JP3850131B2 - Linear motor press machine bottom dead center control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータプレス機の下死点制御装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
近年、プレス機において、従前からのクランクプレス、リンクプレス等機械式プレス機とはスライドの駆動機構が全く異り、リニアモータを利用してスライドを往復駆動させるリニアモータプレス機の開発が進められている。
【0003】
本発明者らは、リニアモータプレス機の試作機を用いて各種試験を行なったところ、リニアモータの取付部位の発熱によるガイドポスト等可動部材の熱膨張に伴いスライドの下死点実位置が下死点基準位置から変位し、下死点精度を維持することが困難になることが判明した。
【0004】
本発明は、上記の問題点にかんがみ、可動部材が熱膨張しても下死点精度を十分に維持できるようにすることを目的としてなされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のリニアモータプレス機の下死点制御装置は、スライドが固定される可動部材と、前記可動部材と本体フレームとの間に固定され、前記可動部材を往復動させるリニアモータと、前記スライド又は前記可動部材のスライド近傍位置と前記本体フレームとの間に配設され、前記スライドの往復動区間の絶対位置を検出する絶対位置検出器と、予め記憶されているスライドの挙動の最適パターンから、前記リニアモータのドライバに対して出力すべき指令値を読み出し、この指令値を前記ドライバに対し出力し、その後、前記絶対位置検出器から前記スライドの絶対位置データを取り込み、絶対位置が前記指令値の指令位置と一致するまで、絶対位置が前記指令値の前記指令位置と一致するかどうかを繰り返し判断し、絶対位置が前記指令値の前記指令位置と一致するようになったとき、次回前記ドライバに対して出力すべき指令値を読み出し、この指令値を前記ドライバに対し出力するという一連の処理を実行することにより、前記スライドの下死点実位置を下死点基準位置に維持するよう前記リニアモータを制御する制御回路とを備えることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1はリニアモータプレス機の斜視図を示し、図2はその縦断面図を、図3はその平面図を示している。
【0007】
図1〜図3において、1はリニアモータプレス機の本体フレームであり、本体フレーム1内底部に4個のスラスト軸受6が、さらに上部にも4個のスラスト軸受7が設けられ、そこに4本のガイドポスト(可動部材)3が上下動可能に支持される。4本のガイドポスト3は各々本体フレーム1内で上下動フレーム5に固定される。
【0008】
本体フレーム1の上部にボルスタ2が固定され、本体フレーム1とボルスタ2より上方に突出した4本のガイドポスト3の先端にはスライド4が水平に固定される。本体フレーム1内には、上下動フレーム5、ガイドポスト3、及びスライド4を昇降駆動するために4台のリニアモータ8〜11が配設される。通常のプレス機と同様、図示しない下型がボルスタ2上に固定され、上型はスライド4の下面に固定される。
【0009】
4台のリニアモータ8〜11は、各々本体フレーム1の内側で上下動フレーム5の側部に縦方向に配置され、各リニアモータ8〜11のコイルスライド(本実施形態では固定子となる。)8a〜11aが本体フレーム1側に固定され、各リニアモータ8〜11の磁石板(本実施形態では移動子となる。)8b〜11bが上下動フレーム5側に固定される。さらに、各リニアモータ8〜11に対応して、4台のリニアスケール(絶対位置検出器)12〜15がスライド4の側部のガイドポスト3の近傍に配設される。リニアスケール12〜15の固定子12a〜15aはブラケットを介して本体フレーム1上部に取り付けられ、その移動子12b〜15bはスライド4の側部のガイドポスト3の近傍に取り付けられる。リニアスケール12〜15には例えばアブソリュート式のものが使用され、絶対値の位置データが出力される。なお、各リニアスケール12〜15の固定子12a〜15a又は移動子12b〜15bは、スライド4に直接取り付けるようにしてもよい。
【0010】
このような構造のリニアモータプレス機は、リニアモータ8〜11の往復動によって、上下動フレーム5、ガイドポスト3、及びスライド4が、制御された速度とストロークで一体となって上下動し、リニアスケール12〜15から出力される移動位置のデータに基づき、スライド4の移動が高精度に制御される。
【0011】
図4はリニアモータプレス機の制御盤(制御回路)20とそこに接続されるリニアモータ等の接続状態を示している。制御回路20は、CPU21を主要部にして構成され、予め固定メモリに記憶されたプログラムデータに基づき、プレス機の運転を制御する。制御回路20には随時読み出し書き込み可能な一時メモリ22、ディスプレー23、各種設定値の入力用或は操作用のスイッチ類24が設けられる。メモリ22には、予め登録されたプレス運転パターンプログラムデータ、設定入力されたストローク長、SPM値(毎分当りのストローク数)、ダイハイト設定値、プレス設定回数などを記憶するためのメモリ領域が設けられる。設定されたストローク長、SPM値、ダイハイト設定値、プレス設定回数などは、設定画面を表示するディスプレー23に表示される。
【0012】
上記リニアスケール12〜15は、制御回路20内のインターフェース回路に接続され、各々のリニアスケール12〜15の読み、つまりスライド4の位置検出データ(絶対位置データ)を制御回路20に送る。4台のリニアモータ8〜11には各々ドライバ16〜19が接続され、各ドライバ16〜19は制御回路20内のインターフェース回路に接続される。運転時、リニアモータ8〜11には例えば、推力の大きいACサーボモータ(三相同期モータ)方式のものが使用され、ドライバ16〜19は、例えばサーボアンプを有し、制御回路20から出力された指令値に応じてリニアモータ8〜11を駆動する。
【0013】
次に、上記制御回路20において実行される本発明に係る処理を図5に示したフローチャートに基づいて説明する。
【0014】
制御回路20は、まず、予め記憶されているスライド4の挙動の最適パターンから、今回ドライバ16〜19に対して出力すべき指令値(スライド4が到達すべき目標位置(指令位置)のデータとスライド4の速度のデータとを含んで構成される。)を読み出し(ステップ101)、この指令値をドライバ16〜19に対し出力する(ステップ102)。次に、リニアスケール12〜15からスライド4の絶対位置データを取り込み(ステップ103)、絶対位置が上記指令値の指令位置と一致するかどうかを判断し(ステップ104)、絶対位置が指令位置と一致するまで当該判定を繰り返し実行する。絶対位置が指令位置と一致するようになると、ステップ104の判定結果が「YES」に反転し、駆動停止かどうかを判断し(ステップ105)、駆動停止でない場合、ステップ101に戻り、次回出力すべき指令値を読み出し、この指令値を出力する(ステップ102)。そして、ステップ103〜ステップ105を順に実行する。以後、駆動停止となるまで、ステップ101〜ステップ104を繰り返し実行し、スライド4はその挙動の最適パターンの指令値に基づき往復動される。
【0015】
ここで、プレス機の連続運転によりリニアモータ8〜11の取付部位が発熱し、この発熱によりガイドポスト3が熱膨張を開始するようになると、リニアスケール12〜15が出力するスライド4の絶対位置データが変化し始める。しかし、制御回路20においては、上述したようにスライド4の絶対位置が指令位置に到達したことを確認した上で次の指令値を出力する処理を実行していることから、リニアスケール12〜15からの絶対位置データが変化してもスライド4の下死点位置が維持される。なお、上記実施形態においてはリニアスケール12〜15をスライド4に配設しているが、ガイドポスト3のスライド近傍位置に配設してもよい。
【0016】
【発明の効果】
本発明によると、可動部材が熱膨張しても下死点精度を十分に維持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る下死点制御装置が適用されるリニアモータプレス機の斜視図である。
【図2】その縦断面図である。
【図3】その平面図である。
【図4】リニアモータプレス機の電気系統のブロック図である。
【図5】制御回路の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 本体フレーム
3 ガイドポスト(可動部材)
4 スライド
8〜11 リニアモータ
12〜15 リニアスケール(絶対位置検出器)
20 制御盤(制御回路)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bottom dead center control device for a linear motor press.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the slide drive mechanism in press machines is completely different from conventional mechanical presses such as crank presses and link presses, and the development of linear motor press machines that reciprocate the slide using a linear motor has been promoted. ing.
[0003]
The present inventors conducted various tests using a prototype of a linear motor press machine. It was found that it was difficult to maintain the bottom dead center accuracy by shifting from the dead center reference position.
[0004]
In view of the above problems, the present invention has been made for the purpose of sufficiently maintaining the bottom dead center accuracy even when the movable member is thermally expanded.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The bottom dead center control device of the linear motor press machine of the present invention includes a movable member to which a slide is fixed, a linear motor fixed between the movable member and a main body frame, and reciprocating the movable member, and the slide Alternatively, an absolute position detector that is disposed between the position near the slide of the movable member and the main body frame and detects the absolute position of the reciprocating section of the slide, and an optimum pattern of slide behavior stored in advance. The command value to be output to the driver of the linear motor is read, the command value is output to the driver, and then the absolute position data of the slide is fetched from the absolute position detector. It is repeatedly determined whether the absolute position matches the command position of the command value until it matches the command position of the value. The command value to be output to the driver next time is read out, and a series of processes of outputting the command value to the driver And a control circuit that controls the linear motor so as to maintain the bottom dead center actual position at the bottom dead center reference position .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of a linear motor press, FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 3 is a plan view thereof.
[0007]
1 to 3,
[0008]
The
[0009]
The four
[0010]
In the linear motor press machine having such a structure, the reciprocating motion of the
[0011]
FIG. 4 shows a connection state of a control board (control circuit) 20 of the linear motor press machine and a linear motor connected thereto. The
[0012]
The
[0013]
Next, processing according to the present invention executed in the
[0014]
First, the
[0015]
Here, when the mounting part of the
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, the bottom dead center accuracy can be sufficiently maintained even when the movable member is thermally expanded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a linear motor press machine to which a bottom dead center control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof.
FIG. 3 is a plan view thereof.
FIG. 4 is a block diagram of an electric system of the linear motor press machine.
FIG. 5 is a flowchart showing processing contents of a control circuit.
[Explanation of symbols]
1
4 Slide 8-11 Linear motor 12-15 Linear scale (absolute position detector)
20 Control panel (control circuit)
Claims (1)
前記可動部材と本体フレームとの間に固定され、前記可動部材を往復動させるリニアモータと、
前記スライド又は前記可動部材のスライド近傍位置と前記本体フレームとの間に配設され、前記スライドの往復動区間の絶対位置を検出する絶対位置検出器と、
予め記憶されているスライドの挙動の最適パターンから、前記リニアモータのドライバに対して出力すべき指令値を読み出し、この指令値を前記ドライバに対し出力し、その後、前記絶対位置検出器から前記スライドの絶対位置データを取り込み、絶対位置が前記指令値の指令位置と一致するまで、絶対位置が前記指令値の前記指令位置と一致するかどうかを繰り返し判断し、絶対位置が前記指令値の前記指令位置と一致するようになったとき、次回前記ドライバに対して出力すべき指令値を読み出し、この指令値を前記ドライバに対し出力するという一連の処理を実行することにより、前記スライドの下死点実位置を下死点基準位置に維持するよう前記リニアモータを制御する制御回路と
を備えることを特徴とするリニアモータプレス機の下死点制御装置。A movable member to which the slide is fixed;
A linear motor fixed between the movable member and the main body frame and reciprocating the movable member;
An absolute position detector that is disposed between the slide or a position near the slide of the movable member and the main body frame, and detects an absolute position of a reciprocating section of the slide;
A command value to be output to the driver of the linear motor is read out from the optimal pattern of the slide behavior stored in advance, and this command value is output to the driver, and then the slide is output from the absolute position detector. Until the absolute position matches the command position of the command value, it is repeatedly determined whether the absolute position matches the command position of the command value, and the absolute position is the command value of the command value. When the position coincides with the position, a command value to be output to the driver next time is read, and a series of processes of outputting the command value to the driver is executed, whereby the bottom dead center of the slide A control circuit for controlling the linear motor so as to maintain the actual position at the bottom dead center reference position . Bottom dead center control device.
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JP06584998A JP3850131B2 (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Linear motor press machine bottom dead center control device |
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JPH11254198A JPH11254198A (en) | 1999-09-21 |
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JP06584998A Expired - Lifetime JP3850131B2 (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Linear motor press machine bottom dead center control device |
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1998
- 1998-03-16 JP JP06584998A patent/JP3850131B2/en not_active Expired - Lifetime
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