(57)【要約】【課題】ダイクッション圧制御において、油圧シリンダから発生するサージ圧力を抑制する。【解決手段】ダイクッション装置は、クッションパッド(１４)を上下動させる油圧シリンダ(１０)と、油圧シリンダ(１０)に油タンク(Ｔ)からの作動油を供給する油圧ポンプ(Ｐ)と、油圧シリンダ(１０)から排出される作動油を油タンクに戻すリリーフ弁(２０)と、油圧シリンダ(１０)のダイクッション圧である作動油の圧力を検出する圧力センサ(ＰＳ)と、油圧ポンプ(Ｐ)から油圧シリンダ(１０)に供給する作動油の流量および圧力を制御する制御装置(４０)とを備える。制御装置(４０)は、圧力センサ(ＰＳ)により検出された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、油圧ポンプ(Ｐ)の回転数を制御すると共に、圧力センサ(ＰＳ)により検出された作動油の圧力がリリーフ弁(２０)の設定圧以上のときに、油圧ポンプ(Ｐ)を逆回転させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クッションパッド(１４)を上下動させる油圧シリンダ(１０)と、
上記油圧シリンダ(１０)に油タンク(Ｔ)からの作動油を供給する第１の油圧ポンプ(Ｐ,Ｐ１)と、
上記油圧シリンダ(１０)から排出される作動油を上記油タンクに戻すリリーフ弁(２０)と、
上記油圧シリンダ(１０)と上記第１の油圧ポンプ(Ｐ,Ｐ１)との間の流路内の作動油の圧力を検出する圧力センサ(ＰＳ,ＰＳ２)と、
上記圧力センサ(ＰＳ,ＰＳ２)により検出された作動油の圧力に応じて上記第１の油圧ポンプ(Ｐ,Ｐ１)の回転数を制御する制御装置(４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０)と
を備え、
上記制御装置(４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０)は、
上記圧力センサ(ＰＳ,ＰＳ２)により検出された作動油の圧力が所定圧力値以上のときに、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ,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。
【請求項２】
請求項１に記載のダイクッション装置において、
上記圧力センサ(ＰＳ)は、上記油圧シリンダ(１０)のダイクッション圧である作動油の圧力を検出し、
上記制御装置(４０,１４０)は、
上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された作動油の圧力に応じて上記第１の油圧ポンプ(Ｐ,Ｐ１)の回転数を制御することによって、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ,Ｐ１)から上記油圧シリンダ(１０)に供給する作動油の流量および圧力を制御すると共に、
上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された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の油圧ポンプ(Ｐ,Ｐ１)の回転数を制御し、
上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された作動油の圧力が上記所定圧力値である上記リリーフ弁(２０)の設定圧以上のときに、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ,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。
【請求項３】
請求項２に記載のダイクッション装置において、
上記油圧シリンダ(１０)と上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)との間の流路の上記リリーフ弁(２０)が接続された接続点よりも上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)側に配設され、上記油圧シリンダ(１０)から上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)への作動油の流れを規制する逆止弁(３０)を備え、
上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)から吐出された作動油の圧力により上記リリーフ弁(２０)の設定圧が制御され、
上記制御装置(４０)は、上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された作動油の圧力が上記リリーフ弁(２０)の設定圧以上のとき、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)を逆回転させて上記リリーフ弁(２０)を開くことを特徴とするダイクッション装置。
【請求項４】
請求項３に記載のダイクッション装置において、
上記リリーフ弁(２０)の設定圧を制御する第２の油圧ポンプ(Ｐ２)を備え、
上記制御装置(１４０)は、
上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された作動油の圧力が上記リリーフ弁(２０)の設定圧以上になると、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ１)を逆回転させて、上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された作動油の圧力が上記ダイクッション圧力指令値になるように、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ１)の回転数を制御すると共に、
上記第１の油圧ポンプ(Ｐ１)の逆回転開始後に、上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された作動油の圧力が上記ダイクッション圧力指令値になると、上記リリーフ弁(２０)の設定圧を上げて上記リリーフ弁(２０)を閉じるように、上記第２の油圧ポンプ(Ｐ２)の回転数を制御することを特徴とするダイクッション装置。
【請求項５】
請求項１に記載のダイクッション装置において、
上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)は、上記リリーフ弁(２０)のベントポート(２３)に吐出側が接続され、
上記圧力センサ(ＰＳ)は、上記リリーフ弁(２０)のベント圧を検出し、
上記制御装置(２４０,３４０,５４０)は、
上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された上記リリーフ弁(２０)のベント圧に応じて上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)の回転数を制御すると共に、
上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された上記リリーフ弁(２０)のベント圧が上記所定圧力値以上のときに、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)を逆回転させることを特徴とするダイクッション装置。
【請求項６】
請求項１に記載のダイクッション装置において、
上記リリーフ弁(２０)のベントポート(２３)に吐出側が接続された第２の油圧ポンプ(Ｐ２)を備え、
上記圧力センサ(ＰＳ２)は、上記リリーフ弁(２０)のベント圧を検出し、
上記制御装置(４４０)は、
上記圧力センサ(ＰＳ２)により検出された上記リリーフ弁(２０)のベント圧に応じて上記第１の油圧ポンプ(Ｐ１)の回転数を制御すると共に、
上記第２の油圧ポンプ(Ｐ２)から吐出された作動油の圧力で上記リリーフ弁(２０)のベント圧を制御することにより上記リリーフ弁(２０)の設定圧を制御し、
上記圧力センサ(ＰＳ２)により検出された上記リリーフ弁(２０)のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ１)と上記第２の油圧ポンプ(Ｐ２)を逆回転させることを特徴とするダイクッション装置。
【請求項７】
請求項６に記載のダイクッション装置において、
上記圧力センサ(ＰＳ２)により検出された上記リリーフ弁(２０)のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ１)と上記第２の油圧ポンプ(Ｐ２)とを逆回転させて、逆回転する上記第１の油圧ポンプ(Ｐ１)を介して上記油圧シリンダ(１０)から排出される作動油を上記油タンク(Ｔ)に戻しつつ上記油圧シリンダ(１０)のダイクッション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の油圧ポンプ(Ｐ１)の回転数を制御すると共に、
上記第２の油圧ポンプ(Ｐ２)の逆回転開始後、上記油圧シリンダ(１０)のダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になると、上記リリーフ弁(２０)の設定圧を上記逆回転開始前よりも上げて上記リリーフ弁(２０)を閉じるように、上記第２の油圧ポンプ(Ｐ２)の回転数を制御することを特徴とするダイクッション装置。
【請求項８】
請求項５に記載のダイクッション装置において、
上記制御装置(２４０,３４０,５４０)は、
上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)から吐出された作動油の圧力で上記リリーフ弁(２０)のベント圧を制御することにより上記リリーフ弁(２０)の設定圧を制御することを特徴とするダイクッション装置。
【請求項９】
請求項８に記載のダイクッション装置において、
上記圧力センサ(ＰＳ)により検出された上記リリーフ弁(２０)のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)を逆回転させて、上記リリーフ弁(２０)を介して上記油圧シリンダ(１０)から排出される作動油を上記油タンク(Ｔ)に戻しつつ上記油圧シリンダ(１０)のダイクッション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の油圧ポンプ(Ｐ)の回転数を制御することを特徴とするダイクッション装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のダイクッション装置において、
上記油圧シリンダ(１０)と上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)との間の油路かつ該油路の上記リリーフ弁(２０)が接続された接続点よりも上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)側に配設され、上記油圧シリンダ(１０)から上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)への作動油の流れを規制する逆止弁(３０)を備えることを特徴とするダイクッション装置。
【請求項１１】
請求項８または９に記載のダイクッション装置において、
上記油圧シリンダ(１０)と上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)との間の油路かつ該油路の上記リリーフ弁(２０)が接続された接続点よりも上記第１の油圧ポンプ(Ｐ)側に配設された電磁弁(５０)を備えることを特徴とするダイクッション装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のダイクッション装置において、
上記接続点側と上記圧力センサ(ＰＳ)とを接続する絞り(６０)を備え、
上記圧力センサ(ＰＳ)は、上記油圧シリンダ(１０)のダイクッション圧である作動油の圧力を検出することを特徴とするダイクッション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
プレス機械のダイクッション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス機械のダイクッション装置としては、空気圧によりダイクッション圧制御を行うエア式のものがある。
【０００３】
しかしながら、上記エア式のダイクッション装置では、シリンダ径が大きくなって装置が大型化するという問題や、圧縮性を有する空気の圧力を利用するため、圧力調整や精密な位置制御が困難であるという問題がある。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するため、油圧シリンダを用いたダイクッション装置がプレス機械に用いられている(例えば、特開２００６−１４２３１２号(特許文献１)参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４２３１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記油圧シリンダを用いたダイクッション装置では、空気に比べて圧縮性が小さい作動油を用いるため、プレス成形時の外力発生時に油圧回路に大きなサージ圧力が発生して、成形に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００７】
本開示では、プレス機械のダイクッション圧制御において、油圧シリンダから発生するサージ圧力を抑制するダイクッション装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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油圧シリンダと、
上記油圧シリンダに油タンクからの作動油を供給する第１の油圧ポンプと、
上記油圧シリンダから排出される作動油を上記油タンクに戻すリリーフ弁と、
上記油圧シリンダと上記第１の油圧ポンプとの間の流路内の作動油の圧力を検出する圧力センサと、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力に応じて上記第１の油圧ポンプの回転数を制御する制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が所定圧力値以上のときに、上記第１の油圧ポンプを逆回転させることを特徴とする。
【０００９】
本開示によれば、プレス機械のプレス成形時に、制御装置によって、圧力センサにより検出された油圧シリンダと第１の油圧ポンプとの間の流路内の作動油の圧力に応じて油圧ポンプの回転数を制御する。このようなプレス機械のダイクッション圧制御において、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、圧力センサにより検出された作動油の圧力が所定圧力値以上になると、制御装置によって油圧ポンプを逆回転させる。油圧ポンプによる圧力制御を高精度かつ高速で行うことにより、ダイクッション圧制御において、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。
【００１０】
本開示の１つの態様に係るダイクッション装置は、
上記圧力センサは、上記油圧シリンダのダイクッション圧である作動油の圧力を検出し、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力に応じて上記第１の油圧ポンプの回転数を制御することによって、上記第１の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と共に、
上記圧力センサにより検出された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の油圧ポンプの回転数を制御し、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記所定圧力値である上記リリーフ弁の設定圧以上のときに、上記第１の油圧ポンプを逆回転させることを特徴とする。
【００１１】
本開示によれば、プレス機械のプレス成形時に、制御装置によって、圧力センサにより検出された作動油の圧力(ダイクッション圧に相当)に応じて油圧ポンプの回転数を制御することによって、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圧制御において、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上記所定圧力値であるリリーフ弁の設定圧以上になると、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、圧力センサにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上になると、制御装置によって油圧ポンプを逆回転させる。油圧ポンプによる圧力制御を高精度かつ高速で行うことにより、ダイクッション圧制御において、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。
【００１２】
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の油圧ポンプとの間の流路の上記リリーフ弁が接続された接続点よりも上記第１の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の油圧ポンプへの作動油の流れを規制する逆止弁を備え、
上記第１の油圧ポンプから吐出された作動油の圧力により上記リリーフ弁の設定圧が制御され、
上記制御装置は、上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記リリーフ弁の設定圧以上のとき、上記第１の油圧ポンプを逆回転させて上記リリーフ弁を開く。
【００１３】
本開示によれば、圧力センサにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上のとき、制御装置によって油圧ポンプを逆回転させる。このとき、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。
【００１４】
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、
上記リリーフ弁の設定圧を制御する第２の油圧ポンプを備え、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記リリーフ弁の設定圧以上になると、上記第１の油圧ポンプを逆回転させて、上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記ダイクッション圧力指令値になるように、上記油圧第１のポンプの回転数を制御すると共に、
上記第１の油圧ポンプの逆回転開始後に、上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記ダイクッション圧力指令値になると、上記リリーフ弁の設定圧を上げて上記リリーフ弁を閉じるように、上記第２の油圧ポンプの回転数を制御する。
【００１５】
本開示によれば、圧力センサにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上になると、制御装置によって、油圧ポンプを逆回転させて、圧力センサにより検出された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、油圧ポンプの回転数を制御する。そして、油圧ポンプの逆回転開始後に、圧力センサにより検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値になると、リリーフ弁の設定圧を上げてリリーフ弁を閉じるように、制御装置によりリリーフ弁用油圧ポンプの回転数を制御する。
【００１６】
本開示の１つの態様に係るダイクッション装置は、
上記第１の油圧ポンプは、上記リリーフ弁のベントポートに吐出側が接続され、
上記圧力センサは、上記リリーフ弁のベント圧を検出し、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧に応じて上記第１の油圧ポンプの回転数を制御すると共に、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が上記所定圧力値以上のときに、上記第１の油圧ポンプを逆回転させることを特徴とする。
【００１７】
ここで、第１の油圧ポンプを逆回転させるとは、作動油が吐出される回転方向と逆の回転方向に第１の油圧ポンプを回転させることである。
【００１８】
本開示によれば、プレス機械のプレス成形時のダイクッション圧制御において、油圧シリンダから排出される作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上になると、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。このプレス成形時にクッションパッドに外力が加えられて油圧シリンダ内にサージ圧が発生すると、サージ圧によりリリーフ弁の弁体が押されて移動してベント室が圧縮され、リリーフ弁のベント圧が上昇する。そうして、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になると、制御装置によって第１の油圧ポンプを逆回転させる。第１の油圧ポンプによる圧力制御を高精度かつ高速で行うことにより、ダイクッション圧制御において、油圧シリンダから発生するサージ圧を抑制することができる。
【００１９】
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、
上記リリーフ弁のベントポートに吐出側が接続された第２の油圧ポンプを備え、
上記圧力センサは、上記リリーフ弁のベント圧を検出し、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧に応じて上記第１の油圧ポンプの回転数を制御すると共に、
上記第２の油圧ポンプから吐出された作動油の圧力で上記リリーフ弁のベント圧を制御することにより上記リリーフ弁の設定圧を制御し、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプと上記第２の油圧ポンプを逆回転させる。
【００２０】
本開示によれば、ダイクッション作用時の油圧シリンダから排出される作動油を、逆回転させた第２の油圧ポンプを介して油タンクに戻すので、リリーフ弁における熱発生(油温上昇)を避けることができる。
【００２１】
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、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプと上記第２の油圧ポンプとを逆回転させて、逆回転する上記第２の油圧ポンプを介して上記油圧シリンダから排出される作動油を上記油タンクに戻しつつ上記油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、上記第２の油圧ポンプの回転数を制御すると共に、
上記第１の油圧ポンプの逆回転開始後、上記油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になると、上記リリーフ弁の設定圧を上記逆回転開始前よりも上げて上記リリーフ弁を閉じるように、上記第１の油圧ポンプの回転数を制御する。
【００２２】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になると、制御装置によって、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプとを逆回転させて、油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、第２の油圧ポンプの回転数を制御することで、油圧シリンダから排出される作動油を第２の油圧ポンプを介して油タンクに戻すことができる。また、第１の油圧ポンプの逆回転開始後、油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になると、第１の油圧ポンプの回転数を制御して、リリーフ弁の設定圧を逆回転開始前よりも上げてリリーフ弁を閉じる。
【００２３】
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、
上記制御装置は、
上記第１の油圧ポンプから吐出された作動油の圧力で上記リリーフ弁のベント圧を制御することにより上記リリーフ弁の設定圧を制御する。
【００２４】
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、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプを逆回転させて、上記リリーフ弁を介して上記油圧シリンダから排出される作動油を上記油タンクに戻しつつ上記油圧シリンダのダイクッション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の油圧ポンプの回転数を制御する。
【００２５】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になると、制御装置によって、第１の油圧ポンプを逆回転させて、油圧シリンダから排出される作動油をリリーフ弁を介して油タンクに戻しながら、油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、第１の油圧ポンプの回転数を制御することができる。
【００２６】
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の油圧ポンプとの間の油路かつ該油路の上記リリーフ弁が接続された接続点よりも上記第１の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の油圧ポンプへの作動油の流れを規制する逆止弁を備える。
【００２７】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になって第１の油圧ポンプを逆回転させたとき、逆止弁により油圧シリンダから第１の油圧ポンプへの作動油の流れを規制することにより、油圧シリンダから排出される作動油の全てがリリーフ弁を介して油タンクに戻るようにできる。
【００２８】
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の油圧ポンプとの間の油路かつ該油路の上記リリーフ弁が接続された接続点よりも上記第１の油圧ポンプ側に配設された電磁弁を備える。
【００２９】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になって第１の油圧ポンプを逆回転させるときに、電磁弁を閉鎖して油圧シリンダから第１の油圧ポンプへの作動油の流れを確実に止めることができ、圧力センサにより検出されるリリーフ弁のベント圧が安定するので、安定した制御が可能になる。
【００３０】
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、
上記接続点側と上記圧力センサとを接続する絞りを備え、
上記圧力センサは、上記油圧シリンダのダイクッション圧である作動油の圧力を検出することを特徴とするダイクッション装置。
【００３１】
本開示によれば、ダイクッション圧制御において油圧シリンダ内にサージ圧力が発生した過渡期では、逆止弁の両端に接続された絞りの効果によって、ダイクッション圧制御に対する急激な圧力変化の影響を回避でき、制御の安定性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本開示の第１実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。
【図２】上記ダイクッション装置の動作を示すグラフである。
【図３】本開示の第２実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。
【図４】上記ダイクッション装置の動作を示すグラフである。
【図５】本開示の第３実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。
【図６】第３実施形態のダイクッション装置の動作を示すグラフである。
【図７】本開示の第４実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。
【図８】第４実施形態のダイクッション装置の動作を示すグラフである。
【図９】本開示の第５実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。
【図１０】第５実施形態のダイクッション装置の動作を示すグラフである。
【図１１】本開示の第６実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。
【図１２】第６実施形態のダイクッション装置の動作を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
〔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の概略ブロック図である。
【００３５】
この第１実施形態のダイクッション装置は、図１に示すように、クッションパッド１４を上下動させる油圧シリンダ１０と、油圧シリンダ１０に油タンクＴからの作動油を供給する油圧ポンプＰと、油圧ポンプＰを駆動するモータＭと、油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すリリーフ弁２０と、油圧シリンダ１０のダイクッション圧である作動油の圧力を検出する圧力センサＰＳと、油圧シリンダ１０から油圧ポンプＰへの作動油の流れを規制する逆止弁３０と、油圧ポンプＰから油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する制御装置４０とを備えている。油圧ポンプＰは、第１の油圧ポンプの一例である。
【００３６】
油圧シリンダ１０は、シリンダチューブ１１と、シリンダチューブ１１内を往復動するピストン１２と、ピストン１２に一端が接続されたピストンロッド１３とを有している。油圧シリンダ１０のピストンロッド１３の他端にクッションパッド１４が連結されている。クッションパッド１４は、油圧シリンダ１０によって支持されている。クッションパッド１４には、クッションパッド１４の位置を検出する位置センサ(図示せず)が設けられている。位置センサから制御装置４０にクッションパッド１４の位置を表す位置信号が出力される。
【００３７】
逆止弁３０は、油圧シリンダ１０と油圧ポンプＰとの間の流路のリリーフ弁２０が接続された接続点よりも油圧ポンプＰ側に配設されている。油圧シリンダ１０のポート１０ａを、逆止弁３０を介して油圧ポンプＰの吐出側に接続している。
【００３８】
また、油圧シリンダ１０のポート１０ａに圧力センサＰＳを接続している。圧力センサＰＳから制御装置４０に圧力信号が出力される。
【００３９】
また、油圧シリンダ１０のポート１０ａをリリーフ弁２０の入口ポート２１に接続し、リリーフ弁２０の出口ポート２２を油タンクＴに接続している。リリーフ弁２０は、パイロット作動形のリリーフ弁であり、油圧ポンプＰの吐出側をリリーフ弁２０のベントポート２３(パイロットポート)に接続している。これにより、油圧ポンプＰの吐出圧力(パイロット圧)がリリーフ弁２０のベントポート２３に供給されて、リリーフ弁２０の設定圧Ｐｐが制御される。
【００４０】
制御装置４０は、ダイクッション圧力指令値を表すダイクッション圧力指令信号とクッションパッド１４の位置を表す位置信号および圧力センサＰＳからの圧力信号を受けて、モータＭを駆動する駆動信号を出力することにより、油圧ポンプＰの回転数を制御する。ダイクッション圧力指令信号は、プレス機械の主機コントローラ(図示せず)などから入力される。
【００４１】
図２は上記ダイクッション装置の動作を示している。
【００４２】
図２に示すように、プレス機械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、制御装置４０により圧力センサＰＳにより検出された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、油圧ポンプＰの回転数を制御し、油圧ポンプＰの流量を一定にして、ベントポート２３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。
【００４３】
そして、ダイクッション作用時に外力が発生したとき、ダイクッション圧にサージ圧が重畳され、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐ以上になると、リリーフ弁２０が動作して、油圧シリンダ１０から排出される作動油をリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻す。このとき、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐ以上になり、制御装置４０は、油圧ポンプＰを逆回転させる。
【００４４】
その後、制御装置４０は、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値に戻るように、油圧ポンプＰの回転数を制御する。
【００４５】
このように、上記構成のダイクッション装置によれば、プレス機械のプレス成形時に、制御装置４０によって、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力(ダイクッション圧に相当)に応じて油圧ポンプＰの回転数を制御することによって、油圧ポンプＰから油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する。プレス機械のダイクッション圧制御において、プレス成形時に油圧シリンダ１０内にサージ圧力が発生して、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐ以上になると、リリーフ弁２０が動作して油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すと共に、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐ以上になると、制御装置４０によって油圧ポンプＰを逆回転させる。油圧ポンプＰによるダイクッション圧制御を高精度かつ高速で行うことにより、油圧シリンダ１０から発生するサージ圧力を抑制することができる。
【００４６】
また、上記ダイクッション装置では、応答が遅いバランスピストン形のリリーフ弁に比べて、パイロット作動形のリリーフ弁２０のベントポート２３の設定圧Ｐｐが油圧ポンプＰにより直接制御されるので、リリーフ弁２０の作動遅れが発生せず、サージ圧を確実に抑制することができる。
【００４７】
〔第２実施形態〕
図３は本開示の第２実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。図３において、図１と同一構成部には同一参照番号を付している。
【００４８】
この第２実施形態のダイクッション装置は、図３に示すように、クッションパッド１４を上下動させる油圧シリンダ１０と、油圧シリンダ１０に油タンクからの作動油を供給する油圧ポンプＰ１と、油圧ポンプＰ１を駆動するモータＭ１と、油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すリリーフ弁２０と、油圧シリンダ１０のダイクッション圧である作動油の圧力を検出する圧力センサＰＳと、油圧ポンプＰ１から油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する制御装置１４０とを備えている。油圧ポンプＰ１は、第１の油圧ポンプの一例である。
【００４９】
また、ダイクッション装置は、リリーフ弁２０の設定圧Ｐｐを制御する油圧ポンプＰ２と、油圧ポンプＰ２を駆動するモータＭ２とを備えている。油圧ポンプＰ２は、第２の油圧ポンプの一例であり、油圧ポンプＰ１に比べて小容量である。
【００５０】
油圧シリンダ１０のポート１０ａを油圧ポンプＰ１の吐出側に接続している。
【００５１】
また、油圧シリンダ１０のポート１０ａに圧力センサＰＳを接続している。圧力センサＰＳから制御装置１４０に圧力信号が出力される。また、油圧シリンダ１０によって支持されたクッションパッド１４に位置センサ(図示せず)が設けられ、位置センサから制御装置４０にクッションパッド１４の位置を表す位置信号が出力される。
【００５２】
また、油圧シリンダ１０のポート１０ａをリリーフ弁２０の入口ポート２１に接続し、リリーフ弁２０の出口ポート２２を油タンクＴに接続している。リリーフ弁２０は、パイロット作動形のリリーフ弁であり、油圧ポンプＰ２の吐出側をリリーフ弁２０のベントポート２３に接続している。これにより、油圧ポンプＰ２の吐出圧力(パイロット圧)がリリーフ弁２０のベントポート２３に供給されて、リリーフ弁２０の設定圧Ｐｐが制御される。
【００５３】
制御装置１４０は、ダイクッション圧力指令値を表すダイクッション圧力指令信号とクッションパッド１４の位置を表す位置信号および圧力センサＰＳからの圧力信号を受けて、モータＭ１,Ｍ２を駆動する駆動信号を出力することにより、油圧ポンプＰ１,Ｐ２の回転数を夫々制御する。ダイクッション圧力指令信号は、プレス機械の主機コントローラ(図示せず)などから入力される。
【００５４】
図４は上記ダイクッション装置の動作を示している。
【００５５】
図４に示すように、プレス機械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、制御装置１４０により圧力センサＰＳにより検出された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、油圧ポンプＰ１の回転数を制御し、油圧ポンプＰ１の流量を一定にしている。このとき、リリーフ弁２０のベントポート２３の設定圧Ｐｐがダイクッション圧力指令値に相当する圧力となるように、制御装置４０により油圧ポンプＰ２の回転数を制御する。
【００５６】
そして、ダイクッション作用時に外力が発生したとき、ダイクッション圧にサージ圧が重畳され、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐ以上になると、リリーフ弁２０が動作して、油圧シリンダ１０から排出される作動油をリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻す。このとき、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値以上になり、制御装置１４０は、油圧ポンプＰ１を逆回転させる。
【００５７】
その後、制御装置１４０は、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値に戻るように、油圧ポンプＰ１を適正な回転数に制御する。また、制御装置１４０は、油圧ポンプＰ２の回転数を制御して、ダイクッション作用時に外力が発生する直前の圧力よりもリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐが高くなるように、油圧ポンプＰ２の吐出圧を変更することによって、リリーフ弁２０を閉じる。
【００５８】
上記構成のダイクッション装置によれば、プレス機械のプレス成形時に、制御装置１４０によって、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力(ダイクッション圧に相当)に応じて油圧ポンプＰ１の回転数を制御することによって、油圧ポンプＰ１から油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する。プレス機械のダイクッション圧制御において、プレス成形時に油圧シリンダ１０内にサージ圧力が発生して、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐ以上になると、リリーフ弁２０が動作して油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すと共に、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｐ以上になると、制御装置１４０によって油圧ポンプＰ１を逆回転させる。油圧ポンプＰ１によるダイクッション圧制御を高精度かつ高速で行うことにより、油圧シリンダ１０から発生するサージ圧力を抑制することができる。
【００５９】
また、上記ダイクッション装置では、応答が遅いバランスピストン形のリリーフ弁に比べて、パイロット作動形のリリーフ弁２０のベントポート２３の設定圧Ｐｐが油圧ポンプＰ２により直接制御されるので、リリーフ弁２０の作動遅れが発生せず、サージ圧を確実に抑制することができる。
【００６０】
また、上記ダイクッション装置では、ダイクッション作用時の油圧シリンダ１０から排出される作動油を、逆回転させた油圧ポンプＰ１を介して油タンクＴに戻すので、リリーフ弁２０における熱発生(油温上昇)を避けることができる。
【００６１】
なお、逆回転する油圧ポンプＰ１によりモータＭ１が逆回転して、モータＭ１により発電された電気エネルギーは、回生抵抗で消費する。
【００６２】
従来のエア式のダイクッション装置おいて、シリンダ径が大きくなって装置が大型化するという問題や、圧縮性を有する空気の圧力を利用するため、圧力調整や精密な位置制御が困難であるという問題があったが、上記第１,第２実施形態では、これらの問題を解決することができる。
【００６３】
〔第３実施形態〕
図５は本開示の第３実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。
【００６４】
この第３実施形態のダイクッション装置は、図５に示すように、プレス機械(図示せず)のクッションパッド１４を上下動させる油圧シリンダ１０と、油圧シリンダ１０に油タンクＴからの作動油を供給する油圧ポンプＰと、油圧ポンプＰを駆動するモータＭと、油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すリリーフ弁２０と、油圧シリンダ１０から油圧ポンプＰへの作動油の流れを規制する逆止弁３０と、リリーフ弁２０のベント圧を検出する圧力センサＰＳと、油圧ポンプＰから油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する制御装置２４０とを備えている。油圧ポンプＰは、第１の油圧ポンプの一例である。
【００６５】
油圧シリンダ１０は、シリンダチューブ１１と、シリンダチューブ１１内を往復動するピストン１２と、ピストン１２に一端が接続されたピストンロッド１３とを有している。油圧シリンダ１０のピストンロッド１３の他端にクッションパッド１４が連結されている。クッションパッド１４は、油圧シリンダ１０によって支持されている。クッションパッド１４には、クッションパッド１４の位置を検出する位置センサ(図示せず)が設けられている。位置センサから制御装置２４０にクッションパッド１４の位置を表す位置信号が出力される。
【００６６】
逆止弁３０は、油圧シリンダ１０と油圧ポンプＰとの間の油路かつ該油路のリリーフ弁２０が接続された接続点よりも油圧ポンプＰ側に配設されている。油圧シリンダ１０のポート１０ａを、逆止弁３０を介して油圧ポンプＰの吐出側に接続している。
【００６７】
また、油圧ポンプＰの吐出側と逆止弁３０との間に圧力センサＰＳを接続している。圧力センサＰＳから制御装置２４０にリリーフ弁２０のベント圧を表す圧力信号が出力される。
【００６８】
また、油圧シリンダ１０のポート１０ａをリリーフ弁２０の入口ポート２１に接続し、リリーフ弁２０の出口ポート２２を油タンクＴに接続している。リリーフ弁２０は、パイロット作動形のリリーフ弁であり、油圧ポンプＰの吐出側をリリーフ弁２０のベントポート２３に接続している。これにより、油圧ポンプＰの吐出圧力がリリーフ弁２０のベントポート２３に供給されて、リリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔが制御される。
【００６９】
制御装置２４０は、ダイクッション圧力指令値を表すダイクッション圧力指令信号とクッションパッド１４の位置を表す位置信号および圧力センサＰＳからの圧力信号を受けて、モータＭを駆動する駆動信号を出力することにより、油圧ポンプＰの回転数を制御する。ダイクッション圧力指令信号は、プレス機械の主機コントローラ(図示せず)などから入力される。
【００７０】
図６は上記ダイクッション装置の動作を示している。図６において、横軸は時間[任意目盛]であり、縦軸は圧力[任意目盛]および流量[任意目盛]である。
【００７１】
図６に示すように、プレス機械のプレス成形において、スライド(図示せず)がクッションパッド１４に衝突して外力が発生する直前では、制御装置２４０によって、圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧に基づいて、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、油圧ポンプＰの回転数を制御する。このとき、リリーフ弁２０のベントポート２３の圧力が設定ベント圧Ｐｖとなるように、制御装置２４０により油圧ポンプＰの回転数を制御する。
【００７２】
そして、スライド(図示せず)がクッションパッド１４に衝突して外力が発生したとき、ダイクッション圧力にサージ圧が重畳され、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔ以上になると、リリーフ弁２０が動作して、油圧シリンダ１０から排出される作動油をリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻す。
【００７３】
ここで、リリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔは、設定ベント圧をＰｖとし、リリーフ弁２０の差圧バネ面圧をＰｄとすると、
Ｐｓｅｔ  ＝  Ｐｖ＋Ｐｄ
で表される。
【００７４】
ダイクッション圧力にサージ圧が重畳されて、圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ以上になると、制御装置２４０は、油圧ポンプＰを逆回転させる。この実施形態では、所定圧力値Ｐｖを設定ベント圧Ｐｖと同じにしているが、所定圧力値Ｐｖ＞設定ベント圧としてもよい。
【００７５】
その後、クッションパッド１４はスライドにより所定速度で押し下げられ、制御装置２４０は、圧力センサＰＳにより検出されたベント圧が設定ベント圧Ｐｖに戻るように、油圧ポンプＰの回転数を制御する。
【００７６】
このように、上記構成のダイクッション装置では、プレス機械のプレス成形時に、制御装置２４０によって、圧力センサＰＳにより検出されたベント圧に応じて油圧ポンプＰの回転数を制御することによって、油圧ポンプＰから油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する。また、プレス機械のダイクッション圧制御において、プレス成形時に油圧シリンダ１０内にサージ圧が発生して、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔ以上になると、リリーフ弁２０が動作して油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すと共に、圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ以上になると、制御装置２４０によって油圧ポンプＰを逆回転させる。
【００７７】
上記ダイクッション装置において、油圧ポンプＰによるダイクッション圧制御を高精度かつ高速で行うことにより、油圧シリンダ１０から発生するサージ圧を抑制することができる。
【００７８】
また、上記ダイクッション装置では、応答が遅いバランスピストン形のリリーフ弁に比べて、パイロット作動形のリリーフ弁２０のベント圧が油圧ポンプＰにより直接制御されるので、リリーフ弁２０の作動遅れが発生せず、サージ圧を確実に抑制することができる。
【００７９】
また、上記圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ以上になると、制御装置２４０によって、油圧ポンプＰを逆回転させて、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、油圧ポンプＰの回転数を制御することで、油圧シリンダ１０から排出される作動油をリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻すことができる。
【００８０】
また、上記圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ以上になって油圧ポンプＰを逆回転させたとき、逆止弁３０により油圧シリンダ１０から油圧ポンプＰへの作動油の流れを規制することにより、油圧シリンダ１０から排出される作動油の全てがリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻るようにできる。
【００８１】
また、上記ダイクッション装置では、油圧ポンプＰのポンプ容量が大きい場合でも、油圧ポンプＰの逆回転時に吐出側が負圧にならないように、応答性のよい安定した制御が可能となる。したがって、油圧ポンプＰの吐出側と逆止弁３０との間に、油タンクＴからの作動油を供給するバキュームチェック弁を追加したり、逆回転を制限する工夫をしたりする必要がない。
【００８２】
〔第４実施形態〕
図７は本開示の第４実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。この第４実施形態のダイクッション装置は、電磁弁５０および制御装置３４０を除いて第３実施形態のダイクッション装置と同一の構成をしている。
【００８３】
第４実施形態のダイクッション装置は、図７に示すように、油圧シリンダ１０と油圧ポンプＰとの間の油路かつ該油路のリリーフ弁２０が接続された接続点よりも油圧ポンプＰ側に電磁弁５０を配設している。
【００８４】
この電磁弁５０は、ソレノイド５３が励磁の場合、左側の切り換え位置となり、第１ポート５１と第２ポート５２が連通する。一方、電磁弁５０は、ソレノイド５３が非励磁の場合、右側の切り換え位置となり、第１ポート５１および第２ポート５２が夫々閉鎖される。
【００８５】
図８は上記ダイクッション装置の動作を示している。図８において、横軸は時間[任意目盛]であり、縦軸は圧力[任意目盛]および流量[任意目盛]である。
【００８６】
図８に示すように、プレス機械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、制御装置３４０によって、圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧に基づいて、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、油圧ポンプＰの回転数を制御する。このとき、リリーフ弁２０のベントポート２３の圧力が設定ベント圧Ｐｖとなるように、制御装置３４０により油圧ポンプＰの回転数を制御する。
【００８７】
そして、ダイクッション作用時に外力が発生したとき、ダイクッション圧力にサージ圧が重畳され、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔ以上になると、リリーフ弁２０が動作して、油圧シリンダ１０から排出される作動油をリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻す。このとき、圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ以上になると、油圧ポンプＰを逆回転させる。
【００８８】
その後、クッションパッド１４はスライドにより所定速度で押し下げられ、制御装置３４０は、圧力センサＰＳにより検出されたベント圧が設定ベント圧Ｐｖに戻るように、油圧ポンプＰの回転数を制御する。
【００８９】
上記第４実施形態のダイクッション装置は、第３実施形態のダイクッション装置と同様の効果を有する。
【００９０】
また、圧力センサＰＳにより検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ以上になって油圧ポンプＰを逆回転させるときに、電磁弁５０が閉鎖されているため、油圧シリンダ１０から排出される作動油の全てがリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻るようにできる。
【００９１】
この第４実施形態のダイクッション装置は、第３実施形態の逆止弁３０を備えたダイクッション装置に比べて、圧力のオーバーシュートやアンダーシュートが発生した場合でも油圧ポンプＰと油圧シリンダ１０との間の油路を確実に塞ぐことにより、安定した制御が可能となる。
【００９２】
〔第５実施形態〕
図９は本開示の第５実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。図９において、図５と同一構成部には同一参照番号を付している。
【００９３】
この第５実施形態のダイクッション装置は、図９に示すように、クッションパッド１４を上下動させる油圧シリンダ１０と、リリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔを制御する油圧ポンプＰ２と、油圧ポンプＰ２を駆動するモータＭ２と、油圧シリンダ１０に油タンクＴからの作動油を供給する油圧ポンプＰ１と、油圧ポンプＰ１を駆動するモータＭ１と、油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すリリーフ弁２０と、リリーフ弁２０のベント圧を検出する圧力センサＰＳ２と、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力である作動油の圧力を検出する圧力センサＰＳ１と、モータＭ１,Ｍ２を制御することにより油圧ポンプＰ１,Ｐ２の回転数を制御する制御装置４４０とを備えている。
【００９４】
制御装置４４０は、油圧ポンプＰ２の回転数を制御して、リリーフ弁２０のベントポート２３に供給する作動油の流量および圧力を制御する。制御装置４４０は、油圧ポンプＰ１の回転数を制御して、油圧ポンプＰ１から油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する。
【００９５】
油圧ポンプＰ２は、第２の油圧ポンプの一例である。油圧ポンプＰ１は、第１の油圧ポンプの一例である。油圧ポンプＰ２は、油圧ポンプＰ１に比べて小容量である。
【００９６】
リリーフ弁２０のベントポート２３に圧力センサＰＳ２を接続している。圧力センサＰＳ２から制御装置４４０にリリーフ弁２０のベント圧を表す第２圧力信号が出力される。
【００９７】
油圧シリンダ１０のポート１０ａを油圧ポンプＰ１の吐出側に接続している。油圧シリンダ１０のポート１０ａに圧力センサＰＳ１を接続している。圧力センサＰＳ１から制御装置４４０にダイクッション圧力を表す第１圧力信号が出力される。
【００９８】
また、油圧シリンダ１０によって支持されたクッションパッド１４に位置センサ(図示せず)が設けられ、位置センサから制御装置４４０にクッションパッド１４の位置を表す位置信号が出力される。
【００９９】
また、油圧シリンダ１０のポート１０ａをリリーフ弁２０の入口ポート２１に接続し、リリーフ弁２０の出口ポート２２を油タンクＴに接続している。リリーフ弁２０は、パイロット作動形のリリーフ弁であり、油圧ポンプＰ２の吐出側をリリーフ弁２０のベントポート２３に接続している。これにより、油圧ポンプＰ２の吐出圧力がリリーフ弁２０のベントポート２３に供給されて、リリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔが制御される。
【０１００】
制御装置４４０は、ダイクッション圧力指令値を表すダイクッション圧力指令信号とクッションパッド１４の位置を表す位置信号および圧力センサＰＳ１,ＰＳ２からの第１,第２圧力信号を受けて、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、油圧ポンプＰ１,Ｐ２の回転数を夫々制御する。ダイクッション圧力指令信号は、プレス機械の主機コントローラ(図示せず)などから入力される。
【０１０１】
図１０は上記ダイクッション装置の動作を示している。図１０において、横軸は時間[任意目盛]であり、縦軸は圧力[任意目盛]および流量[任意目盛]である。
【０１０２】
図１０に示すように、プレス機械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、制御装置４４０により圧力センサＰＳ１により検出された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、油圧ポンプＰ１の回転数を制御する。このとき、リリーフ弁２０のベントポート２３の圧力が設定ベント圧Ｐｖ１となるように、制御装置４４０により油圧ポンプＰ２の回転数を制御する。
ここで、ダイクッション圧力指令値は、リリーフ弁２０の差圧バネ面圧をＰｄとするとき、
ダイクッション圧力指令値  ≦  Ｐｓｅｔ(＝Ｐｖ１＋Ｐｄ)
とし、油圧ポンプＰ１からリリーフ弁２０への流れ込みがない状態で待機する。
【０１０３】
そして、ダイクッション作用時に外力が発生したとき、ダイクッション圧力にサージ圧が重畳され、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔ以上になると、リリーフ弁２０が動作して、油圧シリンダ１０から排出される作動油をリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻す。このとき、圧力センサＰＳ２により検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ１以上になると、制御装置４４０は、油圧ポンプＰ１を逆回転させる。または、圧力センサＰＳ１により検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値を超えているため、油圧ポンプＰ１は逆回転し、油圧シリンダ１０から排出される作動油を油圧ポンプＰ１を介して油タンクＴに戻す。この実施形態では、所定圧力値Ｐｖ１を設定ベント圧Ｐｖ１と同じにしているが、所定圧力値Ｐｖ１＞設定ベント圧としてもよい。
【０１０４】
その後、クッションパッド１４はスライドにより所定速度で押し下げられ、制御装置４４０は、圧力センサＰＳ１により検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値に戻るように、油圧ポンプＰ１を適正な回転数に制御する。
【０１０５】
また、制御装置４４０は、油圧ポンプＰ２の回転数を制御して、リリーフ弁２０のベントポート２３の圧力を、ダイクッション作用時に外力が発生する直前の設定ベント圧Ｐｖ１よりも高い設定ベント圧Ｐｖ２となるように、油圧ポンプＰ２の吐出圧力を変更することによって、リリーフ弁２０を閉じる。
【０１０６】
上記構成のダイクッション装置によれば、プレス機械のプレス成形時に、制御装置４４０によって、圧力センサＰＳ２により検出されたリリーフ弁２０のベント圧(ダイクッション圧力に相当)に応じて油圧ポンプＰ１の回転数を制御することによって、油圧ポンプＰ１から油圧シリンダ１０に供給する作動油の流量および圧力を制御する。プレス機械のダイクッション圧制御において、プレス成形時に油圧シリンダ１０内にサージ圧が発生して、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔ以上になると、リリーフ弁２０が動作して油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すと共に、圧力センサＰＳ２により検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ１以上になるか、または、圧力センサＰＳ１により検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値を超えているため、制御装置４４０によって油圧ポンプＰ１を逆回転させる。
【０１０７】
上記ダイクッション装置において、油圧ポンプＰ１によるダイクッション圧制御を高精度かつ高速で行うことにより、油圧シリンダ１０から発生するサージ圧を抑制することができる。
【０１０８】
また、上記ダイクッション装置では、応答が遅いバランスピストン形のリリーフ弁に比べて、パイロット作動形のリリーフ弁２０の圧力が油圧ポンプＰ２により直接制御されるので、リリーフ弁２０の作動遅れが発生せず、サージ圧を確実に抑制することができる。
【０１０９】
また、上記ダイクッション装置では、ダイクッション作用時の油圧シリンダ１０から排出される作動油を、逆回転させた油圧ポンプＰ１を介して油タンクＴに戻すので、リリーフ弁２０における熱発生(油温上昇)を避けることができる。
【０１１０】
なお、逆回転する油圧ポンプＰ１によりモータＭ１が逆回転して、モータＭ１により発電された電気エネルギーは、回生抵抗で消費する。
【０１１１】
従来のエア式のダイクッション装置おいて、シリンダ径が大きくなって装置が大型化するという問題や、圧縮性を有する空気の圧力を利用するため、圧力調整や精密な位置制御が困難であるという問題があったが、上記第３〜第５実施形態では、これらの問題を解決することができる。
【０１１２】
また、圧力センサＰＳ２により検出されたリリーフ弁２０のベント圧が所定圧力値Ｐｖ１以上になると、制御装置４４０によって、油圧ポンプＰ１および油圧ポンプＰ２を逆回転させて、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、第１の油圧ポンプＰ１の回転数を制御することで、油圧シリンダ１０から排出される作動油を油圧ポンプＰ１を介して油タンクＴに戻すことができる。
【０１１３】
また、油圧ポンプＰ２の逆回転開始後、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になると、油圧ポンプＰ２の回転数を制御して、リリーフ弁２０の設定圧を逆回転開始前の設定ベント圧Ｐｖ１よりも上げて設定ベント圧Ｐｖ２とすることによりリリーフ弁２０を閉じる。
【０１１４】
上記ダイクッション装置では、油圧ポンプＰ１のポンプ容量が大きい場合でも、慣性による応答遅れでの大きなサージ発生は、リリーフ弁２０の応答でカバーすることができるため、サージ発生を最小に抑えることができる。
【０１１５】
〔第６実施形態〕
図１１は本開示の第６実施形態のダイクッション装置の概略ブロック図である。この第６実施形態のダイクッション装置は、絞り６０と制御装置５４０の動作を除いて第３実施形態のダイクッション装置と同一の構成をしている。
【０１１６】
この第６実施形態のダイクッション装置は、図１１に示すように、逆止弁３０の両端に絞り６０が接続されている。
【０１１７】
図１２は上記ダイクッション装置の動作を示している。図１２において、横軸は時間[任意目盛]であり、縦軸は圧力[任意目盛]および流量[任意目盛]である。
【０１１８】
図１２に示すように、プレス機械のプレス成形において、スライド(図示せず)がクッションパッド１４に衝突して外力が発生する直前では、制御装置５４０によって、圧力センサＰＳにより検出された作動油の圧力に基づいて、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、油圧ポンプＰの回転数を制御する。このとき、リリーフ弁２０のベントポート２３の圧力が設定ベント圧Ｐｖとなるように、制御装置５４０により油圧ポンプＰの回転数を制御する。
【０１１９】
そして、スライド(図示せず)がクッションパッド１４に衝突して外力が発生したとき、ダイクッション圧力にサージ圧が重畳され、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔ以上になると、リリーフ弁２０が動作して、油圧シリンダ１０から排出される作動油をリリーフ弁２０を介して油タンクＴに戻す。
【０１２０】
ダイクッション圧力にサージ圧が重畳されて、圧力センサＰＳにより絞り６０を介して検出されたサージ圧が所定圧力値Ｐｖ以上になると、制御装置５４０は、油圧ポンプＰを逆回転させる。
【０１２１】
その後、クッションパッド１４はスライドにより所定速度で押し下げられ、制御装置５４０は、圧力センサＰＳにより検出された圧力が設定ベント圧Ｐｖに戻るように、油圧ポンプＰの回転数を制御する。このとき、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力は、通路圧損およびリリーフ弁２０の流量−圧力特性の影響によりサージ圧が発生する直前よりもやや高くなり、第３実施形態の場合に比べて、油圧シリンダ１０のダイクッション圧力はダイクッション圧力指令値に徐々に近づいていく。
【０１２２】
このように、上記構成のダイクッション装置では、プレス機械のダイクッション圧制御において、プレス成形時に油圧シリンダ１０内にサージ圧が発生して、油圧シリンダ１０のポート１０ａのダイクッション圧力がリリーフ弁２０の設定圧Ｐｓｅｔ以上になると、リリーフ弁２０が動作して油圧シリンダ１０から排出される作動油を油タンクＴに戻すと共に、圧力センサＰＳにより絞り６０を介して検出されたサージ圧が所定圧力値Ｐｖ以上になると、制御装置５４０によって油圧ポンプＰを逆回転させる。
【０１２３】
この第６実施形態のダイクッション装置は、第３実施形態のダイクッション装置に比べて、ダイクッション圧制御において油圧シリンダ１０内にサージ圧力が発生した過渡期では、逆止弁３０の両端に接続された絞り６０の効果によって、ダイクッション圧制御に対する急激な圧力変化の影響を回避でき、制御の安定性を確保できる。
【０１２４】
上記第６実施形態では、逆止弁３０を用いたが、第４実施形態のように逆止弁の代わりに電磁弁を用いてもよい。
【０１２５】
上記第１〜第６実施形態では、クッションパッド１４を上下動させる油圧シリンダ１０を１つ備えたダイクッション装置について説明したが、クッションパッドを上下動させる油圧シリンダを複数備えたダイクッション装置にこの発明を適用してもよい。
【０１２６】
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６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。
【０１２７】
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油圧シリンダと、
上記油圧シリンダに油タンクからの作動油を供給する油圧ポンプと、
上記油圧シリンダから排出される作動油を上記油タンクに戻すリリーフ弁と、
上記油圧シリンダのダイクッション圧である作動油の圧力を検出する圧力センサと、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力に応じて上記油圧ポンプの回転数を制御することによって、上記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装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された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、上記油圧ポンプの回転数を制御すると共に、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記リリーフ弁の設定圧以上のときに、上記油圧ポンプを逆回転させることを特徴とする。
【０１２８】
本開示によれば、プレス機械のプレス成形時に、制御装置によって、圧力センサにより検出された作動油の圧力(ダイクッション圧に相当)に応じて油圧ポンプの回転数を制御することによって、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圧制御において、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リリーフ弁の設定圧以上になると、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、圧力センサにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上になると、制御装置によって油圧ポンプを逆回転させる。油圧ポンプによる圧力制御を高精度かつ高速で行うことにより、ダイクッション圧制御において、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。
【０１２９】
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油圧ポンプとの間の流路の上記リリーフ弁が接続された接続点よりも上記油圧ポンプ側に配設され、上記油圧シリンダから上記油圧ポンプへの作動油の流れを規制する逆止弁を備え、
上記油圧ポンプから吐出された作動油の圧力により上記リリーフ弁の設定圧が制御され、
上記制御装置は、上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記リリーフ弁の設定圧以上のとき、上記油圧ポンプを逆回転させて上記リリーフ弁を開く。
【０１３０】
上記本開示によれば、圧力センサにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上のとき、制御装置によって油圧ポンプを逆回転させる。このとき、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。
【０１３１】
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、
上記リリーフ弁の設定圧を制御するリリーフ弁用油圧ポンプを備え、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記リリーフ弁の設定圧以上になると、上記油圧ポンプを逆回転させて、上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記ダイクッション圧力指令値になるように、上記油圧ポンプの回転数を制御すると共に、
上記油圧ポンプの逆回転開始後に、上記圧力センサにより検出された作動油の圧力が上記ダイクッション圧力指令値になると、上記リリーフ弁の設定圧を上げて上記リリーフ弁を閉じるように、上記リリーフ弁用油圧ポンプの回転数を制御する。
【０１３２】
上記本開示によれば、圧力センサにより検出された作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上になると、制御装置によって、油圧ポンプを逆回転させて、圧力センサにより検出された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、油圧ポンプの回転数を制御する。そして、油圧ポンプの逆回転開始後に、圧力センサにより検出された作動油の圧力がダイクッション圧力指令値になると、リリーフ弁の設定圧を上げてリリーフ弁を閉じるように、制御装置によりリリーフ弁用油圧ポンプの回転数を制御する。
【０１３３】
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油圧シリンダと、
上記油圧シリンダから排出される作動油を油タンクに戻すリリーフ弁と、
上記リリーフ弁のベントポートに吐出側が接続された第１の油圧ポンプと、
上記リリーフ弁のベント圧を検出する圧力センサと、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧に応じて上記第１の油圧ポンプの回転数を制御する制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上のときに、上記第１の油圧ポンプを逆回転させることを特徴とする。
【０１３４】
ここで、第１の油圧ポンプを逆回転させるとは、作動油が吐出される回転方向と逆の回転方向に第１の油圧ポンプを回転させることである。
【０１３５】
本開示によれば、プレス機械のプレス成形時のダイクッション圧制御において、油圧シリンダから排出される作動油の圧力がリリーフ弁の設定圧以上になると、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。このプレス成形時にクッションパッドに外力が加えられて油圧シリンダ内にサージ圧が発生すると、サージ圧によりリリーフ弁の弁体が押されて移動してベント室が圧縮され、リリーフ弁のベント圧が上昇する。そうして、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になると、制御装置によって第１の油圧ポンプを逆回転させる。第１の油圧ポンプによる圧力制御を高精度かつ高速で行うことにより、ダイクッション圧制御において、油圧シリンダから発生するサージ圧を抑制することができる。
【０１３６】
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、
上記油タンクからの作動油を上記油圧シリンダに供給する第２の油圧ポンプを備え、
上記制御装置は、
上記第１の油圧ポンプから吐出された作動油の圧力で上記リリーフ弁のベント圧を制御することにより上記リリーフ弁の設定圧を制御し、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第２の油圧ポンプを逆回転させる。
【０１３７】
本開示によれば、ダイクッション作用時の油圧シリンダから排出される作動油を、逆回転させた第２の油圧ポンプを介して油タンクに戻すので、リリーフ弁における熱発生(油温上昇)を避けることができる。
【０１３８】
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、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプと上記第２の油圧ポンプとを逆回転させて、逆回転する上記第２の油圧ポンプを介して上記油圧シリンダから排出される作動油を上記油タンクに戻しつつ上記油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、上記第２の油圧ポンプの回転数を制御すると共に、
上記第１の油圧ポンプの逆回転開始後、上記油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になると、上記リリーフ弁の設定圧を上記逆回転開始前よりも上げて上記リリーフ弁を閉じるように、上記第１の油圧ポンプの回転数を制御する。
【０１３９】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になると、制御装置によって、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプとを逆回転させて、油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、第２の油圧ポンプの回転数を制御することで、油圧シリンダから排出される作動油を第２の油圧ポンプを介して油タンクに戻すことができる。また、第１の油圧ポンプの逆回転開始後、油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になると、第１の油圧ポンプの回転数を制御して、リリーフ弁の設定圧を逆回転開始前よりも上げてリリーフ弁を閉じる。
【０１４０】
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、
上記制御装置は、
上記第１の油圧ポンプから吐出された作動油の圧力で上記リリーフ弁のベント圧を制御することにより上記リリーフ弁の設定圧を制御する。
【０１４１】
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、
上記圧力センサにより検出された上記リリーフ弁のベント圧が上記所定圧力値以上になると、上記第１の油圧ポンプを逆回転させて、上記リリーフ弁を介して上記油圧シリンダから排出される作動油を上記油タンクに戻しつつ上記油圧シリンダのダイクッション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の油圧ポンプの回転数を制御する。
【０１４２】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になると、制御装置によって、第１の油圧ポンプを逆回転させて、油圧シリンダから排出される作動油をリリーフ弁を介して油タンクに戻しながら、油圧シリンダのダイクッション圧力がダイクッション圧力指令値になるように、第１の油圧ポンプの回転数を制御することができる。
【０１４３】
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の油圧ポンプとの間の油路かつ該油路の上記リリーフ弁が接続された接続点よりも上記第１の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の油圧ポンプへの作動油の流れを規制する逆止弁を備える。
【０１４４】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になって第１の油圧ポンプを逆回転させたとき、逆止弁により油圧シリンダから第１の油圧ポンプへの作動油の流れを規制することにより、油圧シリンダから排出される作動油の全てがリリーフ弁を介して油タンクに戻るようにできる。
【０１４５】
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の油圧ポンプとの間の油路かつ該油路の上記リリーフ弁が接続された接続点よりも上記第１の油圧ポンプ側に配設された電磁弁を備える。
【０１４６】
本開示によれば、圧力センサにより検出されたリリーフ弁のベント圧が所定圧力値以上になって第１の油圧ポンプを逆回転させるときに、電磁弁を閉鎖して油圧シリンダから第１の油圧ポンプへの作動油の流れを確実に止めることができ、圧力センサにより検出されるリリーフ弁のベント圧が安定するので、安定した制御が可能になる。
【符号の説明】
【０１４７】
１０…油圧シリンダ
１０ａ…ポート
１１…シリンダチューブ
１２…ピストン
１３…ピストンロッド
１４…クッションパッド
２０…リリーフ弁
２１…入口ポート
２２…出口ポート
２３…ベントポート
３０…逆止弁
４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０…制御装置
５０…電磁弁
５１…第１ポート
５２…第２ポート
６０…絞り
Ｍ,Ｍ１,Ｍ２…モータ
Ｐ,Ｐ１…油圧ポンプ(第１の油圧ポンプ)
Ｐ２…油圧ポンプ(第２の油圧ポンプ)
ＰＳ,ＰＳ１,ＰＳ２…圧力センサ
Ｔ…油タンク
【図１】
2020171959.tif 000003
【図２】
2020171959.tif 000004
【図３】
2020171959.tif 000005
【図４】
2020171959.tif 000006
【図５】
2020171959.tif 000007
【図６】
2020171959.tif 000008
【図７】
2020171959.tif 000009
【図８】
2020171959.tif 000010
【図９】
2020171959.tif 000011
【図１０】
2020171959.tif 000012
【図１１】
2020171959.tif 000013
【図１２】
2020171959.tif 000014