JP3783063B2

JP3783063B2 - Powder molding press, upper punch control method of powder molding press, and upper punch control device of powder molding press

Info

Publication number: JP3783063B2
Application number: JP05341695A
Authority: JP
Inventors: 子英男金; 山統一丸
Original assignee: 玉川マシナリー株式会社
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2021-06-07
Also published as: JPH08215896A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、粉末成形プレスおよび粉末成形プレスの上パンチ制御方法並びに制御装置に係り、さらに詳しくはエキセンシャフト揺動方式でかつ下半円有効部の揺動反復を利用する方式の粉末成形プレスおよび粉末成形プレスの上パンチ制御方法並びに制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の粉末成形プレスとしてのクランクプレスを示し、図８は従来技術での上パンチ作動曲線を示し、図９はフローテイングダイ法における成形過程を示す。
【０００３】
その図７，図９に示す従来の粉末成形プレスとしてのクランクプレスは、ベッド１と、コラム２と、クラウン３と、メインモータ４と、カウンタバランサ５と、クランク軸６と、抜き出しカム７と、ラム調整装置８と、コネクティングロッド９と、上部ラム１０と、過負荷防止装置１１と、上多段パンチ機構１２と、フィーダ１３と、ツールセット１４と、下部ラム１５と、上パンチ１６と、下パンチ１７と、ダイ１８とを備えている。なお、図９中の符号１９は成形品を示す。
【０００４】
そして、上パンチ作動曲線は図８に示すように設定され、またフローテイングダイ法での成形品（圧粉体）の成形は図９に示す過程をたどって行われる。
【０００５】
かかる粉末成形プレスにより原料粉を所定の形状に圧縮成形するには、粉末の圧縮性とエア除去性能が良好である外に、時間加圧特性（加圧曲線）が成形品の特性に合わせて改変できることが重要な事項であることが分かって来ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の機械式プレスの上パンチの制御技術では殆どカムクランク回転方式を取り入れている。
【０００７】
したがって、従来技術では上パンチ作動曲線はカムの形状に依存する。その結果、成形品の特性を異にした場合、つまり原料粉の性質および容量，成形品の形状および大きさ等を変更する場合、その特性に合わせて色々な形状の異なるカムを用意する必要があり、設備費が嵩む問題があった。
【０００８】
また、従来技術ではクランク軸を１回転させており、上部半円回転部が無駄な動作となり、その分成形能率が悪い問題があった。
【０００９】
さらに、従来技術では成形品の特性に合わせていったんカムの形状を設定し、成形品を得た後、焼成炉での焼結等の後工程で変形や割れ等の不具合が発生した場合、これの解決に簡単には対応できない問題があった。
【００１０】
しかも、従来技術では成形品の部分的な形状変化等、僅かな変更に際しても、別種の金型に取り替える必要があり、生産性を阻害するばかりでなく、コストアップを招く問題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決した粉末成形プレス、および原料粉の性質，成形品の形状および大きさ等の変更にも簡単に対応でき、成形品の成形に関与しない上部半円回転部の無駄な動作を省き、さらに後工程で変形や割れ等の不具合が発生した場合にも簡単に対応でき、しかも成形品の部分的な変更に際しても金型を交換することなく対応し得る粉末成形プレスの上パンチ制御方法を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は上ラムをあらかじめ設定された上パンチ作動曲線に従ってより一層的確に制御し得る粉末成形プレスの上パンチ制御方法を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は前記方法を簡素な設備で確実に実施し得る粉末成形プレスの上パンチ制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の粉末成形プレスは、上パンチをエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する駆動部と、成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定し、上パンチの動作開始後、前記上パンチ作動曲線に基づいて揺動駆動部のＡＣサーボモータに指令を送り、前記ＡＣサーボモータの回転速度を制御し、前記上パンチの移動速度と位置を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。また、前記目的を達成するため、本発明方法では上パンチをエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する方式を取り入れ、かつ原料粉の性質および容量、成形品の形状および大きさ等の成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定し、上パンチの動作開始後、前記上パンチ作動曲線に基づいてエキセンシャフトの揺動駆動部のＡＣサーボモータに指令を送り、上パンチの移動速度と位置を制御するようにしている。
【００１５】
また、前記目的を達成するため、本発明方法では上パンチをエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する方式を取り入れ、かつ原料粉の性質および容量，成形品の形状および大きさ等の成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定し、この上パンチ作動曲線に基づいて、あらかじめ上パンチの動作開始後の経過時間とこれに対応する上パンチの目標位置とを割り出し、上パンチの動作開始後、経過時間に対する上パンチの実位置を検出し、上パンチの実位置とあらかじめ割り出した目標位置との偏差値を演算し、次の目標位置に前記偏差値を加算して上パンチの制御値を演算し、この制御値に従ってエキセンシャフトの揺動駆動部のＡＣサーボモータに指令を送り、上パンチの移動速度と位置を制御するようにしており、さらには前記上パンチの動作開始後の経過時間に代えて、エキセンシャフトの揺動駆動部の回転角度をパラメータとして用いるようにしている。
【００１６】
さらに、前記目的を達成するため、本発明装置ではエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用する方式のエキセンシャフトの揺動駆動部と、成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定し、この上パンチ作動曲線に基づいて出力するペース演算部と、前記上パンチ作動曲線に基づいてあらかじめ上パンチの動作開始後の経過時間とこれに対応する上パンチの目標位置、またはエキセンシャフトの揺動駆動部の回転角度とこれに対応する上パンチの目標位置とを割り出し、さらに上パンチの実位置とあらかじめ割り出した目標位置との偏差値を演算し、次の目標位置に前記偏差値を加算して上パンチの制御値を演算し、この制御値に従ってエキセンシャフトの揺動駆動部に指令を出力する上パンチ位置制御部と、上パンチの動作開始後の実位置を検出し、その検出値を前記上パンチ位置制御部に対して出力する上パンチ位置検出部とを備えて構成している。
【００１７】
【作用】
本発明の粉末成形プレスおよび本発明方法では、上パンチをエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する方式を取り入れている。また、原料粉の性質および容量，成形品の形状および大きさ等の成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定する。そして、上パンチの動作開始後、前記上パンチ作動曲線に基づいてエキセンシャフトの揺動駆動部に指令を送り、上パンチの位置を制御し、上パンチを上パンチ作動曲線に一致するように作動させ、成形を行うようにしている。
【００１８】
このように、本発明の粉末成形プレスおよび本発明方法ではカムクランク回転方式によらず、エキセンシャフト揺動方式を取り入れていること、および成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定し、これに基づいてエキセンシャフトを揺動させ、上パンチの位置を上パンチ作動曲線に一致させるようにプログラム制御していることとにより、原料粉の変更、成形品の形状，大きさ等の変更にも簡単に対応することができるし、後工程で成形品に変形や割れ等の不具合が発生した場合にも簡単に対応でき、信頼性の高い成形品を得ることができるし、成形品を部分的に変更する場合にも金型を交換することなく、上パンチ作動曲線を変更するだけで、簡単に対応することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明の粉末成形プレスおよび本発明方法では上パンチをエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する方式を取り入れ、粉末の成形を行わない上部半円回転部の無駄な動作を省いているので、成形能率を高めることもできる。
【００２０】
また、本発明方法では前記上パンチ作動曲線に基づいて、あらかじめ上パンチの動作開始後の経過時間とこれに対応する上パンチの目標位置とを割り出しておく。そして、実際の成形時に上パンチの動作開始後、経過時間に対する上パンチの実位置を検出する。次に、上パンチの実位置とあらかじめ割り出した目標位置との偏差値を演算する。ついで、次の目標位置に前記偏差値を加算して上パンチの制御値を演算する。そして、この制御値に従ってエキセンシャフトの揺動駆動部に指令を送り、上パンチの位置をあらかじめ割り出した目標位置に一致させるようにしている。
【００２１】
これにより、本発明方法では上ラムをあらかじめ設定された上ラム作動曲線に従ってより一層的確に制御することができるので、粉末成形プレスの動作および成形品の信頼性をより一層高めることができる。
【００２２】
さらに、本発明方法では前記上パンチの動作開始後の経過時間に代えて、エキセンシャフトの揺動駆動部の回転角度をパラメータとして用いている。この場合にも前述したところと同様、上ラムをあらかじめ設定された上ラム作動曲線に従ってより一層的確に制御することができるので、粉末成形プレスの動作および成形品の信頼性をより一層高めることができる。
【００２３】
そして、本発明装置ではエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用する方式のエキセンシャフトの揺動駆動部と、ペース演算部と、上パンチ位置制御部と、上パンチ位置検出部とを備えている。
【００２４】
そこで、ペース演算部では当該粉末成形プレスを用いて造る成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定する。この上パンチ作動曲線は、成形品の原料粉の性質および容量、成形品の形状，大きさ等に関するデータと、既知のデータまたは実験により求めたデータとをパーソナルコンピュータに入力し、演算することによって、比較的簡単に、しかも正確に作成することが可能である。前記ペース演算部では、設定した上パンチ作動曲線を上パンチ位置制御部に対して出力する。
【００２５】
前記上パンチ位置制御部では、ペース演算部から入力した上パンチ作動曲線に基づいて、あらかじめ上パンチの動作開始後の経過時間とこれに対応する上パンチの目標位置、またはエキセンシャフトの揺動駆動部の回転角度とこれに対応する上パンチの目標位置とをあらかじめ割り出しておく。さらに、上パンチ位置制御部は前記上パンチ作動曲線に従ってエキセンシャフトの揺動駆動部に指令を出力し、制御する。
【００２６】
前記上パンチ位置検出部では、上パンチの動作開始後の実位置を検出し、その検出値を前記上パンチ位置制御部に対して出力する。
【００２７】
そこで、上パンチ位置制御部は上パンチ位置検出部から入力した上パンチの実位置と、上パンチ作動曲線から割り出しておいた目標位置とを比較し、両位置の偏差値を演算し、次の目標位置に前記偏差値を加算し、制御値を演算する。そして、演算された制御値に従ってエキセンシャフトの揺動駆動部に指令を出力し、あらかじめ割り出した上パンチの目標位置に実位置を一致させるように制御し、成形を行う。
【００２８】
これにより、本発明装置では前記方法を簡素な設備で確実に実施することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明方法を適用する粉末成形プレスの概要を示す斜視図、図２は同粉末成形プレスの正面図、図３は同粉末成形プレスの一部縦断側面図、図４は本発明方法で用いる上パンチ作動曲線の一例を示す図、図５は本発明方法を実施するための上パンチ位置制御装置を示すブロック図、図６は図５に示す上パンチ位置制御回路における上パッチ位置制御部のロジックを示す図である。
【００３１】
本発明方法は、例えば図１〜図３に示す粉末成形プレスに適用する。これら図１〜図３示す粉末成形プレスは、ベッド２０と、コラム２１と、クラウン２２と、ＡＣサーボモータ２３と、これに連結された減速機２４と、この減速機２４に連結された主軸２５と、この主軸２５に連設されたコネクティングロッド２６と、これに駆動連結された上ラム２７と、上ラムガイド２８と、上ラム２７に連結された上パンチ２９と、ダイ３０と、ダイ３０のフィーダ３１と、下パンチ３２と、下パンチ位置調整・固定手段３３等を装備している。なお、図１中に成形品を符号４０で示す。
【００３２】
前記主軸２５の中心Ｏ1 と、コネクティングロッド２６の中心Ｏ2 とは互いに偏心していて、両部材により上ラム２７を介して上パンチ２９を、エキセンシャフト揺動方式で、かつ下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する方式に構成されている。
【００３３】
一方、前記上パンチ２９は上パンチ位置制御装置により位置制御される。この上パンチ位置制御装置は、図５に示すように、ペース演算部４１と、上パンチ位置制御部４２と、上パンチ位置検出部４３とを備えている。
【００３４】
前記ペース演算部４１は、図４に示すごとき上パンチ作動曲線４４を設定する。この上パンチ作動曲線４４は、原料粉の性質および容量、成形品の形状，大きさ等のデータと、既知のデータまたは実験により求めたデータとを位置制御用コンピュータ、例えばパーソナルコンピュータに入力し、演算することにより、当該粉末成形プレスを用いて造る成形品の特性に適応する曲線を比較的簡単に、しかも正確に作成することができる。前記ペース演算部４１では、前述のごとく設定した上パンチ作動曲線４４を上パンチ位置制御部４２に対して出力する。
【００３５】
前記上パンチ位置制御部４２では、ペース演算部４１から入力した上パンチ作動曲線４４に基づいて、あらかじめ上パンチ２９の動作開始後の経過時間とこれに対応する上パンチ２９の目標位置、またはエキセンシャフトの揺動駆動部であるＡＣサーボモータ２３の回転角度とこれに対応する上パンチ２９の目標位置とを割り出しておく。さらに、前記上パンチ位置制御部４２は前記上パンチ作動曲線４４に従って前記ＡＣサーボモータ２３に指令を出力し、ＡＣサーボモータ２３を制御する。
【００３６】
前記上パンチ位置検出部４３には、この実施例ではＡＣサーボモータ２３の回転角度を検出するエンコーダを用いているが、リニアスケールを用い、上パンチ２９の高さ位置を直接検出するようにしてもよい。前記上パンチ位置検出部４３は、上パンチ２９の動作開始後の実位置を検出し、その検出値を前記上パンチ位置制御部４２へフィードバックする。
【００３７】
そこで、前記上パンチ位置制御部４２は上パンチ位置検出部４３から入力した上パンチ２３の実位置と、上パンチ作動曲線４４から割り出しておいた目標位置とを比較し、両位置の偏差値δを演算する。そして、次の目標位置に前記偏差値δを加算し、ＡＣサーボモータ２３に指令を出力し、ＡＣサーボモータ２３の回転速度ｖを制御し、上パンチ２９の移動速度ｓを制御することによって、あらかじめ割り出した上パンチ２９の目標位置に実位置を一致させるように制御し、成形を行う。
【００３８】
その結果、あらかじめ成形品の特性に適応するように設定された上パンチ作動曲線４４に従って上パンチ２９をプログラム制御により的確に制御できるので、粉末成形プレスの動作および成形品４０の信頼性を著しく高めることができる。
【００３９】
以上説明した上パンチ位置制御装置のロジックを、図６に簡明に示す。なお、図６中Ａは原点を示し、Ｌは変位量Ｓの集積量（点）を示す。
【００４０】
そして、成形後の後工程、すなわち例えば焼成炉での焼結工程で、成形品に変形や割れが発生した場合には、上パンチ作動曲線４４に修正を加えたうえで成形する。これにより、簡単に対応することができる。
【００４１】
また、成形品を部分的に変更する場合、つまり成形品の基本形が同一で、鍔の厚さを僅かに変更するような場合にも、上パンチ作動曲線４４に修正を加えるだけで、別種の金型に取り替えることなく対応することができる。
【００４２】
そして、この実施例では前述のごとく、上パンチ２９をエキセンシャフト揺動方式で、下半円有効部の揺動反復を利用して成形を行うようにしており、粉末成形に直接関与しない上部半円回転部の無駄な動作を省いているので、成形能率を高めることができる。
【００４３】
なお、エキセンシャフトの揺動駆動部には、図示のＡＣサーボモータ２３を用いる実施例に限らず、油圧モータ等の回転駆動源を用いてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１記載の発明では、カムクランク回転方式によらず、エキセンシャフト揺動方式を取り入れていること、原料粉の性質および容量、成形品の形状および大きさ等の成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定していること、上パンチの動作開始後、前記上パンチ作動曲線に基づいて上ラム駆動用のサーボモータに指令を送り、上パンチの位置を制御するようにしていることとにより、原料粉の変更、成形品の形状，大きさ等の変更にも簡単に対応し得る効果があり、後工程で成形品に変形や割れ等の不具合が発生した場合にも簡単に対応し得る効果があり、信頼性の高い成形品を成形し得る効果があり、成形品を部分的に変更する場合にも金型を交換することなく、上パンチ作動曲線を変更するだけで、簡単に対応し得る効果かもある。さらに、本発明方法では上パンチをエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する方式を取り入れ、粉末の成形を行わない上部半円回転部の無駄な動作を省いているので、成形能率を高め得る効果もある。
【００４５】
また、本発明の請求項２記載の発明では、前記上パンチ作動曲線に基づいて、上パンチをエキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用して駆動する方式を取り入れ、かつ原料粉の性質および容量、成形品の形状および大きさ等の成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定し、この上パンチ作動曲線に基づいて、あらかじめ上パンチの動作開始後の経過時間とこれに対応する上パンチの目標位置とを割り出し、上パンチの動作開始後、経過時間に対する上パンチの実位置を検出し、上パンチの実位置とあらかじめ割り出した目標位置との偏差値を演算し、次の目標位置に前記偏差値を加算して上パンチの制御値を演算し、この制御値に従ってエキセンシャフトの揺動駆動部に指令を送り、上パンチの位置を制御するようにしており、上ラムをあらかじめ設定された上ラム作動曲線に従ってより一層的確に制御することができるので、粉末成形プレスの動作および成形品の信頼性をより一層高め得る効果がある。
【００４６】
さらに、本発明の請求項３記載の発明では、前記上パンチの動作開始後の経過時間に代えて、エキセンシャフトの揺動駆動部の回転角度をパラメータとして用いており、本発明においても前述したところと同様、上ラムをあらかじめ設定された上ラム作動曲線に従ってより一層的確に制御することができるので、粉末成形プレスの動作および成形品の信頼性をより一層高め得る効果がある。
【００４７】
そして、本発明の請求項４記載の発明では、エキセンシャフト揺動方式で下半円有効部の揺動反復を利用する方式のエキセンシャフトの揺動駆動部と、成形品の特性に適応する上パンチ作動曲線を設定し、この上パンチ作動曲線に基づいて出力するペース演算部と、前記上パンチ作動曲線に基づいてあらかじめ上パンチの動作開始後の経過時間とこれに対応する上パンチの目標位置、またはエキセンシャフトの揺動駆動部の回転角度とこれに対応する上パンチの目標位置とを割り出し、さらに上パンチの実位置とあらかじめ割り出した目標位置との偏差値を演算し、次の目標位置に前記偏差値を加算して上パンチの制御値を演算し、この制御値に従ってエキセンシャフトの揺動駆動部に指令を出力する上パンチ位置制御部と、上パンチの動作開始後の実位置を検出し、その検出値を前記上パンチ位置制御部に対して出力する上パンチ位置検出部とを備えて構成しているので、前記本発明方法を簡素な設備で確実に実施し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用する粉末成形プレスの概要を示す斜視図である。
【図２】同粉末成形プレスの正面図である。
【図３】同粉末成形プレスの一部縦断側面図である。
【図４】本発明方法で用いる上パンチ作動曲線の一例を示す図である。
【図５】本発明方法を実施するための上パンチ位置制御装置を示すブロック図である。
【図６】図５に示す上パンチ位置制御回路における上パッチ位置制御部のロジックを示す図である。
【図７】従来の粉末成形プレスとしてのクランクプレスを示す斜視図である。
【図８】従来技術における上パンチ作動曲線を示す図である。
【図９】フローティングダイ法における成形過程を示す図である。
【符号の説明】
２３エキセンシャフトの揺動駆動部を構成しているＡＣサーボモータ
２５同主軸
２６同コネクティングロッド
２７上ラム
２８上ラムガイド
２９上パンチ
３０ダイ
３１下パンチ
４０成形品
４１上パンチ位置制御装置を構成しているペース演算部
４２同上パンチ位置制御部
４３同上パンチ位置検出部
４４上パンチ作動曲線[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a powder molding press and a powder molding press upper punch control method and control device, and more particularly, a powder molding press of an eccentric shaft swing method and a method using repeated swinging of a lower semicircular effective portion and The present invention relates to an upper punch control method and a control device of a powder molding press.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows a crank press as a conventional powder forming press, FIG. 8 shows an upper punch operation curve in the prior art, and FIG. 9 shows a forming process in the floating die method.
[0003]
The crank press as the conventional powder molding press shown in FIGS. 7 and 9 includes a bed 1, a column 2, a crown 3, a main motor 4, a counter balancer 5, a crankshaft 6, and an extraction cam 7. A ram adjusting device 8, a connecting rod 9, an upper ram 10, an overload prevention device 11, an upper multi-stage punch mechanism 12, a feeder 13, a tool set 14, a lower ram 15, an upper punch 16, A lower punch 17 and a die 18 are provided. In addition, the code | symbol 19 in FIG. 9 shows a molded article.
[0004]
The upper punch operation curve is set as shown in FIG. 8, and the molding of the molded product (green compact) by the floating die method is performed following the process shown in FIG.
[0005]
In order to compress the raw material powder into a predetermined shape using such a powder molding press, the compressibility of the powder and the air removal performance are good, and the time pressurization characteristic (pressurization curve) matches the characteristics of the molded product. It has become clear that being able to be modified is an important matter.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, most conventional mechanical press upper punch control technology adopts a cam crank rotation system.
[0007]
Therefore, in the prior art, the upper punch operating curve depends on the shape of the cam. As a result, if the characteristics of the molded product are different, that is, if the properties and capacity of the raw material powder, the shape and size of the molded product, etc. are changed, it is necessary to prepare cams with various shapes according to the characteristics. There was a problem that the equipment cost increased.
[0008]
Further, in the prior art, the crankshaft is rotated once, and the upper semicircular rotating part becomes a useless operation, and there is a problem that the molding efficiency is reduced accordingly.
[0009]
In addition, in the prior art, once the shape of the cam is set according to the characteristics of the molded product, and after obtaining the molded product, defects such as deformation or cracking occur in subsequent processes such as sintering in a firing furnace, There was a problem that could not easily be solved.
[0010]
Moreover, in the prior art, even a slight change such as a partial change in the shape of a molded product requires replacement with another type of mold, which not only hinders productivity but also causes a cost increase.
[0011]
An object of the present invention is to provide a powder molding press that solves the problems of the prior art, and can easily cope with changes in the properties of raw material powder, the shape and size of the molded product, and the upper half that is not involved in molding of the molded product. Eliminates unnecessary operation of the rotary part of the circle, and can easily cope with problems such as deformation and cracking in the post-process, and it can also cope with partial changes in the molded product without changing the mold. An object of the present invention is to provide an upper punch control method for a powder molding press.
[0012]
Another object of the present invention is to provide an upper punch control method for a powder molding press that can more accurately control the upper ram in accordance with a preset upper punch operation curve.
[0013]
Furthermore, another object of the present invention is to provide an upper punch control device for a powder forming press capable of reliably carrying out the above method with simple equipment.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the powder molding press according to the present invention is adapted to the drive unit that drives the upper punch using the eccentric shaft swinging method by repeatedly swinging the lower semicircle effective portion, and the characteristics of the molded product. An upper punch operation curve is set, and after starting the upper punch operation, a command is sent to the AC servo motor of the swing drive unit based on the upper punch operation curve, the rotational speed of the AC servo motor is controlled, and the upper punch operation curve is controlled. And a controller for controlling the movement speed and position of the apparatus. In order to achieve the above object, the method of the present invention adopts a method in which the upper punch is driven by the eccentric shaft swinging method using the swinging of the lower half-circle effective portion, and the nature and capacity of the raw material powder, molding Set the upper punch operation curve to suit the characteristics of the molded product, such as the shape and size of the product, and after starting the upper punch operation, based on the upper punch operation curve, to the AC servo motor of the swing drive part of the eccentric shaft A command is sent to control the movement speed and position of the upper punch.
[0015]
In order to achieve the above object, the method of the present invention adopts a method in which the upper punch is driven by the eccentric shaft swinging method using the swing of the lower half-circle effective portion, and the properties, capacity, and molding of the raw material powder. Set the upper punch operation curve to suit the characteristics of the molded product such as the shape and size of the product, and based on this upper punch operation curve, the elapsed time after the start of the upper punch operation and the corresponding upper punch After the start of the upper punch operation, the actual position of the upper punch with respect to the elapsed time is detected, the deviation value between the actual position of the upper punch and the previously determined target position is calculated, and the above-mentioned target position is calculated. to calculate the control value of the upper punch deviation value by adding, it sends a command to the AC servo motor of the oscillating drive of the eccentric shaft in accordance with the control value, for controlling the position and speed of movement of the upper punch And it is, more in place of the elapsed time after the start of the operation of the upper punch, and to use a rotational angle of the swing drive unit of the eccentric shaft as parameters.
[0016]
Furthermore, in order to achieve the above-mentioned object, the apparatus of the present invention adapts to the characteristics of the eccentric shaft oscillating drive part of the eccentric shaft oscillating system and utilizing the oscillating repetition of the lower semicircular effective part, and the characteristics of the molded product. A pace calculation unit that sets a punch operation curve and outputs based on the upper punch operation curve, an elapsed time after the start of the upper punch operation based on the upper punch operation curve, and a corresponding target position of the upper punch Alternatively, the rotation angle of the swing drive part of the eccentric shaft and the corresponding target position of the upper punch are determined, and the deviation value between the actual position of the upper punch and the target position determined in advance is calculated to determine the next target position. An upper punch position control unit that calculates the control value of the upper punch by adding the deviation value to the upper punch position and outputs a command to the swing drive unit of the eccentric shaft according to the control value; Detecting the actual position after the start of the operation, it is constituted by a upper punch position detecting section for outputting a detected value with respect to the upper punch position control unit.
[0017]
[Action]
The powder molding press and the method of the present invention adopt a system in which the upper punch is driven by the eccentric shaft swinging system by utilizing the swinging repetition of the lower half-circle effective portion. Further, an upper punch operation curve is set to adapt to the characteristics of the molded product such as the properties and capacity of the raw material powder, the shape and size of the molded product. Then, after starting the upper punch operation, a command is sent to the swing drive part of the eccentric shaft based on the upper punch operation curve, the position of the upper punch is controlled, and the upper punch is operated to match the upper punch operation curve. And molding is performed.
[0018]
As described above, the powder molding press and the method of the present invention adopts the eccentric shaft swinging method regardless of the cam crank rotation method, and sets the upper punch operation curve adapted to the characteristics of the molded product, Based on this, the eccentric shaft is swung, and the program control is performed so that the position of the upper punch matches the upper punch operation curve, thereby changing the raw material powder, the shape and size of the molded product, etc. Can be easily dealt with, and can be easily dealt with in the event that a defect such as deformation or cracking occurs in the molded product in a later process, and a highly reliable molded product can be obtained. Even if the change is made, it is possible to easily cope with the change by changing the upper punch operation curve without changing the mold.
[0019]
Furthermore, the powder molding press and the method of the present invention adopts a method in which the upper punch is driven by the eccentric shaft swinging method using the repeated swing of the lower half-circle effective portion, and the upper semicircle without powder molding is adopted. Since the useless operation of the rotating part is omitted, the molding efficiency can be increased.
[0020]
In the method of the present invention, the elapsed time after the start of the upper punch operation and the corresponding target position of the upper punch are calculated in advance based on the upper punch operation curve. Then, after the operation of the upper punch is started during actual molding, the actual position of the upper punch with respect to the elapsed time is detected. Next, a deviation value between the actual position of the upper punch and the target position determined in advance is calculated. Next, the upper punch control value is calculated by adding the deviation value to the next target position. Then, according to this control value, a command is sent to the swing drive part of the eccentric shaft so that the position of the upper punch matches the target position determined in advance.
[0021]
Thereby, in the method of the present invention, the upper ram can be more accurately controlled in accordance with the preset upper ram operation curve, so that the operation of the powder molding press and the reliability of the molded product can be further enhanced.
[0022]
Further, in the method of the present invention, the rotation angle of the swing drive portion of the eccentric shaft is used as a parameter instead of the elapsed time after the upper punch operation starts. In this case as well, as described above, the upper ram can be more accurately controlled according to the preset upper ram operating curve, so that the operation of the powder molding press and the reliability of the molded product can be further improved. it can.
[0023]
In the apparatus according to the present invention, the eccentric shaft swinging method uses the swing repetition of the lower semicircular effective portion, and the eccentric shaft swinging drive unit, the pace calculating unit, the upper punch position control unit, and the upper punch position And a detection unit.
[0024]
Therefore, the pace calculation unit sets an upper punch operation curve that adapts to the characteristics of the molded product produced using the powder molding press. This upper punch operation curve is calculated by inputting data related to the nature and capacity of the raw material powder of the molded product, the shape and size of the molded product, etc., and known data or data obtained through experiments, and calculating them. It can be created relatively easily and accurately. The pace calculation unit outputs the set upper punch operation curve to the upper punch position control unit.
[0025]
In the upper punch position control unit, based on the upper punch operation curve input from the pace calculation unit, the elapsed time after the start of the upper punch operation and the corresponding target position of the upper punch, or the eccentric shaft swing drive The rotation angle of the part and the target position of the upper punch corresponding thereto are determined in advance. Further, the upper punch position control unit outputs a command to the swing drive unit of the eccentric shaft according to the upper punch operation curve and controls it.
[0026]
The upper punch position detection unit detects the actual position after the start of the upper punch operation, and outputs the detected value to the upper punch position control unit.
[0027]
Therefore, the upper punch position control unit compares the actual position of the upper punch input from the upper punch position detection unit with the target position calculated from the upper punch operation curve, and calculates a deviation value between the two positions. The deviation value is added to the target position to calculate a control value. Then, a command is output to the swing drive unit of the eccentric shaft according to the calculated control value, and control is performed so that the actual position matches the target position of the upper punch that has been determined in advance, and molding is performed.
[0028]
Thereby, in this invention apparatus, the said method can be reliably implemented with a simple installation.
[0029]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0030]
1 to 6 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a powder molding press to which the method of the present invention is applied, FIG. 2 is a front view of the powder molding press, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of an upper punch operation curve used in the method of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing an upper punch position control device for carrying out the method of the present invention, FIG. 6 is a diagram showing the logic of the upper patch position control unit in the upper punch position control circuit shown in FIG.
[0031]
The method of the present invention is applied to, for example, the powder molding press shown in FIGS. The powder molding press shown in FIGS. 1 to 3 includes a bed 20, a column 21, a crown 22, an AC servomotor 23, a speed reducer 24 connected thereto, and a main shaft 25 connected to the speed reducer 24. A connecting rod 26 connected to the main shaft 25, an upper ram 27 drivingly connected thereto, an upper ram guide 28, an upper punch 29 connected to the upper ram 27, a die 30, and a die 30 Feeder 31, lower punch 32, lower punch position adjusting / fixing means 33 and the like. In FIG. 1, a molded product is denoted by reference numeral 40.
[0032]
The center O1 of the main shaft 25 and the center O2 of the connecting rod 26 are eccentric from each other, and the upper punch 29 is moved by the both members via the upper ram 27 by the eccentric shaft swing method and the swing of the lower semicircle effective portion. It is configured to drive using dynamic repetition.
[0033]
On the other hand, the position of the upper punch 29 is controlled by an upper punch position control device. As shown in FIG. 5, the upper punch position control device includes a pace calculation unit 41, an upper punch position control unit 42, and an upper punch position detection unit 43.
[0034]
The pace calculator 41 sets an upper punch operation curve 44 as shown in FIG. This upper punch operation curve 44 is input to the position control computer, for example, a personal computer, data such as the nature and capacity of the raw material powder, the shape and size of the molded product, and known data or data obtained by experiments, By calculating, a curve adapted to the characteristics of a molded product produced using the powder molding press can be created relatively easily and accurately. The pace calculator 41 outputs the upper punch operation curve 44 set as described above to the upper punch position controller 42.
[0035]
In the upper punch position control unit 42, based on the upper punch operation curve 44 input from the pace calculation unit 41, the elapsed time after the start of the operation of the upper punch 29 and the corresponding target position of the upper punch 29 or the eccentric The rotation angle of the AC servo motor 23 that is the shaft swing drive unit and the corresponding target position of the upper punch 29 are determined. Further, the upper punch position controller 42 outputs a command to the AC servomotor 23 according to the upper punch operation curve 44 to control the AC servomotor 23.
[0036]
In this embodiment, the upper punch position detection unit 43 uses an encoder that detects the rotation angle of the AC servomotor 23. However, a linear scale is used to directly detect the height position of the upper punch 29. Also good. The upper punch position detector 43 detects the actual position of the upper punch 29 after the operation is started, and feeds back the detected value to the upper punch position controller 42.
[0037]
Therefore, the upper punch position control unit 42 compares the actual position of the upper punch 23 input from the upper punch position detecting unit 43 with the target position calculated from the upper punch operation curve 44, and the deviation value δ between the two positions. Is calculated. Then, the deviation value δ is added to the next target position, a command is output to the AC servomotor 23, the rotational speed v of the AC servomotor 23 is controlled, and the moving speed s of the upper punch 29 is controlled, Control is performed so that the actual position coincides with the target position of the upper punch 29 determined in advance, and molding is performed.
[0038]
As a result, the upper punch 29 can be accurately controlled by program control in accordance with the upper punch operation curve 44 set in advance so as to adapt to the characteristics of the molded product, so that the operation of the powder molding press and the reliability of the molded product 40 are remarkably improved. be able to.
[0039]
The logic of the above-described upper punch position control device is simply shown in FIG. In FIG. 6, A indicates the origin, and L indicates the accumulated amount (point) of the displacement amount S.
[0040]
Then, when deformation or cracking occurs in the molded product in a subsequent process after molding, that is, for example, a sintering process in a firing furnace, the upper punch operation curve 44 is modified and then molded. Thereby, it can respond easily.
[0041]
Further, when the molded product is partially changed, that is, when the basic shape of the molded product is the same and the thickness of the ridge is slightly changed, it is only necessary to modify the upper punch operation curve 44 to obtain another type. It is possible to respond without changing to a mold.
[0042]
In this embodiment, as described above, the upper punch 29 is formed by the eccentric shaft swing method using the swing repetition of the lower half circle effective portion, and the upper half 29 that is not directly involved in powder forming is used. Since the useless operation of the circular rotating part is omitted, the molding efficiency can be increased.
[0043]
Note that the swing drive portion of the eccentric shaft is not limited to the embodiment using the illustrated AC servomotor 23, and a rotational drive source such as a hydraulic motor may be used.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, the invention according to claim 1 of the present invention adopts the eccentric shaft swinging method, the nature and capacity of the raw material powder, the shape and size of the molded product, regardless of the cam crank rotation method. The upper punch operation curve is set to adapt to the characteristics of the molded product, etc., and after the upper punch operation starts, a command is sent to the servo motor for driving the upper ram based on the upper punch operation curve. By controlling the position, there is an effect that can easily cope with changes in raw material powder, changes in the shape and size of the molded product, and defects such as deformation and cracking in the molded product in the subsequent process If there is a problem, it can be easily dealt with, and there is an effect that a highly reliable molded product can be molded. Even when the molded product is partially changed, the upper punch can be used without changing the mold. Just change the operating curve , There is easy even if the effect may correspond. Furthermore, the method of the present invention adopts a method in which the upper punch is driven by using the eccentric shaft swinging method by repeatedly swinging the lower semicircular effective portion, and wasteful operation of the upper semicircular rotating portion that does not perform powder molding is adopted. Since it is omitted, there is an effect that the molding efficiency can be improved.
[0045]
Further, in the invention according to claim 2 of the present invention, based on the upper punch operation curve, a method of driving the upper punch using the swinging repetition of the lower semicircular effective portion by the eccentric shaft swinging method is adopted, In addition, an upper punch operation curve that matches the properties of the raw material powder and the properties of the molded product, such as the shape and size of the molded product, is set, and the progress after the start of the upper punch operation is preliminarily determined based on this upper punch operation curve. The time and the corresponding target position of the upper punch are calculated, and after the upper punch operation starts, the actual position of the upper punch with respect to the elapsed time is detected, and the deviation value between the actual position of the upper punch and the previously determined target position is calculated. The upper punch control value is calculated by calculating and adding the deviation value to the next target position, and a command is sent to the swing drive unit of the eccentric shaft according to this control value to control the upper punch position. And which, can be controlled even more accurately according to the ram actuation curve after being set the upper ram advance, there is an effect that can further enhance the reliability of operation and moldings of the powder molding press.
[0046]
Furthermore, in the invention according to claim 3 of the present invention, the rotation angle of the swing drive portion of the eccentric shaft is used as a parameter instead of the elapsed time after the operation of the upper punch is started. Similarly, the upper ram can be more accurately controlled in accordance with a preset upper ram operating curve, so that the operation of the powder molding press and the reliability of the molded product can be further improved.
[0047]
In the invention according to claim 4 of the present invention, the eccentric shaft oscillating method is adapted to the characteristics of the eccentric shaft oscillating drive unit of the eccentric shaft oscillating method and using the repetition of the oscillation of the lower semicircle effective portion, and the characteristics of the molded product. A pace calculation unit that sets a punch operation curve and outputs based on the upper punch operation curve, an elapsed time after the start of the upper punch operation based on the upper punch operation curve, and a corresponding target position of the upper punch Alternatively, the rotation angle of the swing drive part of the eccentric shaft and the corresponding target position of the upper punch are determined, and the deviation value between the actual position of the upper punch and the target position determined in advance is calculated to determine the next target position. The upper punch position control unit which calculates the control value of the upper punch by adding the deviation value to and outputs a command to the swing drive unit of the eccentric shaft according to the control value, and the operation of the upper punch An upper punch position detection unit that detects the actual position after the start and outputs the detected value to the upper punch position control unit is configured, so that the method of the present invention can be reliably performed with simple equipment. There is an effect that can be implemented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a powder molding press to which a method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a front view of the powder molding press.
FIG. 3 is a partially longitudinal side view of the powder molding press.
FIG. 4 is a diagram showing an example of an upper punch operation curve used in the method of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing an upper punch position control apparatus for carrying out the method of the present invention.
6 is a diagram showing logic of an upper patch position control unit in the upper punch position control circuit shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a crank press as a conventional powder molding press.
FIG. 8 is a diagram showing an upper punch operation curve in the prior art.
FIG. 9 is a diagram showing a molding process in a floating die method.
[Explanation of symbols]
23 AC servo motor 25 constituting the swing drive section of the eccentric shaft Same main shaft 26 Same connecting rod 27 Upper ram 28 Upper ram guide 29 Upper punch 30 Die 31 Lower punch 40 Molded product 41 Upper punch position control device Pace calculator 42 Same as above Punch position controller 43 Same as above Punch position detector 44 Upper punch operation curve

Claims

The drive unit that drives the upper punch using the eccentric shaft swing method using the repeated swing of the lower half-circle effective portion, and the upper punch operation curve that adapts to the characteristics of the molded product are set, and after the upper punch operation starts, A controller that sends a command to the AC servo motor of the swing drive unit based on the upper punch operation curve, controls the rotational speed of the AC servo motor, and controls the moving speed and position of the upper punch. A powder molding press characterized by that.

Incorporates a method of driving the upper punch using the eccentric shaft swinging method by repeatedly swinging the effective part of the lower semicircle, and also to the properties of the molded product such as the nature and capacity of the raw material powder, the shape and size of the molded product, etc. Set an appropriate upper punch operation curve, and after starting the upper punch operation, send a command to the AC servo motor of the swing drive part of the eccentric shaft based on the upper punch operation curve to control the moving speed and position of the upper punch A method for controlling an upper punch of a powder molding press.

Incorporates a method of driving the upper punch using the eccentric shaft swinging method by repeatedly swinging the effective part of the lower semicircle, and also to the properties of the molded product such as the nature and capacity of the raw material powder, the shape and size of the molded product, etc. An appropriate upper punch operation curve is set, and based on the upper punch operation curve, an elapsed time after the start of the upper punch operation and a target position of the upper punch corresponding thereto are calculated in advance, and after the upper punch operation starts, Detects the actual position of the upper punch with respect to the elapsed time, calculates the deviation value between the actual position of the upper punch and the previously determined target position, and calculates the control value of the upper punch by adding the deviation value to the next target position and, eccentric shaft sends a command to the AC servo motor of the swing drive unit, the punch control method on the powder molding press, characterized by controlling the moving speed and position of the upper punch in accordance with the control value

3. The upper punch control method according to claim 2, wherein the rotation angle of the swing drive portion of the eccentric shaft is used as a parameter instead of the elapsed time after the operation of the upper punch starts.

In the eccentric shaft swing method, the swing drive part of the eccentric shaft using the swing repetition of the effective part of the lower semicircle and the upper punch operating curve that matches the characteristics of the molded product are set, and this upper punch operating curve A pace calculating unit that outputs based on the above, an elapsed time after the start of the upper punch operation based on the upper punch operation curve, and a target position of the upper punch corresponding to this, or a rotation angle of the swing drive unit of the eccentric shaft, The corresponding upper punch target position is calculated, and the deviation value between the actual upper punch position and the previously calculated target position is calculated, and the deviation value is added to the next target position to obtain the upper punch control value. The upper punch position control unit that outputs a command to the swing drive unit of the eccentric shaft according to the control value, and the position after the upper punch operation is started are detected. Punch controller on the powder molding press, characterized by being configured with an upper punch position detecting unit to be output to the inch position control unit.