JP3753899B2

JP3753899B2 - プレス機械

Info

Publication number: JP3753899B2
Application number: JP24330299A
Authority: JP
Inventors: 裕典山河; 宏道高尾; 健一中井
Original assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: JP2001062598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打ち抜き加工，絞り加工，穴明け加工などのプレス加工工程を個別または２工程以上備えて、スライドを複合的に駆動するプレス機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレス機械のスライド駆動装置としては、クランク機構，トグルリンク機構，カム機構などを介してスライドを駆動する機械プレスや、サーボモータとボールねじなどとによって駆動するサーボプレスが知られている。このうち、前者の機械プレスは、スライドの上下移動量や下降曲線をクランク機構，トグルリンク機構，カム機構などの機構で規定し、フライホイールを併用してその慣性エネルギーを利用する構成であるので、加工荷重に対して比較的小容量のモータで駆動することができ、高速度加工にも適している。また、後者のサーボプレスは、サーボモータを回動位置決め制御することで、スライドの上下移動や下降曲線を任意に規定する構成であるので、特に下死点位置決め精度を要求する場合などに効果的であることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の機械プレスにおいては、駆動機構のバックラッシュや熱変位に起因して、スライドの下死点位置を高精度に位置決めすることが難しく、底部の板厚や底部近傍の角部を高精度で加工することができない問題があった。
この問題を解決する手段として、下死点位置補正装置を設けて下死点位置決め精度の向上を図ることはできるが、装置が煩雑で高価になるという問題があった。また、機械的な駆動機構を利用するので、スライドの下降曲線は利用するその駆動機構によって規定され、特に下死点位置近傍の下降曲線を任意に選択できないという問題もあった。
【０００４】
また、後者のサーボプレスにおいては、サーボモータの回動位置決め精度を維持するために、駆動系中にフライホイールを用いてその慣性エネルギーを利用することができないという問題がある。このため、質量の大きいスライドをサーボモータの動力のみで駆動する必要がある。したがって、加工荷重に対してサーボモータの容量が大きくなるとともに、高速度加工が難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、機械プレスでは、スライドの下死点位置を高精度に位置決めすることが困難であり、また、下死点位置近傍の下降曲線を任意に選択できないという問題や、サーボプレスでは、加工荷重に対するサーボモータの大容量化が必要であり、また、高速度加工に不適切という問題などを解決することである。
本発明では、これらの問題点を解決するために、汎用モータ，フライホイール，カム機構などによって機械的に駆動する第１スライドと、サーボモータ，運動方向変換機構などによって下降位置制御可能に駆動する第２スライドとを設けて、これらを複合駆動するようにしたプレス機械を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本請求項１の発明のプレス機械は、打ち抜き加工，絞り加工，穴明け加工などのプレス加工工程を個別または２工程以上備えてスライドを複合駆動するプレス機械であって、フライホイールおよびカム機構を介してモータの駆動で上下移動可能な第１スライドと、この第１スライドに担持され回転運動を直進運動に変換する運動方向変換機構を介してサーボモータの駆動で前記第１スライドに対して工具保持部材とともに上下移動可能な第２スライドと、前記カム機構のカム回転角度位置を検出する角度位置検出手段と、前記第２スライドの上下移動位置を検出する直進位置検出手段と、前記角度位置検出手段の角度位置信号と前記直進位置検出手段の直進位置信号とにもとづいて前記第２スライドを設定の下死点位置に位置決めすべく前記サーボモータを制御する制御手段とを備えて、加工工具を下降させる際に、前記第１スライドを前記第２スライドとともに下降させ、その第２スライドを、前記第１スライドによる下降端位置を含む下降開始位置から設定の下死点位置までさらに下降させるようにしたものである。
【０００７】
この請求項１の発明によれば、加工工具を下降させる際に、第１スライドを第２スライドとともに、その下降端位置まで下降かつ一時停止させ、この第１スライドが下降端位置に達する直前から上昇を開始するまでの間で、この第１スライドとともに下降する第２スライドを、第１スライドによる下降端位置を含む下降開始位置から設定の下死点位置までさらに下降させることができる。
【０００８】
すなわち、加工工具は、加工工具の下降位置精度が要求されない下降途中位置までは、機械プレスの特徴を生かして、フライホイールの慣性エネルギーを利用した第１スライドによって、比較的小動力により早い速度で下降させ、下降位置精度が要求されるプレス加工の下死点位置近傍では、サーボプレスの特徴を生かして、サーボモータで第２スライドを位置制御することで下死点位置を高精度に位置決めすることができるとともに、その下降曲線や下降速度を任意に選択することができる。また、第２スライドの下降開始位置を、第１スライドによる下降端位置に達する直前に設定することによって、第２スライドは、その下降に第１スライドの慣性エネルギーを継続的に利用できるので、駆動するサーボモータをより小容量にできる。
【０００９】
なお、この発明においては、第２スライドを下降させる際に、第１スライドを下降端位置で一時停止させているので、あたかも無駄時間が生ずるかのようであるが、カム機構を利用したプレス機械においては、横穴加工やトリミング加工のために通常そのカムのカム曲面は、回転角度が、０．１７４５ｒａｄ（１０度）から１．０４７２ｒａｄ（６０度）までの任意の回転角度の間では、スライド（本発明では、第１スライド）が下死点位置を維持して一時停止するように、そのカム曲面の半径が一定に形成されている。すなわち、この発明はその一時停止時間を利用して第２スライドを作動させるようにしたものである。そして、この発明では、第１スライドと第２スライドとが下降端の下死点位置で一時停止している間に、横穴加工やトリミング加工をすることができる。
【００１０】
また請求項２の発明に係る前記第２スライドは、加工工具を着脱可能なダイセットの上台であるようにしたものである。
この請求項２の発明によれば、第２スライドは、加工工具を着脱可能なダイセットの上台であるようにしたので、第２スライドを特別に設けることなく、ダイセットの上台と共用することができる。
【００１１】
請求項３の発明に係る前記運動方向変換機構は、ボールねじ機構であるようにしたものである。
この請求項３の発明によれば、運動方向変換機構は、ボールねじ機構であるようにしたので、サーボモータの回転運動を第２スライドの直進運動に円滑に変換することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のプレス機械に係る実施の形態について、その構成を示す図１〜図４にもとづき、先ずその構成を説明する。図１は、複合的なスライド駆動装置を有するプレス機械を示す正面図、図２は、スライド駆動装置を示す図１のＡ−Ｂ−Ｃ線断面図、図３は、スライド駆動装置を示す図２のＥ−Ｆ−Ｇ−Ｈ線断面図、図４は、スライド駆動装置を示す図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【００１３】
本例のプレス機械は、後述するように、モータ９の駆動で上下移動可能な第１スライド１６と、この第１スライド１６に担持されサーボモータ２３の駆動で上下移動可能な第２スライド２１と、第１スライド１６を駆動するカム機構のうちのカム３Ａ，３Ｂの回転角度位置を検出するレゾルバ１４（角度位置検出手段）と、第２スライド２１の上下移動位置を検出するリニアスケール３９（直進位置検出手段）と、レゾルバ１４の角度位置信号とリニアスケール３９の直進位置信号とにもとづいて第２スライド２１を設定の下死点位置に位置決めすべくサーボモータ２３を制御するコントローラ５１（制御手段）とを備える装置である。
【００１４】
次いで、前述の第１スライド１６を駆動する一方のスライド駆動装置は、図１，図２に示すように、プレス機枠１の左右両側のフレーム１ａ，１ｂに、カム軸２が、両端から突出して回転可能に水平軸承されており、このカム軸２には、左右両側のフレーム１ａ，１ｂの内側にカム３Ａ，３Ｂが、それぞれ板状の外周に同一形状のカム曲面が形成されて、それぞれのカム位相を同一であるようにして固設されている。そして、右フレーム１ａ外に突出したカム軸２の軸端には、大歯車４が固着され、左フレーム１ｂ外に突出した軸端には、傘歯車６が固着されている。
【００１５】
また、左右両側のフレーム１ａ，１ｂには、フライホイール軸８が、右端から突出してカム軸２と平行で回転可能に水平軸承されており、このフライホイール軸８には、フライホイール７が固着され、その近傍に大歯車４と噛み合う図示しない小歯車がこのフライホイール軸８に取り付けられている。そして、上述したカム３Ａ，３Ｂの駆動系列は、右フレーム１ａ側上端部に設けたモータ９からベルトを介してフライホイール７が回転され、その回転が図示しないクラッチ／ブレーキ，フライホイール軸８，小歯車を介し大歯車４からカム軸２に伝達されて、カム３Ａ，３Ｂは、このカム軸２とともに回転する。
【００１６】
また、左フレーム１ｂに設けた軸受ブラケット１１に、傘歯車６と噛み合う傘歯車１２を固着した回転軸１３が回転可能に軸承されていて、この回転軸１３の軸端には、カム３Ａ，３Ｂの回転角度位置を検出するレゾルバ１４が取り付けられている。そして、カム３Ａ，３Ｂの回転角度位置に対応する角度位置信号を後述のコントローラ５１に出力する。
【００１７】
このように構成されたカム３Ａ，３Ｂの駆動系列は、第１スライド１６を駆動するものであって、この第１スライド１６は図３に示すように、略直方体に形成されて左右両側のフレーム１ａ，１ｂの内側で、その四隅に設けたスライドジブ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄによって、上下移動可能に摺動案内されている。この第１スライド１６には、図１に示すカム軸２が貫通していて、このカム軸２には、左右両側のフレーム１ａ，１ｂの内側近傍位置に、カム３Ａ，３Ｂが、それぞれのカム位相を同一であるようにして固設されている。
【００１８】
そして、これらカム３Ａ，３Ｂの上下位置の第１スライド１６には、これらのカム３Ａ，３Ｂを隙間なく挟持するようにして、カムフオロア１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄが回転可能に軸承されている。すなわち、図１に示す右側のカム３Ａの上下位置には、図２に示すようにカムフオロア１８Ａ，１８Ｂが、また、左側のカム３Ｂの上下位置には、カムフオロア１８Ｃ，１８Ｄが、それぞれカム３Ａ，３Ｂのカム曲面に回転可能に接している。
【００１９】
したがって、第１スライド１６は、カム軸２とともに同一位相で回転するカム３Ａ，３Ｂによって、それぞれのカムリフト量に追従するカムフオロア１８Ａ〜１８Ｄを介して上下移動される。この第１スライド１６の上下移動は、そのカム３Ａ，３Ｂが１回転することで、上昇端位置から下降端位置を経て上昇端位置にもどり、これを繰り返す。
【００２０】
この間の経過割合をカム３Ａ，３Ｂの回転角度割合で表示すると、第１スライド１６を上昇端位置から下降端位置まで下降させる間と、下降端位置から上昇位置まで上昇させる間とが各々２．０９４４ｒａｄ（１２０度）、また、上昇端位置と下降端位置とで一時停止させる間が各々１．０４７２ｒａｄ（６０度）である。なお、板状のカム３Ａ，３Ｂは、回転することで動的なアンバランスを生じるので、そのバランス均一化のために、カム３Ａ，３Ｂ近傍のカム軸２には、バランスウエイト１９Ａ，１９Ｂが取り付けられている。
【００２１】
次いで、上述の第２スライド２１を駆動する他方のスライド駆動装置は、図２に示すように、第１スライド１６に担持された第２スライド２１を、サーボモータ２３の駆動で上下移動させるものである。この第２スライド２１は、図２に示す第１スライド１６の下部位で上下方向に設けた、図３に示す２本の案内棒２０Ａ，２０Ｂに支持されて、後述する上台３６とともに上下移動可能に案内されている。この第２スライド２１を駆動するサーボモータ２３は、図１，図２に示すように、左右両側のフレーム１ａ，１ｂを連結する天板の中央部に立設された減速機２４と直結され、上部にエンコーダ２２を内蔵している。
【００２２】
その減速機２４の出力軸には、一体的に継手２６が連結され、その筒状内の下方開口側にスプラインナット２５が、内周の軸心回りにスプライン歯形を形成してキー着されている。このスプラインナット２５には、そのスプライン歯形と噛合するように、スプライン軸２７が、上端部にスプライン歯形を形成して上下移動可能に挿入されている。このスプライン軸２７の下端部は、第１スライド１６の壁面より水平に突出して取り付けられた、上下２列の軸受ブラケット２８Ａ，２８Ｂに、図４に示す央部の軸受によってそれぞれ回動可能に枢支されている。
【００２３】
このスプライン軸２７を枢支するブラケット２８Ａ，２８Ｂには、図４に示すスプライン軸２７の左右両側対称位置に、軸受によってボールねじ２９Ａ，２９Ｂが、それぞれ回動可能に上端部と央部とが枢支されている。これらのボールねじ２９Ａ，２９Ｂには、央部から下方に同一螺旋方向のねじ溝（本例では、左ねじ）がそれぞれ刻設されていて、これらのねじ溝が、第２スライド２１に取り付けられたボールねじナット３１Ａ，３１Ｂとそれぞれ螺合されている。
【００２４】
また、スプライン軸２７には、軸受ブラケット２８Ａ，２８Ｂの間に、２個の外歯車３２Ａ，３２Ｂが、それぞれ同歯数で山・谷の位相を一致させてキー着されている。他方、ボールねじ２９Ａ，２９Ｂには、それぞれ２個で、すべて同歯数の外歯車３３Ａ，３３Ｂ；３３Ｃ，３３Ｄが、それぞれ外歯車３２Ａ，３２Ｂとバックラッシュなしで噛み合うにキー着されている。
【００２５】
すなわち、このバックラッシュは、ボールねじ２９Ａの外歯車３３Ａと、ボールねじ２９Ｂの外歯車３３Ｃとに噛合するスプライン軸２７の上側の外歯車３２Ａは、例えば、図３において時計方向に回動させたときには、外歯車３３Ａと外歯車３３Ｃとの間に、反時計方向側に隙間が形成されることで生じる。そこで、このバックラッシュを解消するために、上記の状態において、下側の外歯車３３Ｂと，外歯車３３Ｄとに噛合する下側の外歯車３２Ｂの反時計方向側に隙間が形成されないように、外歯車３３Ｂと外歯車３３Ｄとを、それぞれ外歯車３３Ａと外歯車３３Ｃとに対して位相をずらしてキー着するようにしたものである。
【００２６】
そして、このように構成された第１スライド１６と第２スライド２１とを駆動するスライド駆動装置は、モータ９を駆動することで、カム３Ａ，３Ｂが回転され、その回転によって変位するカムリフト量に応じて、第１スライド１６が、図２に示す下降端位置と、図示しない上昇端位置との間を往復して上下移動する。このとき、サーボモータ２３が停止されていると、第２スライド２１は、第１スライド１６とともに一体的に上下移動し、そのスプライン軸２７は、上下移動しないスプラインナット２５と噛合しながら上下移動する。
【００２７】
また、サーボモータ２３を駆動すると、スプライン軸２７が回動されて、外歯車３２Ａ，３２Ｂと外歯車３３Ａ，３３Ｂ；３３Ｃ，３３Ｄとを介して、ボールねじ２９Ａ，２９Ｂが等速度で回動され、その回動によって、螺合するボールねじナット３１Ａ，３１Ｂとともに、第２スライド２１は、図２，図４に示す第２スライド２１の上昇端位置と、図示しない下降端位置との間を往復して上下移動する。
【００２８】
このように、第２スライド２１は、第１スライド１６とサーボモータ２３とによって上下移動させるものであって、プレス加工における上死点位置には、第１スライド１６と第２スライド２１とが、それぞれの上昇端位置であるときに到達し、また、下死点位置には、第１スライド１６と第２スライド２１とが、それぞれの下降端位置であるときに到達する。
【００２９】
そして、これらの上下移動位置を検出するために、直進位置検出手段であるリニアスケール３９が、右フレーム１ａに取り付けられている。本例では、このリニアスケール３９によって、加工工具の上下移動位置に対応する第２スライド２１の上下移動位置を検出し、その直進位置信号を後述のコントローラ５１に出力するように構成されている。
【００３０】
なお、第２スライド２１を駆動するスライド駆動装置について、本例では、１個のサーボモータ２３によって２個のボールねじ２９Ａ，２９Ｂを駆動する構成で説明したが、ボールねじ２９Ａ，２９Ｂに、２個のサーボモータ２３をそれぞれ直結して同期駆動することで、歯車機構をなくし、かつ、加工荷重に対してさらに小容量のサーボモータで駆動することができる。
【００３１】
このように構成されたプレス機械には、プレス加工に係るダイセットとその加工工具（金型）を以下のように設けて構成する。一方の上型用ダイセットの上台３６は、図１に示すように、第２スライド２１の下面に取り付けられ、この上台３６には、複数個のパンチホルダ３４が、各加工工程の図示しない加工工具（パンチ）を着脱可能で、等間隔に設けられている。
【００３２】
また、他方の下型用ダイセットの下台３８は、プレス機枠１のボルスタ３７上面に取り付けられ、この下台３８には、複数個のダイホルダ４１が、各加工工程の図示しない加工工具（ダイ）を着脱可能で、対のパンチと対向する位置に設けられている。そして、上述した第２スライド２１によってパンチが上下移動することで、帯状板材にプレス加工をする。
【００３３】
なお、上述した第２スライド２１は、請求項１に係る実施の形態であって、請求項２に係る構成は、図４に示すボールねじナット３１Ａ，３１Ｂを図１に示す上台３６に設けて、この上台３６を第２スライドとして共用するようにしたものである。
【００３４】
次いで、後述する制御手段と作動手順とに係る各要素の関係について、図７に示す第１，第２スライドの移動関係図にもとづき以下のとおり説明する。
【００３５】
（イ）第１スライド１６が上昇端位置であるときには、第２スライド２１もその上昇端位置にあり、このときの位置を第２スライド２１の上死点位置Ｕとする。（ロ）第２スライド２１が、第１スライド１６に対して下降開始する位置を第２スライド２１の下降開始位置Ｖとし、第２スライド２１は、上死点位置Ｕから下降開始位置Ｖまでの間では、その上昇端位置を維持したまま下降するものとする。
【００３６】
（ハ）なお、第１スライド１６は、第２スライド２１がこの下降開始位置Ｖから下降を開始した後も、まだ下降を継続し、この第１スライド１６は、間もなくその下降端位置に到達して一時停止する。つまり、この間の第２スライド２１は、第１スライド１６とサーボモータ２３との協働で下降させる。（ニ）第１スライド１６が下降端位置に到達し、第２スライド２１は、まだ下降を開始していないと仮定した第２スライド２１の位置を第１スライド１６による仮定的下降端位置Ｗとする。
【００３７】
（ホ）第１スライド１６と第２スライド２１とが、それぞれ下降端に到達したときの位置を第２スライド２１の下死点位置Ｚとする。（ヘ）また、第２スライド２１を、上死点位置Ｕから下降開始位置Ｖまで第１スライド１６のみで下降させる移動量を第２スライド２１の下降移動量Ａとし、この下降移動量Ａに対応するカム３Ａ，３Ｂの回転角度を下降開始カム角度θとする。
【００３８】
（ト）第２スライド２１が、下降開始位置Ｖから下死点位置Ｚまで下降する移動量を相対的下降移動量Ｂとする。（チ）第２スライド２１を、上死点位置Ｕから仮定的下降端位置Ｗまで第１スライド１６のみで下降させる移動量を第２スライド２１の仮定的下降移動量Ｃとする。（リ）第２スライド２１を、仮定的下降端位置Ｗから下死点位置Ｚまでサーボモータ２３で実質的に下降させる移動量を絶対的下降移動量Ｄとする。
【００３９】
これらと、第２スライド２１との関係について述べると、（ａ）上死点位置Ｕから下降開始位置Ｖまでは、第１スライド１６のカム３Ａ，３Ｂが、その下降開始カム角度θ（本例では２．００７１ｒａｄ〔１１５度〕）だけ回転し、下降移動量Ａだけ下降すると下降開始位置Ｖに到達する。（ｂ）下降開始位置Ｖから仮定的下降端位置Ｗまでは、第１スライド１６とサーボモータ２３とによって下降させる。（ｃ）仮定的下降端位置Ｗから下死点位置Ｚまでは、サーボモータ２３のみの作動で下降させる。（ｄ）そして、第２スライド２１は、上死点位置Ｕから仮定的下降移動量Ｃに絶対的下降移動量Ｄを加算した移動量（Ｃ＋Ｄ）だけ下降させることで、下死点位置Ｚに到達する。
【００４０】
次に、スライド駆動装置のサーボモータ２３を制御する制御手段について、図５に示す制御ブロック図にもとづき説明する。
【００４１】
この制御手段のコントローラ５１は、入力設定キー５２で入力された各々のデータを記憶し、これらのデータと、レゾルバ１４，リニアスケール３９で検出された各々のデータとにもとづき演算し、その結果を、ＡＭＰ（増幅器）５６を介してサーボモータ２３に指令し、第２スライド２１を制御するもである。このコントローラ５１には、入力された各々のデータを記憶するメモリ５３と、演算機能を備えたＣＰＵ５５と、これらと入力データとの間を接続する入力Ｉ／Ｆ（インタフエース）５４と、出力データとの間を接続する出力Ｉ／Ｆ５７とから構成される。
【００４２】
入力設定キー５２でメモリ５３に入力される各々のデータは、上述した第２スライド２１が、上死点位置Ｕから下降開始位置Ｖに到達するためのカム３Ａ，３Ｂの下降開始カム角度θ（本例では２．００７１ｒａｄ〔１１５度〕）と、上死点位置Ｕから第１スライド１６の作動のみによって仮定的下降端位置Ｗに到達するための仮定的下降移動量Ｃと、その仮定的下降端位置Ｗからサーボモータ２３の作動のみによって下死点位置Ｚに到達するための絶対的下降移動量Ｄとが、それぞれ入力される。そして、これらのデータが、第２スライド２１を所定の位置に制御するための設定値である。
【００４３】
また、レゾルバ１４からは、第２スライド２１が、上死点位置Ｕから下降移動量Ａだけ下降して下降開始位置Ｖに到達するための下降開始カム角度θに対応するカム３Ａ，３Ｂの実行回転角度が検出される。リニアスケール３９からは、上死点位置Ｕから第１スライド１６の作動のみによって仮定的下降端位置Ｗに到達するための仮定的下降移動量Ｃと、仮定的下降端位置Ｗからサーボモータ２３のみの作動で下死点位置Ｚに到達するための絶対的下降移動量Ｄとを加算した下降移動量（Ｃ＋Ｄ）に対応する、第２スライド２１の実行下降移動量とが検出される。
【００４４】
そして、下降開始カム角度θとその実行回転角度とが一致すると、第２スライド２１は下降開始位置Ｖに到達したと判断され、第２スライド２１のサーボモータ２３に、下死点位置Ｚに到達するための絶対的下降移動量Ｄを指令して、サーボモータ２３を、第２スライド２１が下降する回動方向に回動させる。この絶対的下降移動量Ｄの指令に対して、第２スライド２１が、下死点位置Ｚに到達したか否かは、仮定的下降移動量Ｃに絶対的下降移動量Ｄを加算した下降移動量（Ｃ＋Ｄ）と、第２スライド２１の実行下降移動量とが一致することで、到達したと判断される。
なお下降開始位置Ｖから下死点位置Ｚまでの第２スライドの相対的下降移動量Ｂは、第２スライド駆動のサーボモータ指令値としてのＤに加えてカムによる第１スライドの動きが加算されたものとする。
【００４５】
次に、スライド駆動装置の作動手順について、図６に示すフローチャートにもとづき説明する。
【００４６】
プレス加工の作動手順は、第１スライド１６のモータ９を起動することでスタートし、ステップＳ１において、カム３Ａ，３Ｂにより第１スライド１６が下降され、第２スライド２１を下降移動量Ａだけ下降させる。この下降途中から、加工素材に対するプレス加工が始まる。このときの加圧力は、第１スライド１６のモータ９とフライホイール７，カム３Ａ，３Ｂなどによるもであるが、上型ダイセットの上台３６に設けられた加工工具への伝達は、第２スライド２１を介して伝達される。そして、次のステップＳ２において、第２スライド２１が、下降開始位置Ｖに達した否かが判断される。
【００４７】
ステップＳ２においては、第２スライド２１を、下降移動量Ａだけ下降させるためのカム３Ａ，３Ｂの実行回転角度をレゾルバ１４で検出し、その角度位置信号がＣＰＵ５５に送信される。その実行回転角度とメモリ５３の下降開始カム角度θとがＣＰＵ５５で比較され、ＮＯであると判断された場合はＹＥＳとなるまで繰り返される。そして、第２スライド２１が、下降開始位置Ｖに達したときにＹＥＳと判断され、ステップＳ３に進む。
【００４８】
ステップＳ３においては、第２スライド２１を、仮定的下降端位置Ｗからサーボモータ２３で下死点位置Ｚまで実質的に下降させるための絶対的下降移動量Ｄの制御信号を、ＡＭＰ５６を介してサーボモータ２３に指令する。そして、ステップＳ４において、そのサーボモータ２３の回動によって、ボールねじ２９Ａ，２９Ｂとボールねじナット３１Ａ，３１Ｂとを介して、第２スライド２１を下死点位置Ｚに向かって下降させる。
【００４９】
この第２スライド２１が下降を開始する時点では、第１スライド１６はまだ下降を継続し、この間では、第１スライド１６と第２スライド２１とでプレス加工をする。間もなく、第１スライド１６がその下降端位置に到達して一時停止した後は、第２スライド２１のみによってプレス加工をする。したがって、第２スライド２１は、第１スライド１６の下降側への慣性エネルギーを継続的に利用して下降を開始することができる。
【００５０】
次のステップＳ５において、ステップＳ３で指令した絶対的下降移動量Ｄの制御信号によって、第２スライド２１が下死点位置Ｚに到達したか否かを判断する。すなわち、第２スライド２１を、上死点位置Ｕから下死点位置Ｚまで下降させるさせるための、第２スライド２１の実行下降移動量をリニアスケール３９で検出し、その直進位置信号がＣＰＵ５５に送信される。その実行下降移動量とメモリ５３の下降移動量（Ｃ＋Ｄ）とがＣＰＵ５５で比較され、ＮＯであると判断された場合はＹＥＳとなるまで繰り返される。
【００５１】
そして、第２スライド２１が、下死点位置Ｚに達したときにＹＥＳと判断され、次のステップＳ６に進む。このように、この第２スライド２１の下死点位置は、閉ループで制御されるので、繰り返し高精度な位置決めができる。また、この第２スライド２１は、第１スライド１６が上昇を開始するまでの間、その下死点位置Ｚで一時停止するように設定してある。そして、この一時停止の間に、横穴加工やトリミング加工をすることができる。
【００５２】
次のステップＳ６において、第２スライド２１を、一時停止を終えた下死点位置Ｚからサーボモータ２３で第２スライド２１の上昇端位置まで上昇させるための制御信号を、ＡＭＰ５６を介してサーボモータ２３に指令する。この第２スライド２１は、第１スライド１６とともに上昇して、その上死点位置Ｕに到達する。そして、次のステップＳ７において、プレス機械を停止させる停止指令があるか否かが判断され、ＮＯであれば、ステップＳ１に戻ってプレス加工が繰り返され、ＹＥＳであればプレス機械を停止させる。
【００５３】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、第２スライドを複数個に分割して、その分割単位で個別の第２スライドを構成し、各々個別に駆動することなどは設計上の選択的事項である。また、カム機構とは、カムとカムフオロアとから構成される機構であり、運動方向変換機構とは、ボールねじとこれに螺合するボールねじナットとから構成される機構であり、工具保持部材とは、上台、パンチホルダなどを含む上型用ダイセットであり、角度位置検出手段とはレゾルバであり、直進位置検出手段とはリニアスケールであり、サーボモータを制御する制御手段とはコントローラである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、上述したとおり構成するようにしたので、以下に記載する効果を奏する。
【００５５】
請求項１の発明によれば、加工工具の下降位置精度が要求されない下降途中位置までは、フライホイールの慣性エネルギーを利用した第１スライドによって、加工工具を比較的小動力により早い速度で下降させ、下降位置精度が要求されるプレス加工の下死点位置近傍では、サーボモータで第２スライドを位置制御することで下死点位置を高精度に位置決めすることができるとともに、その下降曲線や下降速度を任意に選択することができるので、短いサイクルタイムで下死点位置を高精度に位置決めすることができ、生産性と加工精度の向上をあわせて図ることができる。また、下死点位置補正装置を設ける必要がないので、装置全体の構成が簡素で安価にできる。
【００５６】
請求項２の発明によれば、第２スライドを特別に設けることなく、ダイセットの上台と共用することができるので、スライド駆動装置の構成が簡素で安価にできる。
【００５７】
請求項３の発明によれば、サーボモータの回動運動を第２スライドの直進運動に円滑に変換することができるので、機械効率を低下させることなくプレス加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合的なスライド駆動装置を有するプレス機械を示す説明図であって、その正面図である。
【図２】本発明のスライド駆動装置を示す部分説明図であって、図１のＡ−Ｂ−Ｃ線断面図である。
【図３】本発明のスライド駆動装置を示す部分説明図であって、図２のＥ−Ｆ−Ｇ−Ｈ線断面図である。
【図４】本発明のスライド駆動装置を示す部分説明図であって、図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】本発明のスライド駆動装置の制御手段を示す説明図であって、その制御ブロック図である。
【図６】本発明のプレス機械によるスライド駆動装置の作動手順を示す説明図であって、そのフローチャートである。
【図７】本発明の第１スライドと第２スライドとの上下移動を示す説明図であって、その移動関係図である。
【符号の説明】
２カム軸
３Ａ，３Ｂカム
７フライホイール
９モータ
１４レゾルバ
１６第１スライド
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄカムフオロア
２１第２スライド
２３サーボモータ
２５スプラインナット
２７スプライン軸
２９Ａ，２９Ｂボールねじ
３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ外歯車
３４パンチホルダ
３６上台
３９リニアスケール
５１コントローラ

Claims

打ち抜き加工，絞り加工，穴明け加工などのプレス加工工程を個別または２工程以上備えてスライドを複合駆動するプレス機械であって、フライホイールおよびカム機構を介してモータの駆動で上下移動可能な第１スライドと、この第１スライドに担持され回転運動を直進運動に変換する運動方向変換機構を介してサーボモータの駆動で前記第１スライドに対して工具保持部材とともに上下移動可能な第２スライドと、前記カム機構のカム回転角度位置を検出する角度位置検出手段と、前記第２スライドの上下移動位置を検出する直進位置検出手段と、前記角度位置検出手段の角度位置信号と前記直進位置検出手段の直進位置信号とにもとづいて前記第２スライドを設定の下死点位置に位置決めすべく前記サーボモータを制御する制御手段とを備えて、加工工具を下降させる際に、前記第１スライドを前記第２スライドとともに下降させ、その第２スライドを、前記第１スライドによる下降端位置を含む下降開始位置から設定の下死点位置までさらに下降させるようにしたことを特徴とするプレス機械。
前記第２スライドは、加工工具を着脱可能なダイセットの上台であるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のプレス機械。
前記運動方向変換機構は、ボールねじ機構であるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のプレス機械。