JP2001001197A - サーボプレスの荷重による下死点補正装置 - Google Patents
サーボプレスの荷重による下死点補正装置Info
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Abstract
による下死点の変動を補正できるサーボプレスの荷重に
よる下死点補正装置を提供する。 【解決手段】スライド3と係合するねじ軸4をサーボモ
ータ5に供給する電流値を検出する電流検出器8と、ス
ライド3位置を検出するスケール検出器9の出力をNC
制御装置6にフィードバックし、電流値から算出する荷
重値とスライド位置とのどちらか一方が設定値に達した
時点における他方の値とその設定値との差異に応じて求
めた補正値によりスライド3の設定下死点を補正し、下
死点精度を1〜数ミクロンに向上する。
Description
やリニアサーボモータを駆動源とし、ねじ機構によりス
ライドを昇降運動させるサーボプレスにおける荷重の検
出による下死点補正装置に関し、サーボプレスの構造部
材や金型における熱による変形や被加工材の硬度の不均
一による成形荷重の変動に対応して下死点補正を行い、
プレス成形による製品精度を向上したい場合に有効であ
る。
荷重の変動によるサーボプレスのフレーム、ねじ等の構
造部材及び金型の変形から生じる下死点の変動、サーボ
プレスの可動部の発熱及び成形による金型の発熱による
各部の変形から生じる下死点の変動に対応し、これらの
変動を補正する目的で種々の改良された装置が開発され
ている。
よる変形及び熱による変形から発生する下死点の変動を
補正するものに、ベッドまたはボルスタ上面からスライ
ド下面までの距離を直接リニアスケールで計測し、高さ
の変動分を次々と補正しているものがある。
部材の変形によるものだけではなく金型の変形による下
死点の変動も補正するもので、例えば、上型のパンチが
下型上に供給された被加工材に当接したタッチ点を検出
し、この検出時のベッドまたはボルスタ上面からスライ
ド下面までの距離を計測し、距離の変動分を次々と補正
する発明者の考案に係る装置がある。この装置により被
加工材の板厚の変化に対する補正が出来る。
成形力や熱によるサーボプレスの構造部材や金型の変形
による下死点の変動を補正する方法では、下死点精度を
5〜10ミクロンに維持することができる。また、後者
における被加工材の板厚の変化による下死点の変動を補
正する方法を前者に加えて下死点の変動を補正する方法
では、下死点精度を数ミクロン改良することができる。
成形荷重が変動して生じる下死点の変動を補正すること
が出来ないという問題が残っていた。被加工材は通常コ
イル材を使用するが、板厚や硬度に関しては十分管理さ
れた状況で製造されたコイル材であってもコイルの巻き
始めと、中間と、巻き終わりとで一定にならないことが
あり、硬度の変動による成形量の変動を防止して下死点
精度を従来の5〜10ミクロンより更に向上させ、製品
精度を向上することが望まれている。
ばらつきにより発生するサーボプレスの構造部材及び金
型の変形による下死点の変動を補正することができるサ
ーボプレスの荷重による下死点補正装置を提供すること
にある。
めに、本発明では、まず、数値制御できるサーボモータ
を駆動源としてスライドに昇降運動を与えるサーボプレ
スにおける荷重の検出による下死点補正装置として、ベ
ッドまたはボルスタ上面からスライド下面までの距離
(以降「スライド位置」と呼ぶことにする)を検出して
電気的位置信号を出力するスケール検出器と、前記スラ
イドの荷重値と対応してサーボモータに供給される電流
値を検出する電流検出器と、前記サーボモータに供給す
る電流値を予め設定したスライドモーションに対応させ
て制御することにより、前記スライドの昇降運動を制御
するNC制御装置とを装備する。
出器から入力した電流値から算出した前記スライドの荷
重値と、前記スケール検出器から入力したスライド位置
との、どちらか一方が設定値に達した時点において他方
の値とその設定値との間に生じた差異により前記スライ
ドの設定下死点を補正することを特徴とするサーボプレ
スにおける荷重の検出による下死点補正装置を提供する
ことである。
制御装置で算出する荷重値が、予め設定した設定値に達
した時点におけるスケール検出器の出力するスライド位
置が、予め設定した位置よりも高い場合は、被加工材の
硬度が高いと判定し、スライドの設定下死点を補正値だ
け低く補正して下降させる。逆に、予め設定した位置よ
りも低い場合は、被加工材の硬度が低いと判定し、スラ
イドの設定下死点を補正値だけ高く補正して下降させ
る。
位置が、予め設定したスライド位置に達した時点におけ
るNC制御装置の算出する荷重値が、予め設定した荷重
値よりも大きい場合は、被加工材の硬度が高いと判定
し、スライドの設定下死点を補正値だけ低く補正して下
降させる。逆に、予め設定した荷重値よりも低い場合
は、被加工材の硬度が低いと判定し、スライドの設定下
死点を補正値だけ高く補正して下降させる。
下型上に供給された被加工材に当接したタッチ点を電流
検出器の出力する電流値の立ち上がりで検出し、この検
出した時点におけるスケール検出器の出力から得られた
スライドの設定下死点の補正値を補正することである。
すなわち、被加工材の板厚の変化に対応してスライドの
設定下死点を補正することである。
ーボプレスにおける荷重の検出による下死点補正装置の
実施例を示す。図1はサーボプレス1における荷重の検
出による下死点補正装置における構成を示している。サ
ーボプレス1のフレーム2に昇降自在に案内されたスラ
イド3は、フレーム2に支持され、昇降自在になってい
て回転自在のねじ軸4の下端部と係合している。
介してサーボモータ5により駆動される。サーボモータ
5は、 NC制御装置6から供給される電流により駆動
制御される。この電流回路7には、サーボモータ5に供
給された電流値を検出する電流検出器8が設けられてい
る。また、リニアスケールなどからなり、スライド位置
を検出するスケール検出器9がスライド3に近接するよ
うにフレーム2に設置されている。このスケール検出器
9は、スライド3の位置を1ミクロン単位で検出でき
る。
サーボモータ5の制御系を示す。NC制御装置6は予め
設定されたNC信号を出力するNC装置6Aと、 NC
装置6Aから出力されたNC信号に対応する電流を出力
してサーボモータ5を駆動制御するドライバ6Bとから
構成されている。
により検出されスライド荷重を示す電流値及びスケール
検出器9により検出されスライド位置を示す信号がフィ
ードバックされ、それらを演算することにより求められ
補正値として出力されたNC信号に対応する電流が、ド
ライバ6Bに出力されてサーボモータ5の回転制御に利
用される。
計を装着し、成形中の荷重による歪計の出力をNC装置
6Aに入力して算出してもよい。あるいは、他の方法に
より検出してもよい。
取りつけられ、フレーム2のベッド上に据え付けたボル
スタ上面には下型10Bが取りつけられている。上型1
0Aが下型10Bの上に供給された被加工材に達したタ
ッチ点において電流検出器8によって成形開始による電
流値の立ち上がりを検出し、NC装置6Aに入力してサ
ーボモータ5の回転制御に利用する。
プレス1を示す。スライド3はその下面4ヶ所に設置さ
れたガイド棒11をフレーム2のベッド部に設けたガイ
ド12によつて上下方向に案内されていて昇降自在であ
る。フレーム2に回転自在に支持されたねじ軸4の下端
部はスライド3の上に設置されためねじ3Aと係合して
いる。
ングプーリ14はフレーム2に固定されたサーボモータ
5の出力軸に取り付けられたタイミングプーリ15とタ
イミングベルト16で連結され回転を伝達される。な
お、サーボモータ5にはエンコーダ17が直結され、エ
ンコーダ17による回転角度の信号をNC装置6Aにフ
ィードバックしてサーボモータ5の回転制御に利用す
る。
点補正方法について説明する。第1の荷重の検出による
被加工材の硬度の変化に対する下死点補正方法は、ま
ず、スライド3が下降して成形に入り、NC装置6Aで
算出するスライド3の荷重値が、予め設定した荷重値に
達した時点において、スケール検出器9で検出したスラ
イド位置と、予め設定したスライド位置とを比較する。
位置より高い場合は被加工材の硬度が基準の硬度より高
いと判定し、硬度の基準値との差異に対応するスライド
位置の違いを検出してスライド3の設定下死点を低くな
るように補正し、スライド3を補正した下死点まで下降
させて成形する。なお、予め設定する荷重値やスライド
位置は、予め硬度の基準値及び基準値と異なる被加工材
を成形したデータにより決定された補正値をNC装置6
に記憶させて使用する。
い場合は被加工材の硬度が基準の硬度より低いと判定
し、硬度の基準値との差異に対応するスライド位置の違
いを検出してスライド3の設定下死点を高くなるように
補正し、スライド3を補正した下死点まで下降させて成
形する。なお、硬度の基準値との差異に対応する下死点
の補正値は、前述と同様に予め硬度の基準値及び基準値
と異なる被加工材を成形したデータにより決定される。
この補正によりスライド3の下死点精度を1〜数ミクロ
ンとすることができる。
変化に対する下死点補正方法は、まず、スライド3が下
降して成形に入り、スケール検出器9で検出したスライ
ド位置が、予め設定したスライド位置に達した時点にお
いて、電流検出器8により検出された電流値によりNC
装置6Aで算出した荷重値と、予め設定した荷重値とを
比較する。
重値より高い場合は被加工材の硬度が基準の硬度より高
いと判定し、硬度の基準値との差異に対応する荷重値の
違いを検出してスライド3の設定下死点を低くなるよう
に補正し、スライド3を補正した下死点まで下降させて
成形する。なお、予め設定する荷重値やスライド位置
は、前述と同様に予め硬度の基準値及び基準値と異なる
被加工材を成形したデータにより決定される。
合は被加工材の硬度が基準の硬度より低いと判定し、硬
度の基準値との差異に対応する荷重値の違いを検出して
スライド3の設定下死点を高くなるように補正し、スラ
イド3を補正した下死点まで下降させて成形する。な
お、被加工材の硬度はコイル材の先端部及び後端部で若
干硬度が高いことが多く、中間部分はほぼ 均一であ
り、部分的に一部低いことがある。
ぼ均一である部分の硬度とし、硬度が高いまたは低いを
判定し、硬度の違いによる荷重値の変動に対応する下死
点の補正値は、前述と同様に予め硬度の基準値及び基準
値と異なる被加工材を成形したデータにより決定され
る。この補正によってもスライド3の下死点精度を1〜
数ミクロンとすることができる。
てきたが、コイル材の板厚は若干、変化することがあ
る。板厚が変化すれば同じ下死点位置での成形荷重値も
変動する。そこで、まず、スライド3の下降中に、上型
10Aが下型10Bの上に供給された被加工材に達した
タッチ点を、電流検出器8の電流値の成形開始による立
ち上がり点で検出する。
するスライド位置が基準値、すなわち、板厚が基準値で
ある場合はスライド3の設定下死点を補正することな
く、予め設定した下死点まで下降させて成形する。一
方、スライド位置が基準値より高い場合は、板厚が厚い
と判定し、スライド3の設定下死点を補正し、スライド
3を補正した設定下死点まで下降させて成形する。逆
に、スライド位置が基準値より低い場合は、板厚が薄い
と判定し、スライド3の設定下死点を補正し、スライド
3を補正した設定下死点まで上昇させて成形する。
補正は、前述の第1及び第2の荷重の検出による被加工
材の硬度の変化に対する下死点補正方法のうちのどちら
との組み合わせでも使用することができる。従って、サ
ーボプレス1のNC制御装置6に設けた設定器で組み合
わせを選択して使用することができる。
のスライドモーションを示している。X軸を時間(SE
C)軸とし、Y軸をスライド位置(MM)軸として示し
た図で、補正前のスライドモーションとして示した曲線
は従来例による下死点精度5〜10ミクロンの曲線であ
る。
変化に対する補正及び板厚による補正を実施したスライ
ドモーションの曲線は点線で示すような曲線となる。し
たがって補正により下死点精度は前述のように1〜数ミ
クロンまで向上させることができる。補正量は「現在補
正値」として画面上に表示される。
検出する方法による一実施例について説明したが、例え
ば、ロードセル等により実際の荷重を検出してもよい。
すなわち、前述の技術的思想に基づく構成及び詳細部分
の設計変更は全てこの発明に含まれることはいうまでも
ない。
によれば、従来のスライド位置の変動を検出して設定下
死点を補正する下死点補正装置による下死点精度が5〜
10ミクロンであったのに対し、成形荷重の変動による
設定下死点の補正により、サーボプレスだけでなく金型
も含む全ての構成部材の変形による設定下死点の変動を
補正することができ、下死点精度を1〜数ミクロンに向
上できる効果は極めて大きいと言える。
成図
ロック図
はめねじ、4はねじ軸、5はサーボモータ、6はNC制
御装置、6AはNC装置、6Bはドライバ、7は動力回
路、8は電流検出器、9はスケール検出器、10は金
型、10Aは上型、10Bは下型、11はガイド棒、1
2はガイド、13はボルスタ、14はタイミングプー
リ、15はタイミングプーリ、16はタイミングベル
ト、17はエンコーダ、18はロードセル等
Claims (4)
- 【請求項1】数値制御できるサーボモータを駆動源とし
てスライドに昇降運動を与えるサーボプレスにおける荷
重の検出による下死点補正装置において、(イ)前記ス
ライドの上下方向の位置を検出し、電気的位置信号を出
力するスケール検出器と、(ロ)前記サーボモータに供
給する電流値を検出する電流検出器又はロードセル等に
よる荷重検出器と、前記サーボモータに供給する電流値
を予め設定したスライドモーションに対応させて制御
し、前記スライドの昇降運動を制御するとともに、前記
電流検出器から入力した電流値から算出した前記スライ
ドの荷重値と、前記スケール検出器から入力したスライ
ド位置との、どちらか一方が設定値に達した時点におい
て他方の値とその設定値との間に生じた差異により前記
スライドの設定下死点を補正するNC制御装置と、を装
備することを特徴とするサーボプレスにおける成形の荷
重の検出による下死点補正装置。 - 【請求項2】前記NC制御装置で算出する前記スライド
荷重値が、予め設定した設定値に達した時点における前
記スケール検出器の出力するスライド位置が、予め設定
した位置よりも高い場合は、被加工材の硬度が高いと判
定し、前記スライドの設定下死点を前記補正値だけ低く
補正して下降させ、逆に、予め設定した位置よりも低い
場合は、被加工材の硬度が低いと判定し、前記スライド
の設定下死点を前記補正値だけ高く補正して下降させる
ことを特徴とする請求項1記載のサーボプレスにおける
成形荷重の検出による下死点補正装置。 - 【請求項3】前記スケール検出器が出力するスライド位
置が、予め設定したスライド位置に達した時点における
前記NC制御装置の算出する荷重値が、予め設定した荷
重値よりも大きい場合は、被加工材の硬度が高いと判定
し、前記スライドの設定下死点を前記補正値だけ低く補
正して下降させ、逆に、予め設定した荷重値よりも低い
場合は、被加工材の硬度が低いと判定し、前記スライド
の設定下死点を前記補正値だけ高く補正して下降させる
ことを特徴とする請求項1記載のサーボプレスにおける
成形荷重の検出による下死点補正装置。 - 【請求項4】前記スライドと共に下降する上型が、下型
上に供給された被加工材に当接したタッチ点を前記電流
検出器の出力する電流値の立ち上がりで検出し、この検
出した時点における前記スケール検出器の出力から得ら
れた前記スライドの設定下死点の補正値を補正すること
を特徴とする請求項1記載のサーボプレスにおける成形
荷重の検出による下死点補正装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17800399A JP3692261B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | サーボプレスの荷重による下死点補正装置 |
US09/696,550 US6520077B1 (en) | 1999-03-31 | 2000-10-25 | Screw press |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17800399A JP3692261B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | サーボプレスの荷重による下死点補正装置 |
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JP3692261B2 JP3692261B2 (ja) | 2005-09-07 |
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ID=16040862
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---|---|---|---|---|
WO2009121412A1 (de) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | Martin Hagel | Nutenstanze |
KR101059030B1 (ko) | 2010-08-24 | 2011-08-24 | 이우순 | 완충수단을 가지는 합지압착기 |
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CN106449967A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-02-22 | 南京江淳机电装备科技有限公司 | 超声导波弛豫铁电单晶传感器封装的保压装置及封装方法 |
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-
1999
- 1999-06-24 JP JP17800399A patent/JP3692261B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN110023069A (zh) * | 2017-03-24 | 2019-07-16 | 小松产机株式会社 | 动作生成装置、冲压装置、动作生成方法及动作生成程序 |
CN110023069B (zh) * | 2017-03-24 | 2021-11-02 | 小松产机株式会社 | 动作生成装置、冲压装置、动作生成方法及存储介质 |
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