(57)【要約】【課題】油圧ポンプとタンクを有しない高効率でクリーンな小容積のプレス装置を提供することを目的とする。【解決手段】空圧を該空圧と同じ圧力で変換した油圧に基づいてプレス１を開閉するコンバータ７，１１と、空圧を２０〜３０倍に増圧した油圧に基づいてプレス１を圧締するブースタ１６とを備えたプレス装置２９とし、前記ブースタ１６へ供給する空圧力を調整してプレス１の圧締力を制御するとともに、前記コンバータ１１から吐出される圧油の量を調整してプレス１の閉鎖速度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空圧を該空圧と同じ圧力で変換した油圧に基づいてプレスを開閉するコンバータと、空圧を２０〜３０倍に増圧した油圧に基づいてプレスを圧締するブースタとを備えたことを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記ブースタへ供給する空圧力を調整してプレスの圧締力を制御する請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記コンバータから吐出される圧油の量を調整してプレスの閉鎖速度を制御する請求項１に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空圧から圧力変換された油圧により駆動されるプレス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のプレス装置は、特許文献１に示すように、ポンプにより吐出された圧油により駆動制御されていた。すなわち、特許文献１の図１に示されるように、ポンプ３０によって汲み上げられた作動油が電磁切換弁３２を介して圧締シリンダ１４の油室３３に供給されることにより、ラム１６、すなわち可動盤１２の上昇作動が行われることとなるが、かかる圧締シリンダ１４の油室３３には、電磁切換弁３４を介して電磁リリーフ弁３６が、また電磁切換弁３８を介して電磁流量制御弁４０がそれぞれ接続されている。
【０００３】
このように構成されたプレス装置は、圧油を吐出するポンプと作動油を貯留するタンクを備えるため、それらを設置する比較的大きなスペースを必要とした。そしてタンクには数百リットル以上の作動油が貯留されるため、その漏洩による環境汚染が懸念されるとともに、防火上の考慮をしなければならない。また、ポンプは、圧締時や作動休止時に吐出した圧油をタンクに戻すので効率が悪く、ポンプモータの電力損失は多くなる。
【０００４】
【特許文献１】特公平４−２３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、油圧ポンプとタンクを有しない高効率でクリーンな小容積のプレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、空圧を該空圧と同じ圧力で変換した油圧に基づいてプレスを開閉するコンバータと、空圧を２０〜３０倍に増圧した油圧に基づいてプレスを圧締するブースタとを備えたプレス装置に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上記のように構成したので、油圧ポンプとタンクを不要とし、高効率でクリーンな小容積のプレス装置を低コストで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のプレス装置の概要を示すブロック図である。
【０００９】
プレス１は、シリンダ４とピストン３により上下または左右に駆動される可動盤２と、特許文献１に示されるような図示しない固定盤との間に配設された複数の熱板からなるチャンバを形成し、そのチャンバ内に挿入した被加工物を加熱し加圧するものである。プレス装置２９は、前記プレス１とそれを作動させるための空圧と油圧の制御機器を含むものである。
【００１０】
コンバータ７，１１は、一の円筒状シリンダを隔壁１０が空圧室８ａ，８ｂと油圧室９ａ，９ｂに、移動して分割する構成になっており、空圧室８ａ，８ｂに供給された圧縮空気（圧空）の量に応じてそれと略同量、同圧の圧油が油圧室９ａ，９ｂから吐出される。
【００１１】
ブースタ１６は、大径ピストン１７ａを嵌挿して増圧室１８と戻室１９とを形成する大径シリンダ３３と、大径ピストン１７ａに連結した小径ピストン１７ｂを嵌挿して圧縮室２０を形成する小径シリンダ３４が連設されて構成される増圧器である。図１における図示のように、大径ピストン１７ａが大径シリンダ３３の右端部に位置する後退時において、小径ピストン１７ｂの先端部は連通穴３２の圧縮室２０への開口部が開放されるような位置に後退する。
【００１２】
エアコンプレッサ等の空圧源２８から供給される圧縮空気は、フィルタ２７で塵が除去され、空圧ゲージ２５に表示される所定の圧力に減圧弁２６で調整され、ルーブリケータ２４で潤滑油が混合されて切換弁２３に送られる。切換弁２３は圧空を、コンバータ７の空圧室８ａとブースタ１６の戻室１９、または、コンバータ１１の空圧室８ｂとブースタ１６の増圧室１８、のいずれかに択一的に切換えて供給する。なお、切換弁２３から増圧室１８への管路には、電磁圧力調整弁２２と切換弁２１とが直列に配設されている。
【００１３】
コンバータ７の油圧室９ａは、シリンダ４の開放室６と管路で接続されている。一方、コンバータ１１の油圧室９ｂは、流量調整弁１３と逆止弁１２との並列回路と、切換弁１５と、連通穴３２と、圧縮室２０とを介してシリンダ４の閉鎖室５に接続されている。
【００１４】
次に、このプレス装置２９の作動を順次説明する。まず、ニュートラルの状態では、切換弁２３は圧空をコンバータ７の空圧室８ａとブースタ１６の戻室１９に供給するので、油圧室９ａから空圧室８ａの圧空に応じた量と圧力の圧油が開放室６に供給され、可動盤２は固定盤から離隔しチャンバを開放するとともに、ブースタ１６の大径ピストン１７ａは後退限度位置に戻され、小径ピストン１７ｂも後退して圧縮室２０が最大の容積となる。
【００１５】
プレス１のチャンバを閉鎖して被加工物を加熱し加圧する準備をするには、切換弁２３と切換弁１４（切換弁１５）をＯＮする。それによりコンバータ１１の空圧室８ｂに流入した圧空は、隔壁１０を押して油圧室９ｂにその圧空と略同量、同圧の油圧の圧油を発生させる。そして、その圧油は、流量調整弁１３で流量が制御された後、切換弁１５、連通穴３２及び圧縮室２０とを通ってシリンダ４の閉鎖室５に流入して可動盤２を固定盤に近接させてチャンバが閉鎖される。
【００１６】
可動盤２が固定盤に近接してチャンバが閉鎖されたとき、リミットスイッチ３０が作動してチャンバの閉鎖を確認する。すると、切換弁１４（切換弁１５）がＯＦＦし、切換弁２１がＯＮするとともに、電磁圧力調整弁２２に適宜通電して圧空を所定の空圧力となるように制御する。これにより、大径ピストン１７ａと小径ピストン１７ｂは前進して増圧室１８の容積は拡大し、連通穴３２の圧縮室２０への連通が遮断されて圧縮室２０の容積は減少する。増圧室１８の容積の拡大と圧縮室２０の容積の減少との比は、大径ピストン１７ａと小径ピストン１７ｂとの有効受圧面積の比となり、その比に比例して空圧が油圧に変換されかつ増圧される。その増圧比は２０〜３０倍が好ましい。例えば、０．５ＭＰａの空圧力が１２．５ＭＰａの油圧力に変換・増圧される。なお、圧縮室２０から吐出される圧油の量は前記増圧比に反比例して圧空の量より減少するが、チャンバはすでに閉鎖しており、閉鎖室５の油圧を昇圧するに足る少量の圧油が必要となるのみであるから、問題にはならない。このようにして、プレス１が圧締され被加工物の加圧が加熱とともに行われ、被加工物が成形される。このときの圧締力は、電磁圧力調整弁２２によって、所定値となるように閉ループまたは開ループで制御される。閉ループで制御するときは、閉鎖室５の油圧または増圧室１８の空圧を図示しない圧力検出器で検出して実行する。
【００１７】
前記成形工程が終了すると、電磁圧力調整弁２２の通電電流を漸次減少するように制御して、大径ピストン１７ａを元の後退位置まで戻し、閉鎖室５の油圧を低下させる。その後、切換弁２３及び切換弁２１をＯＦＦし、電磁圧力調整弁２２の通電を遮断するとともに、切換弁１４（切換弁１５）をＯＮする。それにより、開放室６に圧油が供給されるとともに、閉鎖室５の圧油は、圧縮室２０、連通穴３２、切換弁１５及び逆止弁１２を通ってコンバータ１１の油圧室９ｂに戻って、可動盤２の固定盤からの離隔が行われる。この離隔作動はリミットスイッチ３１が作動することにより終了して、ニュートラルに戻る。
【００１８】
なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。なお、コンバータ７，１１とブースタ１６は、太陽鉄工（株）製のＡＨＵ２−１６０−０５０−ＯＴＡ−８Ｒ及びＰＢＥ３−６０が好適に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のプレス装置の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    プレス
２    可動盤
３    ピストン
４    シリンダ
５    閉鎖室
６    開放室
７，１１    コンバータ
８ａ，８ｂ    空圧室
９ａ，９ｂ    油圧室
１０  隔壁
１２  逆止弁
１３  流量調整弁
１４，１５，２１，２３  切換弁
１６  ブースタ
１７ａ  大径ピストン
１７ｂ  小径ピストン
１８  増圧室
１９  戻室
２０  圧縮室
２２  電磁圧力調整弁
２４  ルーブリケータ
２５  空圧ゲージ
２６  減圧弁
２７  フィルタ
２８  空圧源
２９  プレス装置
３０，３１  リミットスイッチ
３２  連通穴
３３  大径シリンダ
３４  小径シリンダ
【図１】
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