JP2009101396A

JP2009101396A - Press

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Publication number: JP2009101396A
Application number: JP2007276530A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Hayashi; 林　　光昭; Takahiro Shimada; 貴弘島田; Kumiko Hayasaka; 久美子早坂
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2009-05-14
Also published as: TW200927473A; WO2009054341A1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press capable of reducing or eliminating machine difference with respect to characteristics of a die cushion. <P>SOLUTION: The press 10 includes: a cope and a drag for pressing a workpiece while clamping it vertically; a slide 3 mounting the cope on its lower face and driven up and down; a die cushion device 9 having a movable portion 9a for moving downward while clamping the workpiece between itself and the cope at a pressing time, and a cushion control device 25 for controlling the actions of the movable portion 9a. The cushion control device 25 includes a storage unit storing a movable portion action pattern for applying predetermined target cushion characteristics. The cushion control device 25 controls the actions of the movable portion 9a in accordance with the movable portion action pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレス機械に関する。特に、本発明は、模擬対象プレスを模擬するために使用できるプレス機械に関する。 The present invention relates to a press machine. In particular, the present invention relates to a press machine that can be used to simulate a press to be simulated.

自動車ボデー等の量産に用いる大型プレス金型（以下、金型という）は、自動車の価値を決定するため非常に重要である。このため金型は、車体デザインをパネル加工面に正確に転写するため、金型加工面（プレス面）はＣＡＤ，ＣＡＭシステムによりパネル板厚分をオフセットして完全に一致するように製作されている。
しかし、プレス加工時の成形圧により、金型（下金型と上金型）およびプレス装置（ボルスターとスライド）が変形し、下型と上型のプレス面は完全には一致しなくなる。そのため、プレス加工時において、プレス面が正確に一致するように金型製作の最終工程において、熟練技能者による「型合わせ作業」の繰り返しが必要となる。 Large press dies (hereinafter referred to as dies) used for mass production of automobile bodies and the like are very important for determining the value of automobiles. For this reason, in order to accurately transfer the car body design to the panel processing surface, the mold processing surface (press surface) is manufactured by the CAD / CAM system so that the panel plate thickness is offset to completely match. Yes.
However, the mold pressure (lower mold and upper mold) and the press apparatus (bolster and slide) are deformed by the molding pressure during the press working, and the press surfaces of the lower mold and the upper mold do not completely match. For this reason, it is necessary to repeat the “mold matching operation” by skilled technicians in the final process of manufacturing the mold so that the press surfaces accurately coincide with each other during the press working.

型合わせ工程は、金型メーカにおいて試作用プレスを用いて行う工程（メーカでの型合わせ）と、金型ユーザ（自動車メーカ等）の量産用プレスを用いて行う工程（ユーザでの型合わせ）とがある。型合わせ工程の作業時間は両者合わせて、金型生産時間の１／２〜２／５に相当し、型合わせ工程の削減が生産性向上のため強く要望されている。 The mold matching process is a process performed by a mold maker using a prototype press (mold matching at the manufacturer) and a process performed using a mass production press of a mold user (automobile manufacturer, etc.) (die matching by the user). There is. The working time of the mold matching process is equivalent to 1/2 to 2/5 of the mold production time, and reduction of the mold matching process is strongly demanded for improving productivity.

なお、本発明に関連する先行技術として、特許文献１〜３が既に開示されている。特許文献１は、クッションシリンダの最大力設定用に主調節弁を設け、クッションシリンダの初期力設定用に副調節弁を設けるものである。特許文献２は、スライドの下降速度とプレス運転速度を検出し、これら検出値に基づいてＮＣダイクッションの圧力制御を行うものである。特許文献３は、ダイクッションのオイルシリンダ室の内圧を随時読み取り、これに基づく制御により、製品の加工特性に応じて最適なクッション力を発生させるものである。 Note that Patent Documents 1 to 3 have already been disclosed as prior arts related to the present invention. Patent Document 1 provides a main control valve for setting the maximum force of the cushion cylinder, and a secondary control valve for setting the initial force of the cushion cylinder. Patent Document 2 detects a slide lowering speed and a press operation speed, and performs pressure control of the NC die cushion based on these detected values. Patent Document 3 reads the internal pressure of the oil cylinder chamber of the die cushion as needed, and generates an optimal cushion force according to the processing characteristics of the product by control based on the internal pressure.

特許第３６０８９５４号「増圧式クッション回路」Japanese Patent No. 3,608,954 “Pressurizing Cushion Circuit” 特公平８−３１９号「ＮＣダイクッションの圧力制御装置」Japanese Patent Publication No.8-319 “NC die cushion pressure control device” 特開平１０−７６３２３「板材プレス加工機械の自動調圧ダイクッション構造」Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-76323 “Automatic Pressure Die Cushion Structure for Sheet Press Machine”

上述した金型の型合わせ工程において、ユーザでの型合わせは、通常１００〜２００時間であり、型合わせ工程全体の１／３以上に達している。ユーザでの型合わせは、その作業工費に加えて、その間のプレスラインの停止ロスがある。そのため、ユーザでの型合わせ工程は、金型ユーザ（自動車メーカ等）にとっても工程時間の短縮が強く要望されている。 In the mold matching process described above, mold matching by the user is usually 100 to 200 hours, and has reached 1/3 or more of the entire mold matching process. The mold matching by the user has a stop loss of the press line in addition to the work cost. For this reason, the mold matching process by the user is strongly demanded for mold users (automobile manufacturers, etc.) to shorten the process time.

あらかじめ金型メーカにおいて完全に型合わせが完了しているにもかかわらず、ユーザでの型合わせにも長時間を必要とするのは、金型メーカにおいて使用する試作用プレスと金型ユーザにおいて使用する量産用プレスとの間に差（プレス間の機差）があるためである。
このプレス間の機差の１つが、ダイクッションの特性の差である。ダイクッションは、絞り加工のしわ押え等のために、プレス加工時に上金型との間に被加工物を挟んでクッション力を上金型・スライドに対して作用させるものである。 Even though mold matching has been completed in advance in the mold maker, it takes a long time for mold matching by the user. This is because there is a difference between the press for mass production (machine difference between presses).
One of the machine differences between the presses is the difference in the characteristics of the die cushion. The die cushion is used to apply a cushioning force to the upper mold / slide by sandwiching a workpiece between the upper mold and the upper mold at the time of press processing for a wrinkle presser for drawing.

そこで、本発明の目的は、ダイクッションの特性に関する機差を低減または無くすことが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 to provide a press machine that can reduce or eliminate the machine difference related to the characteristics of the die cushion.

上記目的を達成するため、本発明によると、被加工物を上下方向に挟んでプレス加工を行うための上金型および下金型と、該上金型が下面に取り付けられ昇降駆動させられるスライドと、プレス加工時に上金型との間に被加工物を挟んだ状態で下降する可動部を有するダイクッション装置と、前記可動部の動作を制御するクッション制御装置と、を備えるプレス機械であって、
前記クッション制御装置は、所定の目標クッション特性を与えるための可動部作動パターンを記憶した記憶部を有し、
前記クッション制御装置は、前記可動部作動パターンに従って前記可動部の動作を制御する、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 die and a lower die for pressing a work piece in the vertical direction, and a slide on which the upper die is attached to the lower surface and driven up and down A die cushion device having a movable part that descends with a workpiece sandwiched between the upper die during press working, and a cushion control device that controls the operation of the movable part. And
The cushion control device has a storage unit that stores a movable unit operation pattern for giving a predetermined target cushion characteristic,
There is provided a press machine, wherein the cushion control device controls an operation of the movable part according to the movable part operation pattern.

上記構成では、クッション制御装置は、目標クッション特性を与えるための前記可動部作動パターンに従って前記可動部の動作を制御する。これにより、模擬対象プレスの目標クッション特性を模擬することができ、ダイクッションの特性に関する機差を低減または無くすことができる。 In the above configuration, the cushion control device controls the operation of the movable part according to the movable part operation pattern for providing the target cushion characteristic. Thereby, the target cushion characteristic of the simulation target press can be simulated, and the machine difference regarding the characteristic of the die cushion can be reduced or eliminated.

本発明の好ましい実施形態によると、前記可動部は、プレス加工時に上向き推力が付与され、
前記可動部作動パターンは、前記可動部の上向き推力を、前記可動部の位置、スライドの位置または時間に対して定めた推力パターンであり、
前記クッション制御装置は、前記可動部の検出位置、スライドの検出位置または計測時間に基づいて、前記可動部が可動部作動パターンに従って動作するように、前記ダイクッション装置を制御する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the movable part is given an upward thrust during press working,
The movable part operation pattern is a thrust pattern in which the upward thrust of the movable part is determined with respect to the position of the movable part, the position of the slide or the time,
The cushion control device controls the die cushion device so that the movable portion operates according to the movable portion operation pattern based on the detection position of the movable portion, the detection position of the slide, or the measurement time.

上記構成では、可動部作動パターンは、前記可動部の上向き推力を前記可動部の位置、スライドの位置または時間に対して定めた推力パターンであるので、クッション制御装置のダイクッション装置に対する制御により、目標とする推力パターンを得ることができる。 In the above configuration, the movable portion operation pattern is a thrust pattern in which the upward thrust of the movable portion is determined with respect to the position of the movable portion, the position of the slide, or the time. A target thrust pattern can be obtained.

本発明の好ましい実施形態によると、前記クッション制御装置は、
前記推力パターンと、前記可動部の検出位置、スライドの検出位置または計測時間とに基づいて、指令推力値を出力する推力指令装置と、
可動部の上向き推力を検出する推力検出装置と、
前記推力指令装置からの前記指令推力値と、前記推力検出装置が検出した前記可動部の上向き推力値とに基づいて、前記可動部を制御する推力制御装置と、を有する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the cushion control device comprises:
A thrust command device that outputs a command thrust value based on the thrust pattern and the detection position of the movable part, the detection position of the slide, or the measurement time;
A thrust detection device for detecting upward thrust of the movable part;
A thrust control device that controls the movable portion based on the command thrust value from the thrust command device and an upward thrust value of the movable portion detected by the thrust detection device;

上記構成では、上向き推力の検出値と、推力パターンに従う指令推力値とに基づいて、前記可動部を制御するので、目標の推力パターンを精度よく模擬できる。 In the above configuration, the movable portion is controlled based on the detected value of the upward thrust and the command thrust value according to the thrust pattern, so that the target thrust pattern can be accurately simulated.

本発明の好ましい実施形態によると、前記可動部が所定の上限位置より上昇しないように該上限位置まで上昇した可動部を係止する上限ストッパ部材と、
前記スライドの位置を検出するスライド位置検出装置と、を備え、
前記クッション制御装置は、該スライド位置検出装置により検出されたスライド検出位置に基づいて、スライドが前記可動部に下向き荷重を与え始める直前の所定位置になったと判断した時に、前記上限ストッパに係止されている前記可動部の上向き推力を低下させる制御を前記ダイクッション装置に対して行う。 According to a preferred embodiment of the present invention, an upper limit stopper member for locking the movable part that has been raised to the upper limit position so that the movable part does not rise above a predetermined upper limit position;
A slide position detecting device for detecting the position of the slide,
The cushion control device is locked to the upper limit stopper when it is determined that the slide has reached a predetermined position immediately before starting to apply a downward load to the movable portion based on the slide detection position detected by the slide position detection device. The die cushion device is controlled to reduce the upward thrust of the movable part.

上記構成では、スライドが前記可動部に下向き荷重を与え始める直前の所定位置になった時に、前記上限ストッパに係止されている前記可動部の上向き推力を低下させるので、スライドと上金型がダイクッション装置に下向き荷重を作用させ始める時に過大なクッション力が発生することを回避できる。 In the above configuration, when the slide reaches a predetermined position immediately before starting to apply a downward load to the movable portion, the upward thrust of the movable portion locked to the upper limit stopper is reduced. It can be avoided that an excessive cushion force is generated when a downward load is applied to the die cushion device.

本発明の好ましい実施形態によると、前記クッション制御装置は、前記スライド位置検出装置により検出されたスライド検出位置に基づいて、スライドが前記可動部に下向き荷重を作用させる位置に下降したと判断した時に、前記可動部作動パターンに従う制御を開始する。 According to a preferred embodiment of the present invention, when the cushion control device determines that the slide is lowered to a position where a downward load is applied to the movable portion, based on the slide detection position detected by the slide position detection device. Then, control according to the movable part operation pattern is started.

上記構成ではスライドが前記可動部に下向き荷重を作用させる位置に下降した時点で、可動部作動パターンに従う制御を開始するので、クッション機能が働き始めると同時に、可動部作動パターンによるクッション模擬制御を開始できる。 In the above configuration, when the slide descends to a position where a downward load is applied to the movable part, control according to the movable part operation pattern is started, so the cushion function starts working and at the same time, cushion simulation control by the movable part operation pattern is started. it can.

本発明の好ましい実施形態によると、前記可動部が上限ストッパ部材に係止されている状態において、前記クッション制御装置は、可動部作動パターンに定められた可動部の初期上向き推力と同じ程度の大きさの上向き推力を可動部に与えるように構成されている。 According to a preferred embodiment of the present invention, in the state where the movable part is locked to the upper limit stopper member, the cushion control device is as large as the initial upward thrust of the movable part defined in the movable part operation pattern. The upward thrust force is applied to the movable part.

これにより、可動部作動パターンの開始時点において、可動部作動パターンに定められた初期上向き推力と、実際の可動部の上向き推力との差を低減または無くすことができる。 As a result, at the start of the movable part actuation pattern, the difference between the initial upward thrust determined in the movable part actuation pattern and the actual upward thrust of the movable part can be reduced or eliminated.

本発明の好ましい実施形態によると、前記ダイクッション装置はシリンダ装置であり、
前記クッション制御装置は、スライドが前記可動部に下向き荷重を作用させる前において、前記シリンダ装置のストローク位置を一定に保持しており、スライドが前記シリンダ装置に対し下向き荷重を作用させる時点からスライドがさらに下降することで、前記可動部の上向き推力が増加し所定値に達したら、可動部作動パターンに従う制御を開始する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the die cushion device is a cylinder device,
The cushion control device keeps the stroke position of the cylinder device constant before the slide applies a downward load to the movable part, and the slide starts from the time when the slide applies the downward load to the cylinder device. By further descending, when the upward thrust of the movable part increases and reaches a predetermined value, control according to the movable part operation pattern is started.

上記構成では、上限ストッパを設けなくても、目標とする可動部作動パターンを模擬することができる。 In the above configuration, a target movable part operation pattern can be simulated without providing an upper limit stopper.

本発明の好ましい実施形態によると、前記記憶部は、複数の前記可動部作動パターンを記憶している。これにより、一台のプレス機械で複数のクッション特性を模擬できる。 According to a preferred embodiment of the present invention, the storage unit stores a plurality of the movable unit operation patterns. Thereby, a plurality of cushion characteristics can be simulated by a single press machine.

本発明の好ましい実施形態によると、所定の支持部材により外周部が支持され、上面に下金型が取り付けられるボルスタと、
プレス加工時において、そのストローク位置の変化により前記ボルスタの中央部の変位量を変化させるようにボルスタの中央部に下方から荷重を作用させるたわみ調整シリンダ装置と、
プレス加工時におけるたわみ調整シリンダ装置のストローク位置を調節するたわみ調整装置と、を備える。 According to a preferred embodiment of the present invention, a bolster in which an outer peripheral portion is supported by a predetermined support member and a lower mold is attached to the upper surface;
A deflection adjusting cylinder device that applies a load from below to the central part of the bolster so as to change the amount of displacement of the central part of the bolster by changing the stroke position during press working;
A deflection adjusting device for adjusting a stroke position of the deflection adjusting cylinder device during press working.

上記構成では、プレス加工時でのボルスタ中央部の変位量を、模擬対象プレスにおけるボルスタのたわみ分布にする（又は、これに近づける）変位量に調節できる。従って、クッション模擬動作と、たわみ調整シリンダ装置によるボルスタのたわみ調整動作との両方を行うことができ、これにより、模擬対象プレスと本発明のプレス機械との間における上金型と下金型によるプレス面の差を相乗的に低減できる。 In the above configuration, the amount of displacement at the center of the bolster at the time of press working can be adjusted to the amount of displacement that makes the bolster deflection distribution in the simulation target press (or approaches it). Therefore, both the cushion simulation operation and the deflection adjustment operation of the bolster by the deflection adjustment cylinder device can be performed, and thereby, by the upper die and the lower die between the simulation target press and the press machine of the present invention. The difference in press surface can be reduced synergistically.

上述した本発明によれば、模擬対象プレスの目標クッション特性を模擬することができ、ダイクッションの特性に関する機差を低減または無くすことができる。 According to the present invention described above, the target cushion characteristics of the simulation target press can be simulated, and the machine difference regarding the characteristics of the die cushion can be reduced or eliminated.

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。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態によるプレス機械の構成図である。プレス機械１０は、スライド３、スライド駆動機構５、カウンタバランスシリンダ７、ダイクッション装置９などを備える。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a press machine according to a first embodiment of the present invention. The press machine 10 includes a slide 3, a slide drive mechanism 5, a counter balance cylinder 7, a die cushion device 9, and the like.

スライド３は、上金型（図示せず）が下面に固定され昇降運動させられる。図１の例では、スライド３は、スライド本体３ａと、このスライド本体３ａの下面に固定されたスライドプレート３ｂとを有する。上金型は、後述のボルスタ１１の上面に固定される下金型（図示せず）との間で被加工物を挟んでプレス加工を行う。 The slide 3 is moved up and down with an upper mold (not shown) fixed to the lower surface. In the example of FIG. 1, the slide 3 has a slide body 3a and a slide plate 3b fixed to the lower surface of the slide body 3a. The upper die performs press working with a workpiece sandwiched between a lower die (not shown) fixed to the upper surface of a bolster 11 described later.

スライド駆動機構５は、１つまたは複数のサーボモータ（図示せず）と、上部のクラウン１９内に設けられ上記サーボモータにより回転駆動させられる駆動ギア５ａと、駆動ギア５ａとスライド３とを連結し駆動ギア５ａの回転運動をスライド３の昇降運動に変換する変換機構５ｂ（図１の例では、リンク）とを有する。 The slide drive mechanism 5 connects one or a plurality of servo motors (not shown), a drive gear 5a provided in the upper crown 19 and driven to rotate by the servo motor, and the drive gear 5a and the slide 3. And a conversion mechanism 5b (link in the example of FIG. 1) that converts the rotational movement of the drive gear 5a into the vertical movement of the slide 3.

カウンタバランスシリンダ７は、スライド３および上金型の重量とバランスする上向き力をスライド３に付加し、その上下動を容易にするようになっている。 The counter balance cylinder 7 applies an upward force that balances the weight of the slide 3 and the upper mold to the slide 3 so as to facilitate the vertical movement thereof.

ダイクッション装置９は、図１の例では、油圧シリンダであり、プレス加工時（例えば、スライド３が下死点に位置する時）に、上向き推力が付与されながら、上金型との間に被加工物を挟んだ状態で下降して上金型に対し上向き荷重を作用させる可動部９ａ（図１では、ピストン）と、可動部９ａの上端部で支持されるクッションパッド９ｂと、クッションパッド９ｂに支持されるピンプレート９ｃと、ピンプレート９ｃに支持されるクッションピン９ｄと、を備える。 In the example of FIG. 1, the die cushion device 9 is a hydraulic cylinder, and is pressed between the upper die while an upward thrust is applied during press processing (for example, when the slide 3 is located at the bottom dead center). A movable part 9a (piston in FIG. 1) that descends with the workpiece sandwiched and applies an upward load to the upper mold, a cushion pad 9b supported by the upper end of the movable part 9a, and a cushion pad The pin plate 9c supported by 9b, and the cushion pin 9d supported by the pin plate 9c are provided.

プレス機械１０の他の部分の構成について説明する。
下部のベッド１３は、その上面でキャリア１５を支持する。キャリア１５は、図１の紙面と垂直な方向に移動可能であり、厚板状のボルスタ１１の外周部を下方から支持する支持部材でもある。ボルスタ１１には、クッションピン９ｄが通る貫通穴が設けられている。
複数のオーバーロードシリンダ１７は、例えば、油圧シリンダであってよく、リンク５ｂとスライド３とを連結している、各オーバーロードシリンダ１７のストローク位置は、互いに独立して、油圧回路、これを制御する制御装置などにより制御される。これにより、プレス加工時におけるスライド３の傾きが調節可能になっている。
また、シリンダ装置１８は、プレス加工時にスライドプレート３ｂの中央部に下向き荷重を作用させ、スライドプレート３ｂのたわみを調節するものである。シリンダ装置１８は後述のたわみ調節シリンダ装置３３と同じように制御されてよい。
プレス機械１０のフレームは、クラウン１９とベッド１３との間にアプライト２１を挟持し、これらを複数のタイロッド２３で一体的に連結したものである。 The configuration of other parts of the press machine 10 will be described.
The lower bed 13 supports the carrier 15 on its upper surface. The carrier 15 can move in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 and is also a support member that supports the outer peripheral portion of the thick plate-like bolster 11 from below. The bolster 11 is provided with a through hole through which the cushion pin 9d passes.
The plurality of overload cylinders 17 may be, for example, hydraulic cylinders. The stroke positions of the overload cylinders 17 connecting the link 5b and the slide 3 are controlled independently from each other by a hydraulic circuit. Controlled by a control device or the like. Thereby, the inclination of the slide 3 at the time of press work can be adjusted.
Further, the cylinder device 18 adjusts the deflection of the slide plate 3b by applying a downward load to the center portion of the slide plate 3b during press working. The cylinder device 18 may be controlled in the same manner as the deflection adjusting cylinder device 33 described later.
The frame of the press machine 10 is obtained by sandwiching an upright 21 between a crown 19 and a bed 13 and integrally connecting them with a plurality of tie rods 23.

第１実施形態によると、プレス機械１０は、さらにクッション制御装置２５を有する。 According to the first embodiment, the press machine 10 further includes a cushion control device 25.

クッション制御装置２５は、目標クッション特性を与えるための可動部作動パターンを記憶した記憶部（図示せず）を有する。クッション制御装置２５は、可動部作動パターンに従って可動部９ａの動作を制御する。可動部作動パターンは、この例では、可動部９ａの上向き推力を、可動部９ａの位置に対して定めた推力パターンである。クッション制御装置２５は、可動部９ａの検出位置に基づいて、可動部９ａが可動部作動パターンに従って動作するように、ダイクッション装置９を制御する。 The cushion control device 25 includes a storage unit (not shown) that stores a movable unit operation pattern for providing a target cushion characteristic. The cushion control device 25 controls the operation of the movable portion 9a according to the movable portion operation pattern. In this example, the movable part operation pattern is a thrust pattern in which the upward thrust of the movable part 9a is determined with respect to the position of the movable part 9a. The cushion control device 25 controls the die cushion device 9 based on the detection position of the movable portion 9a so that the movable portion 9a operates according to the movable portion operation pattern.

クッション制御装置２５の構成例を図２に示す。クッション制御装置２５は、可動部位置検出装置２５ａ、推力指令装置２５ｂ、推力検出装置２５ｃ、推力制御装置２５ｄを有する。可動部位置検出装置２５ａは、可動部９ａの位置（図２の例では、油圧シリンダのストローク位置）を検出するものであって、例えばリニアスケールなどであってよい。推力指令装置２５ｂは、上記記憶部を有し、これに記憶された推力パターンと、可動部位置検出装置２５ａからの可動部９ａの検出位置とに基づいて、指令推力値を出力する。推力検出装置２５ｃは、可動部９ａの上向き推力を検出する。推力制御装置２５ｄは、推力指令装置２５ｂからの指令推力値（上向き推力の指令値）と、推力検出装置２５ｃが検出した上向き推力値とに基づいて、可動部９ａを制御する。なお、上記記憶部は、複数の可動部作動パターンを記憶しており、クッション制御装置２５は操作部を有し、オペレータが操作部を操作して、複数の可動部作動パターンのいずれを実施するかを選択できるようになっている。
推力検出装置２５ｃは、上部シリンダ室内の圧力を検出しこの圧力検出値を出力する第１の圧力センサ２５ｃ−１と、下部シリンダ室内の圧力を検出しこの圧力検出値を出力する第２の圧力センサ２５ｃ−２と、第１の圧力センサ２５ｃ−１からの圧力検出値および第２の圧力センサ２５ｃ−２からの圧力検出値に基づいて可動部９ａの上向き推力を算出する推力演算部２５ｃ−３と、を有する。
推力制御装置２５ｄは、制御信号出力装置２５ｄ−１と油圧回路２５ｄ−２を有する。制御信号出力装置２５ｄ−１は、推力指令装置２５ｂからの指令推力値と、推力検出装置２５ｃが検出した上向き推力値とに基づいて、推力制御信号を出力する。油圧回路２５ｄ−２は、この推力制御信号によりシリンダ室（図２の例では、上部シリンダ室と下部シリンダ室）の油圧を制御する。例えば、油圧回路２５ｄ−２は、油圧源２７と、上記推力制御信号により制御される切換弁（サーボ弁）２９を有し、切換弁２９の制御により、油圧源２７からの圧油を上部シリンダ室または下部シリンダ室に供給し、下部シリンダ室または上部シリンダ室の圧油を油タンクへ排出させる。 A configuration example of the cushion control device 25 is shown in FIG. The cushion control device 25 includes a movable portion position detection device 25a, a thrust command device 25b, a thrust detection device 25c, and a thrust control device 25d. The movable part position detecting device 25a detects the position of the movable part 9a (in the example of FIG. 2, the stroke position of the hydraulic cylinder), and may be, for example, a linear scale. The thrust command device 25b includes the storage unit, and outputs a command thrust value based on the thrust pattern stored in the storage unit and the detected position of the movable portion 9a from the movable portion position detection device 25a. The thrust detection device 25c detects the upward thrust of the movable part 9a. The thrust control device 25d controls the movable portion 9a based on the command thrust value (upward thrust command value) from the thrust command device 25b and the upward thrust value detected by the thrust detection device 25c. In addition, the said memory | storage part has memorize | stored several movable part operation | movement patterns, the cushion control apparatus 25 has an operation part, and an operator operates any operation part and implements any of several movable part operation | movement patterns. Can be selected.
The thrust detection device 25c detects the pressure in the upper cylinder chamber and outputs this pressure detection value, and the second pressure for detecting the pressure in the lower cylinder chamber and outputting this pressure detection value. A thrust calculation unit 25c- that calculates the upward thrust of the movable portion 9a based on the pressure detection value from the sensor 25c-2, the first pressure sensor 25c-1, and the pressure detection value from the second pressure sensor 25c-2. 3.
The thrust control device 25d includes a control signal output device 25d-1 and a hydraulic circuit 25d-2. The control signal output device 25d-1 outputs a thrust control signal based on the command thrust value from the thrust command device 25b and the upward thrust value detected by the thrust detection device 25c. The hydraulic circuit 25d-2 controls the hydraulic pressure in the cylinder chamber (in the example of FIG. 2, the upper cylinder chamber and the lower cylinder chamber) by this thrust control signal. For example, the hydraulic circuit 25d-2 has a hydraulic pressure source 27 and a switching valve (servo valve) 29 controlled by the thrust control signal. Under the control of the switching valve 29, the hydraulic fluid from the hydraulic source 27 is supplied to the upper cylinder. The pressure oil in the lower cylinder chamber or the upper cylinder chamber is discharged to the oil tank.

また、クッション制御装置２５はスライド位置検出装置２５ｅを有する。スライド位置検出装置２５ｅは、スライド３の昇降位置を検出する。このスライド位置検出装置２５ｅは、スライド３を駆動させる上記サーボモータの回転角または駆動ギア５ａの回転角などの回転位置を検出する回転角センサ（例えば、ロータリーエンコーダ）と、この回転角センサが検出した回転位置に基づいて、スライド３の昇降位置を算出する演算部とを有するものであってよい。代わりに、スライド位置検出装置２５ｅは、スライド３の昇降位置を直接検出する位置センサ（例えば、リニアスケール）であってもよい。 The cushion control device 25 includes a slide position detection device 25e. The slide position detection device 25e detects the lift position of the slide 3. The slide position detecting device 25e detects a rotation angle sensor (for example, a rotary encoder) that detects a rotation position such as the rotation angle of the servo motor or the drive gear 5a that drives the slide 3, and the rotation angle sensor detects the rotation position. And a calculation unit that calculates the lift position of the slide 3 based on the rotated position. Instead, the slide position detection device 25e may be a position sensor (for example, a linear scale) that directly detects the lift position of the slide 3.

第１実施形態によると、可動部９ａをその上限位置で係止するために、上限ストッパ部材３１がプレス機械１０に設けられる。上限ストッパ部材３１は、可動部９ａが所定の上限位置より上昇しないように該上限位置まで上昇した可動部９ａを係止する。上限ストッパ部材３１は、プレス機械１０のフレーム（例えば、ベッド１３）に固定されている。 According to the first embodiment, the upper limit stopper member 31 is provided in the press machine 10 in order to lock the movable portion 9a at the upper limit position. The upper limit stopper member 31 locks the movable portion 9a that has been raised to the upper limit position so that the movable portion 9a does not rise above the predetermined upper limit position. The upper limit stopper member 31 is fixed to the frame of the press machine 10 (for example, the bed 13).

また、クッション制御装置２５の制御信号出力装置２５ｄ−１は、該スライド位置検出装置２５ｅによるスライド３の検出位置に基づいて、スライド３が可動部９ａに下向き荷重を与え始める直前の所定位置になったと判断した時に、上限ストッパ部材３１に係止されている可動部９ａの上向き推力を低下させる制御をダイクッション装置９に対して行う。また、制御信号出力装置２５ｄ−１は、スライド位置検出装置２５ｅによるスライド３の検出位置に基づいて、スライド３が可動部９ａに下向き荷重を作用させる位置に下降したと判断した時に、可動部作動パターンに従う制御を開始する。 Further, the control signal output device 25d-1 of the cushion control device 25 is at a predetermined position immediately before the slide 3 starts to apply a downward load to the movable portion 9a based on the detection position of the slide 3 by the slide position detection device 25e. When it is determined that the upper limit stopper member 31 is engaged, control is performed on the die cushion device 9 to reduce the upward thrust of the movable portion 9a. Further, when the control signal output device 25d-1 determines that the slide 3 is lowered to a position where a downward load is applied to the movable portion 9a based on the detected position of the slide 3 by the slide position detecting device 25e, the movable portion is activated. Start control according to the pattern.

次に、第１実施形態によるクッション模擬動作について説明する。 Next, the cushion simulation operation according to the first embodiment will be described.

図３は、模擬対象プレスのダイクッション装置を示している。この例では、模擬対象プレスの模擬対象クッション特性は、一定空気圧が封入されたエアシリンダとタンクにより得られるクッション特性であるとし、クッション力は封入空気圧により決定されるものとする。図４は、このような場合の模擬対象クッション特性を示している。この場合、プレス加工前の待機状態では、上限ストッパ部材３１がエアシリンダの上向き推力を受けている。この状態からスライド３が下降し、スライド３がエアシリンダに下向き荷重を作用させ始めた時点から、クッション力が発生する。このクッション力は、スライド３の下降によりエアシリンダのシリンダ室の封入空気圧が圧縮されることで、スライド３の下降に応じて上昇する。 FIG. 3 shows a die cushion device of a simulation target press. In this example, it is assumed that the simulation target cushion characteristic of the simulation target press is a cushion characteristic obtained by an air cylinder and a tank in which a constant air pressure is enclosed, and the cushion force is determined by the enclosed air pressure. FIG. 4 shows simulation target cushion characteristics in such a case. In this case, the upper limit stopper member 31 receives the upward thrust of the air cylinder in the standby state before press working. From this state, the slide 3 descends, and the cushion force is generated when the slide 3 starts to apply a downward load to the air cylinder. This cushioning force increases as the slide 3 descends as the enclosed air pressure in the cylinder chamber of the air cylinder is compressed as the slide 3 descends.

図５は、第１実施形態によるクッション模擬動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、スライド３と上金型が被加工物を介してダイクッション装置９に下向き荷重を作用させ始める前において、上向き推力が付与されているピストン９ａが上限ストッパ部材３１に係止された状態で待機する。即ち、プレス加工前の待機状態において、クッション制御装置２５は、可動部９ａに所定の大きさの上向き推力を付与するようにダイクッション装置９を制御する。 FIG. 5 is a flowchart showing a cushion simulation operation according to the first embodiment.
In step S <b> 1, the piston 9 a to which the upward thrust is applied is locked to the upper limit stopper member 31 before the slide 3 and the upper mold begin to apply a downward load to the die cushion device 9 via the workpiece. Wait in state. That is, in the standby state before press working, the cushion control device 25 controls the die cushion device 9 so as to apply an upward thrust of a predetermined magnitude to the movable portion 9a.

続いて、ステップＳ２において、スライド３が下降してきて、スライド３と上金型が被加工物を介してダイクッション装置９に下向き荷重を作用させ始める直前のクッション力発生直前位置に到達したかを制御信号出力装置２５ｄ−１が判断する。制御信号出力装置２５ｄ−１は、この判断を上記スライド位置検出装置２５ｅからのスライド３の検出位置に基づいて行う。制御信号出力装置２５ｄ−１が、スライド３が上記クッション力発生直前位置に到達していないと判断した場合には、ステップＳ２の判断を時々刻々と繰り返す。制御信号出力装置２５ｄ−１が、スライド３が上記クッション力発生直前位置に到達したと判断した場合には、ステップＳ３へ進む。 Subsequently, in step S2, whether or not the slide 3 has come down and has reached the position immediately before the occurrence of the cushioning force immediately before the slide 3 and the upper mold begin to apply a downward load to the die cushion device 9 via the workpiece. The control signal output device 25d-1 determines. The control signal output device 25d-1 makes this determination based on the detected position of the slide 3 from the slide position detecting device 25e. When the control signal output device 25d-1 determines that the slide 3 has not reached the position immediately before the cushion force generation, the determination in step S2 is repeated every moment. When the control signal output device 25d-1 determines that the slide 3 has reached the position immediately before the cushion force is generated, the process proceeds to step S3.

ステップＳ３では、制御信号出力装置２５ｄ−１は、スライド３が上記クッション力発生直前位置に到達したと判断した時に、可動部９ａに付与する上向き推力を低下させる制御を行う。例えば、制御信号出力装置２５ｄ−１が油圧シリンダのシリンダ室（図２の例では、下部シリンダ室）の圧油を抜く制御を行うことで、ピストン９ａに付与する上向き推力を低下させる。 In step S3, the control signal output device 25d-1 performs control to reduce the upward thrust applied to the movable portion 9a when it is determined that the slide 3 has reached the position immediately before the cushion force is generated. For example, the control signal output device 25d-1 performs control to remove the pressure oil from the cylinder chamber of the hydraulic cylinder (the lower cylinder chamber in the example of FIG. 2), thereby reducing the upward thrust applied to the piston 9a.

ステップＳ４では、スライド３と上金型が被加工物を介してダイクッション装置９に下向き荷重を作用させ始めるクッション力発生開始位置に到達したかを判断する。制御信号出力装置２５ｄ−１は、この判断を上記スライド位置検出装置２５ｅからのスライド３の検出位置に基づいて行う。制御信号出力装置２５ｄ−１が、スライド３が上記クッション力発生開始位置に到達していないと判断した場合には、ステップＳ４の判断を時々刻々と繰り返す。制御信号出力装置２５ｄ−１が、スライド３が上記クッション力発生開始位置に到達したと判断した場合には、ステップＳ５へ進む。なお、ステップＳ４において、制御信号出力装置２５ｄ−１は、ピストン９ａの上向き推力を低下させ続ける制御をダイクッション装置９に対して行ってよい。 In step S4, it is determined whether the slide 3 and the upper mold have reached the cushion force generation start position at which the downward load is applied to the die cushion device 9 via the workpiece. The control signal output device 25d-1 makes this determination based on the detected position of the slide 3 from the slide position detecting device 25e. When the control signal output device 25d-1 determines that the slide 3 has not reached the cushion force generation start position, the determination in step S4 is repeated every moment. When the control signal output device 25d-1 determines that the slide 3 has reached the cushion force generation start position, the process proceeds to step S5. In step S4, the control signal output device 25d-1 may perform control for the die cushion device 9 to continuously reduce the upward thrust of the piston 9a.

ステップＳ５では、スライド３が上記クッション力発生開始位置に到達したと判断した時に、クッション制御装置２５は、上記の可動部作動パターンに従う制御を開始する。具体的には、クッション制御装置２５の制御信号出力装置２５ｄ−１は、スライド位置検出装置２５ｅからのスライド位置検出値に基づいて、スライド３が上記クッション力発生開始位置に到達したと判断した時から、推力指令装置２５ｂからの指令推力値と、推力検出装置２５ｃからの可動部９ａの上向き推力検出値とを比較し、可動部９ａの上向き推力を指令推力値に追従させるための制御信号を時々刻々と出力する。なお、推力指令装置２５ｂは、上記スライド位置検出値とは関係なく、推力パターンと、可動部位置検出装置２５ａからの可動部９ａの検出位置とに基づいて指令推力値を時々刻々と出力する。 In step S5, when it is determined that the slide 3 has reached the cushion force generation start position, the cushion control device 25 starts control according to the movable part operation pattern. Specifically, when the control signal output device 25d-1 of the cushion control device 25 determines that the slide 3 has reached the cushion force generation start position based on the slide position detection value from the slide position detection device 25e. Thus, the control signal for comparing the command thrust value from the thrust command device 25b with the upward thrust detection value of the movable portion 9a from the thrust detection device 25c and causing the upward thrust of the movable portion 9a to follow the command thrust value. Output every moment. The thrust command device 25b outputs a command thrust value from moment to moment based on the thrust pattern and the detection position of the movable portion 9a from the movable portion position detection device 25a, regardless of the slide position detection value.

図６は、図５のフローチャートに従った場合において、可動部９ａの位置変位（油圧シリンダのストローク位置変位）、可動部９ａの上向き推力、および、可動部９ａがスライド３に作用させる上向き荷重（即ち、クッション力）を、時間に対して表したグラフである。なお、図６の可動部の上向き推力のグラフとクッション力のグラフで、実線が第１実施形態のクッション模擬動作の結果を示し、破線が模擬対象を示す。また、図６において、スライド３がピストン９ａに下向き荷重を作用させ始める直前のクッション力発生直前位置で、可動部９ａの上向き推力を低下させるので、スライド３と上金型が被加工物を介してダイクッション装置９に下向き荷重を作用させ始めた直後にクッション力が過大となることを回避できる。また、可動部９ａが上限ストッパ部材３１に係止されている状態において、クッション制御装置２５は、可動部作動パターンに定められた可動部９ａの初期上向き推力と同じ程度の大きさの上向き推力を可動部９ａに与えているので、可動部作動パターンの開始時点において、可動部作動パターンに定められた初期上向き推力と、実際の可動部９ａの上向き推力との差を低減または無くすことができる。 6 shows the displacement of the movable portion 9a (stroke displacement of the hydraulic cylinder), the upward thrust of the movable portion 9a, and the upward load applied to the slide 3 by the movable portion 9a in the case of following the flowchart of FIG. That is, it is a graph showing the cushioning force) with respect to time. In the graph of the upward thrust and the cushion force in FIG. 6, the solid line indicates the result of the cushion simulation operation of the first embodiment, and the broken line indicates the simulation target. Further, in FIG. 6, the upward thrust of the movable portion 9a is reduced at a position immediately before the occurrence of the cushioning force immediately before the slide 3 starts to apply a downward load to the piston 9a, so that the slide 3 and the upper mold are placed through the workpiece. Thus, it is possible to avoid the cushion force from becoming excessive immediately after the downward load is applied to the die cushion device 9. In the state where the movable portion 9a is locked to the upper limit stopper member 31, the cushion control device 25 applies an upward thrust of the same magnitude as the initial upward thrust of the movable portion 9a defined in the movable portion operation pattern. Since it is applied to the movable portion 9a, the difference between the initial upward thrust determined in the movable portion actuation pattern and the actual upward thrust of the movable portion 9a can be reduced or eliminated at the start of the movable portion actuation pattern.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態によるプレス機械について説明する。第２実施形態では、第１実施形態における上限ストッパ部材３１を省略した点とクッション制御装置の構成とが、第１実施形態と異なる。第２実施形態の他の構成は第１実施形態と同じであってよい。 [Second Embodiment]
Next, a press machine according to a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that the upper limit stopper member 31 in the first embodiment is omitted and the configuration of the cushion control device. Other configurations of the second embodiment may be the same as those of the first embodiment.

図７は、第２実施形態によるクッション制御装置２６の構成を示している。クッション制御装置２６は、可動部位置検出装置２６ａ、推力指令装置２６ｂ、推力検出装置２６ｃ、推力制御装置２６ｄを有する。第２実施形態の可動部位置検出装置２６ａ、推力指令装置２６ｂ、推力検出装置２６ｃは、それぞれ、第１実施形態による可動部位置検出装置２５ａ、推力指令装置２５ｂ、推力検出装置２５ｃと構成が同じであってよい。
第２実施形態では、推力制御装置２６ｄの制御信号出力装置２６ｄ−１は、スライド３が可動部９ａに下向き荷重を作用させる前において、ピストン９ａのストローク位置を一定に保持しており、スライド３が油圧シリンダに対し下向き荷重を作用させる位置からスライド３がさらに下降することで、可動部９ａの上向き推力が増加し所定値に達したら、可動部作動パターンに従う制御を開始するように構成されている。第２実施形態では、スライド位置検出装置２５ｅを省略してよい。第２実施形態による推力制御装置２６ｄの油圧回路２６ｄ−２の構成は、第１実施形態の油圧回路２５ｄ−２と同じであってよい。 FIG. 7 shows a configuration of the cushion control device 26 according to the second embodiment. The cushion control device 26 includes a movable part position detection device 26a, a thrust command device 26b, a thrust detection device 26c, and a thrust control device 26d. The movable portion position detection device 26a, the thrust command device 26b, and the thrust detection device 26c of the second embodiment have the same configurations as the movable portion position detection device 25a, the thrust command device 25b, and the thrust detection device 25c according to the first embodiment, respectively. It may be.
In the second embodiment, the control signal output device 26d-1 of the thrust control device 26d holds the stroke position of the piston 9a constant before the slide 3 applies a downward load to the movable portion 9a. When the slide 3 further descends from the position where the downward load is applied to the hydraulic cylinder, the upward thrust of the movable portion 9a increases and reaches a predetermined value, and control according to the movable portion operation pattern is started. Yes. In the second embodiment, the slide position detection device 25e may be omitted. The configuration of the hydraulic circuit 26d-2 of the thrust control device 26d according to the second embodiment may be the same as the hydraulic circuit 25d-2 of the first embodiment.

次に、第２実施形態によるクッション模擬動作について説明する。図８は、第２実施形態によるクッション模擬動作を示すフローチャートである。なお、この場合も、図４のクッション特性が模擬対象のクッション特性である。 Next, cushion simulation operation according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a cushion simulation operation according to the second embodiment. Also in this case, the cushion characteristic of FIG. 4 is the cushion characteristic to be simulated.

ステップＳ１１において、推力制御装置２６ｄは、可動部位置検出装置２６ａからのピストン９ａの検出位置に基づいてピストン９ａを所定のストローク位置に保持して待機する。この場合、推力制御装置２６ｄにより油圧シリンダの上部シリンダ室と下部シリンダ室の圧力をそれぞれ一定値にするようにしてよい。例えば、切換弁２９を図７の状態にしておく。
その後、スライド３と上金型が下降して被加工物を介してダイクッション装置９に下向き荷重を作用させ可動部９ａを押し下げる。
ステップＳ１２では、スライド３による可動部９ａの押し下げにより、油圧シリンダのシリンダ室の圧油が圧縮されることで可動部９ａの上向き推力が所定値に達したかどうかを判断する。この判断は、制御信号出力装置２６ｄ−１が推力検出装置２６ｃからの推力検出値に基づいて行う。また、この判断は、上向き推力が所定値に達するまで、時々刻々と繰り返す。上向き推力が上記所定値に達したと判断した場合には、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１２において、この例では、切換弁２９は図７の状態であってよい。
ステップＳ１３では、制御信号出力装置２６ｄ−１は、上向き推力が上記所定値に達したと判断した時から、推力指令装置２６ｂからの指令推力値と、推力検出装置２６ｃからの可動部９ａの上向き推力検出値とを比較し、可動部９ａの上向き推力を指令推力値に追従させるための制御信号を時々刻々と出力する。なお、推力指令装置２６ｂは、推力検出装置２６ｃからの指令推力値とは関係なく、推力パターンと、可動部位置検出装置２６ａからの可動部９ａの検出位置とに基づいて指令推力値を時々刻々と出力する。 In step S11, the thrust control device 26d stands by holding the piston 9a at a predetermined stroke position based on the detection position of the piston 9a from the movable portion position detection device 26a. In this case, the pressure in the upper cylinder chamber and the lower cylinder chamber of the hydraulic cylinder may be set to constant values by the thrust control device 26d. For example, the switching valve 29 is set to the state shown in FIG.
Thereafter, the slide 3 and the upper mold are lowered, and a downward load is applied to the die cushion device 9 via the workpiece to push down the movable portion 9a.
In step S12, it is determined whether or not the upward thrust of the movable portion 9a has reached a predetermined value by compressing the pressure oil in the cylinder chamber of the hydraulic cylinder by the pressing of the movable portion 9a by the slide 3. This determination is made by the control signal output device 26d-1 based on the thrust detection value from the thrust detection device 26c. This determination is repeated every moment until the upward thrust reaches a predetermined value. If it is determined that the upward thrust has reached the predetermined value, the process proceeds to step S13. In step S12, in this example, the switching valve 29 may be in the state shown in FIG.
In step S13, when the control signal output device 26d-1 determines that the upward thrust has reached the predetermined value, the command thrust value from the thrust command device 26b and the upward movement of the movable portion 9a from the thrust detection device 26c are detected. The thrust detection value is compared, and a control signal for causing the upward thrust of the movable portion 9a to follow the command thrust value is output momentarily. Note that the thrust command device 26b does not depend on the command thrust value from the thrust detection device 26c, but changes the command thrust value from time to time based on the thrust pattern and the detected position of the movable portion 9a from the movable portion position detection device 26a. Is output.

図９は、図８のフローチャートに従った場合において、可動部９ａの位置変位（油圧シリンダのストローク位置変位）、可動部９ａの上向き推力、および、可動部９ａがスライド３に作用させる上向き荷重（即ち、クッション力）を、時間に対して表したグラフである。なお、図９の可動部の上向き推力のグラフとクッション力のグラフで、実線が第２実施形態のクッション模擬動作の結果を示し、破線が模擬対象を示す。また、図９において、推力制御装置２６ｄにより可動部９ａを所定位置に待機させた状態から、スライド３が下降することでスライド３から可動部９ａに下向き荷重が作用し、これにより、可動部９ａの上向き推力が所定値に達したら、推力パターンによる制御を開始する。従って、上限ストッパ部材３１を用いなくても、クッション制御装置２６の油圧サーボ制御機能だけで、目標のクッション特性を模擬できる。 FIG. 9 shows the displacement of the movable portion 9a (stroke displacement of the hydraulic cylinder), the upward thrust of the movable portion 9a, and the upward load applied to the slide 3 by the movable portion 9a in the case of following the flowchart of FIG. That is, it is a graph showing the cushioning force) with respect to time. In the graph of the upward thrust and the cushion force in FIG. 9, the solid line indicates the result of the cushion simulation operation of the second embodiment, and the broken line indicates the simulation target. Further, in FIG. 9, a downward load is applied from the slide 3 to the movable portion 9 a by the slide 3 descending from a state where the movable portion 9 a is waited at a predetermined position by the thrust control device 26 d, thereby causing the movable portion 9 a to move. When the upward thrust reaches a predetermined value, control by the thrust pattern is started. Therefore, the target cushion characteristic can be simulated only by the hydraulic servo control function of the cushion control device 26 without using the upper limit stopper member 31.

［クッション模擬と剛性模擬］
プレス機械１０は、図１に示すように、さらに、たわみ調整シリンダ装置３３とたわみ調整装置３５を備える。
たわみ調整シリンダ装置３３は、液圧シリンダ（好ましくは、油圧シリンダ）であってよく、プレス加工時にボルスタ１１の中央部に下方から上方へ向けて荷重を作用させる。たわみ調整装置３５は、たわみ調整シリンダ装置３３がボルスタ１１の中央部に作用させる荷重の大きさを制御する。このたわみ調整装置３５は、たわみ調整シリンダ装置３３がボルスタ１１の中央部に作用させる荷重が設定荷重値になるように、たわみ調整シリンダ装置３３のシリンダ室内の圧力またはたわみ調整シリンダ装置３３のストローク位置を制御する。上記設定荷重は、プレス加工時（例えば、スライド３が下死点に位置する時）におけるボルスタ１１のたわみ分布が目標たわみ分布となるようにまたはこれに近づけるように予め設定されたものである。この目標たわみ分布は、例えば、模擬対象プレスにおけるボルスタの中央位置におけるプレス加工時のたわみ分布である。
このようなたわみ調整装置３５は、例えば、たわみ調整シリンダ装置３３がボルスタ１１の中央部に作用させる上向き荷重またはたわみ調整シリンダ装置３３のストローク位置を検出する検出装置と、検出装置の検出値と上記設定荷重とに基づいて制御信号を出力するサーボコントローラと、この制御信号によりたわみ調整装置３５のシリンダ室への圧油供給を制御する油圧回路と、を有していてよく、この構成によりサーボ制御を行ってよい。これにより、プレス加工時において、たわみ調整シリンダ装置３３が上記設定荷重をボルスタ１１の中央部に作用させることができる。なお、たわみ調整シリンダ装置３３のストローク位置を検出してサーボ制御を行う場合には、ストローク位置と発生荷重との関係を予め設定しておき、ストローク位置の検出値、上記関係、設定荷重に基づいて上記サーボ制御を行う。 [Cushion simulation and rigidity simulation]
As shown in FIG. 1, the press machine 10 further includes a deflection adjusting cylinder device 33 and a deflection adjusting device 35.
The deflection adjusting cylinder device 33 may be a hydraulic cylinder (preferably a hydraulic cylinder), and applies a load from the lower side to the upper side at the center of the bolster 11 during press working. The deflection adjusting device 35 controls the magnitude of the load that the deflection adjusting cylinder device 33 applies to the central portion of the bolster 11. The deflection adjusting device 35 is configured so that the load applied by the deflection adjusting cylinder device 33 to the central portion of the bolster 11 becomes a set load value or the pressure in the cylinder chamber of the deflection adjusting cylinder device 33 or the stroke position of the deflection adjusting cylinder device 33. To control. The set load is set in advance so that the deflection distribution of the bolster 11 at the time of press working (for example, when the slide 3 is located at the bottom dead center) becomes or close to the target deflection distribution. This target deflection distribution is, for example, a deflection distribution at the time of pressing at the center position of the bolster in the simulation target press.
Such a deflection adjusting device 35 includes, for example, a detection device that detects the upward load that the deflection adjusting cylinder device 33 acts on the central portion of the bolster 11 or the stroke position of the deflection adjusting cylinder device 33, the detection value of the detection device, and the above-described values. A servo controller that outputs a control signal based on the set load and a hydraulic circuit that controls the supply of pressure oil to the cylinder chamber of the deflection adjusting device 35 based on the control signal may be provided. May be done. Thereby, the deflection adjusting cylinder device 33 can apply the set load to the central portion of the bolster 11 during press working. When the servo control is performed by detecting the stroke position of the deflection adjusting cylinder device 33, the relationship between the stroke position and the generated load is set in advance, and based on the detected value of the stroke position, the above relationship, and the set load. To perform the above servo control.

代わりに、たわみ調整装置３５はシリンダ室内へ一定圧力の圧油を供給して、たわみ調整シリンダ装置３３がボルスタ１１の中央部に作用させる荷重が設定荷重値になるようにしてもよい。このようなたわみ調整装置３５は、シリンダ室内へ一定圧力の圧油を供給する油圧源を有する油圧回路であってよい。 Instead, the deflection adjusting device 35 may supply pressure oil with a constant pressure into the cylinder chamber so that the load that the deflection adjusting cylinder device 33 acts on the central portion of the bolster 11 becomes the set load value. Such a deflection adjusting device 35 may be a hydraulic circuit having a hydraulic source that supplies pressure oil at a constant pressure into the cylinder chamber.

なお、たわみ調整シリンダ装置３３は、クッションパッド９ｂの下方に設けられるので、ダイクッション装置９と干渉しないようにするため、クッションパッド９ｂとピンプレート９ｃの中央部には上下に貫通する開口が設けられている。たわみ調整シリンダ装置３３はこの開口を通して、そのピストンを上下動させ、ボルスタ１１の中央部に上向き荷重を作用させることができる。 Since the deflection adjusting cylinder device 33 is provided below the cushion pad 9b, an opening penetrating vertically is provided in the center of the cushion pad 9b and the pin plate 9c so as not to interfere with the die cushion device 9. It has been. Through this opening, the deflection adjusting cylinder device 33 can move its piston up and down to apply an upward load to the central portion of the bolster 11.

上記設定荷重をボルスタ１１の中央位置に下方から上方に向けて作用させることで、模擬対象プレスにおけるボルスタ１１の目標たわみ分布を精度よく模擬できる。ボルスタ１１に作用するプレス荷重の重心がボルスタ１１の中央位置である場合だけでなく、この重心がボルスタ１１の中央位置からずれている場合でも、上記目標たわみ分布を精度よく模擬できることを解析で確認した。図１０と図１１に、その解析結果を示す。
図１０は、上記重心がボルスタ１１の中央位置である場合であり、図１１は、上記重心がボルスタ１１の中央位置からずれている場合である。図１０、図１１において、横軸は、図１における左右方向におけるボルスタ１１の位置を示し、縦軸は、図１における紙面と垂直な方向に関してはボルスタ中央でのプレス加工時のボルスタたわみ量（鉛直方向の変位）を示している。また、図１０、図１１において、破線は目標たわみ分布を示し、実線はたわみ調整シリンダ装置３３により上記設定荷重をボルスタ中央部に作用させた場合のたわみ分布を示している。 By applying the set load to the center position of the bolster 11 from below to above, the target deflection distribution of the bolster 11 in the simulation target press can be accurately simulated. The analysis confirms that the target deflection distribution can be accurately simulated not only when the center of gravity of the press load acting on the bolster 11 is at the center position of the bolster 11 but also when the center of gravity deviates from the center position of the bolster 11. did. FIG. 10 and FIG. 11 show the analysis results.
FIG. 10 shows the case where the center of gravity is at the center position of the bolster 11, and FIG. 11 shows the case where the center of gravity is shifted from the center position of the bolster 11. 10 and 11, the horizontal axis indicates the position of the bolster 11 in the left-right direction in FIG. 1, and the vertical axis indicates the amount of bolster deflection during pressing at the center of the bolster in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. (Displacement in the vertical direction). 10 and 11, the broken line indicates the target deflection distribution, and the solid line indicates the deflection distribution when the set load is applied to the central portion of the bolster by the deflection adjusting cylinder device 33.

上述した第１実施形態または第２実施形態によるクッション模擬動作と、たわみ調整シリンダ装置３３によるボルスタ１１のたわみ調整動作との両方を行うことで、模擬対象プレスと本発明のプレス機械１０との間における上金型と下金型によるプレス面の差を相乗的に低減できる。 By performing both the cushion simulation operation according to the first embodiment or the second embodiment described above and the deflection adjustment operation of the bolster 11 by the deflection adjustment cylinder device 33, between the simulation target press and the press machine 10 of the present invention. The difference in press surface between the upper die and the lower die can be reduced synergistically.

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.

上述の実施形態では、ダイクッション装置９は油圧シリンダから構成されたが、本発明によると、ダイクッション装置９は、他の液圧シリンダまたはエアシリンダで構成されてもよい。この場合、液圧シリンダまたはエアシリンダのシリンダ室（好ましくは、上部シリンダ室と下部シリンダ室）の液圧または空気圧を制御することで、上記目標クッション特性（可動部作動パターン）が得られるように、クッション制御装置が上記液圧または空気圧を制御してよい。
また、本発明によれば、ダイクッション装置は、シリンダ装置に限定されず、その上向き推力が制御可能な他の手段であってもよい。例えば、ダイクッション装置は、サーボモータなどの駆動モータと、該駆動モータの回転駆動力を上向き推力に変換する変換機構（例えば、ボールスクリューとボールナット）を含むものであってもよい。この場合、上記ステップＳ３における上向き推力の低下は、駆動モータへの供給電圧を低下することにより行ってよい。 In the above-described embodiment, the die cushion device 9 is constituted by a hydraulic cylinder. However, according to the present invention, the die cushion device 9 may be constituted by another hydraulic cylinder or an air cylinder. In this case, by controlling the hydraulic pressure or air pressure in the cylinder chamber (preferably, the upper cylinder chamber and the lower cylinder chamber) of the hydraulic cylinder or air cylinder, the target cushion characteristic (movable part operation pattern) can be obtained. The cushion control device may control the hydraulic pressure or air pressure.
Further, according to the present invention, the die cushion device is not limited to the cylinder device, and may be other means whose upward thrust can be controlled. For example, the die cushion device may include a drive motor such as a servo motor and a conversion mechanism (for example, a ball screw and a ball nut) that converts the rotational driving force of the drive motor into upward thrust. In this case, the upward thrust in step S3 may be reduced by reducing the supply voltage to the drive motor.

油圧シリンダのダイクッション装置９を図１のように複数設ける場合には、ダイクッション装置９のシリンダ室を互いに連通させて（例えば、下部シリンダ室同士を連通させ、上部シリンダ室同士を連通させて）、単一のクッション制御装置２５，２６により複数のダイクッション装置９を制御してもよい。 When a plurality of die cushion devices 9 for hydraulic cylinders are provided as shown in FIG. 1, the cylinder chambers of the die cushion device 9 are connected to each other (for example, the lower cylinder chambers are connected to each other, and the upper cylinder chambers are connected to each other). ) A plurality of die cushion devices 9 may be controlled by a single cushion control device 25, 26.

また、ダイクッション装置９を図１のように複数設ける場合に、ダイクッション装置９ごとに、クッション制御装置を設けてもよい。 Further, when a plurality of die cushion devices 9 are provided as shown in FIG. 1, a cushion control device may be provided for each die cushion device 9.

上述の実施形態では、ダイクッション装置９の可動部９ａはピストンであったが、ピストンをベッド１３などに固定した場合には、ピストンに対し上下動可能なシリンダ部が可動部であってよい。 In the above-described embodiment, the movable portion 9a of the die cushion device 9 is a piston. However, when the piston is fixed to the bed 13 or the like, a cylinder portion that can move up and down with respect to the piston may be the movable portion.

可動部作動パターンは、可動部９ａの上向き推力を、可動部９ａの位置に対して定めた推力パターンであったが、本発明はこれに限定されない。即ち、可動部作動パターンは、スライド３の位置または時間に対して定めた推力パターンであってよい。この場合、クッション制御装置は、スライド３の検出位置または計測時間に基づいて、可動部９ａが可動部作動パターンに従って動作するように、ダイクッション装置９を制御する。 The movable part operation pattern is a thrust pattern in which the upward thrust of the movable part 9a is determined with respect to the position of the movable part 9a, but the present invention is not limited to this. That is, the movable part operation pattern may be a thrust pattern determined with respect to the position or time of the slide 3. In this case, the cushion control device controls the die cushion device 9 based on the detection position or measurement time of the slide 3 so that the movable portion 9a operates according to the movable portion operation pattern.

本発明の第１実施形態によるプレス機械の構成図である。It is a lineblock diagram of the press machine by a 1st embodiment of the present invention. 第１実施形態によるクッション制御装置の構成図である。It is a block diagram of the cushion control apparatus by 1st Embodiment. 模擬対象のダイクッション装置の構成図である。It is a block diagram of the die cushion apparatus of simulation object. 模擬対象のクッション特性を示す図である。It is a figure which shows the cushion characteristic of simulation object. 第１実施形態によるクッション模擬動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the cushion simulation operation | movement by 1st Embodiment. 第１実施形態によるクッション模擬動作により、図４のクッション特性を模擬した結果を示している。The result of having simulated the cushion characteristic of FIG. 4 by the cushion simulation operation | movement by 1st Embodiment is shown. 第２実施形態によるクッション制御装置の構成図である。It is a block diagram of the cushion control apparatus by 2nd Embodiment. 第２実施形態によるクッション模擬動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the cushion simulation operation | movement by 2nd Embodiment. 第２実施形態によるクッション模擬動作により、図４のクッション特性を模擬した結果を示している。The result of having simulated the cushion characteristic of FIG. 4 by the cushion simulation operation | movement by 2nd Embodiment is shown. プレス荷重が偏心していない場合における、ボルスタの目標たわみ分布と、たわみ調整シリンダ装置により調整した後のボルスタのたわみ分布を示している。The figure shows the target deflection distribution of the bolster and the deflection distribution of the bolster after adjustment by the deflection adjusting cylinder device when the press load is not eccentric. プレス荷重が偏心している場合における、ボルスタの目標たわみ分布と、たわみ調整シリンダ装置により調整した後のボルスタのたわみ分布を示している。The figure shows the target deflection distribution of the bolster and the deflection distribution of the bolster after adjustment by the deflection adjusting cylinder device when the press load is eccentric.

Explanation of symbols

３スライド、３ａスライド本体、３ｂスライドプレート
５スライド駆動機構、５ａ駆動ギア、５ｂ変換機構（リンク）
７カウンタバランスシリンダ、９ダイクッション装置
９ａ可動部（ピストン）、９ｂクッションパッド、９ｃピンプレート
９ｄクッションピン、１０プレス機械、１１ボルスタ
１３ベッド、１５キャリア、１７オーバーロードシリンダ
１８シリンダ装置、１９クラウン、２１アプライト
２３タイロッド、
２５，２６クッション制御装置、２５ａ，２６ａ可動部位置検出装置
２５ｂ，２６ｂ推力指令装置、２５ｃ，２６ｃ推力検出装置
２５ｃ−１，２６ｃ−１第１の圧力センサ
２５ｃ−２，２６ｃ−２第２の圧力センサ
２５ｃ−３，２６ｃ−３推力演算部、２５ｄ，２６ｄ推力制御装置
２５ｄ−１，２６ｄ−１制御信号出力装置
２５ｄ−２，２６ｄ−２油圧回路
２５ｅ，２６ｅスライド位置検出装置、２７油圧源、２９切換弁
３１上限ストッパ部材、３３たわみ調整シリンダ装置、３５たわみ調整装置 3 Slide, 3a Slide body, 3b Slide plate 5 Slide drive mechanism, 5a Drive gear, 5b Conversion mechanism (link)
7 counter balance cylinder, 9 die cushion device 9a movable part (piston), 9b cushion pad, 9c pin plate 9d cushion pin, 10 press machine, 11 bolster 13 bed, 15 carrier, 17 overload cylinder 18 cylinder device, 19 crown, 21 Upright 23 Tie rod,
25, 26 Cushion control device, 25a, 26a Movable portion position detection device 25b, 26b Thrust command device, 25c, 26c Thrust detection device 25c-1, 26c-1 First pressure sensor 25c-2, 26c-2 Second Pressure sensor 25c-3, 26c-3 Thrust calculation unit, 25d, 26d Thrust control device 25d-1, 26d-1 Control signal output device 25d-2, 26d-2 Hydraulic circuit 25e, 26e Slide position detection device, 27 Hydraulic source 29 Switching valve 31 Upper limit stopper member, 33 Deflection adjusting cylinder device, 35 Deflection adjusting device

Claims

Between an upper die and a lower die for pressing a workpiece in the vertical direction, a slide on which the upper die is attached to the lower surface and driven to move up and down, and an upper die at the time of pressing A press machine comprising a die cushion device having a movable part that descends in a state of sandwiching a workpiece, and a cushion control device that controls the operation of the movable part,
The cushion control device has a storage unit that stores a movable unit operation pattern for giving a predetermined target cushion characteristic,
The press machine according to claim 1, wherein the cushion control device controls an operation of the movable portion according to the movable portion operation pattern.

The movable part is given an upward thrust during press working,
The movable part operation pattern is a thrust pattern in which the upward thrust of the movable part is determined with respect to the position of the movable part, the position of the slide or the time,
The cushion control device controls the die cushion device based on a detection position of the movable portion, a detection position of a slide, or a measurement time so that the movable portion operates according to a movable portion operation pattern. The press machine according to claim 1.

The cushion control device includes:
A thrust command device that outputs a command thrust value based on the thrust pattern and the detection position of the movable part, the detection position of the slide, or the measurement time;
A thrust detection device for detecting upward thrust of the movable part;
A thrust control device configured to control the movable portion based on an upward thrust value of the movable portion detected by the thrust detection device and a thrust value detected by the thrust detection device. The press machine according to claim 2.

An upper limit stopper member for locking the movable part raised to the upper limit position so that the movable part does not rise above a predetermined upper limit position;
A slide position detecting device for detecting the position of the slide,
The cushion control device is locked to the upper limit stopper when it is determined that the slide has reached a predetermined position immediately before starting to apply a downward load to the movable portion based on the slide detection position detected by the slide position detection device. 2. The press machine according to claim 1, wherein the die cushion device is controlled to reduce an upward thrust of the movable portion.

When the cushion control device determines that the slide has been lowered to a position where a downward load is applied to the movable portion, based on the slide exit position detected by the slide position detection device, the cushion control device performs control according to the movable portion operation pattern. The press machine according to claim 4, wherein the press machine starts.

The die cushion device is a cylinder device,
The cushion control device keeps the stroke position of the cylinder device constant before the slide applies a downward load to the movable part, and the slide starts from the time when the slide applies the downward load to the cylinder device. 2. The press machine according to claim 1, wherein when the upward thrust of the movable part increases and reaches a predetermined value by further descending, control according to the movable part operation pattern is started.

A bolster in which an outer peripheral portion is supported by a predetermined support member and a lower mold is attached to the upper surface;
A deflection adjusting cylinder device that applies a load from below to the central part of the bolster so as to change the amount of displacement of the central part of the bolster by changing the stroke position during press working;
The press machine according to claim 1, further comprising: a deflection adjusting device that adjusts a stroke position of the deflection adjusting cylinder device during press working.