JP2012115847A - Die cushion control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die cushion control device capable of reducing power consumption and excluding restriction of cycle time.SOLUTION: The die cushion control device controls a die cushion device comprising a cushion pad and an actuator in conjunction with elevating operation of a slide. Before the slide comes into contact with the cushion pad, the amount of operation of the actuator is so varied in a ramp-like manner or a step-like manner in a shorter time than its own natural period that a desired cushion force can be obtained at a first timing, and then the amount of operation is varied in the step-like manner in an opposite direction at a second timing which is set within a settable period of time when the cushion force decreases from the first maximum value to its half value.

Description

本発明は、ダイクッション制御装置に関する。  The present invention relates to a die cushion control device.

従来から、下金型が固定されたクッションパッド及びこれを駆動するアクチュエータから構成されたダイクッション装置を備えるプレス装置が知られている(下記特許文献1参照)。このプレス装置は、上金型が固定されたスライドの昇降動作と連動してクッションパッドの位置制御及び力制御を行うことにより、上金型と下金型の間にワークを狭持して、しわ押え用の反力やプレス成型用の突き上げ力(クッション力)を得るものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a press device including a die cushion device including a cushion pad to which a lower mold is fixed and an actuator for driving the cushion pad (see Patent Document 1 below). This press device performs the position control and force control of the cushion pad in conjunction with the lifting and lowering operation of the slide to which the upper die is fixed, thereby sandwiching the workpiece between the upper die and the lower die, A reaction force for wrinkle pressing and a push-up force (cushion force) for press molding are obtained.

ダイクッション装置の制御手法として、スライドとクッションパッドとが接触する直前(詳細にはワークを挟んだ状態で上金型と下金型とが衝突する直前)に、クッションパッドを下降させることで接触時の衝撃を緩和する予備加速という手法が知られている(下記特許文献2参照)。   As a control method of the die cushion device, the cushion pad is moved down just before the slide and the cushion pad contact (specifically, immediately before the upper mold and the lower mold collide with the workpiece sandwiched). A technique called pre-acceleration for mitigating the impact of time is known (see Patent Document 2 below).

また、スライドとクッションパッドとの接触後、クッション力を速やかに目標値に整定させる(言い換えれば高速応答性を実現させる)制御手法として、予め両者の接触前に一定のクッション力を発生させた状態でクッションパッドを待機させておき(プリロード)、接触直前にアクチュエータの応答性を考慮してクッションパッドが下降しない程度に、瞬間的に下降方向のクッション力が発生するようアクチュエータを制御する(プリアクセル)手法が知られている。   In addition, after the contact between the slide and the cushion pad, as a control method for quickly setting the cushion force to the target value (in other words, realizing high-speed response), a state in which a constant cushion force is generated in advance before the contact between the two The actuator is controlled so that the cushioning force in the downward direction is generated instantaneously to the extent that the cushion pad does not descend in consideration of the response of the actuator immediately before contact (preload). ) The method is known.

ダイクッション装置のアクチュエータとして油圧シリンダを用いる場合、クッション力の制御は、油圧シリンダのピストンを駆動するサーボモータのトルク制御によって実現される。図3は、プレス動作中におけるサーボモータに対するトルク指令値の時間変化を示したものである。この図に示すように、プレス開始タイミング(スライドの下降開始タイミング)t0からプリロード開始タイミングt1までの期間(待機期間)では、トルク指令値は0(N・m)に保持される。   When a hydraulic cylinder is used as the actuator of the die cushion device, the control of the cushioning force is realized by torque control of a servo motor that drives the piston of the hydraulic cylinder. FIG. 3 shows the time change of the torque command value for the servo motor during the press operation. As shown in this figure, the torque command value is held at 0 (N · m) during a period (standby period) from the press start timing (slide descent start timing) t0 to the preload start timing t1.

そして、プリロード開始タイミングt1からトルク指令値はランプ状に増加していき、一定値に到達後、プリアクセル開始タイミングt2まで一定に保持される。つまり、このt1からt2までの期間がプリロードの実施期間である。なお、トルク指令値を急激に(ステップ状に)変化させると、クッション力に振動が発生するため、上記のように、ランプ状にトルク指令値を増加させる必要がある。また、図4に示すように、ランプ時間が短くてもクッション力に振動が発生するため、ランプ時間を油圧シリンダの固有周期以上(詳細には固有周期の整数倍)に設定する必要がある。   Then, the torque command value increases in a ramp shape from the preload start timing t1, and after reaching the constant value, is kept constant until the preaccelerator start timing t2. That is, the period from t1 to t2 is the preload execution period. If the torque command value is changed abruptly (stepwise), vibration is generated in the cushion force, and thus it is necessary to increase the torque command value in a ramp shape as described above. As shown in FIG. 4, since the cushion force vibrates even when the ramp time is short, it is necessary to set the ramp time to be equal to or greater than the natural cycle of the hydraulic cylinder (specifically, an integral multiple of the natural cycle).

そして、プリアクセル開始タイミングt2からスライドとクッションパッドの接触タイミング(成形開始タイミング)t3までの期間において、トルク指令値は下降方向のクッション力が発生するよう、負の方向へステップ状に変化する。つまり、このt2からt3までの期間がプリアクセルの実施期間である。なお、t2−t3間の時間は、油圧シリンダの応答性を考慮してクッションパッドが下降しない程度の時間に設定されている。
そして、スライドとクッションパッドの接触タイミング(成形開始タイミング)t3以降、クッション力が目標クッション力となるよう、トルク指令値は一定値にフィードバック制御される。
Then, during the period from the pre-accelerator start timing t2 to the contact timing (molding start timing) t3 between the slide and the cushion pad, the torque command value changes stepwise in the negative direction so that a downward cushion force is generated. That is, the period from t2 to t3 is the pre-accelerator implementation period. The time between t2 and t3 is set to such a time that the cushion pad does not descend in consideration of the response of the hydraulic cylinder.
After the contact timing (molding start timing) t3 between the slide and the cushion pad, the torque command value is feedback-controlled to a constant value so that the cushion force becomes the target cushion force.

以上のようなダイクッション装置のサーボモータに対するトルク指令値の制御によって、プリロードとプリアクセルを組み合わせて実施することで、スライドとクッションパッドの接触後のクッション力の立上がり時間の短縮とオーバーシュートの抑制を実現することができ、その結果、クッション力を速やかに目標値に整定させることができる(高速応答性を実現できる)。   By controlling the torque command value for the servo motor of the die cushion device as described above, combining the preload and preaccelerator reduces the rise time of the cushion force after the slide and cushion pad contact and suppresses overshoot. As a result, the cushioning force can be quickly set to the target value (high-speed response can be realized).

特開2007−038238号公報JP 2007-038238 A 特公平7−106478号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-106478

上記のように、プリロードを実施する場合、プリアクセル開始前に、トルク指令値を油圧シリンダの固有周期以上の時間をかけてランプ状に上昇させてクッション力の振動を抑制する必要があるが、油圧シリンダのバネ係数が小さい、或いはマス(モータイナーシャ等)が大きい等により固有周期が長くなると、プリロード時間が長くなり、その結果、サイクル時間に制約が生じたり、消費電力が増加するなどの問題が生じる。
また、上記の制御手法では、スライドとクッションパッドの接触前に、クッションパッドに大きな加速度を発生させる必要があるため、高性能なアクチュエータが必要となり、コストの増加を招く。
As described above, when preloading is performed, before starting the pre-accelerator, it is necessary to increase the torque command value in a ramp shape over a time longer than the natural period of the hydraulic cylinder to suppress the vibration of the cushion force. If the natural period becomes longer due to a small spring coefficient of the hydraulic cylinder or a large mass (motor inertia, etc.), the preload time becomes longer, resulting in restrictions on the cycle time and increased power consumption. Occurs.
Further, in the above control method, it is necessary to generate a large acceleration in the cushion pad before the contact between the slide and the cushion pad. Therefore, a high-performance actuator is required, resulting in an increase in cost.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、消費電力の削減、サイクル時間の制約排除及びコストの削減を実現可能なダイクッション制御装置を提供することを目的とする。  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a die cushion control device capable of realizing reduction in power consumption, elimination of constraint on cycle time, and reduction in cost.

上記課題を解決するために、本発明では、ダイクッション制御装置に係る第1の解決手段として、クッションパッド及びアクチュエータから構成されたダイクッション装置を、スライドの昇降動作と連動して制御するダイクッション制御装置であって、前記スライドと前記クッションパッドの接触前に、第1のタイミングで所望のクッション力が得られるよう前記アクチュエータの操作量を固有周期より短い時間でランプ状或いはステップ状に変化させた後、前記クッション力が最初の最大値からその半値に減少するまでの設定可能期間内に設定された第2のタイミングで前記操作量を反対方向へステップ状に変化させることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, as a first solution means for a die cushion control device, a die cushion that controls a die cushion device composed of a cushion pad and an actuator in conjunction with a lifting and lowering operation of a slide. The control device is configured to change the operation amount of the actuator in a ramp shape or a step shape in a time shorter than the natural period so that a desired cushion force can be obtained at a first timing before the slide and the cushion pad are contacted. Then, the operation amount is changed stepwise in the opposite direction at a second timing set within a settable period until the cushion force decreases from the initial maximum value to the half value.

また、本発明では、ダイクッション制御装置に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記スライドと前記クッションパッドの接触後の目標クッション力、及び前記スライドの速度に応じて前記第2のタイミングを前記設定可能期間内で変更することを特徴とする。   Further, in the present invention, as a second solving means related to the die cushion control device, in the first solving means, the target cushion force after the contact between the slide and the cushion pad and the speed of the slide are selected. The second timing is changed within the settable period.

本発明では、プリロードの実施時において、従来のように振動抑制制御(操作量をアクチュエータの固有周期以上の時間をかけてランプ状に増加させる)を行うことなく、操作量を固有周期より短い時間でランプ状或いはステップ状に変化させるため、プリロード時間を短縮でき、その結果、消費電力の削減及びサイクル時間に制約排除を実現可能である。
また、本発明では、クッション力が最初の最大値からその半値に減少するまでの設定可能期間内に設定された第2のタイミングでプリアクセルを開始するため、アクチュエータが単独で出せる最大加速度以上の加速度でプリアクセルを行うことができる。従って、アクチュエータは性能の低いものを使用することができるようになり、アクチュエータのコストダウンを図ることができる。
In the present invention, when preloading is performed, the operation amount is shorter than the natural period without performing vibration suppression control (increasing the operation amount in a ramp shape over a time longer than the natural period of the actuator). Therefore, the preload time can be shortened and the power consumption can be reduced and the cycle time can be eliminated.
Further, in the present invention, since the pre-acceleration is started at the second timing set within the settable period until the cushion force is reduced from the initial maximum value to the half value thereof, the actuator exceeds the maximum acceleration that can be output independently. Preacceleration can be performed with acceleration. Therefore, an actuator having a low performance can be used, and the cost of the actuator can be reduced.

本実施形態におけるプレス装置Aの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the press apparatus A in this embodiment. 本実施形態におけるダイクッション装置2の制御手法に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the control method of the die cushion apparatus 2 in this embodiment. 従来におけるダイクッション装置の制御手法に関する第1説明図である。It is the 1st explanatory view about the control method of the conventional die cushion device. 従来におけるダイクッション装置の制御手法に関する第2説明図である。It is the 2nd explanatory view about the control method of the conventional die cushion device.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態におけるプレス装置Aの概略構成図である。この図1に示すように、プレス装置Aは、上金型D1と下金型D2の間にワークWを狭持してプレス成形を行うサーボプレス装置であり、スライド装置1、ダイクッション装置2及び制御装置3から構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a press apparatus A in the present embodiment. As shown in FIG. 1, a press device A is a servo press device that performs press molding by holding a workpiece W between an upper die D1 and a lower die D2, and includes a slide device 1 and a die cushion device 2. And the control device 3.

スライド装置1は、スライド10及びスライド駆動機構20を備えている。スライド10は、プレス装置A内において鉛直方向に対して昇降自在に支持された金型固定用部材であり、その下面にはワークWをプレス成型するための上金型D1が取り付けられている。   The slide device 1 includes a slide 10 and a slide drive mechanism 20. The slide 10 is a mold fixing member that is supported in the press device A so as to be movable up and down in the vertical direction, and an upper mold D1 for press-molding the workpiece W is attached to the lower surface thereof.

スライド駆動機構20は、スライド10の昇降動作(スライドモーション制御)を実現するものであり、制御装置3によって回転制御されるサーボモータ21と、該サーボモータ21の回転軸に取り付けられたピニオンギア22と、該ピニオンギア22に噛合するメインギア23と、該メインギア23の回転軸に接続されたクランク軸24と、該クランク軸24の偏心部とスライド10の上面とを連結するコネクティングロッド25と、メインギア23の回転軸に設置されたメインギア角度センサ26(例えばエンコーダ、或いはレゾルバ等)とから構成されている。  The slide drive mechanism 20 implements a lifting / lowering operation (slide motion control) of the slide 10, and includes a servo motor 21 that is rotationally controlled by the control device 3, and a pinion gear 22 that is attached to the rotation shaft of the servo motor 21. A main gear 23 meshing with the pinion gear 22, a crankshaft 24 connected to the rotation shaft of the main gear 23, a connecting rod 25 connecting the eccentric portion of the crankshaft 24 and the upper surface of the slide 10. And a main gear angle sensor 26 (for example, an encoder or a resolver) installed on the rotation shaft of the main gear 23.

つまり、スライド駆動機構20は、サーボモータ21の回転動作をピニオンギア22、メインギア23、クランク軸24及びコネクティングロッド25を介してスライド10の昇降動作に変換するものである。また、メインギア角度センサ26は、メインギア23の回転角度を示すメインギア角度信号を制御装置3に出力する。  That is, the slide drive mechanism 20 converts the rotation operation of the servo motor 21 into the raising / lowering operation of the slide 10 via the pinion gear 22, the main gear 23, the crankshaft 24, and the connecting rod 25. The main gear angle sensor 26 outputs a main gear angle signal indicating the rotation angle of the main gear 23 to the control device 3.

ダイクッション装置2は、下金型D2を下方から固定支持するクッションパッド30と、該クッションパッド30を駆動する油圧シリンダ駆動機構(アクチュエータ)40とから構成されている。この油圧シリンダ駆動機構40は、クッションパッド30のクッション力制御を実現するものであり、油圧シリンダ41と、可動板42と、制御装置3によって回転制御されるサーボモータ43と、圧力センサ44a〜44cとから構成されている。    The die cushion device 2 includes a cushion pad 30 that fixes and supports the lower mold D2 from below, and a hydraulic cylinder drive mechanism (actuator) 40 that drives the cushion pad 30. The hydraulic cylinder drive mechanism 40 realizes cushion force control of the cushion pad 30, and includes a hydraulic cylinder 41, a movable plate 42, a servo motor 43 that is rotationally controlled by the control device 3, and pressure sensors 44 a to 44 c. It consists of and.

油圧シリンダ41は、クッションパッド30に接続された上ピストン41aと、可動板42に接続された下ピストン41bとによって内部空間が上室R1と中室R2と下室R3とに仕切られた円筒形状部材であり、これら上室R1、中室R2及び下室R3には油が充填されている。可動板42は、ネジ溝を有する穴部が両端部に形成された平板状部材であり、これら穴部の各々には、サーボモータ43に同軸接続されたボールネジ35aが介挿されている。    The hydraulic cylinder 41 has a cylindrical shape in which an internal space is partitioned into an upper chamber R1, a middle chamber R2, and a lower chamber R3 by an upper piston 41a connected to the cushion pad 30 and a lower piston 41b connected to the movable plate 42. The upper chamber R1, the middle chamber R2, and the lower chamber R3 are filled with oil. The movable plate 42 is a flat plate member in which holes having screw grooves are formed at both ends, and a ball screw 35a coaxially connected to the servo motor 43 is inserted into each of these holes.

つまり、油圧シリンダ駆動機構40は、サーボモータ43の回転動作をボールネジ35a、可動板42、油圧シリンダ41を介してクッションパッド30の昇降動作に変換するものである。ここで、サーボモータ43の駆動によって可動板42を上方向に移動させると、油圧シリンダ41の中室R2の油圧が昇圧されるため、クッションパッド30に上向きのクッション力が発生する。これに対し、サーボモータ43の駆動によって可動板42を下方向に移動させると、中室R2の油圧が減圧されるため、クッションパッド30に下向きのクッション力が発生する。  That is, the hydraulic cylinder drive mechanism 40 converts the rotation operation of the servo motor 43 into the lifting / lowering operation of the cushion pad 30 via the ball screw 35a, the movable plate 42, and the hydraulic cylinder 41. Here, when the movable plate 42 is moved upward by driving the servo motor 43, the hydraulic pressure in the middle chamber R <b> 2 of the hydraulic cylinder 41 is increased, and an upward cushion force is generated in the cushion pad 30. On the other hand, when the movable plate 42 is moved downward by driving the servo motor 43, the hydraulic pressure in the middle chamber R2 is reduced, and a downward cushioning force is generated in the cushion pad 30.

また、圧力センサ44a〜44cは、油圧シリンダ41の上室R1の油圧、中室R2の油圧、下室R3の油圧をそれぞれ検出し、その検出結果を示す油圧検出信号を制御装置3に出力するものである。    The pressure sensors 44a to 44c detect the hydraulic pressure of the upper chamber R1, the hydraulic pressure of the middle chamber R2, and the hydraulic pressure of the lower chamber R3, respectively, and output a hydraulic pressure detection signal indicating the detection result to the control device 3. Is.

制御装置3は、プレス装置Aの全体動作を統括制御する(言い換えれば、スライドモーション制御とクッション力制御とを行う)ものであり、操作盤50、プレスコントローラ60、第1モータドライバ70、クッションコントローラ80及び第2モータドライバ90から構成されている。  The control device 3 performs overall control of the entire operation of the press device A (in other words, performs slide motion control and cushion force control), and includes an operation panel 50, a press controller 60, a first motor driver 70, and a cushion controller. 80 and a second motor driver 90.

操作盤50は、作業者がプレス装置Aのプレス動作に必要な設定データ(スライドモーションデータ、プレス速度、目標クッション力等)を入力するための各種設定キーや、プレス動作の開始或いは停止を指示するためのプレス開始・停止キー、また、プレス装置Aの動作状態及び設定データを作業者に報知するための表示パネル等から構成されている。この操作盤50は、作業者によって入力された設定データをプレスコントローラ60に出力する一方、プレスコントローラ60から提供されるプレス装置Aの動作状態及び設定データ等を表示パネルに表示する。  The operation panel 50 provides various setting keys for the operator to input setting data (slide motion data, press speed, target cushion force, etc.) necessary for the press operation of the press apparatus A, and instructs the start or stop of the press operation. Press start / stop key, and a display panel for informing the operator of the operation state and setting data of the press apparatus A. The operation panel 50 outputs the setting data input by the operator to the press controller 60, and displays the operation state and setting data of the press apparatus A provided from the press controller 60 on the display panel.

プレスコントローラ60は、操作盤50から入力される設定データ(スライドモーションデータ、プレス速度)、及びメインギア角度センサ26から入力されるメインギア角度信号に基づいて、スライド10が所望のスライドモーションを描きながら昇降動作するようにサーボモータ21を制御する(スライドモーション制御)。
また、第1モータドライバ70は、プレスコントローラ60による制御に応じてモータ駆動信号を生成し、該モータ駆動信号をサーボモータ21に出力するものである。
Based on the setting data (slide motion data, press speed) input from the operation panel 50 and the main gear angle signal input from the main gear angle sensor 26, the press controller 60 draws a desired slide motion. The servo motor 21 is controlled so as to move up and down (slide motion control).
The first motor driver 70 generates a motor drive signal in accordance with control by the press controller 60 and outputs the motor drive signal to the servo motor 21.

クッションコントローラ80(ダイクッション制御装置)は、プレスコントローラ60から得られる設定データ(目標クッション力)と、メインギア角度センサ26から入力されるメインギア角度信号と、圧力センサ44a〜44cから入力される油圧検出信号とに基づいて、クッションパッド30に目標クッション力が発生するようにサーボモータ43を制御する(クッション力制御)。  The cushion controller 80 (die cushion control device) is input from setting data (target cushion force) obtained from the press controller 60, a main gear angle signal input from the main gear angle sensor 26, and pressure sensors 44a to 44c. Based on the hydraulic pressure detection signal, the servo motor 43 is controlled so that the target cushion force is generated in the cushion pad 30 (cushion force control).

具体的には、クッションコントローラ80は、メインギア角度からスライド位置を推定し、そのスライド位置に応じた目標クッション力がクッションパッド30に発生するように、サーボモータ43に対するトルク指令値(操作量)を制御する。なお、本実施形態では、サーボモータ43に対するトルク指令値を正方向に増加させると、可動板42が上方向に移動してクッションパッド30に上向きのクッション力が発生し、サーボモータ43に対するトルク指令値を負方向に増加させると、可動板42が下方向に移動してクッションパッド30に下向きのクッション力が発生する。
また、第2モータドライバ90は、クッションコントローラ80から入力されるトルク指令値に応じたモータ駆動信号を生成し、該モータ駆動信号をサーボモータ43に出力するものである。
Specifically, the cushion controller 80 estimates the slide position from the main gear angle, and the torque command value (operation amount) for the servo motor 43 so that a target cushion force corresponding to the slide position is generated in the cushion pad 30. To control. In the present embodiment, when the torque command value for the servo motor 43 is increased in the positive direction, the movable plate 42 moves upward to generate an upward cushion force on the cushion pad 30, and the torque command for the servo motor 43 is generated. When the value is increased in the negative direction, the movable plate 42 moves downward and a downward cushioning force is generated on the cushion pad 30.
The second motor driver 90 generates a motor drive signal corresponding to the torque command value input from the cushion controller 80 and outputs the motor drive signal to the servo motor 43.

次に、上記のように構成されたプレス装置Aによるプレス動作について詳細に説明する。
まず、プレスコントローラ60は、操作盤50を介してプレス開始の指示を受けると、予め設定されたスライドモーションデータ及びプレス速度、及びメインギア角度センサ26から入力されるメインギア角度信号に基づいてスライドモーション制御を開始する。これにより、スライド10は所望のスライドモーションを描きながら下降を開始する。
Next, the press operation by the press apparatus A configured as described above will be described in detail.
First, when receiving a press start instruction via the operation panel 50, the press controller 60 slides based on preset slide motion data and press speed, and a main gear angle signal input from the main gear angle sensor 26. Start motion control. Thereby, the slide 10 starts to descend while drawing a desired slide motion.

一方、クッションコントローラ80は、図2に示すように、プレス開始タイミング(スライド10の下降開始タイミング)t0からプリロード開始タイミングt10までの期間(待機期間)において、トルク指令値を0(N・m)に保持する。なお、図2は、プレス動作中におけるサーボモータ43に対するトルク指令値及びクッション力の時間変化を示したものである。  On the other hand, as shown in FIG. 2, the cushion controller 80 sets the torque command value to 0 (N · m) in the period (standby period) from the press start timing (slide 10 descent start timing) t0 to the preload start timing t10. Hold on. FIG. 2 shows changes over time in the torque command value and cushion force for the servo motor 43 during the press operation.

そして、クッションコントローラ80は、メインギア角度信号に基づいてプリロード開始タイミングt10を検知するとプリロードを開始する。具体的には、クッションコントローラ80は、プリロード開始タイミングt10において、トルク指令値を油圧シリンダ駆動機構40の固有周期より短い時間でランプ状に正方向に増加させ、一定値に到達後、プリアクセル開始タイミングt11まで一定に保持する。  When the cushion controller 80 detects the preload start timing t10 based on the main gear angle signal, the cushion controller 80 starts preloading. Specifically, at the preload start timing t10, the cushion controller 80 increases the torque command value in the positive direction in a ramp shape in a time shorter than the natural cycle of the hydraulic cylinder drive mechanism 40, and after reaching a certain value, starts the pre accelerator. Hold constant until timing t11.

このようにトルク指令値を変化させると、サーボモータ43によって下ピストン41bが上方向に押し込まれるに従って、クッションパッド30のクッション力は増加していき、下ピストン41bの押し込み量が最大になる位置でクッション力は最大値となる。そして、下ピストン41bの押し込み量が最大になると、下ピストン41bを下方向へ押し返す力が最大となり、下ピストン41bは下方向へ押し返され、クッション力は減少する。  When the torque command value is changed in this way, as the lower piston 41b is pushed upward by the servo motor 43, the cushion force of the cushion pad 30 increases, and the pushing amount of the lower piston 41b is maximized. The cushioning force is the maximum value. When the pushing amount of the lower piston 41b is maximized, the force that pushes the lower piston 41b downward is maximized, the lower piston 41b is pushed downward, and the cushioning force is reduced.

クッションコントローラ80は、圧力センサ44a〜44cから入力される油圧検出信号を基に上記のようなクッション力の変化を把握しており、クッション力が最初の最大値からその半値に減少するまでの設定可能期間内に設定されたプリアクセル開始タイミングt11でプリアクセルを開始する(トルク指令値を負方向へステップ状に変化させる)。  The cushion controller 80 grasps the change in the cushion force as described above based on the hydraulic pressure detection signals input from the pressure sensors 44a to 44c, and sets the cushion force until the cushion force decreases from the initial maximum value to its half value. The pre-accelerator is started at the pre-accelerator start timing t11 set within the possible period (the torque command value is changed stepwise in the negative direction).

そして、クッションコントローラ80は、メインギア角度信号に基づいてスライド10とクッションパッド30の接触タイミングt12(成形開始タイミング)を検知すると、クッション力が目標クッション力となるよう、トルク指令値をフィードバック制御する。  When the cushion controller 80 detects the contact timing t12 (molding start timing) between the slide 10 and the cushion pad 30 based on the main gear angle signal, the cushion controller 80 feedback-controls the torque command value so that the cushion force becomes the target cushion force. .

以上のように、本実施形態では、プリロードの実施時において、従来のように振動抑制制御(トルク指令値をアクチュエータの固有周期以上の時間をかけてランプ状に増加させる)を行うことなく、トルク指令値を固有周期より短い時間でランプ状に増加させるため、プリロード時間を短縮でき、その結果、消費電力の削減及びサイクル時間に制約排除を実現可能である。  As described above, in the present embodiment, when preloading is performed, the torque suppression control (the torque command value is increased in a ramp shape over a time longer than the natural period of the actuator) is performed as in the related art. Since the command value is increased in a ramp shape in a time shorter than the natural period, the preload time can be shortened. As a result, it is possible to reduce power consumption and eliminate restrictions on the cycle time.

また、本実施形態では、クッション力が最初の最大値からその半値に減少するまでの設定可能期間内に設定されたプリアクセル開始タイミングt11でプリアクセルを開始するため、アクチュエータ(油圧シリンダ駆動機構40)が単独で出せる最大加速度以上の加速度でプリアクセルを行うことができる。従って、アクチュエータは性能の低いものを使用することができるようになり、アクチュエータのコストダウンを図ることができる。  In the present embodiment, since the pre-accelerator is started at the pre-accelerator start timing t11 set within the settable period until the cushion force decreases from the initial maximum value to its half value, the actuator (hydraulic cylinder drive mechanism 40 ) Can be pre-accelerated at an acceleration greater than the maximum acceleration that can be produced independently. Therefore, an actuator having a low performance can be used, and the cost of the actuator can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態の変更が可能であることは勿論である。例えば、本発明は上記実施形態の他、以下のような変形例が挙げられる。  The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that the embodiment can be changed without departing from the gist of the present invention. For example, the present invention includes the following modifications in addition to the above embodiment.

(1)上記実施形態では、プリロードの実施時において、トルク指令値を固有周期より短い時間でランプ状に増加させる場合を例示したが、本発明はこれに限らず、トルク指令値をステップ状に増加させても良い。 (1) In the above embodiment, the case where the torque command value is increased in a ramp shape in a time shorter than the natural period at the time of preloading is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the torque command value is stepped. It may be increased.

(2)上記実施形態において、プリアクセル開始タイミングt11は固定であったが、本発明はこれに限らず、スライド10とクッションパッド30の接触後の目標クッション力、及びスライド10の速度に応じて、プリアクセル開始タイミングt11を設定可能期間内で変更する機能をクッションコントローラ80に持たせても良い。例えば、スライド速度が速く、目標クッション力が小さい場合には、クッション力が最初の最大値となるタイミングに近くなるようプリアクセル開始タイミングt11を設定する。逆に、スライド速度が遅く、目標クッション力が高い場合には、プリアクセル開始タイミングt11を遅らせる。 (2) In the above embodiment, the pre-accelerator start timing t11 is fixed. However, the present invention is not limited to this, and the pre-accelerator start timing t11 depends on the target cushion force after the contact between the slide 10 and the cushion pad 30 and the speed of the slide 10. The cushion controller 80 may have a function of changing the pre-accelerator start timing t11 within the settable period. For example, when the slide speed is fast and the target cushion force is small, the pre-accelerator start timing t11 is set so as to be close to the timing when the cushion force becomes the first maximum value. Conversely, when the slide speed is slow and the target cushion force is high, the pre-accelerator start timing t11 is delayed.

(3)上記実施形態では、ダイクッション装置2に使用されるアクチュエータとして油圧シリンダ駆動機構40を例示したが、本発明はこれに限らず、振動系を構成するアクチュエータであれば本発明を適用することができる。また、アクチュエータの操作量もトルク指令値に限定されない。 (3) In the above embodiment, the hydraulic cylinder drive mechanism 40 is exemplified as the actuator used in the die cushion device 2, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to any actuator that constitutes a vibration system. be able to. Further, the operation amount of the actuator is not limited to the torque command value.

A…プレス装置、1…スライド装置、2…ダイクッション装置、3…制御装置、10…スライド、20…スライド駆動機構、30…クッションパッド、40…油圧シリンダ駆動機構(アクチュエータ)、50…操作盤、60…プレスコントローラ、70…第1モータドライバ、80…クッションコントローラ(ダイクッション制御装置)、90…第2モータドライバ  A ... press device, 1 ... slide device, 2 ... die cushion device, 3 ... control device, 10 ... slide, 20 ... slide drive mechanism, 30 ... cushion pad, 40 ... hydraulic cylinder drive mechanism (actuator), 50 ... operation panel , 60 ... press controller, 70 ... first motor driver, 80 ... cushion controller (die cushion control device), 90 ... second motor driver

Claims (2)

クッションパッド及びアクチュエータから構成されたダイクッション装置を、スライドの昇降動作と連動して制御するダイクッション制御装置であって、
前記スライドと前記クッションパッドの接触前に、第1のタイミングで所望のクッション力が得られるよう前記アクチュエータの操作量を固有周期より短い時間でランプ状或いはステップ状に変化させた後、前記クッション力が最初の最大値からその半値に減少するまでの設定可能期間内に設定された第2のタイミングで前記操作量を反対方向へステップ状に変化させることを特徴とするダイクッション制御装置。
A die cushion control device that controls a die cushion device composed of a cushion pad and an actuator in conjunction with a lift operation of a slide,
Before the contact between the slide and the cushion pad, the amount of operation of the actuator is changed in a ramp shape or a step shape in a time shorter than the natural period so that a desired cushion force can be obtained at a first timing, and then the cushion force The die cushion control device is characterized in that the operation amount is changed stepwise in the opposite direction at a second timing set within a settable period from when the first maximum value is reduced to its half value.
前記スライドと前記クッションパッドの接触後の目標クッション力、及び前記スライドの速度に応じて前記第2のタイミングを前記設定可能期間内で変更することを特徴とする請求項1に記載のダイクッション制御装置。   2. The die cushion control according to claim 1, wherein the second timing is changed within the settable period in accordance with a target cushion force after contact between the slide and the cushion pad and a speed of the slide. apparatus.
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