JP2001071196A - Press device - Google Patents

Press device

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Publication number
JP2001071196A
JP2001071196A JP25505499A JP25505499A JP2001071196A JP 2001071196 A JP2001071196 A JP 2001071196A JP 25505499 A JP25505499 A JP 25505499A JP 25505499 A JP25505499 A JP 25505499A JP 2001071196 A JP2001071196 A JP 2001071196A
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JP
Japan
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pressurizing
pressing
component
tool
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP25505499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Hirase
清 平瀬
Original Assignee
Denso Corp
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, 株式会社デンソー filed Critical Denso Corp
Priority to JP25505499A priority Critical patent/JP2001071196A/en
Publication of JP2001071196A publication Critical patent/JP2001071196A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, 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
    • B30B1/18Presses, 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
    • B30B1/186Control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0094Press load monitoring means

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press forming device in which excessive press force is not applied to a part to be pressed to a pressing fixture, there is no change in a press speed during pressing and defective part is not generated. SOLUTION: In a first process, when descending a pressing fixture 5, excessive pressing force is not applied to the part 10 and impact applied to the part 10 is eliminated by controlling a drive current to drive a servomotor 3 so that the pressing fixture is descended in a high speed immediately before a part 10 is pressed. In a second process, the part 10 is pressed at a constant pressure and the part 10 is precisely pressed with the objective pressing force when an output voltage of a load cell 7 reaches an objective voltage, by controlling a drive current value to drive the servomotor 3 so as to keep the objective voltage until a prescribed time elapses.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧力計測器で計
測した加圧力に基づいて、前記回転駆動部を駆動する駆
動電流値を制御することで、前記回転駆動部の発生トル
クを制御するようにした加圧装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention controls a torque generated by the rotary drive unit by controlling a drive current value for driving the rotary drive unit based on a pressing force measured by a pressing force measuring device. The present invention relates to a pressure device as described above.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、図6に示したように、ベース
101に固定された油圧シリンダ102と、この油圧シ
リンダ102のピストン103に押圧される加圧具10
4と、ガイド105に組み合わされて、加圧具104の
直線運動を安定させる案内バー106と、加圧具104
に加圧加工される部品107の部品本体108を保持す
る部品保持具109と、この部品保持具109の加圧力
を計測する加圧力計測器110とを備えた加圧装置(第
1従来例)100である。この加圧装置100は、油圧
シリンダ102の発生圧力で加圧具104を加圧速度
(下降速度)を制御して部品107を加圧加工するよう
にしている。なお、111はコントローラで、112は
プログラマブルコントローラである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 6, a hydraulic cylinder 102 fixed to a base 101 and a pressing tool 10 pressed by a piston 103 of the hydraulic cylinder 102 are shown.
4, a guide bar 106 that is combined with a guide 105 to stabilize the linear movement of the pressing tool 104,
Pressurizing device provided with a component holder 109 for holding a component body 108 of a component 107 to be press-processed into a workpiece, and a pressure measuring device 110 for measuring the pressure of the component holder 109 (first conventional example) 100. The pressurizing device 100 controls the pressurizing speed (lowering speed) of the pressurizing tool 104 with the pressure generated by the hydraulic cylinder 102 to pressurize the component 107. Note that 111 is a controller, and 112 is a programmable controller.
【0003】また、従来より、特開平10−24959
7号公報においては、加速もしくは減速に必要なモータ
トルクで、目標プレス力に対応するトルクリミット値を
補正することで、加速中でも減速中でも常に目標プレス
力をワークに与えることのできるモータトルク制御方法
(第2従来例)が提案されている。
[0003] Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-24959 discloses
In Japanese Patent Application Publication No. 7-107, a motor torque control method that can always apply a target press force to a work during acceleration or deceleration by correcting a torque limit value corresponding to a target press force with a motor torque required for acceleration or deceleration. (Second conventional example) has been proposed.
【0004】さらに、従来より、特開平9−85456
号公報においては、サーボモータの電機子電流を検出
し、その検出した電機子電流値が、サーボモータの電機
子電流に対応する加圧力が微小時間毎に電極加圧力を増
加させる方向に設定された設定加圧力に倣うように電流
フィードバック制御することで、通電中の電極加圧力を
微小時間毎に精密に自動制御することのできる加圧力制
御方法(第3従来例)が提案されている。
Further, conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-85456
In the publication, the armature current of the servomotor is detected, and the detected armature current value is set so that the pressing force corresponding to the armature current of the servomotor increases the electrode pressing force every minute time. There has been proposed a pressure control method (third conventional example) in which current feedback control is performed so as to follow the set pressure, so that the electrode pressure during energization can be accurately and automatically controlled every minute time.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、第1従来例
の加圧装置100においては、途中で加圧具104の加
圧速度を変更できず、衝撃的な加圧になってしまい、加
圧具104が部品107に高速で衝突する衝撃により部
品107が破損してしまうという問題が生じている。ま
た、加圧加工される部品107の加圧加工による変形部
分の厚みが薄い場合、加圧具104の加圧速度がばらつ
くため、加圧具104が部品107に高速で衝突する際
の衝撃力が加わり、部品107に過大な加圧力が加わる
という問題も生じている。
However, in the pressurizing apparatus 100 of the first conventional example, the pressurizing speed of the pressurizing tool 104 cannot be changed on the way, resulting in an impulsive pressurization. There is a problem that the component 107 is damaged by the impact of the tool 104 colliding with the component 107 at high speed. In addition, when the thickness of the deformed part of the component 107 to be subjected to the pressure processing due to the pressure processing is small, the pressing speed of the pressing tool 104 varies, so that the impact force when the pressing tool 104 collides with the component 107 at high speed. , And an excessive force is applied to the component 107.
【0006】さらに、使用中に作動油の温度変化によっ
て油圧シリンダ102での加圧速度が変化し、衝撃力が
ばらついたり、作動油の漏れ等により部品107が汚れ
て不良品になるという問題も生じている。そして、高精
度な加圧力計測器110を部品保持具109の下方に配
設し、油圧シリンダ102で加圧具104を高速に下降
させ、加圧具104が高速で部品107に衝突すると、
衝突による衝撃で加圧力計測器110が損傷するという
可能性があった。そこで、低速で加圧具104を部品1
07方向に下降させることが考えられるが、この場合に
は加圧工程(加圧具104の下降工程)に時間が多くか
かるという問題が生じる。
Further, there is also a problem that the pressurizing speed in the hydraulic cylinder 102 changes due to a change in the temperature of the hydraulic oil during use, the impact force varies, and the component 107 becomes dirty and defective due to leakage of the hydraulic oil. Has occurred. Then, a high-precision pressure measuring device 110 is disposed below the component holder 109, and the pressurizing tool 104 is lowered at a high speed by the hydraulic cylinder 102. When the pressurizing tool 104 collides with the component 107 at a high speed,
There is a possibility that the pressure measuring instrument 110 is damaged by the impact due to the collision. Therefore, the pressing tool 104 is moved at low speed to the part 1
In this case, it is conceivable that the pressing step (the step of lowering the pressing tool 104) takes a long time.
【0007】また、第2従来例の加圧力制御方法におい
ては、機械構造部の変化(熱変形、摺動の変化等)、サ
ーボモータの発熱によるサーボモータの出力トルクの変
化を抑えることが困難であり、時系列的に加圧力が変化
するという問題が生じている。さらに、第3従来例のモ
ータトルク制御方法においては、第2従来例と同様に、
外部要因に左右されて、所定の加圧力を得ることが困難
であるという問題が生じている。
Further, in the pressure control method of the second conventional example, it is difficult to suppress a change in the output torque of the servomotor due to a change in the mechanical structure (thermal deformation, change in sliding, etc.) and heat generated by the servomotor. Therefore, there is a problem that the pressing force changes in a time series. Further, in the motor torque control method of the third conventional example, similar to the second conventional example,
There is a problem that it is difficult to obtain a predetermined pressing force depending on external factors.
【0008】[0008]
【発明の目的】本発明は、上記問題点に鑑み、所定の加
圧力よりも過大な加圧力が部品に加わることが無く、部
品を加圧加工している最中の加圧速度の変化が無く、不
良品の発生が少ない加圧装置を提供することにある。ま
た、回転駆動部の発熱、機械構造部の摩耗、熱変形、摺
動の変化があっても所定の加圧力を得ることのできる加
圧装置を提供することにある。さらに、多段階の加圧制
御を行うことができ、且つ製品に応じて所定の加圧力を
瞬時に変更することのできる加圧装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to prevent a pressurizing force exceeding a predetermined pressurizing force from being applied to a part and to reduce a change in a pressurizing speed during pressurizing a part. It is an object of the present invention to provide a pressurizing device which does not generate any defective products. Another object of the present invention is to provide a pressurizing device capable of obtaining a predetermined pressing force even when heat is generated from a rotary drive unit, abrasion of a mechanical structure unit, thermal deformation, or a change in sliding. It is still another object of the present invention to provide a pressurizing device that can perform multi-stage pressurizing control and can instantaneously change a predetermined pressure according to a product.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、回転駆動部で回転させ、その回転運動を運動変
換部で直線運動に変換して加圧具を部品方向に移動させ
ることにより、加圧具によって部品を加圧加工してい
る。そして、第1加圧工程では加圧具を部品方向に移動
させる際に、部品を加圧加工する寸前まで加圧具が移動
するように回転駆動部を制御することにより、第1加圧
工程での所定の加圧力よりも過大な加圧力が部品に加わ
ることを無くすことができる。
According to the first aspect of the present invention, the rotary drive unit rotates the rotary unit, the rotary converter converts the rotary motion into a linear motion, and moves the pressing tool toward the component. Thus, the component is pressed by the pressing tool. In the first pressing step, when the pressing tool is moved in the component direction, the rotation driving unit is controlled so that the pressing tool is moved to just before the pressing of the component. It is possible to prevent a pressing force exceeding a predetermined pressing force from being applied to the component.
【0010】また、第2加圧工程では加圧具で部品を加
圧加工する際に、加圧力計測手段で計測する加圧力に基
づいて、回転駆動部の発生トルクを制御することによ
り、第2加圧工程では所定の加圧力で精度良く加圧加工
できるようになる。さらに、回転駆動部と運動変換部に
より加圧具を直線移動させるため、油の使用を最小限に
できるか、あるいは油を使用しない回転駆動部と運動変
換部で部品を加圧加工することにより、油漏れ等による
汚れが発生せず、不良品が発生しない。
In the second pressurizing step, when the component is pressurized by the pressurizing tool, the torque generated by the rotary drive unit is controlled based on the pressing force measured by the pressing force measuring means. In the two-pressurizing step, pressurization can be performed with a predetermined pressure with high accuracy. Furthermore, since the pressurizing tool is moved linearly by the rotary drive unit and the motion conversion unit, the use of oil can be minimized, or by pressing parts with the rotary drive unit and the motion conversion unit that do not use oil. No contamination due to oil leakage, etc., and no defective products.
【0011】請求項2に記載の発明によれば、部品保持
部の下方に加圧力計測手段を配設し、非加圧加工時には
弾性体によって部品保持部を加圧力計測手段から持ち上
げ分離することにより、仮に第1加圧工程中に加圧具が
部品に接触しても、衝撃力が緩和されるので、所定の加
圧力よりも過大な加圧力が部品に加わることを防止でき
る。
According to the second aspect of the present invention, the pressing force measuring means is provided below the component holding portion, and the component holding portion is lifted up and separated from the pressing force measuring device by an elastic body during non-pressing processing. Accordingly, even if the pressing tool comes into contact with the component during the first pressing step, the impact force is reduced, so that it is possible to prevent a pressing force exceeding a predetermined pressing force from being applied to the component.
【0012】請求項3に記載の発明によれば、第2加圧
工程時に、前記加圧力計測手段で計測した加圧力が目標
加圧力以上に増加したら所定時間が経過するまで回転駆
動部の発生トルクを一定値に保持するように回転駆動部
を駆動する駆動電流値を制御することにより、第2加圧
工程では定圧で部品を加圧加工できるので、所定の加圧
力で、精度良く部品を加圧加工できる。そして、回転駆
動部を駆動する駆動電流値で回転駆動部の発生トルクを
制御することにより、簡便な装置で精度良く、加圧力を
制御することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the pressing force measured by the pressing force measuring means is increased to the target pressing force or more in the second pressurizing step, the rotation drive unit is generated until a predetermined time elapses. By controlling the drive current value for driving the rotary drive unit so as to maintain the torque at a constant value, in the second pressurizing step, the part can be press-worked at a constant pressure. Can be pressed. Then, by controlling the generated torque of the rotary drive unit with a drive current value for driving the rotary drive unit, it is possible to accurately control the pressing force with a simple device.
【0013】請求項4に記載の発明によれば、第1加圧
工程時には、加圧具の加圧速度を高速に切り替えるよう
に回転駆動部の駆動電流値を制御することにより、部品
を加圧加工する加圧工程に必要な時間を短縮することが
できる。また、第2加圧工程時には、加圧具の加圧速度
を低速に切り替えるように回転駆動部の駆動電流値を制
御することにより、加圧具が部品に接触する際に部品保
持部が高速で加圧力計測手段に衝突することはなく、加
圧力計測手段を損傷することを防止することができる。
According to the fourth aspect of the invention, in the first pressing step, the drive current value of the rotary drive unit is controlled so as to switch the pressing speed of the pressing tool to a high speed, so that the components are added. The time required for the pressurizing step for press working can be reduced. Also, in the second pressing step, the component holding unit is operated at a high speed when the pressing tool comes into contact with the component by controlling the drive current value of the rotary drive unit so as to switch the pressing speed of the pressing tool to a low speed. Thus, it is possible to prevent the pressing force measuring means from being damaged without colliding with the pressing force measuring means.
【0014】請求項5に記載の発明によれば、移動位置
検出手段にて加圧具の移動位置が部品を加圧加工する寸
前の位置に到達したことを検出した際に、第1加圧工程
から第2加圧工程に切り替えることにより、加圧具の移
動位置が部品を加圧加工する寸前まで高速で加圧具を移
動させることができるので、部品を加圧加工する加圧工
程に必要な時間を短縮することができる。また、加圧具
が部品に接触する際には、加圧具の加圧速度が減速され
るので、部品保持部が高速で加圧力計測手段に衝突する
ことはない。これにより、加圧力計測手段を損傷するこ
とを防止することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the moving position detecting means detects that the moving position of the pressing tool has reached a position just before the pressing of the component, the first pressing is performed. By switching from the step to the second pressing step, the pressing tool can be moved at a high speed until the moving position of the pressing tool is on the verge of pressing the part. The required time can be reduced. Further, when the pressing tool comes into contact with the component, the pressing speed of the pressing tool is reduced, so that the component holding unit does not collide with the pressing force measuring means at high speed. Thereby, it is possible to prevent the pressing force measuring means from being damaged.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】〔実施例の構成〕発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図1はプレス成形装置の全体構成を示した図で、図2は
プレス成形装置の制御系を示した図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Structure of Embodiment] An embodiment of the present invention will be described based on an embodiment with reference to the drawings. here,
FIG. 1 is a view showing the overall configuration of the press forming apparatus, and FIG. 2 is a view showing a control system of the press forming apparatus.
【0016】本実施例のプレス成形装置1は、少なくと
も1つのベース2に回転自在に保持されたサーボモータ
3と、このサーボモータ3の回転出力を受ける運動変換
部4と、この運動変換部4の直線運動を行う部分の先端
に組み付けられた加圧具5と、この加圧具5に加圧加工
される部品10を保持する部品保持具6と、この部品保
持具6に加わる加圧力を計測するロードセル7と、サー
ボモータ3の制御値を演算する演算手段としてのコント
ローラ9とを備えている。
The press forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a servomotor 3 rotatably held on at least one base 2, a motion converting unit 4 for receiving a rotation output of the servomotor 3, and a motion converting unit 4. The pressurizing tool 5 attached to the tip of the portion performing the linear motion of the above, the component holder 6 for holding the component 10 to be pressed by the pressurizer 5, and the pressing force applied to the component holder 6 A load cell 7 for measurement and a controller 9 as a calculating means for calculating a control value of the servomotor 3 are provided.
【0017】部品10は、加圧具5に加圧加工される被
加工材11、およびこの被加工材11を保持する部品本
体(下型を構成する)12等から構成されている。な
お、被加工材11は、例えば板厚が薄く、円形の板であ
る。また、部品本体12には、部品保持具6内に嵌め合
わされる凸形状の嵌合部分、被加工材11を保持する凹
形状の保持部分、および部品保持具6の上端面に載置さ
れる張出し部分が形成されている。そして、ベース2
は、図示しない固定部材に固定されている。
The component 10 includes a workpiece 11 to be pressed by the pressing tool 5, a component body (constituting a lower mold) 12 for holding the workpiece 11, and the like. The workpiece 11 is a circular plate having a small thickness, for example. In the component main body 12, a convex fitting portion to be fitted into the component holder 6, a concave holding portion for holding the workpiece 11, and an upper end surface of the component holder 6. An overhang portion is formed. And base 2
Are fixed to a fixing member (not shown).
【0018】サーボモータ3は、本発明の回転駆動部に
相当するもので、モータ駆動回路を構成するドライバ3
aにより駆動電流値を制御することにより、発生トルク
が制御される。このサーボモータ3の出力軸13には、
運動変換部4にサーボモータ3の回転出力を伝達するた
めの小径の歯車14が固定されている。
The servo motor 3 corresponds to a rotary drive unit of the present invention, and a driver 3 constituting a motor drive circuit
By controlling the drive current value by a, the generated torque is controlled. The output shaft 13 of the servo motor 3 has
A small-diameter gear 14 for transmitting the rotation output of the servomotor 3 to the motion converter 4 is fixed.
【0019】本実施例では、図5(a)、(b)のタイ
ムチャートに示したように、サーボモータ3の発生トル
クが制御されることにより、サーボモータ3の回転速度
が変化(増速または減速)する。なお、本実施例では、
サーボモータ3の回転速度が0rpmから3000rp
mへ増速する時、および3000rpmから100rp
mへ減速する時をHiスピード時と言い、サーボモータ
3の回転速度が100rpmに固定された時をLoスピ
ード時と言う。
In this embodiment, as shown in the time charts of FIGS. 5A and 5B, the rotation speed of the servomotor 3 is changed (increased speed) by controlling the torque generated by the servomotor 3. Or decelerate). In this embodiment,
The rotation speed of the servo motor 3 is from 0 rpm to 3000 rpm
m, and from 3000 rpm to 100 rpm
m is referred to as Hi speed, and the time when the rotation speed of the servo motor 3 is fixed at 100 rpm is referred to as Lo speed.
【0020】運動変換部4は、サーボモータ3の回転運
動を直線運動に変換するボールネジ機構であって、サー
ボモータ3の歯車14に噛み合う大径の歯車21が固定
されたナット22と、このナット22と鋼球(ボール)
を介して作動するネジ軸23と、このネジ軸23の回転
を阻止するガイド24と、このガイド24に組み合わさ
れて、ネジ軸23の直線運動を安定させる複数本の案内
バー25とから構成されている。
The motion converting section 4 is a ball screw mechanism for converting the rotary motion of the servomotor 3 into a linear motion, and includes a nut 22 to which a large-diameter gear 21 meshing with the gear 14 of the servomotor 3 is fixed. 22 and steel ball (ball)
, A guide 24 that prevents rotation of the screw shaft 23, and a plurality of guide bars 25 that are combined with the guide 24 to stabilize the linear movement of the screw shaft 23. ing.
【0021】なお、ネジ軸23は、運動変換部4の直線
運動(図示上下方向に往復運動)を行う部分で、図示上
下方向に配設されている。そして、ネジ軸23とナット
22との相対する部分、すなわち、ネジ軸23の外周に
は、鋼球が転動するネジ状の溝部26が形成されてい
る。
The screw shaft 23 performs a linear motion (reciprocating motion in the vertical direction in the figure) of the motion conversion unit 4 and is disposed in the vertical direction in the figure. A screw-shaped groove 26 on which the steel ball rolls is formed in a portion where the screw shaft 23 and the nut 22 are opposed to each other, that is, on the outer periphery of the screw shaft 23.
【0022】加圧具5は、運動変換部4のネジ軸23の
先端に固定され、且つガイド24に固定されて、部品1
0の被加工材11を加圧加工するために加圧具5が下降
する加圧工程時に、被加工材11を所定の形状に加圧加
工(プレス加工)する上型を構成する。
The pressing tool 5 is fixed to the tip of the screw shaft 23 of the motion converting section 4 and is fixed to the guide 24,
An upper die that presses (presses) the workpiece 11 into a predetermined shape during a pressing step in which the pressurizing tool 5 descends to pressurize the workpiece 11 of zero.
【0023】部品保持具6は、本発明の部品保持部に相
当するもので、固定部材に固定された基盤31の面方向
に対して鉛直方向(上下方向)に立設されたシャフト3
2に摺動自在に支持されており、シャフト32の外周に
装着された弾性体としてのコイルスプリング33によっ
てロードセル7より上方に浮かせた状態で配設されてい
る。この部品保持具6の上端面には、部品10の部品本
体12の嵌合部分が嵌め合わされる凹形状の嵌合部分が
設けられている。
The component holder 6 corresponds to the component holder of the present invention, and the shaft 3 is provided upright in the vertical direction (vertical direction) with respect to the surface direction of the base 31 fixed to the fixing member.
2 is slidably supported on the shaft 32 and is disposed above the load cell 7 by a coil spring 33 as an elastic body attached to the outer periphery of the shaft 32. The upper end surface of the component holder 6 is provided with a concave fitting portion into which the fitting portion of the component body 12 of the component 10 is fitted.
【0024】ロードセル7は、本発明の加圧力計測手段
に相当するもので、恒弾性合金(弾性体)8が荷重(加
圧具5、部品保持具6および部品10)が加わることに
より変形する微小変位を検出して、部品10(部品保持
具6)に加わる加圧力を計測する歪みゲージ式ロードセ
ルである。このロードセル7は、加圧力が2tの場合に
例えば5Vの出力電圧を生じる。このロードセル7の出
力は、増幅器34で増幅された後にコントローラ9に入
力される。
The load cell 7 corresponds to the pressing force measuring means of the present invention, and the constant elastic alloy (elastic body) 8 is deformed by applying a load (the pressing tool 5, the component holder 6, and the component 10). This is a strain gauge type load cell which detects a minute displacement and measures a pressing force applied to the component 10 (component holder 6). The load cell 7 generates an output voltage of, for example, 5 V when the applied pressure is 2t. The output of the load cell 7 is input to the controller 9 after being amplified by the amplifier 34.
【0025】コントローラ9は、本発明の駆動部制御手
段に相当するもので、CPU、ROM、RAMおよびタ
イマー回路を備えたマイクロコンピュータで、それ自体
は周知の構成を有している。このコントローラ9は、本
実施例のプレス成形装置1を含む全設備の機械装置に制
御信号を出力するプログラマブルコントローラ45と通
信を行う。
The controller 9 corresponds to the drive control means of the present invention, and is a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and a timer circuit, and has a well-known configuration. The controller 9 communicates with a programmable controller 45 that outputs a control signal to machinery of all facilities including the press forming apparatus 1 of the present embodiment.
【0026】また、コントローラ9は、図1および図2
に示したように、上記のロードセル7、位置センサ4
1、42、エンコーダ43、加圧力設定器44等からの
センサ信号と、予めROMに記憶された制御プログラム
に基づいて、サーボモータ3を駆動する駆動電流値を制
御することで、サーボモータ3の発生トルクを変更す
る。
Also, the controller 9 is provided with the controller shown in FIGS.
As described above, the load cell 7, the position sensor 4
By controlling a drive current value for driving the servo motor 3 based on sensor signals from the encoders 1, 42, the encoder 43, the pressure setting device 44, and the like, and a control program stored in the ROM in advance, Change the generated torque.
【0027】位置センサ41は、加圧具5が上昇端位置
に到達したことを検出する移動位置検出手段で、加圧具
5が上昇端位置に到達すると加圧具5の上昇端信号を出
力する。位置センサ42は、加圧具5が上昇端手前位置
に到達したことを検出する移動位置検出手段で、加圧具
5が上昇端手前位置に到達すると加圧具5の上昇端手前
信号を出力する。
The position sensor 41 is a moving position detecting means for detecting that the pressing tool 5 has reached the rising end position, and outputs a rising end signal of the pressing tool 5 when the pressing tool 5 reaches the rising end position. I do. The position sensor 42 is a moving position detecting means for detecting that the pressing tool 5 has reached the position before the rising end, and outputs a signal before the rising end of the pressing tool 5 when the pressing tool 5 reaches the position before the rising end. I do.
【0028】エンコーダ43は、本発明の回転数検出手
段に相当するもので、加圧具5の移動位置が部品10の
被加工材11を加圧加工する寸前の位置に到達したこと
を検出する移動位置検出手段である。なお、部品10を
加圧加工する寸前の位置とは、加圧具5の上昇端を0%
とし、加圧具5が被加工材11に接触する位置を100
%とすると、99%となる位置である。
The encoder 43 corresponds to the rotation number detecting means of the present invention, and detects that the moving position of the pressing tool 5 has reached a position just before the workpiece 11 of the component 10 is subjected to the pressure processing. It is a moving position detecting means. In addition, the position immediately before the pressure processing of the component 10 means that the rising end of the pressing tool 5 is 0%.
And the position at which the pressing tool 5 contacts the workpiece 11 is 100
If it is%, it is a position where it becomes 99%.
【0029】加圧力設定器44は、加圧具5を下降させ
ることによって部品10に加える目標加圧力を、0〜1
5t程度まで無段階に設定することが可能な目標加圧力
設定手段である。本実施例では、目標加圧力を2tに設
定している。
The pressing force setter 44 sets the target pressing force to be applied to the component 10 by lowering the pressing tool 5 from 0 to 1
It is a target pressing force setting means that can be set continuously up to about 5t. In this embodiment, the target pressure is set to 2t.
【0030】コントローラ9は、加圧具5が上昇端に達
したら定位置信号をプログラマブルコントローラ45に
出力する。また、コントローラ9は、定位置信号を出力
した後に、今回の加圧加工が良好で次回の加圧加工のス
タートを指令するための加圧OK信号をプログラマブル
コントローラ45に出力する。
The controller 9 outputs a fixed position signal to the programmable controller 45 when the pressing tool 5 reaches the rising end. After outputting the home position signal, the controller 9 outputs to the programmable controller 45 a pressurization OK signal for instructing the start of the next pressurization processing when the current pressurization processing is good.
【0031】そして、コントローラ9は、サーボモータ
3の発生トルク制御が所定時間(例えば1秒間)以上経
過するか、あるいはサーボモータ3の発生トルク制御中
にサーボモータ3の出力軸13が所定の回転数(例えば
4回転)以上回転しても、ロードセル7の出力電圧が目
標電圧(例えば目標加圧力が2tの場合に5V)に達し
ない場合には、今回の加圧加工が不良であることを知ら
せるための加圧NG信号をプログラマブルコントローラ
45に出力する。
Then, the controller 9 determines whether the control of the generated torque of the servomotor 3 has elapsed for a predetermined time (for example, one second) or more, or that the output shaft 13 of the servomotor 3 has been rotated for a predetermined time during the generated torque control of the servomotor 3. If the output voltage of the load cell 7 does not reach the target voltage (for example, 5 V when the target pressing force is 2 t) even after several rotations (for example, four rotations), it is determined that the current press working is defective. A pressurization NG signal for notification is output to the programmable controller 45.
【0032】そして、コントローラ9は、サーボモータ
3を駆動する駆動電流値を検出する電流値検出手段を有
し、その電流値検出手段にて検出するサーボモータ3の
駆動電流値がある値から所定値以上に増加したら所定時
間(例えば0.5秒間)が経過するまでサーボモータ3
の発生トルクを一定値に保持する。
The controller 9 has current value detecting means for detecting a driving current value for driving the servomotor 3, and the driving current value for the servomotor 3 detected by the current value detecting means is determined by a predetermined value. If it exceeds the value, the servo motor 3
Is maintained at a constant value.
【0033】あるいは、コントローラ9は、実際の加圧
力(ロードセル7の出力電圧)と目標加圧力(ロードセ
ル7の目標電圧)とを比較する加圧力比較手段を有し、
実際の加圧力が目標加圧力以上に増加したら所定時間
(例えば0.5秒間)が経過するまでサーボモータ3の
発生トルクを一定値に保持する。これにより、部品10
に加わる加圧力が定圧となる。
Alternatively, the controller 9 has a pressing force comparing means for comparing the actual pressing force (the output voltage of the load cell 7) with the target pressing force (the target voltage of the load cell 7).
When the actual pressure increases beyond the target pressure, the torque generated by the servo motor 3 is held at a constant value until a predetermined time (for example, 0.5 seconds) elapses. Thereby, the component 10
Becomes constant pressure.
【0034】〔実施例の制御方法〕次に、本実施例のプ
レス成形装置1の制御方法を図1ないし図5に基づいて
簡単に説明する。ここで、図3および図4はコントロー
ラ9の制御プログラムの一例を示したフローチャートで
ある。
[Control Method of the Embodiment] Next, a control method of the press forming apparatus 1 of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing an example of the control program of the controller 9.
【0035】先ず、加圧具5が上昇端位置に存在するか
否かを判定する(ステップS1)。この判定結果がNO
の場合には、加圧具5の先端面が上昇端位置に戻るよう
にサーボモータ3を駆動する駆動電流値を制御する定位
置戻し制御を行う(ステップS2)。その後に、ステッ
プS1を繰り返す。
First, it is determined whether or not the pressing tool 5 is at the rising end position (step S1). This determination result is NO
In the case of (1), the home position return control for controlling the drive current value for driving the servomotor 3 so that the tip end surface of the pressing tool 5 returns to the rising end position is performed (step S2). Thereafter, step S1 is repeated.
【0036】また、ステップS1の判定結果がYESの
場合には、加圧具5のスピード補償値をセットする。具
体的には、サーボモータ3の回転速度を高速(Hiスピ
ード)に設定する(ステップS3)。次に、加圧具5が
高速で下降するようにサーボモータ3の駆動電流値を制
御する(ステップS4)。
If the decision result in the step S1 is YES, a speed compensation value of the pressing tool 5 is set. Specifically, the rotation speed of the servo motor 3 is set to a high speed (Hi speed) (step S3). Next, the drive current value of the servomotor 3 is controlled so that the pressing tool 5 descends at a high speed (step S4).
【0037】次に、加圧具5の移動位置が部品10の被
加工材11を加圧加工する加圧位置(加圧具5が被加工
材11に接触する接触位置)寸前の位置に到達したこと
を検出したか否かを判定する。すなわち、エンコーダ4
3にて検出するサーボモータ3の出力軸13の回転数が
所定の回転数以上に到達したか否かを判定する(ステッ
プS5)。ここで、所定の回転数は、加圧具5の上昇端
から部品10の被加工材11に加圧具5が接触する寸前
まで直線運動により移動する距離分だけ出力軸13を回
転させるのに必要な回転数に合わせておけば良い。
Next, the moving position of the pressing tool 5 reaches a position immediately before the pressing position (the contact position where the pressing tool 5 comes into contact with the workpiece 11) for pressing the workpiece 11 of the component 10. It is determined whether or not it has been detected. That is, the encoder 4
It is determined whether or not the rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 detected at 3 has reached a predetermined rotation speed or more (step S5). Here, the predetermined number of rotations is such that the output shaft 13 is rotated by a distance that is moved by a linear motion from the rising end of the pressing tool 5 to just before the pressing tool 5 comes into contact with the workpiece 11 of the component 10. What is necessary is just to match the required number of rotations.
【0038】この判定結果がNOの場合には、ステップ
S5を繰り返す。ここで、以上のステップS3〜S5が
本発明の第1加圧工程に相当する。また、ステップS3
〜S5の制御処理により、加圧具5の移動位置制御(サ
ーボモータ3の回転数制御)が成される。
If the result of this determination is NO, step S5 is repeated. Here, the above steps S3 to S5 correspond to the first pressurizing step of the present invention. Step S3
By the control processing of S5 to S5, the movement position control of the pressurizing tool 5 (the rotation speed control of the servo motor 3) is performed.
【0039】また、ステップS5の判定結果がYESの
場合には、加圧具5のスピード補償値をセットする。具
体的には、サーボモータ3の回転速度を低速(Loスピ
ード)に設定する(ステップS6)。次に、加圧具5が
低速で下降するようにサーボモータ3の駆動電流値を制
御する(発生トルク制御手段:ステップS7)。これら
のステップS6、S7の制御処理により、サーボモータ
3の発生トルク制御が成される。
If the decision result in the step S5 is YES, a speed compensation value of the pressing tool 5 is set. Specifically, the rotation speed of the servo motor 3 is set to a low speed (Lo speed) (step S6). Next, the drive current value of the servo motor 3 is controlled so that the pressing tool 5 descends at a low speed (generated torque control means: step S7). By the control processing of these steps S6 and S7, the generated torque of the servo motor 3 is controlled.
【0040】次に、サーボモータ3の発生トルク制御
(第2加圧工程)中に、ロードセル7の出力電圧が、加
圧力設定器44にて任意に設定された目標電圧(例えば
5V)に到達したか否かを判定する(ステップS8)。
あるいはサーボモータ3の発生トルクが急激に所定値以
上増加したか否かを判定する。具体的には、サーボモー
タ3の駆動電流値がある値から所定値以上増加したか否
かを判定する。
Next, during the generated torque control of the servomotor 3 (second pressurizing step), the output voltage of the load cell 7 reaches a target voltage (for example, 5 V) arbitrarily set by the pressing force setter 44. It is determined whether or not it has been performed (step S8).
Alternatively, it is determined whether or not the generated torque of the servo motor 3 has suddenly increased by a predetermined value or more. Specifically, it is determined whether the drive current value of the servo motor 3 has increased from a certain value by a predetermined value or more.
【0041】この判定結果がNOの場合には、サーボモ
ータ3の発生トルク制御が所定時間(例えば1秒間)以
上経過しているか否かを判定する(ステップS9)。こ
の判定結果がYESの場合には、加圧具5が高速で上昇
するようにサーボモータ3の駆動電流値を制御する(ス
テップS10)。次に、加圧NG信号をプログラマブル
コントローラ45に出力する(ステップS11)。その
後にリターンする。
If the result of this determination is NO, it is determined whether or not the generated torque control of the servomotor 3 has passed a predetermined time (for example, one second) or more (step S9). If the result of this determination is YES, the drive current value of the servomotor 3 is controlled so that the pressurizing tool 5 rises at a high speed (step S10). Next, a pressurization NG signal is output to the programmable controller 45 (step S11). Then return.
【0042】また、ステップS9の判定結果がNOの場
合には、サーボモータ3の発生トルク制御中にサーボモ
ータ3の出力軸13が所定の回転数(例えば4回転)以
上回転したか否かを判定する(ステップS12)。この
判定結果がYESの場合には、ステップS10に進み、
その判定結果がNOの場合には、ステップS7に進む。
If the result of the determination in step S9 is NO, it is determined whether or not the output shaft 13 of the servo motor 3 has rotated a predetermined number of revolutions (for example, 4 revolutions) during the torque control of the servo motor 3. A determination is made (step S12). If the result of this determination is YES, the operation proceeds to step S10,
If the result of the determination is NO, the operation proceeds to step S7.
【0043】また、ステップS8の判定結果がYESの
場合には、所定時間(例えば0.5秒間)が経過するま
でサーボモータ3の発生トルクを一定値に保持するよう
にサーボモータ3の駆動電流値を制御する(ステップS
13)。ここで、以上のステップS6、S7、S12、
S13が本発明の第2加圧工程に相当する。
If the result of the determination in step S8 is YES, the drive current of the servo motor 3 is controlled so that the torque generated by the servo motor 3 is maintained at a constant value until a predetermined time (for example, 0.5 seconds) has elapsed. Control the value (step S
13). Here, the above steps S6, S7, S12,
S13 corresponds to the second pressurizing step of the present invention.
【0044】次に、加圧具5のスピード補償値をセット
する。具体的には、サーボモータ3の回転速度を高速
(Hiスピード)に設定する(ステップS14)。次
に、加圧具5が高速で上昇するようにサーボモータ3の
駆動電流値を制御する(ステップS15)。
Next, a speed compensation value of the pressing tool 5 is set. Specifically, the rotation speed of the servo motor 3 is set to a high speed (Hi speed) (step S14). Next, the drive current value of the servo motor 3 is controlled so that the pressurizing tool 5 moves up at a high speed (step S15).
【0045】次に、加圧具5の移動位置が上昇端の寸前
の位置に到達したことを検出したか否かを判定する。す
なわち、位置センサ42にて加圧具5が上昇端手前位置
に到達したことを検出したか否かを判定する(ステップ
S16)。この判定結果がNOの場合には、ステップS
14に進む。
Next, it is determined whether or not it has been detected that the moving position of the pressing tool 5 has reached a position just before the rising end. That is, it is determined whether or not the position sensor 42 has detected that the pressing tool 5 has reached the position just before the rising end (step S16). If this determination result is NO, step S
Proceed to 14.
【0046】また、ステップS16の判定結果がYES
の場合には、加圧具5のスピード補償値をセットする。
具体的には、サーボモータ3の回転速度を低速(Loス
ピード)に設定する(ステップS17)。次に、加圧具
5が低速で上昇するようにサーボモータ3の駆動電流値
を制御する(ステップS18)。
If the result of the determination in step S16 is YES
In this case, the speed compensation value of the pressing tool 5 is set.
Specifically, the rotation speed of the servo motor 3 is set to a low speed (Lo speed) (step S17). Next, the drive current value of the servo motor 3 is controlled so that the pressurizing tool 5 rises at a low speed (step S18).
【0047】次に、加圧具5の移動位置が上昇端に到達
したことを検出したか否かを判定する。すなわち、位置
センサ41にて加圧具5が上昇端に到達したことを検出
したか否かを判定する(ステップS19)。この判定結
果がNOの場合には、ステップS17に進む。ここで、
以上のステップS14〜S19が加圧開放工程に相当す
る。
Next, it is determined whether or not it has been detected that the moving position of the pressing tool 5 has reached the rising end. That is, it is determined whether or not the position sensor 41 has detected that the pressing tool 5 has reached the rising end (step S19). If this determination is NO, the process proceeds to step S17. here,
The above steps S14 to S19 correspond to the pressure release step.
【0048】また、ステップS19の判定結果がYES
の場合には、定位置信号をプログラマブルコントローラ
45に出力する(ステップS20)。次に、今回の加圧
加工が良好で次回の加圧加工のスタートを指令するため
の加圧OK信号をプログラマブルコントローラ45に出
力する(ステップS21)。その後にリターンする。
If the result of the determination in step S19 is YES
In the case of (1), the home position signal is output to the programmable controller 45 (step S20). Next, the pressurization OK signal for instructing the start of the next pressurization processing is output to the programmable controller 45 when the current pressurization processing is good (step S21). Then return.
【0049】〔実施例の作用〕次に、本実施例のプレス
成形装置1の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説
明する。ここで、図5(a)は第1、第2加圧工程およ
び加圧開放工程時のサーボモータ3の回転速度の変化を
示したタイムチャートで、図5(b)は第1、第2加圧
工程および加圧開放工程時のサーボモータ3の発生トル
クの変化を示したタイムチャートである。
[Operation of the Embodiment] Next, the operation of the press forming apparatus 1 of the embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 5A is a time chart showing a change in the rotation speed of the servo motor 3 during the first and second pressurizing steps and the pressurizing and releasing step, and FIG. 5B is a time chart showing the first and second pressurizing steps. 6 is a time chart showing a change in a torque generated by a servomotor during a pressurizing step and a pressurizing release step.
【0050】先ず、加圧具5の目標加圧力(例えば2
t)を設定するために、加圧力設定器44を操作するこ
とにより、ロードセル7の出力電圧の目標電圧(例えば
5V)を設定しておく。そして、第1加圧加工が開始さ
れると、最初に加圧具5が上昇端位置(原位置)にある
ことを検出して、最初に加圧具5が上昇端位置にあるこ
とを検出した場合に、加圧具5が高速で下降するように
サーボモータ3を正転方向に駆動する駆動電流値が制御
される。
First, the target pressing force of the pressing tool 5 (for example, 2
In order to set t), a target voltage (for example, 5 V) of the output voltage of the load cell 7 is set by operating the pressing force setter 44. Then, when the first pressing process is started, first, it is detected that the pressing tool 5 is at the rising end position (original position), and first, it is detected that the pressing tool 5 is at the rising end position. In this case, the drive current value for driving the servomotor 3 in the normal rotation direction is controlled so that the pressing tool 5 descends at a high speed.
【0051】すると、サーボモータ3の発生トルクが3
00%となって、サーボモータ3が立ち上げられて、サ
ーボモータ3の出力軸13の回転速度が3000rpm
まで徐々に増速していく。そして、サーボモータ3の出
力軸13の回転速度が3000rpmとなったら、所定
時間が経過または所定の回転数回転するまで、回転速度
を3000rpmに維持するため、サーボモータ3の発
生トルクが50%となるようにサーボモータ3を駆動す
る駆動電流値が制御される。
Then, the generated torque of the servo motor 3 becomes 3
00%, the servo motor 3 is started, and the rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 becomes 3000 rpm.
Speed up gradually until Then, when the rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 becomes 3000 rpm, the rotation speed is maintained at 3000 rpm until a predetermined time elapses or a predetermined number of rotations are performed, so that the generated torque of the servo motor 3 becomes 50%. The drive current value for driving the servo motor 3 is controlled so as to be as follows.
【0052】このため、サーボモータ3の出力軸13が
高速で回転し、出力軸13に取り付けられた歯車14が
高速で回転することにより、歯車14に噛み合った歯車
21も高速で回転する。そして、歯車21に一体となっ
た運動変換部4のナット22が回転し、自身の回転をガ
イド24によって規制されたネジ軸23が下方に向けて
直線移動する。これにより、ネジ軸23の先端に固定さ
れた加圧具5が部品保持部6の上端面に保持された部品
10に向かって高速で下降する。
Therefore, the output shaft 13 of the servomotor 3 rotates at a high speed, and the gear 14 attached to the output shaft 13 rotates at a high speed, so that the gear 21 meshed with the gear 14 also rotates at a high speed. Then, the nut 22 of the motion conversion unit 4 integrated with the gear 21 rotates, and the screw shaft 23 whose rotation is regulated by the guide 24 linearly moves downward. As a result, the pressing tool 5 fixed to the tip of the screw shaft 23 descends at high speed toward the component 10 held on the upper end surface of the component holding unit 6.
【0053】そして、加圧具5の下端面が部品10の被
加圧材11の上端面に接触する寸前で高速から低速に切
り替えることができるようにするために、所定時間が経
過または所定の回転数回転したら、サーボモータ3の発
生トルクを−300%とすることで、サーボモータ3の
出力軸13の回転速度が徐々に減速していく。
Then, in order to switch from high speed to low speed just before the lower end surface of the pressing tool 5 comes into contact with the upper end surface of the material 11 to be pressed of the component 10, a predetermined time has elapsed or a predetermined time has elapsed. After the number of rotations, the rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 is gradually reduced by setting the generated torque of the servo motor 3 to -300%.
【0054】そして、サーボモータ3の出力軸13の回
転速度が100rpmとなったら、加圧具5の位置制御
を行う第1加圧工程からサーボモータ3の発生トルクを
制御する第2加圧工程に切り替わる。第2加圧工程が開
始され、加圧具5が部品10の被加圧材11に接触して
加工位置まで移動(下降)すると、サーボモータ3の発
生トルクは、図5(b)にTで示したように、それまで
の発生トルクの値(例えば50%)より急激に増加す
る。
When the rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 becomes 100 rpm, the first pressing step for controlling the position of the pressing tool 5 is followed by the second pressing step for controlling the generated torque of the servo motor 3. Switch to When the second pressing step is started and the pressing tool 5 comes into contact with the pressurized material 11 of the component 10 and moves (falls) to the processing position, the generated torque of the servomotor 3 becomes T in FIG. As shown by, the torque increases sharply from the value of the generated torque (for example, 50%).
【0055】このとき、加圧具5が部品10を加圧する
加工位置まで移動することにより、部品保持部6にも下
方への加圧力が働くので、ロードセル7の出力電圧も急
激に増加して目標電圧に到達する。このため、所定時間
(例えば0.5秒間)が経過するまで、サーボモータ3
の発生トルクがロードセル7の目標電圧に相等するトル
ク(変動)となるように、サーボモータ3を駆動する駆
動電流値を制御することにより、部品10の加圧開始か
ら加圧終了までの間、部品10に加わる加圧力が定圧と
なる定圧加工を行うことができる。
At this time, since the pressing tool 5 moves to the processing position where the component 10 is pressed, a downward pressing force also acts on the component holding unit 6, so that the output voltage of the load cell 7 also increases rapidly. The target voltage is reached. Therefore, until a predetermined time (for example, 0.5 seconds) elapses, the servo motor 3
By controlling the drive current value for driving the servo motor 3 so that the generated torque becomes a torque (fluctuation) equivalent to the target voltage of the load cell 7, during the period from the start of pressurization to the end of pressurization of the component 10. Constant pressure processing in which the pressure applied to the component 10 is constant can be performed.
【0056】そして、加圧具5が加圧位置に移動してか
ら所定時間が経過したら、第2加圧工程から加圧開放工
程に切り替えられる。加圧開放工程が開始されると、加
圧具5が高速で上昇端位置(原位置)の寸前まで上昇す
るようにサーボモータ3を逆転方向に駆動する駆動電流
値が制御される。
When a predetermined time has elapsed since the pressing tool 5 moved to the pressing position, the process is switched from the second pressing step to the pressure releasing step. When the pressure release step is started, the drive current value for driving the servomotor 3 in the reverse direction is controlled so that the pressure tool 5 moves up to just before the rising end position (original position).
【0057】すると、サーボモータ3の発生トルクが−
300%となって、サーボモータ3の出力軸13の回転
速度が3000rpmまで徐々に増速していく。そし
て、サーボモータ3の出力軸13の回転速度が3000
rpmとなったら、所定時間が経過または所定の回転数
回転するまで、回転速度を3000rpmに維持するた
め、サーボモータ3の発生トルクが−50%となるよう
にサーボモータ3を駆動する駆動電流値が制御される。
Then, the generated torque of the servo motor 3 becomes-
At 300%, the rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 gradually increases to 3000 rpm. The rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 is 3000
When the rotation speed reaches rpm, a drive current value for driving the servo motor 3 so that the generated torque of the servo motor 3 becomes -50% in order to maintain the rotation speed at 3000 rpm until a predetermined time elapses or a predetermined number of rotations is performed. Is controlled.
【0058】そして、加圧具5が上昇端位置(原位置)
の寸前で高速から低速に切り替えることができるように
するために、所定時間が経過または所定の回転数回転し
たら、サーボモータ3の発生トルクを300%とするこ
とで、サーボモータ3の出力軸13の回転速度が徐々に
減速する。そして、サーボモータ3の出力軸13の回転
速度が0rpmとなったら、加圧開放工程を終了する。
Then, the pressing tool 5 is moved to the rising end position (original position).
In order to be able to switch from the high speed to the low speed just before the time, the torque generated by the servo motor 3 is set to 300% after the lapse of a predetermined time or a predetermined number of rotations, so that the output shaft 13 of the servo motor 3 Rotation speed gradually decreases. Then, when the rotation speed of the output shaft 13 of the servo motor 3 becomes 0 rpm, the pressurizing and releasing step ends.
【0059】〔実施例の効果〕以上のように、本実施例
のプレス成形装置1は、サーボモータ3で加圧具5の動
きを駆動することにより、加圧具5が部品10の被加工
材11に接触する寸前に加圧速度(下降速度)を低速に
することができるので、所定の加圧力(目標加圧力)よ
りも過大な加圧力が部品10に加わることは無い。
[Effects of Embodiment] As described above, the press forming apparatus 1 of this embodiment drives the movement of the pressing tool 5 by the servo motor 3 so that the pressing tool 5 Since the pressing speed (lowering speed) can be reduced just before contacting the material 11, a pressing force exceeding a predetermined pressing force (target pressing force) is not applied to the component 10.
【0060】また、部品保持具6の下方に配置されたロ
ードセル7で加圧力を計測し、その計測した加圧力をフ
ィードバックしてサーボモータ3の発生トルクを制御す
ることにより、加圧具5が被加工材11に接触する時の
衝撃力を大幅に低減することができる。そして、加圧具
5の移動や、被加工材11の変形に伴う加圧力の変化に
も対応することができ、目標加圧力よりも過大な加圧力
が部品10に加わること無く、また目標加圧力より下回
ることなく、一定の加圧力で部品10を加圧加工(定圧
加工)することができる。
The pressing force is measured by the load cell 7 disposed below the component holder 6 and the measured pressing force is fed back to control the torque generated by the servo motor 3. The impact force when contacting the workpiece 11 can be significantly reduced. Further, it is possible to cope with a change in the pressing force due to the movement of the pressurizing tool 5 and the deformation of the workpiece 11, and the pressing force larger than the target pressing force is not applied to the component 10. The component 10 can be subjected to pressure processing (constant pressure processing) with a constant pressing force without falling below the pressure.
【0061】それによって、加圧具5が高速で部品10
に衝突することが無いので、衝撃力が発生することは無
い。さらに、一定の加圧力で部品10を定圧加工するこ
とにより、第2加圧工程中の変化が無い安定した加圧加
工を行うことができる。また、油を使用しない機構で加
圧加工することにより、油漏れ等による汚れの発生しな
いプレス成形装置1を提供できる。加圧具5が被加工材
11に接触する時の衝撃力を大幅に低減することができ
る。
As a result, the pressing tool 5 can move the component 10 at high speed.
Since no collision occurs, no impact force is generated. Furthermore, by performing constant-pressure processing on the component 10 with a constant pressing force, stable pressure processing can be performed without any change during the second pressing step. In addition, by performing press working with a mechanism that does not use oil, it is possible to provide the press forming apparatus 1 that does not generate stains due to oil leakage or the like. The impact force when the pressing tool 5 comes into contact with the workpiece 11 can be greatly reduced.
【0062】また、サーボモータ3の発熱、機械構造部
の摩耗、熱変形、摺動の変化があっても目標加圧力を得
ることができる。さらに、加圧力設定器44を操作する
ことにより、多段階に目標加圧力を設定することがで
き、且つ製品に応じて目標加圧力を瞬時に変更すること
ができる。例えば製品Aは1.5t、製品Bは2.0
t、製品Cは1.0t……等と瞬時に目標加圧力を変更
することで、1ラインで異なる目標加圧力にて加圧加工
する部品を流動することができる。
Further, even if there is heat generation of the servomotor 3, abrasion of the mechanical structure, thermal deformation, and changes in sliding, the target pressing force can be obtained. Further, by operating the pressure setting device 44, the target pressure can be set in multiple stages, and the target pressure can be instantaneously changed according to the product. For example, product A is 1.5t, product B is 2.0t
t, the product C is changed instantaneously to 1.0t,..., etc., so that parts to be press-processed at different target pressures can flow in one line.
【0063】ここで、高精度なロードセル7を部品保持
具6の下方に配設し、サーボモータ3で加圧具5を高速
に下降させ、加圧具5が高速で部品10に衝突すると、
衝突による衝撃でロードセル7が損傷するという可能性
があった。そこで、低速で加圧具5を部品10方向に下
降させることが考えられるが、この場合には第1、第2
加圧工程に時間が多くかかるという問題が生じる。
Here, a high-precision load cell 7 is disposed below the component holder 6, and the pressurizing tool 5 is lowered at high speed by the servo motor 3, and the pressurizing tool 5 collides with the component 10 at high speed.
There is a possibility that the load cell 7 is damaged by the impact due to the collision. Therefore, it is conceivable to lower the pressing tool 5 in the direction of the component 10 at a low speed.
There is a problem that a long time is required for the pressing step.
【0064】そこで、本実施例では、シャフト32の外
周に装着された弾性体としてのコイルスプリング33に
よってロードセル7より上方に浮かせた状態で部品保持
部6を配設し、サーボモータ3の発生トルクが急激に増
加(サーボモータ3を駆動する駆動電流値が急激に増
加)することを検出する寸前で、加圧具5の降下速度を
高速から低速に切り替えるようにしている。これによ
り、部品保持部6が高速でロードセル7に衝突し、ロー
ドセル7が破損することを防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, the component holding portion 6 is disposed in a state of being lifted above the load cell 7 by a coil spring 33 as an elastic body mounted on the outer periphery of the shaft 32, and the torque generated by the servo motor 3 is set. Immediately before it is detected that the drive current value for driving the servo motor 3 suddenly increases (the drive current value for driving the servo motor 3), the descending speed of the pressurizing tool 5 is switched from high speed to low speed. Accordingly, it is possible to prevent the component holding unit 6 from colliding with the load cell 7 at high speed and damaging the load cell 7.
【0065】〔変形例〕本実施例では、加圧力計測手段
として、歪みゲージ式ロードセル7を適用した例を説明
したが、加圧力計測手段として、薄膜歪みゲージ式ロー
ドセル、静電容量式ロードセルを使用しても良い。ま
た、サーボモータ3の発生トルクを、サーボモータ3を
駆動する駆動電流値により検出したが、歪みゲージ式ト
ルクメータや位相差検出式トルクメータを用いて回転駆
動部の発生トルク、直線運動部の伝達トルクを検出して
も良い。
[Modification] In this embodiment, an example is described in which the strain gauge type load cell 7 is applied as the pressing force measuring means, but a thin film strain gauge type load cell and a capacitance type load cell are used as the pressing force measuring means. May be used. Further, the torque generated by the servomotor 3 was detected by the drive current value for driving the servomotor 3, but the torque generated by the rotary drive unit and the linear motion unit were measured using a strain gauge type torque meter or a phase difference detection type torque meter. The transmission torque may be detected.
【0066】本実施例では、エンコーダ43等の回転数
検出手段にて検出するサーボモータ3の出力軸13の回
転数が所定の回転数に達した際に、加圧具5が上昇端位
置から部品10を加圧加工(部品10に接触)する寸前
の位置まで降下したものと判定したが、加圧具5の下降
を開始してから所定時間が経過した際に、加圧具5が上
昇端位置から部品10を加圧加工(部品10に接触)す
る寸前の位置まで移動したものと判定しても良い。
In this embodiment, when the rotation speed of the output shaft 13 of the servomotor 3 detected by the rotation speed detecting means such as the encoder 43 reaches a predetermined rotation speed, the pressing tool 5 is moved from the rising end position. Although it is determined that the part 10 has been lowered to a position just before pressure processing (contact with the part 10), when a predetermined time has elapsed since the lowering of the pressing part 5, the pressing part 5 is raised. It may be determined that the component 10 has been moved from the end position to a position just before pressure processing (contact with the component 10).
【0067】また、加圧具5が部品10に接触する寸前
の位置に位置センサを配設して、加圧具5の下降を開始
してから位置センサが出力した際に、加圧具5が上昇端
位置から部品10を加圧加工(部品10に接触)する寸
前の位置まで移動したものと判定しても良い。
A position sensor is provided at a position just before the pressing tool 5 comes into contact with the component 10, and when the position sensor outputs after the pressing tool 5 starts descending, the pressing tool 5 May be determined to have moved from the ascending end position to a position just before pressing the part 10 (contacting the part 10).
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】プレス成形装置の全体構成を示した概略図であ
る(実施例)。
FIG. 1 is a schematic view showing an entire configuration of a press molding apparatus (Example).
【図2】プレス成形装置の制御系を示したブロック図で
ある(実施例)。
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the press forming apparatus (Example).
【図3】コントローラの制御プラグラムの一例を示した
フローチャートである(実施例)。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a control program of a controller (embodiment);
【図4】コントローラの制御プラグラムの一例を示した
フローチャートである(実施例)。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a control program of a controller (embodiment);
【図5】(a)は第1、第2加圧工程および加圧開放工
程時のサーボモータの回転速度の変化を示したタイムチ
ャートで、(b)は第1、第2加圧工程および加圧開放
工程時のサーボモータの発生トルクの変化を示したタイ
ムチャートである(実施例)。
FIG. 5A is a time chart showing changes in the rotation speed of the servomotor during the first and second pressing steps and the pressure releasing step, and FIG. 5B is a time chart showing the first and second pressing steps; 6 is a time chart showing a change in a generated torque of a servomotor during a pressure release step (Example).
【図6】従来の加圧装置の全体構成を示した概略図であ
る(第1従来例)。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a general configuration of a conventional pressurizing device (first conventional example).
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 プレス成形装置(加圧装置) 3 サーボモータ(回転駆動部) 4 運動変換部 5 加圧具 6 部品保持具(部品保持部) 7 ロードセル(加圧力計測手段) 9 コントローラ(駆動部制御手段) 10 部品 43 エンコーダ(回転数検出手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press-forming apparatus (pressing apparatus) 3 Servo motor (rotation drive part) 4 Motion conversion part 5 Pressing tool 6 Parts holding part (parts holding part) 7 Load cell (pressing force measuring means) 9 Controller (driving part control means) 10 Parts 43 Encoder (rotation speed detection means)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】(a)回転力を発生する回転駆動部と、 (b)この回転駆動部の回転運動を直線運動に変換する
    運動変換部と、 (c)この運動変換部により直線運動が与えられ、部品
    を加圧加工する加圧具と、 (d)部品に加わる加圧力を計測する加圧力計測手段
    と、 (e)前記加圧具を部品方向に移動させる際に、部品を
    加圧加工する寸前まで前記加圧具が移動するように前記
    回転駆動部を制御する第1加圧工程、 および前記加圧具で部品を加圧加工する際に、前記加圧
    力計測手段で計測する加圧力に基づいて、前記回転駆動
    部の発生トルクを制御する第2加圧工程を行う駆動部制
    御手段とを備えた加圧装置。
    (A) a rotary drive for generating a rotational force; (b) a motion converter for converting the rotary motion of the rotary drive into a linear motion; and (c) a linear motion by the motion converter. (D) a pressing force measuring means for measuring a pressing force applied to the component, and (e) pressing the component when moving the pressing tool in the component direction. A first pressurizing step of controlling the rotation drive unit so that the pressurizing tool moves to just before press working, and measuring by the pressing force measuring means when the pressurizing tool presses a part. A pressurizing device comprising: a driving unit control unit that performs a second pressurizing step of controlling a generated torque of the rotary driving unit based on a pressing force.
  2. 【請求項2】請求項1に記載の加圧装置において、 前記加圧力計測手段は、前記加圧具によって加圧加工さ
    れる部品を保持する部品保持部の下方に配設され、 前記部品保持部は、基盤上に加圧方向に直線移動可能に
    支持され、弾性体によって前記加圧力計測手段から持ち
    上げ分離されていることを特徴とする加圧装置。
    2. The pressurizing device according to claim 1, wherein the pressing force measuring means is disposed below a component holding portion that holds a component to be pressed by the pressurizing tool. The pressurizing device, wherein the portion is supported on the base so as to be linearly movable in a pressurizing direction, and is lifted and separated from the pressing force measuring means by an elastic body.
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載の加圧装置
    において、 前記駆動部制御手段は、前記第2加圧工程時に、前記加
    圧力計測手段で計測した加圧力が目標加圧力に増加した
    ら所定時間が経過するまで前記回転駆動部の発生トルク
    を一定値に保持するように前記回転駆動部を駆動する駆
    動電流値を制御することを特徴とする加圧装置。
    3. The pressurizing device according to claim 1, wherein the driving unit control means adjusts the pressing force measured by the pressing force measuring means to a target pressing force during the second pressing step. A pressurizing device that controls a drive current value for driving the rotary drive unit so that the generated torque of the rotary drive unit is maintained at a constant value until a predetermined time elapses after the increase.
  4. 【請求項4】請求項1ないし請求項3のうちいずれかに
    記載の加圧装置において、 前記第1加圧工程時には、前記加圧具の加圧速度を、前
    記第2加圧工程時よりも高速に切り替えるように前記回
    転駆動部を駆動する駆動電流値を制御し、 前記第2加圧工程時には、前記加圧具の加圧速度を、前
    記第1加圧工程時よりも低速に切り替えるように前記回
    転駆動部を駆動する駆動電流値を制御することを特徴と
    する加圧装置。
    4. The pressurizing device according to claim 1, wherein in the first pressurizing step, the pressurizing speed of the pressurizing tool is set higher than in the second pressurizing step. Controlling the drive current value for driving the rotary drive unit so as to switch at a high speed. In the second pressing step, the pressing speed of the pressing tool is switched to a lower speed than in the first pressing step. And a driving current value for driving the rotation driving unit.
  5. 【請求項5】請求項4に記載の加圧装置において、 前記駆動部制御手段は、前記加圧具の移動位置が部品を
    加圧加工する寸前の位置に到達したことを検出する移動
    位置検出手段を有し、 この移動位置検出手段にて前記加圧具の移動位置が部品
    を加圧加工する寸前の位置に到達したことを検出した際
    に、前記第1加圧工程から前記第2加圧工程に切り替え
    ることを特徴とする加圧装置。
    5. The moving device according to claim 4, wherein the driving unit control means detects that the moving position of the pressing tool has reached a position just before press working of the component. Means for detecting the movement position of the pressurizing tool to reach a position just before pressure processing of the component by the movement position detection means. A pressure device characterized by switching to a pressure step.
  6. 【請求項6】請求項5に記載の加圧装置において、 前記移動位置検出手段は、前記回転駆動部の回転数を検
    出する回転数検出手段であり、 前記駆動部制御手段は、前記回転数検出手段にて検出す
    る前記回転駆動部の回転数が所定値に達した際に、前記
    加圧具の移動位置が部品を加圧加工する寸前の位置に到
    達したものと判定することを特徴とする加圧装置。
    6. The pressurizing device according to claim 5, wherein the moving position detecting means is a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the rotary drive unit, and the driving unit control means is a control unit for controlling the rotational speed. When the number of rotations of the rotation drive unit detected by the detection means reaches a predetermined value, it is determined that the moving position of the pressurizing tool has reached a position just before pressing the part. Pressurizing device.
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