JPS63150712A - 油圧式プレス機械のラム駆動装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、油圧式プレス機械のラム駆動装置に関する
。

（従来技術） 従来の油圧式プレス機械のラム駆動装置の例としては、
分配パルスと実際のラム移動１との偏差（エラー吊）に
基いて開度調節されるサーボ弁を用い、シリンダに供給
される油量を制御しつつラムを目標位置に駆動するよう
にしたものがある。

この種のラム駆動装置では、ラムに加圧力が作用しない
ことを条件として該ラムを所定の目標位置に位置決め制
御することが可能である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の如き従来よりのラム駆動装置にあ
っては、前記サーボ弁に定常的な溢流が存在するために
、前記園差とシリンダ加圧力とが位置決め時点で平衡し
、加圧力に応じて位置決め誤差が発生するという問題点
があった。

そこで、この発明は、カ１１圧力に関係なく、ラムを目
標位置に位置決め可能の油圧式プレス機械のラム駆動装
置を提供することを目的とする。

［発明の構成１ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明では、油圧式プレ
ス機械のラム駆動装置を、パルス分配部と、分配パルス
とラムの実際移動量との偏差を増幅する第１の増幅部と
、前記偏差の制限値の積分値を増幅する第２の増幅部と
、前記偏差の微分値を増幅する第３の増幅部と、前記第
１及び第２並びに第３の増幅部の出力和を電流信号に変
換する電流変換部と、変換された電流信号に基いて開度
調節を行うサーボ弁と、該サーボ弁に接続され前記ラム
を駆動するシリンダ装置と、を備えて構成した。

（作用） この発明では第１の増幅部によって、通常のフィードバ
ック制御が行われる。

又、第２増幅部によって加圧力に基づき生ずる偏差の制
限値の積分値が算出され、ラムを誤差ゼロとなる位置ま
で補正動作させる。

又、第３増幅部によって、ラムの振動の減衰性を高める
。

（実施例） 第１図を参照するに、この発明を実施した油圧式プレス
機械の１例としてプレスブレーキが示されている。

上記プレスブレーキ１は、左右のサイドフレーム３Ｒ，
３Ｌを垂直に備えており、このサイドフレーム３Ｒ，３
Ｌの下部には、左右方向に延伸した下部フレーム５の両
側部が適宜に支承されている。上記下部フレーム５の上
方位置には、下部フレーム５と対向したラム７が上下動
自在に設けられており、ラム７の下部には、前記下部フ
レーム５上に設けられた下型９と協働してワークＷの加
工を行なう上型１１が装着されている。

前記ラム７を上下動するために、各サイドフレーム３Ｒ
，３ｍの上部にはそれぞれ油圧シリンダ１３Ｒ，１３Ｌ
が装着してあり、各油圧シリンダ１３Ｒ，１３Ｌにおけ
る各ピストンロッドはラム７と適宜に連結しである。上
記各油圧シリンダ１３Ｒ，１３Ｌの上部には、各油圧シ
リンダ１３Ｒ１１３しの作動を制御するための各種のバ
ルブ（第１図には図示省略）を装着したパルプブロック
１５Ｒ，１５Ｌが取付けである。

なお、詳細な図示は省略するけれども、前記各サイドフ
レーム３Ｒ，３Ｌの上部は適宜のビーム部材等を介して
互に連結しである。各油圧シリンダ１３Ｒ，１３Ｌを作
動するための油圧ポンプやオイルタンク等は上記ビーム
部材に支承されている。

各バルブブロック１５Ｒ，１５Ｌは、ＮＣ装置Ｎ０Ｍに
接続されるラム駆動回路ＲＯＭと接続され、ラム駆動回
路ＲＯＭから出力される電流信号により、パルプブロッ
ク１５Ｒ，１５Ｌ内のサーボ弁（第１図には図示せず）
が制御されるようになっている。

又、前記ラム７の背面にはリニアスケールが装着され、
該リニアスケールと対向して、前記サイドフレーム３Ｒ
，３Ｌにはラム７の動作を検出すべく位置検出器Ｓ　（
ＳＲ，ＳＬ）が設けられている。

−Ｆ記構成において、各油圧シリンダ１３Ｒ，１３Ｌを
適宜に作動することによってラム７の上下動が行なわれ
、ラム７の下降によってワークＷの加工が行なわれ得る
。

第２図を参照するに、各油圧シリンダ１３Ｒ１１３Ｌへ
圧油を供給するための油圧ポンプＰには主回路１７が接
続してあり、主回路１７は各油圧シリンダ１３Ｒ，１３
Ｌに適宜に接続しである。

なお、左右の油圧シリンダ１３Ｒ，１３Ｌを制御するた
めの油圧回路は同一構成であるので、一方の油圧シリン
ダ１３しを制御する油圧回路についてのみ詳細に説明し
、他方の油圧回路については説明を省略する。

より詳細には、前記主回路１７にはフィルタ１９が配設
しであると共に、主回路１７内の油圧が設定圧以上に上
昇すると作用する電磁比例リリーフバルブ２１が分岐接
続しである。このｆｉｌ比例リリーフバルブ２１は、一
体内に備えられた電磁比例ソレノイド５ＯＬＩへの入力
電流を適宜に制御することにより、主回路１７の設定圧
を任意に制御できるものである。

前記主回路１７はサーボ弁２３のＰボートに接続しであ
る。上記サーボ弁２３のＡボートは第１接続路２５を介
して油圧シリンダ１３Ｌの下部室１３Ｄに接続しである
。また、サーボ弁２３のＢポートは第２接続路２７を介
して油圧シリンダ１３Ｌの上部室１３Ｕに接続しである
。さらにサーボ弁２３のＴボートはフィルタ２９を配設
したドレン油路３１を介してオイルタンクＴに接続しで
ある。

前記第１接続路２５には、油圧シリンダ１３ｍの異常な
圧力上昇を検知する圧力スイッチＰＳが分岐接続しであ
ると共に、背圧を与えるためのカウンタバランスバルブ
３３が配設しである。このカウンタバランスバルブ３３
には第１のロジックバルブ３５が並列に接続しである。

上記ロジックバルブ３５は、圧力差のみによって作動す
るもので、内部にはＡボートと対応して最小の受圧面積
Ｓ１を備えると共に８ポートに対応した中段の受圧面積
Ｓ２を備え、かつ制御ポート×に対応して最大の受圧面
＠Ｓ３を備えたポペットを摺動自在に備えている。上記
ロジックバルブ３５は、△ポート、Ｂボートの圧力をそ
れぞれＰＩ　、Ｐ２としたとき、（（Ｓ＋　ＸＰ＋　　
）＋　（Ｓ２ＸＰ２））と（８３ＸＰＸ　）＋Ｆ）（た
だし、Ｆはスプリングを内装している場合のスプリング
力）の大小関係において△ポートとＢボートとを連通し
たり、遮断したりするものである。

上記第１のロジックバルブ３５を制御するために、ロジ
ックバルブ３５のカバー３７にはソレノイド５ＱＬ２を
備えたソレノイドバルブ３つが装着されている。

また前記第１接続路２５には第２のロジックバルブ４１
が配設してあり、このロジックバルブ４１のカバー４３
にはソレノイドＳ　Ｑ　Ｌ　３を備えたソレノイドバル
ブ４５が装着されている。さらに上記カバー４３には′
ＪＳ１接続路２５内の圧が異常に上昇したときに作用す
る安全弁としてのリリーフ弁４７が設けられている。

ざらに前記第２接続路２７には、前記ドレン油路３１に
接続した給排路４９が分岐接続してあり、この給排路４
９には第３のロジックバルブ５１が配置されている。こ
のロジックバルブ５１のＡポートはドレン油路３１側に
接続してあり、Ｂポートは第２接続路２７側に接続しで
ある。またロジックバルブ５１の制御ポート×はソレノ
イド５ＯＬ４，５ＯＬ５を備えた４ポ一ト３位置のソレ
ノイドバルブ５３のＰボートに接続しである。

上記ソレノイドバルブ５３は、ロジックバルブ５１の連
通遮断状態を制御するものであって、その△ポートは前
記主回路１７に接続してあり、Ｂポートは前記第２接続
路２７に接続しである。さらにＴボルトはロジックバル
ブ５１のＡポート側に接続してあり、Ｔポートは中立位
置においてはＰポートと接続状態にある。

以上のごとき構成において、サーボ弁２３を切換えてＰ
ポートとＢポートを接続し、ＡポートとＴボートとを接
続すると共に、ソレノイドバルブ３９．４５にＪ’Ｈす
る各’／Ｌｚ／イド５ＯＬ２．Ｓ。

Ｌ３を励磁し、各ロジックバルブ３５．４１のＡボート
とＢポートとが接続可能な状態にする。上記操作により
、油圧ポンプＰからの圧油は主回路１７、サーボ弁２３
．第２接続路２７を軽で油圧シリンダ１３Ｌの上部室１
３Ｕに流入する。同時に油圧シリンダ１３Ｌの下部Ｙ１
３Ｄの圧油は、各ロジックバルブ３５，４１．第１接続
路２５およびサーボ弁２３を経てオイルタンクＴへ排出
される。したがって、ラム７は下降されることとなる。

上述のごとくラム７の下降が行なわれるとき、油圧ポン
プＰからの圧油のみが油圧シリンダ１３Ｌの上部？１３
Ｕに供給されるだけでは、ラム１７の自重による高速下
降が規制され、作業能率向上に望ましいものではない。

そこで、ソレノイドバルブ５３のソレノイド５ＯＬ５を
ＦＪＩ　ＩｔｓしてＰポートとＢボートとを接続すると
、第３のロジックバルブ５１における制御ポート×は油
圧シリンダ１３Ｌの上部室１３Ｕと接続され、ｆ１１′
ｌ′Ｆとなる。

したがって、上記ロジックバルブ５１のＡボートとＢボ
ートが接続可能となり、吸込み許容状態となる。よって
油圧シリンダ１３Ｌの上部側￥１３Ｕ内には、オイルタ
ンクＴから給排路４９を経て大苗の油が吸引流入される
態様となり、ラム７は自重によって高速下降することと
なる。

ラム７が適宜位置迄高速下降した後、ソレノイドバルブ
３９のソレノイド５ＱＬ２を消磁すると、第１のロジッ
クバルブ３５の制御ポートＸに第１接続路２５内の圧力
が作用することとなり、ポートＡとポートＢとの接続が
遮断される。したがって、油圧シリンダ１３Ｌの下部室
１３Ｄ内の圧油はカウンターバランスバルブ３３を経て
排出されることとなり、ラム７の自重による高速下降は
停止される。

１）０述のごとくソレノイドバルブ３９のソレノイド５
ＱＬ２がＲｌａされるのと同時に、ソレノイドバルブ５
３のソレノイド５ＯＬ５を消磁し、ソレノイド８０１４
を励磁すると、第３のロジックバルブ５１の制御ポート
×には主回路１７の圧力が作用するので、ＡボートとＢ
ボートとの接続が遮断された状態となる。したがって油
圧シリンダ１３Ｌの上部側室１３ｔＪには油圧ポンプＰ
からの圧のみが供給されることとなり、ラム７の下降が
低速になると共に、ラム７は下降端付近において、加圧
され、下型９と上型１１とによってワークＷの加工が行
なわれる。

第３図はサーボ弁２３の等価回路を示すものである。

ＰポートとＴボートとの間には抵抗ＲＴが存在し、Ｐボ
ートとＢボートとの間には可変抵抗ＲＢが存在する。

従って、ラム７の位置決め制御時には、ＰポートからＴ
ボートへ向けて溢流ρが発生し、従来技術で示したラム
駆動装置では、ラム７への加圧力と溢流ρとが平衡し、
第４図タイムヂャートに示したように、位置決め終了時
に定常偏差（位置決め誤Ｖ）ΔＤが発生する。

第５図にラム駆動回路ＲＯＭの詳細図を示した。

ラム駆動回路ＲＯＭは、ＮＣ装ＭＮＣＭからの指令に応
じたパルスを発生するパルス発生器からの分配パルスと
位置検出器Ｓ　（ＳＲ，ＳＬ）からの帰還パルスとを比
較し、偏差ｅを出力する比較部５５を有している。又、
該比較部５５と接続される第１．第２．第３の増幅部５
７．５９．６１と、全増幅部５７．５９．６１の出力和
を求める加え合わせ回路６３とを有している。更に、該
回路６３で加え合わせた信号を電流信号に変換し、変換
電流を前記サーボ弁２３に出力する電流変換部６５を有
している。

第１増幅部５７は、ゲインＫｐの増幅器６７で構成され
ている。

第２増幅部５９は、偏差ｅを制限するリミッタ６９と、
制限された偏差ｅの積分値を求める積分ｖ１７１と、積
分結果をゲインＫＴで増幅する増幅器７３との直列回路
で構成されている。

第３増幅部６１は、偏差ｅを微分する微分器７５と、微
分結末をゲインＫＯで増幅する増幅器７７との直列回路
で構成されている。

第６図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）は、第２増幅部５９の作
用を示す説明図である。

第６図像）に示すように、リミッタ６９は、偏差ｅを斜
線部分で示すように所定値ｅＯ以下に制限する。

リミッタ６９が無い場合に、偏差ｅがプラス又はマイナ
ス方向に繰り返し作用するがため、ラム７位置は、第６
図（Ｃ）に示すように目標位置ＤＯに対してへ吏だけ大
きくオーバーシュートする。このオーバーシュートΔ更
は折曲不烏を生ずるので許すことができないものである
。

第６図（ｂ）に示すように、積分器７１は、第６図像）
に示したところの制限された偏差ｅを積分し、補正量Ｓ
Ｅを出力する。

従って、第５図において、第３増幅部６１を除いた形の
ラム駆動装置は、第４図に示した従来のものと異なって
、第６図（Ｃ）に示すように、定常偏差△Ｄを残すこと
がないようにラム７を駆動する。

第７図（ａ）　（ｂ）は第３増幅部６１のｎｍを示す説
明図である。

第７図（ａ）に示すように、微分器７５は、偏差ｅを微
分して、所定の補正ｆａＢＥを生成づる。この補正ｆｎ
ＢＥは、偏差の勾配が大なる場合には、駆動足を小とす
る方向に生成されるものであり、ラムの動作が振動的に
なるのを防いでいる。

以上のように、本例では、第２増幅部５９にリミッタ６
９を設けたので、第６図（ａ）に示すように偏差ｅを制
限することができ、制限された偏差の積分値で定常誤差
△Ｄに対する補正を行うことが可能である。

又、第２増幅部５９にリミッタを設けたので、オーバー
シュートによって折曲精度が態化されることがなく、高
精度の折曲加工を行うことができる。

以上の実施例では、プレスブレーキの例を示したが、絞
り加工用のプレス機械であっても同様である。この場合
、絞り圧に関係なく、ラム（絞り金型）を所定の位置に
位置決め制御することができ、高精度の絞り加工を行う
ことができる。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更を行うことにより、他の態様でも
実施し１ｑるものである。

［発明の効果コ 以上の通り、この発明によれば、ラム駆動回路の増幅部
に、リミッタを備えた積分器と微分器との並列回路を並
列に挿入したので、加圧力に関係なくラムを所定の目標
位置に位置決め制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施したプレスブレーキの正面図、
第２図はその油圧回路の回路図、第３図はサーボ弁の等
価回路を示す図、第４図は定常偏差の発生原理を示す説
明図、第５図はこの発明の一実施例に係るラム駆動回路
のブロック図、第６図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）は第２増
幅部の作用を示す説明図、第７図（ａ）　（ｂ）は第３
増幅部の作用を示す説明図である。 ７・・・ラム ２３・・・サーボ弁 ５７・・・第１増幅部 ５９・・・第２増幅部 ６１・・・第３増幅部 ６９・・・リミッタ ７１・・・積分器 ７５・・・微分器 △Ｄ・・・定常偏差 ｅ・・・偏差（エラー） 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男第６図（ａ） を 第６図（ｂ） 第６図（０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルス分配部と、分配パルスとラムの実際移動量との偏
   差を増幅する第１の増幅部と、前記偏差の制限値の積分
   値を増幅する第２の増幅部と、前記偏差の微分値を増幅
   する第３の増幅部と、前記第１及び第２並びに第３の増
   幅部の出力和を電流信号に変換する電流変換部と、変換
   された電流信号に基いて開度調節を行うサーボ弁と、該
   サーボ弁に接続され前記ラムを駆動するシリンダ装置と
   、を備えて構成される油圧式プレス機械のラム駆動装置
   。