JP7101095B2 - Press equipment - Google Patents
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Description
本発明は、プレス装置に関する。 The present invention relates to a press device.
従来、金型を昇降させるシリンダ及びピストンが水平方向へ移動するプレス装置がある(例えば特許文献1を参照)。特許文献1のプレス装置は、クラウンの上面にレールが設置され、その上を移動台車が横行する。移動台車の下にはラム及びシリンダが取り付けられ、ラムの下には上金型取付台が組み付けられている。移動台車が横行するとシリンダ及びラムが水平方向へ移動し、その後、シリンダからラムが押し出されることで、移動した位置でプレス加工を行うことができる。 Conventionally, there is a press device in which a cylinder for raising and lowering a die and a piston move in the horizontal direction (see, for example, Patent Document 1). In the press device of Patent Document 1, a rail is installed on the upper surface of the crown, and a moving carriage traverses on the rail. A ram and a cylinder are mounted under the mobile carriage, and an upper mold mounting base is mounted under the ram. When the moving carriage traverses, the cylinder and the ram move in the horizontal direction, and then the ram is pushed out from the cylinder, so that press working can be performed at the moved position.
シリンダ及びピストンが水平方向へ移動するプレス装置においては、ピストンのストローク方向の軸心が、プレス荷重の重心からずれると、ピストンに偏心荷重が生じる。そして、偏心荷重が大きくなると、シリンダ及びピントンに疲労が生じ、シリンダ及びピストンの寿命が低下する恐れがある。 In a press device in which the cylinder and the piston move in the horizontal direction, when the axis in the stroke direction of the piston deviates from the center of gravity of the press load, an eccentric load is generated on the piston. If the eccentric load becomes large, the cylinder and the pinton may become fatigued, and the life of the cylinder and the piston may be shortened.
本発明は、シリンダ及びピストンが水平方向へ移動するプレス装置において、シリンダ及びピストンの寿命を向上できるプレス装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a press device capable of improving the life of a cylinder and a piston in a press device in which the cylinder and the piston move in the horizontal direction.
本発明に係るプレス装置は、
フレームに対して水平方向へ移動可能に設けられたシリンダと、
金型取付台が取り付けられ、前記シリンダに垂直方向に押し出し可能に内装されたピストンと、
プレス加工時に前記シリンダ及び前記ピストンに作用するモーメントを計算するモーメント計算部と、
前記モーメント計算部により計算されたモーメントが所定の許容モーメントを超えた場合に異常と判定する異常判定部と、
を備える構成とした。
The press device according to the present invention is
A cylinder that can be moved horizontally with respect to the frame,
A piston with a mold mount attached and a built-in piston that can be extruded vertically to the cylinder.
A moment calculation unit that calculates the moment acting on the cylinder and piston during press working,
An abnormality determination unit that determines an abnormality when the moment calculated by the moment calculation unit exceeds a predetermined allowable moment, and an abnormality determination unit.
It was configured to be equipped with.
本発明によれば、シリンダ及びピストンが水平方向へ移動するプレス装置において、シリンダ及びピストンの寿命を向上できるという効果が得られる。 According to the present invention, in a press device in which the cylinder and the piston move in the horizontal direction, the effect that the life of the cylinder and the piston can be improved can be obtained.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るプレス装置を示す正面図である。図2は、実施形態に係るプレス装置の荷重発生機構を示す一部破断の正面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a press device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of a partially broken portion showing the load generation mechanism of the press device according to the embodiment.
本実施形態に係るプレス装置Aは、上方に配置されるクラウンC、下方に配置されるベッドB、並びに、クラウンCとベッドBとの間に介在される複数の支柱(アプライト)Uを含んだフレームを備える。クラウンC、支柱U及びベッドBは、これらにタイロッドTが通され、かつ、タイロッドTの上下にナットNが螺合されることで、強固に連結されている。 The press device A according to the present embodiment includes a crown C arranged above, a bed B arranged below, and a plurality of columns (aplites) U interposed between the crown C and the bed B. Equipped with a frame. The crown C, the support column U, and the bed B are firmly connected by passing the tie rod T through them and screwing the nuts N above and below the tie rod T.
さらに、プレス装置Aは、クラウンCに水平方向(X方向)に移動可能に支持された荷重発生機構20と、荷重発生機構20に取り付けられて昇降する金型取付台8と、例えば電気的な駆動により荷重発生機構20を水平方向に移動させる移動台車6と、水平方向(X方向)に移動可能にベッドBに支持された金型取付台9と、例えば電気的な駆動により金型取付台9を水平方向に移動させる移動台車10と、荷重発生機構20が移動可能な第1の水平方向(X方向)と交差する第2の水平方向(Y方向)にプレス加工の素材Dを搬送する図示しない搬送装置とを備える。金型取付台9には下金型Kbが取り付けられ、金型取付台8には上金型Kaが取り付けられる。
Further, the press device A includes a
荷重発生機構20は、図2に示すように、内部に作動液(例えば作動油)が供給される図示しない液路を有するシリンダ23と、シリンダ23に内装されるピストン25とを備え、シリンダ23内に作動液が圧入されることで、作動液の圧力を受けてシリンダ23からピストン25が押し出される。なお、本発明に係るピストンは、ラムを含む概念である。シリンダ23及びピストン25は、鉛直方向にピストン25が押し出されるように配置され、金型取付台8はピストン25の下部に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
シリンダ23は、内径が大きな主シリンダ部23aと、主シリンダ部23aの上側を仕切る上壁体に設けられた貫通孔23bとを有する。ピストン25は、大径部25aと小径部25bとを有し、押出し方向にこれらが並んで構成される。大径部25aは主シリンダ部23aに嵌入され、小径部25bは貫通孔23bに通される。主シリンダ部23aの内面下部とピストン25の大径部25aとの間、並びに、貫通孔23bの内面とピストン25の小径部25bとの間には、ブッシュBUが設けられている。ブッシュBUの内周面は、ピストン25が摺動する摺動面となる。
The
上記のように構成されたプレス装置Aにおいては、下金型Kbと上金型Kaとの間に、例えば幅広の素材Dが搬送される。上下の移動台車6、10は、同一移動量かつ同一方向に移動するように制御され、移動台車6、10の移動により、上金型Kaと下金型Kbとが第1の水平方向(X方向)に移動する。これにより、素材Dのプレス位置をX方向に変えることができる。さらに、搬送装置が素材DをY方向に変位させることで、素材Dのプレス位置を素材DのY方向に変えることができる。
In the press apparatus A configured as described above, for example, a wide material D is conveyed between the lower die Kb and the upper die Ka. The vertical moving
プレス装置Aは、さらに、荷重発生機構20が発生する荷重の大きさを検出する発生荷重検出器31と、プレス荷重の応力が伝達される複数の応力伝達部に設けられた複数の荷重検出器32と、荷重発生機構20のピストン25の押出し量を計測する押出し量計測部33と、移動台車6、10の水平方向の移動量を識別可能なセンサ信号を出力するエンコーダ等の移動量計測部34とを備える。発生荷重検出器31は、例えばシリンダ23に供給される作動液の液圧を検出する液圧センサである。複数の荷重検出器32は、例えば複数の支柱Uにそれぞれ設けられた複数の歪みセンサである。液圧センサは、本発明に係るシリンダの作動圧力を検出する圧力センサの一例に相当する。
The press device A further includes a generated
プレス装置Aは、さらに、荷重発生機構20に作動液を供給する液圧ユニット(例えば油圧ユニット)12を備える。さらに、プレス装置Aは、移動台車6、10の移動と、搬送装置の搬送と、液圧ユニット12の駆動との各制御を行う制御装置40を備える。制御装置40は、各種の信号が入出力されるI/O41と、警告表示等を行う表示部42と、外部からの操作を入力する操作部43と、演算部50とを備える。
The press device A further includes a hydraulic unit (for example, a hydraulic unit) 12 that supplies a hydraulic fluid to the
I/O41から出力される信号には、移動台車6、10を駆動する制御信号、素材Dの搬送装置を駆動する制御信号、並びに、荷重発生機構20を駆動(すなわち液圧ユニット12を駆動)する制御信号が含まれる。I/O41から入力される信号には、発生荷重検出器31の検出信号、複数の荷重検出器32の検出信号、押出し量計測部33の計測信号、並びに、移動量計測部34のエンコード信号が含まれる。荷重発生機構20は液圧ユニット12の制御弁が駆動されて動作する。
The signals output from the I /
演算部50は、CPU(Central Processing Unit)と、制御プログラム及び制御データを格納した記憶装置と、CPUがデータを展開するメモリとを備える。演算部50では、CPUが記憶装置の制御プログラムを実行することで、複数の機能モジュールが実現される。複数の機能モジュールには、各部の動作を制御してプレス加工を実施する加工処理部51と、許容モーメントを補正処理する補正処理部53と、プレス加工時に荷重発生機構20に加わるモーメントを計算するモーメント計算部52と、計算されたモーメントと所定の許容モーメントとの比較に基づいて異常を判定するモーメント異常判定部54と、プレス荷重と許容荷重との比較に基づいて荷重の異常を判定する荷重異常判定部55と、が含まれる。モーメント異常判定部54は、本発明に係る異常判定部の一例に相当する。
The
上記のように構成されたプレス装置Aは、外部からプレス加工の開始指令が入力されると、加工処理部51が、予めオペレータにより指定された水平方向の位置に移動台車6、10を移動させ、次いで、ピストン25を押し出して荷重を発生させる。これにより、下金型Kbと上金型Kaとの間の素材Dの指定箇所に荷重が加えられ、素材Dがプレス加工される。さらに、プレス加工時、モーメント計算部52、補正処理部53、モーメント異常判定部54、荷重異常判定部55及びがそれぞれ演算処理を行って、シリンダ23とピストン25に生じるモーメントが許容モーメントを超えないように、また、プレス荷重が許容荷重を超えないように、異常監視を行う。
In the press device A configured as described above, when a press processing start command is input from the outside, the
<モーメント計算処理>
続いて、プレス加工時にモーメント計算部52により実行されるモーメント計算処理の一例を説明する。図3は、モーメント計算処理を説明する図である。図3は、図1のA-A線断面を示す。図中、プレス機中心P0は4本の支柱Uの中心からの各々の距離が等しい位置を示す。シリンダ中心P1は、シリンダ23及びピストン25のストローク方向の軸心を示す。プレス荷重重心P2は、素材Dに加わる荷重の重心を示す。プレス荷重重心P2は、素材Dの厚み等の偏りあるいは下金型Kbと上金型Kaとの型形状の偏り等により、シリンダ中心P1からずれる。
<Moment calculation process>
Subsequently, an example of the moment calculation process executed by the
モーメント計算部52は、荷重発生機構20が荷重を発生させる期間、繰り返し又は連続的に、複数の荷重検出器32から、各支柱Uに加わる荷重の値Flf、Flr、Frf、Frrの値を受け取る。Flfは左前の支柱Uの荷重、Flrは左後の支柱Uの荷重、Frfは右前の支柱Uの荷重、Frrは右後の支柱Uの荷重をそれぞれ表わす。さらに、モーメント計算部52は、荷重発生機構20が荷重を発生させる直前又はその期間に、移動量計測部34の信号に基づくシリンダ23の移動量の値を受け取る。移動量の値は、左支柱Uの中心からシリンダ中心P1までのX方向の距離L1又は右支柱Uの中心からシリンダ中心P1までのX方向の距離L2により表わされる。左右の支柱Uの中心間距離L(=L1+L2)は固定値であり、予めモーメント計算部52に与えられている。
The
モーメント計算部52は、各タイミングに受け取った荷重の値Flf、Flr、Frf、Frrと、シリンダ中心P1の位置に基づいて、荷重発生期間の各タイミングにシリンダ23及びピストン25に生じるモーメントをリアルタイムで繰り返し計算する。以下、荷重発生期間の1つのタイミングにおける1回分のモーメントの計算処理について説明する。モーメント計算部52は、続く、計算1~計算5を逐次行って、モーメントを計算する。
The
計算1:モーメント計算部52は、プレス荷重F、並びに、プレス荷重重心P2とシリンダ中心P1とが一致している場合に左の各支柱Uに生じる仮の荷重Fl及び右の各支柱Uに生じる仮の荷重Frを、次式(1)~(3)に基づき計算する。
F=Flf+Flr+Frf+Frr (1)
Fl=1/2・(L2/L)F (2)
Fr=1/2・(L1/L)F 又は Fr=1/2・(F-2Fl) (3)
なお、プレス荷重Fは、理論的には、発生荷重検出器31が検出した荷重の値F0と一致する。したがって、値F0を用いてプレス荷重Fの値を補正してもよい。
Calculation 1: The
F = Flf + Flr + Frf + Frr (1)
Fl = 1/2 · (L2 / L) F (2)
Fr = 1/2 · (L1 / L) F or Fr = 1/2 · (F-2Fl) (3)
The press load F theoretically coincides with the value F0 of the load detected by the generated
計算2:次に、モーメント計算部52は、プレス荷重重心P2とシリンダ中心P1とのX方向のズレ量ΔLrlを、次式(4)、(5)に基づき計算する。
F1=|(Flf+Flr)-2Fl|及び|(Frf+Frr)-2Fr|のいずれか大きい方 (4)
ΔLrl=L・F1/F (5)
Calculation 2: Next, the
F1 = | (Flf + Flr) -2Fl | and | (Frf + Frr) -2Fr |, whichever is greater (4)
ΔLrl = L · F1 / F (5)
計算3:続いて、モーメント計算部52は、プレス荷重重心P2とシリンダ中心P1とのY方向のズレ量ΔLfrを、次式(6)、(7)に基づき計算する。
F2=|(Flf+Frf)-(Fl+Fr)|及び|(Flr+Frr)-(Fl+Fr)|のいずれか大きい方 (6)
ΔLfr=L・F2/F (7)
Calculation 3: Subsequently, the
F2 = | (Flf + Frf)-(Fl + Fr) | and | (Flr + Frr)-(Fl + Fr) |, whichever is greater (6)
ΔLfr = L · F2 / F (7)
計算4:次に、モーメント計算部52は、合成ズレ量ΔLを、次式(8)に基づき計算する。
ΔL=√(ΔLrl2+ΔLfr2) (8)
Calculation 4: Next, the
ΔL = √ (ΔLrl 2 + ΔLfr 2 ) (8)
計算5:そして、モーメント計算部52は、計算1と計算4の結果から、次式(9)に基づきモーメントMを計算する。
M=F・ΔL (9)
以上のような計算処理により、各タイミングにシリンダ23とピストン25とに作用するモーメントが計算される。
Calculation 5: Then, the
M = F · ΔL (9)
By the above calculation process, the moment acting on the
<モーメント異常判定処理>
モーメント異常判定部54は、モーメント計算処理により各タイミングのモーメントMが計算されるごとに、計算されたモーメントMと、許容モーメントMalとを比較して、次式(10)の関係(モーメントMが許容モーメントMalを超えたら)となったら異常と判定する。そして、モーメント異常判定部54は、異常の判定に基づき、表示部42に警告の出力を行い、かつ、加工処理部51へ異常の通知を行う。
M>Mal (10)
<Moment abnormality judgment processing>
The moment
M> Mal (10)
許容モーメントMalは、シリンダ23とピストン25との各接触部に生じる面圧の最大値が許容面圧となる値であり、図2のシリンダ23及びピストン25の場合、次式(11)のように求めることができる。許容面圧とは、適正な動作が保証される面圧の最大値を意味する。許容モーメントMalは、予め定められてモーメント異常判定部54に与えられている。あるいは、経年劣化により許容面圧が変わるような場合には、モーメント異常判定処理が、次式(11)に基づき計算し、許容モーメントMalを求めてもよい。
Mal=Qal・H (11)
ここで、QalはブッシュBUの許容面圧とブッシュBUの接触面積とから計算される許容反力、Hは上方のブッシュBUと下方のブッシュBUとの高低差(図2を参照)である。
The permissible moment Mal is a value at which the maximum value of the surface pressure generated at each contact portion between the
Mal = Qal · H (11)
Here, Qal is the allowable reaction force calculated from the allowable surface pressure of the bush BU and the contact area of the bush BU, and H is the height difference between the upper bush BU and the lower bush BU (see FIG. 2).
<許容モーメント補正処理>
補正処理部53は、次のような場合に、ピストン25の押出し量に応じて許容モーメントMalの値を補正してもよい。例えば、ピストン25の押出し量が小さければ、ピストン25に大きなモーメントが作用したとき、シリンダ23及びピストン25の各部のうち、適正な範囲を超える力が加わる可能性のある箇所は、両者の接触部(ブッシュBU)となる。一方、ピストン25の押出し量が大きければ、大きなモーメントにより別の特定箇所に適正な範囲を超える力が加わる可能性が生じる。例えば、図2の例では、ピストン25の強度的に最も弱い特定箇所は、小径部25bと大径部25aとの間の付根部25tである。この構成では、ピストン25の押出し量が大きいとき、ブッシュBUの面圧が許容面圧を超える前に、特定箇所(付根部25t)に適正な範囲を超える力が加わる可能性がある。したがって、接触部の許容面圧に基づく許容モーメントMalだけを採用していたのでは、ピストン25の押出し量が大きいときに、特定箇所に生じる曲げモーメントTが適正な範囲を超えたことを判定できない。
<Allowable moment correction processing>
The
したがって、補正処理部53は、特定箇所に生じる曲げモーメントTが適正な範囲となる許容モーメントMal2(S)を別途計算し、許容モーメントMal2(S)が許容モーメントMalを上回ったときに、許容モーメントを、ピストン25の押出し量Sに基づき計算したMal2(S)へ補正する。
Therefore, the
許容モーメントMal2(S)は、ピストン25の押出し量Sの関数であり、付根部25tの許容曲げモーメントTalから、次式(12)のように計算できる。
Mal2(S)=Tal・H/(l0+S) (12)
∵ T=Q・l=Q(l0+S) (13)
Q=M/H (14)
図2に示すように、Tは付根部25tの曲げモーメント、Qはシリンダ23とピストン25の接触部(ブッシュBU)における反力、Hは上方のブッシュBUと下方のブッシュBUとの高低差、lは上方のブッシュBUから付根部25tまでの高さ方向の距離、l0はピストン25の押出し量がゼロのときのlの値、Sはピストン25の押出し量、Mはピストン25に作用するモーメントである。
The permissible moment Mal 2 (S) is a function of the extrusion amount S of the
Mal 2 (S) = Tal · H / (l 0 + S) (12)
∵ T = Q · l = Q (l 0 + S) (13)
Q = M / H (14)
As shown in FIG. 2, T is the bending moment of the
許容曲げモーメントTalは、ピストン25の形状等により決定される付根部25tの断面係数Zと、ピストン25の材質等により決定される許容応力σmaxとに基づき、次式(15)に基づき計算できる。
Tal=σmax・Z (15)
The allowable bending moment Tal can be calculated based on the following equation (15) based on the geometrical moment of inertia Z of the
Tal = σmax ・ Z (15)
図4は、許容モーメントとピストンの押出し量との関係を示すグラフである。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the allowable moment and the extrusion amount of the piston.
接触部の許容面圧に基づく許容モーメントMalと、付根部25tの許容曲げモーメントに基づく許容モーメントMal2(S)とは、図4のように、押出し量Sが或る値Sthの前後で大きさが逆転する。
The permissible moment Mal based on the permissible surface pressure of the contact portion and the permissible moment Mal 2 (S) based on the permissible bending moment of the
このような場合、補正処理部53は、ピストン25の押出し量が値Sthより小さい範囲では、許容モーメントMalを補正せず、ピストン25の押出し量が値Sth以上の範囲では、許容モーメントMal2(S)を計算し、これを補正された許容モーメントの値として、モーメント異常判定部54へ送る。これにより、ピストン25の押出し量が値Sth以上の範囲では、モーメント異常判定部54は、計算されたモーメントMと補正処理部53が計算した許容モーメントMal2(S)とを比較して、異常か否かを判定することになる。
In such a case, the
<荷重異常判定>
続いて、荷重異常判定部55により実行される荷重異常判定処理について説明する。
<Judgment of load abnormality>
Subsequently, the load abnormality determination process executed by the load
荷重異常判定部55は、荷重発生機構20が荷重を発生させる期間に、繰り返し又は連続的に、発生荷重検出器31から荷重発生機構20が発生する荷重の値F0を受け取る。さらに、荷重異常判定部55は、荷重発生機構20が荷重を発生する直前又は発生する期間に、移動量計測部34の信号に基づくシリンダ23の移動量の値を受け取る。また、荷重異常判定部55は、モーメント計算部52から偏心量ΔLrl、ΔLfrの値を受け取ってもよい。荷重異常判定部55は、シリンダ23の移動量の値からシリンダ中心P1の位置を計算でき、シリンダ中心P1の位置と偏心量ΔLrl、ΔLfrとに基づいて、プレス荷重重心P2の位置を計算できる。
The load
そして、荷重異常判定部55は、各タイミングで受け取った荷重F0の値と、許容荷重Falとをリアルタイムで比較する。許容荷重Falは、フレーム内の強度的に最も弱い箇所(例えば支柱U)の作用する荷重が、適正な範囲に収まるよう保証された荷重である。許容荷重Falは、シリンダ中心P1又はプレス荷重重心P2とプレス機中心P0との距離から決定される。荷重異常判定部55は、次式(16)の関係となったら(荷重F0が許容荷重Falを超えたら)異常と判定する。そして、荷重異常判定部55は、異常の判定に基づき、表示部42に警告の出力を行い、かつ、加工処理部51へ異常の通知を行う。
F0>Fal (16)
Then, the load
F0> Fal (16)
許容荷重Falは、プレス機中心P0を含む中央領域R1(図2)にシリンダ中心P1があるとき一定値に設定され、それより周辺の領域R2(図2)にシリンダ中心P1があるとき、プレス機中心P0から離れるに従って値が小さくなるように設定される。これは、次の理由に因る。プレス機中心P0に荷重が加わったとき、プレス荷重の応力は4つの支柱Uに等分されて作用する。一方、例えば、プレス機の領域R2の左端に荷重が加わったとき、プレス荷重の応力は左側の2つの支柱Uに分配されて作用する。したがって、1つの支柱Uが耐えうる応力を単独許容荷重Feとすれば、プレス機中心P0の荷重であれば、荷重の大きさが4×単独許容荷重Feとなるまで、各支柱Uに加わる荷重は許容範囲内となるが、領域R2の左端に荷重が加わる場合、荷重の大きさが2×単独許容荷重Feを超えると、左側の2つの支柱Uに適正の範囲を超えた荷重が加わることになる。また、プレス加工が高い頻度で行われる中央領域R1においては、位置に応じて許容荷重の値を変化させると、プレス処理の条件出しの際に煩雑さが生じる。このため、中央領域R1では、どこにシリンダ中心P1があっても、各支柱Uが単独許容荷重Fe以上の荷重にならないように一定の許容荷重Falが設定され、周辺の領域R2では、全ての支柱Uに単独許容荷重Fe以上の荷重が作用しないように、プレス機中心P0とシリンダ中心P1との距離に応じて変化する許容荷重Falが設定される。許容荷重Falは、シリンダ中心P1の位置と許容荷重Falの値とを対応づけたデータテーブルあるいは関数として、荷重異常判定部55に予め与えられている。
The allowable load Fal is set to a constant value when the cylinder center P1 is located in the central region R1 (FIG. 2) including the press center P0, and is pressed when the cylinder center P1 is located in the peripheral region R2 (FIG. 2). The value is set to decrease as the distance from the machine center P0 increases. This is due to the following reasons. When a load is applied to the center P0 of the press machine, the stress of the press load is equally divided and acts on the four columns U. On the other hand, for example, when a load is applied to the left end of the region R2 of the press machine, the stress of the press load is distributed and acts on the two columns U on the left side. Therefore, if the stress that one strut U can withstand is the single permissible load Fe, if the load is the center P0 of the press machine, the load applied to each strut U until the magnitude of the load becomes 4 × the single permissible load Fe. Is within the permissible range, but when a load is applied to the left end of the region R2, if the magnitude of the load exceeds 2 × the independent permissible load Fe, a load exceeding the proper range is applied to the two columns U on the left side. become. Further, in the central region R1 where the press working is performed frequently, if the value of the permissible load is changed according to the position, complexity occurs when setting the conditions for the press working. Therefore, in the central region R1, a constant allowable load Fal is set so that each strut U does not have a load equal to or higher than the single permissible load Fe regardless of where the cylinder center P1 is located, and in the peripheral region R2, all the strut are set. An allowable load Fal that changes according to the distance between the center P0 of the press machine and the center P1 of the cylinder is set so that a load equal to or greater than the single allowable load Fe does not act on U. The allowable load Fal is given in advance to the load
<異常対応処理>
図5は、加工処理部により実行される異常対応処理の手順を示すフローチャートである。続いて、加工処理部51がプレス加工処理を実行している際に、モーメント異常判定部54又は荷重異常判定部55が異常と判定した場合に、実行される異常対応処理について説明する。
<Abnormality handling>
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of abnormality handling processing executed by the processing processing unit. Subsequently, the abnormality handling process executed when the moment
プレス加工処理で荷重発生機構20の荷重の発生中、モーメント異常判定部54又は荷重異常判定部55が異常と判定して、異常の通知が行われると、加工処理部51は、プレス加工処理を中断し、処理を異常対応処理へ移行する。
While the load of the
異常対応処理が開始されると、先ず、加工処理部51は、液圧ユニット12の開放弁を駆動してシリンダ23の圧力を抜く(ステップS1)。次に、加工処理部51は、通知された異常が、荷重異常判定部55からのものか、モーメント異常判定部54からのものかを判別する(ステップS2)。その結果、荷重異常判定部55が判定した異常であれば、加工処理部51は、そのまま、プレス加工処理を終了するための終了時処理(ステップS6)を行って、異常対応処理を終了する。
When the abnormality handling process is started, first, the
一方、ステップS2で、モーメント異常判定部54が判定した異常と判別されたら、加工処理部51は、モーメント計算部52が計算したズレ量ΔLrl、ΔLfrのデータを読出す(ステップS3)。そして、加工処理部51は、第1の水平方向(X方向)のズレ量ΔLrlが小さくなるように、予め設定された方式に従って移動台車6、10を移動させる(ステップS4)。さらに、加工処理部51は、第2の水平方向(Y方向)のズレ量ΔLfrが小さくなるように、予め設定された方式に従って搬送装置を駆動して素材Dを移動させる(ステップS5)。そして、加工処理部51は、プレス加工処理を終了するための終了時処理(ステップS6)を行って、異常対応処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the abnormality is determined by the moment
このような異常対応処理により、次に同じ箇所のプレス加工を行うときに、シリンダ中心P1とプレス荷重重心P2との偏心量が小さくされて、モーメントが許容モーメントを超えないようにプレス加工を行うことができる。 By such anomaly handling processing, the eccentricity between the cylinder center P1 and the press load center of gravity P2 is reduced when the same location is pressed next time, and the press processing is performed so that the moment does not exceed the allowable moment. be able to.
<実施形態効果>
以上のように、本実施形態のプレス装置Aによれば、モーメント計算部52が、プレス加工時にシリンダ23及びピストン25に作用するモーメントを計算し、モーメントが許容モーメントを超えた場合にモーメント異常判定部54が異常を判定する。したがって、シリンダ23とピストン25とが水平方向に移動可能なプレス装置Aにおいて、シリンダ中心P1とプレス荷重重心P2とが比較的に大きく偏心し、モーメントが大きくなるような場合でも、モーメントが許容モーメントを超えないように制御することができる。これにより、シリンダ23とピストン25とに疲労が生じることを抑制し、シリンダ23及びピストン25の寿命を向上できる。
<Effect of embodiment>
As described above, according to the press device A of the present embodiment, the
さらに、本実施形態のプレス装置Aによれば、許容モーメントMalの値が、シリンダ23とピストン25との接触部の面圧が許容面圧以下となるように設定されている。したがって、モーメント異常判定部54の異常の判定に基づく制御によって、シリンダ23とピストン25との接触部に疲労が生じることを抑制し、シリンダ23及びピストン25の寿命を向上できる。
Further, according to the press device A of the present embodiment, the value of the allowable moment Mal is set so that the surface pressure of the contact portion between the
さらに、本実施形態のプレス装置Aによれば、ピストン25の押出し量に基づき許容モーメントを補正する補正処理部53を備える。したがって、ピストン25の押出し量が大きいときに、シリンダ23及びピストン25に適正な範囲を超えた力が生じやすい特定箇所がある場合に、特定箇所に異常な力が加わらないようピストン25の押出し量に基づき許容モーメントが補正される。これにより、ピストン25の押出し量が大きいときに、特定箇所で疲労が生じることを抑制し、シリンダ23及びピストン25の寿命を向上できる。
Further, according to the press device A of the present embodiment, the
さらに、本実施形態のプレス装置Aによれば、モーメント計算部52は、荷重検出器32が検出した複数の支柱Uに加わる荷重の値Flf、Flr、Frf、Frrと、移動計測部の信号に基づき得られたシリンダ23の第1の水平方向の移動量L1、L2とを用いて、あるいは、これらと発生荷重検出器31が検出した荷重の値F0とを用いて、モーメントを計算する。これにより、複雑な計測部を要することなく、低いコストで正確にモーメントを計算することができる。また、モーメント計算部52は、シリンダ中心P1とプレス荷重重心P2との偏心量ΔLを計算し、偏心量ΔLとプレス荷重の値Fとからモーメントを計算する。これにより、少ない演算負荷で、モーメントをリアルタイムで計算できる。
Further, according to the press device A of the present embodiment, the
さらに、本実施形態のプレス装置Aによれば、荷重異常判定部55が、荷重発生機構20が発生する荷重F0と、シリンダ中心P1の位置に応じて変化する許容荷重Falとの比較に基づき、プレス荷重の異常を判定する。これにより、プレス荷重の大きさが許容荷重を超えないような制御を実現できる。また、シリンダ23及びピストン25が水平方向に移動可能な構成では、プレス位置に応じて各支柱Uが分担する荷重の割合が変化する。そこで、上記の許容荷重Falを用いることで、このような荷重の分担割合の変化に応じて、各支柱Uに適正範囲を超えた荷重が作用しないようにプレス荷重の異常を判定できる。
Further, according to the press device A of the present embodiment, the load
さらに、本実施形態のプレス装置Aによれば、モーメントの異常と判定された場合に、加工処理部51は、荷重の発生を停止させた後、予め設定された方式でモーメントを発生させる偏心量を小さくする方向及び移動量で、シリンダ23を移動させる。さらに、加工処理部51は、予め設定された方式でモーメントを発生させる偏心量を小さくする方向及び移動量で、素材Dを移動させる。これにより、次のプレス処理を、モーメントが適正な範囲に抑えられる状態で、速やかに開始することができる。
Further, according to the press device A of the present embodiment, when it is determined that the moment is abnormal, the
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、モーメント計算部52によるモーメントの計算方法を具体的に示したが、計算方法は一例に過ぎず、その他の様々な計算方法が適用されてもよい。また、上記実施形態では、モーメントの異常と、荷重の大きさの異常との両方が判定される構成を示したが、モーメントの異常のみが判定される構成としてもよい。また、上記実施形態では、許容モーメントの値を決定するシリンダとピストンとの接触部の許容面圧として、ブッシュの許容面圧を一例として示したが、ブッシュを介さない接触部があれば、その部分の許容面圧が採用されてもよいし、接触部の位置も上述したブッシュの位置に限られるものではない。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the method of calculating the moment by the
A プレス装置
B ベッド
C クラウン
U 支柱
6、10 移動台車
8、9 金型取付台
Ka 上金型
Kb 下金型
12 液圧ユニット
20 荷重発生機構
23 シリンダ
23a 主シリンダ部
23b 貫通孔
25 ピストン
25a 大径部
25b 小径部
BU ブッシュ
31 発生荷重検出器
32 荷重検出器
33 押出し量計測部
34 移動量計測部
40 制御装置
51 加工処理部
52 モーメント計算部
53 補正処理部
54 モーメント異常判定部
55 荷重異常判定部
R1、R2 領域
P0 プレス機中心
P1 シリンダ中心
P2 プレス荷重重心
A Press device B Bed C
Claims (10)
金型取付台が取り付けられ、前記シリンダに垂直方向に押し出し可能に内装されたピストンと、
プレス加工時に前記シリンダ及び前記ピストンに作用するモーメントを計算するモーメント計算部と、
前記モーメント計算部により計算されたモーメントが所定の許容モーメントを超えた場合に異常と判定する異常判定部と、
を備えるプレス装置。 A cylinder that can be moved horizontally with respect to the frame,
A piston with a mold mount attached and a built-in piston that can be extruded vertically to the cylinder.
A moment calculation unit that calculates the moment acting on the cylinder and piston during press working,
An abnormality determination unit that determines an abnormality when the moment calculated by the moment calculation unit exceeds a predetermined allowable moment, and an abnormality determination unit.
A press device equipped with.
前記シリンダの水平方向の移動量を計測する移動量計測部と、
備え、
前記モーメント計算部は、前記複数の荷重検出器により検出された複数の荷重値と、前記移動量計測部により計測された移動量とを用いて、前記モーメントを計算する、
請求項1記載のプレス装置。 Multiple load detectors provided in multiple stress transmission units where the stress of the press load is transmitted, and
A movement amount measuring unit that measures the horizontal movement amount of the cylinder,
Prepare,
The moment calculation unit calculates the moment using a plurality of load values detected by the plurality of load detectors and a movement amount measured by the movement amount measurement unit.
The press device according to claim 1.
前記モーメント計算部は、更に、前記発生荷重検出器により検出された荷重値を用いて、前記モーメントを計算する、
請求項2記載のプレス装置。 Further provided with a generated load detector for detecting the magnitude of the load generated by the cylinder and the piston.
The moment calculation unit further calculates the moment using the load value detected by the generated load detector.
The press device according to claim 2.
前記複数の荷重検出器は前記複数の支柱に設けられ、
前記発生荷重検出器は前記シリンダの作動圧力を検出する圧力センサである、
請求項3又は請求項3を引用する請求項4に記載のプレス装置。 The frame includes a crown that movably supports the cylinder and a plurality of struts that support the crown.
The plurality of load detectors are provided on the plurality of columns, and the plurality of load detectors are provided on the plurality of columns.
The generated load detector is a pressure sensor that detects the operating pressure of the cylinder.
The press device according to claim 4, which cites claim 3 or claim 3.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプレス装置。 When the moment is equal to or less than the allowable moment, the value of the allowable moment is set so that the surface pressure of the sliding surface between the cylinder and the piston is equal to or less than the allowable surface pressure.
The press device according to any one of claims 1 to 5.
前記押出し量に基づき前記許容モーメントを補正する補正処理部と、
を更に備える、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のプレス装置。 An extrusion amount measuring unit that measures the extrusion amount of the piston,
A correction processing unit that corrects the allowable moment based on the extrusion amount,
Further prepare,
The press device according to any one of claims 1 to 6.
前記複数の荷重値と前記移動量とに基づいて、前記シリンダ及び前記ピストンのストローク方向の軸心とプレス荷重の重心との偏心量を計算し、
前記プレス荷重の大きさと計算された前記偏心量とに基づいて前記モーメントを計算する、
請求項3又は請求項3を引用する請求項4から請求項7のいずれか一項に記載のプレス装置。 The moment calculation unit
Based on the plurality of load values and the movement amount, the eccentricity between the axis in the stroke direction of the cylinder and the piston and the center of gravity of the press load is calculated.
The moment is calculated based on the magnitude of the press load and the calculated eccentricity.
The press device according to any one of claims 4 to 7, which cites claim 3 or claim 3.
前記加工処理部は、前記異常判定部による異常の判定に基づいて、荷重の発生を停止した後、前記モーメントを発生させる偏心量を小さくする方向へ前記シリンダを移動させる、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のプレス装置。 It is provided with a processing unit that controls the movement of the cylinder and the load generation of the cylinder.
The processing unit stops the generation of the load based on the determination of the abnormality by the abnormality determination unit, and then moves the cylinder in the direction of reducing the eccentricity amount for generating the moment.
The press device according to any one of claims 1 to 8.
前記加工処理部は、前記異常判定部による異常の判定に基づいて、更に、前記モーメントを発生させる偏心量を小さくする方向へ前記素材を移動させる、
請求項9記載のプレス装置。 The processing unit further controls the transfer of the press-processed material.
The processing unit further moves the material in a direction of reducing the amount of eccentricity that generates the moment, based on the determination of the abnormality by the abnormality determination unit.
The press device according to claim 9.
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