JPH10328898A - Screw press - Google Patents
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- JPH10328898A JPH10328898A JP15811897A JP15811897A JPH10328898A JP H10328898 A JPH10328898 A JP H10328898A JP 15811897 A JP15811897 A JP 15811897A JP 15811897 A JP15811897 A JP 15811897A JP H10328898 A JPH10328898 A JP H10328898A
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- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/18—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means
- B30B1/22—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means driven through friction disc means
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリュープレス
装置に係り、特にラムの速度からその加速度を演算して
該加速度の大きさに応じて加速度が大きいときは駆動装
置とフライホィールとの動力伝達を断接するクラッチ装
置の切断時期を早め、加速度が小さいときはクラッチ装
置の切断時期を遅くして該フライホィールの回転加速度
のばらつきにより生じるクラッチ装置切断後のフライホ
ィールの運動エネルギのばらつきをなくし、クラッチ切
断時のフライホィールが常に一定の運動エネルギとなる
ように制御して安定したプレス加工を行うことができる
ようにしたスクリュープレス装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw press device, and more particularly, to calculating the acceleration from the speed of a ram and, when the acceleration is large in accordance with the magnitude of the acceleration, transmitting power between a driving device and a flywheel. Advance the disconnection timing of the clutch device for connecting and disconnecting, and when the acceleration is small, delay the disconnection timing of the clutch device to eliminate the variation in the kinetic energy of the flywheel after the clutch device disconnection caused by the variation in the rotational acceleration of the flywheel, The present invention relates to a screw press device capable of performing stable press working by controlling a flywheel at the time of clutch disengagement to always have a constant kinetic energy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】スクリュープレス装置は、回転している
フライホィールの持つエネルギをねじ機構によって直線
運動に変換し、上型及び下型とで素材を押圧してプレス
加工するプレス装置であり、ストロークを長く取れるこ
と、経済的に少量生産できることなど、他のプレス装置
にない多くの特長を持ち、ボルト頭部の成形、コイニン
グなどの作業に多用されている。2. Description of the Related Art A screw press device is a press device that converts the energy of a rotating flywheel into linear motion by a screw mechanism and presses the material with an upper die and a lower die to perform press working. It has many features that other press equipment does not have, such as the ability to take longer and economical small-volume production, and is often used for operations such as forming and coining bolt heads.
【０００３】成形のためのエネルギは、クラッチ装置に
よって回転する摩擦盤とフライホィールとの接続を断接
して付与するようになっており、加工に必要なエネルギ
（フライホィールの慣性モーメントに比例し、その回転
速度の二乗に比例する）がフライホィールに与えられる
とクラッチ装置を切ることによって予め決められた大き
さの運動エネルギをフライホィールに付与するようにな
っている。[0003] The energy for forming is applied by connecting and disconnecting the connection between the friction wheel rotated by a clutch device and the flywheel, and the energy required for processing (in proportion to the moment of inertia of the flywheel, (Proportional to the square of the rotation speed) is applied to the flywheel so as to apply a predetermined amount of kinetic energy to the flywheel by disengaging the clutch device.
【０００４】図６において、クラッチ装置により摩擦盤
とフライホィールとが接続されると、フライホィールは
時間と共に加速されて次第に回転速度が速くなり、この
ときのラムのストロークＳとフライホィールに付与され
る運動のエネルギＥとは、相関関係にあり、クラッチ装
置の切断後のフライホィールの持つ運動のエネルギＥは
一定となる。In FIG. 6, when a friction device and a flywheel are connected by a clutch device, the flywheel is accelerated with time and gradually increases in rotational speed, and is applied to the stroke S of the ram and the flywheel at this time. There is a correlation with the energy E of the motion of the flywheel, and the energy E of the motion of the flywheel after the clutch device is disconnected becomes constant.
【０００５】スクリュープレス装置では、クラッチ装置
が切られるまでにフライホィールに与えられた運動のエ
ネルギ（回転エネルギ）Ｅを、クラッチ装置が切られた
後に１回の加工ごとにすべて使用して成形が行われ、成
形に要する以上の余分の運動のエネルギは、スクリュー
プレスのフレームの弾性で吸収することとなるので、成
形に必要な適正な大きさの運動のエネルギをフライホィ
ールに付与する必要があり、クラッチの切断タイミング
の制御が重要となる。[0005] In the screw press device, the energy (rotational energy) E of the motion given to the flywheel until the clutch device is disengaged is used for every processing after the clutch device is disengaged to form. Since the energy of extra motion required for molding is absorbed by the elasticity of the frame of the screw press, it is necessary to provide the flywheel with the motion energy of an appropriate size required for molding. Therefore, control of the clutch disconnection timing is important.
【０００６】フライホィールに与えられた運動のエネル
ギは、フライホィールの回転速度の二乗に比例して計算
によって求めることができ、従来のスクリュープレス
は、ラムにラック、ピニオン機構を配設し、ピニオンに
装着したエンコーダによってラムの下降速度求め、該速
度が所定の速度に達したとき、クラッチ装置のオフ信号
を送出して、フライホィールに付与する運動のエネルギ
を制御するようになっていた。[0006] The energy of the motion given to the flywheel can be obtained by calculation in proportion to the square of the rotation speed of the flywheel. A conventional screw press is provided with a rack and a pinion mechanism on a ram and a pinion. The ram descending speed is obtained by an encoder mounted on the flywheel, and when the speed reaches a predetermined speed, an off signal of the clutch device is transmitted to control the energy of the motion imparted to the flywheel.
【０００７】しかし、上記したスクリュープレス装置を
用いて連続して製品を成形すると、時間経過と共にフラ
イホィールに付与される運動のエネルギが変動する傾向
があり、これが原因して製品のばらつきが生じるという
欠点があった。However, when a product is continuously formed by using the above-described screw press device, the energy of the motion imparted to the flywheel tends to fluctuate with the lapse of time, which causes a variation in the product. There were drawbacks.
【０００８】本願発明者は、製品のばらつきをなくし、
安定したプレス加工を可能とすべく、フライホィールに
付与される運動のエネルギの経時変化の原因を調査し、
ついに真の原因を究明することができた。[0008] The inventor of the present invention eliminates product variations,
In order to enable stable press working, we investigated the cause of the temporal change in the energy of the motion applied to the flywheel,
At last we were able to determine the true cause.
【０００９】即ち、図７において、スクリュープレスを
長時間連続して操作すると、フライホィールと摩擦盤と
の温度が上昇して摩擦力が変化し、フライホィールの加
速度が次第に変動し、運転初期には直線ａで示される加
速度で加速されていたフライホィールが、時間が経つに
つれて摩擦力の変動によって直線ｂで示されるように、
小さな加速度で加速されるように変化することが分かっ
た。That is, in FIG. 7, when the screw press is operated continuously for a long time, the temperature of the flywheel and the friction plate rises, the frictional force changes, and the acceleration of the flywheel gradually fluctuates. Represents that the flywheel accelerated at the acceleration shown by the straight line a, as shown by the straight line b due to the change in frictional force over time,
It was found to change to be accelerated by a small acceleration.
【００１０】一方、ラムの速度が所定の速度に達したと
きにクラッチオフ信号が出力されるが、該クラッチオフ
信号から実際にクラッチ装置が切断されるまでには、タ
イムラグΔｔがあり、付与された運動のエネルギＥがＥ
1 に達したときにエンコーダからクラッチオフ信号を送
出しても、実際にクラッチが切断されて摩擦盤からフラ
イホィールへの運動のエネルギの付与が終了するのは、
Δｔ時間後であり、大きな加速度で加速されている直線
ａでは、運動のエネルギＥ3 が付与され、小さな加速度
で加速されている直線ｂでは、運動のエネルギＥ2 まで
しか付与されないこととなる。On the other hand, when the speed of the ram reaches a predetermined speed, a clutch-off signal is output. However, there is a time lag Δt until the clutch device is actually disconnected from the clutch-off signal. Energy E
Even if the encoder sends a clutch-off signal when it reaches 1 , the clutch is actually disconnected and the application of kinetic energy from the friction disc to the flywheel ends.
After the time Δt, the straight line a accelerated with a large acceleration receives the kinetic energy E 3 , and the straight line b accelerated with a small acceleration receives only the kinetic energy E 2 .
【００１１】図８及び図９において、フライホィールの
加速度が変化するにもかかわらずラムの速度が一定速度
に達したとき、クラッチオフ信号が送出される従来のス
クリュープレス装置では、直線ａで示す大きな加速度で
加速されて、大きな運動のエネルギＥ3 が付与されたフ
ライホィールによる加工では、製品１の頭部１ａの外径
Ｄ1 は大きく、また高さＨ1 は小さく加工され、直線ｃ
で示す小さな加速度で加速されて小さな運動のエネルギ
Ｅ1 しか付与されなかったフライホィールによる加工で
は、製品１の頭部１ａの外径Ｄ3 は小さく高さＨ3 は十
分にプレスされず厚いままとなる。In FIGS. 8 and 9, in a conventional screw press device in which a clutch-off signal is transmitted when the speed of the ram reaches a constant speed despite the change in the acceleration of the flywheel, it is indicated by a straight line a. are accelerated by the high acceleration, large in by machining movement flywheel energy E 3 is granted, the outer diameter D 1 of the product 1 head 1a is large, also the height H 1 is processed small, straight c
In is accelerated with a small acceleration indicated little movement processing by flywheel was only energy E 1 granted the outer diameter D 3 is smaller height H 3 of the product 1 head 1a is sufficiently remains thick without being pressed Becomes
【００１２】また、直線ｂで示す中間的な加速度で加速
さる中間的な運動のエネルギＥ2 が付与されたフライホ
ィールによる加工では、頭部１ａの外径Ｄ2 及び高さＨ
2 は中間の寸法となり、製品形状のばらつきを生じさせ
ることになる。Further, in the processing by the flywheel to which the energy E 2 of the intermediate motion accelerated by the intermediate acceleration indicated by the straight line b is applied, the outer diameter D 2 and the height H of the head 1a are obtained.
2 has an intermediate size, which causes variations in the product shape.
【００１３】上記したように、従来スクリュープレス装
置では、フライホィールに付与される運動のエネルギの
大きさが、摩擦盤とフライホィールの温度上昇に伴う摩
擦力の変化によって時間と共に変化し、それが原因とな
って製品形状がばらついてしまうという欠点があった。[0013] As described above, in the conventional screw press device, the magnitude of the energy of the motion imparted to the flywheel changes with time due to the change in the frictional force accompanying the temperature rise of the friction wheel and the flywheel. There is a disadvantage that the product shape varies as a cause.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、ラムの加速度を検出し、該加速度
の大きさに応じてクラッチオフ信号の送出タイミングを
制御することにより、加速度が大きいときには早いタイ
ミングでクラッチオフ信号を送出し、加速度が小さいと
きには遅いタイミングでクラッチオフ信号を送出するこ
とができるようにすることであり、またこれによってク
ラッチオフ信号送出から実際にクラッチが切断するまで
のタイムラグの影響をなくし、常に一定の運動のエネル
ギを安定してフライホィールに付与できるようにするこ
とである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art. It is an object of the present invention to detect the acceleration of a ram and to determine the magnitude of the acceleration. By controlling the transmission timing of the clutch-off signal accordingly, it is possible to transmit the clutch-off signal at an early timing when the acceleration is large, and to transmit the clutch-off signal at a late timing when the acceleration is small. This eliminates the effect of the time lag from the transmission of the clutch-off signal to the actual disengagement of the clutch, so that a constant kinetic energy can always be stably applied to the flywheel.
【００１５】また他の目的は、ラムに配設されたラッ
ク、ピニオン機構にエンコーダを装着して該エンコーダ
により得られる速度データから演算によりラムの加速度
を求め、該加速度の大きさに応じてクラッチの切断時期
を制御することにより、クラッチオフ信号送出から実際
にクラッチが切断されるまでのタイムラグの影響を補正
して常に一定の大きさの運動のエネルギがフライホィー
ルに付与されるようにすることであり、またこれによっ
てスクリュープレス装置を連続して使用したときに生じ
る摩擦力の変化による付与運動のエネルギのばらつきを
防止し、常に一定の運動のエネルギでプレス加工するこ
とができるようにして製品の品質を一定レベルに安定し
て維持できるようにすることである。Another object of the present invention is to mount an encoder on a rack and a pinion mechanism provided on the ram, obtain an acceleration of the ram by calculation from speed data obtained by the encoder, and determine a clutch according to the magnitude of the acceleration. By controlling the disengagement timing, the effect of the time lag from the transmission of the clutch-off signal to the actual disengagement of the clutch is corrected so that a constant amount of motion energy is always applied to the flywheel. In addition, it is possible to prevent a variation in applied energy due to a change in frictional force that occurs when the screw press device is used continuously, thereby enabling a press working with a constant constant energy. Is to maintain the quality of the product stably at a certain level.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、クラッチ装置によって断接されて駆動装置から
動力が伝達されて回転するフライホィールと該フライホ
ィールの回転運動をねじ機構により直線運動に変換し上
型及び下型を相対的に接近又は離脱する方向に移動させ
てプレス加工するスクリュープレス装置において、直線
運動するラムの移動速度を検出する速度センサと、該速
度センサからの検出信号を受信して前記ラムの加速度を
演算し該加速度の大きさに応じて加速度が大きいときは
前記フライホィールに接続されている前記クラッチ装置
の切断時期を早め、前記加速度が小さいときは前記フラ
イホィールに接続されている前記クラッチ装置の切断時
期を遅くして前記クラッチ装置と前記駆動装置との接続
が切断された後の前記フライホィールの持つ運動エネル
ギが常に一定となるように制御する制御装置とを備えた
ことを特徴とするものである。In summary, the present invention (claim 1) relates to a flywheel which is connected and disconnected by a clutch device and is rotated by power transmitted from a driving device, and a rotary motion of the flywheel is linearly controlled by a screw mechanism. In a screw press device that performs press working by converting the movement into movement and moving the upper mold and the lower mold relatively toward or away from each other, a speed sensor that detects a moving speed of a linearly moving ram, and a detection from the speed sensor Upon receiving the signal, the acceleration of the ram is calculated, and when the acceleration is large according to the magnitude of the acceleration, the disconnection timing of the clutch device connected to the flywheel is advanced, and when the acceleration is small, the fly After the clutch device is disconnected from the drive device by delaying the disconnection timing of the clutch device connected to the wheel, It is characterized in that the kinetic energy of the serial flywheel is always a control device is controlled to be constant.
【００１７】また本発明（請求項２）は、クラッチ装置
によって断接されて駆動装置から動力が伝達されて回転
するフライホィールと該フライホィールの回転運動をね
じ機構により直線運動に変換し上型及び下型を相対的に
接近又は離脱する方向に移動させてプレス加工するスク
リュープレス装置において、ラムに固定されたラックに
噛合して回転するピニオンに装着され前記ラムの移動に
応じて検出信号を送出するエンコーダと、該エンコーダ
からの検出信号を受信して前記ラムの加速度を演算し該
加速度の大きさに応じて前記クラッチ装置の切断時期を
制御して該クラッチ装置の切断信号が送出されてから実
際に切断されるまでのタイムラグを補正して前記クラッ
チ装置と前記駆動装置との接続が切断された後の前記フ
ライホィールの持つ運動エネルギが常に一定となるよう
に制御する制御装置とを備えたことを特徴とするもので
ある。Further, according to the present invention (claim 2), a flywheel which is connected and disconnected by a clutch device and is rotated by receiving power from a driving device, and converts the rotational motion of the flywheel into a linear motion by a screw mechanism, and converts the rotational motion of the flywheel into a linear motion. And in a screw press device that presses by moving the lower mold in the direction of approaching or detaching relatively, a detection signal is provided in accordance with the movement of the ram, which is attached to a rotating pinion that meshes with a rack fixed to the ram. An encoder to be sent, a detection signal from the encoder is received, an acceleration of the ram is calculated, and a disconnection signal of the clutch device is transmitted by controlling a disconnection timing of the clutch device according to the magnitude of the acceleration. To correct the time lag from when the clutch device is disconnected from the drive device, and the flywheel is held after the connection between the clutch device and the drive device is disconnected. It is characterized in that the kinetic energy is always a control device is controlled to be constant.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施例に
基いて説明する。図１から図３において、本発明に係る
スクリュープレス装置１０は、速度センサの一例たるエ
ンコーダ１１と、制御装置１２とを備えている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. 1 to 3, a screw press device 10 according to the present invention includes an encoder 11 as an example of a speed sensor and a control device 12.
【００１９】まず、スクリュープレス装置１０の基本構
成を説明すると、図１及び図２において、門型のフレー
ム１３にはフレームベッド１４及び摺動部１５が固定さ
れ、ラム１６は摺動部１５によって上下方向に摺動自在
に支持されており、ラム１６には上型４６が、フレーム
ベッド１４には下型４９が夫々固定されている。First, the basic structure of the screw press device 10 will be described. Referring to FIGS. 1 and 2, a frame bed 14 and a sliding portion 15 are fixed to a portal frame 13, and a ram 16 is moved by the sliding portion 15. The upper die 46 is fixed to the ram 16, and the lower die 49 is fixed to the frame bed 14.
【００２０】ラム１６の中央には、雌ねじ（図示せず）
が形成されたガイドスクリュー２１が配設され、該ガイ
ドスクリュー２１に螺合する雄ねじであるリードスクリ
ュー２２は、フレーム１３の上部フレーム１３ａに配設
されたブッシュ２３及びラム１６内に配設されたブッシ
ュ（図示せず）に回動自在に嵌合している。At the center of the ram 16, a female screw (not shown)
A guide screw 21 formed with a lead screw 22 is provided, and a lead screw 22 which is a male screw screwed into the guide screw 21 is provided in a bush 23 and a ram 16 provided in an upper frame 13 a of the frame 13. It is rotatably fitted to a bush (not shown).
【００２１】上部フレーム１３ａから上方に突出したリ
ードスクリュー２２の上端には、フライホィール２４が
固定され、該フライホィール２４を回転させることによ
りリードスクリュー２２を回転させて螺合するガイドス
クリュー２１をラム１６と共に上下方向に移動させるこ
とができるように構成されている。A flywheel 24 is fixed to the upper end of a lead screw 22 protruding upward from the upper frame 13a. A guide screw 21 for screwing the lead screw 22 by rotating the flywheel 24 to rotate the lead screw 22 is rammed. It is configured to be able to be moved in the up-down direction together with 16.
【００２２】フライホィール２４の上方には軸方向に移
動可能とされた駆動軸２６が水平に配設されており、摩
擦盤２９，３０が該駆動軸２６に固定されてフライホィ
ール２４の両側部に対向するように配設されると共にベ
ルト３１が駆動装置の一例たるモータ３２のプーリ３３
に巻き掛けられ、該モータ３２で駆動されて回転するよ
うになっている。なお、摩擦盤２９，３０が駆動軸２６
に固定されず、スラスト方向に移動する型式のものもあ
る。A drive shaft 26 which is movable in the axial direction is horizontally disposed above the flywheel 24. Friction discs 29 and 30 are fixed to the drive shaft 26 so that both side portions of the flywheel 24 are provided. The pulley 33 of the motor 32 is an example of a driving device.
And is driven by the motor 32 to rotate. Note that the friction disks 29 and 30 are
There is also a type that moves in the thrust direction without being fixed to the thrust direction.
【００２３】また駆動軸２６の両端にはクラッチ装置３
４の一例たる上昇シリンダ３５及び下降シリンダ３６が
配設され、該上昇シリンダ３５又は下降シリンダ３６に
圧縮空気を供給して駆動軸２６を摩擦盤２９，３０と共
に左右方向に移動させ、フライホィール２４と摩擦盤２
９又は３０とを接触させて摩擦盤２９又は３０の摩擦力
によりこれらの回転をフライホィール２４に伝達するよ
うになっている。The clutch device 3 is provided at both ends of the drive shaft 26.
4, an ascending cylinder 35 and a descending cylinder 36 are provided, and compressed air is supplied to the ascending cylinder 35 or the descending cylinder 36 to move the drive shaft 26 in the left and right direction together with the friction disks 29, 30 so that the flywheel 24 And friction disk 2
The rotation is transmitted to the flywheel 24 by the frictional force of the friction discs 29 or 30 by contact with the flywheels 9 or 30.
【００２４】フライホィール２４には、該フライホィー
ル２４を皿ばね、コイルばね等のばねの弾発力によりブ
レーキパッド４０で挟持してフライホィール２４の回転
に制動力を付与し、またエアシリンダ３９を作動させる
ことにより該制動力を解除するブレーキ装置４１が配設
されている。The flywheel 24 is sandwiched between brake pads 40 by the spring force of a disc spring, a coil spring, or the like to apply a braking force to the rotation of the flywheel 24. The brake device 41 that releases the braking force by operating the brake is provided.
【００２５】ラム１６の側面にはバランスシリンダ４
２，４３のピストンロッド４４，４５が固定され、該バ
ランスシリンダ４２，４３に圧縮空気を供給してラム１
６及び上型４６の重量と釣り合わせるように構成されて
いる。The balance cylinder 4 is provided on the side of the ram 16.
2 and 43 are fixed, and compressed air is supplied to the balance cylinders 42 and 43 so that the ram 1
6 and the upper mold 46.
【００２６】そして、ラム１６及びフレームベッド１４
に上型４６、下型４９を夫々取り付け、フライホィール
２４の回転をガイドスクリュー２１及びリードスクリュ
ー２２で直線運動に変換してラム１６を上下動させ、上
型４６と下型４９とで素材をプレスして所望の形状に加
工するように構成されている。The ram 16 and the frame bed 14
The upper die 46 and the lower die 49 are respectively attached to the dies, and the rotation of the flywheel 24 is converted into linear motion by the guide screw 21 and the lead screw 22 to move the ram 16 up and down. It is configured to be pressed and processed into a desired shape.
【００２７】次に、スクリュープレス装置１０の制御系
について説明すると、図３及び図５において、ラム１６
にはピニオン５０と噛合するラック５１が装着され、該
ピニオン５０には速度センサの一例たるエンコーダ１１
が取り付けられてラム１６の上下動に伴うピニオン５０
の回転速度をエンコーダ１１で検出して信号線５２を介
してラム１６の速度データを制御装置１２のＩ／Ｏポー
ト６８を介して制御装置１２の中央演算処理装置６４に
伝達するようになっている。Next, the control system of the screw press device 10 will be described.
Is mounted with a rack 51 that meshes with a pinion 50. The pinion 50 has an encoder 11 as an example of a speed sensor.
Is attached, and a pinion 50 accompanying the vertical movement of the ram 16 is attached.
Is detected by the encoder 11 and the speed data of the ram 16 is transmitted to the central processing unit 64 of the control device 12 through the I / O port 68 of the control device 12 via the signal line 52. I have.
【００２８】上昇シリンダ３５及び下降シリンダ３６に
は、信号線５５，５６によってＡ／Ｄ変換器６９を介し
て制御装置１２と電気的に接続された上昇圧力センサ５
３、下降圧力センサ５４が装着され、上昇シリンダ３５
及び下降シリンダ３６内の空気圧を検出して制御装置１
２に伝達するように構成されている。The ascending pressure sensor 5 electrically connected to the controller 12 via the A / D converter 69 by signal lines 55 and 56 is connected to the ascending cylinder 35 and the descending cylinder 36.
3. The descending pressure sensor 54 is mounted,
And the control device 1 detects the air pressure in the descending cylinder 36 and
2 is transmitted.
【００２９】バランスシリンダ４２には、信号線５９に
よって制御装置１２と接続されバランスシリンダ４２内
の空気圧を検出して制御装置１２に伝達するバランスシ
リンダ圧力センサ６０が配設され、またフレーム１３に
取り付けられた２つの荷重センサ６１は、信号線６３に
よって荷重計６２及び制御装置１２と接続されており、
プレス加工時にラム１６に作用する力を検出するように
構成されている。また制御装置１２は、その出力が信号
線５７，５８により下降シリンダ３５，上昇シリンダ３
６に夫々伝達されるようにこれら２つのシリンダに接続
されている。The balance cylinder 42 is provided with a balance cylinder pressure sensor 60 which is connected to the control device 12 by a signal line 59 and detects the air pressure in the balance cylinder 42 and transmits it to the control device 12. The two load sensors 61 are connected to the load meter 62 and the control device 12 by a signal line 63,
It is configured to detect a force acting on the ram 16 during the press working. The control device 12 outputs signals from the descending cylinder 35 and the ascending cylinder 3 via signal lines 57 and 58.
6 are connected to these two cylinders, respectively.
【００３０】制御装置１２は、図５において、中央演算
処理装置６４，ＲＯＭ６５，ＲＡＭ６６及びＩ／Ｏポー
ト６８とから構成されたいわゆるマイクロコンピュータ
であり、エンコーダ１１からの速度データはＩ／Ｏポー
ト６８に直接入力され、下降圧力センサ５４及び荷重セ
ンサ６１によって検出された空気圧変動データ、上昇圧
力センサ５３からの検出信号及びスピード設定器７１か
らの各信号をＡ／Ｄ変換装置６９でデジタル信号に変換
し、Ｉ／Ｏポート６８を介して中央演算処理装置６４に
入力し、該中央演算処理装置６４で演算処理して得られ
たラム１６の加速度により定まるクラッチの切断時期等
の信号を上昇シリンダ３５及び下降シリンダ３６に出力
して該上昇シリンダ３５及び下降シリンダ３６の作動を
制御するように構成されている。The control device 12 is a so-called microcomputer comprising a central processing unit 64, a ROM 65, a RAM 66 and an I / O port 68 in FIG. 5, and the speed data from the encoder 11 is transmitted to the I / O port 68. , And the air pressure fluctuation data detected by the descending pressure sensor 54 and the load sensor 61, the detection signal from the ascending pressure sensor 53, and each signal from the speed setting device 71 are converted into digital signals by the A / D converter 69. Then, the signal is input to the central processing unit 64 through the I / O port 68, and a signal such as a clutch disengagement timing determined by the acceleration of the ram 16 obtained by the arithmetic processing by the central processing unit 64 is sent to the ascending cylinder 35. And output to the descending cylinder 36 to control the operation of the ascending cylinder 35 and the descending cylinder 36. It is.
【００３１】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図２から図４におい
て、電源スイッチ（図示せず）を投入すると、モータ３
２が回転し、プーリ３３及びベルト３１を介して摩擦盤
３０に伝達されて摩擦盤２９，３０及び駆動軸２６は一
定速度で矢印Ａ方向に回転する。The present invention is configured as described above,
Hereinafter, the operation will be described. 2 to 4, when a power switch (not shown) is turned on, the motor 3
2 is transmitted to the friction plate 30 via the pulley 33 and the belt 31, and the friction plates 29, 30 and the drive shaft 26 rotate in the direction of arrow A at a constant speed.
【００３２】このとき、駆動軸２６は中立位置にあり、
摩擦盤２９，３０とフライホィール２４とは離間してい
るので、フライホィール２４は停止し、ラム１６は上昇
位置にある。At this time, the drive shaft 26 is at the neutral position,
Since the friction disks 29 and 30 are separated from the flywheel 24, the flywheel 24 is stopped, and the ram 16 is in the raised position.
【００３３】ここで、下型４９内に加工すべき素材を載
せてセットし、始動スイッチ（図示せず）を操作する
と、下降シリンダ３６に圧縮空気が供給されて駆動軸２
６は矢印Ｃ方向に移動して摩擦盤３０とフライホィール
２４とが接触し、摩擦力によって摩擦盤２９の回転がフ
ライホィール２４に伝達されて該フライホィール２４は
矢印Ｅ方向に増速しながら回転する。Here, when the material to be processed is placed in the lower die 49 and set, and a start switch (not shown) is operated, compressed air is supplied to the descending cylinder 36 to drive the drive shaft 2.
6 moves in the direction of arrow C and the friction disc 30 and the flywheel 24 come into contact with each other, and the rotation of the friction disc 29 is transmitted to the flywheel 24 by the frictional force, and the flywheel 24 increases its speed in the direction of arrow E. Rotate.
【００３４】フライホィール２４に固定されたリードス
クリュー２２が矢印Ｅ方向に回転すると、該リードスク
リュー２２が螺合するガイドスクリュー２１が固定され
たラム１６は、矢印Ｈ方向に下降を開始する。When the lead screw 22 fixed to the flywheel 24 rotates in the direction of arrow E, the ram 16 to which the guide screw 21 to which the lead screw 22 is screwed is fixed starts descending in the direction of arrow H.
【００３５】ラム１６の下降により、ラック５１に噛合
するピニオン５０はエンコーダ１１と共に、ラム１６の
下降速度に比例した速度で回転し、エンコーダ１１から
はラムの速度データが信号線５２を介して制御装置１２
に伝達される。The lowering of the ram 16 causes the pinion 50 meshing with the rack 51 to rotate together with the encoder 11 at a speed proportional to the lowering speed of the ram 16, and the speed data of the ram is controlled via a signal line 52 from the encoder 11. Device 12
Is transmitted to
【００３６】図４において、フライホィール２４は滑り
を伴う摩擦力によって回転が伝達されるので、時間と共
に次第に回転速度が速くなる。即ち、時間ｔ又はラム１
６のストロークＳに対応してフライホィール２４に付与
される運動のエネルギＥも増加し、所定の回転速度に達
すると、換言すれば所定量の運動のエネルギがフライホ
ィール２４に付与されると、制御装置１２からクラッチ
オフ信号が送出されて下降シリンダ３６への圧縮空気の
供給が遮断され、駆動軸２６は矢印Ｂ方向に移動して摩
擦盤２９とフライホィール２４とが離間して動力の伝達
が遮断される。In FIG. 4, since the rotation of the flywheel 24 is transmitted by frictional force accompanied by slip, the rotation speed gradually increases with time. That is, time t or ram 1
6, the energy E of the motion applied to the flywheel 24 also increases and reaches a predetermined rotational speed. In other words, when a predetermined amount of energy of the motion is applied to the flywheel 24, A clutch-off signal is sent from the control device 12 to interrupt the supply of compressed air to the descending cylinder 36, the drive shaft 26 moves in the direction of arrow B, and the friction disc 29 and the flywheel 24 are separated from each other to transmit power. Is shut off.
【００３７】フライホィール２４は、クラッチ装置３４
によって動力の伝達が遮断された後も慣性力によって回
転し続けるので、ラム１６も下降し続け、やがて上型４
６が下型４９の位置まで到達して該上型４６と下型４９
とで素材を押圧して所望の形状にプレス加工する。該加
工によってフライホィール２４の持つ運動のエネルギが
すべて消費されてフライホィール２４の回転が停止す
る。The flywheel 24 includes a clutch device 34
Even after the transmission of power is interrupted, the ram 16 continues to rotate by the inertial force, so that the ram 16 continues to descend, and eventually the upper mold 4
6 reaches the position of the lower die 49 and the upper die 46 and the lower die 49
And press the material into a desired shape. This processing consumes all the kinetic energy of the flywheel 24, and stops the rotation of the flywheel 24.
【００３８】ここで、制御装置１２からクラッチオフ信
号が送出されてから実際に下降シリンダ３６への圧縮空
気の供給が遮断され、駆動軸２６が矢印Ｂ方向に移動し
て摩擦盤２９とフライホィール２４とが離間するまでの
間には、一定のタイムラグΔｔがあり、クラッチオフ信
号が送出されたときにフライホィール２４の持っている
運動のエネルギよりも多くの運動のエネルギがフライホ
ィール２４に付与されることとなり、クラッチオフ信号
送出後フライホィール２４に付与される運動のエネルギ
は、フライホィール２４の回転加速度に比例して増大し
た分である。Here, after the clutch-off signal is sent from the control device 12, the supply of the compressed air to the descending cylinder 36 is actually cut off, the drive shaft 26 moves in the direction of arrow B, and the friction disc 29 and the flywheel are moved. There is a certain time lag Δt until the flywheel 24 is separated from the flywheel 24, and when the clutch-off signal is transmitted, more energy of the movement than that of the flywheel 24 is applied to the flywheel 24. As a result, the kinetic energy applied to the flywheel 24 after the clutch-off signal is transmitted is the amount increased in proportion to the rotational acceleration of the flywheel 24.
【００３９】制御装置１２は、例えばフライホィール２
４の加速度に比例したタイミングでクラッチオフ信号を
送出するためのテーブル（数値表）を記憶しており、エ
ンコーダ１１が検出するラムの速度データから演算によ
って求められた加速度により、該テーブルからクラッチ
オフ信号送出タイミングを読み出し、該タイミングでク
ラッチオフ信号を送出する。The control device 12 includes, for example, a flywheel 2
4 stores a table (numerical table) for transmitting the clutch-off signal at a timing proportional to the acceleration, and outputs the clutch-off signal from the table based on the acceleration calculated from the speed data of the ram detected by the encoder 11. The signal transmission timing is read, and a clutch-off signal is transmitted at the timing.
【００４０】具体的には、図４において、フライホィー
ル２４が大きな加速度で加速されている直線ｄでは、小
さな運動のエネルギＥ4 がフライホィール２４に付与さ
れた段階でクラッチオフ信号を送出し、また小さな加速
度で加速されている直線ｅでは、より大きな運動のエネ
ルギＥ5 がフライホィール２４に付与された段階でクラ
ッチオフ信号を送出する。Specifically, in FIG. 4, on a straight line d in which the flywheel 24 is accelerated with a large acceleration, a clutch-off signal is transmitted at a stage where a small movement energy E 4 is applied to the flywheel 24, On the straight line e accelerated by a small acceleration, a clutch-off signal is transmitted at the stage when the energy E 5 of the larger motion is applied to the flywheel 24.
【００４１】クラッチオフ信号送出から摩擦盤２９とフ
ライホィール２４とが離間するまでのタイムラグΔｔは
一定時間であり、加速度が大きい場合には、クラッチオ
フ信号送出後、より大きな運動のエネルギが付与され、
加速度が小さい場合には小さな運動のエネルギが付与さ
れ、結果としていずれの場合にも一定の運動のエネルギ
Ｅ6 が安定してフライホィール２４に付与される。The time lag Δt from the transmission of the clutch-off signal to the separation of the friction disc 29 and the flywheel 24 is a fixed time. If the acceleration is large, a greater amount of motion energy is applied after the transmission of the clutch-off signal. ,
When the acceleration is small, a small amount of motion energy is applied. As a result, in each case, a constant motion energy E 6 is stably applied to the flywheel 24.
【００４２】従ってプレス成形の加工力は、摩擦盤２９
又は３０とフライホィール２４との摩擦力の大小にかか
わらず、常に一定の加工力で加工することができ、製品
形状や仕上がり寸法のばらつきを防止することができ
る。Therefore, the working force of the press forming is the friction plate 29
Or, regardless of the magnitude of the frictional force between the flywheel 30 and the flywheel 24, the processing can always be performed with a constant processing force, and variations in the product shape and finished dimensions can be prevented.
【００４３】フライホィール２４の回転が停止し、即ち
ラム１６が下降位置で停止してプレス加工が終了する
と、制御装置１２から上昇シリンダ３５への圧縮空気の
供給が指令され、駆動軸２６を矢印Ｂ方向に移動させて
摩擦盤２９とフライホィール２４とを接触させて該フラ
イホィール２４を矢印Ｄ方向に回転させると、リードス
クリュー２２は矢印Ｆ方向に回転し、これによりラム１
６は矢印Ｇ方向に上昇して元の位置に復帰し、次のプレ
ス加工に備える。When the rotation of the flywheel 24 is stopped, that is, when the ram 16 is stopped at the lowered position and the press working is completed, the supply of compressed air to the ascending cylinder 35 is commanded from the controller 12 and the drive shaft 26 is moved in the direction indicated by the arrow. When the flywheel 24 is moved in the direction of arrow D to rotate the flywheel 24 in the direction of arrow D by bringing the friction disc 29 into contact with the flywheel 24, the lead screw 22 rotates in the direction of arrow F.
Numeral 6 rises in the direction of arrow G and returns to the original position, preparing for the next press working.
【００４４】なお、上記実施例においては、クラッチオ
フ信号送出は制御装置に記憶されたテーブルから読み出
したタイミングで送出するものとして説明したが、クラ
ッチオフ信号送出はテーブルを使用したもの限定される
ものではなく、その都度加速度から演算によって求める
ようにしてもよい。In the above embodiment, the clutch off signal is transmitted at the timing read from the table stored in the control device. However, the clutch off signal is transmitted using a table. Instead, it may be obtained by calculation from the acceleration each time.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明は、上記のようにラムの加速度を
検出し、該加速度の大きさに応じてクラッチオフ信号の
送出タイミングを制御することにより、加速度が大きい
ときには早いタイミングでクラッチオフ信号を送出し、
加速度が小さいときには遅いタイミングでクラッチオフ
信号を送出することができ、またこの結果クラッチオフ
信号送出から実際にクラッチが切断されるまでのタイム
ラグの影響をなくすことができ、常に一定の運動のエネ
ルギを安定してフライホィールに付与できるという効果
がある。According to the present invention, the acceleration of the ram is detected as described above, and the transmission timing of the clutch-off signal is controlled in accordance with the magnitude of the acceleration. And send
When the acceleration is small, the clutch-off signal can be transmitted at a late timing, and as a result, the effect of the time lag from the transmission of the clutch-off signal to the actual disengagement of the clutch can be eliminated, so that a constant energy of the motion is always obtained. There is an effect that the flywheel can be stably applied.
【００４６】またラムに配設されたラック、ピニオン機
構にエンコーダを装着して該エンコーダにより得られる
速度データから演算によりラムの加速度を求め、該加速
度の大きさに応じてクラッチの切断時期を制御するよう
にしたので、クラッチオフ信号送出から実際にクラッチ
が切断されるまでのタイムラグの影響を補正して常に一
定の大きさの運動のエネルギがフライホィールに付与さ
れるようにすることがてでき、またこの結果スクリュー
プレス装置を連続して使用したときに生じる摩擦力の変
化による運動のエネルギのばらつきを防止し得、常に一
定の運動のエネルギでプレス加工することができるた
め、製品の品質を一定レベルに安定して維持できるとい
う効果がある。An encoder is mounted on a rack and a pinion mechanism provided on the ram, and the acceleration of the ram is obtained by calculation from speed data obtained by the encoder, and the clutch disconnection timing is controlled in accordance with the magnitude of the acceleration. As a result, the effect of the time lag from the transmission of the clutch-off signal to the actual disengagement of the clutch can be corrected so that a constant amount of motion energy is always applied to the flywheel. In addition, as a result, it is possible to prevent a variation in kinetic energy due to a change in frictional force that occurs when the screw press device is continuously used, and it is possible to always perform press working with a constant kinetic energy, thereby improving product quality. There is an effect that it can be stably maintained at a certain level.
【図１】図１から図５は本発明の実施例に係り、図１は
スクリュープレス装置の正面図である。FIGS. 1 to 5 relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front view of a screw press device.
【図２】スクリュープレス装置の要部拡大斜視図であ
る。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of the screw press device.
【図３】スクリュープレス装置の制御系を示すブロック
図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the screw press device.
【図４】フライホィールに付与される加速度によってク
ラッチオフ信号送出時期を変化させ、タイムラグの影響
を補正して常に一定のエネルギを付与することを示す線
図である。FIG. 4 is a diagram showing that a clutch-off signal transmission timing is changed according to an acceleration applied to a flywheel, a time lag is corrected, and a constant energy is always applied.
【図５】スクリュープレス装置の制御装置のブロック図
である。FIG. 5 is a block diagram of a control device of the screw press device.
【図６】図６から図９は従来に係り、図６はラムのスト
ロークと付与されるエネルギとの関係を示す線図であ
る。6 to 9 are related to the related art, and FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a stroke of a ram and applied energy.
【図７】ラム速度が一定速度に達したとき、クラッチオ
フ信号を送出した場合、実際に付与される運動のエネル
ギが加速度によって異なる原理を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing the principle that when a clutch-off signal is transmitted when the ram speed reaches a certain speed, the energy of the motion actually applied differs depending on the acceleration.
【図８】加速度の大きさに比例して付与される運動のエ
ネルギが変化する状態を示す線図である。FIG. 8 is a diagram showing a state in which the energy of motion applied in proportion to the magnitude of acceleration changes.
【図９】異なる大きさの運動のエネルギが付与されたス
クリュープレス装置によってプレス加工した製品形状及
び寸法のばらつきを示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing variations in the shape and dimensions of a product pressed by a screw press device to which kinetic energy of different magnitudes is applied.
１０ スクリュープレス装置 １１ 速度センサの一例たるエンコーダ １２ 制御装置 １６ ラム ２４ フライホィール ３２ 駆動装置の一例たるモータ ３４ クラッチ装置 ４６ 上型 ４９ 下型 ５０ ピニオン ５１ ラック Δｔ タイムラグ Reference Signs List 10 screw press device 11 encoder as an example of speed sensor 12 control device 16 ram 24 flywheel 32 motor as an example of drive device 34 clutch device 46 upper mold 49 lower mold 50 pinion 51 rack Δt time lag
Claims (2)
置から動力が伝達されて回転するフライホィールと該フ
ライホィールの回転運動をねじ機構により直線運動に変
換し上型及び下型を相対的に接近又は離脱する方向に移
動させてプレス加工するスクリュープレス装置におい
て、直線運動するラムの移動速度を検出する速度センサ
と、該速度センサからの検出信号を受信して前記ラムの
加速度を演算し該加速度の大きさに応じて加速度が大き
いときは前記フライホィールに接続されている前記クラ
ッチ装置の切断時期を早め、前記加速度が小さいときは
前記フライホィールに接続されている前記クラッチ装置
の切断時期を遅くして前記クラッチ装置と前記駆動装置
との接続が切断された後の前記フライホィールの持つ運
動エネルギが常に一定となるように制御する制御装置と
を備えたことを特徴とするスクリュープレス装置。1. A flywheel which is connected and disconnected by a clutch device and receives power from a drive unit to rotate, and converts the rotational motion of the flywheel into linear motion by a screw mechanism to relatively approach the upper mold and the lower mold. Or, in a screw press device that performs press working by moving in the direction of release, a speed sensor that detects the moving speed of the ram that moves linearly, and receives a detection signal from the speed sensor to calculate the acceleration of the ram and calculate the acceleration. When the acceleration is large according to the size of the clutch wheel, the disconnection timing of the clutch device connected to the flywheel is advanced, and when the acceleration is small, the disconnection timing of the clutch device connected to the flywheel is delayed. The kinetic energy of the flywheel after the connection between the clutch device and the driving device is disconnected is always constant. A screw press device comprising: a control device for controlling the screw press so that
置から動力が伝達されて回転するフライホィールと該フ
ライホィールの回転運動をねじ機構により直線運動に変
換し上型及び下型を相対的に接近又は離脱する方向に移
動させてプレス加工するスクリュープレス装置におい
て、ラムに固定されたラックに噛合して回転するピニオ
ンに装着され前記ラムの移動に応じて検出信号を送出す
るエンコーダと、該エンコーダからの検出信号を受信し
て前記ラムの加速度を演算し該加速度の大きさに応じて
前記クラッチ装置の切断時期を制御して該クラッチ装置
の切断信号が送出されてから実際に切断されるまでのタ
イムラグを補正して前記クラッチ装置と前記駆動装置と
の接続が切断された後の前記フライホィールの持つ運動
エネルギが常に一定となるように制御する制御装置とを
備えたことを特徴とするスクリュープレス装置。2. A flywheel, which is connected and disconnected by a clutch device and receives power from a driving device to rotate, and converts the rotational motion of the flywheel into a linear motion by a screw mechanism, so that the upper die and the lower die are relatively close to each other. Or, in a screw press device that performs press working by moving in the direction of detachment, an encoder that is attached to a rotating pinion that meshes with a rack fixed to a ram and sends out a detection signal in accordance with the movement of the ram, and Receiving the detection signal of the above, calculates the acceleration of the ram, controls the disconnection timing of the clutch device according to the magnitude of the acceleration, and controls the timing of the disconnection of the clutch device from when the disconnection signal is transmitted until the actual disconnection. The kinetic energy of the flywheel after the time lag is corrected and the connection between the clutch device and the drive device is disconnected is always constant. And a control device for controlling the screw press.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15811897A JP3943656B2 (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Screw press machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15811897A JP3943656B2 (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Screw press machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10328898A true JPH10328898A (en) | 1998-12-15 |
| JP3943656B2 JP3943656B2 (en) | 2007-07-11 |
Family
ID=15664701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15811897A Expired - Fee Related JP3943656B2 (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Screw press machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3943656B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004523995A (en) * | 2000-12-22 | 2004-08-05 | センコ プロダクツ、インコーポレーテッド | Speed controller for flywheel operated hand-held tools |
| CN111515594A (en) * | 2020-05-30 | 2020-08-11 | 山西斯米咖科技有限公司 | Two-stage guide rail pressure mechanism |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP15811897A patent/JP3943656B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004523995A (en) * | 2000-12-22 | 2004-08-05 | センコ プロダクツ、インコーポレーテッド | Speed controller for flywheel operated hand-held tools |
| CN111515594A (en) * | 2020-05-30 | 2020-08-11 | 山西斯米咖科技有限公司 | Two-stage guide rail pressure mechanism |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3943656B2 (en) | 2007-07-11 |
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