JP3339882B2 - 電動プレス - Google Patents

電動プレス

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JP3339882B2
JP3339882B2 JP19751592A JP19751592A JP3339882B2 JP 3339882 B2 JP3339882 B2 JP 3339882B2 JP 19751592 A JP19751592 A JP 19751592A JP 19751592 A JP19751592 A JP 19751592A JP 3339882 B2 JP3339882 B2 JP 3339882B2
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真人 清水
文明 小林
良雄 赤堀
伸一 深田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型、小容量の被加工
物を精密かつ正確に加工する電動プレスに関する。
【0002】
【従来の技術】プレス技術に関して、大別すると機械プ
レス、液圧プレス、足踏みプレス、空気プレス等のもの
があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のプレスは、その
用途で多少異なるものの、一般に大型、大容量のものが
多く、精密なプレス作業をすることができなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで発明者は、前記課
題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、その発明
を、電動機をプレスの主駆動源として用い、プレス用の
ラムの各高さ位置において、速度及び加圧力を制御し、
小型、小容量の被加工物を精密かつ正確に加工すること
ができ、前記の課題を解決したものである。また、その
特性を生かしフレキシブルな対応を可能とさせ、さら
に、電動機による回転力を直線運動に変換する機構を備
えた電動プレスに中央演算装置とその関連装置とにより
ラムへの各種機能を指令するように構成したものであ
る。
【0005】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
すると、本発明の電動プレスは、図5及び図6に示すよ
うに、昇降動作により、被加工物Wに対して所望の圧力
を与えるプレス用のラム1と、該ラム1に昇降動作を与
えるボール螺子2と、電動機3とからなり、これらがケ
ーシング4の頭部枠体内に設けられている。
【0006】まず、ラム1の構造については、図5に示
すように、筒状体に形成されたものであって、具体的に
は円筒状に形成された筒状本体1aの内部に軸方向に沿
って中空状部が形成されており、該中空状部の内部にボ
ール螺子2の螺子軸2aが挿入可能となっており、ラム
1の筒状本体1aの軸長方向端部箇所には、ボール螺子
2のナット体2bが固着されている。
【0007】その筒状本体1aの最下部には押圧体1b
が装着自在となるように構成されており、実際には該押
圧体1bが被加工物Wに当接して、適宜の圧力を与える
ものであり、さらにその押圧体1bには、歪みゲージの
取付が可能に構成されることもあり、該歪みゲージによ
って、被加工物Wに与える圧力を検出することができる
ようになっている。
【0008】その筒状本体1aの外周側面を包むように
して筒状ガイド5が設けられている。該筒状ガイド5
は、ケーシング4内に固定され、その筒状ガイド5に沿
ってラム1が昇降移動可能に構成されている。該ラム1
は、軸方向直交面上において回転しないように振れ止ガ
イド6が設けられている。該振れ止ガイド6は、具体的
には、図5,図6に示すように、振れ止杆6a,案内部
6b及び連結板6cからなり、その振れ止杆6aがラム
1の下端箇所より上方に向け、且つラム1に平行状とな
るようにして、連結板6cを介して設けられ、その振れ
止杆6aがラム1の昇降に伴って上下方向に移動する構
成となっている。
【0009】さらに、その振れ止杆6aが所定箇所を通
過するための案内部6bがケーシング4内に固定され、
その案内部6bに沿って、振れ止杆6aが上昇及び下降
するようになっており、ラム1が上下方向に移動する際
に筒状ガイド5内を空転することがないように構成され
ている。
【0010】その振れ止杆6aの上方には、膨出したス
イッチ作動部Sが形成され、ケーシング4内に設けたラ
ム1のストローク範囲を設定するリミットスイッチとし
ての上限スイッチUs及び下限スイッチDsを作動させ
るように構成されている。
【0011】具体的には、上限スイッチUsは、ラム1
の上昇限度点を規制するためのもので、ラム1に連動
された振れ止杆6aのスイッチ作動部Sの上端側に当た
って動作すると、中央処理装置(CPU)11がモータ
ドライバ12に信号を送り、前記ラム1が上昇を停止す
る。上昇しすぎてラム1と連動するボール螺子2のナッ
ト体2bが上端軸受部に衝突するのを防止する。一方、
下限スイッチDsは、ラム1の下降限度点を規制する
ためのもので、ラム1に固着された振れ止杆6aのスイ
ッチ作動部Sの下端側に当たって動作すると、中央処理
装置(CPU)11がモータドライバ12に信号を送
り、前記ラム1が下降を停止する。下降しすぎてボール
螺子2のナット体2bが外れることを防止する。
【0012】以上のように、ラム上限制御手段Aとして
リミットスイッチなる上限スイッチUsにて、ラム1の
上昇限度点が設定されると、上昇による破損等を防止
できる。ラム上限制御手段Aは、ラム1の上昇限度位置
を設定する設定手段A1 と、ラム1の基準位置を検出す
るラム1の位相検出手段A2 から構成されている。
【0013】また、ラム下限制御手段Fとしてリミット
スイッチなる下限スイッチDsにて、ラム1の下降限度
点が設定されると、下降によるナット等の外れ防止や
ラム1の損傷を防止できる。ラム下限制御手段Fは、ラ
ム1の下降限度位置を設定する設定手段にて構成されて
いる。
【0014】前記ケーシング4の下側には、垂直状のコ
ラム7を介して手前側で、且つラム1の直下にベース8
が設けられ、該ベース8の手前には、操作ボタン9a及
び9bが設けられ、ラム1の降下、一旦停止、上昇の機
能を有する。具体的には、ラム1を下降させる場合には
操作ボタン9a及び9bを同時に押し、一時停止の場合
は操作ボタン9aを押し、操作ボタン9bのみを離す。
さらに、操作ボタン9a及び9bを同時に離すとラム1
は上昇するように構成されている。
【0015】また、ケーシング4の横前側に設けた制御
部10には、10a乃至10hまで種々のスイッチ、ボ
タン等を有している。
【0016】その電源スイッチ10a、記憶設定ボタン
10bは、各種の記憶点の設定及び変更を行なう場合に
使用される。10cは被加工物Wの高さに対応して上昇
位置を設定する対応高さ設定ボタン、10dは加圧直前
停止設定ボタン、10eは圧入停止設定ボタンである。
10fはコード発生器としてのデジタルスイッチであっ
て、定位置停止点の補正に使用される。例えば、その使
用方法は、該デジタルスイッチ10fに補正値をセット
し、符号切替スイッチ10gにより加算あるいは減算を
指示すると、中央処理装置(CPU)11が演算を行い
加圧直前停止設定ボタン10dによる設定点が変更され
る。10hは上限加圧力設定ボタンで、10iは下限加
圧力設定ボタンである。
【0017】前記中央処理装置(CPU)11は、ラム
1の対応高さ設定点、高速から低速への切替点、設定
加圧力発生点、定位置停止点の各位置を記憶し、これら
の各位置へ前記ラム1が到達したことを検知し、電動機
3に回転速度及び電流値の設定変更と断続及び反転を指
示する機能を有する。
【0018】また、モータドライバ12にて、中央処理
装置11の指令により電動機3を駆動させる。ラム1の
基準位置を検出するものとしてのエンコーダ13が電動
機3に連結されており、これによってラム1の移動量及
び速度を検出する。
【0019】14は電流設定回路で、中央処理装置11
からの信号をデジタルからアナログへ変換して、モータ
ドライバ12へ送る機能を有する。
【0020】次に、圧入作業の設定及び構成について説
明すると、制御部10上の電源スイッチ10aをONに
すると、中央処理装置11から原点設定のための上昇信
号がモータドライバ12に送られ電動機3が駆動してラ
ム1が上昇を開始し、前記ラム1に連結されたスイッチ
作動部Sがリミットスイッチなる上限スイッチUsを押
圧することにより、ラム1の上昇限度点を検知して電
動機3を停止させる。その後、反転・駆動されるのでラ
ム1は下降を始める。
【0021】次に、記憶設定ボタン10bを押して中央
処理装置11を各種記憶点の取り込み状態にさせた後、
操作ボタン9a及び操作ボタン9bを同時に押してラム
1を下降させてゆき、前記操作ボタン9aを押し、且つ
操作ボタン9bを離してラム1を一時停止させ、対応高
さ設定ボタン10cを押すと対応高さ設定点が前記中
央処理装置11に記憶される。これによって、ラム1は
対応高さ設定点以上に上昇せず、ラムストーロクを被
加工物Wの大きさに応じた最小ストロークにできる。該
対応高さ設定点を設定する設定手段B1 と、設定され
た対応高さ設定点を記憶する記憶手段B2 と、設定さ
れた対応高さ設定点を検出する検出手段B3 と、設定
された対応高さ設定点を変更する変更手段B4 とを総
称して対応高さ設定点制御手段Bという。
【0022】さらに、加圧直前停止点の設定は、前記
操作ボタン9a及び操作ボタン9bを押してラム1を下
降させてゆき、加圧直前(約1mm前後)を確認して操作
ボタン9aを押し、且つ操作ボタン9bを離してラム1
を一時停止させ、加圧直前停止設定ボタン10dを押す
と中央処理装置11に加圧直前停止点の位置が記憶さ
れる。該加圧直前停止点を設定する設定手段C1 と、
設定した加圧直前停止点を記憶する記憶手段C2 と、
設定された加圧直前停止点を検出する検出手段C3
と、設定された加圧直前停止点を変更する変更手段C
4 とを総称して加圧直前停止点制御手段Cという。
【0023】また、さらに前記操作ボタン9a及び操作
ボタン9bを押してラム1を下降させてゆき、この被加
工物Wに加圧を完了する任意の位置として圧入停止点
でラム1を一時停止させ、圧入停止点設定ボタン10e
を押すとこの圧入停止点が中央処理装置11に記憶さ
れる。このような設定圧力終了位置として圧入停止点
を設定する設定手段D1 と、設定された圧入停止点を
記憶する記憶手段D2と、設定された圧入停止点を検
出する検出手段D3 と、設定された圧入停止点を変更
する変更手段D4 とを総称して圧入停止点制御手段Dと
いう。
【0024】この圧入停止点位置まで降下すると、今
度は前記ラム1は自動的に対応高さ設定点まで上昇し
て停止するように構成されている。
【0025】以上の処理位置間におけるラム1のストロ
ークの速度としては、対応高さ設定点乃至加圧直前停
止点までは高速下降するように中央処理装置11に記
憶され、ここで、一旦停止するように中央処理装置11
に記憶され、さらに加圧直前停止点より圧入停止点
までは、低速で且つ加圧に必要な充分の出力が可能な状
態にて下降するように中央処理装置11に記憶される。
【0026】前記圧入停止点制御手段Dを実行するのに
は、被加工物Wに圧入するための加圧力を制御する加圧
力制御手段Eが必要とされることが多い。該加圧力制御
手段Eは、加圧力を設定する設定手段E1 と、設定され
た加圧力を記憶する記憶手段E2 と、設定された加圧力
を検出する検出手段E3 と、設定された加圧力を変更す
る変更手段E4 とを総称したものである。
【0027】圧入停止点を設定する場合には、圧入長
さ制御手段を介して行なうこともある。さらに、圧入停
止点については、設定位置が不都合な場合には、前記
制御部10のデジタルスイッチ10fに補正値をセット
し、前記定位置停止点を必要な寸法だけ変更することが
できる。これにより、加圧作業に必要な動作の記憶設定
がされたことになる。
【0028】これらの記憶されたプログラムにて中央処
理装置11からの信号をデジタルより電流設定回路14
にてアナログに変換して、モータドライバ12へ送り、
電流制御がなされ、該電流制御にてラム1の所望の速度
及び圧力調整が行なわれる。
【0029】次に、第4図に示すフローチャートについ
て説明する。スタートさせると、ラム1が対応高さ設定
点からS1にて指定速度(高速)で下降し、S2にて
設定した加圧直前停止点か否かを判別し、S3にて設
定した加圧直前停止点に達するとラム1は一旦停止
し、その後すぐに、S4にて圧入条件としての大トル
ク,指定圧入速度にて加圧下降する。このとき、S5に
て検出圧力が正常か異常かを判別し、検出圧力が正常の
場合には、さらに加圧下降し、S6にてラム1の下降限
度位置か否かを判別し、圧入停止点を確認すると、S
7にて停止位置か否かを判別し、停止位置である場合に
は、ラム1は停止し、ラム1は再び前記対応高さ設定点
位置に上昇して停止し、一連のプレス作業を終了す
る。
【0030】また、S5にて検出圧力が正常か異常かを
判別し、検出圧力が異常の場合には、すなわち、所定範
囲の外の場合(固すぎる場合、緩すぎる場合)には、S
8にてランプ又は警報さらには両方にて異常表示をして
停止する。また、ラム1の下降限度位置が所定位置でな
い場合にも異常表示をして(S8参照)停止する。さら
に、S7にて停止位置か否かを判別し、停止位置が所定
位置でない場合、すなわち、圧入する深さが所定位置で
ない場合には、再度、S4位置の圧入条件としての大ト
ルク,指定圧入速度にて加圧下降するように戻る。
【0031】
【発明の効果】まず、請求項1の発明においては、操作
により前記各位置を記憶点として取込み状態とする記憶
設定手段(10b)と、操作によりラムを下降させて停
止させた前記記憶点位置毎のラムの位置を設定手段(1
0c,10d,10e)の操作により、それぞれ加圧直
前でラムを一旦停止させる位置及び圧入停止位置として
各制御手段に記憶するようにしたことにより、そのラム
の精度の高い位置について、予め、取込み且つ記憶させ
ることが簡単にできる利点がある。さらに、各種設定位
置を確認して確実な設定が行えるし、補正も行うことが
できる。
【0032】また、請求項2の発明においては、更に、
被加工物に圧入するための加圧力を設定,記憶,検出,
変更する加圧力制御手段Eを備えたことにより、所望圧
力より大きな荷重を与えないものとすることができる。
すなわち、プレス時の圧力を適正以上の大きさにならな
いようにし、被加工物Wに対して衝撃荷重を与えずにプ
レス作業をなし、極めて高精度に加工できる利点があ
る。
【0033】
【0034】
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明のブロック図
【第2図】本発明の詳細ブロック図
【第3図】本発明のラムの位置関係を示す説明図
【第4図】本発明のフローチャート図
【第5図】本発明の断面図
【第6図】本発明の斜視図
【符号の説明】
B…対応高さ設定点制御手段 C…加圧直前停止点制御手段 D…圧入停止点制御手段 E…加圧力制御手段 W…被加工物 1…ラム 3…電動機 12…モータドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深田 伸一 東京都中央区京橋3丁目1番1号 蛇の 目ミシン工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−224898(JP,A) 特開 昭62−259632(JP,A) 特開 平5−261628(JP,A) 特開 昭61−242796(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B30B 15/14 B30B 1/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機と、該電動機を駆動するモータド
    ライバと、回転力をネジ機構にてプレス用のラムの直線
    運動に変換する変換機構と、被加工物に対応しラム
    位置を設定,記憶,検出,変更する対応高さ設定点制
    御手段と、加圧直前でラムを一旦停止させる位置を設
    定,記憶,検出,変更する加圧直前停止点制御手段と、
    圧入を停止する位置として圧入停止位置を設定,記憶,
    検出,変更する圧入停止点制御手段と、操作により前記
    各位置を記憶点として取込み状態とする記憶設定手段
    (10b)と、操作によりラムを下降させて停止させた
    前記記憶点位置毎のラムの位置を設定手段(10c,1
    0d,10e)の操作により、それぞれ加圧直前でラム
    を一旦停止させる位置及び圧入停止位置として各制御手
    段に記憶するようにしたことを特徴とする電動プレス。
  2. 【請求項2】 請求項1において、更に、被加工物に圧
    入するための加圧力を設定,記憶,検出,変更する加圧
    力制御手段を備えたことを特徴とする電動プレス。
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