(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータが油圧ポンプを作動させ、この油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダを用いてラムを上下移動させ、パンチとダイとの協働によりワークに折曲げ加工を行うプレスブレーキにおけるラム位置制御方法において、前記サーボモータを位置指令に基づいて回転させ、このときの前記ラムの位置を検出するラム位置検出器からの位置信号をフィードバックすると共に、予め得られている前記油圧シリンダにおける圧力および油温に対するポンプの特性及びラム位置偏差量の関係からラム位置偏差量を求め、この求めたラム位置偏差量を補正値として前記位置指令を補正して前記サーボモータを回転させること、を特徴とする油圧シリンダを用いたラム位置制御方法。
【請求項２】
サーボモータが油圧ポンプを作動させ、この油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダを用いてラムを上下移動させ、パンチとダイとの協働によりワークに折曲げ加工を行うプレスブレーキにおけるラム位置制御装置であって、前記ラムの位置を指令する位置指令部と、前記ラムの位置を検出してフィードバックするラム位置検出器と、前記油圧シリンダにおける圧力および油温に対するポンプの特性及びラム位置偏差量の関係を予め記憶しておくメモリと、前記油圧シリンダに設けられている圧力センサおよび油温センサからの圧力および油温を監視しこれらに基づいて前記メモリに記憶されている圧力および油温とラム位置偏差量との関係からラム位置偏差量を求め、この求めたラム位置偏差量を補正値として前記位置指令を補正する監視部と、を備えてなることを特徴とするプレスブレーキにおけるラム位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラムである上部テーブルまたは下部テーブルを相対的に上下移動させて曲げ加工を行うプレスブレーキにおけるラム位置制御方法およびそのラム位置制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５には、従来よりよく知られているプレスブレーキ１０１におけるラム位置制御の流れが示されている。このプレスブレーキ１０１は、パンチＰを装着したラムである上部テーブル１０３Ｕを油圧シリンダ１０５により上下移動させて、下部テーブル１０３Ｌに装着されているダイＤとの協働でワークに曲げ加工を行うものである。
【０００３】
すなわち、位置指令部１０７からの位置指令は加算器１０９を介してゲイン決定部１１１に送られる。このゲイン決定部１１１はラム動作ゲインを決定し、アンプ１１３により指令を増幅してサーボモータ１１５に指令を発する。このサーボモータ１１５により油圧ポンプ１１７を作動させて、前記油圧シリンダ１０５が上下移動して上部テーブル１０３Ｕの上下移動を行う。
【０００４】
また、上部テーブル１０３Ｕの上下位置はラム位置検出器１１９により検出されて、位置カウンタ１２１を介して加算器１０９にフィードバックされ、サーボループを構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、図６のポンプ効率ゼロ特性に示されているように、油圧ポンプ１１７における油漏れが生じるためラムである上部テーブル１０３Ｕを一定位置に保持するためには油圧ポンプ１１７を回転させる必要がある。ところが、図６に示されているように、油圧ポンプ１１７の回転数は、作動油の圧力および油温により異なってくるため、ラムである上部テーブル１０３Ｕを指令位置に位置決めできないという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、以上のような従来の技術の問題点に着目してなされたものであり、油圧ポンプから油圧シリンダに供給される作動油の圧力、油温に関係なくラムを指令位置に位置決めすることのできる油圧シリンダを用いたラム位置制御方法およびその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１による発明の油圧シリンダを用いたラム位置制御方法は、サーボモータが油圧ポンプを作動させ、この油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダを用いてラムを上下移動させ、パンチとダイとの協働によりワークに折曲げ加工を行うプレスブレーキにおけるラム位置制御方法において、前記サーボモータを位置指令に基づいて回転させ、このときの前記ラムの位置を検出するラム位置検出器からの位置信号をフィードバックすると共に、予め得られている前記油圧シリンダにおける圧力および油温に対するポンプの特性及びラム位置偏差量の関係からラム位置偏差量を求め、この求めたラム位置偏差量を補正値として前記位置指令を補正して前記サーボモータを回転させること、を特徴とするものである。
【０００８】
従って、位置指令に従ってサーボモータを回転させて油圧ポンプを作動させ、作動油を油圧シリンダに供給してラムを上下移動させる。この時のラムの高さ位置をラム位置検出器により検出してフィードバックし、さらに、この時の油圧シリンダにおける作動油の圧力および油温を検出して、予め得られている圧力および油温に対するラム位置の偏差量の関係から位置補正量を求めて、補正した位置指令をサーボモータに発する。
【０００９】
請求項２による発明の油圧シリンダを用いたラム位置制御装置は、サーボモータが油圧ポンプを作動させ、この油圧ポンプから供給される作動油により作動する油圧シリンダを用いてラムを上下移動させ、パンチとダイとの協働によりワークに折曲げ加工を行うプレスブレーキにおけるラム位置制御装置であって、前記ラムの位置を指令する位置指令部と、前記ラムの位置を検出してフィードバックするラム位置検出器と、前記油圧シリンダにおける圧力および油温に対するポンプの特性及びラム位置偏差量の関係を予め記憶しておくメモリと、前記油圧シリンダに設けられている圧力センサおよび油温センサからの圧力および油温を監視しこれらに基づいて前記メモリに記憶されている圧力および油温とラム位置偏差量との関係からラム位置偏差量を求め、この求めたラム位置偏差量を補正値として前記位置指令を補正する監視部と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１０】
従って、位置指令部からの位置指令に従ってサーボモータを回転させて油圧ポンプを作動させ、作動油を油圧シリンダに供給してラムを上下移動させる。この時のラムの高さ位置をラム位置検出器により検出してフィードバックし、さらに、この時の油圧シリンダにおける作動油の圧力を圧力センサにより検出すると共に作動油の油温を油温センサにより検出し、監視部が圧力および油温を監視して、予め得られてメモリに記憶されている圧力および油温に対するラム位置の偏差量の関係から位置補正量を求めて、サーボモータへの位置指令を補正する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図２および図３には、この発明に係るプレスブレーキ１の全体が示されている。このプレスブレーキ１では、左右に立設された側板３Ｌ、３Ｒを有し、この側板３Ｌ、３Ｒの上部前端面にラムとしての上部テーブル５Ｕを上下移動自在に有すると共に、側板３L、３Ｒの下部前面に下部テーブル５Ｌを備えている。
【００１３】
上部テーブル５Ｕの下端部には、中間板７を介してパンチＰが交換自在に設けられている。また、下部テーブル５Ｌの上端部には、ダイベース９を介してダイＤが交換自在に設けられている。
【００１４】
なお、上部テーブル５Ｕの高さ位置を測定するためのラム位置検出器としてリニアスケール１１が設けられており、パンチＰの高さからダイＤとの間隔を求めて、曲げ加工が終了したか否かや、曲げ角度の検出や、安全確保等を行っている。
【００１５】
左右の側板３Ｌ、３Ｒの上部前面には油圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｒが各々設けられており、この油圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｒのピストン１５Ｌ、１５Ｒに装着されているピストンロッド１７Ｌ、１７Ｒに前述の上部テーブル５Ｕが取り付けられている。なお、油圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｒには、作動油の油温を検出する油温センサ１９と、圧力を検出する圧力センサ２１が取り付けられている。
【００１６】
次に、図１を参照して、油圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｒに対する油圧回路について説明する。なお、左右の油圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｒに対して、まったく同様の油圧回路が設けられているので、以下においては右側の油圧シリンダ１３Ｒおよび油圧回路について説明することとする。
【００１７】
ラムである上部テーブル５Ｕを上下移動させる油圧シリンダ１３Ｒの上シリンダ室２３Ｕは、配管２５によりプレフィル弁２７に接続され、さらに配管２９によりオイルタンク３１に接続されている。
【００１８】
また、前記上シリンダ室２３Ｕは、配管３３により油圧ポンプとしての双方向に回転可能な双方向ピストンポンプ３５の一方の側に接続されている。配管３３には途中で配管３７が接続されており、チェック弁３９およびサクションフィルタ４１を介してオイルタンク３１に接続されている。なお、双方向ピストンポンプ３５は、サーボモータとしてのＡＣサーボモータ４３により回転駆動される。
【００１９】
一方、油圧シリンダ１３Ｒの下シリンダ室２３Ｌには、配管４５が接続されており、カウンタバランス弁４７と電磁ポペットバルブであるシーケンス切換え弁４９が並列に設けられている。これらカウンタバランス弁４７とシーケンス切換え弁４９は、配管５１により前述の双方向ピストンポンプ３５の他方の側に接続されている。また、配管５１には途中において配管５３が接続されており、この配管５３はチェック弁５５およびサクションフィルタ５７を介してオイルタンク３１に接続されている。
【００２０】
また、前記配管４５と前記配管３３との間には、絞り弁５９および高圧優先型シャトル弁６１が設けられている。この高圧優先型シャトル弁６１の排出側には配管６３が接続されており、この配管６３にはリリーフ弁６５さらにオイルタンク３１に接続されている配管６７が設けられている。
【００２１】
前記双方向ピストンポンプ３５を回転駆動するＡＣサーボモータ４３を制御する制御装置６９は、ラムである上部テーブル５Ｕの位置を指令する位置指令部７１を有しており、この位置指令部７１には加算器７３を介してラム動作ゲイン決定部７５が接続されている。さらに、このラム動作ゲイン決定部７５はアンプ７７を介してＡＣサーボモータ４３に指令を送るように接続されている。
【００２２】
また、前記加算器７３には、前述のリニアスケール１１から送られてくる上部テーブル５Ｕの位置信号を受けて実際の位置を検出する位置カウンタ７９が接続されており、実際の上部テーブル５Ｕ位置がフィードバックされるサーボループを構成している。
【００２３】
さらに、油圧シリンダ１３Ｒに設けられている油温センサ１９および圧力センサ２１からの検出信号を受けて圧力および油温を監視して上部テーブル５Ｕの位置指令を補正する監視部８１が設けられており、ラム動作ゲイン決定部７５からの指令信号を補正する。
【００２４】
この監視部８１はメモリ８３に接続されており、このメモリ８３には、図４に示されているような、圧力および油温に対するポンプの特性及びラム位置偏差量との関係が記憶されている。従って、監視部８１は、圧力センサ２１からの圧力および油温センサ１９からの油温に基づいてラム位置偏差量をメモリ８３から求め、これを補正値として位置指令を補正する。この補正された指令値はＡＣサーボモータ４３に指令される。
【００２５】
上記構成により、上シリンダ室２３Ｕおよび下シリンダ室２３Ｌに作動油が充填され双方向ピストンポンプ３５が停止してピストン１５Ｒが上死点にある状態から、上部テーブル５Ｕの自重および油圧シリンダ１３Ｒにより上部テーブル５Ｕを急速下降させる場合には、シーケンス切換え弁４９を切り換えて配管４５と配管５１を連通せしめると共に、ＡＣサーボモータ４３により双方向ピストンポンプ３５を回転させる。
【００２６】
さらに下降して曲げ加工を行う場合には、シーケンス切換え弁４９を図１に示されている状態にし、下シリンダ室２３Ｌからの作動油は配管４５、カウンタバランス弁４７、および配管６１を通って双方向ピストンポンプ３５に戻り、さらに配管３３から油圧シリンダ１３Ｒの上シリンダ室２３Ｕに供給される。これにより、ピストン１５Ｒが下降して上部テーブル５Ｕが下降し、曲げ加工を行う。
【００２７】
なお、ピストン１５Ｒの下面側の断面積が上面側に比べて小さいことから、上シリンダ室２３Ｕに注入される作動油の量に比べて、下シリンダ室２３Ｌから双方向ピストンポンプ３５に戻る作動油の量が少ないため、チェック弁５５を介してオイルタンク３１から作動油が補充される。
【００２８】
一方、上部テーブル５Ｕを上昇させる場合には、シーケンス切換え弁４９を図１に示されている状態に切り換えると共に、位置指令部７１からの反転指令によりＡＣサーボモータ４３を前述の場合と反対方向に回転させて双方向ピストンポンプ３５を逆転させ、ピストン１５Ｒが下がった状態の上シリンダ室２３Ｕからの作動油を、配管３３、双方向ピストンポンプ３５、配管５１、シーケンス切換え弁４９、配管４５等を通って下シリンダ室２３Ｌに供給する。これにより、ピストン１５Ｒが上昇して上部テーブル５Ｕが上昇する。
【００２９】
なお、下シリンダ室２３Ｌに注入される作動油の圧力が所定値よりも高くなると、パイロット信号８５によりプレフィル弁２７が開き、上シリンダ室２３Ｕからプレフィル弁２７を通ってオイルタンク３１に送られる。
【００３０】
また、上部テーブル５Ｕを一定位置に位置決めする際には、位置指令部７１の位置指令とリニアスケール１１からの位置信号とからラム動作ゲイン決定部７５がラム動作ゲインを決定し、監視部８１が油温センサ１９からの油温および圧力センサ２１からの圧力を監視して、メモリ８３に記憶されているデータに基づいてラム位置偏差量を求め、位置指令を補正してアンプ７７で増幅してＡＣサーボモータ４３に指令を発する。
【００３１】
以上の結果から、作動油の圧力および油温に影響されずに上部テーブル５Ｕを所定位置に正確に位置決めすることができる。
【００３２】
なお、この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の発明の実施の形態においては、上部テーブル５Ｕを上下移動させるプレスブレーキ１について説明したが、下部テーブル５Ｌを上下移動させるプレスブレーキでもまったく同様である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位置指令部からの位置指令に従ってサーボモータを回転させて油圧ポンプを作動させ、作動油を油圧シリンダに供給してラムを上下移動させる。この時のラムの高さ位置をラム位置検出器により検出してフィードバックし、さらに、この時の油圧シリンダにおける作動油の圧力を圧力センサにより検出すると共に作動油の油温を油温センサにより検出し、監視部が圧力および油温を監視して、予め得られてメモリに記憶されている圧力および油温に対するラム位置の偏差量の関係から位置補正量を求めて、サーボモータへの位置指令を補正するので、作動油の圧力および油温にかかわらずラムを所定位置に正確に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る油圧シリンダを用いたラム位置制御装置および油圧回路を示すブロック図である。
【図２】この発明に係る油圧シリンダを用いたラム位置制御方法を適用するプレスブレーキの全体を示す正面図である。
【図３】図２中III方向から見た側面図である。
【図４】作動油の圧力および油温に対する位置偏差量との関係を示すグラフである。
【図５】従来のプレスブレーキの油圧回路である。
【図６】油温および圧力に対するポンプ回転数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
５Ｕ  上部テーブル（ラム）
１１  リニアスケール（ラム位置検出器）
１３Ｌ、１３Ｒ  油圧シリンダ
１９  油温センサ
２１  圧力センサ
３５  双方向ピストンポンプ（油圧ポンプ）
４３  ＡＣサーボモータ（サーボモータ）
６９  制御装置（ラム位置制御装置）
７１  位置指令部
８１  監視部
８３  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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