KR101260808B1

KR101260808B1 - 프레스 기계의 다이 쿠션장치

Info

Publication number: KR101260808B1
Application number: KR1020077010725A
Authority: KR
Inventors: 야수유키 고노; 카쭈노리 하세바
Original assignee: 아이다 엔지니어링, 엘티디.
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2013-05-09
Also published as: KR20070085303A; JP4756678B2; TWI361137B; ES2392668T3; US20090158810A1; CN101060944A; JP2006142312A; EP1813362B1; EP1813362A4; WO2006054512A1; CA2587711C; CN101060944B; TW200621486A; EP1813362A1; US8127590B2; CA2587711A1

Abstract

본 발명에 관한 프레스 기게의 다이 쿠션장치에 있어서, 제어기는 미리 지령기로부터 지령된 다이 쿠션압력 지령과 슬라이드 속도검출기로부터 입력하는 슬라이드 속도신호를 이용하여 슬라이드가 다이 쿠션패드에 충돌하기 전부터 다이 쿠션패드를 지지하는 유압실린더의 하실에서 유출하는 유량을 제어하기 위하여 비례유량 제어밸브의 개방도를 적절한 개방도로 제어한다. 그에 따라 슬라이드가 고속으로 쿠션패드에 충돌할 때에 생기는 서지압의 발생을 억제할 수 있도록 하고 있다.

다이 쿠션장치, 전동 프레스, 유압 프레스, 서보밸브, 서지압.

Description

프레스 기계의 다이 쿠션장치{DIE CUSHION DEVICE OF PRESSING MACHINE}

본 발명은 기계의 다이 쿠션장치에 관한 것으로, 특히 기계식 프레스, 전동(서보) 프레스, 유압 프레스 등 프레스 기계의 쿠션작용과 쿠션능력의 제어를 가능하게 하는 다이 쿠션장치에 관한 것이다.

종래 프레스 성형 개시시의 서지 압력 제어와 프레스 운전속도의 전환시의 압력 오버라이드(override)를 제어할 수 있는 다이 쿠션장치의 쿠션압력 제어장치가 제안되어 있다(특허문헌 1).

이 다이 쿠션장치의 쿠션압력 제어장치는 미리 규정된 쿠션압력 치(値)와 쿠션 패드를 지지하는 유압실린더의 유압검출 치(値)의 제어편차에 근거해 생성된 조작량 신호에 의해 전기 유압실린더의 토출 유로 내에 마련한 서보밸브의 개방 도를 조정하도록 하고 있고, 부가적으로 상기 조작량 신호를 프레스 슬라이드의 운전속도에 따라서 변화시키도록 하고 있다.

또한, 쿠션 패드의 쿠션실린더의 압력제어를 함으로써 쿠션 작용을 얻는 NC서보밸브와 다이 쿠션 패드를 지지하는 유압실린더의 상실(上室), 하실(下室)에 배급되는 유압을 억제함으로써 쿠션 패드의 예비가속, 보조 리프트, 록킹 및 상승을 실시하는 위치제어 서보밸브를 갖춘 프레스의 다이 쿠션장치가 제안되어 있다(특허 문헌 2).

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 평5-131295호 공보

특허문헌 2 : 일본국 특허공개 평7-24600호 공보

그렇지만, 특허문헌 1에 기재한 다이 쿠션장치의 쿠션압력 제어장치는 프레스 운전속도에 따라서 보조적으로 서보밸브의 개방도를 가산하고 있지만, 압력 피드백에 의해 유압실린더로부터의 토출 유량을 제어하고 있기 때문에 슬라이드 속도가 빠른 경우에는 압력의 첫 시작 응답속도에 대하여 서보밸브의 응답속도가 늦게되어 충분한 서지압의 제어를 하지 못하고, 또한 프레스 운전속도 또는 압력 지령의 변화가 생기면 압력 지령에 대한 압력의 추종성이 나빠지게 된다고 하는 문제가 있다. 또, 서보밸브를 다이 쿠션압력을 제어하는 압력 제어수단으로서 만 사용해 녹아웃 작용시에는 다른 실린더를 동작시키기 위한 공기압 회로를 갖추고 있기 때문에 고가인 서보밸브를 다수 이용할 필요가 있는 점에 문제가 있다.

한편, 특허문헌 2에는 슬라이드가 고속으로 쿠션패드에 충돌할 때에 발생 하는 서지압력의 제어를 목적으로 하여 슬라이드와 쿠션 패드의 상대속도를 감소시키기 위해서 쿠션패드를 아래 방향으로 예비 가속시키고 있지만, 성형에 제약을 가져온다고 하는 문제가 있다. 또한 NC 서보밸브와는 다른 위치제어 서보밸브에 의해 녹아웃 작용을 얻도록 하고 있어 특허문헌 1에 기재한 것과 마찬가지로 고가인 서보밸브를 다수 이용할 필요가 있는 점에 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 발명한 것으로, 슬라이드가 고속으로 쿠션패드에 충돌할 때에도 서지압력의 제어를 양호하게 실시할 수 있는 동시에 다이 쿠션압력 지령에 대한 추종성이 뛰어나고, 또한 다이 쿠션압력 제어와 녹아웃 위치제어를 값싼 장치로 실현할 수가 있는 프레스 기계의 다이 쿠션장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 쿠션패드를 지지하는 액압실린더와, 상기 액압실린더의 하실(下室)에 접속된 유로 내에 설치된 비례유량 제어밸브와, 미리 설정된 다이 쿠션압력 지령을 출력하는 다이 쿠션압력 지령수단과, 프레스 기계의 슬라이드 속도를 검출하는 슬라이드 속도검출수단과, 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어함으로써 상기 액압실린더의 하실에서 토출되는 유량을 제어하는 제어수단에 있어서, 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 속도에 근거해 프레스 기계의 슬라이드가 상기 쿠션패드에 충돌하는 상기 쿠션패드의 하강시부터 다이 쿠션압력이 상기 다이 쿠션압력 지령에 대응하는 압력으로 되도록 상기 슬라이드의 충돌에 의해 상기 쿠션패드가 하강을 개시하기 전부터 비례유량 제어 밸브의 개방도를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 종래와 같이 유압실린더로부터의 토출하는 유량을 제어하는 서보밸브의 개방도를 그 유압실린더 하실의 압력 피드백에 의해 제어하면, 슬라이드와 다이 쿠션과의 충돌시에 상기 서보밸브의 응답보다 상기 유압실린더 하실의 압력의 첫 시작 응답이 빠른 경우에 서보압이 발생하고 있었지만, 본 발명에서는 충돌 전부터 미리 설정된 다이 쿠션압력 지령과 슬라이드 속도(또는 충돌 후의 쿠션패드 속도)를 이용해 비례유량 제어밸브가 적절한 개방도로 되도록 제어하고, 그에 따라 서지압의 발생을 방지할 수 있도록 하며, 또한 압력 지령 그대로의 다이 쿠션압력으로 되도록 추종성 좋게 제어할 수 있도록 하고 있다.

본 발명의 제 2의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1의 태양에 있어서, 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해서 검출된 슬라이드 속도에 비례하는 상기 액압실린더의 하실에서 토출되는 유량을 Q, 상기 액압실린더 하실의 압력을 P라 하면, 상기 비례유량 제어밸브의 개방도에 비례하는 밸브계수(Kv)는 베르누이의 식으로부터,

로 나타낼 수 있어 상기 제어수단이 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도를 이용해 연산된 유량을 압력 지령의 제곱근(平方根)으로 나눗셈(除算)하여 구한 밸브계수에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제 3의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1의 태양에 있어서, 상기 슬라이드 속도검출수단은 프레스 기계의 슬라이드 위치 또는 쿠션패드 위치를 검출하는 위치 검출수단으로부터의 위치신호를 시간 미분하여 속도를 산출하는 속도산출수단, 프레스 기계의 구동축의 각속도를 검출하는 각속도 검출수단, 또는 프레스 기계의 구동축의 각도를 검출하는 각도 검출수단으로부터의 각도신호를 시간 미분하여 각속도를 산출하는 각속도 산출수단인 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 상기 속도 산출수단은 슬라이드 또는 쿠션패드의 속도를 직접 검출하는 것에 한정하지 않고, 상기 속도 산출수단, 각속도 검출수단, 또는 각속도 산출수단을 사용할 수 있다.

본 발명의 제 4의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1 또는 제 2의 태양에 있어서, 상기 제어수단은 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단을 가져 상기 조작량에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제 5의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1 또는 제 2의 태양에 있어서, 상기 제어수단은 상기 다이 쿠션 압력지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단과, 상기 액압실린더의 하실의 압력을 검출하는 압력검출수단과, 상기 다이 쿠션압력 지령으로부터 상기 검출한 압력신호를 감산하는 감산연산수단과, 상기 감산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 보정량을 연산하는 보정량 연산수단과, 상기 조작량과 보정량을 가산하는 가산연산수단을 갖추어 상기 가산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 상기 액압실린더의 하실의 압력을 검출한 압력신호를 사용하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 조작량을 보정함으로써 보다 정확한 압력제어를 가능하게 하고 있다.

본 발명의 제 6의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1 또는 제 2의 태양에 있어서, 상기 제어수단은 상기 다이 쿠션 압력지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단과, 상기 액압실린더의 하실의 압력을 검출하는 압력검출수단과, 상기 다이 쿠션압력 지령으로부터 상기 검출한 압력신호를 감산하는 감산연산수단과, 상기 감산결과에 제한을 가하는 제한연산수단과, 상기 제한결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 보정량을 연산하는 보정량 연산수단과, 상기 조작량과 보정량을 가산하는 가산연산수단을 갖추어 상기 가산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다. 그에 따라 상기 보정량이 소정의 범위를 넘지 않게 하여 제어계의 안정을 도모하고 있다.

본 발명의 제 7의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1 또는 제 2의 태양에 있어서, 상기 제어수단은 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단과, 상기 액압실린더의 하실의 압력을 검출하는 압력검출수단과, 상기 다이 쿠션압력 지령으로부터 상기 검출한 압력신호를 감산하는 감산연산수단과, 상기 감산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 보정량을 연산하는 보정량 연산수단과, 상기 조작량과 보정량을 가산하는 가산연산수단과, 상기 가산결과에 제한을 가하는 제한연산수단을 갖추어 상기 제한결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제 8의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1 내지 제 7의 태양 중 어느 것에 있어서, 상기 비례유량 제어밸브는 상기 액압실린더의 하실에 접속되는 A포트와, 상기 액압실린더의 상실(上室)에 접속되는 B포트와, 고압력원 측에 접속되는 P포트와, 탱크에 접속되는 T포트를 구비하는 4포트식 2위치형 비례유량 제어밸브이며, 상기 P포트와 고압력원 사이에 유로를 개폐하는 전자절환밸브를 갖추어 다이 쿠션압력 제어시에 상기 전자절환밸브를 닫아 상기 고압력원으로부터 상기 액압실린더로의 액압의 유입을 저지하여 상기 액압실린더의 하실에서의 유량으로 상기 4포트식 2위치형 비례유량 제어밸브의 개방도를 조절함으로써 다이 쿠션압력을 제어하는 압력제어상태와, 녹아웃 위치제어시에 상기 전자절환밸브를 열어서 상기 고압력원으로부터 상기 액압실린더로의 액압의 유입을 가능하게 하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 조절함으로써 녹아웃 위치를 제어하는 위치제어상태의 절환이 가능한 액압회로를 갖춘 것을 특징으로 하고 있다. 그에 따라 하나의 비례유량 제어밸브로 다이 쿠션압력 제어와 녹아웃시의 쿠션패드의 위치 및 속도제어를 실시할 때의 액압회로의 구성을 간소화할 수 있다.

본 발명의 제 9의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 8의 태양에 있어서, 미리 설정된 녹아웃 위치지령을 출력하는 녹아웃 위치지령수단과, 상기 쿠션패드의 위치를 검출하는 다이 쿠션위치 검출수단을 갖추고, 상기 제어수단은 녹아웃 위치제어시에 상기 전자절환밸브를 열도록 제어함과 동시에 상기 녹아웃 위치지령과, 상기 다이 쿠션위치 검출수단에 의해 검출된 위치신호에 근거하여 상기 다이 쿠션의 위치가 상기 녹아웃 위치지령에 대응하는 위치로 되도록 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다. 그에 따라 하나의 비례유량 제어밸브의 개방도 및 전자절환밸브를 제어함으로써 다이 쿠션압력 제어와 녹아웃시의 쿠션패드의 위치 및 속도제어를 실시할 수 있도록 하고 있다.

본 발명의 제 10의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 9의 태양에 있어서, 상기 제어수단은 상기 녹아웃 위치지령으로부터 상기 다이 쿠션위치 검출수단에 의해 검출된 위치신호를 감산하는 제 2의 감산연산수단과, 상기 감산결과에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 2의 조작량 연산수단을 갖추어 상기 조작량에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제 11의 태양에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치는 제 1의 태양에 있어서, 상기 쿠션패드의 속도를 검출하는 쿠션패드 속도검출수단을 더 갖추어, 상기 제어수단은 상기 쿠션패드가 상기 슬라이드와 일체로 되어 하강을 개시한 후는 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거하는지 또는 다이 쿠션압력 지령과 상기 쿠션패드 속도검출수단에 의해서 검출된 상기 쿠션패드 속도에 근거하여 다이 쿠션압력이 상기 다이 쿠션압력 지령에 대응하는 압력으로 되도록 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 슬라이드와 다이 쿠션의 충돌시에는 미리 설정된 다이 쿠션압력 지령과 슬라이드 속도(또는 충돌후의 쿠션패드 속도)를 이용하여 다이 쿠션압력이 지령압력으로 되도록 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하도록 하고 있기 때문에 서지압의 발생을 방지할 수 있다. 또한 변동하는 다이 쿠션압력 지령을 부여한 경우에 그 압력 지령대로 다이 쿠션압력을 추종성 좋게 제어할 수 있다. 더구나 하나의 비례유량 제어밸브를 이용해 다이 쿠션압력 제어와 녹아웃 위치 제어를 실시할 수 있어 이러한 제어를 값싼 장치로 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치의 실시형태를 나타낸 도면,

도 2는 일반적인 비례유량 제어밸브의 지령-유량 특성을 나타낸 그래프,

도 3에 있어서, (A)는 다이 쿠션위치 및 슬라이드 위치의 경시변화를 나타낸 모션선도이고, (B)는 다이 쿠션압력의 경시변화를 나타낸 모션선도이며,

도 4는 다이 쿠션장치의 녹아웃 위치 제어시에 있어서의 제어기의 블록도,

도 5는 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 1 실시의 형태를 나타낸 블록도,

도 6은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 2 실시의 형태를 나타낸 블록도,

도 7은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 3 실시의 형태를 나타낸 블록도,

도 8은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 4 실시의 형태를 나타낸 블록도,

도 9는 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 5 실 시의 형태를 나타낸 블록도,

도 10은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 6 실시의 형태를 나타낸 블록도,

도 11은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 7 실시의 형태를 나타낸 블록도,

도 12는 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 8 실시의 형태를 나타낸 블록도이다.

1 : 쿠션패드

2 : 유압실린더

2a : 상실(上室)

2b : 하실(下室)

3 : 다이 쿠션위치 검출기

4 : 압력검출기

5 : 비례유량 제어밸브

6 : 체크밸브

7 : 전자절환밸브(電磁切替弁)

8 : 어큐물레이터(accumulator)

9 : 펌프

10 : 필터

11 : 전동기

12 : 릴리프 밸브(relief valve)

13 : 탱크

20 : 제어기(制御器)

21 : 지령기(指令器)

31 : 슬라이드

32 : 슬라이드 위치 검출기

33 : 슬라이드 속도 검출기

22, 23, 53 : 감산연산수단

41, 42, 43 : 보상기

51 : 제 1의 조작량 연산수단

52 : 속도연산수단

54 : 보정량 연산수단

55 : 가산연산수단

56 : 제한연산수단

이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치의 바람직한 실시의 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

〔다이 쿠션장치의 구성〕

도 1은 본 발명에 관한 프레스 기계의 다이 쿠션장치의 실시의 형태를 나타낸 도면이다. 동 도면에 있어서, 쿠션패드(1)는 단수 또는 복수의 유압실린더(2)에 의해 지지되어 있다. 쿠션패드(1)에는 다이 쿠션 위치검출기(3; 또는 근접 스위치)가 설치되어 있다.

유압실린더(2)의 하실(2b) 측에 접속된 유로에는 하실(2b)의 압력을 검출하는 압력 검출기(4)가 접속됨과 동시에 4포트식 2위치형 비례유량 제어밸브(5; 이하, 단순히「비례유량 제어밸브」라 함)의 A포트가 접속되고, 유압실린더(2)의 상실(2a) 측에 접속된 유로에는 비례유량 제어밸브(5)의 B포트가 접속됨과 동시에 체크밸브(6)를 통하여 탱크(13)가 접속되어 있다.

비례유량 제어밸브(5)의 압력공급 포트(P포트)는 개폐 가능한 전자절환밸브(7)를 통해서 어큐물레이터(8; accumulator)를 갖춘 압유공급원(펌프(9), 필터(10), 전동기(11) 및 릴리프 밸브(12)를 포함)에 접속되고, 비례유량 제어밸브(5)의 T포트는 탱크(13)에 접속되어 있다.

프레스 기계의 슬라이드(31)에는 슬라이드 위치검출기(32) 및 슬라이드 속도검출기(33)가 설치되어 있다.

상기 다이 쿠션 위치검출기(3), 압력 검출기(4), 슬라이드 위치검출기(32) 및 슬라이드 속도검출기(33)의 검출신호는 각각 제어기(20)에 받아들여진다. 또한 제어기(20)에는 지령기(21)로부터 다이 쿠션압력 지령이나 녹아웃 위치 지령이 가해지도록 되어 있다.

제어기(20)는 다이 쿠션압력 제어와 녹아웃 위치 제어를 실시하기 위한 것으로, 상기 지령신호 및 검출신호에 근거하여 비례유량 제어밸브(5)를 제어하는 제어신호를 출력함과 동시에 전자절환밸브(7)를 절환하기 위한 절환신호를 출력한다. 또한 이 제어기(20)에 의한 다이 쿠션압력 제어 및 녹아웃 위치 제어의 상세에 대하여는 후술한다.

〔다이 쿠션압력 제어의 원리〕

다이 쿠션력은 유압실린더(2)의 하실(2b)의 압력과 실린더 면적의 곱으로 나타낼 수 있기 때문에 다이 쿠션력을 제어하는 것은 유압실린더(2)의 하실(2b)의 압력을 제어하는 것을 의미한다.

유압실린더(2)의 하실(2b)의 압력(P)는 다음 식으로 나타낼 수 있다.

상기 식(1) 중의 각 기호의 의미는 하기와 같다.

K : 체적탄성계수

V : 실린더 하실의 체적〔㎤〕

q : 실린더 하실로의 유입출량〔㎤/s〕

1/s : 적분

이 식(1)로부터 실린더 하실로의 유입출량(q)이 제어 가능하면, 발생하는 압력(다이 쿠션력)을 제어할 수 있음을 알 수 있다.

베르누이의 식을 이용하면, 비례유량 제어밸브(5)를 통과하는 실린더 하실에서의 유출유량(Q)은 비례유량 제어밸브(5)의 개방도에 비례하는 밸브계수(Kv)와 실린더 하실의 압력(P)에 의해 다음 식으로 나타낼 수 있다.

상기 식(2) 중의 기호의 의미는 하기와 같다.

P : 압력〔kgf/㎠〕

Q : 비례유량 제어밸브를 통과하는 유량〔㎤/s〕

ρ: 작동유 밀도〔kgf s²/㎝⁴〕

Cd : 유량계수

d : 비례유량 제어밸브의 스풀(spool) 직경〔㎝〕

x : 스풀(spool) 변위량〔㎝〕

실린더 하실로의 유입유량(q)은 유입량(Qs)에서 유출량(Q)를 감산한 것이다(q = Qs - Q). 유입량(Qs)은 슬라이드 속도(실린더의 피스톤의 하강속도)와 실린더 면적의 곱으로 결정되기 때문에 실린더 하실에서의 유출량(Q)을 제어함으로써 실린더 하실의 압력을 제어할 수 있다.

또한 밸브계수(Kv)는 식(3)에 나타낸 바와 같이 비례유량 제어밸브의 스풀 변위량(x)에 비례한다. 도 2에 일반적인 비례유량 제어밸브의 지령-유량 특성선도를 나타냈다. 동 도면에 나타낸 바와 같이 비례유량 제어밸브는 지령에 비례하여 스풀위치가 변화하기 때문에 압력차가 일정하면, 도 2에 나타낸 바와 같이 비례유량 제어밸브 지령에 비례하여 작동유의 통과유량이 결정된다. 이 지령-유량 특성선 도 또는 사전에 실험치로부터 도입한 비례유량 제어밸브 지령과 밸브계수(Kv)의 관계를 이용할 수 있다.

여기서 상기 식(2)는 다음의 식

로 변형할 수 있다. 다이 쿠션의 지령압력을 Pr, 슬라이드 속도로부터 구한 유량을 Qs로 하여 식(2)'의 Q, P 에 대입함으로써 밸브계수(Kv)를 구할 수 있다. 이 밸브계수(Kv)에 대응하는 스풀 변위량(개방도)으로 되도록 비례유량 제어밸브를 제어함으로써 실린더 하실의 압력(P)를 지령압력(Pr)으로 되도록 제어할 수 있다.

즉, 실린더 하실의 압력(P)가 지령압력(Pr) 보다도 낮을 때(P ＜ Pr), 비례유량 제어밸브를 통과하는 유량(Q)은 실린더 하실로의 유입량(Qs) 보다도 적게 된다(Q ＜ Qs). 이때 실린더 하실로의 유입량(q = Qs - Q)이 증가하여 실린더 하실의 압력(P)도 상승한다. 실린더 하실의 압력(P)이 지령압력(Pr)과 동일하게 되면(P = Pr), 실린더 하실로부터의 유출량(Q)도 유입량(Qs)과 동일하게 되어(Q = Qs) 실린더 하실의 압력(P)은 지령압력(Pr)에 도달한다.

따라서 슬라이드가 고속으로 쿠션패드에 충돌하는 경우에도 미리 비례유량 제어밸브의 개방도를 적절히 제어함으로써 서지 압력을 발생시키는 일 없이 임의의 쿠션력(압력)으로 되도록 제어할 수 있다.

〔제어기(20)의 작용〕

도 3의 (A)는 다이 쿠션위치 및 슬라이드 위치의 경시변화를 나타낸 모션 선도이며, 도 3의 (B)는 다이 쿠션압력의 경시변화를 나타낸 모션 선도이다.

다이 쿠션장치의 1사이클의 제어공정은 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이 쿠션패드(1)를 미리 설정한 대기위치로 위치 제어하는 녹아웃 위치 제어공정(준비공정)과, 다이 쿠션압력을 제어하는 다이 쿠션압력 제어공정(성형공정)과, 쿠션패드(1)의 록킹, 상승을 제어하는 녹아웃 위치 제어공정으로 이루어져 있다.

〈준비공정(쿠션패드를 대기위치로 위치 제어하는 공정)〉

도 1에 있어서, 유압실린더(2)의 피스톤에 접속된 쿠션패드(1)를 미리 설정한 위치로 대기 시키기 위해서 우선 제어기(20)는 전자절환밸브(7)를 온(ON)으로 하는 절환신호를 출력하여 유압실린더(2)로의 작동유의 공급을 가능하게 한다. 이어서 제어기(20)는 지령기(21)로부터의 위치지령(도 3의 (A) 참조), 다이 쿠션위치 검출기(3)로부터의 위치신호 및 압력검출기(4)로부터의 압력신호에 따라 비례유량 제어밸브(5)의 개방도를 제어한다.

도 4는 다이 쿠션장치의 녹아웃 위치 제어시에 있어서의 제어기의 블록도이다.

동 도면에 있어서, 지령기(21)로부터의 위치지령은 제어기(20)의 감산연산수단(22)의 정입력(正入力)에 가해진다. 감산연산수단(22)의 부입력(負入力)에는 다이 쿠션위치 검출기(3)로부터 위치신호가 가해지고 있어 감산연산수단(22)은 이들 두 입력의 편차를 구해 그 편차신호를 보상기(41)로 출력한다. 보상기(41)는 비례보상, 적분보상 및 미분보상을 실시하는 것으로 입력하는 편차신호는 보상기(41)를 통해서 조작량 신호로서 결정되어 감산연산수단(23)의 정입력에 가해진다.

한편 압력검출기(4)에 의해 검출된 유압실린더(2)의 하실(2b)의 압력을 나타 내는 신호는 보상기(43)를 통해서 상기 조작량 신호를 보정하기 위한 신호로서 감산연산수단(23)의 부입력에 가해진다. 감산연산수단(22)은 이들 두 입력의 편차를 구해 그 편차신호를 보상기(42)로 출력한다. 상기 편차신호는 보상기(42)를 통해서 비례유량 제어밸브(5)의 개방도(스풀위치)를 제어하는 제어신호로서 결정되어 비례유량 제어밸브(5)로 출력된다. 또한 비례유량 제어밸브(5)는 제어기(20)로부터 출력된 제어신호에 비례하여 스풀위치가 변화하도록 스풀위치 제어기능을 갖는 것(도시하지 않음)을 사용하고 있다.

이 비례유량 제어밸브(5)의 스풀위치의 제어에 의해 유압실린더(2)에 공급되는 작동유의 유량 및 흐르는 방향이 제어되고, 그에 따라 유압실린더(2)가 접속된 쿠션패드(1)의 위치가 지령위치로 되도록 제어된다.

위치지령은 가장 단순한 경우 일정치로 할 수 있어 이 일정치와 다이 쿠션위치 검출기(3)에 의해서 검출된 현재위치의 위치편차는 보상기(41, 42)를 통해 제어신호로서 비례유량 제어밸브(5)로 출력된다. 쿠션패드(1)가 상승함에 따라 위치편차는 작아져 위치편차가 0에 가까워진 위치(이상적으로는 0이지만, 마찰 등의 영향에 의해 위치편차가 생긴다)에 대기한다.

또한 다이 쿠션위치 검출기(3)를 이용하지 않는 경우에 대해서는 비례유량 제어밸브(5)의 개방도를 일정하게 하여 다이 쿠션 위치 상한에 있어서 쿠션 패드(1)는 윗쪽으로 눌러 자른 상태로 대기한다.

〈성형공정〉

상술한 바와 같이 유압실린더(2)의 피스톤에 접속된 쿠션패드(1)는 미리 설 정된 대기 위치에 정지하고 있다.

제어기(20)는 슬라이드(31)가 하강을 개시하여 어느 설정된 위치에 도달하면, 전자절환밸브(7)를 오프(OFF)로 하는 절환신호를 출력하여 전자절환밸브(7)에 의해 비례유량 제어밸브(5)의 P포트를 닫은 상태로 한다.

그리고 제어기(20)는 미리 설정된 압력지령과 슬라이드 속도를 이용하여 슬라이드(31)의 충돌 전부터 비례유량 제어밸브(5)가 적절한 개방도로 되도록 제어한다. 또한 사전에 비례유량 제어밸브(5)를 적절한 개방도로 열어도 비례유량 제어밸브(5)의 P포트가 차단되기 때문에 쿠션패드(1)의 대기위치는 거의 변화하지 않는다. 또한 비례유량 제어밸브(5)가 A포트에서 T포트의 방향으로 적절한 개방도로 열어줌으로써 충돌시의 서지압의 발생을 방지할 수 있다.

도 5는 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 1 실시의 형태를 나타낸 블록도이다.

동 도면에 있어서, 슬라이드 속도검출기(33)로부터의 슬라이드 속도신호와 지령기(21)로부터의 다이 쿠션압력 지령(도 3 (B)의 파선(破線))은 각각 제어기(20) 내의 제 1 조작량 연산수단(51)에 가해진다. 제 1 조작량 연산수단(51)은 이들 두 입력에 근거하여 비례유량 제어밸브(5)의 개방도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 비례유량 제어밸브(5)로 출력하여 비례유량 제어밸브(5)의 개방도를 제어한다.

상기 제 1 조작량 연산수단(51)은 슬라이드 속도신호가 나타낸 슬라이드 속도와 유압실린더(2)의 실린더 면적을 곱셈하여 유압실린더(2)의 하실(2b)에서 토출 되는 유량(Q)을 연산하고 또한 다이 쿠션압력 지령의 제곱근(平方根)을 연산한다. 그리고 유량을 압력지령의 제곱근(平方根)으로 나눗셈(除算) 하여 밸브계수(Kv)를 산출한다(식(2)' 참조).

밸브계수(Kv)는 식(3)에 나타낸 바와 같이 비례유량 제어밸브의 스풀 변위량(x)에 비례하기 때문에 제 1 조작량 연산수단(51)은 상기 밸브계수(Kv)로부터 스풀 변위량(x)을 지령하는 비례유량 제어밸브(5)의 제어신호를 생성하여 위상 보상기를 통해 비례유량 제어밸브(5)로 출력한다.

상기한 바와 같이 하여 비례유량 제어밸브(5)의 개방도가 제어된 상태에서 슬라이드(31)의 하강에 의해 쿠션패드(1)가 눌러 내려진다. 슬라이드(31)가 쿠션패드(1)에 접촉한 이후는 쿠션패드(1)의 위치, 속도는 슬라이드(31)의 위치, 속도에 의존한다(같이 동작한다).

이때 유압실린더(2)의 상실(2a)에는 체크밸브(6)를 통해서 탱크(13)로부터 기름(油)이 유입한다.

한편 유압실린더(2)의 하실(2b)의 기름은 비례유량 제어밸브(5)의 P포트가 차단되어 있기 때문에 A포트에서 T포트로 흐르는 미터 아웃 제어만을 한다. 다이 쿠션압력 제어를 미터 아웃 제어만이 행해지기 때문에 유압장치의 시스템 압력을 다이 쿠션 설정 압력보다도 낮은 압력으로 구성할 수 있어 전동기 용량을 작게 할 수 있는 등 장치의 가격을 저감(低減)할 수 있다.

제어기(20)는 상기 연산한 비례유량 제어밸브(5)의 스풀 변위량(개방도)에 의해 비례유량 제어밸브(5)를 제어하여 다이 쿠션압력을 제어하고 있다. 여기서 쿠 션패드(1)가 아래 방향으로 눌러내려 지기보다도 전에 비례유량 제어밸브(5)의 개방도가 A포트에서 T포트 방향으로 적절한 개방도로 제어됨으로써 서지압의 밸생이 제어되어 슬라이드 속도나 기름온도(油溫)에 의하지 않는 다이 쿠션압력 제어가 가능하게 된다.

또한 다이 쿠션압력 지령과 슬라이드 속도의 변화에 따라서 비례유량 제어밸브(5)의 개방도(유통차단면적)를 연속적으로 변화시킴으로써 다이 쿠션압력을 사전에 설정된 임의의 압력지령곡선(도 3 (B)의 파선(破線))에 추종시킬 수 있다.

도 6은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 2 실시의 형태를 나타낸 블록도이다. 또한 도 5에 나타낸 제 1 실시의 형태와 공통하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 5에 나타낸 제 1 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 속도검출기(33)로부터 슬라이드 속도신호를 입력하고 있지만, 도 6에 나타낸 제 2 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 위치검출기(32)로부터 슬라이드 위치신호를 입력하고 있는 점에서 상위(相違)하다.

도 6에 나타낸 제어기(20)는 슬라이드 위치신호로부터 슬라이드 속도신호를 연산하는 속도연산수단(52)을 갖추고 있다. 속도연산수단(52)은 슬라이드 위치신호를 불완전 미분하여 다시 위상 보상하므로 슬라이드 속도신호를 연산하고 있다. 이 속도연산수단(52)에 의해 연산된 슬라이드 속도신호는 제 1 조작량 연산수단(51)으로 출력된다. 그에 따라 제어기(20)는 제 1 실시의 형태와 동일한 비례유량 제어밸브 신호를 출력할 수 있다.

도 7은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 3 실시의 형태를 나타낸 블록도이다. 또한 도 5에 나타낸 제 1 실시의 형태와 공통하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 7에 나타낸 제 3 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 속도신호 및 다이 쿠션압력 지령에 더하여 압력검출기(4)에 의해 검출된 유압실린더 하실(2b)의 압력신호가 가해지도록 되어 있다.

다이 쿠션압력 지령과 압력신호는 감산연산수단(53)에 가해져 감산연산수단(53)은 이들 두 입력의 편차를 구해 그 편차신호를 보정량 연산수단(54)으로 출력한다. 보정량 연산수단(54)은 입력하는 편차신호를 필요한 게인(gain)으로 증폭하여 보정량을 연산해 이 보정량을 가산연산수단(55)으로 출력한다.

가산연산수단(55)의 다른 입력은 제 1 조작량 연산수단으로부터 비례유량 제어밸브(5)의 개방도를 제어하는 조작량이 가해지고 있어 가산연산수단(55)은 이들 두 입력을 가산하여 그 가산결과를 비례유량 제어밸브(5)의 개방도를 지령하는 제어신호로서 출력한다.

제 3 실시의 형태에 의하면, 비례유량 제어밸브(5)의 개방도의 제어에 유압실린더 하실(2b)의 압력 피드백이 가해져 보다 정확한 압력제어가 가능하게 된다.

도 8은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 4 실시의 형태를 나타낸 블록도이다. 또한 도 7에 나타낸 제 3 실시의 형태와 공통하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 7에 나타낸 제 3 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 속도검출기(33)로 부터 슬라이드 속도신호를 입력하고 있지만, 도 8에 나타낸 제 4 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 위치검출기(32)로부터 슬라이드 위치신호를 입력하고 있는 점에서 상위(相違)하다. 또한 슬라이드 속도신호를 입력하는 대신에 슬라이드 위치신호를 입력하는 경우의 처리에 대하여는 도 6에 나타낸 제 2 실시의 형태에서 설명했기 때문에 그 설명은 생략한다.

도 9는 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 5 실시의 형태를 나타낸 블록도이다. 또한 도 7에 나타낸 제 3 실시의 형태와 공통하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 9에 나타낸 제 5 실시의 형태의 제어기(20)는 도 7에 나타낸 제 3 실시의 형태와 비교하여 감산연산수단(53)과 보정량 연산수단(54)의 사이에 제한연산수단(56)이 설치되어 있는 점에서 상위하다.

이 제한연산수단(56)은 감산연산수단(53)의 감산결과가 소정의 최대치 및 최소치를 넘지 않도록 제한한다. 그에 따라 압력 피드백에 의한 제한계의 안정성을 도모하도록 하고 있다.

도 10은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 6 실시의 형태를 나타낸 블록도이다. 또한 도 9에 나타낸 제 5 실시의 형태와 공통하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 9에 나타낸 제 5 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 속도검출기(33)로부터 슬라이드 속도신호를 입력하고 있지만, 도 10에 나타낸 제 6 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 위치검출기(32)로부터 슬라이드 위치신호를 입력하고 있는 점에서 상위하다. 또한 슬라이드 속도신호를 입력하는 대신에 슬라이드 위치신호를 입력하는 경우의 처리에 대하여는 도 6에 나타낸 제 2 실시의 형태에서 설명했기 때문에 그 설명은 생략한다.

도 11은 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 7 실시의 형태를 나타낸 블록도이다. 또한 도 7에 나타낸 제 3 실시의 형태와 공통하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 11에 나타낸 제 7 실시의 형태의 제어기(20)는 도 7에 나타낸 제 3 실시의 형태와 비교하여 가산연산수단(55)의 후단에 제한연산수단(56)이 설치되어 있는 점에서 상위하다.

이 제한연산수단(56)은 가산연산수단(55)의 가산결과가 소정의 최대치 및 최소치를 넘지 않도록 제한하여 제어계의 안정성을 도모하도록 하고 있다.

도 12는 다이 쿠션장치의 다이 쿠션압력 제어시에 있어서의 제어기의 제 8 실시의 형태를 나타낸 블록도이다. 또한 도 11에 나타낸 제 7 실시의 형태와 공통하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 11에 나타낸 제 7 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 속도검출기(33)로부터 슬라이드 속도신호를 입력하고 있지만, 도 12에 나타낸 제 8 실시의 형태의 제어기(20)는 슬라이드 위치검출기(32)로부터 슬라이드 위치신호를 입력하고 있는 점에서 상위하다. 또한 슬라이드 속도신호를 입력하는 대신에 슬라이드 위치신호를 입력하는 경우의 처리에 대하여는 도 6에 나타낸 제 2 실시의 형태에서 설명했기 때문에 그 설명은 생략한다.

〈성형완료 ∼ 녹아웃 공정〉

상기 성형공정에 의해 미리 설정한 다이 쿠션압력 대로 프레스의 하사점(下死点)까지 성형하여 성형품의 성형이 완료한다.

하사점(下死点) 근방에서는 프레스 기계의 슬라이드 속도가 0이 되어 슬라이드 속도와 함께 변화하는 쿠션패드 속도에 비례하여 유압실린더 하실(2b) 측에서 토출되는 유량도 감소한다. 슬라이드(31)가 하사점에 도달 후 다이 쿠션압력 지령이 0로 되어(도 3의 (B) 참조) 제어기(20)로부터의 제어신호에 따라 비례유량 제어밸브(5)의 개방도가 열여 유압실린더 하실(2b)의 압력이 0으로 된다.

〈녹아웃 공정(쿠션패드의 록킹, 상승)〉

이 경우 제어기(20)는 전자절환밸브(7)를 온(ON)으로 하는 절환신호를 출력하여 유압실린더(2)의 P포트로의 작동유의 공급을 가능하게 한다. 따라서 제어기(20)는 지령기(21)로부터의 위치지령(도 3의 (A) 참조), 다이 쿠션위치검출기(3)으로부터의 위치신호 및 압력검출기(4)로부터의 압력신호에 따라 도 4의 블록도에서 설명한 바와 같이 비례유량 제어밸브(5)의 개방도를 제어하여 쿠션패드(1)의 위치제어를 실시한다.

도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이 쿠션패드 위치지령을 슬라이드 하사점에 있어서의 쿠션패드 위치지령 대로 소정시간 유지하면, 그 후 슬라이드(31)는 상승하지만, 쿠션패드 위치는 하사점에서 정류(停留)한 상태로 된다. 이것은 공기압식의 다이 쿠션에 있어서의 록킹 작용에 상당하는 것으로, 슬라이드(31)가 있는 위치까지 상승하는 사이에 쿠션패드(1) 상의 성형품이 상형(上型)과 간섭하지 않게 하기 위한 처치이다.

상기 록킹 작용에 상당하는 처치 후 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이 쿠션패드(1)를 서서히 상승시키는 다이 쿠션위치 지령을 주어 전술한 다이 쿠션 대기위치에 대기시킨다.

또한 도 5, 도 7, 도 9 및 도 11에 나타낸 실시의 형태에서는 슬라이드 속도검출기(33)에 의해 검출된 슬라이드 속도신호를 입력하도록 하고 있지만, 슬라이드(31)가 쿠션패드(1)에 충돌한 후는 쿠션패드(1)가 슬라이드(31)와 일체로 되어 하강하기 때문에 슬라이드 속도신호 대신에 쿠션패드 속도신호를 입력하도록 하여도 괜찮다.

마찬가지로 도 6, 도 8, 도 10 및 도 12에 나타낸 실시의 형태에서는 슬라이드 위치검출기(32)에 의해 검출된 슬라이드 위치신호를 입력하도록 하고 있지만, 슬라이드(31)가 쿠션패드(1)에 충돌한 후는 쿠션패드(1)가 슬라이드(31)와 일체로 되어 하강하기 때문에 슬라이드 위치신호 대신에 쿠션패드 위치신호를 입력하도록 하여도 괜찮다.

또한 슬라이드(31)의 속도를 직접 검출하는 경우에 한정하지 않고, 프레스 기계의 구동축(예컨대 전동 프레스의 구동축)의 각속도를 검출하여 슬라이드 속도를 검출하도록 해도 괜찮다. 또한 프레스 기계의 구동축의 각도를 시간 미분하여 각속도를 산출하고, 이 산출한 각속도로부터 슬라이드 속도를 검출하도록 해도 괜찮다.

또한 이 실시의 형태에서는 실린더의 작동액으로서 기름을 사용한 경우에 대 하여 설명했지만, 이것에 한정하지 않고 물이나 그외의 액체를 사용해도 괜찮다. 또한 비례유량 제어밸브는 유량제어 기능을 갖는 서보밸브를 포함한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 슬라이드와 쿠션의 충돌시에는 미리 설정된 다이 쿠션압력 지령과 슬라이드 속도(또는 충돌후의 쿠션패드 속도)를 이용하여 다이 쿠션압력이 지령압력으로 되도록 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하도록 하고 있기 때문에 서지압의 발생을 방지할 수 있다. 또한 변동하는 다이 쿠션압력 지령을 부여한 경우에 그 압력 지령대로 다이 쿠션압력을 추종성 좋게 제어할 수 있다. 더구나 하나의 비례유량 제어밸브를 이용해 다이 쿠션압력 제어와 녹아웃 위치 제어를 실시할 수 있어 이러한 제어를 값싼 장치로 실현할 수 있다.

Claims

프레스 기계와의 충돌에 의해 하강하도록 구성된 쿠션패드를 지지하는 액압실린더와,

상기 액압실린더의 하실에 접속된 유로 내에 설치된 비례유량 제어밸브와,

미리 설정된 다이 쿠션압력 지령을 출력하는 다이 쿠션압력 지령수단과,

프레스 기계의 슬라이드 속도를 검출하는 슬라이드 속도검출수단과,

상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어함으로써 상기 액압실린더의 하실에서 토출되는 유량을 제어하는 제어수단에 있어서, 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 슬라이드와의 충돌에 의해 상기 쿠션패드의 하강할 때부터 다이 쿠션압력이 상기 다이 쿠션압력 지령에 대응하는 압력으로 되도록 상기 쿠션패드가 하강을 개시하기 전부터 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항에 있어서, 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해서 검출된 슬라이드 속도에 비례하는 상기 액압실린더의 하실에서 토출되는 유량을 Q, 상기 액압실린더 하실의 압력을 P라 하면, 상기 비례유량 제어밸브의 개방도에 비례하는 밸브계수(Kv)는 베르누이의 식으로부터,

로 나타낼 수 있어 상기 제어수단이 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도를 이용해 연산된 유량을 압력 지령의 제곱근(平方根)으로 나눗셈(除算)하여 구한 밸브계수에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항에 있어서, 상기 슬라이드 속도검출수단이 프레스 기계의 슬라이드 위치 또는 쿠션패드 위치를 검출하는 위치검출수단으로부터의 위치신호를 시간 미분하여 속도를 산출하는 속도산출수단, 프레스 기계의 구동축의 각속도를 검출하는 각속도검출수단, 또는 프레스 기계의 구동축의 각도를 검출하는 각도검출수단으로부터의 각도신호를 시간 미분하여 각속도를 산출하는 각속도 산출수단인 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단을 가져 상기 조작량에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단과, 상기 액압실린더의 하실의 압력을 검출하는 압력검출수단과, 상기 다이 쿠션압력 지령으로부터 상기 검출한 압력신호를 감산하는 감산연산수단과, 상기 감산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 보정량을 연산하는 보정량 연산수단과, 상기 조작량과 보정량을 가산하는 가산연산수단을 갖추어 상기 가산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단과, 상기 액압실린더의 하실의 압력을 검출하는 압력검출수단과, 상기 다이 쿠션압력 지령으로부터 상기 검출한 압력신호를 감산하는 감산연산수단과, 상기 감산결과에 제한을 가하는 제한연산수단과, 상기 제한결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 보정량을 연산하는 보정량 연산수단과, 상기 조작량과 보정량을 가산하는 가산연산수단을 갖추어 상기 가산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 1의 조작량 연산수단과, 상기 액압실린더의 하실 의 압력을 검출하는 압력검출수단과, 상기 다이 쿠션압력 지령으로부터 상기 검출한 압력신호를 감산하는 감산연산수단과, 상기 감산결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 보정량을 연산하는 보정량 연산수단과, 상기 조작량과 보정량을 가산하는 가산연산수단과, 상기 가산결과에 제한을 가하는 제한연산수단을 갖추어 상기 제한결과에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 비례유량 제어밸브가 상기 액압실린더의 하실에 접속되는 A포트와, 상기 액압실린더의 상실에 접속되는 B포트와, 고압력원 측에 접속되는 P포트와, 탱크에 접속되는 T포트를 구비하는 4포트식 2위치형 비례유량 제어밸브이며, 상기 P포트와 고압력원 사이에 유로를 개폐하는 전자절환밸브를 갖추어 다이 쿠션압력 제어시에 상기 전자절환밸브를 닫아 상기 고압력원으로부터 상기 액압실린더로의 액압의 유입을 저지하여 상기 액압실린더의 하실에서의 유량으로 상기 4포트식 2위치형 비례유량 제어밸브의 개방도를 조절함으로써 다이 쿠션압력을 제어하는 압력제어상태와, 녹아웃 위치제어시에 상기 전자절환밸브를 열어서 상기 고압력원으로부터 상기 액압실린더로의 액압의 유입을 가능하게 하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 조절함으로써 녹아웃 위치를 제어하는 위치제어상태의 절환이 가능한 액압회로를 갖춘 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 8항에 있어서, 미리 설정된 녹아웃 위치지령을 출력하는 녹아웃 위치지령수단과, 상기 쿠션패드의 위치를 검출하는 다이 쿠션위치 검출수단을 갖추고, 상기 제어수단이 녹아웃 위치제어시에 상기 전자절환밸브를 열도록 제어함과 동시에 상기 녹아웃 위치지령과, 상기 다이 쿠션위치 검출수단에 의해 검출된 위치신호에 근거하여 상기 다이 쿠션의 위치가 상기 녹아웃 위치지령에 대응하는 위치로 되도록 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 9항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 녹아웃 위치지령으로부터 상기 다이 쿠션위치 검출수단에 의해 검출된 위치신호를 감산하는 제 2의 감산연산수단과, 상기 감산결과에 근거해 상기 비례유량 제어밸브의 조작량을 연산하는 제 2의 조작량 연산수단을 갖추어 상기 조작량에 근거하여 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항에 있어서, 상기 쿠션패드의 속도를 검출하는 쿠션패드 속도검출수단을 더 갖추어, 상기 제어수단은 상기 쿠션패드가 상기 슬라이드와 일체로 되어 하강을 개시한 후는 다이 쿠션압력 지령과 상기 슬라이드 속도검출수단에 의해 검출된 슬라이드 속도에 근거하는지 또는 다이 쿠션압력 지령과 상기 쿠션패드 속도검출수단에 의해서 검출된 상기 쿠션패드 속도에 근거하여 다이 쿠션압력이 상기 다이 쿠션압력 지령에 대응하는 압력으로 되도록 상기 비례유량 제어밸브의 개방도를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어수단은 슬라이드가 쿠션패드로 향하여 하강을 개시하는 점부터 상기 슬라이드의 충돌에 의해 상기 쿠션패드가 하강을 개시하는 점까지의 사이 소정의 위치에 상기 슬라이드가 도달한 시점부터 상기 비례 유량제어밸브를 제어하기 시작하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계의 다이 쿠션장치.