JP7381294B2 - ダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の制御装置 - Google Patents

ダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、ダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の制御装置に関する。
曲げ、絞り、打抜き等の加工を行う加工機械において、加工に用いる第1の型(上金型)を支持する可動側のスライドに対し、第2の型(下金型)を支持する支持部材の側から所定の圧力を加えるダイクッションを有するものが知られている。
ダイクッション機構は、スライドが被加工物に接触して被加工物に圧力が印加されてからこの印加が終了してスライドが被加工物から乖離するまでの間、スライドの移動に従動しつつ、クッションパッドの位置に応じてスライドに向かう方向の力を被加工物に付与する。加工品質を向上させるためには、クッションパッドがスライドに従動する間、被加工物に対し圧力を安定して加えることが要求される。
例えば、スライド及び該スライドに対する力をサーボモータを駆動源として生じさせる複数のダイクッション、及び該複数のダイクッションをそれぞれ制御する複数の制御装置を備えたサーボダイクッションの制御システムであって、各ダイクッションの位置指令を作成する位置指令部と、各ダイクッションの位置を検出する位置検出部と、各ダイクッションと前記スライドとの間の力指令を作成する力指令部と、各ダイクッションと前記スライドとの間の力を検出する力検出部と、を有し、前記複数の制御装置の各々は、前記位置指令及び前記位置検出部の検出結果に基づいて前記複数の制御装置の各々が制御するダイクッションの第1速度指令を作成する第1速度指令部と、前記力指令及び前記力検出部の検出結果に基づいて前記ダイクッションの第2速度指令を作成する第2速度指令部と、前記ダイクッションの制御を前記第1速度指令及び前記第2速度指令の一方から他方へ切替えるべきかを判断する切替え判断部と、切替え信号に基づいて前記第1速度指令及び前記第2速度指令の一方から他方への切替えを行う切替え処理部と、を有し、前記制御システムはさらに、前記複数の制御装置の前記切替え判断部の判断結果を集約するとともに、前記切替え判断部が各ダイクッションの制御を前記第1速度指令から前記第2速度指令へ切替えるべきと判断した前記制御装置の個数が第1の所定数に達したとき、及び、前記切替え判断部が各ダイクッションの制御を前記第2速度指令から前記第1速度指令へ切替えるべきと判断した前記制御装置の個数が第2の所定数に達したときに、切替え信号を作成して前記複数の制御装置の前記切替え処理部に該切替え信号を送信する切替え信号作成部を有することを特徴とする、制御システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
例えば、プレスを行うための駆動モータと、該駆動モータの回転運動を往復運動に変換する第1変換機構と、第1変換機構に連結され往復運動するスライドと、該スライドに取り付けられた金型との間に被加工物を挟んだ状態で前記金型から荷重を受けて移動するダイクッションと、を備えたプレス機械において、前記ダイクッションを移動可能に支持し前記荷重により電力を発生するエネルギ変換装置と、前記電力を前記駆動モータへ供給する電力ラインと、を備えることを特徴するプレス機械が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
例えば、サーボモータを駆動源としてプレス機械のスライドに対する力を生ずるダイクッション機構の制御装置であって、前記ダイクッション機構に生じさせる力を指令する力指令部と、前記ダイクッション機構が前記スライドに対して生じている力を検出する力検出部と、前記スライドと前記ダイクッション機構との相互の衝突から乖離までの協働動作の間、前記力検出部が検出した力検出値が、前記力指令部が指令した力指令値以上であるときに、前記サーボモータに対する力制御を実行する力制御部と、前記力指令部が前記衝突時の予備指令値を指令する基準となる初期定常値を、前記スライドが初期位置から前記ダイクッション機構との前記協働動作を経て該初期位置に復帰するまでの1サイクルのプレス動作を遂行する度に、新たに設定する初期値設定部とを具備し、前記初期値設定部は、前記スライドの前記1サイクルのプレス動作中、該スライドと前記ダイクッション機構との前記協働動作の時間と前記乖離の直後の予め定めた時間とを除く出力安定期における、前記力検出部の出力値を採用して、前記初期定常値として設定すること、を特徴とする制御装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。
例えば、サーボモータを駆動源とするスライドと、サーボモータを駆動源として該スライドに対する力を生ずるダイクッション機構とを具備するプレス機械の、該力を制御する制御装置であって、前記スライドの動作を指令するスライド動作指令部と、前記ダイクッション機構の動作を指令するダイクッション動作指令部、及び前記ダイクッション機構の動作を検出するダイクッション動作検出部の、少なくとも一方と、前記ダイクッション動作指令部で作成されたダイクッション動作指令値、及び前記ダイクッション動作検出部が検出したダイクッション動作検出値の少なくとも一方に基づいて、前記スライド動作指令部で作成されたスライド動作指令値を補正するスライド動作補正部と、を具備することを特徴とする制御装置が知られている(例えば、特許文献4参照。)。
特開2007-015007号公報 特開2008-006459号公報 特開2007-038238号公報 特開2007-030009号公報
複数の動作パターンが規定された加工プログラムに従ってスライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械では、スライドの位置制御系とダイクッションの位置制御系とが独立して設けられている。それぞれの制御系において、加工プログラムに規定された動作パターンに応じたスライドの位置制御及びダイクッションの圧力制御が行われる。
ダイクッションの圧力制御系においては、ダイクッションにかかる圧力(以下、「実圧力」と称する。)が圧力指令に対して追従するよう制御する。制御ループの遅れや圧力指令に対するダイクッションの機械的な遅れに起因して圧力制御系の応答性が悪いと、ダイクッションにかかる実圧力が圧力指令に到達せず、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッションに発生しないことがある。ダイクッションにかかる実圧力が圧力指令に到達しない状態の下で、スライドの位置制御系において現在の動作パターンから次の動作パターンに移行してスライドの位置制御が行われると、被加工物に、皺やひび割れといった不良が発生し、加工品質が低下するという問題があった。したがって、複数の動作パターンが規定された加工プログラムに従ってスライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械においては、ダイクッションの圧力制御系の応答性の悪さに起因する加工品質の低下を回避することができる制御装置の実現が望まれている。
本開示の一態様によれば、複数の動作パターンが規定された加工プログラムに従ってスライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の制御装置は、動作パターンに応じてスライドの位置制御を実行するスライド位置制御部と、動作パターンに応じてダイクッションの受けるべき圧力を指令する圧力指令を生成する圧力指令生成部と、ダイクッションにかかる実圧力を検出する圧力検出部と、圧力指令とダイクッションにかかる実圧力との偏差に基づいてダイクッションの速度制御を実行するダイクッション速度制御部と、偏差が所定の圧力閾値より大きいか否かを判定する指令到達判定部と、を備え、スライド位置制御部は、指令到達判定部による判定結果に応じて、指令到達判定部による判定時点において実行されている動作パターンと、当該動作パターンの次に実行される動作パターンとの間に、指令到達判定部による判定時点におけるスライドの位置を維持する待機期間を設ける。
本開示の一態様によれば、複数の動作パターンが規定された加工プログラムに従ってスライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械においては、ダイクッションの圧力制御系の応答性の悪さに起因する加工品質の低下を回避することができる制御装置を実現することができる。
本開示の一実施形態によるサーボダイクッションを有する加工機械の制御装置を示すブロック図である。 本開示の一実施形態による油圧ダイクッションを有する加工機械の制御装置を示すブロック図である。 本開示の一実施形態による加工機械の制御装置の動作フローを示すフローチャートである。 異なる動作パターンの前後でスライドに対する速度指令及びダイクッションに対する圧力指令が同時に切り替わる場合におけるスライドの位置とダイクッションの圧力との関係を例示する図であって、(A)は動作パターンの切替え前後において実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術を適用した場合を示し、(B)は本開示の一実施形態を適用した場合を示す。 異なる動作パターンの前後で圧力指令のみが切り替わる場合におけるスライドの位置とダイクッションの圧力との関係を例示する図であって、(A)は動作パターンの切替え前後において実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術を適用した場合を示し、(B)は本開示の一実施形態を適用した場合を示す。 スライドが最下点に達した時点でダイクッションにかかる実圧力が圧力指令に到達していない状況が発生した場合におけるスライドの位置とダイクッションの圧力との関係を例示する図であって、(A)は動作パターンの切替え前後において実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術を適用した場合を示し、(B)は本開示の一実施形態を適用した場合を示す。 単一のスライドにより圧力をかけて複数のダイクッション上に位置する被加工物を加工する加工機械を例示する図である。 本開示の一実施形態の第1の変形例による加工機械の制御装置の動作フローを示すフローチャートである。 本開示の一実施形態の第2の変形例による加工機械の制御装置の動作フローを示すフローチャートである。 スライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の動作を例示する図である。
以下図面を参照して、ダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の制御装置について説明する。各図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。また、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。図面に示される形態は実施をするための一つの例であり、図示された形態に限定されるものではない。
スライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の加工内容には、曲げ、絞り、及び打抜きなどがある。本開示の一実施形態による加工機械の制御装置を説明するに先立ち、スライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を絞り加工する加工機械の動作について、図10を参照して説明する。図10は、スライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の動作を例示する図である。被加工物であるワーク200に対して絞り加工を行う加工機械において、図10(A)に示すように、ダイクッション2上にワーク200が載置される。スライド4には、上金型8が設けられ、ダイクッション2の下方には、上金型8に対応した下金型9が設けられる。図10(B)に示すように、スライド4がダイクッション2のある方向に向けて下降していき上金型8はワーク200に当接すると、ダイクッション2は、スライド用モータ5により駆動されるスライド4の動作に対応して下方向に移動する。下金型9がワーク200に圧接するとワーク200は徐々に変形し(図10(C))、さらにスライド4が下降すると、図10(D)に示すように上金型8がワーク200に圧接し、絞り加工が完了する。このような絞り加工の間、ダイクッション2は、スライド4が被加工物に接触する際にスライド4と被加工物を介して接触して被加工物に対してスライド4に向かう所定の力を付与しつつ被加工物をスライド4との間に挟持する。ダイクッションの圧力制御系においては、ダイクッションにかかる実圧力が圧力指令に対して追従するよう制御する。しかしながら、制御ループの遅れや圧力指令に対するダイクッションの機械的な遅れに起因して圧力制御系の応答性が悪いと、ダイクッションにかかる実圧力が圧力指令に到達せず、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッションに発生しないことがある。ダイクッションにかかる実圧力が圧力指令に到達しない状態の下で、スライドの位置制御系において現在の動作パターンから次の動作パターンに移行してスライドの位置制御が行われると、被加工物に、皺やひび割れといった不良が発生し、加工品質が低下する。以下で説明する本開示の一実施形態による加工機械の制御装置によれば、ダイクッションの圧力制御系の応答性の悪さに起因する加工品質の低下を回避することができる。
図1は、本開示の一実施形態によるサーボダイクッションを有する加工機械の制御装置を示すブロック図である。本開示の一実施形態による加工機械におけるダイクッション機構は、サーボダイクッションであっても油圧ダイクッションであってもよい。図1では、ダイクッション機構がサーボダイクッションからなる例について説明する。
加工機械100は、スライド用モータ5により駆動されるスライド4とスライド4の動作に対応して移動するダイクッション2とを有する。
サーボダイクッションからなるダイクッション2は、ダイクッション速度制御部14によって制御されるダイクッション用モータ3によって駆動される。ダイクッション2は、スライド4が被加工物に接触する際にスライド4と被加工物を介して接触して被加工物に対してスライド4に向かう所定の力を付与しつつ被加工物をスライド4との間に挟持する機能を有する。
ダイクッション2は、例えばベルト/プーリ機構及びボールねじ機構を介してダイクッション用モータ3のシャフトに接続されており、ダイクッション用モータ3の回転運動をベルト/プーリ機構及びボールねじ機構を介して直線運動に変換することにより、昇降できるようになっている。この代替例として、ダイクッション2は、例えばギアを介してダイクッション用モータ3に接続されてもよく、また例えばダイクッション用モータ3に直結(カップリング)されてもよい。
スライド4は、例えばベルト/プーリ機構及びボールねじ機構を介してスライド用モータ5のシャフトに接続されており、スライド用モータ5の回転運動をベルト/プーリ機構及びボールねじ機構を介して直線運動に変換することにより、昇降できるようになっている。この代替例として、スライド4は、例えばギアを介してスライド用モータ5に接続されてもよく、また例えばスライド用モータ5に直結(カップリング)されてもよい。
本開示の一実施形態による制御装置1は、複数の動作パターンが規定された加工プログラム17に従って、スライド4により圧力をかけてダイクッション2上の被加工物を加工するよう加工機械100を制御する。加工機械100を制御する制御装置1は、スライド位置制御部11と、圧力指令生成部12と、圧力検出部13と、ダイクッション速度制御部14と、指令到達判定部15とを備える。また、制御装置1は、速度指令生成部16と、上位制御部18とを備える。
上位制御部18は、複数の動作パターンが規定された加工プログラム17に従って、スライド4の制御のための速度指令生成部16を制御するとともにダイクッション2の制御のための圧力指令生成部12を制御する。なお、図1では、上位制御部18は、スライド位置制御部11及びダイクッション速度制御部14に共通の上位制御部として設けた。この代替例として、例えば、スライド位置制御部11及びダイクッション速度制御部14のそれぞれに対して、互いに独立した上位制御部18を設け、これら独立した上位制御部18の各々に、スライド位置制御部11に対する動作パターンが規定された加工プログラム17とダイクッション速度制御部14に対する動作パターンが規定された加工プログラム17とをそれぞれ設けてもよい。
加工プログラム17は、加工機械100の加工内容に応じて規定されるものである。加工機械100の加工内容に応じてダイクッション2及びスライド4は動作する。加工プログラム17には、複数の動作パターンが規定される。加工プログラム17に規定される動作パターンの各々は、ダイクッション2の同一内容の動作のまとまりとこれに対応するスライド4の同一内容の動作のまとまりとの組み合わせから構成される。スライド4の速度もしくは加速度とダイクッション2に対する圧力指令とのうちの少なくとも1つが、ある時点を境に変化するのであれば、当該時点を境に「動作パターンが変化した」ことになる。例えば、スライド4の同一内容の動作の1つのまとまりの期間中において、ダイクッション2の同一内容動作のまとまりが複数種類存在すれば、当該複数種類の動作のうちの同一内容の動作のまとまりを1つの単位とした1つの動作パターンが構成される。一具体例を挙げると、スライド4が同一速度で被加工物のある方向(すなわちダイクッション2のある方向)へ向けて下降している期間中において、ダイクッション2に対する圧力指令として「第1の値」及び「第2の値」の2種類が存在する場合は、当該同一速度で下降するスライド4と第1の値の圧力指令に従って動作するダイクッション2との組み合わせからなる1つの動作パターンと、当該同一速度で下降するスライド4と第2の値の圧力指令に従って動作するダイクッション2との組み合わせからなる1つの動作パターンと、が構成される。また例えば、ダイクッション2の同一内容の動作の1つのまとまりの期間中において、スライド4の同一内容動作のまとまりが複数種類存在すれば、当該複数種類の動作のうちの同一内容の動作のまとまりを1つの単位とした1つの動作パターンが構成される。一具体例を挙げると、ダイクッション2に対してある一定の値の圧力指令が指令されている期間中において、スライド4に対する速度指令が「第1の値」及び「第2の値」の2種類が存在する場合は、当該圧力指令に従って動作するダイクッション2と第1の値の速度指令に従って下降するスライド4のとの組み合わせからなる1つの動作パターンと、当該圧力指令に従って動作するダイクッション2と第2の値の速度指令に従って下降するスライド4のとの組み合わせからなる1つの動作パターンと、が構成される。
速度指令生成部16は、スライド用モータ5に対する速度指令を生成する。速度指令生成部16で生成される速度指令は、加工プログラム17に基づくものであり、スライド位置制御部11へ送られる。
スライド位置制御部11は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、スライド4の位置制御を実行する。このため、スライド位置制御部11は、スライド用サーボ制御部21及びスライド速度検出部22を有する。
スライド速度検出部22は、スライド4の速度を検出する。スライド用サーボ制御部21は、速度指令生成部16で生成された速度指令とスライド速度検出部22で検出されたスライド4の速度とに基づいて、スライド用モータ5の回転駆動を制御する。スライド用サーボ制御部21には、直流電力を変換してスライド用モータ5を駆動するための交流電力を出力するインバータ(図示せず)が接続されている。スライド用サーボ制御部21は、インバータによる電力変換動作を制御することでスライド用モータ5の回転駆動を制御する。スライド用モータ5の回転駆動を制御することにより、スライド4の位置(または速度)を制御する。なお、ここではスライド4の速度を制御する例について説明したが、この代替例として、スライド用モータ5の自体の速度を制御するようにしてもよい。この場合、速度指令生成部16は、スライド用モータ5に対する速度指令を生成し、スライド速度検出部22は、スライド用モータ5の回転速度を検出し、スライド用サーボ制御部21は、スライド用モータ5に対する速度指令とスライド速度検出部22が検出したスライド用モータ5の回転速度とに基づいて、スライド用モータ5の回転駆動を制御する。
圧力指令生成部12は、動作パターンに応じてダイクッション2の受けるべき圧力を指令する圧力指令を生成する。圧力指令生成部12で生成される圧力指令は、加工プログラム17に基づくものであり、ダイクッション速度制御部14へ送られる。
圧力検出部13は、ダイクッション2にかかる実圧力を検出する。ダイクッション2にかかる実圧力は、ダイクッション2により被加工物にかかる実圧力すなわちダイクッション2とスライド4との間に生じる圧力である。圧力検出部13は、例えばダイクッション2上の、スライド4による加圧時に被加工物が当たる部分に取り付けられており、ダイクッション2上の被加工物に作用する実圧力(すなわち、ダイクッション2がスライド4に対して作用させる力の反作用力)を検出できるようになっている。このような圧力検出部13としては、一般に、圧力センサなどが使用される。この代替例として、圧力検出部13は、例えばスライド4の、被加工物に対する加圧時に被加工物が当たる部分に取り付けられてもよく、この場合に検出されるスライド4に作用する実圧力は、圧力検出部13がダイクッション2上に設けられる場合と同様に、ダイクッション2がスライド4に対して作用させる力の反作用力である。またさらなる代替例として、演算処理により被加工物に係る実圧力を取得してもよい。
ダイクッション速度制御部14は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、圧力指令生成部12から受信した圧力指令と圧力検出部13で検出されたダイクッション2にかかる実圧力との偏差に基づいて、ダイクッション2の速度制御を実行する。このため、ダイクッション速度制御部14は、ダイクッション用サーボ制御部32及びダイクッション速度検出部31を有する。
ダイクッション速度検出部31は、ダイクッション2の速度を検出する。ダイクッション用サーボ制御部32は、圧力指令生成部12で生成された圧力指令と圧力検出部13検出されたダイクッション2にかかる実圧力との偏差に基づいて、ダイクッション用モータ3の回転駆動を制御する。ダイクッション用サーボ制御部32には、直流電力を変換してダイクッション用モータ3を駆動するための交流電力を出力するインバータ(図示せず)が接続されている。ダイクッション用サーボ制御部32は、インバータによる電力変換動作を制御することで、ダイクッション用モータ3の回転駆動を制御する。なお、ここでは、ダイクッション2の速度を制御する例について説明したが、この代替例として、ダイクッション用モータ3の自体の速度を制御するようにしてもよい。この場合、圧力指令生成部12は、ダイクッション用モータ3に対する圧力指令を生成し、ダイクッション速度検出部31は、ダイクッション用モータ3の回転速度を検出し、ダイクッション用サーボ制御部32は、ダイクッション用モータ3に対する速度指令とダイクッション速度検出部31が検出したダイクッション用モータ3の回転速度とに基づいて、ダイクッション用モータ3の回転駆動を制御する。ダイクッション用モータ3の回転駆動を制御することによりダイクッション2の昇降速度を制御し、その結果として、ダイクッション2の受けるべき圧力が制御されることになる。
指令到達判定部15は、圧力指令生成部12で生成された圧力指令と圧力検出部13検出されたダイクッション2にかかる実圧力との偏差が所定の圧力閾値より大きいか否かを判定することで、ダイクッション2の圧力指令と実圧力とが一致するか否かを判定する。すなわち、圧力閾値は、圧力指令生成部12で生成された圧力指令と圧力検出部13検出されたダイクッション2にかかる実圧力とが一致するか否かを判定するために用いられるものである。圧力閾値は、加工機械100の使用環境などに応じて適宜設定すればよく、圧力検出部13により検出される実圧力の最大値の例えば数パーセント程度に設定すればよい。例えば圧力閾値を0(ゼロ)に設定すれば、ダイクッション2の圧力指令と実圧力との完全一致を検出することもできる。指令到達判定部15による圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいか否かの判定は、加工機械100において実行される動作パターンが切り替わる時点よりも所定の時間(例えば数十マイクロ秒から数百マイクロ秒)だけ前の時点に実行される。また、指令到達判定部15による圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいか否かの判定は、後述する待機期間中においても逐次実行される。
上述したスライド位置制御部11は、指令到達判定部15による判定結果に応じて、指令到達判定部15による判定時点において実行されている動作パターンと当該動作パターンの次に実行される動作パターンとの間に、指令到達判定部15による判定時点におけるスライド4の位置を維持する待機期間を設ける。より詳しくは、スライド位置制御部11は、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定された場合、指令到達判定部15による判定時点において実行されている動作パターンと当該動作パターンの次に実行される動作パターンとの間に、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定された時点におけるスライド4の位置を維持する待機期間を設ける。当該待機期間中において、スライド位置制御部11は、スライド4が、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定された時点における位置を維持するよう制御するが、この間も指令到達判定部15による判定処理が実行される。当該待機期間中において、指令到達判定部15による圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下であると判定された場合は、スライド位置制御部11は、当該待機期間を終了して、次に実行される動作パターン(すなわち当該待機期間に続く動作パターン)に応じたスライドの位置制御を実行する。指令到達判定部15において圧力指令と実圧力との一致、不一致の判定に使用される圧力閾値が小さいほど、圧力指令と実圧力の一致の精度が高くなり加工機械100による加工品質は向上するが、待機期間から抜けるまでに時間がかかることになるので、結果として加工機械100の加工持間が長くなる可能性がある。
このように、本開示の一実施形態による加工機械100の制御装置1によれば、ダイクッション2の圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値よりも大きい状態(すなわちダイクッション2にかかる実圧力が圧力指令に到達していない状態)では、現在実行されている動作パターンから次の動作パターンには移行せず、スライド4の現在の位置を維持する待機期間が設けられる。待機期間中において圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下になった場合は、ダイクッション2にかかる実圧力が圧力指令にほぼ到達し被加工物の加工に必要な圧力がダイクッションに発生したといえるので、当該待機期間を終了し、次の動作パターン(すなわち当該待機期間に続く動作パターン)に実行が移行する。スライド位置制御部11は、当該移行後の動作パターンに応じたスライド4の位置制御を実行する。本開示の一実施形態によれば、ダイクッション2にかかる実圧力が圧力指令に到達していない状態で次の動作パターンに移行することがないので、被加工物に、皺やひび割れといった不良が発生することがなく、ダイクッション2の圧力制御系の応答性の悪さに起因する加工品質の低下を回避することができる。
以上、ダイクッション機構がサーボダイクッションからなる例について説明した。本開示の一実施形態による加工機械におけるダイクッション機構は、油圧ダイクッションであってもよい。
図2は、本開示の一実施形態による油圧ダイクッションを有する加工機械の制御装置を示すブロック図である。油圧ダイクッションからなるダイクッション2のクッションパッドは、例えばシリンダ81に接続されている。油圧ダイクッションからなるダイクッション2は、ダイクッション速度制御部14によって制御される弁6を介して、オイルタンク7及びシリンダ81内のオイル量が調整されることで、昇降できるようになっている。ダイクッション速度制御部14は、弁制御部33及びダイクッション速度検出部31を有し、ダイクッション2の速度を制御することにより、ダイクッション2の受けるべき圧力を制御する。弁制御部33は、は、圧力指令生成部12で生成された圧力指令と圧力検出部13検出されたダイクッション2にかかる実圧力との偏差に基づいて弁6の開閉具合を制御し、オイルタンク7及びシリンダ81内のオイル量を調整する。シリンダ81内のオイル量を増やすほどダイクッション2上の被加工物に作用する圧力(すなわち、ダイクッション2がスライド4に対して作用させる力の反作用力)を増やすことができる。なお、弁6、オイルタンク7、シリンダ81及び弁制御部33以外の回路構成要素については図1に示す回路構成要素と同様であるので、同一の回路構成要素には同一符号を付して当該回路構成要素についての詳細な説明は省略する。なお、油圧ダイクッションの変形例として、オイルタンク7内のオイルを(空気)に代えたエアダイクッションであってもよい。
上述のスライド位置制御部11、圧力指令生成部12、ダイクッション速度制御部14、指令到達判定部15、速度指令生成部16、及び上位制御部18は、例えばソフトウェアプログラム形式で構築されてもよく、あるいは各種電子回路とソフトウェアプログラムとの組み合わせで構築されてもよい。この場合、例えば、CPU、MPU及びDSPなどの演算処理装置にこのソフトウェアプログラムを動作させて各部の機能を実現することができる。またあるいは、スライド位置制御部11、圧力指令生成部12、ダイクッション速度制御部14、指令到達判定部15、速度指令生成部16、及び上位制御部18の機能を実現するソフトウェアプログラムを書き込んだ半導体集積回路として実現してもよい。また、スライド位置制御部11、圧力指令生成部12、ダイクッション速度制御部14、指令到達判定部15、速度指令生成部16、及び上位制御部18は、例えば加工機械100のメイン制御装置(図示せず)内に設けられてもよい。この場合、加工機械100のメイン制御装置内のCPU、MPU及びDSPなどの演算処理装置にこのソフトウェアプログラムを動作させて各部の機能を実現することができる。
図3は、本開示の一実施形態による加工機械の制御装置の動作フローを示すフローチャートである。図1または図2に示す加工機械100において、スライド4により圧力をかけてダイクッション2上の被加工物を加工する。
ステップS101において、スライド位置制御部11は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、速度指令生成部16で生成された速度指令とスライド速度検出部22で検出されたスライド4の速度とに基づいて、スライド4の位置制御を実行する。
ステップS102において、圧力指令生成部12は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、ダイクッション2の受けるべき圧力を指令する圧力指令を生成する。
ステップS103において、圧力検出部13は、ダイクッション2にかかる実圧力を検出する。
ステップS104において、ダイクッション速度制御部14は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、圧力指令生成部12から受信した圧力指令と圧力検出部13で検出されたダイクッション2にかかる実圧力との偏差に基づいて、ダイクッション2の速度制御を実行する。
ステップS105は、加工機械100において実行される動作パターンが切り替わる時点よりも所定の時間(例えば数十マイクロ秒から数百マイクロ秒)だけ前の時点に実行される。ステップS105において、指令到達判定部15は、圧力指令生成部12で生成された圧力指令と圧力検出部13検出されたダイクッション2にかかる実圧力との偏差が圧力閾値より大きいか否かを判定する。
ステップS105において圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定された場合はステップS107へ進み、圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定されなかった場合(すなわち圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下の場合)はステップS106へ進む。
ステップS107において、スライド位置制御部11は、現在実行されている動作パターンと当該動作パターンの次に実行される動作パターンとの間に、ステップS105が実行された時点におけるスライド4の位置を維持する待機期間を設ける。待機期間中は、スライド位置制御部11は、スライド4が、ステップS105が実行された時点における位置を維持するよう制御し、ステップS108の処理が実行される。
ステップS108は、待機期間中に実行される。ステップS108において、指令到達判定部15は、圧力指令生成部12で生成された圧力指令と圧力検出部13検出されたダイクッション2にかかる実圧力との偏差が圧力閾値以下になったか否かを判定する。ステップS108において指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下になったと判定された場合は、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッションに発生したといえるので、スライド位置制御部11は、当該待機期間を終了し、ステップS106へ進む。一方、ステップS108において指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下になったと判定されなかった場合は、依然として被加工物の加工に必要な圧力がダイクッションに発生していないといえるので、当該待機期間が継続され、ステップS105が実行された時点におけるスライド4の位置は維持される。その後、ステップS107へ戻る。
ステップS106において、スライド位置制御部11は、次の動作パターンに応じたスライド4の位置制御を実行し、ステップS102へ戻る。
続いて、本開示の一実施形態による加工機械100の制御装置1におけるスライド4の位置とダイクッション2の圧力との関係について、いくつか具体例を列記する。
図4は、異なる動作パターンの前後でスライドに対する速度指令及びダイクッションに対する圧力指令が同時に切り替わる場合におけるスライドの位置とダイクッションの圧力との関係を例示する図であって、(A)は動作パターンの切替え前後において実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術を適用した場合を示し、(B)は本開示の一実施形態を適用した場合を示す。
図4に示す例では、スライド4及びダイクッション2の動作を、時刻0から時刻tまではパターンAで動作させ、時刻tでパターンAからパターンBに切り替わり、時刻tでパターンBからパターンCに切り替わり、時刻tでパターンCからパターンDに切り替わる。スライド4に対する速度指令は、パターンA~Dにおいていずれも異なり、ダイクッション2に対する圧力指令は、パターンAのみが、パターンB~Dとは異なっている。また、時刻tから時刻tまでのパターンCにおいて、スライド4は最下点に達し、速度指令がゼロとなる。時刻 以降のパターンDにおいては、ダイクッション2にかかる圧力を維持しながら、スライド4を上昇させる。
ここで、パターンAからパターンBに切り替わる時刻t1において、ダイクッション2の実圧力が圧力指令に達していない場合を考える。パターンAでは、ある一定の速度でスライド4を下降させ、ダイクッション2に対してある一定の圧力指令をしている。スライド4が被加工物に当接すると、スライド4に設けられた上金型による加工が始まり、被加工物が載置されたダイクッション2には圧力が発生する。図4(A)に示すように、実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術の場合において、時刻t1において動作パターンがパターンAからパターンBに切り替わると、時刻t1の時点ではダイクッション2の実圧力は圧力指令に達しておらず、この時点における加工で被加工物に皺やひび割れといった不良が発生してしまう。これに対し、図4(B)に示すように、本開示の一実施形態による制御装置1によれば、動作パターンがパターンAからパターンBに切り替わる時刻t1において、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定されるので、スライド位置制御部11は、実行されているパターンAと当該パターンAの次に実行される動作パターンBとの間に、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定された時点である時刻t1におけるスライド4の位置を維持する待機期間を設ける。待機期間中は、スライド位置制御部11は、スライド4が、時刻t1の時点における位置を維持するよう制御する。その後、実圧力は圧力指令に徐々に近づき、実圧力が圧力指令に到達する時刻t4では、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下になったと判定される。よって、スライド位置制御部11は、時刻t4にて当該待機期間を終了し、パターンBに基づくスライド4の位置制御を開始する。このように、本開示の一実施形態によれば、パターンAの終了時点である時刻t1では実圧力が圧力指令に到達していないのでパターンBには移行せず、実圧力が圧力指令に到達した時刻t4になってからパターンBに移行する。したがって、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッション2に発生した状態でパターンBに基づく加工が行われるので、従来のように被加工物に皺やひび割れといった不良が発生することはない。
図5は、異なる動作パターンの前後で圧力指令のみが切り替わる場合におけるスライドの位置とダイクッションの圧力との関係を例示する図であって、(A)は動作パターンの切替え前後において実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術を適用した場合を示し、(B)は本開示の一実施形態を適用した場合を示す。
図5に示す例では、スライド4及びダイクッション2の動作を、時刻0から時刻t1まではパターンEで動作させ、時刻t1でパターンEからパターンFに切り替わり、時刻t2でパターンFからパターンGに切り替わり、時刻t3でパターンGからパターンHに切り替わる。スライド4に対しては時刻0から時刻t2までは一定の速度で下降させる一方、時刻t1で圧力指令をより大きい値に切り替えている。すなわち、パターンEとパターンFにおいては、スライド4に対する速度指令は同じ値である一方、ダイクッション2に対する圧力指令が異なる。また、時刻t2から時刻t3までのパターンGにおいて、スライド4は最下点に達し、速度指令がゼロとなる。時刻3以降のパターンHにおいては、ダイクッション2にかかる圧力を維持しながら、スライド4を上昇させる。
ここで、パターンEからパターンFに切り替わる時刻t1において、ダイクッション2の実圧力が圧力指令に達していない場合を考える。パターンEでは、ある一定の速度でスライド4を下降させ、ダイクッション2に対してある一定の圧力指令をしている。スライド4が被加工物に当接すると、スライド4に設けられた上金型による加工が始まり、被加工物が載置されたダイクッション2には圧力が発生する。図5(A)に示すように、実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術の場合において、時刻t1において動作パターンがパターンEからパターンFに切り替わると、時刻t1の時点ではダイクッション2の実圧力は圧力指令に達しておらず、この時点における加工で被加工物に皺やひび割れといった不良が発生してしまう。これに対し、図5(B)に示すように、本開示の一実施形態による制御装置1によれば、動作パターンがパターンEからパターンFに切り替わる時刻t1において、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定されるので、スライド位置制御部11は、実行されているパターンEと当該パターンEの次に実行される動作パターンFとの間に、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定された時点である時刻t1におけるスライド4の位置を維持する待機期間を設ける。待機期間中は、スライド位置制御部11は、スライド4が、時刻t1の時点における位置維持するよう制御する。その後、実圧力は圧力指令に徐々に近づき、実圧力が圧力指令に到達する時刻t4において、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下になったと判定される。よって、スライド位置制御部11は、時刻t4にて当該待機期間を終了し、パターンFに基づくスライド4の位置制御を開始する。このように、本開示の一実施形態によれば、パターンEの終了時点である時刻t1では実圧力が圧力指令に到達していないのでパターンFには移行せず、実圧力が圧力指令に到達した時刻t4になってからパターンFに移行する。したがって、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッション2に発生した状態でパターンFに基づく加工が行われるので、従来のように被加工物に皺やひび割れといった不良が発生することがない。
図6は、スライドが最下点に達した時点でダイクッションにかかる実圧力が圧力指令に到達していない状況が発生した場合におけるスライドの位置とダイクッションの圧力との関係を例示する図であって、(A)は動作パターンの切替え前後において実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術を適用した場合を示し、(B)は本開示の一実施形態を適用した場合を示す。
図6に示す例では、スライド4及びダイクッション2の動作を、時刻0から時刻t1まではパターンIで動作させ、時刻t1でパターンIからパターンJに切り替わり、時刻t2でパターンJからパターンKに切り替わる。ダイクッション2に対する圧力指令は、パターンI~Kにわたって一定値である。スライド4に対しては時刻0から時刻t1までは一定の速度で下降させ(パターンI)、時刻t1から時刻t2までのパターンJにおいて、スライド4は最下点に達し、速度指令がゼロとなる。時刻t2以降のパターンKにおいては、スライド4の位置は上昇するのでダイクッション2にかかる実圧力は低下する。
ここで、スライド4が最下点に達している時刻t1から時刻t2までのパターンJにおいて、ダイクッション2の実圧力が圧力指令に達していない場合を考える。パターンJでは、スライド4が被加工物に当接し、スライド4に設けられた上金型とダイクッション2の下方に設けられた下金型による加工を行っているが、被加工物が載置されたダイクッション2には圧力が発生しているものの、その圧力は圧力指令に達しておらず、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッション2に発生していない。図6(A)に示すように、実圧力の圧力指令に対する追従性を考慮しない従来技術の場合では、スライド4が最下点に達している時刻t1から時刻t2までのパターンJにおいて、ダイクッション2にかかる実圧力は圧力指令に達しておらず、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッション2に発生していないまま時刻t2に達した時点でパターンKに移行して加工が行われる。スライド4が最下点にある時点で被加工物の加工に必要な圧力がダイクッション2に発生していないので被加工物に皺やひび割れといった不良が発生してしまう。これに対し、図6(B)に示すように、本開示の一実施形態による制御装置1によれば、スライド4が最下点に達する時刻t1において、ダイクッション2にかかる実圧力は圧力指令に達していない。よって、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定され、スライド位置制御部11は、実行されているパターンIと当該パターンIの次に実行される動作パターンJとの間に、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値より大きいと判定された時点である時刻t1におけるスライド4の位置を維持する待機期間を設ける。よって、待機期間中は、スライド位置制御部11は、スライド4が現状の位置である最下点を維持するよう制御する。その後、スライド4が最下点に位置した状態のまま実圧力は圧力指令に徐々に近づき、実圧力が圧力指令に到達する時刻t4において、指令到達判定部15により圧力指令と実圧力との偏差が圧力閾値以下になったと判定されるので、スライド位置制御部11は、当該待機期間を終了し、パターンJに基づくスライド4の位置制御を開始する。このように、パターンJにおいてもスライド4は最下点に位置することから、スライド4は、時刻t1から始まる待機期間から時刻t4で終わるパターンJにわたって、最下点にとどまる。すなわち、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッション2に発生することになるまで、スライド4は最下点にとどまる。このように、本開示の一実施形態によれば、パターンIの終了時点である時刻t1では実圧力が圧力指令に到達していないのでパターンJには移行せず、実圧力が圧力指令に到達した時刻t4になってからパターンKに移行する。したがって、被加工物の加工に必要な圧力がダイクッション2に発生した状態でパターンJに基づく加工が行われるので、従来のように被加工物に皺やひび割れといった不良が発生することがない。
本開示の一実施形態は、単一のスライドにより圧力をかけて複数のダイクッション上に位置する被加工物を加工する加工機械の制御装置にも適用可能である。以下、本開示の一実施形態の変形例としてこのような加工機械の制御装置について説明する。
図7は、単一のスライドにより圧力をかけて複数のダイクッション上に位置する被加工物を加工する加工機械を例示する図である。
図7では、ダイクッション機構がサーボダイクッションからなる例について説明する。なお、図7では、図1を参照して説明したスライド位置制御部11、圧力指令生成部12、圧力検出部13、ダイクッション速度制御部14、指令到達判定部15、速度指令生成部16及び上位制御部18については、図示を省略している。
スライド4は、スライド用モータ5-1及び5-2によって駆動される。複数のダイクッション2-1、2-2及び2-3はそれぞれダイクッション用モータ3-1、3-2及び3-3によって駆動される。図7では、一例としてダイクッションを3個としたが、ダイクッションの個数は2個または4個以上であってもよい。ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々には被加工物が載置され、単一のスライド4の昇降動作によって複数の被加工物を同時に加工することができる。各被加工物の加工内容によっては、ダイクッション2-1、2-2及び2-3に対する圧力指令が異なることがある。ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各圧力制御は独立して実行されるので、実圧力の圧力指令に対する追従性は、ダイクッション2-1、2-2及び2-3毎に異なる。本開示の一実施形態の第1の変形例及び第2の変形例では、複数のダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つについての圧力指令と実圧力との偏差が、所定の圧力閾値よりも大きい場合に、待機期間を設ける。なお、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各圧力制御は独立して実行されるので、各ダイクッション2-1、2-2及び2-3ごとに圧力指令が切り替わるタイミングも異なり、したがって動作パターンの切り替わりのタイミングも異なる。よって、ダイクッション2-1、2-2及び2-3のうち少なくとも1つについて動作パターンが切り替わる際には、当該動作パターンが切り替わる時点よりも所定の時間(例えば数十マイクロ秒から数百マイクロ秒)だけ前の時点に、全てのダイクッション2-1、2-2及び2-3について、指令到達判定部15による判定処理が実行される。
図8は、本開示の一実施形態の第1の変形例による加工機械の制御装置の動作フローを示すフローチャートである。ここでは、図7に示す加工機械において、単一のスライド4により圧力をかけてダイクッション-1、-2及び-3上の各被加工物を加工する例について説明する。図7では、一例としてダイクッションを3個としたが、ダイクッションの個数は2個または4個以上であってもよい。
ステップS201において、スライド位置制御部11は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、速度指令生成部16で生成された速度指令とスライド速度検出部22で検出されたスライド4の速度とに基づいて、単一のスライド4の位置制御を実行する。
ステップS202において、圧力指令生成部12は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々に対する圧力指令を生成する。
ステップS203において、圧力検出部13は、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々にかかる実圧力を検出する。
ステップS204において、ダイクッション速度制御部14は、加工プログラム17に規定された動作パターンに応じて、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々について、当該ダイクッションに対応する圧力指令と実圧力との偏差に基づいて、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々についての速度制御を実行する。
ステップS205は、加工機械100において実行される動作パターンが切り替わる時点よりも所定の時間(例えば数十マイクロ秒から数百マイクロ秒)だけ前の時点に実行される。ステップS205において、指令到達判定部15は、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々について、当該ダイクッションに対応する圧力指令と実圧力との偏差と、圧力閾値との大小関係を比較する。指令到達判定部15による比較の結果、ダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つのダイクッションについての偏差が圧力閾値より大きいと判定された場合、ステップS207へ進む。指令到達判定部15による比較の結果、ダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つのダイクッションについての偏差が圧力閾値より大きいと判定されなかった場合(すなわちダイクッション2-1、2-2及び2-3の少なくとも1つについての偏差が圧力閾値以下と判定された場合)、ステップS206へ進む。
ステップS207は、ステップS205において指令到達判定部15による比較の結果、ダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つのダイクッションについての偏差が圧力閾値より大きいと判定された場合に実行される。ステップS207において、スライド位置制御部11は、現在実行されている動作パターンと当該動作パターンの次に実行される動作パターンとの間に、ステップS205が実行された時点におけるスライド4の位置を維持する待機期間を設ける。待機期間中は、スライド位置制御部11はスライド4の位置を維持するよう制御し、ステップS208へ進む。このように、第1の変形例によれば、動作パターンが切り替わる時点よりも所定の時間(例えば数十マイクロ秒から数百マイクロ秒)だけ前の時点において、複数のダイクッション2-1、2-2及び2-3のうち、実圧力が圧力指令に到達していないダイクッションが1つでもあれば、当該時点におけるスライド4の位置が維持される。
ステップS208は、待機期間中に実行される。ステップS208において、指令到達判定部15は、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々について、当該ダイクッションに対応する圧力指令と実圧力との偏差と、圧力閾値との大小関係を比較する。指令到達判定部15による比較の結果、ダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つのダイクッションについての偏差が圧力閾値以下であると判定された場合、ステップS206へ進む。指令到達判定部15による比較の結果、ダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つのダイクッションについての偏差が圧力閾値以下であると判定されなかった場合、ステップS207へ戻る。
ステップS206において、スライド位置制御部11は、次の動作パターンに応じたスライド4の位置制御を実行し、ステップS202へ戻る。
以上説明したように、第1の変形例では、待機期間中に実行されるステップS208における指令到達判定部15による判定処理では、ダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つのダイクッションについての偏差が圧力閾値以下であるか否かに基づいて、当該待機期間を終了するか否かを決定した。次に説明する第2の変形例では、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の全てについての偏差が圧力閾値以下であるか否かに基づいて、当該待機期間を終了するか否かを決定する。
図9は、本開示の一実施形態の第2の変形例による加工機械の制御装置の動作フローを示すフローチャートである。ここでは、図7に示す加工機械において、単一のスライド4により圧力をかけてダイクッション-1、-2及び-3上の各被加工物を加工する例について説明する。図7では、一例としてダイクッションを3個としたが、ダイクッションの個数は2個または4個以上であってもよい。
ステップS301~S307の各処理は、図8を参照して説明したステップS201~S207の各処理と同様である。ステップS308は、待機期間中に実行される。ステップS208において、指令到達判定部15は、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の各々について、当該ダイクッションに対応する圧力指令と実圧力との偏差と、圧力閾値との大小関係を比較する。指令到達判定部15による比較の結果、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の全てのダイクッションについての偏差が圧力閾値以下であると判定された場合、ステップS306へ進む。指令到達判定部15による比較の結果、ダイクッション2-1、2-2及び2-3の全てについてのダイクッションについての偏差が圧力閾値以下であると判定されなかった場合(すなわちダイクッション2-1、2-2及び2-3のうちの少なくとも1つのダイクッションについての偏差が圧力閾値より大きいと判定された場合)、ステップS307へ戻る。第2の変形例では、スライド4の現状の位置が維持される待機期間において、複数のダイクッション2-1、2-2及び2-3の全てのダイクッションについての偏差が圧力閾値以下であると判定されない限りは、当該待機期間は終了しないので、複数のダイクッション2-1、2-2及び2-3上に載置された全ての被加工物について、皺やひび割れといった不良が発生することがなく、ダイクッション2の圧力制御系の応答性の悪さに起因する加工品質の低下をより確実に回避することができる。
このように、本開示の一実施形態の第1の変形例及び第2の変形例によれば、単一のスライドにより圧力をかけて複数のダイクッション上に位置する被加工物を加工する加工機械においても、ダイクッションの圧力制御系の応答性の悪さに起因する加工品質の低下を回避することができる。
1 制御装置
2 ダイクッション
3、3-1、3-2、3-3 ダイクッション用モータ
4 スライド
5、5-1、5-2 スライド用モータ
6 弁
7 オイルタンク
11 スライド位置制御部
12 圧力指令生成部
13 圧力検出部
14 ダイクッション速度制御部
15 指令到達判定部
16 速度指令生成部
17 加工プログラム
18 上位制御部
21 スライド用サーボ制御部
22 スライド速度検出部
31 ダイクッション速度検出部
32 ダイクッション用サーボ制御部
33 弁制御部
81 シリンダ
100 加工機械

Claims (7)

  1. 複数の動作パターンが規定された加工プログラムに従ってスライドにより圧力をかけてダイクッション上の被加工物を加工する加工機械の制御装置であって、
    前記動作パターンに応じて前記スライドの位置制御を実行するスライド位置制御部と、
    前記動作パターンに応じて前記ダイクッションの受けるべき圧力を指令する圧力指令を生成する圧力指令生成部と、
    前記ダイクッションにかかる実圧力を検出する圧力検出部と、
    前記圧力指令と前記ダイクッションにかかる実圧力との偏差に基づいて前記ダイクッションの速度制御を実行するダイクッション速度制御部と、
    前記偏差が所定の圧力閾値より大きいか否かを判定する指令到達判定部と、
    を備え、
    前記スライド位置制御部は、前記指令到達判定部による判定結果に応じて、前記指令到達判定部による判定時点において実行されている前記動作パターンと当該動作パターンの次に実行される前記動作パターンとの間に、前記指令到達判定部による前記判定時点における前記スライドの位置を維持する待機期間を設ける、加工機械の制御装置。
  2. 前記スライド位置制御部は、前記指令到達判定部により前記偏差が前記圧力閾値より大きいと判定された場合、前記指令到達判定部による前記判定時点において実行されている前記動作パターンと、当該動作パターンの次に実行される前記動作パターンとの間に、前記待機期間を設ける、請求項1に記載の加工機械の制御装置。
  3. 前記指令到達判定部は、実行されている前記動作パターンが切り替わる時点よりも所定の時間だけ前の時点に、前記偏差が前記圧力閾値より大きいか否かを判定する、請求項1または2に記載の加工機械の制御装置。
  4. 前記スライド位置制御部は、前記指令到達判定部により前記偏差が前記圧力閾値より大きいと判定されることにより設けた前記待機期間中において、前記指令到達判定部により前記偏差が前記圧力閾値以下であると判定された場合は、当該待機期間を終了して前記次に実行される動作パターンに応じた前記スライドの位置制御を実行する、請求項3に記載の加工機械の制御装置。
  5. 前記加工機械は、単一の前記スライドにより圧力をかけて複数の前記ダイクッション上に位置する被加工物を加工するものであり、
    前記圧力指令生成部は、前記複数のダイクッションの各々について、前記圧力指令を生成し、
    前記圧力検出部は、前記複数のダイクッションの各々について、当該ダイクッションにかかる実圧力を検出し、
    前記ダイクッション速度制御部は、前記複数のダイクッションの各々について、当該ダイクッションに対応する前記圧力指令と前記実圧力との偏差に基づいて各前記ダイクッションの速度制御を実行し、
    前記指令到達判定部は、実行される前記動作パターンが切り替わる時点よりも所定の時間だけ前の時点に、前記複数のダイクッションの各々について、当該ダイクッションに対する前記圧力指令と前記実圧力との偏差が、前記圧力閾値より大きいか否かをそれぞれ判定し、
    前記スライド位置制御部は、少なくとも1つの前記ダイクッションについての前記圧力指令と前記実圧力との偏差が前記圧力閾値より大きいと判定した場合、前記指令到達判定部による前記判定時点において実行されている前記動作パターンと、当該動作パターンの次に実行される前記動作パターンとの間に、前記待機期間を設ける、請求項1~4のいずれか一項に記載の加工機械の制御装置。
  6. 前記スライド位置制御部は、前記待機期間中において、前記指令到達判定部により前記複数のダイクッションのうちの少なくとも1つについての前記圧力指令と前記実圧力との偏差が前記圧力閾値以下と判定した場合、当該待機期間を終了して前記次に実行される動作パターンに応じた前記スライドの位置制御を実行する、請求項5に記載の加工機械の制御装置。
  7. 前記スライド位置制御部は、前記待機期間中において、前記指令到達判定部により前記複数のダイクッションの全てについての前記圧力指令と前記実圧力との偏差が前記圧力閾値以下と判定した場合、当該待機期間を終了して前記次に実行される動作パターンに応じた前記スライドの位置制御を実行する、請求項5に記載の加工機械の制御装置。
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