(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧シリンダに上下動自在に備えたピストンロッドの下端にラム（５Ｕ）を備え、双方向ポンプ（２７）の一方の側と前記液圧シリンダのシリンダヘッド側シリンダ室（２３）とを配管（２５）を介して接続し、前記双方向ポンプ（２７）の他方の側と前記液圧シリンダのロッド側シリンダ室（４０）とを接続した配管（４１）にカウンターバランス弁（４３）と速度切換弁（４５）を並列に備えた液圧プレスにおける駆動装置であって、前記ラム（５Ｕ）の下降速度を制御する制御装置（１９）を備え、この制御装置（１９）は、メモリ（６１）に記憶されている移動パターンに従って前記ラム（５Ｕ）の移動指令を行うラム速度分配処理部（６３）と、前記移動パターンに対応して前記速度切換弁（４５）の切換えを指令する速度切換え指令部（６５）と、この速度切換え指令部（６５）が前記速度切換バルブ（４５）に切換え指令を発する時点を決定する切換え指令時決定部（６７）とを備え、当該切換え指令時決定部（６７）は、前記ラム（５Ｕ）の下降速度を前記移動パターンにおける接近速度から低速の加工速度に切り換える時点を、前記接近速度の減速に要する減速時間と前記速度切換弁（４５）の応答時間とが重複し、かつ前記減速時間の経過後に加工速度に切り換える構成であり、前記加工速度は前記カウンターバランス弁（４３）によって決定される速度であることを特徴とする液圧プレスにおけるラム駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラムの下降速度を速度切換え弁により接近速度と加工速度に切り換えてプレス加工を行う液圧プレスにおけるラム駆動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７には、従来の双方向ポンプ１０１を用いた液圧プレスの一例としての油圧式のプレスブレーキ１０３の油圧回路が示されている。この油圧回路では、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のヘッド側シリンダ室１０９は、配管１１１を介して双方向ポンプ１０１の一方の側に接続されている。前記配管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。
【０００３】
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、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。
【０００４】
一方、油圧シリンダ１０７のロッド側シリンダ室１２５には配管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。
【０００５】
これらカウンタバランス弁１２９と速度切換え弁１３１は、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。また、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。
【０００６】
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、１３３を介して配管１１１を通って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が下降してプレス加工を行う。
【０００７】
このとき、上部テーブル１０５の下降速度は、速度切換え弁１３１により接近速度と加工速度に切り換えられる。
【０００８】
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、１１１を介して配管１３３を通り、さらに速度切換え弁１３１を経て配管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。
【０００９】
なお、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、パイロット管１４１からの油圧によりプレフィル弁１２３が開き、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に排出されるようになっている。
【００１０】
また、上部テーブル１０５の下降により上部テーブル１０５の下端部に取り付けられたパンチＰとダイＤとの協働によりプレス加工を行う前述のようなプレスブレーキ１０３においては、駆動電源がオフの状態でリークにより上部テーブル１０５が自重で落下するのを防止するために、油圧シリンダ１０７のロッド側シリンダ室１２５に接続されている前述の速度切換え弁１３１として、リークの少ないポベットタイプの切換え弁を用いるのが一般的である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようなポペットタイプの速度切換え弁１３１では、オフ動作時間が遅いため、図８に示されているように、急速下降である接近速度の分配が終了してから速度切換え弁１３１を切り換える指令を発すると、実際の上部テーブル１０５は指令から一定時間ｔ０遅れて一旦停止し、それから加工速度に移行することになり、無駄な時間Ｔを要する。このため、生産性が低下するという問題がある。
【００１２】
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、応答遅れなくラムの下降速度を接近速度または加工速度に切り換えることのできる液圧プレスにおけるラム駆動方法およびその装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、液圧シリンダに上下動自在に備えたピストンロッドの下端にラム（５Ｕ）を備え、双方向ポンプ（２７）の一方の側と前記液圧シリンダのシリンダヘッド側シリンダ室（２３）とを配管（２５）を介して接続し、前記双方向ポンプ（２７）の他方の側と前記液圧シリンダのロッド側シリンダ室（４０）とを接続した配管（４１）にカウンターバランス弁（４３）と速度切換弁（４５）を並列に備えた液圧プレスにおける駆動装置であって、前記ラム（５Ｕ）の下降速度を制御する制御装置（１９）を備え、この制御装置（１９）は、メモリ（６１）に記憶されている移動パターンに従って前記ラム（５Ｕ）の移動指令を行うラム速度分配処理部（６３）と、前記移動パターンに対応して前記速度切換弁（４５）の切換えを指令する速度切換え指令部（６５）と、この速度切換え指令部（６５）が前記速度切換バルブ（４５）に切換え指令を発する時点を決定する切換え指令時決定部（６７）とを備え、当該切換え指令時決定部（６７）は、前記ラム（５Ｕ）の下降速度を前記移動パターンにおける接近速度から低速の加工速度に切り換える時点を、前記接近速度の減速に要する減速時間と前記速度切換弁（４５）の応答時間とが重複し、かつ前記減速時間の経過後に加工速度に切り換える構成であり、前記加工速度は前記カウンターバランス弁（４３）によって決定される速度であることを特徴とするものである。
【００１６】
従って、プレス加工時にラムを下降させる際に、接近速度で急速下降した後、速度切換え弁により加工速度に切り換えてラムを下降させてプレス加工を行う。この際、速度切換え弁が指令を受けて実際に作動するまでの応答時間と前記接近速度の減速に要する減速時間を考慮して、接近速度における減速開始時を基準として、一定時間経過後あるいは一定時間前に速度切換え弁に切換え指令を発して加工速度に移行する。
【００３１】
【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。
【００３２】
図５および図６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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
左右の側板３Ｌ、３Ｒの上部前面には液圧シリンダとしての一例である例えば油圧シリンダ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の下端に前述の上部テーブル５Ｕが取り付けられている。
【００３６】
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１９がプレスブレーキ１に隣接して設けられている。
【００３７】
次に、図１を参照して、この発明に係る液圧プレスにおけるラム駆動装置２１としての油圧回路および制御装置１９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について説明することとする。
【００３８】
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のシリンダヘッド側シリンダ室２３は、配管２５を介して双方向ポンプ２７の一方の側に接続されている。配管２５の途中には配管２９が接続されており、チェック弁３１を介してオイルタンク３３に接続されている。なお、双方向ポンプ２７は、サーボモータ３５により作動する。また、シリンダヘッド側シリンダ室２３は、配管３７によりプレフィル弁３９を介してオイルタンク３３に接続されている。
【００３９】
一方、油圧シリンダ１３Ｒのロッド側シリンダ室４０には、配管４１が接続されており、カウンタバランス弁４３と速度切換え弁４５が並列に設けられている。これらカウンタバランス弁４３と速度切換え弁４５は、配管４７により双方向ポンプ２７の他方の側に接続されている。また、配管４７の途中には配管４９が接続されており、この配管４９はチェック弁５１を介してオイルタンク３３に接続されている。
【００４０】
上記構成により、サーボモータ３５の回転により双方向ポンプ２７を正方向へ回転させ、オイルタンク３３からチェック弁５１、配管４９を経て配管２５を通ってシリンダヘッド側シリンダ室２３に作動油を供給すると、ピストン１５Ｒが下降して上部テーブル５ＵおよびパンチＰが下降する。
【００４１】
一方、サーボモータ３５により双方向ポンプ２７を逆方向に回転させると、作動油はオイルタンク３３からチェック弁３１、配管２９を経て配管４７、速度切換え弁４５のチェック弁および配管４１を通ってロッド側シリンダ室４０に供給され、ピストンロッド１７Ｒ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。
【００４２】
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、配管４７内の圧力が所定値よりも高くなると、パイロット信号５３によりプレフィル弁３９が開き、シリンダヘッド側シリンダ室２３からプレフィル弁３９を通って作動油が直接オイルタンク３３に排出されるようになっている。
【００４３】
制御装置１９には、中央処理装置であるＣＰＵ５５に、後述するパラメータや種々のデータを入力するキーボードのごとき入力手段５７や、種々のデータを出力するＣＲＴのごとき出力手段５９が接続されている。
【００４４】
また、ラムである上部テーブル５Ｕの移動パターンや入力手段５７から入力されたパラメータ等を記憶しておくメモリ６１や、このメモリ６１に記憶されている移動パターンに従って上部テーブル５Ｕに移動を指令するラム速度分配処理部としての上部テーブル速度分配処理部６３や、移動パターンに対応して速度切換え弁４５の切換えを指令する速度切換え指令部６５等が接続されている。また、速度切換え指令部６５が速度切換バルブ４５に切換え指令を発する時点を決定する例えばタイマのごとき切換え指令時決定部６７が接続されている。
【００４５】
次に、図２を参照して、この発明に係る液圧プレスにおけるラム駆動方法の一実施の形態について説明する。
【００４６】
ここで、上部テーブル移動パターンにおける接近速度分配および加工速度分配のパターンは先に設定されてメモリ６１に記憶されているものであり、既知である。すなわち、接近速度から減速を開始する減速開始時Ｔ１は既知である。
【００４７】
従来技術において説明したように、接近速度分配の完了後に速度切換え弁４５に切換え指令を発して加工速度分配を開始すると、速度切換え弁４５の応答遅れｔ０（図８参照）だけ加工速度分配の開始が遅れるため、図２に示されているよ うに、切換え指令時決定部６７は、接近速度から減速を開始する減速開始時Ｔ１を指令時と決定して速度切換え指令部６５に指令して、速度切換え弁４５の切換え指令を発するようにする。すなわち、図２より明らかなように、接近速度の減速時間と前記応答時間ｔ０とが重複し、かつ前記減速時間の経過後に加工速度に切り換えるものである。
【００４８】
以上の結果から、接近速度の分配が終了してから加工速度に移行するときの無駄な時間を減速時間分だけ短縮することができるので、生産性の向上を図ることができる。
【００４９】
次に、図３を参照して、この発明に係る液圧プレスにおけるラム駆動方法の別の実施の形態について説明する。
【００５０】
このラム駆動方法では、速度切換え弁４５の応答遅れｔ０と、接近速度から停止までの減速時間ｔ１を考慮して、切換え指令時決定部６７としての一例のＳＤ 早出しディレイタイマが減速指令開始から一定時間ｔ２経過したらＳＤ早出し信 号をハイとして速度切換え指令部６５を介して速度切換え弁４５に切換え指令を発する。ここで、一定時間ｔ２としては、減速時間ｔ１から応答時間ｔ０を減じた もの（ｔ１−ｔ０）か、あるいはこれ以上の時間を採用することにより、接近速度の終了後に加工速度に移行することになる。
【００５１】
そして、速度切換えディレイタイマがハイとなって切換え指令を発してから、タイマにより応答時間ｔ０よりも長い一定時間ｔ３を経過したら上部テーブル５Ｕの加工速度分配を開始する。なお、図３に示されている場合においては、減速時間ｔ１から応答時間ｔ２を減じた時間よりも長い時間を採用している。
【００５２】
なお、前述のｔ１−ｔ０がマイナスとなって一定時間ｔ２がマイナスとなる場合 や、接近速度の減速開始時Ｔ１よりも前に速度切換え弁４５の切換え指令を発し たい場合には、図４に示されているように接近速度の減速開始時Ｔ１よりもｔ２の絶対値だけあるいはパラメータとして入力した時間だけ前に、ＳＤ早出し信号をハイとして速度切換え指令部６５を介して速度切換え弁４５に切換え指令を発するようにすることもできる。
【００５３】
以上の結果から、接近速度の分配が終了してから加工速度に移行するときの無駄な時間を短縮することができるので、生産性の向上を図ることができる。
【００５４】
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、液圧プレスとして油圧シリンダ１３Ｒ、１３Ｌによるプレスブレーキ１を例としたが、これに限らない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、プレス加工時にラムを下降させる際に、接近速度で急速下降した後、速度切換え弁により加工速度に切り換えてラムを下降させてプレス加工を行う。この際、速度切換え弁が指令を受けて実際に作動するまでの応答時間と前記接近速度の減速に要する減速時間を考慮して、前記減速時間と前記応答時間とが重複し、かつ前記減速時間の経過後に加工速度に切り換えるために、接近速度の分配が終了してから加工速度に移行するときの無駄な時間を短縮することができ、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る液圧プレスにおけるラム駆動装置を示す回路図およびブロック図である。
【図２】この発明に係る液圧プレスにおけるラム駆動方法の一実施の形態を示すタイムチャートである。
【図３】この発明に係る液圧プレスにおけるラム駆動方法の別の実施の形態を示すタイムチャートである。
【図４】減速開始時前に切換え指令を発する場合の図３に相当のタイムチャートである。
【図５】プレスブレーキの正面図である。
【図６】図４中ＶＩ方向から見た側面図である。
【図７】従来のプレスブレーキにおける油圧回路図である。
【図８】従来のラム駆動方法におけるタイムチャートである。
【符号の説明】
１  プレスブレーキ（液圧プレス）
５Ｕ  上部テーブル（ラム）
１３Ｌ、１３Ｒ  油圧シリンダ（液圧シリンダ）
２１  ラム駆動装置
４５  速度切換え弁
６３  上部テーブル速度分配処理部（ラム速度分配処理部）
６５  速度切換え指令部
６７  切換え指令時決定部
Ｐ  パンチ
Ｄ  ダイ
【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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【図７】
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【図８】
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