專利名稱：液壓機壓模保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用以防止壓模由于過載而損壞的液壓機壓模保護裝置。
在使用由上壓模和下壓模組成的一對壓模成形一工件的液壓機中長期存在著一個問題，即，在工件成形過程中，如果有非工件本身的外來物侵入上下壓模之間，則兩壓模或其中之一會因局部產生的過載而損壞。
為了消除這一問題，現(xiàn)有技術中提出了許多壓模保護裝置。
例如，在日本已審查的專利公開文本No.Sho62-18280中，公開了一種當外來物存在于液壓設備壓模之間而造成上下壓模過載時保護它們不受過載的裝置，兩壓模通過一個帶有至少一個壓頭和至少一個液壓壓頭軀動裝置的助力液壓缸活塞裝置而沿其工作過程方向上運動。一種這類裝置安裝在一壓力機機架上，機架上帶有一監(jiān)控壓頭工作操作的限位開關。此裝置還裝有一設置在至少一個助力液壓缸活塞裝置的作用線上的壓力傳感器，從而，當壓頭沿其工作方向運動時，此壓力傳感器可以對這種運動受阻的反常狀態(tài)作出反應。用于保護上下壓模的水壓機設備的該裝置還裝有一可使壓頭有效停止的控制回，此回路設計得當在壓力傳感器作出操作響應之后限位開關作出操作響應時提供一故障檢測信號。
另外，在已審查的日本專利公開文本No.Hei4-45330中，公開了一種成形熱固樹脂材料的壓力機，它具有一在其上安裝下壓模的底座、一個可以上下運動的用于安裝上壓模的滑塊、一個向下推動所述滑塊的壓力液壓缸、四個分別安裝在上述底座的四個拐角處并適于與上述滑塊下表面可解脫地相抵接觸的調平液壓缸、一個向上述壓力液壓缸提供工作液的伺服泵、一個向上述各調平液壓缸提供工作液的液壓泵、一個設置在上述伺服泵與上述壓力液壓缸之間的液壓回路中的壓力控制閥、一個設置在上述液壓泵和每個上述調平液壓缸之間的液壓回路中的伺服閥、一個用于檢測上述壓力液壓缸中的壓力的壓力檢測裝置和一個控制裝置，用來控制上述伺服閥，以便保持上述滑塊的平衡，并當上述檢測裝置測出的值達到一預定值時，適于將上述壓力液壓缸的控制從借助于上述伺服泵控制其速度的模式切換到通過上述壓力控制閥控制其壓力的模式。
但應該注意到，在前述種類的裝置中，其中，已經處于一預定位置的壓頭的位置由限位開關予以檢測，先前在上下壓模之間產生的負荷由壓力傳感器檢測以確定當所述負荷超過一預定值時它就是反常負荷。因此，僅是在此預定位置上的反常狀態(tài)才可以檢測出來，并且，如果壓模改變，就仍然可能產生不便，即不能設定對于改變了的模具來說是最佳的反常狀態(tài)檢測條件。
另一方面，在后一類裝置中，由于當滑塊處于其下死點附近時，僅可以進行壓力控制，因此要注意，如果工件的應力在下死點附近降低，各壓模將不得不承受所施的負荷。結果，仍存在著擔心一個或兩個壓?？赡軗p壞的這種不便。
本發(fā)明旨在消除現(xiàn)有技術的這些不便，并且目的在于提供一種液壓機壓模保護裝置，它通過在滑塊運動全過程的任何位置上檢測反常狀態(tài)的發(fā)生來保護兩壓模，從而防止壓模在過載時被損壞。
為了達到上述目的，根據本發(fā)明第一實施例，提供了一種其中滑塊由一個液壓缸使之上下運動的液壓機壓模保護裝置，這個裝置包括一個檢測所述滑塊位置的滑塊位置檢測裝置；一個檢測向所述滑塊施加的壓力的壓力檢測裝置；一個根據所用壓模設定成形工件所需的所述施加壓力的閾值和所述滑塊的一個預定位置的設定裝置；和一個緊急停止裝置，如在工件成形區(qū)中的任一位置形成的工作壓力超過所述閾值，則緊急停止裝置操作以確定此所述工作壓力是反常的，從而緊急停止所述滑塊。
根據上述結構，其中，如果滑塊上形成的工作壓力超過一預定閾值，一個緊急停止裝置將動作以緊急停止所述滑塊，應該指出，這將能夠防止壓模在一超負荷下?lián)p壞，同時，如果工件和模具改變，可根據所用的一套模具和工件檢測反常狀態(tài)的能力可無誤地防止壓模的損壞。
根據本發(fā)明第二實施例，還提供了一種其中由一個液壓缸軀動一個滑塊上下運動的液壓機壓模保護裝置，此裝置包括一個檢測所述滑塊位置的滑塊位置檢測裝置；一個檢測施加到所述滑塊上的壓力的壓力檢測裝置；一個根據所用壓模設定成形一個工件所需的所述施加的壓力的閾值和所述滑塊的一預定位置的設定裝置；和一緊急停止裝置，如果在工件成形區(qū)中，所形成的工作壓力在高于給定壓模的所述滑塊設定位置的位置處超過所述閾值，則緊急停止裝置發(fā)生作用以確定所述工作壓力是反常的，從而緊急停止所述滑塊。
根據剛敘述的結構，應該注意到，通過根據將要使用的給定壓模預先設定一個最佳滑塊位置(一第一位置)，即使當滑塊位于高于所述設定位置的某一位置時形成的工作壓力超過所述閾值，滑塊也能被所述緊急停止裝置緊急停止。
根據本發(fā)明第三方面，還提供了一種其中由一液壓缸軀動滑塊上下運動的液壓機壓模保護裝置，該裝置包括一個檢測所述滑塊位置的滑塊位置檢測裝置；一個檢測向所述滑塊施加的壓力的壓力檢測裝置；一個對于所用的給定壓模設定一個反常負荷不加到所述壓模上的最佳滑塊位置的設定裝置；和一個緊急停止裝置，如果在工件成形區(qū)中所述滑塊從由所述設定裝置設定的所述最佳位置下降，此緊急停止裝置發(fā)生作用以確定這是反常的，從而緊急停止所述滑塊。
根據剛敘述的這種結構，應該注意到，通過根據一將要使用的給定壓模預先設定一最佳滑塊位置(一第二位置)，如果滑塊從所述最佳位置繼續(xù)下降，滑塊可以被所述緊急停止裝置緊急停止。因此，如果工件在成形時隨著其變形過程的進展其應力減小，各壓模將不再需要承受所施加的壓力，因此，各壓模可以避免在過負荷下的損壞。
在此應當指出，最好是本發(fā)明壓模保護裝置進一步包括一個流速比例控制電磁閥，用來向所述液壓缸提供加壓流體，并且所述流速比例控制電磁閥應當適于被所述緊急停止裝置關閉，從而使所述滑塊緊急停止。
在上述結構中，本發(fā)明壓模保護裝置可進一步包括一液壓泵和一位于所述液壓泵排放回路中的壓力比例閥，并且所述壓力比例閥適于被所述緊急停止裝置打開以釋放所述液壓泵的排放壓力，從而使所述滑塊緊急停止。
通過以下詳細介紹和表示本發(fā)明某些例證性實施例的附圖可以對本發(fā)明有更好的理解。在此應該指出，附圖所示的這些實施例絕不是為了限制本發(fā)明，而是為了便于解釋和理解，其中圖1是示意說明一液壓設備液壓回路的回路簡圖，其中包括本發(fā)明壓模保護裝置的某一實施例；圖2是一框圖，示意說明可包含在本發(fā)明上述實施例中的一控制器內部；圖3是一流程圖，示意說明采用本發(fā)明上述實施例的一種滑塊控制方法；圖4是一流程圖，示意說明采用本發(fā)明上述實施例的另一種滑塊控制方法；圖5是一示意說明裝備了本發(fā)明上述實施例的液壓機中的滑塊的運動的示意圖。
下文中，參照


本發(fā)明液壓機壓模保護裝置的某些適當的實施例。
下面參考這些附圖將對本發(fā)明某一實施例進行詳細解釋。
圖1表示一液壓機液壓回路的回路圖，液壓機中包括了本發(fā)明壓模保護裝置某一實施例；圖2是一框圖，表示可用于本發(fā)明上述實施例中的一控制器的內部。
在圖1中，示出了一個使滑塊2上下移動的液壓缸1。液壓缸1包括一個直徑較大的第一缸3和一個直徑較小的第二缸4，第二缸4與第一缸3同軸設置。一個活塞3a裝在第一缸3內，具有一上表面和一下表面，從這兩個表面向上和向下分別伸出兩個活塞桿3b和3c。
從活塞3a上表面伸出的活塞桿3b的直徑比從活塞3a下表面伸出的活塞桿3c的直徑小。活塞桿3b的上側伸入第二缸4，并且它的上端設有一活塞4a，活塞4a位于第二缸4中。從活塞3a下表面突出的較大直徑的活塞桿3c的下端設有上述滑塊2。
同樣在圖1中，示出了一個流速比例控制電磁閥5，包括一個伺服閥8，設置在管路7中間，用于向第一缸3和第二缸4施加泵6的流體排放壓力；一個比例控制電磁閥9，用于輔助控制所述伺服閥8；和一個截止閥11，設置在將所述比例控制電磁閥9與所述伺服閥8相互連接的輔助回路10的中間。
并且，連接上述伺服閥8和上述第一缸3的所述管路7分為一個第一管路71和一個第二管路72，第一管路71連接于第一缸3的上室31側，第二管路72連接于第二缸4的下室42。所述第一管路71和所述第一缸3的下室32借助于一電磁閥13經由一對邏輯閥14和15互連，此兩邏輯閥14和15可一同打開和關閉。另一方面，一邏輯閥25和所述第二管路72經由另一邏輯閥17互連，邏輯閥17可以由一電磁閥16打開和關閉。所述第二缸4有一個向大氣開放的上室41。
而且，設有一對管路181和182用以連接上述液壓泵6和上述流速比例控制電磁閥5，同時其間連有一個用于調節(jié)液壓泵6的流體排放壓力的壓力比例閥，其開口響應于來自下面將要說明的控制器22的控制信號而被調節(jié)。
另一方面，上述第一缸3的所述上室31和所述下室32分別設有一對工作壓力檢測裝置19和20，各自包含有一個檢測每一室31或32中工作壓力P的壓力傳感器。此外，在上述滑塊2附近設有一滑塊位置檢測裝置21，用于檢測滑塊2的位置。由這些檢測裝置19、20和21測出的壓力和位置信號作為輸入被提供給控制器22。
上述控制器22，如圖2所示，構成如下一個中心處理單元(CPU)40；一個存儲裝置23，它包括一個其中預先儲存有一控制程序的ROM 31，一個用于儲存控制數據的RAM 32和用于存儲運動數據的E2PROM 33；一個接口24，它包括一個A/D轉換器，用于將壓力檢測裝置19和20測出的模擬信號轉換成數字信號，并把此數字信號作為輸入提供給CPU 40；一個輸入接口38，用于將數據輸入薄膜開關(Sheet Switch)37的信號作為輸入提供給CPU40；一個接口25，它包括一個用于將諸如位置傳感器等滑塊位置檢測裝置21測出的信號作為一個輸入提供給CPU 40的輸入邏輯；一個D/A轉換器26，用于把CPU 40供給的一控制數字信號轉換成一個模擬信號，并把此模擬信號作為一個輸出信號提供給上述流速比例控制電磁閥5；一個D/A轉換器27，用于把由CPU 40提供的控制數字信號轉換成模擬信號，并把此模擬信號作為輸出信號提供給上述壓力比例控制閥30；一個液晶顯示裝置28，用于通過液晶顯示器34顯示受控狀態(tài)；和一個監(jiān)視計時器39，用于監(jiān)控CPU 40的處理時間周期，并且如果偵測到的處理時間周期超過一正常處理時間周期，則確定CPU 40處于失效狀態(tài)。
現(xiàn)在參考圖3至圖5對滑塊運動的控制進行說明。
首先，在進行工件成形操作時，確立滑塊運動的工作參數，如位置數據Z00～Z30，速度數據V00-V30，加壓能力數據P20，壓力保持時間數據T20，等等，然后通過薄膜開關37輸入這些數據。
然后，當液壓操作開始時，由一操作按鈕(未示出)輸入一啟動信號以轉換流速比例控制電磁閥5，并同時由電磁閥13打開邏輯閥14和15。液壓泵6的流體排放壓力將經由伺服閥8、管路71和邏輯閥14和15到達第一缸3的上室31。與此同時，第一缸3下室32中的流體在邏輯閥15處與液壓泵6的排放壓力流體匯合，此匯合的流體將送至第一缸3的上室31中。因此，上室31和下室32受壓面積差使活塞3a被向下推，并使滑塊2開始以一預定的高速度V10從上死點Z00下降，如圖5所示(圖3所示流程圖中的步驟S2)，此外，在滑塊2的整個下降區(qū)，上室31和下室32中的壓力將由壓力檢測裝置19和20檢測，滑塊2的位置由滑塊位置檢測裝置21檢測，各提供一檢測信號，并被作為輸入輸送到控制器22。
此后，當此滑塊降到位置Z10而達到工件成形區(qū)時(步驟S3)，在步驟S4中將確定此滑塊2的位置Z是否位于對于一套壓模來說是最佳的高度[Z20＋E201]的上方，該套模具予先已被輸入到所述控制器22中并被存儲在所述存儲裝置23之中(也就是說，對于判別反常是最佳的且將被輸入而用于所用各模具的高度)。如果位于所述高度上方，此過程將進展到步驟5，在此，應當確定在所述液壓缸1中產生的壓力是否達到了有待由當時所用的壓模成形的工件所要求的壓力預定值P20。此時應該指出，如果滑塊2的位置Z位于上述最佳高度的下方，步驟將會終止，以致此過程在經過一上升區(qū)之后前進至結束。
如果產生的壓力P已達到了為給定壓模所設定的預定值，或者已經超過了所述值，過程將進行至步驟6，此時正在下降的滑塊2將由一緊急停止裝置緊急停止。實際上，一個突然停止信號將由所述控制器22發(fā)送到所述流速比例控制電磁閥5以即刻關閉所述閥5。作為另一種方案，由于位于所述液壓泵6的流體排放回路上的所述壓力控制閥30將被打開以泄掉液壓泵6的排放壓力，此滑塊2將在那個位置緊急停止。這里應該指出，如果產生的壓力P沒有達到為給定壓模設定的預定值P20，過程將又轉到步驟4。
因此可以看出，如果一外來物偶然進入到上下壓模之間以致一個過大負荷施加在壓模上，此滑塊將會被緊急停止。因而，結果是可以防止壓模因受任何過大負荷而損壞。
另一方面，如果成形區(qū)中的滑塊2的位置Z下降至比給定壓模最佳高度(Z20＋E201)低的位置，而將產生的壓力P達到予先設定的壓力P20，則所述控制裝置22將發(fā)揮作用把位置優(yōu)先模式切換到壓力優(yōu)先方模式，以壓力控制所述流速比例控制電磁閥5。現(xiàn)在，參考圖4的流程圖對壓力控制操作過程中的反常探測進行說明。
當過程達到了步驟3的成形區(qū)，滑塊2將朝著下死點Z20以在步驟S4中予先設定的速度V20下降。然后，所述控制器22將確定在步驟5中是否建立了壓力控制模式。如果此壓力控制模式已被建立，過程將進至步驟S6，在步驟S6中一給定壓力將保持一予先設定的時間周期T20。相反，如果壓力控制模式尚沒有被建立，此步驟便終止，過程在經上升區(qū)之后結束。
并且，同時過程前進至步驟7，在步驟S7中如果滑塊2已降到某一位置，則應該確定是否滑塊2已由壓模沒有被施加過大負荷的位置[Z20-E20](予先設定的)下降。如果確定滑塊2已經這樣下降，過程將判定這是反常，以致在步驟8中滑塊2被所述緊急停止裝置緊急停止。相反，如果確定滑塊2沒有從一個壓模沒有被施加過大負荷的位置下降，過程經歷上升區(qū)后將結束。
這樣，其結果是，如果一個工件在成形過程中其變形進入到應力減小的程度，而滑塊2萬一從予先設定位置進一步下降致使壓模遇到反常負荷而使壓模破壞的情況可以成功地避免。
如上所述，可以看到，根據本發(fā)明，其中，如果在成形區(qū)中滑塊的任何位置上超過了予先設定的閾值的工作壓力作用到滑塊上，則緊急停止裝置可用于緊急停止滑塊，在過大負荷下任何對壓模的可能損壞可以避免，同時，即使工件和模具選用不當，對于所用的一套壓模和一個工件可進行任何反常狀態(tài)檢測的能力可以有效無誤地防止壓模損壞。
另外根據本發(fā)明，其中，通過予先設定一個對有待使用的模具為最佳的滑塊位置(第一位置)，如果在某一高于預先設定位置的位置產生一超過一閾值的工作壓力，則緊急停止裝置會緊急停止滑塊，而通過預先設定一個對有待使用的模具為最佳的滑塊位置(第二位置)，如果滑塊進一步從此最佳滑塊位置下降，則滑塊可以被緊急停止裝置緊急停止，可以看到，如果在工件成形操作過程中其變形達到應力減小的程度，壓模將不必承受對它施加的壓力，因此任何壓模在過大負荷之下的損壞可以成功地避免。
以上就某些實施例對本發(fā)明進行了介紹，精通本技術的人士容易認識到，很明顯，可以對本發(fā)明進行種種改變、刪除和增補而不偏離本發(fā)明的本質和范圍。由此可以理解，本發(fā)明不限于以上提出的各特定實施例，而是包括在后附權利要求所具體說明的特性范圍內可以作出的所有可能的實施方案，還包括其它所有等同方案。
權利要求
1.一種液壓機壓模保護裝置，其中，一滑塊由一液壓缸上下移動，所述裝置包括一個用于檢測所述滑塊位置的滑塊位置檢測裝置；一個用于檢測施加于所述滑塊的壓力的壓力檢測裝置；一個設定裝置，用于根據所用的壓模設定形成工件所需的所施加壓力的一閾值和所述滑塊的一預定位置；一個緊急停止裝置，如果在工件成形區(qū)中某一位置上所產生的工作壓力超過所述閾值，緊急停止裝置即發(fā)生作用以確定所述工作壓力是反常的，從而緊急停止所述滑塊。
2.一種液壓機壓模保護裝置，其中，一滑塊由一液壓缸上下移動，所述裝置包括一個用于檢測所述滑塊位置的滑塊位置檢測裝置；一個用于檢測施加于所述滑塊的壓力的壓力檢測裝置；一個設定裝置，用于根據所用壓模設定形成工件所需的所述施加壓力的一閾值和所述滑塊的一預定位置；以及一個緊急停止裝置，如果在工件成形區(qū)中的一個高于給定壓模的所述滑塊設定位置的位置處所產生的工作壓力超過所述閾值，則緊急停止裝置即發(fā)生作用以確定所述工作壓力是反常的，從而緊急停止所述滑塊。
3.一種液壓機壓模保護裝置，其中，一滑塊由一液壓缸上下移動，所述裝置包括一個用于檢測所述滑塊位置的滑塊位置檢測裝置；一個用于檢測施加于所述滑塊的壓力的壓力檢測裝置；一個設定裝置，用于針對所用的給定壓模設定一個在該位置處反常負荷不會施加到所述壓模的最佳滑塊位置。一個緊急停止裝置，如果在工件成形區(qū)中所述滑塊從所述設定裝置設定的所述最佳位置下降，測緊急停止裝置即發(fā)生作用以確定這是反常的，從而緊急停止所述滑塊。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的壓模保護裝置，還包括一個用于向所述液壓缸輸送加壓流體的流體比例控制電磁閥，其中，所述流速比例控制電磁閥適于借助于所述緊急停止裝置關閉，從而所述滑塊被緊急停止。
5.按照權利要求1至3中任一項所述的壓模保護裝置，還包括一個液壓泵和一個設置在所述液壓泵的排放回路上的壓力比例閥，其中，所述壓力比例閥適于由所述緊急停止裝置打開以泄掉所述液壓泵的排放壓力，從而緊急停止所述滑塊。
全文摘要
一種液壓機模具保護裝置，一滑塊通過一液壓缸沿鉛直方向移動，此裝置配備有一用于檢測所述滑塊位置的裝置、一用于檢測施加于所述滑塊的壓力的裝置、一根據所用模具設定成型操作所需的壓力的閾值和設定所述滑塊位置的裝置、以及確定發(fā)生在模制區(qū)任意位置上的超過閾值的壓力為反常壓力并使所述滑塊緊急停止的裝置。
文檔編號B30B1/32GK1146178SQ95192588
公開日1997年3月26日 申請日期1995年12月18日 優(yōu)先權日1994年12月21日
發(fā)明者川上秀明 申請人:株式會社小松制作所, 小松產機株式會社