JP2002144099A - サーボモータ駆動プレス機械 - Google Patents
サーボモータ駆動プレス機械Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/0094—Press load monitoring means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/18—Compensation of tool-deflection due to temperature or force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, 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
- B30B1/26—Presses, 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 cams, eccentrics, or cranks
- B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Punching Or Piercing (AREA)
- Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 板材の成形加工の品質をより一層向上させる
ことのできるサーボモータ駆動プレス機械を提供する。 【解決手段】 板材成形用の金型１を昇降させるラム２
を昇降駆動するサーボモータ３と、制御手段４とを備え
る。ラム２にかかる荷重を検出する荷重検出手段５をラ
ム２に組み込む。制御手段４は、ラム２が下死点近傍に
至ったときに、位置・速度の制御状態から、トルク制御
に切り換えるものとする。トルク制御では、荷重検出手
段５による検出荷重によって、実加圧力を制御する。
ことのできるサーボモータ駆動プレス機械を提供する。 【解決手段】 板材成形用の金型１を昇降させるラム２
を昇降駆動するサーボモータ３と、制御手段４とを備え
る。ラム２にかかる荷重を検出する荷重検出手段５をラ
ム２に組み込む。制御手段４は、ラム２が下死点近傍に
至ったときに、位置・速度の制御状態から、トルク制御
に切り換えるものとする。トルク制御では、荷重検出手
段５による検出荷重によって、実加圧力を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、サーボモータを
プレス駆動源として板材の成形加工を行うパンチプレス
等のサーボモータ駆動プレス機械に関する。
プレス駆動源として板材の成形加工を行うパンチプレス
等のサーボモータ駆動プレス機械に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】板材の成
形加工を行うプレス機械において、サーボモータをプレ
ス駆動源とするものがある。サーボモータをプレス駆動
源とするものは、ストローク途中の任意の速度制御が可
能であり、位置および速度制御をしながら成形加工を行
うようにしている。このようにストローク途中の速度制
御を行うことにより、金型が板材に接触するときの速度
を低下させ、サイクルタイムを増加させずに、騒音の発
生を低下させることができる。しかし、速度制御を行っ
ても、成形加工の品質、例えば成形による突出部分の成
形高さや角度等を十分に向上させることが難しい。
形加工を行うプレス機械において、サーボモータをプレ
ス駆動源とするものがある。サーボモータをプレス駆動
源とするものは、ストローク途中の任意の速度制御が可
能であり、位置および速度制御をしながら成形加工を行
うようにしている。このようにストローク途中の速度制
御を行うことにより、金型が板材に接触するときの速度
を低下させ、サイクルタイムを増加させずに、騒音の発
生を低下させることができる。しかし、速度制御を行っ
ても、成形加工の品質、例えば成形による突出部分の成
形高さや角度等を十分に向上させることが難しい。
【０００３】また、サーボモータ駆動のプレス機械で
は、トルク制御を行い、成形加工の品質向上を図ること
も行われている。しかし、従来のトルク制御は、サーボ
モータへの供給電流からトルクを検出するものであるた
め、金型に作用するプレス荷重を正確に検出することが
難しい。そのため成形加工の品質向上に限界がある。
は、トルク制御を行い、成形加工の品質向上を図ること
も行われている。しかし、従来のトルク制御は、サーボ
モータへの供給電流からトルクを検出するものであるた
め、金型に作用するプレス荷重を正確に検出することが
難しい。そのため成形加工の品質向上に限界がある。
【０００４】この発明の目的は、板材の成形加工の品質
をより一層向上させることのできるサーボモータ駆動プ
レス機械を提供することである。
をより一層向上させることのできるサーボモータ駆動プ
レス機械を提供することである。
【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。このサーボモータ駆
動プレス機械は、板材成形用の金型（１）を昇降させる
ラム（２）を昇降駆動するサーボモータ（３）と、前記
ラム（２）に組み込まれ前記ラム（２）にかかる荷重を
検出する荷重検出手段（５）と、この荷重検出手段
（５）によって検出されるラム（２）の荷重に基づき前
記サーボモータ（３）のトルクを制御して成形加工を施
すように前記ラム（２）を制御する制御手段（４）とを
備えたものである。この構成によると、ラム（２）に組
み込まれた荷重検出手段（５）によって、ラム（２）に
作用する荷重を直接に検出し、その検出荷重に基づいて
サーボモータ（３）のトルク制御が行われる。そのた
め、金型（１）に作用する実加圧力を正確に検出するこ
とができ、トルク制御により、金型（１）の実加圧力を
制御することができる。したがって、板材の成形加工の
加工品質、例えば成形高さや角度の精度等を、向上させ
ることができる。
態に対応する図１と共に説明する。このサーボモータ駆
動プレス機械は、板材成形用の金型（１）を昇降させる
ラム（２）を昇降駆動するサーボモータ（３）と、前記
ラム（２）に組み込まれ前記ラム（２）にかかる荷重を
検出する荷重検出手段（５）と、この荷重検出手段
（５）によって検出されるラム（２）の荷重に基づき前
記サーボモータ（３）のトルクを制御して成形加工を施
すように前記ラム（２）を制御する制御手段（４）とを
備えたものである。この構成によると、ラム（２）に組
み込まれた荷重検出手段（５）によって、ラム（２）に
作用する荷重を直接に検出し、その検出荷重に基づいて
サーボモータ（３）のトルク制御が行われる。そのた
め、金型（１）に作用する実加圧力を正確に検出するこ
とができ、トルク制御により、金型（１）の実加圧力を
制御することができる。したがって、板材の成形加工の
加工品質、例えば成形高さや角度の精度等を、向上させ
ることができる。
【０００６】この発明において、前記ラム（２）の位置
を直接に検出するラム位置検出手段（６）を設け、前記
制御手段（４）によるトルク制御時に、所定の加圧トル
クとなったときの前記ラムの到達位置を、前記ラム位置
検出手段（６）から得て記憶するラム位置記憶手段（２
４）を設けても良い。このように、所定の加圧トルクと
なったときのラム位置を記憶するラム位置記憶手段（２
４）を設けた場合、記憶したラム位置を次の成形加工の
制御や、設計等に生かすことができる。そのため、より
高品質の加工に役立てることができる。
を直接に検出するラム位置検出手段（６）を設け、前記
制御手段（４）によるトルク制御時に、所定の加圧トル
クとなったときの前記ラムの到達位置を、前記ラム位置
検出手段（６）から得て記憶するラム位置記憶手段（２
４）を設けても良い。このように、所定の加圧トルクと
なったときのラム位置を記憶するラム位置記憶手段（２
４）を設けた場合、記憶したラム位置を次の成形加工の
制御や、設計等に生かすことができる。そのため、より
高品質の加工に役立てることができる。
【０００７】この発明において、前記制御手段（４）
は、ラム（２）を位置制御および速度制御する機能と、
前記ラム（２）を前記荷重検出手段（５）の検出荷重か
らトルク制御する機能とを有し、成形加工時に、ラムが
待機位置から下死点へ下降する過程で、位置制御および
速度制御を行い、下死点近傍に至ったときに、前記位置
制御および速度制御を行う制御状態から、トルク制御に
よる制御状態に切り換えるものとしても良い。このよう
に、常時は位置および速度制御とし、下死点近傍に至っ
たときにトルク制御に切り換えるようにしたため、実際
に成形加工に必要なときは、トルク制御によって高品質
の加工を行い、加工品質に影響しないときは、位置およ
び速度制御として、サイクルタイムの短縮や、騒音低下
を図ることができる。
は、ラム（２）を位置制御および速度制御する機能と、
前記ラム（２）を前記荷重検出手段（５）の検出荷重か
らトルク制御する機能とを有し、成形加工時に、ラムが
待機位置から下死点へ下降する過程で、位置制御および
速度制御を行い、下死点近傍に至ったときに、前記位置
制御および速度制御を行う制御状態から、トルク制御に
よる制御状態に切り換えるものとしても良い。このよう
に、常時は位置および速度制御とし、下死点近傍に至っ
たときにトルク制御に切り換えるようにしたため、実際
に成形加工に必要なときは、トルク制御によって高品質
の加工を行い、加工品質に影響しないときは、位置およ
び速度制御として、サイクルタイムの短縮や、騒音低下
を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面と共
に説明する。図２に示すように、このサーボモータ駆動
プレス機械は、板材成形用の金型１を昇降させるラム２
を昇降駆動するサーボモータ３と、制御手段４とを備
え、ラム２にかかる荷重を検出する荷重検出手段５をラ
ム２に組み込むと共に、ラム２の昇降位置を直接に検出
するラム位置検出手段６が設けられている。サーボモー
タ３は、パルスコーダ等の回転検出手段７を有する。制
御手段４は、コンピュータ式の数値制御装置で構成さ
れ、後述のように、位置および速度制御と、トルク制御
とを切り換えて行えるものとしてある。
に説明する。図２に示すように、このサーボモータ駆動
プレス機械は、板材成形用の金型１を昇降させるラム２
を昇降駆動するサーボモータ３と、制御手段４とを備
え、ラム２にかかる荷重を検出する荷重検出手段５をラ
ム２に組み込むと共に、ラム２の昇降位置を直接に検出
するラム位置検出手段６が設けられている。サーボモー
タ３は、パルスコーダ等の回転検出手段７を有する。制
御手段４は、コンピュータ式の数値制御装置で構成さ
れ、後述のように、位置および速度制御と、トルク制御
とを切り換えて行えるものとしてある。
【０００９】サーボモータ３の回転は、ラム駆動機構８
によってラム２の直線往復運動に変換される。ラム駆動
機構８は、例えば図３に示すように、クランク機構から
なり、サーボモータ３の回転は、減速機構９を介してラ
ム駆動機構８におけるクランク軸に伝達される。ラム２
は、プレスフレーム（図示せず）に設けられたラム昇降
ガイド１０により昇降自在に支持され、金型１を昇降駆
動する。金型１は、上金型支持体１１に昇降自在に支持
された上金型であり、下金型支持体１２に設置された下
金型１Ａと上記金型１とで、成形加工が行われる。上金
型支持体１１およひ下金型支持体１２は、例えばタレッ
トからなる。同図に示すプレス機械は、例えばパンチプ
レスであり、上下の金型支持体１１，１２には、成形用
の金型１，１Ａの他に、孔加工用の金型（図示せず）が
設置される。
によってラム２の直線往復運動に変換される。ラム駆動
機構８は、例えば図３に示すように、クランク機構から
なり、サーボモータ３の回転は、減速機構９を介してラ
ム駆動機構８におけるクランク軸に伝達される。ラム２
は、プレスフレーム（図示せず）に設けられたラム昇降
ガイド１０により昇降自在に支持され、金型１を昇降駆
動する。金型１は、上金型支持体１１に昇降自在に支持
された上金型であり、下金型支持体１２に設置された下
金型１Ａと上記金型１とで、成形加工が行われる。上金
型支持体１１およひ下金型支持体１２は、例えばタレッ
トからなる。同図に示すプレス機械は、例えばパンチプ
レスであり、上下の金型支持体１１，１２には、成形用
の金型１，１Ａの他に、孔加工用の金型（図示せず）が
設置される。
【００１０】図６は、上下の金型１，１Ａの一例を示
す。上金型１は、金型ホルダ１ａに取付けられた金型本
体１ｂの下面に、成形用の凹部１ｃを有している。下金
型１Ａは、上金型１の凹部１ａに先端が嵌合する金型本
体１Ａｂを、金型ホルダ１Ａａに取付けたものである。
これら上下の金型１，１Ａは、例えば図７（Ａ）〜
（Ｃ）にそれぞれ示すように、板材Ｗに対して形成加工
部Ｗａ〜Ｗｃを加工するものとされる。同図（Ａ）はバ
ーリング加工、同図（Ｂ）は座押し加工、同図（Ｃ）は
ルーバ加工の例をそれぞれ示し、同図（Ｄ）は同図
（Ｃ）の形成加工部Ｗｃの断面を示す。
す。上金型１は、金型ホルダ１ａに取付けられた金型本
体１ｂの下面に、成形用の凹部１ｃを有している。下金
型１Ａは、上金型１の凹部１ａに先端が嵌合する金型本
体１Ａｂを、金型ホルダ１Ａａに取付けたものである。
これら上下の金型１，１Ａは、例えば図７（Ａ）〜
（Ｃ）にそれぞれ示すように、板材Ｗに対して形成加工
部Ｗａ〜Ｗｃを加工するものとされる。同図（Ａ）はバ
ーリング加工、同図（Ｂ）は座押し加工、同図（Ｃ）は
ルーバ加工の例をそれぞれ示し、同図（Ｄ）は同図
（Ｃ）の形成加工部Ｗｃの断面を示す。
【００１１】図１は制御系の概念構成を示すブロック図
である。制御手段４は、加工プログラム２１に従ってプ
レス機械の全体を制御するコンピュータ式の数値制御装
置からなる。制御手段４は、加工プログラム２１を解読
して各軸の制御部やシーケンス制御部等に指令を与える
解読実行手段２２を有し、上記各軸の制御部の一つとし
て、ラム軸のサーボモータ３を制御するラム軸制御手段
２３を有している。制御手段４は、この他に後述のラム
位置記憶手段２４を備える。
である。制御手段４は、加工プログラム２１に従ってプ
レス機械の全体を制御するコンピュータ式の数値制御装
置からなる。制御手段４は、加工プログラム２１を解読
して各軸の制御部やシーケンス制御部等に指令を与える
解読実行手段２２を有し、上記各軸の制御部の一つとし
て、ラム軸のサーボモータ３を制御するラム軸制御手段
２３を有している。制御手段４は、この他に後述のラム
位置記憶手段２４を備える。
【００１２】ラム軸制御手段２３は、位置制御および速
度制御を行う位置・速度制御手段２５と、トルク制御を
行うトルク制御手段２６とを有し、両手段２５，２６の
いずれで制御するかの切換を行う制御モード切換手段２
７を有する。ラム軸制御手段２３は、例えばサーボコン
トローラとその上位の制御手段とで構成されるが、両者
の動作の分担は任意に設計できるので、特に区別せずに
説明する。
度制御を行う位置・速度制御手段２５と、トルク制御を
行うトルク制御手段２６とを有し、両手段２５，２６の
いずれで制御するかの切換を行う制御モード切換手段２
７を有する。ラム軸制御手段２３は、例えばサーボコン
トローラとその上位の制御手段とで構成されるが、両者
の動作の分担は任意に設計できるので、特に区別せずに
説明する。
【００１３】位置・速度制御手段２５は、ラム２の各回
の昇降動作における位置および速度の制御を、運転パタ
ーン設定手段２８で設定された位置および速度のパター
ンに従って、位置・速度制御部２９により制御する手段
である。運転パターン設定手段２８は、サーボ制御のパ
ラメータの記憶手段であっても良く、また加工プログラ
ム２１であっても良い。位置・速度制御部２９は、ラム
軸サーボモータ３の回転検出手段７から得られる回転信
号である帰還パルスによって、位置および速度のフィー
ドバック制御を行うものとしてある。
の昇降動作における位置および速度の制御を、運転パタ
ーン設定手段２８で設定された位置および速度のパター
ンに従って、位置・速度制御部２９により制御する手段
である。運転パターン設定手段２８は、サーボ制御のパ
ラメータの記憶手段であっても良く、また加工プログラ
ム２１であっても良い。位置・速度制御部２９は、ラム
軸サーボモータ３の回転検出手段７から得られる回転信
号である帰還パルスによって、位置および速度のフィー
ドバック制御を行うものとしてある。
【００１４】トルク制御手段２６は、トルク設定手段３
０の設定トルクとなるように、トルク制御部３１により
サーボモータ３のトルク制御を行う手段であり、駆動電
流の制御等でトルク制御を行う。トルク制御部３１は、
ラム２に設けられた上記の荷重検出手段５の検出荷重に
従って、トルク制御をフィードバック制御で行うものと
してある。トルク設定手段３０には、この実施形態で
は、第１段の設定トルクと第２段の設定トルクとが設定
される。トルク制御部３１は、第１段の設定トルクによ
る制御状態から、第２段の設定トルクによる制御状態
に、加工プログラム２１やタイマ等から得られる適宜の
信号に従って切換える。
０の設定トルクとなるように、トルク制御部３１により
サーボモータ３のトルク制御を行う手段であり、駆動電
流の制御等でトルク制御を行う。トルク制御部３１は、
ラム２に設けられた上記の荷重検出手段５の検出荷重に
従って、トルク制御をフィードバック制御で行うものと
してある。トルク設定手段３０には、この実施形態で
は、第１段の設定トルクと第２段の設定トルクとが設定
される。トルク制御部３１は、第１段の設定トルクによ
る制御状態から、第２段の設定トルクによる制御状態
に、加工プログラム２１やタイマ等から得られる適宜の
信号に従って切換える。
【００１５】制御モード切換手段２７は、成形加工時
に、ラム２が待機位置から下死点へ下降する過程で、位
置・速度制御手段２５による位置制御および速度制御を
行い、下死点近傍の所定のトルク制御切換位置に至った
ときに、位置・速度制御手段２５による制御状態から、
トルク制御手段２６による制御状態に切り換えるものと
してある。上記所定のトルク制御切換位置は、例えば上
記運転パターン設定手段２８に設定された位置であって
も良く、また別の所定の記憶手段（図示せず）に設定さ
れた位置であっても良い。制御モード切換手段２７は、
所定の信号、例えばタイマ（図示せず）のタイムアップ
信号等によって、トルク制御手段２６による制御状態か
ら、位置・速度制御手段２５による制御状態に戻す機能
を有している。
に、ラム２が待機位置から下死点へ下降する過程で、位
置・速度制御手段２５による位置制御および速度制御を
行い、下死点近傍の所定のトルク制御切換位置に至った
ときに、位置・速度制御手段２５による制御状態から、
トルク制御手段２６による制御状態に切り換えるものと
してある。上記所定のトルク制御切換位置は、例えば上
記運転パターン設定手段２８に設定された位置であって
も良く、また別の所定の記憶手段（図示せず）に設定さ
れた位置であっても良い。制御モード切換手段２７は、
所定の信号、例えばタイマ（図示せず）のタイムアップ
信号等によって、トルク制御手段２６による制御状態か
ら、位置・速度制御手段２５による制御状態に戻す機能
を有している。
【００１６】ラム位置記憶手段２４は、ラム２の昇降過
程で、トルク制御手段２６による制御を行っているとき
に、設定トルク時にラム２がどの位置まで到達したか
を、ラム位置検出手段６から得て記憶する手段である。
ラム位置記憶手段２４は、第１段設定トルク時の到達位
置と、第２段設定トルク時の到達位置とを別々に記憶す
るものとしてある。
程で、トルク制御手段２６による制御を行っているとき
に、設定トルク時にラム２がどの位置まで到達したか
を、ラム位置検出手段６から得て記憶する手段である。
ラム位置記憶手段２４は、第１段設定トルク時の到達位
置と、第２段設定トルク時の到達位置とを別々に記憶す
るものとしてある。
【００１７】つぎに、上記構成による動作例を図４と共
に説明する。同図は、縦軸にラムストローク位置を、横
軸に時間をそれぞれ示す。ラム２が待機位置から下降す
るときは、位置・速度制御手段２５による制御状態によ
る位置および速度の制御状態であり、運転パターン設定
手段２８（図１）に設定された位置・速度のパターンに
従い、急速に下降する。ラム２が所定の減速位置まで下
降すると、減速して下降を続ける。減速位置は、例えば
金型１が板材Ｗの上面に近づいた位置とされ、減速状態
で金型１は板材Ｗに当たり始めることになる。そのため
プレス騒音が小さくなる。ラム２が所定のトルク制御切
換位置まで下降すると、位置・速度制御から、トルク制
御手段２６によるトルク制御に切り換えられ、一定時
間、設定トルク（第１段設定トルク）で加圧した後、再
度別トルク（第２段設定トルク）で一定時間加圧する。
このトルク制御は、ラム２に組み込まれた荷重検出手段
５で検出される荷重に基づく実加圧力によって制御す
る。ついで、トルク制御状態から、位置・速度制御手段
２５による制御状態に戻り、一旦、成形停止位置に一定
時間位置決めした後、待機位置まで上昇復帰する。
に説明する。同図は、縦軸にラムストローク位置を、横
軸に時間をそれぞれ示す。ラム２が待機位置から下降す
るときは、位置・速度制御手段２５による制御状態によ
る位置および速度の制御状態であり、運転パターン設定
手段２８（図１）に設定された位置・速度のパターンに
従い、急速に下降する。ラム２が所定の減速位置まで下
降すると、減速して下降を続ける。減速位置は、例えば
金型１が板材Ｗの上面に近づいた位置とされ、減速状態
で金型１は板材Ｗに当たり始めることになる。そのため
プレス騒音が小さくなる。ラム２が所定のトルク制御切
換位置まで下降すると、位置・速度制御から、トルク制
御手段２６によるトルク制御に切り換えられ、一定時
間、設定トルク（第１段設定トルク）で加圧した後、再
度別トルク（第２段設定トルク）で一定時間加圧する。
このトルク制御は、ラム２に組み込まれた荷重検出手段
５で検出される荷重に基づく実加圧力によって制御す
る。ついで、トルク制御状態から、位置・速度制御手段
２５による制御状態に戻り、一旦、成形停止位置に一定
時間位置決めした後、待機位置まで上昇復帰する。
【００１８】第１段設定トルクおよび第２段設定トルク
による各加圧状態でのラム２の到達位置は、加工モニタ
ー等のため、ラム位置記憶手段２４に記憶する。サーボ
モータ３の回転位置とラム２の昇降位置とは曲線関係と
ならず、例えば図５のような曲線関係となるため、ラム
２に組み込まれたラム位置検出手段６によりラム位置を
認識する。ラム位置検出手段６にはリニアセンサが用い
られる。
による各加圧状態でのラム２の到達位置は、加工モニタ
ー等のため、ラム位置記憶手段２４に記憶する。サーボ
モータ３の回転位置とラム２の昇降位置とは曲線関係と
ならず、例えば図５のような曲線関係となるため、ラム
２に組み込まれたラム位置検出手段６によりラム位置を
認識する。ラム位置検出手段６にはリニアセンサが用い
られる。
【００１９】なお、制御手段４におけるラム動作コマン
ドとしては、位置、速度、停止時間（成形停止位
置における位置決めドウェル時間）の他に、各段のト
ルク制御時のドウェル時間、およびラム位置記憶手段
２４による位置記憶のコマンドが用いられ、任意のパタ
ーンで下死点トルク、および位置決め動作が可能とされ
る。
ドとしては、位置、速度、停止時間（成形停止位
置における位置決めドウェル時間）の他に、各段のト
ルク制御時のドウェル時間、およびラム位置記憶手段
２４による位置記憶のコマンドが用いられ、任意のパタ
ーンで下死点トルク、および位置決め動作が可能とされ
る。
【００２０】この構成のサーボモータ駆動プレス機械に
よると、このように、ラム２に組み込まれた荷重検出手
段５によって、ラム２に作用する荷重を直接に検出し、
その検出荷重に基づいてサーボモータ３のトルク制御が
行われる。そのため、金型１に作用する実加圧力を正確
に検出することができ、トルク制御により、金型１の実
加圧力を制御することができる。したがって、板材Ｗの
成形加工の加工品質、例えば成形高さＨ（図７（Ｄ））
や角度の精度等を向上させることができる。また、トル
ク制御時における設定トルクとなったときのラム位置
を、ラム位置記憶手段２４に設けるようにしたため、記
憶したラム位置を次の成形加工の制御や、設計等に生か
すことができる。また、このラム位置は、リニアセンサ
からなるラム位置検出手段６で検出した値であるため、
精度の良い検出値が得られる。そのため、より高品質の
加工に役立てることができる。
よると、このように、ラム２に組み込まれた荷重検出手
段５によって、ラム２に作用する荷重を直接に検出し、
その検出荷重に基づいてサーボモータ３のトルク制御が
行われる。そのため、金型１に作用する実加圧力を正確
に検出することができ、トルク制御により、金型１の実
加圧力を制御することができる。したがって、板材Ｗの
成形加工の加工品質、例えば成形高さＨ（図７（Ｄ））
や角度の精度等を向上させることができる。また、トル
ク制御時における設定トルクとなったときのラム位置
を、ラム位置記憶手段２４に設けるようにしたため、記
憶したラム位置を次の成形加工の制御や、設計等に生か
すことができる。また、このラム位置は、リニアセンサ
からなるラム位置検出手段６で検出した値であるため、
精度の良い検出値が得られる。そのため、より高品質の
加工に役立てることができる。
【００２１】さらに、常時は位置および速度制御とし、
下死点近傍に至ったときにトルク制御に切り換えるよう
にしたため、実際に成形加工に必要なときは、トルク制
御によって高品質の加工を行い、加工品質に影響しない
ときは、位置および速度制御として、サイクルタイムの
短縮や、騒音低下を図ることができる。特に、第１段設
定トルクによる一定時間の加圧の後に、第２段設定トル
クによる一定時間の加圧を行い、その後、成形停止位置
でラム位置を一定時間保つようにしたため、板材Ｗの塑
性変形および弾性変形の性質に応じて、精度の良い成形
加工が行える。
下死点近傍に至ったときにトルク制御に切り換えるよう
にしたため、実際に成形加工に必要なときは、トルク制
御によって高品質の加工を行い、加工品質に影響しない
ときは、位置および速度制御として、サイクルタイムの
短縮や、騒音低下を図ることができる。特に、第１段設
定トルクによる一定時間の加圧の後に、第２段設定トル
クによる一定時間の加圧を行い、その後、成形停止位置
でラム位置を一定時間保つようにしたため、板材Ｗの塑
性変形および弾性変形の性質に応じて、精度の良い成形
加工が行える。
【００２２】
【発明の効果】この発明のサーボモータ駆動プレス機械
は、板材成形用の金型を昇降させるラムを昇降駆動する
サーボモータと、前記ラムに組み込まれ前記ラムにかか
る荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重検出手段に
よって検出されるラムの荷重に基づき前記サーボモータ
のトルクを制御して成形加工を施すように前記ラムを制
御する制御手段とを備えたものであるため、板材の成形
加工の品質をより一層向上させることができる。前記ラ
ムの位置を直接に検出するラム位置検出手段を設け、前
記制御手段によるトルク制御時に、所定の加圧トルクと
なったときの前記ラムの到達位置を、前記ラム位置検出
手段から得て記憶するラム位置記憶手段を設けた場合
は、検出されたラム位置を次の成形加工の制御や、設計
等に生かすことができ、より高品質の加工に役立てるこ
とができる。前記制御手段を、ラムが下死点近傍に至っ
たときに、位置制御および速度制御を行う制御状態か
ら、トルク制御による制御状態に切り換えるものとした
場合は、トルク制御による高品質の加工を行いながら、
サイクルタイムの短縮および騒音低下を図ることができ
る。
は、板材成形用の金型を昇降させるラムを昇降駆動する
サーボモータと、前記ラムに組み込まれ前記ラムにかか
る荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重検出手段に
よって検出されるラムの荷重に基づき前記サーボモータ
のトルクを制御して成形加工を施すように前記ラムを制
御する制御手段とを備えたものであるため、板材の成形
加工の品質をより一層向上させることができる。前記ラ
ムの位置を直接に検出するラム位置検出手段を設け、前
記制御手段によるトルク制御時に、所定の加圧トルクと
なったときの前記ラムの到達位置を、前記ラム位置検出
手段から得て記憶するラム位置記憶手段を設けた場合
は、検出されたラム位置を次の成形加工の制御や、設計
等に生かすことができ、より高品質の加工に役立てるこ
とができる。前記制御手段を、ラムが下死点近傍に至っ
たときに、位置制御および速度制御を行う制御状態か
ら、トルク制御による制御状態に切り換えるものとした
場合は、トルク制御による高品質の加工を行いながら、
サイクルタイムの短縮および騒音低下を図ることができ
る。
【図１】この発明の一実施形態にかかるサーボモータ駆
動プレス機械の概念構成を示すブロック図である。
動プレス機械の概念構成を示すブロック図である。
【図２】同サーボモータ駆動プレス機械の機械構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】同プレス機械におけるラム駆動機構の周辺を示
す破断正面図である。
す破断正面図である。
【図４】同プレス機械の制御シーケンスを示す説明図で
ある。
ある。
【図５】ラム位置とモータ回転位置の関係を示すグラフ
である。
である。
【図６】金型の一例の破断正面図である。
【図７】成形加工部の各種の例を示す説明図である。
１…金型 ２…ラム ３…サーボモータ ４…制御手段 ５…荷重検出手段 ６…ラム位置検出手段 ７…回転検出手段 ８…ラム駆動機構 ２３…ラム軸制御手段 ２４…ラム位置記憶手段 ２５…位置・速度制御手段 ２６…トルク制御手段 ２７…制御モード切換手段 ２８…運転パターン設定手段 ２９…位置・速度制御部 ３０…トルク設定手段 ３１…トルク制御部 Ｗ…板材 Ｗａ〜Ｗｃ…成形加工部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２１Ｄ 28/36 Ｂ２１Ｄ 28/36 Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 板材成形用の金型を昇降させるラムを昇
降駆動するサーボモータと、前記ラムに組み込まれ前記
ラムにかかる荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重
検出手段によって検出されるラムの荷重に基づき前記サ
ーボモータのトルクを制御して成形加工を施すように前
記ラムを制御する制御手段とを備えたサーボモータ駆動
プレス機械。 - 【請求項２】 前記ラムの位置を直接に検出するラム位
置検出手段を設け、前記制御手段によるトルク制御時
に、所定の加圧トルクとなったときの前記ラムの到達位
置を、前記ラム位置検出手段から得て記憶するラム位置
記憶手段を設けた請求項１記載のサーボモータ駆動プレ
ス機械。 - 【請求項３】 前記制御手段は、ラムを位置制御および
速度制御する機能と、前記ラムを前記荷重検出手段の検
出荷重からトルク制御する機能とを有し、成形加工時
に、ラムが待機位置から下死点へ下降する過程で、位置
制御および速度制御を行い、下死点近傍に至ったとき
に、前記位置制御および速度制御を行う制御状態から、
トルク制御による制御状態に切り換えるものとした請求
項１または請求項２記載のサーボモータ駆動プレス機
械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000341655A JP2002144099A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | サーボモータ駆動プレス機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000341655A JP2002144099A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | サーボモータ駆動プレス機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002144099A true JP2002144099A (ja) | 2002-05-21 |
Family
ID=18816364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000341655A Pending JP2002144099A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | サーボモータ駆動プレス機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002144099A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003205395A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-22 | Aida Eng Ltd | プレス機械 |
| US7187996B2 (en) | 2001-12-21 | 2007-03-06 | Aida Engineering, Ltd. | Press machine |
| JP2008532777A (ja) * | 2005-03-19 | 2008-08-21 | ミュラー ヴァインガルテン アクチエンゲゼルシャフト | サーボ電気式の絞りクッションを制御および調整するための方法および装置 |
| JP2009525879A (ja) * | 2006-02-06 | 2009-07-16 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 機械プレス駆動システム |
| JP2009196020A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Jtekt Corp | 圧入装置 |
| JP2011115835A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Aida Engineering Ltd | 電動サーボプレスの制御方法及び制御装置 |
| DE102007030016B4 (de) * | 2006-07-10 | 2012-03-01 | Komatsu Industries Corp. | Verarbeitungsmaschine und Verfahren zur Steuerung derselben |
| JP2014067079A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Fanuc Ltd | 圧力制御と位置制御とを切換える機能を有する数値制御装置 |
| JP2016120522A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社放電精密加工研究所 | 電動プレス加工機 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000341655A patent/JP2002144099A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187996B2 (en) | 2001-12-21 | 2007-03-06 | Aida Engineering, Ltd. | Press machine |
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| EP2329943A3 (en) * | 2009-12-07 | 2012-05-02 | Aida Engineering, Ltd. | Method and apparatus for controlling electric servo press |
| US8726802B2 (en) | 2009-12-07 | 2014-05-20 | Aida Engineering, Ltd. | Method and apparatus for controlling electric servo press |
| JP2014067079A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Fanuc Ltd | 圧力制御と位置制御とを切換える機能を有する数値制御装置 |
| JP2016120522A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社放電精密加工研究所 | 電動プレス加工機 |
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Legal Events
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| A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050816 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051220 |