JP2890169B2 - プレス機械の運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体用のリー
ドフレームの加工のような薄板にトリミングや曲げ加工
などを施すのに好適なプレス装置での運転制御方法に関
する。

【０００２】

【従来技術】半導体用のリードフレームの打ち抜きや曲
げ加工では、従来から騒音対策の点で油圧式プレスが用
いられている。しかし、最近の半導体における高密度化
の傾向にあって、その製造工程についてのクリーン条件
がますます厳しくなり、この関係から油煙等のクリーン
条件阻害要因を抱えている油圧式プレスに代えて、機械
式のプレスを用いるようにしている(特公平３−３３４
３９号)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の機械式プレ
スでは、加工時のラム移動速度を接近時のラム移動速度
よりも遅くなるように運転制御している。ところが、プ
レスにおける切断作業時においては、緩速度で加工する
と被加工物(ワーク)の切断面にダレやカエリが生じやす
いという問題がある。本発明はこのような点に着目し
て、サーボモータを使用している機械式プレスにおい
て、奇麗な切断形状を得ることのできる運転方法を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、サーボモータを使用している機械式プ
レスの運転サイクルを、先端に工具を配置してなるラム
を有効ストロークの上死点位置から当初は高速で加工作
業開始位置の近傍になると低速となる接近速度で移動さ
せてワークの表面に接近させる接近工程と、この接近工
程の終了後に接近速度から連続的に加速してワークを塑
性加工し、ワーク厚みを越えると減速させる加工工程
と、加工工程の終了後に下死点位置でラムをあらかじめ
設定された時間停止させる停止工程と、停止工程の終了
後に加工工程での移動速度よりも遅い一定の速度で下死
点位置からラムを上昇移動させる離間工程とで構成した
ことを特徴としている。

【０００５】

【作用】本発明では、加工時のラム移動速度を接近時や
離間時のラム移動速度よりも早くするように設定してい
ることから、ワークの切断面での破断面を少なくして、
ダレやカエリのない奇麗な切断面を得ることができる。

【０００６】

【実施例】図は本発明の実施例を示し、図１は本発明の
ラムの移動軌跡を示すグラフ、図２は本発明の実施に使
用する機械式プレスの一例を示す一部縦断側面図、図３
は要部正面図である。この機械式プレス装置(１)は、入
力軸(２)と出力軸(３)が共通の軸芯を持つ構造の減速機
(４)を有しており、この減速機(４)にはその入力軸(２)
が表側に突出する状態にしで連結板(５)が取り付けられ
ている。そして、この連結板(５)に同じくその出力軸
(６)が表側に突出する状態でサーボモータ(７)が取り付
けられ、このサーボモータ(７)の出力軸(６)がタイミン
グベルト(８)で減速機(４)の入力軸(２)に連結されてい
る。つまり、サーボモータ(７)は、その出力軸(６)が減
速機(４)の入力軸(２)と平行でかつ同じ向きになる状態
とされている。

【０００７】また、減速機(４)の出力軸(３)は、ベアリ
ング(８)(８)で支持されたクランク軸(９)に両者の軸芯
を併せて接続されている。具体的には、クランク軸(９)
の一端に接続孔(９ｊ)を穿設し、この接続孔(９ｊ)に減
速機(４)の出力軸(３)を嵌合させてキー止めしている。
このクランク軸(９)は、円板状に形成したクランク腕(1
0)を有し、このクランク腕(10)にクランクピン(11)を介
して連接棒(12)が接続され、さらにこの連接棒(12)にラ
ム(13)がその基端部をラムピン(14)で接続されている。

【０００８】このラム(13)は、機械式プレス装置(１)を
トランスファー加工装置などに組み込むための取付け板
(15)が有するガイド孔(16)に設けたリニアベアリング(1
7)により、その先端部の外周面を規制されており、この
リニアベアリング(17)による規制を受けつつサーボモー
タ(７)の回転駆動力によるクランク軸(９)の回転に応じ
て矢示Ｘのごとく進退動するようになっている。なお、
ガイド孔(16)の最先端部分にはケース内部の潤滑剤の流
出を防ぐためにオイルシール(18)を設けてある。

【０００９】そして、この機械式プレス装置(１)は、ク
ランク腕(10)の回動によるラム(13)の全ストローク(Ｓ
t)中、その下側移動領域を有効ストローク(Ｓe)として
形成してあり、その有効ストローク(Ｓe)の中間部分を
使用して切断加工するようにしてある。そして、この機
械式プレス装置(１)では、その動作制御をサーボモータ
(７)に取り付けたレゾルバ(７r)で得られるモータの回
転と、サーボアンプの電流値データに基づいて、サーボ
モータ(７)における速度制御とトルク制御の組み合わせ
で行うようにしてある。なお、全ストローク(Ｓt)中、
その上半分は金型の交換などのためのストロークであ
る。

【００１０】図１は、時間とラムの動きとの関係を示す
もので、横軸が時間(Ｔ)、縦軸がラムのストロークを示
す。以下、ラム(13)の動きを図１に従って説明する。当
初、ラム(13)は図２で示した機械的なメカニズムで決ま
る上死点の位置(機械的原点)にある。この位置はラム(1
3)の先端に治工具を取り付けたり、作業の準備をする位
置である。

【００１１】プレス機構が作動を開始すると、ラム(13)
は機械的原点から作業の上死点である作業準備位置(Ａ)
に予め設定された速度で移動する。ラム(13)が作業準備
位置(Ａ)に停止している状態で、下金型上面での所定位
置にワークをセットし、図示を省略したスタートスイッ
チを操作し作業を開始する。作業開始操作によりラム(1
3)は予め設定された所定の速度でワーク上面から一定高
さ離れた加工作業開始位置(Ｂ)まで下降する。この作業
準備位置(Ａ)から加工作業開始位置(Ｂ)までラムを移動
させる接近工程でのラム移動速度(接近速度)は当初は高
速で、ラム(13)の先端に装着したパンチ(金型)がワーク
と接当する寸前で低速とすることにより、ラムの移動曲
線が二次曲線となるように設定してある。ここで、当初
高速とするのは、アイドルタイムを短くするためであ
り、加工作業開始位置(Ｂ)で低速にするのはパンチとワ
ークとの衝突音を極力低下させるためである。

【００１２】ラム(13)が加工開始位置(Ｂ)に達すると、
ラム(13)の移動速度を再び高速に切り換え、加工工程に
入る。このときの加工速度は接近速度よりも速く設定す
る。そして、ラム(13)の移動量がワークの厚みを越える
と、減速させラム(13)は下死点位置(Ｃ)まで移動する。
ラム(13)が下死点位置(Ｃ)に達すると、ラム(13)の昇降
移動を一定時間停止させてその状態を維持し、一定時間
の停止工程が終了すると、ラム(13)を下死点位置(Ｃ)か
ら作業準備位置(Ａ)まで所定の離間速度で移動させる。

【００１３】なお、加工開始位置(Ｂ)の検出は、サーボ
モータ(７)に付設してあるレゾルバ(７r)からの信号で
ラム(13)の移動量を検出することにより行うようにして
ある。そして、加工速度は、その加速度が所定の割合で
直線的に増加する状態に制御している。また、ラムの離
間速度は、加工速度よりも遅く設定してあり、作業準備
位置(Ａ)から加工開始位置(Ｂ)にラムが移動する際の接
近速度とほぼ同速度に設定してある。なお、レゾルバ
(７r)の代わりにアブソリュートエンコーダを使用する
ことにより、より使いやすい制御をすることも可能であ
る。

【００１４】

【発明の効果】本発明では、加工時のラム移動速度を接
近時や離間時のラム移動速度よりも早くするように設定
していることから、ワークの切断面での破断面を少なく
して、ダレやカエリのない奇麗な切断面を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法にかかるラムの移動軌跡を示すグラ
フ

【図２】本発明の実施に使用する機械式プレスの一例を
示す一部縦断側面図

【図３】機械式プレスの要部正面図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に工具を配置したラムを動力伝達機
   構を介してサーボモータで駆動するようにしたプレス機
   械の運転方法であって、 先端に工具を配置してなるラムを有効ストロークの上死
   点位置から当初は高速で作業開始位置の近傍になると低
   速となる接近速度でワーク表面に接近させる接近工程
   と、 この接近工程の終了後に接近速度から連続的に加速して
   ワークを塑性加工し、ワーク厚みを越えると減速させる
   加工工程と、 加工工程の終了後に下死点位置でラムをあらかじめ設定
   された時間停止させる停止工程と、 停止工程の終了後に加工工程での移動速度よりも遅い所
   定の速度で下死点位置からラムを上昇移動させる離間工
   程とからなるプレス機械の運転方法。