JPH02236409A - プレス加工中における板厚検出方法 - Google Patents

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】 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
、ワークの板厚を実際に検出する方法はかつてなく、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。

（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、またロッ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量生産後、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
のが高価であると共に、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やストローク催を修正してやらなければな
らないという問題があった。

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、自動的に板厚を検出できるように
したプレス加工中における板厚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
により予め設定ざ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、この検出されたラムの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するプレス加
工中における板厚検出方法ある。

（作用） この発明のプレス加工中における板厚検出方法を採用す
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
の板厚が自初的に検出される。

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
。

（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チプレス機Ｐ
と、曲げ機械Ｂと、自動溶接１１Ｙおよび製品電納庫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已に送られて、この曲げ機
械では所望の折曲げ加工が行われて、次の工程の自動溶
接機Ｐ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ＩＰについて、更に詳細に説明すると、油圧パン
チプレスＪＩＰ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ざれている。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ッ１・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−Ｃ回動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の円周上にはバンチ１５と対応した位
置にダイ１７がそれぞれ装着されている。前記上部フレ
ーム５には油圧シリンダ菰＠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図にあ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
ランプ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、パ
ンチ１５を上下動せしめることにより、バンチ１５とダ
イ１７との協働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、前記上部タレット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、バンチ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置１９の具体的な構成も、第２図に
示されている。すなわち、第２図において油圧シリンダ
装置１９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が支承された横造と
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Ｈ着
されており、ピストン４１の下部にはりストごン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。

前記マニホールド６３の上方にはサーボバルブ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の一端が接続ざれており、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−ｔ７３，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
に運通されている．　Ｉｔｉ記油圧ポンブ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
接続ざれており、配％ｉ’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、駆勤モータ８３を駆動させることによ
り、油圧ポンブ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ボ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ＮＣ装置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を経て油圧
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３つの加圧用油圧室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　ｎ　ｓｅｃごとにＮＣ制■
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御
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一例が第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　ｔ’Ｔ＋時間下降し位置ｚ２に到達すると、速度
ＶＢに減速させてる。次いで２時間下降させた位置Ｚ３
が、バンチ１５の先端がワークＷの上面に当接した位置
である。さらに速度■８でラム４５を下降し、Ｔ３時間
後の位置Ｚ４が，ワークＷにクラツクが発生してパンチ
時の位買である。

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。

位置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Ｄ＋が発生し、位置ＺｌＩの位置で圧力がＯと
なる。ずなわら、位宣Ｚ４から速度ＶＣで下降し、Ｔ５
時間経過後に圧力が０となり、この位ｆｉｆＺａ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ｔ
は、次式により求められる。

Ｃ　＝Ｖａ　Ｉ　（Ｚ３　−Ｚ４　）　＋ＶＣ　　（Ｚ
４　−Ｚｅ　）・・・（１》 而して、ワークＷにプレス加工を行っているプレス加工
中、ラム４５の下降速度がＮＣ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、位置センサ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装置から演篩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ＨＣに一時的に記憶された板厚
【が、曲げ機械Ｂおよび自動溶接ｆｌＹのそれぞれのＮ
Ｃ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【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、
従来製品ロットごとの板厚管理していたものがなくなる
から、不良品のロッ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ＲＹ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力Ｄ１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ＮＣ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における抗張力＝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される。

この拡張力を曲げ機械Ｂおよび自動溶接機Ｙのそれぞれ
のＮＣ装置に転送される。特に、曲げ機械ＢにおけるＮ
Ｃ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幅と板厚し
，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聞が推定できる
ため、パンチ打扱き時のデータを曲げ機械Ｂに転送して
ＮＣ装置の補正が可能である。さらに、曲げ機械Ｂｉ．
：おける下デーブルのくさびを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ぎる
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］ 以上のごとぎ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間デ
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。

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。

【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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、この検出されたラムの位置データと圧
   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
   することを特徴とするプレス加工中における板厚検出方
   法。