(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータにより駆動される双方向ポンプの正逆回転により、油圧シリンダのヘッド側シリンダ室にまたはロッド側シリンダ室に作動油を供給してラムを下降または上昇させて、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、前記ラムを所定位置に停止させる油圧プレスの停止制御方法において、前記油圧シリンダのロッド側シリンダ室と前記双方向ポンプとを接続した配管の途中に設けられた速度切換え弁の前記ロッド側シリンダ室側配管と、前記速度切換え弁の双方向ポンプ側配管との作動油の圧力差を小さくするために、前記双方向ポンプの逆回転により前記ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を前記双方向ポンプ側配管に供給すること、を特徴とする油圧プレスの停止制御方法。
【請求項２】
前記双方向ポンプ側配管に供給される作動油の圧力をパラメータにより指示すること、を特徴とする請求項１記載の油圧プレスの停止制御方法。
【請求項３】
サーボモータにより駆動される双方向ポンプの正逆回転により、油圧シリンダのヘッド側シリンダ室にまたはロッド側シリンダ室に作動油を供給してラムを下降または上昇させて、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、前記ラムを所定位置に停止させる油圧プレスの停止制御装置であって、前記油圧シリンダのロッド側シリンダ室と前記双方向ポンプとを接続した配管の途中に設けられた速度切換え弁の前記双方向ポンプ側の配管内の作動油の圧力を検出する油圧検出手段と、前記速度切換え弁のロッド側シリンダ室側配管と前記双方向ポンプ側配管との作動油の圧力差を小さくするために前記ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を前記双方向ポンプ側配管に供給すべく前記サーボモータに逆回転の指令を与えるロッド圧保持指令部と、を備えてなることを特徴とする油圧プレスの停止制御装置。
【請求項４】
前記双方向ポンプ側配管に供給される作動油の圧力をパラメータにより指示するための入力手段を、備えてなることを特徴とする請求項３記載の油圧プレスの停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧プレスにおいてラムを一定位置に停止させる際の油圧プレスの停止制御方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４には、従来の双方向ポンプ１０１を用いた油圧式のプレスブレーキ１０３の油圧回路が示されている。ラムである上部テーブル１０５を上下移動させる油圧シリンダ１０７のシリンダヘッド側シリンダ室１０９は、配管１１１を介して双方向ポンプである双方向ポンプ１０１の一方の側に接続されている。配管１１１の途中には配管１１３が接続されており、チェック弁１１５を介してオイルタンク１１７に接続されている。なお、双方向ポンプ１０１は、サーボモータ１１９により作動する。また、シリンダヘッド側シリンダ室１０９は、配管１２１によりプレフィル弁１２３を介してオイルタンク１１７に接続されている。
【０００３】
一方、油圧シリンダ１０７のロッド側シリンダ室１２５にはシリンダ側配管１２７が接続されており、カウンタバランス弁１２９と速度切換え弁１３１が並列に設けられている。これらカウンタバランス弁１２９と速度切換え弁１３１は、双方向ポンプ側配管１３３により双方向ポンプ１０１の他方の側に接続されている。
【０００４】
また、双方向ポンプ側配管１３３の途中には配管１３５が接続されており、この配管１３５はチェック弁１３７を介してオイルタンク１１７に接続されている。
【０００５】
上記構成により、サーボモータ１１９の回転により双方向ポンプ１０１を正方向へ回転させ、作動油をオイルタンク１１７からチェック弁１３７、配管１３５を介して配管１１１を通ってシリンダヘッド側シリンダ室１０９に供給すると、ピストン１３９が下降して上部テーブル１０５および上部テーブル１０５の下端に取り付けられたパンチＰが下降する。
【０００６】
一方、サーボモータ１１９により双方向ポンプ１０１を逆方向に回転させると、作動油はオイルタンク１１７からチェック弁１１５、配管１１３を介して双方向ポンプ側配管１３３を通り、さらに速度切換え弁１３１のチェック弁を経てシリンダ側配管１２７を通ってロッド側シリンダ室１２５に供給され、ピストン１３９が上昇して上部テーブル１０５およびパンチＰを上昇させる。
【０００７】
なお、シリンダロッド側シリンダ室１２５の圧力が所定値よりも高くなると、パイロット信号１４１によりプレフィル弁１２３が開き、シリンダヘッド側シリンダ室１０９から配管１２１、プレフィル弁１２３を通って作動油が直接オイルタンク１１７に送られるようになっている。サーボモータ１１９および双方向ポンプ１０１の回転により、上部テーブル１０５の速度および位置を制御している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような油圧回路にあっては、図４の状態でサーボモータ１１９を回転させ、双方向ポンプ１０１に油を送り込む動作を行った後は、シリンダロッド側シリンダ室１２５の圧力状態はカウンタバランス弁１２９により一定の圧力になっている。一方、速度切換え弁１３１と双方向ポンプ１０１を接続している双方向ポンプ側配管１３３の圧力は、ほぼ大気圧状態となっている。
【０００９】
このため、図４に示されている状態から速度切換え弁１３１をオン（図４中左へ移動）に切り換えると、速度切換え弁１３１の前後における圧力差から、上部テーブル１０５が非常に大きな衝撃と共に数ミリ下方へ落下してしまう。この現象は、上記動作に限ったことではなく、上部テーブル１０５を上限位置で停止させておき、そのまましばらく放置しておくと、上部テーブル１０５の停止時双方向ポンプ１０１も停止しているため、双方向ポンプ側配管１３３の圧力は、リークにより低下する。その状態で速度切換え弁１３１をオンしようとすると、上部テーブル１０５は急激に低下するという問題がある。
【００１０】
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、ラム停止状態における速度切換え弁の切換え時に発生する衝撃をなくするようにした油圧プレスの停止制御方法およびその装置を提供することにある。
【００１１】
【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による発明の油圧プレスの停止制御方法は、サーボモータにより駆動される双方向ポンプの正逆回転により、油圧シリンダのヘッド側シリンダ室にまたはロッド側シリンダ室に作動油を供給してラムを下降または上昇させて、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、前記ラムを所定位置に停止させる油圧プレスの停止制御方法において、前記油圧シリンダのロッド側シリンダ室と前記双方向ポンプとを接続した配管の途中に設けられた速度切換え弁の前記ロッド側シリンダ室側配管と、前記速度切換え弁の双方向ポンプ側配管との作動油の圧力差を小さくするために、前記双方向ポンプの逆回転により前記ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を前記双方向ポンプ側配管に供給すること、を特徴とするものである。
【００１２】
従って、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、ラムを所定位置に停止させる場合、油圧シリンダのロッド側シリンダ室と双方向ポンプとを接続した配管の途中に設けられている速度切換え弁のロッド側シリンダ室側の配管における圧力と、速度切換え弁の双方向ポンプ側における圧力の差を小さくして速度切換え弁の切換え時における衝撃を小さくするために、サーボモータを制御して双方向ポンプを逆回転せしめ、ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を双方向ポンプ側配管に供給して圧力を上昇させておく。
【００１３】
請求項２による発明の油圧プレスの停止制御方法は、請求項１記載の油圧プレスの停止制御方法において、前記双方向ポンプ側配管に供給される作動油の圧力をパラメータにより指示すること、を特徴とするものである。
【００１４】
従って、双方向ポンプ側配管の圧力を上昇させる値をパラメータとして入力して指示する。
【００１５】
請求項３による発明の油圧プレスの停止制御装置は、サーボモータにより駆動される双方向ポンプの正逆回転により、油圧シリンダのヘッド側シリンダ室にまたはロッド側シリンダ室に作動油を供給してラムを下降または上昇させて、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、前記ラムを所定位置に停止させる油圧プレスの停止制御装置であって、前記油圧シリンダのロッド側シリンダ室と前記双方向ポンプとを接続した配管の途中に設けられた速度切換え弁の前記双方向ポンプ側の配管内の作動油の圧力を検出する油圧検出手段と、前記速度切換え弁のロッド側シリンダ室側配管と前記双方向ポンプ側配管との作動油の圧力差を小さくするために前記ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を前記双方向ポンプ側配管に供給すべく前記サーボモータに逆回転の指令を与えるロッド圧保持指令部と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１６】
従って、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、ラムを所定位置に停止させる場合、油圧シリンダのロッド側シリンダ室と双方向ポンプとを接続する配管の途中に間に設けられている速度切換え弁のロッド側シリンダ室側の配管内における圧力と、速度切換え弁の双方向ポンプ側における圧力の差を小さくして速度切換え弁の切換え時における衝撃を小さくするために、ロッド圧保持指令部がサーボモータを制御して双方向ポンプを逆回転せしめ、ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を双方向ポンプ側配管に供給しての圧力を上昇させておく。このときの双方向ポンプ側配管の圧力は油圧検出手段により検出され、フィードバックされる。
【００１７】
請求項４による発明の油圧プレスの停止制御装置は、請求項３記載の油圧プレスの停止制御装置において、前記双方向ポンプ側配管に供給される作動油の圧力をパラメータにより指示するための入力手段を、備えてなることを特徴とするものである。
【００１８】
従って、入力手段により、双方向ポンプ側配管の圧力を上昇させる値をパラメータで入力して指示する。
【００１９】
【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。
【００２０】
図２および図３には、プレス機械としての一例の例えば油圧式のプレスブレーキ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の上部前端面にはラムとしての上部テーブル５Ｕを上下移動自在に設けられていると共に、側板３Ｌ、３Ｒの下部前面には固定した下部テーブル５Ｌを備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
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手段としてのリニアスケール１１が設けられており、既知である中間板７およびパンチＰの高さを用いてダイＤとの間隔を求めることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
また、油圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｒのロッド側シリンダ室１９側の配管４９（図１参照）の油圧を検出する油圧検出手段である油圧センサ２１（図１参照）が取り付けられている。なお、プレスブレーキ１の油圧回路等を制御する制御装置２３がプレスブレーキ１に隣接して設けられている。
【００２５】
次に、図１を参照して、この発明に係る油圧プレスの停止制御装置としての油圧回路および制御装置２３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、左側の油圧シリンダ１３Ｌについて説明することとする。
【００２６】
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１３Ｌのシリンダヘッド側シリンダ室２５は、配管２７を介して双方向ポンプである双方向ポンプ２９の一方の側に接続されている。配管２７の途中には配管３１が接続されており、チェック弁３３を介してオイルタンク３５に接続されている。なお、双方向ポンプ２９は、サーボモータ３７により作動する。また、シリンダヘッド側シリンダ室２５は、配管３９によりプレフィル弁４１を介してオイルタンク３５に接続されている。
【００２７】
一方、油圧シリンダ１３Ｌのロッド側シリンダ室１９には、ロッド側のシリンダ側配管４３が接続されており、カウンタバランス弁４５と速度切換え弁４７が並列に設けられている。これらカウンタバランス弁４５と速度切換え弁４７は、双方向ポンプ側配管４９により双方向ポンプ２９の他方の側に接続されている。
【００２８】
また、双方向ポンプ側配管４９の途中には配管５１が接続されており、この配管５１はチェック弁５３を介してオイルタンク３５に接続されている。なお、双方向ポンプ側配管４９には、双方向ポンプ側配管４９内の圧力を検出する前記油圧センサ２１が設けられている。
【００２９】
上記構成により、サーボモータ３７の回転により双方向ポンプ２９を正方向へ回転させ、オイルタンク３５からチェック弁５３、配管５１を経て配管２７を通ってシリンダヘッド側シリンダ室２５に作動油を供給すると、ピストン１５Ｌが下降して上部テーブル５ＵおよびパンチＰが下降する。
【００３０】
一方、サーボモータ３７により双方向ポンプ２９を逆方向に回転させると、作動油はオイルタンク３５からチェック弁３３、配管３１を経て双方向ポンプ側配管４９、速度切換え弁４７のチェック弁およびシリンダ側配管４３を通ってロッド側シリンダ室１９に供給され、ピストンロッド１７Ｌが上昇して上部テーブル５ＵおよびパンチＰを上昇させる。
【００３１】
なお、上部テーブル５Ｕの上下位置はリニアスケール１１により検出される。また、ロッド側シリンダ室１９の圧力が所定値よりも高くなると、パイロット信号５５によりプレフィル弁４１が開き、シリンダヘッド側シリンダ室２５からプレフィル弁４１を通って作動油が直接オイルタンク３５に送られるようになっている。
【００３２】
制御装置２３には、ラムである上部テーブル５Ｕを目標位置へ移動させる移動指令を発すると、上部テーブル５Ｕに移動パターンを指令するラム速度分配処理部５７が設けられている。このラム速度分配処理部５７からの指令信号から指令位置カウンタ５９が上部テーブル５Ｕの指令位置を読み取る。
【００３３】
一方、上部テーブル５Ｕの位置を検出するリニアスケール１１からの現実の位置信号を実位置カウンタ６１が読み取ってフィードバックし、このフィードバック信号と前述の指令位置カウンタ５９により読み取られた指令位置を加算器６３が加算する。この加算器６３により加算された値と位置ループゲインを上部テーブル位置ループゲイン乗算部６５にて乗算する。
【００３４】
また、ロッド側の双方向ポンプ側配管４９の圧力は時間が経過するとリークにより低下するため、この低下分を補うために双方向ポンプ側配管４９の圧力を上げる。このための目標圧力（例えばロッド側のシリンダ側圧力と同じ６ＭＰａ）を、キーボードのごとき目標圧力入力手段６６からパラメータとして入力し、双方向ポンプ側配管４９に設けられている油圧センサ２１により検出される実際の圧力との差とロッド圧保持ゲインをロッド圧保持部ゲイン乗算部６７にて乗算する。
【００３５】
そして、必要に応じてスイッチ６９をオン・オフして、加算器７１がロッド圧保持ゲインの乗算結果と前述の上部テーブル位置ループゲインの乗算結果を加え、この信号をＤ／Ａ変換器７３によりＤ／Ａ変換してサーボアンプ７５を介してサーボモータ３７に伝える。なお、サーボモータ３７にはロータリーエンコーダ７７が取り付けられており、サーボモータ３７の回転数をサーボアンプ７５にフィードバックして、所定の回転数を保持するようにしている。
【００３６】
以上の結果から、サーボモータ３７を制御して双方向ポンプ２９を逆方向へ回転させて、油圧シリンダ１３Ｌのロッド側シリンダ室１９側の双方向ポンプ側配管４９の圧力を所定の圧力まで上昇させるので、リークにより圧力が低下してもロッド側シリンダ室側配管４３の圧力との差を小さくまたはゼロに保持することができる。このため、上部テーブル５Ｕの停止状態から速度切換え弁４７を切り換えたときに、上部テーブル５Ｕがガタンと下降するのを防止することができる。
【００３７】
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、プレス機械としてプレスブレーキ１について説明したが、その他のプレス機械でもまったく同様に適用できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明による油圧プレスの停止制御方法では、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、ラムを所定位置に停止させる場合、サーボモータを制御して双方向ポンプを逆回転せしめて、ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を、油圧シリンダのロッド側シリンダ室と双方向ポンプとに接続された配管の途中に設けられている速度切換え弁の双方向ポンプ側配管に供給して圧力を上昇させることにより、速度切換え弁のロッド側シリンダ室側における圧力と双方向ポンプ側配管内の圧力の差を小さくするので、速度切換え弁の切換え時における衝撃を小さくすることができる。
【００３９】
請求項２の発明による油圧プレスの停止制御方法では、双方向ポンプ側配管の圧力を上昇させる値をパラメータで入力して指示するので、所望の値を入力することができる。
【００４０】
請求項３の発明による油圧プレスの停止制御装置では、ラムに装着されたパンチとダイとの協働によりワークにプレス加工を行う際に、ラムを所定位置に停止させる場合、ロッド圧保持指令部がサーボモータを制御して双方向ポンプを逆回転せしめて、ラムの自重による圧力を超えない程度の作動油を、油圧シリンダのロッド側シリンダ室と双方向ポンプとに接続された配管内の途中に設けられている速度切換え弁の双方向ポンプ側配管に供給して圧力を上昇させることにより、速度切換え弁のロッド側シリンダ室側配管内における圧力と双方向ポンプ側配管内の圧力の差を小さくするので、速度切換え弁の切換え時における衝撃を小さくすることができる。このときの双方向ポンプ側配管内の圧力は油圧検出手段により検出され、フィードバックされている。
【００４１】
請求項４の発明による油圧プレスの停止制御装置では、入力手段により、ロッド側の双方向ポンプ側配管の圧力を上昇させる値をパラメータで入力して指示するので、所望の値を入力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る油圧プレスの停止制御装置を示す回路図および制御装置のブロック図である。
【図２】この発明に係る油圧プレスの停止制御装置を適用したプレスブレーキ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】従来の油圧プレスの停止制御装置を示す回路図である。
【符号の説明】
５Ｕ  上部テーブル（ラム）
１３Ｌ、１３Ｒ  油圧シリンダ
１９  ロッド側シリンダ室
２１  油圧センサ（油圧検出手段）
２５  ヘッド側シリンダ室
２９  双方向ポンプ
３７  サーボモータ
４３  ロッド側シリンダ室側配管
４７  速度切換え弁
４９  双方向ポンプ側配管
６６  目標圧力入力手段
６７  ロッド圧保持ゲイン乗算部（ロッド圧保持指令部）
Ｐ  パンチ
Ｄ  ダイ
Ｗ  ワーク
【図１】
0004538127.tif 000002
【図２】
0004538127.tif 000003
【図３】
0004538127.tif 000004
【図４】
0004538127.tif 000005