JP7389663B2 - プレス装置及びプレス方法 - Google Patents
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Description
本発明のプレス装置は、
対象物に加工を行うプレス装置であって、
スライドと、
前記スライドの下死点を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知した前記スライドの下死点に基づいてモーションデータを補正する補正手段と、
加工時の前記スライドの制御に用いるテーブルが展開される記憶手段と、
前記記憶手段に展開されたテーブルに従って前記スライドの動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記記憶手段は、第1の記憶手段と第2の記憶手段とを有し、
前記制御手段は、前記第1の記憶手段に展開されたテーブルに従って前記スライドの動作を制御して加工を行うとともに、次の加工のために前記補正手段により補正したモーションデータに基づき生成したテーブルを前記第2の記憶手段に展開する。
前記制御手段は、前記次の加工を行う際には前記第2の記憶手段に展開されたテーブルに従って前記スライドの動作を制御して加工を行うとともに、次の加工のために前記補正手段により補正したモーションデータに基づき生成したテーブルを前記第1の記憶手段に展開してもよい。
前記スライドの位置を検知する位置検知手段と、
前記プレス装置に加わる荷重を検知する荷重検知手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記位置検知手段及び前記荷重検知手段による検知結果に基づいて前記スライドの下死点を検知してもよい。
前記補正手段は、前記検知手段により検知した前記スライドの下死点の情報と所定の情報とに基づいて補正が必要か否かを判断してもよい。
本発明のプレス方法は、
スライドの下死点を検知する検知工程と、
前記検知工程において検知した前記スライドの下死点に基づいてモーションデータを補正する補正工程と、
記憶手段に展開された、加工時の前記スライドの制御に用いるテーブルに従って、前記スライドの動作を制御する制御工程と、
を備え、
前記制御工程では、第1の記憶手段に展開されたテーブルに従って前記スライドの動作を制御して加工を行うとともに、次の加工のために前記補正工程において補正したモーションデータに基づき生成したテーブルを前記第1の記憶手段とは異なる第2の記憶手段に展開する。
以下の実施形態において、金型プレス装置による加工の対象物であるワークの搬送方向(以下、単に搬送方向という)をX軸方向(又はX方向)、上下方向をZ軸方向(又はZ方向)ともいう。また、プレス装置の正面に向かって前後方向、すなわち搬送方向(X軸方向)及び上下方向(Z軸方向)に直交する方向をY軸方向(又はY方向)ともいう。
図1は、例えば、一体型ストレートサイドフレーム型又はCフレーム型のプレス装置100の概略図である。プレス装置100は、筐体2の内外に、駆動モータ4(駆動手段)、伝達機構6、クランク軸8、コンロッド10、スライド12を有して構成される。また、プレス装置100は、コントローラ14、記憶部15、表示部16、入力部18、を有している。
図2は、プレス装置100のブロック図である。図1で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付している。コントローラ14は、表示部16に種々の情報を表示し、操作者に入力部18を介して必要な情報を設定させる。コントローラ14は、入力部18から入力された情報(入力された設定値)及び記憶部15から読み出したプログラムや予め格納された種々の設定値に基づいて、加工に必要なテーブル(モーションテーブルともいう)を作成し、作成したテーブルに従ってワークWに所定の加工を行う。コントローラ14は、作成したテーブルをAメモリ14A又はBメモリ14Bに記憶する。なお、加工を制御するためのプログラムには、プレス装置100で使用される金型3のデータ、加工動作を示すモーションデータ等が含まれる。
コントローラ14は、加工中に得たスライド12の最下降位置について、現在行っている加工や用いている金型3、ワークWに対して理想的な最下降位置からのずれを求める。コントローラ14は、求めたずれが許容範囲ではないと判断した場合、ずれから補正値を求め、次回の加工に対して補正値を用いて補正を行う。すなわち、コントローラ14は、スライド12の最下降位置(下死点)を補正する補正手段としても機能する。
ここで、プレス装置100が加工を行っているときのスライド12の位置(スライド位置)及び荷重について説明する。図3は、加工中のスライド位置及び荷重、すなわち加工データを示すグラフである。図3は、横軸に時間(ミリ秒(ms))を示し、右縦軸にスライド12の位置(ミリメートル(mm))を示し、左縦軸に荷重(×10キロニュートン(kN))を示す。荷重は、プレス装置100の左部分に加わる左荷重、右部分に加わる右荷重、及びトータルの荷重(トータル荷重)を示す。
例えば繰返しモーションを用いる場合を例に加工動作について説明する。図4は、加工動作について説明する図であり、(a)は繰返しモーションの設定画面を示す図、(b)は繰返しモーションのプログラムに従い加工を行っているときのクランク軸8の始動位置と最下降位置を示す図、(c)は加工中のスライド12の速度を示す図である。
コントローラ14は、図4(a)に示すように加工が行われる前に表示部16に設定画面を表示する。操作者は入力部18を介して設定値(作業原点、アプローチストローク数等)を設定する。これにより、図4(b)に示す始動位置P1の目標位置(例えば37.50mm)、ストローク数(例えば23.7min-1)、停止時間(例えば0.00sec)と最下降位置P2の目標位置(例えば2.00mm)、ストローク数(例えば0.0min-1)、停止時間(例えば0.01sec)が設定される。図4(a)に表示されているP1~P10をモーションデータという。
図5はソフトモーションを用いる場合を例に加工動作について説明した図である。図5の(a)はソフトモーションのモーションデータとプログラムとに基づき生成されたテーブルの例を示す図、(b)はソフトモーションのテーブルに従い加工が行われたときのスライド12の速度を示すグラフである。
ここで、スライド12の最下降位置が変化し、補正が必要となった場合、図5(a)に示すテーブルの最下降位置に相当するテーブル番号の値(角度、速度等)だけを変更すると、変更したテーブル番号の前後の動作との整合がとれなくなってしまい、ワークWへの加工の精度が低下してしまうおそれがある。このため、スライド12の最下降位置の補正を行う場合は、図4(a)で説明したモーションデータを補正する必要がある。すなわち、コントローラ14は、補正後のモーションデータとプログラムとに基づいて、補正後のテーブルを新たに生成することになる。従来は、補正後のモーションデータとプログラムとに基づいて補正後のテーブルを新たに生成しメモリ上に展開するために時間を要し、テーブルが作成されメモリ上に展開されるまで加工が中断されていた。従来は、コントローラ14のテーブルの演算に例えば0.1秒、モーションデータ等の読み出しや作成したテーブルのメモリへの展開(書き込み)等の通信処理に例えば5秒を要していた。
図6A、図6Bを用いて、本実施形態のAメモリ14A及びBメモリ14Bを用いた補正処理を説明する。図6A、図6Bは、本実施形態のAメモリ14A及びBメモリ14Bを用いた補正処理を説明するフローチャートである。ここでは、コントローラ14が、所定のモーションのプログラムに従って行われる加工を実行するようにプレス装置100を制御する例を用いて説明する。また、Aメモリ14Aに展開されたテーブルを用いて実行されるモーションをAモーションといい、Bメモリ14Bに展開されたテーブルを用いて実行されるモーションをBモーションという。
図7は図6で説明した本実施形態の処理の流れを説明するタイミングチャートであり、各モーションでコントローラ14によって補正が必要と判断された場合を示している。また、「S113」等は図6のフローチャートのステップ番号を示す。スライド12の最下降位置の情報が取得されるのは、クランク軸8の回転が約半周したあたりとなるため、補正が必要か否かの判断や補正値を求めモーションデータを補正する処理は、クランク軸8の回転が約半周した後、言い換えればスライド12が最下降位置を通過してからとなる。
また、AモーションとBモーションについては、所定のモーションとして説明したが、所定のモーションは1つのモーションであってもよいし、2以上の異なるモーションを順に繰返し実行する加工であってもよい。
また、加工が終了した後(後工程)に加工されたワークW(加工品)の良否判定を追加し、良否判定の結果をデータベースに蓄積させてもよい。良否判定の情報を蓄積していき、プレス装置100に自己学習させてもよい。これにより、図6のS116等で行う解析処理の精度を向上させることが可能となり、モーションの最適化が可能となる。
3 金型
3a 上型
3b 下型
4 駆動モータ
6 伝達機構
8 クランク軸
10 コンロッド
12 スライド
14 コントローラ
14A Aメモリ
14B Bメモリ
15 記憶部
16 表示部
18 入力部
22 ボルスタ
25 ロータリーエンコーダ
31 歪ゲージ
33 サーボアンプ
100 プレス装置
W ワーク
Claims (4)
- 対象物に加工を行うプレス装置であって、
スライドと、
モーションデータに基づき生成された前記スライドの制御に用いられる第1テーブルが展開される第1の記憶手段と、
前記第1の記憶手段に展開された前記第1テーブルに従って第1加工を行っている前記スライドの最下降位置を検知する検知手段と、
予め得られている加工中の所定の最下降位置と前記検知手段により検知された最下降位置とのずれが許容範囲であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内ではないと判断された場合に、前記予め得られている加工中の前記所定の最下降位置と前記第1加工中に前記検知手段により検知した前記スライドの最下降位置とに基づいて前記モーションデータを補正するための補正値を求め、前記補正値により前記モーションデータを補正する補正手段と、
前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内ではないと判断された場合には前記補正手段により補正されたモーションデータに基づき生成された第2テーブルが展開され、前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内であると判断された場合には補正されないモーションデータに基づき生成された第2テーブルが展開される、前記第1の記憶手段とは異なる第2の記憶手段と、
前記第1加工が終了したら前記第2の記憶手段に展開された前記第2テーブルに従った第2加工を行い前記スライドの動作を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするプレス装置。 - 前記制御手段は、前記第2の記憶手段に展開された前記第2テーブルに従って前記スライドの動作を制御して前記第2加工を行うとともに、前記検知手段によって前記第2加工を行っている前記スライドの最下降位置を検知し、前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内ではないと判断された場合には前記予め得られている加工中の前記所定の最下降位置と前記第2加工中に前記検知手段により検知した前記スライドの最下降位置とに基づいて前記補正手段によって求められた補正値で補正されたモーションデータに基づき生成された第3テーブルを前記第1の記憶手段に展開し、前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内であると判断された場合には補正されないモーションデータに基づき生成された第3テーブルを前記第1の記憶手段に展開し、前記第2加工が終了したら前記第1の記憶手段に展開された前記第3テーブルに従った第3加工を行い前記スライドの動作を制御することを特徴とする請求項1に記載のプレス装置。
- 前記スライドの位置を検知する位置検知手段と、
前記プレス装置に加わる荷重を検知する荷重検知手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記位置検知手段及び前記荷重検知手段による検知結果に基づいて前記スライドの最下降位置を検知することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプレス装置。 - 対象物に加工を行うプレス装置のプレス方法であって、
モーションデータに基づき生成されたスライドの制御に用いられる第1テーブルを第1の記憶手段に展開する第1の記憶工程と、
前記第1の記憶手段に展開された前記第1テーブルに従って第1加工を行っている前記スライドの最下降位置を検知手段により検知する検知工程と、
予め得られている加工中の所定の最下降位置と前記検知手段により検知された最下降位置とのずれが許容範囲であるか否かを判断手段により判断する判断工程と、
前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内ではないと判断された場合に、前記予め得られている加工中の前記所定の最下降位置と前記第1加工中に前記検知工程において検知した前記スライドの最下降位置とに基づいて前記モーションデータを補正するための補正値を補正手段により求め、前記補正値により前記モーションデータを補正する補正工程と、
前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内ではないと判断された場合には前記補正手段により補正されたモーションデータに基づき生成された第2テーブルを前記第1の記憶手段とは異なる第2の記憶手段に展開し、前記判断手段によって前記ずれが前記許容範囲内であると判断された場合には補正されないモーションデータに基づき生成された第2テーブルを前記第2の記憶手段に展開する第2の記憶工程と、
前記第1加工が終了したら前記第2の記憶手段に展開された前記第2テーブルに従った第2加工を行い前記スライドの動作を制御手段により制御する制御工程と、
を備えることを特徴とするプレス方法。
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