(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向流体ポンプを作動せしめてサーボモータを回転せしめて油圧シリンダにより曲げ加工を行うべくラムを上下移動させる油圧シリンダの双方向流体ポンプ制御方法において、前記双方向流体ポンプにおける油圧力を測定すると共にこの油圧力の変化量を算出し、前記双方向流体ポンプ回転時の騒音を低下させるべく予め決定されている圧力−ラム移動速度関係および圧力変化量−ラム移動速度関係に基づいて、ある時刻において検出された圧力に対するラム移動速度およびこの時の圧力の変化量に対するラム移動速度を求め、前記圧力に対するラム移動速度と前記圧力の変化量に対するラム移動速度とを比較して速度が低いほうのラム移動速度を得るべくこのラム移動速度に対応する回転数に前記サーボモータの回転数を決定して指令すること、を特徴とする油圧シリンダの双方向流体ポンプ制御方法。
【請求項２】
双方向流体ポンプを作動せしめてサーボモータを回転せしめて油圧シリンダによりラムを上下移動させて曲げ加工を行うプレスブレーキであって、前記ラムの移動パターンを指令するラム移動速度パターン指令部と、前記ラム位置を検出するラム位置検出器と、前記ラム移動速度パターン指令部からの指令ラム位置と前記ラム位置検出器からの実際のラム位置を比較してラム位置を修正するために前記双方向流体ポンプを回転駆動するサーボモータに回転指令を発する加算器と、前記双方向流体ポンプの圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサにより検出された圧力信号から圧力変化量を算出する演算部と、前記双方向流体ポンプの騒音を適量に抑えるための、ラム移動速度と双方向流体ポンプの圧力との関係およびラム移動速度と前記圧力変化量との関係を記憶しておくメモリと、このメモリに予め記憶されているラム移動速度と双方向流体ポンプの圧力との関係とラム移動速度と前記圧力変化量との関係とを比較してラム移動速度の小さいほうを選択しこの時のラム移動速度に対応する回転数をサーボモータに指令するサーボモータ回転数指令部と、を備えてなることを特徴とするプレスブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、双方向流体ポンプで作動する油圧シリンダにより曲げ加工を行うプレスブレーキにおける油圧シリンダの双方向流体ポンプ制御方法およびこの双方向流体ポンプ制御方法を用いたプレスブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より知られている、油圧シリンダによりラムを上下移動させるプレスブレーキにおいては、油圧シリンダを作動させる作動油を供給するのに双方向流体ポンプを用いるものがある。
【０００３】
この双方向流体ポンプは、高回転、高圧で使用されるため、双方向流体ポンプを回転駆動させるサーボモータの容量を小さくすることができるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような双方向流体ポンプは、高回転で用いられると騒音を発生する。また、高回転且つ高圧で使用すると、さらに大きな騒音を発生するという性格がある。
【０００５】
従って、図６に示されているように、速度指令値を示すラム移動パターン（図６中実線）に従ってラムを上下移動させて曲げ加工を行う場合、パンチがワークに当接した時Ｔ１やその後の曲げ加工中には、実際のラムの移動速度（図６中破線で示す）が低下してラム速度指令値からずれるため、このずれをなくして実速度を指令速度に近づけるべく、図７に示されているようにサーボモータの回転数を増して双方向流体ポンプを高回転にする。これに伴い、図８に示されているように騒音が大きくなるという問題がある。
【０００６】
また、図６中二点鎖線で示されているように、パンチがワークに当接した時Ｔ１、およびその後の曲げ加工中の双方向流体ポンプは高圧で使用されているため、さらに大きな騒音を発生するという問題がある。
【０００７】
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、油圧シリンダを作動させる双方向流体ポンプが発生する騒音を低減することのできる油圧シリンダの双方向流体ポンプ制御方法およびこの双方向流体ポンプ制御方法を用いたプレスブレーキを提供することにある。
【０００８】
【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の双方向流体ポンプ制御方法は、双方向流体ポンプを作動せしめてサーボモータを回転せしめて油圧シリンダにより曲げ加工を行うべくラムを上下移動させる油圧シリンダの双方向流体ポンプ制御方法において、前記双方向流体ポンプにおける油圧力を測定すると共にこの油圧力の変化量を算出し、前記双方向流体ポンプ回転時の騒音を低下させるべく予め決定されている圧力−ラム移動速度関係および圧力変化量−ラム移動速度関係に基づいて、ある時刻において検出された圧力に対するラム移動速度およびこの時の圧力の変化量に対するラム移動速度を求め、前記圧力に対するラム移動速度と前記圧力の変化量に対するラム移動速度とを比較して速度が低いほうのラム移動速度を得るべくこのラム移動速度に対応する回転数に前記サーボモータの回転数を決定して指令すること、を特徴とするものである。
【０００９】
従って、サーボモータにより回転駆動され油圧シリンダを作動させる双方向流体ポンプの油圧力を検出すると共に油圧力の変化量を求め、双方向流体ポンプの回転時の騒音を低下させるべく予め決定されている圧力−ラム移動速度関係および圧力変化量−ラム移動速度関係に基づいて、任意の時刻において騒音を小さくすべくラム移動速度の遅いほうを選択して、選択されたラム移動速度に対応する回転数をサーボモータに指令する。
【００１０】
請求項２による発明のプレスブレーキは、双方向流体ポンプを作動せしめてサーボモータを回転せしめて油圧シリンダによりラムを上下移動させて曲げ加工を行うプレスブレーキであって、前記ラムの移動パターンを指令するラム移動速度パターン指令部と、前記ラム位置を検出するラム位置検出器と、前記ラム移動速度パターン指令部からの指令ラム位置と前記ラム位置検出器からの実際のラム位置を比較してラム位置を修正するために前記双方向流体ポンプを回転駆動するサーボモータに回転指令を発する加算器と、前記双方向流体ポンプの圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサにより検出された圧力信号から圧力変化量を算出する演算部と、前記双方向流体ポンプの騒音を適量に抑えるための、ラム移動速度と双方向流体ポンプの圧力との関係およびラム移動速度と前記圧力変化量との関係を記憶しておくメモリと、このメモリに予め記憶されているラム移動速度と双方向流体ポンプの圧力との関係とラム移動速度と前記圧力変化量との関係とを比較してラム移動速度の小さいほうを選択しこの時のラム移動速度に対応する回転数をサーボモータに指令するサーボモータ回転数指令部と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】
従って、ラム移動速度パターン指令部からの指令パターンに従ってサーボモータを制御して双方向流体ポンプにより油圧シリンダを上下移動させると共にラム位置検出器により実際のラム位置を検出し、加算器により指令位置と実際のラム位置を比較してサーボモータを制御して高精度の曲げ加工を行うが、この際に、双方向流体ポンプの油圧力を双方向流体ポンプに設けられている圧力センサにより検出すると共にこの圧力から演算部が油圧力の変化量を求め、双方向流体ポンプの回転時の騒音を低下させるべく予め決定されてメモリに記憶されている圧力−ラム移動速度関係および圧力変化量−ラム移動速度関係に基づいて、ラム速度決定部が任意の時刻において騒音を小さくすべくラム移動速度の遅いほうを選択してラム移動速度を決定し、サーボモータ回転数指令部が選択されたラム移動速度に対応する回転数をサーボモータに指令する。
【００１２】
【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。
【００１３】
図４および図５には、この発明に係るプレスブレーキ１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。
【００１４】
上部テーブル５Ｕの下端部には、複数の中間板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の上端部に設けられているダイホルダ９には、ダイＤが交換自在に設けられている。
【００１５】
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。
【００１６】
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の先端（下端）に前述の上部テーブル５Ｕが取り付けられている。
【００１７】
次に、図１を参照して、前述の油圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｒに対する制御装置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、まったく同様の制御が行われるので、以下においては、右側の油圧シリンダ１３Ｒ用の双方向流体ポンプとしての双方向ピストンポンプ２１を回転駆動するサーボモータとしてのＡＣサーボモータ２３の制御について説明することとする。
【００１８】
すなわち、この制御装置１９では、ラムである例えば上部テーブル５Ｕの移動速度パターンを指令するラム移動速度パターン指令部２５を有しており、このラム移動速度パターン指令部２５では、図１に示されている移動速度パターンに従って上部テーブル５Ｕの上下移動を指令する。そして、このラム移動速度パターン指令部２５からの指令パターンから指令位置カウンタ２７が上部テーブル５Ｕの指令位置を読み取る。
【００１９】
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位置カウンタ２９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２７により読み取られた指令位置を加算器３１が加算して比較する。この加算器３１により加算された信号からラム動作ゲイン決定部３３がラム動作ゲインを決定する。このラム動作ゲイン決定部３３にはサーボモータ回転数指令部３５が接続されており、このサーボモータ回転数指令部３５からの信号をアンプ３７で増幅してＡＣサーボモータ２３に指令が発せられる。
【００２０】
なお、双方向ピストンポンプ２１に設けられている圧力センサ３９およびこの圧力センサ３９からの圧力に基づいて圧力の変化量を算出する演算部４１、さらに後述する圧力−ラム移動速度の関係および圧力の変化量−ラム移動速度の関係を記憶してあるメモリ４３が、後述するようにしてラムである上部テーブル５Ｕの移動速度を決定するラム速度クランプ値決定部４５に接続されている。このラム速度クランプ値決定部４５は、ラム動作ゲイン決定部３３により決定されたラム移動速度に対応するＡＣサーボモータ２３の回転数を指令するサーボモータ回転数指令部３５に接続されている。
【００２１】
図２には、曲げ加工を行う場合の双方向ピストンポンプ２１の圧力の絶対量（図２中実線で示す）とこの圧力の変化量（図２中一点鎖線で示す）が示されている。パンチＰがワークに当接した時Ｔ１に圧力の絶対量が上がり始めて、曲げ加工中に徐々に圧力の絶対量が増している。
【００２２】
従って、圧力の変化量である一次導関数は、パンチＰがワークに当接した時Ｔ１から急速に立ち上がって、一定の圧力で曲げ加工を行っている間はほぼ一定となる。そして、圧力の絶対量が一定になるとゼロになる。
【００２３】
また、図３（Ａ）には、双方向ピストンポンプ２１の騒音を考慮して予めメモリ４３に記憶されている、圧力の変化量に対して設定すべきラム移動速度が示されている。また、図３（Ｂ）には、双方向ピストンポンプ２１の騒音を考慮して予めメモリ４３に記憶されている、圧力の絶対量に対する設定すべきラム移動速度が示されている。
【００２４】
前述したように、双方向ピストンポンプ２１の高回転時および高圧力時に騒音が大きくなることから、図２のグラフにおいて時間Ｔｉにおける圧力の変化量Ａ１と圧力の絶対量Ａ２を求め、図３（Ａ）および（Ｂ）から設定すべきラム移動速度Ｂ１、Ｂ２を各々求める。このラム移動速度Ｂ１とＢ２を比較して、低いほうの速度をラム速度クランプ値とし、ラム動作ゲイン決定部３３で計算された指令速度がラム速度クランプ値よりも大きい場合、ラム速度クランプ値をＡＣサーボモータ２３に指令する。
【００２５】
従って、図２および図３（Ａ）、（Ｂ）に示されている例では、ラム移動速度Ｂ１を採用して、このラム移動速度Ｂ１とラム動作ゲイン決定部３３で計算された指令速度の小さい方の値に対応する回転数をＡＣサーボモータ２３に指令することになる。
【００２６】
上記構成により、ラム移動速度パターン指令部２５からのパターンに従って指令位置カウンタ２７が上部テーブル５Ｕの指令位置を読み取り、この位置とリニアスケール１１の位置信号から位置カウンタ２９が読み取った現実の位置とを加算器３１で比較して、ラム動作ゲイン決定部３３がゲインを決定する。ここで、サーボモータ回転数指令部３５が、圧力センサ３９により検出された圧力の絶対量および圧力の変化量を考慮してラム速度クランプ値決定部４５において決定されたラム速度に対応する回転数をラム動作ゲイン決定部３３で計算された回転数と比較し、小さい方の回転数をＡＣサーボモータ２３に指令して、双方向ピストンポンプ２１を回転駆動する。
【００２７】
以上の結果から、騒音が大きくなる双方向ピストンポンプ２１の高回転時および高圧回転時における回転数を必要最小限の回転数に抑えるので、騒音の発生を一定以下に抑えることができる。
【００２８】
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をラムとして上下移動させて曲げ加工を行うプレスブレーキ１について説明したが、下部テーブル５Ｌを上下移動させて曲げ加工を行うタイプでもまったく同様である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明による油圧シリンダの双方向流体ポンプ制御方法では、サーボモータにより回転駆動され上下シリンダを作動させる双方向流体ポンプの油圧を検出すると共に油圧の変化量を求め、双方向流体ポンプの回転時の騒音を低下させるべく予め決定されている圧力−ラム移動速度関係および圧力変化量−ラム移動速度関係に基づいて、任意の時刻において騒音を小さくすべくラム移動速度の遅いほうを選択して、選択されたラム移動速度に対応する回転数をサーボモータに指令するので、双方向流体ポンプの騒音を抑えることができる。
【００３０】
請求項２の発明によるプレスブレーキでは、ラム移動速度パターン指令部からの指令パターンに従ってサーボモータを制御して双方向流体ポンプにより油圧シリンダを上下移動させると共にラム位置検出器により実際のラム位置を検出し、加算器により指令位置と実際のラム位置を比較してサーボモータを制御して高精度の曲げ加工を行うが、この際に、双方向流体ポンプの油圧を双方向流体ポンプに設けられている圧力センサにより検出すると共にこの圧力から演算部が油圧の変化量を求め、双方向流体ポンプの回転時の騒音を低下させるべく予め決定されてメモリに記憶されている圧力−ラム移動速度関係および圧力変化量−ラム移動速度関係に基づいて、ラム速度決定部が任意の時刻において騒音を小さくすべくラム移動速度の遅いほうを選択してラム移動速度を決定し、サーボモータ回転数指令部が選択されたラム移動速度に対応する回転数をサーボモータに指令するので、双方向流体ポンプの騒音を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る油圧シリンダの双方向流体ポンプ制御方法を実施する制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】曲げ加工時における圧力の絶対量および圧力の変化量を示すグラフである。
【図３】（Ａ）は、双方向流体ポンプの騒音を考慮したときに採るべきラム速度と圧力の変化量との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、双方向流体ポンプの騒音を考慮したときに採るべきラム速度と圧力の絶対量との関係を示すグラフである。
【図４】この発明に係るプレスブレーキの全体を示す正面図である。
【図５】図４中Ｖ方向から見た側面図である。
【図６】従来の曲げ加工におけるラム速度指令値に対するラムの実速度および圧力を示すグラフである。
【図７】図６の曲げ加工におけるサーボモータの回転数を示すグラフである。
【図８】図７に示されているサーボモータの回転数に対する騒音の大きさを示すグラフである。
【符号の説明】
１  プレスブレーキ
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
２１  双方向ピストンポンプ（双方向流体ポンプ）
２３  ＡＣサーボモータ（サーボモータ）
２５  ラム移動速度パターン指令部
３１  加算器
３５  サーボモータ回転数指令部
３９  圧力センサ
４１  演算部
４５  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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【図７】
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【図８】
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