JP2011200922A - Material position detection and control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、特に多工程の組み合わせによる一体成型用プレス機において加工される材料と金型あるいは、組み合わされる他の加工される材料との相対位置を制御する材料位置検出制御装置に関するものである。 The present invention relates to a material position detection control device for controlling a relative position between a material to be processed and a mold or another processed material to be combined, in particular, in an integrated molding press by a multi-step combination.
従来、順送り金型は複数段の加工工程を順次材料の流れ方向に沿って行うようにしてある。このような順送り金型では、例えば、等間隔に配列した複数の異なる形状を加工する抜き型と、複数の抜き型のうち第1段抜き型に設けたパイロットポンチおよびパイロットダイスと、パイロットポンチから1型ピッチ毎に離れた位置に設けた第2段目以降の抜き型のパイロットピンとを備え、第1段抜き型から送り込む材料をパイロットピンにより位置決めして順次加工するものがある(特許文献1,2)。 Conventionally, a progressive die is configured to perform a plurality of processing steps sequentially along the material flow direction. In such a progressive die, for example, a punch for processing a plurality of different shapes arranged at equal intervals, a pilot punch and a pilot die provided in a first step punch among the plurality of punches, and a pilot punch There is a second-stage and subsequent punched pilot pin provided at a position distant for each mold pitch, and a material fed from the first punching die is positioned by the pilot pin and sequentially processed (Patent Document 1). , 2).
このように、従来の金型内の材料の位置の制御は、材料に形成された位置制御用の孔を、金型に立てられたパイロットピンに押し込むことにより強制的に位置を修正し、パイロットピンは各順送工程ごとに設けられているが、このパイロットピンに押し込むことにより送り装置側の送り位置が修正されるのは一番最初の(送り装置に一番近い側の)パイロットピンによって決まってしまい、他の工程は材料にストレスを掛けることにより強引に位置決めをしているだけである。 As described above, the position control of the material in the conventional mold is performed by forcibly correcting the position by pushing the position control hole formed in the material into the pilot pin standing on the mold. A pin is provided for each sequential feed process, but the feed position on the feeder side is corrected by pushing into this pilot pin by the first pilot pin (closest to the feed unit). The other steps are only forced to position by applying stress to the material.
したがって、一つの工程が終わってパイロットピンから外れるとストレスにより修正されていた位置ずれはまた元に戻ってしまうことになり、この位置ずれは工程が進むほど積算されて大きくなってしまう。 Accordingly, when one process is completed and the pilot pin is removed, the misalignment corrected by the stress is restored again, and the misalignment is integrated and increased as the process proceeds.
一方、一体成型の最終工程で、複数の部品をかしめる場合には、例えばバーリングの突起を他方の孔位置に合わせてから押し込む必要があるため、パイロットピンに押し込むことによる位置合わせはできず、マイクロ部品の加工では大きな問題になっている。 On the other hand, when caulking a plurality of parts in the final process of integral molding, for example, it is necessary to push the burring protrusion after aligning it with the other hole position, so alignment by pushing into the pilot pin is not possible, It is a big problem in the processing of micro parts.
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、最も重要な最終工程付近で加工される材料の位置を検出して、材料の送り量を制御することにより複数の部品の一体成型時の位置合わせを良好に行えるようにする材料位置検出制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and detects the position of the material to be processed in the vicinity of the most important final process, and controls the feed amount of the material to control the position at the time of integral molding of a plurality of parts. An object of the present invention is to provide a material position detection control device that can perform matching well.
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.
請求項1に記載の発明は、
材料を一定の間隔で間欠送りしながら複数工程の加工を行う一対の金型を備え、
前記材料には材料位置検出用孔が形成され、
前記一方の金型に埋設された平行光を発する光源手段と、 前記他方の金型に埋設された前記材料位置検出用孔による通過光の投影位置に基づき基準位置からの送りずれ量を検出する位置検出手段と、
前記送りずれ量に基づき前記材料の設定の送り量を補正して前記材料を送る制御手段を有することを特徴とする材料位置検出制御装置である。
The invention described in claim 1
Provided with a pair of molds that process multiple processes while intermittently feeding materials at regular intervals,
The material is formed with a material position detection hole,
Based on the projection position of the passing light by the light source means for emitting parallel light embedded in the one mold and the material position detecting hole embedded in the other mold, the amount of deviation from the reference position is detected. Position detecting means;
A material position detection control device comprising control means for feeding the material by correcting the feed amount set for the material based on the feed deviation amount.
請求項2に記載の発明は、
前記光源手段は、前記材料位置検出用孔の断面積より大きな断面積の平行光を照射し、
前記位置検出手段は、前記材料位置検出用孔による前記平行光の通過光の投影位置と、予め設定した基準位置とを比較し、
前記基準位置に対する前記投影位置の差を送りずれ量として検出することを特徴とする請求項1に記載の材料位置検出制御装置である。
The invention described in claim 2
The light source means irradiates parallel light having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the material position detecting hole,
The position detection means compares the projection position of the passage light of the parallel light by the material position detection hole and a preset reference position,
2. The material position detection control device according to claim 1, wherein a difference in the projection position with respect to the reference position is detected as a feed shift amount.
請求項3に記載の発明は、
前記材料の送り量は、最終工程の1工程前に検出して制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の材料位置検出制御装置である。
The invention according to claim 3
The material position detection control device according to claim 1 or 2, wherein the feed amount of the material is detected and controlled one step before the final step.
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。 With the above configuration, the present invention has the following effects.
請求項1に記載の発明では、材料を一定の間隔で間欠送りしながら複数工程の加工を行う一対の金型を備え、材料の材料位置検出用孔による通過光の投影位置に基づき基準位置からの送りずれ量を検出し、送りずれ量に基づき材料の設定の送り量を補正して材料を送るから最も重要な最終工程付近で加工される材料の位置を検出して、材料の送り量を制御することにより複数の部品の一体成型時の位置合わせを良好に行えるようにすることができる。また、材料の送り位置の制御に、パイロットピンを使用できない工程での位置合わせが可能になる。 The invention according to claim 1 includes a pair of molds that perform a plurality of processes while intermittently feeding the material at regular intervals, and from the reference position based on the projection position of the passing light by the material position detection hole of the material. The feed amount of the material is detected, the material feed amount is corrected based on the feed deviation amount, and the material is fed, so the position of the material processed near the most important final process is detected, and the feed amount of the material is By controlling, it is possible to satisfactorily align the plurality of parts at the time of integral molding. Further, it is possible to perform alignment in a process in which the pilot pin cannot be used for controlling the material feeding position.
請求項2に記載の発明では、光源手段は、材料位置検出用孔の断面積より大きな断面積の平行光を照射し、位置検出手段は、材料位置検出用孔による平行光の通過光の投影位置と、予め設定した基準位置とを比較することで、基準位置に対する投影位置の差を送りずれ量として簡単かつ正確に検出することができる。 In the invention described in claim 2, the light source means emits parallel light having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the material position detecting hole, and the position detecting means projects the parallel light passing light through the material position detecting hole. By comparing the position with a preset reference position, the difference in projection position with respect to the reference position can be easily and accurately detected as the amount of feed deviation.
請求項2に記載の発明では、材料の送り量は、最終工程の1工程前に検出して制御し、検出から材料の送りまでは、加工などにより材料にストレスが加わることがないので最終工程での材料の移動は材料送り装置側の送り量がそのまま反映でき、想定した位置に材料の加工物を位置合わせすることができる。 In the invention according to the second aspect, the material feed amount is detected and controlled one step before the final step, and since the material is not stressed by processing or the like from the detection to the material feed, the final step is performed. The movement of the material can reflect the feed amount on the material feeder side as it is, and the workpiece of the material can be aligned at the assumed position.
以下、この発明の材料位置検出制御装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。 Embodiments of the material position detection control device of the present invention will be described below. The embodiment of the present invention shows the most preferable mode of the present invention, and the present invention is not limited to this.
図1は材料位置検出制御システムの概略構成図、図2は金型の構成図、図3は材料の位置検出を説明する図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a material position detection control system, FIG. 2 is a configuration diagram of a mold, and FIG. 3 is a diagram for explaining material position detection.
この実施の形態の材料位置検出制御装置は、図1に示すように、材料送り装置10と、プレス機20に備えられる。 As shown in FIG. 1, the material position detection control device of this embodiment is provided in a material feeding device 10 and a press machine 20.
材料送り装置10には、送り出し軸11に材料Fが巻かれた状態で配置され、この材料Fは一対の送り出しロール12の回転によって送り出される。一対の送り出しロール12は、ステッピングモータ13からの駆動力によって回転量が制御される。 The material feeding device 10 is arranged in a state where the material F is wound around the feeding shaft 11, and the material F is fed by the rotation of the pair of feeding rolls 12. The amount of rotation of the pair of feed rolls 12 is controlled by the driving force from the stepping motor 13.
材料Fは、ステンレスや銅または銅合金、アルミニウムなどからなる金属薄板からなる。 The material F is made of a thin metal plate made of stainless steel, copper, a copper alloy, aluminum, or the like.
プレス機20は、図2に示すように、上下一対の金型21、22で構成され、複数段の加工工程を順次材料の流れ方向に沿って行うようにしてある。この実施の形態では、3段の順送り金型の場合を示し、それぞれ異なる形状を加工する第1段抜き型23A、第2段抜き型23B、第3段抜き型23Cを順次等間隔の型ピッチP1で配置する。 As shown in FIG. 2, the press machine 20 is composed of a pair of upper and lower molds 21 and 22, and performs a plurality of processing steps sequentially along the material flow direction. In this embodiment, the case of a three-stage progressive die is shown, and a first step punching die 23A, a second step punching die 23B, and a third step punching die 23C, which respectively process different shapes, are sequentially arranged at equally spaced die pitches. Place at P1.
第1段抜き型23Aには、上下に対応する第1段パンチ23A1と第1段ダイス23A2を設け、第2段抜き型23Bには、第1段目と同様に上下に対応する第2段パンチ23B1と第2段ダイス23B2を設け、第3段抜き型23Cには、第1段目及び第2段目と同様に上下に対応する第3段パンチ23C1と第3段ダイス23C2を設けている。 The first step punching die 23A is provided with a first step punch 23A1 and a first step die 23A2 corresponding to the top and bottom, and the second step punching die 23B is a second step corresponding to the top and bottom as in the first step. The punch 23B1 and the second-stage die 23B2 are provided, and the third-stage punching die 23C is provided with the third-stage punch 23C1 and the third-stage die 23C2 corresponding to the upper and lower sides in the same manner as the first and second stages. Yes.
材料Fには、材料位置検出用孔F1が等間隔の位置検出ピッチP2で形成され、この位置検出ピッチP2と第1段抜き型23A、第2段抜き型23B、第3段抜き型23Cの型ピッチP1は同じ長さに設定されている。材料位置検出用孔F1は、かしめ用のバーリング加工など一体成型に重要な加工を行う工程で位置検出のための孔(直径0.2〜0.3mm程度)を一緒に形成したものであり、加工孔で測定に利用できる孔があればそれを利用することも可能である。 In the material F, material position detection holes F1 are formed at an equal interval position detection pitch P2, and the position detection pitch P2 and the first step punching die 23A, the second step punching die 23B, and the third step punching die 23C are formed. The mold pitch P1 is set to the same length. The material position detection hole F1 is a hole for position detection (diameter of about 0.2 to 0.3 mm) formed together in a process of performing an important process for integral molding such as caulking burring. If there is a hole available for measurement in the processed hole, it is also possible to use it.
各段の抜き型のパンチは、上下に往復移動するようにしてあり、各段の抜き型のダイスは固定されている。連続して材料を加工する場合、順送り金型の第1段抜き型23A側から材料Pを送り込み、第1段抜き型23Aの第1段パンチ23A1で加工P2を行う。次に、位置検出ピッチP2だけ材料送り装置10により材料Pを送って、第2段抜き型23Bの第2段パンチ23B1で加工P3を行い、さらに、位置検出ピッチP2だけ材料送り装置10により材料Pを送って、第3段抜き型23Cの第3段パンチ23C1で加工P3を行う。 The punch of each stage is configured to reciprocate up and down, and the die of each stage of the punch is fixed. When the material is continuously processed, the material P is fed from the first step punching die 23A side of the progressive die, and the processing P2 is performed by the first step punch 23A1 of the first step punching die 23A. Next, the material P is fed by the material feeding device 10 by the position detection pitch P2, and the processing P3 is performed by the second stage punch 23B1 of the second stage punching die 23B, and further, the material is fed by the material feeding apparatus 10 by the position detection pitch P2. P is sent and processing P3 is performed by the third step punch 23C1 of the third step punching die 23C.
最終工程の第3段抜き型23Cより1工程前には、一方の金型21に光源手段30が埋設され、他方の金型22に位置検出手段31が埋設され、この配置位置は、第3段抜き型23Cの配置位置より加工位置H1離れた加工位置に設定されている。 The light source means 30 is embedded in one mold 21 and the position detecting means 31 is embedded in the other mold 22 one step before the third step punching die 23C in the final process. The machining position is set at a machining position H1 away from the arrangement position of the stepping die 23C.
光源手段30は、光源30Aと平行光変換用レンズ30Bを有し、光源30Aが照射する光を平行光変換用レンズ30Bにより平行光とする。位置検出手段31は材料位置検出用孔F1による通過光の投影位置に基づき基準位置からの送りずれ量を検出する。 The light source means 30 includes a light source 30A and a parallel light conversion lens 30B, and the light emitted from the light source 30A is converted into parallel light by the parallel light conversion lens 30B. The position detection means 31 detects the amount of feed deviation from the reference position based on the projection position of the passing light through the material position detection hole F1.
すなわち、光源手段30は、材料位置検出用孔F1の断面積より大きな断面積の平行光を照射し、位置検出手段31は、材料位置検出用孔F1による平行光の通過光の投影位置と、予め設定した基準位置とを比較することで、基準位置に対する投影位置の差を送りずれ量として簡単かつ正確に検出することができる。 That is, the light source means 30 emits parallel light having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the material position detecting hole F1, and the position detecting means 31 includes a projection position of the parallel light passing light through the material position detecting hole F1, and By comparing with a preset reference position, a difference in projection position with respect to the reference position can be easily and accurately detected as a feed shift amount.
この実施の形態では、位置検出手段31が、例えば1次元PSD31Aを有し、図3に示すように、投射された光のうち材料位置検出用孔F1を通過した光が、1次元PSD31Aの検出素子上に輝点O1を作る。1次元PSD31Aの検出素子は輝点の位置に対応する信号を出力し、信号処理回路31Bにより位置信号に変換し、基準位置からの輝点O1の送りずれ量を検出して制御手段40へ送る。 In this embodiment, the position detection means 31 has, for example, a one-dimensional PSD 31A, and as shown in FIG. 3, the light that has passed through the material position detection hole F1 in the projected light is detected by the one-dimensional PSD 31A. A bright spot O1 is formed on the element. The detection element of the one-dimensional PSD 31A outputs a signal corresponding to the position of the bright spot, converts it into a position signal by the signal processing circuit 31B, detects the amount of deviation of the bright spot O1 from the reference position, and sends it to the control means 40. .
制御手段40は、CPU、RAM、ROMなどから構成され、信号処理回路31Bからの位置信号によるに送りずれ量に基づき材料Fの設定の送り量を補正して材料Fを送る制御をする。 The control means 40 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and controls to send the material F by correcting the set feed amount of the material F based on the feed deviation amount based on the position signal from the signal processing circuit 31B.
この実施の形態では、図3(A)に示すように、予め設定された基準位置Oと検出素子上の輝点O1とを比較し、一致している場合は、材料Fの送り量を増減しないでそのままのとし、図3(B)に示すように、予め設定された基準位置Oと検出素子上の輝点O2、O3とを比較し、一致していない場合は、材料Fの送り量を増加W1し、あるいは減少W2させるように制御する。 In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the reference position O set in advance and the bright spot O1 on the detection element are compared, and if they match, the feed amount of the material F is increased or decreased. As shown in FIG. 3B, the reference position O set in advance is compared with the bright spots O2 and O3 on the detection element, and if they do not match, the feed amount of the material F Is controlled to increase W1 or decrease W2.
この制御手段40の材料Fの送り量の制御は、駆動回路41を介して材料Fの送り量を増加W1し、あるいは減少W2させるように駆動パルスをステッピングモータ13へ出力し、ステッピングモータ13を介して一対の送り出しロール12の回転量が制御する。 This control means 40 controls the feed rate of the material F by outputting a drive pulse to the stepping motor 13 via the drive circuit 41 so that the feed rate of the material F is increased W1 or decreased W2. The amount of rotation of the pair of delivery rolls 12 is controlled via the control unit.
この実施の形態では、材料Fの送り量は、最終工程の1工程前に検出して制御することで、検出から材料Fの送りまでは、加工などにより材料Fにストレスが加わることがないので最終工程での材料Fの移動は材料送り装置側の送り量がそのまま反映でき、想定した位置に材料の加工物を位置合わせすることができる。 In this embodiment, since the feed amount of the material F is detected and controlled one step before the final step, no stress is applied to the material F due to processing or the like from the detection to the feed of the material F. The movement of the material F in the final process can reflect the feed amount on the material feeder side as it is, and the workpiece of the material can be aligned at the assumed position.
このように、この材料位置検出制御装置では、材料Fを一定の間隔で間欠送りしながら複数工程の加工を行う一対の金型21,22を備え、材料Fの材料位置検出用孔F1による通過光の投影位置に基づき基準位置からの送りずれ量を検出し、送りずれ量に基づき材料Fの設定の送り量を補正して材料Fを送るから最も重要な最終工程付近で加工される材料Fの位置を検出して、材料Fの送り量を制御することにより複数の部品の一体成型時の位置合わせを良好に行えるようにすることができる。また、材料Fの送り位置の制御に、パイロットピンを使用できない工程での位置合わせが可能になる。 As described above, this material position detection control device includes a pair of molds 21 and 22 that perform a plurality of processes while intermittently feeding the material F at a constant interval, and the material F passes through the material position detection hole F1. The material F to be processed in the vicinity of the most important final process is detected because the amount of feed deviation from the reference position is detected based on the projection position of light, and the material F is fed by correcting the feed amount set based on the amount of feed deviation. By detecting the position and controlling the feed amount of the material F, it is possible to satisfactorily align the plurality of parts at the time of integral molding. Further, it is possible to perform alignment in a process in which the pilot pin cannot be used for controlling the feed position of the material F.
この発明は、特に多工程の組み合わせによる一体成型用プレス機において加工される材料と金型あるいは、組み合わされる他の加工される材料との相対位置を制御する材料位置検出制御装置に適用可能であり、最も重要な最終工程付近で加工される材料の位置を検出して、材料の送り量を制御することにより複数の部品の一体成型時の位置合わせを良好に行える。 The present invention is particularly applicable to a material position detection control device that controls the relative position between a material to be processed and a die or other processed material to be combined in a single-press molding machine using a multi-step combination. By detecting the position of the material to be processed in the vicinity of the most important final process and controlling the feed amount of the material, it is possible to satisfactorily align the plurality of parts at the time of integral molding.
10 材料送り装置
11 送り出し軸
12 送り出しロール
13 ステッピングモータ
20 プレス機
21,22 金型
23A 第1段抜き型
23B 第2段抜き型
23C 第3段抜き型
30 光源手段
30A 光源
30B 平行光変換用レンズ
31 位置検出手段
31A 1次元PSD
31B 信号処理回路
40 制御手段
41 駆動回路
F 材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Material feeder 11 Feed axis | shaft 12 Feed roll 13 Stepping motor 20 Press machine 21,22 Die 23A 1st stepping die 23B 2nd stepping die 23C 3rd stepping die 30 Light source means 30A Light source 30B Parallel light conversion lens 31 Position detecting means 31A One-dimensional PSD
31B Signal processing circuit 40 Control means 41 Drive circuit F Material
Claims (3)
前記材料には材料位置検出用孔が形成され、
前記一方の金型に埋設された平行光を発する光源手段と、
前記他方の金型に埋設された前記材料位置検出用孔による通過光の投影位置に基づき基準位置からの送りずれ量を検出する位置検出手段と、
前記送りずれ量に基づき前記材料の設定の送り量を補正して前記材料を送る制御手段を有することを特徴とする材料位置検出制御装置。 Provided with a pair of molds that process multiple processes while intermittently feeding materials at regular intervals,
The material is formed with a material position detection hole,
Light source means for emitting parallel light embedded in the one mold,
Position detecting means for detecting a feed deviation amount from a reference position based on a projection position of light passing through the material position detecting hole embedded in the other mold;
A material position detection control device comprising: a control means for feeding the material by correcting the feed amount set for the material based on the feed deviation amount.
前記位置検出手段は、前記材料位置検出用孔による前記平行光の通過光の投影位置と、予め設定した基準位置とを比較し、
前記基準位置に対する前記投影位置の差を送りずれ量として検出することを特徴とする請求項1に記載の材料位置検出制御装置。 The light source means irradiates parallel light having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the material position detecting hole,
The position detection means compares the projection position of the passage light of the parallel light by the material position detection hole and a preset reference position,
2. The material position detection control device according to claim 1, wherein a difference in the projection position with respect to the reference position is detected as a feed shift amount.
The material position detection control device according to claim 1 or 2, wherein the feed amount of the material is detected and controlled one step before the final step.
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