KR100472927B1

KR100472927B1 - 굽힘가공작업용유압장치및이유압장치가장착된굽힘가공장치

Info

Publication number: KR100472927B1
Application number: KR1019970023400A
Authority: KR
Inventors: 데루아끼 유고
Original assignee: 가부시끼 가이샤 오프톤
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2005-07-01
Also published as: DE69710518D1; EP0811437A1; DE69710518T2; KR980000675A; EP0811437B1; US5819574A

Abstract

본 발명의 유압장치는 제어를 위해 유압펌프에 직접 연결된 다수의 유압액츄에이터가 설치됐다. 유압펌프는 전기모터가 정회전 및 역회전될 때 양 회전방향으로 작동가능하다. 각 유압액츄에이터의 포트는 연결라인을 경유하여 유압펌프의 포트에 병렬로 연결된다. 다수의 전자밸브는 유압액츄에이터로의 연결라인에 설치된다. 각 전자밸브를 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 이에 결합된 유압액츄에이터의 작동이 제어된다. 전기모터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써 각 유압액츄에이터의 작동방향이 제어된다. 더욱이 위치센서는 특정 유압액츄에이터의 변위를 검출하기 위해 설치되고 전기모터는 위치센서에서 전달된 신호를 기초로 제어된다.

Description

굽힘가공 작업용 유압장치 및 이 유압장치가 장착된 굽힘가공장치

본 발명은 전기모터로 작동되는 유압펌프에 의해 공급된 압력액체로 유압액츄에이터를 작동시키기 위한 유압장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 전기모터로 작동되는 유압펌프로부터 유압액츄에이터에 압력액체를 공급하고 굽힘가공 암(bending arm)을 회전시킴으로써 공작물을 굽힘가공 시키는 굽힘가공장치(bending device)에 관한 것이다.

종래에는 서보모터로 직접 구동되는 구동장치가 사용되었다. 큰 구동력이 필요할 때 유압장치가 사용됐고, 여기에서 압력액체는 모터로 구동되는 유압펌프에서 유압액츄에이터로 공급되며, 그래서 더 큰 구동력이 유압액츄에이터로부터 얻어진다. 그러나 유압장치는 전기모터, 유압펌프, 유압탱크, 조절밸브 및 기타 부품을 필요로 하고, 이에 의해 전체 크기가 확대된다. 전체 크기를 감소시키기 위해, 일본 특허출원 공개번호 제 63-23002호는 시계방향과 반시계방향 양쪽으로 회전가능한 유압펌프가 반대방향으로 압력 액체를 배출하기 위해 설치되고, 유압펌프의 포트는 유압펌프를 작동시키기 위해 전기모터의 제어하에서 유압액츄에이터의 포트에 직접 연결된 것을 기술하고 있다.

종래기술의 유압장치에서, 한 유압액츄에이터가 전기모터 및 유압펌프로 작동될 수 있을지라도, 유압펌프, 유압펌프와 전기모터는 각각의 유압액츄에이터에 대해 배치되어야 한다. 그러므로 다수의 유압액츄에터가 필요한 경우, 유압장치의 전체 크기는 증가된다.

큰 구동력이 종래의 굽힘가공장치에 요구될 때, 모터에 의해 구동되는 유압펌프로부터 유압액츄에이터로 압력 액체가 공급되고, 굽힘가공 작업에 사용하기 위한 더 큰 구동력은 유압액츄에이터로부터 얻어진다. 더욱이 굽힘가공 암의 회전각이 공작물에 따라 변화되기 때문에 굽힘가공 암의 회전각이 검출되고 굽힘가공 암은 유압액츄에이터에 의해 예정된 각도로 회전된다. 이외에, 굽힘가공 중에 압력은 축방향으로 유압액츄에이터에 의해 공작물에 작용되고, 그래서 공작물의 굽혀진 부분의 두께가 과도하게 감소되는 것이 방지된다.

그러나 종래의 굽힘가공장치에서, 굽힘가공 암의 회전각은 압력을 작용시키기 위해 유압액츄에이터의 작동에 따라 동시에 제어되어야 한다. 이와같은 목적을 위해, 유압액츄에이터에 공급된 압력액체는 제어되어야 한다. 그와같은 제어는 정밀한 유동조절밸브, 릴리프밸브 및 기타 조절밸브를 필요로 한다.

발명의요약

본 발명의 목적은 다수의 유압액츄에이터가 작동 및 제어를 위해 유압펌프에 연결된 유압장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 정밀한 유동조절밸브 또는 릴리프밸브가 필요없이 공작물의 굽힘가공이 조절될 수 있는 굽힘가공 장치를 제공하는 것이다.

이들 및 기타 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 유압액츄에이터가 설치된 유압장치, 및 유압펌프를 작동시키기 위한 모터와 유압펌프를 갖는 제어회로(control circuit)를 제공한다. 유압액츄에이터들은 유압펌프에서 공급된 압력으로 예정된 순서로 작동된다. 유압펌프는 모터를 정회전 및 역회전 시킴으로써 시계방향과 반시계방향 양방향으로 회전될 수 있다. 각 유압액츄에이터의 두 포트는 유압펌프의 두 포트와 병렬연결된다. 전자밸브(electromagnetic valve)는 각 유압액츄에이터에 대해 설치된다. 유압액츄에이터는 전자밸브를 개방 또는 폐쇄시킴으로써 제어되고 유압액츄에이터의 작동방향은 모터를 정회전 및 역회전시킴으로써 제어된다.

위치센서는 다수의 유압액츄에이터로부터 선택된 한 특정 유압액츄에이터의 변위를 검출하기 위해 설치된다. 제어회로에서 모터는 위치센서로부터 전달된 신호에 의해 전기적으로 제어될 수 있다.

각 유압액츄에이터는 유압실린더이고, 유압탱크는 실린더 로드(rod)의 용적에 상응하게 설치된다. 유압탱크는 파일럿 체크밸브(pilot check valve)를 경유하여 유압펌프의 양 포트에 연결된다.

본 발명은 또한 길이방향 공작물의 굽힘가공 금형태에 따라 굽힘가공 금형(bending form), 굽힘가공 금형에 대해 회전되게 지지된 굽힘가공 암, 및 굽힘가공 암 위에 이동가능하게 지지된 프레스 금형(press form)이 설비된 굽힘가공 장치를 제공한다. 프레스 금형은 공작물을 향해 이동되고, 그래서 공작물은 굽힘가공 금형과 프레스 금형 사이에 유지된다. 압력액체는 굽힘가공 암을 회전시키기 위해 유압액츄에이터에 공급된다. 굽힘가공 장치는 모터로 작동되는 유압펌프와 제어회로를 갖는 굽힘가공 유압장치를 갖는다. 유압펌프는 모터를 상응하게 회전시킴으로써 시계방향과 반시계방향 양방향으로 회전될 수 있다. 유압펌프의 두 포트는 유압액츄에이터의 두 포트에 병렬로 연결된다. 제어회로에서 회전센서는 굽힘가공 암의 회전각을 검출하기 위해 설치된다. 모터는 회전센서에 의해 검출된 회전각을 기초로 제어된다. 유압액츄에이터의 작동 방향은 모터를 정회전 및 역회전시킴으로써 제어된다.

굽힘가공장치는 프레스 유압장치가 더욱 설치되고, 여기에서 시계방향과 반시계방향 양방향으로 회전가능한 유압펌프의 양 포트는 연결라인을 경유하여 프레스 유압액츄에이터에 연결된다. 굽힘가공장치는 또한 프레스 유압액츄에이터의 작동속도를 검출하기 위해 속도센서가 설치된다.

더욱이 굽힘가공장치는 회전센서로 검출된 굽힘가공 암의 회전각과 속도센서로 검출된 프레스 유압액츄에이터의 작동속도를 기초로 프레스 유압장치에서 모터의 회전수를 제어하고, 굽힘가공 암의 회전에 따라 프레스 유압액츄에이터를 작동시키는 속행제어장치(follow-up controller)가 설치된다.

프레스 유압장치 이외에, 굽힘가공장치는 프레스 유압장치에서 프레스 유압액츄에이터로 공급된 압력 액체의 압력을 검출하기 위한 압력센서, 및 프레스 제어장치가 설치될 수도 있다. 프레스 제어장치에서, 프레스 유압액츄에이터에 공급된 최대 압력은 회전센서로 검출된 굽힘가공 암의 회전각을 기초로 통전시 프레스 유압장치의 모터에 공급된 최대전류에 의해 제어된다.

본 발명에 따라, 굽힘가공장치는 프레스 유압장치, 속도센서, 압력센서와 속행제어장치 및 프레스 제어장치가 설치될 수 있다.

프레스 유압액츄에이터는 축방향으로 공작물의 굽힘가공 작업중에 굽힘가공 응력(bending stress)을 수용하기 위해 압력 금형을 이동시키기 위해, 또는 축방향으로 공작물의 후방 단부를 전방으로 밀기 위해 작동될 수 있다.

바람직한 실시예의 상세한 설명

제 1실시예

제 1실시예는 도 1-도 3을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와같이, 유압펌프(1)는 전방 및 후방으로 회전가능하다. 유압펌프(1)는 제 1포트(2)로부터 작동유체를 흡입하고 전방으로 회전될 때 작동유체를 제 2포트(4)로 배출시키며, 제 2포트(4)로부터 작동유체를 흡입하고 역방향으로 회전될 때 작동유체를 제 1포트(2)로 배출시킨다. 유압펌프(1)는 서보 또는 전기 모터(6)로 작동되게 연결되고, 그래서 유압펌프(1)는 전방(정방향)으로 및 역방향으로 회전될 수 있다.

제 1포트(2)와 제 2포트(4)는 제 1라인(8)과 제 2라인(10)에 각각 연결된다. 제 2라인(10)은 이 실시예에서 제 1, 제 2 및 제 3 유압 액츄에이터(12,13,14)와 같은 다수의 유압 액츄에이터(hydraulic actuator)에 연결되고, 각 액츄에이터는 유압실린더를 갖는다. 제 2라인(10)은 제 1, 제 2, 제 3 유압액츄에이터(12,13, 14) 각각의 헤드 포트(head port)(15,16,17)로 분기된다. 이들 유압액츄에이터(12,13,14)들은 유압실린더로 제한되지 않고, 이와달리 유압 모터일 수도 있다.

제 1라인(8)은 제 1, 제 2 및 제 3 전자밸브(electromagnetic valve)(22,23,24)를 경유하여, 제 1, 제 2 , 제 3유압액츄에이터(12,13,14)의 측면 포트(18,19,20) 각각에 연결된다. 유압액츄에이터(12,13,14)들은 유압펌프(1)에 병렬로 연결된다. 제 1, 제 2, 제 3전자밸브(22,23,24)들은 개방위치(22a,23a, 24a)로 변환되고 여기에서 작동신호가 제 1, 제 2 및 제 3 전자밸브(22,23,24)로 전달될 때 제 1라인(8)은 측면포트(18,19,20)에 각각 연결된다. 작동신호가 전달되지 않을 때, 제 1, 제 2 및 제 3 전자밸브(22,23,24)는 스프링 경사력(spring biasing force)에 의해 폐쇄위치(22b,23b,24b)로 변환되고 여기에서 제 1라인(8)은 측면포트(18,19,20) 각각 으로부터 단절된다.

제 1라인(8)은 제 1파일럿 체크밸브(32)에 의해 유압탱크(30)로 연결된다. 제 1파일럿 체크밸브(32)는 파일럿 압력으로서 제 2라인(10)의 액체 압력이 전해진다. 제 2라인(10)의 액체압력이 증가되면, 제 1파일럿 체크밸브(32)는 개방되어 제 1라인(8)과 유압탱크(30)에 연결된다.

더욱이, 제 2라인(10)은 제 2파일럿 체크밸브(34)를 경유하여 유압탱크(30)에 연결된다. 제 2파일럿 체크밸브(34)는 파일럿 압력으로서 제 1라인(8)의 액체압력이 전달된다. 제 1라인(8)의 액체압력이 증가되면, 제 2파일럿 체크밸브(34)가 개방되어 제 2라인(10)과 유압탱크(30)에 연결된다. 유압펌프(1), 전자모터, 제 1 및 제 2라인(8,10), 제 1, 제 2 및 제 3전자밸브(22,23,24), 유압탱크(30)와 제 1 및 제 2파일럿 체크밸브(32,34)는 굽힘가공 작업용 유압장치(A)를 형성한다.

제 1실시예에서, 제 1유압 액츄에이터(12)는 제 1유압 액츄에이터(12)의 변위가 위치센서(36)에 의해 감지될 정도로 배치된다. 제어회로(38)는 제 1, 제 2 및 제 3전자밸브(22,23,24)에 연결되고, 그래서 작동신호는 제 1, 제 2 및 제 3 전자밸브(22,23,24)에 전달된다.

제 1실시예의 유압장치를 갖춘 파이프 굽힘가공장치가 도 2를 참조로 설명될 것이다. 파이프 굽힘가공장치는 공작물 또는 파이프(40)의 소정 굽힘 반경에 따라 형성된 굽힘가공 금형(bending form)(42)이 설치된다. 홈(groove)(44)은 파이프(40)의 직경에 따른 굽힘가공 금형(42)의 외측둘레에 형성된다. 굽힘가공 금형(42)은 굽힘가공 암(arm)(46)에 회전가능하게 지지되고, 굽힘가공 암(46)의 제 1유압액츄에이터(12)에 의해 회전가능하게 작동된다. 굽힘가공 암(46)의 회전각은 도 1에 도시된 바와같이, 인코더(encoder)에 설치된 위치센서(36)에 의해 감지되고 제어회로(38)로 전달된다.

프레스 금형(形)(press form)(48)은 굽힘가공 암(46)상의 굽힘가공 금형(42) 반대에 슬라이드되게 지지된다. 프레스 금형(48)은 제 2유압액츄에이터(13)에 의해 작동되고, 그래서 파이프(40)는 프레스 금형(48)과 굽힘가공 금형(42) 사이에 유지된다. 와이퍼 블록(wiper block)(50)은 굽힘가공 금형(42)에 인접배치되고 압력블록(pressure block)(52)은 몸체(도시되지 않음)상에 와이퍼 블록(50)반대에 지지된다. 압력블록(52)은 제 3유압액츄에이터(14)에 의해 작동되고 굽힘응력을 수용하기 위해 파이프(40)와 접촉되게 놓인다.

파이프 굽힘가공장치상에 장착된 실시예에 따른 유압장치의 작동과 제어회로(38)에서 실행된 제어절차는 도 3의 흐름도를 참조하여 설명된다.

먼저, 파이프(40)는 굽힘가공 금형(42)과 프레스 금형(48) 사이에 놓인다. 그후, 스텝(100)에서 프레스 금형(48)이 전진된다. 상세히 말하면, 전기모터(electromotive motor)(6)가 전방으로 회전되며, 유압펌프(1)가 작동된다. 유압펌프(1)는 제 1포트(2)로부터 유압유체를 흡입하고 이 유체를 제 2포트(4)로 배출시킨다. 작동신호는 제어회로(38)에서 제 2전자밸브(23)로 전달되고, 제 2전자밸브(23)는 개방위치(23a)로 변환된다.

이 결과, 유압유체는 제 2유압액츄에이터(13)의 측면포트(19)로부터 제 2전자밸브(23)와 제 1라인(8)을 경유하여 유압펌프(1)의 제 1포트(2)로 공급된다. 유압유체는 그다음 제 2포트(4)로부터 제 2라인(10)과 헤드포트(16)를 경유하여 제 2유압액츄에이터(13)로 공급된다.

이와같은 경우에, 측면포트(19)로부터 배출된 작동액체량과 헤드포트(16)로부터 공급된 압력유체량 사이의 차(差)가 실린더 로드(rod)의 용적에 의해 발생된다. 이 차이는 유압탱크(30)로부터 제 1라인(8)으로 유압유체를 공급하도록 제 2라인(10)으로부터 유입된 파일럿 압력에 의해 제 1파일럿 체크밸브(32)를 개방시킴으로써 보상된다. 제 1, 제 2 및 제 3유압액츄에이터(12,13,14)가 복동 로드 형(double rod type) 유압실린더로 구성되는 다른 구조에서, 유압탱크(30)는 불필요하다. 제 2유압액츄에이터(13)가 작동될 때, 프레스 금형(48)은 굽힘가공 금형(42)을 향해 활주되고, 파이프(40)는 굽힘가공 금형(42)과 프레스 금형(48) 사이에 고정된다.

그후, 스텝(110)에서, 압력 블록(52)이 진행된다. 상세히 말하면, 작동신호는 제 3전자밸브(24)로 전달되고, 제 3전자밸브(24)를 개방위치(24a)로 변환시킨다. 상기에 기술된 것과 동일한 방식으로, 유압유체는 측면포트(20), 제 3전자밸브(24)와 제 1라인(8)으로부터 유압펌프(1)의 제 1포트(2)로 공급되고, 유압유체는 제 2포트(4)로부터 제 2라인(10)과 헤드포트(17)를 경유하여 제 3유압액츄에이터(14)로 공급된다. 따라서, 제 3유압액츄에이터(14)는 개방되고, 압력블록(52)은 파이프(40)를 와이퍼블록(50)에 기대게 고정시킨다.

스텝(120)에서, 굽힘가공 금형(42)은 회전되기 시작한다. 상세히 말하면, 작동신호는 제 1전자밸브(22)로 전달되고, 제 1전자밸브(22)를 개방위치(22a)로 변환시킨다. 유압유체는 측면포트(18)로부터 제 1전자밸브(22), 제 1라인(8) 및 제 1포트(2)를 경유하여 유압펌프(1)로 유입되고, 유압유체는 그 2포트(4)로부터 제 2라인(10)과 헤드포트(15)를 경유하여 제 1유압액츄에이터(12)로 공급된다.

제 1유압액츄에이터를 작동시킴으로써, 굽힘가공 금형(42)은 굽힘가공 암(46)과 함께 회전된다. 파이프(40)는 굽힘가공 금형(42)의 홈(44)둘레로 만곡된다. 굽힘가공 금형(42)의 회전각은 위치센서(36)에 의해 검출된다. 굽힘가공작업이 끝났는지 아닌지는 스텝(130)에서 결정된다. 스텝(130)에 대한 응답이 긍정일 때, 위치센서(36)에 의해 검출된 회전각은 소정 회전각이다. 제 1유압액츄에이터(12)의 작동속도는 전기모터(6)의 회전률을 조절함으로써 제어된다.

이후, 스텝(140)에서 프레스 금형(48)과 압력블록(52)이 후퇴된다. 상세히말하면, 제 1전자밸브(22)로의 작동신호전달이 중지되고, 제 1전자밸브(22)를 폐쇄위치(22b)로 변환시키며, 한편 작동신호는 제 2 및 제 3전자밸브(23,24)로 계속 전달된다. 제 2 및 제 3전자밸브(23,24)는 각각 개방위치(23a,24a)에 남아있고, 전기모터(6)는 역회전된다. 그러므로, 유압액체는 제 2 및 제 3 유압액츄에이터(13,14)의 헤드포트(16,17) 각각으로부터 제 2라인(10)과 제 2포트(4)를 경유하여 유압펌프(1)로 유입된다. 유압유체는 제 1포트(2)로부터 제 1라인(8), 제 2 및 제 3전자밸브(23,24)와 측면포트(19,20)로부터 제 2 및 제 3유압액츄에이터(13,14)로 공급된다. 이와같은 방법에 의해 프레스금형(48)과 압력블록(52)은 파이프(40)로부터 해제된다 (후퇴된다).

프레스금형(48)과 압력블록(52)이 후퇴된 후, 스텝(150)에서 굽힘가공 금형(42)이 후퇴된다. 상세히 말하면, 제 2 및 제 3전자밸브(23,24)로의 작동신호전달이 중지되고, 이에의해 제 2 및 제 3전자밸브(23,24)가 이 폐쇄위치(23b,24b)로 각각 변환되며, 한편 작동신호는 제 1전자밸브(22)로 전달되며, 이 전자밸브는 개방위치(22)에 남아있다. 유압유체는 제 1유압액츄에이터(12)의 헤드포트(15)로부터 제 2라인(10)과 제 2포트(4)를 경유하여 유압펌프(1)로 유입된다. 유압유체는 제 1포트(2)로부터 제 1라인(8), 제 1전자밸브(22)와 측면포트(18)를 경유하여 제 1유압액츄에이터(12)로 공급된다.

제 1유압액츄에이터(12)의 이와같은 작동에 의해 굽힘가공 암(12)이 후퇴된다. 스텝(160)에서 굽힘가공 암(46)이 후퇴되는지의 여부가 센서(36)에 의해 결정되고 스텝(170)에서 제 1, 제 2 및 제 3 유압액츄에이터(12,13,14) 모두의 작동이 그다음 정지된다.

제 1, 제 2 및 제 3액츄에이터(12,13,14)의 작동방향은 전기모터(6)의 회전방향에 따라 제어된다.

그러므로, a) 간단한 제 1, 제 2 및 제 3전자밸브 이외에 대체(changeover) 또는 큰 전자밸브가 제 1, 제 2 및 제 3유압액츄에이터(12,13,14)와 결합될 필요가 없다 ; b) 유압탱크(30)는 작은 용적으로 이루어질 수 있고 유압장치의 전체크기는 최소화될 수 있다. 더욱이 제 1유압액츄에이터(12)의 작동은 유압서보밸브 또는 다른 크고 정밀한 밸브가 필요없이 단지 위치센서(36)에 의해 제어될 수 있다.

제 2실시예

제 2실시예는 도 4-9도를 참고로 설명된다.

제 2실시예는 기본적으로 제 1실시예와 유사하기 때문에 제 2실시예에 따른 부품에 부가된 도면부호의 마지막 두자라는 제 1실시예의 상응하는 부품에 부가된 도면부호의 자리수와 동일하고, 그와같은 부품의 설명은 간결성을 위해 생략됐다.

제 2실시예에서, 도 4에 도시된 바와같이, 압력센서(239)는 제 2라인(210)을 경유하여 제 1유압액츄에이터(212)로 공급된 유압유체압력을 검출하기 위해 설치된다.

도 5에 도시된 바와같이, 슬라이더 베이스(slider base)(253)는 공작물 또는 파이프(240)의 축방향으로 슬라이드 가능하게 지지되고, 프레스 유압액츄에이터(254)에 의해 작동된다. 도 6에 도시된 바와같이, 유압유체는 프레스작업용 유압장치(B)에 의해 프레스 유압액츄에이터(254)로 공급된다. 프레스유압장치(B)는 제 1실시예에 상술된 굽힘가공 유압장치(A)의 구조와 동일구조를 갖는다. 유압유체는 전기모터(264)로 구동되는 유압펌프(266)로부터 프레스 유압장치(B)로 공급된다.

도 6에 도시된 바와같이, 속도센서(256)는 프레스 유압액츄에이터(254)의 작동속도를 검출하기 위해 설치되고, 압력센서(258)는 프레스 유압액츄에이터(254)에 공급된 유압유체의 압력을 검출하기 위해 설치된다. 더욱이, 캐리지(carriage)(도시되지 않음)상에 장착된 척(도시되지 않음)을 작동시키기 위한 유압액츄에이터(260), 및 척을 수직으로 이동시키기 위한 유압액츄에이터(262)가 프레스 유압장치(B)에 연결된다.

회전센서(236), 압력센서(239), 굽힘가공 유압장치(A), 속도센서(256), 압력센서(258) 및 프레스 압력장치(B)가 제어회로(238)에 연결된다. 제어회로(238)는 CPU(270), ROM(272), 및 RAM(274)으로 구성된 산술논리장치(arithmetic logic unit)이고, 이들은 공통버스(BUS)(278)에 의해 입력/출력 회로(276)와 상호연결된다.

입력신호들은 회전센서(236), 압력센서(239), 속도센서(256) 및 압력센서(258)로부터 입력/출력회로(276)를 경유하여 CPU(270)로 전달되고, 이 CPU는 입력신호에 근거한 작동신호, ROM(270)과 RAM(274)에 저장된 데이터 및 미리 저장된 제어프로그램을 입력/출력 회로(276)를 경유하여 전기모터(206,264) 및 제 1, 제 2 및 제 3전자밸브(222,223,224)로 전달한다.

제어회로(238)에서 실행되는 제어공정은 도 7-9의 흐름도를 참조로 설명된다.

먼저, 파이프(240)의 후방 단부는 척(도시되지 않음)으로 파지되고 척을 지지하는 캐리지가 이동되며, 그래서 파이프(240)는 굽힘가공금형(242)과 프레스금형(248) 사이에 위치된다. 이후, 스텝(300)에서 프레스금형(248)이 전진되고, 스텝(310)에서 압력블록(252)이 전진된다. 스텝(300)(310)의 상세한 것은 제 1실시예의 스텝(100)(110)의 것과 동일하다. 그러므로, 이의 상세한 설명은 간결하게 하기 위해 생략된다.

이후, 스텝(320)에서, 미리 결정된 굽힘가공 조건들은 예컨데 ROM(272)으로부터 읽혀진다. 굽힘가공 암(246)의 회전각, 회전각에 따라 파이프(240)의 축방향으로 작용된 압력 및 기타 굽힘가공 조건들이 소정하는 바에 따라 키보드(Keyboard) (도시되지 않음)로 입력된다. 예컨데, 파이프(240)가 수직으로, 90° 회전각으로 굽혀질 때, 0°회전각과 10°회전각 사이에 축방향을 따라 작용된 압력은 2톤일 수도 있고, 10°회전각과 80°회전각 사이에 작용된 압력은 1톤일 수도 있으며, 80°회전각과 90°회전각 사이의 압력은 0.5톤으로 입력되어 설정될 수도 있다.

이후, 스텝(320)에서 굽힘가공작업이 시작된다. 상세히 말하면, 작동신호가 제 1전자밸브(222)로 전달되고, 이에의해 제 1전자밸브(222)가 개방위치(222a)로 변환된다. 유압유체는 측면포트(218)로부터 제 1전자밸브(222), 제 1라인(108) 및 제 1포트(202)를 경유하여 유압펌프(201)로 유입된다. 유압유체는 제 2포트(204)로부터 제 2라인(210)과 헤드포트(215)를 경유하여 제 1유압액츄에이터(212)로 공급된다.

제 1유압액츄에이터(212)를 작동시킴으로써, 굽힘가공금형(242)은 굽힘가공 암(246)과 함께 회전되고, 파이프(240)는 굽힘가공금형(242)의 홈(244)둘레로 굽혀진다. 굽힘가공금형(242)의 회전각은 회전센서(236)에 의해 검출된다. 회전센서(236)로부터 전달된 펄스신호를 기초로하여 굽힘가공 암(246)의 회전속도가 검출되고, 전기모터(206)의 회전률이 제어되며, 제 1유압액츄에이터(212)의 작동속도가 제어된다.

굽힘가공 암(246)이 회전되는 동안, 유압유체는 프레스 유압장치(B)에서 프레스 유압액츄에이터(254)로 공급된다. 슬라이더 베이스(254)는 활주되어 파이프(240)의 축방향을 따라 이동되고, 그래서 압력블록(252)은 굽힘가공 암(246)의 회전을 따라 이동된다. 속행제어(follow-up control)는 스텝(340)에서 실행된다.

도 8의 흐름도에 도시된 바와같이 속행제어에서, 먼저 스텝(341)에서 압력블록(252)의 이동속도 속도센서(256)로부터 판독된다. 스텝(342)에서 회전센서(236)로부터 전달된 펄스신호로 기초로 검출된 굽힘가공 암(246)의 회전속도와 속도센서(256)로부터 판독된 압력블록(252)의 속도를 비교함으로써 압력속도(252)의 이동지연 여부가 결정된다.

스텝(342)에 대한 응답이 긍정일 때, 프레스 유압장치(B)에서 전기모터(264)의 회전율이 증가되고, 이에의해 유압유체의 배출이 증가된다. 따라서, 스텝(343)에서 프레스 유압액츄에이터(254)의 작동은 가속되고 압력블록(252)의 이동은 가속된다.

이와달리, 스텝(342)에 대한 응답이 부정일 때, 스텝(344)에서 압력블록(252)의 이동이 진행되는지 아닌지가 결정된다. 스텝(344)에 대한 응답이 긍정일 때, 스텝(345)에서 압력블록(252)의 이동은 프레스 유압장치(B)에서 전기모터(264)의 회전율을 감소시킴으로써 늦어진다. 스텝(343)이 실행되거나 스텝(345)이 실행된 후, 공정은 본래 스텝으로 복귀된다.

도 7의 흐름도로 되돌아가면, 스텝(350)에서 프레스제어가 실행된다. 프레스 유압장치(B)로부터 프레스 유압액츄에이터(254)로 공급되는 유압유체의 압력을 조절함으로써 압력블록(252)에 의해 축방향으로 파이프(240)에 작용되는 압력이 제어된다.

프레스 제어는 도 9의 흐름도를 참조하여 설명된다. 먼저 스텝(351)에서 굽힘가공 암(246)의 회전각은 회전센서(236)로부터 판독된다.

이후, 스텝(352)에서 회전각이 도 7의 스텝(320)에서 판독된 소정각에 도달됐는지 안됐는지가 결정된다. 이 소정 각은 먼저 10°와 일치한다. 회전각이 10°에 도달되지 않는 경우, 스텝(354)에서 검출된 압력은 프레스유압장치(B)의 압력센서(258)로부터 판독된다.

스텝(355)에서 불충분한 압력이 있는지 없는지 결정된다. 압력센서(258)에 의해 검출된 압력이 예컨데 회전각 0。 와 10。 사이에 축방향으로 작용된 2톤의 압력과 상응하는 설정값 미만인지 아닌지 결정된다. 압력이 낮은 경우, 스텝(356)에서 파이프(240)에 작용된 압력은 전기모터(264)를 구동시키는 전류의 한계를 증가시킴으로써 증가된다.

전기모터(264)의 전류를 증가시킴으로써, 유압펌프(266)의 구동토오크가 증가되고, 유압펌프(266)에서 공급된 압력은 소정하는 바와같이 증가된다.

스텝(355)에 대한 응답이 부정이면, 스텝(357)에서 압력초과가 있는지 없는지 결정된다. 압력초과가 있는 경우, 스텝(358)에서 파이프(240)에 작용된 압력은 전기모터(264)를 구동시키는 전류를 감소시킴으로써 감소된다. 따라서 유압펌프(266)의 구동토오크는 감소되고 유압펌프(266)에서 공급된 압력은 감소된다.

이 단계를 반복실행한 후에 스텝(352)에서 회전각이 10。 와 회전각 80。 사이에 1톤에 상응하여 변화된다. 이후, 스텝(354)과 다음 스텝을 실행함으로써, 유압펌프(266)에서 공급된 최대압력은 상기에 언급된 바와같이 증가되거나 감소되고, 그래서 설정압력에 도달된다. 굽힘가공 암(246)의 회전각이 80。 와 90。 사이일 때, 스텝(353)에서 설정압력은 축방향으로 작용된 압력, 예컨데 0.5톤에 상응하여 변화된다. 이후, 스텝(354)과 다음 스텝을 실행함으로써, 유압펌프(266)에서 공급된 최대압력은 상기에 언급된 바와같이 증가되거나 감소되고, 그래서 설정값에 도달된다.

도 7의 흐름도를 참조하면, 스텝(360)에서 회전센서(236)에 의해 검출된 회전각이 예정각, 예컨데 90。에 도달됐는지 아닌지를 결정함으로써 굽힘가공 작업이 완성됐는지 아닌지가 결정된다. 스텝(360)에 대한 응답이 부정인 경우, 상기 언급된 스텝(340,350)들은 반복된다.

스텝(360)에 대한 응답이 긍정인 경우, 스텝(370)에서 파이프(240)의 축방으로 작용하는 압력은 프레스 유압액츄에이터(254)에 유압 유체의 제공을 중단함으로써 중지된다. 이후, 스텝(380)에서 굽힘가공 암(242), 프레스 금형(248) 및 압력블록(252)은 도1 - 3에 도시된 제 1실시예를 참고로 기술된 것과 동일방식으로 후퇴된다.

제 2실시예에서, 프레스 유압액츄에이터(254)에 의해 슬라이더 베이스(253)를 작동시킴으로써, 압력은 압력블록(252)을 경유하여 축방향으로 파이프(240)에 작용된다. 이와달리, 파이프(240)의 후방단부를 다른 프레스 유압액츄에이터로 밀음으로써, 압력은 축방향으로 작용될수도 있다.

압력이 프레스 유압액츄에이터(254)의 축방향으로 따라 압력블록(252)을 경유하여 작용할지라도, 파이프(240)의 후방단부는 다른 프레스 유압액츄에이터에 의해 직접 밀려질 수 있다. 이와같은 경우에, 압력이 두가지 방식으로 파이프(240)의 축방향을 따라 주어지기 때문에, 두 프레스 유압장치(B)가 설치될 필요가 있다.

제 2실시예에 따른 굽힘가공장치에서, 회전센서(236)는 제 1유압액츄에이터(212)상에 장착되고 제1유압액츄에이터의 작동은 전기모터(206)를 회전시킴으로써 조절될 수 있으며, 유압서보밸브 또는 기타 크고, 정밀한 밸브의 필요성이 제거된다. 다수의 유압액츄에이터가 굽힘가공 유압장치(A)에 연결될 때, 제 1- 제3전자밸브(222-224)를 변환시킴으로써 어느 액츄에이터가 작동될지 결정된다. 유압회로는 간단한 구조를 갖는 제1 - 제3전자밸브(222-224)에 의해 형성될 수 있다. 유압탱크(230)는 또한 작은 용적을 가질 수 있다. 유압장치의 전체크기는 작아질 수 있다.

더욱이 제 2실시예에서, 프레스 유압장치(B)가 슬라이더 베이스(253)를 구동시키기 위한 프레스 유압액츄에이터(254)가 설치된다. 압력블록(252)은 단순화된 유압구조로 굽힘가공 암(246)의 회전을 따라 이동될 수 있다. 압력센서(258)가 설치되기 때문에, 파이프(240)에 축방향으로 작용된 압력은 프레스 유압액츄에이터(254)에 작용된 최대압력을 조절함으로써 제어될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른, 굽힘가공장치에 사용하기 위한 유압장치의 회로도.

도 2는 제 1실시예의 유압장치가 장착된 굽힘가공장치를 보여주는 부분사시도.

도 3은 제 1실시예에 따른 제어라인에서 실행된 굽힘가공 제어공정의 흐름도.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 굽힘가공장치에 사용하기 위한 유압장치의 회로도.

도 5는 제 2실시예의 유압장치가 장착된 굽힘가공장치를 보여주는 부분사시도.

도 6은 제 2실시예의 전기시스템을 보여주는 블록도.

도 7은 제 2실시예에 따른 제어라인에서 실행된 굽힘가공제어공정의 흐름도.

도 8은 제 2실시예에 따른 제어라인에서 실행된 속행 제어공정.

도 9는 제 2실시예에 따른 제어라인에서 실행된 프레스 제어공정의 흐름도.

Claims

다수의 유압액츄에이터;

두개 포트를 구비하는 상기 다수의 유압액츄에이터에 유압유체를 공급하기 위해 두개 포트를 구비하며, 제어회로의 제어하에 상기 다수의 유압액츄에이터가 소정의 작동순서로 작동되게 하는 유압펌프;

상기 다수의 유압액츄에이터 각각에 연결되고, 제어회로에 의해 조절되는 다수의 전자밸브; 및

상기 다수의 유압액츄에이터 각각의 양 포트를 병렬로 상기 유압펌프의 양 포트와 연결시키기 위한 연결관;

을 포함하는 제어회로; 및

시계방향과 반시계방향 양 방향으로 작동가능한 상기 유압펌프를 작동시키기 위해 정회전 및 역회전하는 모터;

로 이루어지고,

상기 다수의 유압액츄에이터 각각은 상기 다수의 전자밸브 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써 제어되며, 상기 다수의 유압액츄에이터의 작동방향은 상기 모터를 정회전 또는 역회전시킴으로써 제어되는 것을 특징으로 하는 유압장치.
제 1항에 있어서, 상기 다수의 유압액츄에이터에서 선택된 한 특정 유압액츄에이터의 변위를 검출하기 위한 위치센서를 더 포함하고, 상기 모터는 상기 위치센서에서 전달된 신호를 기초로 상기 제어회로에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 유압장치.
제 1항에 있어서, 상기 유압액츄에이터 각각은 실린더로드를 갖는 유압실린더이고, 상기 실린더로드의 용적에 적어도 상응하는 유압탱크가 파일럿 체크밸브를 경유하여 상기 유압펌프의 양 포트에 연결된 것을 특징으로 하는 유압장치.
길이방향 공작물의 소정 굽힘가공 금형태에 따라 형성된 굽힘가공금형, 상기 굽힘가공금형에 대해 회전되게 지지된 굽힘가공 암, 및 상기 굽힘가공 암 위에 이동가능하게 지지된 프레스금형이 설치되고, 상기 프레스금형은 상기 공작물이 상기 굽힘가공 금형과 상기 프레스 금형사이에 유지될 때가지 상기 공작물을 향해 이동되며 상기 굽힘가공 암은 상기 공작물을 굽힘가공시키기 위해 두 포트를 갖는 굽힘가공 유압액츄에이터에 공급된 유압유체에 의해 회전되는 굽힘가공장치에 있어서,

두개 포트를 구비하며, 모터로 작동되고, 상기 모터의 시계방향 및 반시계방향 회전에 응답하여 시계방향과 반시계방향 양 방향으로 회전가능한 양방향 유압펌프, 및

상기 유압펌프의 양 포트를 상기 유압액츄에이터의 양 포트에 연결시키기 위한 연결라인을 구비하는 굽힘가공 유압장치;

상기 굽힘가공 암의 회전각을 검출하는 회전센서; 및

상기 회전센서로 검출된 회전각을 기초로 상기 모터를 조절하고, 상기 모터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써 상기 굽힘가공 유압액츄에이터의 작동방향을 조절하는 제어회로;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 굽힘가공장치.
제 4항에 있어서, 상기 공작물에 축방향으로 압력을 작용시키고, 두 포트를 갖는 프레스 유압액츄에이터; 및

상기 유압펌프의 양 포트를 상기 프레스 유압액츄에이터의 양 포트에 연결시키는 연결라인,

상기 프레스 유압액츄에이터의 작동속도를 검출하는 속도센서,

상기 회전센서로 검출된 회전각과 상기 속도센서로 검출된 작동속도를 기초로 상기 모터의 회전률을 제어하고, 그래서 상기 프레스 유압 액츄에이터가 상기 굽힘가공 암의 회전에 따라 작동되게 하는 속행제어수단을 포함하는 프레스 유압장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘가공장치.
제 4항에 있어서, 상기 공작물에 축방향으로 압력을 작용시키고, 두 포트를 갖는 프레스 유압액츄에이터; 및

상기 프레스 유압액츄에이터의 양 포트에 상기 유압펌프의 양 포트를 연결시키기 위한 연결수단,

상기 프레스 유압장치에서 상기 프레스유압액츄에이터로 공급된 유압유체의 압력을 검출하기 위한 압력센서,

상기 회전센서로 검출된 회전각을 기초로 모터의 출력을 제어함으로써 상기 프레스 유압액츄에이터에 공급되는 최대압력을 제어하는 프레스 제어수단을 포함하는 프레스 유압장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘가공장치.
제 4항에 있어서, 상기 공작물에 축방향으로 압력을 작용시키고, 두 포트를 갖는 프레스 유압액츄에이터 ; 및

상기 프레스 유압액츄에이터의 양 포트에 상기 유압펌프의 양 포트를 연결시키기 위한 연결라인,

상기 프레스 유압액츄에이터의 작동속도를 검출하는 속도센서,

상기 프레스 유압장치에서 상기 프레스 유압액츄에이터로 공급되는 유압유체의 압력을 검출하는 압력센서,

상기 회전센서로 검출되는 회전각과 상기 속도센서로 검출된 작동속도를 기초로 상기 모터의 회전률을 제어하고, 그래서 상기 프레스유압액츄에이터가 상기 굽힘가공 암의 회전에 따라 작동되게 하는 속행제어수단, 및

상기 회전센서로 검출된 회전각을 기초로 모터의 출력을 제어함으로써 상기 프레스 유압액츄에이터에 공급되는 최대 압력을 제어하는 프레스 제어수단을 포함하는 프레스 유압장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 굽힘가공장치.
제 5항에 있어서, 상기 프레스 유압액츄에이터는 공작물의 굽힘가공중에 상기 공작물의 축방향 굽힘가공 응력을 감소시키기 위해 압력금형을 이동시키도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 굽힘가공장치.
제 5항에 있어서, 상기 프레스 유압액츄에이터는 축방향으로 상기 공작물의 후방단부를 밀도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 굽힘가공장치.