弁３７Ａは油路０１１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の下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０１１の圧油をシリンダ３３Ａの下室側と接
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に排出することができる。

サーボ弁３７Ｂの構成はサーボ弁３７Ａと同一であり、
ボートＰ、Ｔには油路ＯＬ１、Ｏ１２が接続されている
。そして、ボート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３３Ｂ
の王室側に後述の制御弁を介して接続される油路ＯＬ６
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ＯＬ６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の流量制御は電気回線Ｌ２の電圧信号で
行われ、サーボ弁３７Ｂの流量制御は電気回線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３３Ａ、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）から出力される流量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ＣＶとカウ
ンタバランス弁ＣＢＶとが直列に接続されている。又、
前記チェック弁ＣＶと並列に２ポ一ト２位置の切換弁５
ＱＬ２−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ポ一ト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ＰＣＶ２
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３３Ａの王室には圧力スイッチＳＷ
２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
号として８０１１−Ａに対し８０１１−８を、５ＱＬ２
−Ａに対し５ＱＬ２−８を、ＳＷ２に対しＳＷ３を付し
ている他局−機能を果す部材には同一参照符号を付して
示している。

前記ソレノイド弁５ＯＬＩ−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０１４を
遮断してラム２７の停す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　（ＳＯＬ２
−Ｂ）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、８０１１−８．及び、これ
らパイロットソレノイド弁５ＱＬ２−Ａ、５ＱＬ２−８
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、ラム上昇時にシ
リンダ上室に圧力が贈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電気回線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１４．１５か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図に電気回路の詳細図を示した。

電気回路５３はＮＣ装置ＮＣと、ラム制御モジュールＲ
ＣＭとから成る。

ＮＧ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
トベタルスイッチＯ８，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５ｗｎ１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
力な適正に制御する。

通信処理部５９はＮＣ装置ＮＧとラム制御モジュールＲ
ＣＭ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ＶＯ；　、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、駆
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量を読み取って、読取量
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。

ラム制御モジュール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Ｓ０１並びに、ドライバＤ■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。

状態管理部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、その他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度の都合
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、１０〜２０ｍ５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８０ｍ２−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５Ｗ４−８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Ａ２　、Ａ４
　、Ａｓ　、Ａｖ　、Ａａ　、Ａ９が含まれている。演
算子へ６とＡ７とで傾り算出部８９を、演算子へ８とＡ
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Ｂでこの値をＨ１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ＡＩ
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Ａ７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を演算し、この傾り値
ｅを演算子Ａｅ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Ａ
３又はＡ５に出力するのである。

従って、このような同調回路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
部を互いに同調させる方式であるが、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ｒｌ
’ＪＭシ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
図に基づいて折曲機械の作業モードについて説明する。

第７図は駆動モードの説明図である。

駆動モードは、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がフットベタル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８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でフットベ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
トペタルスイッチが下降用のベタルＤＳであったか上昇
用のベタルＵＳであったかが判断され、下降用ベタルＤ
Ｓであったならステップ７０５へ、上昇用ペタルＵＳで
あったならステップ７０７へ移行する。下降用及び上昇
用のフットベタルが共に操作された場合には上昇用へタ
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が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を所望位置に停止させることも
可能である。

第１０図及び第１１図は単動モードの説明図である。

単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に一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図は中
動作モードにおいて下降用ペタルＤＳを上限位置Ｐｏか
ら下限位ＩＰ＋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Ｐ６、プ
ルバック位置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　）図は下降用ペタル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５ＯＬ１−Ａ、５Ｏ
Ｌ１−８の動作状態を示している。（ｆ　）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、５
ＱＬ２−Ｂの動作状態を示している。

上限位置ρ０で下降用ペタルＤＳが押圧されるとラム２
７は上限位置Ｐｏから下限位置Ｐ＋ｏ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となるが、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
上昇され、以後所定の高速ｖｍａｘ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５ＯＬ１−Ａ。

５ＯＬ１−８はオンとされ（（ｅ）図）、パイロットソ
レノイド弁５ＱＬ２−Ａ、８０ｍ２−Ｂもオンとされて
いる（（ｇ）図）。サーボ弁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た状態
）で比較的大きく開かれている。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＋　、ＰＣＶ２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ｆｆ１Ｐａ
を検出して、パイロットソレノイド弁５ＱＬ２−Ａ、５
ＱＬ２−Ｂｅ素早くオフとすると共にサーボ弁３７Ａ、
３７Ｂを所定開度に絞って行＜ｌｆ）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３３Δ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置Ｐ９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＠Ｐ８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ＭＰ９で給油圧力ｐは加工用圧力ｐ２まで
昇圧され、（ｆ　）図に示したようにサーボ弁２７Ａ、
３７Ｂ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バンチ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ＰＩＯまで押圧す
るようになる。

下限位置ＰＩＧ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ＰＩＧでは所定時間停止され、その後、時刻Ｔ
１１でソレノイド弁５ＯＬ１−Ａ、５ＯＬ１−Ｂがオフ
と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Ｐｕで給油圧力ｐは低下
され（（ｄ）図〉、サーボ弁３７Ａ、３７Ｂがより大き
く開かれて（（「）図）ラム２７は大きな速度で上限位
置ＰＯ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
中に下降用ベタル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８０１２−Ａ、５ＱＬ２
−８は瞬時にオフ動忙されることになるが、ここに、ソ
レノイド弁５ＱＬＩ−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−Ａ、５
ＱＬ２−８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、５ＯＬＩ−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５ＯＬＩ−Ａ及び５ＯＬＩ−８のオフ動作に遅れ
ΔＴ２を持たせたのは、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はフットベタル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〜下限位置にあるとぎにはステップ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ペタルＤＳであったか上昇用ベタ
ルＵＳであったかが判断され、下降用ベタルＤＳであっ
たならステップ１０１７へ、上昇用ペタル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
降速度切換位置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ツトペ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７ツ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〜プルバック位置にあると
きフットベタル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ペタルＤＳであったが上昇
用ペタルＵＳであったかが判断される。そして、下降用
ペタル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ベタル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をその場停止させている。

ステップ１０３５では、ステップ１０３７で上昇用ペタ
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、ヒ昇用ベタル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
ルバック位置〜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、たフットベタル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、下降用ペタルＤＳであった場合にはス
テップ１０４７へ移行し、上昇用ベタル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、途中でフ
ットペタルＦＳをオフとすればステップ１０４３でその
場停止するが、下限位置に達すれば端子りを介してステ
ップ１００９へ移行する。

ステップ１０５１は上昇用ペタルＵＳが操作されている
のでステップ１０５３で上昇用ベタル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ベタル
Ｆ３が操作された場合には、ステップ１０５９で上昇用
ベタルＵＳが操作されているか否かが判断され、上昇用
ベタルＵＳが操作されていない限りにおいてステップ１
０６１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で上昇用ベタル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１０６９
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１０７５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ベタル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が上昇中に下降用ベタル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端子へ入り、ステップ
１０６７へ移行する。

ステップ８０３では下降用ベタル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〜プルバ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〜プルパ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図に示した駆動モードと第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間
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積電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ができる。

■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、圧力制御のオープ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−８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とパイロットソレノイド弁５ＱＬ
２−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５ＯＬＩ−Ａ、５ＯＬ１−８を時
間ΔＴ２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プで行われるので、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すればよく、どの機
械にでも着脱自在の態様となるので、機械設計が容易と
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ＮＯ装置の主制御
部）にスプリングバック聞の検出指令用のプログラムを
挿入するだけでよい。

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Ｆがラム重Ｉ　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の王室側面積を
８１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、ｐ＝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の現在位置を
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、ラムが上昇するのを防止
するために前記１）−Ｆ＋／（２・Ｓ）で求まる値より
約り％小さ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において従シリンダ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は独立に速度制御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すれ
ばよく、極めて容易に行われ得るものである。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８９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、射出歯を射出材料や、成型金
型に合わせて適正化でき、効率的な、しかも良質製品を
製作す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°ブレス制御を行うことも可能である。

［発明の効果１ 同調回路を備えたこの発明に係る加工機械の電気液圧サ
ーボ装置では複数シリンダを有する作動体を完全に平衡
作動させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する電気液圧サーボ装置の概要
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
は駆動モードの７０−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量の検出例を
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 、７１２図　　　　　　　　　　　　　　　　了：紹図
第１４図 −０７”２勺１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つの作動体の異なる位置をそれぞれ作動する一対の液
   圧シリンダ装置と、この一対の液圧シリンダ装置とそれ
   ぞれ接続されるサーボ弁と、これらサーボ弁とそれぞれ
   接続されるサーボアンプと、これらサーボアンプに対し
   て所定の駆動指令信号を出力する指令値出力部と、前記
   作動体の平均位置を算出し前記指令値出力部に帰還する
   平均値帰還部と前記作動体の傾り指数を算出しこの傾り
   指数で前記指令値出力部の出力信号を補正する傾り補正
   部とを有する同調回路と、を備えて構成される加工機械
   の電気液圧サーボ装置。