WO1997045252A1 - Dispositif de commande pour outil a commande hydraulique - Google Patents

Dispositif de commande pour outil a commande hydraulique Download PDF

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WO1997045252A1
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ram
lower limit
control device
switching valve
limit position
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PCT/JP1997/000879
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English (en)
French (fr)
Inventor
Keisuke Shimada
Michihiro Shoji
Original Assignee
Nitto Kohki Co., Ltd.
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/18Control arrangements for fluid-driven presses controlling the reciprocating motion of the ram
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087Control strategy, e.g. with block diagram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulically driven tool control device, and more particularly, to a hydraulically driven tool control device for controlling the operation of a hydraulically driven tool such as a puncher for punching a hole of an arbitrary size in a workpiece of a plate material such as stainless steel.
  • a hydraulically driven tool such as a puncher for punching a hole of an arbitrary size in a workpiece of a plate material such as stainless steel.
  • the double-acting, auto-return type puncher has a configuration as schematically shown in FIG.
  • a punch 32 is connected to the lower end of the ram 31, and an upper limit switch 33 and a lower limit switch 34 are connected to the upper portion of the ram 31.
  • the hydraulic pump 36 sends the oil pressure into the cylinder 35 via a switching valve (solenoid valve) 37.
  • the control unit 41 receives instructions from the start (down) switch 42, the up switch 43, and the detection signals from the upper and lower limit switches 33, 34, etc.
  • the operation of the hydraulic pump 36 and the switching valve 37 is controlled.
  • the upper limit switch 33 and the lower limit switch 34 are in a state of being pressed by the ram 31 and their contacts are both It is closed.
  • the start switch 42 is pressed, the oil is fed into the upper chamber 35 of the cylinder 35, and the oil in the lower chamber 35b is discharged. Therefore, the ram 31 descends.
  • Ram 3 1 starts descent And the contacts of the upper limit switch 33 open immediately.
  • the contact of the lower limit switch 34 opens, and it is detected that the ram 31 has come to the lowermost position.
  • the control unit 41 switches the switching valve 37 to send oil to the lower chamber 35b of the cylinder 35 and to send oil to the upper chamber 35a. Discharge. As a result, the ram 31 automatically rises. When ram 31 begins to ascend, the contacts of the lower limit switch 34 close. When the ram 31 comes to the uppermost position, the contact of the upper limit switch 33 closes, and the controller 41 detects that the ram 31 has reached the upper limit ⁇ g. Then, the operation of the hydraulic pump 36 is stopped. In the following way, no. The car will auto-return.
  • the start switch 42 will be restarted after the ram 31 1 force s one reciprocation, or if the ram 31 is at a height other than the upper limit position. There was a problem that the ram 31 was activated when pressed.
  • the switching valve 37 includes first and second solenoids 37a and 37b, and a stainless steel push rod 37c, for example. , 37d and a switching valve section 37e.
  • the switching valve section 37e is provided with a spool 37f that moves left and right in the cylindrical oil passage according to the state of excitation of the first and second solenoids 37a and 37b. ing.
  • one solenoid 37a or 37b
  • the other solenoid 37b or Or the operation of exciting 37 a was performed instantaneously.
  • the left and right push rods 37c and 37d momentarily push the spool 37f together due to the residual magnetism of the solenoid on the demagnetizing side, and the push rod 37
  • c or 37 d may be deformed.
  • the life of the switching valve 37 was significantly reduced.
  • the contact point of the lower limit switch 34 is closed when the ram 31 is lowered and drilled, and is opened only when the drilling is completed and the ram 31 reaches the lower limit.
  • a hard material such as a stainless steel plate is drilled, a large impact is generated at the time of drilling, and this impact may chatter the contacts of the lower limit switch 34 and cause malfunction. was there.
  • the contact of the lower limit switch 34 may be disconnected. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a control device for a hydraulically driven tool that moves a ram housed in a cylinder chamber up and down using hydraulic pressure, comprising: starting switch means for activating the lowering of the ram.
  • An on-operation detection signal output means for outputting an on-operation detection signal each time the activation switch means is turned on; and an on-operation detection signal output from the on-operation detection signal output means.
  • the first feature is that a switching valve control means for switching the direction of the hydraulic pressure acting on the ram to the descending direction is provided.
  • the present invention provides a lower limit position detecting means for detecting a lower limit position of a ram, and a switching valve for switching a direction of a hydraulic pressure acting on the ram from a descending direction to an increasing direction based on a detection signal from the lower limit position detecting means.
  • Control means, and the switching valve control A second feature is that the control means includes means for providing a predetermined rest period during a transition from a descent to a rise of the control means.
  • the present invention provides: a lower limit position detecting means for detecting a lower limit position of the ram; and, based on a detection signal output from the lower limit position detecting means, a direction of a hydraulic pressure applied to the ram is changed from a descending direction to a rising direction.
  • a third aspect is provided with switching valve control means for switching, and means for absorbing the chattering of the lower limit position detecting means caused by the vibration of the ram and preventing malfunction of the switching valve control means due to the chattering.
  • the activation switch means outputs one ON operation detection signal only when the ON switch is operated, and outputs a new ON operation detection signal even when the ON state is continued. Since it is not performed, it does not restart even if an erroneous operation such as keeping the start switch means pressed is performed.
  • a predetermined pause period is provided while the switching valve is switched from descending to ascending, it is provided in the switching valve control means during the pause period.
  • the solenoid is demagnetized, and the push rod of the solenoid does not press the switching valve from both left and right directions. As a result, the deformation of the push rod can be prevented, and the life of the switching valve mechanism can be prolonged.
  • the chattering is absorbed. Therefore, it is possible to prevent the malfunction of the switching valve control means, and prevent the ram from starting to rise before reaching the sufficient lower limit position.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of one embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a timing chart of the signal in the main part of Fig. 1.
  • Fig. 3 is for valve switching
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a solenoid and a motor drive circuit.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing one configuration of the self-holding circuit.
  • FIG. 5 is a timing chart showing the operation when the ascending SW is turned on while the ram is descending.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the operation when an abnormality occurs.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional hydraulic drive tool control device.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a hydraulic switching valve mechanism.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a hydraulic drive tool control device according to one embodiment of the present invention.
  • the configuration of the mechanical parts such as the ram, the punch, the upper / lower limit switch and the like of the hydraulic drive tool are the same as in FIG.
  • an automatic / manual switching switch 1 that switches the operation of the hydraulic drive tool between automatic and manual
  • an upper limit switch 2 hereinafter abbreviated as upper limit LS 2
  • Starting (or descending) switch 3 hereinafter abbreviated as starting SW 3
  • lower limit switch 4 hereinafter abbreviated as LS4
  • ascending switch 5 hereinafter abbreviating SW 5.
  • a power supply voltage for example, 5 V
  • Automatic ⁇ Manual changeover switch 1 is connected to the automatic side when the hydraulic drive tool is operated dynamically.
  • the upper limit LS2 is closed only when the ram is in the upper position and open when the ram is in another position.
  • Startup SW 3 is normally open, and closes only when pressed during startup.
  • Lower limit The S4 contact is open only when the ram is in the lower limit position and closed when in other positions.
  • the ascending SW 5 is usually located at the position indicated by the solid line in the figure. When pushed to raise the ram, it only moves to the dotted line position 5a during that time.
  • FIG. 2 is a timing chart of the signal in the main part of Fig. 1.
  • the start SW 3 outputs a pulse signal b as shown in FIG. 2 and the one-shot multi-circuit 15 To enter.
  • the one-shot multi-circuit 15 is triggered by the pulse and outputs a pulse having a predetermined pulse width as a signal c.
  • the signal c is input to the self-holding circuit 16, whereby the output of the self-holding circuit 16 is held at the H level.
  • the self-holding circuit 16 outputs an H level signal d until a reset (signal is input.
  • a specific example of the self-holding circuit 16 will be described later with reference to FIG.
  • the workpiece is pierced as the ram descends, and at time t 2
  • the contact of the lower limit LS4 opens.
  • the signal e changes to L level. Therefore, the one-shot multi-circuit 18 is triggered to output a pulse signal f of a predetermined width, and this signal f is input to one input terminal of the NOR circuit 20. Since the L-level signal e is input to the other terminal of the NOR circuit 20, when the output signal f of the one-shot multi-circuit 18 falls, the output g of the NOR circuit 20 becomes H level .
  • the self-holding circuit 21 is activated when the output g becomes H level, and outputs an H-level output h.
  • This output h resets the self-holding circuit 16 and inputs the same to the delay circuit 22 and is delayed by T 1.
  • the signal 1 output from the delay circuit 22 is input to the AND circuit 12. Since the other signal of the AND circuit 12 is at the H level as described above, the signal i is applied to the base of the transistor 23 to turn on the transistor 23. As a result, the ascending relay R 2 is turned on, and the switching valve is switched in a direction to raise the ram. When the ram moves upward, the contact of the lower limit L S4 is closed, and the output e thereof becomes H level as shown in the figure. In conjunction with this, the output g of the NOR circuit 20 turns to L level.
  • the delay circuit 19 has a delay time T2 longer than the time (t2 to t3) during which the contact of the lower limit LS4 is open. For this reason, the output k of the AND circuit 24 is always at the L level, and does not affect the self-holding circuits 16 and 21.
  • the lowering relay R1 and the uppering relay R 2 and the relationship between the first and second solenoids 37a and 37b described in FIG. 8 and the driving operation of the hydraulic pump will be described.
  • the first solenoid 37a and the motor relay 38 in FIG. 3 are turned on.
  • the switching valve is pushed by the push rod and moves in a direction to lower the ram.
  • the motor relay 38 is turned on, power is supplied to the motor 39, and the motor 39 is driven.
  • the ascending relay R2 is energized
  • the second solenoid 37b and the motor relay 38 are turned on.
  • the switching valve is pushed by the push rod, and switches in a direction to raise the ram. Further, power is supplied to the motor 39, and the motor 39 is driven.
  • the self-holding circuit 16 includes an OR circuit 16a, a NAND circuit 16b, a NOR circuit 16c, a capacitor 16d, 16e, a resistor 16f, and a switch connected as shown.
  • the switch means consists of 16 g and 16 h. When the reset signal is input, the switch means 16 g and 16 h select 0 volt and VI volt respectively.
  • the output of the OR circuit 16a becomes H
  • the output of the NAND circuit 16b becomes
  • the output of the NOR circuit 16c becomes H
  • the capacitor 16 e is charged. Therefore, the signal level of the other input terminal of the NOR circuit 16a becomes H, and the output of the NOR circuit 16c is maintained at H level even if the signal c subsequently becomes L level.
  • the switch means 16 g selects 0 volt. Therefore, the output of the NAND circuit 16b becomes H, the output of the NOR circuit 16c becomes L, and the self-holding circuit 16 is reset.
  • the switch The switch means 16 h selects VI volts. As a result, the output of the NOR circuit 16c becomes L, and the self-holding circuit 16 is reset.
  • the ram descends to pierce the workpiece, and then automatically rises. Stop at the upper limit position. At this time, even if the start switch 3 is kept pressed, the ram does not restart after returning to the upper limit position.
  • the one-shot multi-circuit 15 is connected to the start switch 3, and the one-shot multi-circuit 15 is triggered only by the rising signal when the start switch 3 is turned on. This is because, even if the start switch 3 is continuously turned on, it is not triggered again.
  • the delay circuit 22 since the delay circuit 22 is provided, even if the ram comes to the lower limit position and the lower limit LS4 opens, the ascending relay R2 is not immediately energized. In other words, from the time the ram reaches the lower limit position and the descending relay R1 is turned off until the ascending relay R2 is energized, the time T1 when both relays are off is T1. Exists. Therefore, the first solenoid 37a in FIG. 3 demagnetizes the residual magnetism during this time T1, and the push rods do not press each other and are not deformed.
  • FIG. 5 the operation of the apparatus shown in FIG. 1 when the ascending SW5 is pushed during the descent of the ram to reach the dotted line position 5a in the figure will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the operation from time t1 when the activation SW3 is turned on to time t5 when the ascending SW5 is pressed for some reason is the same as in FIG.
  • the on-operation detection signal output means outputs the on-operation detection signal each time the activation switch means is turned on, but the on state is maintained. Since the ON operation detection signal is not output even if the operation is performed, the hydraulically driven tool will not be restarted even if an erroneous operation of keeping the start switch means ON is performed.
  • a predetermined pause period is provided when the switching valve is switched from descending to ascending, so that the switching valve control means performs itself during the pause period.
  • Excitation of the solenoid can be demagnetized. Because of this, the remnant magnetism and the excitation of the left and right solenoids are present at the same time, so that the push ports do not push each other, and the failure of the switching valve mechanism is prevented beforehand. Will be able to

Description

明 細 書 油圧駆動工具制御装置 技術分野
この発明は油圧駆動工具制御装置に関し、 特に、 ステン レス等の板材 の被加工物に任意の大きさの孔をあけるパンチヤ等の油圧駆動工具の動 作を制御する油圧駆動工具制御装置に関する。 背景技術
油圧で駆動されるパンチヤの一つとして、 複動、 オー ト リ タ一ン型パ ンチヤがある。 該複動、 オート リ タ一ン型パンチヤは概略、 図 7に示さ れているような構成を有している。
この構成について説明すると、 ラム 3 1 の下端にはポンチ 3 2が接続 されており、 該ラム 3 1 の上部には上限リ ミ ッ トス ィ ッチ 3 3と下限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 4が設けられている。 油圧ポンプ 3 6は、 切替弁 (ソ レノイ ドバルブ) 3 7を介して油圧をシリンダ 3 5内に送り込む。 これ により、 前記ラム 3 1 は上下動をする。 制御部 4 1 は、 起動 (下降) ス イ ッチ 4 2、 上昇スィ ッチ 4 3からの指示、 および前記上、 下限リ ミ ツ ト スイ ッチ 3 3、 3 4からの検知信号等により、 油圧ポンプ 3 6、 切替 弁 3 7の動作を制御する。
いま、 ラム 3 1が最上部にあるとすると、 上限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 3 と下限リ ミ ッ トスイ ッチ 3 4はラム 3 1 に押圧された状態にあり、 それ らの接点は共に閉じている。 この時、 起動スィ ッ チ 4 2が押されると、 シリンダ 3 5の上室 3 5 に油が送り込まれ、 一方下室 3 5 bの油が排 出される。 このため、 ラム 3 1が下降する。 ラム 3 1 が下降を開始する と、 上限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 3の接点はすぐに開く。 ラム 3 1が下限位 置に来ると、 下限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 4の接点が開き、 ラム 3 1が最下 部に来たことが検知される。 下限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 4の接点が開く と、 制御部 4 1は切替弁 3 7を切替えて、 シリンダ 3 5の下室 3 5 bに油を 送り、 上室 3 5 aの油を排出する。 このため、 ラム 3 1 は自動的に上昇 する。 ラム 3 1が上昇を開始すると、 下限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 4の接点 は閉じる。 また、 ラム 3 1 が最上部に来ると、 上限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 3の接点が閉じ、 制御部 4 1 はラム 3 1が上限位 {gに来たことを感知す る。 そして、 油圧ポンプ 3 6の動作を停止する。 以 卜-のようにして、 ノヽ。 ンチヤはオート リ ターンする。
しかしながら、 前記起動スィ ッチ 4 2が押され続けると、 ラム 3 1 力 s 一往復後再度起動したり、 ラム 3 1が上限位置以外の高さにある場合に も起動スィ ッチ 4 2が押圧されると、 ラム 3 1が起動したりするという 問題があった。
また、 前記切替弁 3 7は、 図 8に示されているように、 第 1 、 第 2の ソ レノイ ド 3 7 a、 3 7 bと、 例えばステン レス製のプッ シュ ロ ッ ド 3 7 c、 3 7 dと、 切替弁部 3 7 eから構成されている。 該切替弁部 3 7 eは円筒形の油通路に前記第 1、 第 2のソ レノ イ ド 3 7 a、 3 7 bの励 磁の状態に応じて左右に動く スプール 3 7 f を具備している。 従来は、 ラム 3 1が下限位置に到達すると、 弁の切替を行うために、 一方のソ レ ノイ ド 3 7 a (または 3 7 b ) を消磁し、 他方のソ レノイ ド 3 7 b (ま たは 3 7 a ) を励磁する動作が瞬時に行われていた。 このため、 消磁側 のソ レノ ィ ドの残留磁気により、 瞬間的に左右のプッシュ ロ ッ ド 3 7 c、 3 7 dがスプール 3 7 f を互いに押合うことになり、 該プッシュロッ ド 3 7 cまたは 3 7 dが変形する虞れがあるという問題があった。 また、 このため、 切替弁 3 7の寿命が著しく損なわれるという不具合があった。 さらに、 前記下限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 4の接点はラム 3 1 の下降時お よび孔明け時は閉じており、 孔明けが完了してラム 3 1が下限に来た時 に初めて開く。 しかしながらステン レス板等のように堅い材料を孔明け すると、 孔明け時に大きな衝撃が発生し、 この衝撃で下限リ ミ ッ ト スィ ツチ 3 4の接点がチャ タ リ ングして、 誤動作する虞れがあった。 また、 場合によっては、 下限リ ミ ッ トスィ ッチ 3 4の接点が断線する虞れがあ つた。 発明の開示
この発明の目的は、 前記した従来技術の問題点を除去し、 起動スイ ツ チを押し続けても再起動しない油圧駆動工具制御装置を提供することに ある。 また、 他の目的は、 切替弁のプッシュロッ ドが変形する虞れがな く、 長寿命の切替弁を提供できる油圧駆動工具制御装置を提供すること にある。 さ らに他の目的は、 孔明け時に大きな衝撃があり、 この衝撃で 下限リ ミ ッ トスィ ツチの接点が瞬間的に開いても、 誤動作しない油圧駆 動工具制御装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、 本発明は、 シリ ンダ室内に収容されたラ ムを油圧を用いて上下動させる油圧駆動工具の制御装置において、 前記 ラムの下降を起動させる起動スィ ッチ手段と、 該起動スィ ツチ手段がォ ン操作される毎にオン操作検知信号を出力するオン操作検知信号出力手 段と、 該オン操作検知信号出力手段から出力されたオン操作検知信号に 基づいて、 前記ラムに作用する油圧の方向を下降の方向に切替える切替 弁制御手段とを具備した点に第 1 の特徴がある。
また、 本発明は、 ラムの下限位置を検出する下限位置検出手段と、 該 下限位置検出手段からの検出信号に基づいて、 前記ラムに作用する油圧 の方向を下降から上昇の方向に切替える切替弁制御手段と、 該切替弁制 御手段の下降から上昇に移る間に所定の休止期間を設ける手段とを具備 した点に第 2の特徴がある。
さらに、 本発明は、 ラムの下限位置を検出する下限位置検出手段と、 該下限位置検出手段から出力される検出信号に基づいて、 前記ラムに作 用する油圧の方向を下降から上昇の方向に切替える切替弁制御手段と、 前記ラムの振動により発生する前記下限位置検出手段のチヤタ リングを 吸収し、 該チヤタ リングによる前記切替弁制御手段の誤動作を防止する 手段とを具備した点に第 3の特徴がある。
本発明の前記第 1 の特徴によれば、 起動ス ィ ツチ手段はオン操作され た時にだけ 1個のオン操作検知信号が出力され、 オン状態が継続されて も新たなオン操作検知信号は出力されないので、 起動スイ ツチ手段が押 し続けられるという誤操作がされても再起動することはない。 また、 本 発明の前記第 2の特徴によれば、 切替弁が下降から上昇に切替えられる 間に所定の休止期間が設けられているので、 該休止期間の間に、 切替弁 制御手段に設けられているソ レノィ ドが消磁し、 該ソ レノイ ドのプッ シ ュロッ ドが切替弁を左右両方向から押合うことがなく なる。 この結果、 該プッシュロ ッ ドの変形を防止することができ、 切替弁機構の寿命を長 くすることができる。 また、 本発明の第 3の特徴によれば、 被加工物の 穿孔時に、 衝撃によりラムが振動して前記下限位置検出手段がチヤタ リ ングを起こ しても、 該チャ タ リ ングは吸収されるので、 切替弁制御手段 の誤動作を起こ し、 ラムが十分の下限位置に達する前に上昇を開始する という誤動作を防止することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の一突施形態の構成を示す回路図である。 第 2図は. 図 1 の主要部の信号のタイ ミ ングチャ ー トである。 第 3図は、 弁切替用 ソ レノィ ドとモータの駆動回路の一例を示す回路図である。 第 4図は、 自己保持回路の一構成を示す回路図である。 第 5図は、 ラムが下降中に 上昇用 S Wをオンにした時の動作を示すタイ ミ ングチャー トである。 第 6図は、 異常発生時の動作を示すタイ ミ ングチャートである。 第 7図は- 従来の油圧駆動工具制御装置の概略の構成を示すプロッ ク図である。 第 8図は、 油圧切替弁機構の概略の構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 図面を参照して、 本発明を詳細に説明する。 図 1 は、 本発明 の一実施形態の油圧駆動工具制御装置の構成を示す回路図である。 なお, 油圧駆動工具のラム、 ボンチ、 上下限リ ミ ッ トスイ ツチ等の機械的部分 の構成は、 図 7と同様であるので説明を省略する。
図 1 に示されているように、 油圧駆動工具の動作を自動とマ二アルに 切替える自動 · マニアル切替スィ ツチ 1、 上限リ ミ ッ ト スィ ッチ 2 (以 下、 上限 L S 2と略す) 、 起動 (又は下降) スィ ッチ 3 (以下、 起動 S W 3と略す) 、 下限リ ミ ッ トスィ ッチ 4 (以下、 下限 L S 4と略す) 、 および上昇スィ ッチ 5 (以下、 上昇 S W 5と略す) が設けられている。 これらの各スィ ッチの一方の側の接点には電源電圧 (例えば、 5 V ) が 印加されており、 他方の側の接点は、 抵抗を介して接地されている。 自動 · マニアル切替スイ ッチ 1 は油圧駆動工具を 動的に動作させる 時には、 自動側に接続される。 一方、 手動操作をする時には、 マニアル 側に接続される。 上限 L S 2はラムが上限の位置にあるときのみその接 点は閉じており、 ラムが他の位置にある時には開いている。 起動 S W 3 は通常は開いており、 起動時に押されると、 その間のみ閉じる。 下限し S 4の接点はラムが下限の位置にある時のみ開き、 他の位置にあるとき には閉じている。 さらに、 上昇 S W 5は通常は図示の実線の位置にあり ラムを上昇させるために押されると、 その間のみ、 点線位置 5 aに移動 する。
以下では、 本実施形態の油圧駆動工具制御装置の構成と動作を一緒に 説明する。 動作説明にあたっては、 図 2を適宜参照することにする。 図 2は、 図 1 の主要部分の信号のタイ ミ ングチャー トである。
まず、 油圧駆動工具を自動で動作させる場合について説明する。 自動 - マニアル切替スィ ッチ 1が自動側に接続されるため、 アン ド回路 1 1 および 1 2の一方の入力端子に入力する 号は H (ハイ) レベルとなり、 アンド回路 1 3および 1 4の一つの入力端子に入力する信号は L (ロー) レベルとなる。 また、 ラムは上限位置にあるから、 上限 L S 2の接点は 閉じており、 信号 aは H レベルにある。
さて、 ある時刻 t l に、 起動 S W 3が押圧されてオンになったとする と、 起動 S W 3からは図 2に示されているようなパルス信号 bが出力さ れ、 ワンシ ョ ッ トマルチ回路 1 5に入力する。 該ワンシ ョ ッ 卜マルチ回 路 1 5は該パルスにより ト リガされ、 所定のパルス幅のパルスを信号 c として出力する。 該信号 cは S己保持回路 1 6に入力し、 これにより該 自己保持回路 1 6の出力は H レベルに保持される。 己保持回路 1 6は、 リセッ ト( 号が入力するまで Hレベルの信号 dを出力する。 なお、 該自 己保持回路 1 6の一具体例については、 図 4を参照して後述する。
自己保持回路 1 6の出力信号 dが H レベルになると、 アン ド回路 1 1 の出力も Hレベルになり、 トランジスタ 1 7がオンになる。 この結果、 下降用リ レー R 1 が付勢される。 下降用リ レー R 1 の付勢は、 自己保持 回路 1 6の出力信号 dが Hレベルの間保持される。 なお、 下降用リ レー R 1 が付勢されると、 図 3に関して後述するように、 ラムは油圧により 下降する。
次に、 ラムが下降することにより被加工物が穿孔され、 時刻 t 2 にお いて該ラムが下限位置に到達すると、 下限 L S 4の接点が開く。 そうす ると、 信号 eは Lレベルに変化する。 このため、 ワンショ ッ トマルチ回 路 1 8がト リガされ、 所定の幅のパルス信号 f を出力し、 この信号 f は ノア回路 2 0の一方の入力端子に入力する。 ノア回路 2 0の他方の端子 には、 L レベルの信号 eが入力しているので、 ワンショ ッ トマルチ回路 1 8の出力信号 f が立ち下がると、 ノア回路 2 0の出力 gは Hレベルと なる。 自己保持回路 2 1 は該出力 gが H レベルになると付勢され、 H レ ベルの出力 hを出力する。
この出力 hは自己保持回路 1 6をリセッ トすると共に遅延回路 2 2に 入力し、 T 1 時間だけ遅延される。 遅延回路 2 2から出力された信号 1 はアン ド回路 1 2に入力する。 アン ド回路 1 2の他方の信号は前述した ように Hレベルであるので、 該信号 i はトランジスタ 2 3のべ一スに印 加され、 該トランジスタ 2 3をオンにする。 この結果、 上昇用リ レー R 2 はオンになり、 切替弁はラムを上昇させる方向に切替わる。 該ラムが 上昇する動作に移ると、 下限 L S 4の接点は閉じ、 その出力 eは、 図示 のように Hレベルになる。 これに連動して、 前記ノア回路 2 0の出力 g は L レベルに転じる。
さて、 ラムが上昇を続けて時刻 t 4 に上限位置に到達すると、 上限し S 2の接点が閉となり、 自己保持回路 2 1 にリセッ ト信号 aが入力する。 自己保持回路 2 1がリセッ トされると、 上昇用リ レー R 2 はオフになり、 ラムの動作は停止する。
一方、 遅延回路 1 9は前記下限 L S 4の接点が開いている時間 ( t 2 〜 t 3 ) よりも長い遅延時間 T 2 を有している。 このため、 アンド回路 2 4の出力 kは常に L レベルにあり、 自己保持回路 1 6および 2 1 にリ セッ ト作用を及ぼすことはない。
次に、 図 3を参照して、 前記下降用リ レー R 1 および上昇用リ レー R 2 と、 図 8で説明した第 1、 第 2のソ レノイ ド 37 aおよび 37 bの関 係について、 および油圧ポンプの駆動動作について説明する。 今、 図 1 の下降用リ レー R1 が付勢されたとすると、 図 3の第 1のソ レノイ ド 3 7 aとモータ用リ レー 38がオンになる。 第 1のソ レノイ ド 37 aがォ ンになると、 切替弁はプッシュロッ ドに押されて、 ラムを下降させる方 向に移動する。 また、 モータ用リ レー 38がオンになると、 モータ 39 に電力が供給され、 該モータ 39は駆動される。 一方、 上昇用リ レー R 2 が付勢されたとすると、 第 2のソ レノイ ド 37 bとモータ用リ レー 3 8がオンになる。 この結果、 切替弁はプッシュロッ ドに押されて、 ラム を上昇させる方向に切替わる。 また、 モータ 39に電力が供給され、 該 モータ 39は駆動されることになる。
次に、 図 4を参照して、 前記自己保持回路 1 6および 2 1の一具体例 を説明する。 該自己保持回路 1 6は、 図示のように接続された、 オア回 路 16 a、 ナン ド回路 16 b、 ノア回路 1 6 c、 コ ンデンサ 16 d、 1 6 e、 抵抗 1 6 f 、 およびスィ ッチ手段 1 6 g、 1 6 hから構成されて いる。 スィ ッ チ手段 16 g、 1 6 hはリセッ ト信号が入力すると、 それ それ、 0ボルト、 VI ボルトを選択する。
いま、 自己保持回路 16に Hレベルの信号 cが入力してく ると、 オア 回路 1 6 aの出力は H、 ナンド回路 1 6 bの出力はし、 ノア回路 1 6 c の出力は Hとなり、 コンデンサ 1 6 eが充電される。 このため、 ノア回 路 16 aの他方の入力端子の信号レベルは Hとなり、 その後前記信号 c が Lレベルになってもノア回路 1 6 cの出力は Hレベルに保持される。 さて、 スイ ツチ手段 16 gにリセッ ト信号が入力すると、 該スィ ッチ 手段 1 6 gは 0ボルトを選択する。 このため、 ナンド回路 1 6 bの出力 は H、 ノア回路 16 cの出力は Lとなり、 自己保持回路 1 6はリセッ ト される。 また、 スィ ッチ手段 1 6 hにリセッ ト信号が入力すると、 該ス ィ ッチ手段 1 6 hは V I ボルトを選択する。 このため、 ノア回路 1 6 c の出力は Lとなり、 自己保持回路 1 6はリセッ トされる。
前記の説明から明らかなように、 この実施形態においては、 図 1 の起 動スィ ツチ 3がー度オンされると、 ラムは下降して被加工物を穿孔し、 その後自動的に上昇してその上限位置で停止する。 この時、 起動スイ ツ チ 3が押し続けられていても、 ラムが上限位置に戻った後、 再起動する ことはない。 その理由は、 起動スイ ッチ 3にワンショ ッ トマルチ回路 1 5が接続されており、 該ワンシ ョ ッ トマルチ回路 1 5は起動スィ ツチ 3 がオンにされた時の立上がりの信号によってのみト リガされ、 起動スィ ツチ 3が継続してオンされていても再度ト リガされることはないからで ある。
また、 ラムが下降してポンチが被加工物を打ち抜く時の衝撃により下 限 L S 4の接点が瞬間的に開いた場合あるいはチヤタ リングを起こ した 場合には、 図 2に点線で示されているように、 信号 eが瞬間的に L レべ ル (e '参照) になり、 ワンショ ッ トマルチ回 ¾ 1 8から所定幅のパル ス信号 f ' が出力されるが、 ノア回路 2 0の出力は何らの変化もしない。 このため、 自己保持回路 2 1 の出力 hが H レベルに転じることはなく、 該衝撃によりラムが誤動作してその下限位置に達する前に上昇を開始し てしまうという虞れはない。
さ らに、 遅延回路 2 2が設けられているから、 ラムが下限位置に来て 下限 L S 4が開いても、 上昇用リ レ一 R 2 はすぐには付勢されない。 換 言すれば、 ラムが下限位置に来て下降用リ レー R 1 がオフになつてから、 上昇用リ レー R 2 が付勢されるまでに、 両方のリ レーがオフの時間 T 1 が存在する。 このため、 図 3の第 1 のソ レノイ ド 3 7 aはこの時間 T 1 の間に残留磁気を消磁し、 プッシュロ ッ ドが互いに押合い、 変形するこ とがなく なる。 次に、 図 1の装置において、 ラムの下降途中で前記上昇 SW5が押さ れて図の点線位置 5 aに来た時の動作を、 図 5を参照して説明する。 図 5において、 起動 SW3がオンされた時刻 t 1 から、 何かの都合で上昇 SW5が押される時刻 t 5 までの動作は図 2と同じであるので説明を省 略する。
時刻 t5 において上昇 SW5が押されたとすると、 ノア回路 20の出 力 gはワンショ ッ トマルチ回路 1 8の出力 f が立ち下がると同時に Hレ ベルになる。 そうすると、 自己保持回路 21の出力 hは所定の時間後
(例えば、 図 4のコンデンサ 1 6 d, 1 6 eの充電時間後) に Hレベル になる。 この出力 hは自己保持回路 1 6のリセ ッ ト信号になる。 このた め、 自己保持回路 1 6の出力 dは Lレベルとなり、 ト ランジスタ 17は オフになり、 ラムの下降は停止する。 一方、 遅延回路 22に入力した前 記信号 hは所定時間 T1 だけ遅延されて信号 i と してアンド回路 12の 一方の端子に入力する。 そして、 ト ランジスタ 23をオンにし、 上昇用 リ レー R2 を付勢する。 この結果、 前記ラムは上昇に転じる。 以上のよ うに、 この突施形態によれば、 ラムの下降中に上昇 SW5が押されると、 ラムの下降が停止した後、 T1 時間後にラムは ト_昇するようになる。 な お、 図 3の第 1のソ レノイ ド 37 aはこの時問 Ti の問に残留磁気を消 磁するので、 プッシュロ ッ ドが互いに押台い、 変形することがなく なる さ らに、 該上昇 SW5を押し続けても、 ラムが 起動しないことは前記 の説明から明らかである。
次に、 ラムの振動等により下限 L S 4に断線が発牛した時の動作、 す なわち異常が発生した時の動作を、 図 6のタイ ミ ングチャー トを参照し て説明する。 例えば、 図 6の時刻 t 6 において下限 L S 4に断線が発生 したとすると、 下限 LS 4の出力 eは Hレベルから Lレベルに転じる。 そして、 その状態を維持する。 遅延回路 19の出力 jは該出力 eが Lレ ベルになると、 T 2 時間後に Hレベルになり、 その状態を維持する。 こ のため、 アンド回路 2 4の出力 kは Hレベルとなり、 自己保持回路 1 6 と 2 1をリセッ トする。 この結果、 下降用および上昇用リ レー R 1 およ び R 2 が作動しなく なり、 装置に異常が発生したことを検知することが できる。
次に、 本実施形態の油圧駆動工具制御装置を手動で動作させる場合に は、 図 1の自動 · マ二アル切替スィ ッチ 1がマニアル側に倒させる。 そ うすると、 アン ド回路 1 3、 1 4が有効になり、 アン ド回路 1 1 と 1 2 は無効になる。 このとき、 起動 S W 3が押し続けられると、 その間トラ ンジスタ 2 5はオンとなり、 ラムはその下限位置に来るまで下降する。 下限 L S 4の接点が開く とその下降は停止する。 次に、 上昇 S W 5が押 し続けられると、 その間トランジスタ 2 6はオンとなり、 ラムは上昇す る。 該ラムが上限位置に来て上限 L Sにより上限位置に来たことが検知 されると、 その動作は停止する。
なお、 前記した実施形態は、 本発明の一例を示すのみであり、 本発明 の範囲を逸脱しない範囲で、 種々の設計変更ができることは明らかであ る。 産業上の利用可能性
以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、 オン操作検知信号 出力手段は、 起動スィ ツチ手段がオン操作されるとその都度オン操作検 知信号を出力するが、 ォン状態が継続されてもオン操作検知信号を出力 しないので、 起動スィ ッチ手段をオンし続けるという誤操作がされたと しても、 油圧駆動工具が再起動することはない。
また、 本発明によれば、 切替弁の下降から上昇への切替わり時に所定 の休止期間が設けられるので、 切替弁制御手段は該休止期間の間に自身 のソ レノイ ドの励磁を消磁することができる。 このため、 左右のソ レノ ィ ドの残留磁気と励磁とが同時に存在することに起因して、 プッシュ口 ッ ドが互いに押合うことがなく なり、 切替弁機構の故障を未然に防止す ることができるようになる。
さ らに、 本発明によれば、 被加工物の穿孔時にラムに衝撃力が加わつ てラムの下限位置を検出する下限位置検出手段にチヤタ リ ングが発生し ても、 これが吸収され切替弁制御手段に伝達されないので、 油圧駆動ェ 具が誤動作する虞れはなく なる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . シリンダ室内に収容されたラムを油圧を用いて上下動させる油圧駆 動工具の制御装置において、
前記ラムの下降を起動させる起動スイ ッチ手段と、
該起動スィ ツチ手段がオン操作された時に、 該ラムの下降を 1 回だけ 起動させるオン操作検知信号を出力するオン操作検知信号出力手段と、 該オン操作検知信号出力手段から出力されたオン操作検知信号に基づ いて、 前記ラムに作用する油圧の方向を下降の方向に切替える切替弁制 御手段とを具備し、
前記起動スィ ッチ手段の 1 回のオン操作につき前記ラムの下降が 1回 だけ行われるようにしたことを特徴とする油圧駆動工具制御装置。
2 . 請求項 1記載の油圧駆動工具制御装置において、
前記オン操作検知信号出力手段は前記起動スィ ッチ手段のオン操作に より ト リガされて所定幅のパルスを出力する手段からなることを特徴と する油圧駆動工具制御装置。
3 . シリ ンダ室内に収容されたラムを油圧を用いて上下動させる油圧駆 動工具の制御装置において、
前記ラムの下限位置を検出する下限位置検出手段と、
該下限位置検出手段から出力される検出信号に基づいて、 前記ラムに 作用する油圧の方向を下降から上昇の方向に切替える切替弁制御手段と、 該切替弁制御手段の下降から上昇に移る間に所定の休止期間を設ける 休止期間生成手段とを具備したことを特徴とする油圧駆動工具制御装置。
4 . 請求項 3記載の油圧駆動工具制御装置において、
前記切替弁制御手段は、 第 1 、 第 2のソ レノイ ドと、 該第 1 、 第 2の ソ レノイ ドにより駆動され、 かつ切替弁の両側に配置された第 1 、 第 2 のプッシュロッ ドを含み、 該プッシュロッ ドにより切替弁を左右に移動 させることにより、 前記ラムに作用する油圧の方向を下降から上昇の方 向に切替えることを特徴とする油圧駆動工具制御装置。
5 . シリンダ室内に収容されたラムを油圧を用いて上下動させる油圧駆 動工具の制御装置において、
前記ラムの下限位置を検出する下限位置検出手段と、
該下限位置検出手段から出力される検出信号に基づいて、 前記ラムに 作用する油圧の方向を下降から上昇の方向に切替える切替弁制御手段と、 前記ラムの振動により発生する前記下限位置検出手段のチャタ リング を吸収し、 該チヤタ リングによる前記切替弁制御手段の誤動作を防止す る誤動作防止手段とを具備したことを特徴とする油 if.駆動工具制御装置。
6 . 請求項 5記載の油圧駆動工具制御装置において、
前記チヤタ リ ングによる切替弁制御手段の誤動作防止手段は、 前記下 限位置検出手段からの信号を所定の時間差で人力する論理積手段から構 成されたことを特徴とする油圧駆動工具制御装置。
7 . シ リ ンダ室内に収容されたラムを油圧を用いて上下動させる油圧駆 動工具の制御装置において、
前記ラムの下降を起動させる起動スィ ッチ手段がオン操作された時に 該ラムの下降を 1回だけ起動させるオン操作検知信号を出力するオン操 作検知信号出力手段と、
前記ラムの下限位置を検出する下限位置検出手段と、
該ォン操作検知信号出力手段から出力されたオン操作検知信号に基づ いて、 前記ラムに作用する油圧の方向を下降の方向に切替え、 前記下限 位置検出手段から出力される検出信号に基づいて、 前記ラムに作用する 油圧の方向を下降から上^の方向に切替える切替弁制御手段と、
該切替弁制御手段の下降から上昇に移る間に所定の休止期間を設ける 休止期間生成手段とを具備したことを特徴とする油圧駆動工具制御装置。
8 . 請求項 7記載の油圧駆動工具制御装置において、
前記ラムの振動により発生する前記下限位置検出手段のチヤタ リ ング を吸収し、 該チヤタ リングによる前記切替弁制御手段の誤動作を防止す る誤動作防止手段をさ らに具備したことを特徴とする油圧駆動工具制御 装置。
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