JPH04172199A - Pressure controller for nc die cushion - Google Patents
Pressure controller for nc die cushionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は下死点付近における圧力偏差を改善したＮＣ
ダイクッションの圧力制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention provides an NC system with improved pressure deviation near the bottom dead center.
The present invention relates to a die cushion pressure control device.
従来絞り成形などに使用されるプレスのダイクッション
は、油圧シリンダと空圧シリンダより構成されていて、
両シリンダによりクッション機能を得るようになってい
る。Conventionally, the die cushion of a press used for drawing and forming is composed of a hydraulic cylinder and a pneumatic cylinder.
Both cylinders provide a cushioning function.
また油圧シリンダはＮＣ制御されるダイクッションタン
クユニットが接続されていて、プレスのクランク角に応
じて上記油圧シリンダに接続されたサーボ弁を制御する
ことにより、クッション能力が可変できるようになって
おり、サーボ弁を制御する制御装置は、第３図に示すよ
うに油圧シリンダａの圧力を圧力センサｂで検出しても
予め設定された目標値と比較器Ｃで比較し、得られた圧
力偏差値に一定のゲインをかけてサーボ弁ｄへ出力する
ことにより、サーボ弁ｄを制御するように構成されてい
る。Additionally, the hydraulic cylinder is connected to an NC-controlled die cushion tank unit, and the cushioning capacity can be varied by controlling the servo valve connected to the hydraulic cylinder according to the crank angle of the press. As shown in FIG. 3, the control device that controls the servo valve compares the pressure in the hydraulic cylinder a with a preset target value using a comparator C, even if the pressure in the hydraulic cylinder a is detected by a pressure sensor b, and calculates the pressure deviation obtained by comparing the pressure with a preset target value using a comparator C. The servo valve d is controlled by multiplying the value by a certain gain and outputting the result to the servo valve d.
しかしプレスはスライドの下降速度がクランク角に応じ
て第５図に示すように変化し、下死点で速度０になった
り、プレスの運転速度に応じてスライド速度が変化する
と共に、油圧シリンダａを制御するサーボ弁ｄの特性も
非線形であるなど制御装置の制御対象が非線形となる。However, in a press, the descending speed of the slide changes depending on the crank angle as shown in Figure 5, and the speed reaches 0 at the bottom dead center, and the slide speed changes depending on the operating speed of the press, and the hydraulic cylinder a The object to be controlled by the control device is nonlinear, such as the characteristics of the servo valve d that controls the servo valve d being nonlinear.
このため従来の制御装置では、第４図の曲線Ａに示す圧
力指令値（目標値）に対して、実圧力が曲線Ｂで示すよ
うに下死点付近でダしてしまい、目標値と実圧力間の圧
力差が大きくなり、制御性が劣る不具合があった。For this reason, in conventional control devices, the actual pressure drops near the bottom dead center as shown by curve B with respect to the pressure command value (target value) shown by curve A in Figure 4, and the target value and actual pressure There was a problem that the pressure difference between the pressures became large, resulting in poor controllability.
この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
、下死点付近での圧力偏差を改善したＮＣダイクッショ
ンの圧力制御装置を提供しようとするものである。This invention was made to improve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a pressure control device for an NC die cushion that improves the pressure deviation near the bottom dead center.
〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明は上記
目的を達成するために、クッション作用をなす空圧シリ
ンダと、クッション能力を可変及びロックする油圧シリ
ンダとよりなるプレスダイクッションの上記の油圧シリ
ンダに圧力検出器を設けて、上記圧力検出器が検出した
実圧力と、圧力指令発生器より発生された圧力指令とを
比較ｍ算し、その偏差に応じて実圧力が圧力指令値とな
るように上記油圧シリンダに接続されたサーボ弁を制御
するようにしたＮＣダイクッションの圧力制御装置にお
いて、プレスのスライド下降速度及びプレス運転速度を
検出し、かつこれら検出値によりサーボ弁を制御する制
御信号を補正するようにしたものである。[Means and Actions for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides the above-mentioned hydraulic pressure of a press die cushion, which is composed of a pneumatic cylinder that performs a cushioning action and a hydraulic cylinder that changes and locks the cushioning capacity. A pressure detector is installed in the cylinder, and the actual pressure detected by the pressure detector is compared with the pressure command generated by the pressure command generator, and the actual pressure becomes the pressure command value according to the deviation. In the pressure control device for the NC die cushion, which controls the servo valve connected to the hydraulic cylinder, the slide lowering speed and press operating speed of the press are detected, and the servo valve is controlled based on these detected values. It is designed to correct the signal.
これによってスライド速度が小さくなる下死点付近でサ
ーボ弁が閉じるように、そして積分回路のゲインが小さ
くなるように補正された制御信号によりサーボ弁が制御
されるため、下死点付近での実圧力のダレが少なくなり
、成形精度の向上が図れるようになる。As a result, the servo valve is controlled by a control signal corrected so that the servo valve closes near the bottom dead center where the slide speed becomes small, and the gain of the integration circuit becomes small. Pressure sag is reduced, and molding accuracy can be improved.
この発明の一実施例を第１図及び第２図に示す図面を参
照して詳述する。An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings shown in FIGS. 1 and 2.
図において１はダイクッションシリンダで、図示しない
ダイクッションパッドを弾性的に支持する空圧シリンダ
２と油圧シリンダ３よりなり、空圧シリンダ２内の圧力
は圧力検出器４により検出されて表示装置５へ、また油
圧シリンダ３内の圧力は圧力検出器６により検出されて
圧力制御装置本体７の比較器１４へ入力されている。In the figure, 1 is a die cushion cylinder, which consists of a pneumatic cylinder 2 and a hydraulic cylinder 3 that elastically support a die cushion pad (not shown).The pressure inside the pneumatic cylinder 2 is detected by a pressure detector 4, and a display device 5 Also, the pressure inside the hydraulic cylinder 3 is detected by a pressure detector 6 and inputted to a comparator 14 of the pressure control device main body 7.
圧力制御装置は上記本体７と、圧力指令電圧を該本体７
へ入力する圧力指令発生器８及びプログラマブルコント
ローラ９よりなり、圧力指令発生器８には能力設定パネ
ル１０よりダイクッション能カバターンが入力できるよ
うになっている。The pressure control device connects the main body 7 and the pressure command voltage to the main body 7.
The pressure command generator 8 includes a pressure command generator 8 and a programmable controller 9, and a die cushion capacity cover turn can be input to the pressure command generator 8 from a capacity setting panel 10.
また圧力指令発生器８には図示しないプレスのメイン軸
の回転角（クランク角）がロータリエンコーダ１１を介
して入力されていると共に、プログラマブルコントロー
ラ９にはメーンモータ（図示せず）の回転速度が回転速
度検出器１２より入力されている。Further, the rotation angle (crank angle) of the main shaft of the press (not shown) is input to the pressure command generator 8 via the rotary encoder 11, and the rotation speed of the main motor (not shown) is input to the programmable controller 9. It is input from the rotational speed detector 12.
一方上記圧力制御装置本体７は上記比較器１４の出力側
に接続された乗算器１５と積分器１６を有していて、積
分器］６の出力は比較器１７により後述する乗算器１８
からの補正値により補正された後リミッタ１９を介して
サーボ弁２゜へ出力され、サーボ弁２０により油圧シリ
ンダ３よ一すタンク（図示せず）ヘドレンされる油圧が
制御されるようになっている。On the other hand, the pressure control device main body 7 has a multiplier 15 and an integrator 16 connected to the output side of the comparator 14.
After being corrected by the correction value from , it is output to the servo valve 2° via the limiter 19, and the servo valve 20 controls the oil pressure that is drained from the hydraulic cylinder 3 to the tank (not shown). There is.
次に作用を説明すると、制御対象が非線形となる要因は
スライド速度がクランク角により変化するためと、プレ
スの運転速度に応じてスライド速度が例えば１〜１４３
ＰＭ（スライド７分）のように変化するためである。Next, to explain the operation, the reason why the controlled object is non-linear is that the slide speed changes depending on the crank angle, and the slide speed changes from 1 to 143 depending on the operating speed of the press.
This is because it changes like PM (slide 7 minutes).
そこでこの発明ではスライドの下降速度とプレスの運転
速度を制御装置本体７へ入力して補正を行うようにした
ものである。Therefore, in the present invention, the descending speed of the slide and the operating speed of the press are input into the control device main body 7 to perform correction.
すなわちロータリエンコーダ１１より圧力指令発生装置
８へ入力されたクランク角度に応じて、スライド速度テ
ーブル２２に予め設定されている速度テーブルからクラ
ンク角度毎のスライド速度が読み出され、Ｄ／Ａ変換さ
れた後乗算器１８へ入力される。That is, in accordance with the crank angle input from the rotary encoder 11 to the pressure command generator 8, the slide speed for each crank angle is read out from a speed table set in advance in the slide speed table 22, and is D/A converted. It is then input to the post-multiplier 18.
またメーンモータの回転を検出する回転検出器１２から
の信号をもとにプログラマブルコントローラ９よりプレ
ス速度が乗算器１８へ入力されて、乗算器１８により補
正値が算出され、比較器１７へ出力される。Furthermore, the press speed is input from the programmable controller 9 to the multiplier 18 based on the signal from the rotation detector 12 that detects the rotation of the main motor, and the multiplier 18 calculates a correction value and outputs it to the comparator 17. Ru.
一方制御装置本体７は圧力指令発生器８からの圧力指令
電圧を受けて、この圧力指令をもとにサーボ弁２０を第
２図の曲線Ａに沿って制御する。On the other hand, the control device main body 7 receives a pressure command voltage from a pressure command generator 8, and controls the servo valve 20 along a curve A in FIG. 2 based on this pressure command.
すなわちスライドの上死点より下降を開始して、クラン
ク角が例えば１２０°になると、上型がブランクホルダ
（ともに図示せず）に接して、ダイクッションの加圧が
開始され、このときサーボ弁２０は油圧シリンダ３内に
圧力指令曲線Ａに沿った圧力が発生するように制御され
る。In other words, when the slide starts descending from the top dead center and the crank angle reaches, for example, 120 degrees, the upper die comes into contact with the blank holder (both not shown) and pressurization of the die cushion starts, and at this time the servo valve 20 is controlled so that pressure along the pressure command curve A is generated within the hydraulic cylinder 3.
その後成形が進むに従い油圧シリンダ２内の圧力がサー
ボ弁２０を介してタンクヘドレンされ、油圧シリンダ３
内の圧力は一定に維持されると共に、上記乗算器１８よ
り比較器１７に入力された補正値（イ）によりスライド
下降速度に比例してサーボ弁２０へ出力される＄り御信
号が補正される。Thereafter, as the molding progresses, the pressure in the hydraulic cylinder 2 is drained to the tank via the servo valve 20, and the pressure in the hydraulic cylinder 3 is drained to the tank via the servo valve 20.
The internal pressure is maintained constant, and the $ control signal output to the servo valve 20 is corrected in proportion to the slide descending speed by the correction value (A) input from the multiplier 18 to the comparator 17. Ru.
すなわちスライド下降速度が小さいときにはサーボ弁２
０が閉じる方向へ補正され、下降速度が大きくなると開
く方向へ補正される。In other words, when the slide descending speed is small, servo valve 2
0 is corrected in the direction of closing, and as the descending speed increases, correction is made in the direction of opening.
同時にプログラマブルコントローラ９より出力されたプ
レス運転速度が乗算器１５へ入力されて、積分器１６の
ゲインが補正される。At the same time, the press operating speed output from the programmable controller 9 is input to the multiplier 15, and the gain of the integrator 16 is corrected.
すなわちスライド下降速度が小さいときにはゲインが小
さくなるように補正され、スライド下降速度が大きくな
るとゲインも大きくなるように補正される。That is, when the slide descending speed is low, the gain is corrected to be small, and when the slide descending speed is large, the gain is corrected to be large.
これによってスライドが下死点付近に達してスライド下
降速度が小さくなるに従いサーボ弁２０は閉じる方向へ
補正され、また積分器１６のゲインも小さくなるように
補正されるため、下死点付近での実圧力のダレがほとん
どなくなり、圧力指令曲線Ａに沿って実圧力Ｂ′を制御
することができるようになる。As a result, as the slide reaches near the bottom dead center and the slide descending speed becomes smaller, the servo valve 20 is corrected in the closing direction, and the gain of the integrator 16 is also corrected to become smaller. There is almost no droop in the actual pressure, and the actual pressure B' can be controlled along the pressure command curve A.
ちなみに従来の圧力制御装置では圧力指令に対して１０
〜１５％のダレがあったのに対して、この発明の圧力制
御装置では２％以下にすることができるようになった。By the way, in the conventional pressure control device, 10
Whereas there was a sag of ~15%, the pressure control device of the present invention can now reduce it to 2% or less.
この発明は以上詳述したように、制御対象が非線形とな
る要因であるスライド下降速度及びプレス運転速度を油
圧を制御する上でのパラメータとして取入れて、サーボ
弁を制御する制御信号を補正するようにしたことから、
スライド速度が遅くなる下死点付近でも目標値に近い圧
力が保持できるようになり、制御特性が従来のものに比
べて大幅に改善できる。As described in detail above, this invention corrects the control signal for controlling the servo valve by incorporating the slide descending speed and press operating speed, which are factors that cause the controlled object to become non-linear, as parameters for controlling the hydraulic pressure. From what I did,
It is now possible to maintain pressure close to the target value even near bottom dead center, where the slide speed slows down, and control characteristics can be significantly improved compared to conventional systems.
また下死点付近で所定のダイクッション圧力を保持する
ことにより、精度の高いプレス成形が可能になる。Furthermore, by maintaining a predetermined die cushion pressure near the bottom dead center, highly accurate press molding becomes possible.
第１図はこの発明の一実施例を示し、第１図は圧力制御
装置のブロック線図、第２図は作用説明図、第３図は従
来の圧力制御装置を示すブロック図、第４図及び第５図
は同作用説明図である。
２は空圧シリンダ、３は油圧シリンダ、６は圧力検出器
、７は圧力発生装置、２０はサーボ弁。Fig. 1 shows an embodiment of the present invention, Fig. 1 is a block diagram of a pressure control device, Fig. 2 is an explanatory diagram of operation, Fig. 3 is a block diagram showing a conventional pressure control device, and Fig. 4 and FIG. 5 are explanatory diagrams of the same action. 2 is a pneumatic cylinder, 3 is a hydraulic cylinder, 6 is a pressure detector, 7 is a pressure generator, and 20 is a servo valve.
Claims (1)
を可変及びロックする油圧シリンダ３とよりなるプレス
ダイクッションの上記油圧シリンダ３に圧力検出器６を
設けて、上記圧力検出器６が検出した実圧力と、圧力指
令発生器７より発生された圧力指令とを比較演算し、そ
の偏差に応じて実圧力が圧力指令値となるように上記油
圧シリンダ３に接続されたサーボ弁２０を制御するよう
にしたＮＣダイクッションの圧力制御装置において、プ
レスのスライド下降速度及びプレス運転速度を検出し、
かつこれら検出値によりサーボ弁２０を制御する制御信
号を補正することを特徴とするＮＣダイクッションの圧
力制御装置。A pressure detector 6 is provided in the hydraulic cylinder 3 of the press die cushion, which is composed of a pneumatic cylinder 2 that acts as a cushion and a hydraulic cylinder 3 that changes and locks the cushioning capacity, and the actual pressure detected by the pressure detector 6 is compared with the actual pressure detected by the pressure detector 6. , the pressure command generated by the pressure command generator 7 is compared, and the servo valve 20 connected to the hydraulic cylinder 3 is controlled according to the deviation so that the actual pressure becomes the pressure command value. In the pressure control device of the NC die cushion, the slide descending speed and press operating speed of the press are detected,
A pressure control device for an NC die cushion, characterized in that the control signal for controlling the servo valve 20 is corrected based on these detected values.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295448A JPH08319B2 (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Pressure controller for NC die cushion |
| DE69121109T DE69121109T2 (en) | 1990-11-02 | 1991-11-01 | LOWER UPHOLSTERY DEVICE FOR PRESS |
| US08/039,318 US5339665A (en) | 1990-11-02 | 1991-11-01 | Die-cushion apparatus of press machine |
| CA002094827A CA2094827C (en) | 1990-11-02 | 1991-11-01 | Die-cushion apparatus of press machine |
| EP91918926A EP0556390B1 (en) | 1990-11-02 | 1991-11-01 | Die cushion device of press machine |
| PCT/JP1991/001501 WO1992007711A1 (en) | 1990-11-02 | 1991-11-01 | Die cushion device of press machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295448A JPH08319B2 (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Pressure controller for NC die cushion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172199A true JPH04172199A (en) | 1992-06-19 |
| JPH08319B2 JPH08319B2 (en) | 1996-01-10 |
Family
ID=17820723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2295448A Expired - Fee Related JPH08319B2 (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Pressure controller for NC die cushion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08319B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006087918A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-24 | Komatsu Ltd. | Die cushion control apparatus |
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| US7506530B2 (en) | 2005-07-05 | 2009-03-24 | Fanuc Ltd | Die cushion mechanism, and device and method for controlling the same |
| JP2010046684A (en) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Honda Motor Co Ltd | Method of deciding forming condition |
| JP2014151361A (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Press device and method for controlling the same |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2295448A patent/JPH08319B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08319B2 (en) | 1996-01-10 |
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