JP2001198632A - パンチプレス - Google Patents
パンチプレスInfo
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- JP2001198632A JP2001198632A JP2000006076A JP2000006076A JP2001198632A JP 2001198632 A JP2001198632 A JP 2001198632A JP 2000006076 A JP2000006076 A JP 2000006076A JP 2000006076 A JP2000006076 A JP 2000006076A JP 2001198632 A JP2001198632 A JP 2001198632A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工のサイクルタイムが短縮でき、かつエネ
ルギ消費が節減できるパンチプレスを提供する。 【解決手段】 板材移動手段３による板材移動が停止す
る時にパンチ工具６が板材接触寸前高さｈ１となるよう
にラム８の下降動作を行わせる同期制御手段３７を設け
る。この同期制御手段３７は、ラム軸制御手段３３の加
減速時定数τ１，τ２を設定する演算部３７ａを有す
る。この演算部３７ａは、板材移動手段３で行う次の板
材移動の距離Ｓ１〜Ｓ３に応じてその板材移動時間Ｔ１
〜Ｔ３内で加減速するように、かつパンチ時には所定の
パンチ速度Ｖ０に到達するように加減速時定数τ１，τ
２を演算する。この加減速時定数τ１，τ２の演算は、
非パンチ時の加減速が可能な範囲で緩やかになるように
行う。
ルギ消費が節減できるパンチプレスを提供する。 【解決手段】 板材移動手段３による板材移動が停止す
る時にパンチ工具６が板材接触寸前高さｈ１となるよう
にラム８の下降動作を行わせる同期制御手段３７を設け
る。この同期制御手段３７は、ラム軸制御手段３３の加
減速時定数τ１，τ２を設定する演算部３７ａを有す
る。この演算部３７ａは、板材移動手段３で行う次の板
材移動の距離Ｓ１〜Ｓ３に応じてその板材移動時間Ｔ１
〜Ｔ３内で加減速するように、かつパンチ時には所定の
パンチ速度Ｖ０に到達するように加減速時定数τ１，τ
２を演算する。この加減速時定数τ１，τ２の演算は、
非パンチ時の加減速が可能な範囲で緩やかになるように
行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パンチ加工部に
対して板材を移動させて、板材に孔開け加工や成形加工
を行うパンチプレスに関する。
対して板材を移動させて、板材に孔開け加工や成形加工
を行うパンチプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】パンチプレスを制御するＮＣ装置では、
通常、板材が所定の加工位置に停止するのを待ってパン
チ動作をさせるものであるが、サイクルタイムを短縮す
るため（加工効率を上げるため）に、板材停止前にパン
チ動作の下降を開始することが行われている。これを進
歩させたものとして、板材停止と同時に、パンチ工具が
板材に当たるようにする同期制御も行われている。
通常、板材が所定の加工位置に停止するのを待ってパン
チ動作をさせるものであるが、サイクルタイムを短縮す
るため（加工効率を上げるため）に、板材停止前にパン
チ動作の下降を開始することが行われている。これを進
歩させたものとして、板材停止と同時に、パンチ工具が
板材に当たるようにする同期制御も行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の同期制御は、サ
イクルタイムの短縮の面では優れているが、ラム軸の駆
動に消費されるエネルギについては考慮されておらず、
エネルギ消費量が多いものとなっている。
イクルタイムの短縮の面では優れているが、ラム軸の駆
動に消費されるエネルギについては考慮されておらず、
エネルギ消費量が多いものとなっている。
【０００４】この発明の目的は、加工のサイクルタイム
が短縮でき、かつエネルギ消費が節減できるパンチプレ
スを提供することである。この発明の他の目的は、加減
速時定数の演算処理が容易で、また板厚が種々変わった
場合に最適なサイクルタイムの短縮が図れるものとする
ことである。この発明のさらに他の目的は、加減速の調
整が容易で、より一層のサイクルタイムの短縮、エネル
ギ消費の節減が図れるものとすることである。
が短縮でき、かつエネルギ消費が節減できるパンチプレ
スを提供することである。この発明の他の目的は、加減
速時定数の演算処理が容易で、また板厚が種々変わった
場合に最適なサイクルタイムの短縮が図れるものとする
ことである。この発明のさらに他の目的は、加減速の調
整が容易で、より一層のサイクルタイムの短縮、エネル
ギ消費の節減が図れるものとすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形
態に対応する図１と共に説明する。このパンチプレス
は、板材（Ｗ）を移動させる板材移動手段（３）と、パ
ンチ工具（６）を昇降させるラム（８）の駆動装置
（９）と、可変の加減速時定数（τ１，τ２）に従って
前記ラム駆動装置（９）を制御するラム軸制御手段（３
３）と、前記板材移動手段（３）による板材移動が停止
する時にパンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）
となるようにラム（８）の下降動作を行わせる同期制御
手段（３７）とを備える。この同期制御手段（３７）
は、前記板材移動手段（３）で行う次の板材移動の距離
（Ｓ１〜Ｓ３）に応じてその板材移動時間（Ｔ１〜Ｔ
３）内で加減速し、パンチ工具（６）が前記板材接触寸
前高さ（ｈ１）まで下降したときには所定のパンチ速度
（Ｖ0 ）に到達するように、かつ非パンチ時の加減速が
可能な範囲で緩くなるように、前記ラム軸制御手段（３
３）の加減速時定数（τ１，τ２）を設定するものとす
る。この構成によると、同期制御手段（３７）の制御に
従い、板材移動手段（３）による板材移動が停止する時
にパンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）となる
ようにラム（８）の下降動作を行わせる。そのため、パ
ンチ工具（６）が上昇待機位置（Ｈ）から板材上面に近
づくまでの動作時間が板材移動時間（Ｔ１〜Ｔ３）と別
に費やされることがなくなり、それだけパンチ加工のサ
イクルタイム（ＳＴ）が短縮される。また、同期制御手
段（３７）は、次の板材移動の距離（Ｓ１〜Ｓ３）に応
じてその板材移動時間（Ｔ１〜Ｔ３）内で加減速し、パ
ンチ工具（６）が板材に接触する寸前高さ（ｈ１）まで
下降したときには所定のパンチ速度（Ｖ0 ）に到達する
ように、かつ非パンチ時の加減速が可能な範囲で緩くな
るように、ラム軸制御手段（３３）の加減速時定数（τ
１，τ２）を設定する。そのため、ラム昇降の加減速に
要する必要エネルギが節減される。例えば、板材移動距
離（Ｓ３）が短いときは、パンチ加工後にパンチ工具
（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）まで抜けた後、上昇
待機位置（Ｈ）まで、大きな加減速時定数（τ２）でゆ
るやかに減速しながら上昇させ、上昇待機位置（Ｈ）で
ラム速度を零とせずにある程度の速度（Ｖ１）で通過さ
せて、下降時にゆるやかに加速することで、次のパンチ
加工時にパンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）
で所定のパンチ速度（Ｖ0 ）となるように加速する。こ
のように加減速時定数（τ２）を板材移動距離（Ｓ３）
に応じて大きな値とし、緩やかに加減速することで、ラ
ム（８）の加減速に要する必要エネルギが節減される。
板材移動距離（Ｓ１，Ｓ２）がある程度長いときは、パ
ンチ加工後に上昇待機位置（Ｈ）まで戻ったときに、ラ
ム速度を零とする。
態に対応する図１と共に説明する。このパンチプレス
は、板材（Ｗ）を移動させる板材移動手段（３）と、パ
ンチ工具（６）を昇降させるラム（８）の駆動装置
（９）と、可変の加減速時定数（τ１，τ２）に従って
前記ラム駆動装置（９）を制御するラム軸制御手段（３
３）と、前記板材移動手段（３）による板材移動が停止
する時にパンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）
となるようにラム（８）の下降動作を行わせる同期制御
手段（３７）とを備える。この同期制御手段（３７）
は、前記板材移動手段（３）で行う次の板材移動の距離
（Ｓ１〜Ｓ３）に応じてその板材移動時間（Ｔ１〜Ｔ
３）内で加減速し、パンチ工具（６）が前記板材接触寸
前高さ（ｈ１）まで下降したときには所定のパンチ速度
（Ｖ0 ）に到達するように、かつ非パンチ時の加減速が
可能な範囲で緩くなるように、前記ラム軸制御手段（３
３）の加減速時定数（τ１，τ２）を設定するものとす
る。この構成によると、同期制御手段（３７）の制御に
従い、板材移動手段（３）による板材移動が停止する時
にパンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）となる
ようにラム（８）の下降動作を行わせる。そのため、パ
ンチ工具（６）が上昇待機位置（Ｈ）から板材上面に近
づくまでの動作時間が板材移動時間（Ｔ１〜Ｔ３）と別
に費やされることがなくなり、それだけパンチ加工のサ
イクルタイム（ＳＴ）が短縮される。また、同期制御手
段（３７）は、次の板材移動の距離（Ｓ１〜Ｓ３）に応
じてその板材移動時間（Ｔ１〜Ｔ３）内で加減速し、パ
ンチ工具（６）が板材に接触する寸前高さ（ｈ１）まで
下降したときには所定のパンチ速度（Ｖ0 ）に到達する
ように、かつ非パンチ時の加減速が可能な範囲で緩くな
るように、ラム軸制御手段（３３）の加減速時定数（τ
１，τ２）を設定する。そのため、ラム昇降の加減速に
要する必要エネルギが節減される。例えば、板材移動距
離（Ｓ３）が短いときは、パンチ加工後にパンチ工具
（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）まで抜けた後、上昇
待機位置（Ｈ）まで、大きな加減速時定数（τ２）でゆ
るやかに減速しながら上昇させ、上昇待機位置（Ｈ）で
ラム速度を零とせずにある程度の速度（Ｖ１）で通過さ
せて、下降時にゆるやかに加速することで、次のパンチ
加工時にパンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）
で所定のパンチ速度（Ｖ0 ）となるように加速する。こ
のように加減速時定数（τ２）を板材移動距離（Ｓ３）
に応じて大きな値とし、緩やかに加減速することで、ラ
ム（８）の加減速に要する必要エネルギが節減される。
板材移動距離（Ｓ１，Ｓ２）がある程度長いときは、パ
ンチ加工後に上昇待機位置（Ｈ）まで戻ったときに、ラ
ム速度を零とする。
【０００６】この発明において、前記板材移動手段
（３）で行う次の板材移動の距離（Ｓ１〜Ｓ３）を記憶
する次移動距離記憶手段（３９）と、板厚を記憶する板
厚記憶手段（４０）とを設け、前記同期制御手段（３
７）は、前記次移動距離記憶手段（３９）に記憶された
移動距離と、板厚記憶手段（４０）の板厚値とを演算要
素に含めて前記加減速時定数（τ１，τ２）を設定する
ものとしても良い。このように、次移動距離記憶手段
（３９）および板厚記憶手段（４０）を設けるため、加
減速時定数（τ１，τ２）の演算処理が容易である。ま
た、板厚を演算要素に含めるため、板厚が種々変わる場
合に、パンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）と
なる位置の判定に、最大板厚を想定して余分な余裕を持
たせる必要がなく、板厚に薄いときは、その板厚に応じ
てより一層のサイクルタイムの短縮が図れる。
（３）で行う次の板材移動の距離（Ｓ１〜Ｓ３）を記憶
する次移動距離記憶手段（３９）と、板厚を記憶する板
厚記憶手段（４０）とを設け、前記同期制御手段（３
７）は、前記次移動距離記憶手段（３９）に記憶された
移動距離と、板厚記憶手段（４０）の板厚値とを演算要
素に含めて前記加減速時定数（τ１，τ２）を設定する
ものとしても良い。このように、次移動距離記憶手段
（３９）および板厚記憶手段（４０）を設けるため、加
減速時定数（τ１，τ２）の演算処理が容易である。ま
た、板厚を演算要素に含めるため、板厚が種々変わる場
合に、パンチ工具（６）が板材接触寸前高さ（ｈ１）と
なる位置の判定に、最大板厚を想定して余分な余裕を持
たせる必要がなく、板厚に薄いときは、その板厚に応じ
てより一層のサイクルタイムの短縮が図れる。
【０００７】この発明において、前記ラム駆動装置
（９）は、サーボモータ（１９）を駆動源とするもので
あっても良い。サーボモータ（１９）によると、任意の
速度パターンに応じた加減速が行えるため、加減速の調
整が容易で、より一層のサイクルタイムの短縮、エネル
ギ消費の節減が図れる。
（９）は、サーボモータ（１９）を駆動源とするもので
あっても良い。サーボモータ（１９）によると、任意の
速度パターンに応じた加減速が行えるため、加減速の調
整が容易で、より一層のサイクルタイムの短縮、エネル
ギ消費の節減が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図３と共に説明する。図１に示すように、このパンチ
プレスは機械部分であるパンチプレス本体１と、このパ
ンチプレス本体１を制御する制御装置２とで構成され
る。パンチプレス本体１は、図２および図３に示すよう
に、板材Ｗを移動させる板材移動手段３と、パンチ加工
を行う加工手段４とをフレーム５に設置したものであ
り、加工手段４は、パンチ工具６を昇降させるラム８の
駆動装置９と、パンチ工具６およびダイ工具（図示せ
ず）をそれぞれ保持する工具保持手段１０，１１とで構
成される。工具保持手段１０，１１は、互いに同軸心上
に設置されたタレットからなる。
し図３と共に説明する。図１に示すように、このパンチ
プレスは機械部分であるパンチプレス本体１と、このパ
ンチプレス本体１を制御する制御装置２とで構成され
る。パンチプレス本体１は、図２および図３に示すよう
に、板材Ｗを移動させる板材移動手段３と、パンチ加工
を行う加工手段４とをフレーム５に設置したものであ
り、加工手段４は、パンチ工具６を昇降させるラム８の
駆動装置９と、パンチ工具６およびダイ工具（図示せ
ず）をそれぞれ保持する工具保持手段１０，１１とで構
成される。工具保持手段１０，１１は、互いに同軸心上
に設置されたタレットからなる。
【０００９】板材移動手段３は、板材Ｗをワークホルダ
１２で保持してテーブル１３上で前後方向（Ｙ軸方向）
および左右方向（Ｘ軸方向）に移動させる手段である。
テーブル１３は、固定テーブル１３ａと可動テーブル１
３ｂとからなり、可動テーブル１３ｂは、キャリッジ１
４と共にフレーム５のレール１５上を前後移動する。キ
ャリッジ１４にはクロススライド１６が左右移動自在に
設置され、クロススライド１６に複数のワークホルダ１
２が取付けられている。キャリッジ１４およびびクロス
スライド１６は、各軸のサーボモータ１７，１８によ
り、ボールねじ等の運動変換機構を介して駆動される。
１２で保持してテーブル１３上で前後方向（Ｙ軸方向）
および左右方向（Ｘ軸方向）に移動させる手段である。
テーブル１３は、固定テーブル１３ａと可動テーブル１
３ｂとからなり、可動テーブル１３ｂは、キャリッジ１
４と共にフレーム５のレール１５上を前後移動する。キ
ャリッジ１４にはクロススライド１６が左右移動自在に
設置され、クロススライド１６に複数のワークホルダ１
２が取付けられている。キャリッジ１４およびびクロス
スライド１６は、各軸のサーボモータ１７，１８によ
り、ボールねじ等の運動変換機構を介して駆動される。
【００１０】ラム駆動装置９は、サーボモータ１９を駆
動源とするものであり、サーボモータ１９は、偏心カム
機構等からなる回転・直線運動変換機構２０を介して、
ラム８の昇降運動に変換する。ラム８は、所定のラム位
置Ｐでフレーム５に昇降自在に設置され、パンチ位置Ｐ
に割り出された工具保持手段１０のパンチ工具６を昇降
させる。
動源とするものであり、サーボモータ１９は、偏心カム
機構等からなる回転・直線運動変換機構２０を介して、
ラム８の昇降運動に変換する。ラム８は、所定のラム位
置Ｐでフレーム５に昇降自在に設置され、パンチ位置Ｐ
に割り出された工具保持手段１０のパンチ工具６を昇降
させる。
【００１１】図１において、制御装置２は、数値制御装
置（ＮＣ装置）およびプログラマブルコントローラで構
成されるものであり、加工プログラム３１を解読して実
行するプログラム制御式のものである。制御装置２は、
板材移動手段３を制御する板材移動制御手段３２と、ラ
ム駆動装置９を制御するラム軸制御手段３３と、パンチ
プレス本体１の各種のシーケンス制御を行うシーケンス
制御手段３４と、加工プログラム３１を解読して前記各
制御手段３２〜３４に加工プログラム３１の指令を与え
る解読手段３５とを備える。
置（ＮＣ装置）およびプログラマブルコントローラで構
成されるものであり、加工プログラム３１を解読して実
行するプログラム制御式のものである。制御装置２は、
板材移動手段３を制御する板材移動制御手段３２と、ラ
ム駆動装置９を制御するラム軸制御手段３３と、パンチ
プレス本体１の各種のシーケンス制御を行うシーケンス
制御手段３４と、加工プログラム３１を解読して前記各
制御手段３２〜３４に加工プログラム３１の指令を与え
る解読手段３５とを備える。
【００１２】板材移動制御手段３２は、板材移動手段３
のＸ軸およびＹ軸のサーボモータ１７，１８に指令を与
える手段であり、サーボ機構を備える。ラム軸制御手段
３３は、ラム駆動装置９のサーボモータ１９に指令を与
える手段であり、設定された加減速時定数に従って速度
制御可能とされている。ラム軸制御手段３３の加減速時
定数の設定部は、加減速時定数を任意に変更可能とされ
ている。
のＸ軸およびＹ軸のサーボモータ１７，１８に指令を与
える手段であり、サーボ機構を備える。ラム軸制御手段
３３は、ラム駆動装置９のサーボモータ１９に指令を与
える手段であり、設定された加減速時定数に従って速度
制御可能とされている。ラム軸制御手段３３の加減速時
定数の設定部は、加減速時定数を任意に変更可能とされ
ている。
【００１３】加工プログラム３１は、プログラムメモリ
３６に記憶され、または外部から解読手段３５に読み込
まれる。加工プログラム３１は、ＮＣコード等で記述さ
れていて、板材移動手段３にＸ軸方向およびＹ軸方向の
移動を行わせるＸ軸移動指令およびＹ軸移動指令と、ラ
ム駆動装置９に昇降動作の指令を与えるパンチ指令と、
パンチプレス本体１の各部のシーケンス動作を制御する
ためのシーケンス指令（図示せず）等が記述されてい
る。また、加工プログラム３１は、その属性情報の記憶
部に、板厚の情報が記述されている。
３６に記憶され、または外部から解読手段３５に読み込
まれる。加工プログラム３１は、ＮＣコード等で記述さ
れていて、板材移動手段３にＸ軸方向およびＹ軸方向の
移動を行わせるＸ軸移動指令およびＹ軸移動指令と、ラ
ム駆動装置９に昇降動作の指令を与えるパンチ指令と、
パンチプレス本体１の各部のシーケンス動作を制御する
ためのシーケンス指令（図示せず）等が記述されてい
る。また、加工プログラム３１は、その属性情報の記憶
部に、板厚の情報が記述されている。
【００１４】この実施形態では、上記の基本構成の制御
装置において、次の同期制御手段３７、先読み手段３
８、次移動距離記憶手段３９、および板厚記憶手段４０
が設けられている。
装置において、次の同期制御手段３７、先読み手段３
８、次移動距離記憶手段３９、および板厚記憶手段４０
が設けられている。
【００１５】同期制御手段３７は、板材移動手段３によ
る板材移動が停止する時にパンチ工具６が板材接触寸前
高さｈ１となるようにラム８の下降動作を行わせる制御
手段であり、加減速時定数演算部３７ａを有している。
加減速時定数演算部３７ａは、板材移動手段３で行う次
の板材移動の距離に応じてその板材移動時間内で加減速
し、パンチ工具６が板材接触寸前高さｈ１まで下降した
ときには所定のパンチ速度Ｖ0 に到達するように、ラム
軸制御手段３３の加減速時定数を設定するものとする。
また、加減速時定数演算部３７ａは、非パンチ時の加減
速が可能な範囲で緩くなるように、加減速時定数を設定
するものとしてある。また、加減速時定数演算部３７ａ
は、次移動距離記憶手段３９に記憶された移動距離と、
板厚記憶手段４０に記憶された板厚値とを演算要素に含
めて加減速時定数を設定するものとされている。板厚値
は、板材接触寸前高さｈ１の判定に用いられる。なお、
加減速時定数演算部３７ａは、板厚記憶手段４０に記憶
された板厚値の代りに、想定最大板厚値として設定され
る一定値で加減速時定数を演算するものとしても良い。
る板材移動が停止する時にパンチ工具６が板材接触寸前
高さｈ１となるようにラム８の下降動作を行わせる制御
手段であり、加減速時定数演算部３７ａを有している。
加減速時定数演算部３７ａは、板材移動手段３で行う次
の板材移動の距離に応じてその板材移動時間内で加減速
し、パンチ工具６が板材接触寸前高さｈ１まで下降した
ときには所定のパンチ速度Ｖ0 に到達するように、ラム
軸制御手段３３の加減速時定数を設定するものとする。
また、加減速時定数演算部３７ａは、非パンチ時の加減
速が可能な範囲で緩くなるように、加減速時定数を設定
するものとしてある。また、加減速時定数演算部３７ａ
は、次移動距離記憶手段３９に記憶された移動距離と、
板厚記憶手段４０に記憶された板厚値とを演算要素に含
めて加減速時定数を設定するものとされている。板厚値
は、板材接触寸前高さｈ１の判定に用いられる。なお、
加減速時定数演算部３７ａは、板厚記憶手段４０に記憶
された板厚値の代りに、想定最大板厚値として設定され
る一定値で加減速時定数を演算するものとしても良い。
【００１６】先読み手段３８は、加工プログラム３１の
指令を、解読手段３５よりも先に読む手段であり、解読
手段３５で読まれた各軸の移動指令の次の各軸の移動指
令を読み取って移動距離を認識するものとしてある。こ
の移動距離は、Ｘ軸およびＹ軸のうち、遅く移動が完了
する方の移動距離であり、Ｘ軸およびＹ軸の移動速度が
同じの場合は、長い方の移動距離である。なお、板材移
動制御手段３２は、Ｘ軸およびＹ軸の移動を同時に開始
させるように制御するものとされている。次移動距離記
憶手段３９は、板材移動手段３で行う次の板材移動の距
離を記憶する手段であり、先読み手段３８で認識された
移動距離が記憶される。板厚記憶手段４０は、加工プロ
グラム３１で加工する板材Ｗの板厚を記憶する手段であ
り、加工プログラム３１に記述された板厚のデータ、ま
たはこの制御装置２の上位制御装置（図示せず）等から
得た板厚データが設定される。
指令を、解読手段３５よりも先に読む手段であり、解読
手段３５で読まれた各軸の移動指令の次の各軸の移動指
令を読み取って移動距離を認識するものとしてある。こ
の移動距離は、Ｘ軸およびＹ軸のうち、遅く移動が完了
する方の移動距離であり、Ｘ軸およびＹ軸の移動速度が
同じの場合は、長い方の移動距離である。なお、板材移
動制御手段３２は、Ｘ軸およびＹ軸の移動を同時に開始
させるように制御するものとされている。次移動距離記
憶手段３９は、板材移動手段３で行う次の板材移動の距
離を記憶する手段であり、先読み手段３８で認識された
移動距離が記憶される。板厚記憶手段４０は、加工プロ
グラム３１で加工する板材Ｗの板厚を記憶する手段であ
り、加工プログラム３１に記述された板厚のデータ、ま
たはこの制御装置２の上位制御装置（図示せず）等から
得た板厚データが設定される。
【００１７】上記構成による板材移動とラム軸駆動の同
期制御を、図４と共に説明する。図４（Ａ）〜（Ｃ）に
おいて、横軸はいずれも経過時間を示す。図４（Ａ）は
板材移動手段３による板材移動速度の変化を、同図
（Ｂ）はラム駆動装置９のラム昇降の速度（絶対値）
を、同図（Ｃ）はラム８のストローク位置を各々示す。
図４（Ａ）の各速度曲線ａ１〜ａ３で囲まれた面積は、
板材移動距離Ｓ１〜Ｓ３となる。いま、板材移動距離Ｓ
１，Ｓ２が所定距離よりも長い場合の板材移動と、パン
チ動作とを２回繰り返し、続けて板材移動距離（Ｓ３）
が所定距離よりも短い場合の板材移動を行うとする。板
材移動距離Ｓ１，Ｓ２は同じ距離である。
期制御を、図４と共に説明する。図４（Ａ）〜（Ｃ）に
おいて、横軸はいずれも経過時間を示す。図４（Ａ）は
板材移動手段３による板材移動速度の変化を、同図
（Ｂ）はラム駆動装置９のラム昇降の速度（絶対値）
を、同図（Ｃ）はラム８のストローク位置を各々示す。
図４（Ａ）の各速度曲線ａ１〜ａ３で囲まれた面積は、
板材移動距離Ｓ１〜Ｓ３となる。いま、板材移動距離Ｓ
１，Ｓ２が所定距離よりも長い場合の板材移動と、パン
チ動作とを２回繰り返し、続けて板材移動距離（Ｓ３）
が所定距離よりも短い場合の板材移動を行うとする。板
材移動距離Ｓ１，Ｓ２は同じ距離である。
【００１８】図４（Ａ）に示すように、板材移動（曲線
ａ１）を行なうときに、同図（Ｂ），（Ｃ）のようにラ
ム８が下降を開始して加速（加減速時定数はτ１）し、
板材移動が停止したとき（時刻ｔ１）に、ラム８はパン
チ工具６が板材Ｗに接触する高さｈ０の寸前高さｈ１ま
で到達している。このとき、ラム８の速度は、所定のパ
ンチ速度Ｖ0 に達している。この後、ラム８がさらに下
降して板材Ｗに打ち抜き等のパンチ加工を行い、上昇に
転じて板材Ｗから上記寸前高さｈ１まで抜け出すと（ｔ
２）、ラム８は減速（加減速時定数はτ１）しながら上
死点等の所定の上昇待機位置（Ｈ）まで上昇し、次の板
材移動（曲線ａ２）が開始される。
ａ１）を行なうときに、同図（Ｂ），（Ｃ）のようにラ
ム８が下降を開始して加速（加減速時定数はτ１）し、
板材移動が停止したとき（時刻ｔ１）に、ラム８はパン
チ工具６が板材Ｗに接触する高さｈ０の寸前高さｈ１ま
で到達している。このとき、ラム８の速度は、所定のパ
ンチ速度Ｖ0 に達している。この後、ラム８がさらに下
降して板材Ｗに打ち抜き等のパンチ加工を行い、上昇に
転じて板材Ｗから上記寸前高さｈ１まで抜け出すと（ｔ
２）、ラム８は減速（加減速時定数はτ１）しながら上
死点等の所定の上昇待機位置（Ｈ）まで上昇し、次の板
材移動（曲線ａ２）が開始される。
【００１９】この板材移動（曲線ａ２）を行う間に、ラ
ム８は上昇待機位置（Ｈ）から再度下降を開始して加速
（加減速時定数はτ１）し、板材移動（曲線ａ２）が完
了したとき（ｔ３）は、ラム８は接触寸前高さｈ１まで
下降し、かつパンチ速度Ｖ0に達する。このパンチ速度
Ｖ0 でパンチ加工が行われる。
ム８は上昇待機位置（Ｈ）から再度下降を開始して加速
（加減速時定数はτ１）し、板材移動（曲線ａ２）が完
了したとき（ｔ３）は、ラム８は接触寸前高さｈ１まで
下降し、かつパンチ速度Ｖ0に達する。このパンチ速度
Ｖ0 でパンチ加工が行われる。
【００２０】このように、ラム８は、板材移動が停止す
る時に、パンチ工具６が板材Ｗに接して打ち抜きを行う
ように同期制御されるため、待ち時間を生じることなく
打ち抜きが行われ、サイクルタイムＴＳが短縮される。
このサイクルタイムＴＳは、パンチ工具６が板材Ｗと干
渉する実加工時間Ｔａと、板材移動時間Ｔ２の和とな
る。また、ラム８は、板材移動時間Ｔ１，Ｔ２中に加速
され、パンチ工具６が板材Ｗに接するときは、所定のパ
ンチ速度Ｖ0 に達しているため、パンチ速度に依存する
パンチ品質が十分に得られる。
る時に、パンチ工具６が板材Ｗに接して打ち抜きを行う
ように同期制御されるため、待ち時間を生じることなく
打ち抜きが行われ、サイクルタイムＴＳが短縮される。
このサイクルタイムＴＳは、パンチ工具６が板材Ｗと干
渉する実加工時間Ｔａと、板材移動時間Ｔ２の和とな
る。また、ラム８は、板材移動時間Ｔ１，Ｔ２中に加速
され、パンチ工具６が板材Ｗに接するときは、所定のパ
ンチ速度Ｖ0 に達しているため、パンチ速度に依存する
パンチ品質が十分に得られる。
【００２１】次の板材移動（ａ３）を行うときは、移動
距離Ｓ３が所定距離よりも短いため、ラム８が上昇待機
位置Ｈに戻ったときのラム速度を零とせず、ある程度の
速度Ｖ１まで低下させただけで、下降時に再度加速させ
る。このように上昇待機位置Ｈの速度Ｖ１とパンチ速度
Ｖ0 との差は小さくなるため、加減速時定数τ２は大き
な値とし、ゆっくりと加減速させる。このように制御す
るため、短い板材移動時間Ｔ３内で、大きな加減速時定
数τ２により、ラム８を緩やかにパンチ速度Ｖ 0 まで加
速することができて、ラム昇降の加減速に要する必要エ
ネルギが節減される。上記のような次の板材移動距離に
応じた加減速時定数τ１，τ２の演算が、加減速時定数
演算部３７ａで行われ、ラム軸制御手段３３に設定され
る。
距離Ｓ３が所定距離よりも短いため、ラム８が上昇待機
位置Ｈに戻ったときのラム速度を零とせず、ある程度の
速度Ｖ１まで低下させただけで、下降時に再度加速させ
る。このように上昇待機位置Ｈの速度Ｖ１とパンチ速度
Ｖ0 との差は小さくなるため、加減速時定数τ２は大き
な値とし、ゆっくりと加減速させる。このように制御す
るため、短い板材移動時間Ｔ３内で、大きな加減速時定
数τ２により、ラム８を緩やかにパンチ速度Ｖ 0 まで加
速することができて、ラム昇降の加減速に要する必要エ
ネルギが節減される。上記のような次の板材移動距離に
応じた加減速時定数τ１，τ２の演算が、加減速時定数
演算部３７ａで行われ、ラム軸制御手段３３に設定され
る。
【００２２】このような同期制御を行うことにより、サ
イクルタイムの短縮を図りながら、エネルギ消費を節減
することができる。
イクルタイムの短縮を図りながら、エネルギ消費を節減
することができる。
【００２３】同期制御手段３７は、次の板材移動距離が
短くて、その板材移動時間が所定時間よりも短い場合
は、モータ１９が所定の一定回転速度となるようにラム
軸制御手段３３に指令を与える。また、同期制御手段３
７は、ニブリング（追い切り加工）の場合は、モータ３
７を最大回転速度の一定回転速度となるように、ラム軸
制御手段３３に指令を与える。
短くて、その板材移動時間が所定時間よりも短い場合
は、モータ１９が所定の一定回転速度となるようにラム
軸制御手段３３に指令を与える。また、同期制御手段３
７は、ニブリング（追い切り加工）の場合は、モータ３
７を最大回転速度の一定回転速度となるように、ラム軸
制御手段３３に指令を与える。
【００２４】上昇待機位置（Ｈ）または上死点でラム速
度を零とするか否かの決定、および上昇待機位置（Ｈ）
または上死点を通過するときの速度の決定は、同期制御
手段３７で行われるが、この決定処理は具体的には例え
ば次のように行われる。図５（Ａ）は、パンチ工具６が
上昇待機位置Ｈ（または上死点）で速度が零となるまで
減速する場合を示す。上昇待機位置Ｈ（または上死点）
で速度零の状態から板材接触寸前高さｈ１で所定のパン
チ速度Ｖ0 に到達するのに要する所要時間がＴ0 であ
り、加減速時定数に相当する。同図の例では、 （１／２）×Ｖ0 ×Ｔ0 ＝ｈ となる。上式において、ｈは、上昇待機位置Ｈと板材接
触寸前高さｈ１間の距離であり、Ｖ0 は板材接触寸前高
さｈ１まで下降したときの所定のパンチ速度である。通
常の場合、つまり板材移動距離に応じた板材移動時間が
長く、到達所要時間Ｔ0 ×２以上である場合は、このよ
うに速度零となるように定められる。同図（Ｂ）は、速
度一定回転の場合を示す。次の板材移動時間が到達所要
時間Ｔ0 よりも短い場合は、速度が一定でかつ前記所定
のパンチ速度Ｖ0 となるように定める。なお、到達所要
時間Ｔ0 は、機械能力等に応じて適宜設定される加減速
時定数に対応する時間である。同図（Ｃ）は上昇待機位
置Ｈで速度零とならないように減速する場合の例であ
る。２×Ｔ0 よりも次の板材移動時間が短く、かつＴ0
よりも長い場合は、この例のように、上昇待機位置Ｈで
速度零ではなく、通過速度ＶH となるように定める。こ
の場合に、 （１／２）×（Ｖ0 ＋ＶH ）×Ｔv ＝ｈ となるように、通過速度ＶH を定める。時間Ｔv は、 （１／２）×Ｔ0 ＜Ｔv ＜Ｔ0 となる。 このように、ラム速度を零としないため、加減速が緩や
かになり、省エネルギが可能となる。
度を零とするか否かの決定、および上昇待機位置（Ｈ）
または上死点を通過するときの速度の決定は、同期制御
手段３７で行われるが、この決定処理は具体的には例え
ば次のように行われる。図５（Ａ）は、パンチ工具６が
上昇待機位置Ｈ（または上死点）で速度が零となるまで
減速する場合を示す。上昇待機位置Ｈ（または上死点）
で速度零の状態から板材接触寸前高さｈ１で所定のパン
チ速度Ｖ0 に到達するのに要する所要時間がＴ0 であ
り、加減速時定数に相当する。同図の例では、 （１／２）×Ｖ0 ×Ｔ0 ＝ｈ となる。上式において、ｈは、上昇待機位置Ｈと板材接
触寸前高さｈ１間の距離であり、Ｖ0 は板材接触寸前高
さｈ１まで下降したときの所定のパンチ速度である。通
常の場合、つまり板材移動距離に応じた板材移動時間が
長く、到達所要時間Ｔ0 ×２以上である場合は、このよ
うに速度零となるように定められる。同図（Ｂ）は、速
度一定回転の場合を示す。次の板材移動時間が到達所要
時間Ｔ0 よりも短い場合は、速度が一定でかつ前記所定
のパンチ速度Ｖ0 となるように定める。なお、到達所要
時間Ｔ0 は、機械能力等に応じて適宜設定される加減速
時定数に対応する時間である。同図（Ｃ）は上昇待機位
置Ｈで速度零とならないように減速する場合の例であ
る。２×Ｔ0 よりも次の板材移動時間が短く、かつＴ0
よりも長い場合は、この例のように、上昇待機位置Ｈで
速度零ではなく、通過速度ＶH となるように定める。こ
の場合に、 （１／２）×（Ｖ0 ＋ＶH ）×Ｔv ＝ｈ となるように、通過速度ＶH を定める。時間Ｔv は、 （１／２）×Ｔ0 ＜Ｔv ＜Ｔ0 となる。 このように、ラム速度を零としないため、加減速が緩や
かになり、省エネルギが可能となる。
【００２５】なお、前記実施形態は、ラム軸駆動手段９
の駆動源がサーボモータ１９である場合につき説明した
が、この発明は、ラム軸駆動手段９が可変の加減速時定
数で駆動可能なものであれば良く、例えばラム軸駆動手
段９は油圧式のものであって、油圧サーボバルブ等によ
って速度制御されるものであっても良い。
の駆動源がサーボモータ１９である場合につき説明した
が、この発明は、ラム軸駆動手段９が可変の加減速時定
数で駆動可能なものであれば良く、例えばラム軸駆動手
段９は油圧式のものであって、油圧サーボバルブ等によ
って速度制御されるものであっても良い。
【００２６】
【発明の効果】この発明のパンチプレスは、板材移動手
段による板材移動が停止する時にパンチ工具が板材接触
寸前高さとなるようにラムの下降動作を行わせる同期制
御手段を備え、この同期制御手段は、板材移動手段で行
う次の板材移動の距離に応じてその板材移動時間内で加
減速し、パンチ工具が前記板材接触寸前高さまで下降し
たときには所定のパンチ速度に到達するように、かつ非
パンチ時の加減速が可能な範囲で緩くなるように、ラム
軸制御手段の加減速時定数を設定するものとしたため、
加工のサイクルタイムが短縮でき、しかもエネルギ消費
が節減できる。板材移動手段で行う次の板材移動の距離
を記憶する次移動距離記憶手段と、板厚を記憶する板厚
記憶手段とを設け、前記同期制御手段は、前記次移動距
離記憶手段に記憶された移動距離と、板厚記憶手段の板
厚値とを演算要素に含めて前記加減速時定数を設定する
ものとした場合は、加減速時定数の演算処理が容易で、
また板厚が種々変わった場合に最適なサイクルタイムの
短縮が図れる。ラム駆動装置がサーボモータを駆動源と
するものである場合は、加減速の調整が容易で、より一
層のサイクルタイムの短縮、エネルギ消費の節減が図れ
る。
段による板材移動が停止する時にパンチ工具が板材接触
寸前高さとなるようにラムの下降動作を行わせる同期制
御手段を備え、この同期制御手段は、板材移動手段で行
う次の板材移動の距離に応じてその板材移動時間内で加
減速し、パンチ工具が前記板材接触寸前高さまで下降し
たときには所定のパンチ速度に到達するように、かつ非
パンチ時の加減速が可能な範囲で緩くなるように、ラム
軸制御手段の加減速時定数を設定するものとしたため、
加工のサイクルタイムが短縮でき、しかもエネルギ消費
が節減できる。板材移動手段で行う次の板材移動の距離
を記憶する次移動距離記憶手段と、板厚を記憶する板厚
記憶手段とを設け、前記同期制御手段は、前記次移動距
離記憶手段に記憶された移動距離と、板厚記憶手段の板
厚値とを演算要素に含めて前記加減速時定数を設定する
ものとした場合は、加減速時定数の演算処理が容易で、
また板厚が種々変わった場合に最適なサイクルタイムの
短縮が図れる。ラム駆動装置がサーボモータを駆動源と
するものである場合は、加減速の調整が容易で、より一
層のサイクルタイムの短縮、エネルギ消費の節減が図れ
る。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるパンチ
プレスの制御系の概念構成を示すブロック図、（Ｂ）は
その各部の動作のタイムチャートである。
プレスの制御系の概念構成を示すブロック図、（Ｂ）は
その各部の動作のタイムチャートである。
【図２】同パンチプレスの正面図と制御装置のブロック
図とを組み合わせた説明図である。
図とを組み合わせた説明図である。
【図３】同パンチプレスの平面図である。
【図４】同パンチプレスの板材速度、ラム速度、および
ラム位置を示すタイムチャートである。
ラム位置を示すタイムチャートである。
【図５】同パンチプレスのラム軸の時定数演算の概念を
示す説明図である。
示す説明図である。
１…パンチプレス本体 ２…制御装置 ３…板材移動手段 ４…加工手段 ６…パンチ工具 ８…ラム ９…ラム駆動手段 １９…ラム軸のサーボモータ ２０…回転・直線運動変換手段 ３１…加工プログラム ３２…板材移動制御手段 ３３…ラム軸制御手段 ３７…同期制御手段 ３７ａ…加減速時定数演算部 ３８…先読み手段 ３９…次移動距離記憶手段 ４０…板厚記憶手段 ｈ１…板材接触寸前高さ Ｐ…パンチ位置 Ｓ１〜Ｓ３…板材移動距離 Ｔ１〜Ｔ３…板材移動時間 τ１，τ２…加減速時定数 Ｖ0 …所定のパンチ速度
Claims (3)
- 【請求項１】 板材を移動させる板材移動手段と、パン
チ工具を昇降させるラムの駆動装置と、可変の加減速時
定数に従って前記ラム駆動装置を制御するラム軸制御手
段と、前記板材移動手段による板材移動が停止する時に
パンチ工具が板材接触寸前高さとなるようにラムの下降
動作を行わせる同期制御手段とを備え、この同期制御手
段は、前記板材移動手段で行う次の板材移動の距離に応
じてその板材移動時間内で加減速し、パンチ工具が前記
板材接触寸前高さまで下降したときには所定のパンチ速
度に到達するように、かつ非パンチ時の加減速が可能な
範囲で緩くなるように、前記ラム軸制御手段の加減速時
定数を設定するものとしたパンチプレス。 - 【請求項２】 前記板材移動手段で行う次の板材移動の
距離を記憶する次移動距離記憶手段と、板厚を記憶する
板厚記憶手段とを設け、前記同期制御手段は、前記次移
動距離記憶手段に記憶された移動距離と、板厚記憶手段
の板厚値とを演算要素に含めて前記加減速時定数を設定
するものとした請求項１記載のパンチプレス。 - 【請求項３】 前記ラム駆動装置は、サーボモータを駆
動源とするものである請求項１または請求項２記載のパ
ンチプレス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006076A JP4058872B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | パンチプレス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000006076A JP4058872B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | パンチプレス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001198632A true JP2001198632A (ja) | 2001-07-24 |
| JP4058872B2 JP4058872B2 (ja) | 2008-03-12 |
Family
ID=18534666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000006076A Expired - Fee Related JP4058872B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | パンチプレス |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4058872B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1279447A2 (en) * | 2001-07-27 | 2003-01-29 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Punch press |
| JP2009539613A (ja) * | 2006-06-06 | 2009-11-19 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | サイクリックな製造マシンをローダーまたはアンローダー・マシンと調整して運転するための改善された方法及びシステム |
| JP2012114262A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Disco Abrasive Syst Ltd | 加工装置 |
| US8423159B2 (en) | 2006-02-06 | 2013-04-16 | Abb Research Ltd. | Method and system for operating a cyclic production machine in coordination with a loader or unloader machine |
| JP2017134462A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 株式会社アマダホールディングス | パンチプレス用消費電力量取得装置，パンチプレス，及びパンチプレスの消費電力量取得方法 |
| DE102017010577A1 (de) | 2016-11-22 | 2018-05-24 | Fanuc Corporation | Numerische Steuervorrichtung |
| CN112974627A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 青岛海尔智慧厨房电器有限公司 | 一种模具 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399733A (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-24 | Murata Mach Ltd | 工作機械におけるテーブル移動制御装置 |
| JPH06161535A (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-07 | Amada Co Ltd | 加工機の軸送り制御方法および制御装置 |
| JPH07156000A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-20 | Murata Mach Ltd | パンチ指令出力タイミング制御装置 |
| JPH08103830A (ja) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Murata Mach Ltd | パンチ駆動制御装置 |
| JPH10225732A (ja) * | 1997-02-17 | 1998-08-25 | Komatsu Ltd | 油圧プレスの上限位置設定装置及びその方法 |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000006076A patent/JP4058872B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6675628B2 (en) | 2001-07-27 | 2004-01-13 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Punch press |
| EP1279447A3 (en) * | 2001-07-27 | 2004-05-06 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Punch press |
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| DE102017010577A1 (de) | 2016-11-22 | 2018-05-24 | Fanuc Corporation | Numerische Steuervorrichtung |
| JP2018084901A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
| US10409266B2 (en) | 2016-11-22 | 2019-09-10 | Fanuc Corporation | Numerical controller for controlling overlap of press operations |
| DE102017010577B4 (de) * | 2016-11-22 | 2020-03-26 | Fanuc Corporation | Numerische Steuervorrichtung |
| CN112974627A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 青岛海尔智慧厨房电器有限公司 | 一种模具 |
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| JP4058872B2 (ja) | 2008-03-12 |
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