JPH02235599A

JPH02235599A - プレス加工中における板厚、抗張力検出方法及び装置

Info

Publication number: JPH02235599A
Application number: JP5632389A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takahashi; 武高橋
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1990-09-18
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JP2891363B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】張力検出方法に関する。

（従来の技術）従来、ワークは材料棚からプレス機械に送られ、プレス
機械で穴明けを行った後、曲げ機械に送られて曲げ加工
を行い、さらに自動溶接機にて溶接加工を行って製品収
納庫に収められるといった一連の自動化ラインにおいて
、ワークの板厚および抗張力を実際に検出する方法はか
ってなく、曲げ機械での曲げ工程における高精度製品を
得るのにネックとなっていた。

また、プレス機械でワークの板厚を検出する場合には、
マイクロメータや板厚測定専用器でその都度チェックし
たり、又は抜き取りでチェックを行っていた。

従来では、曲げ工程に入る前に、予めワークの各材質の
抗張力を想定して曲げ機械のＮＣ装置にそのデータを入
力する方法しかなかった。

（発明が解決しようとする課題）ところで、マイクロメータでその都度チェックしていた
のでは生産性が上がらず、またロフト単位の抜き取りチ
ェックでは信頼性にかけると共に多最生産後、不良品が
発生する恐れがあった。

また、板厚測定専用器によるチェックでは、機器そのも
のが効果であると共に、板厚をチェックする工程が必要
で生産性が落ちる。板厚にパラツキがあると、曲げ時に
金型の先端Ｒヤストローク量を修正してやらなければな
らないという問題があった。

また、上述した従来の抗張力の検出方法であ１ると、ワ
ークのロットや各ワークごとの抗張力が正確に把握でき
ないため、同一の加圧力や曲げストロークによってもス
プリングバック量の違いが発生し、高精度曲げが不可能
である。

また、ワークの板厚がわかっても、抗張力が不明のため
、必要な曲げトン数が産出できず、■幅と抗張力の関係
が正確に設定できず予想でやるしかなかった。

さらに、＾精度曲げを行うための上テーブル又は下テー
ブルの撓みが正確にかつ自動的に補正することができな
かったのである。

この発明の目的は、プレス機械でワークにプレス加工を
行っている加工中に、自動的に板厚および抗張力を検出
できるようにしたプレス加工中における板厚，抗張力検
出方法を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、この発明は、油圧シリンダ
により予め設定されたラム速度に応じてラムを上下動せ
しめて上型と下型との協働によりワークにプレス加工を
行っている加工中に、位置センサでラムの位置データを
検出すると共に、圧力センサでラムの圧力データを検出
し、この検出された位置データと圧力データを演算処理
装置に取込ませて、この演算処理装置にて演算処理して
実際のワークの板厚を自動的に検出し、さらに、前記圧
力センサで検出された圧力データから求めた最大発生力
と、予め登録されている金型Ｎｏ，金型形状を演算処理
装置に取込ませて、この演算処理装置にて演算処理して
実際のワークの抗張力を自動的に検出するプレス加工中
における板厚，抗張力検出方法である。

（作用）この発明のプレス加工中における板厚．抗張力検出方法
を採用することにより、油圧シリンダにより予め設定さ
れたラム速度に応じてラムを上下動せしめて上型と下型
との協働によりワークにプレス加工が行われる。ワーク
にプレス加工を行っている加工中に、位置センサでラム
の位置データが検出されると共に、圧力センサでラムの
圧力データが検出される。この位置データと圧力データ
を演算処理装置に取込ませると、演算処理装置にて実際
のワークの板厚が自動的に検出される。

また，この圧力データから求めた最大発生力と、予め登
録されている金型ＮＯ，金型形状を演算処理装置に取込
ませると、演算処理装置にて実際のワークの抗張力が自
動的に検出される。

而して、板金の自動化ラインにおいて、プレス機械でワ
ークをプレス加工中、ワークの板厚が検出されると、こ
の板厚が演算処理装置としてのコンピュータを介して次
後の曲げ機械や自動溶接機に転送ざれるから、曲げ機械
において正確な板厚が入力できる。したがって、曲げ角
のバラツキを極小におさえることができると共に、次の
溶接工程への工数や手間が減り自動化が容易となる。

また、製品ロフト毎の板厚管理が不要となり、不良品の
ロフト全滅の危険がなくなる。さらに製品一枚毎の管理
が可能となると共に、自動溶接別械にワークをかける場
合の形状修正やビート溶け込み状況の管理が有利となる
。

さらに、検出された抗張力が次工程の曲げ機械や自動溶
接機に転送される。特に、曲げ機械におけるＮ　Ｃｉ！
置では打抜きトン数が算出されて曲げにおけるＶ幅と板
厚，Ｖ幅と抗張力の関係が設定できる。曲げ後における
スプリングバック量が推定できるため、パンチ打抜き時
のデータを曲げ機械に転送してＮＣ装置の補正が可能で
ある。

板厚と抗張力の両方を同時的に検出することによって、
各ワーク毎に板厚，抗張力データを次工程へ転送すこと
ができるから、予め予想したロット管理を必要としない
で、高精度曲げ製品が可能で不良品なしとすることがで
きる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第４図を参照するに、板金の自動化ラインは、材料棚ス
トッカＳと、プレス機械としての油圧パンヂブレスＩＰ
と、曲げ機械Ｂと、自動溶接機Ｙおよび製品収納庫Ｇと
が例えば横一列に配置されている。而して、材料棚スト
ツカＳからワークが取出されて、油圧パンチプレスＩＰ
に送られて所望のパンチ加工が行われる。パンチ加工を
行ったワークは曲げ機械Ｂに送られて、この曲げ澄械で
は所望の折曲げ加工が行われて、次の工程の自動溶ｌＳ
ｍｐに送られて所望の溶接部に溶接加工を行った後、製
品収納庫Ｇに送られて収納されることとなる。

上記第４図に示した自動化ライン中における油圧パンチ
プレス機Ｐについて、更に詳細に説明すると、油圧パン
チブレスＩＭＰは下部フレーム１．コラム３および上部
フレーム５とで一体的に門型形状に構成されている。前
記下部フレーム１と上部フレーム３の中間には下部フレ
ーム１に設けられた軸７には回転自在な下部タレット９
が、上部フレーム５に下方へ向けて設けられた軸１１に
は回転自在な上部タレント１３がそれぞれ支承されてい
る。しかも、この下部タレット９と上部タレット１３と
は同期をとって回勤されるようになっている。

前記上部タレット１３の円周上には複数のパンチ１５が
、下部タレット９の円周上にはパンチ１５と対応した位
置にダイ１７がそれぞれ装肴されている。前記上部フレ
ーム５には油圧シリンダ装置１９が設けられている。

前記下部フレーム１上には第３図において左右方向く以
下、Ｙ軸方向という。》へ移動自在なテーブル２１が設
けられており、このテーブル２１の左端にはキャレッジ
ベース２３が取付けられている。このキャレッジベース
２３には第３図において紙面に対して直交する方向（以
下、Ｘ軸方向という。》へ移動自在なキャレッジ２５が
設けられている。このキャレッジ２５にはワークＷをク
ランブ自在な複数のワーククランプ２７が取付けられて
いる。

上記構成により、ワーククランプ２７にクランブされた
ワークＷに、油圧シリンダ装置１９を作動せしめて、バ
ンチ１５を上下動せしめることにより、バンチ１５とダ
イ１７との協鋤によって所望のパンチ加工が行われると
共に、ワークＷをＸ軸，Ｙ軸方向へ移動させることによ
ってワークＷに複数のパンチ加工が行われることになる
。

第２図に示されているように、前記上部タレント１３に
はパンチホルダ２９を介して前記バンチ１５が装着され
ており、上部タレット１３に形成された溝１３Ｖとパン
チホルダ２９との間には、リフタスプリング３１が上方
向へ付勢して介在されていると共に、パンチ１５とパン
チホルダ２９との間にはストリッパスブリング３３が上
方向へ付勢して介在されている。

前記油圧シリンダ装訪１９の具体的な構成も、第２図に
示されている。すなわら、第２図において油圧シリンダ
装置１つは本体フレーム３５に取付けられた複数のトラ
二オンビン３７で油圧シリンダ３９が支承された構造と
なっている。

油圧シリンダ３９にはピストン４１が上下動自在に装着
されており、ピストン４１の下部にはりストビン４３に
よりラム４５が支承されている。

しかも、前記本体フレーム３５の内側にはラムガイド４
７が取付けられて、前記ラム４５の上下動を案内してい
る。

前記ラム４５の下端には複数のボルト４９でストライカ
５１が取付けられている。このストライ力５１には、ス
トライカ５１が上下動すなわち、ラム４５が上下動した
ときのラム４５の位置を検出する位置センサ５３がアー
ム部材５５を介して設けられている。

前記油圧シリンダ３９内には、ピストン４１を境にして
上部に加圧用油圧室５７が、下部に戻り用油圧室５９が
形成されている。前記油圧シリンダ３９の上部には加圧
用油圧室５７に運通した油通路６１が形成されており、
この油通路６１は油圧シリンダ３９の上方に設けられた
マニホールド６３に連通している。前記加圧用油圧室５
７にはこの加圧用油圧室５７に送り込まれた油の圧力を
検出する圧力センサ６５が接続されている。

前記マニボールド６３の上方にはサーボパルブ６７が設
けられており、このサーボバルブ６７のＰボートには配
管６９の一端が接続されており、この配管６９の他端は
油圧ボンブ７１に接続されている。配管６９の途中には
、アキュムレータ７３，チェック弁７５が設けられてい
る。

前記油圧ボンブ７１には配管７７の一端が接続されてお
り、配管７７の他端はフィルタ７９を介してタンク８１
に連通されている。前記油圧ボンブ７１には駆動モータ
８３が連動連結されている。

前記サーボバルブ６７のＴボートには配管８５の一端が
接続されており、配管８５の他端は前記タンク８１に連
通されている。

上記構成により、駆動モータ８３を駆動させることによ
り、油圧ボンプ７１が作動して、タンク８１内の油がフ
ィルタ７９，配管７７およびチェックバルブ７５を経て
配管６９に吐出される。配管６９に吐出された油はアキ
ュームレータ７３の作用によりＰポートからサーボバル
ブ６７に送られ、このサーボバルブ６７のバルブを図示
省略のＮＣＨ８で予め設定された加工パターンに基づき
制御されて、マニホールド６３，油通路６１を軽て油圧
シリンダ３９の加圧用油圧室５７に送り込まれる。

油圧シリンダ３９の加圧用油圧室５７に送り込まれた油
により、ピストン４１を介してラム４５が下降する。ラ
ム４５がラムガイド４７に案内されながら下降すると、
ストライカ５１が下降してバンチ１５を押圧して下降せ
しめることにより、バンチ１５とダイ１７との協働によ
ってワークＷに所望のパンチ加工が行われることとなる
。

この際、油圧シリンダ３９の加圧用油圧室５７には圧力
センサ６５が接続されているので、加圧用油圧室５７に
送り込まれた油の圧力がその都度圧力センサ６５で検出
される。また、ストライカ５１にはアーム部材５５を介
して位置センサ５３が設けられているから、ストライカ
５１すなわちラム４５が下降した位置が、その都度位置
センサ５３で検出される。

なお、ラム４５の動きは１　ｍ　ｓｅｃごとにＮＧ制御
するようになっているため、μレベルのラム４５をコン
トロールすることが可能である。

前記サーボバルブ６７をＮＣ装置からの指令により制即
してラム４５の加工パターンすなわちラム４５の１スト
ローク時の位置および圧力が位置センサ５３，圧力セン
サ６５によって検出されたー例が第１図に示されている
。

第１図において、位置特性の曲線Ｃ（実線が実際，２点
鎖線がＮＧ指令）は、接近区間の速度ＶＡ．パンチ区間
の速度ＶＢ，スクラップ（プランキングの場合は製品）
打抜区間の速度Ｖｃ，復帰区間の速度ＶＤで規定されて
いる。すなわち、ラム４５は上死点の位置Ｚ１から速度
ＶＡでＴ＋時問下降し位置７２に到達すると、速度ＶＢ
に減速させる。次いで、Ｔ２時間下降させた位置Ｚ３が
、パンチ１５の先端がワークＷの上面に当接した位置で
ある。ざらに速度Ｖａでラム４５を下降し、Ｔ３時間後
の位置Ｚ４が、ワークＷにクラックが発生してパンチ時
の位置である。

位置Ｚ４に到達した後は速度Ｖａより速い速度Ｖｃで下
降させてＴ４時間後の位置Ｚｓ　　（下死点）がワーク
Ｗからスクラップが離れた位置である。

位誼Ｚ５を過ぎると、速度Ｖｃより速い速度ＶＤで元の
位置（Ｚ１》へ復帰されるのである。

また、パンチ時の圧力は曲線Ｄで示されているように、
位置Ｚ３から圧力がかかり、パンチをあけている間に最
大発生力ＤＩが発生し、位置Ｚθの位置で圧力がＯとな
る。すなわち、位置Ｚ４がら速度ＶＣで下降し、Ｔ５時
間経過後に圧力がＯとなり、この位置Ｚ６がワークＷに
パンチされた最終位置でワークＷの下面に相当する。

したがって、第１図から判るように、ワークＷの厚さ【
は、次式により求められる。

ｔ　　−ＶＢ　　　＜１３　−２４　　）＋Ｖｃ　　（
Ｚ４　　−Ｚｅ　　）・・・《１》而して、ワークＷにプレス加二を行っているプレス加工
中、ラム４５の下降速度がＮＧ装置からの指令により予
め設定されているから、ワークＷ毎に、位置センナ５３
および圧力センサ６５でその都度ラム４５の位置データ
および圧力データを検出していることにより、この位置
データおよび圧力データが第４図に示された油圧パンチ
プレス機Ｐ用のＮＧ装置から演算処理装置としてのホス
トコンピュータＨＣに転送されて、このホストコンピュ
ータＨＣにて上記（１）式より演算処理されてワークＷ
の板厚ｔが自動的に容易かつ簡単に検出することができ
ると共に、一時的に記憶される。

このホストコンピュータｌ−ｔｃに一時的に記憶された
板厚ｔが、曲げ機械Ｂおよび自動溶接ＩＹのそれぞれの
ＮＧ装置に転送することができるから、曲げ機械Ｂにお
いて正確な板厚ｔが入力でき、曲げ角のバラツキを極小
におさえることができる。

その結果、曲げ角にバラツキがなければ、次の溶接工程
への工数や手間が減り自動化もさらに容易となる。

また、ワークＷ毎に板厚ｔを次工程へ転送できるため、
従来製品ロフトごとの板厚管理していたものがなくなる
から、不良品のロフト全滅の危険がなくなる。

さらに、製品一枚ごとの管理が可能となると共に、自動
溶接機Ｙにおける場合の形状修正やビードとけ込み状況
の管理が有利となる。

第１図においてワークＷにプレス加工が行われている加
工中に検出された圧力データから最大発生ノＪＤ＋　が
求められる。また、第４図において、油圧パンチプレス
機Ｐ用のＮＧ装置には、予め金型Ｎｏ，金型形状が予め
登録されているから、この最大発生力Ｄ＋　．金型Ｎｏ
，金型形状が演算処理装置としてのホストコンピュータ
ＨＣに転送されて、ワークＷにおける抗張カー最大発生
力／断面積により演算処理されると一時的に記憶ざれる
。

この拡張力を曲げ機械Ｂおよび自動溶接１１１Ｙのそれ
ぞれのＮ　ＣＶｆｔｌｆに転送される。特に、曲げ礪械
ＢにおけるＮＣ装置で打抜きトン数一ワークＷの抗張力
×打抜き周長×厚さ（１　）が算出されて曲げにおける
Ｖ幅と板厚ｔ，ｖ幅と抗張力の関係が設定できる。

また、曲げ後におけるスプリングバック量が推定できる
ため、パンチ打抜き時のデータを曲げ機械Ｂに転送して
ＮＧ装置の補正が可能である。ざらに、曲げ機械Ｂにお
ける下テーブルのくさびをＮＣモータにより補正させる
ことにより、テーブル撓みの補正が可能となる。

さらに、ワークＷの板厚検出と、抗張力検出とを同時に
曲げ機械Ｂおよび自動溶接機Ｙへ転送することができる
から、予め予想したロフト管理を必要としない高精度な
曲げ製品が可能で不良品なしとすることができる。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく
適宜の変更を行うことにより、その他の態様で実施し得
るものである。

［発明の効果］以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、油圧シリンダにより予め設定されたラム
速度に応じてラムを上下動せしめて上型と下型との協働
によりワークにプレス加工が行われる。ワークにプレス
加工を行っている加工中に、位置センサでラムの位置デ
ータが検出されると共に、圧力センサでラムの圧力デー
タが検出される。この位置データと圧力データを演算処
理装置に取込ませると、演算処理装置にて実際のワーク
の板厚を自動的に検出することができる。

また、この圧力データから求めた最大発生力と、予め登
録されている金型Ｎｏ，金型形状を演算処理装置に取込
ませると、演算処理装置にて実際のワークの抗張力を自
動的に検出することができる。

而して、板金の自動化ラインにおいて、プレス機械でワ
ークをプレス加工中、ワークの板厚が検出されると、こ
の板厚が演算処理装置としてのコンピュータを介して次
後の曲げ機械や自動溶接機に転送されるから、曲げ機械
において正確な板厚が入力できる。したがって、曲げ角
のバラツキを極小におさえることができると共に、次の
溶接工程への工数や手間が減り自動化が容易となる。

また、製品ロフト毎の板厚管理が不要となり、不良品の
ロフト全滅の危険がなくなる。さらに製品一枚毎の管理
が可能となると共に、自動溶接機にワークをかける場合
の形状修正やビート溶け込み状況の管理が有利となる。

さらに、検出された抗張力を次工程の曲げ機械や自動溶
接機に転送される。特に、曲げ機械にお【フるＮＣ装置
では打抜きトン数が算出されて曲げにおけるＶ幅と板厚
，Ｖ幅と抗張力の関係が設定できる。曲げ後におけるス
プリングバック量が推定できるため、パンチ打抜き時の
データを曲げ機械に転送してＮＣＨ置の補正が可能であ
る。

板厚と抗張ノノの両方を同時的に検出することによって
、各ワーク毎に板厚，抗張力データを次工程へ転送する
ことができるから、予め予想したロフト管理を必要とし
ないで、高精度曲げ製品が可能で不良品なしとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はラムストロークにおける時間による位置データ
，圧力データとの関係を示した図、第２図は第３図にお
ける■矢視部の拡大詳細図、第３図は油圧パンチプレス
機における側面図、第４図は板金自動化ラインの配置を
示した概略平面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

油圧シリンダにより予め設定されたラム速度に応じてラ
ムを上下動せしめて上型と下型との協働によりワークに
プレス加工を行つている加工中に、位置センサでラムの
位置データを検出すると共に、圧力センサでラムの圧力
データを検出し、この検出された位置データと圧力デー
タを演算処理装置に取込ませて、この演算処理装置にて
演算処理して実際のワークの板厚を自動的に検出し、さ
らに、前記圧力センサで検出された圧力データから求め
た最大発生力と、予め登録されている金型ＮＯ、金型形
状を演算処理装置に取込ませて、この演算処理装置にて
演算処理して実際のワークの抗張力を自動的に検出する
ことを特徴とするプレス加工中における板厚、抗張力検
出方法。