JPH07124846A - 工作機械の暖気運転時制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧アクチュエータを用いる工作機械、例え
ば板材折曲機等に適用される。冷えた作動油の大きな粘
性に起因して、精度確認手段等による無駄な動作停止を
生じることなく、暖気運転を円滑に行えるようにする。 【構成】 油圧アクチュエータ１９，３０〜３３を有す
る工作機械を加工プログラム５１に従って制御する制御
装置に適用される。この制御装置において、暖気運転モ
ードの選択スイッチ６１を設ける。そのモード選択時
に、油圧サーボ系４７の目標位置到達判定手段５７にお
ける位置許容値Ｚ１を大きくしまたは無視するようにす
る。また、暖気運転モードで、到達時間判定手段５３の
位置到達時間の設定値ｔ１を大きくしまたは無視するよ
うにする。さらに、暖気運転モード時に所定の動作を省
略させる手段５５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧アクチュエータ
を用いる板材折曲機やパンチプレス、その他の工作機械
における暖気運転時制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板材折曲機等の制御装置におい
て、ワーク無しでテスト運転を行う場合や、暖気運転の
ために、テストアンドリピートというモードを設けたも
のがある。このモードでは、ワークが無い場合の信号を
無視したり、タイマによる所定時間の経過後に前記のワ
ーク無し検出信号を無視する制御が行われる。このモー
ドを利用すると、単にワーク無しで運転する動作確認運
転等において、無駄な自動停止が行われず、良好に連続
運転が行える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、暖気運転の場
合は、前記のテストアンドリピートのモードに設定して
も、不要なアラームやコーションを発生して機械が自動
停止する場合が多々ある。すなわち、板材折曲機等の工
作機械では、油圧シリンダや油圧インデックスモータ等
の油圧アクチュエータが多数用いられているが、朝一番
の暖気運転時等では作動油が冷えていて粘性が高いため
に、油圧アクチュエータの動きが通常時に比べて悪い。
そのため、目標位置まで動けなかったり、また動けても
通常時よりも長時間を要することがある。このため、機
械の動作状態を確認する各種の手段によりアラームが発
せられたり、次の動作に移行できなくて機械が止まった
りすることがある。

【０００４】例えば、板材を回転させる回転パッドを備
えた板材折曲機では、所定角度の位置決め回転の後、噛
み合いカップリングを結合して板材の角度保持を行う。
この場合に、ある程度の精度の位置決めが完了しない
と、カップリングを結合できないが、暖気運転時では目
標位置まで回転ができず、ここで止まってしまうことが
ある。暖気運転は、単に機械の各部の動きを円滑にさせ
ることが目的であるため、前記のようなカップリングの
結合の必要はなく、また精度不良のアラームも必要がな
く、前記のような停止やアラームはオペレータの無駄な
手間を伴うことになる。

【０００５】この発明の目的は、無駄な動作停止を生じ
ることなく、暖気運転を円滑に行える工作機械の暖気運
転時制御装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。この発明は、油圧アク
チュエータ（１９，３０〜３３）を有する工作機械を加
工プログラム（５１）に従って制御する制御装置に適用
される。第１の発明では、前記制御装置において、暖気
運転モードの選択手段（６１）と、この手段（６１）の
選択時に、油圧サーボ系（４７）の目標位置への到達判
定の許容値を通常運転時よりも大きくし、または前記許
容値を無視して常に到達したと判定する目標位置到達判
定手段（５７）とを設ける。第２の発明では、暖気運転
モードの選択手段（６１）と、この手段（６１）の選択
時に、油圧サーボ系（４７）の目標位置への許容到達時
間の設定値を通常運転時よりも大きくし、または前記設
定値を無視して常に時間内に到達したと判定する到達時
間判定手段（５３）とを設ける。第３の発明では、暖気
運転モードの選択手段（６１）と、この手段（６１）の
選択時に、工作機械の所定の動作を省略して次の動作に
移行させる動作省略手段（５５）とを設ける。

【０００７】

【作用】第１の発明の制御装置では、暖気運転モードに
おいて、作動油が冷えていて油圧サーボ系（４７）の目
標値に対する通常の許容値（Ｚ１）まで油圧アクチュエ
ータ（１９，３０〜３３）が動作できなくても、その許
容値（Ｚ１）よりも大きく設定した暖気運転時許容値
（Ｚ２）まで動作すると、目標位置に到達したと判定さ
れる。あるいは、許容値（Ｚ１）を無視して常に到達し
たと判定される。第２の発明の装置では、暖気運転モー
ドにおいて、作動油が冷えていて油圧サーボ系（４７）
の目標位置への通常の許容到達時間（ｔ１）までに油圧
アクチュエータ（１９，３０〜３３）が動作できなくて
も、その時間（ｔ１）よりも大きく設定した暖気運転時
設定時間（ｔ２）内に動作すると、時間内に到達したと
判定される。あるいは、設定時間（ｔ１）を無視して常
に時間内に到達したと判定される。第３の発明装置で
は、暖気運転モードにおいて、工作機械の予め定めた所
定の動作が省略され、他の動作のみが行われる。

【０００８】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。まず、板材折曲機の構成を説明する。図
２に示すように、この板材折曲機Ａは金型部１と板材送
り装置３とで構成される。金型部１は、ラム２４に取り
付けられて油圧シリンダ３３により昇降駆動される上型
２５と、本体フレーム２８に固定された下型２６と、こ
れら上下型２５，２６により挟持された板材Ｗの端部を
上方または下方へ折り曲げる曲型２７とを備えている。

【０００９】曲型２７はロッカーアーム２９の先端に取
り付けられ、ロッカーアーム２９は、３つの油圧シリン
ダ３０〜３２により、上下揺動と、上下型２５，２６に
対するクリアランス調整等のための前後移動とが可能で
ある。上型２５は型幅変更機構３５により型幅変更が可
能である。

【００１０】板材送り装置３は、板材Ｗを載置するテー
ブル２と、テーブル２上の板材Ｗをメインクランプ５で
把持して前後（Ｘ軸方向）に移動するキャリッッジ４と
を備えている。キャリッジ４は、ベッド１３上にレール
を介して設置され、送りねじ１４およびその駆動用のサ
ーボモータ１５により前後送りが行われる。メインクラ
ンプ５は、板材Ｗを上下から挟持する一対のパッド５
ａ，５ｂと、下パッド５ｂを回転駆動する油圧インデッ
スクモータ１９とを有し、板材Ｗを所定角度（例えば９
０°）毎に割出回転させる。上パッド５ａは、キャリッ
ジ４の先端に設けた縦レール１７に沿って昇降自在な昇
降ホルダ１８に取付けられており、シリンダ装置等の昇
降装置１６で昇降駆動される。また、下パッド５ｂに対
しては、所定割り出し角度で噛み合い状態に回転角度を
固定するカップリング３４（図１）が設けられている。

【００１１】図３は板材送り装置３の平面図である。テ
ーブル２は、中央部にキャリッジ４を通過させるキャリ
ッジ通路１０を有し、多数の短冊状板２ａで構成されて
いる。テーブル２の各短冊状板２ａ間の隙間９には、板
材Ｗの幅決め用のセンタリングピン８が突没可能に突出
し、テーブル２の前縁に、シリンダ装置（図示せず）で
突没される前後位置決め用のエンドロケータ１１が設け
られている。

【００１２】キャリッジ６の両側には、一対のサブキャ
リッジ６がレール２１を介して進退自在に設置され、サ
ブキャリッジ６の前端に、板材持替え用のサブクランプ
装置７が設けられている。サブキャリッジ６は、キャリ
ッジ４に設置された送りねじ２２（図２）およびサーボ
モータ２３により進退駆動される。

【００１３】図１は制御系の概念図である。ラム駆動用
油圧シリンダ３３は、サーボバルブ４５を介してモータ
４６により駆動される。サーボバルブ４５は、油圧シリ
ンダ３３のストローク位置検出器３３の検出値でフィー
ドバック制御する油圧サーボコントローラ４８により制
御される。他の各油圧シリンダ３０〜３２もストローク
位置検出器４０〜４２を各々有しており、また油圧イン
デックスモータ１９もロータリエンコーダからなる位置
検出器４４を有しており、これらシリンダ３０〜３２お
よび油圧モータ１９も、各々サーボバルブ（図示せず）
を介して油圧サーボコントローラ４８によりフィードバ
ック制御される。これら油圧サーボコントローラ４８、
サーボバルブ４５、および各油圧アクチュエータ１９，
３０〜３３等で油圧サーボ系４７が構成される。

【００１４】制御装置５０は板材折曲機の全体を制御す
る装置であり、ＣＮＣ装置（コンピュータ式数値制御装
置）とＰＭＣ装置（プログラマブル・マシン・コントロ
ーラ）とで構成される。制御装置５０の数値制御機能部
５２は、加工プログラム５１を実行して主に油圧サーボ
コントローラ４７や他の各軸モータ１５，２３のサーボ
コントローラ（図示せず）に軸送り指令を出力するもの
である。加工プログラム５１の各シーケンス指令は、数
値制御機能部５２からシーケンス動作制御手段５４に転
送され、この手段５４の設定プログラムに従って実行さ
れる。シーケンス動作制御手段５４は、機械全体のシー
ケンス制御を行うものであり、その一部に、回転パッド
５ｂのカップリング３４の係脱制御を行うカップリング
指令手段５４ａが含まれている。

【００１５】このような基本構成の制御系において、こ
の発明では操作盤５９にモード選択スイッチからなるテ
ストモード選択手段６０と、暖気運転モード選択手段６
１とを設け、そのモード選択に応答して動作する次の各
手段が設けてある。すなわち、目標位置到達判定手段５
７が油圧サーボコントローラ５７に設けられ、かつ到達
時間判定手段５３、動作省略手段５５、暖気運転完了判
定手段５８、およびテストアンドリピートモード実行手
段５６が制御装置５０に設けられている。

【００１６】目標位置到達判定手段５７は、各油圧シリ
ンダ３０〜３３や、油圧モータ１９が送り指令の目標位
置まで動作したか否かを判定する手段であり、目標位置
に対して通常動作時の許容値Ｚ１と、これよりも大きな
範囲の暖気運転時許容値Ｚ２とがシリンダ３０〜３３や
油圧モータ１９の各動作に対して各々設定されている。

【００１７】到達時間判定手段５３は、各油圧シリンダ
３０〜３３や油圧モータ４４が目標位置に設定時間内に
到達したか否かを判定する手段であり、通常運転時の設
定時間ｔ１と、これよりも長い暖気運転時設定時間ｔ２
とが、各油圧シリンダ３０〜３３，油圧モータ４４の各
動作に対して各々設定されている。到達時間判定手段５
３により設定時間内に到達しなかったと判定された場合
は、その判定結果の信号により、所定の手段（図示せ
ず）でオペレータを呼ぶアラームが発生させられ、かつ
機械の全体が停止させられる。

【００１８】動作省略手段５５は、シーケンス制御手段
５４に設定された動作および加工プログラム５１に設定
されたシーケンス動作のうち、予め定めた所定の動作を
省略して次の動作を行わせる手段である。テストアンド
リピートモード実行手段５６は、テストモード選択手段
６０でモード選択されることにより、各種のワーク検出
スイッチの検出信号を無視してその信号の有無にかかわ
らずに次の動作を行わせ、かつアラームの発生を止める
手段である。テストアンドリピートモード実行手段５６
の実行は、暖気運転モード選択手段６１によるモード選
択時にも行われる。

【００１９】次に上記構成の動作を説明する。まず、加
工プログラム５１による一般的な曲げ加工動作を説明す
る。図３のワークテーブル２上に搬入された板材Ｗは、
前後左右に位置決めされた後、中心部がキャリッジ４の
メインクランプ５で挟持され、キャリッジ４の前進によ
って金型部１に送り込まれる。送り込まれた板材Ｗは、
図２の上型２５と下型２６との間で挟持され、これら上
下型２５，２６からの突出部分が曲型２７の上下揺動に
よって上側または下側へ折り曲げられる。このようにし
て板材Ｗの一辺の端曲げが完了すると、上型２５が上方
へ開き、キャリッジ４が後退し、板材Ｗを９０°または
１８０°回転させた後に、板材Ｗを金型部１へ再度送り
込む。このような動作を繰り返して、板材Ｗの４辺ない
し２辺の端曲げを行う。サブキャリッジ６は、板材寸法
が小さくてメインクランプ５では金型部１へ送り込めな
い場合や、メインクランプ５による把持位置の変更が必
要な場合等に使用される。

【００２０】前記の動作において、通常の加工動作で
は、図１の目標位置到達判定手段５７および到達時間判
定手段５３は、通常許容値Ｚ１および通常設定時間ｔ１
を用いる。この間に、各油圧シリンダ３０〜３３と油圧
モータ１９の各動作につき、通常許容値Ｚ１内に通常設
定時間ｔ１で到達しなかった場合は、到達時間判定手段
５３の判定結果でアラームを発生して機械の全体が停止
させられる。

【００２１】暖気運転を行う場合は、操作盤５９の暖気
運転モード選択手段６１をオンする。これにより、目標
位置到達判定手段５７および到達時間判定手段５３には
暖気運転時許容値Ｚ２および暖気運転時設定時間ｔ１が
判定用に選択され、かつ動作省略手段５５による動作省
略が行われる。そのため、作動油が冷えていて通常設定
時間ｔ１までに通常許容値Ｚ１まで動作できなくても、
それらの値よりも大きく設定した暖気運転時許容時間ｔ
２までに暖気運転時許容値Ｚ２まで動作すると、目標位
置に到達したと判定される。したがって、無駄な動作停
止を行うことなく暖気運転が行われる。

【００２２】暖気運転時において、通常設定時間ｔ１ま
でに通常許容値Ｚ１まで動作できなかった回数は、暖気
運転完了判定手段５８でカウントされ、１枚ないし設定
枚数の板材の加工に対応する暖気運転動作の間で通常許
容値Ｚ１から外れなくなったときに、暖気運転の完了信
号が立ち上げられる。

【００２３】また、暖気運転の間、動作省略手段５５に
より機械の所定の動作が省略される。例えば、油圧モー
タ１９による板材Ｗの回転位置決めの完了後、通常は回
転パッド５ｂの回転位置保持のためにカップリング３４
を上下動させて噛み合わせるが、だいたいの位置決めが
完了すると、カップリング３４の噛み合い動作を行うこ
となく、次の動作に進める。これにより、作動油の高粘
性による油圧モータ１９の動作不足で回転パッド５ｂが
所定精度まで位置決めされなくても次の動作に移行で
き、無駄な運転停止が避けられる。

【００２４】なお、前記実施例では、目標位置到達判定
手段５７および到達時間判定手段５３は許容値Ｚ１や設
定時間ｔ１を暖気運転時に大きくしたが、これらの手段
５７，５３は、許容値Ｚ１や設定時間ｔ１を無視して常
に目標時間内に目標位置に達したと判定する出力を行わ
せるものとしても良い。また、前記実施例では、暖気運
転時に許容値Ｚ１および設定時間ｔ１の変更と、一部の
シーケンス動作の省略とを併用したが、許容値Ｚ１のＺ
２への変更や無視、設定時間ｔ１のｔ２への変更や無
視、および一部動作の省略という３種の制御は、いずれ
か一種だけを行わせても良く、また任意の２種を組み合
わせて行うようにしても良い。さらに、この発明は、板
材折曲機に限らず、他の各種の油圧アクチュエータ使用
工作機械に適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】第１の発明の工作機械の暖気運転時制御
装置では、暖気運転モード時に油圧サーボ系の位置許容
値を大きくしまたは無視する目標位置到達判定手段設
け、第２の発明では暖気運転モード時に位置到達時間の
設定値を大きくしまたは無視する到達時間判定手段を設
け、第３の発明では所定の動作を省略する動作省略手段
を設けたため、いずれの発明においても、無駄な動作停
止を生じることなく、暖気運転を円滑に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の概念構成を示すブロック
図である。

【図２】その板材折曲機の破断側面図である。

【図３】同板材折曲機の平面図である。

【符号の説明】

３…板材送り装置、４…キャリッジ、５…メインクラン
プ、５ａ，５ｂ…回転パッド、１９…油圧インデックス
モータ、２４…ラム、２５…上型、２６…下型、２７…
曲型、３０〜３３…油圧シリンダ、３４…カップリン
グ、４０〜４４…位置検出器、４６…油圧モータ、４７
…油圧サーボ系、４８…油圧サーボコントローラ、５０
…制御装置、５１…加工プログラム、５３…到達時間判
定手段、５４…シーケンス動作制御手段、５５…動作省
略手段、５７…目標位置到達判定手段、６１…暖気運転
モード選択手段、Ｗ…板材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧アクチュエータを有する工作機械を
   加工プログラムに従って制御する制御装置において、暖
   気運転モードの選択手段と、この手段の選択時に、油圧
   サーボ系の目標位置への到達判定の許容値を通常運転時
   よりも大きくし、または前記許容値を無視して常に到達
   したと判定する目標位置到達判定手段とを設けた工作機
   械の暖気運転時制御装置。
2. 【請求項２】 油圧アクチュエータを有する工作機械を
   加工プログラムに従って制御する制御装置において、暖
   気運転モードの選択手段と、この手段の選択時に、油圧
   サーボ系の目標位置への許容到達時間の設定値を通常運
   転時よりも大きくし、または前記設定値を無視して常に
   設定時間内に到達したと判定する到達時間判定手段とを
   設けた工作機械の暖気運転時制御装置。
3. 【請求項３】 油圧アクチュエータを有する工作機械を
   加工プログラムに従って制御する制御装置において、暖
   気運転モードの選択手段と、この手段の選択時に、工作
   機械の所定の動作を省略して次の動作に移行させる動作
   省略手段とを設けた工作機械の暖気運転時制御装置。