JP2001212700A - サーボプレスの下死点補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】サーボプレスにおいて、前の行程には関係なく
突如発生する下死点の変化に対処できる高精度の下死点
補正装置を提供する。 【解決手段】ねじ４機構を介してラム３をサーボモータ
５で駆動するスクリュープレスのラム３の位置を検出
し、この信号で前記ラム３の位置を制御するラム位置検
出器９の他に上下金型１０，１２の相対位置を検出する
ための下死点センサ１１を設け、該下死点センサ１１か
らの信号で前記ラム３を上昇させる構成とし、下死点セ
ンサ１１が前記ラム３を上昇させる信号を出力する位置
として、一定の許容値を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、サーボプレスの
下死点補正装置に関するものである。サーボプレスは、
サーボモータを駆動源とし、ねじ機構でラム（スライド
に相当する）を昇降させるプレス機械を意味する。下死
点補正装置は、ラムの昇降運動の下端位置をプレス加工
に合わせ、適宜制御する装置を意味する。

【０００２】

【従来の技術】下死点補正装置の従来例として、同出願
人の特願平１１―９０５０７を挙げることができる。当
該出願は、金型等の温度変化に伴って変形することに起
因する下死点の変化を是正することを首題としている。
この場合、下死点位置を正確に測定するために、スライ
ド（ラムに相当する）位置検出器の他に下死点検出セン
サが設けられている。温度変化に伴って金型は伸縮す
る。この伸縮によってスライド位置検出器の測定値と実
際の下死点位置が一致しなくなる。そのため、より直接
的に下死点を測定することによって、高精度の測定が期
待できる下死点検出センサが設けられている。

【０００３】特願平１１―９０５０７においては、下死
点検出センサで下死点を測定し、設定値と比較し、その
差の分だけフィードバックすることにより、次行程にお
ける下死点を補正する構成になっている。

【０００４】このようなフィードバックによる制御は、
精度を低下させる要因が温度変化のように徐々に変化す
る場合には有効であるが、プレス加工対象の板厚が前行
程とは関係なく突如変化し、そのためプレス荷重が突如
変化する場合には有効ではない。即ち、当該制御は、連
続する行程に沿って、下死点が徐々に変化する場合には
有効であるが、前の行程とは関係なく突如変化する場合
には有効ではない。本願発明は、上記の問題を解決する
ためになされたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の課題は、前
の行程には関係なく突如発生する下死点の変化に対処で
きる高精度の下死点補正装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明においては、ラ
ムの位置を検出するラム位置検出器と金型に設けた下死
点センサとを用いて、行程毎にラムの下死点を高精度に
制御する構成になっている。更に詳しく言えば、請求項
１の発明は、ねじ機構を介してラムをサーボモータで駆
動するスクリュープレスにおいて、前記ラムの位置を検
出し、この信号で前記ラムの位置を制御するラム位置検
出器の他に上下金型の相対位置を検出するための下死点
センサを設け、該下死点センサからの信号で前記ラムを
上昇させる構成とした。請求項２の発明は、前記下死点
センサが前記ラムを上昇させる信号を出力する位置とし
て、一定の許容値を設けた。

【０００７】

【発明の実施の形態】図２において、サーボプレス本体
１のフレーム２にサーボモータ５が固定され、サーボモ
ータ５の出力軸にプーリが固定されている。他方、フレ
ーム２にねじ棒４が回転自在に設けられ、ねじ棒４の上
端部にプーリが固定されている。上記両プーリにベルト
が掛けられ、サーボモータ５の回転力はねじ棒４に伝達
される。即ち、サーボモータ５が回転すればそれに伴っ
てねじ棒４も回転する。

【０００８】前記フレーム２にラム３が昇降自在に設け
られていて、前記ねじ棒４の下端部は、ラム３のナット
部にねじ込まれている。ねじ棒４が正逆転するとラム３
が昇降する。ねじ棒４とラム３のナット部でねじ機構が
構成されている。ラム３の下面に上型１０が固定され、
これに対向してフレーム２のベッド上面又はフレーム２
に固定されたボルスタ（図示せず）上面に下型１２が固
定されている。上型１０と下型１２との間に供給された
素材は、ラム３の昇降運動に伴ってプレス加工される。

【０００９】フレーム２にラム位置検出器９が設けら
れ、下型１２に下死点センサ１１が設けられている。ラ
ム位置検出器９は検出単位０．５ミクロンメータ程度の
リニアスケールが使用され、下死点センサ１１には前記
リニアスケールより高精度である検出単位０．１ミクロ
ンメータ程度の渦電流センサ等が採用される。

【００１０】この場合、ラム位置検出器９はラム３の高
さ方向の位置を検出し、下死点センサ１１は上下型の相
対位置を検出するものであるから、これらの取付け位置
は上記の実施例にこだわることはない。

【００１１】ラム位置検出器９は、下死点センサ１１に
比較して長いため、下死点センサ１１と同様の高精度の
ものを使用することは実用的でない。他方、下死点セン
サ１１は設置スペースの関係で長大な物は不適当であ
り、そのためラム３の昇降全ストロークに亙り、ラム３
の位置を検出することは不可能である。そこで、ラム位
置検出器９でラム３の昇降全ストロークに亙り、ラム３
の位置を検出し、下死点センサ１１でラム３の位置を下
死点近傍のみで検出することになっている。

【００１２】図２において、ラム位置検出器９及び下死
点センサ１１の出力は電流検出器８の出力と共にＮＣ制
御装置６に送られ、ＮＣ制御装置６で演算され、ＮＣ制
御装置６からの信号でサーボモータ５が制御される。

【００１３】図１において、横軸が時間、縦軸がラム３
の高さ方向の位置を示している。図１では、ラム３が
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを通る軌跡を描くように設定されてい
る。Ａ、Ｄは上死点を示し、Ｃは下死点を示している。
例えば、コイニング加工等においては、製品精度は下死
点Ｃの精度に左右される。即ち、下死点がＣより上にな
れば、製品の厚さが厚くなり、Ｃより下になれば製品の
厚さは薄くなり、いずれにしても製品精度は低下する。
そこで、下死点の位置精度は特に重要である。

【００１４】前述の如く、ラム位置検出器９では、下死
点Ｃが正確に測定できない。そこで、途中まではラム位
置検出器９でラム３の位置を制御し、下死点近傍におい
て下死点センサ１１で下死点を検出させる。同図におい
て、Ｃ近傍に一定の許容値を想定して、この許容値の範
囲内で下死点センサ１１がラム３の位置を検出したらラ
ム３を上昇させる構成にする。

【００１５】この許容値は本実施例の場合、最大５０ミ
クロンメータに設定でき、更に上下型の必要以上の噛合
いにより破損等の恐れのある場合は、Ｃより上側のみに
設定することもできる。

【００１６】同図において、ラム３がＰに来たらラム３
が上昇する。ラム３はＰからＥへと上昇する。

【００１７】

【発明の効果】本願発明によれば、ラムの下死点位置を
高精度に測定し、ラムを上昇させるので、より設定値に
近い下死点にすることができる。即ち、負荷によるフレ
ームの伸び、熱変化による各部材の変形、サーボモータ
の動力を伝達する部材の負荷による変形及び各部材間の
ガタ等に影響されることなく、ラム位置を高精度に制御
することができる。更に、本願発明によれば、下死点制
御の精度を低下させる要因が突如変化する場合に有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラムの軌跡を示す説明図

【図２】全体の構成を示す説明図

【符号の説明】

１はサーボプレス本体、２はフレーム、３はラム、４は
ねじ棒、５はサーボモータ、６はＮＣ制御装置、７は動
力電流回路、８は電流検出器、９はラム位置検出器、１
０は上型、１１は下死点センサ、１２は下型である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじ機構を介してラムをサーボモータで駆
   動するスクリュープレスにおいて、前記ラムの位置を検
   出し、この信号で前記ラムの位置を制御するラム位置検
   出器の他に上下金型の相対位置を検出するための下死点
   センサを設け、該下死点センサからの信号で前記ラムを
   上昇させる構成としたことを特徴とするサーボプレスの
   下死点補正装置。
2. 【請求項２】前記下死点センサが前記ラムを上昇させる
   信号を出力する位置として、一定の許容値を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のサーボプレスの下死点補正
   装置。