JP3083101B2 - Press equipment - Google Patents
Press equipmentInfo
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- JP3083101B2 JP3083101B2 JP02216370A JP21637090A JP3083101B2 JP 3083101 B2 JP3083101 B2 JP 3083101B2 JP 02216370 A JP02216370 A JP 02216370A JP 21637090 A JP21637090 A JP 21637090A JP 3083101 B2 JP3083101 B2 JP 3083101B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nut
- hand screw
- amount
- ram
- ball screw
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/008—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by a rod swinging between a fixed plane and the ram
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体リード成形装置等のプレス装置に関
する。The present invention relates to a press device such as a semiconductor lead forming device.
半導体リード成形装置用のプレス装置としては、従来
より、油圧プレス式、クランクプレス式がある。Conventionally, as a press device for a semiconductor lead forming device, there are a hydraulic press type and a crank press type.
油圧プレス式としては特公昭61−57707号公報に記載
されたものがある。またクランクプレス式としては特開
平1−161739号公報に記載されたものがある。As the hydraulic press type, there is one described in Japanese Patent Publication No. 61-57707. As the crank press type, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-161739.
油圧プレス式の問題点としては、油圧の切換が大規模
となり、発生振動や騒音が大きく、ラムスピード、加圧
力、下死点精度等の制御性が悪く、形状が大きく、効率
が悪いことが挙げられる。The problems with the hydraulic press type are that the switching of the hydraulic pressure becomes large-scale, the generated vibration and noise are large, the controllability such as ram speed, pressing force, bottom dead center accuracy is poor, the shape is large, and the efficiency is poor. No.
また、クランクプレス式の問題点としては、加圧力が
下死点付近の数mmでしか発生せず、使用範囲が狭いこと
が挙げられる。Another problem with the crank press type is that the pressing force occurs only at a few mm near the bottom dead center, and the working range is narrow.
本発明は、制御性の改善、騒音の低下、形状小型化、
効率改善、使用範囲拡大を解決課題とする。The present invention has improved controllability, reduced noise, downsized shape,
Improving efficiency and expanding the range of use are to be solved.
本発明は、サーボモータによって回転駆動され、長手
方向の中央部から右ネジと左ネジを形成したボールネジ
軸と、このボールネジ軸の前記右ネジおよび左ネジにそ
れぞれ螺合された右ナットおよび左ナットと、これらの
右ナットおよび左ナットに先端を回動自在に固定され、
基端がラムの上端に回動自在に固定された一対のリンク
と、垂直方向に昇降可能に支持されたラムとよりなり、
さらに前記サーボモータの回転位置を検出するインクリ
メンタルエンコーダを用いた位置決めサーボを使用した
プレス装置において、 加圧力を発生させるために金型下死点を越えるストロ
ークを設定して下降させる際に、前記インクリメンタル
エンコーダより90度の位相差をもって出力される2つの
矩形パルスA相,B相を別々にカウントすることにより現
在位置を維持する回路を付加し、このカウントデータを
制御部に取り込んで演算により戻り量を決定し、この戻
り量から所定のパルス量だけ少ないオフセット量で高速
位置決めし、そこから原点合わせ動作で前記オフセット
量の分の原点復帰動作を行う制御手段を備えたことを特
徴とするプレス装置により前記課題を解決した。The present invention provides a ball screw shaft which is rotationally driven by a servomotor and forms a right-hand screw and a left-hand screw from a central portion in a longitudinal direction, and a right nut and a left nut screwed to the right-hand screw and the left-hand screw of the ball screw shaft, respectively. The tip is rotatably fixed to these right nut and left nut,
It consists of a pair of links whose base ends are rotatably fixed to the upper end of the ram, and a ram supported so that it can move up and down in the vertical direction.
Further, in a press apparatus using a positioning servo using an incremental encoder for detecting the rotational position of the servomotor, the incremental machine is used to set a stroke exceeding the bottom dead center of the mold and to lower the mold in order to generate a pressing force. A circuit for maintaining the current position by separately counting two rectangular pulses A and B output with a phase difference of 90 degrees from the encoder is added, and the count data is taken into the control unit, and the return amount is calculated. Press apparatus, comprising: a control unit for performing high-speed positioning with an offset amount smaller by a predetermined pulse amount from the return amount, and performing an origin return operation corresponding to the offset amount by an origin adjusting operation therefrom. Solved the above problem.
本発明では、サーボモータを駆動すると、ボールネジ
棒が一定方向に回転する。このボールネジ軸には右ネジ
と左ネジが形成されており、それぞれ右ナットと左ナッ
トが螺合されているので、両ナットは互いに接近し、あ
るいは離反する。両ナットには一対のリンクが回動自在
に固定されており、またリンクの基端はラムの上端に回
動自在に固定されているので、ラムは昇降することにな
る。In the present invention, when the servomotor is driven, the ball screw rod rotates in a certain direction. A right-handed screw and a left-handed screw are formed on the ball screw shaft, and the right nut and the left nut are screwed together, so that the two nuts approach or separate from each other. A pair of links are rotatably fixed to both nuts, and the base end of the link is rotatably fixed to the upper end of the ram, so that the ram moves up and down.
以下、本発明を実施例を参照しながら具体的に説明す
る。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
第1図は本発明の実施例を示す正面図、第2図はその
側面図、第3図はリンク部の側面図である。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. 3 is a side view of a link portion.
これらの図において、1はケース、2はサーボモー
タ、4は操作パネルである。In these figures, 1 is a case, 2 is a servomotor, and 4 is an operation panel.
ケース1内にはボールネジ軸5が軸受6,7によって回
転自在に支承されており、このボールネジ軸5には、第
1図に示されるように中央から右は右ネジ5a、左は左ネ
ジ5bが形成されている。この右ネジ5aおよび左ネジ5bに
螺合する右ナット8および左ナット9が、ボールネジ軸
5の回転に伴って回転しないように、かつボールネジ軸
5の長手方向王に沿って移動できるように、ケース1に
設けたリニア軸受10に左右動可能に取り付けられてい
る。A ball screw shaft 5 is rotatably supported in the case 1 by bearings 6 and 7. The ball screw shaft 5 has a right screw 5a from the center to the right and a left screw 5b from the center as shown in FIG. Are formed. The right nut 8 and the left nut 9 screwed to the right screw 5a and the left screw 5b do not rotate with the rotation of the ball screw shaft 5 and can move along the longitudinal direction king of the ball screw shaft 5. It is attached to a linear bearing 10 provided on the case 1 so as to be movable left and right.
右ナット8および左ナット9には左右に軸11が突設さ
れており、この軸11に回動自在に右リンク12および左リ
ンク13の上端が取り付けられている。右リンク12および
左リンク13の下端はラム14の上部に設けた共通の枢軸15
に取り付けられている。The right nut 8 and the left nut 9 have left and right shafts 11 projecting therefrom. The upper ends of the right link 12 and the left link 13 are rotatably mounted on the shaft 11. The lower ends of the right link 12 and the left link 13 are connected to a common pivot 15
Attached to.
前記サーボモータ2の出力軸およびボールネジ軸5に
はそれぞれプーリ16,17が取り付けられており、両プー
リ16,17にはタイミングベルト18が懸けられて回転を伝
達するようにしている。サーボモータ2の回転位置はロ
ータリエンコーダ19によって検出される。Pulleys 16 and 17 are attached to the output shaft of the servomotor 2 and the ball screw shaft 5, respectively. A timing belt 18 is suspended between the pulleys 16 and 17 to transmit rotation. The rotational position of the servo motor 2 is detected by a rotary encoder 19.
なお、ケース1の内部にはおよそボールネジ軸5の位
置まで潤滑油が満たされており、ボールネジ軸5および
ラム14はケース1に対してオイルシール20でシールされ
ている。The interior of the case 1 is filled with lubricating oil up to the position of the ball screw shaft 5, and the ball screw shaft 5 and the ram 14 are sealed to the case 1 by an oil seal 20.
ラム14の下部にはラム14の位置を検出する検出アーム
21が固定されており、検出アーム21の先端には検出ロッ
ド22が連結されている。そして検出ロッド22の先端位置
を異なる高さに配置されたフォトセンサ23で検出するよ
うにしている。A detection arm for detecting the position of the ram 14 is provided below the ram 14.
The detection arm 21 is fixed, and a detection rod 22 is connected to the tip of the detection arm 21. Then, the tip position of the detection rod 22 is detected by the photosensors 23 arranged at different heights.
なお24は電磁ブレーキである。 24 is an electromagnetic brake.
以上のように構成されたプレス装置の制御方法につい
て説明する。A control method of the press device configured as described above will be described.
第4図は制御系の構成を示すブロック図であり、31は
ラム14の下降位置、上昇位置の設定部、32A,32Bはロー
タリエンコーダ24より90度の位相差もって出力される2
つの矩形パルスA相,B相のパルスデータをカウントする
加算カウンタおよび減算カウンタ、33は設定部31からの
指令値と加算カウンタ32Aおよび減算カウンタ32Bからの
カウントパルスとの演算を行う演算制御部、34は演算制
御部33で演算された指令信号とロータリエンコーダ19か
らの位置フィードバックパルスとに基づいてサーボモー
タ2を駆動するサーボモータドライバである。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system. Reference numeral 31 denotes a setting section for setting the lower position and the upper position of the ram 14, and 32A and 32B are output from the rotary encoder 24 with a phase difference of 90 degrees.
An addition counter and a subtraction counter for counting pulse data of two rectangular pulses A phase and B phase; a calculation control unit 33 for calculating a command value from the setting unit 31 and a count pulse from the addition counter 32A and the subtraction counter 32B; Reference numeral 34 denotes a servo motor driver that drives the servo motor 2 based on the command signal calculated by the calculation control unit 33 and the position feedback pulse from the rotary encoder 19.
なお、本実施例では、ロータリエンコーダ19として、
インクリメンタルエンコーダを用い、A相,B相を別々に
カウントすることとしている。In this embodiment, as the rotary encoder 19,
The A phase and the B phase are separately counted using an incremental encoder.
因みに、位置決めサーボを使用して、加圧力を発生さ
せるには、金型下死点を超えるストロークを設定して下
降させる。しかし、この際、戻りの上昇量が不明になる
ため、その対策として、 上死点近くに、減速点センサを設け、そこまで高速原
点復帰、減速点→原点までを低速運転する。Incidentally, in order to generate a pressing force using the positioning servo, a stroke exceeding the bottom dead center of the mold is set and lowered. However, at this time, since the amount of return rise becomes unknown, as a countermeasure, a deceleration point sensor is provided near the top dead center, and high-speed return to origin is performed up to that point, and low-speed operation is performed from the deceleration point to the origin.
インクリメンタルエンコーダを止め、アブソリュート
エンコーダを設置する。Stop the incremental encoder and install an absolute encoder.
等が考えられる。And so on.
の方法では、戻りに時間がかかり、装置のインデッ
クスタイムが長くなる。の方法では、インデックスタ
イムの改善は出来るがコスト高となる。In the method of (1), it takes time to return, and the index time of the device becomes longer. In the method (1), the index time can be improved, but the cost increases.
そこで本実施例では、インクリメンタルエンコーダの
A相,B相を別々にカウントすることにより、特に下死点
にて加圧時に金型の反力等により下死点にてエンコーダ
スリットを往復するような振動が起こったときでも、か
なりの精度で現在位置を維持できる回路を付加した。こ
のカウンタデータを制御部にて取込み、演算の後、戻り
量を決定するが、上記+−カウントをしても±1パルス
の誤差は出るため、その量から10パルス少ない量で高速
位置決めし、後は原点合わせ動作とする。こうすること
により、インデックスタイムに大きな影響を与えること
なく、少ないコストで毎回正確な動作が可能となる。Therefore, in this embodiment, by separately counting the A-phase and the B-phase of the incremental encoder, it is possible to reciprocate the encoder slit at the bottom dead center due to the reaction force of the mold when pressurizing, particularly at the bottom dead center. A circuit has been added that can maintain the current position with considerable accuracy even when vibration occurs. This counter data is fetched by the control unit, and after the calculation, the return amount is determined. However, even if the above +/- counting is performed, an error of ± 1 pulse is generated. The rest is the origin adjustment operation. By doing so, accurate operation can be performed each time at a low cost without significantly affecting the index time.
第5図は具体的な制御例を示すフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart showing a specific control example.
第5図における各ステップの処理は次の通りである。 The processing of each step in FIG. 5 is as follows.
ステップ100:サーボカウントをクリアする。具体的に
は、加算カウンタ32A,減算カウンタ32B,演算制御部33,
サーボモータドライバ34のそれぞれのカウント値を0に
クリアする。Step 100: Clear the servo count. Specifically, the addition counter 32A, the subtraction counter 32B, the operation control unit 33,
The respective count values of the servo motor driver 34 are cleared to zero.
ステップ110:モータフィードバックパルスカウントの読
み込みを開始する。Step 110: Start reading the motor feedback pulse count.
ステップ120:予め操作パルス上で設定されたデータによ
りサーボモータ2を駆動してラム14の下降を開始し、プ
レス動作をさせる。設定内容としては、移動距離+オフ
セット、加減速ポイントおよびそれに伴う各速度設定。Step 120: The servo motor 2 is driven by the data set in advance on the operation pulse to start the lowering of the ram 14 to perform the pressing operation. The setting contents include moving distance + offset, acceleration / deceleration point, and each speed setting accordingly.
ステップ130:サーボドライバに与えている下降指令移動
量に見合うパルスをサンプリングする。Step 130: A pulse corresponding to the descending command movement amount given to the servo driver is sampled.
ステップ140:操作パネルで設定された目標減速ポイント
に対して指令移動量との比較判断を行う。すなわち、指
令移動量が現在どれくらいの指令量を出し終えていて目
標とする減速ポイントにその量が到達しているかを判断
している。Step 140: The target deceleration point set on the operation panel is compared with the commanded moving amount to make a judgment. That is, it is determined how much the command movement amount has now issued and has reached the target deceleration point.
ステップ150:ステップ140で減速ポイントを確認後、モ
ータは設定された減速スピードで速度を変更する。Step 150: After confirming the deceleration point in step 140, the motor changes the speed at the set deceleration speed.
ステップ160:操作パネルで設定された移動距離に対して
サーボドライバがその移動距離−オフセット=移動距離
の位置決め完了信号が出るのを待つ。Step 160: The servo driver waits for a positioning completion signal of the moving distance−offset = moving distance for the moving distance set on the operation panel.
ステップ170:位置決め完了後、物理的に(金型ストッパ
ー等により)ストロークエンドとなっているが、オフセ
ット量だけモータは回転しようとし、モータは最大トル
クを発生する。このステップではモータトルクを制限す
る。Step 170: After the positioning is completed, the stroke ends physically (by a mold stopper or the like), but the motor tries to rotate by the offset amount, and the motor generates the maximum torque. In this step, the motor torque is limited.
ステップ180:ステップ170の状態を操作パネルで設定さ
れた時間だけ保持する。Step 180: Hold the state of step 170 for the time set on the operation panel.
ステップ190:ステップ170におけるオフセット量を0に
クリアする。(加圧終了) ステップ200:モータの位置を加減速カウンタで読み取
る。Step 190: The offset amount in step 170 is cleared to zero. (End of pressurization) Step 200: Read the position of the motor with the acceleration / deceleration counter.
ステップ210:モータを確実に動作させるために、−10パ
ルス(約0.01mm)程マイナスにオフセットし、上昇移動
指令にする。Step 210: In order to surely operate the motor, a negative offset of about -10 pulses (about 0.01 mm) is issued, and a rising movement command is issued.
ステップ220:モータは上昇する。Step 220: The motor rises.
ステップ230:ステップ130と同様の動作をする。Step 230: The same operation as step 130 is performed.
ステップ240:操作パネルにより設定された目標加速(ポ
イントとサンプリングデータ)の比較判断をする ステップ250:操作パネルで設定された加速スピードに変
更する。Step 240: Compare and determine the target acceleration (point and sampling data) set by the operation panel. Step 250: Change to the acceleration speed set by the operation panel.
ステップ260:ステップ210で指定された移動量に到達す
るのを位置決め完了信号で判断する。Step 260: It is determined by the positioning completion signal that the movement amount specified in step 210 is reached.
ステップ270:モータはマイナスのオフセット距離だけ原
点速度で原点復帰する。Step 270: The motor returns to the origin at the origin speed by a negative offset distance.
ステップ280:モータのZ相検出後、モータは停止する。Step 280: After detecting the Z phase of the motor, the motor stops.
以上に説明したように、本発明によれば、下記の効果
を奏する。As described above, the present invention has the following effects.
プレス装置の形状を小さくできる。The shape of the press device can be reduced.
プレス装置の発生騒音を抑えられる。Noise generated by the press device can be suppressed.
金型ストッパ衝突時の衝撃力、衝撃音を抑えられる。The impact force and impact sound at the time of the mold stopper collision can be suppressed.
簡単な設定にて、被加工物に対し、最適のプレス状態
を設定できる。With a simple setting, the optimum pressing state can be set for the workpiece.
第1図は本発明の実施例を示す正面図、第2図はその側
面図、第3図はリンク部の側面図、第4図は制御系の構
成を示すブロック図、第5図は具体的な制御例を示すフ
ローチャートである。 1:ケース、2:サーボモータ 4:操作パネル、5:ボールネジ軸 5a:右ネジ、5b:左ネジ 6,7:軸受、8:右ナット 9:左ナット、10:リニア軸受 11:軸、12:右リンク 13:左リンク、14:ラム 15:枢軸、16,17:プーリ 18:タイミングベルト 19:ロータリエンコーダ 20:オイルシール、21:検出アーム 22:検出ロッド、23:フォトセンサ 24:電磁ブレーキ 31:設定部、32A:加算カウンタ 32B:減算カウンタ、33:演算制御部 34:サーボモータドライバ1 is a front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, FIG. 3 is a side view of a link portion, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system, and FIG. 6 is a flowchart showing a typical control example. 1: Case, 2: Servo motor 4: Operation panel, 5: Ball screw shaft 5a: Right screw, 5b: Left screw 6,7: Bearing, 8: Right nut 9: Left nut, 10: Linear bearing 11: Shaft, 12 : Right link 13: Left link, 14: Ram 15: Axis, 16, 17: Pulley 18: Timing belt 19: Rotary encoder 20: Oil seal, 21: Detection arm 22: Detection rod, 23: Photo sensor 24: Electromagnetic brake 31: Setting unit, 32A: Addition counter 32B: Subtraction counter, 33: Operation control unit 34: Servo motor driver
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B30B 1/10 B30B 1/18 B30B 15/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B30B 1/10 B30B 1/18 B30B 15/14
Claims (1)
方向の中央部から右ネジと左ネジを形成したボールネジ
軸と、このボールネジ軸の前記右ネジおよび左ネジにそ
れぞれ螺合された右ナットおよび左ナットと、これらの
右ナットおよび左ナットに先端を回動自在に固定され、
基端がラムの上端に回動自在に固定された一対のリンク
と、垂直方向に昇降可能に支持されたラムとよりなり、
さらに前記サーボモータの回転位置を検出するインクリ
メンタルエンコーダを用いた位置決めサーボを使用した
プレス装置において、 加圧力を発生させるために金型下死点を越えるストロー
クを設定して下降させる際に、前記インクリメンタルエ
ンコーダより90度の位相差をもって出力される2つの矩
形パルスA相,B相を別々にカウントすることにより現在
位置を維持する回路を付加し、このカウントデータを制
御部に取り込んで演算により戻り量を決定し、この戻り
量から所定のパルス量だけ少ないオフセット量で高速位
置決めし、そこから原点合わせ動作で前記オフセット量
の分の原点復帰動作を行う制御手段を備えたことを特徴
とするプレス装置。1. A ball screw shaft which is rotationally driven by a servomotor and has a right-hand screw and a left-hand screw formed from a central portion in a longitudinal direction, a right nut and a left nut screwed to the right-hand screw and the left-hand screw of the ball screw shaft, respectively. Nut, the tip is rotatably fixed to these right nut and left nut,
It consists of a pair of links whose base ends are rotatably fixed to the upper end of the ram, and a ram supported so that it can move up and down in the vertical direction.
Further, in a press apparatus using a positioning servo using an incremental encoder for detecting the rotational position of the servomotor, the incremental machine is used to set a stroke exceeding the bottom dead center of the mold and to lower the mold in order to generate a pressing force. A circuit for maintaining the current position by separately counting two rectangular pulses A and B output with a phase difference of 90 degrees from the encoder is added, and the count data is taken into the control unit, and the return amount is calculated. Press apparatus, comprising: a control unit for performing high-speed positioning with an offset amount smaller by a predetermined pulse amount from the return amount, and performing an origin return operation corresponding to the offset amount by an origin adjusting operation therefrom. .
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---|---|---|---|
JP02216370A JP3083101B2 (en) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | Press equipment |
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JP02216370A JP3083101B2 (en) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | Press equipment |
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JPH04100697A JPH04100697A (en) | 1992-04-02 |
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ID=16687513
Family Applications (1)
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JPH0910858A (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-14 | Fanuc Ltd | System of punch press machine and control method thereof |
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1990
- 1990-08-15 JP JP02216370A patent/JP3083101B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH04100697A (en) | 1992-04-02 |
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