JP2008260034A - Pressing machine, and method for controlling the same - Google Patents

Pressing machine, and method for controlling the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressing machine using servo control where, during the stop of a slide, power consumption can be reduced, and deterioration in a power transferring mechanism caused by repeated tooth surface bearing between gears can be prevented by the fine normal/reverse rotation driving of a servo motor. <P>SOLUTION: The pressing machine comprises: a switching mechanism 13 provided at a power transferring path from a servo motor 7 to a slide 5, and capable of switching a power transferring state of transferring power from the servo motor 7 to the slide 5 and a power non-transferring state not transferring the power from the servo motor 7 to the slide 5; and a slide holding mechanism 15 capable of moving between a non-interfering position not interfering with the movement of the slide 5 and a slide holding position holding the slide 5 to a fixed position. A controller 11 stops the slide 5 by the rotation angle control of the servo motor 7, thereafter allows the slide holding mechanism 15 to operate to the slide holding position, and then switches the switching mechanism 13 to a power non-transferring state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレス機械に関し、特に、サーボ制御によりスライドを昇降・停止させプレスを行うプレス機械に関する。   The present invention relates to a press machine, and more particularly, to a press machine that performs press by moving a slide up and down and stopping by servo control.

プレス機械は、被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるための駆動モータと、駆動モータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有する。   The press machine includes an upper mold and a lower mold for pressing the workpiece in the vertical direction, a slide on which the upper mold is fixed to the lower surface and moved up and down, a drive motor for moving up and down the slide, And a conversion mechanism that converts the rotational motion of the drive motor into a lifting motion and transmits it to the slide.

プレス機械の運転においては、プレス成形された被加工材(パネルなど)を上金型と下金型との間から搬出し、プレス加工前のパネルを上金型と下金型との間に搬入する。そのため、パネルを1枚成形するごとに、スライドを上昇・停止させ、パネルの搬入が終了したら、再びスライドを下降させるという動作を繰り返す。このようなスライドの下降・上昇・停止は毎サイクルごとに行われるので、停止から下降、上昇から停止へ切り替えを短時間で行えることが望ましい。   In the operation of the press machine, the press-formed workpiece (panel, etc.) is unloaded from between the upper mold and the lower mold, and the panel before press processing is placed between the upper mold and the lower mold. Carry in. Therefore, every time one panel is formed, the slide is raised and stopped, and when the panel is loaded, the operation of lowering the slide again is repeated. Since such slide lowering / raising / stopping is performed every cycle, it is desirable to be able to switch from stopping to lowering and from raising to stopping in a short time.

そのために、サーボ制御を用いることができる。サーボ制御を用いたプレス機械では、サーボモータ回転角のサーボ制御によりスライドを加減速・停止させることができるので、スライドの運動を上昇から停止、停止から下降へ切り換えを短時間で行える。このようなサーボ制御を用いたプレス機械は、例えば、下記の特許文献1に記載されている。
特開2005−271070号公報 「プレス機械およびプレスライン」
For this purpose, servo control can be used. In a press machine using servo control, the slide can be accelerated / decelerated / stopped by servo control of the servo motor rotation angle, so that the slide motion can be switched from ascending to stopping and from stopping to descending in a short time. A press machine using such servo control is described in Patent Document 1 below, for example.
JP 2005-271070 A "Press machine and press line"

一般的に、プレス機械には、重力に抗してスライドを支持するためのカウンタバランスが設けられる。この場合、スライドには、自重により下方に引っ張られる力と、カウンタバランスにより上向き持ち上げる力とが作用するが、両者は通常バランスしていない。従って、サーボ制御を用いたプレス機械では、スライドを停止位置に保持するために、サーボモータにトルクを発生させる必要がある。そのため、サーボモータに電流が流れて発熱するため、エネルギーが無駄になる。   In general, a press machine is provided with a counter balance for supporting a slide against gravity. In this case, the slide is subjected to a force pulled downward by its own weight and a force lifted upward by the counter balance, but both are not normally balanced. Therefore, in a press machine using servo control, it is necessary to generate torque in the servo motor in order to hold the slide at the stop position. Therefore, current flows through the servo motor and heat is generated, so energy is wasted.

また、スライド停止中において、サーボモータの回転角をスライド停止位置に相当する一定回転角度に一致するようにサーボ制御を行うが、一定回転角度と検出角度値の微小な差を原因としてサーボモータは微小な正逆転運動を繰り返す。これにより、サーボモータからすライドまでの動力伝達経路において、歯車間の繰り返し歯面当り等により動力伝達機構が劣化する可能性がある。   Also, while the slide is stopped, servo control is performed so that the rotation angle of the servo motor matches the constant rotation angle corresponding to the slide stop position, but the servo motor is caused by a small difference between the constant rotation angle and the detected angle value. Repeat minute forward and reverse movements. Thereby, in the power transmission path from the servo motor to the slide, there is a possibility that the power transmission mechanism is deteriorated due to repeated contact between the gears.

エネルギーの無駄および動力伝達機構劣化の問題は、特に、スライド停止期間が長い場合に顕著になる。例えば、金型間へのパネルの搬入・搬出が手動ないし低速の搬送装置により行われる場合には、スライド停止期間が長くなり、エネルギーの無駄および動力伝達機構劣化の問題が顕著になる。   The problems of energy waste and power transmission mechanism degradation become particularly noticeable when the slide stop period is long. For example, when panel loading / unloading between molds is performed manually or by a low-speed transport device, the slide stop period becomes long, and the problems of waste of energy and deterioration of the power transmission mechanism become significant.

そこで、本発明の目的は、サーボ制御を用いたプレス機械であって、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータの微小な正逆転運動によって歯車間の繰り返し歯面当り等により動力伝達機構が劣化することを防止できるプレス機械を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is a press machine using servo control, which can reduce power consumption when the slide is stopped, and transmit power by repeatedly contacting the tooth surface between gears by minute forward and reverse movements of the servo motor. An object of the present invention is to provide a press machine that can prevent the mechanism from deteriorating.

上記目的を達成するため、本発明によると、被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械であって、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御する制御装置と、
サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設けられ、サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構と、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構と、を備え、
さらに、前記制御装置は、サーボモータの回転角制御によりスライドを停止させた後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させ、次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換える、ことを特徴とするプレス機械が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an upper mold and a lower mold for pressing a workpiece in a vertical direction, a slide on which an upper mold is fixed to a lower surface and moved up and down, and the slide A press machine having a servo motor for raising and lowering, and a conversion mechanism for converting the rotary motion of the servo motor into a lift motion and transmitting it to the slide,
A control device that compares a command rotation angle value according to a slide motion pattern that gives a desired slide motion with a detected value of the rotation angle of the servo motor, and controls the rotation angle of the servo motor so as to follow the command rotation angle value; ,
A switching mechanism that is provided in the power transmission path from the servo motor to the slide and can be switched between a power transmission state in which the power from the servo motor is transmitted to the slide and a power non-transmission state in which the power from the servo motor is not transmitted to the slide When,
A slide holding mechanism that can move between a non-interfering position that does not interfere with the movement of the slide and a slide holding position that holds the slide at a fixed position;
Further, the control device stops the slide by controlling the rotation angle of a servo motor, then operates the slide holding mechanism to the slide holding position, and then switches the switching mechanism to a power non-transmission state. A press machine is provided.

また、上記目的を達成するため、本発明によると、被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械の制御方法であって、
サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構を、サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設け、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構を設け、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御することで、スライドを下降させてプレスを行い、その後、スライドを上昇させ目標停止位置に停止させるステップと、
スライドが目標停止位置に停止した後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させるステップと、
次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換えるステップと、を有する、ことを特徴とするプレス機械の制御方法が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an upper mold and a lower mold for pressing a workpiece in a vertical direction, a slide on which the upper mold is fixed to the lower surface and moved up and down, A control method for a press machine, comprising: a servomotor for raising and lowering a slide; and a conversion mechanism for converting a rotary motion of the servomotor into a lifting motion and transmitting it to the slide,
A switching mechanism is provided in the power transmission path from the servo motor to the slide to switch between the power transmission state where the power from the servo motor is transmitted to the slide and the power non-transmission state where the power from the servo motor is not transmitted to the slide. ,
A slide holding mechanism is provided that can move between a non-interfering position that does not interfere with the movement of the slide and a slide holding position that holds the slide at a fixed position.
By comparing the command rotation angle value according to the slide motion pattern that gives the desired slide motion with the detection value of the rotation angle of the servo motor, and controlling the rotation angle of the servo motor to follow the command rotation angle value, Performing a press by lowering the slide, and then raising the slide to stop at the target stop position;
Moving the slide holding mechanism to the slide holding position after the slide has stopped at the target stop position;
And a step of switching the switching mechanism to a power non-transmission state.

上記本発明のプレス機械およびその制御方法では、サーボモータの回転角の制御によりスライドを停止させた後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させ、次いで、前記切換機構を動力非伝達状態にする。従って、スライドの停止状態において、スライドはスライド保持機構により保持されるので、スライドを停止位置に保持するための電流をサーボモータに供給せずに済むとともに、サーボモータとスライドとが動力非伝達に切り離されているので、サーボモータの正逆転に要するトルクが小さくなり、その結果、サーボモータへ供給する電流も小さくできる。従って、スライド停止中における消費電力を低減できる。
また、スライド停止中において、切換機構によりサーボモータ7からの動力伝達が切り離された箇所からスライドまでの動力伝達経路には、サーボモータの微小な繰り返し正逆転運動が伝達されないので、当該動力伝達経路においては微小な繰り返し運動が生じない。従って、当該動力伝達経路において、歯車間の繰り返し歯面当たりなどによる動力伝達機構の劣化を防止できる。
よって、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータの正逆転運動によって歯車間の噛み合い部での繰り返し歯面当りによって動力伝達機構が劣化することを防止できる。
In the press machine of the present invention and its control method, after the slide is stopped by controlling the rotation angle of the servo motor, the slide holding mechanism is moved to the slide holding position, and then the switching mechanism is in a power non-transmission state. To. Accordingly, since the slide is held by the slide holding mechanism when the slide is stopped, it is not necessary to supply the servo motor with a current for holding the slide at the stop position, and the servo motor and the slide are not transmitted with power. Since they are separated, the torque required for forward and reverse rotation of the servo motor is reduced, and as a result, the current supplied to the servo motor can be reduced. Therefore, power consumption when the slide is stopped can be reduced.
Further, when the slide is stopped, a minute repetitive forward / reverse motion of the servo motor is not transmitted to the power transmission path from the position where the power transmission from the servo motor 7 is disconnected by the switching mechanism to the slide. No repetitive movement occurs in. Therefore, in the power transmission path, it is possible to prevent the power transmission mechanism from being deteriorated due to repeated contact between the gears.
Therefore, the power consumption can be reduced while the slide is stopped, and the power transmission mechanism can be prevented from deteriorating due to repeated tooth contact at the meshing portion between the gears due to the forward / reverse rotation of the servo motor.

また、上記プレス機械およびその制御方法により次の利点も得られる。
(1)スライド停止中において、サーボモータからスライドに動力が伝達しないように両者を切り離しても、スライド保持機構によりスライドを停止位置に保持できる。
(2)停止中のスライドに対してスライド保持機構を作動させるので、この作動開始時に、スライド保持機構と動力伝達機構との間にブレーキ作用による摩擦・発熱が起こらない。また、スライド保持期間中は、サーボモータの微小な正逆転運動がスライドに伝達されないので、この期間においても、スライド保持機構と動力伝達機構との間に摩擦・発熱が起こらない。
(3)従来のサーボ制御を用いたプレス機械と同様に、サーボ制御によりスライド運動を制御するので、スライド運動の上昇から停止への移行、停止から下降への移行を短時間で行える。
(4)スライド減速中におけるサーボモータへの供給電力の変化によりエネルギーを回生することが可能になり、エネルギーの利用効率が高い。
Further, the following advantages can be obtained by the press machine and the control method thereof.
(1) While the slide is stopped, the slide can be held at the stop position by the slide holding mechanism even if both are separated so that power is not transmitted from the servo motor to the slide.
(2) Since the slide holding mechanism is operated with respect to the stopped slide, friction and heat generation due to the braking action do not occur between the slide holding mechanism and the power transmission mechanism at the start of the operation. Further, during the slide holding period, the minute forward / reverse motion of the servo motor is not transmitted to the slide, so that friction and heat generation do not occur between the slide holding mechanism and the power transmission mechanism even during this period.
(3) Since the slide motion is controlled by the servo control as in the press machine using the conventional servo control, the slide motion can be shifted from rising to stopping, and the transition from stopping to lowering can be performed in a short time.
(4) Energy can be regenerated by changing the power supplied to the servomotor during slide deceleration, and energy use efficiency is high.

上述した本発明によると、サーボ制御を用いたプレス機械において、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータの微小な正逆転運動によって歯車間の繰り返し歯面当り等により動力伝達機構が劣化することを防止できる。   According to the present invention described above, in a press machine using servo control, power consumption can be reduced while the slide is stopped, and the power transmission mechanism is deteriorated due to repeated tooth surface contact between gears due to minute forward and reverse movements of the servo motor. Can be prevented.

本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態によるプレス機械の構成図である。図1に示すように、プレス機械10は、被加工材1を上下方向に挟んでプレスする上金型3aおよび下金型3bと、上金型3aが下面に固定され昇降運動させられるスライド5と、該スライド5を昇降させるためのサーボモータ7と、サーボモータ7の回転運動を昇降運動に変換してスライド5に伝達する変換機構9と、を有する。   FIG. 1 is a configuration diagram of a press machine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a press machine 10 includes an upper mold 3a and a lower mold 3b that press a workpiece 1 in a vertical direction, and a slide 5 on which the upper mold 3a is fixed to the lower surface and moved up and down. And a servo motor 7 for moving the slide 5 up and down, and a conversion mechanism 9 for converting the rotary motion of the servo motor 7 into a lift motion and transmitting it to the slide 5.

また、プレス機械10は、制御装置11、切換機構13、スライド保持機構15を備える。   The press machine 10 includes a control device 11, a switching mechanism 13, and a slide holding mechanism 15.

制御装置11は、予め設定されたスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータ7の回転角の検出値とを比較し、指令回転角度値に追従するようにサーボモータ7の回転角を制御する。   The control device 11 compares the command rotation angle value according to a preset slide motion pattern with the detected rotation angle value of the servo motor 7 and controls the rotation angle of the servo motor 7 so as to follow the command rotation angle value. To do.

切換機構13は、サーボモータ7からスライド5までの動力伝達経路に設けられ、サーボモータ7からの動力をスライド5に伝達させる動力伝達状態と、サーボモータ7からの動力をスライド5に伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる。この切換機構13は、サーボモータ7の回転角の制御によりスライド5が停止させられた後、制御装置11により動力非伝達状態に切り換えられる。切換機構13を、動力伝達状態に相当する位置と動力非伝達状態に相当する位置に動作させる機構としては、電磁気力で駆動されるソレノイドにより切換機構13を直接動作させる機構や、電磁気力で駆動されるソレノイドにより油圧や空気圧を制御し、油圧シリンダや空気圧シリンダにより切換機構13を動作させる機構を使用することができる。
図1の例では、切換機構13は、クラッチである。クラッチとしては、摩擦板間の摩擦力により動力を伝達する乾式や湿式の構造や、機構の噛み合いにより動力を伝達する構造等を使用することができる。
The switching mechanism 13 is provided in a power transmission path from the servo motor 7 to the slide 5, a power transmission state in which power from the servo motor 7 is transmitted to the slide 5, and power that does not transmit power from the servo motor 7 to the slide 5. Switch between non-transmission states. The switching mechanism 13 is switched to the power non-transmission state by the control device 11 after the slide 5 is stopped by controlling the rotation angle of the servo motor 7. As a mechanism for operating the switching mechanism 13 to a position corresponding to the power transmission state and a position corresponding to the power non-transmission state, a mechanism for operating the switching mechanism 13 directly by a solenoid driven by electromagnetic force, or a drive by electromagnetic force It is possible to use a mechanism that controls the hydraulic pressure and the pneumatic pressure by a solenoid that is operated, and operates the switching mechanism 13 by a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder.
In the example of FIG. 1, the switching mechanism 13 is a clutch. As the clutch, it is possible to use a dry or wet structure that transmits power by the frictional force between the friction plates, a structure that transmits power by meshing the mechanism, or the like.

スライド保持機構15は、スライド5の運動に干渉しない非干渉位置と、スライド5を一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能である。このスライド保持機構15は、スライド運動が停止し切換機構13が動力非伝達状態に切り換えられた後、制御装置11によりスライド保持位置に駆動させられる。スライド保持機構15を非干渉位置とスライド保持位置に動作させる機構としては、電磁気力で駆動されるソレノイドによりスライド保持機構15を直接動作させる機構や、電磁気力で駆動されるソレノイドにより油圧や空気圧を制御し、油圧シリンダや空気圧シリンダによりスライド保持機構15を動作させる機構を使用することができる。
図1の例では、スライド保持機構15は、機械式ブレーキである。機械式ブレーキとしては、ブレーキディスクにパッドを押し付けるディスクブレーキや、ドラムをバンドで締め付けるブレーキ等を使用することができる。
The slide holding mechanism 15 is movable between a non-interference position that does not interfere with the movement of the slide 5 and a slide holding position that holds the slide 5 at a fixed position. The slide holding mechanism 15 is driven to the slide holding position by the control device 11 after the slide motion is stopped and the switching mechanism 13 is switched to the power non-transmission state. As a mechanism for operating the slide holding mechanism 15 between the non-interference position and the slide holding position, a mechanism for directly operating the slide holding mechanism 15 by a solenoid driven by electromagnetic force, or a hydraulic pressure or air pressure by a solenoid driven by electromagnetic force. A mechanism for controlling and operating the slide holding mechanism 15 by a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder can be used.
In the example of FIG. 1, the slide holding mechanism 15 is a mechanical brake. As a mechanical brake, a disc brake that presses a pad against a brake disc, a brake that tightens a drum with a band, or the like can be used.

制御装置11の構成について詳細に説明する。制御装置11は、プレス機械制御器11a、サーボ制御器11b、モータ駆動アンプ11cを有する。   The configuration of the control device 11 will be described in detail. The control device 11 includes a press machine controller 11a, a servo controller 11b, and a motor drive amplifier 11c.

プレス機械制御器11aは、予め設定されたスライドモーションパターンに従う指令回転角度値を出力する。スライドモーションパターンは、時間に対する指令回転角度値(スライド位置に相当)を定めたものであり、プレス機械制御器11aは、各時点において、スライドモーションパターンに基づいて該時点に対応するサーボモータ7の指令回転角度値を出力する。プレス制御器には、サーボモータ7の回転角を検出するモータ回転角度エンコーダ17から検出回転角度値が入力される。
また、プレス機械制御器11aは、クラッチ接続指令をクラッチ13に出力しサーボモータ7の出力軸と後述の減速機21の入力軸とを接続してクラッチ13を動力伝達状態にし、クラッチ切り離し指令をクラッチ13に出力しサーボモータ7の出力軸と減速機21の入力軸とを切り離してクラッチ13を動力非伝達状態にする。
また、プレス機械制御器11aは、ブレーキ作動指令をブレーキ15に出力し、スライド5を停止位置に保持する位置へブレーキ15を動作させ、ブレーキ非作動指令をブレーキ15に出力し、スライド5の運動に干渉しない位置へブレーキ15を動作させる。
なお、プレス機械制御器11aは、リレー回路、デジタル論理回路またプログラマブルロジックコントローラPLC等で構成することができる。
The press machine controller 11a outputs a command rotation angle value according to a preset slide motion pattern. The slide motion pattern defines a command rotation angle value (corresponding to a slide position) with respect to time, and the press machine controller 11a determines the servo motor 7 corresponding to the time based on the slide motion pattern at each time. Outputs the command rotation angle value. A detected rotation angle value is input to the press controller from a motor rotation angle encoder 17 that detects the rotation angle of the servo motor 7.
Further, the press machine controller 11a outputs a clutch connection command to the clutch 13, connects the output shaft of the servo motor 7 and an input shaft of the speed reducer 21, which will be described later, to place the clutch 13 in a power transmission state, and issues a clutch disconnection command. It outputs to the clutch 13 and the output shaft of the servo motor 7 and the input shaft of the speed reducer 21 are disconnected, and the clutch 13 is brought into a power non-transmission state.
The press machine controller 11 a outputs a brake operation command to the brake 15, operates the brake 15 to a position where the slide 5 is held at the stop position, outputs a brake non-operation command to the brake 15, and moves the slide 5. The brake 15 is operated to a position where it does not interfere with.
The press machine controller 11a can be configured by a relay circuit, a digital logic circuit, a programmable logic controller PLC, or the like.

サーボ制御器11bは、モータ回転角度エンコーダ17からのサーボモータ7の検出回転角度と、プレス機械制御器11aからの指令回転角度値とを比較し、サーボモータ7の回転角を指令回転角度値に追従させる指令値を出力する。
サーボ制御器11bの制御方法としては、PI・PID・IPDなどのフィードバック制御に、必要に応じてフィードフォワード制御を組み合わせた構成を使用することができる。
The servo controller 11b compares the detected rotation angle of the servo motor 7 from the motor rotation angle encoder 17 with the command rotation angle value from the press machine controller 11a, and sets the rotation angle of the servo motor 7 to the command rotation angle value. The command value to be followed is output.
As a control method of the servo controller 11b, a configuration in which feedback control such as PI, PID, and IPD is combined with feedforward control as necessary can be used.

モータ駆動アンプ11cは、サーボモータ7に電気的に接続されており、サーボモータ7へ供給する電流および電圧を変化させ、これにより、サーボモータ7のトルクおよび回転数を変化させることができる。このモータ駆動アンプ11cは、サーボ制御器11bから指令値を受け、指令値に従う電流および電圧をサーボモータ7に供給し、これにより、スライド5を上記スライドモーションパターンに従って運動させる。
モータ駆動アンプ11cとしては、交流サーボモータ7を使用する場合にはパワーMOSFETやIGBTを使用したPWM方式のインバータ、直流サーボモータ7を使用する場合にはサイリスタレオナードやIGBTを使用したチョッパ方式等を使用することができる。また、モータ駆動アンプ11cとして、4象限制御インバータのようにエネルギー回生可能な構成を用いることにより、サーボモータ7の減速時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収し、エネルギーの損失を小さくすることができる。
The motor drive amplifier 11c is electrically connected to the servo motor 7, and can change the current and voltage supplied to the servo motor 7, thereby changing the torque and the rotational speed of the servo motor 7. The motor drive amplifier 11c receives a command value from the servo controller 11b, supplies current and voltage according to the command value to the servo motor 7, and thereby moves the slide 5 according to the slide motion pattern.
As the motor drive amplifier 11c, a PWM inverter using a power MOSFET or IGBT is used when the AC servomotor 7 is used, and a chopper system using thyristor Leonard or IGBT is used when the DC servomotor 7 is used. Can be used. Further, by using a configuration capable of energy regeneration such as a four-quadrant control inverter as the motor drive amplifier 11c, the kinetic energy is converted and recovered into electric energy when the servo motor 7 is decelerated, thereby reducing energy loss. Can do.

なお、サーボモータ7としては、誘導モータ、同期モータ、直流モータ等を使用することができる。
モータ回転角度エンコーダ17としては、光学式エンコーダやレゾルバを使用することができる。
また、図1の例では、後述のクランク軸9aの回転角度を検出するクランク軸回転角度エンコーダ19が設けられ、クランク軸回転角度エンコーダ19からの検出クランク軸回転角度がプレス機械制御器11aへ入力される。クランク軸9aおよびコネクティングロッド9bの寸法と形状は既知であるので、演算により、クランク軸回転角度とスライド高さとを相互に変換することができる。従って、プレス機械制御器11aに入力されたクランク軸回転角度を動作確認に使用できる。クランク軸回転角度エンコーダ19としては、光学式エンコーダやレゾルバを使用することができる。
As the servo motor 7, an induction motor, a synchronous motor, a direct current motor, or the like can be used.
As the motor rotation angle encoder 17, an optical encoder or a resolver can be used.
In the example of FIG. 1, a crankshaft rotation angle encoder 19 for detecting a rotation angle of a crankshaft 9a, which will be described later, is provided, and the detected crankshaft rotation angle from the crankshaft rotation angle encoder 19 is input to the press machine controller 11a. Is done. Since the dimensions and shapes of the crankshaft 9a and the connecting rod 9b are known, the crankshaft rotation angle and the slide height can be mutually converted by calculation. Therefore, the crankshaft rotation angle input to the press machine controller 11a can be used for operation confirmation. As the crankshaft rotation angle encoder 19, an optical encoder or a resolver can be used.

プレス機械10の他の部分の構成について説明する。   The configuration of other parts of the press machine 10 will be described.

サーボモータ7の回転はクラッチ13を介して減速機21に伝達される。減速機21で回転が減速され、減速機21からの出力によりクランク軸9aを回転させる。クランク軸9aとスライド5とはコネクティングロッド9bで機械的に連結されており、クランク軸9aが回転するとスライド5が上下動する。なお、減速機21としては、例えば歯数の異なる平歯や傘歯車を噛み合わせる機構を使用することができる。   The rotation of the servo motor 7 is transmitted to the speed reducer 21 via the clutch 13. The rotation is decelerated by the speed reducer 21, and the crankshaft 9 a is rotated by the output from the speed reducer 21. The crankshaft 9a and the slide 5 are mechanically connected by a connecting rod 9b. When the crankshaft 9a rotates, the slide 5 moves up and down. As the speed reducer 21, for example, a mechanism for meshing spur teeth or bevel gears having different numbers of teeth can be used.

下金型3bはボルスタ23に取り付けられている。プレス加工時において、上金型3aに作用する荷重はスライド5、コネクティングロッド9b、クランク軸9aを介してフレーム25上部で支持され、下金型3bに作用する荷重はボルスタ23を介してフレーム25下部で支持される。プレス成形対象となる被加工材1は上金型3aと下金型3bとの間に挿入され、スライド5が下降して被加工材1が上金型3aと下金型3bとに接触し、上金型3aおよび下金型3bから被加工材1にプレス成形力が作用する。   The lower mold 3b is attached to the bolster 23. During the press working, the load acting on the upper mold 3a is supported on the upper part of the frame 25 via the slide 5, the connecting rod 9b and the crankshaft 9a, and the load acting on the lower mold 3b is supported via the bolster 23 on the frame 25. Supported at the bottom. The workpiece 1 to be press-molded is inserted between the upper die 3a and the lower die 3b, the slide 5 is lowered, and the workpiece 1 comes into contact with the upper die 3a and the lower die 3b. The press molding force acts on the workpiece 1 from the upper mold 3a and the lower mold 3b.

また、スライド5および上金型3aの重量を支持するために、カウンタバランス27が設けられる。カウンタバランス27の機構としては、図1に示すように、シリンダ内の圧縮空気でピストン27aを押し上げるエア式などを使用することができる。   A counter balance 27 is provided to support the weight of the slide 5 and the upper mold 3a. As the mechanism of the counter balance 27, as shown in FIG. 1, an air type that pushes up the piston 27a with compressed air in the cylinder can be used.

次に、上述構成を有するプレス機械10の制御方法について説明する。図2は、プレス機械10の制御方法を示すフローチャートである。   Next, a method for controlling the press machine 10 having the above-described configuration will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a control method of the press machine 10.

ステップS1において、スライド5が停止している状態において、プレス開始準備を行う。制御装置11のプレス機械制御器11aは、サーボモータ7からスライド5へ動力を伝達させない動力非伝達状態・位置にある切換機構13(図1の例では、クラッチ)に動力伝達指令を出力し切換機構13を動力伝達状態・位置に切り換え・移動させる。次いで、プレス機械制御器11aは、上記スライド保持位置にあるスライド保持機構15(図1の例では、ブレーキ)に保持解除指令を出力し、スライド保持機構15を上記非干渉位置に移動させる。なお、ステップS1において、制御装置11は、サーボモータ7を一定の回転角度に維持するサーボ制御を継続して行っている。   In step S1, in the state where the slide 5 is stopped, the press start preparation is performed. The press machine controller 11a of the control device 11 outputs a power transmission command to the switching mechanism 13 (the clutch in the example of FIG. 1) in the power non-transmission state / position where the power is not transmitted from the servo motor 7 to the slide 5 and switched. The mechanism 13 is switched and moved to the power transmission state / position. Next, the press machine controller 11a outputs a holding release command to the slide holding mechanism 15 (brake in the example of FIG. 1) at the slide holding position, and moves the slide holding mechanism 15 to the non-interference position. In step S1, the control device 11 continuously performs servo control for maintaining the servo motor 7 at a constant rotation angle.

ステップS2において、スライド5を昇降させプレスを行う。制御装置11は、スライド5を下降させて被加工材1のプレス加工を行い、再びスライド5を上昇させ目標停止位置に停止させる制御を行う。この期間において、上述したように、制御装置11のプレス機械制御器11aは、予め設定されたスライドモーションパターンに従う指令回転角度値を出力し、モータ回転角度エンコーダ17はサーボモータ7の検出回転角度を出力する。制御装置11のサーボ制御器11bは、この指令回転角度値と、検出回転角度値とを比較し、指令回転角度値に追従するようにサーボモータ7の回転角をモータ駆動アンプ11cを介して制御する。この期間において、スライド5の上下動・加減速はサーボモータ7により行われるので、電力回生可能なモータ駆動アンプ11cを使用することにより、サーボモータ7の減速時にエネルギー回生を行って、エネルギーロスを小さくすることができる。
スライド5を停止位置に保つため、プレス機械制御器11aはスライド停止位置に対応する一定の指令角度値を出力し、サーボ制御器11bはサーボモータ7の回転角をこの一定の指令角度値に一致させる制御を行う。これにより、スライド5を目標停止位置に保持する。
なお、目標停止位置は、クランク軸9aおよびコネクティングロッド9bが最も高くなる位置、即ち、スライド5の上死点であってもよいし、それ以外の位置であってもよい。
In step S2, the slide 5 is moved up and down to perform pressing. The control device 11 performs control of lowering the slide 5 to press the workpiece 1 and then raising the slide 5 again to stop at the target stop position. During this period, as described above, the press machine controller 11a of the control device 11 outputs a command rotation angle value according to a preset slide motion pattern, and the motor rotation angle encoder 17 determines the detected rotation angle of the servo motor 7. Output. The servo controller 11b of the control device 11 compares the command rotation angle value with the detected rotation angle value, and controls the rotation angle of the servo motor 7 via the motor drive amplifier 11c so as to follow the command rotation angle value. To do. During this period, the vertical movement / acceleration / deceleration of the slide 5 is performed by the servo motor 7. Therefore, by using the motor drive amplifier 11c capable of power regeneration, energy regeneration is performed when the servo motor 7 decelerates, and energy loss is reduced. Can be small.
In order to keep the slide 5 at the stop position, the press machine controller 11a outputs a constant command angle value corresponding to the slide stop position, and the servo controller 11b matches the rotation angle of the servo motor 7 with this constant command angle value. To control. Thereby, the slide 5 is held at the target stop position.
The target stop position may be a position where the crankshaft 9a and the connecting rod 9b are highest, that is, the top dead center of the slide 5, or a position other than that.

ステップS3において、上述のようにスライド5が目標停止位置に停止した後、プレス機械制御器11aは、スライド保持機構15にスライド保持指令を出力しスライド保持機構15(図1の例では、ブレーキ)をスライド保持位置へ動作させる。これにより、スライド5を目標停止位置に保持する。   In step S3, after the slide 5 is stopped at the target stop position as described above, the press machine controller 11a outputs a slide holding command to the slide holding mechanism 15 to output the slide holding mechanism 15 (brake in the example of FIG. 1). Is moved to the slide holding position. Thereby, the slide 5 is held at the target stop position.

次いで、ステップS4において、プレス機械制御器11aは、切換機構13に(図1の例では、クラッチ)に動力非伝達指令(クラッチ切り離し指令)を出力し、切換機構13を動力非伝達状態(クラッチ切り離し状態)に切り換える。これにより、スライド5にはサーボモータ7の駆動力が伝わらない状態で、スライド保持機構15のスライド保持力により、スライド5が目標停止位置に保持されることになる。従って、サーボモータ7は、サーボモータ7自身のみを駆動する状態になるので、一定の指令回転角度値と検出角度値との微小な差を原因としてサーボ制御による微小な正逆転運動を繰り返すが、小さなトルクしか発生しなくて済む。その結果、サーボモータ7およびモータ駆動アンプ11cに流れる電流は小さくなる。
ステップS4におけるスライド停止中に、手動操作または自動搬送装置により、プレス加工の終了した被加工材1を取り除き、新しい被加工材1を下金型3bの上に投入する。その後、ステップS1に戻る。このようにして、プレス加工サイクルを繰り返す。
Next, in step S4, the press machine controller 11a outputs a power non-transmission command (clutch disengagement command) to the switching mechanism 13 (a clutch in the example of FIG. 1). Switch to the disconnected state. As a result, the slide 5 is held at the target stop position by the slide holding force of the slide holding mechanism 15 in a state where the driving force of the servo motor 7 is not transmitted to the slide 5. Accordingly, since the servo motor 7 is in a state of driving only the servo motor 7 itself, a minute forward / reverse motion by servo control is repeated due to a minute difference between a constant command rotation angle value and a detected angle value. Only a small torque needs to be generated. As a result, the current flowing through the servomotor 7 and the motor drive amplifier 11c is reduced.
While the slide is stopped in step S4, the workpiece 1 that has been pressed is removed by manual operation or an automatic conveyance device, and a new workpiece 1 is placed on the lower mold 3b. Then, it returns to step S1. In this way, the pressing cycle is repeated.

なお、上述のプレス加工サイクルにおいて、クランク軸回転角度エンコーダ19で検出されたクランク軸回転角度はプレス機械制御器11aに入力され、動作の確認に使用される。即ち、切換機構13が動力伝達状態である場合に、サーボモータ7の回転角度とクランク軸9aの回転角度は減速機21の減速比と同一の比率で変化するはずなので、プレス機械制御器11aはモータ回転角度エンコーダ17で検出された回転角度とクランク軸回転角度エンコーダ19で検出された回転角度を比較し、減速機21の減速比と同一の比率で変化しない場合には異常と判定する。スライド保持機構15がスライド保持位置にある状態においては、クランク軸9aは回転しないはずなので、プレス機械制御器11aはクランク軸回転角度が変化しないかどうかをチェックし、変化すれば異常と判断する。異常が判定された場合の動作としては、指令回転角度値を一定値に保ってサーボモータ7を停止させる、切換機構13(クラッチ)を動力非伝達状態にする、スライド保持機構15(ブレーキ)をスライド保持位置に移動させる、モータ駆動アンプ11cへ電力を供給している回路(図示せず)を切断する、等の動作やそれらの組み合わせがある   In the above press working cycle, the crankshaft rotation angle detected by the crankshaft rotation angle encoder 19 is input to the press machine controller 11a and used for confirming the operation. That is, when the switching mechanism 13 is in the power transmission state, the rotation angle of the servo motor 7 and the rotation angle of the crankshaft 9a should change at the same ratio as the reduction ratio of the reduction gear 21, so that the press machine controller 11a The rotation angle detected by the motor rotation angle encoder 17 and the rotation angle detected by the crankshaft rotation angle encoder 19 are compared, and if it does not change at the same ratio as the reduction ratio of the speed reducer 21, it is determined as abnormal. Since the crankshaft 9a should not rotate when the slide holding mechanism 15 is in the slide holding position, the press machine controller 11a checks whether the crankshaft rotation angle does not change, and if it changes, determines that it is abnormal. As an operation in the case where an abnormality is determined, a slide holding mechanism 15 (brake) that stops the servo motor 7 while maintaining the command rotation angle value at a constant value, puts the switching mechanism 13 (clutch) into a non-power transmission state, and There are operations such as moving to a slide holding position, cutting a circuit (not shown) that supplies power to the motor drive amplifier 11c, and combinations thereof.

上述した本発明の実施形態によるプレス機械10およびその制御方法では、サーボモータ7の回転角の制御によりスライド5を停止させた後、スライド保持機構15をスライド保持位置へ動作させ、次いで、切換機構13を動力非伝達状態にする。従って、スライド5の停止状態において、スライド5はスライド保持機構15により保持されるので、スライド5を停止位置に保持するための電流をサーボモータ7に供給せずに済むとともに、サーボモータ7とスライド5とが動力非伝達に切り離されているので、サーボモータ7の正逆転に要するトルクが小さくなり、その結果、サーボモータ7へ供給する電流も小さくできる。従って、スライド停止中における消費電力を低減できる。
また、スライド停止中において、切換機構13によりサーボモータ7からの動力伝達が切り離された箇所からスライド5までの動力伝達経路には、サーボモータ7の微小な繰り返し正逆転運動が伝達されないので、当該動力伝達経路においては微小な繰り返し運動が生じない。従って、当該動力伝達経路において、歯車間の繰り返し歯面当たりなどによる動力伝達機構の劣化を防止できる。
よって、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータ7の正逆転運動によって歯車間の噛み合い部での繰り返し歯面当りによって動力伝達機構が劣化することを防止できる。
In the press machine 10 and the control method thereof according to the above-described embodiment of the present invention, after the slide 5 is stopped by controlling the rotation angle of the servo motor 7, the slide holding mechanism 15 is moved to the slide holding position, and then the switching mechanism. 13 is in a power non-transmission state. Accordingly, since the slide 5 is held by the slide holding mechanism 15 in the stop state of the slide 5, it is not necessary to supply the servo motor 7 with a current for holding the slide 5 in the stop position, and the servo motor 7 and the slide Therefore, the torque required for forward / reverse rotation of the servo motor 7 is reduced, and as a result, the current supplied to the servo motor 7 can be reduced. Therefore, power consumption when the slide is stopped can be reduced.
In addition, during the slide stop, the minute repetitive forward / reverse motion of the servo motor 7 is not transmitted to the power transmission path from the portion where the power transmission from the servo motor 7 is disconnected by the switching mechanism 13 to the slide 5. In the power transmission path, minute repetitive motion does not occur. Therefore, in the power transmission path, it is possible to prevent the power transmission mechanism from being deteriorated due to repeated contact between the gears.
Therefore, the power consumption can be reduced while the slide is stopped, and the power transmission mechanism can be prevented from deteriorating due to repeated tooth contact at the meshing portion between the gears due to the forward / reverse motion of the servo motor 7.

また、本発明の実施形態によるプレス機械10およびその制御方法により次の利点も得られる。
(1)スライド停止中において、サーボモータ7からスライド5に動力が伝達しないように両者を切り離しても、スライド保持機構15によりスライド5を停止位置に保持できる。
(2)停止中のスライド5に対してスライド保持機構15を作動させるので、この作動開始時に、スライド保持機構15と動力伝達機構との間にブレーキ作用による摩擦・発熱が起こらない。また、スライド保持期間中は、サーボモータ7の微小な正逆転運動がスライド5に伝達されないので、この期間においても、スライド保持機構15と動力伝達機構との間に摩擦・発熱が起こらない。
(3)従来のサーボ制御を用いたプレス機械と同様に、サーボ制御によりスライド運動を制御するので、スライド運動の上昇から停止への移行、停止から下降への移行を短時間に行える。
(4)スライド減速中におけるサーボモータ7への供給電力の変化によりエネルギーを回生することが可能であり、エネルギーの利用効率が高い。
Further, the following advantages can be obtained by the press machine 10 and the control method thereof according to the embodiment of the present invention.
(1) While the slide is stopped, the slide 5 can be held at the stop position by the slide holding mechanism 15 even if they are separated so that power is not transmitted from the servo motor 7 to the slide 5.
(2) Since the slide holding mechanism 15 is operated with respect to the stopped slide 5, friction and heat generation due to a brake action do not occur between the slide holding mechanism 15 and the power transmission mechanism at the start of the operation. Further, during the slide holding period, the minute forward / reverse motion of the servo motor 7 is not transmitted to the slide 5, so that friction and heat generation do not occur between the slide holding mechanism 15 and the power transmission mechanism even during this period.
(3) Since the slide motion is controlled by servo control in the same manner as a press machine using conventional servo control, the slide motion can be shifted from ascending to stopped, and the transition from stopping to descending can be performed in a short time.
(4) It is possible to regenerate energy by changing the power supplied to the servo motor 7 during slide deceleration, and energy use efficiency is high.

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、図1の例では、クラッチ13と機械式ブレーキ15を減速機21の高速軸側、即ち、サーボモータ7と減速機21の間に設ける構成を示したが、クラッチ13と機械式ブレーキ15の双方が減速機21の低速軸側、即ち、減速機21とコネクティングロッド9bの間に設けられている構成や、クラッチ13は減速機21の高速軸側に、機械式ブレーキ15は減速機21の低速軸側に設ける構成も可能である。   For example, in the example of FIG. 1, the clutch 13 and the mechanical brake 15 are provided on the high speed shaft side of the speed reducer 21, that is, between the servo motor 7 and the speed reducer 21. Are provided on the low speed shaft side of the speed reducer 21, that is, between the speed reducer 21 and the connecting rod 9b, the clutch 13 is on the high speed shaft side of the speed reducer 21, and the mechanical brake 15 is on the speed reducer 21. A configuration provided on the low-speed shaft side is also possible.

また、クランク軸9aとコネクティングロッド9bは変換機構9を構成するが、クランク式以外のリンク式やナックル式やクランスレス式などで回転運動を昇降運動に変換する変換機構を構成してもよい。   In addition, the crankshaft 9a and the connecting rod 9b constitute the conversion mechanism 9, but a conversion mechanism that converts the rotational motion into a lifting motion other than the crank type, such as a link type, a knuckle type, or a cranceless type, may be configured.

図1の例ではスライド5を1点で支持する機構を示したが、2点支持、4点支持等、複数点で支持する機構であってもよい。   In the example of FIG. 1, a mechanism for supporting the slide 5 at one point is shown, but a mechanism for supporting at a plurality of points such as two-point support and four-point support may be used.

サーボモータ7が1台の構成を示したが、サーボモータ7が複数台でもよい。複数のサーボモータ7が1本のクランク軸9aを駆動する構成の場合には、複数のサーボモータ7とクランク軸9aとの間に1セットだけクラッチ13・機械式ブレーキ15を設けてもよいし、サーボモータ7とクランク軸9aの間に、サーボモータ7ごとにクラッチ13・機械式ブレーキ15を設けてもよい。複数のサーボモータ7が1台ごとに独立のクランク軸9aを駆動する構成の場合には、サーボモータ7ごとにクラッチ13・機械式ブレーキ15を設ければよい。   Although the configuration of one servo motor 7 is shown, a plurality of servo motors 7 may be used. In the case where the plurality of servo motors 7 drive one crankshaft 9a, only one set of the clutch 13 and the mechanical brake 15 may be provided between the plurality of servomotors 7 and the crankshaft 9a. A clutch 13 and a mechanical brake 15 may be provided for each servo motor 7 between the servo motor 7 and the crankshaft 9a. In the case where a plurality of servo motors 7 are configured to drive independent crankshafts 9a for each one, a clutch 13 and a mechanical brake 15 may be provided for each servo motor 7.

図1の例では、サーボモータ7の回転角の検出手段は、モータ回転角度エンコーダ17であったが、他の検出手段であってもよい。
例えば、クラッチ13が接続された状態では、モータ回転角度エンコーダ17で検出されるモータ回転角度のかわりにクランク軸回転角度エンコーダ19で検出されるクランク軸回転角度を使ってサーボ制御器11bによるサーボモータ7のサーボ制御を行ってもよい。
また、リニアスケールなどスライド5の位置を直接検出するセンサを設け、該センサからのスライド位置検出値をサーボ制御器11bによるサーボモータ7の回転角制御に用いてもよい。この場合は、スライド位置をサーボモータ7の回転角に変換しまたはその逆の変換をして、サーボモータ7の回転角制御を行ってよい。該センサからのスライド位置検出値を、クランク軸回転角度エンコーダ19で検出されるクランク軸回転角度の代わりとして、動作確認に使用してもよい。
In the example of FIG. 1, the rotation angle detection means of the servomotor 7 is the motor rotation angle encoder 17, but other detection means may be used.
For example, in the state where the clutch 13 is connected, the servo motor by the servo controller 11b uses the crankshaft rotation angle detected by the crankshaft rotation angle encoder 19 instead of the motor rotation angle detected by the motor rotation angle encoder 17. 7 servo control may be performed.
Further, a sensor for directly detecting the position of the slide 5 such as a linear scale may be provided, and the detected value of the slide position from the sensor may be used for controlling the rotation angle of the servo motor 7 by the servo controller 11b. In this case, the rotation angle of the servo motor 7 may be controlled by converting the slide position into the rotation angle of the servo motor 7 or vice versa. The slide position detection value from the sensor may be used for operation confirmation instead of the crankshaft rotation angle detected by the crankshaft rotation angle encoder 19.

また、図1の例では、スライド保持機構15は、機械式ブレーキであったが、スライド5を停止位置に保持する他の適切な機構であってもよい。例えば、スライド保持機構15は、図3に示すように、サーボモータ7からスライド5に動力を伝達する動力伝達経路の途中に設けられた歯車の歯に係合してスライド5を停止位置に保持する位置と係合しない位置との間を移動可能な機構であってもよい。   In the example of FIG. 1, the slide holding mechanism 15 is a mechanical brake, but may be another appropriate mechanism that holds the slide 5 at the stop position. For example, as shown in FIG. 3, the slide holding mechanism 15 is engaged with gear teeth provided in the middle of a power transmission path for transmitting power from the servo motor 7 to the slide 5 to hold the slide 5 in the stop position. It may be a mechanism that can move between a position where it engages and a position where it does not engage.

図1の例では、予め設定されたスライドモーションパターンが、サーボモータ7の回転角制御に使用される「所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターン」であったが、本発明はこれに限定されない。即ち、被加工材のプレス加工の進み具合や、被加工材の搬入出装置の動きなど、種々の条件に応じてスライドモーションパターンを変化させてもよい。例えば、プレス成型中にパネルの変形具合を時々刻々測定してそれに応じてスライドモーションパターンを変化させてもよい。このような場合には、変化させられたスライドモーションパターンを、「所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターン」としてよい。   In the example of FIG. 1, the slide motion pattern set in advance is a “slide motion pattern that gives a desired slide motion” that is used for controlling the rotation angle of the servomotor 7, but the present invention is not limited to this. That is, the slide motion pattern may be changed according to various conditions such as the progress of the press working of the work material and the movement of the work material carrying-in / out device. For example, the deformation state of the panel may be measured momentarily during press molding, and the slide motion pattern may be changed accordingly. In such a case, the changed slide motion pattern may be a “slide motion pattern that gives a desired slide motion”.

本発明の実施形態によるプレス機械の構成図である。It is a block diagram of the press machine by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるプレス機械の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the press machine by embodiment of this invention. スライド保持機構の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a slide holding mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 被加工材
3a 上金型
3b 下金型
5 スライド
7 サーボモータ
9 変換機構
9a クランク軸
9b コネクティングロッド
10 プレス機械
11 制御装置
11a プレス機械制御器
11b サーボ制御器
11c モータ駆動アンプ
13 切換機構(クラッチ)
15 スライド保持機構(機械式ブレーキ)
17 モータ回転角度エンコーダ
19 クランク軸回転角度エンコーダ
21 減速機
23 ボルスタ
25 フレーム
27 カウンタバランス
27a ピストン
1 Work material 3a Upper mold
3b Lower mold 5 Slide 7 Servo motor 9 Conversion mechanism 9a Crankshaft 9b Connecting rod 10 Press machine 11 Controller 11a Press machine controller 11b Servo controller 11c Motor drive amplifier 13 Switching mechanism (clutch)
15 Slide holding mechanism (mechanical brake)
17 Motor rotation angle encoder 19 Crankshaft rotation angle encoder 21 Reducer 23 Bolster 25 Frame 27 Counter balance 27a Piston

Claims (2)

被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械であって、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御する制御装置と、
サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設けられ、サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構と、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構と、を備え、
さらに、前記制御装置は、サーボモータの回転角制御によりスライドを停止させた後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させ、次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換える、ことを特徴とするプレス機械。
Upper mold and lower mold for pressing the workpiece in the vertical direction, a slide on which the upper mold is fixed to the lower surface and moved up and down, a servo motor for moving the slide up and down, and rotation of the servo motor A press mechanism having a conversion mechanism that converts the motion into a lifting motion and transmits it to the slide,
A control device that compares a command rotation angle value according to a slide motion pattern that gives a desired slide motion with a detected value of the rotation angle of the servo motor, and controls the rotation angle of the servo motor so as to follow the command rotation angle value; ,
A switching mechanism that is provided in the power transmission path from the servo motor to the slide and can be switched between a power transmission state in which the power from the servo motor is transmitted to the slide and a power non-transmission state in which the power from the servo motor is not transmitted to the slide When,
A slide holding mechanism that can move between a non-interfering position that does not interfere with the movement of the slide and a slide holding position that holds the slide at a fixed position;
Further, the control device stops the slide by controlling the rotation angle of a servo motor, then operates the slide holding mechanism to the slide holding position, and then switches the switching mechanism to a power non-transmission state. Press machine.
被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械の制御方法であって、
サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構を、サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設け、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構を設け、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御することで、スライドを下降させてプレスを行い、その後、スライドを上昇させ目標停止位置に停止させるステップと、
スライドが目標停止位置に停止した後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させるステップと、
次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換えるステップと、を有する、ことを特徴とするプレス機械の制御方法。
Upper mold and lower mold for pressing the workpiece in the vertical direction, a slide on which the upper mold is fixed to the lower surface and moved up and down, a servo motor for moving the slide up and down, and rotation of the servo motor A control mechanism for converting a movement into a lifting movement and transmitting it to the slide,
A switching mechanism is provided in the power transmission path from the servo motor to the slide to switch between the power transmission state where the power from the servo motor is transmitted to the slide and the power non-transmission state where the power from the servo motor is not transmitted to the slide. ,
A slide holding mechanism is provided that can move between a non-interfering position that does not interfere with the movement of the slide and a slide holding position that holds the slide at a fixed position.
By comparing the command rotation angle value according to the slide motion pattern that gives the desired slide motion with the detection value of the rotation angle of the servo motor, and controlling the rotation angle of the servo motor to follow the command rotation angle value, Performing a press by lowering the slide, and then raising the slide to stop at the target stop position;
Moving the slide holding mechanism to the slide holding position after the slide has stopped at the target stop position;
And a step of switching the switching mechanism to a power non-transmission state.
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