JP2895173B2

JP2895173B2 - モータプレス装置

Info

Publication number: JP2895173B2
Application number: JP2164648A
Authority: JP
Inventors: 文夫宮島
Original assignee: APITSUKU YAMADA KK
Current assignee: APITSUKU YAMADA KK
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH0455100A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はモータプレス装置に関する。

（従来の技術）ワークをパンチで打抜いて加工する作業、曲加工する
作業、その両者を組み合わせた作業等において、パンチ
の駆動手段としてモータプレス装置が使用されている。
モータプレス装置は、正逆回転量を制御可能なモータに
よって駆動されるクランク機構や螺機構によって押動量
が制御されるプレスラムでパンチをストローク運動させ
て連続的に打抜作業を行なう場合等に使用されるもので
ある。モータプレス装置のプレスラムは大きな力を出力
可能なため、出力の大きさを示すプレス荷重値を制御し
ないと、過大な出力により、ワークや金型を含めモータ
プレス装置自体を損傷してしまうおそれがある。そこ
で、プレス荷重値を検出する手段がモータプレス装置に
設けられている。本願出願人においても、さきにプレス
荷重値を検出可能なモータプレス装置を出願している
（特願平１−295462号）。

当該装置は、正逆回転量が制御されるモータによって
押動量が制御されるプレスラムを有するモータプレス装
置において、プレスヘッドに取り付けられるトップベー
スとタイロッドとの連結部間等の構成部材の分離部分
に、プレス加工の際のプレスラムの押動力によって生じ
る歪み量を検知して被加工物に加わるプレス荷重値を検
出する歪みゲージを取り付けたものである。

プレス荷重値を検出可能なモータプレス装置において
は、加工するワークやモータプレス装置の強度等を勘案
して予め決められているプレス荷重の上限値を、検出し
たプレス荷重値が超えたら異常と判断して直ちに作業を
停止する等の措置がとられる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記のモータプレス装置には次のよう
な課題が有る。

検出した現在のプレス荷重値と予め決められたプレス
荷重値の上限値を比較して、現在のプレス荷重値が過大
と判断して停止等、適宜な措置をとることによってワー
クやモータプレス装置の損傷は防止することが可能では
ある。しかし、プレス荷重値が上限値に達しないまでも
理想のプレス荷重値より離れた値となることが有る。例
えば打抜加工作業において、パンチが磨耗したり、破損
した場合はプレス荷重値は上がるが、従来の装置ではそ
の異常を検知することができない。また、曲加工の場合
一時的にパンチに異物が付着したような場合、プレス荷
重値は上限値に達しないまでも理想値より大きくなる
が、やはり従来の装置では異常を検知できない。また、
被加工物が所定の厚さより薄くなると逆に理想値より小
さくなるが、このような被加工物の異常も検出できな
い。これらの軽微な異常が続くと不良品を多量に生産す
ることになってしまうことがあるという課題が生じる。

また、プレス荷重値の上限値に達しない、軽微な異常
を検出するために中間管理値を設定するとしても、測定
したプレス荷重値に一定の許容誤差を見込んで加減算を
行って設定する場合が多く、ワークの特性やパンチの磨
耗状態に応じたきめ細かなプレス荷重値の制御が行えな
い。また、プレスラムのストロークにおいてプレス荷重
が変動し難い範囲まで中間管理値を設定するのは無駄な
作業となる場合もあった。

本発明の目的は、プレスラムのストローク上に設けら
れた複数の測定点毎に管理上限値及び管理下限値の設定
を行うことでプレス荷重値の軽微な異常を検知してきめ
細かなプレス荷重値の制御が行えるモータプレス装置を
提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備え
る。即ち、正逆回転可能なモータによって駆動されるプ
レスラムを有するモータプレス装置において、前記プレ
スラムのストロークの一部又は全部において予め定めら
れた複数の測定点におけるプレスラムが被加工物に加え
る予め設定された基準プレス荷重値を記憶する第１のメ
モリと、プレス荷重値が絶対に越えて運転してはならな
いと予め設定された絶対上限プレス荷重値を記憶してお
く第２のメモリと、前記各測定点において、前記基準プ
レス荷重値より所定量小さい管理下限プレス荷重値及び
基準プレス荷重値より所定量大きく、かつ前記絶対上限
プレス荷重値より小さい管理上限プレス荷重値によって
定められた許容域を記憶しておく第３のメモリと、前記
プレスラムのプレス荷重を検出するためのプレス荷重検
出手段と、前記プレスラムのストローク上の位置を検出
するための位置検出手段と、前記位置検出手段により前
記プレスラムがストロークの測定点にあることを検出し
た際には、前記プレス荷重検出手段により現在のプレス
荷重値を検出し、検出された現在のプレス荷重値が前記
絶対上限プレス荷重値を超えた場合には重大な異常と判
断して、直ちに前記モータを逆回転して前記プレスラム
をストロークの初期位置へ戻してモータを停止させ、前
記現在のプレス荷重値が前記絶対上限プレス荷重値より
小さく、かつ前記許容値から外れた場合には軽微な異常
と判断して、前記プレスラムの押動を１回分終了した
後、前記モータを逆回転してプレスラムをストロークの
初期位置へ戻してモータを停止させるように制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。

（作用）プレス荷重検出手段により各測定点において検出され
た現在のプレス荷重値が、予め予定されている絶対上限
プレス荷重値を超えた場合には、制御手段は重大な異常
と判断して直ちに前記モータを逆回転して前記プレスラ
ムをストロークの初期位置へ戻してモータを停止させ
る。また、前記検出された現在のプレス荷重値が、許容
域を外れた場合には、前記制御手段は軽微な異常と判断
して前記プレスラムの押動を１回分終了した後、前記モ
ータを逆回転してプレスラムをストロークの初期位置へ
戻してモータを停止させる。

（実施例）以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に
詳述する。なお、本実施例においては打抜加工用のモー
タプレス装置を例に挙げて説明する。

まず構成について第１図と共に説明する。

モータプレス装置の機械的構成部分10は先に述べた特
願平１−295462号等、先行するモータプレス装置と同じ
構造を有するので簡単に説明する。プレスラム12は、正
逆回転制御可能なモータ14によって駆動される駆動部16
（例えば、クランク機構や螺機構）に連結されており、
モータ14の回転方向によって上下動を行う。プレスラム
12の先端にパンチ（不図示）が設けられており、被加工
物であるワーク（不図示）の打抜加工を行う。

18は位置検出手段の一例であるロータリエンコーダ
（以下、REと記す）であり、モータ14の回転方向及び回
転量に応じた信号を出力することによってプレスラム12
の上下動ストローク上における現在位置を検出可能にな
っている。

20は制御手段であるマイクロプロセッサ（以下、MPU
と記す）であり、モータ14等の制御を行うため、周辺装
置の制御と、数値・論理演算を行う。

22は不揮発性メモリ（以下、ROMと記す）であり、MPU
20のオペレーティングシステム、モータプレス装置の機
能別プログラム、ワークやモータプレス装置本体等の強
度に応じて予め設定される絶対的な上限プレス荷重値で
ある絶対上限プレス荷重値等の制御データが記憶されて
いる。

24は揮発性メモリ（以下、RAMと記す）であり、後述
する基準プレス荷重値を記憶する第１のメモリ26と、例
えば加工しようとするワークに応じてROM24から読み出
した適宜な絶対上限プレス荷重値を記憶しておく第２の
メモリ28と、プレスラム12のストローク上に予め複数設
定してある複数の測定点（後述）毎における、絶対上限
プレス荷重値より低い範囲内に設定し、軽微なトラブル
を検出するためのプレス荷重値の許容域を記憶するため
の第３のメモリ30とを含んでいる。なお、本実施例では
モータプレス装置に汎用性を持たせるべく第１のメモリ
26、第２のメモリ28、第３のメモタ30を書き替可能なRA
M24で構成したが、上限プレス荷重値、基準プレス荷重
値、許容域を予め設定した値から不変とする場合は第１
のメモリ26、第２のメモリ28、第３のメモリ30をROMで
構成してもよい。

32はプレス荷重検出手段であり、図示しないが例えば
前記特願平１−295462号に示されるようにフレームの分
離部分に取付られた歪ゲージを用いて、プレスラム12の
押動によって生じる歪み量を検知してワークへ加えられ
るプレス荷重値を検出する。

34はキーボード（以下、KBと記す）であり、各種デー
タや指示をMPU20へ入力する。

36はディスプレイであり、KB34から入力されたデータ
や、MPU20が処理した情報を表示する。ディスプレイ36
によりオペレータは会話型入力が可能になっている。

38はプリンタであり、MPU20が処理した情報や、RAM24
内の記憶内容を印字出力する。

40、42は共に報知手段の例であるスピーカとLEDであ
り、MPU20が異常を検知した際にはスピーカ40を鳴動す
ると共に、LED42を点滅させてオペレータへ装置の異常
（例えばプレス荷重値が過小・過大等）を報知する。

このように構成されたモータプレス装置の動作につい
て第２図〜第４図を更に参照して説明する。なお、第４
図は打抜加工におけるMPU20の制御を示したフローチャ
ートである。

まず、基準プレス荷重値を決めるためにモータプレス
装置のサンプリング運転を行う。予め、第２図に示すよ
うにプレスラム12のストローク上に複数の測定点ａ、
ｂ、ｃ、……ｘ、ｙ、ｚが上死点と下死点の間に等間隔
に設定されている。

サンプリング運転中において、RE18がプレスラム12の
ストローク上における現在位置を常時MPU20に送り、MPU
20は現在位置が測定点ａ……ｚ（第２図参照）に一致し
た際には第１のメモリ26へその都度、測定点ａ……ｚ
と、プレス荷重検出手段32が検出した該当する測定点に
おけるプレス荷重値を順次RAM24の第１のメモリ26へ記
憶する（第２図参照）。このサンプリング運転において
ワークが旨く成形されれば、現在の第１のメモリ26に記
憶されている値を基準プレス荷重値とする（第２図）。
もし、サンプリング運転で成形が旨くいかない場合はKB
34から第１のメモリ26の記憶内容をクリアする指示を行
い、再度同様のサンプリング運転を行い、基準プレス荷
重値とするに足る所望の成形が行われるまでサンプリン
グ運転を繰り返し行う。なお、サンプリングにより基準
プレス荷重値を設定する場合、正常加工のサンプリング
を複数回行ない、その平均値をMPU20が求め、基準プレ
ス荷重値としてもよい。

基準プレス荷重値が決まったら、オペレータはKB34を
操作して、各測定点ａ……ｚにおける基準プレス荷重値
より所定量（例:10％）小さい管理下限プレス荷重値
と、基準プレス荷重値より所定量（例:20％）大きく、
かつ予め定められている絶対上限プレス荷重値Ｐより小
さい管理上限プレス荷重値をMPU20に演算で求めさせ、
管理下限プレス荷重値と管理上限プレス荷重値によって
定められる範囲（以下、許容域Ｗという）を各測定点ａ
……ｚ毎に第３のメモリ30へ記憶する（第３図参照）。

なお、絶対上限プレス荷重値Ｐはサンプリング運転の
際にMPU20がRAM22から予め読み出して第２のメモリ28へ
記憶されている。

このようにサンプリング運転を行った後、実際の加工
運動に入る。

KB34より加工運転の指示が入ると、MPU20はプレスラ
ム12を上死点に位置させ、RE18をリセットする等の準備
を行い（ステップ100）、モータ14を正転させてプレス
ラム12を下降させる（ステップ102）。

プレスラム12の下降に伴い、MPU20はRE18のデータを
基にプレスラム12の現在位置を常時検出する（ステップ
104）。

続いて、プレスラム12の現在位置が下死点かどうかを
まずチェックし（ステップ105）、下降中であれば下死
点には達していないので次のステップへ行く。ステップ
105で下死点に達していたと判断されれば、モータ14を
逆転させ、プレスラム12を上死点へ戻し、再度下降させ
る連続運転ルーチン（ステップ101）を実行する。

次に、検出した現在位置を、予め定められている測定
点ａ……ｚと一致するか否かをチェックし（ステップ10
6）、現在位置が測定点ａ……ｚと一致しなければ、ス
テップ102へ戻り繰り返す。もし、ステップ106におい
て、現在位置が例えば測定点ｄと一致すれば（第３図参
照）、MPU20はプレス荷重検出手段32を介して現在のプ
レス荷重値を検出する（ステップ108）。

現在のプレス荷重値は、まず第２のメモリ28の絶対上
限プレス荷重値Ｐと比較される（ステップ110）。ここ
で現在のプレス荷重値が絶対上限プレス荷重値Ｐを超え
ていた場合は、MPU20は異常と判断してスピーカ40を鳴
動すると共に、LED42を点滅させてオペレータへ異常を
報知し（ステップ112）、モータ14を逆転させ（ステッ
プ114）、プレスラム12を直ちに上昇させる。モータ14
を逆転させてプレスラム12を上昇させながらもMPU20は
プレスラム12の現在位置を検出し（ステップ116）、現
在位置が上死点かどうかをチェックし（ステップ11
8）、上死点に達していなければステップ116に戻りプレ
スラム12の上昇を続ける。もしステップ118でプレスラ
ム12が上死点に達していればモータ14を停止する（ステ
ップ120）。

一方、ステップ110において、現在のプレス荷重値が
絶対上限プレス荷重値Ｐ未満と判断したら、現在のプレ
ス荷重値が許容域Ｗ内かどうかをチェックする（ステッ
プ122）。もし許容域Ｗ内であれば問題はないのでステ
ップ102に戻りプレスラム12をさらに下降させる。も
し、ステップ122においてプレス荷重値が許容域Ｗから
外れた場合は、何か重大な異常には至らないが異常状態
が発生したとMPU20は判断してスピーカ40を鳴動し、LED
42を点滅させてオペレータへ報知する（ステップ12
4）。

そして、プレスラム12の現在位置が下死点かどうか判
断し（ステップ126）、下死点ならステップ124へ進んで
プレスラム12を上死点まで上昇して停止させる。一方、
ステップ126で、下死点まで達していないと判断したら
プレスラム12の１回分の押動、つまりプレスラム12を下
死点まで下降して打抜きを実行し（ステップ128）、ス
テップ114へ戻り、プレスラム12を上死点まで上昇して
停止させる。なお、プレスラム12をステップ124から直
ちに上昇・停止させてもよいが、本実施例では現在のプ
レス荷重値が絶対上限プレス荷重値Ｐ内なので、１回分
の打抜を実行した後上昇して停止させている。

なお、本発明においては、許容域Ｗの設定はMPU20が
演算で決めたが、許容域Ｗの幅はオペレータが任意に決
めることができ、各測定点毎に指定することもできる。
また、プレスラム12の測定点の設定及び位置検出手段と
してはRE18の他に、プレスラム12のストローク上にリミ
ットスイッチを並設しておき、プレスラム12に固定した
ドッグでリミットスイッチをON/OFFさせてプレスラム12
の現在位置を検出したり、光学的手段や磁気的手段を使
ったセンサで現在位置を検出してもよい。また、許容域
Ｗの設定もプレスラム12の全ストロークに亘って設定せ
ず、例えば第３図のＥに示す打抜工程のみに設定する
等、必要に応じて部分的に設定することもできる。ま
た、検出したプレス荷重値をディスプレイ36やプリンタ
38に出力したり、RAM24へ取り込んで、基準プレス荷重
値等と比較することにより、加工条件に依る差異の分析
や、軽微なトラブルの内容分析及び故障の予防等に利用
することができる。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来た
が、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのは
もちろんである。

（発明の効果）本発明に係るモータプレス装置を用いると、現在のプ
レス荷重値が前記絶対上限プレス荷重値を超えた場合は
重大な異常と判断して、直ちに前記モータを逆回転して
前記プレスラムをストロークの初期位置へ戻してモータ
を停止させ、前記現在のプレス荷重値が前記絶対上限プ
レス荷重値より小さく、かつ前記許容域から外れた場合
には軽微な異常と判断して、前記プレスラムの押動を１
回分終了した後、前記モータを逆回転してプレスラムを
ストロークを初期位置へ戻してモータを停止させるた
め、装置本体に支障を及ぼすような絶対上限プレス荷重
値を超えるようなプレス荷重値が加えられた重大な異常
はもちろん、パンチの磨耗、定められた厚さと異なる厚
さの被加工物の混入等、直ちに重大な支障に至らない軽
微な異常も検知できるので、装置等を損傷する前にトラ
ブルを未然に防止し、不良品の発生を抑えることができ
る。

特に、前記現在のプレス荷重値が前記絶対上限プレス
荷重値より小さく、かつ前記許容域から外れた軽微な異
常の場合には、前記プレスラムの押動を１回分終了した
後、前記モータを逆回転してプレスラムのストロークを
初期位置へ戻してモータを停止させるため、装置に損傷
を与えたり装置の運転制御を複雑にすることがなく、被
加工物を取り外して新たな被加工物をセットする交換作
業の効率化を図れる。

また、基準プレス荷重値の許容域を規定する管理上限
プレス荷重値及び管理下限プレス荷重値の値をプレスラ
ムのストローク範囲に設けられた各測定点毎に設定でき
るので、プレス加工の軽微な異常を検出してきめ細かな
プレス荷重値の制御を行うことができる。

また、前記基準プレス荷重値や前記許容域は前記プレ
スラムの全ストロークにわたって設定せず、プレス荷重
値が変動し易い打ち抜き工程のみに部分的に設定するこ
とにより、作業効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るモータプレス装置の実施例を示し
たブロックダイアグラム、第２図は基準プレス荷重値を
示したグラフ、第３図はプレスラムのストロークに対す
る管理下限プレス荷重値、管理上限プレス荷重値、許容
域、基準プレス荷重値、絶対上限プレス荷重値の関係を
示したグラフ、第４図はMPUの制御動作を示したフロー
チャート。 12……プレスラム、14……モータ、18……RE、20……MP
U、26……第１のメモリ、28……第２のメモリ、30……
第３のメモリ、32……プレス荷重検出手段、40……スピ
ーカ、42……LED。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】正逆回転可能なモータによって駆動される
プレスラムを有するモータプレス装置において、前記プレスラムのストロークの一部又は全部において予
め定められた複数の測定点におけるプレスラムが被加工
物に加える予め設定された基準プレス荷重値を記憶する
第１のメモリと、プレス荷重値が絶対に越えて運転してはならないと予め
設定された絶対上限プレス荷重値を記憶しておく第２の
メモリと、前記各測定点において、前記基準プレス荷重値より所定
量小さい管理下限プレス荷重値及び基準プレス荷重値よ
り所定量大きく、かつ前記絶対上限プレス荷重値より小
さい管理上限プレス荷重値によって定められた許容域を
記憶しておく第３のメモリと、前記プレスラムのプレス荷重を検出するためのプレス荷
重検出手段と、前記プレスラムのストローク上の位置を検出するための
位置検出手段と、前記位置検出手段により前記プレスラムがストロークの
測定点にあることを検出した際には、前記プレス荷重検
出手段により現在のプレス荷重値を検出し、検出された
現在のプレス荷重値が前記絶対上限プレス荷重値を超え
た場合には重大な異常と判断して、直ちに前記モータを
逆回転して前記プレスラムをストロークの初期位置へ戻
してモータを停止させ、前記現在のプレス荷重値が前記
絶対上限プレス荷重値より小さく、かつ前記許容値から
外れた場合には軽微な異常と判断して、前記プレスラム
の押動を１回分終了した後、前記モータを逆回転してプ
レスラムをストロークの初期位置へ戻してモータを停止
させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴と
するモータプレス装置。