JP7454847B2

JP7454847B2 - プレス機の運用システム

Info

Publication number: JP7454847B2
Application number: JP2020161631A
Authority: JP
Inventors: 茂三浦
Original assignee: Yamada Dobby Co Ltd
Current assignee: Yamada Dobby Co Ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2024-03-25
Anticipated expiration: 2040-09-28
Also published as: JP2022054530A

Description

本発明は、適正なプレス加工が可能なプレス機の運用システムに関する。

特許文献１には、少なくとも上型及び下型を備えており、両型の間に被プレス材を入れ、これを加圧成型するプレス機において、前記上型及び下型のうち少なくとも一方に圧力センサを設け、この圧力センサの受圧面が前記被プレス材に接するように配置したものが記載されている。

これにより、実際に被プレス材に印加された圧力を検出することができ、高い精度で品質管理を行うことができることとなった。

特開平０９－２２０６９７号公報

プレス機に取り付けて、プレス加工を行う金型の上型の重量が、プレス機の加工能力（ＳＰＭ等）に影響を及ぼすことが知られているが、プレス機に取り付けるときに、上型の重量を計測する方法が無く、オーバー重量で加工されることが見られる。

しかし、上記のプレス装置では、プレス機に取り付けた時点で、上型の重量を計測することについては、何ら記載されていない。

上記事情に鑑み、プレス機に取り付けた時点で、上型の重量を計測可能とし、適正なプレス加工を使用者に報知し、プレス機の、トラブル防止、寿命の向上を図ることができるプレス機の運用システムを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明では、スライドに取り付けられる上型と、ボルスタに取り付けられる下型と、で構成される金型を含む、プレス機の運用システムであって、
加工に関連する情報が記憶される記憶部と、
前記ボルスタに配設され、前記金型の重量及び加工荷重を計測可能な計測部と、
加工の制御をする演算制御部と、
を備え、
前記記憶部は、
前記計測部で計測された計測値に関連する計測関連情報を記憶する計測関連情報記憶部と、
前記プレス機の仕様に関連する仕様関連情報を記憶する仕様関連情報記憶部と、
を備え、
前記計測関連情報は、前記計測部で計測された、前記金型の総重量の計測値と、前記下型の重量の計測値と、前記金型の総重量の計測値と前記下型の重量の計測値とに基づいて前記演算制御部により算出される算出上型重量値と、及び、推奨上型重量データと、を含み、
前記仕様関連情報は、前記上型の重量と、前記スライドのストローク長さ、前記スライドのストローク数を含み、
前記演算制御部は、
前記算出上型重量値と、前記推奨上型重量データと、前記仕様関連情報とに基づいて、前記算出上型重量値が前記プレス機の仕様範囲内であるか否かを判定し、前記算出上型重量値が仕様範囲内でない場合に、報知手段に報知させる。

これによれば、金型をプレス機に取り付けるときに、上型の重量を計測可能としたうえで、算出上型重量値と、推奨上型重量データと、仕様関連情報とに基づいて、算出上型重量値がプレス機の仕様範囲内であるか否かを判定し、算出上型重量値が仕様範囲内でない場合に、報知手段により適正なプレス加工を使用者に報知して、プレス機の、トラブル防止、寿命の向上を図ることが可能となる。

また、さらに、前記計測関連情報は、前記計測部で計測された加工荷重値を含み、
前記演算制御部は、前記加工荷重値が、所定の範囲外となった場合には、前記報知手段に異常を報知させる。

これによれば、計測部を、金型の重量の計測に加えて、加工荷重値の計測に用いることで、荷重監視システムとしても運用することができる。

本発明の一実施形態のプレス機の運用システムのプレス機の正面図である。同実施形態の概略構成図である。運用手順を示すフローチャートである。図３の続きのフローチャートである。推奨上型重量の判定の説明図である。

次に、本発明のプレス機の運用システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。図１においては、図１紙面における上下を上下方向、図１紙面における左右を左右方向、図１紙面における手前方向を前、紙面奥方向を後ろとする。

プレス機の運用システム１（運用システム１とする）は、図１、２に示すように、プレス機１０と、パーソナルコンピュータ３０と、を備える。

プレス機１０は、図１に示すように、クラウン１１ａ、コラム１１ｂ、ベッド１１ｃに分割されたフレーム１１と、クラウン１１ａ内に回転可能に支持された図示しないクランクシャフトと、図示しないクランクシャフトに連結されてコラム１１ｂ内に上下往復運動可能に配置されるスライド１３と、を備えている。

ベッド１１ｃの上面には、スライド１３と対向するようにボルスタ１７が配置されている。

金型１８は、上型１８ａと下型１８ｂで構成されている。スライド１３の下面には、上型１８ａが取り付けられ、ボルスタ１７の上面には、下型１８ｂが取り付けられる。

さらに、プレス機１０は、図２に示すように、演算制御部２２、記憶部２３、通信部２４、操作表示部２５、計測部２６、を備えている。

演算制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成されている。記憶部２３は、半導体メモリ、ハードディスク装置、コンパクト・ディスク装置等から構成されている。通信部２４は、通信回線を介してパーソナルコンピュータ３０と通信を行うためのものである。操作表示部２５は、タッチパッド機能を有した液晶ディスプレイ等から構成されている。計測部２６は、既存の歪みゲージが用いられ、ボルスタ１７の上面に埋設され、プレス機２０に配された金型１８の重量、加工荷重等を計測し、計測値をパーソナルコンピュータ３０に送信可能とされている。

パーソナルコンピュータ３０は、演算制御部３２、記憶部３３、及び、通信部３４、を備えている。

演算制御部３２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成されている。記憶部３３は、半導体メモリ、ハードディスク装置、コンパクト・ディスク装置等から構成されている。通信部３４は、通信回線を介してプレス機１０と通信を行うためのものである。

記憶部２３に記憶される情報としては、仕様関連情報がある。仕様関連情報は、上型１８ａの重量と、金型番号、スライド１３のストローク長さ、スライド１３のストローク数（Ｍａｘ．ＳＰＭ）、ダイハイト、等が挙げられる。

本実施形態では、仕様関連情報を記憶する記憶部２３の領域が、仕様関連情報記憶部とされる。

記憶部３３に記憶される情報としては、計測関連情報、加工関連情報がある。

計測関連情報は、計測部２６で計測された、金型１８の総重量の計測値と、下型１８ｂの重量の計測値と、金型１８の総重量の計測値と下型１８ｂの重量の計測値とに基づいて演算制御部３２により算出される算出上型重量値と、加工荷重値と、下型重量＋クランプ力の計測値と、及び、推奨上型重量データ、が挙げられる。

推奨上型重量データについて詳説すると、図５では、横軸にストローク数（ＳＰＭ）をとり、縦軸に上型重量（ｋｇ）をとり、矢印で示される、３０ｍｍＳＴ、１５ｍｍＳＴの線分が、仕様範囲内か否かの境界を示している（左側が仕様範囲内、右側が仕様範囲外とされる）。

例えば、図５において、３０ｍｍＳＴの場合、上型重量が１００ｋｇであるならば、ストローク数（ＳＰＭ）が、８００ＳＰＭであれば、推奨されるストローク数（ＳＰＭ）であるので仕様範囲内であり、１０００ＳＰＭであれば、推奨されるストローク数（ＳＰＭ）ではないので仕様範囲外となる。

加工関連情報は、基準荷重値、オーバーロードレベル値（％）となる加工荷重の値、等が挙げられる。

本実施形態では、計測関連情報を記憶する記憶部３３の領域が、計測関連情報記憶部とされる。

次に、運用システム１の動作を、図３、４に示すフローチャートに基づいて説明する。

まず、使用者が、手作業で、ボルスタ１７に配される図示しないダイリフターを上昇させ、金型１８をプレス機１０のボルスタ１７上に載せ、金型１８のセット位置にて、ダイリフターを下降させる（Ｓ１０）。

そして、運用システム１は、計測部２６（歪みゲージ）で、金型１８の総重量を自動計測し、操作表示部２５（操作画面）に重量計測中のメッセージを表示する（Ｓ１１）。このとき、金型１８の総重量の計測値が、記憶部３３に記憶される。

再度、使用者が、手作業で、操作表示部２５（操作画面）において、ダイハイト等の自動設定を開始し（記憶部２３に仕様関連情報を入力し）、スライド１３下面にて上型１８ａをクランプ固定し、スライド１３を上死点に移動させる（Ｓ１２）。

そして、運用システム１は、計測部２６（歪みゲージ）で、下型１８ｂの重量を自動計測し、記憶部３３に下型１８ｂの重量の計測値を記憶し、操作表示部２５（操作画面）に重量計測中のメッセージを表示する（Ｓ１３）。このとき、下型１８ｂの重量の計測値と、金型１８の総重量の計測値と下型１８ｂの重量の計測値との差が、算出上型重量値として、記憶部３３に記憶される（Ｓ１３－１）。

さらに、使用者が、手作業で、スライド１３を低速で２～３回上下動させて、下型１８ｂの位置だしをし、スライド１３を下死点に移動させ、下型１８ｂをボルスタ１７にクランプ固定する（Ｓ１４）。

運用システム１は、下型重量＋クランプ力を計測し、計測値を記憶部３３記憶し、下型重量＋クランプ力の重量から増加する分を加工荷重とする（Ｓ１５）。

そして、運用システム１は、推奨上型重量データを出力し、自動設定値（記憶部２３に入力した仕様関連情報）と、推奨上型重量データとで、Ｍａｘ．ＳＰＭの判定結果は、仕様範囲内か、を判断する（Ｓ１６、図５参照）。

仕様範囲内でなければ（Ｓ１６でＮｏ）、運用システム１は、Ｍａｘ．ＳＰＭ修正の警報メッセージを操作表示部２５（操作画面）に表示し、仕様範囲外のＳＰＭでの運転禁止処理を行う（Ｓ１７）。そして、使用者が手作業で、自動設定画面にて、Ｍａｘ．ＳＰＭを仕様範囲内に修正し（Ｓ１８）、Ｓ１６に戻る。

仕様範囲内であれば（Ｓ１６でＹｅｓ）、運用システム１は、仕様範囲内Ｍａｘ．ＳＰＭの値を記憶部２３に記憶する（Ｓ１９）。

そして、運用システム１は、プレス生産を開始し、実荷重（加工荷重）を計測部２６（歪みゲージ）で測定する（Ｓ２０）。

運用システム１は、実荷重測定の結果が、オーバーロードレベル値を超えていないか、を判断する（Ｓ２１）。

運用システム１は、オーバーロードレベル値を、超えていなければ（Ｓ２１でＹｅｓ）、Ｓ２０に戻り、超えていれば（Ｓ２１でＮｏ）プレス機１０を上死点停止させ、操作表示部２５（操作画面）にオーバーロードのメッセージを表示する（Ｓ２２）。なお、オーバーロードが発生したときの実荷重（加工荷重）の計測値は、記憶部２３に記憶され、トラブルシューティングに役立てることにする。

上記構成の運用システム１では、スライド１２に取り付けられる上型１８ａと、ボルスタ１７に取り付けられる下型１８ｂと、で構成される金型１８を含む、プレス機の運用システムであって、
加工に関連する情報が記憶される記憶部２３、３３と、
ボルスタ１７に配設され、金型１８の重量及び加工荷重を計測可能な計測部２６（歪みゲージ）と、
加工の制御をする演算制御部２２、３２と、
を備え、
記憶部２３、３３は、
計測部２６で計測された計測値に関連する計測関連情報を記憶する計測関連情報記憶部と、
プレス機１０の仕様に関連する仕様関連情報を記憶する仕様関連情報記憶部と、
を備え、
計測関連情報は、計測部２６で計測された、金型１８の総重量の計測値と、下型１８ｂの重量の計測値と、金型１８の総重量の計測値と下型１８ｂの重量の計測値とに基づいて演算制御部３２により算出される算出上型重量値と、及び、推奨上型重量データと、を含み、
仕様関連情報は、上型１８ａの重量と、スライド１３のストローク長さ、スライド１３のストローク数を含み、
演算制御部２２、３２は、
算出上型重量値と、推奨上型重量データと、仕様関連情報とに基づいて、算出上型重量値がプレス機１０の仕様範囲内であるか否かを判定し、算出上型重量値が仕様範囲内でない場合に、報知手段としての操作表示部２５に報知させる。

これによれば、金型１８をプレス機１０に取り付けるときに、上型１８ａの重量を計測可能としたうえで、算出上型重量値と、推奨上型重量データと、仕様関連情報とに基づいて、算出上型重量値がプレス機１０の仕様範囲内であるか否かを判定し、算出上型重量値が仕様範囲内でない場合に、報知手段としての操作表示部２５により適正なプレス加工を使用者に報知して、プレス機１０の、トラブル防止、寿命の向上を図ることが可能となる。

また、さらに、計測関連情報は、計測部２６で計測された加工荷重値を含み、
演算制御部２２、３２は、加工荷重値が、所定の範囲外となった場合には、報知手段としての操作表示部２５に異常を報知させる。

これによれば、計測部２６を、金型１８の重量の計測に加えて、加工荷重値の計測に用いることで、荷重監視システムとしても運用することができる。

なお、本発明は上記構成に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない限り各種の設計変更等が可能である。

例えば、運用システム１は、プレス機１０と、パーソナルコンピュータ３０と、で構成したが、プレス機１０にパーソナルコンピュータ３０の機能を持たせて、プレス機１０を単独で構成することができる。また、プレス機１０を多数で構成する場合には、さらに、上位コンピュータを用いて、集中管理することも可能である。

また、計測部２６は、歪みゲージを用いたが、金型１８の重量、加工荷重の値を計測できるのであれば、既存の他の計測機器を用いることができる。

１運用システム
１０プレス機
１３スライド
１７ボルスタ
１８金型
１８ａ上型
１８ｂ下型
２２演算制御部
２３記憶部
２５操作表示部
２６計測部
３２演算制御部
３３記憶部

Claims

スライドに取り付けられる上型と、ボルスタに取り付けられる下型と、で構成される金型を含む、プレス機の運用システムであって、
加工に関連する情報が記憶される記憶部と、
前記ボルスタに配設され、前記金型の重量及び加工荷重を計測可能な計測部と、
加工の制御をする演算制御部と、
を備え、
前記記憶部は、
前記計測部で計測された計測値に関連する計測関連情報を記憶する計測関連情報記憶部と、
前記プレス機の仕様に関連する仕様関連情報を記憶する仕様関連情報記憶部と、
を備え、
前記計測関連情報は、前記計測部で計測された、前記金型の総重量の計測値と、前記下型の重量の計測値と、前記金型の総重量の計測値と前記下型の重量の計測値とに基づいて前記演算制御部により算出される算出上型重量値と、及び、推奨上型重量データと、を含み、
前記仕様関連情報は、前記上型の重量と、前記スライドのストローク長さ、前記スライドのストローク数を含み、
前記演算制御部は、
前記算出上型重量値と、前記推奨上型重量データと、前記仕様関連情報とに基づいて、前記算出上型重量値が前記プレス機の仕様範囲内であるか否かを判定し、前記算出上型重量値が仕様範囲内でない場合に、報知手段に報知させることを特徴とするプレス機の運用システム。
さらに、前記計測関連情報は、前記計測部で計測された加工荷重値を含み、
前記演算制御部は、前記加工荷重値が、所定の範囲外となった場合には、前記報知手段に異常を報知させることを特徴とする請求項１記載のプレス機の運用システム。