JP3821549B2 - サーボプレスの金型保護装置及びその方法 - Google Patents
サーボプレスの金型保護装置及びその方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3821549B2 JP3821549B2 JP22449597A JP22449597A JP3821549B2 JP 3821549 B2 JP3821549 B2 JP 3821549B2 JP 22449597 A JP22449597 A JP 22449597A JP 22449597 A JP22449597 A JP 22449597A JP 3821549 B2 JP3821549 B2 JP 3821549B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- slide
- value
- servo motor
- shot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/28—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof
- B30B15/281—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof overload limiting devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライドが電動サーボモータにより直線的に駆動されてプレス加工が行なわれるサーボプレスにおける金型保護装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーボプレスは、プレス機械の上部に電動サーボモータによって上下駆動されるスライドを有し、前記電動サーボモータをサーボアンプにより速度制御している。そして、前記スライドの下面に取着された上型と、サーボプレスの下部に設けられたボルスタの上面に取着された下型との間でプレス加工を行なうように構成されている。
従来、上記のようなサーボプレスにおいては、プレス加工時に金型異常が発生した場合に、金型破損を防止するためにスライドを非常停止させるようにしている。上記金型異常を検出する方法としては、スライドを上下動自在に支持するプレス本体フレームの歪み量を歪みゲージセンサ等で計測し、この歪み量の大きさに基づいてプレスにかかる荷重を演算し、この荷重値が予め設定された所定の最大許容荷重よりも大きくなったときに過負荷異常と判定する方法が一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の過負荷検出方法では、図６に示すように、通常の正常なプレス加工時に発生する荷重（以後、生産荷重と呼ぶ）の最大荷重ＬMAXよりも大きな荷重値を過負荷検出のための最大許容荷重ＬLIM と設定している。したがって、スライドが最大荷重が発生する位置まで下降する以前に金型破損による荷重異常が発生しても、このときの荷重値が前記最大許容荷重ＬLIM を越えない場合には過負荷異常と判定されないことになり、これにより、過負荷異常と判定するタイミングが遅くなる。また、過負荷異常を早期に検出しても、プレス機械を非常停止させたときのブレーキ開始時間の遅れやスライドの惰走距離等の影響もあるので、金型破損を避けられないことが多く発生している。
【０００４】
また、パンチ折れ等が発生した場合には荷重が最大許容荷重ＬLIM を越えないこともあるので過負荷異常が検出されないことも多く、このときにはパンチ破損のままプレス加工を継続するので、不良品を多量に生産してしまうという問題が発生している。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、最大許容荷重を越えないような荷重異常を早期に検出して金型破損を防止するサーボプレスの金型保護装置及びその方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、上下動自在に配設されたスライド１３と、スライド１３と対向する位置に配設されたボルスタ１２と、スライド１３及びボルスタ１２の互いに対向する面に取着された金型と、スライド１３を上下動させる電動サーボモータ１９と、入力した速度指令に基づいてこの電動サーボモータ１９を制御してスライド１３を上昇あるいは加圧下降等に切替えるサーボモータ指令出力手段２９とを備えたサーボプレスの金型保護装置において、ボルスタ１２からのスライド１３の位置を検出するスライド位置検出手段１６と、スライド１３にかかる荷重を表す信号を検出する荷重検出手段１９ａと、この検出された荷重信号に基づいて、前記スライド１３にかかる荷重値を算出する荷重演算手段２１と、実プレス作業時の各回のショット毎に、前記スライド位置検出手段１６により検出したスライド位置に基づいて、所定間隔毎のスライド位置での荷重値を荷重演算手段２１から入力し、この入力した荷重値を各スライド位置に対応させて記憶する基準荷重記憶手段２５と、この記憶された荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定し、記憶する許容値設定手段２３と、各スライド位置で前回ショット時に設定された許容荷重値と次回ショット時の荷重値とを比較し、この次回ショット時の荷重値が前回ショット時の許容荷重値以上のときに荷重異常信号を出力する荷重異常判定手段２４と、この荷重異常信号が入力されたとき、スライド１３を加圧加工時と反対方向に駆動するための電動サーボモータ１９の速度指令をサーボモータ指令出力手段２９に出力するサーボモータ指令演算手段２７とを備えた構成としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、実際のプレス作業の各ショット毎に、スライドを下降させて加圧したときのスライドにかかる荷重を検出し、この荷重値に基づいて所定間隔毎のスライド位置に対応して許容荷重値を設定し、記憶しておく。そして、この加圧下降時に検出した所定間隔毎の各スライド位置のときの実負荷の荷重値が、前回のショット時に記憶した前記許容荷重値より大きいときは荷重異常と判定し、スライドを加圧加工時と反対方向に移動させる。これによって、下限位置で過負荷が発生する以前に、早期に荷重異常が検出されると共に、スライドの荷重が軽減される。また、荷重異常時に、加圧と反対方向にスライドが移動するように電動サーボモータを制御するので、電動サーボモータの最大制動トルクがスライドにかかって惰走距離が短くなると共に、応答性良くスライドを逆方向へ移動でき、よって金型及びプレス機械へ過負荷がかかるのを防止できる。したがって、金型破損を防止することができ、また、不良品の生産を無くすことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサーボプレスの金型保護装置において、前記荷重検出手段１９ａは、前記電動サーボモータ１９の駆動電流値を検出する電流検出センサからなり、前記荷重演算手段２１は、この検出された駆動電流値から加圧加工に要するトルクとして求められる実作業トルクに基づいて、スライド１３にかかる荷重値を算出する構成としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によると、スライドを駆動している電動サーボモータの駆動電流値を電流検出センサにより検出しており、この駆動電流値より算出されるモータ出力トルクから加減速トルクや定速トルクを差し引いて実作業トルクとしてスライドの荷重を求めることができる。これによって、各スライド位置に対応する荷重値を簡単に演算できるので、この荷重値に基づく許容荷重値の設定、及び実負荷時の荷重異常の判定を容易に行うことができる。また、荷重値を精度良く求めることができるので、軽微な荷重異常でも容易に判定できる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のサーボプレスの金型保護装置において、前記荷重検出手段１９ａは、スライド１３を上下動自在に支持する本体フレームに付設され、かつ、加圧加工時の歪みを計測する歪みゲージセンサからなり、前記荷重演算手段２１は、この検出された歪みの大きさに基づいて、前記スライド１３にかかる荷重値を算出する構成としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によると、スライドにかかる荷重は、スライドを支持する本体フレームにスライドが加圧下降するときにかかる歪みの大きさに基づいて演算される。これによって、各スライド位置に対応する荷重値を簡単に演算できるので、この荷重値に基づく許容荷重値の設定、及び実負荷時の荷重異常の判定を容易に行うことができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、上下動自在に配設され、かつ、電動サーボモータ１９により駆動されるスライド１３、及び、スライド１３と対向する位置に配設されたボルスタ１２の互いに対向する面にそれぞれ金型を取着し、電動サーボモータ１９を制御してスライド１３を上昇あるいは加圧下降等に切替えて素材を加工するサーボプレスの金型保護方法において、実プレス作業の各ショット毎に、所定間隔毎の各スライド位置に対応させてスライド１３にかかる実負荷の荷重値を検出し、この検出した荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定して記憶するとともに、各スライド位置で、前回ショット時に設定された許容荷重値と次回ショット時の荷重値とを比較し、この次回ショット時の荷重値が前回ショット時の許容荷重値以上のときには荷重異常と判定してスライド１３を加圧加工時と反対方向に電動サーボモータ１９により駆動する方法としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によると、実際のプレス作業の各ショット毎に、スライドを下降させて加圧したときのスライドにかかる荷重を検出し、この荷重値に基づいて所定間隔毎のスライド位置に対応して許容荷重値を設定し、記憶しておく。そして、これと同時に、この加圧下降時に検出した所定間隔毎の各スライド位置のときの実負荷の荷重値が、前回のショット時に記憶した前記許容荷重値より大きいときは荷重異常と判定し、スライドを加圧加工時と反対方向に移動させる。これによって、下限位置で過負荷が発生する以前に、早期に荷重異常が検出されると共に、スライドの荷重が軽減される。また、荷重異常時に、加圧と反対方向にスライドが移動するように電動サーボモータを制御するので、電動サーボモータの最大制動トルクがスライドにかかって惰走距離が短くなると共に、応答性良くスライドを逆方向へ移動でき、よって金型及びプレス機械へ過負荷がかかるのを防止できる。したがって、金型破損を防止することができ、また、不良品の生産を無くすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わるサーボプレスの金型保護装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わるサーボプレスの側面断面図を示している。同図においてサーボプレス１には側面視して略Ｃ字形状のフレーム１０が設けられており、フレーム１０の下部にはベッド１１が取付けられている。このベッド１１の上部にはボルスタ１２が略水平に配設されており、ボルスタ１２の上面には下型（図示せず）が取着されている。
前記フレーム１０の前記Ｃ字形状の開口部近傍には、この開口部と類似な形状をした補助フレーム１４が装着されている。この補助フレーム１４は、上下方向に変位自在となるように、その下側がピン１５によりフレーム１０の側面に取付けられている。
【００１５】
また、フレーム１０の上部には、このサーボプレス１の動力源である電動サーボモータ１９、及び動力変換装置１７が装着されている。この動力変換装置１７は、ボールスクリューなどにより電動サーボモータ１９の回転力を往復運動に変換している。電動サーボモータ１９には、例えばパルスジェネレータなどのような、回転速度を検出するスライド速度検出手段１９ｂが設けられている。この電動サーボモータ１９と前記動力変換装置１７とは、例えばベルトのような回転伝達部材１８によって回転自在に連結されている。
なお、この回転伝達部材１８はチェーンや歯車でもよいし、また回転伝達部材１８を使用せずに電動サーボモータ１９と動力変換装置１７とのそれぞれの軸を直接結合してもよい。また、電動サーボモータ１９は交流モータ、直流モータのいずれでもよい。動力変換装置１７についても、ウォームギヤとウォームホイール、あるいはピニオンギヤとラックとにより回転運動を往復運動に変換してもよく、ここではその手段について限定するものではない。
【００１６】
前記動力変換装置１７の下端には、ボルスタ１２に対向する位置で上下動自在なスライド１３が装着されており、スライド１３には上型（図示せず）が取付けられている。
前記スライド１３の後部側と前記補助フレーム１４の上端側の間には、リニアセンサなどから構成されるスライド位置検出手段１６が設けられている。このスライド位置検出手段１６は、軸方向がスライド１３の上下動方向と平行になるようにスライド１３の後部に取付けられたセンサロッド１６ａと、このセンサロッド１６ａが挿入され、かつ、補助フレーム１４に取付けられた検出ヘッド１６ｂとから構成されている。スライド１３の上下動に伴って、このセンサロッド１６ａが、固定されている検出ヘッド１６ｂに対して上下動することによって、検出ヘッド１６ｂの内部に組込まれたセンサにより、スライド１３の位置がボルスタ１２の上面からの高さとして検出される。
【００１７】
図２はスライドのモーションカーブの一例を示しており、後述するモーション設定手段及びサーボ制御装置によってモーションカーブを規定する各データが予め設定され、記憶される。同図のモーションカーブにおいて、まず、スライド１３は上限位置Ｕ（図示で点Ａ）から加工開始位置Ｂまで所定の高速下降速度で下降し、次に、下限位置Ｌ（図示で点Ｃ）まで所定の低速下降速度で前記金型（上型と下型）に設置された被加工物を加圧しながら下降する。そして、下限位置Ｌで所定時間（図示で点Ｄまで、時間０も含む）位置及び荷重を保持した後、下限位置Ｌから所定の位置（図示で点Ｅ）まで所定の低速上昇速度で上昇し、さらに上限位置Ｕ（図示で点Ｆ）まで所定の高速上昇速度で上昇して停止し、所定時間（時間０も含む）だけ停止して一サイクルを終了する。実プレス作業時には、このサイクルが繰り返し行われる。
【００１８】
図３は、本実施形態に係わる金型保護装置のハード構成ブロック図を示している。
荷重検出手段１９ａは、スライド１３の荷重を表す信号を検出しており、本実施形態では、例えばシャント抵抗等により電動サーボモータ１９の駆動電流値を検出する電流検出センサからなっている。また、スライド位置検出手段１６は前述のようにスライド１３の高さ方向の位置を検出している。そして、これらの検出手段の検出信号はサーボ制御装置２０に入力されている。
【００１９】
さらに、サーボ制御装置２０には、モーション設定手段９及び操作モード選択スイッチ３６が付設されている。モーション設定手段９は、スライド１３の所定のモーションカーブを設定でき、例えば、加圧力を設定したり、金型を上昇又は下降するための前記高速上昇速度、高速下降速度、低速上昇速度、又は、低速下降速度等のスライド速度を設定したり、あるいは、モーションカーブ上の目標位置（例えば、加圧開始位置Ｂ、下限位置Ｌ、上限位置Ｕ等）を設定できる各設定スイッチやキーボードなどにより構成されている。そして、これらの設定値は、各モーションカーブに対応したモーションデータとしてサーボ制御装置２０内の所定のメモリエリアに記憶される。また、操作モード選択スイッチ３６はプレス操作モードを選択できるようになっている。そして、選択されたモード信号は、サーボ制御装置２０に入力される。
【００２０】
サーボ制御装置２０は、例えばマイクロコンピュータを主体にした一般的なコンピュータ制御装置で構成されている。サーボ制御装置２０は、前記各検出手段の検出信号、及び各スイッチからの信号を入力して後述する所定の演算及び判定処理を行い、この処理結果に基づいてサーボモータ指令出力手段２９へ速度指令を出力する。これにより、サーボ制御装置２０は、スライド１３が所定のモーションカーブに沿って作動するように制御すると共に、荷重異常発生と判定されたときは、金型を保護する方向（本実施形態では、上昇方向）にスライド１３を駆動する。
サーボモータ指令出力手段２９は、前記速度指令と、スライド速度検出手段１９ｂからの速度フィードバック信号とを入力し、この速度指令と速度フィードバック信号との速度偏差が小さくなるように、電動サーボモータ１９の駆動電流値を制御する。
【００２１】
次に、図４に示した機能構成ブロック図に基づいて、本実施形態に係わるサーボプレスの金型保護装置の機能構成を説明する。
荷重検出手段１９ａは、前述のごとくスライド１３にかかる荷重を表す信号として、電動サーボモータ１９の駆動電流値を出力している。
荷重演算手段２１は、荷重検出手段１９ａから出力された駆動電流値に基づいて、電動サーボモータ１９の出力トルクを演算し、この演算した出力トルクに基づいてスライド１３の荷重を求める。このように、電動サーボモータ１９の駆動電流値に基づいて荷重を求めるには、例えば、以下のような方法で行なう。
【００２２】
予め、加速又は減速トルクを算出するための負荷イナーシャ定数、定速維持するトルクを算出するための速度抵抗トルク比例定数、摩擦トルク定数、及び駆動電流と出力トルクとの関係を表すトルク定数等の各定数データを記憶しておく。そして、加速時又は減速時には、必要な加速度値又は減速度値と上記各定数データに基づいて必要な駆動電流値を求め、電流検出センサで検出した駆動電流値から前記求めた必要な駆動電流値を差引いて、加減速時の実作業トルクを算出する。定速時も同様にして、このとき維持すべき速度値と上記各定数データに基づいて必要な駆動電流値を求め、検出した駆動電流値から前記求めた必要な駆動電流値を差引いて、定速時の実作業トルクを算出する。そして、このようにして求められた電動サーボモータ１９の実作業トルクと、スライド１３の荷重との関係を予め求めて荷重演算手段２１に記憶しておく。この荷重演算手段２１は、打抜き時に検出された駆動電流値に基づいて実作業トルクを求め、この実作業トルクに基づいて荷重を演算する。このように荷重検出手段１９ａとして電流検出センサを使用することにより、荷重値を精度よく求めることができる。
【００２３】
なお、上記のスライド１３にかかる荷重の検出は、上記駆動電流値による方法に限定されずに、例えばプレス本体のフレーム１０の歪みを歪みゲージセンサによって検出し、この歪みの大きさに基づいて荷重値を算出することも可能である。
【００２４】
また、基準荷重記憶手段２５は、操作モードが生産モードのとき、実際に被加工物を加圧加工しながら、毎回、前記スライド位置検出手段１６からの位置データ、及び荷重演算手段２１が算出した荷重値を入力し、所定のスライド位置毎に対応してそのときの前記荷重値を記憶する。これによって、今回のショット時の各スライド位置と荷重値とを対応させる基準荷重テーブルが作成される。基準荷重記憶手段２５は、この基準荷重テーブルを各ショット毎に作成し、更新する。
そして、許容値設定手段２３は、この基準荷重テーブルの各荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定し、記憶する。ここで、この許容荷重値は、次回のショット時に、許容値として使用される。
【００２５】
荷重異常判定手段２４は、操作モードが前記同様に生産モードのとき、加工中に前記スライド位置を監視しながら、所定間隔毎の各スライド位置に対応した荷重値を取り込む。そして、各スライド位置において、この実負荷の荷重値と許容値設定手段２３により前回のショット時に記憶されている前記許容荷重値とを比較し、前記荷重値がこの許容荷重値以上となったときは荷重異常と判定し、荷重異常発生信号を出力する。
また、サーボモータ指令演算手段２７は、荷重異常判定手段２４からの荷重異常発生信号を入力したときは、スライド１３がどこの位置にあっても、スライド１３を所定距離だけ所定上昇速度で上昇させるための速度指令をサーボモータ指令出力手段２９に出力する。さらに、サーボモータ指令出力手段２９は、この速度指令を受けて電動サーボモータ１９の駆動電流を制御し、スライド１３を所定速度で上昇させる。
【００２６】
次に、図５に示す制御フローチャートに基づいて、本実施形態に係る金型保護装置の制御方法について説明する。
まず、Ｓ２１で、作業者は操作モード選択スイッチ３６を切り換えて生産モードを選択する。このとき、サーボ制御装置２０は（基準荷重記憶手段２５）対応するモード信号を入力する。次に、Ｓ２２で、作業者は実負荷でのプレス加工生産を開始し、サーボ制御装置２０は（基準荷重記憶手段２５）スライド位置信号を入力して加工開始したかを判断し、加工開始するまでＳ２２で待つ。加工開始したときは、さらにＳ２３で（基準荷重記憶手段２５）スライド位置を監視し、スライド位置の所定間隔毎にこの時の実負荷での荷重値を入力する。ここで、各位置での実負荷での荷重値は、前記Ｓ３と同様に電流検出センサにより検出された電流値に基づいて算出する。そして、算出した荷重値を次回のショット時の基準荷重値として記憶し、基準荷重テーブルを作成する。
【００２７】
この後、Ｓ２４で（荷重異常判定手段２４）、算出した荷重値が最大許容荷重値ＬLIM 以上か否かを判定し、最大許容荷重値ＬLIM より小さいときは、Ｓ２５で（荷重異常判定手段２４）スライド１３が下限位置に達したか否かを判定する。下限位置に達してないときは、Ｓ２３に戻って下限位置に達するまで以上の処理を繰り返し、達したときは、Ｓ２６で（許容値設定手段２３）前記作成された基準荷重テーブルの各荷重値に基づいて、各スライド位置毎の許容荷重値を求めて記憶する。つぎに、Ｓ２７で（荷重異常判定手段２４）加工継続か否かを判定し、加工継続のときはＳ２８に処理を進め２回目以降のショットを継続し、加工継続でないときは本フローチャート処理を終了する。
【００２８】
Ｓ２８では（基準荷重記憶手段２５）スライド位置を監視し、前記Ｓ２３と同様にスライド位置の所定間隔毎にこの時の実負荷での荷重値を算出する。そして、この算出した荷重値を次回のショット時の基準荷重値として記憶し、基準荷重テーブルを作成する。つぎに、Ｓ２９で（荷重異常判定手段２４）、算出した荷重値が前回のショット時に記憶した許容荷重値以上か否かを判定し、許容荷重値より小さいときは、Ｓ３０で（荷重異常判定手段２４）スライド１３が下限位置に達したか否かを判定する。この判定の結果、下限位置に達してないときは、Ｓ２８に戻って下限位置に達するまで以上の処理を繰り返し、達したときは、Ｓ２６に戻って以上の処理を各ショット毎に継続する。
【００２９】
上記Ｓ２４で（荷重異常判定手段２４）算出した荷重値が最大許容荷重値ＬLIM 以上のとき、あるいはＳ２９で（荷重異常判定手段２４）算出した荷重値が前回のショット時に記憶した許容荷重値以上のときは、Ｓ３１で荷重異常発生信号を出力する。これによって、（サーボモータ指令演算手段２７）電動サーボモータ１９のスライド上昇方向への速度指令値が演算されてサーボモータ指令出力手段２９に出力され、スライド１３が上昇して金型を保護する。この後、本制御フローを終了する。
【００３０】
なお、これまでの処理フローチャートの説明において、前記Ｓ２６での各スライド位置毎の許容荷重値の算出及び記憶は、この順序に限らずに、例えばＳ２３又はＳ２８でのスライド位置の所定間隔毎に基準値入力した後、この基準値に対応する許容荷重値を算出して記憶してもよい。
【００３１】
このような構成によると、実プレス作業時に、各ショット毎に、加圧下降時の所定間隔毎の各スライド位置に対応する荷重値を求め、この実負荷での荷重値を、各スライド位置に対応して次回ショット時の基準荷重値として設定して記憶する。そして、次回のショット時には、所定間隔毎の各スライド位置に対応して実負荷の荷重値を求めると共に、前記基準荷重値に基づいて算出された許容荷重値を読み出し、実負荷の荷重値が許容荷重値よりも大きいときに荷重異常と判定している。そして、荷重異常のときは、スライド１３を加圧と反対方向に移動させるように電動サーボモータ１９を制御しているので、スライド１３に電動サーボモータ１９の最大制動トルクがかかって惰走距離が短くなると共に、電動サーボモータ１９の速度制御によって応答性良くスライド１３が逆方向（例えば上昇方向へ）移動する。したがって、金型及びプレス機械に過負荷がかかるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係わるサーボプレスの要部側面図を示す。
【図２】 本実施形態に係わるモーションカーブの説明図を示す。
【図３】 本実施形態に係わる金型保護装置のハードブロック図を示す。
【図４】 本実施形態に係わる金型保護装置の機能構成ブロック図を示す。
【図５】 本実施形態に係わる金型保護装置のフローチャートを示す。
【図６】 従来技術に係わるプレス加工時の過負荷検出の説明図を示す。
【符号の説明】
１ サーボプレス
９ モーション設定手段
１０ フレーム
１１ ベッド
１２ ボルスタ
１３ スライド
１４ 補助フレーム
１５ ピン
１６ スライド位置検出手段
１６ａ センサロッド
１６ｂ 検出ヘッド
１７ 動力変換装置
１８ 回転伝達部材
１９ 電動サーボモータ
１９ａ 荷重検出手段
１９ｂ スライド速度検出手段
２０ サーボ制御装置
２１ 荷重演算手段
２３ 許容値設定手段
２４ 荷重異常判定手段
２５ 基準荷重記憶手段
２７ サーボモータ指令演算手段
２９ サーボモータ指令出力手段
３６ 操作モード選択スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライドが電動サーボモータにより直線的に駆動されてプレス加工が行なわれるサーボプレスにおける金型保護装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーボプレスは、プレス機械の上部に電動サーボモータによって上下駆動されるスライドを有し、前記電動サーボモータをサーボアンプにより速度制御している。そして、前記スライドの下面に取着された上型と、サーボプレスの下部に設けられたボルスタの上面に取着された下型との間でプレス加工を行なうように構成されている。
従来、上記のようなサーボプレスにおいては、プレス加工時に金型異常が発生した場合に、金型破損を防止するためにスライドを非常停止させるようにしている。上記金型異常を検出する方法としては、スライドを上下動自在に支持するプレス本体フレームの歪み量を歪みゲージセンサ等で計測し、この歪み量の大きさに基づいてプレスにかかる荷重を演算し、この荷重値が予め設定された所定の最大許容荷重よりも大きくなったときに過負荷異常と判定する方法が一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の過負荷検出方法では、図６に示すように、通常の正常なプレス加工時に発生する荷重（以後、生産荷重と呼ぶ）の最大荷重ＬMAXよりも大きな荷重値を過負荷検出のための最大許容荷重ＬLIM と設定している。したがって、スライドが最大荷重が発生する位置まで下降する以前に金型破損による荷重異常が発生しても、このときの荷重値が前記最大許容荷重ＬLIM を越えない場合には過負荷異常と判定されないことになり、これにより、過負荷異常と判定するタイミングが遅くなる。また、過負荷異常を早期に検出しても、プレス機械を非常停止させたときのブレーキ開始時間の遅れやスライドの惰走距離等の影響もあるので、金型破損を避けられないことが多く発生している。
【０００４】
また、パンチ折れ等が発生した場合には荷重が最大許容荷重ＬLIM を越えないこともあるので過負荷異常が検出されないことも多く、このときにはパンチ破損のままプレス加工を継続するので、不良品を多量に生産してしまうという問題が発生している。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、最大許容荷重を越えないような荷重異常を早期に検出して金型破損を防止するサーボプレスの金型保護装置及びその方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、上下動自在に配設されたスライド１３と、スライド１３と対向する位置に配設されたボルスタ１２と、スライド１３及びボルスタ１２の互いに対向する面に取着された金型と、スライド１３を上下動させる電動サーボモータ１９と、入力した速度指令に基づいてこの電動サーボモータ１９を制御してスライド１３を上昇あるいは加圧下降等に切替えるサーボモータ指令出力手段２９とを備えたサーボプレスの金型保護装置において、ボルスタ１２からのスライド１３の位置を検出するスライド位置検出手段１６と、スライド１３にかかる荷重を表す信号を検出する荷重検出手段１９ａと、この検出された荷重信号に基づいて、前記スライド１３にかかる荷重値を算出する荷重演算手段２１と、実プレス作業時の各回のショット毎に、前記スライド位置検出手段１６により検出したスライド位置に基づいて、所定間隔毎のスライド位置での荷重値を荷重演算手段２１から入力し、この入力した荷重値を各スライド位置に対応させて記憶する基準荷重記憶手段２５と、この記憶された荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定し、記憶する許容値設定手段２３と、各スライド位置で前回ショット時に設定された許容荷重値と次回ショット時の荷重値とを比較し、この次回ショット時の荷重値が前回ショット時の許容荷重値以上のときに荷重異常信号を出力する荷重異常判定手段２４と、この荷重異常信号が入力されたとき、スライド１３を加圧加工時と反対方向に駆動するための電動サーボモータ１９の速度指令をサーボモータ指令出力手段２９に出力するサーボモータ指令演算手段２７とを備えた構成としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、実際のプレス作業の各ショット毎に、スライドを下降させて加圧したときのスライドにかかる荷重を検出し、この荷重値に基づいて所定間隔毎のスライド位置に対応して許容荷重値を設定し、記憶しておく。そして、この加圧下降時に検出した所定間隔毎の各スライド位置のときの実負荷の荷重値が、前回のショット時に記憶した前記許容荷重値より大きいときは荷重異常と判定し、スライドを加圧加工時と反対方向に移動させる。これによって、下限位置で過負荷が発生する以前に、早期に荷重異常が検出されると共に、スライドの荷重が軽減される。また、荷重異常時に、加圧と反対方向にスライドが移動するように電動サーボモータを制御するので、電動サーボモータの最大制動トルクがスライドにかかって惰走距離が短くなると共に、応答性良くスライドを逆方向へ移動でき、よって金型及びプレス機械へ過負荷がかかるのを防止できる。したがって、金型破損を防止することができ、また、不良品の生産を無くすことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサーボプレスの金型保護装置において、前記荷重検出手段１９ａは、前記電動サーボモータ１９の駆動電流値を検出する電流検出センサからなり、前記荷重演算手段２１は、この検出された駆動電流値から加圧加工に要するトルクとして求められる実作業トルクに基づいて、スライド１３にかかる荷重値を算出する構成としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によると、スライドを駆動している電動サーボモータの駆動電流値を電流検出センサにより検出しており、この駆動電流値より算出されるモータ出力トルクから加減速トルクや定速トルクを差し引いて実作業トルクとしてスライドの荷重を求めることができる。これによって、各スライド位置に対応する荷重値を簡単に演算できるので、この荷重値に基づく許容荷重値の設定、及び実負荷時の荷重異常の判定を容易に行うことができる。また、荷重値を精度良く求めることができるので、軽微な荷重異常でも容易に判定できる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のサーボプレスの金型保護装置において、前記荷重検出手段１９ａは、スライド１３を上下動自在に支持する本体フレームに付設され、かつ、加圧加工時の歪みを計測する歪みゲージセンサからなり、前記荷重演算手段２１は、この検出された歪みの大きさに基づいて、前記スライド１３にかかる荷重値を算出する構成としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によると、スライドにかかる荷重は、スライドを支持する本体フレームにスライドが加圧下降するときにかかる歪みの大きさに基づいて演算される。これによって、各スライド位置に対応する荷重値を簡単に演算できるので、この荷重値に基づく許容荷重値の設定、及び実負荷時の荷重異常の判定を容易に行うことができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、上下動自在に配設され、かつ、電動サーボモータ１９により駆動されるスライド１３、及び、スライド１３と対向する位置に配設されたボルスタ１２の互いに対向する面にそれぞれ金型を取着し、電動サーボモータ１９を制御してスライド１３を上昇あるいは加圧下降等に切替えて素材を加工するサーボプレスの金型保護方法において、実プレス作業の各ショット毎に、所定間隔毎の各スライド位置に対応させてスライド１３にかかる実負荷の荷重値を検出し、この検出した荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定して記憶するとともに、各スライド位置で、前回ショット時に設定された許容荷重値と次回ショット時の荷重値とを比較し、この次回ショット時の荷重値が前回ショット時の許容荷重値以上のときには荷重異常と判定してスライド１３を加圧加工時と反対方向に電動サーボモータ１９により駆動する方法としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によると、実際のプレス作業の各ショット毎に、スライドを下降させて加圧したときのスライドにかかる荷重を検出し、この荷重値に基づいて所定間隔毎のスライド位置に対応して許容荷重値を設定し、記憶しておく。そして、これと同時に、この加圧下降時に検出した所定間隔毎の各スライド位置のときの実負荷の荷重値が、前回のショット時に記憶した前記許容荷重値より大きいときは荷重異常と判定し、スライドを加圧加工時と反対方向に移動させる。これによって、下限位置で過負荷が発生する以前に、早期に荷重異常が検出されると共に、スライドの荷重が軽減される。また、荷重異常時に、加圧と反対方向にスライドが移動するように電動サーボモータを制御するので、電動サーボモータの最大制動トルクがスライドにかかって惰走距離が短くなると共に、応答性良くスライドを逆方向へ移動でき、よって金型及びプレス機械へ過負荷がかかるのを防止できる。したがって、金型破損を防止することができ、また、不良品の生産を無くすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わるサーボプレスの金型保護装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わるサーボプレスの側面断面図を示している。同図においてサーボプレス１には側面視して略Ｃ字形状のフレーム１０が設けられており、フレーム１０の下部にはベッド１１が取付けられている。このベッド１１の上部にはボルスタ１２が略水平に配設されており、ボルスタ１２の上面には下型（図示せず）が取着されている。
前記フレーム１０の前記Ｃ字形状の開口部近傍には、この開口部と類似な形状をした補助フレーム１４が装着されている。この補助フレーム１４は、上下方向に変位自在となるように、その下側がピン１５によりフレーム１０の側面に取付けられている。
【００１５】
また、フレーム１０の上部には、このサーボプレス１の動力源である電動サーボモータ１９、及び動力変換装置１７が装着されている。この動力変換装置１７は、ボールスクリューなどにより電動サーボモータ１９の回転力を往復運動に変換している。電動サーボモータ１９には、例えばパルスジェネレータなどのような、回転速度を検出するスライド速度検出手段１９ｂが設けられている。この電動サーボモータ１９と前記動力変換装置１７とは、例えばベルトのような回転伝達部材１８によって回転自在に連結されている。
なお、この回転伝達部材１８はチェーンや歯車でもよいし、また回転伝達部材１８を使用せずに電動サーボモータ１９と動力変換装置１７とのそれぞれの軸を直接結合してもよい。また、電動サーボモータ１９は交流モータ、直流モータのいずれでもよい。動力変換装置１７についても、ウォームギヤとウォームホイール、あるいはピニオンギヤとラックとにより回転運動を往復運動に変換してもよく、ここではその手段について限定するものではない。
【００１６】
前記動力変換装置１７の下端には、ボルスタ１２に対向する位置で上下動自在なスライド１３が装着されており、スライド１３には上型（図示せず）が取付けられている。
前記スライド１３の後部側と前記補助フレーム１４の上端側の間には、リニアセンサなどから構成されるスライド位置検出手段１６が設けられている。このスライド位置検出手段１６は、軸方向がスライド１３の上下動方向と平行になるようにスライド１３の後部に取付けられたセンサロッド１６ａと、このセンサロッド１６ａが挿入され、かつ、補助フレーム１４に取付けられた検出ヘッド１６ｂとから構成されている。スライド１３の上下動に伴って、このセンサロッド１６ａが、固定されている検出ヘッド１６ｂに対して上下動することによって、検出ヘッド１６ｂの内部に組込まれたセンサにより、スライド１３の位置がボルスタ１２の上面からの高さとして検出される。
【００１７】
図２はスライドのモーションカーブの一例を示しており、後述するモーション設定手段及びサーボ制御装置によってモーションカーブを規定する各データが予め設定され、記憶される。同図のモーションカーブにおいて、まず、スライド１３は上限位置Ｕ（図示で点Ａ）から加工開始位置Ｂまで所定の高速下降速度で下降し、次に、下限位置Ｌ（図示で点Ｃ）まで所定の低速下降速度で前記金型（上型と下型）に設置された被加工物を加圧しながら下降する。そして、下限位置Ｌで所定時間（図示で点Ｄまで、時間０も含む）位置及び荷重を保持した後、下限位置Ｌから所定の位置（図示で点Ｅ）まで所定の低速上昇速度で上昇し、さらに上限位置Ｕ（図示で点Ｆ）まで所定の高速上昇速度で上昇して停止し、所定時間（時間０も含む）だけ停止して一サイクルを終了する。実プレス作業時には、このサイクルが繰り返し行われる。
【００１８】
図３は、本実施形態に係わる金型保護装置のハード構成ブロック図を示している。
荷重検出手段１９ａは、スライド１３の荷重を表す信号を検出しており、本実施形態では、例えばシャント抵抗等により電動サーボモータ１９の駆動電流値を検出する電流検出センサからなっている。また、スライド位置検出手段１６は前述のようにスライド１３の高さ方向の位置を検出している。そして、これらの検出手段の検出信号はサーボ制御装置２０に入力されている。
【００１９】
さらに、サーボ制御装置２０には、モーション設定手段９及び操作モード選択スイッチ３６が付設されている。モーション設定手段９は、スライド１３の所定のモーションカーブを設定でき、例えば、加圧力を設定したり、金型を上昇又は下降するための前記高速上昇速度、高速下降速度、低速上昇速度、又は、低速下降速度等のスライド速度を設定したり、あるいは、モーションカーブ上の目標位置（例えば、加圧開始位置Ｂ、下限位置Ｌ、上限位置Ｕ等）を設定できる各設定スイッチやキーボードなどにより構成されている。そして、これらの設定値は、各モーションカーブに対応したモーションデータとしてサーボ制御装置２０内の所定のメモリエリアに記憶される。また、操作モード選択スイッチ３６はプレス操作モードを選択できるようになっている。そして、選択されたモード信号は、サーボ制御装置２０に入力される。
【００２０】
サーボ制御装置２０は、例えばマイクロコンピュータを主体にした一般的なコンピュータ制御装置で構成されている。サーボ制御装置２０は、前記各検出手段の検出信号、及び各スイッチからの信号を入力して後述する所定の演算及び判定処理を行い、この処理結果に基づいてサーボモータ指令出力手段２９へ速度指令を出力する。これにより、サーボ制御装置２０は、スライド１３が所定のモーションカーブに沿って作動するように制御すると共に、荷重異常発生と判定されたときは、金型を保護する方向（本実施形態では、上昇方向）にスライド１３を駆動する。
サーボモータ指令出力手段２９は、前記速度指令と、スライド速度検出手段１９ｂからの速度フィードバック信号とを入力し、この速度指令と速度フィードバック信号との速度偏差が小さくなるように、電動サーボモータ１９の駆動電流値を制御する。
【００２１】
次に、図４に示した機能構成ブロック図に基づいて、本実施形態に係わるサーボプレスの金型保護装置の機能構成を説明する。
荷重検出手段１９ａは、前述のごとくスライド１３にかかる荷重を表す信号として、電動サーボモータ１９の駆動電流値を出力している。
荷重演算手段２１は、荷重検出手段１９ａから出力された駆動電流値に基づいて、電動サーボモータ１９の出力トルクを演算し、この演算した出力トルクに基づいてスライド１３の荷重を求める。このように、電動サーボモータ１９の駆動電流値に基づいて荷重を求めるには、例えば、以下のような方法で行なう。
【００２２】
予め、加速又は減速トルクを算出するための負荷イナーシャ定数、定速維持するトルクを算出するための速度抵抗トルク比例定数、摩擦トルク定数、及び駆動電流と出力トルクとの関係を表すトルク定数等の各定数データを記憶しておく。そして、加速時又は減速時には、必要な加速度値又は減速度値と上記各定数データに基づいて必要な駆動電流値を求め、電流検出センサで検出した駆動電流値から前記求めた必要な駆動電流値を差引いて、加減速時の実作業トルクを算出する。定速時も同様にして、このとき維持すべき速度値と上記各定数データに基づいて必要な駆動電流値を求め、検出した駆動電流値から前記求めた必要な駆動電流値を差引いて、定速時の実作業トルクを算出する。そして、このようにして求められた電動サーボモータ１９の実作業トルクと、スライド１３の荷重との関係を予め求めて荷重演算手段２１に記憶しておく。この荷重演算手段２１は、打抜き時に検出された駆動電流値に基づいて実作業トルクを求め、この実作業トルクに基づいて荷重を演算する。このように荷重検出手段１９ａとして電流検出センサを使用することにより、荷重値を精度よく求めることができる。
【００２３】
なお、上記のスライド１３にかかる荷重の検出は、上記駆動電流値による方法に限定されずに、例えばプレス本体のフレーム１０の歪みを歪みゲージセンサによって検出し、この歪みの大きさに基づいて荷重値を算出することも可能である。
【００２４】
また、基準荷重記憶手段２５は、操作モードが生産モードのとき、実際に被加工物を加圧加工しながら、毎回、前記スライド位置検出手段１６からの位置データ、及び荷重演算手段２１が算出した荷重値を入力し、所定のスライド位置毎に対応してそのときの前記荷重値を記憶する。これによって、今回のショット時の各スライド位置と荷重値とを対応させる基準荷重テーブルが作成される。基準荷重記憶手段２５は、この基準荷重テーブルを各ショット毎に作成し、更新する。
そして、許容値設定手段２３は、この基準荷重テーブルの各荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定し、記憶する。ここで、この許容荷重値は、次回のショット時に、許容値として使用される。
【００２５】
荷重異常判定手段２４は、操作モードが前記同様に生産モードのとき、加工中に前記スライド位置を監視しながら、所定間隔毎の各スライド位置に対応した荷重値を取り込む。そして、各スライド位置において、この実負荷の荷重値と許容値設定手段２３により前回のショット時に記憶されている前記許容荷重値とを比較し、前記荷重値がこの許容荷重値以上となったときは荷重異常と判定し、荷重異常発生信号を出力する。
また、サーボモータ指令演算手段２７は、荷重異常判定手段２４からの荷重異常発生信号を入力したときは、スライド１３がどこの位置にあっても、スライド１３を所定距離だけ所定上昇速度で上昇させるための速度指令をサーボモータ指令出力手段２９に出力する。さらに、サーボモータ指令出力手段２９は、この速度指令を受けて電動サーボモータ１９の駆動電流を制御し、スライド１３を所定速度で上昇させる。
【００２６】
次に、図５に示す制御フローチャートに基づいて、本実施形態に係る金型保護装置の制御方法について説明する。
まず、Ｓ２１で、作業者は操作モード選択スイッチ３６を切り換えて生産モードを選択する。このとき、サーボ制御装置２０は（基準荷重記憶手段２５）対応するモード信号を入力する。次に、Ｓ２２で、作業者は実負荷でのプレス加工生産を開始し、サーボ制御装置２０は（基準荷重記憶手段２５）スライド位置信号を入力して加工開始したかを判断し、加工開始するまでＳ２２で待つ。加工開始したときは、さらにＳ２３で（基準荷重記憶手段２５）スライド位置を監視し、スライド位置の所定間隔毎にこの時の実負荷での荷重値を入力する。ここで、各位置での実負荷での荷重値は、前記Ｓ３と同様に電流検出センサにより検出された電流値に基づいて算出する。そして、算出した荷重値を次回のショット時の基準荷重値として記憶し、基準荷重テーブルを作成する。
【００２７】
この後、Ｓ２４で（荷重異常判定手段２４）、算出した荷重値が最大許容荷重値ＬLIM 以上か否かを判定し、最大許容荷重値ＬLIM より小さいときは、Ｓ２５で（荷重異常判定手段２４）スライド１３が下限位置に達したか否かを判定する。下限位置に達してないときは、Ｓ２３に戻って下限位置に達するまで以上の処理を繰り返し、達したときは、Ｓ２６で（許容値設定手段２３）前記作成された基準荷重テーブルの各荷重値に基づいて、各スライド位置毎の許容荷重値を求めて記憶する。つぎに、Ｓ２７で（荷重異常判定手段２４）加工継続か否かを判定し、加工継続のときはＳ２８に処理を進め２回目以降のショットを継続し、加工継続でないときは本フローチャート処理を終了する。
【００２８】
Ｓ２８では（基準荷重記憶手段２５）スライド位置を監視し、前記Ｓ２３と同様にスライド位置の所定間隔毎にこの時の実負荷での荷重値を算出する。そして、この算出した荷重値を次回のショット時の基準荷重値として記憶し、基準荷重テーブルを作成する。つぎに、Ｓ２９で（荷重異常判定手段２４）、算出した荷重値が前回のショット時に記憶した許容荷重値以上か否かを判定し、許容荷重値より小さいときは、Ｓ３０で（荷重異常判定手段２４）スライド１３が下限位置に達したか否かを判定する。この判定の結果、下限位置に達してないときは、Ｓ２８に戻って下限位置に達するまで以上の処理を繰り返し、達したときは、Ｓ２６に戻って以上の処理を各ショット毎に継続する。
【００２９】
上記Ｓ２４で（荷重異常判定手段２４）算出した荷重値が最大許容荷重値ＬLIM 以上のとき、あるいはＳ２９で（荷重異常判定手段２４）算出した荷重値が前回のショット時に記憶した許容荷重値以上のときは、Ｓ３１で荷重異常発生信号を出力する。これによって、（サーボモータ指令演算手段２７）電動サーボモータ１９のスライド上昇方向への速度指令値が演算されてサーボモータ指令出力手段２９に出力され、スライド１３が上昇して金型を保護する。この後、本制御フローを終了する。
【００３０】
なお、これまでの処理フローチャートの説明において、前記Ｓ２６での各スライド位置毎の許容荷重値の算出及び記憶は、この順序に限らずに、例えばＳ２３又はＳ２８でのスライド位置の所定間隔毎に基準値入力した後、この基準値に対応する許容荷重値を算出して記憶してもよい。
【００３１】
このような構成によると、実プレス作業時に、各ショット毎に、加圧下降時の所定間隔毎の各スライド位置に対応する荷重値を求め、この実負荷での荷重値を、各スライド位置に対応して次回ショット時の基準荷重値として設定して記憶する。そして、次回のショット時には、所定間隔毎の各スライド位置に対応して実負荷の荷重値を求めると共に、前記基準荷重値に基づいて算出された許容荷重値を読み出し、実負荷の荷重値が許容荷重値よりも大きいときに荷重異常と判定している。そして、荷重異常のときは、スライド１３を加圧と反対方向に移動させるように電動サーボモータ１９を制御しているので、スライド１３に電動サーボモータ１９の最大制動トルクがかかって惰走距離が短くなると共に、電動サーボモータ１９の速度制御によって応答性良くスライド１３が逆方向（例えば上昇方向へ）移動する。したがって、金型及びプレス機械に過負荷がかかるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係わるサーボプレスの要部側面図を示す。
【図２】 本実施形態に係わるモーションカーブの説明図を示す。
【図３】 本実施形態に係わる金型保護装置のハードブロック図を示す。
【図４】 本実施形態に係わる金型保護装置の機能構成ブロック図を示す。
【図５】 本実施形態に係わる金型保護装置のフローチャートを示す。
【図６】 従来技術に係わるプレス加工時の過負荷検出の説明図を示す。
【符号の説明】
１ サーボプレス
９ モーション設定手段
１０ フレーム
１１ ベッド
１２ ボルスタ
１３ スライド
１４ 補助フレーム
１５ ピン
１６ スライド位置検出手段
１６ａ センサロッド
１６ｂ 検出ヘッド
１７ 動力変換装置
１８ 回転伝達部材
１９ 電動サーボモータ
１９ａ 荷重検出手段
１９ｂ スライド速度検出手段
２０ サーボ制御装置
２１ 荷重演算手段
２３ 許容値設定手段
２４ 荷重異常判定手段
２５ 基準荷重記憶手段
２７ サーボモータ指令演算手段
２９ サーボモータ指令出力手段
３６ 操作モード選択スイッチ
Claims (4)
- 上下動自在に配設されたスライド(13)と、スライド(13)と対向する位置に配設されたボルスタ(12)と、スライド(13)及びボルスタ(12)の互いに対向する面に取着された金型と、スライド(13)を上下動させる電動サーボモータ(19)と、入力した速度指令に基づいてこの電動サーボモータ(19)を制御してスライド(13)を上昇あるいは加圧下降等に切替えるサーボモータ指令出力手段(29)とを備えたサーボプレスの金型保護装置において、
ボルスタ(12)からのスライド(13)の位置を検出するスライド位置検出手段(16)と、
スライド(13)にかかる荷重を表す信号を検出する荷重検出手段(19a) と、
この検出された荷重信号に基づいて、前記スライド(13)にかかる荷重値を算出する荷重演算手段(21)と、
実プレス作業時の各回のショット毎に、前記スライド位置検出手段(16)により検出したスライド位置に基づいて、所定間隔毎のスライド位置での荷重値を荷重演算手段(21)から入力し、この入力した荷重値を各スライド位置に対応させて記憶する基準荷重記憶手段(25)と、
この記憶された荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定し、記憶する許容値設定手段(23)と、
各スライド位置で前回ショット時に設定された許容荷重値と次回ショット時の荷重値とを比較し、この次回ショット時の荷重値が前回ショット時の許容荷重値以上のときに荷重異常信号を出力する荷重異常判定手段(24)と、
この荷重異常信号が入力されたとき、スライド(13)を加圧加工時と反対方向に駆動するための電動サーボモータ(19)の速度指令をサーボモータ指令出力手段(29)に出力するサーボモータ指令演算手段(27)とを備えたことを特徴とするサーボプレスの金型保護装置。 - 請求項１に記載のサーボプレスの金型保護装置において、
前記荷重検出手段(19a) は、前記電動サーボモータ(19)の駆動電流値を検出する電流検出センサからなり、
前記荷重演算手段(21)は、この検出された駆動電流値から加圧加工に要するトルクとして求められる実作業トルクに基づいて、スライド(13)にかかる荷重値を算出することを特徴とするサーボプレスの金型保護装置。 - 請求項１に記載のサーボプレスの金型保護装置において、
前記荷重検出手段(19a) は、スライド(13)を上下動自在に支持する本体フレームに付設され、かつ、加圧加工時の歪みを計測する歪みゲージセンサからなり、
前記荷重演算手段(21)は、この検出された歪みの大きさに基づいて、スライド(13)にかかる荷重値を算出することを特徴とするサーボプレスの金型保護装置。 - 上下動自在に配設され、かつ、電動サーボモータ(19)により駆動されるスライド(13)、及び、スライド(13)と対向する位置に配設されたボルスタ(12)の互いに対向する面にそれぞれ金型を取着し、電動サーボモータ(19)を制御してスライド(13)を上昇あるいは加圧下降等に切替えて素材を加工するサーボプレスの金型保護方法において、
実プレス作業の各ショット毎に、所定間隔毎の各スライド位置に対応させてスライド(13)にかかる実負荷の荷重値を検出し、この検出した荷重値に基づいて、各スライド位置に対応する許容荷重値を設定して記憶するとともに、各スライド位置で、前回ショット時に設定された許容荷重値と次回ショット時の荷重値とを比較し、この次回ショット時の荷重値が前回ショット時の許容荷重値以上のときには荷重異常と判定してスライド(13)を加圧加工時と反対方向に電動サーボモータ(19)により駆動することを特徴とするサーボプレスの金型保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22449597A JP3821549B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | サーボプレスの金型保護装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22449597A JP3821549B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | サーボプレスの金型保護装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1158099A JPH1158099A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3821549B2 true JP3821549B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=16814700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22449597A Expired - Fee Related JP3821549B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | サーボプレスの金型保護装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3821549B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001252729A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-18 | Aida Eng Ltd | プレス加工装置 |
| JP2002103090A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-09 | Nhk Spring Co Ltd | プレス装置用アクチュエータおよびその制御方法 |
| JP2003117700A (ja) * | 2001-10-10 | 2003-04-23 | Komatsu Ltd | プレス機械の過負荷保護制御方法 |
| JP4490027B2 (ja) * | 2002-05-17 | 2010-06-23 | 株式会社放電精密加工研究所 | プレス機 |
| JP5346470B2 (ja) * | 2008-01-08 | 2013-11-20 | アイダエンジニアリング株式会社 | サーボプレス機械 |
| US8786240B2 (en) * | 2009-11-03 | 2014-07-22 | Sintokogio, Ltd. | Method for controlling an electric cylinder and a control system for the electric cylinder |
| JP4692672B2 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-06-01 | 新東工業株式会社 | 電動シリンダの制御方法及び電動シリンダの制御システム |
| JP4692671B2 (ja) * | 2009-11-03 | 2011-06-01 | 新東工業株式会社 | 電動シリンダの制御方法及び電動シリンダの制御システム |
| JP5382543B2 (ja) * | 2010-06-25 | 2014-01-08 | 新東工業株式会社 | 電動シリンダの制御方法及び電動シリンダの制御システム |
| JP6845740B2 (ja) * | 2017-05-12 | 2021-03-24 | 株式会社ツガミ | 転造盤 |
| JP6754153B1 (ja) * | 2020-02-25 | 2020-09-09 | コアテック株式会社 | サーボプレスプログラム作成システム |
| CN115803145A (zh) * | 2020-06-02 | 2023-03-14 | 发那科株式会社 | 机床 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548628A (en) * | 1978-10-05 | 1980-04-07 | Aida Eng Ltd | Supervisory unit for press load |
| JPS59133999A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-01 | Aida Eng Ltd | プレスの荷重計 |
| JPH0329038Y2 (ja) * | 1984-09-19 | 1991-06-20 | ||
| JP2848168B2 (ja) * | 1992-11-06 | 1999-01-20 | トヨタ自動車株式会社 | プレス機械の荷重測定装置 |
| JP3231536B2 (ja) * | 1993-02-25 | 2001-11-26 | トヨタ自動車株式会社 | プレス機械の異常診断方法 |
| JP2897658B2 (ja) * | 1994-10-04 | 1999-05-31 | 村田機械株式会社 | トグル式パンチプレスの異常検出装置 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP22449597A patent/JP3821549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1158099A (ja) | 1999-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3821549B2 (ja) | サーボプレスの金型保護装置及びその方法 | |
| US7918120B2 (en) | Die cushion control device | |
| JP4787642B2 (ja) | プレス機械のダイクッション制御装置 | |
| JP3606390B2 (ja) | 油圧プレスの金型保護装置 | |
| JP3818730B2 (ja) | サーボプレスのモーション制御装置とその制御方法 | |
| JPH1158100A (ja) | サーボプレスの金型保護装置及びその方法 | |
| JP4136949B2 (ja) | 電動サーボプレスの暴走監視装置 | |
| JP2897658B2 (ja) | トグル式パンチプレスの異常検出装置 | |
| JP3690792B2 (ja) | 機械プレスの制御装置 | |
| JPH0661808B2 (ja) | 電動式直圧型締機構における金型タッチ位置検出方法 | |
| TWI269705B (en) | Overload protection method of motor in servo press machine | |
| JP3821550B2 (ja) | サーボプレスの金型保護装置及びその方法 | |
| JP2019048332A (ja) | しわ発生検出装置、ダイクッション装置及び金型保護装置、並びにしわ発生検出方法、ダイクッション力自動設定方法及び金型保護方法 | |
| JP3775899B2 (ja) | サーボプレスのブレークスルーの抑制制御装置及びその制御方法 | |
| CN1768977A (zh) | 模具缓冲机构及其控制装置以及控制方法 | |
| JPH1133799A (ja) | 電動プレスの制御方法及び制御装置 | |
| JP4046598B2 (ja) | 電動サーボプレスの加圧方法 | |
| JP2001071196A (ja) | 加圧装置 | |
| JP3775900B2 (ja) | サーボプレスの下限位置制御装置及びその制御方法 | |
| JP3775765B2 (ja) | サーボプレスの成形条件設定装置及びその設定方法 | |
| JP3992600B2 (ja) | 電動サーボプレスの機械保護方法 | |
| JPH10193199A (ja) | 直動型プレスの金型保護装置及びその方法 | |
| JP4010707B2 (ja) | Ａｃサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御装置 | |
| JP2860935B2 (ja) | プレスのダイハイト補正装置 | |
| JPH10193197A (ja) | 直動型プレスの金型保護装置及びその方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060320 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060328 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060525 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060620 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060620 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110630 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120630 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130630 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |