JPS61238499A - プレスのスライド高さ検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 、　本発明はプレスのスライド高さを検出する装置に関
する。

〈従来の技術〉 近年プレスの高速化、高精度化指向に伴って、プレス各
部の熱変位が主因となって生じる下死点精度の変化が、
高精度化のネックとなっている。

これに対して、最近プレス稼動中の下死点精度をギャッ
プセンサーで検出し、そ（Ｄ結果を演算処理したデータ
に基づき、スライド調整装置を作動させて稼動中の下死
点精度を所定の範囲内に維持すると共に、プレス休止中
の機械の熱変位を、フレーム、スライド、またはスライ
ド潤滑油などの温度検出値から演算して求め、運転再開
時にはスライド調整装置を作動させて前記熱変位による
スライド高さ変化を補正するようにしたプレスが出現し
ている。これらの熱変位をギャップセンサーまたは温度
センサーで検出して補正する方式そのものは、マンニン
グセンター等の工作機械では従来例の多い公知事実であ
るが、上述したプレスには次のような（１）＋２）の不
具合がある。

（１）　　第１の不具合は、休止中の熱変位を機械の温
度を検出したデータから演算している点にあシ、この方
法は代表温度検出点の選び方、測定点数などの条件によ
っては正確な熱変位量を求めることが困難であシ、熱変
位を直接変位計で検出する方式に比し精度の点では及ば
ない。

（２）第２の不具合は、金型の下型を設置したボルスタ
−上面に対する金型の上型を設置したスライド下面の高
さであるスライド高さＳ、又は金型の上型と下型間の高
さであるダイハイ）Ｄの調整値を高精度に検出できない
点にある。通常金型交換時に必要なダイハイド調整量は
２５〜３ｏ■以上であるが、このような長ストロークを
高精度で検出することは、前記のギャップセンサーでは
困難である。また後述するように、リニアスケールでス
ライド高さを検出する通常の方法にも多くの不具合があ
るため、現状ではスライド調整装置の駆動用モータの回
転角全バルスコーダ等で検出し、その回転角からスライ
ド高さを検出するようにしている。しかしながらスライ
ド調整装置内には、例えば歯車、ねじ、偏心カムのメタ
ル軸受などのバックラッシュ要素が数多く存在すると共
に、メタル接触部の摩擦抵抗による駆動軸のねじれも避
けられず、前記駆動モータの回転角からは高精度のスラ
イド高さ検出をすることは困難である。そのため現状の
スライド高さ検出装置の検出精度は通常±２５ミクロン
程度であシ、オプションでやつと±１０ミクロンの高精
度化を図っているレベルでチシ、±２〜±５１ミクロン
以下の高精度検出をしたいという客先の要求を満足して
いない。

スライド高さの検出のために、例えばリニアスケールの
可動素子をスライドに取り付け、スケール側をフレーム
に取り付けるという通常のリニアスケールの使用方法に
は次のような■〜■の不具合がある。

■　インダクトシンスケール、マグネスケール。

ス’）　”）　）　付＊光学スケール　レーザー測長器
などのリニアスケールは、基本的には移動量検出器であ
って、ストローク端リミットスイッチの信号などによっ
て、原点情報を得ることが必要である。また、インダク
トシンスケールやマグネスケールは検出可能な移動速度
にも限界があシ、通常の使用方法をプレスに適用すると
、次のような不具合が生じる。すなわち、プレスの高速
作動中には、検出可能な速度限界から原点情報が失われ
、またダイハイド調整時またはプレス休止中のスライド
高さ検出時には、何らかの方法で原点情報を得なければ
な°らない。

■　リニアスケールの原点をプレスの上死点とし、プレ
ス停止時に自動的に上死点停止させて、原点情報を得る
ようにする方法も考えられる。しかしリニアスケールは
可動素子が原点に対して所定の範囲、例えば±１ｍ以内
にないと、正確な原点情報は得られない。そのため、ダ
イノ・イト調整によって、スライドに取り付けた可動素
子がリニアスケールに対して変位すると、上死点停止時
にも原点情報が得られなくなる。

■　スライドにリニアスケールの可動素子を設置し、フ
レーム側にリニアスケールのスケール側を設置すると、
全型交換作業やスライド案内面の隙間調整作業の邪魔に
なる。

■　リニアスケールの可動素子をスライドに取り付ける
と、その信号線の耐久性がプレス高速作動によって問題
となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 われわれはすでに昭和６０年３月２５日付で高精度の調
整を可能とする「プレス用スライド調整装置」を出願し
ているが、本発明は前述したような不具合に鑑みてなさ
れたもので、高精度で直接にスライド高さを検出するこ
とによシ、従来の不具合を一掃したプレスのスライド高
さ検出装置を提供することを目的とするものである。

く問題点を解決するための手段〉 斯かる目的を達成する第１の発明に係る構成は長手方向
の熱膨張が実用上無視できる材質からなる基準尺がプレ
スのフレームに上下方向に配置されると共に該基準尺の
下端がボルスタ−の近傍において前記フレームに固定さ
れ、更に該基準尺の上端が伸縮自在に前記フレームに支
承される一方、該基準尺に沿って上下に移動自在に可動
部材が前記フレームに設置されると共に熱膨張率の小さ
な材質からなるプローブが該可動部材から垂下されて、
該プローブ下端がスライドに当接させられ。

また、上記基準尺にリニアスケールが取り付けられるの
に対し、前記可動部材には該リニアスケールに対向して
移動する可動素子が設けられることを特徴とするもので
ある。そして、前記目的を達成する第２の発明に係る構
成は前記第１の発明の構成に加え、更に、プレス運転休
止直後における前記リニアスケールに対する該可ｒｊＩ
ｈ素子の位置を記憶する記憶装置及びプレス運転再開時
における前記ＩＪ　ニアスケールに対する前記可動素子
の位置と該記憶装置から読み出された位置との差を演算
する演算装置とが設けられることを特徴とするものであ
る。

く作　用〉 第１の発明では、グローブ二手は熱膨張率が非常に小さ
く、基準板の長手方向の実用上の熱膨張が無視でき、し
かも基準板の下端がボルスタ−の近傍におけるフレーム
に固定されると共にその上端が伸縮自在に支承されてい
るので、プレスのフレーム等の熱変位とは無関係に、ボ
ルスタ−に対するスライドの高さが直接検出されること
となる。また、第２の発明では、上記作用に加え、プレ
スの休止中におけるプレスのフレーム等熱変位によって
生じるスライド高さの変化量をプレスの休止前後におけ
るスライド高さから演算して直接的に高精度に求めるこ
とができるものである。

く第１の発明に係る実施例〉 以下、本願に係る第１の発明について、好適な実施例に
基づいて詳細に説明する。

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図に示すように
、１，２．３はそれぞれ上部。

中部、下部フレームであり１図示しない４本のタイロッ
ドで強固に連結されている。スライド４は中部フレーム
２に設けられた８個の案内部材１８で水平方向には拘束
され、上下方向に案内され、主モータ１９と図示しない
クランク機構によって上下駆動されるようになっている
。該スライド４の下面には、金型の上型６が取り付けら
れ、該下部フレーム３ノ上にはボルスター８および下型
７が設置されている。

該下型７の上には、図示しない材料送〕装置によって加
工用板材が導かれ、該板材は該、スライド４の上下動に
伴って、上型、下型によシ順次所定の曲げまたは打抜き
加工されるようになっている。

基準板１０は、長手方向の熱膨張が実用上無視できる材
料、例えば炭素繊維強化複合プラスティックなどから成
シ、上下方向に配置されると共にその下端部は該ボルス
タ−８の近傍の該中部フレーム２に対して固定されてお
シ、上端は上下方向に伸縮自在となるように支承されて
いる。リニアスケール１１は、該基準板１０の上部に取
り付けられておシ、可動素子１２は、可動部材１３によ
って支承されリニアスケール１１に対向して移動できる
ようになっている。該可動部材１３は、該上部フレーム
１に取り付けられた２本の案内バー１４．１５に嵌着し
て上下に移動自在となっている。また可動部材１３はエ
アシリンダ１６に連結しておシ、プレス稼動中は該リニ
アスケール１１の原点である上昇端で停止しており、プ
レス休止中またはダイハイドＤ調整時には下降すること
となる。該可動部材１３からプローブ１７が垂下され、
該プローブ１７は、その下端が、該スライド４に設置さ
れた検出基準面５に接して上下方向の移動に追随するよ
うになっている。ここで該プローブ１７は、下端部には
焼入鋼から成る接触部材２０が取り付けられているが、
その他の部分は熱膨張率の非常に小さい材料、例えばア
ンバーなどから戊っている。

該スライド４は、ダイハイドＤ調整時には、図示しない
スライド調整装置によって、該上型６と下型７の間の距
離の調整のために、該ボルスタ−８に対する高さが調整
されるようになっているものとする。

尚、プレス制御装置の制御盤には、各種のスイッチが設
けられると共に次の（１）〜（φのシーケンス回路が設
けられているものとする。

即ち、 （１）全電源スィッチを投入すると、該可動部材１３が
一度原点位置まで上昇したのち。

６　下降して、該プローブ１７下端が該検出基準面５と
接する。

（１１）主モータスイッチを投入すると該可動部材１３
が上昇端位置へ退避する。

０１０　　プレス運転スイッチを投入しても、該可動部
材１３の上昇端位置検出用の図示しないスイッチが作動
していなければ図示しないクラッチが作動せず、プレス
稼動をしない。

（Ｖ）主モータスイッチを投入した場合には、該スライ
ド４が上死点停止していることを検出する図示しない上
死点スイッチの作動を確認したのち、該グローブ１７が
下降して該検出基準面５に接する。

上記構成を有する第１の発明の一実施例に係るスライド
高さ検出装置は次の様に使用する。

まず、全電源スィッチを投入すると、りニアスケール等
の検出系統の電源も投入され同時に該可動部材１３が上
昇端で停止し、該リニアスケール１１の原点情報を得る
。そののち該可動部材１３が下降して、該プローブ１７
が該検出基準面５に接するので、プレスのフレームに対
する該スライド４の高さの絶対座標値が検出される、こ
こで、該プローブ１７は熱膨張率の非常に小さい材質か
ら成シ、また該基準板１０は長手方向には実用上熱膨張
の無視できる材質から成シ、かつその下端が該ボルスタ
−８の近傍における該フレーム２に固定され、他端が長
手方向に伸縮自在と彦るよう支持されているので、該中
部フレーム２、該上部フレーム１、および図示しないコ
ネクティングロッドなど機械の熱変位とは無関係に、該
ボルスタ−８に対する該スライド４の高さＳが検出され
ることになる。

次に該上型６と下型７との距離、すなわちダイハイドの
調整を行なう場合には、図示しないスライド高さ調整装
置が作動して、該スライド４の高さの微調整が表される
。ここで。

該スライド高さ調整装置内のバックラッシュや摩擦によ
る位置決め誤差とは無関係に、該スライド４の高さが該
リニアスケール１１で直接検出されるので、スライド高
さ表示装置を別に設けておけば、高精度で（例えば１ミ
クロン単位で）スライド高さの確認を行ないながら調整
できる。

尚、主モータスイッチを投入し、プレス運転スイッチを
投入すると、該スライド４が上下運転し、プレスが稼動
する。この状態のときには、該可動部材１３は上昇端に
退避しているので、該可動素子１２の信号線も静止して
おシ、信号線の耐久性も問題とならない。

く第１の発明の効果〉 上記構成を有する第１の発明では、次のような効果があ
る。

（ト）スライド高さ調整装置のバックラッシュや摩擦に
よる位置決め誤差、およびフレーム、コネクテイング等
の機械の熱変形には無関係に、該ボルスタ−に対する該
スライドの高さの絶対値が、直接的に高精度に検出表示
できるので、金型交換時のダイノ・イト調整が高精度で
行逢える。

（イ）　プレス高速作動に対する、リニアスケール検出
速度限界による原点情報喪失の問題。

信号線の耐久性の問題、金型交換等の作業空間確保の問
題が解消される。

〈第２の発明に係る実施例〉 次に、第２の発明の一実施例について詳細に説明する。

第１図に示すように本芙施例では上記実施例の構成に加
え、更に次のような構成を付加したものである。即ち、
ギャップセンサー９が該上製６と下型７との間に設置し
て、プレス稼動中の下死点精度を検出するようにすると
共に図示しないプレス制御装置に、演算装置および記憶
装置を設置し、該ギャップセンサー９からの下死点精度
に関するデータを演算処理し、その結果に基いてスライ
ド調整装置を作動させて、下死点精度を所定の範囲内１
例えば±５ミクロン以内に維持するようにしている。ま
た、プレス制御装置にはプレス休止スイッチが設けられ
ておシ、このスイッチを作動させると、プレス稼動は停
止するものの、リニアスケール等の検出系統の電源は投
入されたままとなっている。従って、昼休みなどにプレ
スの運転を停止させる場合、全電源スィッチを開放せず
にプレス休止スイッチを作動させると、スライド４が上
死点位置で停止していることが確認された後、プローブ
１７が下降して検出基準面５に当接し、リニアスケール
１１に対する可動素子１２の位置により、休止中のスラ
イド高さＳの変化が検出されることに々る。更に前記記
憶装置はプレス運転休止直後におけるＩＪ　ニアスケー
ル１１に対する可動素子１２の位置、即ちその時のスラ
イド高さＳに対応する位置を記憶することができ、また
前記演算装置はプレス運転再開時におけるリニアスケー
ル１１に対する可動素子１２の位置と記憶装置から読み
出された位置との差、即ち休止中における機械の熱変位
によるスライド高さＳの変化を演算することができる。

この演算結果に基づいてスライド高さ調整装置によシス
ライド４の高さを休止前の状態まで補正することが可能
となる。

く第２の発明の効果〉 上記構成を有する第２の発明では前述した第１の発明の
効果に加え次のような効果がある。即ちプレス休止中の
フレーム、コネクティングロッド等の機械の熱変位によ
って生じる、ボルスタ−に対するスライド高さの変化量
を直接的に高精度で測定し、その結果に基いてスライド
高さを補正できるので、プレス運転再開時の下死点精度
の狂い全最小限にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプレスのスライド高さ
検出装置の正面図である。 図面中、 １はプレスの上部フレーム、２は中部フレーム、３は下
部フレーム、４はスライド、５は検出基準面、６，７は
それぞれ金型の上型と下型、８はボルスタ−１９はギャ
ップセンサー、１０は基準板、１１はリニア不ケール、
１２は可動素子、１３は可動部材、１４．１５は案内バ
ー、１６はエアシリンダ、１７はグローブ、１８はスラ
イド４の案内部材、１９は主モータである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）長手方向の熱膨張が実用上無視できる材質からな
   る基準尺がプレスのフレームに上下方向に配置されると
   共に該基準尺の下端がボルスターの近傍において前記フ
   レームに固定され、更に該基準尺の上端が伸縮自在に前
   記フレームに支承される一方、該基準尺に沿つて上下に
   移動自在に可動部材が前記フレームに設置されると共に
   熱膨張率の小さな材質からなるプローブが該可動部材か
   ら垂下されて、該プローブ下端がスライドに当接させら
   れ、また、上記基準尺にリニアスケールが取り付けられ
   るのに対し、前記可動部材には該リニアスケールに対向
   して移動する可動素子が設けられることを特徴とするプ
   レスのスライド高さ検出装置。
2. （２）長手方向の熱膨張が実用上無視できる材質からな
   る基準尺がプレスのフレームに上下方向に配置されると
   共に該基準尺の下端がボルスターの近傍において前記フ
   レームに固定され、更に該基準尺の上端が伸縮自在に前
   記フレームに支承される一方、該基準尺に沿つて上下に
   移動自在に可動部材が前記フレームに設置されると共に
   熱膨張率の小さな材質からなるプローブが該可動部材か
   ら垂下されて、該プローブ下端がスライドに当接させら
   れ、また、上記基準尺にリニアスケールが取り付けられ
   るのに対し、前記可動部材には該リニアスケールに対向
   して移動する可動素子が設けられ、更に、プレス運転休
   止直後における前記リニアスケールに対する該可動素子
   の位置を記憶する記憶装置及びプレス運転再開時におけ
   る前記リニアスケールに対する前記可動素子の位置と該
   記憶装置から読み出された位置との差を演算する演算装
   置とが設けられることを特徴とするプレスのスライド高
   さ検出装置。