JP2540298B2 - 機械式プレス機スライド変位の検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はクランクプレス，ドッグルプレスに代表され
るにスライドのストロークが常に一定となる機構を有す
るプレス機におけるプレス機のスライド変位の検出装置
に係り、特にプレス加工時におけるプレス機の過負荷を
防ぎ、かつプレス加工品の不良品発生を予防し得る機械
式プレス機スライド位置の検出装置に関するものであ
る。

従来の技術 第１図に示す如くクランク型プレス機のクランク軸５
は軸の一端に固定されるフライホィール６がモータ７か
らベルトにより駆動されて回転し、コネクティングロッ
ド９がスライド１を上死点ａと下死点ｂ間を上下動さ
せ、スライド１下面に取付ける上型３とボルスタ２上面
に取り付けた下型４との間に挟まれる材料10をプレス加
工する。

前記の様なプレス機において従来から行われているスラ
イド位置の検出装置はスライド１の下死点ｂ近傍を検出
するために下死点検出センサ16がフレーム側に設けられ
ることが一般的であった。コネクティングロッド９内に
は調節ネジ８がスライド１に連結して設けられ、調節ネ
ジ８を手動又はモータにより回転させることによりスラ
イド１の下死点とボルスタ２の上面間の距離が調節可能
となる。

次にプレス加工が行われる際のスライドの動きについ
て詳細に説明する。

プレス機が運転される時スライド１が上下動される。
スライド１下面のストローク軌跡ｓを縦軸に時間経過を
横軸にとって図形に表わし上死点をa,下死点をｂとする
と、第４図に示す如くになる。

第４図（ａ）はプレス機の無負荷の場合であって、ス
トローク軌跡ｓは機械運転開始当初より時間経過と共に
なだらかに変位して後ほぼ一定となるがこれは機械の熱
偏位の影響等によるものである。上死点ａを結んだａ線
と下死点ｂを結んだｂ線の巾は常にストローク軌跡ｓと
一致して推移する。

第４図（ｂ）は打抜きプレス加工の場合のストローク
の状態を示す。実線d₂₀はスライド１が材料10の上面に
当接した際のスライド１の下面位置を示すものであり、
点線ｂは第４図（ａ）のｂ線と同一の線を示すものであ
る。

ストローク軌跡s₂₀はスライド１に固着されている上
型３のポンチ部が材料10に当接して切断抵抗を受けた
後、材料10を打抜いてブレークスルーが生じて無負荷時
の下死点ｂを越えて、下死点b₁に達する。そして下死点
b₂ないしb₅までのストロークの間はブレークスルーが生
じている状態を示す。極端な熱偏位でスライドが上昇し
た状態を仮定すると下死点b₆の位置ではスライド１の下
降は上型３のポンチ部が材料10の上面近傍で止まり材料
10をほとんど打抜かない状態となり、そのあとのストロ
ークも打抜かない状態が続くことを示している。すなわ
ち下死点軌跡b₂₀は負荷の抵抗によるブレークスルー等
のため無負荷時のｂ線と一致せず、また打抜きしない下
死点も下死点軌跡として検出されることになる。

前記の如く打抜きプレス加工の場合、従来から使用さ
れている様に下死点の検出によるプレス加工による負荷
の影響がノイズとなり正しいスライドの位置を検出する
事が出来ない欠点があった。

第４図（ｃ）はコイニング加工の場合のストロークの
状態を示す。実線d₃₀はスライド１が材料10の上面に当
接した際のスライド１の下面位置を示すものであり、点
線ｂは第４図（ａ）のｂ線と同一の線を示すものであ
る。

コイニングの場合、一般に金型はコイニング位置を厳
密に確保するために下降端ストッパー（図示せず）が金
型上に設置される。したがってコイニングの時の下死点
b₃₀はほぼ一定の位置となりb₁₂ないしb₁₄ではプレス機
には過剰な負荷がかかっており、b₁₆以上ではコイニン
グ出来ず不良品が生ずる状態となる。すなわちコイニン
グのプレス加工の場合は前記と同様にスライドの変位を
正しく検出する事が困難であった。

発明が解決しょうとする問題点 本発明は前記欠点を解決しょうとするもので、その目
的は、上下動されるスライドの上死点位置を検出して加
工負荷に影響されないスライドの変位を判断し、その指
令により適正なプレス力を保持させると共に、不良品発
生を防ぎ機械の過負荷を予防する機械の保護装置の入力
として利用する事にある。

問題点を解決するための手段 本発明は前記目的を達成するために、クランクプレ
ス，ドッグルプレス系の機械式プレス機のスライド変位
を検出する検出装置において、１サイクル毎の前記スラ
イドの上死点側の変化を検出するセンサと、該センサに
より検出した上死点の変位値の内の最大値をそのサイク
ルにおける上死点位置として求めると共に、各サイクル
毎に順次前記最大値を更新しながら求め、且つこの最大
値が許容限界値を所定の回数だけ連続して越えた場合に
異常信号を出力するアナライザとを設けてなる機械式プ
レス機スライド変位の検出装置を構成するものである。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図に示す如く、プレス機のフレーム11側にはスラ
イド１の上死点位置近傍を検出するセンサ12が設けられ
る。センサ12は第２図に示す如く、上死点近傍における
スライド１の変化を曲線ｃに示す如く検出すべく形成さ
れ、この検出値はアナライザ13に入力される。アナライ
ザ13にはアナログデジタル変換器14（A/D変換器）が連
結され、前記曲線ｃ中の最大値のみが順次更新される。
すなわち１サイクル毎の最大値ａ′_１,a′_２,a′_３,a′
_４,a′_５,a′_６を検知しこれによりステップ線Ｄを求め
出力側15に送る。第３図はステップ線Ｄの詳細を示した
ものである。

ステップ線Ｄによりスライド１の上死点位置の変化が
正確に読取りされる。すなわちステップ線Ｄはどの様な
プレス加工の状況でも無負荷となる上死点におけるスラ
イドの位置情報であり、プレス機のスライド位置を正確
に表わしている。

次にステップ線Ｄの変化が管理線を超えた場合の対応
について簡単に説明する。

第３図に示す如く、スライド１のステップ線Ｄは、前
記に説明した如く機械の熱偏位等の影響を受けて一旦下
がつた後ゆるやかに上昇し、平衝状態で推移すると共
に、正確なプレス作業が行われているときは材料10の加
工条件の影響等により、小さなバラッキを含みながら一
定の変位を示しつ推移する。

アナライザ13には上死点軌跡の管理限界Ｌを入力記憶
させ、上死点位置信号が連続してＮ回発生した場合に出
力15に信号を送るべく制御される。

上死点a₁ないしa₅，a₆，a₇が管理限界Ｌからはみ出し
ているが連続でないのでアナライザ13は出力15に信号を
送らない。Ｎを５としたとき、a₈ないしa₁₂は連続して
５回管理限界Ｌからはみ出すので出力15に信号を送りス
ライド１の図示してないスライド調整装置により位置修
正を行いステップ線Ａはa₁₃へ修正される。同様にa₁₄な
いしa₁₈の位置でアナライザ13は出力15に信号を送りス
ライドの位置は修正されてa₁₉となる。

前記の如くプレス機の上下動されるスライド１の上死
点と下死点の軌跡は無負荷の場合はほぼ同一の形状であ
るが、プレス作業の種別により下死点軌跡は打抜きブレ
ークスルーの影響や、コイニング圧のため本来の下死点
軌跡を示さないので、上死点の最大値を順次更新し、本
来の下死点位置を推測してスライド位置を修正し、不良
品発生を早く予防しかつ機械の過負荷を防ぐことが出来
る。

発明の効果 以上の説明で明らかの如く、本発明により上死点位置
を検出して正確なスライド位置を検知することにより不
良品の防ぎ、機械の過負荷を減少させる効果を上げるこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の構成説明図、第２図はスライ
ド上死点ステップ線説明図、第３図はスライド位置の検
出、修正を行ったときのステップ線の詳細説明図、第４
図（ａ）ないし（ｃ）は従来技術の上死点及び下死点軌
跡説明図である。 １……スライド、２……ボルスタ、３……上型、４……
下型、５……クランク軸、６……フライホィール、７…
…モータ、８……調節ネジ、９……コネクティングロッ
ド、10……材料、11……フレーム、12,15……センサ、1
3……アナライザ、14……A/D変換器、15……出力、16…
…従来の下死点検出センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクプレス，ドッグルプレス系の機械
   式プレス機のスライド変位を検出する検出装置におい
   て、１サイクル毎の前記スライドの上死点側の変化を検
   出するセンサと、該センサにより検出した上死点の変位
   値の内の最大値をそのサイクルにおける上死点位置とし
   て求めると共に、各サイクル毎に順次前記最大値を更新
   しながら求め、且つこの最大値が許容限界値を所定の回
   数だけ連続して越えた場合に異常信号を出力するアナラ
   イザとを設けることを特徴とする機械式プレス機スライ
   ド変位の検出装置。