JP2900012B2 - プレスのスライド下死点位置補正装置 - Google Patents
プレスのスライド下死点位置補正装置Info
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Description
点位置補正装置に関する。
に取付け、スライドをクランク軸等によって上下ストロ
ーク運動させつつ加工するプレス機械では、温度変化等
によりプレス機械の構成要素が上下方向にも伸縮するの
で、下死点位置が変化する。これを放置することは製品
精度悪化を招来するので許されない。
来方法としては、温度変化に対し最も伸縮量が大きいコ
ネクティングロッドに一定温度に管理された油をかけて
温度 変化を防止する温度管理方法(例えば、特公平1−
30569号公報)やスライド側とボルスタ側とに対応
配設されたストッパブロックを設けるとともにこのスト
ッパブロックの剛性を利用して機械的に位置規制する方
法(例えば、特公平1−55056号公報),また、積
極的にスライド位置調整装置を用いて下死点位置を補正
する方法(例えば、特公平1−30569号公報)が知
られている。
如く、コネクティングロッド11P側とスライド4側と
の間に介装されたダイハイト調整ねじ機構(調整ねじ軸
16P,ウォームねじ軸18,ウォームホイール19P
等)を作動させて、コネクティングロッド11Pに対す
るスライド4の上下方向相対位置を調整することによ
り、下死点位置を調整する構成とされているのが一般的
である。
は、コネクティングロッド11Pに当該ロッド11P側
の雌ねじ11PSと調整ねじ軸16P側の雄ねじ12P
Sとを介して螺合された調整ねじ軸16Pと,雌ねじ1
2Pを調整ねじ軸16P側の雄ねじ12PSとを螺合さ
せて締付けコネクティングロッド11Pと調整ねじ軸1
6Pとをロックするロックナット22Pと,調整ねじ軸
16Pの下端に設けられた球状体12PBと係合する球
面軸受17B等を収容するためのスライド4に固定され
た背低の円筒体20Pと,この円筒体20Pの上部筒内
に回転自在に収容されたウォームホイール19Pと,こ
のウォームホイール19Pと螺合するウォームねじ軸1
8と,このねじ軸18を回転駆動するモータ(図示省
略)と,前記球状体12PBにウォームホイール19P
の縦溝19Lと嵌挿するように取付けられたピン13と
から構成されている。
12P)を緩めウォームねじ軸18を回動させると、ウ
ォームホイール19P,縦溝19L,ピン13を介して
調整ねじ軸16P(雄ねじ12PS)がコネクティング
ロッド11P(雌ねじ11PS)に対して回動する。こ
れにより、クランク軸に連結されたコネクティングロッ
ド11Pに対してスライド4を上下方向に移動させるこ
とができるから、ダイハイトの増減調整(下死点位置調
整)を行うことができる。なお、調整後は、ロックナッ
ト22Pを締付けてダイハイト調整ねじ機構を作動不能
なロック状態とする。
来のコネクティングロッドの温度管理方式では、油温調
整装置を必要とし,下死点位置変化を定量的に調整する
要求がある場合は,多数の温度検出器,温度制御器等が
必要となるのでコスト高となる。しかも、これら装置を
設けても下死点位置を正確に調整することが難しい。特
に、spm(ストローク/分)の切替による下死点位置
変化を調整することができない。
方法では、プレス荷重やプレス機械ごとに異なる剛性の
ストッパブロックに交換しなければならず危険性を伴う
ことが考えられ、かつ温度によるストッパブロック自体
の変形も考慮しなければならない。
法では、調整ねじ軸16Pをロックナット22Pによる
ロックを解除してから回動させ、かつスライド位置調整
をした後に再びロックしなければならないので、微調整
が難しく長時間を必要とする。特に、プレス運転中のス
ライド位置変化を調整することができないという致命的
欠陥がある。
場合でもプレス運動中に下死点位置変化を安定して迅速
・安全かつ正確に補正することが非常に難しくかつ実用
性に欠けていた。
イト調整ねじ機構をロック状態としたままスライド下死
点位置を迅速・安全かつ正確に自動補正することのでき
るプレスのスライド下死点位置補正装置を提供すること
にある。
グロッド側のダイハイト調整ねじ機構とスライドとの間
に伸縮駆動部材を設け、この伸縮駆動部材をダイハイト
調整ねじ機構がロックナットによって作動不能に拘束さ
れた状態でかつプレス運転中か停止中かに拘わらず強制
的かつ定量的に弾性伸縮させつつスライドの下死点位置
を自動補正できるように構成し、前記目的を達成せんと
するものである。
下死点位置補正装置は、コネクティングロッド側とスラ
イド側との間に介装されたダイハイト調整ねじ機構を作
動させてコネクティングロッドに対するスライドの上下
方向位置を調整しつつダイハイトを調整可能とされかつ
調整後にロックナットを締付けてダイハイト調整ねじ機
構を作動不能なロック状態とするように形成されたプレ
スのスライド下死点位置補正装置であって、前記スライ
ドと前記ダイハイト調整ねじ機構との間に介装され軸線
方向に伸縮可能な伸縮駆動部材と、下死点位置設定手段
と、スライドに関与してスライド下死点位置を検出する
下死点位置検出手段と、該伸縮駆動部材に伸縮力を付与
して伸縮可能に形成された伸縮力付与手段と、検出され
た下死点位置を設定された下死点位置に合致させるよう
に伸縮力付与手段を駆動制御して該伸縮駆動部材を伸縮
させてスライド下死点位置を補正する補正制御手段と、
を設けたことを特徴とする。
緩め従来例の場合と同様にダイハイト調整ねじ機構を作
動させて、コネクティングロッドに対するスライドの上
下方向相対位置を調整しつつ使用する金型に応じたダイ
ハイトに調整する。そして、このダイハイト調整に応じ
たスライド下死点位置を目標として下死点位置設定手段
を用いてセットし、プレス運転に入る。
の影響によりスライド下死点位置が変化すると、下死点
位置検出手段がその変化量を検出する。すると、補正制
御手段が働き伸縮力付与手段を駆動制御する。すなわ
ち、伸縮駆動部材に伸縮力付与手段から伸縮力(伸長
力,収縮力)を付与することにより弾性伸縮(弾性伸
長,弾性収縮)させて、検出されたスライド下死点位置
を設定されたスライド下死点位置に合致させる。
ト調整ねじ機構がロック状態にあっても、伸縮駆動部材
を弾性伸縮させることによって、実際のスライド下死点
位置を設定されたスライド下死点位置に正確かつ迅速に
自動補正できる。
する。 (第1実施例) 本下死点位置補正装置は、図1〜図3に示す如く、ダイ
ハイト調整ねじ機構を従来例(図6)の場合と同様な構
造に形成し、さらに伸縮駆動部材(20)と,下死点位
置設定手段43と,下死点位置検出手段45と,伸縮力
付与手段(21,30,36等)と,補正制御手段(4
1,42)とを設け、伸縮駆動部材(20)を伸縮調整
してコネクティングロッド11に対するスライド4の上
下方向位置を調整しつつ下死点位置変化を自動補正する
構成とされている。なお、図1において、従来例(図
6)と共通する構成要素(スライド4等)については同
一の符号を付し、その説明は省略もしくは簡略化する。
3により説明する。同図において、1はクラウン,2は
コラム,3はベッドである。クラウン1内には、偏心部
10e,10eを有するクランク軸10が回転自在に保
持されている。クランク軸10には、フライホイール1
2,クラッチ13Cおよびブレーキ13Bが取り付けら
れており、クラッチ13Cを介して動力源(図示省略)
がクランク軸10に連結されている。また、クランク軸
10の偏心部10eには、スライド4がコネクティング
ロッド11および詳細後記の伸縮駆動部材を形成する中
空円筒部材20等を介して連結されている。また、ベッ
ド3の上面にはボルスタ5が設置されている。スライド
4の下面には上型(図示省略)が固定されている。一
方、ボルスタ5上には、下型(図示省略)が固定されて
いる。
(ダイハイト調整ねじ機構)によって、上下方向に位置
調整可能であり、調整後にロックされる。具体的には、
ダイハイト調整ねじ機構は、図1に示す如く、コネクテ
ィングロッド11の下端に設けられた球状体11Bと係
合する球面軸受17を備えウォームホイール19と連結
された調整ねじ軸16と,この調整ねじ軸16をロック
するロックナット22と,ウォームホイール19と螺合
するウォームねじ軸18と,このねじ軸18を回転駆動
するモータ(図示省略)と,上部が調整ねじ軸16に雄
ねじ16Sおよび雌ねじ20Sを介して連結されかつそ
の下部がスライド4にシリンダ装置30を介して固定さ
れた中空円筒部材20とから構成されている。
圧油を解放してボルト部材21による締付力を消失させ
た状態において、ロックナット22を緩めウォームねじ
軸18を回動させると、ウォームホイール19および当
該ホイール19と調整ねじ軸16とを連結するピン部材
29を介して調整ねじ軸16(雄ねじ16S)が回動す
る。すなわち、調整ねじ軸16が、スライド4に固定さ
れた中空円筒部材20(雌ねじ20S)に対して回動す
るので、スライド4を上下方向に移動させて下死点位置
調整を行うことができる。なお、図1および図3中、1
5はケース,14はガイド部材である。
ハイト調整ねじ機構との間に配設され軸線方向に伸縮可
能な部材をいい、この実施例の場合、伸縮駆動部材は、
ダイハイト調整ねじ機構を構成する上記中空円筒部材2
0から形成されている。換言すれば、伸縮駆動部材を設
けるために、ダイハイト調整ねじ機構に長い中空円筒部
材を導入したのである。
イトをもって間接的に下死点位置を設定するものと形成
されている。デジタルスイッチ等からなり、図2に示す
設定下死点位置信号Psを出力する。
ド4に関与してスライド4の下死点位置を検出するもの
である。本実施例では、下死点位置検出手段45は、高
周波発振形のうず電流検出方式とされており、ボルスタ
5に対するスライド4の位置をアブソリュート方式の図
2に示す電気信号Piとして出力可能に形成されてい
る。
(中空円筒部材20)に伸縮力を付与して当該部材(2
0)を図1で上下方向に弾性伸縮させる手段で、ボルト
部材21,シリンダ装置30および油圧供給手段(油圧
供給口34,切替制御弁36,図示しない油圧源等)か
ら形成されている。
ライド4に固着されたシリンダ31と,このシリンダ3
1のシリンダ室32内に上下動可能に収容されたピスト
ン33とから構成されている。上記シリンダ31には、
シリンダ室32内とピストン33との間に油圧を供給す
るための油圧供給口34が形成されている。
0に上下動自在に嵌挿され、その図1中下端部はピスト
ン33に固着され、かつ上端部は中空円筒部材20の上
方端にロックナット22を介して一体的に連結されてい
る。
ボルト部材21に伝達することで、中空円筒部材20に
伸縮力を加えるように装着されている。なお、図1で
は、作図上、左側に1本のボルト部材21を示してある
が、実際には複数本(例えば、3本)が等間隔に設けて
ある。
のシリンダ室32内に所定圧力値(最小圧力Pr0〜最
大圧力Pr2)の油圧を供給可能に形成されており、図
示しない油圧源と,この油圧源とシリンダ31の油圧供
給口34とを接続する配管中に介装され,電気入力信号
に比例してシリンダ室32内の内圧を制御する電気油圧
式サーボ機構(電気油圧式サーボバルブ36,圧力セン
サ35,サーボ増幅器等)とから構成されている。
給口34から油圧を供給すると、ピストン33が下降す
る。すると、ボルト部材21は上端部が中空円筒部材2
0の上方端に固定された状態で下方に引っ張られるので
伸長し、この伸長力で中空円筒部材20を押し縮める。
これにより、スライド4は、中空円筒部材20の収縮分
だけ上方へ移動する。
筒部材20の伸縮量δとの関係は、図4に示す線図によ
って規定されている。すなわち、シリンダ室32内の内
圧Priが最小圧力値Pr0から最大圧力値Pr2まで
変化すると中空円筒部材20は最大変形量(b−a=δ
r)だけ変形する。したがって、シリンダ室32内に予
め上記最小圧力値Pr0と最大圧力値Pr2との中間値
(中央値)を初期内圧Pr1として付加しておき、その
状態より内圧Priを増大すると、中空円筒部材20は
当該内圧増加分だけ収縮する。また、逆に内圧Priを
初期圧力Pr1より減少させると、中空円筒部材20は
当該内圧減少分だけ伸長する。
≦Pr2)に対する中空円筒部材20の伸縮量δは、当
該内圧Priの値に基づき一義的に算出される。本実施
例では、上記した初期内圧Pr1は、中空円筒部材20
の最大伸長量および最大収縮量が等しくなるように選定
されている。これにより、下死点位置の上方向,下方向
の変動が大きくても的確に位置補正できる。
(36,37)を駆動制御して伸縮駆動部材(中空円筒
部材20)を伸縮させてスライド下死点位置を補正する
自動手段で、図2に示す制御部41および信号比較手段
42とから形成されている。すなわち、検出下死点(P
i)を設定下死点位置(Ps)に合致させて補正する。
43からの設定下死点位置信号Psと下死点位置検出手
段45からの実際下死点位置信号Piとを比較して、P
s>Piの場合には偏差信号(収縮信号)S1を出力
し、Ps<Piの場合には偏差信号(伸長信号)S2を
出力して、電気油圧式サーボ機構(35,36,37
等)を駆動するものであり、制御盤40に組込まれてい
る。
合のみならず、前回の実際下死点位置信号をPi,今回
の実際下死点位置信号をPi+1とした場合、(Ps−
Pi)<{Ps−(Pi+1)}で偏差信号S1を、
(Ps−Pi)>{Ps−(Pi+1)}で偏差信号S
2をそれぞれ出力するように形成されている。
されると、電気油圧式サーボバルブ36が作動して、シ
リンダ装置30のシリンダ室32内にサーボ増幅器37
から出力された偏差入力信号eに比例した圧力値の油圧
が供給される。このシリンダ室32の内圧Priは、圧
力センサ35によって検出され、当該偏差信号S1に相
応する圧力値(>Pr1)に達する。すなわち、圧力セ
ンサ35からのフィードバック信号fiと偏差信号S1
との偏差(e)が0になると油圧供給が停止されて、内
圧Priは当該偏差信号S1に相応した圧力値(>Pr
1)に保持される。
が出力されると、シリンダ室32の油圧が当該信号S2
に相応する圧力値(<Pr1)に減少するまでサーボバ
ルブ36を介して排出される。
点相当の設定クランク角度と等しくなった場合にラッチ
回路44にラッチ信号を出力して下死点位置検出手段4
5からの実際下死点位置信号(Pi)をラッチさせ比較
用実際下死点位置信号Piを確定するとともに、制御信
号CNTを出力して信号比較手段42に比較実行させる
ものと形成されている。したがって、実際の下死点にお
いて下死点位置変化を迅速にかつスライドストローク毎
に自動補正できる。
シリンダ室32内の圧油を解放しボルト部材21による
締付力を消失させた状態において、ロックナット22を
緩めてからダイハイト調整ねじ機構(18,19,16
等)を作動させて、コネクティングロッド11に対する
スライド4の上下方向相対位置を調整しつつ使用する金
型に応じたダイハイトに調整する。そして、このダイハ
イトに応じたスライド下死点位置を下死点位置設定手段
43を用いてセットする。この場合、下死点位置検出手
段45の出力信号つまり実際下死点位置信号Piが、下
死点位置設定手段43から出力される設定下死点位置信
号Psと等しくなるように調整しておく。
は、クランク角度が設定クランク角度と等しくなったこ
とを条件にラッチ回路44へラッチ信号を出力する。つ
まり、下死点位置検出手段45からの実際下死点位置信
号(Pi)を比較用の実際下死点位置信号Piとしてラ
ッチさせるとともに信号比較手段42へ制御信号CNT
を出力する。
位置信号Psと下死点位置信号Piとを比較する。プレ
ス運転後しばらくは温度変化がなくPs=Piであるか
ら、偏差信号Si(S1,S2)は出力されない。した
がって、下死点における上型および下型間の隙間は、設
定値に保持され、所定精度の製品を円滑に生産できる。
り下死点位置が変化した場合を考える。今、クランク角
度が設定クランク角度となった時に、スライド4の位置
が所定位置よりも下方に下った、つまりスライド4とボ
ルスタ5との間隔が設定値よりも縮小した場合を考える
と、設定下死点位置信号Psに対し実際下死点位置信号
Piの値が小さく、Ps>Piとなる。この状態のまま
だと下死点における上型および下型間の所定隙間を保持
できず製品精度が悪くなる。
縮用の偏差信号S1を出力する。これを受けて、電気油
圧式サーボ機構(35,36等)が作動されてシリンダ
室32内の内圧Priが偏差信号S1に相応する圧力値
(>Pr1)となる。これにより、中空円筒部材20が
収縮されるので、スライド4が上方へ偏差信号S1に相
応する分だけ移動される。その結果、下死点位置変化を
自動補正できる。この補正動作は、クランク角度が設定
クランク角度となるごとに、繰返して行われる。
の一時停止あるいは電源電圧変動によるspm変化等が
あると、今まで下死点位置が下方に変化していたのに対
して、下死点位置が今度は上方に変化する場合がある。
つまり、今回の実際下死点位置信号の値Pi+1と設定
下死点位置信号Psとの差{Ps−(Pi+1)}の方
が前回の差(Ps−Pi)よりも小さくなる。よって、
信号比較手段42から伸長用の偏差信号S2が出力され
る。これを受けて、サーボ機構(35、36等)が作動
すると、シリンダ室32の内圧Priが偏差信号S2に
相応する圧力値(<Pr1)となる。これにより、かか
る下死点位置変化に対しても、下死点における上型及び
下型間の隙間を設定値に保持できる。
部材20と,伸縮力付与手段(ボルト部材21,シリン
ダ装置30,油圧供給手段)と,下死点位置設定手段4
3と,下死点位置検出手段45と,補正制御手段(4
1,42)とを設け、中空円筒部材20の伸縮量を調整
して下死点位置変化を自動補正する構成であるから、プ
レス運転中における下死点位置変化を定量的かつ自動的
に高精度で補正でき、所定製品精度を安定して一定に保
持できる。
位置設定手段43との関係において、スライド4とボル
スタ5との間隔を検出することにより、下死点位置変化
を間接的に検出する構成とされているので、製品精度に
直結した自動補正ができるとともに、温度変化による下
死点位置変化のみならずspm切替や変動によるいわゆ
る突込み量による変化を含み総合として補正できる。
r(=b−a)の範囲内で弾性伸縮されてスライド下死
点位置を補正する構成としたので、スライド4が際限な
く下降してしまうようなことはなく安全に下死点位置補
正を行える。
当該中空円筒部材20の雌ねじ20Sと調整ねじ軸16
の雄ねじ16Sとは互いに軸線方向に圧力をおよぼしあ
い当該調整ねじ軸16はロックされる。したがって、ロ
ックナット22によるロック機能を補完することができ
る。
点位置補正装置は、第1実施例の場合と比較して、伸縮
力付与手段と補正制御手段とをピエゾ電気効果を利用し
た構成としてある。
素子を含むピエゾアクチュエータ3 0Aと,ピエゾ駆動
手段とから形成してある。そして、ピエゾアクチュアエ
ータ30Aを、第1実施例のシリンダ装置30Aに代え
て、スライド4と中空円筒部材20との間に介装してあ
る。
置46と電荷注入回路47と電荷放出回路48とから形
成され、ピエゾアクチュエータ30Aに高圧電源を印加
・解除してピエゾ素子を強制的に伸縮させることができ
る。
に、制御部41と信号比較手段42Aとから形成されピ
エゾ駆動手段(46,47,48)を駆動制御する。す
なわち、下死点位置設定手段(43)にセットされた設
定下死点位置信号(Ps)と下死点位置検出手段(4
5)で検出した実際下死点位置信号(Pi)とを比較し
て電荷注入回路47,電荷放出回路48へ偏差信号S
2,S1を出力して、ピエゾアクチュエータ30Aの伸
縮量を自動調整する。したがって、下死点位置変化を補
正できる。
アクチュエータ30Aが介装されたスライド4およびダ
イハイト調整ねじ機構間の間隔が下死点位置変化を打消
すように調整されるので、第1実施例と同様に、プレス
運転中でもダイハイト調整ねじ機構をロック状態とした
ままスライド下死点位置を迅速・安全かつ正確に自動補
正することができる。さらに、伸縮力付与手段がピエゾ
アクチュエータ30Aを用いた構成とされているので、
小型・軽量化と一層の高精度補正ができる。しかも、補
正制御が非常に簡単に行え、プレス機械への組立もより
容易となる。
は、上記開示例に限定されず、任意に選択して実施でき
る。また、プレス機械の構造も限定されない。
ハイト調整ねじ機構との間に介装され軸線方向に伸縮可
能な伸縮駆動部材と、下死点位置設定手段と、スライド
に関与してスライド下死点位置を検出する下死点位置検
出手段と、伸縮駆動部材に伸縮力を付与して伸縮可能に
形成された伸縮力付与手段と、検出された下死点位置を
設定された下死点位置に合致させるように伸縮力付与手
段を駆動制御して伸縮駆動部材を伸縮させてスライド下
死点位置を補正する補正制御手段とを設けた構成とした
ので、プレス運転中でもダイハイト調整ねじ機構をロッ
ク状態としたままスライド下死点位置を迅速・安全かつ
正確に自動補正することができる。
断面図である。
係を説明するための図である。
レス機械を説明するための図である。
置の内圧と伸縮駆動部材を形成する中空円筒部材の変形
量との関係を説明するための図である。
る。
面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】コネクテイングロッド側とスライド側との
間に介装されたダイハイト調整ねじ機構を作動させてコ
ネクテイングロッドに対するスライドの上下方向位置を
調整しつつダイハイトを調整可能とされかつ調整後にロ
ックナットを締付けてダイハイト調整ねじ機構を作動不
能なロック状態とするように形成されたプレスのスライ
ド下死点位置補正装置であって、前記スライドと前記ダ
イハイト調整ねじ機構との間に介装され軸線方向に伸縮
可能な伸縮駆動部材である中空円筒部材(20)と、下
死点位置設定手段と、スライドに関与してスライド下死
点位置を検出する下死点位置検出手段と、前記中空円筒
部材(20)に組み込まれ、中空円筒部材(20)に伸
縮力を付与するボルト部材(21)と、ボルト部材(2
1)に連結されボルト部材(21)に引っ張り力を与え
るシリンダ装置(30)とで構成され前記伸縮駆動部材
に伸縮力を付与する伸縮力付与手段と、検出された下死
点位置を設定された下死点位置に合致させるように伸縮
力付与手段を駆動制御して該伸縮駆動部材を伸縮させて
スライド下死点位置を補正する補正制御手段とを設け
た、ことを特徴とするプレスのスライド下死点位置補正
装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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