CN112060669A - 冲压装置、冲压装置的输送运动设定方法及输送运动设定程序 - Google Patents

冲压装置、冲压装置的输送运动设定方法及输送运动设定程序 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种冲压装置，其在冲压运动被变更时，简便地设定输送装置的输送运动。在所述冲压装置(1)中，安装有对成型材料(W)进行冲压成型的模具的滑动件(18)与输送成型材料(W)的送料机(40)联动。冲压装置(1)的控制装置(50)设定与滑动件(18)的规定的基准冲压运动(Ps)相对应的送料机(40)的基准TF运动(Fs)，设定基准TF运动(Fs)相对于基准冲压运动(Ps)的同步定时(ST)，延长基准冲压运动(Ps)中的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动(P)，对于冲压运动(P)，使同步定时(ST)与基准TF运动(Fs)相对于基准冲压运动(Ps)的同步定时一致，同时使从该同步定时(ST)开始的动作模式与基准TF运动(Fs)相同来设定实际运行的TF运动。

Description

冲压装置、冲压装置的输送运动设定方法及输送运动设定 程序
技术领域
本申请主张基于2019年06月11日申请的日本专利申请第2019-108663号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考而援用于本说明书中。
本发明涉及一种冲压装置(press machine)、冲压装置的输送运动设定方法及输送运动设定程序。
背景技术
以往，作为冲压装置，已知有使输送工件的送料机(以下，称为“TF”)和冲压部以将冲压动作作为基准的冲压标准(press master)方式联动的冲压装置(例如，参考专利文献1)。与将TF的动作作为基准的TF标准方式相比，冲压标准方式有可以期待高速生产率的优点。
并且，例如当对由伺服马达直接驱动偏心轴的所谓的伺服冲压机适用冲压标准方式时，因冲压机连续运行而不需要上止点启动/停止时的加减速转矩，因此还可以得到能够实现降低伺服马达的有效转矩的优点。
然而，冲压标准方式是以冲机速度(偏心轴转速)恒定为前提的。因此，如图6(a)所示，一旦确定与一个行程的冲压运动相对应的TF运动(TF各轴的动作)，则如图6(b)所示，即使在冲压速度发生了变更(在图的例子中，整体时间的延长)的情况下，也无需变更TF运动。
但是，在伺服冲压机等中，冲压速度有可能在一个行程中逐渐地变化。此时，根据定时，TF的动作速度急剧变化，有可能难以进行稳定的输送。
因此，如图7(a)所示，使用将速度恒定的虚拟凸轮作为共同的标准而将冲压运动与TF运动建立对应关联的方法。根据该方法，如图7(b)所示，当变更(在图7的例子中，在下止点附近处缓慢地加压的变更)了冲压运动的一部分时，能够通过变更及调整与该变更部分相对应的TF运动部分来应对。
专利文献1：日本特开2016-215240号公报
然而，在上述以往的技术中，需要根据冲压运动的变更来适当地重新设定TF运动。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于在冲压运动被变更时，使得能够简便地设定输送装置的输送运动。
本发明是一种冲压装置，安装有对成型材料进行冲压成型的模具的滑动件与输送所述成型材料的输送装置联动，所述冲压装置构成为，具备：
基准动作设定机构，其设定与所述滑动件的规定的基准冲压运动相对应的所述输送装置的基准输送运动；
定时设定机构，其设定所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时；
冲压动作设定机构，其延长所述基准冲压运动中的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动；及
输送动作设定机构，其对于所述冲压运动，使同步定时与所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时一致，同时使从该同步定时开始的动作模式与所述基准输送运动相同来设定与所述冲压运动相对应的实际运行的输送运动。
并且，本发明是一种冲压装置的输送运动设定方法，在所述冲压装置中，安装有对成型材料进行冲压成型的模具的滑动件与输送所述成型材料的输送装置联动，其中，
所述冲压装置的控制机构执行如下工序：
基准动作设定工序，其设定与所述滑动件的规定的基准冲压运动相对应的所述输送装置的基准输送运动；
定时设定工序，其设定所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时；
冲压动作设定工序，其延长所述基准冲压运动中的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动；及
输送动作设定工序，其对于所述冲压运动，使同步定时与所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时一致，同时使从该同步定时开始的动作模式与所述基准输送运动相同来设定与所述冲压运动相对应的实际运行的输送运动。
并且，本发明是一种冲压装置的输送运动设定程序，在所述冲压装置中，安装有对成型材料进行冲压成型的模具的滑动件与输送所述成型材料的输送装置联动，其中，
所述冲压装置的输送运动设定程序使所述冲压装置的控制机构作为如下机构发挥功能：
基准动作设定机构，其设定与所述滑动件的规定的基准冲压运动相对应的所述输送装置的基准输送运动；
定时设定机构，其设定所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时；
冲压动作设定机构，其延长所述基准冲压运动中的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动；及
输送动作设定机构，其对于所述冲压运动，使同步定时与所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时一致，同时使从该同步定时开始的动作模式与所述基准输送运动相同来设定与所述冲压运动相对应的实际运行的输送运动。
发明效果
根据本发明，当冲压运动被变更时，能够简便地设定输送装置的输送运动。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的冲压装置的图。
图2是用于说明本实施方式的送料机的结构的俯视图。
图3是示出本实施方式的送料机的进给杆的移动轨迹的动作说明图。
图4是表示本实施方式的送料机运动设定方法的流程的流程图。
图5是表示本实施方式的冲压运动及TF运动的动作线图，其中，(a)表示各个基准运动，(b)表示基准运动的变更例。
图6是表示以往的冲压运动及TF运动的一例的动作线图。
图7是以往的冲压运动及TF运动的另一例的动作线图。
图中：1-冲压装置，3-上模，4-下模，11-伺服马达，12-传动轴，14-偏心轴，18-滑动件，40-送料机，41-进给杆，50-控制装置，51-存储部，F-TF运动，F1-夹紧方向动作量，F2-抬起方向动作量，F3-前进方向动作量，Fs-基准TF运动，Fs1-夹紧方向动作量，Fs2-抬起方向动作量，Fs3-前进方向动作量，h-位置，P-冲压运动，Ps-基准冲压运动，Ts-基准TF运动，ST-同步定时，W-成型材料。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[冲压装置的结构]
图1是表示本实施方式所涉及的冲压装置1的图，图2是用于说明冲压装置1所具备的送料机40的结构的俯视图。
如图1所示，本实施方式所涉及的冲压装置1是进行锻造成型的锻压装置，具备头部23、多个立柱22、横梁21、垫板24、滑动件18、驱动部10、控制装置50、送料机40。
头部23、多个立柱22及横梁21构成冲压装置1的框架部。这些头部23、多个立柱22及横梁21在其内部插入有拉杆25a，通过由拉杆螺母25b拧紧而相互紧固。
垫板24固定于头部23上，在其上部固定有多个下模4。
滑动件18由设置于多个立柱22的每一个上的引导件19支承为能够沿上下方向进退。在滑动件18的下部固定有多个上模3。多个上模3和多个下模4相互对应而成组，并且分别沿着左右方向排列，分别与成组的模具上下对置。通过滑动件18下降，上模3与下模4靠近，成型材料W在它们之间被锻造成型。另外，滑动件18的进退方向不受特别限制，在本实施方式中，设为沿上下方向进退而进行说明。
驱动部10具备伺服马达11、传动轴12、减速机13、偏心轴14及连杆15。驱动部10被支承于横梁21等框架部。偏心轴14以沿着左右方向延伸的方式配置。若伺服马达11被驱动，则其旋转运动依次传递到传动轴12、减速机13、偏心轴14，偏心轴14的旋转运动经由连杆15转换为滑动件18的平移运动。由此，滑动件18沿上下方向进退。
伺服马达11能够进行在一次旋转中任意地改变转速的控制或以任意的旋转角度停止的控制。因此，通过伺服马达11的驱动控制，能够在一个行程中改变滑动件18的上下升降动作的移动速度，或者使其在任意的位置停止。
控制装置50进行冲压装置1的动作控制。具体而言，控制装置50根据用户操作或规定的程序来控制伺服马达11或送料机40的动作，使基于滑动件18的冲压动作与基于送料机40的输送动作联动。并且，控制装置50具备存储部51，该存储部51存储用于实现冲压装置1的各种功能的程序或数据，并且还作为工作存储区域发挥功能。
送料机40是输送成型材料W的输送装置，设置于上模3和下模4的附近。如图2所示，该送料机40在上模3与下模4分开时将由搬入装置6搬入的新的成型材料W供给到最上游侧的上模3及下模4，或者对沿左右方向排列的多组上模3和下模4依次输送成型材料W。
具体而言，送料机40具备相互平行地配置的两根进给杆41。各进给杆41在配置成一列的多个下模4的两侧以沿着其排列方向延伸的方式配置。
在各进给杆41上沿着该进给杆41的延伸方向并设有多个夹爪42，该夹爪42的数量比下模4多一个。多个夹爪42以与设置于两根进给杆41的夹爪42彼此之间相互成组而相对向的方式从各进给杆41延伸出。并且，多个夹爪42的排列方向的间隔与多个下模4的间隔一致。
图3是示出送料机40的进给杆41的移动轨迹的动作说明图。
如该图所示，送料机40使两根进给杆41从在待机位置(原始位置)H待机的状态以(1)夹紧→(2)抬起→(3)前进→(4)放下→(5)松开→(6)返回的顺序进行动作。由此，送料机40与滑动件18的冲压动作联动地将成型材料W依次进给到多个下模4。另外，在以下的说明中，将夹紧及松开的动作方向称为夹紧方向，将抬起及放下的动作方向称为抬起方向，将前进及返回的动作方向称为前进方向。
[送料机运动设定方法]
接着，对对应于冲压运动而设定送料机运动(以下，称为“TF运动”。)的方法进行说明。在此，“冲压运动”是指基于滑动件18的冲压动作模式。并且，“TF运动”是送料机40的输送动作模式，是指以后述的夹紧方向动作量、抬起方向动作量及前进方向动作量表示的输送运动模式。本实施方式的TF运动设定方法通过在所述控制装置50中读出并展开存放于存储部51中的规定的程序来执行。
图4是表示TF运动设定方法的流程的流程图。图5是表示本实施方式中的冲压运动及TF运动的动作线图，(a)表示各个基准运动，(b)表示基准运动的变更例。在该图中，以从上止点通过下止点再次返回到上止点为止的滑动件18的进退移动一个行程中的该滑动件18的位置表示冲压运动。如后述，以送料机40(进给杆41)的各方向(夹紧、抬起、前进)的动作量表示TF运动。并且，图5的横轴是假定为滑动件18进行一次行程时以等角速度旋转一圈(旋转360deg)的虚拟凸轮的旋转角度(虚拟凸轮角度)和与其相对应的时间。
如图4所示，在本实施方式的TF运动设定方法中，首先，控制装置50设定成为冲压运动的基准的基准冲压运动Ps(步骤S1)。
基准冲压运动Ps是在冲压装置1的设备规格中假定的最短循环时间的冲压运动。如图5(a)所示，本实施方式的基准冲压运动Ps在对成型材料W进行加压的下止点的跟前侧附近缓慢地移动，在其前后以与伺服马达11的性能等相对应的恒定的速度快速移动。并且，本实施方式的基准冲压运动Ps例如在一个行程(循环)中需要3秒。
控制装置50根据冲压装置1的机械规格或循环时间等冲压条件来设定基准冲压运动Ps，并将其存储于存储部51中。另外，该基准冲压运动Ps也可以预先设定并存储于存储部51中。
接着，控制装置50设定与所设定的基准冲压运动Ps相对应的基准TF运动Fs(步骤S2)。
基准TF运动Fs由送料机40的夹紧方向动作量Fs1、抬起方向动作量Fs2及前进方向动作量Fs3构成。该基准TF运动Fs是与基准冲压运动Ps相对应的TF运动，其设定为不与该基准冲压运动Ps的冲压动作(滑动件18)发生干涉而能够使送料机40适当地输送成型材料W。即，基准TF运动Fs设定为，在滑动件18通过下止点之后上升至不与送料机40发生干涉的规定的位置h时，开始进行输送动作(从(1)夹紧开始)，然后在滑动件18下降至与送料机40发生干涉的位置之前，完成输送动作((5)松开为止)。
控制装置50根据基准冲压运动Ps来设定基准TF运动Fs，并将其存储于存储部51中。另外，基准TF运动Fs中的送料机40的动作速度等详细内容可以根据送料机40以外的机械装置规格或循环时间等适当地设定。并且，该基准TF运动Fs也可以与基准冲压运动Ps一起预先设定并存储于存储部51中。
接着，控制装置50设定基准TF运动Fs相对于基准冲压运动Ps的同步定时(同步点)ST(步骤S3)。同步定时是指不依赖于冲压运动的变更而应相对于冲压运动同步的TF运动的点。
在该步骤中，控制装置50将送料机40开始进行夹紧动作的点，即滑动件18通过下止点之后上升至不与送料机40发生干涉的位置h的定时设定为同步定时ST，并将其存储于存储部51中。
然后，控制装置50设定假定为在将同步定时ST作为始点(零)而送料机40的动作进行一个循环时以等角速度旋转一圈(旋转360deg)的、送料机40用的虚拟凸轮的旋转角度(TF虚拟凸轮角度)。
接着，控制装置50根据用户(操作者)操作变更及调整基准冲压运动Ps来设定实际运行的冲压运动P(步骤S4)。
具体而言，如图5(b)所示，对于基准冲压运动Ps，延长对成型材料W进行加压的时间(在本实施方式中，循环时间：3秒→4秒)来设定冲压运动P。此时，被分配假定为在延长的时间内旋转一圈(旋转360deg)的新的虚拟凸轮角度。
另外，该冲压运动P只要延长在基准冲压运动Ps中从成型材料W被松开之后到再次被夹紧为止的下止点附近的动作时间即可，其变更及调整的具体内容不受特别限定。例如，在图5(b)中示出了滑动件18在下止点附近以恒定速度下降(加压)的例子，但速度也可以在加压中途变化或一旦上升。进而言之，该冲压运动P只要延长基准冲压运动Ps中的一部分的时间即可。
接着，控制装置50使同步定时ST相对于冲压运动P对齐，同时使从该同步定时ST开始的动作模式与基准TF运动Ts相同来设定与冲压运动P相对应的实际运行的TF运动F(步骤S5)。TF运动F由送料机40的夹紧方向动作量F1、抬起方向动作量F2及前进方向动作量F3构成。
即，TF运动F设定为，对于延长了时间的冲压运动P，使同步定时ST与基准TF运动Fs相对于基准冲压运动Ps的同步定时一致，同时维持原来的TF虚拟凸轮角度执行未延长时间的基准TF运动Ts。因此，构成TF运动F的夹紧方向动作量F1、抬起方向动作量F2及前进方向动作量F3的从同步定时ST开始的动作模式与基准TF运动Ts的动作模式一致。然后，TF运动F中的从返回结束至开始下一个夹紧(即同步定时ST)为止的期间成为送料机40不进行动作的待机状态。
如此，根据所设定的冲压运动P自动地设定TF运动F。控制装置50将所设定的TF运动F存储于存储部51中。
[本实施方式的技术效果]
如上，根据本实施方式，设定与滑动件18的基准冲压运动Ps相对应的基准TF运动Fs，并设定基准TF运动相对于基准冲压运动Ps的同步定时ST。然后，在延长基准冲压运动Ps的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动P时，对于该冲压运动P，使同步定时ST与相对于基准冲压运动Ps的同步定时一致，同时使从该同步定时ST开始的动作模式与基准TF运动Fs相同来设定与冲压运动P相对应的实际运行的TF运动F。
因此，无论冲压运动由基准冲压运动Ps如何被变更，TF运动(中的动作部分)都维持基准TF运动Fs，无需进行特殊的变更及调整。因此，当冲压运动被变更时，也能够简便地设定送料机40的TF运动。
并且，根据本实施方式，延长基准冲压运动Ps中的与从送料机40完成输送动作(松开为止)之后再次开始进行输送动作(从夹紧至)为止相对应的部分的时间来设定实际运行的冲压运动P。
由此，能够将与该部分相当的下止点附近的加压动作变更为所期望的动作来设定冲压运动P。
[其他]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。
例如，在上述实施方式中，对根据冲压运动来设定TF运动的情况进行了说明，但实际通过该TF运动运行冲压装置1时，控制装置50在检测出同步定时ST时向送料机40输出输送开始指令，使该送料机40以与基准TF运动Fs相同的动作模式进行输送动作即可。关于同步定时ST的检测，例如设置检测滑动件18的进退位置的检测器，使得能够检测与同步定时ST相对应的滑动件位置即可。
并且，本发明所涉及的冲压装置只要具备与滑动件联动的送料机，则其结构等不受特别限定。但是，本发明能够更适当地适用于例如滑动件由伺服马达驱动的所谓的伺服冲压机。
此外，上述实施方式中所示出的细节在不脱离发明宗旨的范围内能够适当地进行变更。

Claims (7)

1.一种冲压装置，安装有对成型材料进行冲压成型的模具的滑动件与输送所述成型材料的输送装置联动，所述冲压装置具备：
基准动作设定机构，其设定与所述滑动件的规定的基准冲压运动相对应的所述输送装置的基准输送运动；
定时设定机构，其设定所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时；
冲压动作设定机构，其延长所述基准冲压运动中的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动；及
输送动作设定机构，其对于所述冲压运动，使同步定时与所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时一致，同时使从该同步定时开始的动作模式与所述基准输送运动相同来设定与所述冲压运动相对应的实际运行的输送运动。
2.根据权利要求1所述的冲压装置，其中，
所述定时设定机构将所述滑动件通过下止点上升至不与所述输送装置发生干涉的规定的位置的定时设定为所述同步定时。
3.根据权利要求1或2所述的冲压装置，其中，
所述基准动作设定机构将所述基准输送运动设定为如下：在所述滑动件通过下止点而上升至不与所述输送装置发生干涉的规定的位置时，使所述输送装置开始进行输送动作，然后在所述滑动件下降至与所述输送装置发生干涉的位置之前，使所述输送装置完成输送动作。
4.根据权利要求3所述的冲压装置，其中，
所述冲压动作设定机构延长所述基准冲压运动中的与在所述基准输送运动中从所述输送装置完成输送动作之后到再次开始进行输送动作为止的部分相对应的部分的时间来设定所述冲压运动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的冲压装置，其中，
所述滑动件由经由使该滑动件往复移动的旋转轴而连结的伺服马达驱动。
6.一种冲压装置的输送运动设定方法，在所述冲压装置中，安装有对成型材料进行冲压成型的模具的滑动件与输送所述成型材料的输送装置联动，其中，
所述冲压装置的控制机构执行如下工序：
基准动作设定工序，其设定与所述滑动件的规定的基准冲压运动相对应的所述输送装置的基准输送运动；
定时设定工序，其设定所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时；
冲压动作设定工序，其延长所述基准冲压运动中的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动；及
输送动作设定工序，其对于所述冲压运动，使同步定时与所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时一致，同时使从该同步定时开始的动作模式与所述基准输送运动相同来设定与所述冲压运动相对应的实际运行的输送运动。
7.一种冲压装置的输送运动设定程序，在所述冲压装置中，安装有对成型材料进行冲压成型的模具的滑动件与输送所述成型材料的输送装置联动，其中，
所述冲压装置的输送运动设定程序使所述冲压装置的控制机构作为如下机构发挥功能：
基准动作设定机构，其设定与所述滑动件的规定的基准冲压运动相对应的所述输送装置的基准输送运动；
定时设定机构，其设定所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时；
冲压动作设定机构，其延长所述基准冲压运动中的一部分的时间来设定实际运行的冲压运动；及
输送动作设定机构，其对于所述冲压运动，使同步定时与所述基准输送运动相对于所述基准冲压运动的同步定时一致，同时使从该同步定时开始的动作模式与所述基准输送运动相同来设定与所述冲压运动相对应的实际运行的输送运动。
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