JP5461206B2 - Hydraulic press and control method of hydraulic press - Google Patents
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Description
本発明は、液圧プレスおよび液圧プレスの制御方法に関する。さらに詳しくは、加圧速度を向上するとともに省エネルギー化ができる液圧プレスおよび液圧プレスの制御方法に関する。 The present invention relates to a hydraulic press and a control method of a hydraulic press. More specifically, the present invention relates to a hydraulic press capable of improving the pressurization speed and saving energy, and a control method of the hydraulic press.
大型液圧プレスにおいては、とくに省エネルギー化が重要な課題となっており、ポンプ台数を削減して作動油量を少なくすることなどが行われている。また、液圧プレスはメカニカルプレスに比べて加圧速度が遅く成形時間が長いため、熱間加工に液圧プレスを使用する場合には、成形中のワークの温度が大きく低下しないように、加圧速度の向上、1サイクル動作時間の短縮化が求められている。しかし、一般に、加圧速度の向上には作動油量を多くする必要があるため、ポンプ台数の削減による省エネルギー化と加圧速度の向上の両方を達成するのは困難である。 In large hydraulic presses, energy saving is an especially important issue, and the number of hydraulic oils is reduced by reducing the number of pumps. In addition, the press speed is slower and the molding time is longer than that of a mechanical press, so when using a hydraulic press for hot working, the hydraulic press must be pressed so that the temperature of the workpiece during molding does not drop significantly. There is a need to improve the pressure speed and shorten the one-cycle operation time. However, generally, since it is necessary to increase the amount of hydraulic oil in order to improve the pressurization speed, it is difficult to achieve both energy saving and improvement in pressurization speed by reducing the number of pumps.
一般に、大型液圧プレスは製造上、製作上の問題から、複数本の加圧シリンダから構成されている。そして、ワークの成形に必要な加圧力に応じて作動油を供給する加圧シリンダの数を選択している(特許文献1参照)。
たとえば、加圧能力が 3000ton の加圧シリンダを3本並べて構成される 9000ton液圧プレスの場合、以下の3つの加圧能力モードが設けられる。
・3000tonモード:中央1本の加圧シリンダに作動油を供給
・6000tonモード:両側2本の加圧シリンダに作動油を供給
・9000tonモード:3本全ての加圧シリンダに作動油を供給
In general, a large hydraulic press is composed of a plurality of pressure cylinders due to manufacturing and manufacturing problems. And the number of the pressurization cylinders which supply hydraulic oil according to the pressurization force required for shaping | molding of a workpiece | work is selected (refer patent document 1).
For example, in the case of a 9000 ton hydraulic press that is composed of three pressurizing cylinders having a pressurizing capacity of 3000 tons, the following three pressurizing capacity modes are provided.
・ 3000ton mode: Supply hydraulic fluid to one central pressure cylinder ・ 6000ton mode: Supply hydraulic fluid to two pressure cylinders on both sides ・ 9000ton mode: Supply hydraulic fluid to all three pressure cylinders
ここで、一般に、どの加圧能力モードの場合でもポンプから供給される作動油量は一定であるから、作動油を供給する加圧シリンダの数が多い高加圧能力モードになるほど、加圧速度が遅くなる。たとえば3000tonモードでの加圧速度が100mm/secである場合、6000tonモードでの加圧速度は50mm/sec、9000tonモードでの加圧速度は33mm/secとなる。
したがって、これら3つの加圧能力モードのうち、ワークの成形にかかる最大負荷を上回るモードを選択し加圧能力を確保するとともに、必要以上に高い加圧能力モードを選択しないことにより加圧速度の低下を防ぐことができる。
Here, in general, since the amount of hydraulic oil supplied from the pump is constant in any pressurizing capacity mode, the higher the pressurizing speed mode is, the higher the pressurizing capacity mode is. Becomes slower. For example, when the pressurization speed in the 3000 ton mode is 100 mm / sec, the pressurization speed in the 6000 ton mode is 50 mm / sec, and the pressurization speed in the 9000 ton mode is 33 mm / sec.
Therefore, among these three pressurization capability modes, a mode exceeding the maximum load required for forming the workpiece is selected to ensure the pressurization capability, and the pressurization speed is controlled by not selecting a pressurization capability mode higher than necessary. Decline can be prevented.
ところで、図4に示すように、一般に、ワークの成形にかかる負荷は、ストロークに従って増加し、下限位置近傍で急激に増加する。
上記のような従来の加圧能力モードの選択方法では、このワークの成形にかかる最大負荷を上回る加圧能力モードを選択する必要がある。たとえば、最大負荷が5000tonの場合、6000tonモードを選択する必要があり、この時の加圧速度は50mm/secとなる。
By the way, as shown in FIG. 4, generally, the load applied to the forming of the workpiece increases according to the stroke and rapidly increases in the vicinity of the lower limit position.
In the conventional method for selecting the pressurizing capacity mode as described above, it is necessary to select a pressurizing capacity mode that exceeds the maximum load required for forming the workpiece. For example, when the maximum load is 5000 tons, it is necessary to select the 6000 ton mode, and the pressurization speed at this time is 50 mm / sec.
しかし、成形工程のほとんどが最大負荷よりも十分低い負荷であるのにもかかわらず、成形工程の全てにおいて最大負荷を上回る加圧能力モードで運転する必要があるため、下限位置近傍以外では必要以上の加圧能力モードで運転させる必要があり、その分成形速度が遅くなるという問題がある。
なお、ここで、成形工程とはワークがスライドの下降により成形される工程をいう。
However, even though most of the molding process is sufficiently lower than the maximum load, it is necessary to operate in the pressurization capacity mode exceeding the maximum load in all molding processes, so it is more than necessary except near the lower limit position. Therefore, there is a problem in that the molding speed is reduced by that amount.
Here, the forming step refers to a step in which the workpiece is formed by lowering the slide.
本発明は上記事情に鑑み、成形速度を向上するとともに省エネルギー化ができる液圧プレスおよび液圧プレスの制御方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a hydraulic press and a control method of the hydraulic press that can improve the molding speed and save energy.
第1発明の液圧プレスは、複数本の加圧シリンダで構成される液圧プレスであって、作動油の供給先を切り替えるシリンダ制御ブロックを備え、該シリンダ制御ブロックは、作動油が供給されている切替元加圧シリンダ内の油圧が設定圧力を超えた時に、加圧能力が高くなる組合せである切替先加圧シリンダへ作動油の供給先を切り替えるものであり、前記加圧シリンダのそれぞれに、圧抜きバルブが接続されており、前記切替元加圧シリンダに接続されている圧抜きバルブは、該切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になる直前で開状態となることを特徴とする。
第2発明の液圧プレスは、第1発明において、前記加圧シリンダがそれぞれ連通バルブを介して接続されており、前記切替元加圧シリンダと前記切替先加圧シリンダとを接続する連通バルブは、前記シリンダ制御ブロックの切り替えと同時に開状態となることを特徴とする。
第3発明の液圧プレスの制御方法は、複数本の加圧シリンダで構成される液圧プレスにおいて、作動油が供給されている切替元加圧シリンダ内の油圧が設定圧力を超えた時に、加圧能力が高くなる組合せである切替先加圧シリンダへ作動油の供給先を切り替えを行い、前記切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になる直前で、該切替元加圧シリンダの圧抜きを行うことを特徴とする。
第4発明の液圧プレスの制御方法は、第3発明において、前記作動油の供給先を切り替えると同時に、前記切替元加圧シリンダ内の作動油を前記切替先加圧シリンダ内へ供給することを特徴とする。
The hydraulic press of the first invention is a hydraulic press composed of a plurality of pressurizing cylinders, and includes a cylinder control block that switches a supply destination of hydraulic oil, and the cylinder control block is supplied with hydraulic oil. when you are hydraulic pressure of the switching source pressure in the cylinder exceeds a set pressure, which switches the supply destination of the switching destination hydraulic oil to the pressure cylinder is a combination of pressurized pressure capability is high, each of the pressure cylinder Further, a pressure relief valve is connected, and the pressure relief valve connected to the switching source pressurizing cylinder is opened immediately before the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder becomes negative. to.
The hydraulic press according to a second aspect of the present invention is the hydraulic press according to the first aspect , wherein the pressurizing cylinders are connected via communication valves, and the communication valve for connecting the switching source pressurizing cylinder and the switching destination pressurizing cylinder is The cylinder control block is opened simultaneously with the switching of the cylinder control block.
In the hydraulic press control method according to the third aspect of the present invention, when the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder to which the operating oil is supplied exceeds the set pressure in the hydraulic press composed of a plurality of pressurizing cylinders, The supply destination of the hydraulic oil is switched to the switching destination pressurizing cylinder which is a combination in which the pressurizing capacity becomes high , and the pressure of the switching source pressurizing cylinder immediately before the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder becomes negative. It is characterized by removing .
The hydraulic press control method according to a fourth aspect of the present invention is the hydraulic pressure control method according to the third aspect , wherein the hydraulic oil in the switching source pressurizing cylinder is supplied into the switching destination pressurizing cylinder at the same time as the hydraulic oil supply destination is switched. It is characterized by.
第1発明によれば、つぎの効果を奏する。
a)シリンダ制御ブロックは作動油が供給されている切替元加圧シリンダ内の油圧が設定圧力を超えた時に加圧能力が高くなる組合せである切替先加圧シリンダへ作動油の供給先を切り替えるので、成形工程中に加圧能力モードを変更することができる。そのため、成形工程の初期においてワークの成形にかかる最大負荷を下回る加圧能力モードで運転することができ、加圧速度が速くなる。その結果、成形時間が短くなり、熱間加工において成形中のワークの温度低下による変形抵抗の増大を防止することができる。また、ワークによっては、高加圧能力モードを必要としない場合もあり、その場合には高加圧能力モードを経ることなく成形工程を終了することができるので、その分加圧速度が速くなる。さらに、ポンプ台数を削減しても、加圧速度を保つことができるので、省エネルギー化やプレス装置の設置スペースの削減ができる。
b)圧抜きバルブは切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になる直前で開状態となるので、スライドの進みにより切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になること防止することができる。また、シリンダ制御ブロックの切り替えから圧抜きバルブが開状態となるまでタイムラグがあるので、切替元加圧シリンダ内の作動油の圧縮がスライドの進みにより解消されて、圧抜きバルブを開状態とした時の衝撃の発生を防止することができる。
第2発明によれば、連通バルブがシリンダ制御ブロックの切り替えと同時に開状態となるので、切替元加圧シリンダ内に圧縮されていた作動油が切替先加圧シリンダ内へ供給され、切替元加圧シリンダ内の油圧の下降と、切替先加圧シリンダ内の油圧の上昇が速やかに行われるから、加圧能力モードの変更によりスライドが停止する時間を短くすることができる。その結果、熱間加工において成形中のワークの温度低下による変形抵抗の増大を防止することができる。また、切替元加圧シリンダ内の作動油が圧縮されることにより蓄積されたエネルギーが切替先加圧シリンダ内の作動油に伝達され、エネルギーの有効活用ができる。さらに、切替元加圧シリンダ内の油圧の下降が速やかに行われるから、シリンダ制御ブロックの切り替えから圧抜きバルブが開状態となるまでのタイムラグが短くなり、加圧能力モードの変更が速やかに行われる。
第3発明によれば、つぎの効果を奏する。
a)作動油が供給されている切替元加圧シリンダ内の油圧が設定圧力を超えた時に加圧能力が高くなる組合せである切替先加圧シリンダへ作動油の供給先を切り替えるので、成形工程中に加圧能力モードを変更することができる。そのため、成形工程の初期においてワークの成形にかかる最大負荷を下回る加圧能力モードで運転することができ、加圧速度が速くなる。その結果、成形時間が短くなり、熱間加工において成形中のワークの温度低下による変形抵抗の増大を防止することができる。また、ワークによっては、高加圧能力モードを必要としない場合もあり、その場合には高加圧能力モードを経ることなく成形工程を終了することができるので、その分加圧速度が速くなる。さらに、ポンプ台数を削減しても、加圧速度を保つことができるので、省エネルギー化やプレス装置の設置スペースの削減ができる。
b)切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になる直前で圧抜きを行うので、スライドの進みにより切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になること防止することができる。また、作動油の供給先の切り替えから圧抜きまでタイムラグがあるので、切替元加圧シリンダ内の作動油の圧縮がスライドの進みにより解消されて、圧抜きした時の衝撃の発生を防止することができる。
第4発明によれば、作動油の供給先を切り替えると同時に、切替元加圧シリンダ内に圧縮されていた作動油を切替先加圧シリンダ内へ供給するので、切替元加圧シリンダ内の油圧の下降と、切替先加圧シリンダ内の油圧の上昇が速やかに行われるから、加圧能力モードの変更によりスライドが停止する時間を短くすることができる。その結果、熱間加工において成形中のワークの温度低下による変形抵抗の増大を防止することができる。また、切替元加圧シリンダ内の作動油が圧縮されることにより蓄積されたエネルギーが切替先加圧シリンダ内の作動油に伝達され、エネルギーの有効活用ができる。さらに、切替元加圧シリンダ内の油圧の下降が速やかに行われるから、作動油の供給先の切り替えから圧抜きまでのタイムラグが短くなり、加圧能力モードの変更が速やかに行われる。
According to the first invention, the following effects are obtained.
a) The cylinder control block switches the supply destination of the hydraulic oil to the switching destination pressurization cylinder which is a combination in which the pressurization capacity is increased when the hydraulic pressure in the switching source pressurization cylinder to which the hydraulic oil is supplied exceeds the set pressure. Therefore, the pressure capability mode can be changed during the molding process. Therefore, it is possible to operate in the pressurizing capacity mode that is lower than the maximum load required for forming the workpiece in the initial stage of the forming process, and the pressurizing speed is increased. As a result, the molding time is shortened, and an increase in deformation resistance due to a decrease in the temperature of the workpiece being molded during hot working can be prevented. Also, depending on the workpiece, the high pressurization capability mode may not be required. In this case, the molding process can be completed without going through the high pressurization capability mode, and the pressurization speed is increased accordingly. . Furthermore, even if the number of pumps is reduced, the pressurization speed can be maintained, so that energy saving and the installation space of the press device can be reduced.
b) Since the pressure release valve is opened immediately before the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder becomes negative, it is possible to prevent the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder from becoming negative due to the advance of the slide. . In addition, there is a time lag from switching the cylinder control block to opening the pressure release valve, so the compression of hydraulic oil in the switching source pressurizing cylinder is canceled by the advance of the slide, and the pressure release valve is opened. Occurrence of impact at the time can be prevented.
According to the second aspect of the invention, since the communication valve is opened simultaneously with the switching of the cylinder control block, the hydraulic oil that has been compressed in the switching source pressurizing cylinder is supplied to the switching destination pressurizing cylinder, Since the decrease in the hydraulic pressure in the pressure cylinder and the increase in the hydraulic pressure in the switching destination pressurization cylinder are performed quickly, the time during which the slide stops can be shortened by changing the pressurization capability mode. As a result, it is possible to prevent an increase in deformation resistance due to a decrease in the temperature of the workpiece being formed during hot working. In addition, the energy accumulated by compressing the hydraulic oil in the switching source pressurizing cylinder is transmitted to the hydraulic oil in the switching destination pressurizing cylinder, and the energy can be effectively used. Furthermore, since the hydraulic pressure in the switching source pressurization cylinder is quickly lowered, the time lag from switching the cylinder control block to opening the pressure relief valve is shortened, and the pressurization capacity mode is changed quickly. Is called.
According to the third invention, the following effects are obtained.
a) Since the hydraulic oil supply in the switching source pressurizing cylinder to which the hydraulic oil is supplied exceeds the set pressure, the hydraulic oil supply destination is switched to the switching destination pressurizing cylinder which is a combination in which the pressurizing capacity is increased. During pressurization ability mode can be changed. Therefore, it is possible to operate in the pressurizing capacity mode that is lower than the maximum load required for forming the workpiece in the initial stage of the forming process, and the pressurizing speed is increased. As a result, the molding time is shortened, and an increase in deformation resistance due to a decrease in the temperature of the workpiece being molded during hot working can be prevented. Also, depending on the workpiece, the high pressurization capability mode may not be required. In this case, the molding process can be completed without going through the high pressurization capability mode, and the pressurization speed is increased accordingly. . Furthermore, even if the number of pumps is reduced, the pressurization speed can be maintained, so that energy saving and the installation space of the press device can be reduced.
b) Since the pressure release is performed immediately before the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder becomes negative, it is possible to prevent the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder from becoming negative due to the advance of the slide. In addition, since there is a time lag from switching of the hydraulic oil supply destination to depressurization, the compression of the hydraulic oil in the switching source pressurizing cylinder is eliminated by the advance of the slide, and the occurrence of an impact when depressurizing is prevented. Can do.
According to the fourth aspect of the present invention, the hydraulic oil in the switching source pressurizing cylinder is supplied to the switching source pressurizing cylinder at the same time as the hydraulic oil supply destination is switched. Since the lowering of the pressure and the increase of the hydraulic pressure in the switching destination pressurizing cylinder are performed quickly, the time during which the slide stops can be shortened by changing the pressurizing capacity mode. As a result, it is possible to prevent an increase in deformation resistance due to a decrease in the temperature of the workpiece being formed during hot working. In addition, the energy accumulated by compressing the hydraulic oil in the switching source pressurizing cylinder is transmitted to the hydraulic oil in the switching destination pressurizing cylinder, and the energy can be effectively used. Furthermore, since the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder is quickly lowered, the time lag from switching of the hydraulic oil supply destination to depressurization is shortened, and the pressurization capacity mode is quickly changed.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
(第1実施形態)
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る液圧プレス1は、クラウン(図示せず)に3本の加圧シリンダCC,CR,CLを並べて設置し、各加圧シリンダCC,CR,CLのラムを共通のスライド(図示せず)に接続した構成を備える。したがって、各加圧シリンダCC,CR,CLの加圧能力を 3000ton とすれば、液圧プレス1は最大 9000ton の加圧能力を有することになる。そして、作動油を供給する加圧シリンダCC,CR,CLを選択することにより、以下の3つの加圧能力モードを実現することができる。
・3000tonモード:中央加圧シリンダCCに作動油を供給
・6000tonモード:右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに作動油を供給
・9000tonモード:中央加圧シリンダCC,右加圧シリンダCR,左加圧シリンダCL全てに作動油を供給
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the hydraulic press 1 according to the first embodiment of the present invention has three pressure cylinders CC, CR, CL arranged side by side on a crown (not shown), and each pressure cylinder CC. , CR and CL rams are connected to a common slide (not shown). Therefore, if the pressurizing capacity of each pressurizing cylinder CC, CR, CL is 3000 tons, the hydraulic press 1 has a pressurizing capacity of 9000 tons at the maximum. And the following three pressurization capability modes are realizable by selecting the pressurization cylinders CC, CR, and CL which supply hydraulic fluid.
・ 3000ton mode: Supply hydraulic oil to the central pressure cylinder CC ・ 6000ton mode: Supply hydraulic oil to the right pressure cylinder CR and left pressure cylinder CL ・ 9000ton mode: Central pressure cylinder CC, right pressure cylinder CR, Supply hydraulic fluid to all left pressure cylinders CL
つぎに、液圧プレス1の油圧回路を説明する。
モーターMにより駆動されるポンプPは、タンクTに貯留されている作動油を吸入・吐出し、加圧シリンダCC,CR,CLに作動油を供給する。ポンプPの吐出口は制御弁11、および逆止弁12を介してシリンダ制御ブロック20に接続されている。
制御弁11は、ソレノイドがONの時に閉状態、OFFの時に開状態となるソレノイドバルブである。制御弁11は、ポンプPから供給される作動油を、開状態の時にはタンクTに戻し、閉状態の時にはシリンダ制御ブロック20に導くよう制御する。
Next, the hydraulic circuit of the hydraulic press 1 will be described.
The pump P driven by the motor M sucks and discharges the hydraulic oil stored in the tank T, and supplies the hydraulic oil to the pressure cylinders CC, CR, and CL. The discharge port of the pump P is connected to the
The
シリンダ制御ブロック20はポンプPから供給される作動油の供給先を切り替える役割を担う。シリンダ制御ブロック20は制御弁21と制御弁22からなる。制御弁21,22は、ソレノイドがONの時に開状態、OFFの時に閉状態となるソレノイドバルブであり、ともにポンプPからの作動油が並列に供給されている。そして、制御弁21は逆止弁13を介して中央加圧シリンダCCの油室に接続され、制御弁22は逆止弁14を介して右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLの油室に接続されている。
したがって、制御弁21と制御弁22の開・閉状態を切り替えることにより、作動油を供給する加圧シリンダを選択し、加圧能力モードの変更をすることができる。
The
Therefore, by switching between the open and closed states of the
液圧プレス1はプレフィルタンクPTを備えており、このプレフィルタンクPTはプレフィルバルブ31を介して中央加圧シリンダCCの油室に接続され、プレフィルバルブ32を介して右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLの油室に接続されている。プレフィルバルブ31,32は、ソレノイドがONの時に閉状態、OFFの時に開状態となるソレノイドバルブである。
The hydraulic press 1 includes a prefill tank PT. The prefill tank PT is connected to an oil chamber of a central pressurizing cylinder CC via a
プレフィルバルブ31は、中央加圧シリンダCCに作動油が供給されず、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに作動油が供給される場合(6000tonモード)に開状態となり、中央加圧シリンダCCに作動油を吸入させる役割を担う。一方、プレフィルバルブ32は、中央加圧シリンダCCに作動油が供給され、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに作動油が供給されない場合(3000tonモード)に開状態となり、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに作動油を吸入させる役割を担う。
The
中央加圧シリンダCCの油室は、圧抜きバルブ41を介してタンクTに接続され、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLの油室は、圧抜きバルブ42を介してタンクTに接続されている。圧抜きバルブ41,42は、ソレノイドがONの時に閉状態、OFFの時に開状態となるソレノイドバルブである。
The oil chamber of the central pressurizing cylinder CC is connected to the tank T via the
そして、中央加圧シリンダCCと圧抜きバルブ41との間に、中央加圧シリンダCC内の油圧Pcを検出するための圧力検出機PH1が設置され、右加圧シリンダCRおよび左加圧シリンダCLと圧抜きバルブ42との間に、右加圧シリンダCRおよび左加圧シリンダCL内の油圧Plrを検出するための圧力検出機PH2が設置されている。圧力検出機PH1と圧力検出機PH2は制御装置CTLに接続され、それぞれの圧力検出結果が制御装置CTLに送られる。
なお、制御装置CTLは制御弁11,21,22、プレフィルバルブ31,32、圧抜きバルブ41,42にも接続されており、各バルブのソレノイドのON・OFFを所定の条件に従って制御する機能を有する。
A pressure detector PH1 for detecting the hydraulic pressure Pc in the central pressure cylinder CC is installed between the central pressure cylinder CC and the
The control device CTL is also connected to the
前述の3つの加圧能力モードは、上記の油圧回路を以下の通りに制御することで実現することができる。
すなわち、制御弁11を閉状態として、タンクTから作動油をシリンダ制御ブロック20に供給している状態で
・3000tonモード:制御弁21を開状態、制御弁22を閉状態、プレフィルバルブ31を閉状態、プレフィルバルブ32を開状態、圧抜きバルブ41を閉状態として中央加圧シリンダCCに作動油を供給する。なお、圧抜きバルブ42は閉状態でも開状態でもよい。
The above-mentioned three pressurization capacity modes can be realized by controlling the above hydraulic circuit as follows.
That is, with the
・6000tonモード:制御弁21を閉状態、制御弁22を開状態、プレフィルバルブ31を開状態、プレフィルバルブ32を閉状態、圧抜きバルブ42を閉状態として右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに作動油を供給する。なお、圧抜きバルブ41は閉状態でも開状態でもよい。
6000 ton mode: the
・9000tonモード:制御弁21を開状態、制御弁22を開状態、プレフィルバルブ31を閉状態、プレフィルバルブ32を閉状態、圧抜きバルブ41を閉状態、圧抜きバルブ42を閉状態として中央加圧シリンダCC,右加圧シリンダCR,左加圧シリンダCL全てに作動油を供給する。
9000 ton mode: the
つぎに、加圧能力モードの切り替え方法について説明する。
(1)3000tonモードから 6000tonモードへの切り替え
図3(A)に示すように、成形工程における初期は、一番加圧能力の低い3000tonモードで運転する。このときの加圧速度はV1であり、一番速い速度である。3000tonモードにおいては、時間の経過(シリンダの進み)とともに中央加圧シリンダCC内の油圧Pcが上昇していく。油圧Pcは圧力検出機PH1で検出されており、その検出結果は制御装置CTLに送られる。
Next, a method for switching the pressure capability mode will be described.
(1) Switching from 3000 ton mode to 6000 ton mode As shown in FIG. 3 (A), in the initial stage of the molding process, the operation is performed in the 3000 ton mode with the lowest pressurizing capacity. The pressurization speed at this time is V1, which is the fastest speed. In the 3000 ton mode, the hydraulic pressure Pc in the central pressurizing cylinder CC increases with time (cylinder advance). The hydraulic pressure Pc is detected by the pressure detector PH1, and the detection result is sent to the control device CTL.
制御装置CTLは油圧Pcが設定圧力P1を超えた時に、制御弁21を開状態から閉状態にし、制御弁22を閉状態から開状態にし、プレフィルバルブ32を開状態から閉状態にし、圧抜きバルブ42が開状態である場合には閉状態とする操作(切替1)を行う。すなわち、作動油の供給先を中央加圧シリンダCCから右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに切り替えるのである。
なお、切替1においては、プレフィルバルブ31および圧抜きバルブ41は閉状態のままである。また、設定圧力P1は、3000tonモードの加圧能力よりやや低い圧力に設定にされ、ワークの成形にかかる負荷が加圧能力を上回ることがないようになっている。
When the hydraulic pressure Pc exceeds the set pressure P1, the control device CTL changes the
In switching 1, the
ここで、切替1においては、中央加圧シリンダCCが特許請求の範囲に記載の「作動油が供給されている切替元加圧シリンダ」に相当し、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLが特許請求の範囲に記載の「加圧能力が高くなる組合せである切替先加圧シリンダ」に相当する。すなわち、加圧能力モードの切り替えにおいて、切り替え前の加圧能力モードにおいて作動油が供給されていた加圧シリンダが「切替元加圧シリンダ」であり、切り替え後の加圧能力モードにおいて作動油が供給される加圧シリンダが「切替先加圧シリンダ」である。 Here, in the switching 1, the central pressure cylinder CC corresponds to the “switching source pressure cylinder supplied with hydraulic oil” described in the claims, and the right pressure cylinder CR and the left pressure cylinder CL. Corresponds to “a switching destination pressurizing cylinder that is a combination that increases the pressurizing ability” described in the claims. That is, in the switching of the pressurizing capacity mode, the pressurizing cylinder to which the operating oil was supplied in the pressurizing capacity mode before the switching is the “switching source pressurizing cylinder”, and the operating oil is switched in the pressurizing capacity mode after the switching. The pressure cylinder supplied is the “switching destination pressure cylinder”.
なお、本実施形態のように、同じ加圧能力を有する加圧シリンダを複数備える場合は、高加圧能力モードになるにしたがい、作動油を供給する加圧シリンダの数が増えていくが、加圧能力が異なる加圧シリンダを複数備える場合には、切替先加圧シリンダが1本の場合もある。このように、特許請求の範囲に記載の「加圧能力が高くなる組合せ」とは1本の加圧シリンダの場合も含む概念である。 As in this embodiment, when a plurality of pressurizing cylinders having the same pressurizing capacity are provided, the number of pressurizing cylinders for supplying hydraulic oil increases in accordance with the high pressurizing capacity mode. When a plurality of pressure cylinders having different pressure capacities are provided, there may be one switching destination pressure cylinder. Thus, the “combination that increases the pressurizing ability” described in the claims is a concept including the case of a single pressurizing cylinder.
切替1を行うと、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLにポンプPからの作動油が供給され、油圧Plrが上昇していく、一方、中央加圧シリンダCC内の油圧Pcは、シリンダ内の作動油の圧縮がスライドの進みにより解消されて、下降していく。 When switching 1 is performed, hydraulic oil from the pump P is supplied to the right pressurization cylinder CR and the left pressurization cylinder CL, and the hydraulic pressure Plr is increased, while the hydraulic pressure Pc in the central pressurization cylinder CC is The compression of the hydraulic fluid inside is canceled by the advance of the slide and descends.
制御装置CTLは油圧Pcが負圧になる直前の設定圧力P2を下回った時に、圧抜きバルブ41を閉状態から開状態にし、プレフィルバルブ31を閉状態から開状態とする操作(切替2)を行う。
When the control device CTL drops below the set pressure P2 immediately before the hydraulic pressure Pc becomes negative, the operation to switch the
切替2により、以降のスライドの進みにより中央加圧シリンダCC内の油圧Pcが負圧になること防止することができる。また、切替1から切替2までのタイムラグにおいて、中央加圧シリンダCC内の作動油の圧縮がスライドの進みにより解消されるので、圧抜きバルブ41を開状態とした時の作動油の噴出による衝撃の発生を防止することができる。
By switching 2, it is possible to prevent the hydraulic pressure Pc in the central pressurizing cylinder CC from becoming negative due to the subsequent advance of the slide. Further, in the time lag from switching 1 to switching 2, the compression of the hydraulic oil in the central pressurizing cylinder CC is canceled by the advance of the slide, so the impact due to the hydraulic oil jetting when the
なお、切替1から切替2の間には、加圧速度がほぼ0になる時間帯(以下、「不感帯」という)が生じる。この不感帯の長さは、加圧シリンダの圧縮ボリューム、プレスフレームの伸び量などによって決定される。ここで、圧縮ボリュームとは、加圧シリンダの油室の体積と圧力差により決定される量で、作動油の圧縮性により生じるものである。作動油は圧縮性があるため、ポンプから加圧シリンダに作動油を供給しても圧力上昇に時間がかかり、また、加圧シリンダが発揮する圧力が大きくなるほどプレスフレームが伸びるため、このような不感帯が発生するのである。 It should be noted that a time zone (hereinafter referred to as “dead zone”) in which the pressurization speed is approximately zero occurs between the switching 1 and the switching 2. The length of the dead zone is determined by the compression volume of the pressure cylinder, the amount of extension of the press frame, and the like. Here, the compression volume is an amount determined by the volume of the oil chamber of the pressure cylinder and the pressure difference, and is generated by the compressibility of the hydraulic oil. Since hydraulic oil is compressible, it takes time to increase the pressure even if hydraulic oil is supplied from the pump to the pressure cylinder, and the press frame extends as the pressure exerted by the pressure cylinder increases. A dead zone occurs.
図3(A)に示すように、切替2により 6000tonモードとなり、加圧速度は3000tonモードの加圧速度V1のおよそ半分の速度V2に落ちるが、加圧能力が高くなり、ワークの成形が可能となる。 As shown in FIG. 3 (A), switching 2 changes to the 6000 ton mode, and the pressurization speed drops to a speed V2 that is approximately half of the pressurization speed V1 in the 3000 ton mode, but the pressurization capability increases and the workpiece can be molded. It becomes.
(2)6000tonモードから 9000tonモードへの切り替え
6000tonモードにおいても、時間の経過(シリンダの進み)とともに油圧Plrが上昇していく。油圧Plrは圧力検出機PH2で検出されており、その検出結果は制御装置CTLに送られる。
制御装置CTLは油圧Plrが 6000tonモードの加圧能力よりやや低い設定圧力を超えた時に、制御弁21を閉状態から開状態にし、プレフィルバルブ31を開状態から閉状態にし、圧抜きバルブ41が開状態である場合には閉状態とする操作を行う。すなわち、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに加えて、中央加圧シリンダCCにも作動油を供給するように切り替えるのである。
(2) Switching from 6000ton mode to 9000ton mode
Even in the 6000 ton mode, the hydraulic pressure Plr increases with time (cylinder advance). The hydraulic pressure Plr is detected by the pressure detector PH2, and the detection result is sent to the control device CTL.
When the hydraulic pressure Plr exceeds a set pressure that is slightly lower than the pressurizing capacity in the 6000 ton mode, the control device CTL changes the
6000tonモードから 9000tonモードへの切り替えは、ポンプPからの作動油の供給を止める加圧シリンダが存在しないため、3000tonモードから 6000tonモードへの切り替えのように、切替1と切替2の2段階とする必要はなく、また、不感帯も発生しない。 Switching from 6000 ton mode to 9000 ton mode does not have a pressurizing cylinder that stops the supply of hydraulic oil from pump P, so there are two stages, switching 1 and switching 2 as in switching from 3000 ton mode to 6000 ton mode. There is no need, and no dead zone occurs.
ここで、6000tonモードから 9000tonモードへの切り替えにおいては、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLが特許請求の範囲に記載の「切替元加圧シリンダ」に相当し、中央加圧シリンダCCと右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLが特許請求の範囲に記載の「切替先加圧シリンダ」に相当する。すなわち、切替元加圧シリンダと切替先加圧シリンダには、共通する加圧シリンダが含まれる場合もある。 Here, in switching from the 6000 ton mode to the 9000 ton mode, the right pressurizing cylinder CR and the left pressurizing cylinder CL correspond to the “switching source pressurizing cylinder” recited in the claims, The right pressure cylinder CR and the left pressure cylinder CL correspond to the “switching destination pressure cylinder” recited in the claims. In other words, the switching source pressurizing cylinder and the switching destination pressurizing cylinder may include a common pressurizing cylinder.
以上のように油圧回路を制御することにより、成形工程中に加圧能力モードを変更することができる。そのため、成形工程の初期においてワークの成形にかかる最大負荷を下回る加圧能力モードで運転することができ、加圧速度が速くなる。その結果、成形時間が短くなり、熱間加工において成形中のワークの温度低下による変形抵抗の増大を防止することができる。また、ワークによっては、高加圧能力モードを必要としない場合もあり、その場合には高加圧能力モードを経ることなく成形工程を終了することができるので、その分加圧速度が速くなる。さらに、ポンプ台数を削減しても、加圧速度を保つことができるので、省エネルギー化やプレス装置の設置スペースの削減ができる。 By controlling the hydraulic circuit as described above, the pressurization capacity mode can be changed during the molding process. Therefore, it is possible to operate in the pressurizing capacity mode that is lower than the maximum load required for forming the workpiece in the initial stage of the forming process, and the pressurizing speed is increased. As a result, the molding time is shortened, and an increase in deformation resistance due to a decrease in the temperature of the workpiece being molded during hot working can be prevented. Also, depending on the workpiece, the high pressurization capability mode may not be required. In this case, the molding process can be completed without going through the high pressurization capability mode, and the pressurization speed is increased accordingly. . Furthermore, even if the number of pumps is reduced, the pressurization speed can be maintained, so that energy saving and the installation space of the press device can be reduced.
なお、図1には示さないが、液圧プレス1には、ワークを成形した後にスライドを引き上げるためのシリンダや油圧回路が別に設けられる。 Although not shown in FIG. 1, the hydraulic press 1 is separately provided with a cylinder and a hydraulic circuit for pulling up the slide after forming the workpiece.
(第2実施形態)
図2に示すように、本発明の第2実施形態に係る液圧プレス2は、その油圧回路が、第1実施形態に係る液圧プレス1の油圧回路において、中央加圧シリンダCCと圧抜きバルブ41との間の油路51と、右加圧シリンダCRおよび左加圧シリンダCLと圧抜きバルブ42との間の油路52とが、連通バルブ53と逆止弁54を介して接続されている構成をしている。連通バルブ53は、ソレノイドがONの時に開状態、OFFの時に閉状態となるソレノイドバルブである。また、逆止弁54は油路51から油路52へのみ作動油が流れることを許容するものである。
その余の構成は液圧プレス1と同様であるので、同一部材に同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 2, the hydraulic press 2 according to the second embodiment of the present invention has a hydraulic circuit whose hydraulic circuit is the same as that of the central press cylinder CC in the hydraulic circuit of the hydraulic press 1 according to the first embodiment. An
Since the rest of the configuration is the same as that of the hydraulic press 1, the same reference numerals are assigned to the same members and the description thereof is omitted.
本実施形態においても、第1実施形態と同様の3つの加圧能力モードを実現することができ、各加圧能力モードにおける、制御弁11,21,22、プレフィルバルブ31,32、圧抜きバルブ41,42の状態は、第1実施形態と同様である。連通バルブ53は 3000tonモードでは閉状態に制御されるが、6000tonモードおよび 9000tonモードでは閉状態でも開状態でもよい。
Also in the present embodiment, the same three pressurization capacity modes as in the first embodiment can be realized. In each pressurization capacity mode, the
つぎに、加圧能力モードの切り替え方法について説明する。
(1)3000tonモードから 6000tonモードへの切り替え
図3(B)に示すように、成形工程における初期は、一番加圧能力の低い3000tonモードで運転する。そして、制御装置CTLは油圧Pcが設定圧力P1を超えた時に、制御弁21を開状態から閉状態にし、制御弁22を閉状態から開状態にし、プレフィルバルブ32を開状態から閉状態にし、圧抜きバルブ42が開状態である場合には閉状態とし、さらに連通バルブ53を閉状態から開状態にする操作(切替1)を行う。すなわち、作動油の供給先を中央加圧シリンダCCから右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに切り替えるとともに、中央加圧シリンダCCの油室と、右加圧シリンダCRおよび左加圧シリンダCLの油室とを連通させるのである。
なお、切替1においては、プレフィルバルブ31および圧抜きバルブ41は閉状態のままである。
Next, a method for switching the pressure capability mode will be described.
(1) Switching from 3000 ton mode to 6000 ton mode As shown in FIG. 3B, in the initial stage of the molding process, the operation is performed in the 3000 ton mode with the lowest pressurizing capacity. When the hydraulic pressure Pc exceeds the set pressure P1, the control device CTL changes the
In switching 1, the
切替1を行うと、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCLに、ポンプPからの作動油が供給されるとともに、中央加圧シリンダCC内に圧縮されていた作動油も連通バルブ53を通して供給される。そのため、中央加圧シリンダCC内の油圧Pcの下降と、右加圧シリンダCRと左加圧シリンダCL内の油圧Plrの上昇が、第1実施形態に比べて速やかに行われる。
When switching 1 is performed, the hydraulic oil from the pump P is supplied to the right pressure cylinder CR and the left pressure cylinder CL, and the hydraulic oil compressed in the central pressure cylinder CC is also supplied through the
前述のとおり、3000tonモードから 6000tonモードへの切り替えにおいては、不感帯が生じる。この不感帯においては、ワークが上下の金型で抑え込まれた状態で停止しているため、熱間鍛造であればワークの熱が金型側に奪われて温度が低下し、変形抵抗が増大する原因となる。しかし、本実施形態では不感帯を短くすることができるので、変更抵抗の増大を防止することができる。
また、中央加圧シリンダCC内の作動油が圧縮されることにより蓄積されたエネルギーが右加圧シリンダCRおよび左加圧シリンダCL内の作動油に伝達され、エネルギーの有効活用ができる。
As described above, a dead zone occurs when switching from 3000 ton mode to 6000 ton mode. In this dead zone, the work is stopped with the upper and lower molds held down, so if hot forging, the heat of the work is taken away by the mold side, the temperature decreases, and the deformation resistance increases. Cause. However, in this embodiment, since the dead zone can be shortened, an increase in change resistance can be prevented.
Further, the energy accumulated by compressing the hydraulic oil in the central pressure cylinder CC is transmitted to the hydraulic oil in the right pressure cylinder CR and the left pressure cylinder CL, so that the energy can be effectively used.
制御装置CTLは油圧Pcが負圧になる直前の設定圧力P2を下回った時に、圧抜きバルブ41を閉状態から開状態にし、プレフィルバルブ31を閉状態から開状態とする操作(切替2)を行う。この切替2により 6000tonモードとなる。
前述の通り、中央加圧シリンダCC内の油圧の下降が速やかに行われるから、切替1から切替2までのタイムラグが短くなり、加圧能力モードの変更が、第1実施形態に比べて速やかに行われる。
When the control device CTL drops below the set pressure P2 immediately before the hydraulic pressure Pc becomes negative, the operation to switch the
As described above, since the hydraulic pressure in the central pressurizing cylinder CC is lowered quickly, the time lag from switching 1 to switching 2 is shortened, and the change of the pressurizing capacity mode is quicker than in the first embodiment. Done.
(2)6000tonモードから 9000tonモードへの切り替え
6000tonモードから 9000tonモードへの切り替えは第1実施形態と同様である。なお、6000tonモードから 9000tonモードへの切り替えは、ポンプPからの作動油の供給を止める加圧シリンダが存在しないため、連通バルブ53を制御する必要はない。
(2) Switching from 6000ton mode to 9000ton mode
Switching from the 6000 ton mode to the 9000 ton mode is the same as in the first embodiment. Note that switching from the 6000 ton mode to the 9000 ton mode does not require control of the
以上の実施形態は、3本の加圧シリンダを備える液圧プレスであるが、より複数の加圧シリンダを備える液圧プレスにおいても本発明を適用できるのは言うまでもない。 Although the above embodiment is a hydraulic press provided with three pressure cylinders, it goes without saying that the present invention can be applied to a hydraulic press provided with a plurality of pressure cylinders.
CC,CR,CL 加圧シリンダ
20 シリンダ制御ブロック
21,22 制御弁
31,32 プレフィルバルブ
41,42 圧抜きバルブ
53 連通バルブ
CC, CR,
Claims (4)
作動油の供給先を切り替えるシリンダ制御ブロックを備え、
該シリンダ制御ブロックは、作動油が供給されている切替元加圧シリンダ内の油圧が設定圧力を超えた時に、加圧能力が高くなる組合せである切替先加圧シリンダへ作動油の供給先を切り替えるものであり、
前記加圧シリンダのそれぞれに、圧抜きバルブが接続されており、
前記切替元加圧シリンダに接続されている圧抜きバルブは、該切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になる直前で開状態となる
ことを特徴とする液圧プレス。 A hydraulic press composed of a plurality of pressure cylinders,
It has a cylinder control block that switches the supply destination of hydraulic oil,
The cylinder control block controls the supply destination of hydraulic oil to the switching destination pressurization cylinder, which is a combination in which the pressurization capacity is increased when the hydraulic pressure in the switching source pressurization cylinder to which the hydraulic oil is supplied exceeds a set pressure. Is to switch ,
A pressure relief valve is connected to each of the pressure cylinders,
The hydraulic press, wherein the pressure release valve connected to the switching source pressurizing cylinder is opened immediately before the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder becomes negative .
前記切替元加圧シリンダと前記切替先加圧シリンダとを接続する連通バルブは、前記シリンダ制御ブロックの切り替えと同時に開状態となる
ことを特徴とする請求項1記載の液圧プレス。 Each of the pressure cylinders is connected via a communication valve;
Communication valve for connecting the said switching source pressure cylinder the switching destination pressurized cylinders, hydraulic press according to claim 1, characterized in that at the same time opened and the switching of the cylinder control block.
作動油が供給されている切替元加圧シリンダ内の油圧が設定圧力を超えた時に、加圧能力が高くなる組合せである切替先加圧シリンダへ作動油の供給先を切り替えを行い、
前記切替元加圧シリンダ内の油圧が負圧になる直前で、該切替元加圧シリンダの圧抜きを行う
ことを特徴とする液圧プレスの制御方法。 In a hydraulic press composed of multiple pressure cylinders,
When the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder to which hydraulic fluid is supplied exceeds the set pressure, the hydraulic fluid supply destination is switched to the switching destination pressurizing cylinder, which is a combination that increases the pressurizing capacity .
The control method for a hydraulic press, wherein the pressure of the switching source pressurizing cylinder is released immediately before the hydraulic pressure in the switching source pressurizing cylinder becomes negative .
ことを特徴とする請求項3記載の液圧プレスの制御方法。 4. The method of controlling a hydraulic press according to claim 3 , wherein the hydraulic oil in the switching source pressurizing cylinder is supplied into the switching destination pressurizing cylinder simultaneously with switching the supply destination of the hydraulic oil.
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