JPH02284729A - 板材加工機におけるテーブル移動装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、テーブル移動装置、特に、板材をテーブル上
に載置して移動させかつ加工ヘッドで加工するための板
材加工機におけるテーブル移動装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、板材加工機は、板材をテーブル上に載置して移
動させ、加工ヘッドで加工するようになっている。テー
ブルは、ボールねじを介してサーボモータにより駆動さ
れ、制御部からの制御に基づいて所定位置に配置される
。これにより板材を加工ヘッドに対して所定位置に配置
し、加工ヘッドによって板材に所定の加工を施す。

サーボモータによるテーブルの移動動作は、たとえば第
７図に示すように行われる。テーブルは、まず所定の時
定数１＋の間加速され、その後に一定速度で駆動される
。そして停止位置の直前において、所定の時定数ｔ２の
間減速され、理想的にはテーブルが所望の位置で停止さ
せられることにところが、テーブルに大重量の板材が載
置されている場合には、テーブルを移動させる際の移動
１１の総和は大となる。したがって、テーブルを停止さ
せる指令にテーブルの動きが充分追従できず、第７図に
矢印Ｓで示すようにテーブルが振動してしまう（ハンチ
ングが生じる）。

このため、従来のテーブル移動装置では、ハンチング中
にパンチング動作をしてしまい、加工精度が低下する場
合が生じる。

本発明の目的は、テーブル停止時のテーブルの振動を抑
制し、高精度で板材の加工が行えるテーブル移動装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明に係るテーブル移動装置は、板材をテーブル上に
載置して移動させ、加工ヘッドで加工するための板材加
工機に採用されるテーブル移動装置である。

このテーブル移動装置は、テーブルを移動させるための
駆動手段と、テーブルに載置された板材の重量を検出す
る板材重量検出手段と、駆動手段を制御する制御手段と
を備えている。前記制御手段は、板材重量検出手段によ
る検出結果に基づき、板材の重量に適合するよう駆動手
段を制御する。

〔作用］ 本発明に係るテーブル移動装置では、板材重量検出手段
が、テーブルに載置された板材の重量を検出する。この
検出結果に基づき、制御手段が、板材の重量に適合する
よう駆動手段を制御する。

これにより、板材の重量に応じたテーブル移動が実現さ
れるので、テーブル停止時のハンチングが抑制され、高
精度の加工ができるようになる。

〔実施例］ 第１図及び第２図は、本発明の一実施例を採用した板材
加工機のパンチプレス機を示している。

図において、パンチプレス機１は、主に、下部フレーム
２と、下部フレーム２の上方に配置された上部フレーム
３と、これらを後方で支持するスロート部４とから構成
されている。

下部フレーム２の上面中央には、固定テーブル１０が配
置されている。なお、下部フレーム２の上面両側部には
、１対のガイドレール５，６が配置されている。ガイド
レール５．６上には、キャリッジ７が奥行き方向（Ｙ軸
方向）に移動可能に配置されている。キャリッジ７には
、固定チーフル１０の両側方に配置された移動テーブル
８．９が固定されている。キャリッジ７には、板材１１
を把持するための１対のワークボルダ−１３，１４が装
着されたクロススライド１５が、左右方向（Ｘ軸方向）
に移動可能に設けられている。キャリッジ７をＹ軸方向
に移動させる移動機構が、移動テーブル９の下方に配置
されている。キャリッジ７の移動機構は、サーボモータ
１６と、これに連結されたボールねじ１７と、ボールね
じ１７に螺合するボールナツト１８とから構成されてい
る。

ボールナツト１日は、移動テーブル９の下面に固定され
ている。一方、クロススライド１５をＸ軸方向に移動さ
せる移動機構は、キャリッジ７内に配置されている。ク
ロススライド１５の移動機構は、キャリッジ７の左端部
に配置されたサーボモータ２０と、これに連結されたボ
ールねじ２１と、ボールねじ２１に螺合するボールナ・
ント２３とから構成されている。ポールナツト２３は、
クロススライド１５に固定されている。

前記上部フレーム３には、複数のパンチが装着される上
りｌ／フット２が回動可能に設けられている。また、上
部フレーム３内には、図示しないクランク機構により昇
降するパンチヘッドが設けられている。一方、下部フレ
ーム２側に、複数のダイか装着される下タレット２２が
配置されている。

これら上タレット１２や下タレット２２等によって加工
部が構成されており、その加工位置は第２図のＡである
。

前記スロート部４の側部には、コントロールパネル３０
が配置されている。コントロールパネル３０には、入力
キーボード３１、ＣＲＴ３２、テープリーダ３３、警告
ランプ３４等が配置されている。

スロート部４内には、第３図に示すような制御部４０が
配置されている。制御部４０は、ＣＰ　Ｕ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ等から構成されるマイクロコンピュータを備えてい
る。制御部４０には、キーボード３１、テープリーダ３
３、後述するサーボ遅れ検出回路３５及び他の入力部が
接続されている。

また、制御部４０には、後述するモータ制御回路３６、
警告用のブザーやランプ３４及びその他の出力部が接続
されている。第４図に示すように、モータ制御回路３６
は、制御部４０側に接続されるカウンタ３７と、カウン
タ３７にＤ／Ａ変換器３８を介して接続されるドライバ
３９とを備えている。ドライバ３９は、サーボモータ１
６に接続され、制御部４０から指令に応じてサーボモー
タ１６を駆動するようになっている。サーボモータ１６
には、エンコーダ４１が取り付けられており、これによ
ってサーボモータ１６の回転条件を検知し得るようにな
っている。エンコーダ４１の出力は、サーボ遅れ検出回
路３５及びカウンタ３７に入力されるようになっている
。なお、サーボモータ２０側についても、同様の構成が
採用されている。

前述のパンチプレス機１は、制御部４０によって制御さ
れ、以下に説明するように動作する。なお、第５Ａ図〜
第５Ｃ図はその制御フローチャートである。

パンチプレス機１の図示しないメインスイッチをＯＮす
れば、第５Ａ図のステップＳ１において、ワークホルダ
ー１３．１４やタレット１２．２２を初期位置に設定し
たり、テープリーダ３３からＮＣプログラムを読み込む
等の初期設定がなされる。次に、ステップＳ２において
、作業開始指令を待つ。キーボード３Ｉから作業開始指
令が入力されれば、ステップＳ３に移行する。ステップ
Ｓ３では、ＮＣプログラムの最初の指令ステップを読み
込む、ステップＳ４では、読み込まれた指令ステップが
重量検出指令であるか否かを判断する。

そうでなければステップＳ５に移行し、指令ステップが
板材移動指令であるか否かを判断する。以後、ステップ
Ｓ６では指令ステップがパンチ動作指令であるかが判断
され、ステップＳ７では指令ステップが他の処理を行う
指令であるかが判断される。そして、ステップＳ８では
、ＮＣプログラムの指令ステップがすべて処理されたか
否かが判断される。指令ステップがまだ残っておれば、
再びステップＳ３に戻り、次の指令ステップを読み込む
。

ステップＳ４において、重量検出の指令がなされたと判
断された場合には、第５Ｂ図のステップＳ９に移行する
。ステップＳ９では、サーボモータ１６を回転させるこ
とにより、移動テーブル８゜９をＹ軸方向に移動させる
。このときの移動指令は、制御部４０からモータ制御回
路３６を介して行われる。サーボモータ１６が回転すれ
ば、エンコーダ４０からパルス信号が発せられ、そのパ
ルス信号はサーボ遅れ検出回路３５に入力される。

サーボ遅れ検出回路３５では、制御部４ｏによる移動指
令のタイミングと、エンコーダ４０からの信号に基づく
実際のテーブル駆動タイミングとの時間的差異を検出す
る。すなわち、これによってサーボ遅れ量を検出する。

このサーボ遅れ量は、サーボモータ１６により駆動され
る移動テーブル８．９及びそれに載置された板材１１の
質量の総和に応じて変化する。すなわち、移動テーブル
８゜９に載置された板材が重くなればなるほどサーボ遅
れ量は増大する。したがって、サーボ遅れ量を検出する
ことにより、移動テーブル８．９上に載置された板材１
１の重さを知ることができる。

サーボ遅れ検出回路３５で検出されたサーボ遅れ量は、
制′４ｒｒ１部４０に板材重量の値として入力される。

板材１１の重量の検出が終われば、ステップＳｌｌに移
行し、移動テーブル８．９を停止する。次にステップＳ
１２において、ステップＳｌＯで検出された板材１１の
重さに応じた時定数を設定する。この時定数は、移動テ
ーブル８，９の移動開始時の時定数ｔ、及び移動停止時
の時定数Ｌ４である。また、これらの時定数ｔ３．Ｌａ
は、移動テーブル８．９用のものとワークホルダー１３
．１４用のものとがそれぞれ設定される。この場合の時
定数は、板材１１が重くなればなるほど長く設定される
。この時定数ｆ−ｘ、ｔａは、あらかじめ定められたサ
ーボ遅れ量と時定数との関係を計算するための方程式を
用いて設定されることができる。また、あらかじめ実験
的にサーボ遅れ量と板材重量との関係を求め、それを表
として制御部４０に記憶させておき、それに基づいて板
材重量に応じた時定数を決定することもできる。ステッ
プＳ１２での処理が終われば、第５Ａ図のステップＳ３
に戻る。

ステップＳ３において読み込まれた指令ステップが、板
材移動の指令であったとすると、プログラムはステップ
Ｓ５から第５Ｃ図のステップＳ１３に移行する。ステッ
プＳ１３では、読み込まれた指令ステップに基づいて、
板材１１の移動座標が演算される。次に、ステップＳ１
４において、設定された時定数ｔｓ　　（ステップ５１
２）を用いてテーブル移動が開始される。板材１１が軽
い場合には、第６Ａ図に示すように設定時定数り、は短
く、したがって移動テーブル８，９は急速に加速される
。一方、板材１１が重い場合には、第６Ｂ図に示すよう
に設定時定数も、は長く、移動テーブル８，９は徐々に
加速される。そして、ステップＳ１５において移動テー
ブル８．９は一定速度で駆動される。ステップ５１６で
は、設定時定数ｔａ　　（ステップ５１２）で移動テー
ブル８，９が停止させられる。この場合にも゛、板材１
１が軽い場合には、第６Ａ図に示すよう゛に設定時定数
り、は小さく、早期に所定位置に移動テーブル８゜９が
停止させられる。一方、板材１１が重い場合には、第６
Ｂ図に示すように設定時定数ｔ４は大きく、移動テーブ
ル８．９は徐々に減速されて所定位置に停止する。この
ように、載置された板材１１が重くなれば、移動テーブ
ル８．９が徐々に減速されて停止するので、移動テーブ
ル８，９の停止時のハンチングが改善される。

次に、ステップ５１７において、ワークホルダー１３．
１４が所定の設定時定数で移動を開始する。そして、ス
テップ８１８における定速移動の後、ステップ３１９に
おいてワークホルダー１３１４は所定の設定時定数で停
止する。この場合にも、設定時定数は板材１１の重さに
応じて設定されるので、迅速かつ正確なワークホルダー
１３゜１４の移動制御が行える。ステップＳ１９での処
理が終われば第５Ａ図のステップＳ３に戻る。

ステップＳ３における読み込みステップがパンチ動作の
場合にはステップ８６カ喝らステップＳ２０に移行する
。ステップＳ２０では、タレソ１−１２．２２を回転さ
せることにより、指令に応じたパンチ及びダイを選択す
る。そして、ステップＳ２１においてパンチ動作を行っ
た後、再びステップＳ３に戻る。ステップＳ３において
読み込まれた指令ステップがその他の処理を指令するス
テップである場合には、ステップＳ７からステップＳ２
２に移行する。ステップＳ２２においては、その指令に
応じた処理を行い、再びステップＳ３に戻る。すべての
ステップの読み込みが終われば、ステップＳ８での判断
がＹｅｓとなり、このパンチプレス機の動作は終了する
。

なお、上述の実施例では、重量検出の開始をＮＣプログ
ラム中の指令に基づいて行ったが、この発明はそれに限
られることはない。たとえば、オペレーターによるキー
ボード３１からの開始指令に基づいて、重量検出制御を
開始するようにしてもよい。また、板材１１を移動させ
る指令がＮＣプログラムでなされたときには、その移動
に際して常に重量検出を行う構成とすることもできる。

この場合には、サーボ遅れ量を検出した後に−・旦テー
ブルを停止せず、そのまま引き続いて設定時定数でテー
ブルを加速する構成とすることもできる。

［発明効果］ 本発明に係るテーブル移動装置によれば、板材重量検出
手段によりテーブルにＳ９．”ｌｌされた板材の重量を
検出し、それに基づいて適正なテーブル移動制御を行・
うようにしたので、板材の重量が大であってもテーブル
停止時のハンチングが抑制できるようになる。したがっ
て、本発明によれば、ハンチングに基づく精度の低下が
改善され、高精度の加工を行うことができるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を採用したパンチプレス機の
斜視図、第２図はその平面部分図、第３図はその制御部
の概略ブロック図、第４図はそのサーボ系の概略ブロッ
ク図、第５Ａ図、第５Ｂ図及び第５Ｃ図はその制？１１
１フローチャート、第６Ａ図及び第６Ｂ図はその制御状
態を示すグラフ、第７図は従来例の第６Ａ図に相当する
図である。 ８．９・・・移動テーブル、１１・・・板材、１６・・
・サーボモータ、１７・・・ボールねじ、３５・・・サ
ーボ遅れ検出回路、３６・・・モータ制御回路、４０・
・・エンコーダ、Ａ・・・加工位置、１．．１．・・・
時定数。 特許出願人　　　村田機械株式会社 代理人　　弁理士　小　野　由己男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）板材をテーブル上に載置して移動させ、加工ヘッ
   ドで加工するための板材加工機におけるテーブル移動装
   置であって、 前記テーブルを移動させるための駆動手段と、前記テー
   ブルに載置された板材の重量を検出するための板材重量
   検出手段と、 前記板材重量検出手段による検出結果に基づき、前記板
   材の重量に適合するよう前記駆動手段を制御する制御手
   段と、 を備えた板材加工機におけるテーブル移動装置。