WO2020137032A1 - ダイクッション装置およびプレス機械 - Google Patents

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淳浩 上林
中村　博一
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ダイキン工業株式会社
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    • F15B2211/7053—Double-acting output members

Definitions

  • the present disclosure relates to a die cushion device and a press machine.
  • the present disclosure proposes a die cushion device capable of performing highly accurate and highly rigid die cushion control, and a press machine including the die cushion device.
  • the die cushion device of the present disclosure is A double-acting hydraulic cylinder that moves the cushion pad up and down, A first hydraulic pump that supplies hydraulic oil from an oil tank to the first port of the hydraulic cylinder to drive the piston of the hydraulic cylinder upward; A second hydraulic pump that supplies hydraulic oil from the oil tank to the second port of the hydraulic cylinder to drive the piston of the hydraulic cylinder downward; A control unit that controls the rotational speeds of the first and second hydraulic pumps to control the flow rate and pressure of the hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps to the hydraulic cylinders. ..
  • the control unit by controlling the rotational speeds of the first and second hydraulic pumps by the control unit, it is possible to control the flow rate and pressure of the hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps to the hydraulic cylinder with high accuracy. Since it is performed at high speed, the die cushion with high accuracy and high rigidity is controlled by controlling the opposing pressure between the first port side in the hydraulic cylinder and the second port side in the hydraulic cylinder by the first and second hydraulic pumps. Control becomes possible.
  • the first hydraulic pump is a hydraulic pump that discharges a larger amount of oil per unit time than the second hydraulic pump.
  • a first hydraulic pump and a second hydraulic pump that are optimal for a die cushion device are provided by using a hydraulic pump that discharges a larger amount of oil per unit time than the second hydraulic pump for the first hydraulic pump. You can choose.
  • a first relief valve for returning the hydraulic oil discharged from the first port of the hydraulic cylinder to the oil tank A first pressure sensor that detects the pressure of hydraulic oil that is the die cushion pressure on the side of the first port in the hydraulic cylinder; Equipped with The control unit is The rotational speeds of the first and second hydraulic pumps are controlled so that the pressure of the hydraulic oil detected by the first pressure sensor becomes the die cushion pressure command value, and When the pressure of the hydraulic oil detected by the first pressure sensor is equal to or higher than the set pressure of the first relief valve, the first hydraulic pump is reversely rotated.
  • the first portion is controlled by the control unit according to the pressure (corresponding to die cushion pressure) of the hydraulic oil on the first port side in the hydraulic cylinder detected by the first pressure sensor.
  • the control unit controls the rotation speed of the second hydraulic pump, the flow rate and pressure of the hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps to the hydraulic cylinder are controlled.
  • the first hydraulic pump is disposed closer to the first hydraulic pump than a connection point of the flow passage between the hydraulic cylinder and the first hydraulic pump to which the first relief valve is connected, and from the hydraulic cylinder to the first hydraulic pump. Equipped with a first check valve for restricting the flow of hydraulic oil of The set pressure of the first relief valve is controlled by the pressure of the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump, When the pressure of the hydraulic oil detected by the first pressure sensor is equal to or higher than the set pressure of the first relief valve, the control unit reversely rotates the first hydraulic pump and opens the first relief valve.
  • the first relief valve when the pressure of the hydraulic oil detected by the first pressure sensor is equal to or higher than the set pressure of the first relief valve, the first relief valve operates by rotating the first hydraulic pump in the reverse direction by the control unit. Then, the hydraulic oil discharged from the first port of the hydraulic cylinder is returned to the oil tank via the first relief valve.
  • a first position sensor for detecting the position of the upper mold controls the die cushion device according to the position of the upper mold detected by the first position sensor to drive the cushion pad downward to move the upper mold to the lower mold. Suppress the collision speed of.
  • the control device controls the die cushion device by the control device based on the position of the upper mold detected by the first position sensor, thereby driving the cushion pad downward to move the lower mold. Since the collision speed of the upper mold is suppressed, the surge pressure generated from the hydraulic cylinder during press molding can be significantly suppressed.
  • FIG. 1 is a side view of a press machine 100 including a die cushion device 200 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the press machine 100 uses a servo motor 116a as a power source.
  • the press machine 100 includes a bed 110 standing on a base 101, a bolster 111 arranged on the bed 110, and four uprights 112 extending upward from the bed 110 (in FIG. 1, (Only two are shown), a crown 113 supported by the upright 112, and a slide 114 provided below the crown 113 and capable of moving up and down along the upright 112.
  • a cushion pad 140 is built in the bed 110, and a double-acting hydraulic cylinder 210 that moves the cushion pad 140 up and down is provided below the bed 110.
  • the press machine 100 also includes a die 103 for molding a work 102 (workpiece).
  • the die 103 of the press machine 100 has an upper die 120 attached to the lower surface of the slide 114 and a lower die 130 placed on the upper surface of the bolster 111.
  • the press machine 100 pressurizes the work 102 by pressurizing the work 102 between the upper mold 120 and the lower mold 130.
  • the press machine 100 includes a die cushion device 200 (shown in FIG. 2) having a hydraulic cylinder 210 that moves the cushion pad 140 up and down.
  • the press machine 100 of this embodiment includes four drive mechanisms 116 (only two are shown in FIG. 1) for driving the slide 114.
  • Each of the four drive mechanisms 116 includes a servo motor 116a and a servo cylinder 116b that converts the rotation of the servo motor 116a into a linear movement by a ball screw.
  • the lower end of the servo cylinder 116b is connected to the upper surface of the slide 114, and when the servo motor 116a rotates, the slide 114 moves up and down.
  • the drive mechanism 116 is an example of an actuator.
  • the press machine 100 receives a first position sensor 115 for detecting the position of the upper die 120 and a first position signal representing the position of the upper die 120 detected by the first position sensor 115, and receives the die cushion device. 200 and a main machine controller 150 (shown in FIG. 1) that controls the drive mechanism 116 and the like.
  • the main machine controller 150 is an example of a control device.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the die cushion device 200.
  • the die cushion device 200 includes a double-acting hydraulic cylinder 210.
  • the hydraulic cylinder 210 has a cylinder tube 211, a piston 212 that reciprocates in the cylinder tube 211, and a piston rod 213 whose lower end is connected to the piston 212.
  • the cushion pad 140 is connected to the upper end of the piston rod 213 of the hydraulic cylinder 210.
  • the cushion pad 140 is provided with a second position sensor 215 (shown in FIG. 1) that detects the position of the cushion pad 140.
  • the second position sensor 215 outputs a second position signal indicating the position of the cushion pad 140.
  • the die cushion device 200 supplies the hydraulic oil from the oil tank T to the first port 210a provided on the lower side of the hydraulic cylinder 210 to drive the piston 212 of the hydraulic cylinder 210 upward and the first hydraulic pump P1.
  • a first motor M1 that drives the first hydraulic pump P1
  • a first relief valve 220 that returns the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 210 to the oil tank T, and the pressure of the hydraulic oil that is the die cushion pressure of the hydraulic cylinder 210.
  • a first check valve 230 for restricting the flow of hydraulic oil from the first port 210a of the hydraulic cylinder 210 to the first hydraulic pump P1.
  • the first check valve 230 is arranged closer to the first hydraulic pump P1 than the connection point to which the first relief valve 220 is connected in the flow path between the hydraulic cylinder 210 and the first hydraulic pump P1.
  • the first port 210a of the hydraulic cylinder 210 is connected to the discharge side of the first hydraulic pump P1 via the first check valve 230.
  • the first pressure sensor PS1 is connected to the first port 210a of the hydraulic cylinder 210.
  • the first port 210a of the hydraulic cylinder 210 is connected to the inlet port 221 of the first relief valve 220, and the outlet port 222 of the first relief valve 220 is connected to the oil tank T.
  • the first relief valve 220 is a pilot operated relief valve, and connects the discharge side of the first hydraulic pump P1 to the pilot port 223 of the first relief valve 220. As a result, the discharge pressure (pilot pressure) of the first hydraulic pump P1 is supplied to the pilot port 223 of the first relief valve 220, and the first relief valve 220 is controlled.
  • the die cushion device 200 supplies the hydraulic oil from the oil tank T to the second port 210b provided on the upper side of the hydraulic cylinder 210 to drive the piston 212 of the hydraulic cylinder 210 downward, and the second hydraulic pump P2.
  • the second motor M2 that drives the second hydraulic pump P2, the second relief valve 240 that returns the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 210 to the oil tank T, and the pressure of the hydraulic oil on the second port 210b side of the hydraulic cylinder 210.
  • a second check valve 250 for restricting the flow of hydraulic oil from the second port 210b of the hydraulic cylinder 210 to the second hydraulic pump P2.
  • the second check valve 250 is disposed closer to the second hydraulic pump P2 than the connection point to which the second relief valve 240 is connected in the flow path between the hydraulic cylinder 210 and the second hydraulic pump P2.
  • the second port 210b of the hydraulic cylinder 210 is connected to the discharge side of the second hydraulic pump P2 via the second check valve 250.
  • a second pressure sensor PS2 is connected to the second port 210b of the hydraulic cylinder 210.
  • the second port 210b of the hydraulic cylinder 210 is connected to the inlet port 241 of the second relief valve 240, and the outlet port 242 of the second relief valve 240 is connected to the oil tank T.
  • the second relief valve 240 is a pilot-operated relief valve, and connects the discharge side of the second hydraulic pump P2 to the pilot port 243 of the second relief valve 240. As a result, the discharge pressure (pilot pressure) of the second hydraulic pump P2 is supplied to the pilot port 243 of the second relief valve 240, and the second relief valve 240 is controlled.
  • the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 that are optimal for the die cushion device 200 can be selected by using a hydraulic pump having a larger amount of oil discharged per unit time than the second hydraulic pump P2 for the first hydraulic pump P1. ..
  • the second hydraulic pump P2 drives the piston 212 of the hydraulic cylinder 210 downward to lower the cushion pad 140.
  • the discharge oil amount may be relatively small with respect to the first hydraulic pump P1.
  • the first hydraulic pump P1 is required to drive the piston 212 of the hydraulic cylinder 210 upward to quickly raise the cushion pad 140. Therefore, a hydraulic pump that discharges a large amount of oil per unit time is preferable. Is.
  • the press machine 100 includes a control unit 260 that controls the flow rate and pressure of the hydraulic oil supplied from the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 to the hydraulic cylinder 210.
  • the control unit 260 includes a command signal indicating the die cushion pressure command value from the main machine controller 150, a second position signal indicating the position of the cushion pad 140 from the second position sensor 215, and the first and second pressure sensors PS1 and PS2. Rotation of the first and second hydraulic pumps P1 and P2 by receiving the first and second pressure signals from the motor and outputting the first and second drive signals for driving the first and second motors M1 and M2. Control the number.
  • the command signal may be input to the control unit 260 from other than the main machine controller 150 of the press machine 100.
  • the press machine 100 having the above configuration controls the die cushion device 200 by the main machine controller 150 based on the position of the upper die 120 detected by the first position sensor 115.
  • the control unit 260 controls the rotation speeds of the first and second hydraulic pumps P1 and P2 according to the pressure of the hydraulic oil detected by the first and second pressure sensors PS1 and PS2. By doing so, the flow rate and pressure of the hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps P1 and P2 to the hydraulic cylinder 210 are controlled with high accuracy and high speed.
  • the position of the cushion pad 140 can be controlled with high accuracy by controlling the pressure on the first port 210a side and the pressure on the second port 210b side in the hydraulic cylinder 210. Further, when the cushion pad 140 is held at a predetermined position, the pressure on the first port 210a side and the pressure on the second port 210b side in the hydraulic cylinder 210 are balanced so that the conventional single-acting hydraulic cylinder. It is possible to support the cushion pad 140 with a higher pressure than when using only the pressure from below, and it is possible to perform die cushion control with high rigidity.
  • the cushion pad 140 may be supported at a low pressure. It is possible to support the cushion pad 140 with high pressure to increase the rigidity, thereby expanding the range of pressure levels in the die cushion control.
  • the pressure of the working oil (die cushion pressure) detected by the first pressure sensor PS1 by the control unit 260 becomes the die cushion pressure command value.
  • the rotational speeds of the first and second hydraulic pumps P1 and P2 are controlled, the flow rates of the first and second hydraulic pumps P1 and P2 are made constant, and the pressure of the pilot port 223 corresponds to the die cushion pressure command value. It is supposed to be pressure.
  • the first relief valve 220 operates to return the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 210 to the oil tank T, and at the same time, is detected by the first pressure sensor PS1.
  • the controller 260 causes the first hydraulic pump P1 to rotate in the reverse direction. Thereby, the surge pressure generated from the hydraulic cylinder 210 in the die cushion control can be suppressed.
  • the control unit 260 rotates the first hydraulic pump P1 to drive the piston 212 of the hydraulic cylinder 210 upward.
  • the second relief valve 240 operates and the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 210. Is returned to the oil tank T.
  • the control unit 260 reversely rotates the second hydraulic pump P2. May be.
  • the pressure that supports the cushion pad 140 is controlled by controlling the opposing pressures on the first port 210a side and the second port 210b side in the hydraulic cylinder 210 by the first and second hydraulic pumps P1 and P2.
  • the degree of freedom in how to set is increased.
  • the level of the die cushion pressure can be freely set, and the user can perform die cushion control with any optimum setting, greatly expanding the freedom in press molding.
  • the press machine including the die cushion device according to the second embodiment of the present disclosure has the same configuration as the press machine 100 according to the first embodiment except for the operation of the main machine controller 150 (control device).
  • FIG. 2 is incorporated.
  • the main machine controller 150 controls the die cushion device based on the position of the upper die 120 detected by the first position sensor 115.
  • the press machine has a pre-acceleration function of suppressing the collision speed of the upper mold 120 with respect to the lower mold 130.
  • the die cushion device is controlled by the main machine controller 150 immediately before the upper die 120 and the lower die 130 come into contact with each other during press forming, and the first and second hydraulic pumps P1, The cushion pad 140 is moved downward by the rotation speed control of P2, and the collision speed of the upper die 120 with respect to the lower die 130 is reduced. Thereby, the surge pressure generated from the hydraulic cylinder 210 can be significantly suppressed.
  • the press machine 100 using the drive mechanism 116 using the servo motor 116a as the actuator has been described, but the present invention is applied to the hydraulic press machine using the hydraulic cylinder as the actuator. May be.
  • a second relief valve 240 for returning the hydraulic oil discharged from the second port 210b of the hydraulic cylinder 210 to the oil tank T;
  • a second pressure sensor PS2 for detecting the pressure of the hydraulic oil on the side of the second port 210b in the hydraulic cylinder 210,
  • the control unit 260 is When the pressure of the hydraulic oil detected by the second pressure sensor PS2 is equal to or higher than the set pressure of the second relief valve 240, the second hydraulic pump P2 is rotated in the reverse direction.
  • the hydraulic cylinder 210 and the second hydraulic pump P2 are arranged on the second hydraulic pump P2 side with respect to the connection point to which the second relief valve 240 is connected.
  • a second check valve 250 for restricting the flow of hydraulic oil to the second hydraulic pump P2 The set pressure of the second relief valve 240 is controlled by the pressure of the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump P2, When the pressure of the hydraulic oil detected by the second pressure sensor PS2 is equal to or higher than the set pressure of the second relief valve 240, the control unit 260 causes the second hydraulic pump P2 to rotate in the reverse direction and the second relief. Open valve 240.

Abstract

ダイクッション装置(２００)は、クッションパッド(１４０)を上下動させる複動形の油圧シリンダ(２１０)と、油圧シリンダ(２１０)の第１ポート(２１０ａ)に油タンク(Ｔ)からの作動油を供給して、油圧シリンダ(２１０)のピストン(２１２)を上方に駆動する第１油圧ポンプ(Ｐ１)と、油圧シリンダ(２１０)の第２ポート(２１０ｂ)に油タンク(Ｔ)からの作動油を供給して、油圧シリンダ(２１０)のピストン(２１２)を下方に駆動する第２油圧ポンプ(Ｐ２)と、第１,第２油圧ポンプ(Ｐ１,Ｐ２)の回転数を制御して、第１,第２油圧ポンプ(Ｐ１,Ｐ２)から油圧シリンダ(２１０)に供給する作動油の流量および圧力を制御する制御部(２６０)とを備える。

Description

ダイクッション装置およびプレス機械
　本開示は、ダイクッション装置およびプレス機械に関する。
　従来、ダイクッション装置としては、クッションパッドの下部に単動形の油圧シリンダを備え、油圧ポンプから吐出された作動油によりダイクッション圧を制御するものがある(例えば、特開２００７－７５８４６号公報(特許文献１)参照)。
特開２００７－７５８４６号公報
　上記従来のダイクッション装置を用いたプレス機械では、スライド衝突時にダイクッションパッドが低圧で支えられているため、絞り加工のしわ押え用反力や成形品の突上げ力が十分でなく、高精度でかつ高い剛性でのダイクッション制御ができないという問題がある。
　本開示では、高精度でかつ高い剛性でのダイクッション制御が可能なダイクッション装置およびそのダイクッション装置を備えたプレス機械を提案する。
　本開示のダイクッション装置は、
　クッションパッドを上下動させる複動形の油圧シリンダと、
　上記油圧シリンダの第１ポートに油タンクからの作動油を供給して、上記油圧シリンダのピストンを上方に駆動する第１油圧ポンプと、
　上記油圧シリンダの第２ポートに上記油タンクからの作動油を供給して、上記油圧シリンダのピストンを下方に駆動する第２油圧ポンプと、
　上記第１,第２油圧ポンプの回転数を制御して、上記第１,第２油圧ポンプから上記油圧シリンダに供給する作動油の流量および圧力を制御する制御部と
を備えることを特徴とする。
　本開示によれば、制御部により第１,第２油圧ポンプの回転数を制御することによって、第１,第２油圧ポンプから油圧シリンダに供給する作動油の流量および圧力の制御を高精度かつ高速で行うので、第１,第２油圧ポンプにより油圧シリンダ内の第１ポート側と油圧シリンダ内の第２ポート側の対抗する圧力を制御することにより、高精度でかつ高い剛性でのダイクッション制御が可能になる。
　また、本開示の１つの態様に係るダイクッション装置では、
　上記第１油圧ポンプは、上記第２油圧ポンプよりも単位時間あたりの吐出油量が多い油圧ポンプである。
　本開示によれば、第２油圧ポンプよりも単位時間あたりの吐出油量が多い油圧ポンプを、第１油圧ポンプに用いることによって、ダイクッション装置に最適な第１油圧ポンプと第２油圧ポンプを選択できる。
　また、本開示の１つの態様に係るダイクッション装置では、
　上記油圧シリンダの上記第１ポートから排出される作動油を上記油タンクに戻す第１リリーフ弁と、
　上記油圧シリンダ内の上記第１ポート側のダイクッション圧である作動油の圧力を検出する第１圧力センサと、
を備え、
　上記制御部は、
　上記第１圧力センサにより検出された上記作動油の圧力がダイクッション圧力指令値になるように、上記第１,第２油圧ポンプの回転数を制御すると共に、
　上記第１圧力センサにより検出された上記作動油の圧力が上記第１リリーフ弁の設定圧以上のときに、上記第１油圧ポンプを逆回転させる。
　本開示によれば、プレス機械のプレス成形時に、制御部によって、第１圧力センサにより検出された油圧シリンダ内の第１ポート側の作動油の圧力(ダイクッション圧に相当)に応じて第１,第２油圧ポンプの回転数を制御することによって、第１,第２油圧ポンプから油圧シリンダに供給する作動油の流量および圧力を制御する。このようなプレス機械のダイクッション制御において、プレス成形時に油圧シリンダ内にサージ圧力が発生して、油圧シリンダのダイクッション圧である作動油の圧力が第１リリーフ弁の設定圧以上になると、第１リリーフ弁が動作して油圧シリンダから排出される作動油を油タンクに戻すと共に、第１圧力センサにより検出された作動油の圧力が第１リリーフ弁の設定圧以上になると、制御部によって第１油圧ポンプを逆回転させる。これにより、ダイクッション制御において油圧シリンダから発生するサージ圧力を抑制することができる。
　また、本開示の１つの態様に係るダイクッション装置では、
　上記油圧シリンダと上記第１油圧ポンプとの間の流路の上記第１リリーフ弁が接続された接続点よりも上記第１油圧ポンプ側に配設され、上記油圧シリンダから上記第１油圧ポンプへの作動油の流れを規制する第１逆止弁を備え、
　上記第１油圧ポンプから吐出された作動油の圧力により上記第１リリーフ弁の設定圧が制御され、
　上記制御部は、上記第１圧力センサにより検出された上記作動油の圧力が上記第１リリーフ弁の設定圧以上のとき、上記第１油圧ポンプを逆回転させて上記第１リリーフ弁を開く。
　本開示によれば、第１圧力センサにより検出された作動油の圧力が第１リリーフ弁の設定圧以上のとき、制御部によって第１油圧ポンプを逆回転させることによって、第１リリーフ弁が動作して油圧シリンダの第１ポートから排出される作動油を第１リリーフ弁を介して油タンクに戻す。
　また、本開示のプレス機械では、
　上金型と下金型との間でワークを加圧してプレス成形するプレス機械であって、
　上記のダイクッション装置と、
　上記上金型を駆動するアクチュエータと、
　上記ダイクッション装置と上記アクチュエータとを制御する制御装置と
を備えることを特徴とする。
　本開示によれば、高精度でかつ高い剛性でのダイクッション制御が可能なプレス機械を実現できる。
　また、本開示の１つの態様に係るプレス機械では、
　上記上金型の位置を検出する第１位置センサを備え、
　上記制御装置は、上記第１位置センサにより検出された上記上金型の位置に応じて上記ダイクッション装置を制御して、上記クッションパッドを下方に駆動させて上記下金型に対する上記上金型の衝突速度を抑える。
　本開示によれば、制御装置は、第１位置センサにより検出された上金型の位置に基づいて制御装置によりダイクッション装置を制御することにより、クッションパッドを下方に駆動させて下金型に対する上金型の衝突速度を抑えるので、プレス成形時に油圧シリンダから発生するサージ圧力を大幅に抑制できる。
本開示の第１実施形態のダイクッション装置を備えたプレス機械の側面図である。 上記ダイクッション装置の概略ブロック図である。
　以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。
　〔第１実施形態〕
　図１は本開示の第１実施形態のダイクッション装置２００を備えたプレス機械１００の側面図である。このプレス機械１００は、動力源にサーボモータ１１６ａを用いている。
　第１実施形態のプレス機械１００は、ベース１０１上に立設されたベッド１１０と、ベッド１１０上に配置されたボルスタ１１１と、ベッド１１０から上方に延びた４本のアップライト１１２(図１では２本のみ示す)と、アップライト１１２によって支持されたクラウン１１３と、クラウン１１３の下方に設けられ、アップライト１１２に沿って昇降可能に設けられたスライド１１４とを備える。ベッド１１０にクッションパッド１４０が内蔵されており、ベッド１１０の下方にクッションパッド１４０を上下動させる複動形の油圧シリンダ２１０を設けている。
　また、プレス機械１００は、ワーク１０２(被加工物)を成形するための金型１０３を備える。プレス機械１００の金型１０３は、スライド１１４の下面に取り付けられた上金型１２０と、ボルスタ１１１の上面に載置された下金型１３０とを有する。プレス機械１００は、上金型１２０と下金型１３０との間でワーク１０２を加圧してプレス成形する。
　プレス機械１００は、クッションパッド１４０を上下動させる油圧シリンダ２１０を有するダイクッション装置２００(図２に示す)を備える。
　本実施形態のプレス機械１００は、スライド１１４を駆動するための４つの駆動機構１１６(図１では２つのみ示す)を備える。４つの駆動機構１１６は、サーボモータ１１６ａと、サーボモータ１１６ａの回転をボールねじによって直線運動に変換するサーボシリンダ１１６ｂとをそれぞれ備える。サーボシリンダ１１６ｂの下端は、スライド１１４の上面に接続されており、サーボモータ１１６ａが回転すると、スライド１１４が昇降する。駆動機構１１６は、アクチュエータの一例である。
　上記プレス機械１００は、上金型１２０の位置を検出する第１位置センサ１１５と、第１位置センサ１１５により検出された上金型１２０の位置を表す第１位置信号を受けて、ダイクッション装置２００と駆動機構１１６などを制御する主機コントローラ１５０(図１に示す)とを備えている。主機コントローラ１５０は制御装置の一例である。
　図２はダイクッション装置２００の概略ブロック図である。図２に示すように、ダイクッション装置２００は、複動形の油圧シリンダ２１０を備える。油圧シリンダ２１０は、シリンダチューブ２１１と、シリンダチューブ２１１内を往復動するピストン２１２と、ピストン２１２に下端が接続されたピストンロッド２１３とを有している。油圧シリンダ２１０のピストンロッド２１３の上端にクッションパッド１４０が連結されている。クッションパッド１４０には、クッションパッド１４０の位置を検出する第２位置センサ２１５(図１に示す)が設けられている。第２位置センサ２１５からクッションパッド１４０の位置を表す第２位置信号を出力する。
　ダイクッション装置２００は、油圧シリンダ２１０の下側に設けられた第１ポート２１０ａに油タンクＴからの作動油を供給して、油圧シリンダ２１０のピストン２１２を上方に駆動する第１油圧ポンプＰ１と、第１油圧ポンプＰ１を駆動する第１モータＭ１と、油圧シリンダ２１０から排出される作動油を油タンクＴに戻す第１リリーフ弁２２０と、油圧シリンダ２１０のダイクッション圧である作動油の圧力を検出する第１圧力センサＰＳ１と、油圧シリンダ２１０の第１ポート２１０ａから第１油圧ポンプＰ１への作動油の流れを規制する第１逆止弁２３０とを備えている。
　第１逆止弁２３０は、油圧シリンダ２１０と第１油圧ポンプＰ１との間の流路の第１リリーフ弁２２０が接続された接続点よりも第１油圧ポンプＰ１側に配設されている。油圧シリンダ２１０の第１ポート２１０ａを、第１逆止弁２３０を介して第１油圧ポンプＰ１の吐出側に接続している。
　油圧シリンダ２１０の第１ポート２１０ａに第１圧力センサＰＳ１を接続している。
　油圧シリンダ２１０の第１ポート２１０ａを第１リリーフ弁２２０の入口ポート２２１に接続し、第１リリーフ弁２２０の出口ポート２２２を油タンクＴに接続している。第１リリーフ弁２２０は、パイロット作動形のリリーフ弁であり、第１油圧ポンプＰ１の吐出側を第１リリーフ弁２２０のパイロットポート２２３に接続している。これにより、第１油圧ポンプＰ１の吐出圧力(パイロット圧)が第１リリーフ弁２２０のパイロットポート２２３に供給されて、第１リリーフ弁２２０が制御される。
　ダイクッション装置２００は、油圧シリンダ２１０の上側に設けられた第２ポート２１０ｂに油タンクＴからの作動油を供給して、油圧シリンダ２１０のピストン２１２を下方に駆動する第２油圧ポンプＰ２と、第２油圧ポンプＰ２を駆動する第２モータＭ２と、油圧シリンダ２１０から排出される作動油を油タンクＴに戻す第２リリーフ弁２４０と、油圧シリンダ２１０の第２ポート２１０ｂ側の作動油の圧力を検出する第２圧力センサＰＳ２と、油圧シリンダ２１０の第２ポート２１０ｂから第２油圧ポンプＰ２への作動油の流れを規制する第２逆止弁２５０とを備えている。
　第２逆止弁２５０は、油圧シリンダ２１０と第２油圧ポンプＰ２との間の流路の第２リリーフ弁２４０が接続された接続点よりも第２油圧ポンプＰ２側に配設されている。油圧シリンダ２１０の第２ポート２１０ｂを、第２逆止弁２５０を介して第２油圧ポンプＰ２の吐出側に接続している。
　油圧シリンダ２１０の第２ポート２１０ｂに第２圧力センサＰＳ２を接続している。
　油圧シリンダ２１０の第２ポート２１０ｂを第２リリーフ弁２４０の入口ポート２４１に接続し、第２リリーフ弁２４０の出口ポート２４２を油タンクＴに接続している。第２リリーフ弁２４０は、パイロット作動形のリリーフ弁であり、第２油圧ポンプＰ２の吐出側を第２リリーフ弁２４０のパイロットポート２４３に接続している。これにより、第２油圧ポンプＰ２の吐出圧力(パイロット圧)が第２リリーフ弁２４０のパイロットポート２４３に供給されて、第２リリーフ弁２４０が制御される。
　第２油圧ポンプＰ２よりも単位時間あたりの吐出油量が多い油圧ポンプを第１油圧ポンプＰ１に用いることによって、ダイクッション装置２００に最適な第１油圧ポンプＰ１と第２油圧ポンプＰ２を選択できる。
　第２油圧ポンプＰ２は、油圧シリンダ２１０のピストン２１２を下方に駆動してクッションパッド１４０を下降させるが、クッションパッド１４０の下降は主にプレス成形時の荷重と重力により行われるので、単位時間あたりの吐出油量は第１油圧ポンプＰ１に対して相対的に少なくてよい。これに対して、第１油圧ポンプＰ１は、油圧シリンダ２１０のピストン２１２を上方に駆動してクッションパッド１４０を速やかに上昇させる必要があるので、単位時間あたりの吐出油量が多い油圧ポンプが好適である。
　プレス機械１００は、第１油圧ポンプＰ１および第２油圧ポンプＰ２から油圧シリンダ２１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する制御部２６０を備えている。
　制御部２６０は、主機コントローラ１５０からのダイクッション圧力指令値を表す指令信号と、第２位置センサ２１５からのクッションパッド１４０の位置を表す第２位置信号および第１,第２圧力センサＰＳ１,ＰＳ２からの第１,第２圧力信号を受けて、第１,第２モータＭ１,Ｍ２を駆動する第１,第２駆動信号を出力することにより、第１,第２油圧ポンプＰ１,Ｐ２の回転数を制御する。
　なお、指令信号は、プレス機械１００の主機コントローラ１５０以外から制御部２６０に入力されてもよい。
　上記構成のプレス機械１００は、第１位置センサ１１５により検出された上金型１２０の位置に基づいて、主機コントローラ１５０によってダイクッション装置２００を制御する。プレス機械１００のプレス成形時に、制御部２６０によって、第１,第２圧力センサＰＳ１,ＰＳ２により検出された作動油の圧力に応じて、第１,第２油圧ポンプＰ１,Ｐ２の回転数を制御することによって、第１,第２油圧ポンプＰ１,Ｐ２から油圧シリンダ２１０に供給する作動油の流量および圧力の制御を高精度かつ高速で行う。
　これにより、油圧シリンダ２１０内の第１ポート２１０ａ側の圧力と第２ポート２１０ｂ側の圧力とを制御して、クッションパッド１４０の位置を高精度で制御できる。また、クッションパッド１４０の所定の位置で保持する場合に、油圧シリンダ２１０内の第１ポート２１０ａ側の圧力と第２ポート２１０ｂ側の圧力とが釣り合うようにして、従来の単動形の油圧シリンダを用いて下方からのみの圧力で支持するよりも高い圧力でクッションパッド１４０を支持することが可能になり、高い剛性でのダイクッション制御ができる。
　このように、油圧シリンダ２１０内の第１ポート２１０ａ側の圧力と第２ポート２１０ｂ側の圧力とを釣り合わせて、クッションパッド１４０の所定の位置で保持するとき、低圧でクッションパッド１４０を支えたり、高圧でクッションパッド１４０を支えて剛性を高めたりすることができ、ダイクッション制御における圧力レベルの範囲が広がる。
　プレス機械１００のプレス成形において、ダイクッション作用時に外力が発生する直前では、制御部２６０により第１圧力センサＰＳ１により検出された作動油の圧力(ダイクッション圧)がダイクッション圧力指令値になるように、第１,第２油圧ポンプＰ１,Ｐ２の回転数を制御し、第１,第２油圧ポンプＰ１,Ｐ２の夫々流量を一定にして、パイロットポート２２３の圧力をダイクッション圧力指令値に相当する圧力としている。
　次に、上金型１２０が下金型１３０とのワーク１０２を介した衝突により油圧シリンダ２１０内にサージ圧力が発生して、油圧シリンダ２１０内の第１ポート２１０ａ側の作動油の圧力(ダイクッション圧)が第１リリーフ弁２２０の設定圧Ｐｐ１以上になると、第１リリーフ弁２２０が動作して油圧シリンダ２１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すと共に、第１圧力センサＰＳ１により検出された作動油の圧力(ダイクッション圧)が第１リリーフ弁２２０の設定圧Ｐｐ１以上になると、制御部２６０によって第１油圧ポンプＰ１を逆回転させる。これにより、ダイクッション制御において油圧シリンダ２１０から発生するサージ圧力を抑制することができる。
　また、１サイクルのプレス成形が終了してクッションパッド１４０を初期位置に戻すとき、制御部２６０によって第１油圧ポンプＰ１を回転させて、油圧シリンダ２１０のピストン２１２を上方に駆動する。このとき、油圧シリンダ２１０内の第２ポート２１０ｂ側の作動油の圧力が第２リリーフ弁２４０の設定圧Ｐｐ２以上になると、第２リリーフ弁２４０が動作して油圧シリンダ２１０から排出される作動油を油タンクＴに戻す。なお、第２圧力センサＰＳ２により検出された作動油の圧力(ダイクッション圧)が第２リリーフ弁２４０の設定圧Ｐｐ２以上になったときに、制御部２６０によって第２油圧ポンプＰ２を逆回転させてもよい。
　上記第１実施形態では、第１,第２油圧ポンプＰ１,Ｐ２により油圧シリンダ２１０内の第１ポート２１０ａ側と第２ポート２１０ｂ側の対抗する圧力を制御することによって、クッションパッド１４０を支える圧力をどのように設定するかの自由度が高くなる。これにより、サージ発生を抑制しつつ高精度で高い剛性でのダイクッション制御が可能なダイクッション装置２００およびそのダイクッション装置２００を備えたプレス機械１００を実現することができる。
　上記プレス機械１００では、ダイクッション圧のレベルを自在に設定可能となり、ユーザーが任意に最適な設定でダイクッション制御ができ、プレス成形における自由度が大きく広がる。
　〔第２実施形態〕
　本開示の第２実施形態のダイクッション装置を備えたプレス機械は、主機コントローラ１５０(制御装置)の動作を除いて第１実施形態のプレス機械１００と同一の構成をしており、図１,図２を援用する。
　この第２実施形態のプレス機械は、第１位置センサ１１５により検出された上金型１２０の位置に基づいて、主機コントローラ１５０によってダイクッション装置を制御する。上記プレス機械は、下金型１３０に対する上金型１２０の衝突速度を抑える予備加速機能を備える。
　上記プレス機械の予備加速機能では、プレス成形時において上金型１２０と下金型１３０とが接触する直前に、主機コントローラ１５０によりダイクッション装置を制御して、第１,第２油圧ポンプＰ１,Ｐ２の回転数制御によりクッションパッド１４０を下方に移動させ、下金型１３０に対する上金型１２０の衝突速度を小さくする。これにより、油圧シリンダ２１０から発生するサージ圧力を大幅に抑制することができる。
　上記第２実施形態では、サージ発生を抑制しつつ高精度で高い剛性でのダイクッション制御や予備加速が可能なダイクッション装置およびそのダイクッション装置を備えたプレス機械を実現することができる。
　上記第１,第２実施形態では、サーボモータ１１６ａを用いた駆動機構１１６をアクチュエータに用いたプレス機械１００について説明したが、アクチュエータに油圧シリンダを用いた油圧式のプレス機械にこの発明を適用してもよい。
　本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。
　本開示の１つの態様に係るダイクッション装置２００では、
　上記油圧シリンダ２１０の上記第２ポート２１０ｂから排出される作動油を上記油タンクＴに戻す第２リリーフ弁２４０と、
　上記油圧シリンダ２１０内の上記第２ポート２１０ｂ側の作動油の圧力を検出する第２圧力センサＰＳ２と
を備え、
　上記制御部２６０は、
　上記第２圧力センサＰＳ２により検出された上記作動油の圧力が上記第２リリーフ弁２４０の設定圧以上のときに、上記第２油圧ポンプＰ２を逆回転させる。
　また、本開示の１つの態様に係るダイクッション装置２００では、
　上記油圧シリンダ２１０と上記第２油圧ポンプＰ２との間の流路の上記第２リリーフ弁２４０が接続された接続点よりも上記第２油圧ポンプＰ２側に配設され、上記油圧シリンダ２１０から上記第２油圧ポンプＰ２への作動油の流れを規制する第２逆止弁２５０を備え、
　上記第２油圧ポンプＰ２から吐出された作動油の圧力により上記第２リリーフ弁２４０の設定圧が制御され、
　上記制御部２６０は、上記第２圧力センサＰＳ２により検出された上記作動油の圧力が上記第２リリーフ弁２４０の設定圧以上のとき、上記第２油圧ポンプＰ２を逆回転させて上記第２リリーフ弁２４０を開く。
　１００…プレス機械
　１０１…ベース
　１０２…ワーク
　１０３…金型
　１１０…ベッド
　１１１…ボルスタ
　１１２…アップライト
　１１３…クラウン
　１１４…スライド
　１１５…第１位置センサ
　１１６…駆動機構(アクチュエータ)
　１１６ａ…サーボモータ
　１１６ｂ…サーボシリンダ
　１２０…上金型
　１３０…下金型
　１４０…クッションパッド
　１５０…主機コントローラ(制御装置)
　２００…ダイクッション装置
　２１０…油圧シリンダ
　２１１…シリンダチューブ
　２１２…ピストン
　２１３…ピストンロッド
　２１５…第２位置センサ
　２２０…第１リリーフ弁
　２３０…第１逆止弁
　２４０…第２リリーフ弁
　２５０…第２逆止弁
　２６０…制御部
　Ｍ１…第１モータ
　Ｍ２…第２モータ
　Ｐ１…第１油圧ポンプ
　Ｐ２…第２油圧ポンプ
　ＰＳ１…第１圧力センサ
　ＰＳ２…第２圧力センサ
　Ｔ…油タンク

Claims (6)

  1. 　クッションパッド(１４０)を上下動させる複動形の油圧シリンダ(２１０)と、
    　上記油圧シリンダ(２１０)の第１ポート(２１０ａ)に油タンク(Ｔ)からの作動油を供給して、上記油圧シリンダ(２１０)のピストン(２１２)を上方に駆動する第１油圧ポンプ(Ｐ１)と、
    　上記油圧シリンダ(２１０)の第２ポート(２１０ｂ)に上記油タンク(Ｔ)からの作動油を供給して、上記油圧シリンダ(２１０)のピストン(２１２)を下方に駆動する第２油圧ポンプ(Ｐ２)と、
    　上記第１,第２油圧ポンプ(Ｐ１,Ｐ２)の回転数を制御して、上記第１,第２油圧ポンプ(Ｐ１,Ｐ２)から上記油圧シリンダ(２１０)に供給する作動油の流量および圧力を制御する制御部(２６０)と
    を備えることを特徴とするダイクッション装置(２００)。
  2. 　請求項１に記載のダイクッション装置(２００)において、
    　上記第１油圧ポンプ(Ｐ１)は、上記第２油圧ポンプ(Ｐ２)よりも単位時間あたりの吐出油量が多い油圧ポンプであることを特徴とするダイクッション装置(２００)。
  3. 　請求項１または２に記載のダイクッション装置(２００)において、
    　上記油圧シリンダ(２１０)の上記第１ポート(２１０ａ)から排出される作動油を上記油タンク(Ｔ)に戻す第１リリーフ弁(２２０)と、
    　上記油圧シリンダ(２１０)内の上記第１ポート(２１０ａ)側のダイクッション圧である作動油の圧力を検出する第１圧力センサ(ＰＳ１)と
    を備え、
    　上記制御部(２６０)は、
    　上記第１圧力センサ(ＰＳ１)により検出された上記作動油の圧力がダイクッション圧力指令値になるように、上記第１,第２油圧ポンプ(Ｐ１,Ｐ２)の回転数を制御すると共に、
    　上記第１圧力センサ(ＰＳ１)により検出された上記作動油の圧力が上記第１リリーフ弁(２２０)の設定圧以上のときに、上記第１油圧ポンプ(Ｐ１)を逆回転させることを特徴とするダイクッション装置(２００)。
  4. 　請求項３に記載のダイクッション装置(２００)において、
    　上記油圧シリンダ(２１０)と上記第１油圧ポンプ(Ｐ１)との間の流路の上記第１リリーフ弁(２２０)が接続された接続点よりも上記第１油圧ポンプ(Ｐ１)側に配設され、上記油圧シリンダ(２１０)から上記第１油圧ポンプ(Ｐ１)への作動油の流れを規制する第１逆止弁(２３０)を備え、
    　上記第１油圧ポンプ(Ｐ１)から吐出された作動油の圧力により上記第１リリーフ弁(２２０)の設定圧が制御され、
    　上記制御部(２６０)は、上記第１圧力センサ(ＰＳ１)により検出された上記作動油の圧力が上記第１リリーフ弁(２２０)の設定圧以上のとき、上記第１油圧ポンプ(Ｐ１)を逆回転させて上記第１リリーフ弁(２２０)を開くことを特徴とするダイクッション装置(２００)。
  5. 　上金型(１２０)と下金型(１３０)との間でワーク(１０２)を加圧してプレス成形するプレス機械(１００)であって、
    　請求項１から４までのいずれか一項に記載のダイクッション装置(２００)と、
    　上記上金型(１２０)を駆動するアクチュエータ(１１６)と、
    　上記ダイクッション装置(２００)と上記アクチュエータ(１１６)とを制御する制御装置(１５０)と
    を備えることを特徴とするプレス機械(１００)。
  6. 　請求項５に記載のプレス機械(１００)において、
    　上記上金型(１２０)の位置を検出する第１位置センサ(１１５)を備え、
    　上記制御装置(１５０)は、上記第１位置センサ(１１５)により検出された上記上金型(１２０)の位置に応じて上記ダイクッション装置(２００)を制御して、上記クッションパッド(１４０)を下方に駆動させて上記下金型(１３０)に対する上記上金型(１２０)の衝突速度を抑えることを特徴とするプレス機械(１００)。
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