JP2001105196A

JP2001105196A - 機械プレスの校正データの入手方法及び装置並びに機械プレスの負荷表示装置

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Publication number: JP2001105196A
Application number: JP2000209155A
Authority: JP
Inventors: Shinji Okano; 慎次岡野
Original assignee: Kosmek KK
Current assignee: Kosmek KK
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2001-04-17

Abstract

(57)【要約】【課題】機械プレスの負荷表示用の校正データを容易
に入手する。【解決手段】機械プレスのスライド内に過負荷吸収用
の油圧室を設け、その油圧室の圧力を圧力センサによっ
て検出する。校正データを入手するときには、まず、上
記の機械プレスの負荷(Ｆ)が最小負荷値(Ｆａ)と最大負
荷値(Ｆｆ)となる基準ダイハイト位置(ａ)(ｆ)を探し出
す。次いで、これら基準ダイハイト位置(ａ)(ｆ)の間で
複数の中間ダイハイト位置(ｂ…ｅ)を選定する。引き続
いて、上記のダイハイト位置(ａ…ｆ)ごとに上記の機械
プレスに負荷をかけて、各ダイハイト位置(ａ…ｆ)に対
応するピーク油圧(Ｐａ…Ｐｆ)を検出する。その後、上
記の複数のダイハイト位置(ａ…ｆ)に対応する負荷値
(Ｆａ…Ｆｆ)と上記のピーク油圧(Ｐａ…Ｐｆ)との相関
関係を特性曲線Ｂとして求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、機械プレスの負
荷表示用の校正データを入手する方法及び装置と、その
入手した校正データに基づいて機械プレスの負荷を算出
してその算出値を表示する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械プレスの加工作業においては、適正
な加工条件を定めるためプレス加工時の負荷を正確に測
定することが好ましい。その負荷を測定するため、従来
では、上記の機械プレスのフレームや連結棒などの受圧
構造部分に歪みゲージを貼り付けて、その受圧構造部分
の歪みを検出し、その検出した歪みを負荷に換算してい
た。しかしながら、上記の従来技術では、歪みゲージの
貼付箇所に応じて歪みの測定値にバラツキが生じるの
で、その歪みゲージの適切な貼付箇所を探索したり測定
値を校正したりする必要がある。このため、機械プレス
の負荷の測定に手間がかかるうえ測定誤差も大きかっ
た。

【０００３】その問題点を解消するため、本発明者は、
本発明に先立って、上記の機械プレスに設けた過負荷吸
収用油圧室を利用して負荷を測定する方法を提案した
(日本国・特願平１１−１２１７５６号を参照)。その先
提案例は、上記の機械プレスの負荷と上記の油圧室の油
圧との対応関係を負荷表示用校正データとして予めマイ
クロコンピュータに入力しておき、プレス加工時に上記
の油圧室の最大油圧を検出して、その最大油圧と上記の
校正データとに基づいてプレス加工時の負荷を測定する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の校正
データを入手するには次の方法が考えられる。その方法
は、無負荷から最大負荷までの多数の負荷を機械プレス
に実際にかけて、各負荷の大きさをロードセルや計測用
油圧シリンダ等によって測定すると同時に上記の各負荷
をかけたときの前記の油圧室のピーク圧力を測定し、こ
れにより、上記の負荷と上記の油圧との相関関係を求め
るのである。

【０００５】しかし、上記の方法では、ロードセルや計
測用油圧シリンダ等の特殊な負荷測定器を準備する必要
があるうえ、その負荷測定器を取扱うためには高度の専
門知識と長年の経験が必要であり、さらには、測定した
データに対して煩雑な校正作業を加えることも要求され
る。このため、機械プレスごとに固有の校正データを入
手するのに非常に手間がかかり、その点で改善の余地が
残されていた。

【０００６】本発明の第１の目的は、機械プレスごとに
固有の校正データを容易に入手できる方法を提供するこ
とにある。また、本発明の第２の目的は、上記の校正デ
ータを容易に入手できる装置を提供することにある。さ
らに、本発明の第３の目的は、上記の入手した校正デー
タに基づいて機械プレスの負荷を高精度に表示できる装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
の第１の目的を達成するため、例えば、図１から図３と
図４(Ａ)及び図４(Ｂ)に示すように、機械プレスの校正
データの入手方法を次のように構成したものである。機
械プレス(１)の負荷(Ｆ)が、その機械プレス(１)の歪と
ダイハイト調節機構(２０)によって設定したダイハイト
(Ｈ)とに比例することを利用して負荷表示用の校正デー
タを入手する方法であって、上記の負荷(Ｆ)が小負荷値
(Ｆａ)と大負荷値(Ｆｆ)となる少なくとも二つの基準ダ
イハイト位置(ａ)(ｆ)を探すステップと、上記の小負荷
値(Ｆａ)と上記の大負荷値(Ｆｆ)との間の複数の中間負
荷値(Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ)に対応する中間ダイハイ
ト位置(ｂ，ｃ，ｄ，ｅ)を選定するステップと、上記ダ
イハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)ごとに上記の機
械プレス(１)に負荷をかけて、上記の各ダイハイト位置
(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)に対応する歪み対応値(Ｐ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ)を検出するステッ
プと、上記の複数のダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ)に対応する上記の負荷値(Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆ
ｄ，Ｆｅ，Ｆｆ)と上記の検出された歪み対応値(Ｐａ，
Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ)との相関関係を負荷表
示用校正データ(ＦＰ)として求めるステップとからなる
ものである。

【０００８】上記の請求項１の発明は、例えば、図１か
ら図３と図４(Ａ)及び図４(Ｂ)に示すように、次のよう
に作用する。図４(Ｂ)中の特性曲線Ｂに相当する校正デ
ータを入手するときには、まず、前記ダイハイト調節機
構２０を調節して前記の機械プレス１に負荷Ｆをかけ、
その負荷Ｆが小負荷値(ここでは最小負荷値)Ｆａとなる
基準ダイハイト位置ａと同上の負荷Ｆが大負荷値(ここ
では最大負荷値)Ｆｆとなる基準ダイハイト位置ｆを探
し出す。次いで、上記の基準ダイハイト位置ａ・ｆの間
の複数の中間ダイハイト位置ｂ…ｅを所定の間隔をあけ
て選定する。この場合、図４(Ａ)中の直線Ａに示すよう
に、機械プレス１の負荷Ｆが上記ダイハイト調節機構２
０によって設定したダイハイトＨと比例していることか
ら、上記の小負荷値Ｆａと上記の大負荷値Ｆｆとの間の
複数の中間負荷値Ｆｂ…Ｆｅも前記の選定した中間ダイ
ハイト位置ｂ…ｅとリニアに対応している。このため、
上記の中間負荷値Ｆｂ…Ｆｅは、上記の中間ダイハイト
位置ｂ…ｅと上記の直線Ａとに基づいて算出でき、実測
する必要がない。

【０００９】引き続いて、上記ダイハイト位置ａ…ｆご
とに上記の機械プレス１に負荷をかけて、上記の各ダイ
ハイト位置ａ…ｆに対応する歪み対応値(ここでは油圧)
Ｐａ…Ｐｆを検出手段３３によって検出する。その後、
上記の複数のダイハイト位置ａ…ｆに対応する上記の負
荷値Ｆａ…Ｆｆと上記の検出された歪み対応値Ｐａ…Ｐ
ｆとの相関関係を前記の特性曲線Ｂ(校正データＦＰ)と
して求める。

【００１０】上述したように、請求項１の発明は、校正
データを入手するときに前述のロードセルや計測用油圧
シリンダ等の特殊な負荷測定器を使用する必要がないの
で、高度の専門知識や長年の経験が不要となるうえ煩雑
な校正作業も不要である。しかも、上記の小負荷値と大
負荷値との間の複数の中間負荷値は、中間ダイハイト位
置とリニアに対応することに基づいて算出され、実際に
測定する必要がない。このため、これらの複数の中間負
荷値の測定作業を省略できる。以上により、機械プレス
ごとに固有の校正データを容易に入手できる。

【００１１】請求項２の発明は、上記の請求項１の発明
において、前記ダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，
ｆ)ごとに前記の機械プレス(１)に負荷をかけて、その
機械プレス(１)に設けた過負荷吸収用油圧室(１３)のピ
ーク油圧を油圧検出手段(３３)によって検出して、その
検出したピーク油圧(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，
Ｐｆ)を前記の歪み対応値とするものである。上記の請
求項２の発明は、機械プレスに設けた過負荷吸収用油圧
室を利用して校正データを入手できるので、その校正デ
ータを入手するための専用の装置を新たに設ける必要が
ない。従って、上記の校正データを簡素な構成で容易に
入手できる。

【００１２】請求項３の発明は、上記の請求項２の発明
において、前記の基準ダイハイト位置(ａ)(ｆ)を探し出
すにあたり、前記の小負荷値(Ｆａ)と前記の大負荷値
(Ｆｆ)とに対応する基準ピーク油圧(Ｐａ)(Ｐｆ)の値を
予め求めておき、前記の機械プレス(１)に負荷をかけて
前記の油圧検出手段(３３)が上記の上記の基準ピーク油
圧(Ｐａ)(Ｐｆ)を検出したときのダイハイト位置を上記
の基準ダイハイト位置(ａ)(ｆ)とするものである。

【００１３】上記の請求項３の発明は、機械プレスに設
けた過負荷吸収用油圧室の油圧検出手段を利用して二つ
の基準ダイハイト位置を探すことができるので、これら
の位置を簡素な構成で容易に求めることができる。

【００１４】請求項４の発明は、前記の第２の目的を達
成するため、例えば、図１から図３と図４(Ａ)及び図４
(Ｂ)に示すように、機械プレスの校正データの入手装置
を次のように構成したものである。機械プレス(１)の負
荷(Ｆ)が、その機械プレス(１)の歪とダイハイト調節機
構(２０)によって設定したダイハイト(Ｈ)とに比例する
ことを利用して負荷表示用の校正データを入手する装置
であって、上記の負荷(Ｆ)が小負荷値(Ｆａ)と大負荷値
(Ｆｆ)となる少なくとも二つの基準ダイハイト位置(ａ)
(ｆ)を探すと共に、上記の小負荷値(Ｆａ)と上記の大負
荷値(Ｆｆ)との間の複数の中間負荷値(Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆ
ｄ，Ｆｅ)に対応する中間ダイハイト位置(ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ)を選定するように構成し、上記の複数のダイハイト
位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)に対応する歪み対応値
(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ)を検出する検出
手段(３３)と、データ入力手段(３１)と、校正データ記
憶手段(４０)とを設け、その校正データ記憶手段(４０)
は、上記の複数のダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ)に対応する上記の負荷値(Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆ
ｄ，Ｆｅ，Ｆｆ)と上記の検出された歪み対応値(Ｐａ，
Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ)との相関関係を負荷表
示用校正データ(ＦＰ)として記憶するものである。

【００１５】上記の請求項４の発明は、前記の請求項１
の校正データの入手方法を具体化した装置であって、そ
の請求項１と実質的に同一の作用効果を奏する。即ち、
校正データを入手するときに前述のロードセルや計測用
油圧シリンダ等の特殊な負荷測定器を使用する必要がな
いので、高度の専門知識や長年の経験が不要となるうえ
煩雑な校正作業も不要である。しかも、上記の小負荷値
と大負荷値との間の複数の中間負荷値は、中間ダイハイ
ト位置とリニアに対応することに基づいて算出され、実
際に測定する必要がない。このため、これらの複数の中
間負荷値の測定作業を省略できる。以上により、機械プ
レスごとに固有の校正データを容易に入手できる。

【００１６】請求項５の発明は、上記の請求項４の発明
において、前記ダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，
ｆ)ごとに前記の機械プレス(１)に負荷をかけて、その
機械プレス(１)に設けた過負荷吸収用の油圧室(１３)の
ピーク油圧を前記の検出手段(３３)によって検出して、
その検出したピーク油圧(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐ
ｅ，Ｐｆ)を前記の歪み対応値とするものである。

【００１７】上記の請求項５の発明は、機械プレスに設
けた過負荷吸収用油圧室を利用して校正データを入手で
きるので、その校正データを入手するための専用の装置
を新たに設ける必要がない。従って、上記の校正データ
を簡素な構成で容易に入手できる。

【００１８】請求項６の発明は、前記の第３の目的を達
成するため、例えば、図１から図３と図４(Ａ)及び図４
(Ｂ)に示すように、機械プレスの負荷表示装置を次のよ
うに構成したものである。機械プレス(１)のスライド
(４)内に過負荷吸収用油圧室(１３)を設けると共に、そ
のスライド(４)にダイハイト調節機構(２０)を設け、上
記の油圧室(１３)に油圧検出手段(３３)を接続し、上記
の機械プレス(１)の負荷(Ｆ)が上記の油圧室(１３)の圧
力(Ｐ)と上記ダイハイト調節機構(２０)によって設定し
たダイハイト(Ｈ)とに比例することを利用して、上記の
負荷(Ｆ)と上記の油圧室(１３)の圧力(Ｐ)との相関関係
を負荷表示用校正データ(ＦＰ)として入手して、その校
正データ(ＦＰ)をあらかじめ演算装置(３５)に入力して
おき、プレス加工時に上記の油圧検出手段(３３)が検出
した最大油圧(Ｐ_MAX)と上記の校正データ(ＦＰ)とに基
づいて上記の機械プレス(１)の負荷(Ｆ)を上記の演算装
置(３５)によって演算して表示器(３６)に表示するよう
に構成し、上記の演算装置(３５)は、上記の校正データ
(ＦＰ)を記憶する校正データ記憶手段(４０)と、上記の
油圧検出手段(３３)で検出した最小油圧(Ｐ_MIN)及び上
記の最大油圧(Ｐ_MAX)を記憶する記憶手段(４４)(４５)
と、あらかじめ定めた手順に従って補正演算と負荷演算
とを指令するプログラム指令手段(４６)と、上記の最小
油圧(Ｐ_MIN)の変動を監視するプリロード圧比較手段(４
７)と、その変動に応じて上記の校正データ(ＦＰ)を補
正する補正手段(４８)と、その補正後の校正データ(Ｆ
Ｐ)と上記の最大油圧(Ｐ_MAX)とによって上記の負荷(Ｆ)
を算出する演算手段(４９)とを備えるものである。

【００１９】上記の請求項６の発明は、油圧室内の最小
油圧の変動に応じて校正データを補正するので、その補
正後の校正データによってプレス加工時の実際の負荷を
正確に算出できる。その結果、プレス加工時の実際の負
荷を高精度に表示できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
から図３と図４(Ａ)及び図４(Ｂ)によって説明する。ま
ず、図１に基づいて、本発明に係るクランク式の機械プ
レス１の全体構成を説明する。上記の機械プレス１は、
フレーム２の下部に固設されたボルスタ３と、そのボル
スタ３の上側に昇降自在に設けられたスライド４と、そ
のスライド４の上側に回転自在に設けられて図外の主電
動機によって駆動されるフライホイール５と、そのフラ
イホイール５の偏心シャフト６に連結されて上記スライ
ド４を昇降する連結棒７と、上記ボルスタ３の上面と上
記スライド４の下面とにそれぞれ固定した下型８ａ及び
上型８ｂと、過負荷防止装置１０と、上記の連結棒７を
伸縮することによりダイハイトを調節するダイハイト調
節機構２０と、プレス加工時の負荷を表示する負荷表示
装置３０とを備える。

【００２１】上記の過負荷防止装置１０は、上記スライ
ド４内に形成したシリンダ孔１１と、そのシリンダ孔１
１に挿入したピストン１２と、そのピストン１２の下側
に形成した過負荷吸収用の油圧室１３と、その油圧室１
３に油路１４を介して接続された空油圧式ブースタポン
プ１５と、そのブースタポンプ１５に対して並列に配置
された過負荷防止弁１６と、図示しない圧力補償弁と、
油タンク１８とを備えている。上記の油圧室１３には、
上記ブースタポンプ１５によって設定充填圧力(例えば
約10MPa程度の圧力)の圧油が供給されている。

【００２２】そして、前記の連結棒７に作用するプレス
力を、上記の油圧室１３内の圧油と前記スライド４の底
部とを経て、前記の下型８ａと上記の上型８ｂとの間に
供給されたワーク(図示せず)へ伝達し、これにより、そ
のワークをプレス加工するようになっている。そのプレ
ス加工時に、何らかの原因で上記スライド４に過負荷が
作用して上記の油圧室１３の圧力が設定オーバロード圧
力(例えば約23MPaの圧力)を越えたときには、上記の過
負荷防止弁１６がリリーフ作動して、その油圧室１３の
圧油が上記の油タンク１８へ排出され、これにより、過
負荷を防止するのである。

【００２３】なお、上記の油圧室１３内の圧力が微速上
昇して設定補償圧力(上記の設定充填圧力よりも少し高
い圧力であって、例えば約12MPa程度の圧力)を越えたと
きには、前記の圧力補償弁(図示せず)がリリーフ作動し
て、その微速上昇圧力に相当する圧油を前記の油タンク
１８へ排出する。これにより、上記の油圧室１３内の圧
力が所定範囲内に保持されると共に、上記の過負荷防止
弁１６の誤動作が防止される。

【００２４】前記ダイハイト調節機構２０は、上記スラ
イド４に設けた正逆転可能な電動機(アクチュエータ)２
１と、その電動機２１によって駆動されるギア伝動機構
２２と、上記の電動機２１を制御する駆動回路２３とを
備える。上記の電動機２１によって上記のギア伝動機構
２２を介して前記の連結棒７を伸縮させることにより、
ダイハイトが調節される。なお、上記の連結棒７は、上
半部分７ａに下半部分７ｂをネジ嵌合させてある。

【００２５】前記の負荷表示装置３０は、各種データを
入力するためのデータ入力手段３１と、前記の機械プレ
ス１のクランク角度を検出するための角度センサ３２
と、前記の油路１４に接続した歪みゲージ式の圧力セン
サ(油圧検出手段)３３と、その圧力センサ３３の油圧信
号をＡ／Ｄ変換する変換器３４と、上記のデータ入力手
段３１によって入力した各種データ及び上記センサ３２
・３３の入力信号に基づいて機械プレス１の負荷等を演
算する演算装置３５と、その演算結果を表示する表示器
３６とからなる。

【００２６】なお、上記の演算装置３５は、マイクロコ
ンピュータで構成され、上記の圧力センサ３３によって
検出した油圧Ｐや後述する校正データなどを記憶するＲ
ＡＭ３７と、後述する補正演算や負荷演算を実行するた
めのプログラムを記憶するＲＯＭ３８と、上記プログラ
ムに基づいて各種の演算処理を実行するＣＰＵ３９とを
備え、データバスＤＢを介して各種信号をやり取りする
ようになっている。次に、上記の演算装置３５が備える
機能を図２によって説明する。その図２は、上記の演算
装置３５が備える各種機能をそれぞれ手段として表示し
た機能対応ブロック図である。

【００２７】上記の演算装置３５は、入力手段３１によ
って入力した校正データを記憶する校正データ記憶手段
４０と、前記クランク角度が上死点の近傍になったとき
に前記の圧力センサ３３によって検出されたプリロード
圧力(圧油を充填したときの最小油圧)Ｐ_MINを一時的に
記憶する最小油圧記憶手段４４と、同上の圧力センサ３
３によって検出されたプレス加工時の最大油圧Ｐ_MAXを
一時的に記憶する最大油圧記憶手段４５と、あらかじめ
定めた手順に従って後述する補正演算と負荷演算とを指
令するプログラム指令手段４６と、上記のプリロード圧
力Ｐ_MINの変動を監視するプリロード圧比較手段４７
と、その変動に伴って上記の校正データを補正する補正
手段４８と、その補正後の校正データと上記の最大油圧
Ｐ_MAXとによってプレス加工時の負荷を算出する演算手
段４９とを備え、その負荷Ｆを逐一高精度で前記の表示
器３６に表示するように構成されている。

【００２８】上記の校正データ記憶手段４０は、前記ダ
イハイト調節機構２０によって設定したダイハイト位置
ａ…ｆに対応する負荷値Ｆａ…Ｆｆを記憶する負荷記憶
手段４１と、上記ダイハイト位置ａ…ｆを記憶するダイ
ハイト位置記憶手段４２と、上記の各ダイハイト位置ａ
…ｆに対応するピーク油圧(歪み対応値)Ｐａ…Ｐｆを記
憶する計測値記憶手段４３とからなり、後述の校正デー
タをデータマップとして記憶するように構成されてい
る。なお、上記ダイハイト位置記憶手段４２は、必須の
構成要件ではなく、省略可能である。

【００２９】上記の校正データを入手する方法につい
て、上記の図１と図２を参照しながら図３と図４(Ａ)及
び図４(Ｂ)によって説明する。その図３は、機械プレス
１の校正データを入手する手順とその入手した校正デー
タに基づいてプレス加工時の負荷を求める手順を示すフ
ローチャートである。図４(Ａ)は、機械プレス１の負荷
ＦとダイハイトＨとの関係を示すグラフである。図４
(Ｂ)は、上記の負荷Ｆと前記の油圧Ｐとの相関関係を示
すグラフである。なお、上記の図４(Ａ)においては、ダ
イハイト位置ａからダイハイト位置ｆへ向かうにつれて
ダイハイトＨの値が小さくなるように表示してある。

【００３０】一般に、前記の機械プレス１に負荷(換言
すれば、プレス力の反力)が作用したときには、その機
械プレス１の前記フレーム２が無負荷から最大負荷の間
でほぼリニアに歪み、その歪みが、前記ダイハイト調節
機構２０によって設定したダイハイト位置ａ…ｆとリニ
アに対応している。本発明は、これを利用して負荷表示
用の校正データを入手するのである。簡略に説明する
と、まず、図３中のステップＳ₁からステップＳ₅によっ
て上記の機械プレス１の負荷(トン数)ＦとダイハイトＨ
との対応関係を求める。次いで、その図３中のステップ
Ｓ₆によって、前記ダイハイト位置ａ…ｆに対応する負
荷値Ｆａ…Ｆｆと前記の油圧Ｐとの相関関係を校正デー
タＦＰとして求める。

【００３１】より詳しくいえば、ステップＳ₁では、機
械プレス１のボルスタ３とスライド４との間に容易に歪
まないブロック９を装着する(図１参照)。ステップＳ₂
では、前記の入力手段３１のモード選択キー３１ａによ
ってデータ入力モードを選択する。

【００３２】ステップＳ₃では、機械プレス１の負荷Ｆ
がほぼ０％の最小負荷値(小負荷値)Ｆａとなるように前
記ダイハイト調節機構２０を調節して、その時のダイハ
イト位置ａを記録する。具体的には、上記の機械プレス
１に軽く負荷をかけて前記の圧力センサ３３によって検
出したピーク圧力がプリロード圧力よりも僅かに上昇す
るように上記のダイハイト調節機構２０を調節して、そ
の時のダイハイト位置ａを記録する。なお、上記の圧力
上昇の値は、例えば、0.3から0.5MPa程度の値である。

【００３３】ステップＳ₄では、上記の機械プレス１の
負荷Ｆが100％の最大負荷値(大負荷値)Ｆｆとなるよう
にダイハイト調節機構２０を調節して、その時のダイハ
イト位置ｆを記録する。具体的には、上記の機械プレス
１の負荷Ｆが100％のときの前記の油圧室１３内の基準
油圧Ｐｆを人手による計算によって予め求めておく。よ
り詳しくいえば、その基準油圧Ｐｆ＝機械プレス１の公
称能力(公称トン数)÷前記のシリンダ孔１１の断面積で
ある。なお、上記の基準油圧Ｐｆは、人手による計算に
代えて、上記の機械プレス１の公称トン数と上記シリン
ダ孔１１の直径とを前記の演算装置３５に入力して自動
的に算出することも可能である。そして、機械プレス１
に負荷をかけたときに前記の圧力センサ３３によって検
出したピーク圧力が上記の基準ピーク油圧Ｐｆの値と等
しくなるように前記ダイハイト調節機構２０を調節し
て、その時のダイハイト位置ｆを記録する。

【００３４】ステップＳ₅では、上記の二つの基準ダイ
ハイト位置ａ・ｆの間に複数の中間ダイハイト位置ｂ…
ｅを選定する。具体的にいえば、手書きのグラフによっ
て上記の選定を行う場合には、まず、図４(Ａ)に示すよ
うに、前記の負荷Ｆが最小負荷値Ｆａで前記のダイハイ
トＨが基準ダイハイト位置ａである第１ポイントＳと、
同上の負荷Ｆが最大負荷値Ｆｆで同上のダイハイトＨが
基準ダイハイト位置ｆである第２ポイントＲとを描い
て、これらのポイントＳ・Ｒを直線Ａによって結ぶ。次
に、上記の二つの基準ダイハイト位置ａ・ｆの間に、所
望のピッチで複数の中間ダイハイト位置ｂ…ｅを選定す
る。この例では、上記の最小負荷値Ｆａと最大負荷値Ｆ
ｆとの間の複数の中間負荷値Ｆｂ…Ｆｅが20％ずつのピ
ッチとなるように、上記の中間ダイハイト位置ｂ…ｅを
選定してある。なお、上記の中間ダイハイト位置ｂ…ｅ
は、上述の人手による選定に代えて、前記の演算手段４
９を利用して自動的に割り出すことも可能である。

【００３５】ステップＳ₆では、上記の負荷Ｆと前記の
油圧Ｐとの相関関係を校正データＦＰとして前記の校正
データ記憶手段４０に記憶させる。より詳しくいえば、
まず、前記のモード選択キー３１ａを設定モードに切換
えて、その状態で、前記の各ダイハイト位置ａ…ｆに対
応する測定ポイントを操作キー３１ｂによって順に設定
する。次いで、前記ダイハイト調節機構２０を調節し
て、前記ダイハイトＨを、上記の測定ポイントに対応す
る各ダイハイト位置ａ…ｆに合わせ、各ダイハイト位置
ａ…ｆごとに上記の機械プレス１に負荷をかけて、その
ときの各ピーク油圧Ｐａ…Ｐｆを前記の圧力センサ３３
によって検出する。その検出の都度、上記の入力手段３
１の入力キー３１ｃを押して、各ダイハイト位置ａ…ｆ
を前記ダイハイト位置記憶手段４２に記憶させると共に
上記の各ダイハイト位置ａ…ｆに対応する上記のピーク
油圧Ｐａ…Ｐｆを前記の計測値記憶手段４３に記憶させ
る。ちなみに、上記の負荷Ｆと上記の油圧Ｐとの相関関
係を示す校正データＦＰは、図４(Ｂ)中の特性曲線Ｂの
ようになると予想される。

【００３６】実際にプレス加工を行うときには、前記ブ
ロック９に代えて前記の下型８ａと上型８ｂとを前記の
機械プレス１に装着する。そして、上記の校正データ記
憶手段４０に記憶させた上記の校正データＦＰとプレス
加工時に検出された最大油圧Ｐ_MAXとに基づいて上記の
機械プレス１の負荷Ｆを算出する。その手順を上記の図
１と図２を参照しながら同上の図３によって説明する。
ステップＳ₇に示すように、前記のモード選択キー３１
ａを演算モードに切換えて、機械プレス１によってプレ
ス加工を行う。ステップＳ₈では、前記の圧力センサ３
３によって検出した最小油圧である前記プリロード圧力
Ｐ_MINとプレス加工時の最大油圧Ｐ_MAXとを読み込んで、
それぞれ、前記の最小油圧記憶手段４４と最大油圧記憶
手段４５に記憶させる。

【００３７】ところで、前記の油圧室１３内の上記のプ
リロード圧力Ｐ_MINは、雰囲気温度の変化やプレス加工
による油温の上昇などによって、上記の機械プレス１の
ストロークごとに微妙に変動する。このため、前記の負
荷Ｆの大きさが同一であっても前記の最大油圧Ｐ_MAXが
変化してしまう。従って、上記プリロード圧力Ｐ_MINの
変動を考慮して前記の校正データＦＰを補正する必要が
ある。

【００３８】そこで、ステップＳ₉では、上記プリロー
ド圧力Ｐ_MINの変動を監視するため、実際に検出された
プリロード圧力Ｐ_MINと上記の校正データＦＰ中の前記
の最小のピーク油圧Ｐａとを比較し、その差の絶対値が
設定値Ｑ以上であれば、ステップＳ₁₀で上記の校正デー
タＦＰを補正し、その差の絶対値が上記の設定値Ｑ未満
であればステップＳ₁₁へ進む。なお、上記のステップＳ
₁₀における上記の校正データＦＰの補正演算は、図４
(Ｂ)中の特性曲線Ｂの形状に基づいて行われる。

【００３９】ステップＳ₁₁では、プレス加工時に検出さ
れた最大油圧Ｐ_MAXと前記の校正データ(補正後の校正デ
ータを含む)ＦＰとによって、その機械プレス１の負荷
Ｆを算出する。より具体的にいえば、図４(Ｂ)に示すよ
うに、上記の検出された最大油圧Ｐ_MAXがＰ₁のときには
上記の負荷ＦがＦ₁として算出される。なお、上記の校
正データＦＰは不連続のデータマップであることから、
ステップＳ₁₁で上記の機械プレス１の負荷Ｆを算出する
にあたり、最小二乗法や各種の補間法などが用いられ
る。ステップＳ₁₂では、上記の算出結果であるプレス加
工時の負荷Ｆを表示器３６に表示する。

【００４０】上記の実施形態は次のように変更可能であ
る。図４(Ａ)中の直線Ａに相当する負荷データを求める
際に、上記の実施形態では、基準となる小負荷値Ｆａ及
び大負荷値Ｆｆに対応する二つの基準ダイハイト位置ａ
・ｆを求めたが、これらの基準となる負荷値およびダイ
ハイト位置は２つに限定されるものではなく、３つ以上
であってもよい。また、上記の基準となる小負荷値Ｆａ
及び大負荷値Ｆｆは、０％及び100％に限定されるもの
ではなく、例えば10％及び90％であっても差し支えな
い。さらに、上記の基準となる小負荷値Ｆａ及び大負荷
値Ｆｆを探す手段としては、前記の圧力センサ３３に代
えてロードセルや歪みセンサ等を用いても差し支えな
い。

【００４１】また、図４(Ｂ)中の特性曲線Ｂに相当する
校正データＦＰを求めるときには、前記の負荷Ｆと油圧
Ｐとの相関関係を求めることに代えて、その負荷Ｆと前
記フレーム２の歪み(または連結棒７などの歪み)との相
関関係を求めてもよい。この場合、前記の検出手段に
は、例示した圧力センサ３３に代えてロードセルや歪み
ゲージなどを用いればよい。なお、上記の校正データＦ
Ｐ(特性曲線Ｂ)は、例示した１つに限定されるものでは
なく、所定のプリロード圧力ごとに複数設けることが好
ましい。また、入力された校正データＦＰに基づいて負
荷Ｆを表示するときには、最小二乗法に限らず、各種の
補間方法やデータテーブルを用いるようにしても差し支
えない。

【００４２】前記の図３中のステップＳ₃とステップＳ₄
とは、測定精度を保つうえでは例示した順番の方が好ま
しいが、逆の順番であっても差し支えない。より詳しく
いえば、上述の実施形態では、前記の最小負荷値Ｆａに
対応する前記の基準ダイハイト位置ａを探した後に前記
の最大負荷値Ｆｆに対応する前記の基準ダイハイト位置
ｆを探すとしたが、これに代えて、その最大負荷値Ｆｆ
に対応する基準ダイハイト位置ｆを探した後に上記の最
小負荷値Ｆａに対応する基準ダイハイト位置ａを探して
もよい。

【００４３】前記の機械プレス１の前記クランク角度を
検出する手段は、例示の角度センサ３２に代えて、リミ
ットスイッチや近接スイッチなどであってもよい。前記
の油圧室１３の圧油の圧力を検出する手段は、例示した
歪みゲージ式の圧力センサ３３に代えて、静電容量式の
圧力センサや電磁誘導式の圧力センサなどであってもよ
い。前記ダイハイト調節機構２０の前記アクチュエータ
は、例示した電動機２１に代えて、油圧または空圧等の
アクチュエータであってもよい。また、本発明が適用さ
れる機械プレス１は、例示したクランク式のものに代え
て、ナックル式やリンク式などであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示し、機械プレスの負荷
表示装置の系統図である。

【図２】上記の負荷表示装置に設けたマイクロコンピュ
ータの機能対応ブロック図である。

【図３】上記の負荷表示装置のフローチャートである。

【図４】図４(Ａ)は、上記の機械プレスの負荷とダイハ
イトとの関係を示すグラフである。図４(Ｂ)は、上記の
負荷と油圧との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…機械プレス、４…スライド、１３…油圧室、２０…
ダイハイト調節機構、３１…データ入力手段、３３…油
圧検出手段(圧力センサ)、３５…演算装置(マイクロコ
ンピュータ)、３６…表示器、４０…校正データ記憶手
段、４４…最小油圧記憶手段、４５…最大油圧記憶手
段、４６…プログラム指令手段、４７…プリロード圧比
較手段、４８…補正手段、４９…演算手段、ａ・ｂ・ｃ
・ｄ・ｅ・ｆ…ダイハイト位置、Ｆ…負荷、Ｆａ・Ｆｂ
・Ｆｃ・Ｆｄ・Ｆｅ・Ｆｆ…負荷値、Ｈ…ダイハイト、
Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄ・Ｐｅ・Ｐｆ…歪み対応値(ピ
ーク油圧)、Ｐ_MAX…最大油圧、Ｐ_MIN…最小油圧(プリロ
ード圧力)、ＦＰ…校正データ(特性曲線Ｂ)。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械プレス(１)の負荷(Ｆ)が、その機械
プレス(１)の歪とダイハイト調節機構(２０)によって設
定したダイハイト(Ｈ)とに比例することを利用して負荷
表示用の校正データを入手する方法であって、上記の負荷(Ｆ)が小負荷値(Ｆａ)と大負荷値(Ｆｆ)とな
る少なくとも二つの基準ダイハイト位置(ａ)(ｆ)を探す
ステップと、上記の小負荷値(Ｆａ)と上記の大負荷値(Ｆｆ)との間の
複数の中間負荷値(Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ)に対応する
中間ダイハイト位置(ｂ，ｃ，ｄ，ｅ)を選定するステッ
プと、上記ダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)ごとに上
記の機械プレス(１)に負荷をかけて、上記の各ダイハイ
ト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)に対応する歪み対応値
(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ)を検出するステ
ップと、上記の複数のダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)
に対応する上記の負荷値(Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆ
ｅ，Ｆｆ)と上記の検出された歪み対応値(Ｐａ，Ｐｂ，
Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ)との相関関係を負荷表示用校
正データ(ＦＰ)として求めるステップとからなる、ことを特徴とする機械プレスの校正データの入手方法。
【請求項２】請求項１に記載した機械プレスの校正デ
ータの入手方法において、前記のダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)ごとに
前記の機械プレス(１)に負荷をかけたときに、その機械
プレス(１)に設けた過負荷吸収用油圧室(１３)のピーク
油圧を油圧検出手段(３３)によって検出して、その検出
したピーク油圧(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ)
を前記の歪み対応値とする、ことを特徴とする機械プレ
スの校正データの入手方法。
【請求項３】請求項２に記載した機械プレスの校正デ
ータの入手方法において、前記の基準ダイハイト位置(ａ)(ｆ)を探し出すにあた
り、前記の小負荷値(Ｆａ)と前記の大負荷値(Ｆｆ)とに
対応する基準ピーク油圧(Ｐａ)(Ｐｆ)の値を予め求めて
おき、前記の機械プレス(１)に負荷をかけて前記の油圧
検出手段(３３)が上記の上記の基準ピーク油圧(Ｐａ)
(Ｐｆ)を検出したときのダイハイト位置を上記の基準ダ
イハイト位置(ａ)(ｆ)とする、ことを特徴とする機械プ
レスの校正データの入手方法。
【請求項４】機械プレス(１)の負荷(Ｆ)が、その機械
プレス(１)の歪とダイハイト調節機構(２０)によって設
定したダイハイト(Ｈ)とに比例することを利用して負荷
表示用の校正データを入手する装置であって、上記の負荷(Ｆ)が小負荷値(Ｆａ)と大負荷値(Ｆｆ)とな
る少なくとも二つの基準ダイハイト位置(ａ)(ｆ)を探す
と共に、上記の小負荷値(Ｆａ)と上記の大負荷値(Ｆｆ)
との間の複数の中間負荷値(Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ)に
対応する中間ダイハイト位置(ｂ，ｃ，ｄ，ｅ)を選定す
るように構成し、上記の複数のダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)
に対応する歪み対応値(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐ
ｅ，Ｐｆ)を検出する検出手段(３３)と、データ入力手
段(３１)と、校正データ記憶手段(４０)とを設け、その校正データ記憶手段(４０)は、上記の複数のダイハ
イト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)に対応する上記の負
荷値(Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅ，Ｆｆ)と上記の検
出された歪み対応値(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，
Ｐｆ)との相関関係を負荷表示用校正データ(ＦＰ)とし
て記憶する、ことを特徴とする機械プレスの校正データ
の入手装置。
【請求項５】請求項４に記載した機械プレスの校正デ
ータの入手装置において、前記のダイハイト位置(ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ)ごとに
前記の機械プレス(１)に負荷をかけたときに、その機械
プレス(１)に設けた過負荷吸収用の油圧室(１３)のピー
ク油圧を前記の検出手段(３３)によって検出して、その
検出したピーク油圧(Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，
Ｐｆ)を前記の歪み対応値とする、ことを特徴とする機
械プレスの校正データの入手装置。
【請求項６】機械プレス(１)のスライド(４)内に過負
荷吸収用油圧室(１３)を設けると共に、そのスライド
(４)にダイハイト調節機構(２０)を設け、上記の油圧室
(１３)に油圧検出手段(３３)を接続し、上記の機械プレス(１)の負荷(Ｆ)が上記の油圧室(１３)
の圧力(Ｐ)と上記ダイハイト調節機構(２０)によって設
定したダイハイト(Ｈ)とに比例することを利用して、上
記の負荷(Ｆ)と上記の油圧室(１３)の圧力(Ｐ)との相関
関係を負荷表示用校正データ(ＦＰ)として入手して、そ
の校正データ(ＦＰ)をあらかじめ演算装置(３５)に入力
しておき、プレス加工時に上記の油圧検出手段(３３)が検出した最
大油圧(Ｐ_MAX)と上記の校正データ(ＦＰ)とに基づいて
上記の機械プレス(１)の負荷(Ｆ)を上記の演算装置(３
５)によって演算して表示器(３６)に表示するように構
成し、上記の演算装置(３５)は、上記の校正データ(ＦＰ)を記
憶する校正データ記憶手段(４０)と、上記の油圧検出手
段(３３)で検出した最小油圧(Ｐ_MIN)及び上記の最大油
圧(Ｐ_MAX)を記憶する記憶手段(４４)(４５)と、あらか
じめ定めた手順に従って補正演算と負荷演算とを指令す
るプログラム指令手段(４６)と、上記の最小油圧
(Ｐ_MIN)の変動を監視するプリロード圧比較手段(４７)
と、その変動に応じて上記の校正データ(ＦＰ)を補正す
る補正手段(４８)と、その補正後の校正データ(ＦＰ)と
上記の最大油圧(Ｐ_MAX)とによって上記の負荷(Ｆ)を算
出する演算手段(４９)とを備える、ことを特徴とする機
械プレスの負荷表示装置。