JPH04285000A - プレス機械の運転開始方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレス機械の運転開始方
法に関し、詳しくはプレス機械の生産速度の変更時や立
上げ時にその生産を開始可能になるまでの時間を短縮す
ることができるプレス機械の運転開始方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、プレス加工により製造される部品
（例えば電子部品）は益々高精度化しており、このよう
な部品を製造するプレス機械においては、ボルスタの上
面から下死点でのスライド下面までの距離寸法、すなわ
ちダイハイトの維持・管理がより重要になってきている
。従来からプレス機械の温度制御等を行ってこのダイハ
イトを管理することは行われていたが、不経済であった
。このため、例えば特開昭６０−１４１３９９号公報に
記載されるように、連続運転時のスライド下死点位置を
所定範囲に制御する下死点制御装置を設けたものがある
。

【０００３】この種のプレス機械においては、図５に示
すように、まず低速で運転を開始して、その低速運転状
態で加工品が良品となるまで検査とダイハイト補正を交
互に行ない（ステップＰ１　、Ｐ２　）、ダイハイトの
最適値を記憶する（ステップＰ３）。その後、生産速度
に達するまで、速度変更ダイヤルの操作にってり速度を
変更し（ステップＰ４　）、ダイハイトが前記最適値を
含む所定の下死点制御範囲に入るまでダイハイト補正を
繰り返してから（ステップＰ５　、Ｐ６　）、実生産速
度での生産を行なう（ステップＰ７　）。そして、生産
数量が所定数に達するまで（ステップＰ８　）、生産中
のダイハイトの変動に対し前記下死点制御装置による下
死点制御を実行する。次に、所定数量の生産後、生産速
度を変更する場合、低速での運転開始作業（ステップＰ
１　〜Ｐ６　）を始めからやり直していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプレス機械の運転開始方法にあっては、この
速度変更のための作業が製品検査（例えば、抜取り検査
）作業にまで及ぶ大がかりで煩雑な作業になっていた。 さらに、常に低速運転で立上げるため、生産速度に達す
るまでの待ち時間が長くなり、プレス機械の稼働率向上
の妨げになっていた。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、通常の下死点制御を行う下死点制
御装置を利用し、運転速度の変更に伴うダイハイト補正
を、各運転速度での必要補正量のデータを読み取って予
め実行することにより、速度変更時毎の面倒な検査作業
を無くして操作性を向上させるとともに、プレス機械の
立上げ時間を大幅に短縮することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、運転時のスライド下死点位置を制
御する下死点制御装置を備えたプレス機械の運転開始方
法であって、プレス機械の運転開始用の基準速度を設定
するとともに、該基準速度での運転時におけるダイハイ
トの最適値を設定し、両設定値を記憶手段に記憶させる
基準設定工程と、前記基準速度から所定の運転速度への
速度変更に対し、該速度変更後のダイハイトを前記下死
点制御装置によって前記最適値に補正するための複数の
運転速度毎の補正量を設定し、該複数の運転速度及びそ
の運転速度に対応する該補正量を記憶手段に記憶させる
補正量記憶工程と、プレス機械の運転速度を基準速度か
ら前記複数の運転速度のうち１つの連続運転速度に変更
する工程と、該速度変更に先立ち、その連続運転速度に
てダイハイトを前記最適値にするための補正量を前記記
憶手段の記憶データから読み取り、前記下死点制御装置
によって該読み取り量に対応する補正を実行する補正工
程と、を含むことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、前記補正量
記憶工程においては、前記基準速度から所定運転速度へ
の速度変更に対して、前記下死点制御装置を作動させて
該速度変更後のダイハイトを前記最適値に補正するとと
もに、その補正動作量を記憶手段に記憶させることを特
徴とするものであり、請求項３記載の発明は、前記ダイ
ハイトの最適値は、加工品が良品となるダイハイトであ
ることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、プレス機械の運転速
度の変更に際して、予め記憶手段に記憶した複数の運転
速度とそれらに対応する補正量との記憶値に基づき、そ
の速度変更後のダイハイトが最適値になるよう下死点制
御装置による自動的なダイハイト補正が先行して実行さ
れる。したがって、面倒な運転開始毎の作業が無くなる
とともに、立上げ速度の高速化が可能になり、プレス機
械の操作性向上と立上げ時間短縮を図ることができる。

【０００９】請求項２記載の発明では、基準速度から所
定運転速度への速度変更に対して、下死点制御装置を作
動させて該速度変更後のダイハイトを前記最適値に補正
するとともに、その補正動作量を記憶手段に記憶させる
。したがって、下死点制御装置の違いに拘らず、正確か
つ簡単に速度変更時のダイハイト補正が実行できる。 請求項３記載の発明では、加工品が良品となるダイハイ
トが最適値に設定されるから、実運転に最適なダイハイ
ト補正を実行することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図３は請求項１〜３記載の発明に係るプレス機械の
運転開始方法の一実施例を説明する図であり、図１はそ
の一実施例の方法を実施する装置の概略構成図、図２は
そのデータ作成の手順を示すフローチャート、図３はそ
の運転開始手順を示すフローチャートである。

【００１１】図１において、１１は上金型、１２は下金
型、１３は上金型１１を支持するスライド、１４は下金
型を固定するボルスタであり、スライド１３はメインモ
ータ２０に駆動される図示しないクランクの回転により
昇降する。スライド１３はスライド位置調整ネジ１５及
び図示しないリンク部材を介してクランクに連結されて
おり、このスライド位置調整ネジ１５の回転によってス
ライド１３の高さが変化し、実質的なダイハイト、すな
わち、ボルスタ１４の上面から下死点におけるスライド
１３の下面までの高さが変更および調整される。

【００１２】具体的には、スライド位置調整ネジ１５に
はウォームホイール部１６が形成されており、ウォーム
ホイール部１６はウォーム軸１７に係合し、ウォーム軸
１７の回転に応じてスライド位置調整ネジ１５が回転す
る。ウォーム軸１７にはかさ歯車１８、１９が固定され
ており、両者のうち一方のかさ歯車１８はかさ歯車２２
を介して調整軸２１の一端に駆動連結されている。調整
軸２１は、他端側から図示しない手動ハンドルにより回
転させることができるとともに、その中央部で一対のか
さ歯車２３、２４、駆動軸２５およびベルト２６を介し
て電動モータ２７に駆動されるようになっている。これ
らスライド位置調整ネジ１５、ウォーム軸１７、調整軸
２１、かさ歯車１８、２２、２３、２４、駆動軸２５、
ベルト２６および電動モータ２７は、金型交換時等に、
各金型の寸法に対応してダイハイトを変更する手段とな
っている。

【００１３】また、調整軸２１は、下死点制御装置であ
る下死点制御シリンダ４５によって回動角度を調整され
る。 すなわち、下死点制御シリンダ４５は、そのロッド４５
ａの出入動作によりラック部材４６及びピニオン部材４
７を介して調整軸２１を所定角度ずつ回動させるように
なっており、これによって例えば所定の単位動作当りで
５μｍ程度ずつスライド下死点位置を微調整することが
できる。 また、ピニオン部材４７と調整軸２１の間に介装された
クラッチ４８によって下死点制御シリンダ４５と調整軸
２１とが適宜接続・遮断される。

【００１４】なお、ウォーム軸１７に固定された他方の
かさ歯車１９は、かさ歯車２９を介して回転検出軸３１
を連動させるようになっており、回転検出軸３１の回転
位置はエンコーダ３２によって検出される。このエンコ
ーダ３２の回転位置検出信号は、後述するセンサ出力調
整回路４０に送られ、例えば金型交換時等に電動モータ
２７を制御する際に必要なスライド下死点位置測定出力
χとなる。

【００１５】３８は、下死点位置センサである。この下
死点位置センサ３８は、例えば渦電流方式の変位センサ
で、スライド１３の側端部に取付けられた検出体３９と
上下に接近・離間し、スライド１３が下死点に達する設
計基準位置において検出体３９と所定隙間（この隙間は
、例えば下死点での上下金型間の隙間の基準値に設定し
ている）を隔てるよう機械フレーム１のコラム部２にブ
ラケット３を介して取付けらている。そして、スライド
１３が下死点付近に達しているとき、この下死点位置セ
ンサ３８は検出体３９の数ミクロンの変位を前記隙間の
変化として検出し数ｍＶのアナログ信号を出力する。す
なわち、下死点位置センサ３８はスライド下死点位置を
高精度に測定可能にするセンサであり、この下死点位置
センサ３８の出力は各センサに対応する増幅器や電源等
を内蔵したセンサ出力調整回路４０に与えられ、前記隙
間の測定値δとして出力される。また、センサ出力調整
回路４０には、製品（プレス加工品）についての所定箇
所の検査（例えば、寸法、曲げ角度又はキズ）を行なっ
て合否信号ｃを出力する検査用センサ類４１が接続され
ている。

【００１６】５０はコントローラであり、コントローラ
５０は、ＣＰＵ５１と、ＲＡＭ及びＲＯＭを含むメモリ
部５２（記憶手段）と、センサ出力調整回路４０、モー
タコントローラ４３、ソレノイドバルブ４４及びメイン
モータコントローラ３５に接続されたＩ／Ｏ回路５３と
、を有している。 ここでＣＰＵ５１は、メモリ部５２のＲＯＭ内に格納し
た所定のプログラムに従い、センサ出力調整回路４０か
らＩ／Ｏ回路５３に取り込んだ各種センサ入力、並びに
メモリ部５２内の記憶データ等に基づいて所定の処理（
後述する）を実行し、Ｉ／Ｏ回路５３に接続したモータ
コントローラ４３、ソレノイドバルブ４４及びメインモ
ータコントローラ３５に制御信号を出力する。このコン
トローラ５０は、下死点位置センサ３８の出力に応じた
制御信号を下死点制御シリンダ４５側（ソレノイドバル
ブ４４）に出力するものであり、コントローラ５０から
の制御信号に基づき、モータコントローラ４３は電動モ
ータ２７を駆動制御し、一方、ソレノイドバルブ４４は
図外の圧力源からの圧力流体を制御して下死点制御シリ
ンダ４５を駆動制御する。メインモータコントローラ３
５は、コントローラ５０からの制御信号に従ってメイン
モータ２０を駆動制御する。

【００１７】メモリ部５２内には、予め金型１１、１２
や他の金型のそれぞれに対応する調整ダイハイトのデー
タ（下死点位置センサ３８で測定可能な範囲までスライ
ド１３の下死点位置を電動モータ２７により変更するた
めのデータ）と、プレス機械の運転開始用の基準速度と
、該基準速度での運転時におけるダイハイトの最適値と
、所定の複数の運転速度と、基準速度から所定の複数の
運転速度への速度変更に対し、その速度変更後のダイハ
イトを下死点制御シリンダ４５によって前記最適値に補
正するための複数の運転速度毎の補正量と、が記憶され
ている（後述する）。

【００１８】次に、本実施例におけるプレス機械の運転
開始方法について説明する。まず、準備段階においては
、図２に示すような手順により必要なデータを作成し、
そのデータをコントローラ５０のメモリ部５２内に記憶
させる。同図において、まず、基準設定工程においては
、通常使用範囲における例えば低速側の速度を、基準速
度として設定する（ステップＰ１１）。次いで、この基
準速度での加工運転によって加工品が良品となる（又は
所定の良品率を越える）か否かを判断しつつ（ステップ
Ｐ１２）、必要に応じ下死点制御シリンダ４５によって
１回５μｍのダイハイト補正を行う（ステップＰ１３）
。この基準速度での加工によって良品が得られるダイハ
イトの最適値に達すると、そのときの下死点位置センサ
３８からの前記隙間の検出値（例えば５０μｍ）と運転
速度をメモリ部５２に記憶させる（ステップＰ１４）。

【００１９】次に、補正量記憶工程においては、加工速
度として想定される最大の範囲（例えば、プレス機械の
仕様の速度範囲）で、所定速度毎に運転速度を変更する
とともに（ステップＰ１５）、下死点位置センサ３８の
隙間検出値が記憶している前記隙間値とほとんど等しい
、例えば両隙間の差が±５μｍ以内か否かが判別され（
ステップＰ１６）、両者が等しくなるまで下死点制御シ
リンダ４５によるダイハイト補正が実行される（ステッ
プＰ１７）。そして、スライド下死点センサ３８による
検出値が記憶値とほとんど等しくなると、そのときの運
転速度と速度変更後の下死点制御シリンダ４５によるダ
イハイト補正の回数（補正量、補正動作量）とをメモリ
部５２に記憶させる（ステップＰ１８）。次いで、加工
速度が前記想定される速度範囲の最高速度に達している
か否かが判断され、最高速度に達していなければ、ステ
ップＰ１５以下の処理を再度実行し、最高速度に達して
いれば、データ作成を終了する（ステップＰ１９）。こ
のようにして、表１に一例を示すような複数の運転速度
及びその速度に対応する複数の補正量のデータを作成す
る。

【００２０】

【表１】

【００２１】この表から明らかなように、運転速度の上
昇によってスライド下死点位置が変化するため、この変
化に対応するダイハイトの補正が必要になる。具体的に
は、この場合、下死点位置センサ３８の測定隙間値が４
５μｍ以下となる運転速度４００ＳＰＭ（Ｓｔｒｏｋｅ
　　Ｐｅｒ　　Ｍｉｎｕｔｅ）では１回の補正動作が必
要になり、測定隙間値４０μｍ以下となる速度５００Ｓ
ＰＭでは２回の補正動作が必要になる。したがって、例
えば速度８００ＳＰＭで運転開始する場合、下死点制御
シリンダ４５を４回作動させた後にプレス機械を立上げ
、運転速度を短時間で設定速度（８００ＳＰＭ）まで上
昇させる。

【００２２】次に、プレス機械の連続運転段階において
は、図３に示すような手順によって、まず本実施例の補
正工程を実行し、次いで運転時の下死点制御を実行する
。まず、複数の運転速度のうち１つの連続運転速度が選
択設定されると（ステップＰ２１）、設定速度における
下死点制御シリンダ４５の必要作動回数、すなわちその
連続運転速度にてダイハイトを前記最適値にするための
補正量をメモリ部５２の記憶データから読み取り（ステ
ップＰ２２）、下死点制御シリンダ４５によってこの読
み取り量に対応するダイハイト補正を実行する（ステッ
プＰ２３）。次いで、連続運転が開始される（ステップ
Ｐ２４）。そして、これ以降、通常の運転中の下死点制
御が実行され、スライド１３のストローク毎の下死点位
置（前記隙間値）が下死点位置センサ３８によって測定
され（ステップＰ２５）、その測定値が良品の得られる
下死点位置の記憶値に対し所定の制御範囲（例えば±５
μｍ）内に入っているか否かが判断され（ステップＰ２
６）、その制御範囲内に入るよう下死点制御シリンダ４
５による下死点制御が行われる（ステップＰ２７）。下
死点位置が制御範囲内に入ると、運転速度の変更がある
か否かが判断され（ステップＰ２８）、速度変更がなけ
れば、生産数量が所定数量に達したか否か判断され（ス
テップＰ２９）、生産数量が所定値に達するまで、ステ
ップＰ２５以下の処理が実行される。なお、通常、連続
運転中は速度変更を行わない場合が多いので、その場合
ステップＰ２８の判断をしなくてもよいように判断信号
入力のスイッチを切っておいてもよい。

【００２３】このように、本実施例においては、連続運
転に先立ってその変更に対応するダイハイト補正が行な
われ、運転速度が速やかに上昇することになる。したが
って、従来のように速度変更ダイヤルを操作しながら速
度変更毎にダイハイト補正と検査を繰り返す必要がなく
、プレス機械の操作性が向上する。また、ステップＰ２
８の判断結果がＹＥＳである場合、すなわち所定数量の
生産が完了した後、運転速度の変更がある場合には、ス
テップＰ２１以下の処理が再度実行される。そして、そ
の変更後の速度について必要なダイハイト補正が自動的
に実行され、その速度での運転によって良品の得られる
最適値のダイハイトが正確かつ簡単に得られる。したが
って、速度変更のための作業が、従来のように速度変更
毎に最初に行われる製品検査作業にまで及ぶ大がかりで
煩雑な作業になることはなく、さらに、設定速度まで速
やかに立上げるため、その生産速度に達するまでの待ち
時間が大幅に短縮され、プレス機械の稼働率が向上する
。

【００２４】さらに、基準速度から所定運転速度への速
度変更に対して、下死点制御装シリンダ４５を作動させ
てその速度変更後のダイハイトを前記最適値に補正する
とともに、その補正動作量（回数）をメモリ部５２に記
憶させるから、下死点制御装置の違いに拘らず、正確か
つ簡単に速度変更時のダイハイト補正が実行できる。ま
た、加工品が良品となる（又は所定の良品率に達する）
ダイハイトが前記最適値に設定されるから、実運転に最
適なダイハイト補正を実行することができる。

【００２５】図４は請求項１〜３記載の発明に係るプレ
ス機械の運転開始方法の他の実施例を説明する図である
。本実施例では、準備段階において、図４に示すような
手順により必要なデータを作成し、そのデータをコント
ローラ５０のメモリ部５２内に記憶させる。同図におい
て、まず、基準速度、例えば１５０ＳＰＭと、通常使用
範囲における複数の所定の速度を設定して記憶する（ス
テップＰ３１）。ここで、複数の所定の運転速度とは、
例えば３００ＳＰＭ、４００ＳＰＭ、５００ＳＰＭ、６
００ＳＰＭ、７００ＳＰＭ、８００ＳＰＭ、９００ＳＰ
Ｍ、１０００ＳＰＭである。次いで、設定された基準速
度を読み取ってその速度で運転を開始し（ステップＰ３
２）、この基準速度での加工によって加工品が良品とな
るか否かを判断しながら（ステップＰ３３）、必要に応
じ下死点制御シリンダ４５によってダイハイト補正を行
う（ステップＰ３４）。基準速度での加工によって良品
が得られるダイハイトに達すると、そのときの下死点位
置センサ３８の検出隙間値（例えば５０μｍ）と運転速
度をメモリ部５２に記憶させる（ステップＰ３５）。次
いで、前記所定の運転速度を低速側から１つずつ読み取
ってその速度に速度変更し（ステップＰ３６）、その速
度での下死点位置センサ３８の検出隙間値が前記記憶し
た隙間値とほとんど等しいか否かが判別され（ステップ
Ｐ３７）、両者が等しくなるまで下死点制御シリンダ４
５によるダイハイト補正が実行される（ステップＰ３８
）。そして、スライド下死点センサ３８による検出隙間
値が記憶隙間値とほとんど等しくなると、それまでの下
死点制御シリンダ４５によるダイハイト補正の回数（補
正量、補正動作量）がメモリ部５２に記憶される（ステ
ップＰ３９）。次いで、複数の所定の速度の全てについ
て必要補正回数のデータが作成（記憶）されたか否かが
判断され（ステップＰ４０）、未作成分があればステッ
プＰ３６以下の処理が再度実行され、全ての速度につい
てデータが作成される。なお、基準速度を例えば５００
ＳＰＭにした場合、複数の所定の運転速度についての補
正量データ作成をする順序としては、５００ＳＰＭ以上
の速度についてのデータ作成を行った後に５００ＳＰＭ
以下の速度についてデータ作成してもよいし、最低速度
から順にデータ作成してもよい。

【００２６】本実施例においても、運転速度の変更時等
にその運転の開始に先立ってダイハイト補正を予め実行
するようして、上述例と同様な効果を得ることができる
。なお、上述の各実施例においては、メモリ部５２内の
記憶値と下死点位置センサの検出値との比較結果に基づ
き、下死点制御シリンダ４５を作動させてダイハイトを
補正しているが、電動モータ２７を位置決め精度の優れ
たモータ、例えばサーボ電動モータとし、その高精度電
動モータを作動させることによってダイハイトを補正す
ることもでき、その場合は、電動モータ２７及び下死点
センサ３８が下死点制御装置としての役目をも受け持つ
ことになる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、プレス機
械の運転速度の変更に際し、予め記憶手段に記憶した複
数の所定の運転速度とそれらに対応する補正量との記憶
値に基づき、その速度変更後のダイハイトが最適値にな
るよう下死点制御装置による自動的なダイハイト補正を
予め実行するので、面倒な運転開始毎の検査作業を無く
すとともに、立上げ速度の高速化を可能にすることがで
き、プレス機械の操作性向上と立上げ時間短縮を図るこ
とができる。

【００２８】請求項２記載の発明によれば、基準速度か
ら所定運転速度への速度変更に対して、下死点制御装置
を作動させてその速度変更後のダイハイトを前記最適値
に補正するとともに、その補正動作量を記憶手段に記憶
させるようにしているので、下死点制御装置の違いに拘
らず、正確かつ簡単に速度変更時のダイハイト補正を実
行することができる。

【００２９】請求項３記載の発明では、加工品が良品と
なるダイハイトを最適値に設定するので、実運転に最適
なダイハイト補正を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス機械の運転開始方法を実施
する装置の一実施例を示すその概略構成図である。

【図２】本発明に係るプレス機械の運転開始方法の一実
施例におけるデータ作成の手順を示すフローチャートで
ある。

【図３】その一実施例における運転開始手順を示すフロ
ーチャートである。

【図４】本発明に係るプレス機械の運転開始方法の他の
実施例におけるデータ作成の手順を示すフローチャート
である。

【図５】従来の運転開始時の作業手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１１　　　　上金型 １２　　　　下金型 １５　　　　スライド位置調整ネジ ２７　　　　電動モータ ３８　　　　下死点位置センサ ４５　　　　下死点制御シリンダ（下死点制御装置）５
０　　　　コントローラ ５１　　　　ＣＰＵ ５２　　　　メモリ部（記憶手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運転時のスライド下死点位置を制御する下
   死点制御装置を備えたプレス機械の運転開始方法であっ
   て、プレス機械の運転開始用の基準速度を設定するとと
   もに、該基準速度での運転時におけるダイハイトの最適
   値を設定し、両設定値を記憶手段に記憶させる基準設定
   工程と、前記基準速度から所定の運転速度への速度変更
   に対し、該速度変更後のダイハイトを前記下死点制御装
   置によって前記最適値に補正するための複数の運転速度
   毎の補正量を設定し、該複数の運転速度及びその運転速
   度に対応する該補正量を記憶手段に記憶させる補正量記
   憶工程と、プレス機械の運転速度を基準速度から前記複
   数の運転速度のうち１つの連続運転速度に変更する工程
   と、該速度変更に先立ち、その連続運転速度にてダイハ
   イトを前記最適値にするための補正量を前記記憶手段の
   記憶データから読み取り、前記下死点制御装置によって
   該読み取り量に対応する補正を実行する補正工程と、を
   含むことを特徴とするプレス機械の運転開始方法。
2. 【請求項２】前記補正量記憶工程においては、前記基準
   速度から所定運転速度への速度変更に対して、前記下死
   点制御装置を作動させて該速度変更後のダイハイトを前
   記最適値に補正するとともに、その補正動作量を記憶手
   段に記憶させることを特徴とする請求項１記載のプレス
   機械の運転開始方法。
3. 【請求項３】前記ダイハイトの最適値は、加工品が良品
   となるダイハイトであることを特徴とする請求項１又は
   ２記載のプレス機械の運転開始方法。