JPS629799A - 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Info
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- JPS629799A JPS629799A JP14851985A JP14851985A JPS629799A JP S629799 A JPS629799 A JP S629799A JP 14851985 A JP14851985 A JP 14851985A JP 14851985 A JP14851985 A JP 14851985A JP S629799 A JPS629799 A JP S629799A
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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。
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。
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l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。
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l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(機器・応用wA)405
−426頁]。
発行の自動制御ハンドブック(機器・応用wA)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。
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。
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押圧作業は。
ション機械におけるピストン押圧作業は。
所定速度で所定位置に押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。
、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。
[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会わせて
圧力制御をすることが可能であり、がっ、圧力制御の内
容を各種モードで変更可能の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。
圧力制御をすることが可能であり、がっ、圧力制御の内
容を各種モードで変更可能の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、第1図に装置
の概要図を示したように、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とロ
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
る加工機械の電気液圧サーボ装@5において、前記液体
の圧力及び前2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
液体を生成する圧液生成手段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、を有せしめて加工
機械の電気液圧サーボ装置5を構成し、作動体3を設定
モードに応じて位置及び速度制御すると共に圧力制御す
るようにした。
の概要図を示したように、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とロ
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
る加工機械の電気液圧サーボ装@5において、前記液体
の圧力及び前2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
液体を生成する圧液生成手段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、を有せしめて加工
機械の電気液圧サーボ装置5を構成し、作動体3を設定
モードに応じて位置及び速度制御すると共に圧力制御す
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。
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4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4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。
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。
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wJWI39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NG装
置NC及びラムを制御するためのラム制御モジュールR
OM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。
この制御盤39内に折曲機21を制御するためのNG装
置NC及びラムを制御するためのラム制御モジュールR
OM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27の両端付近にはリニアスケー
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490(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0.0 i n+m 〜0
.001 mm程度とされている。
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490(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0.0 i n+m 〜0
.001 mm程度とされている。
なお、折曲8121にはフットペタル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7ツトベ
タルDSと、ラム上昇指令用のフットベタルUSとが備
えられている。そして、オペレータはフットベタル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。
おり、フットベタルFSにはラム下降指令用の7ツトベ
タルDSと、ラム上昇指令用のフットベタルUSとが備
えられている。そして、オペレータはフットベタル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&lJ III盤3
9からの電気信号に基づいて制御されている。
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&lJ III盤3
9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。
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。
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OL1に提供する。
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OL1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OL1の圧力を誤差
2%以内で所定のものに設定可能である。
御盤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ポート−設置動式の電気油圧式サー
ボ弁である。そして圧液供給用の前記油路OL1とドレ
ン油路OL2とを2つのポートP。
ボ弁である。そして圧液供給用の前記油路OL1とドレ
ン油路OL2とを2つのポートP。
■に接続し、他の2つのポートA、Bに前記シリンダ3
3Aの上室と接続される油路OL3と前記シリンダ33
Aの王室側に後述の制御弁を介して接続される油路OL
4とを接続している。従って、サーボ弁37Aは油路O
L1の圧油をシリンダ33Aの上室と接続される油路O
L3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014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OLI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の王室
と接続される油路OL3からの排油をドレン油路012
に排出することができる。
3Aの上室と接続される油路OL3と前記シリンダ33
Aの王室側に後述の制御弁を介して接続される油路OL
4とを接続している。従って、サーボ弁37Aは油路O
L1の圧油をシリンダ33Aの上室と接続される油路O
L3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014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OLI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の王室
と接続される油路OL3からの排油をドレン油路012
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、
ポートP、Tには油路011、O12が接続されている
。そして、ポート8はシリンダ33Bの上室と接続され
る油路DL5に接続され、ポート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OLI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015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。
ポートP、Tには油路011、O12が接続されている
。そして、ポート8はシリンダ33Bの上室と接続され
る油路DL5に接続され、ポート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OLI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015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。
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。
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C■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ポート、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″ニック弁C
■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
SW2が設けられている。
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C■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ポート、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″ニック弁C
■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
SW2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5OL1−Aに対しSQL 1−Bを、5OL
2−Aに対し5OL2−8を、SW2に対しSW3を付
している他同−機能を果す部材には同一参照符号を付し
て示している。
号として5OL1−Aに対しSQL 1−Bを、5OL
2−Aに対し5OL2−8を、SW2に対しSW3を付
している他同−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 (SOLI−B)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OL4を
遮断してラム27の停止を確実に行う作用を為す。
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OL4を
遮断してラム27の停止を確実に行う作用を為す。
前記ソレノイドバイロフト弁5QL2−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(油路014に排出する作用を為す。なお、前記
ソレノイド弁5OL1−A、5OL1−8.及び、これ
らパイロットソレノイド弁5QL2−A、5QL2−B
の詳細な作用については第11図で詳述する。
−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(油路014に排出する作用を為す。なお、前記
ソレノイド弁5OL1−A、5OL1−8.及び、これ
らパイロットソレノイド弁5QL2−A、5QL2−B
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隠るのを防止する役目を為す。
リンダ上室に圧力が隠るのを防止する役目を為す。
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
11L4.L5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。
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
11L4.L5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NO装置NGと、ラム制御モジュールR
OMとから成る。
OM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。
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(CP口)、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。
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os、us、電磁比例弁5OLE用の
アンプ61、ソレノイド弁5QL1−A、5OL1−8
1その他のスイッチSWn 1その他のソレノイド5O
Ln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。
トペタルスイッチos、us、電磁比例弁5OLE用の
アンプ61、ソレノイド弁5QL1−A、5OL1−8
1その他のスイッチSWn 1その他のソレノイド5O
Ln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。
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。
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i’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、
4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
ω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。
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i’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、
4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
ω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SC1並びに、ドライバD■とを有している。
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。
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、解析結束をサ
ーボ弁制御部71(73)に連絡する。
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、解析結束をサ
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。
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。
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−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。
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−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。
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。
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。
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8
0m2−Aへの作動信号を出力する。
からの信号を入力し、ドライバ79に前記ソレノイド8
0m2−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、10〜20+msと
することができるからである。
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、10〜20+ms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
。
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。
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1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。
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。
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。
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。
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。
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85A185Bには演算子A2 、A3
、A4 、A5が又、同調回路SCには演算子As
、A7 、As 、A9が含まれている。
記サーボアンプ85A185Bには演算子A2 、A3
、A4 、A5が又、同調回路SCには演算子As
、A7 、As 、A9が含まれている。
演算子へ〇とA7とで傾り算出部89を、演算子へ8と
A9とで平均値算出部91を構成している。
A9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A+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を介見て指令
電圧を入力し、この電圧を演算子A5 (A3 )で
G倍に増幅しサーボ弁37A(37B)を駆動している
。
を有しているが、演算子A+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を介見て指令
電圧を入力し、この電圧を演算子A5 (A3 )で
G倍に増幅しサーボ弁37A(37B)を駆動している
。
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2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
9ti)遠している。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。
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2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
9ti)遠している。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を演算子へ〇で8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A3
又はA5に出力するのである。
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を演算子へ〇で8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A3
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。
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。
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。
なお、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。
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
図に基づいて折曲機械の作業モードについて説明する。
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4初モードの説明図である。
4動モードは、フットベタル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図に示した多弁、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。
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図に示した多弁、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7ツ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、上昇用ベタル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昇用ペタ
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。
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、上昇用ベタル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昇用ペタ
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とバンチ31と
の間で所定の折曲加工が行われることになる。
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とバンチ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。
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、ペタルDS、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。
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ペタル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を上限位置Pa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。
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を上限位置Pa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P8、プ
ルバック位置P9、上昇速度切換位1ifP11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
。
ルバック位置P9、上昇速度切換位1ifP11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8011−A、5OL1−
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。(IJ
)図はパイロットソレノイド弁5QL2−A、5QL2
−8の動作状態を示している。
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8011−A、5OL1−
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。(IJ
)図はパイロットソレノイド弁5QL2−A、5QL2
−8の動作状態を示している。
上限位置Po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HP toに向つて下降を
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。
7は上限位置Poから下限位HP toに向つて下降を
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。
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。
5OLI−8はオンとされ((e)図)、パイロットソ
レノイド弁5QL2−A、5QL2−8もオンとされて
いる((g)図)。サーボ弁37A。
レノイド弁5QL2−A、5QL2−8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013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。
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013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がこの位置P6を検
出して、パイ0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サーボ弁37A、37
B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PCVI、PCV2がオフとさ
れ、シリンダ33A及び33Bの王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
。
第5図に示した現在位置検出部79がこの位置P6を検
出して、パイ0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サーボ弁37A、37
B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PCVI、PCV2がオフとさ
れ、シリンダ33A及び33Bの王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HPq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。
、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。
プルパック位@P9の手前の位RPeではサーボ弁開度
を更に絞ってラム27をプルパック位置P9で一時停止
するようにしている。そして、このプルパック位置P9
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(。
を更に絞ってラム27をプルパック位置P9で一時停止
するようにしている。そして、このプルパック位置P9
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(。
プルパック位置P9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。
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Pro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11P+。
検出されており、ラム27はこの位11P+。
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。
、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P+oでは所定時間停止され、その後、時刻T
oでソレノイド弁8011−A、8011−Bがオフと
されるようになっている。その後、サーボ弁37A、3
7Bの開放制御に伴なって第4図に示した油路OL4.
016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M P u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((f)図)ラム27は大きな速度で上限
位置Poに向って上昇する。
oでソレノイド弁8011−A、8011−Bがオフと
されるようになっている。その後、サーボ弁37A、3
7Bの開放制御に伴なって第4図に示した油路OL4.
016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M P u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((f)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5OLHによって自由
に調整され得るものである。
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5OLH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。
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、5OL2
−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5OL1−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。
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、5OL2
−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5OL1−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。
QL2−8をソレノイド弁5OLI−A。
8011−Bと共に動作させるのは、仮にソレノイド弁
5OLI−A、5OL1−8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8011−A及び5OL1−8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。
5OLI−A、5OL1−8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8011−A及び5OL1−8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。
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〜プルパック位置にあると
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。
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
たならステップ1017へ、上界用ベタルUSであった
ならステップ1021へ移行する。
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
たならステップ1017へ、上界用ベタル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。
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、上昇用ペタル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。
ように、上昇用ペタル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ベタルDSであったが上昇
用ベタル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。
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ベタルDSであったが上昇
用ベタル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をその場停止させている。
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をその場停止させている。
ステップ1035では、ステップ1037で上昇用ベタ
ルLISがオフされるまで高速上昇し1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
1037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。
ルLISがオフされるまで高速上昇し1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
1037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ペタルFS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、下降用ペタルDS′c&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。
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であったか上昇用ベタルUSであった
かが判断され、下降用ペタルDS′c&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。
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mベタル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で上昇用ペタル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、下降用ペタル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。
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で上昇用ペタル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、下降用ペタル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。
)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
ペタルUSが操作されているか否かが判断され、上昇用
ペタル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。
F3が操作された場合には、ステップ1059で上昇用
ペタルUSが操作されているか否かが判断され、上昇用
ペタル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
T +2以後に示した処理である。
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
T +2以後に示した処理である。
ステップ1059で上昇用ペタル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
ペ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。
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
ペ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。
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D8
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。
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。
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。
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はフットペタル、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
、5OL1−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とパイロットソレノイド弁5QL
2−A、5QL2−B)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。
、5OL1−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とパイロットソレノイド弁5QL
2−A、5QL2−B)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5QL1−A、SQL 1−B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。
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。
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、NG装置側では、単に移動ホ令
、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。
ユニット化できるので、NG装置側では、単に移動ホ令
、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。
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。
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
挿入するだけでよい。
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。
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界する
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がラム重量F1と
釣り合うように調整される。
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がラム重量F1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。
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。
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。
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11=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。
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11=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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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89
の傾きが比較的小さい角度θ1で行われるようにする。
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
。
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、<8 >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。
小さな値θ1に戻し、<8 >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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[発明の効果]
この発明は制御モードに合わせて、位置、速度、圧力の
制御を併せて行うことのできる加工機械の電気液圧サー
ボ装置である。
制御を併せて行うことのできる加工機械の電気液圧サー
ボ装置である。
従って、この発明に係る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る。
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る。
なお、第4図に示した油圧回路を第5図に示したような
電気回路で制御するようにすれば、所望の制御を円滑安
全に行うことが可能である。
電気回路で制御するようにすれば、所望の制御を円滑安
全に行うことが可能である。
又、第6図に示したような同調回路を用うれば複数シリ
ンダを有する作動体を同調駆動することが可能である。
ンダを有する作動体を同調駆動することが可能である。
第1図はこの発明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 212図 第13!!1
箪14図 m=707代「− 手続補正書 昭和60年7月24日 1、事件の表示 昭和60年7月6日提出の特許願
2、発明の名称 加工機械の電気液圧サーボ装置3
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所(居所) 神奈川県伊勢原市石田200番地氏名(
名称) 株式会社 ア マ ダ ′代表者 天
1) 満 明 4、代理人 住 所 〒105東京都港区虎ノ門1丁目2番3
号虎ノ門第−ビル5階 5、補正の対采 (1) 明 細 書(全文) (2) 図 面(企図) 6、補正の内容 (1) 明細書(全文)を別紙の通りに補正する。 (2) 図面(全図)を別紙の通りに補正する。 7、添付書類の目録 (1) 訂正明IB書
1通(2) 訂正図面(第1図〜第1
4図) 1通以 上 明 @ 書 1、発明の名称 加工機械の電気液圧サーボ装置 2、特許請求の範囲 (1) 所定圧力の液体をサーボ弁を介してシリンダ
に供給し該シリンダ内のピストンとロッドを介して接続
された作動体を位置及び速度制御する加工機械の電気液
圧サーボ装置において、前記液体の圧力及び前記作動体
の移動速度を指令する液圧及び作動体速度指令手段と、
該手段で指令された圧力の液体を生成する圧液生成手段
と、該手段で生成された圧液をサーボ弁に供給する圧液
供給手段と、前記液圧及び作動体速度指令手段からの作
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
弁制御手段と、前記作動体位置を検出する作動体位置検
出手段と、制御モードを設定するモード設定手段と、該
手段の設定モード及び前記作動体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の指令値を変更する
条件設定手段と、を有して構成される加工機械の電気液
圧サーボ装置。 (2) 前記液圧供給手段を構成する液圧回路に、停
止時に前記シリンダの油圧回路を遮断する油圧回路遮断
手段と、該手段が非作動時に前記排液に所定の圧力を与
える圧力供与手段と、を設けた特許請求の範囲第1項に
記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 (3) 前記圧液生成手段は、前記液圧及び作動体速
度指令手段の液圧指令に基づいて所定圧を生成すること
ができるものであり、前記サーボ弁を開放操作すること
により前記作動体に所望の加圧力を発生させることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電気
液圧サーボ装置。 (4) 前記サーボ弁制御手段は、位置及び速度の制
御モジュールとしてユニット化され、他の手段は該ユニ
ット化されたサーボ弁制御手段を基準として設計される
ものである特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電
気液圧サーボ装置。 (5) 前記加工機械はプレス成型機械であり、成型
作業終了後、前記圧液生成手段の生成圧力を前記作動体
の重量と平衡させ当該平衡位置を検出することにより、
加工終了後のスプリングバック最の検出を可能とした特
許請求の範囲第3項に記載の加工機械の電気液圧サーボ
装置。 (6) 前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サー
ボ弁制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構
成されるサーボ装置は、1つの作動体に対して複数組設
けられ、これら複数組のサーボ装置は同調されて制御さ
れ前記作動体を平行移動させるものである特許請求の範
囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 (7) 前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サー
ボ弁制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構
成されるサーボ装置は、1つの作動体に対して複数組設
けられ、これら複数組のサーボ装置の内1つは主サーボ
装置として独立作動が可能であり、他のサーボ装置は前
記主サーボ装置に対して追従作動が可能である特許請求
の範囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 (8)前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サーボ弁
制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構成さ
れるサーボ装置は、1つの作動体に対して少なくとも一
対設けられ、両サーボ装置を独自の位置及び速度制御す
ることにより前記作動体を傾り自在に駆動するものであ
る特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サ
ーボ装@。 3、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(機器・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押圧作業は、所定速度で所
定位置に押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。 [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会わせて
圧力制御をすることが可能であり、かつ、圧力制御の内
容を各種モードで変更可能の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、第1図に装置
の概要図を示したように、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とO
ラドを介して接続された作動体3を位置及び速度制御す
る加工機械の電気液圧サーボ装置5において、前記液体
の圧力及び前2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
液体を生成する圧液生成手段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、を有せしめて加工機械
の電気液圧サーボ装@5を構成し、作動体3を設定モー
ドに応じて位置及び速度制御すると共に圧力制御するよ
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4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の下端に取付けたパンチ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t1139内に折曲1!21を制御するためのNG装
置NC及びラムを制御するためのラム制御モジュールR
OM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11flB39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0.01mm 〜0.00
1mm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ベタ
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ベタル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υ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は浦ポンプPOMPと、目詰りチェック
用圧力スイッチSWI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OL1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ボ一ト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O
L1とドレン油路012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OL3
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OLI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012に排出することができる。又、これと
は逆に油路OLI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、
ポート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、ポートAは、シリンダ33B
の下室側に後述の制御弁を介して接続される油路016
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015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、前配油路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ボ一ト2位置の切換弁5
OL2−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の下室には圧力、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
号として8011−Aに対し5OLI−8を、5OL2
−Aに対し8012−[3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 (8011−B)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OL4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5QL2−A (S012
−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
3AT空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5OLI−A、5OL1−8.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電気回線L4.
L5を介して制御111?39に送られている。第5図
で詳述するIQtlD5!1I39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図に電気回路の一詳細図を示した。 電気回路53はNC装置NCと、ラム制御モジュールR
OM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1屏、下降指令用のフッ
トベタルスイッチos、us、電磁比例弁5OLE用の
アンプ61、ソレノイド弁5QL1−A、5OL1−8
.その他のスイッチswn 。 その他のソレノイド5OLn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NG装@NCとラム制御モジュール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MO11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、4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醋を読み取って、読取m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口し、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80m2
−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5W4−8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の詳細図を関連部祠と共に示しで
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 、A7.As 、A9が含まれている。演算子
爪〇とA7とで傾り算出部89を、演算子爪8とA9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、演算子爪1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、その電圧を演算子As (A
3 )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 、As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、演算子爪8でこの値を111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A
+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を演尊し、この傾り値
eを演算子爪6で82倍して前記演算子△2及びA4に
与えている。演算子△2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、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、この伯、一方のサ
ーボ弁を基準として、伯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、フットベタル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7ツ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、上背用ペタルUSで
あ・つたならステップ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机た場合には上昇用ベ
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11’
f ’r’*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、ペタルDS、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ペタル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ベタルDSを上限位置POか
ら下限位置PIG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、正時速度切換位置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014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8011−A1SOL1−
B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。(9
)図はパイロットソレノイド弁5OL2−A、5OL2
−Bの動作状態を示している。 上限位置PO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■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、事後所定の高速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D+ ど
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)図ン、パイロットソ
レノイド弁5QL2−A、5OL2−8もオンとされて
いる((g)図)。サーボ弁37A。 37Bの開度は([)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
)で比較的大きく間かれている。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P6を検
出して、パイロットソレノイド弁80m2−A、5OL
2−Bを素早くオフとすると共にサーボ弁37A、37
B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33A及び33Bの王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@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の手前の位置P8ではサーボ弁開喰
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P9
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。 プルパック位faFP9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PIGまで押圧
するようになる。 下限位置P+o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Pr。 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Proでは所定時間停止され、その後、時刻T
oでソレノイド弁5OLI−A、5QL1−Bがオフと
されるようになっている。その後、サーボ弁37A、3
7Bの開放制御に伴なって第4図に示した油路014.
O12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I P ++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((f)図)ラム27は大きな速度で上
限位置Paに向って上界する。 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5OL2−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5OL1−△、5OL1−Bは遅れ△T2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−Bをソレノイド弁5OL1−A。 5OL1−Bと共に動作させるのは、仮にソレノイド弁
5QL1−A、3011−8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5OL1−8のオフ動作に遅れ
ΔT2を持たヒたのは、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づ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はフットペダル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が下降速度切換位冒〜プルパック位置にあると
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
トペダルFSがオンされ−と、ステップ1015で操作
されたペダルが下降用ペダルDSであったか上昇用ペダ
ルUSであったかが判断され、下降用ペダルDSであっ
たならステップ1017へ、上昇用ペダル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でフットペダ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、上背用ペダル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でフットペ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
きフットペダルFSが操作されると、ステップ1029
で操作されたペダルが下降用ペダルDSであったが上昇
用ペダルUSであったかが判断される。そして、下降用
ペダルDSであった場合にはステップ1031へ、上昇
用ペダル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
プルパ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ダル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で上昇用ペダ
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で上昇用ペダルUSのオフが判断された場合には
、上昇用ペダル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がプルバック位置〜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ダルFSが
下降用ペダルDSであったか上昇用ペダルUSであった
かが判断され、下降用ペダルDSであった場合にはステ
ップ1047へ移行し、上昇用ペダル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は上昇用ベタル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106つへ移行する。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
ペ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ニドの説叫図である。 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はフットペタル、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種石に分類したモ−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−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801
2−A、5OL2−B)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、NG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RF I
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、p=FI/(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、ラムが上界するのを防止
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ちのに設定し
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Vl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89
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
小さな埴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
ぎたが、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、射出りを射出材料や、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LIJ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。 [発明の効果コ この発明は制御モードに合わせて、位置、速度、圧力の
制御を併せて行うことのできる加工機械の電気液圧サー
ボ装置である。 従って、この発明に係るサーボ装置を用つれば各種加工
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る。 なお、第4図に示した油圧回路を第5図に示したような
電気回路で制御するようにすれば、所望の制御を円滑安
全に行うことが可能である。 又、第6図に示したような同調回路を用うれば複数シリ
ンダを有する作動体を同調駆動することが可能である。 4、図面の簡単な説明 第1図はこの発明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 第13図TX
i4図 一〃τ′。匂r−
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 212図 第13!!1
箪14図 m=707代「− 手続補正書 昭和60年7月24日 1、事件の表示 昭和60年7月6日提出の特許願
2、発明の名称 加工機械の電気液圧サーボ装置3
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所(居所) 神奈川県伊勢原市石田200番地氏名(
名称) 株式会社 ア マ ダ ′代表者 天
1) 満 明 4、代理人 住 所 〒105東京都港区虎ノ門1丁目2番3
号虎ノ門第−ビル5階 5、補正の対采 (1) 明 細 書(全文) (2) 図 面(企図) 6、補正の内容 (1) 明細書(全文)を別紙の通りに補正する。 (2) 図面(全図)を別紙の通りに補正する。 7、添付書類の目録 (1) 訂正明IB書
1通(2) 訂正図面(第1図〜第1
4図) 1通以 上 明 @ 書 1、発明の名称 加工機械の電気液圧サーボ装置 2、特許請求の範囲 (1) 所定圧力の液体をサーボ弁を介してシリンダ
に供給し該シリンダ内のピストンとロッドを介して接続
された作動体を位置及び速度制御する加工機械の電気液
圧サーボ装置において、前記液体の圧力及び前記作動体
の移動速度を指令する液圧及び作動体速度指令手段と、
該手段で指令された圧力の液体を生成する圧液生成手段
と、該手段で生成された圧液をサーボ弁に供給する圧液
供給手段と、前記液圧及び作動体速度指令手段からの作
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
弁制御手段と、前記作動体位置を検出する作動体位置検
出手段と、制御モードを設定するモード設定手段と、該
手段の設定モード及び前記作動体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の指令値を変更する
条件設定手段と、を有して構成される加工機械の電気液
圧サーボ装置。 (2) 前記液圧供給手段を構成する液圧回路に、停
止時に前記シリンダの油圧回路を遮断する油圧回路遮断
手段と、該手段が非作動時に前記排液に所定の圧力を与
える圧力供与手段と、を設けた特許請求の範囲第1項に
記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 (3) 前記圧液生成手段は、前記液圧及び作動体速
度指令手段の液圧指令に基づいて所定圧を生成すること
ができるものであり、前記サーボ弁を開放操作すること
により前記作動体に所望の加圧力を発生させることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電気
液圧サーボ装置。 (4) 前記サーボ弁制御手段は、位置及び速度の制
御モジュールとしてユニット化され、他の手段は該ユニ
ット化されたサーボ弁制御手段を基準として設計される
ものである特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電
気液圧サーボ装置。 (5) 前記加工機械はプレス成型機械であり、成型
作業終了後、前記圧液生成手段の生成圧力を前記作動体
の重量と平衡させ当該平衡位置を検出することにより、
加工終了後のスプリングバック最の検出を可能とした特
許請求の範囲第3項に記載の加工機械の電気液圧サーボ
装置。 (6) 前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サー
ボ弁制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構
成されるサーボ装置は、1つの作動体に対して複数組設
けられ、これら複数組のサーボ装置は同調されて制御さ
れ前記作動体を平行移動させるものである特許請求の範
囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 (7) 前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サー
ボ弁制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構
成されるサーボ装置は、1つの作動体に対して複数組設
けられ、これら複数組のサーボ装置の内1つは主サーボ
装置として独立作動が可能であり、他のサーボ装置は前
記主サーボ装置に対して追従作動が可能である特許請求
の範囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 (8)前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サーボ弁
制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構成さ
れるサーボ装置は、1つの作動体に対して少なくとも一
対設けられ、両サーボ装置を独自の位置及び速度制御す
ることにより前記作動体を傾り自在に駆動するものであ
る特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サ
ーボ装@。 3、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(機器・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押圧作業は、所定速度で所
定位置に押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。 [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会わせて
圧力制御をすることが可能であり、かつ、圧力制御の内
容を各種モードで変更可能の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、第1図に装置
の概要図を示したように、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とO
ラドを介して接続された作動体3を位置及び速度制御す
る加工機械の電気液圧サーボ装置5において、前記液体
の圧力及び前2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
液体を生成する圧液生成手段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、を有せしめて加工機械
の電気液圧サーボ装@5を構成し、作動体3を設定モー
ドに応じて位置及び速度制御すると共に圧力制御するよ
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4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の下端に取付けたパンチ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t1139内に折曲1!21を制御するためのNG装
置NC及びラムを制御するためのラム制御モジュールR
OM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11flB39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0.01mm 〜0.00
1mm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ベタ
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ベタル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υ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は浦ポンプPOMPと、目詰りチェック
用圧力スイッチSWI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OL1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ボ一ト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O
L1とドレン油路012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OL3
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OLI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012に排出することができる。又、これと
は逆に油路OLI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、
ポート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、ポートAは、シリンダ33B
の下室側に後述の制御弁を介して接続される油路016
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015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、前配油路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ボ一ト2位置の切換弁5
OL2−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の下室には圧力、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
号として8011−Aに対し5OLI−8を、5OL2
−Aに対し8012−[3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 (8011−B)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OL4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5QL2−A (S012
−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
3AT空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5OLI−A、5OL1−8.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電気回線L4.
L5を介して制御111?39に送られている。第5図
で詳述するIQtlD5!1I39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図に電気回路の一詳細図を示した。 電気回路53はNC装置NCと、ラム制御モジュールR
OM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1屏、下降指令用のフッ
トベタルスイッチos、us、電磁比例弁5OLE用の
アンプ61、ソレノイド弁5QL1−A、5OL1−8
.その他のスイッチswn 。 その他のソレノイド5OLn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NG装@NCとラム制御モジュール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MO11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、4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醋を読み取って、読取m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口し、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80m2
−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5W4−8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の詳細図を関連部祠と共に示しで
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 、A7.As 、A9が含まれている。演算子
爪〇とA7とで傾り算出部89を、演算子爪8とA9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、演算子爪1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、その電圧を演算子As (A
3 )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 、As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、演算子爪8でこの値を111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A
+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を演尊し、この傾り値
eを演算子爪6で82倍して前記演算子△2及びA4に
与えている。演算子△2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、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、この伯、一方のサ
ーボ弁を基準として、伯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、フットベタル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7ツ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、上背用ペタルUSで
あ・つたならステップ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机た場合には上昇用ベ
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11’
f ’r’*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、ペタルDS、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ペタル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ベタルDSを上限位置POか
ら下限位置PIG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、正時速度切換位置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014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8011−A1SOL1−
B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。(9
)図はパイロットソレノイド弁5OL2−A、5OL2
−Bの動作状態を示している。 上限位置PO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■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、事後所定の高速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D+ ど
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)図ン、パイロットソ
レノイド弁5QL2−A、5OL2−8もオンとされて
いる((g)図)。サーボ弁37A。 37Bの開度は([)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
)で比較的大きく間かれている。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P6を検
出して、パイロットソレノイド弁80m2−A、5OL
2−Bを素早くオフとすると共にサーボ弁37A、37
B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33A及び33Bの王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@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の手前の位置P8ではサーボ弁開喰
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P9
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。 プルパック位faFP9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PIGまで押圧
するようになる。 下限位置P+o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Pr。 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Proでは所定時間停止され、その後、時刻T
oでソレノイド弁5OLI−A、5QL1−Bがオフと
されるようになっている。その後、サーボ弁37A、3
7Bの開放制御に伴なって第4図に示した油路014.
O12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I P ++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((f)図)ラム27は大きな速度で上
限位置Paに向って上界する。 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5OL2−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5OL1−△、5OL1−Bは遅れ△T2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−Bをソレノイド弁5OL1−A。 5OL1−Bと共に動作させるのは、仮にソレノイド弁
5QL1−A、3011−8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5OL1−8のオフ動作に遅れ
ΔT2を持たヒたのは、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づ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はフットペダル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が下降速度切換位冒〜プルパック位置にあると
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
トペダルFSがオンされ−と、ステップ1015で操作
されたペダルが下降用ペダルDSであったか上昇用ペダ
ルUSであったかが判断され、下降用ペダルDSであっ
たならステップ1017へ、上昇用ペダル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でフットペダ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、上背用ペダル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でフットペ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
きフットペダルFSが操作されると、ステップ1029
で操作されたペダルが下降用ペダルDSであったが上昇
用ペダルUSであったかが判断される。そして、下降用
ペダルDSであった場合にはステップ1031へ、上昇
用ペダル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
プルパ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ダル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で上昇用ペダ
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で上昇用ペダルUSのオフが判断された場合には
、上昇用ペダル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がプルバック位置〜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ダルFSが
下降用ペダルDSであったか上昇用ペダルUSであった
かが判断され、下降用ペダルDSであった場合にはステ
ップ1047へ移行し、上昇用ペダル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は上昇用ベタル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106つへ移行する。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
ペ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ニドの説叫図である。 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はフットペタル、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種石に分類したモ−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−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801
2−A、5OL2−B)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、NG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RF I
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、p=FI/(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、ラムが上界するのを防止
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ちのに設定し
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Vl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89
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
小さな埴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
ぎたが、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、射出りを射出材料や、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LIJ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。 [発明の効果コ この発明は制御モードに合わせて、位置、速度、圧力の
制御を併せて行うことのできる加工機械の電気液圧サー
ボ装置である。 従って、この発明に係るサーボ装置を用つれば各種加工
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る。 なお、第4図に示した油圧回路を第5図に示したような
電気回路で制御するようにすれば、所望の制御を円滑安
全に行うことが可能である。 又、第6図に示したような同調回路を用うれば複数シリ
ンダを有する作動体を同調駆動することが可能である。 4、図面の簡単な説明 第1図はこの発明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 第13図TX
i4図 一〃τ′。匂r−
Claims (8)
- (1)所定圧力の液体をサーボ弁を介してシリンダに供
給し該シリンダ内のピストンとロッドを介して接続され
た作動体を位置及び速度制御する加工機械の電気液圧サ
ーボ装置において、前記液体の圧力及び前記作動体の移
動速度を指令する液圧及び作動体速度指令手段と、該手
段で指令された圧力の液体を生成する圧液生成手段と、
該手段で生成された圧液をサーボ弁に供給する圧液供給
手段と、前記液圧及び作動体速度指令手段からの作動体
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
御手段と、前記作動体位置を検出する作動体位置検出手
段と、制御モードを設定するモード設定手段と、該手段
の設定モード及び前記作動体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の指令値を変更する条件
設定手段と、を有して構成される加工機械の電気液圧サ
ーボ装置。 - (2)前記液圧供給手段を構成する液圧回路に、停止時
に前記シリンダの油圧回路を遮断する油圧回路遮断手段
と、該手段が非作動時に前記排液に所定の圧力を与える
圧力供与手段と、を設けた特許請求の範囲第1項に記載
の加工機械の電気液圧サーボ装置。 - (3)前記圧液生成手段は、前記液圧及び作動体速度指
令手段の液圧指令に基づいて所定圧を生成することがで
きるものであり、前記サーボ弁を開放操作することによ
り前記作動体に所望の加圧力を発生させることを可能と
する特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電気液圧
サーボ装置。 - (4)前記サーボ弁制御手段は、位置及び速度の制御モ
ジュールとしてユニット化され、他の手段は該ユニット
化されたサーボ弁制御手段を基準として設計されるもの
である特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電気液
圧サーボ装置。 - (5)前記加工機械はプレス成型機械であり、成型作業
終了後、前記圧液生成手段の生成圧力を前記作動体の重
量と平衡させ当該平衡位置を検出することにより、加工
終了後のスプリングバック量の検出を可能とした特許請
求の範囲第3項に記載の加工機械の電気液圧サーボ装置
。 - (6)前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サーボ弁
制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構成さ
れるサーボ装置は、1つの作動体に対して複数組設けら
れ、これら複数組のサーボ装置は同調されて制御され前
記作動体を平行移動させるものである特許請求の範囲第
1項に記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 - (7)前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サーボ弁
制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構成さ
れるサーボ装置は、1つの作動体に対して複数組設けら
れ、これら複数組のサーボ装置の内1つは主サーボ装置
として独立作動が可能であり、他のサーボ装置は前記主
サーボ装置に対して追従作動が可能である特許請求の範
囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サーボ装置。 - (8)前記サーボ弁を備えたシリンダ及び前記サーボ弁
制御手段並びに前記作動体位置検出手段を有して構成さ
れるサーボ装置は、1つの作動体に対して少なくとも一
対設けられ、両サーボ装置を独自の位置及び速度制御す
ることにより前記作動体を傾り自在に駆動するものであ
る特許請求の範囲第1項に記載の加工機械の電気液圧サ
ーボ装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP60148519A JPH0677879B2 (ja) | 1985-07-06 | 1985-07-06 | 加工機械の電気液圧サ−ボ装置 |
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JP60148519A JPH0677879B2 (ja) | 1985-07-06 | 1985-07-06 | 加工機械の電気液圧サ−ボ装置 |
Related Child Applications (3)
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JP60174345A Division JP2634155B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 加工機械の電気液圧サーボ装置 |
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