KR101736889B1 - 유압식 프레스 브레이크 - Google Patents

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KR101736889B1
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아키라 나카무라
다카노리 오쿠보
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가부시키가이샤 아마다 홀딩스
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Abstract

양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량은, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에 기준의 펌프 토출 유량 Qa로 설정되고, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 기준의 펌프 토출 유량 Qa보다 작은 소유량용의 펌프 토출 유량 Qb로 설정되고, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qb와 펌프 토출압 Pb를 승산한 값 Qb·Pb는, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qa와 펌프 토출압 Pa를 승산한 값 Qa·Pa 이하 또는 값 Qa·Pa와 거의 같게 설정되어 있다.

Description

유압식 프레스 브레이크{HYDRAULIC PRESS BRAKE}
본 발명은, 펀치와 다이(die)에 의해 판형의 공작물을 협지(sandwich)하여 공작물의 벤딩 가공을 행하는 유압식 프레스 브레이크에 관한 것이다.
최근, 유압식 프레스 브레이크에 대하여 각종 개발이 행해져 있고, 종래의 일반적인 유압식 프레스 브레이크의 구성에 대하여 간단하게 설명하면, 다음과 같이 된다.
일반적인 유압식 프레스 브레이크는, 본체 프레임을 구비하고 있고, 이 본체 프레임의 하부에는, 다이를 착탈(着脫) 가능하게 유지하는 하부 테이블이 설치되어 있다. 또한, 본체 프레임의 상부에는, 펀치를 착탈 가능하게 유지하는 상부 테이블이 하부 테이블에 상하로 대향하고 또한 승강 가능(상하 방향으로 이동 가능)하게 설치되어 있다.
본체 프레임에서의 테이블(하부 테이블 및 상부 테이블)의 길이 방향의 양측에는, 상부 테이블을 승강시키는 승강 실린더가 각각 설치되어 있다. 또한, 각 승강 실린더는, 통형(筒形)의 실린더 본체, 및 실린더 본체 내에 승강 가능하게 설치된 피스톤을 구비하고 있고, 실린더 본체의 내부는, 피스톤에 의해 상부 유압실과 하부 유압실에 상하로 구획되어 있다.
본체 프레임의 적절한 위치에는, 각 승강 실린더의 상부 유압실 및 하부 유압실에 압유(壓油)를 공급하는 피스톤 펌프가 설치되어 있다. 또한, 피스톤 펌프는, 펌프 회전축, 이 펌프 회전축을 회전시키는 회전 모터, 및 펌프 회전축에 대하여 경사진 경사판을 구비하고 있고, 펌프 회전축에 대한 경사판의 경사각은 일정(불변)으로서, 그 경사각에 의해 펌프 토출(吐出) 유량(流量)이 설정되어 있다.
여기서, 상부 테이블의 승강 속도는, 승강 실린더의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에 고속으로 설정되고, 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 저속으로 설정되어 있다.
종래, 이 종류의 기술로서는, 예를 들면, 이하에 나타낸 문헌에 기재된 것이 알려져 있다(특허 문헌, 일본 공개특허 평7―266086호 공보, 일본 공개특허 평7―275946호 공보).
일본 공개특허 평7―266086호 공보 일본 공개특허 평7―275946호 공보
그러나, 최근, 지구 환경 보호의 관점에서, 산업계에 있어서 에너지 절약화의 요청이 강해지고 있고, 그에 따라, 벤딩 가공 등의 프레스 가공의 분야에 있어서도, 피스톤 펌프의 회전 모터 등의 전기 기기(機器)의 소비 전력의 저감에 의한 에너지 절약화가 급선무로 되어가고 있다.
그래서, 본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 피스톤 펌프의 회전 모터의 소비 전력의 저감에 의한 에너지 절약화를 도모할 수 있는, 신규한 구성의 유압식 프레스 브레이크를 제공하는 것에 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, 펀치와 다이에 의해 판형의 공작물을 협지하여 공작물의 벤딩 가공을 행하는 유압식 프레스 브레이크에 있어서,
본체 프레임의 하부에 설치되고, 상기 다이를 착탈 가능하게 유지하는 하부 테이블과,
상기 본체 프레임의 상부에 상기 하부 테이블에 상하로 대향하여 설치되고, 상기 하부 테이블에 대하여 상대적으로 승강 가능(상하 방향으로 이동 가능)한 동시에, 상기 펀치를 착탈 가능하게 유지하는 상부 테이블과,
상기 상부 테이블을 상기 하부 테이블에 대하여 상대적으로 승강시키기 위해, 통형의 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내가 상기 피스톤에 의해 한 쌍의 유압실에 상하로 구획되도록 상기 실린더 본체 내에 상대적으로 승강 가능하게 설치된 피스톤을 구비한 승강 실린더와,
펌프 회전축, 상기 펌프 회전축을 회전시키는 회전 모터, 및 상기 펌프 회전축에 대하여 경동(傾動) 가능하고 또한 경동에 의해 펌프 토출 유량을 가변(可變)으로 하는 경사판을 구비하고, 상기 승강 실린더의 상기 유압실에 압유를 공급하는 피스톤 펌프를 구비하고,
상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량은, 상기 승강 실린더의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에 기준의 펌프 토출 유량으로 설정되고, 또한 상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 상기 피스톤 펌프의 상기 회전 모터의 토크를 내리도록 상기 기준의 펌프 토출 유량보다 작은 소유량용(小流量用)의 펌프 토출 유량으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본원의 명세서 및 특허 청구의 범위에 있어서, 「회전 모터」란, 상기 펌프 회전축을 정방향(正方向) 및 역방향(逆方向)으로 회전시키는 서보 모터, 인버터 모터 등의 제어 모터를 포함하는 의미이다. 또한, 「상기 승강 실린더의 작동 상태가 무부하 상태에 있을 때」란, 상기 승강 실린더가 경부하 상태에 있을 때를 포함하는 의미로서, 「상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있을 때」란, 상기 승강 실린더가 가압 상태에 있는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 다이 상의 소정 위치에 공작물을 세팅한 상태에서, 상기 피스톤 펌프의 상기 회전 모터의 구동에 의해 상기 펌프 회전축을 회전시키고, 상기 승강 실린더의 한쪽의 상기 유압실에 압유를 공급하는 동시에, 상기 승강 실린더의 다른 쪽의 상기 유압실로부터 압유를 배출한다. 이로써, 상기 상부 테이블을 상기 하부 테이블에 대하여 상대적으로 하강시키고, 상기 펀치와 상기 다이의 협동에 의해 공작물에 대하여 벤딩 가공을 행할 수 있다.
공작물에 대하여 벤딩 가공을 행한 후, 상기 피스톤 펌프를 가동(稼動)시켜, 상기 승강 실린더의 다른 쪽의 상기 유압실에 압유를 공급하는 동시에, 상기 승강 실린더의 한쪽의 상기 유압실로부터 압유를 배출한다. 이로써, 상기 상부 테이블을 상기 하부 테이블에 대하여 상대적으로 상승시켜, 상기 소정의 상대적인 높이 위치에 위치시킬 수 있다(상기 유압식 프레스 브레이크의 통상의 동작).
상기 유압식 프레스 브레이크의 통상의 동작 외에, 상기 피스톤 펌프의 상기 경사판의 경동에 의해 상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량을 가변으로 하고, 상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량을 상기 기준의 펌프 토출 유량보다 작은 상기 소유량용의 펌프 토출 유량으로 설정한다. 이로써, 상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 상기 피스톤 펌프의 상기 회전 모터의 토크를 내릴 수 있다.
도 1의 (a)는, 본 발명의 실시형태에 관한 유압 시스템을 나타낸 도면, (b)는, 본 발명의 실시형태에 관한 유압 시스템의 동작을 설명하는 도면이다.
도 2의 (a)는, 본 발명의 실시형태에 관한 유압 시스템의 동작을 설명하는 도면, (b)는, 본 발명의 실시형태에 관한 유압 시스템의 동작을 설명하는 도면이다.
도 3은, 상부 테이블의 높이 위치 및 전자(電磁) 전환 밸브의 작동 상태에 대하여 나타낸 타임 차트도이다.
도 4는, 본 발명의 실시형태에 관한 양 방향 피스톤 펌프의 펌프 토출압과 펌프 토출 유량과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시형태에 관한 유압식 프레스 브레이크의 동작을 나타낸 플로차트이다.
도 6은, 본 발명의 실시형태에 관한 유압식 프레스 브레이크의 개략 정면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 유압 시스템을 나타낸 도면이다.
도 8은, 도 1에 나타낸 실시형태의 변형예에 관한 유압 시스템을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시한 실시형태를 설명한다.
그리고, 도 1의 (b) 및 도 2의 (a), (b)에 있어서, 흰 화살표는 압유의 흐름을 나타내고 있고, 도 6에 있어서, 「L」은, 좌측 방향, 「R」은, 우측 방향, 「FF」는, 전방향, 「FR」은, 후방향, 「U」는, 상방향, 「D」는, 하방향을 각각 가리키고 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 관한 유압식 프레스 브레이크(1)는, 펀치(3)와 다이(5)에 의해 판형의 공작물(W)을 협지하여, 공작물(W)의 벤딩 가공을 행하는 것으로서, 본체 프레임(7)을 베이스로서 구비하고 있다. 또한, 본체 프레임(7)은, 좌우 방향으로 이격 대향한 한 쌍의 사이드 플레이트(9)와, 한 쌍의 사이드 플레이트(9)를 연결하는 연결 부재(도시하지 않음) 등으로 이루어지는 것이다.
본체 프레임(7)의 하부에는, 다이(5)를 착탈 가능하게 유지하는 하부 테이블(11)이 설치되어 있고, 이 하부 테이블(11)은, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 또한, 본체 프레임(7)의 상부에는, 펀치(3)를 착탈 가능하게 유지하는 상부 테이블(13)이 하부 테이블(11)에 대하여 상하로 대향하고 또한 승강 가능(상하 방향으로 이동 가능)하게 설치되어 있고, 이 상부 테이블(13)은, 좌우 방향으로 연장되어 있다.
도 1의 (a) 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본체 프레임(7)의 좌우 양측[상부 테이블(13)의 길이 방향의 양측]에는, 상부 테이블(13)을 승강시키는 승강 실린더(15)가 각각 설치되어 있다. 또한, 각 승강 실린더(15)는, 통형의 실린더 본체(17), 이 실린더 본체(17) 내에 승강 가능하게 설치된 피스톤(19), 및 이 피스톤(19)에 일체로 설치되고, 또한 상부 테이블(13)에 연결된 피스톤 로드(21)를 구비하고 있고, 실린더 본체(17) 내는, 피스톤(19)에 의해 상부 유압실(23)과 하부 유압실(25)이 상하로 구획되어 있다.
본체 프레임(7)의 적절한 위치에는, 상부 테이블(13)의 높이 위치를 검출하는 리니어 스케일 등의 위치 검출 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 위치 검출 센서로부터의 검출값을 감시하는 것에 의해 펀치(3)가 공작물(W)에 접촉하는 접촉 직전 위치에 위치한 것을 알 수 있도록 되어 있다. 환언하면, 위치 검출 센서는, 펀치(3)가 상기 접촉 직전 위치에 위치한 것을 검출하게 되어 있다.
이 상부 테이블(13)의 위치는, 사전에 작업자에 의해 프로그램되어 있다.
이어서, 승강 실린더(15)를 작동시키기 위한 유압 시스템에 대하여 설명한다.
도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본체 프레임(7)(도 6 참조)의 적절한 위치에는, 승강 실린더(15)의 상부 유압실(23) 및 하부 유압실(25)에 선택하여 압유를 공급하는 양 방향 피스톤 펌프(31)가 설치되어 있다. 또한, 양 방향 피스톤 펌프(31)는, 펌프 회전축(33), 이 펌프 회전축(33)을 정방향 및 역방향으로 회전시키는 제어 모터로서의 서보 모터(35), 이 펌프 회전축(33)에 대하여 경동 가능하고 또한 경동에 의해 펌프 토출 유량을 가변으로 하는 경사판(37), 및 경사판(37)을 경동시키기 위한 파일럿실(39)을 구비하고 있다.
여기서, 도 1의 (a), 도 3, 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량은, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에 기준의 펌프 토출 유량 Qa로 설정되어 있고, 또한 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 양 방향 피스톤 펌프의 서보 모터(35)의 토크를 내리도록 기준의 펌프 토출 유량 Qa보다 작은 소유량용의 펌프 토출 유량 Qb로 설정되어 있다.
또한, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qb와 펌프 토출압 Pb를 승산한 값[고부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값] Qb·Pb는, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qa와 펌프 토출압 Pa를 승산한 값[무부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값] Qa·Pa 이하로 설정되어 있다(도 4 참조).
그리고, 후술하는 실시형태에서도 설명하는 바와 같이, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qb와 펌프 토출압 Pb를 승산한 값[고부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값] Qb·Pb는, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qa와 펌프 토출압 Pa를 승산한 값[무부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값] Qa·Pa와 거의 같게 설정하도록 해도 된다.
그리고, 양 방향 피스톤 펌프(31)는, 파일럿실(39)에 파일럿압이 작용하면, 경사판(37)이 기준의 펌프 토출 유량 Qa에 대응하는 기준의 경사 위치(경사 각도 위치) θa로부터 소유량용의 펌프 토출 유량 Qb에 대응하는 소유량용의 경사 위치 θb까지 경동하도록 구성되어 있다. 또한, 양 방향 피스톤 펌프(31)는, 파일럿실(39)의 파일럿압이 해제되면, 경사판(37)이 소유량용의 경사 위치 θb로부터 기준의 경사 위치 θa까지 경동 복귀하도록 구성되어 있다.
그리고, 「승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있을」때란, 승강 실린더(15)가 경부하 상태에 있을 때를 포함하는 의미로서, 구체적으로는, 상부 테이블(13)의 하강을 개시하고 나서, 펀치(3)가 사전에 프로그램된 상기 접촉전 위치에 위치하거나 또는 공작물(W)에 접촉될 때까지의 동안의 것, 및 공작물(W)에 대하여 벤딩 가공을 행한 후로서 상부 테이블(13)의 상승을 개시하고 나서, 상부 테이블(13)이 사전에 프로그램된 소정의 높이 위치에 위치(예를 들면, 원래의 높이 위치로 복귀)할 때까지를 말한다.
또한, 「승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있을 때」란, 승강 실린더(15)가 가압 상태에 있는 것을 말하고, 구체적으로는, 펀치(3)가 사전에 프로그램된 상기 접촉전 위치에 위치하거나 또는 공작물(W)에 접촉하고 나서, 공작물(W)에 대하여 벤딩 가공을 행한 후로서 상부 테이블(13)의 상승을 개시할 때까지의 동안의 것을 말한다.
도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 한쪽의 토출 포트에는, 제1 메인 회로(41)의 일단부가 접속되어 있고, 이 제1 메인 회로(41)의 타단부(타단부 측)는, 승강 실린더(15)의 상부 유압실(23)에 접속되어 있다. 또한, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 다른 쪽의 토출 포트에는, 제2 메인 회로(43)의 일단부가 접속되어 있고, 이 제2 메인 회로(43)의 타단부(타단부 측)는, 승강 실린더(15)의 하부 유압실(25)에 접속되어 있다.
양 방향 피스톤 펌프(31)의 파일럿실(39)에는, 파일럿 회로(45)의 일단부가 접속되어 있고, 이 파일럿 회로(45)의 타단부는, 제1 메인 회로(41)의 도중에 접속되어 있다.
또한, 파일럿 회로(45)의 도중에는, 전자 전환 밸브(47)가 설치되어 있고, 이 전자 전환 밸브(47)는, 펀치(3)가 상기 접촉 직전 위치에 위치한 것 또는 공작물(W)에 접촉된 것이 위치 검출 센서(27)[또는 압력 센서(29)]에 의해 검출되면, 차단 상태로부터 연통 상태로 전환하도록 구성되며, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 파일럿실(39)에 파일럿압을 작용하게 하도록 되어 있다.
또한, 전자 전환 밸브(47)는, 공작물(W)에 대하여 벤딩 가공을 행한 후로서 상부 테이블(13)의 상승을 개시할 때, 차단 상태로부터 연통 상태로 전환하도록 구성되며, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 파일럿실(39)의 파일럿압을 해제하도록 되어 있다.
그리고, 「차단 상태」란, 전자 전환 밸브(47)의 입구 포트와 출구 포트를 차단한 OFF 상태의 것을 말하고, 「연통 상태」란, 전자 전환 밸브(47)의 입구 포트와 출구 포트를 연통시킨 ON 상태의 것을 말한다.
제2 메인 회로(43)의 도중에는, 흡입 회로(49)의 일단부가 접속되어 있고, 이 흡입 회로(49)의 타단부는, 탱크(T)에 접속되고, 흡입 회로(49)의 도중에는, 탱크(T) 측으로의 압유의 흐름을 저지하는 체크 밸브(51)가 설치되어 있다.
또한, 흡입 회로(49)에서의 체크 밸브(51)와 제2 메인 회로(43)와의 사이에는, 배출 회로(53)의 일단부가 접속되어 있고, 이 배출 회로(53)의 타단부는, 탱크(T)에 접속되어 있고, 배출 회로(53)의 도중에는, 압력 제어 밸브(55)가 설치되어 있다.
제1 메인 회로(41)의 도중에는, 흡입 회로(57)의 일단부가 접속되어 있고, 이 흡입 회로(57)의 타단부는, 탱크(T)에 접속되어 있고, 흡입 회로(57)의 도중에는, 탱크(T) 측으로의 압유의 흐름을 저지하는 체크 밸브(59)가 설치되어 있다.
또한, 흡입 회로(57)에서의 체크 밸브(59)와 제1 메인 회로(41)와의 사이에는, 배출 회로(61)의 일단부가 접속되어 있고, 이 배출 회로(61)의 타단부는, 탱크(T)에 접속되어 있고, 배출 회로(61)의 도중에는, 압력 제어 밸브(63)가 설치되어 있다.
도시는 생략하지만, 상부 테이블(13)의 승강 속도는, 예를 들면, 일본 공개특허 제2000―107814호 공보, 일본 공개특허 제2001―121299호 공보, 일본 공개특허 제2004―358518호 공보 등에 나타낸 바와 같은 공지의 구성에 의해, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에 고속으로 설정되어 있고, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 저속으로 설정되어 있다.
이어서, 본 발명의 제1 실시형태의 동작 및 효과에 대해서 도 5 등을 참조하여 설명한다.
그리고, 유압식 프레스 브레이크에는, 전체의 제어를 행하는 제어부(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 이 제어부는, 도 5의 동작 플로우에 대응하여, 위치 센서 및 압력 센서 등의 검출 결과에 기초하여, 서보 모터(35), 양 방향 피스톤 펌프(31), 전자 전환 밸브(47), 및 그 외의 부분을 제어하도록 되어 있다.
공작물(W)을 다이(5)에 대하여 전후 방향[테이블(11, 13)]의 길이 방향에 직교하는 방향)으로 위치결정하여, 다이(5) 상의 소정 위치에 세팅한다(도 5에서의 스텝 S1).
다음에, 도 1의 (b) 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 경사판(37)을 기준의 경사 위치 θa에 위치시킨 상태에서, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 서보 모터(35)의 구동에 의해 펌프 회전축(33)을 정방향(N)으로 회전시킨다(도 5에서의 스텝 S2).
이로써, 각 승강 실린더(15)의 하부 유압실(25)로부터 제2 메인 회로(43)에 압유를 배출하면서, 제1 메인 회로(41)로부터 각 승강 실린더(15)의 상부 유압실(23)에 압유를 공급한다. 이로써, 상부 테이블(13)을 고속으로 하강시켜, 펀치(3)를 공작물(W)에 근접시키는 것이 가능하다.
그리고, 펀치(3)가 상기 접촉 직전 위치에 위치한 것이 위치 검출 센서(27)에 의해 검출되면(도 5에서의 스텝 S3), 도 2의 (a) 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 전자 전환 밸브(47)를 차단 상태(OFF 상태)로부터 연통 상태(ON 상태)로 전환한다(도 5에서의 스텝 S4).
이로써, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 파일럿실(39)에 파일럿압이 작용하여, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 경사판(37)이 기준의 경사 위치 θa로부터 소유량용의 경사 위치 θb로 경동한다(도 5에서의 스텝 S5).
이로써, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량을 기준의 펌프 토출 유량 Qa로부터 소유량용의 펌프 토출 유량 Qb로 전환하여, 상부 테이블(13)을 저속으로 하강시켜(도 5에서의 스텝 S6), 펀치(3)와 다이(5)의 협동에 의해 공작물(W)에 대하여 벤딩 가공을 행한다.
벤딩 가공이 종료하면(도 5에서의 스텝 S7), 도 2의 (b) 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 전자 전환 밸브(47)를 연통 상태로부터 차단 상태로 전환하여(도 5에서의 스텝 S8), 양 방향 피스톤 펌프(31)의 파일럿실(39)의 파일럿압이 해제되면, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 경사판(37)을 소유량용의 경사 위치 θb로부터 기준의 경사 위치 θa로 경동 복귀시킨다.
그리고, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 서보 모터(35)의 구동에 의해 펌프 회전축(33)을 역방향(R)으로 회전시킴으로써, 각 승강 실린더(15)의 상부 유압실(23)로부터 제1 메인 회로(41)에 압유를 배출하면서, 제2 메인 회로(43)로부터 각 승강 실린더(15)의 하부 유압실(25)에 압유를 공급한다. 이로써, 상부 테이블(13)을 고속으로 상승시키고(도 5에서의 스텝 S9), 소정의 높이 위치에 위치(예를 들면, 원래의 높이로 복귀)시킨다(도 5에서의 스텝 S10)[유압식 프레스 브레이크(1)]의 동작).
전술한 유압식 프레스 브레이크(1)의 동작에 의하면, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 경사판(37)의 경동에 의해 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량을 가변으로 하고 있고, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량이 기준의 펌프 토출 유량 Qa보다 작은 소유량용의 펌프 토출 유량 Qb로 설정되고, 고부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값 Qb·Pb가 무부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값 Qa·Pa 이하로 설정되어 있다.
이로써, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 서보 모터(35)의 토크를 충분히 내릴 수 있다[유압식 프레스 브레이크(1)의 특유의 작용].
따라서, 본 발명의 제1 실시형태에 따르면, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 서보 모터(35)의 소비 전력을 저감하여, 에너지 절약화를 도모할 수 있는 동시에, 양 방향 피스톤 펌프(31)의 서보 모터(35)의 모터 용량을 작게 하여, 유압식 프레스 브레이크(1)의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
(제2 실시형태)
본 발명의 제2 실시형태에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다.
본 발명의 제2 실시형태에 있어서는, 도 1의 (a)에 나타낸 유압 시스템 대신에, 도 7에 나타낸 유압 시스템을 사용하고 있고, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 유압 시스템의 구성은, 다음과 같이 된다.
본체 프레임의 적절한 위치에는, 승강 실린더(15)의 상부 유압실(23) 및 하부 유압실(25)에 압유를 공급하는 일 방향 피스톤 펌프(65)가 설치되어 있다. 또한, 일 방향 피스톤 펌프(65)는, 펌프 회전축(67), 이 펌프 회전축(67)을 회전시키는 회전 모터로서의 인덕션 모터(69), 이 펌프 회전축(67)에 대하여 경동 가능하고 또한 경동에 의해 펌프 토출 유량을 가변으로 하는 경사판(71), 및 경사판(71)을 경동시키기 위한 파일럿실(73)을 구비하고 있다.
여기서, 일 방향 피스톤 펌프(65)의 펌프 토출 유량은, 제1 실시형태의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량과 마찬가지로, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에 기준의 펌프 토출 유량 Qa로 설정되어 있다. 그리고, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 일 방향 피스톤 펌프(65)의 인덕션 모터(69)의 토크를 내리도록 기준의 펌프 토출 유량 Qa보다 작은 소유량용의 펌프 토출 유량 Qb로 설정되어 있다.
또한, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 일 방향 피스톤 펌프(65)의 펌프 토출 유량 Qb와 펌프 토출압 Pb를 승산한 값[고부하 상태에서의 일 방향 피스톤 펌프(65)의 곱셈값] Qb·Pb는, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 일 방향 피스톤 펌프(65)의 펌프 토출 유량 Qa와 펌프 토출압 Pa를 승산한 값[무부하 상태에서의 일 방향 피스톤 펌프(65)의 곱셈값] Qa·Pa 이하로 설정되어 있다.
그리고, 일 방향 피스톤 펌프(65)는, 파일럿실(73)에 파일럿압이 작용하면, 경사판(71)이 기준의 경사 위치 θa로부터 소유량용의 경사 위치 θb까지 경동하도록 구성되어 있다. 또한, 일 방향 피스톤 펌프(65)는, 파일럿실(73)의 파일럿압이 해제되면, 경사판(71)이 소유량용의 경사 위치 θb로부터 기준의 경사 위치 θa까지 경동 복귀하도록 구성되어 있다.
일 방향 피스톤 펌프(65)의 흡입 포트에는, 흡입 회로(75)의 일단부가 접속되어 있고, 이 흡입 회로(75)의 타단부는, 탱크(T)에 접속되어 있다. 또한, 일 방향 피스톤 펌프(65)의 토출 포트에는, 토출 회로(77)의 일단부가 접속되어 있고, 이 토출 회로(77)의 타단부는, 전자 방향 제어 밸브(79)의 한쪽의 입구 포트에 접속되어 있다.
전자 방향 제어 밸브(79)는, 중립 위치, 한쪽의 입구 포트와 한쪽의 출구 포트를 연통시키고 또한 다른 쪽의 입구 포트와 다른 쪽의 출구 포트를 연통시킨 하강용 전환 위치, 및 한쪽의 입구 포트와 다른 쪽의 출구 포트를 연통시키고 또한 다른 쪽의 입구 포트와 한쪽의 출구 포트를 연통시킨 상승용 전환 위치로 전환 가능하다.
여기서, 일 방향 피스톤 펌프(65)를 가동시킨 상태에서, 전자 방향 제어 밸브(79)를 중립 위치로부터 하강용 전환 위치로 전환함으로써 상부 테이블(13)을 하강시키는 동시에, 전자 방향 제어 밸브(79)를 중립 위치로부터 상승용 전환 위치로 전환함으로써 상부 테이블(13)을 상승시키도록 되어 있다.
전자 방향 제어 밸브(79)의 다른 쪽의 입구 포트에는, 배출 회로(81)의 일단부가 접속되어 있고, 이 배출 회로(81)의 타단부는, 탱크(T)에 접속되어 있다. 또한, 전자 방향 제어 밸브(79)의 한쪽의 출구 포트에는, 제1 메인 회로(83)의 일단부가 접속되어 있고, 이 제1 메인 회로(83)의 타단부(타단부 측)는, 승강 실린더(15)의 상부 유압실(23)에 접속되어 있다. 또한, 전자 방향 제어 밸브(79)의 다른 쪽의 출구 포트에는, 제2 메인 회로(85)의 일단부가 접속되어 있고, 이 제2 메인 회로(85)의 타단부(타단부 측)는, 승강 실린더(15)의 하부 유압실(25)에 접속되어 있다.
일 방향 피스톤 펌프(65)의 파일럿실(73)에는, 파일럿 회로(87)의 일단부가 접속되어 있고, 이 파일럿 회로(87)의 타단부는, 토출 회로(77)의 도중에 접속되어 있다. 또한, 파일럿 회로(87)의 도중에는, 전자 전환 밸브(89)가 설치되어 있고, 이 전자 전환 밸브(89)는, 전자 전환 밸브(47)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다.
토출 회로(77)의 도중에서의 일 방향 피스톤 펌프(65)와 파일럿 회로(87)의 타단부와의 사이에는, 일 방향 피스톤 펌프(65) 측으로의 압유의 흐름을 저지하는 체크 밸브(91)가 설치되어 있다. 또한, 토출 회로(77)의 도중에서의 체크 밸브(91)와 파일럿 회로(87)의 타단부와의 사이에는, 배출 회로(93)의 일단부가 접속되어 있고, 이 배출 회로(93)의 타단부는, 탱크(T)에 접속되어 있고, 배출 회로(93)의 도중에는, 압력 제어 밸브(95)가 설치되어 있다.
이 본 발명의 제2 실시형태에 관한 유압 시스템을 사용한 경우라도, 전술한 제1 실시형태와 마찬가지의 작용 및 효과를 얻을 수 있는 것이다.
(제3 실시형태)
본 발명의 제3 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태 또는 제2 실시형태에 있어서, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qb와 펌프 토출압 Pb를 승산한 값[고부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값] Qb·Pb는, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 펌프 토출 유량 Qa와 펌프 토출압 Pa를 승산한 값[무부하 상태에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)의 곱셈값] Qa·Pa와 거의 같게 설정하도록 하고 있다. 다른 구성 및 작용은, 전술한 제1 실시형태 또는 제2 실시형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
그리고, 본 발명은, 전술한 실시형태의 설명에 한정되지 않고, 다음과 같이 여러 가지 태양(態樣)으로 실시 가능하다. 즉, 승강 실린더(15)에 의해 상부 테이블(13)을 승강시키는 대신에, 다른 승강 실린더(도시하지 않음)에 의해 하부 테이블(11)을 승강시켜도 상관없다. 또한, 양 방향 피스톤 펌프(31)[일 방향 피스톤 펌프(65)]의 펌프 토출 유량을 기준의 펌프 토출 유량 Qa와 소유량의 펌프 토출 유량 Qb의 2단계로 가변시키는 대신에, 3단계 이상 또는 무단계로 가변시키도록 해도 상관없다.
또한, 승강 실린더(15)의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 양 방향 피스톤 펌프(31)[일 방향 피스톤 펌프(65)]의 펌프 토출 유량을 기준의 펌프 토출 유량 Qa와 소유량의 펌프 토출 유량 Qb 중 어느 하나로부터 선택할 수 있도록 해도 상관없다.
또한, 도 1에 나타낸 제1 실시형태의 변형예로서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제2 메인 회로(43)에, 체크 밸브와 어큐뮬레이터(ACC)를 조합한 라인을 설치하고, 전자 전환 밸브(47)에, 어큐뮬레이터(ACC)로부터 파일럿압을 공급하도록 한 라인을 설치하고, 상부 테이블(13)이 상승할 때, 어큐뮬레이터(ACC)에 압력이 축적되도록 해도 된다.
그리고, 본 발명에 포함되는 권리 범위는, 이들 실시형태에 한정되지 않는 것이다.
[산업 상의 이용 가능성]
본 발명에 의하면, 상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 상기 회전 모터의 토크를 내릴 수 있으므로, 상기 피스톤 펌프의 상기 회전 모터의 소비 전력을 저감하여, 에너지 절약화를 도모할 수 있다.

Claims (7)

  1. 펀치와 다이(die)에 의해 판형의 공작물을 협지(sandwich)하여 공작물의 벤딩 가공을 행하는 유압식 프레스 브레이크에 있어서,
    본체 프레임의 하부에 설치되고, 상기 다이를 착탈(着脫) 가능하게 유지하는 하부 테이블;
    상기 본체 프레임의 상부에 상기 하부 테이블에 상하로 대향하여 설치되고, 상기 하부 테이블에 대하여 상대적으로 승강 가능한 동시에, 상기 펀치를 착탈 가능하게 유지하는 상부 테이블;
    상기 상부 테이블을 상기 하부 테이블에 대하여 상대적으로 승강시키기 위해, 통형(筒形)의 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내가 피스톤에 의해 한 쌍의 유압실을 상하로 구획되도록 상기 실린더 본체 내에 상대적으로 승강 가능하게 설치된 상기 피스톤을 포함하는 승강 실린더; 및
    펌프 회전축, 상기 펌프 회전축을 회전시키는 회전 모터, 및 상기 펌프 회전축에 대하여 경동(傾動) 가능하고 또한 경동에 의해 펌프 토출(吐出) 유량(流量)을 가변(可變)으로 하는 경사판을 구비하고, 상기 승강 실린더의 상기 유압실에 압유(壓油)를 공급하는 피스톤 펌프;
    를 포함하고,
    상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량은, 상기 승강 실린더의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에 기준의 펌프 토출 유량으로 설정되고, 또한 상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에 상기 피스톤 펌프의 상기 회전 모터의 토크를 내리도록 상기 기준의 펌프 토출 유량보다 작은 소유량용(小流量用)의 펌프 토출 유량으로 설정되어 있고,
    위치 검출 센서가 상기 펀치의 위치를 검출한 결과에 의해 전자 전환 밸브를 차단 상태 및 연통 상태 간에 전환함으로써 상기 기준의 펌프 토출 유량 및 상기 소유량용의 펌프 토출 유량 간에 전환하고,
    상기 승강 실린더의 한 쪽 유압실에 압유를 공급하는 동시에, 상기 승강 실린더의 다른 쪽 유압실로부터 압유를 배출하는,
    유압식 프레스 브레이크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량과 펌프 토출압을 승산한 값은, 상기 승강 실린더의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량과 펌프 토출압을 승산한 값 이하로 설정되어 있는, 유압식 프레스 브레이크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 펌프는, 상기 경사판을 경동시키기 위한 파일럿실을 구비하고, 상기 파일럿실에 파일럿압이 작용하면, 상기 경사판이 상기 기준의 펌프 토출 유량에 대응하는 기준의 경사 위치로부터 상기 소유량용의 펌프 토출 유량에 대응하는 소유량용의 경사 위치까지 경동하도록 구성되어 있는, 유압식 프레스 브레이크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 펀치가 공작물에 접촉하는 접촉 직전 위치에 위치한 것 또는 공작물에 접촉된 것을 검출하는 센서를 더 포함하고,
    상기 펀치가 상기 접촉 직전 위치에 위치한 것 또는 공작물에 접촉된 것이 검출되면, 상기 파일럿실에 파일럿압이 작용하게 되어 있는, 유압식 프레스 브레이크.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤 펌프는, 양 방향 피스톤 펌프로서, 상기 회전 모터는, 정방향(正方向) 및 역방향(逆方向)으로 회전 가능한 제어 모터인, 유압식 프레스 브레이크.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤 펌프는, 일 방향 피스톤 펌프인, 유압식 프레스 브레이크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 승강 실린더의 작동 상태가 고부하 상태에 있는 경우에서의 상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량과 펌프 토출압을 승산한 값은, 상기 승강 실린더의 작동 상태가 무부하 상태에 있는 경우에서의 상기 피스톤 펌프의 펌프 토출 유량과 펌프 토출압을 승산한 값과 같게 설정되어 있는, 유압식 프레스 브레이크.
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