JPS6337000A - プレスにおける上・下ラムの運転制御方法 - Google Patents

プレスにおける上・下ラムの運転制御方法

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JPS6337000A
JPS6337000A JP17816686A JP17816686A JPS6337000A JP S6337000 A JPS6337000 A JP S6337000A JP 17816686 A JP17816686 A JP 17816686A JP 17816686 A JP17816686 A JP 17816686A JP S6337000 A JPS6337000 A JP S6337000A
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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、プレスにおける上・下ラムの運転制御方法に
関する。
(従来の技術) 鍛造プレスにおいて、上下から同時に鍛造成形を行う場
合、どのようにして、上ラムの下死点への到達時と下ラ
ムの上死点への到達時とを同時にするかが問題となる。
この問題を解決する方法として、上・下各ラムの油圧駆
動系に同時に油圧油を供給する方法と、機械的なリンク
を用いて上・下側ラムを連動させる方法とがある。
(発明が解決しようとする問題点) 然し乍ら、上記前者の方法では、負荷によって上・下各
ラムの動きが左右されるため、上記問題を完全に解決で
きないと言う欠点がある。
又、上記後者の方法では、機械構成が複雑なものになる
と共に、上・下側ラムを機械的なリンクを介して連動さ
せているので、駆動エネルギの#弱火が比較的大である
と云う欠点も生じる。
本発明は、上記欠点を解消できるプレスにおける上・下
ラムの運転制?]O方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本第1発明の特徴とする処
は、各回転軸心から偏心した上・下各偏心軸部を上記各
回転軸6廻りに独立して回転駆動可能に備え、上・下各
偏心軸部に上・下各ラムを連結することで、上・下各ラ
ムを上下動可能としたものにおいて、 上・下各偏心軸部の平均角速度の最尤推定量を設定し、
上・下各偏心軸部の停止位置を求め、上・下各偏心軸部
の停止位置から所定位置までの到達時間を、上記各最尤
推定量と各停止位置とに基いて演算し、これら各到達時
間に応じて、上・下各ラムの駆動タイミングを31M整
して、上・下各ラムを各所定時期に各所定位置に到達さ
せる点にある。
又、本第2発明の特徴とする処は、上記特徴に加えて、
上記各最尤推定量を上記各停止位置に基いて補正する点
にある。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面に基き説明すれば、第1
図はプレスの概略図示省略で、ILlMzは上・下モー
タ、F、、F2は上・下各モータL、Mzにより回転駆
動される上・下フライホイール、Kl、Kzは上・下回
転軸、CZ+C2は上・下各フライホイールF、、F、
と上・下各回転軸Kl、Kg間に介装された空気圧式上
・下クラッチ、B+、Bzは上・下各回転軸に、に、を
制りJする空気圧式上・下ブレーキ、EI+E2は上・
下各回転軸に、、に2にその回転軸心02,0□に対し
て偏心状に備えられた上・下偏心軸部、IIM、、RM
Zは上下動する上・下ラム、L+、Lzは上・下各偏心
軸部El、E2と上・下各ラムRL、RMzとを連結す
る上・下連接棒、PG、、PC,は上・下各偏心軸部E
、、 Ezの位置を検出するだめの上・下パルスジェネ
レータ、Tは鍛造材料である。
次に、上・下各ラムR?1..RM、をどのような方法
で制御するかを概略的に説明する。
第2図は上・下各偏心軸部E、、E2の位置等を示す説
明図で、第2図において、Pu I +  P IJ 
Iは上偏心軸部E、における上ラムRM、の上・下釜死
点と対応する上・下死点位置、CTIIBは上死点位I
Pu−)ら下死点位置Pt1Zまでを上偏心軸部E1の
回転方向に計測した角度(度) 、CTuは上偏心軸部
E1における上死点位置Pいと停止位n Pu、3との
なす角度(度)であって、上死点位置Pul+よりも上
偏心軸部E、の回転方向後方側を正として計測している
又、PLI、  PLZは下偏心軸部E、における下ラ
ムRM20上・下釜死点と対応する上・下死点位置、C
Tt、llは下死点位置PL2から上死点位置P、Iま
でを下偏心軸部E2の回転方向に計測した角度(度)、
CTLは下偏心軸部E2における下死点位置PLZと停
止位置PL3とのなす角度(度)であって、下死点位置
pt、zよりも下偏心軸部E2の回転方向後方側を正と
して計測している。
今、上ラムR1’l、の停止位置から下死点までの到達
時間をTu秒、下ラムRM2の停止位置から上死点まで
の到達時間をTL秒とすると、上・下側ラムRM、、R
M2の到達時間差TAD秒は”Ao= Tu −TL 
 −−−−−−−−−−−−・−−一−−−・−・−−
−−−−−−−−−−−−−−11)で表わされる。
次に、上・下各偏心軸部E、、H,、即ち、上・下各回
転軸に、、に2の1秒間の定格回転角度をω。度/秒、
とすると、上・下各偏心軸部El、E2の平均角速度を
、夫々、αω。度/秒、βω0度/沙と表示できる。
ここで、α、βは、0くα、β≦1の範囲にあるが、ブ
レーキB11BZ、クラッチC,,C2のタイミング、
負荷の変動により、ばらつきがあるので、以下のような
推定式により、TAIllを表示する。
TAll =3 (CTu + CTum)  ’El
i (CTL + CTLI)−・・(2)但し、含、
tは、a、 bの最尤推定量そして、含、令を予じめ設
定しておくことにより、上記角度CTU 、 cr、の
値から予じめTADを推定して、上ラムRM、の下死点
への到達時と下ラムRM、の上死点への到達時を同時に
すると云う制御の精度を向上できる。
次に、含、令の設定方法について説明すると、まず、第
1段階として、プレスのN回の試行により、曾、′8を
推定し、更に、第2段階として、逐次的に含、令を修正
するのである。
まず、含、倉の推定方法について説明すると、上・下釜
ラムRM、、RM2の駆動系は独立しているため、含、
′8は個別に算出できる。
部ち、プレスのN回の試行において、i回目のTu+T
L 、 CTU 、 CTLの値を夫々、Tu (1)
l TL(i)、  CTu (i)、  CTL (
i)  とすると、含、′8は、含 =Su/N   
 −・・−−−一一一−・−一−−−−−・・・・(3
八)S = St / N  −−−−−−−−・・・
・−−−−−−−−−・(3B)で表示できる。
ところで、上記のようにして算出した3+Sにより、T
ADを予じめ推定できるが、この推定したTADを用い
てプレスを下記のように制御する。
即ち、予じめ、零に近い定数としてεを設定しておき、
このεとTADの大小関係を比較して下記のように制御
する。
(1)  TAD>lε1の場合 上ラムRM、を先に駆動し、Tao秒後に、下ラムRM
2を駆動する。
(2)  TAD<  lε1の場合 下ラムRM2を先に駆動し、TAD秒後に、上ラムRM
、を駆動する。
(3)  I  TAol≦1ε1の場合上・下ラムR
M、、RM!の駆動タイミングの調整はせず、上・下側
ラムRM+、RMzを同時に駆動する。
ところで、上記のような駆動タイミングの調整を行うこ
とにより、TAllは充分零に近づく事が期待されるが
、機械系の経年変化や、駆動タイミングの調整を行う制
御装置の確率的な誤差による誤差をなくすため、更に含
、令を逐次的に補正して、常にTADを零近くに保つよ
うにするのである。
即ち、Tu 、TL 、 CTu 、 Crtの値を用
いて、含。
倉を下記のように補正する。
即ち、上記値から修正要素値1.bl を、TU 1   ==                  、
 、 、 、 −−−−、−−・−(5八)(:TU 
+  CTU8 TL b” =□−−−−・・−−−−−−(5B)CTL 
+  CTLI として表示し、これらl、blを用いて曾、′8を下記
式により補正する。
曾−(1−r)  當 + r al 、−−−−−−
−−一・−−−−−(6八)f; −(1−r) T;
+γb ’−−−−−−−−−〜−−(6B)上記(6
A)、(6B)式により与えられる数値で、曾。
令を補正していけば、TADを常に零近くに保っことが
可能である。
尚、Tは小さな定数であり、γを小さくする程曾、′8
の変動は安定したものとなる。又、γを大きくする程、
含、′8の変動は、駆動系の変化等に急速に対応するが
、不安定なものとなる。
■ ところで、γは、一般に□程度に設定されるが、γとし
てこの程度の値を選定すれば、含、′8を補正するデー
タの重みが、7)、  、′8を算出する際のデータの
重みと諮問−となる。
ところで、上記のような含、令の補正では、含。
$の分散値を考慮していないので、過剰な補正となる場
合がある。
この問題に対処するために、宮、七が正規分布に従うと
考えて、その偏差からTを修正する方法が考えられる。
まず、偏差値び1.び、を下記式 により求め、この偏差値び、、び、により補正係数γ1
.γゎを下記式で求める。
このような補正係数γ1.γ、を使用することにより、
他と掻端に異なるデータが、含、′8を過剰に補正する
事を防止できる。
次に、上・下ラムRM+、RMtの具体的制御方法につ
いて説明する。
第3図は、上・下ラムRM+、RMzの制御装置の簡略
ブロック図であり、第4図はその詳細図である。
第3図及び第4図において、上・下パルスジェネレータ
PGl、PGzからはインターフェースを介して上・下
カウンタCTC,CLにパルスが送られ、ここに、上・
下各偏心軸部EI+E2の角度がストアされる。上・下
カウンタCT、、CT、に保持されるデータはCPUか
ら任意にアクセスすることが可能である。
KBはキーボードで、CTu++、 CTLl、Nの値
等を入力可能で、これらの値及び、CPUから任意にア
クセス可能な上記データにより、上記のような演算処理
が行われる。
尚、cpuにおいて、TIM+、TI?hは上・下タイ
マ、CMP + −4はデジタルコンパレータである。
そして、上記演算処理により求められたCT、、 CT
L。
Tu、 TL、の値がデイスプレィDに表示されると共
に、演算結果に基いて、コントローラCONが、上・下
クラッチ・ブレーキ用電磁弁SQL+、5OLzを制御
する。
尚、コントローラCONにおいて、R,、R,は上・下
リレーである。尚、上・下リレーR,,R,として無接
点リレーを使用することも可能である。
又、ソフトウェアにより、上・下タイマTIM、、TI
Mzのリセットが可能であると共に、上・下各ラム]?
M、、RM2のスタート信号を与えることが可能である
ところで、上記制御装置による制御モードとしては、同
時駆動モードff1l+ 設定モードm2+固定モード
m2+補正モードm4.補助モードm、05つのモード
がある。
同時駆動モードm1は、上・下ラムRM+、RMzの駆
動タイミングの制御を行わず、上・下ラムRM、、RM
zを同時に駆動する制御モードである。
又、設定モードm2は、予じめ設定した回数Nだけ鍛造
を実行し、最尤推定量含、$を求める制御モードである
尚、プレスの操業開始時には、含、′8は予じめ上記m
2〜1T14のCI、II御モードにより求められてお
り、設定モードJでも、上・下各ラムR1’l、、R?
lzの駆動タイミングの制御が行われる。
但し、プレスの全(最初の運転時には、含、′8は全(
未知であるため、含、′8は零である。
固定モードm3は、上・下各ラムRMI、RMZの駆動
タイミングの制御は行うが、含、′8の更新や補正等は
行わない制御モードである。
補正モードm4は、上・下各ラムRM+、RMzの駆動
タイミングの制御を行うと共に、含、令を、最新のデー
タ (Tu、 TL、 CTLI、 CTL、 )に基
き、適当な補正係数Tにより、順次補正してい(制御モ
ードである。
補助モードm、は、上・下各ラムRM+、R?hの駆動
タイミングの制御は行うが、到達時間差TADはキーボ
ードKBにより入力される制御モードであり、駆動タイ
ミングをオペレータが自由に設定できる。
次に、上記制御モードml”’m5による制御を、第5
図及び第6図に示すフローチャートに基き説明する。
まず、第5図のステップ1では、同時駆動モードm、で
あるか否かを判別し、そうであれば、ステツブ2で、上
・下リレーR+、 Rzが同時オンして、上・上電磁弁
SQL+ 、5OLzが作動し、上・下クラッチC,,
C,が接続されると共に、上・下ブレーキBI+82の
制動が解除されて、上・下ラムRM、、RMzは同時に
駆動される。そして、第6図のCのフローに移行する。
又、同時駆動モードm1でない場合には、ステップ3に
おいて、補助モードm、であるか否かを判別する。
補助モード糟、であれば、ステップ4において、TAD
の値が入力され、ステップ5へ移行する。
又、ステップ3において、制御モードが補助モードm5
でなければ、即ち、制御モードが、設定モードIII!
、固定モードm3、補正モード+114のいずれかであ
れば、ステップ6に移行し、TADを上記(2)式によ
り求めて、ステップ5に移行する。
この場合、含、 ’9. CTUI、 CTLIIは夫
々予じめ求められて、入力されており、又、CTt、 
、 CTLは、各カウンタCT、、 CT、に保持され
ているが、ステップ6の計算が終了すると、ステップ6
゛にて、CTLIをCTu+に、又CTLをCTLIに
代入する。これらの値は、ステップ37又はステップ4
1で使用される。
そして、ステップ7において、1Taol<lε1の時
TADを零とする。尚、εは微小時間であって、予じめ
入力されており、この実施例では、例示的にε=o、o
oi秒と設定しである。従って、l  TA。
1 <0.001秒であれば、TAo=Oとして、次の
操作に入る。これは、TADが0.001秒程度の値な
ら、誤差範囲であるとして、タイミングコントロールを
行わないことを意味する。
そして、ステップ5において、TADとεとの大小関係
を判別して、TAn>lε1又はTtto=Oであれば
、ステップ8に移行する。
即ち1、今、例えば、Tao=0.2秒であれば、rA
D>181であるから、ステップ8に移行して、上タイ
マTIM、がスタートすると共に、ステップ9で、上リ
レーR1がオンして、上電磁弁SQL +が作動し、上
ラムRM、が起動される。
次に、ステップ10とAのフローの処理が並列的に行わ
れる。
ステップ10では、上タイマTIM、の経過時間とIT
ADIの大小が判別され、上記経過時間とTADが同じ
になった時に、ステップ11で、下タイマTIM2がス
タートすると共に、ステップエ2で、下リレーR,がオ
ンして、上電磁弁sot、zが作動し、下ラムRMzが
起動されて、Bのフローへ移行する。
尚、フローチャートにおいては、省略したが、上記の際
には、デジタルコンパレータCMP 、に出力禁止命令
が出される。
このようにするのは、デジタルコンパレータけPlから
信号が出力されると、既に駆動されている上ラムRMI
側に再度駆動命令が出ることが有り、このような場合に
は、制御系が混乱するからである。
又、ステップ5で、Tan<  lε1であれば、ステ
ップ13に移行して、下タイマTIM2がスタートする
と共に、ステップ14で、下リレーRzがオンして、上
電磁弁SQL、が作動し、下ラムRMzが起動される。
次に、ステップ15とBのフローの処理が並列的に行わ
れる。
ステップ15では、下タイマTIM、の経過時間と1T
Aolの大小関係が判別され、上記経過時間とITAD
Iが同じになった時に、ステップ16で、上タイマTI
M、がスタートすると共に、ステップ17で、上リレー
R0がオンして、上電磁弁SQL 、が作動し、上ラム
RM、が起動されて、Aのフローへ移行する。
尚、フローチャートにおいては、省略したが、上記の際
には、デジタルコンパレータCMP、に出力禁止命令が
出される。
又、Aのフローでは、ステップ18で、主偏心軸部E1
が上死点位置PUIに到達したか否か、即ち、上ラムR
MIが上死点に到達したか否かが判別され、主偏心軸部
E、が上死点位置Fullに到達すると、ステップ19
において、上タイマTIM、がラッチされ、Tuが求め
られて、転送される。
又、ステップ20において、上リレーR9がオフされて
、上電磁弁SQL +への通電が停止され、上クラッチ
CIが切断されると共に、上ブレーキB、が上回転軸に
1を制動して、上ラムRM、が上死点付近で停止する。
そして、ステップ21で、主偏心軸部Elにおける上死
点位IEPutと停止位置九、とのなす角度Crt+を
、上死点位置PL+Iよりも主偏心軸部E、の回転方向
後方側を正として計測し、上カウンタCT、に保持し、
CTUに転送して、Cのフローへ移行する。
又、Bのフローでは、ステップ24で、下偏心軸部E2
が下死点位置pt、zに到達したか否か、即ち、下ラム
RMtが下死点に到達したか否かが判別され、下偏心軸
部E2が下死点位WPL2に到達すると、ステップ25
で、下タイマTIM、がラッチされ、TLが求められて
、転送される。
又、ステップ26において、下りレーR2がオフされて
、下電磁弁5OL2への通電が停止され、下ラムRMz
が下死点付近で停止する。
そして、ステップ27で、下偏心軸部E2における下死
点位zPL□と停止位11PL、とのなす角度CTLを
下死点位置pLzよりも下偏心軸部E2の回転方向後方
側を正として計測し、下カウンタCT、に保持するし、
Crtに転送して、Cのフローへ移行する。
Cのフローでは、ステップ30により、同時駆動モード
m、であるか否かを判別し、同時駆動モードm、であれ
ば、制御は終了する。
又、同時駆動モードm、でなければ、ステップ31で、
補助モードm、であるか否かを判別し、補助モードm5
であれば、制御は終了する。
そして、補助モードm、でなければ、ステップ32で、
固定モードl113であるか否かを判別し、固定モード
I、であれば、制御は終了する。
又、固定モードl113でなければ、ステップ33で、
設定モードmzであるか否かを判別し、設定モードla
gであれば、ステップ34で、設定モードm2になって
最初の運転か否かを判別する。
最初の運転であれば、ステップ35で、リセットして、
S、、 SL、 iを夫々零として、ステップ36に移
行し、最初の運転でなければ、直接ステ・ノブ36に移
行する。
ステップ36では、iに1を付加し、ステップ37で、
新しく Su、 SLを夫々再帰的に求める。尚、ステ
ップ37の式と(4A) 、 (4B)の式とでは、添
字。
、)の有無の差違があるが、これは、ステップ37に於
ける1番目のCT、、 cT、の値を、式(4A) 、
 (4B)に於いてはCTu (N + CTL <i
、と記したからであって、両者は同義である。
尚、Su、SLを求める際には、ステップ19.23.
25゜29から転送されてきた数値が使用される。
次に、ステップ38で、iとNの大小関係を判別し、i
≧Nであれば、ステップ39で、上記(3A) 。
(3B)の両式により、省、令を夫々求めて、制御は終
了する。
又、ステップ38で、i<Nであれば、含、′8の算出
は行なわないで、制御は終了する。
更に、ステップ33で、設定モードm2でなければ、ス
テップ40で補正モードm、であるか否かを判別し、補
正モード14であれば、ステップ41で、含、′8を夫
々補正して、制御は終了する。
尚、含、′8を夫々求める際には、上記のように、ステ
ップ19等から転送されてきた数値が使用される。
又、ステップ40で、補正モードI+14でなければ、
制御は終了する。
尚、制御終了時には、タイマTIME、 TI?hは夫
々リセットされて、零とされる。
そして、上記のような制御が繰り返し行われる。
尚、実施例では、上・下釜偏心軸部の平均角速度の最尤
推定量を設定する代りに、平均角速度の逆数の最尤推定
量を設定したが、これは、便宜上そうしただけであって
、結果的には、平均角速度の最尤推定量を設定したのと
同じことになる。
又、実施例では、上ラムの下死点への到達時と、下ラム
の上死点への到達時とを同時にしたが、本発明は、上・
下釜ラムを各所定時期に各所定位置に到達させるプレス
の上・下釜ラムの運転制御方法に適用可能である。
(発明の効果) 以上詳述したように、本第1発明によれば、上・下釜ラ
ムを各所定時期に各所定位置に確実に到達させることが
できると共に、プレスの機械的構成も簡易なものとでき
、しかも、プレスの駆動エネルギの損失も少ない。
又、本第2発明によれば、更に、プレスの機械系の経年
変化や制御系統の確率的な誤差に対応でき、上・下釜ラ
ムの制御を正確に行える。
本発明は上記利点を有し、実益大でる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図はプレスの概略
図、第2図は上・下釜偏心軸部の位置等を示す説明図、
第3図は制御装置の簡略ブロック図、第4図は同詳細図
、第5図及び第6図の各図は制御方法を示すフローチャ
ートである。 IE、、 Et−・・−上・下偏心軸部、Ol、0□−
上・下回転軸心、Pt1l+  PLI’−上死点位置
、PLIZ+  pLz、−下死点位置、PU3+  
Pt3”−停止位置、RMl、RMz −上・下ラム。 特 許 出 願人  株式会社 神戸製鋼所第10  
      第2(1 第3 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)各回転軸心から偏心した上・下各偏心軸部を上記
    各回転軸心廻りに独立して回転駆動可能に備え、上・下
    各偏心軸部に上・下各ラムを連結することで、上・下各
    ラムを上下動可能としたものにおいて、 上・下各偏心軸部の平均角速度の最尤推定量を設定し、
    上・下各偏心軸部の停止位置を求め、上・下各偏心軸部
    の停止位置から所定位置までの到達時間を、上記各最尤
    推定量と各停止位置とに基いて演算し、これら各到達時
    間に応じて、上・下各ラムの駆動タイミングを調整して
    、上・下各ラムを各所定時期に各所定位置に到達させる
    ことを特徴とするプレスにおける上・下ラムの運転制御
    方法。
  2. (2)各回転軸心から偏心した上・下各偏心軸部を上記
    各回転軸心廻りに独立して回転駆動可能に備え、上・下
    各偏心軸部に上・下各ラムを連結することで、上・下各
    ラムを上下動可能としたものにおいて、 上・下各偏心軸部の平均角速度の最尤推定量を設定し、
    上・下各偏心軸部の停止位置を求め、上・下各偏心軸部
    の停止位置から所定位置までの到達時間を、上記各最尤
    推定量と各停止位置とに基いて演算し、これら各到達時
    間に応じて、上・下各ラムの駆動タイミングを調整して
    、上・下各ラムを各所定時期に各所定位置に到達させ、
    上記各最尤推定量を上記各停止位置に基いて補正するこ
    とを特徴とするプレスにおける上・下ラムの運転制御方
    法。
JP17816686A 1986-07-29 1986-07-29 プレスにおける上・下ラムの運転制御方法 Granted JPS6337000A (ja)

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Cited By (2)

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