JP5160671B2 - プレス機械およびその上死点検出方法 - Google Patents
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Description
一方で、駆動源をサーボモータとしたプレス機械では、スライドの待機位置が上死点からずれている場合には、その待機位置にスライドを待機させた状態のまま、ダイハイト調整を行うことが望まれている。そうすることで、ダイハイト調整のためにスライドを上死点に移動させるという煩わしさを解消できるからである。
しかしながら、前述したように、スライドを上死点に移動させるのは煩わしいうえ、正確な上死点位置を検出してそこへスライドを移動させるには、手間がかかるという問題がある。
先ず、図1〜図3により、本実施形態のプレス機械としてプランジャが設けられていないタイプのサーボプレス1を説明する。図1はサーボプレス1の全体斜視図、図2はその要部を示す側断面図、図3は他の要部を示す一部断面の平面図である。
「往復」パターンでも、スライド3の始動は、上死点(0°)ではなく、メインシャフト10のエキセン部10Aのクランク角度にして、上死点から正回転側へ角度θずれた待機位置から行われる。そして、メインシャフト10を正転側に回転させることでスライド3を下降させ、下死点(180°)を通過させた後、上死点から角度−(マイナス)θずれた位置までスライド3を上昇させて、1つのワークに対するプレス加工を終了し、この角度−θの位置を次のワークのための待機位置として待機させる。
図6は、制御装置40の主要な構成を示すブロック図である。図6において、制御装置40は、スライド3駆動用のサーボモータ21をフィードバック制御により制御したり、スライド位置調整機構33のインダクションモータ38を制御したりする装置であって、詳細図示による説明は省略するが、マイクロコンピュータや高速数値演算プロセッサ等を主体に構成され、決められた手順に従って入力データの算術・論理演算を行うコンピュータ装置と、指令電流を出力する出力インタフェースとを備えて構成されている。
パルスカウンタ45は、パルス出力タイプのクランクエンコーダを採用している本実施形態の角度検出器52においては、角度検出器52から出力されるパルスの出力数をカウントし、記憶手段51内のパルス数記憶部56に格納する。
移動量演算部58は、自動調整によりダイハイトを変更するような場合において、コントロールパネル6から入力される所望のダイハイトの値に基づき、スライド3の現在位置からの移動量を演算するとともに、移動量に基づいたスライド位置目標値を第2指令演算部47に出力する。
スライドが常に上死点から始動するプレス機械では、上死点がスライドの待機位置であるから、改めて上死点を検出するまでもない。これに対して、上死点から所定角度θずれた位置を待機位置に設定可能な本実施形態のサーボプレス1では、待機位置に待機した状態においての位置検出器26の検出値は、上死点にある時の検出値とは異なる。
一方の(B)は、新たにダイハイトDH2を要する金型を使用する場合の設定であり、やはり待機位置が上死点から角度θずれた位置に設定され、制御パターンとして「反転」パターンまたは「往復」パターンが選択される。
L :ボルスタ上面からクランク中心までの距離(mm) … 固定値
S :スライド下面からポイント中心までの距離(mm) … 固定値
θ :クランク角度(deg) … 実測値
DH1:調整前のダイハイト(mm) … 実測値
C1 :ねじ軸を含む調整前のコンロッドの長さ(mm) … 計算値
C2 :ねじ軸を含む調整後のコンロッドの長さ(mm) … 計算値
S1 :調整前での待機位置と下死点とのスライド位置の差(mm) … 計算値
S2 :調整後での待機位置と下死点とのスライド位置の差(mm) … 計算値
X :調整前後のダイハイトの差で、コンロッド伸縮量(mm) … 計算値
DH2:調整後のダイハイト(mm) … 計算値
S1=r+C1+rcosθ−(C12−r2+r2cos2θ)1/2 …(2)
S2=r+C2+rcosθ−(C22−r2+r2cos2θ)1/2 …(3)
ここで、式(2)および式(3)は、クランクの一般式である。
e=(C12−r2+r2cos2θ)1/2−(C22−r2+r2cos2θ)1/2 …(4)
式(4)をC2について解く。
C2={(−e+(C12−r2+r2cos2θ)1/2)2+r2−r2cos2θ}1/2 …(5)
C1=L−r−S−DH1 …(6)
であるから
X=C1−C2=f(θ,DH1,e) …(7)
となり、Xはθ、DH1、eの関数で表すことができる。
なお、DH2=DH1+Xである。
従って、本実施形態では、ポイント中心Pcとは、球面継手の球面中心のことである(図2)。また、コンロッド9の長さC1,C2は、メインシャフト10のエキセン部10Aでの軸中心Ec(図2)から前記ポイント中心Pc迄の距離を指している。
以上が、主に上死点検出部44の機能により実行されるステップである。
例えば前記実施形態では、スライド3が1つのコンロッド9にて吊設されたワンポイント式であったが、2つのコンロッド9で吊設されるツーポイント式であってもよい。
Claims (2)
- スライドと、
前記スライドの下方に設けられたボルスタと、
前記スライドに下端が直接またはプランジャを介して連結された伸縮自在なコンロッドと、
前記コンロッドの上端が連結されたエキセン部を有するメインシャフトと、
前記メインシャフトのエキセン部のクランク角度を検出するパルス出力式の角度検出器と、
前記メインシャフトを駆動するサーボモータと、
前記サーボモータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記メインシャフトの正回転側および逆回転側のうちの一方側の所定位置に位置した前記スライドを、前記スライド位置と同じ位置となるように上死点側を越えて他方側に移動させるとともに、該移動中に前記角度検出器から出力されたパルス数の半分のパルス数分だけ前記他方側の位置から再度正転側に移動させることで上死点を検出する上死点検出部を有している
ことを特徴とするプレス機械。 - スライドと、
前記スライドの下方に設けられたボルスタと、
前記スライドに下端が直接またはプランジャを介して連結された伸縮自在なコンロッドと、
前記コンロッドの上端が連結されたエキセン部を有するメインシャフトと、
前記メインシャフトのエキセン部のクランク角度を検出するパルス出力式の角度検出器と、
前記メインシャフトを駆動するサーボモータと、
前記サーボモータを制御する制御装置とを備えたプレス機械の上死点検出方法であって、
前記制御装置は、前記メインシャフトの正回転側および逆回転側のうちの一方側の所定位置に位置した前記スライドを、前記スライド位置と同じ位置となるように上死点側を越えて他方側に移動させるとともに、該移動中に前記角度検出器から出力されたパルス数の半分のパルス数分だけ前記他方側の位置から再度正転側に移動させることで上死点を検出する
ことを特徴とするプレス機械の上死点検出方法。
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