JP4671191B2 - Control method of press machine and press machine - Google Patents
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Description
本発明は、
スライド及びクッションパッドの昇降動作を自在に制御するプレス機械及び
プレス機械の制御方法に関する。
The present invention
The present invention relates to a press machine and a control method for the press machine that freely control the lifting and lowering operations of a slide and a cushion pad.
図5は単動プレスの構成を示す模式図である。
プレス機械においては、上部に位置するスライド2と下部に位置するボルスタ8とが互いに対向するように設けられる。スライド2は上方のクラウン11に内蔵されたスライド駆動機構1から動力を受けて昇降動作する。スライド2の下部には上型3aが取り付けられる。一方、ボルスタ8はベッド9の上部に固定されており、ボルスタ8の上部には下型3bが取り付けられる。ボルスタ8及び下型3bには上下方向に貫通する複数の孔が設けられ、この孔にはクッションピン7が挿通される。クッションピン7の上端は下型3bの凹部分に設けられたブランクホルダ5の下部に当接し、クッションピン7の下端はベッド9内に設けられたダイクッション10のクッションパッド11に当接する。ベッド9の内壁面間にはビーム6が設けられ、ビーム6でダイクッション10が支持される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a single-action press.
In the press machine, the
プレス加工の際にはブランクホルダ5上にワーク(ブランク)4が載置される。スライド2と共に上型3aが下降すると、上型3aの凸部とワーク4が当接する。そして上型3aの凸部とブランクホルダ5とでワーク4が狭持されてしわ押さえがなされる。さらにスライド2及び上型3aが下降すると、ワーク4は上型3aと下型3bによって絞り成形がなされる。この際、クッションパッド11、クッションピン7及びブランクホルダ5は一体となって上方への付勢力を発生させつつ下降する。
A workpiece (blank) 4 is placed on the
従来は油圧や空気圧を用いてクッションパッドに付勢力すなわちクッション圧を発生させる油圧ダイクッション、空気圧ダイクッションが主流であった。しかし近年は図5で示されるように、電動式のサーボモータ12を用いてクッション圧を発生させる電動サーボダイクッションが注目されている。下記特許文献1には電動サーボダイクッションが開示されている。
Conventionally, hydraulic die cushions and pneumatic die cushions that generate urging force, that is, cushion pressure, on cushion pads using hydraulic pressure or pneumatic pressure have been the mainstream. In recent years, however, as shown in FIG. 5, an electric servo die cushion that generates a cushion pressure using an
また従来はスライド駆動機構1に駆動モータやフライホイールやクラッチ・ブレーキを備えた機械式プレスが主流であった。しかし現在はスライド駆動機構1にサーボモータを使用し、フライホイールやクラッチ・ブレーキを使用しないサーボプレスが注目されている。下記特許文献2にはサーボプレスが開示されている。
Conventionally, a mechanical press provided with a drive motor, flywheel, clutch and brake in the
ところでワーク成形の際に、スライド2が下降して上型3aとワーク4とが接すると、スライド2の押圧力がブランクホルダ5、クッションピン7を介して一気にクッションパッド11に伝達される。このとき大重量のスライド2とクッションパッド11が衝突するような状態となり、クッションパッド11に瞬間的に大きな荷重が作用するため、プレス機械には大きなサージ圧力が発生する。このサージ圧力の大小がプレス機械に生ずる衝撃の大小に影響する。
By the way, when the
サージ圧力が継続して発生すると、金型の摩耗速度が早くなる。またサージ圧力が大きいと、その際に発生する衝撃音が大きくなる。また絞り品質が低下する。これらの問題を回避するために、サージ圧力を極力小さくしたいという要望がある。 If the surge pressure is continuously generated, the wear rate of the mold increases. If the surge pressure is large, the impact sound generated at that time becomes large. In addition, the aperture quality is degraded. In order to avoid these problems, there is a desire to reduce the surge pressure as much as possible.
サージ圧力を低減し衝撃を緩和するために、制御面ではスライド2の下降動作と同期してクッションパッド11を下降動作させて、ワーク側(クッションパッド11)と上型側(スライド2)との相対速度を遅くする所謂予備加速が行われる。
In order to reduce the surge pressure and mitigate the impact, the
図5で示されるプレス機械は単一のスライドが動作する単動プレスであるが、図6で示されるプレス機械は複数のスライドが動作する複動プレスであり、上下逆複動プレスと呼ばれれている。
上下逆複動プレスは、クラウン68に内蔵されるスライド駆動機構61と、スライド駆動機構61によって上下方向に駆動される上部スライド62及び下部スライド63を有する。スライド駆動機構61と上部スライド62は駆動ロッド64で連結され、スライド駆動機構61と下部スライド63はアーム65で連結される。上部スライド62と下部スライド63はそれぞれ上下に配置され、上部スライド62の下部には上型66aが、下部スライド63の上部には下型66bが互いに対向するように取り付けられる。この上型66aと下型66bの間にはワーク(ブランク)4が載置される。ワーク4はベッドに固定されたブランクホルダ67で支持される。
The press machine shown in FIG. 5 is a single-action press in which a single slide operates. However, the press machine shown in FIG. 6 is a double-action press in which a plurality of slides operate, and is called an upside down double-action press. ing.
The up / down reverse double-action press has a
図7は上下逆複動プレスの上部スライド62と下部スライド63の動作を示す図であり、ここには上部スライド62と下部スライド63が1ストローク動作する間の高さ位置変化が時間経過と共に示されている。上部スライド62の動作は曲線Aで示され、下部スライド63の動作は曲線Bで示される。
FIG. 7 is a diagram showing the operation of the
上部スライド62は、t1時点で上死点から下降し始め、t2(>t1)時点で下死点に到達し、t3(>t2)時点で下死点から上昇し始め、t4(>t3)時点で上死点に到達する。一方、下部スライド63は、t1時点で下死点を維持し、t2時点で下死点から上昇し始め、t3時点で上死点に到達すると共に下降し始め、t4時点で下死点に到達する。
The
t2時点すなわち上部スライド62が下死点に到達した時点で、丁度上型66aとワーク4が当接する。t2〜t3では上部スライド62が停止し続け、下部スライド63がゆっくりと上昇する。この際ワーク4が絞り成形される。
At the time t2, that is, when the
図7で示される上部スライド62及び下部スライド63の1ストロークの動作は、スライド駆動機構61に内包される各種部品の形状や組み合わせといった機械的な構成によって定められる。
図6で示される上下逆複動プレスにおいては、上型66aとワーク4との当接時に上部スライド62が停止又は下降速度ゼロ近くまで減速するため、上型66aとワーク4の相対速度は略ゼロとなる。このため上型66aとワーク4の当接時に発生する衝撃は緩和される。図5で示される単動プレスで行われる予備加速も衝撃緩和には効果的ではあるが、上死点から減速することなく下降してくるスライド2に停止していたクッションパッド11を追従させて両者の相対速度をゼロに近づけることは難しい。したがって衝撃緩和という点では上下逆複動プレスの方が優れているといえる。
In the upside-down reverse double-action press shown in FIG. 6, when the upper mold 66 a and the
しかし上下逆複動プレスでは内部構造によって上部スライド62や下部スライド63の昇降動作が決定されるため、スライド駆動機構61の内部構造の複雑化、部品点数の増加といった難点がある。こうしたことから製造作業やメンテナンス作業が煩雑であるといった問題が生ずる。
However, since the up / down operation of the
そこで上下逆複動プレスよりも構造が簡素である単動プレスを用いて上下逆複動プレスと同等の衝撃緩和効果を得ることが望まれている。 Therefore, it is desired to obtain an impact mitigating effect equivalent to that of the upside down double acting press using a single action press having a simpler structure than the upside down double acting press.
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、単動プレスに備えられたスライドとクッションパッドの昇降動作を制御してプレス加工の際に発生する衝撃を緩和することを解決課題とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to alleviate the impact generated during press processing by controlling the lifting and lowering operations of the slide and cushion pad provided in the single-acting press. It is.
第1発明は、
スライドに取り付けられた上型とクッションパッドに接続された支持部とで加工対象の一部を狭持しつつ前記スライド及び前記クッションパッドを下降させ、加工対象の下方位置に固定された下型と前記上型とで加工対象の絞り成形を行うプレス機械の制御方法において、
前記スライドを上死点から下降させるスライド下降工程と、
前記上型と加工対象とが当接するか又は近接した時にスライドを停止させるスライド停止工程と、
前記スライドを停止させた状態を維持しつつ前記クッションパッドを上昇させて前記上型と前記支持部とで加工対象の一部を狭持してしわ押さえ力を発生させるしわ押さえ工程と、
前記しわ押さえ工程後に前記スライドと前記クッションパッドを同時に下降させて前記上型と前記下型とで加工対象を絞り成形する絞り成形工程と、を含むこと
を特徴とする。
The first invention is
A lower mold fixed to a lower position of the processing target by lowering the slide and the cushion pad while sandwiching a part of the processing target with an upper mold attached to the slide and a support part connected to the cushion pad; In a control method of a press machine that performs drawing forming of an object to be processed with the upper mold,
A slide lowering step of lowering the slide from the top dead center;
A slide stop step for stopping the slide when the upper mold and the object to be processed contact or approach each other;
A wrinkle holding step that raises the cushion pad while maintaining the state in which the slide is stopped and holds a part of the processing object between the upper mold and the support portion to generate a wrinkle holding force;
A drawing forming step of drawing the object to be processed with the upper die and the lower die by simultaneously lowering the slide and the cushion pad after the wrinkle holding step.
第1発明は、しわ押さえ及び絞り成形時のスライド及びクッションパッドの動作制御に関するものである。
具体的には、スライドを上死点から下降させ、上型とワーク(加工対象)とが当接するか又は近接した時にスライドを停止させ、スライドを停止させた状態を維持しつつクッションパッドを徐々に上昇させることによってスライドとクッションパッドの相対速度を略ゼロにして上型とクッションパッドに接続された支持部とでワークの一部を狭持してしわ押さえ力を発生させ、しわ押さえ力発生後にスライドとクッションパッドを同時に下降させて上型と下型とでワークを絞り成形する。
The first invention relates to the operation control of the slide and cushion pad during wrinkle pressing and drawing.
Specifically, the slide is lowered from the top dead center, the slide is stopped when the upper die and the work (working object) come into contact or approach each other, and the cushion pad is gradually released while maintaining the state where the slide is stopped. To make the relative speed of the slide and the cushion pad almost zero, and the upper part and the support part connected to the cushion pad hold the part of the work to generate the wrinkle holding force, generating the wrinkle holding force. Later, the slide and the cushion pad are lowered at the same time, and the work is drawn with the upper mold and the lower mold.
第2発明は、
昇降動作を行うスライド及びクッションパッドを備えたプレス機械において、
前記スライドを駆動する電動式のスライド用サーボモータと、
前記クッションパッドを駆動する電動式のクッションパッド用サーボモータと、
前記スライドの動作を測定するスライド動作測定手段と、
前記クッションパッドの動作を測定するクッションパッド動作測定手段と、
前記スライドの昇降動作と前記クッションパッドの昇降動作とを互いに対応付けて予め記憶する昇降動作記憶手段と、
前記スライド及び前記クッションパッドが前記昇降動作記憶手段で記憶したそれぞれの昇降動作を互いに同期して行うように、前記スライド及び前記クッションパッドの動作を測定しつつ前記スライド用サーボモータ及び前記クッションパッド用サーボモータを制御する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする。
The second invention is
In a press machine equipped with slides and cushion pads that perform lifting and lowering operations,
An electric slide servomotor for driving the slide;
An electric cushion pad servomotor for driving the cushion pad;
Slide movement measuring means for measuring the movement of the slide;
Cushion pad movement measuring means for measuring the movement of the cushion pad;
Elevating and lowering operation storing means for preliminarily storing the slide and the cushion pad in association with each other.
The slide servomotor and the cushion pad are measured while measuring the movement of the slide and the cushion pad so that the slide and the cushion pad perform the respective raising and lowering operations stored in the lifting operation storage means in synchronization with each other. And a control means for controlling the servo motor.
第2発明は第1発明のスライド及びクッションパッドの動作を実現するための構成である。
スライド用サーボモータはスライドを昇降方向に駆動し、スライド動作測定手段はスライドの動作を測定する。ここでいうスライドの動作の測定とは、スライド位置の測定やスライド速度の測定を意味する。クッションパッド用サーボモータはクッションパッドを昇降方向に駆動し、クッションパッド動作測定手段はクッションパッドの動作を測定する。ここでいうクッションパッドの動作の測定とは、クッションパッド位置の測定やクッションパッド速度の測定を意味する。
The second invention is a configuration for realizing the operation of the slide and cushion pad of the first invention.
The slide servo motor drives the slide in the up-and-down direction, and the slide motion measuring means measures the slide motion. The measurement of the movement of the slide here means the measurement of the slide position and the measurement of the slide speed. The cushion pad servomotor drives the cushion pad in the up-and-down direction, and the cushion pad movement measuring means measures the movement of the cushion pad. The measurement of the operation of the cushion pad here means the measurement of the cushion pad position and the measurement of the cushion pad speed.
昇降動作記憶手段は、スライドの昇降動作とクッションパッドの昇降動作を対応付けて記憶する。制御手段は、スライド動作測定手段で測定されたスライド動作及びクッションパッド動作測定手段で測定されたクッションパッド動作と、昇降動作記憶手段で予め記憶されたスライド及びクッションパッドの昇降動作と、を比較し、スライド及びクッションパッドが記憶された昇降動作を互いに同期して行うように、スライド用サーボモータとクッションパッド用サーボモータをフィードバック制御する。 The ascending / descending operation storage means stores the ascending / descending operation of the slide and the ascending / descending operation of the cushion pad in association with each other. The control means compares the sliding movement measured by the sliding movement measuring means and the cushion pad movement measured by the cushion pad movement measuring means with the lifting movement of the slide and cushion pad previously stored by the lifting movement storage means. The slide servomotor and the cushion pad servomotor are feedback-controlled so that the lifting and lowering operations in which the slide and the cushion pad are stored are performed in synchronization with each other.
第3発明は、
昇降動作を行うスライド及びクッションパッドを備え、前記スライドに取り付けられた上型と前記クッションパッドに接続された支持部とで加工対象の一部を狭持しつつ前記スライド及び前記クッションパッドを下降させ、加工対象の下方で固定された下型と前記上型とで加工対象の絞り成形を行うプレス機械において、
前記スライドを駆動する電動式のスライド用サーボモータと、
前記クッションパッドを駆動する電動式のクッションパッド用サーボモータと、
前記スライドの動作を測定するスライド動作測定手段と、
前記クッションパッドの動作を測定するクッションパッド動作測定手段と、
前記上型と加工対象とが当接するときに前記スライドと前記クッションパッドの相対速度が略ゼロとなるようなスライド動作及びクッションパッド動作を予め記憶する昇降動作記憶手段と、
前記スライド及び前記クッションパッドが前記昇降動作記憶手段で記憶したそれぞれの昇降動作を互いに同期して行うように、前記スライド及び前記クッションパッドの動作を測定しつつ前記スライド用サーボモータ及び前記クッションパッド用サーボモータを制御する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする。
The third invention is
A slide and a cushion pad for moving up and down are provided, and the slide and the cushion pad are lowered while holding a part of an object to be processed by an upper mold attached to the slide and a support portion connected to the cushion pad. In a press machine that performs drawing forming of a processing target with the lower mold fixed below the processing target and the upper mold,
An electric slide servomotor for driving the slide;
An electric cushion pad servomotor for driving the cushion pad;
Slide movement measuring means for measuring the movement of the slide;
Cushion pad movement measuring means for measuring the movement of the cushion pad;
Elevating operation storage means for storing in advance a sliding operation and a cushion pad operation such that a relative speed between the slide and the cushion pad is substantially zero when the upper mold and the processing object come into contact with each other;
The slide servomotor and the cushion pad are measured while measuring the movements of the slide and the cushion pad so that the slide and the cushion pad perform the respective lift operations stored in the lift operation storage means in synchronization with each other. And a control means for controlling the servo motor.
第4発明は、第3発明において、
前記制御手段は、前記上型と加工対象とが当接するときに前記スライドを停止させ、前記クッションパッドを上昇させるように前記スライド用サーボモータ及び前記クッションパッド用サーボモータを制御すること
を特徴とする。
The fourth invention is the third invention,
The control means controls the slide servomotor and the cushion pad servomotor to stop the slide when the upper die and the object to be processed come into contact with each other and raise the cushion pad. To do.
第3、第4発明は上型と加工対象とが当接するときのスライドとクッションパッドの動作に着目したものである。
スライド用サーボモータはスライドを昇降方向に駆動し、スライド動作測定手段はスライドの動作を測定する。ここでいうスライドの動作の測定とは、スライド位置の測定やスライド速度の測定を意味する。クッションパッド用サーボモータはクッションパッドを昇降方向に駆動し、クッションパッド動作測定手段はクッションパッドの動作を測定する。ここでいうクッションパッドの動作の測定とは、クッションパッド位置の測定やクッションパッド速度の測定を意味する。
The third and fourth inventions pay attention to the operation of the slide and the cushion pad when the upper mold and the object to be processed come into contact with each other.
The slide servo motor drives the slide in the up-and-down direction, and the slide motion measuring means measures the slide motion. The measurement of the movement of the slide here means the measurement of the slide position and the measurement of the slide speed. The cushion pad servomotor drives the cushion pad in the up-and-down direction, and the cushion pad movement measuring means measures the movement of the cushion pad. The measurement of the operation of the cushion pad here means the measurement of the cushion pad position and the measurement of the cushion pad speed.
昇降動作記憶手段は、上型と加工対象(ワーク)とが当接するときにスライド及びクッションパッドの相対速度が略ゼロとなるようなスライド動作及びクッションパッド動作を記憶する。制御手段は、スライド動作測定手段で測定されたスライド動作及びクッションパッド動作測定手段で測定されたクッションパッド動作と、昇降動作記憶手段で予め記憶されたスライド及びクッションパッドの昇降動作と、を比較し、スライド及びクッションパッドが記憶された昇降動作を互いに同期して行うように、スライド用サーボモータとクッションパッド用サーボモータをフィードバック制御する。 The ascending / descending motion storage means stores a sliding motion and a cushion pad motion such that the relative speed of the slide and the cushion pad becomes substantially zero when the upper mold and the workpiece (workpiece) come into contact with each other. The control means compares the sliding movement measured by the sliding movement measuring means and the cushion pad movement measured by the cushion pad movement measuring means with the lifting movement of the slide and cushion pad previously stored by the lifting movement storage means. The slide servomotor and the cushion pad servomotor are feedback-controlled so that the lifting and lowering operations in which the slide and the cushion pad are stored are performed in synchronization with each other.
例えば制御手段は、スライドとクッションパッドの相対速度を略ゼロとするために、スライドを停止させ、クッションパッドを徐々に上昇させるように、スライド用サーボモータとクッションパッド用サーボモータをフィードバック制御する。 For example, the control means feedback-controls the slide servo motor and the cushion pad servo motor so as to stop the slide and gradually raise the cushion pad so that the relative speed between the slide and the cushion pad is substantially zero.
本発明によれば、スライドとクッションパッドを備えた単動プレスにおける上型とワークとの当接時に、スライドとクッションパッドの相対速度を略ゼロにすることができる。このためプレス加工の際に発生するサージ圧力を低減でき衝撃を緩和することが可能となる。また衝撃緩和の程度を、従来の上下逆複動プレスの衝撃緩和の程度と同等にすることができる。 According to the present invention, the relative speed between the slide and the cushion pad can be made substantially zero when the upper die and the workpiece are brought into contact with each other in the single-action press provided with the slide and the cushion pad. For this reason, the surge pressure generated during the press working can be reduced and the impact can be reduced. Moreover, the degree of impact relaxation can be made equal to the degree of impact relaxation of the conventional upside down double-acting press.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本実施形態のプレス機械とプレス機械の制御系統を示す図である。
本実施形態のプレス機械では、スライド2が電動式のスライド用サーボモータ14で駆動され、クッションパッド11が電動式のクッションパッド用サーボモータ12で駆動される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a press machine of this embodiment and a control system of the press machine.
In the press machine of the present embodiment, the
まずスライド2側の駆動機構を説明する。
スライド2は昇降自在であって電動式のスライド用サーボモータ14に接続される。スライド用サーボモータ14の回転軸には小プーリー15が取り付けられる。小プーリー15と大プーリー16にはタイミングベルト17が巻架される。大プーリー16の中心には小ギヤ18が取り付けられる。大プーリー16と小ギヤ18は互いに同心であって、回転軸が一致する。小ギヤ18と大ギヤ19は互いに噛み合う。大ギヤ19の中心には偏心部20aを有するエキセントリックシャフト20が取り付けられる。大ギヤ19とエキセントリックシャフト20は互いに同心であって、回転軸が一致する。エキセントリックシャフト20の偏心部20aにはコンロッド21の一端が回転自在となるように吊着される。コンロッド21の他端にはプランジャ22が取り付けられ、プランジャ22の下部にはスライド2が接続される。
なおコンロッド21の他端が直接スライド2と接続する構成であってもよい。
First, the drive mechanism on the
The
In addition, the structure which the other end of the connecting
スライド用サーボモータ14が駆動すると、小プーリー15が回転する。その駆動力はタイミングベルト17を介して大プーリー16に伝達され、大プーリー16及び小ギヤ18が回転する。小ギヤ18の回転と共に大ギヤ19及びエキセントリックシャフト20が回転する。するとエキセントリックシャフト20の偏心部20aはエキセントリックシャフト20の軸を中心として円運動をする。この円運動に伴いコンロッド21は上下方向に昇降動作し、プランジャロッド22及びスライド2も昇降動作する。
When the
次にダイクッション10側の駆動機構を説明する。
クッションパッド11は昇降自在であって電動式のクッションパッド用サーボモータ12に接続される。クッションパッド用サーボモータ12の回転軸には小プーリー25が取り付けられる。小プーリー25と大プーリー26にはタイミングベルト27が巻架される。大プーリー26の中心には連結部材28の下部が取り付けられる。連結部材28の上部にはボールねじ29のナット部29aが取り付けられる。ナット部29aにはボールねじ29のスクリュー部29bの下部が螺合される。スクリュー部29bの上部にはクッションパッド11に接続される。
Next, the drive mechanism on the die cushion 10 side will be described.
The
クッションパッド用サーボモータ12が駆動すると、小プーリー25が回転する。その駆動力はタイミングベルト27を介して大プーリー26に伝達され、大プーリー26、連結部材28及びナット部29aが回転する。ナット部29aの回転と共にスクリュー部が昇降動作し、クッションパッド11も昇降動作する。
When the
上型3a、下型3b、ブランクホルダ5、クッションピン7、ボルスタ8については図5を用いて説明した通りであるが、ここで改めて説明しておく。スライド2の下部には上型3aが取り付けられる。一方、ボルスタ8はベッド9の上部に固定されており、ボルスタ8の上部には下型3bが取り付けられる。ボルスタ8及び下型3bには上下方向に貫通する複数の孔が設けられ、この孔にはクッションピン7が挿通される。クッションピン7の上端は下型3bの凹部分に設けられたブランクホルダ5の下部に当接し、クッションピン7の下端はベッド9内に設けられたダイクッション10のクッションパッド11に当接する。
The upper mold 3a, lower mold 3b,
次にスライド2及びクッションパッド11の制御系統について説明する
スライド用サーボモータ14は制御部34から出力される指令電流に応じてスライド2を昇降動作させる。スライド位置測定部31はスライド2の位置を測定し、制御部34に測定結果を出力する。スライド位置測定部31としては、例えばリニアスケールが用いられる。
Next, the control system of the
The
クッションパッド用サーボモータ12は制御部34から供給される指令電流に応じてクッションパッド11を昇降動作させる。クッションパッド位置測定部32はクッションパッド11の位置を測定し、制御部34に測定結果を出力する。スライド位置測定部31と同様にクッションパッド位置測定部32としては、例えばリニアスケールが用いられる。クッションパッド圧力測定部35はクッションパッド自身に発生する力を測定し、制御部34に測定結果を出力する。クッションパッド圧力測定部35としては、例えば歪みゲージが用いられる。歪みゲージはクッションパッド11の側面に貼着される。
The
記憶部33にはスライド2及びクッションパッド11の所定の昇降動作情報が互いに対応付けて記憶される。記憶部33で記憶されるのは、スライド2の1ストローク当たりの時間変化と位置変化の関係と、クッションパッド11の1ストローク当たりの時間変化と位置変化の関係と、さらに絞り成形の際のクッションパッド11の時間変化と圧力変化の関係である。スライド2及びクッションパッド11が1ストロークに要する時間は同一にされる。したがってスライド2とクッションパッド11の昇降動作は互いに同期することになる。作業員は図示しない入力装置を用いてスライド2及びクッションパッド11の昇降動作の設定を変更できる。スライド2及びクッションパッド11の昇降動作の具体例については後述する。
The
制御部34はスライド2を位置制御すると共に、クッションパッド11を位置制御及び圧力制御する。
スライド2及びクッションパッド11の位置制御の際に、制御部34は、スライド位置測定部31の測定位置と記憶部33で記憶されたスライド2の位置とを用いてスライド用サーボモータ14への指令値を演算し、またクッションパッド位置測定部32の測定位置と記憶部33で記憶されたクッションパッド11の位置とを用いてクッションパッド用サーボモータ12への指令値を演算する。スライド2やクッションパッド11が遅れた場合は、スライド用サーボモータ14やクッションパッド用サーボモータ12を速くする指令値が出力され、スライド2やクッションパッド11が進んだ場合は、スライド用サーボモータ14やクッションパッド用サーボモータ12を遅くする指令値が出力される。
The
When controlling the position of the
クッションパッド11の圧力制御の際に、制御部34は、クッションパッド圧力測定部35の測定圧力と記憶部33で記憶されたクッションパッド11の圧力とを用いてクッションパッド用サーボモータ12への指令値を演算する。クッションパッド11に作用する圧力が大きい場合は、クッションパッド用サーボモータ12を速くする指令値が出力され、クッションパッド11に作用する圧力が小さい場合は、クッションパッド用サーボモータ12を遅くする指令値が出力される。
When controlling the pressure of the
位置制御と圧力制御は所定のタイミングで切り換えられる。位置制御と圧力制御の切換のタイミングは任意に設定できる。しかし少なくとも絞り成形の際には圧力制御に切り換えられている必要がある。 Position control and pressure control are switched at a predetermined timing. The timing for switching between position control and pressure control can be set arbitrarily. However, it is necessary to switch to pressure control at least during drawing.
なお本実施形態ではスライド2を主としクッションパッド11を従として両者を制御してもよいし、クッションパッド11を主としスライド2を従として両者を制御してもよい。
In the present embodiment, both may be controlled with the
次にスライド2とクッションパッド11の昇降動作の具体例を説明する。
Next, a specific example of the raising / lowering operation of the
[第1の制御例]
図2は第1の制御例におけるスライド2とクッションパッド11の動作を示す図であり、ここにはスライド2とクッションパッド11が1ストローク動作する間の高さ位置変化が時間経過と共に示されている。スライド2の動作は曲線Aで示され、クッションパッド11の動作は曲線Bで示される。この図2において、曲線A、Bの縦軸は共に位置軸であるが、曲線Aの位置軸と曲線Bの位置軸は同一でない。したがって図2ではスライド2の動作とクッションパッド11の動作が一部で一致しているが、これはスライド2とクッションパッド11が同一動作をしていることを示しているに過ぎず、両者が同一位置にあることを示しているのではない。なお曲線A、Bの横軸は共に時間軸であり、曲線Aの時間軸と曲線Bの時間軸は同一である。
[First control example]
FIG. 2 is a diagram showing the operation of the
t11時点でスライド2は上死点から下降し始める。t12(>t11)時点でクッションパッド11は上昇し始め、スライド2は下降し続ける。t13(>t12)前にスライド2は徐々に減速し、t13時点で停止する。クッションパッド11もt13時点で停止する。クッションパッド11はt12からt13の間に若干(例えば1mm程度)上昇すればよい。t13時点ではスライド2がクッションパッド11よりも若干早めに停止しており、スライド2とクッションパッド11の相対速度が略ゼロになる。このt13時点で上型3aとワーク4とが当接する。
At time t11, slide 2 starts to descend from top dead center. At time t12 (> t11), the
t13からt14(>t13)の間にワーク4は部分的に上型3aとブランクホルダ5とで狭持される。そしてスライド側からの押圧力とクッションパッド側からの押圧力によってワーク4にしわ押さえ力が作用する。t14時点でスライド2とクッションパッド11は共に下降し始める。t14からt15(>t14)の間にスライド2はクッションパッド側に押圧力を与えつつ下降し、一方クッションパッド11はスライド側からの押圧力に抗しつつ下降する。この間に上型3aと下型3bによってワーク4は絞り成形される。
The
t15時点でスライド2及びクッションパッド11は下死点に到達し、さらに下死点から上昇し始める。t16(>t15)時点でスライド2は上昇し続け、クッションパッド11は停止する。これはワーク4の変形を防止するためのロッキングと呼ばれる工程である。t17(>t16)時点でロッキングが解除されてクッションパッド11は再び上昇し始める。t18(>t17)時点でクッションパッド11は停止する。t19(≧t18)時点でスライド2は上死点に到達する。
At time t15, the
以上がスライド2とクッションパッド11の1ストロークの動作である。こうした動作が記憶部33に設定される。制御部34は設定されたこれらの動作に基づいて、スライド用サーボモータ14及びクッションパッド用サーボモータ12を制御する。
The above is the operation of one stroke of the
本実施形態によれば、スライドとクッションパッドを備えた単動プレスにおける上型とワークとの当接時に、スライドとクッションパッドの相対速度を略ゼロにすることができる。このためプレス加工の際に発生するサージ圧力を低減でき衝撃を緩和することが可能となる。また衝撃緩和の程度を、従来の上下逆複動プレスの衝撃緩和の程度と同等にすることができる。 According to the present embodiment, the relative speed between the slide and the cushion pad can be made substantially zero when the upper die and the workpiece are brought into contact with each other in the single-action press provided with the slide and the cushion pad. For this reason, the surge pressure generated during the press working can be reduced and the impact can be reduced. Moreover, the degree of impact relaxation can be made equal to the degree of impact relaxation of the conventional upside down double-acting press.
衝撃緩和によって、絞り成形の品質を向上させることが可能となる。また複数の工程に分かれていた絞り工程の数を低減させることが可能となる。また加工難易度の高い材料の絞りが可能となる。また低騒音化が可能となる。また金型の長寿命化が可能となる。また低いグレードの材料を使用することが可能となる。 By reducing the impact, the quality of the drawing can be improved. Further, it is possible to reduce the number of drawing steps divided into a plurality of steps. In addition, it is possible to squeeze a material having a high processing difficulty. In addition, noise can be reduced. In addition, the life of the mold can be extended. It is also possible to use a lower grade material.
なお図2で示される動作では、t12からt13の間にクッションパッド11が上昇しているが、スライド2が十分減速して停止するのであれば、クッションパッド11が上昇しなくてもよい。要はスライド2とクッションパッド11の相対速度が略ゼロになればよいのである。スライド2とクッションパッド11の相対速度を略ゼロにするためにはクッションパッド11を停止させた状態を維持しつつスライド2を徐々に下降させることによっても可能である。
In the operation shown in FIG. 2, the
本実施形態のプレス機械によれば、次に示す第2、第3の制御例も可能である。 According to the press machine of this embodiment, the following second and third control examples are also possible.
[第2の制御例]
図3は第2の制御例におけるスライド2とクッションパッド11の動作を示す図である。スライド2の動作は曲線Aで示され、クッションパッド11の動作は曲線Bで示される。図2と同様に図3において、スライド2とクッションパッド11の縦軸は相違するが、横軸は同一である。第2の制御例で行われる動作は従来の予備加速である。
[Second Control Example]
FIG. 3 is a diagram illustrating operations of the
t21時点でスライド2は上死点から下降し始める。t22(>t21)時点でクッションパッド11は下降し始め、スライド2は下降し続ける。t22からt23(>t22)の間は、スライド2の下降速度はクッションパッド11の下降速度よりも速い。t23時点で上型3aとワーク4とが当接する。
At time t21, slide 2 starts to descend from top dead center. At time t22 (> t21), the
t23でスライド2とクッションパッド11は共に下降し始める。t23からt24(>t23)の間にスライド2はクッションパッド側に押圧力を与えつつ下降し、一方クッションパッド11はスライド側からの押圧力に抗しつつ下降する。この間にワーク4は部分的に上型3aとブランクホルダ5とで狭持される。そしてスライド側からの押圧力とクッションパッド側からの押圧力によってワーク4にしわ押さえ力が作用する。その後に上型3aと下型3bによってワーク4は絞り成形される。
At t23, both the
t24時点でスライド2及びクッションパッド11は下死点に到達し、さらに下死点から上昇し始める。t24時点のスライド2及びクッションパッド11の動作は図2で示されるt15以降のスライド2及びクッションパッド11の動作と同じである。
At time t24, the
[第3の制御例]
図4は第3の制御例におけるスライド2とクッションパッド11の動作を示す図である。スライド2の動作は曲線Aで示され、クッションパッド11の動作は曲線Bで示される。図2と同様に図4において、スライド2とクッションパッド11の縦軸は相違するが、横軸は同一である。
[Third control example]
FIG. 4 is a diagram illustrating operations of the
t31時点でスライド2は上死点から下降し始める。t32(>t31)時点で上型3aとワーク4とが当接し、スライド2とクッションパッド11は共に下降し始める。t32からt33(>t32)の間にスライド2はクッションパッド側に押圧力を与えつつ下降し、一方クッションパッド11はスライド側からの押圧力に抗しつつ下降する。この間にワーク4は部分的に上型3aとブランクホルダ5とで狭持される。そしてスライド側からの押圧力とクッションパッド側からの押圧力によってワーク4にしわ押さえ力が作用する。その後に上型3aと下型3bによってワーク4は絞り成形される。
At time t31, slide 2 starts to descend from top dead center. At time t32 (> t31), the upper die 3a and the
t33時点でスライド2及びクッションパッド11は下死点に到達し、さらに下死点から上昇し始める。t33以降のスライド2及びクッションパッド11の動作は図2で示されるt15以降のスライド2及びクッションパッド11の動作及び図3で示されるt24以降のスライド2及びクッションパッド11の動作と同じである。
At time t33, the
なお本実施形態のダイクッション10は電動サーボダイクッションであるが、油圧サーボダイクッションを使用することも可能である。但し油圧サーボは電動サーボと比較して動作速度の限界が低い。このため電動サーボプレスと油圧サーボダイクッションとを組み合わせると、電動サーボプレスの動作速度を低く抑えなければならない。したがって電動サーボプレスの能力を十分に発揮できなくなる。逆にいうと電動サーボダイクッションによると電動サーボプレスの能力を十分に発揮でき、プレスの処理効率を向上させることができる。このような点を考慮すると、油圧サーボダイクッションよりも電動サーボダイクッションを用いる方が望ましい。 The die cushion 10 of the present embodiment is an electric servo die cushion, but a hydraulic servo die cushion can also be used. However, hydraulic servos have lower operating speed limits than electric servos. For this reason, when the electric servo press and the hydraulic servo die cushion are combined, the operation speed of the electric servo press must be kept low. Therefore, the electric servo press cannot be fully used. In other words, according to the electric servo die cushion, the capacity of the electric servo press can be fully exhibited, and the processing efficiency of the press can be improved. Considering such points, it is preferable to use an electric servo die cushion rather than a hydraulic servo die cushion.
また本実施形態ではスライド側の駆動機構をエキセン機構として説明したが、本発明はサーボモータの回転運動をスライドの上下運動に変換する機構を有していればよく、エキセン機構に限定されるものではない。例えばリンク機構を介してもよい。 In this embodiment, the drive mechanism on the slide side has been described as an eccentric mechanism. However, the present invention only needs to have a mechanism for converting the rotational movement of the servo motor into the vertical movement of the slide, and is limited to the eccentric mechanism. is not. For example, a link mechanism may be used.
2…スライド 3a…上型 3b…下型 4…ワーク 5…ブランクホルダ 7…クッションピン 8…ボルスタ 10…ダイクッション 11…クッションパッド 12…クッションパッド用サーボモータ 14…スライド用サーボモータ 15…スライド位置測定部 16…クッションパッド位置測定部 17…記憶部 18…制御部
2 ... Slide 3a ... Upper die 3b ... Lower die 4 ...
Claims (2)
前記スライドを上死点から下降させるスライド下降工程と、
前記上型と加工対象とが当接するか又は近接した時にスライドを停止させるスライド停止工程と、
前記スライドを停止させた状態を維持しつつ前記クッションパッドを上昇させて前記上型と前記支持部とで加工対象の一部を狭持してしわ押さえ力を発生させるしわ押さえ工程と、
前記しわ押さえ工程後に前記スライドと前記クッションパッドを同時に下降させて前記上型と前記下型とで加工対象を絞り成形する絞り成形工程と、を含むこと
を特徴とするプレス機械の制御方法。 A lower mold fixed to a lower position of the processing target by lowering the slide and the cushion pad while sandwiching a part of the processing target with an upper mold attached to the slide and a support part connected to the cushion pad; In a control method of a press machine that performs drawing forming of an object to be processed with the upper mold,
A slide lowering step of lowering the slide from the top dead center;
A slide stop step for stopping the slide when the upper mold and the object to be processed contact or approach each other;
A wrinkle holding step that raises the cushion pad while maintaining the state in which the slide is stopped and holds a part of the processing object between the upper mold and the support portion to generate a wrinkle holding force;
A press machine control method comprising: a draw forming step of drawing the object to be processed with the upper die and the lower die by simultaneously lowering the slide and the cushion pad after the wrinkle holding step.
前記スライドを駆動する電動式のスライド用サーボモータと、
前記クッションパッドを駆動する電動式のクッションパッド用サーボモータと、
前記スライドの動作を測定するスライド動作測定手段と、
前記クッションパッドの動作を測定するクッションパッド動作測定手段と、
前記上型と加工対象とが当接するときに前記スライドと前記クッションパッドの相対速度が略ゼロとなるようなスライド動作及びクッションパッド動作を予め記憶する昇降動作記憶手段と、
前記スライド及び前記クッションパッドが前記昇降動作記憶手段で記憶したそれぞれの昇降動作を互いに同期して行うように、前記スライド及び前記クッションパッドの動作を測定しつつ前記スライド用サーボモータ及び前記クッションパッド用サーボモータを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記上型と加工対象とが当接するときに前記スライドを停止させ、前記クッションパッドを上昇させるように前記スライド用サーボモータ及び前記クッションパッド用サーボモータを制御すること
を特徴とするプレス機械。 A slide and a cushion pad for moving up and down are provided, and the slide and the cushion pad are lowered while holding a part of an object to be processed by an upper mold attached to the slide and a support portion connected to the cushion pad. In a press machine that performs drawing forming of a processing target with the lower mold fixed below the processing target and the upper mold,
An electric slide servomotor for driving the slide;
An electric cushion pad servomotor for driving the cushion pad;
Slide movement measuring means for measuring the movement of the slide;
Cushion pad movement measuring means for measuring the movement of the cushion pad;
Elevating operation storage means for storing in advance a sliding operation and a cushion pad operation such that a relative speed between the slide and the cushion pad is substantially zero when the upper mold and the processing object come into contact with each other;
The slide servomotor and the cushion pad are measured while measuring the movements of the slide and the cushion pad so that the slide and the cushion pad perform the respective lift operations stored in the lift operation storage means in synchronization with each other. Control means for controlling the servo motor ,
The control means controls the slide servomotor and the cushion pad servomotor to stop the slide and raise the cushion pad when the upper mold and the object to be processed come into contact with each other.
Press machine characterized by.
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