JP3553796B2 - サーボプレスの金型セッティング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボモータでスライドを昇降駆動するサーボプレスの金型セッティング装置に関し、金型の微小な当接圧力を検知して精度よくタッチ点のダイハイトを検出し設定したい場合に有効である。
【０００２】
【従来の技術】
スライドに取り付けた上型が下型上に置かれた材料に当接するタッチ点における金型ダイハイトを確定する場合は、スライドを手動で下降させ、目視でタッチ点を見つけるか、モータ電流を計測する検流計の表示、または電流のグラフ表示の立ち上がり点を目視でタッチ点と判定するか、スライドの荷重計の荷重の増加点を目視でタッチ点と判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術は、正確なタッチ点を判定することが難しく、金型に荷重をかけ過ぎて金型を破損させる危険性があり、またスライドの誤操作や計測の誤操作を起こし易いため作業者の負担が多く、金型ダイハイトの確定精度に誤差が多い等の欠点があった。また、金型図面で寸法を決定しようとしても製作寸法の誤差が一定ではなく、図面の寸法から金型ダイハイトを確定することは危険が多かった。
【０００４】
本発明の目的は、上述の課題を解決し、タッチ点における微小な荷重の変化を電気的に判定し、正確な金型ダイハイトを確定出来るサーボプレスの金型セッティング装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明は、数値制御出来るサーボモータでスライドを昇降駆動するサーボプレスの金型セッティング装置において、スライドの移動指令によるパルス信号を加算、または減算するとともに、サーボモータの回転に対応するパルス信号をフィードバックされて減算、または加算する偏差レジスタと、スライドの下降工程において、スライドに取り付けた上型が下型上に置かれた材料に当接するタッチ点で、偏差レジスタに残ったパルスの偏差量が急増してあらかじめ設定した偏差量のしきい値を越えたことを検出して検出信号を出力する偏差量検出器とを具備し、偏差量検出器の検出信号により、その時点のスライド位置をスケール検出器の出力値で検出して金型ダイハイト値を得るとともに、サーボプレスを停止させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１から図４に、本発明におけるサーボプレスの金型セッティング装置の一実施例を示す。
図１は、図３に示すサーボプレス１のスライド３を昇降駆動するサーボモータ５を制御し、かつ全ての制御データを設定し、演算し、出力するＮＣ制御装置６の主要部の詳細をブロック図として示したものであり、図２は、金型ダイハイトをセッティングする場合のフローチャートを示す。
また、図４は、制御系のブロック図である。
【０００７】
図３において、サーボプレス１のフレーム２に昇降自在に案内されるスライド３は、ねじ機構４を介してサーボモータ５により昇降駆動される。
ＮＣ制御装置６は、スライド３の移動指令に基づく電流を出力してサーボモータ５を回転駆動する。
サーボモータ５に直結したエンコーダ７が計測するサーボモータ５の回転数及び回転角度をスライド３の位置・速度としてフィードバックされ、また、サーボプレス１のフレーム２に設けたスケール検出器８からは、スライド３の位置を直接計測した信号がフィードバックされ、また、サーボモータ５に至る回路９に設けた検流計１０からは、サーボモータ５に供給している電流値を計測してフィードバックされ、制御精度を向上する構成となっている。
【０００８】
図４は、図３の構成のうち、スライド３を駆動するサーボモータ５の制御系を理解し易く示したものである。
ＮＣ制御装置６の移動指令部１１は、スライド３を上死点から下死点へ、下死点から上死点へ昇降させるプレス作業のスライドモーションや、金型セッティングのため低トルク、低速度で微速下降させるスライドモーションを設定すると、スライドモーションに応じたパルス列の信号を作り、位置制御部１２、速度制御部１３及びサーボアンプ１４に順に入力してサーボモータ５に必要な出力を発生させる。
上述のとおり、スケール検出器８の出力はフィードバックされ、制御精度を向上させる。
【０００９】
図１は、ＮＣ制御装置６の主要部を示し、移動指令部１１から出力するパルス列の指令信号は位置制御部１２に入力され、偏差レジスタ１５に溜め加算される。比例回路１６は、偏差レジスタ１５に溜まったパルス数、すなわち偏差量に対応する電圧を出力する。
この電圧を入力する速度制御部１３の誤差アンプ１７で電圧に比例する電流を出力し、電流制御部１８、サーボアンプ１４を介してサーボモータ５に供給し、サーボモータ５を回転駆動する。
【００１０】
サーボモータ５とともに回転するエンコーダ７の信号パルスは、偏差レジスタ１５にフィードバックされ、偏差レジスタ１５に溜まったパルス数から減算される。偏差レジスタ１５に溜まっているパルス数、すなわち偏差量は、指令信号によりサーボモータ５が回転し、スライド３が移動を始めてから一時的に増大するが、スライド３の速度が指令信号のパルス列の速度に対応する一定速度になると、一定の偏差量を保つ。
同様に、エンコーダ７の出力信号は、誤差アンプ１７にもフィードバックされ、検流計１０の検出した電流も電流制御１８にフィードバックされて比較され、制御精度を向上させる。
【００１１】
指令信号が停止し、偏差レジスタ１５にパルス信号が入力されないと、溜まったパルス数だけサーボモータ５が回転して偏差量は零となり、サーボモータ５とともにスライド３が停止する。
スライド３が下死点に停止すると、指令信号は負のパルス信号を出力し、サーボモータ５を逆転させ、スライド３を上死点まで上昇させる。
【００１２】
図２は、スライド３に取り付けた上型が下降し、下型上に置かれた板材に当接したタッチ点を見つけて、金型のダイハイトを設定する場合のフローチャートを示す。
まず、サーボモータ５を低トルク、低速度で下降させるパルス列を移動指令部１１から移動指令として発信させる。
低トルク、低速度とは、スライド３に取り付けた上型が下型に衝突した時の衝撃が小さく、また当接後の圧力が小さく金型が破損しないことである。
【００１３】
この状態でスライド３を微速で下降させ、プレス作業を行う成形領域に入って下降を続けると、スライド３に取り付けた上型が下型上に置かれた材料に当接するタッチ点に達する。
この時、スライド３に微小な圧力が発生すると、サーボモータ５が減速し、エンコーダ７からのフィードバック量が減少するので、偏差レジスタ１５の偏差量が急に増大する。
この偏差量の増大を偏差量検出器１９で検出し、偏差量があらかじめ偏差量検出器１９に設定した小さなしきい値を越えた点をタッチ点と判定し、その時のスライド位置をスケール検出器８で検出するとともに、スライド３を停止させる。
検出したスライド位置を金型ダイハイト値として記憶登録し、以後のプレス作業に適用する。
【００１４】
スライド３を起動させる時、一時的に偏差レジスタ１５の偏差量が増大するので、起動からわずかな一定時間は偏差検出器１９が検出しない手段を設けておけばよい。
【００１５】
上述の設定方法においては、一定微速でスライド３を下降させて行うので、偏差レジスタ１５の偏差量は小さく、偏差量の急増を検出するしきい値は小さく出来、金型に作用する圧力が微小なうちに金型ダイハイト値を求めることが出来る。従って、荷重の小さい金型に対しても金型を破損する恐れがなく、極めて安全に適用出来る。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、金型ダイハイトの設定を偏差レジスタのパルス偏差量の急増を検出した時のスライド位置をスケール検出器で検出するので、設定値が確定し易い。
また、設定時にサーボモータを低トルク、低速度で回転駆動して行うので、偏差レジスタの偏差量が小さく、偏差量の増大するしきい値を小さく設定出来るので、タッチ点で金型に作用する圧力が小さく、微小荷重で成形する金型のダイハイト設定にも適用出来る。
さらには、全ての操作を電気的に行うので、自動化出来、作業者の負担を軽減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるサーボプレスの制御系の詳細ブロック図
【図２】同じく、金型ダイハイトセッティングのフローチャート
【図３】同じく、サーボプレス及びその制御系の構成図
【図４】同じく、制御系のブロック図
【符号の説明】
１はサーボプレス、２はフレーム、３はスライド、４はねじ機構、５はサーボモータ、６はＮＣ制御装置、７はエンコーダ、８はスケール検出器、９は回路、１０は検流計、１１は移動指令部、１２は位置制御部、１３は速度制御部、１４はサーボアンプ、１５は偏差レジスタ、１６は比例回路、１７は誤差アンプ、１８は電流制御、１９は偏差量検出器、である。

Claims (1)

1. 数値制御出来るサーボモータでスライドを昇降駆動するサーボプレスの金型セッティング装置において、
   スライドの移動指令によるパルス信号を加算、または減算するとともに、サーボモータの回転に対応するパルス信号をフィードバックされて減算、または加算する偏差レジスタと、前記スライドの下降工程において、スライドに取り付けた上型が下型上に置かれた材料に当接するタッチ点で、前記偏差レジスタに残ったパルスの偏差量が急増してあらかじめ設定した偏差量のしきい値を越えたことを検出して検出信号を出力する偏差量検出器とを具備し、前記偏差量検出器の検出信号により、その時点のスライド位置をスケール検出器の出力値で検出して金型ダイハイト値を得るとともに、サーボプレスを停止させることを特徴とするサーボプレスの金型セッティング装置。

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