JP3821548B2 - Servo press slide position setting method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動サーボモータによってスライドが駆動されるサーボプレスのスライド位置設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
サーボプレスは、プレス機械の上部に電動サーボモータによって上下駆動されるスライドを有し、前記電動サーボモータをサーボアンプにより速度制御している。そして、前記スライドの下面に取着された上型と、サーボプレスの下部に設けられたボルスタの上面に取着された下型との間でプレス加工を行うように構成されている。
【0003】
上記のようなサーボプレスでプレス加工する場合には、スライドの所定のモーションカーブを予め設定しておき、このモーションカーブに従ってスライドを制御するようにしている。図6はこのモーションカーブの一例を示しており、同図において、縦軸はスライドのストローク長さを表し、横軸は経過時間を表している。
【0004】
同図のように、まず、下降領域において、スライドを上限位置Aから加圧開始位置Bまで高速で下降させる。ここで、この加圧開始位置Bは下型の上面に置かれた素材の近傍の位置を表しており、通常、上型の下面が素材に当接する直前に設定される。次に、スライドを加圧開始位置Bから下限位置Cまで低速で下降させながら、この素材を加圧成形してプレス加工を行う。この下限位置Cは、素材を上型と下型間で加圧して成形を完了する位置である。そして、スライドを下限位置Cに位置決めしたまま、所定の加圧時間だけ所定の加圧力を保持する。加圧開始位置Bから加圧力保持終了時点Dまでを、成形領域と呼ぶ。この加工成形完了後、スライドを所定の加圧終了位置Eまで低速で上昇させ、更にその後、行程完了位置F(上限位置Aと等しい)まで高速で上昇させて1行程を完了する。なお、加圧力保持終了時点Dから行程完了位置Fまでを、上昇領域と呼ぶ。
【0005】
そして、上記の各領域でのスライド制御の切り換わり点(以後、ポイントと言う。)となる位置を予め設定して図示しない制御器に記憶させておき、以後のプレス加工ではこの設定された位置に基づいてスライドが自動的に制御されるようにしている。
【0006】
従来、このモーションカーブの各ポイントの設定方法の一つとして、リミットスイッチ等を上限位置A、下限位置C及び加圧開始位置B等に設ける方法が良く知られている。この場合には、上記リミットスイッチの作動によって、各領域のポイントを検出する。
【0007】
また、他の設定方法としては、機械式プレスの場合と同様の操作で、プレスの試打ちを行い、実際に金型との位置関係や、試打ちされたワークの加工品質を目視しながら、スライドの各ポイントの最適位置を設定する方法がある。以下に、この試打ち作業による各ポイントの設定方法について説明する。通常、このような設定作業時のプレス操作モードは「寸動モード」において行われるが、このモードは、運転ボタン(一般的には、安全性確保のために、左右両手操作による)を押し続けている間、スライドを所定の低速度で移動させることができる操作モードである。
【0008】
まず、寸動モードにおいて、作業者は、上限位置Aとすべき所定位置にスライドを移動させ、この位置を上限位置Aとして制御器(図示せず)に記憶させる。次に、加圧開始位置Bを設定するために、前記運転ボタンを押し続けてスライドを上限位置Aから加圧開始位置Bの近傍まで下降させ、さらに、スライドが加圧開始位置Bに近づくと、上型と下型との干渉防止のために運転ボタンをインチング操作のように短時間ずつ押下して微小距離ずつスライドを下降させる。そして、上型が下型の上面に置かれた素材に略接触する位置にスライドが来たことを目視により確認したら、この位置を加圧開始位置Bとして設定する。
【0009】
次に、作業者は加圧開始位置Bから同じくインチング操作を行って素材を加圧しながらスライドを徐々に下降させ、上型が下型に略当接する位置の直前で、かつ、成形完了とみなせる下限位置Cを探す。このとき、この試打ち時のワーク成形品の品質が最も良好なものとなることを確認するために、一旦スライドを所定距離だけ上昇させてこの成形品を目視し、良好な品質となる最適な下限位置Cを見い出せるまでこの試打ち作業を繰り返す。そして、良好と判断したとき、この下限位置Cを記憶させる。
【0010】
この下限位置Cの設定が完了したら、作業者はスライドをインチング操作によって所定の加圧終了位置Eまで上昇させる。この加圧終了位置Eは上型と成形品とが十分離れた位置であって、この加圧終了位置Eを前記制御器に記憶させる。この後、作業者は運転ボタンを押し続けて所定の低速度でスライド3を上昇させ、行程完了位置F(上限位置A)に移動させて一連の設定作業を終了する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術に係わる上限位置Aや下限位置C等の設定方法には、以下のような問題が生じている。
リミットスイッチによって上限位置Aや下限位置C等を設定する方法では、リミットスイッチの位置を精度良く固定できないので、下限位置Cの設定がばらつくことが多い。このために、上型と下型が下限位置Cで干渉し、最悪の場合には金型を破損する場合がある。
【0012】
また、上記のように試打ちによって各ポイントの最適位置を求めて設定する方法では、以下のような問題がある。
加圧開始位置Bは上型が素材上面に略当接する位置であり、前記下降領域においてこの加圧開始位置Bまではスライドを所定の低速で下降させている。一方、プレス加工時間を短縮化するために、この加圧開始位置Bをできるだけ素材近傍の位置に設定することが望まれる。したがって、作業者はスライドをなるべく素材に接近した位置まで移動させるために、上型が素材近傍に達すると、上型下面と素材との隙間を目視しながら、極めて慎重にインチング操作を行う必要がある。
ところが、前記運転ボタンによるインチング操作では、スライド移動量のコントロールが非常に困難であり、熟練を要する。特に、作業者が未熟練者である場合にはこの移動量のばらつきが大きく、微小移動量ずつ正確に作動させるのは非常に困難である。このために、作業性及び操作性が低下している。
【0013】
また、下限位置Cの設定にあたっては、作業者は最適と思われる位置まで前記と同様にインチング操作でスライドを微小距離ずつ下降させる必要がある。このとき、下限位置Cの設定位置を誤ると金型が干渉して破損することもあるので、この作業にもかなりの熟練度が要求される。また、熟練者でも非常に慎重に行わなければならないので、多大の時間を必要として作業性が悪く、さらに精神的負担も大きいので、疲労度が大きいという問題がある。
【0014】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、未熟練作業者でも、容易に、かつ正確に、スライド位置の設定ができるサーボプレスのスライド位置設定方法を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、電動サーボモータ15によりスライド3が上下駆動されるサーボプレスのスライド位置設定方法において、
少なくともスライド3のモーションカーブ上の上限位置A、下限位置C、加圧開始位置B及び加圧終了位置Eのいずれか1つを教示位置種別として選択する工程と、作業者により設定された、寸動動作時のスライド3の移動量に応じた移動量指令を出力する工程と、モード選択スイッチ ( 12を、スライド3を寸動動作させる段取寸動モードに設定し、段取寸動モード信号を出力させる工程と、選択された教示位置種別の目標位置にスライド3を位置決めするまで、微速運転スイッチ11を操作し、スライド3の移動許可指令を出力させる工程と、前記段取寸動モード信号および前記移動許可指令の双方が入力されているとき、前記移動量指令とスライド3の位置を検出するスライド位置検出手段6からの信号とに基づいてサーボアンプ14に速度指令を出力する工程と、前記目標位置を記憶させる工程とを備えた構成としている。
【0016】
請求項1に記載の発明によると、モード選択スイッチからの段取寸動モード信号、及び微速運転スイッチからの移動許可指令が入力されているときのみ、スライドの微小移動が可能となる。このとき、作業者が例えば、手動パルサの操作回転角度等の操作量を目標移動量に応じて調整すると、この操作量に比例した距離だけスライドが移動する。したがって、所定の操作量に対するスライドの移動量を、位置設定作業時に必要な最小単位の微小移動量に設定しておくことによって、精度良く、そして容易に微小移動が行える。また、電動サーボモータによりスライドを駆動しているので、作業者の前記操作量に応じて応答性良く位置決めされ、位置設定時の操作性が良くなる。これによって、金型近傍でのスライドの微小移動操作を熟練者以外でも容易に、そして精度良く行うことが可能となる。したがって、金型損傷の恐れが無くなると共に、作業者がスライド移動操作を楽に短時間で行え、位置設定時の操作性及び作業性が向上する。
【0017】
そして、スライドが最適と思われる位置になったら、選択された位置種別に対応してそのときのスライド位置を記憶させる。これによって、加圧開始位置や加圧終了位置を可能な限り素材に当接する限界近傍の位置に設定することができるので、この位置と上限位置間の距離、すなわち下降領域及び上昇領域内の高速移動する区間の距離が長くなり、プレス加工時間の短縮化が可能となる。さらに、下限位置を上型と下型との隙間や成形品の品質を目視しながら最適な位置に設定できるので、成形品の良好な品質を得ることができる。この結果、位置設定操作時の操作性及び作業性の向上と共に、成形品の品質向上が図れる。
【0018】
請求項2に記載の発明は、電動サーボモータ15によりスライド3が上下駆動されるサーボプレスのスライド位置設定方法において、
少なくともスライド3のモーションカーブ上の上限位置A、下限位置C、加圧開始位置B及び加圧終了位置Eのいずれか1つを教示位置種別として選択する工程と、作業者により設定された、寸動動作時のスライド3の移動量に応じてパルス数を手動パルサ20から出力する工程と、前記パルス数の計数値を出力する工程と、前記計数値の大きさに応じた移動量指令を出力する工程と、モード選択スイッチ12を、スライド3を寸動動作させる段取寸動モードに設定し、段取寸動モード信号を出力させる工程と、選択された教示位置種別の目標位置にスライド3を位置決めするまで、微速運転スイッチ11を操作し、スライド3の移動許可指令を出力させる工程と、前記段取寸動モード信号および前記移動許可指令の双方が入力されているとき、前記移動量指令とスライド3の位置を検出するスライド位置検出手段6からの信号とに基づいてサーボアンプ14に速度指令を出力する工程と、前記目標位置を記憶させる工程とを備える方法としている。
【0019】
請求項2に記載の発明によると、作業者が手動パルサの操作回転角度等の操作量をスライドの目標移動量に応じて調整すると、この操作量に比例した距離だけスライドが移動する。このとき、所定の操作量に対するスライドの移動量を、位置設定作業時に必要な最小単位の微小移動量に設定しておくことによって、スライドの微小移動が容易となる。また、電動サーボモータによりスライドを駆動しているので、作業者の前記操作量に応じて応答性良く位置決めされ、位置設定時の操作性が良くなる。したがって、位置設定作業でのスライドの微小移動操作を、熟練者以外でも容易に、そして精度良く行うことが可能となり、操作性及び作業性を向上できる。また、試打ちによって素材を加圧加工し、そのときの成形品の品質を目視しながら、この試打ちを繰り返して加圧開始位置、下限位置、加圧終了位置等の最適位置を設定できるので、成形品質の向上が図れる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るサーボプレスのスライド位置設定方法について、図1〜図5を参照して詳述する。
【0021】
図1は、サーボプレスの一例を表す要部側面図を示している。
サーボプレス1の本体のフレーム2の前面下部にはベッド9が設けられ、ベッド9の上部にボルスタ7が設置されている。また、フレーム2の上部には回転動力を上下方向の直動に変換する例えばボールネジ等で構成される動力変換装置4が配設されており、この動力変換装置4の直動部(例えば、ボールネジ装置のナット部)の下端で、かつ、ボルスタ7と対向した位置にスライド3が上下動自在に配設されている。動力変換装置4の回転部(例えば、ボールネジ装置のボールネジ部)の上端部は回転伝達部材16を介して電動サーボモータ15の出力回転軸15bに連結されている。本実施形態では、回転伝達部材16の一例として図示したようにベルト(以後、ベルト16と呼ぶ)が用いられており、動力変換装置4の前記回転部の上端部、及び電動サーボモータ15の前記出力回転軸15bにはこのベルト16に係合するベルトプーリ16a及びベルトプーリ16bがそれぞれ取着されている。このように、スライド3は電動サーボモータ15の回転によって上下駆動され、予め設定された所定のモーションカーブに従って作動するようになっており、このスライド3の上下駆動に伴って、ボルスタ7の上面に設けられた下型(図示せず)と、スライド3の下面に設けられた上型(図示せず)との間でプレス加工が行われる。
【0022】
電動サーボモータ15の出力回転軸15bと反対側で、かつ、出力回転軸15bと同軸上に、例えばエンコーダ等の速度センサ15aが取着されており、この速度センサ15aからの速度信号は後述するサーボアンプに入力されている。なお、電動サーボモータ15は、ACサーボモータ又はDCサーボモータのいずれで構成されてもよい。
【0023】
また、フレーム2の前面にはC字状に開口した開口部2aがあり、この開口部2aの近傍には開口部2aと略同様のC字形状を成す補助フレーム5が配設されている。そして、この補助フレーム5は、上下方向に変位自在となるように、その下端側がピン8によってフレーム2の側面に取着されている。さらに、補助フレーム5の上端側とスライド3の後部側との間に、リニアセンサ等よりなるスライド位置検出手段6が配設されている。
【0024】
このスライド位置検出手段6は、軸心方向がスライド3の移動方向と平行で、かつ、スライド3の後部に支持されたセンサロッド6aと、このセンサロッド6aに嵌挿され、かつ、上記補助フレーム5の上端側に取着されたセンサヘッド6b とからなっている。そして、スライド3の上下動に伴ってセンサロッド6aがセンサヘッド6b に対して上下動し、これによって、センサヘッド6b の内部の位置検出部によりスライド3の位置がボルスタ7の上面からの高さとして検出されるようになっている。このスライド位置検出手段6が検出した位置信号は後述する制御器に入力され、この制御器はこの位置信号に基づいて前記電動サーボモータ15を駆動してスライド3の位置を制御する。
なお、このスライド位置検出手段6の検出精度はスライド3の微小移動の制御を可能とするものであり、上下限位置等の設定時に必要な最小単位の微小移動距離よりも更に小さい距離(例えば、最小移動距離の1/10程度)に設定している。
【0025】
図2は、本発明に係わるサーボプレスの位置設定装置のハード構成ブロック図である。
移動量指令入力手段10はスライド3を所定の微小移動量ずつ移動させる移動量指令を制御器13に出力するものであり、この移動量指令は移動量指令入力手段10の作業者の操作量に比例して出力する。すなわち、移動量指令入力手段10が例えば手動パルサ等により構成されている場合は、手動パルサの操作回転角度の大きさに応じた所定パルス数の移動指令パルス列が出力され、この移動指令パルス列の各パルスは所定の最小移動量に相当するように構成されている。また、微速運転スイッチ11は上記移動量指令入力手段10による微小移動を可能とするものであり、このスイッチが操作されている間、移動許可指令を制御器13に出力する。さらに、モード選択スイッチ12は運転モードを選択するスイッチであり、少なくとも、移動量指令入力手段10による微小移動が行えるような「段取寸動モード」を選択でき、この段取寸動モード信号を制御器13に出力している。
【0026】
位置設定手段18は、現在のスライド位置データを、前記図6で示した各上限位置A、下限位置C、加圧開始位置B及び加圧終了位置Eにそれぞれ対応させて記憶させるものである。この位置設定手段18は、例えば、設定時にこれらの各教示すべき位置種別の内の設定する種別を選択する位置選択スイッチ、及び、現在位置の取り込み及び記憶を指令する記憶スイッチ等から構成されており、これらの各スイッチから出力される位置選択信号及び記憶指令は制御器13に出力される。
【0027】
制御器13は、例えばマイクロコンピュータ等を主体にして構成されている。そして、制御器13は、前記モード選択スイッチ12からの段取寸動モード信号が入力されているとき、かつ、前記微速運転スイッチ11からの移動許可指令が入力されている間だけ、前記移動量指令入力手段10からの移動量指令の大きさ(手動パルサでは、移動指令パルスの数)に比例した距離だけスライド3を移動させるための速度指令をサーボアンプ14に出力する。段取寸動モードでの移動中は、制御器13はスライド位置検出手段6からフィードバックされているスライド位置信号を入力すると共に、上記移動距離だけ離れた目標位置に到達したかを判断する。また、制御器13は、前記位置設定手段18から位置選択信号及び記憶指令を入力したときは、前記スライド位置信号を取り込み、この位置データを上記位置選択信号に対応する教示位置種別の位置データとして記憶する。
【0028】
また、サーボアンプ14は、制御器13からの前記速度指令を入力すると共に、速度センサ15aからの速度信号をフィードバック信号として入力し、この速度指令とフィードバック信号との速度偏差が小さくなるように、電動サーボモータ15の電流を制御して速度サーボ制御を行う。このサーボアンプ14はサーボモータを駆動する一般的なサーボアンプにより構成することができ、演算増幅器等を使用したアナログサーボ回路や、あるいは、コンピュータ又はディジタル信号処理IC(いわゆる、DSP)等を主体にしたディジタルサーボ回路により構成することができる。
【0029】
図3は、本位置設定装置の機能構成ブロック図を示している。
移動量指令入力手段10は、例えば手動パルサ20とパルス検出手段21と指令値発生手段22とから構成されている。手動パルサ20は回転操作可能な手動ハンドル等の操作部を有しており、この手動ハンドルが作業者により所定角度回転されると、この回転角度に比例した所定数のパルスが時系列的に並んだパルス列信号がパルス検出手段21に出力される。パルス検出手段21はこのパルス列信号のレベル変化を検出してパルス数を計数し、このパルス数の計数値を指令値発生手段22に出力する。指令値発生手段22は、入力したこの計数値の大きさに比例した移動量指令を指令出力有効判定手段23に出力する。
【0030】
また、微速運転スイッチ11は前述したように上記移動量指令入力手段10(つまり、手動パルサ20等)によるスライド3の微小移動を可能としており、このスイッチが操作されている間、移動許可指令を指令出力有効判定手段23に出力する。同様に、モード選択スイッチ12は「段取寸動モード」が選択されたとき、この段取寸動モード信号を指令出力有効判定手段23に出力する。
【0031】
指令出力有効判定手段23は、前記段取寸動モード信号及び前記移動許可指令を入力しているときのみ、前記移動量指令の大きさに比例した距離だけスライド3が移動するように、目標位置を算出して位置指令を速度指令出力手段24に出力する。
速度指令出力手段24はこの位置指令と前記スライド位置検出手段6からの位置フィードバック信号とを入力して両者の位置偏差を演算し、この位置偏差を小さくするように速度指令をサーボアンプ14に出力する。このときの速度指令の大きさは、例えば、予め設定された所定の定速値であっても、あるいは、前記手動パルサ20からのパルス列の周期時間に比例した値であってもよい。また、速度指令を定速値とする場合、スライド3の速度が(1/100)mm/s〜1mm/sの範囲で選択的に制御可能としてもよい。
【0032】
サーボアンプ14は前述の如くこの速度指令に基づいて電動サーボモータ15の速度を制御する。この結果、スライド3は移動量指令入力手段10からの移動量指令の大きさに応じた距離だけ所定の微速度で上下駆動される。
【0033】
なお、手動パルサ20を用いた場合、その出力の単位パルス当たりのスライド移動量は例えば(1/100)mm程度の極めて微小距離としており、これによって、微小移動の制御が可能となる。
【0034】
また、記憶装置28は、位置設定手段18からの指令に基づいて、このときのスライド位置を記憶する。すなわち、作業者が位置設定手段18を操作することにより、位置設定手段18から前記位置選択信号及び記憶指令が記憶装置28に出力される。そして、スライド位置検出手段6からの位置データがこの記憶装置28に取り込まれ、この位置選択信号に対応する教示位置種別の位置データの記憶エリアに記憶される。
【0035】
図4は、位置設定手段18の説明図である。本実施形態では、位置設定手段18をキャラクタ表示器及び設定スイッチによって構成する例を示している。
同図において、位置設定手段18はキャラクタ表示器31とカーソル移動キー32と記憶スイッチ33とからなっている。キャラクタ表示器31は例えばEL表示器、プラズマ表示器、液晶表示器又はCRT等で構成されており、同図は位置設定のための段取寸動画面がキャラクタ表示器31に表示された一表示例を表している。また、カーソル移動キー32は表示されたカーソル34を移動するためのキーであり、記憶スイッチ33は前述したようにスライド3の現在位置データを取り込んで記憶するための操作スイッチである。
【0036】
上記位置設定手段18による設定操作は、次の手順で行われる。まず、カーソル移動キー32を操作してカーソル34を上下方向に移動させ、教示位置種別を選択する。本実施形態では、教示位置種別は下限位置、加圧開始位置、加圧終了位置及び上限位置の順に表示されている。この位置選択後、記憶スイッチ33を操作すると、記憶装置28の上記選択された教示位置種別に対応する記憶エリアに現在の位置データが記憶される。なお、全位置データが設定された後、設定されたデータの互いの位置関係に矛盾が無いか(例えば、下限位置Cは上限位置Aより下方にあるか、加圧開始位置Bは上限位置Aと下限位置Cの間にあるか、等)がチェックされ、矛盾があればキャラクタ表示器31にエラー表示されるようになっている。
【0037】
次に、これまでに説明した位置設定装置による設定方法を表す処理フローチャートを図5に基づいて説明する。
まず、ステップ101で(指令出力有効判定手段23)、制御器13は、モード選択スイッチ12の段取寸動モード信号が入力され、かつ、微速運転スイッチ11の移動許可指令が入力されているか否かを判定する。そして、両者が共に入力されているときはステップ102に移行し、少なくともいずれか一方が入力されてないときは、エンド処理に移行して無処理で終了する。
【0038】
ステップ102では(指令出力有効判定手段23)、制御器13は移動量指令入力手段10からの移動量指令、すなわち、手動パルサ20からの指令パルス数に比例した移動量指令を入力し、つぎにステップ103で、この移動量指令の大きさに比例した移動量だけ移動するように、目標位置指令を算出する。この後、ステップ104で(速度指令出力手段24)、この目標位置指令と、スライド位置検出手段6から入力する位置フィードバック信号との位置偏差を演算する。そして、次にステップ105で(速度指令出力手段24)、この演算した位置偏差が0になるように速度指令を演算し、この速度指令をサーボアンプ14に出力する。これによって、サーボアンプ14は速度指令に基づいて電動サーボモータ15の速度を制御している。そして、上記ステップ104〜105の処理を通常のフィードバック制御ループ処理と同様に繰り返し処理することによって、スライド3は手動パルサ20により指令された移動量だけ正確に移動し、目標位置に位置決めされる。
【0039】
次に、ステップ106で、作業者は前述のようにカーソル移動キー32によってカーソル34を移動して教示位置種別を選択する。そして、ステップ107で制御器13は記憶スイッチ33がオンされたか、すなわち記憶スイッチ33から記憶指令が入力されたか否かを判断し、オンされてないときはステップ107を繰り返してオンされるまで待つ。記憶スイッチ33がオンされたときは、ステップ108で(記憶装置28)、制御器13はスライド位置検出手段6からの位置信号を入力し、このときの位置データを前ステップ106で選択された教示位置に対応した記憶エリアに記憶する。
【0040】
以上に説明したように、本サーボプレスの位置設定装置及びその方法によると、段取寸動モード時に、移動量指令入力手段10の操作量(例えば、手動パルサ20の操作回転角度)に比例した微小移動量ずつスライド3を移動させることができるので、この操作量を調整することによって、容易に、かつ、精度良く微小移動が行える。また、スライドが電動サーボモータによりサーボ制御されて駆動されているので、作業者が前記操作量を入力したときこの操作量に応じてスライドが応答性良く位置決めされ、モーションカーブ上の所定位置の設定時に操作性が良くなる。したがって、作業者が熟練度に係わらずにスライド3の微小移動を容易に、そして正確に行うことができるので、試打ち時のスライド位置移動における操作性、作業性を向上できる。そして、実際に試打ちした時の成形品の品質を確認しながら最適な各スライド位置の設定が可能となる。例えば、加圧開始位置及び加圧終了位置を素材に可能な限り接近させて設定することができるので、高速下降領域及び高速上昇領域を長く設定でき、プレス加工時間を短縮できる。また、成形品質が良好で、かつ、金型干渉を防止できるような最適な位置に下限位置Cを設定することができるので、成形品質を向上し、金型破損を防止することが可能となる。
【0041】
なお、本実施形態では、位置設定手段18はキャラクタ表示器31とカーソル移動キー32及び記憶スイッチ33で構成されているが、これに限定するものでなく、教示位置種別を選択でき、かつ、この選択した位置種別に対応して位置データを記憶できる記憶スイッチがあればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるサーボプレスの一例を示す要部側面図である。
【図2】本発明に係わる位置設定装置のハード構成ブロック図である。
【図3】本発明に係わる位置設定装置の機能構成ブロック図である。
【図4】本発明に係わる位置設定装置の位置設定手段の一実施例を示す。
【図5】本発明に係わる位置設定装置の処理フローチャート例を示す。
【図6】サーボプレスのモーションカーブの説明図を示す。
【符号の説明】
1…サーボプレス、2…フレーム、3…スライド、4…動力変換装置、5…補助フレーム、6…スライド位置検出手段、7…ボルスタ、9…ベッド、10…移動量指令入力手段、11…微速運転スイッチ、12…モード選択スイッチ、13…制御器、14…サーボアンプ、15…電動サーボモータ、15a…速度センサ、16…回転伝達部材(ベルト)、18…位置設定手段、20…手動パルサ、21…パルス検出手段、22…指令値発生手段、23…指令出力有効判定手段、24…速度指令出力手段、28…記憶装置、31…キャラクタ表示器、32…カーソル移動キー、33…記憶スイッチ、34…カーソル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a servo press in which a slide is driven by an electric servo motor.Slide position setting methodAbout.
[0002]
[Prior art]
The servo press has a slide that is driven up and down by an electric servo motor at the top of the press machine, and the speed of the electric servo motor is controlled by a servo amplifier. And it is comprised so that a press work may be performed between the upper mold | type attached to the lower surface of the said slide, and the lower mold | type attached to the upper surface of the bolster provided in the lower part of the servo press.
[0003]
In the case of press working with the servo press as described above, a predetermined motion curve of the slide is set in advance, and the slide is controlled according to this motion curve. FIG. 6 shows an example of this motion curve. In the figure, the vertical axis represents the stroke length of the slide, and the horizontal axis represents the elapsed time.
[0004]
As shown in the figure, first, in the descending region, the slide is lowered from the upper limit position A to the pressurization start position B at a high speed. Here, the pressurization start position B represents a position in the vicinity of the material placed on the upper surface of the lower mold, and is usually set immediately before the lower surface of the upper mold contacts the material. Next, while lowering the slide from the pressurization start position B to the lower limit position C at a low speed, this material is press-molded and pressed. This lower limit position C is a position where the material is pressed between the upper mold and the lower mold to complete the molding. Then, while the slide is positioned at the lower limit position C, a predetermined pressure is maintained for a predetermined pressurizing time. A region from the pressurization start position B to the pressurization holding end point D is referred to as a molding region. After completion of this processing, the slide is raised at a low speed to a predetermined pressurization end position E, and then raised at a high speed to a stroke completion position F (equal to the upper limit position A) to complete one stroke. Note that the region from the pressurization pressure holding end point D to the stroke completion position F is referred to as an ascending region.
[0005]
Then, a position that becomes a switching point (hereinafter referred to as a point) of the slide control in each of the above areas is set in advance and stored in a controller (not shown), and this set position is used in subsequent press working. The slide is automatically controlled based on the above.
[0006]
Conventionally, as one method for setting each point of the motion curve, a method of providing limit switches and the like at the upper limit position A, the lower limit position C, the pressurization start position B, and the like is well known. In this case, the point of each area is detected by the operation of the limit switch.
[0007]
In addition, as another setting method, in the same operation as in the case of a mechanical press, a press test is performed, and while actually observing the positional relationship with the mold and the processing quality of the test workpiece, There is a method for setting the optimum position of each point on the slide. Below, the setting method of each point by this trial hitting operation is demonstrated. Normally, the press operation mode at the time of such setting work is performed in the “inching mode”, but this mode keeps pressing the operation button (generally, by left and right hand operation to ensure safety). In this mode, the slide can be moved at a predetermined low speed.
[0008]
First, in the inching mode, the operator moves the slide to a predetermined position that should be the upper limit position A, and stores this position in the controller (not shown) as the upper limit position A. Next, in order to set the pressurization start position B, the operation button is continuously pressed to lower the slide from the upper limit position A to the vicinity of the pressurization start position B, and when the slide approaches the pressurization start position B. In order to prevent interference between the upper mold and the lower mold, the operation button is pushed down for a short time like an inching operation to lower the slide by a minute distance. Then, when it is visually confirmed that the slide has come to a position where the upper mold is substantially in contact with the material placed on the upper surface of the lower mold, this position is set as a pressurization start position B.
[0009]
Next, the operator performs the same inching operation from the pressurization start position B, gradually lowers the slide while pressurizing the material, and can be regarded as the completion of molding immediately before the position where the upper mold substantially contacts the lower mold. Search for the lower limit position C. At this time, in order to confirm that the quality of the workpiece molded product at the time of this trial hitting is the best, the slide is lifted by a predetermined distance and the molded product is visually observed to obtain an optimum quality that provides good quality. This trial operation is repeated until the lower limit position C is found. Then, when it is determined that it is good, this lower limit position C is stored.
[0010]
When the setting of the lower limit position C is completed, the operator raises the slide to a predetermined pressurization end position E by an inching operation. The pressurization end position E is a position where the upper mold and the molded product are sufficiently separated, and the pressurization end position E is stored in the controller. Thereafter, the operator continues to push the operation button to raise the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems have arisen in the setting method of the upper limit position A, the lower limit position C, etc. concerning the above prior art.
In the method of setting the upper limit position A, the lower limit position C, etc. by the limit switch, the position of the limit switch cannot be fixed with high accuracy, so the setting of the lower limit position C often varies. For this reason, the upper mold and the lower mold interfere with each other at the lower limit position C, and in the worst case, the mold may be damaged.
[0012]
Further, the method for obtaining and setting the optimum position of each point by trial hitting as described above has the following problems.
The pressurization start position B is a position where the upper die substantially contacts the upper surface of the material, and the slide is lowered at a predetermined low speed to the pressurization start position B in the lowering region. On the other hand, in order to shorten the press working time, it is desired to set the pressurization start position B as close to the material as possible. Therefore, in order to move the slide as close to the material as possible, the operator needs to perform the inching operation very carefully while observing the gap between the lower surface of the upper die and the material when the upper die reaches the vicinity of the material. is there.
However, in the inching operation using the operation button, it is very difficult to control the amount of slide movement, and skill is required. In particular, when the worker is an unskilled person, the variation in the movement amount is large, and it is very difficult to accurately operate the movement amount for each minute movement amount. For this reason, workability | operativity and operativity are falling.
[0013]
Further, when setting the lower limit position C, the operator needs to lower the slide by a minute distance by an inching operation as described above to a position that seems to be optimal. At this time, if the setting position of the lower limit position C is mistaken, the mold may be damaged due to interference, so a considerable degree of skill is also required for this work. Moreover, since even a skilled person must carry out very carefully, it takes a lot of time, the workability is poor, and the mental burden is also large, so there is a problem that the degree of fatigue is large.
[0014]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and even an unskilled worker can easily and accurately set the slide position.Servo press slide position setting methodThe purpose is to provide.
[0015]
[Means, actions and effects for solving the problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1In the slide position setting method of the servo press in which the
A step of selecting at least one of the upper limit position A, the lower limit position C, the pressurization start position B, and the pressurization end position E on the motion curve of the
[0016]
According to the invention described in
[0017]
And when the slide is in the best position,SelectionThe slide position at that time is stored in correspondence with the selected position type. As a result, the pressurization start position and pressurization end position can be set as close as possible to the limit contacting the material, so that the distance between this position and the upper limit position, that is, the high speed in the descending region and the ascending region The distance of the moving section becomes long, and the press working time can be shortened. Furthermore, since the lower limit position can be set to an optimum position while visually checking the gap between the upper mold and the lower mold and the quality of the molded product, a good quality of the molded product can be obtained. As a result, the operability and workability during the position setting operation can be improved, and the quality of the molded product can be improved.
[0018]
The invention described in claim 2In the slide position setting method of the servo press in which the
A step of selecting at least one of the upper limit position A, the lower limit position C, the pressurization start position B, and the pressurization end position E on the motion curve of the
[0019]
According to the invention of
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The servo press according to the present invention will be described below.Slide position setting methodWill be described in detail with reference to FIGS.
[0021]
FIG. 1 shows a side view of an essential part showing an example of a servo press.
A bed 9 is provided in the lower front portion of the
[0022]
A
[0023]
In addition, an
[0024]
The slide position detecting means 6 has a sensor rod 6a whose axial center direction is parallel to the moving direction of the
Note that the detection accuracy of the slide position detecting means 6 enables control of the minute movement of the
[0025]
FIG. 2 is a block diagram of the hardware configuration of the servo press position setting apparatus according to the present invention.
The movement amount command input means 10 outputs a movement amount command for moving the
[0026]
The position setting means 18 stores the current slide position data in association with each upper limit position A, lower limit position C, pressurization start position B, and pressurization end position E shown in FIG. The position setting means 18 is composed of, for example, a position selection switch for selecting a type to be set from among the position types to be taught at the time of setting, a storage switch for instructing to capture and store the current position, and the like. The position selection signal and the storage command output from each of these switches are output to the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
FIG. 3 shows a functional block diagram of the position setting device.
The movement amount command input means 10 includes, for example, a
[0030]
Further, as described above, the slow
[0031]
The command output
The speed command output means 24 inputs this position command and the position feedback signal from the slide position detection means 6 to calculate the position deviation between them, and outputs the speed command to the
[0032]
The
[0033]
When the
[0034]
Further, the
[0035]
FIG. 4 is an explanatory diagram of the position setting means 18. In the present embodiment, an example is shown in which the position setting means 18 is configured by a character display and a setting switch.
In the figure, the position setting means 18 comprises a
[0036]
The setting operation by the position setting means 18 is performed according to the following procedure. First, the
[0037]
Next, a processing flowchart representing the setting method by the position setting device described so far will be described with reference to FIG.
First, in step 101 (command output validity determination means 23), the
[0038]
In step 102 (command output validity determination means 23), the
[0039]
Next, in
[0040]
As described above, according to the position setting device and method of this servo press, in the setup inching mode, it is proportional to the operation amount of the movement amount command input means 10 (for example, the operation rotation angle of the manual pulser 20). Since the
[0041]
In this embodiment, the position setting means 18 includes the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an essential part showing an example of a servo press according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a hardware configuration of a position setting device according to the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram of a position setting device according to the present invention.
FIG. 4 shows an embodiment of the position setting means of the position setting apparatus according to the present invention.
FIG. 5 shows an example of a processing flowchart of the position setting apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a motion curve of a servo press.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
少なくともスライドAt least slide (3) (3) のモーションカーブ上の上限位置Upper limit position on the motion curve (A) (A) 、下限位置, Lower limit position (C) (C) 、加圧開始位置, Pressurization start position (B) (B) 及び加圧終了位置And pressurization end position (E) (E) のいずれか1つを教示位置種別として選択する工程と、Selecting any one of the following as a teaching position type;
作業者により設定された、寸動動作時のスライドSlide for inching movement set by the operator (3) (3) の移動量に応じた移動量指令を出力する工程と、A step of outputting a movement amount command according to the movement amount of
モード選択スイッチMode selection switch (12)(12) を、スライドThe slide (3) (3) を寸動動作させる段取寸動モードに設定し、段取寸動モード信号を出力させる工程と、A step for setting a setup inching mode for inching operation and outputting a setup inching mode signal;
選択された教示位置種別の目標位置にスライドSlide to the target position of the selected teaching position type (3) (3) を位置決めするまで、微速運転スイッチSlow operation switch until positioning (11)(11) を操作し、スライドOperate and slide (3) (3) の移動許可指令を出力させる工程と、Outputting a movement permission command of
前記段取寸動モード信号および前記移動許可指令の双方が入力されているとき、前記移動量指令とスライドWhen both the setup inching mode signal and the movement permission command are input, the movement amount command and the slide (3) (3) の位置を検出するスライド位置検出手段Position detecting means for detecting the position of (6) (6) からの信号とに基づいてサーボアンプServo amplifier based on the signal from (14)(14) に速度指令を出力する工程と、Outputting a speed command to
前記目標位置を記憶させる工程とを備えているStoring the target position.
ことを特徴とするサーボプレスのスライド位置設定方法。A method for setting a slide position of a servo press.
少なくともスライドAt least slide (3) (3) のモーションカーブ上の上限位置Upper limit position on the motion curve (A) (A) 、下限位置, Lower limit position (C) (C) 、加圧開始位置, Pressurization start position (B) (B) 及び加圧終了位置And pressurization end position (E) (E) のいずれか1つを教示位置種別として選択する工程と、Selecting any one of the following as a teaching position type;
作業者により設定された、寸動動作時のスライドSlide for inching movement set by the operator (3) (3) の移動量に応じてパルス数を手動パルサThe number of pulses according to the movement amount of the manual pulse generator (20)(20) から出力する工程と、The process of outputting from
前記パルス数の計数値を出力する工程と、Outputting a count value of the number of pulses;
前記計数値の大きさに応じた移動量指令を出力する工程と、Outputting a movement amount command corresponding to the magnitude of the count value;
モード選択スイッチMode selection switch (12)(12) を、スライドThe slide (3) (3) を寸動動作させる段取寸動モードに設定し、段取寸動モード信号を出力させる工程と、A step for setting a setup inching mode for inching operation and outputting a setup inching mode signal;
選択された教示位置種別の目標位置にスライドSlide to the target position of the selected teaching position type (3) (3) を位置決めするまで、微速運転スイッチSlow operation switch until positioning (11)(11) を操作し、スライドOperate and slide (3) (3) の移動許可指令を出力させる工程と、Outputting a movement permission command of
前記段取寸動モード信号および前記移動許可指令の双方が入力されているとき、前記移動量指令とスライドWhen both the setup inching mode signal and the movement permission command are input, the movement amount command and the slide (3) (3) の位置を検出するスライド位置検出手段Position detecting means for detecting the position of (6) (6) からの信号とに基づいてサーボアンプServo amplifier based on the signal from (14)(14) に速度指令を出力する工程と、Outputting a speed command to
前記目標位置を記憶させる工程とを備えているStoring the target position.
ことを特徴とするサーボプレスのスライド位置設定方法。A method for setting a slide position of a servo press.
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