JP2003205397A - プレス機械 - Google Patents
プレス機械Info
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- 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
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Abstract
のプレス運転を安全かつ確実に行えるサーボモータ駆動
方式のプレス機械を提供する。 【解決手段】 モータの回転軸に連結された第1のロー
タリーエンコーダ35で検出された情報を利用してスラ
イドの位置を検出可能な第1のスライド位置検出手段
と,クランク軸12に連結された第2のロータリーエン
コーダ37で検出された情報からスライド17の位置を
検出可能な第2のスライド位置検出手段とを設け、比較
判別手段が差分算出手段で算出された第1の検出スライ
ド位置と第2の検出スライド位置との差分が設定値以上
であると判別した場合に、信号出力手段がその旨の信号
を出力する。
Description
によりスライドを昇降させつつプレス加工するプレス機
械に関する。
りスライド17を昇降させつつプレス加工する従来のプ
レス機械10Pは、フライホイール3に蓄積された回転
エネルギーを、クラッチ・ブレーキ装置15CBを介し
てクランク機構11を構成するクランク軸12に選択的
に伝達・分離し、プレス運転・停止をするものと構成さ
れている。
受,16はコンロッド,18はウエイトバランス装置,
20は金型(上型21,下型22)である。
は、モータ30Pで駆動されるフライホイール3に蓄積
され、このフライホイール3とクランク軸12との間に
介装されたクラッチ・ブレーキ装置15CBのブレーキ
OFF・クラッチON状態でフライホイール3から伝達
される。クラッチOFF・ブレーキON状態では、クラ
ンク軸12への回転動力は遮断される。
かつフライホイール3,クラッチ・ブレーキ装置15C
Bを具備するプレス機械10Pでは、大きなスライド加
圧力を得ることができるが、図9に示すスライドモーシ
ョン[時間t―スライド位置PT(乃至クランク角θ―
スライド位置PT)]カーブSMCがサイン波形状にな
るので、他の駆動機構(例えば、ナックル機構,リンク
機構等)の場合と同様なスライドモーションカーブを採
りえない。駆動機構が例えばトグル機構(やリンク機
構)の場合も、他の駆動機構(例えば、クランク機構)
の場合と同様なスライドモーションカーブを採り得な
い。
力発生,構造簡単,堅牢,低コスト等)を活用しつつ、
クランク軸12をサーボモータで回転駆動するいわゆる
サーボモータ駆動方式のプレス機械が提案(例えば、特
願2001−388835号)されている。かかるプレ
ス機械によれば、各種スライドモーションを切替使用可
能であるからプレス加工態様に対する適応性を拡大でき
るとともに、従来クランク機構方式のプレス機械10P
の場合に比較してフライホイール3,クラッチ・ブレー
キ装置15CBの一掃化ができるから設備経済上や小型
軽量化等の点でも優位である。クラッチ・ブレーキ装置
15BCの頻繁動作による短命化問題も生じることが無
くなる。
タ駆動方式のプレス機械では、その長所(フライホイー
ル3やクラッチ・ブレーキ装置15CBを一掃化でき
る。)との関係で、次のような安全性上の問題が内在す
る。
ラッチ・ブレーキ装置15CBの切替状態により駆動源
であるモータ30P(乃至フライホイール3)とクラン
ク軸12とは、物理的(機械的)に完全に切り離すこと
ができる。しかし、サーボモータ駆動方式のプレス機械
の場合は、モータとクランク軸とが常に連結状態にあ
る。したがって、万一、駆動源側(モータ)および被駆
動側(クランク軸)のいずれかに電気的あるいは機械的
な不具合や異常・変形・破損等が生じた場合には、安全
で確実なプレス運転ができないばかりか、モータが制御
困難となったり暴走したりすると金型破損等を引き起こ
す虞があり危険である。
タ)の容量を一定としてスライド加圧力を大きくするに
は、モータとクランク軸(クランク機構)との間に減速
機構を設けるのが好ましいが、この減速機構を設けた場
合には駆動源側(モータ)と被駆動側(クランク軸)と
の間における機械的な不具合発生の心配があるので、一
段と問題が複雑化する。
ションおよび荷重(加圧力)でのプレス運転を安全かつ
確実に行えるクランク軸を用いたモータ駆動方式のプレ
ス機械を提供することにある。
機構の一部を構成するクランク軸の回転によりスライド
を昇降させつつプレス加工するプレス機械において、前
記クランク軸にギヤを介して連結されたモータの回転制
御により前記クランク軸を回転駆動可能に構成し、モー
タの回転軸に連結された第1のロータリーエンコーダで
検出された情報を利用して第1のスライド位置を検出可
能な第1のスライド位置検出手段と,前記クランク軸に
連結された第2のロータリーエンコーダで検出された情
報から直接にまたは検出された情報を利用して間接的に
第2のスライド位置を検出可能な第2のスライド位置検
出手段とを設け、第1のスライド位置検出手段で検出さ
れた第1のスライド位置と第2のスライド位置検出手段
で検出された第2のスライド位置との差分を算出する差
分算出手段と,算出された差分と設定値とを比較して算
出された差分が設定値以上であるか否かを判別する比較
判別手段と,算出差分が設定値以上であると判別された
場合にその旨の信号を出力する信号出力手段とが設けら
れたプレス機械である。
は、モータを回転駆動制御すると、このモータにギヤを
介して連結されたクランク軸が回転駆動され、スライド
を昇降(プレス運転)させることができる。
回転軸に連結された第1のロータリーエンコーダで検出
された情報(例えば、モータの回転角度)を利用してス
ライドの位置[つまり、ギヤ比を勘案しつつ換算したク
ランク角度(クランク軸の回転角度)、または、この換
算クランク角度を利用して算出したスライド高さ]を検
出する。また、第2のスライド位置検出手段が、クラン
ク軸に連結された第2のロータリーエンコーダで検出さ
れた情報(例えば、クランク軸の回転角度θ…クランク
角度)から直接に検出した第2のスライド位置(クラン
ク角度)[または、検出された情報(クランク軸の回転
角度θ)を利用して間接的に検出したスライド位置(検
出クランク角度を利用して算出したスライド高さ)]を
検出する。
置検出手段で検出された第1のスライド位置(クランク
角度またはスライド高さ)と第2のスライド位置検出手
段で検出された第2のスライド位置(クランク角度また
はスライド高さ)との差分を算出する。比較判別手段
は、この差分算出手段によって算出された差分と設定値
とを比較して算出された差分が設定値以上であるか否か
を判別する。
によって算出差分が設定値以上であると判別された場合
に、その旨の信号(例えば、両軸間同期異常信号やプレ
ス強制停止信号)を出力する。
を構成するクランク軸の回転によりスライドを昇降させ
つつプレス加工するプレス機械において、前記クランク
軸にギヤを介して連結されたモータの回転制御により前
記クランク軸を回転駆動可能に構成し、モータの回転軸
に連結された第1のロータリーエンコーダで検出された
情報を利用して第1のスライド位置を検出可能な第1の
スライド位置検出手段と,前記スライドの上下移動方向
に伸びるリニアスケールを利用して直接に第2のスライ
ド位置を検出可能な第2のスライド位置検出手段とを設
け、第1のスライド位置検出手段で検出された第1のス
ライド位置と第2のスライド位置検出手段で検出された
第2のスライド位置との差分を算出する差分算出手段
と,算出された差分と設定値とを比較して算出された差
分が設定値以上であるか否かを判別する比較判別手段
と,算出差分が設定値以上であると判別された場合にそ
の旨の信号を出力する信号出力手段とが設けられたプレ
ス機械である。
は、モータを回転駆動制御すると、このモータにギヤを
介して連結されたクランク軸が回転駆動され、スライド
を昇降(プレス運転)させることができる。
回転軸に連結された第1のロータリーエンコーダで検出
された情報(例えば、モータの回転角度)を利用して第
1のスライド位置[ギヤ比を勘案しつつ換算したクラン
ク角度(クランク軸の回転角度)を利用して算出したス
ライド高さ]を検出する。また、第2のスライド位置検
出手段が、スライドの上下移動方向に伸びるリニアスケ
ールを利用して直接に第2のスライドの位置(スライド
高さ)を検出する。
置検出手段で検出された第1のスライド位置(スライド
高さ)と第2のスライド位置検出手段で検出された第2
のスライド位置(スライド高さ)との差分を算出する。
比較判別手段は、この差分算出手段によって算出された
差分と設定値とを比較して算出された差分が設定値以上
であるか否かを判別する。
によって算出差分が設定値以上であると判別された場合
に、その旨の信号(例えば、両軸間同期異常信号やプレ
ス強制停止信号)を出力する。
比較判別手段に共通な各系結果比較判別手段が設けら
れ、この各系結果比較判別手段による各比較判別手段毎
の当該各比較判別結果の整合性が確認された場合に前記
信号出力手段が整合確認後信号出力手段として信号出力
可能に形成されたプレス機械である。
は、請求項1および請求項2の各発明の場合に比較して
多重化方式とされている。すなわち、各系結果比較判別
手段によって各比較判別手段毎の当該各比較判別結果の
整合性が確認された場合に、信号出力手段(整合確認後
信号出力手段)は信号出力を出力することができる。多
重化ゆえ、請求項1および請求項2の各発明の場合とは
異なり、いずれか一つの系統の比較判別手段による比較
結果だけでは、信号出力手段は信号を出力しない。
手段が出力するその旨の信号が前記モータの回転を停止
させてプレス運転を停止可能なプレス機械である。
は、請求項1から請求項3までの各発明の場合に加え、
さらに信号出力手段が出力するその旨の信号で、モータ
回転停止させてプレス運転を停止させることができる。
タの回転軸にブレーキ力を付与するブレーキ装置を設け
たプレス機械である。
は、請求項1から請求項4までの各発明の場合に加え、
さらにプレス停止後にブレーキ装置を働かせることで、
モータの回転軸に例えば直接係合することで当該回転軸
にブレーキ力を付与することができるから、プレス停止
状態をより確実に保持できる。
図面を参照して説明する。
〜図7に示すように、駆動機構(クランク機構11)の
一部を構成するクランク軸12にギヤ(13,30G)
を介して連結されたモータ30の回転制御によりクラン
ク軸12を回転駆動可能に構成し、第1のスライド位置
検出手段(81,82)で検出された第1のスライド位
置PT1(hm)と第2のスライド位置検出手段(8
1,82)で検出された第2のスライド位置PT2(h
k)との差分△PT(△hmk)を算出する差分算出手
段(81,82)と,算出された差分△PT(△hm
k)と設定値(△hmks)とを比較して算出された差
分が設定値(△hmks)以上であるか否かを判別する
比較判別手段(81,82)と,算出差分△PT(△h
mk)が設定値(△hmks)以上であると判別された
場合にその旨の信号を出力する信号出力手段(81,8
2)とを設け、安全かつ確実なプレス運転を実行可能に
形成されている。
ks)を両軸間同期異常信号(その旨の信号)を出力
(図4のST20)させるための第1の設定値(△hm
ks1)とプレス強制停止信号(その旨の信号)を出力
(ST22)させるための第2の設定値(△hmks
2)とを設定可能に形成してある。
1のスライド位置PT1(hm)自体の妥当性欠如(図
4のST12でNO)の場合にモータ側異常信号を出力
(ST15)可能かつ検出された第2のスライド位置P
T2(hk)自体の妥当性欠如(ST16でNO)の場
合にスライド側異常信号を出力(ST18)可能に形成
してある。
回路)を多重化し各系結果比較判別手段(86)によっ
て相互監視により整合性確認後に信号出力手段(整合確
認後信号出力手段)が信号出力可能に形成されている。
は、クランク軸12等を含むクランク機構11から構成
されている。このクランク軸12は、軸受14,14に
回転自在に支持されかつモータ30にはギヤ(メインギ
ヤ13,ピニオン30G…減速機構)を介して間接的に
連結されている。かかるギヤ(減速機構30G,13)
を介せば、モータ容量を一定としたまま一段と高いスラ
イド加圧力(荷重)を得ることができる。
ず、モータ30で回転駆動されるクランク軸を含む限り
において他の機構(例えば、ナックル機構,リンク機
構,トグル機構等)を採用した場合も、本発明は適応さ
れる。
ーボモータ)駆動方式とするためのAC(交流)サーボ
モータから形成され、冷却ファン30Fが一体的に設け
られている。モータ軸30Sは、停止状態保持ブレーキ
19の働き(ON)で回転停止状態を保持(ロック)可
能に形成されている。なお、モータ30は、回転型電動
モータであるDC(直流)サーボモータや永久磁石もブ
ラシも有しないレラクタンスモータ等から形成してもよ
い。
ッド16は、上端部がクランク軸12の偏心部に被嵌装
着され、下端部はスライド17内の球面軸受部材(図示
省略)に回転可能に嵌装されている。なお、従来クラン
ク機構を具備するプレス機械10Pの場合のようにコン
ロッド16とスライド17との間に油圧放出型の過負荷
防止装置を設けてはいない。
0の駆動電流(Iu,Iv,Iw)を利用して算出した
スライド加圧力を監視して加圧力過大に至る以前にプレ
ス停止可能(図7のST54でYES,ST55)に形
成してあるからである。過負荷防止装置の一掃化は、プ
レス機械10自体の機械軽量化,小型化およびコスト低
減に大きく貢献できる。
方向に摺動自在に装着されている。必要によって、ウエ
イトバランス装置(18)に係合させてもよい。クラン
ク軸12を回転駆動すれば、コンロッド16を介してス
ライド17を昇降駆動することができる。金型はスライ
ド17側の上型とボルスタ2側の下型とからなる。
相U,V,Wのモータ駆動電流Iu,Iv,Iwに対応
する各相電流信号Ui,Vi,Wiは、電流検出部73
によって検出される。また、モータ30には、図1,図
2に示すロータリーエンコーダ(第1のロータリーエン
コーダ)35が連結されている。
には多数の光学的スリットと光学式検出器とを有し、図
3のモータ30(クランク軸12)の回転角度θmを出
力するが、この第1の実施形態では、モータ回転角度θ
m(パルス信号)をスライド17の上下方向位置信号P
T(パルス信号)に変換して出力する信号変換器(図示
省略)を含むものとされている。
のクランク軸12には、モータ30とクランク軸12と
の間に減速機構(30G,13)が介装されていること
から、これに対応させるために検出軸12Sを介してロ
ータリーエンコーダ37を設けてある。このロータリー
エンコーダ(第2のロータリーエンコーダ)37の基本
的構成・機能は、第1のロータリーエンコーダ(35)
の場合と同様である。
ダ(35)はモータ回転駆動制御用として、第2のロー
タリーエンコーダエンコーダ(37)はスライド位置
(スライド移動速度)検出用として使用される。
定選択指令駆動制御部は、設定選択指令部(50)と位
置速度制御部60とモータ駆動制御部70とから形成さ
れている。なお、位置速度制御部60とモータ駆動制御
部70とを一体形成することもできる。
U(時計機能を含む)81,ROM82,RAM83,
操作パネル(PNL)84,表示部(IND)85およ
び複数のインターフェイス(I/F)88,89,91
を含み、プレス機械10についての設定選択指令部(5
0)等を構成する。
は多(2)重化構造とされている。つまり、一方系統
(CPU81A、ROM82A、RAM83A、インタ
ーフェイス88Aおよび89A)と他方系統(CPU8
1B、ROM82B、RAM83B、インターフェイス
88Bおよび89B)とが照会回路(CC)86を介し
てバス接続されている。
比較判別手段に共通な各系結果比較判別手段を形成し、
この各系結果比較判別手段による各比較判別手段毎の当
該各比較判別結果の整合性が確認された場合に、信号出
力手段が整合確認後信号出力手段として信号出力可能で
ある。なお、照会回路(CC)86をCPU、ROM、
RAM等を含むコンピュータから形成してもよい。
5に、各種情報[例えば、クランク角度θk,スライド
位置PT(h),スライド移動速度,加速度,荷重値
等]の全てまたは操作パネル(PNL)84を用いて選
択された一部を、表示出力可能に形成されている。
度)θkはエンコーダ37で検出され、スライド位置P
T(h)は詳細後記(クランク軸12の偏心量,コンロ
ッド16の長さ,クランク角度θk等)を利用し算出さ
れる。また、スライド移動速度や加速度は、スライド位
置(h)情報を利用して算出され、荷重値はモータ30
の駆動電流Iを換算して求められる。なお、この荷重値
はプレスフレーム1あるいはコンロッド16に設けた荷
重計(例えば、ひずみ計)から直接検出するようにして
もよい。
数値やグラフィック曲線等として行える。かくして、プ
レス運転中の成形状況を迅速かつ正確に把握できるの
で、高品質製品を能率よく、しかも安全に生産すること
に大きく貢献できる。
3A,83B乃至いずれも図示省略したフラッシュメモ
リやハードディスク装置)に記憶保持しておくことがで
きる。さらに、各値に対する閾値を設定しておき、警告
やプレス停止させるように利用することができる。
示す位置指令信号(PTs)出力用で、インターフェイ
ス(I/F)88A,88Bはモータ30の回転角度θ
mの読み込み用で、インターフェイス(I/F)89
A,89Bはクランク軸12の回転角度θkの読み込み
用で、インターフェイス(I/F)91は停止状態保持
ブレーキ19の制御信号用である。
ログラム,演算(算出)式等は、ROM82A,82B
に固定的に格納されているものとして説明するが、これ
らは書替え可能なフラッシュメモリやハードディスク装
置(HDD)等に格納させておくように形成してもよ
い。
設定器(51…図面上では符号省略),モーションパタ
ーン選択器(52…図面上では符号省略)およびモーシ
ョン指令部(53…図面上では符号省略)を含み、位置
速度制御部60に図3に示す設定スライド位置信号(設
定選択モーション指令信号)PTsを出力可能に形成さ
れている。
ーンやパターン選択制御プログラムを格納させたROM
82(82A)およびCPU81(81A)から形成さ
れたモーションパターン選択器(52)を用いて予め設
定記憶された複数のモーションパターン(経過時間t−
スライド位置PT)[または、クランク角度θ−スライ
ド位置PT]の中から希望のモーションパターン(t−
PTカーブSMC)を選択することができる。選択され
たモーションパターン(t−PTカーブ)は、速度設定
器(51)を用いて設定されたモータ回転速度[スライ
ド速度(いわゆるスライドストローク数SPM)]とと
もにモーション指令部(53)に出力される。
ら形成され、モータ30の回転速度[例えば、100r
pm(×減速比)]を“手動”で設定することができ
る。“自動”を選択した場合には、予め選択設定されて
いた最高回転速度[例えば、120rpm(×減速
比)]が選択されたものとして取扱われる。なお、速度
設定器(51)をSPM設定器としてSPMを直接設定
するように形成してもよい。
OM82AおよびCPU81Aから形成されたモーショ
ン指令部(53)は、位置パルスの払出し方式構造で、
選択されたモーションパターン(t−PTカーブSM
C)に則り位置指令パルスPTsを出力する。
されたモータ回転速度が120rpmで、エンコーダ3
5から1回転(360度)当りに出力されるパルス数が
100万パルスで、払出しサイクルタイムが5mSであ
る場合は、1サイクル(5mS)毎に出力されるパルス
数は、10000パルス[=(1000000×12
0)/(60×0.005)]となる。
ターン選択器(52)およびモーション指令部(53)
は、各コンピュータ80に接続可能なセッター,ロジッ
ク回路,シーケンサ等から構成してもよい。
置比較器61,位置制御部62,速度比較器63,速度
制御部64を含み、電流制御部71に電流指令信号Si
を出力可能に形成されている。なお、速度検出器36
は、図示上の便宜性から位置速度制御部60に含めた形
で表現した。
部(53)[81A,82A]の位置指令信号出力用イ
ンターフェイス86から入力された設定スライド位置信
号(目標値信号)PTsとエンコーダ37(減速比γを
勘案すれば、エンコーダ35を利用しても実施すること
ができる。)で検出された実際のスライド位置フィード
バック信号FPT(θm)とを比較して、位置偏差信号
△PTを生成出力する。
号△PTを累積し、それに位置ループゲインを乗じ、速
度信号Spを生成出力する。速度比較器63は、この速
度信号Spと速度検出器36からの速度信号(速度フィ
ードバック信号)FSとを比較して、速度偏差信号△S
を生成出力する。
号△Sに速度ループゲインを乗じ電流指令信号Siを生
成して電流制御部71に出力する。この電流指令信号S
iは、実質的にはトルク信号であるが、スライド下降中
はプレス負荷が加わらないのでモータトルクがほぼ一定
で回転速度の増減をするために必要なものでよいから、
加圧力制御中の場合に比較して信号レベルは小さい。
とPWM制御部(ドライバー部)72と相信号生成部4
0とから構成されている。
電流制御部からなる。例えばU相電流制御部は、電流指
令信号(トルク信号相当)SiとU相信号Upとを乗算
してU相目標電流信号Usiを生成し、引続きU相目標
電流信号Usiと実際のU相電流信号Uiとを比較して
電流偏差信号(U相電流偏差信号)Siuを生成出力す
る。他のV,W相電流制御部でも、V,W相電流偏差信
号Siv,Siwが生成出力される。
p,Vp,Wpは、相信号生成部40で生成される。7
3は、相モータ電流検出器で、各相電流(値)信号U
i,Vi,Wiを検出して電流制御部71へフィードバ
ックする。
ルス幅変調を行う回路とアイソレーション回路とドライ
バーとからなり、電流制御部71から出力される各相の
電流偏差信号Siu,Siv,SiwからPWM変調さ
れ、PWM信号Spwmu,Spwmv,Spwmwを
生成する。
スタ,ダイオードを含むスイッチング回路からなり、各
PWM信号Spwmでスイッチング(ON/OFF)制
御され、各相モータ駆動電流Iu,Iv,Iwをモータ
各相にそれぞれ出力することができる。
段(CPU81A,ROM82A)[または、(CPU
81B,ROM82B)]は、モータ30の回転軸30
Sに連結された第1のロータリーエンコーダ35で検出
された情報(この実施形態では、モータ30の回転角度
θm)を利用してスライドの位置を検出する(図5のS
T10,ST11)。
G,13)のギヤ比(γ…例えば1/5)を勘案しつつ
換算(γθm=θk)したクランク角度θkつまり間接
的な値(θk)としても実施可能であるが、この実施形
態ではこの換算クランク角度θk(=γθm)を利用し
て算出したスライド高さhmとしてある。
角度θ[θk(=γθm)]とスライド位置PT(高さ
h)との関係は、クランク軸12の偏心量(クランク半
径)をL1,コンロッド16の長さをL2,スライド移
動方向の軸線Zと偏心量L1とのなす角(クランク角
度)をθ,軸線Zとコンロッド16(の長さL2方向)
とのなす角αおよびスライド17の軸心からの距離(高
さ)をhとすると、
hを算出することができる。
U81A,ROM82A)[または、(CPU81B,
ROM82B)]は、クランク軸12(検出軸12S)
に連結された第2のロータリーエンコーダ37で検出さ
れた情報(この実施形態では、クランク軸の回転角度θ
k)からスライドの位置を検出する(図5のST13,
ST14)。
角度θk)から直接に検出した第2のクランク角度θk
(第2のスライド位置)としても実施可能であるが、こ
の実施形態では検出された情報(回転角度θk)を利用
して算出(間接検出)したスライド高さhkを検出す
る。(数1)に則る。スライド位置はクランク角度θk
の2〜3度以下の範囲で監視することができる。
A)[または、(CPU81B,ROM82B)]は、
第1のスライド位置検出手段(81A,82A)[また
は、(81B,82B)]で検出された第1のスライド
位置(スライド高さhm)と第2のスライド位置検出手
段(81A,82A)[または、(81B,82B)]
で検出された第2のスライド位置(スライド高さhk)
との差分△hmkを算出(△hmk=hm−hk)する
(図5のST17)。
A)[または、(CPU81B,ROM82B)]は、
この差分算出手段(81A,82A)[(81B,82
B)]によって算出された差分と設定値とを比較して算
出差分(△hmk)が設定値△hmks以上であるか否
かを判別する(ST19,ST21)。
ROM82A)[または、(CPU81B,ROM82
B)]は、比較判別手段による算出差分が設定値以上で
あると判別された場合(ST19でYES,ST21で
YES)に、その旨の信号を出力(ST20,ST2
2)する。
は、設定値が2段階(△hmks1,△hmks2)に
セットされているので、算出差分△hmkが設定値△h
mks2以上であると判別された場合(ST19でYE
S)に、その旨の信号(プレス強制停止信号)を出力
(ST20)する。
s2以上でない場合(ST19でNO)でも、算出差分
△hmkが設定値△hmks1(<△hmks2)以上
である場合(ST21でYES)には、その旨の信号
(両軸間同期異常信号)を出力(ST22)する。いき
なりのプレス強制停止にならないように注意喚起する趣
旨である。
側異常信号出力手段(CPU81A,ROM82A)
[または、(CPU81B,ROM82B)]が、検出
された第1のスライド位置(hm)が上死点位置相当高
さhmu[例えば、0mm]と下死点位置相当高さhm
d[例えば、20mm]との間にないと判定された場合
つまり妥当性欠如の場合(図4のST12でNO)にモ
ータ側異常信号を出力(ST15)する。作業者は、モ
ータ側の異常発生を逸早く知ることができる。
PU81A,ROM82A)[または、(CPU81
B,ROM82B)]は、検出された第2のスライド位
置(hk)が上死点位置相当高さhku(例えば、0m
m)と下死点位置相当高さhkd(例えば、20mm)
との間にないと判定された場合つまり妥当性欠如の場合
(図4のST16でNO)にスライド側異常信号を出力
(ST18)する。作業者は、スライド側の異常発生を
逸早く知ることができる。
のスライド位置検出手段,第2のスライド位置検出手
段,差分算出手段,比較判別手段および信号出力手段に
よる両軸間同期異常信号およびプレス強制停止信号、並
びにモータ側異常信号出力手段によるモータ側異常信号
およびスライド側異常信号出力手段によるスライド側異
常信号は、これ自体としては具体的に発現(図6のST
31,ST33,ST35およびST37)されない
(ただし、この実施形態では、発現可能に切替え使用可
能に形成されている)。
1のスライド位置検出手段,第2のスライド位置検出手
段,差分算出手段,比較判別手段および信号出力手段に
よる両軸間同期異常信号およびプレス強制停止信号、並
びにモータ側異常信号出力手段によるモータ側異常信号
およびスライド側異常信号出力手段によるスライド側異
常信号は、これ自体としては具体的に発現(図6のST
31,ST33,ST35およびST37)されない
(ただし、この実施形態では、発現可能に切替え使用可
能に形成されている)。
(2)重化[A系統,B系統]された各比較判別手段等
に共通な各(両)系結果比較判別手段(照合回路86)
により各系(A系統,B系統)の比較判別結果の整合性
が確認(例えば、照合)された場合(図6のST30で
YES,ST32でYES,ST34でYES,ST3
6でYES)に、信号出力手段が整合確認後信号出力手
段として各信号を出力(ST31,ST33,ST3
5,ST37)する。つまり、具体的に発現される。
U81A,ROM82A)[(CPU81B,ROM8
2B)としてもよい。]が、生成出力(発現)された信
号内容を表示部85に表示する(ST38)。作業者の
取扱い性を容易化するものである。キー(84)操作に
よりクリア指令(ST39でYES)で表示クリアされ
る(ST40)。
U81A,ROM82A)[(CPU81B,ROM8
2B)としてもよい。]は、図7に示す如く、初期条件
(スライド位置が上死点側設定点位置にあること。)を
確認(ST50でYES)する。この実施形態では念の
為にプレス強制停止信号が生成出力されていないことも
確認する(ST51でYES)。
キ19を解除(OFF)し、設定指令部(50)に位置
指令PTsを出力させる。これにより、位置速度制御部
60およびモータ駆動制御部70が働き、モータ30の
回転駆動によりプレス運転(ST53)が開始される。
号が生成出力された場合(図6のST32でYES,S
T33→図7のST54でYES)には、作業者の操作
がなくても、モータ回転停止信号を回路(60,70)
に出力してプレス運転を強制停止させる(図7のST5
6)。もとより、作業者の操作に基く手動プレス停止指
令が発せられた場合(ST55でYES)にも、プレス
停止される(ST56)。停止後に、停止状態保持ブレ
ーキ19をONさせる(ST57)。
v,Iw)を利用して算出したスライド加圧力を監視し
て加圧力過大に至る以前のプレス停止も図7のST54
でYES,ST55で実行される。
0の回転駆動制御によるスライド昇降(プレス運転)中
に、各第1のスライド位置検出手段(81A,82A、
81B,82B)は、モータ30の回転軸30Sに連結
された第1のロータリーエンコーダ35で検出された情
報[モータの回転角度θm(γθm=θk)]を利用し
てスライド位置(hm)を検出する(図5のST10,
ST11)。
A,82A、81B,82B)が、クランク軸12(1
2S)に連結された第2のロータリーエンコーダ37で
検出された情報(クランク角度θk)を利用して間接的
に検出したスライド位置(hk)を検出する(ST1
3,ST14)。
A、81B,82B)が、第1のスライド位置検出手段
で検出された第1のスライド位置と第2のスライド位置
検出手段で検出された第2のスライド位置との差分△h
mk(=hm−hk)を算出(ST17)する。
B,82B)は、当該各差分算出手段によって算出され
た差分と設定値とを比較して算出された差分△hmkが
設定値△hmks以上であるか否かを判別する(ST1
9,ST21)。
A、81B,82B)が、当該各比較判別手段による算
出差分が設定値以上であると判別された場合(ST19
でYES,STR21でYES)に、その旨の信号(両
軸間同期異常信号やプレス強制停止信号)を出力する
(ST20,ST22)。
動側(クランク軸12)との同期性監視機能を有するの
で、任意的なスライドモーションおよび荷重(加圧力)
でのプレス運転を安全かつ確実に行える。
系結果比較判別手段(86)によって各比較判別手段
(81A,82A、81B,82B)での各比較判別結
果の整合性が確認された場合(図6のST32でYES
等)に、信号出力手段が整合確認後信号出力手段(81
A,82Aまたは81B,82B)として働き、当該各
信号を出力(ST33等)する。いずれか一つの系統
(AまたはB)の比較判別手段(81A,82Aまたは
81B,82B)による比較結果だけでは、信号出力手
段(81A,82Aまたは81B,82B)は信号出力
を出力しない。したがって、信頼性を一段と向上でき
る。
旨の信号がモータ30の回転を停止させてプレス運転を
停止可能な信号(プレス強制停止信号)とされているの
で、安全性を一段と向上できる。
ブレーキ力を付与するブレーキ装置(19)が設けられ
ているので、プレス停止状態を確実に保持できる。
は、基本的構成・機能が第2のスライド位置検出手段を
除き第1の実施形態の場合(図1〜図7)と同様とされ
ている。
(CPU81A,ROM82A)[(CPU81B,R
OM82B)]は、スライド17の上下移動方向に伸び
るリニアスケール(図示省略…例えば光学格子スケー
ル)を利用して直接に第2のスライド位置(hk)を検
出可能である。
第1の実施形態の場合と同様な作用効果を奏することが
できることに加え、さらにスライド位置(hk)を直接
かつ一段の高精度で検出することができるとともに、従
来のスライド位置検出手段を兼用することも可能とな
る。
れた効果を奏することができる。 駆動源側(モータ)と被駆動側(クランク軸)との
同期性監視機能を有するので、任意的なスライドモーシ
ョンおよび荷重(加圧力)でのプレス運転を安全かつ確
実に行える。 駆動源側(モータ)と被駆動側(クランク軸)とが
常時連結状態であっても安全性を保障できるから、回転
軸のモータ駆動方式のプレス機械の実用上の普及拡大に
大きく貢献できる。 駆動源側(モータ)と被駆動側(クランク軸)との
間に任意減速比の減速機構を介在させられるので、モー
タ容量を一定としたまま一層大きな荷重(加圧力)を得
られる。 フライホイール,クラッチ・ブレーキ装置の一掃化
ができるから設備経済上や小型軽量化の点で有利であ
り、クラッチ・ブレーキ装置の頻繁動作による短命化問
題も生じることが無くなる。
の発明の場合と同様な効果を奏することができることに
加え、さらに第2のスライド位置検出手段がリニアスケ
ールを利用するものであるから、スライド位置を直接か
つ一段の高精度で検出することができる。
式とされているので、請求項1および請求項2の各発明
の場合(いずれか一つの系統の比較判別手段による比較
結果だけで信号出力手段が信号を出力する。)に比較し
て、同期性監視機能を具備するプレス機械全体としての
信頼性を一段と向上できる。
1から請求項3までの各発明の場合と同様な効果を奏す
ることができることに加え、さらに安全性を一段と向上
できるとともに作業者に緊急操作を強要しないから取扱
いが容易である。
求項1から請求項4までの各発明の場合と同様な効果を
奏することができることに加え、さらにプレス停止状態
を確実に保持できるとともに、モータ制動トルクを開放
(モータ完全停止)することができるので節電も図れ
る。
ス機械の側面図である。
びモータ駆動制御部を説明するためのブロック図であ
る。
部の詳細を説明するための回路図である。
置(高さh)との関係を説明するための図である。
のフローチャートである。
よる照合(整合性確認)動作を説明するためのフローチ
ャートである。
ーチャートである。
説明するための図である。
よるスライドモーションを説明するための図である。
ライド位置検出手段,差分算出手段,比較判別手段,信
号出力手段、各系結果比較判別手段,整合確認後信号出
力手段) 82 ROM(第1のスライド位置検出手段,第2のス
ライド位置検出手段,差分算出手段,比較判別手段,信
号出力手段、各系結果比較判別手段,整合確認後信号出
力手段) 83 RAM 84 操作部(PNL) 85 表示部 86 照合回路(両系結果比較判別手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 駆動機構の一部を構成するクランク軸の
回転によりスライドを昇降させつつプレス加工するプレ
ス機械において、 前記クランク軸にギヤを介して連結されたモータの回転
制御により前記クランク軸を回転駆動可能に構成し、 モータの回転軸に連結された第1のロータリーエンコー
ダで検出された情報を利用して第1のスライド位置を検
出可能な第1のスライド位置検出手段と,前記クランク
軸に連結された第2のロータリーエンコーダで検出され
た情報から直接にまたは検出された情報を利用して間接
的に第2のスライド位置を検出可能な第2のスライド位
置検出手段とを設け、 第1のスライド位置検出手段で検出された第1のスライ
ド位置と第2のスライド位置検出手段で検出された第2
のスライド位置との差分を算出する差分算出手段と,算
出された差分と設定値とを比較して算出された差分が設
定値以上であるか否かを判別する比較判別手段と,算出
差分が設定値以上であると判別された場合にその旨の信
号を出力する信号出力手段とを設けた、プレス機械。 - 【請求項2】 駆動機構の一部を構成するクランク軸の
回転によりスライドを昇降させつつプレス加工するプレ
ス機械において、 前記クランク軸にギヤを介して連結されたモータの回転
制御により前記クランク軸を回転駆動可能に構成し、 モータの回転軸に連結された第1のロータリーエンコー
ダで検出された情報を利用して第1のスライド位置を検
出可能な第1のスライド位置検出手段と,前記スライド
の上下移動方向に伸びるリニアスケールを利用して直接
に第2のスライド位置を検出可能な第2のスライド位置
検出手段とを設け、 第1のスライド位置検出手段で検出された第1のスライ
ド位置と第2のスライド位置検出手段で検出された第2
のスライド位置との差分を算出する差分算出手段と,算
出された差分と設定値とを比較して算出された差分が設
定値以上であるか否かを判別する比較判別手段と,算出
差分が設定値以上であると判別された場合にその旨の信
号を出力する信号出力手段とを設けた、プレス機械。 - 【請求項3】 多重化された各比較判別手段に共通な各
系結果比較判別手段が設けられ、この各系結果比較判別
手段による各比較判別手段毎の当該各比較判別結果の整
合性が確認された場合に前記信号出力手段が整合確認後
信号出力手段として信号出力可能に形成されている、請
求項1または請求項2に記載されたプレス機械。 - 【請求項4】 前記信号出力手段が出力するその旨の信
号が前記モータの回転を停止させてプレス運転を停止さ
せるものである、請求項1から請求項3までのいずれか
1項に記載されたプレス機械。 - 【請求項5】 前記モータの回転軸にブレーキ力を付与
するブレーキ装置が設けられている、請求項1から請求
項4までのいずれか1項に記載されたプレス機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002004102A JP3925842B2 (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | プレス機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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ID=27643519
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100421922C (zh) * | 2006-10-19 | 2008-10-01 | 江苏省徐州锻压机床厂 | 一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置 |
JP2008264808A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Yamaha Motor Co Ltd | プレス機 |
WO2009087704A1 (ja) | 2008-01-08 | 2009-07-16 | Aida Engineering, Ltd. | 電動サーボプレス、電動サーボプレスの制御装置及び制御方法 |
EP2105290A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-09-30 | Desch Antriebstechnik GmbH & Co. KG | Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere Pressenantrieb, sowie eine Arbeitsmaschine, insbesondere Umformpresse |
JP2014237157A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | 株式会社アマダ | プレス機器 |
CN104325056A (zh) * | 2014-11-29 | 2015-02-04 | 合肥合锻机床股份有限公司 | 一种传动两个或多个旋转编码器的机构 |
CN113370573A (zh) * | 2020-03-10 | 2021-09-10 | 山东省科学院激光研究所 | 一种伺服压力机的机械传动系统间隙冲击抑制系统及方法 |
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CN109654988B (zh) * | 2018-11-01 | 2021-04-13 | 汉宇集团股份有限公司 | 电动汽车电机位置检测校验方法及系统、电动汽车 |
-
2002
- 2002-01-11 JP JP2002004102A patent/JP3925842B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US8519659B2 (en) | 2008-01-08 | 2013-08-27 | Aida Engineering, Ltd. | Electric servo-press, and control device and control method for electric servo press |
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