JPH0455100A - モータプレス装置 - 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） 本発明はモータプレス装置に関する。

（従来の技術） ワークをパンチで打抜いて加工する作業、曲加工する作
業、その両者を組み合わせた作業等において、パンチの
駆動手段としてモータプレス装置が使用されている。モ
ータプレス装置は、正逆回転量を制御可能なモータによ
って駆動されるクランク機構や螺機構によって押動量が
制御されるプレスラムでパンチをストローク連動させて
連続的に打抜作業を行なう場合等に使用されるものであ
る。モータプレス装置のプレスラムは大きな力を出力可
能なため、出力の大きさを示す、プレス荷重値を制御し
ないと、過大な出力により、ワークや金型を含めモータ
プレス装置自体を損傷してしまうおそれがある。そこで
、プレス荷重値を検出する手段がモータプレス装置に設
けられている。本願出願人においても、さきにプレス荷
重値を検出可能なモータプレス装置を出願している（特
願平１−２９５４６２号）。

当該装置は、正逆回転量が制御されるモータによって押
動量が制御されるプレスラムを有するモータプレス装置
において、プレスヘッドに取り付けられるトップベース
とタイロッドとの連結部間等の構成部材の分離部分に、
プレス加工の際のプレスラムの押動力によって生じる歪
み量を検知して被加工物に加わるプレス荷重値を検出す
る歪みゲージを取り付けたものである。

プレス荷重値を検出可能なモータプレス装置においては
、加工するワークやモータプレス装置の強度等を勘案し
て予め決められているプレス荷重の上限値を、検出した
プレス荷重値が超えたら異常と判断して直ちに作業を停
止する等の措置がとられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のモータプレス装置には次のよう゛
な課題が有る。

検出した現在のプレス荷重値と予め決められたプレス荷
重値の上限値を比較して、現在のプレス荷重値が過大と
判断して停止等、適宜な措置をとることによってワーク
やモータプレス装置の損傷は防止することが可能ではあ
る。しかし、プレス荷重値が上限値に達しないまでも理
想のプレス荷重値より離れた値となることが有る。例え
ば打抜加工作業において、パンチが摩耗したり、破損し
た場合はプレス荷重値は上がるが、従来の装置ではその
異常を検知することができない。また、曲加工の場合−
時的にパンチに異物が付着したような場合、プレス荷重
値は上限値に達しないまでも理想値より大きくなるが、
やはり従来の装置では異常を検知できない、また、被加
工物が所定の厚さより薄くなると逆に理想値より小さく
なるが、このような被加工物の異常も検出できない。こ
れらの軽微な異常が続くと不良品を多量に生産すること
になってしまうことがあるという課題が生じる。

従って、本発明はプレス荷重値の軽微な異常も検知可能
なモータプレス装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。

すなわち、正逆回転量を制御可能なモータによって押動
量が制御されるプレスラムを有するモータプレス装置に
おいて、前記プレスラムのストロークの一部又は全部に
おいて予め定められた複数の測定点のそれぞれにおける
プレスラムが被加工物に加える予め設定された基準プレ
ス荷重値を記憶する第１のメモリと、前記各測定点にお
いて、プレス荷重値が絶対に越えて運転してはならない
と予め設定された絶対上限プレス荷重値を記憶しておく
第２のメモリと、前記各測定点において、前記基準プレ
ス荷重値より所定量小さい管理下限プレス荷重値及び基
準プレス荷重値より所定量大きく、かつ前記絶対上限プ
レス荷重値より小さい管理上限プレス荷重値によって定
められた許容域を記憶してお（第３のメモリと、前記プ
レスラムのプレス荷重を検出するためのプレス荷重検出
手段と、前記プレスラムのストローク上の位置を検出す
るための位置検出手段と、該位置検出手段により前記プ
レスラムがストロークの測定点に在ることを検出した際
には、前記プレス荷重検出手段により現在のプレス荷重
値を検出し、前記絶対上限プレス荷重値を超え、又は前
記許容域から外れていた場合は異常と判断する制御手段
とを具備することを特徴とする。

（作用） 作用について説明する。

検出したプレス荷重値が、予め設定されている絶対上限
プレス荷重値を超えた場合に異常と判断することにより
、ワークやモータプレス装置置の）負傷防止措置をとる
ことが可能になる。また、検出したプレス荷重値が許容
域を超えた時も異常と判断することにより軽微なトラブ
ルの発生を知ることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。なお、本実施例においては打抜加工用のモータ
プレス装置を例に挙げて説明する。

まず構成について第１図と共に説明する。

モータプレス装置の機械的構成部分１０は先に述べた特
願平１−２９５４６２号等、先行するモータプレス装置
と同じ構造を有するので簡単に説明°する。プレスラム
１２は、正逆回転制御可能なモータ１４によって駆動さ
れる駆動部１６（例えば、クランク機構や螺機構）に連
結されており、モータ１４の回転方向によって上下動を
行う。プレスラム１２の先端にパンチ（不図示）が設け
られており、被加工物であるワーク（不図示）の打抜加
工を行う。

１８は位置検出手段の一例であるロータリエンコーダ（
以下、ＲＥと記す）であり、モータ１４の回転方向及び
回転量に応じた信号を出力することによってプレスラム
１２の上下動ストローク上における現在位置を検出可能
になっている。

２０は制御手段であるマイクロプロセッサ（以下、ＭＰ
Ｕと記す）であり、モータ１４等の制御を行うため、周
辺装置の制御と、数値・論理演算を行う。

２２は不揮発性メモリ（以下、ＲＯＭと記す）であり、
ＭＰＵ２０のオペレーティングシステム、モータプレス
装置の機能別プログラム、ワークやモータプレス装置本
体等の強度に応して予め設定される絶対的な上限プレス
荷重値である絶対上限プレス荷重値等の制御データが記
憶されている。

２４は揮発性メモリＣ以下、ＲＡＭと記す）であり、後
述する基準プレス荷重値を記憶する第１のメモリ２６と
、例えば加工しようとするワークに応じてＲＯＭ２４か
ら読み出した適宜な絶対上限プレス荷重値を記憶してお
く第２のメモリ２８と、プレスラム１２のストローク上
に予め複数設定しである複数の測定点（後述）毎におけ
る、絶対上限プレス荷重値より低い範囲内に設定し、軽
微なトラブルを検出するためのプレス荷重値の許容域を
記憶するための第３のメモリ３０とを含んでいる。なお
、本実施例ではモータプレス装置に汎用性を持たせるべ
く第１のメモリ２６、第２のメモリ２８、第３のメモタ
３０を書き替可能なＲＡＭ２４で構成したが、上限プレ
ス荷重値、基準プレス荷重値、許容域を予め設定した値
から不変とする場合は第１のメモリ２６−第２のメモリ
２８、第３のメモリ３０をＲＯＭで構成してもよい。

３２はプレス荷重検出手段であり、開示しないが例えば
前記特願平１−２９５４６２号に示されるようにフレー
ムの分離部分に取付られた歪ゲージを用いて、プレスラ
ム１２の押動によって生しる歪み量を検知してワークへ
加えられるプレス荷重値を検出する。

３４はキーボード（以下、ＫＢと記す）であり、各種デ
ータや指示をＭＰＵ２０へ入力する。

３６はデイスプレィであり、ＫＢ３４から入力されたデ
ータや、ＭＰＵ２０が処理した情報を表示する。デイス
プレィ３６によりオペレータは会話型入力が可能になっ
ている。

３８はプリンタであり、ＭＰＵ２０が処理した情報や、
ＲＡＭ２４内の記憶内容を印字出力する。

４０．４２は共に報知手段の例であるスピーカとＬＥＤ
であり、ＭＰＵ２０が異常を検知した際にはスピーカ４
０を鳴動すると共に、ＬＥＤ４２を点滅させてオペレー
タへ装置の異常（例えばプレス荷重値が過小・過大等）
を報知する。

このように構成されたモータプレス装置の動作について
第２図〜第４図を更に参照して説明する。

なお、第４図は打抜加工におけるＭＰＵ２０の制御を示
したフローチャートである。

まず、基準プレス荷重値を決めるためにモータプレス装
置のサンプリング運転を行う。予め、第２図に示すよう
にプレスラム１２のストローク上に複数の測定点ａ、ｂ
、ｃ、　　・−−ｘ、ｙ、、ｚが上死点と下死点の間に
等間隔に設定されている。

サンプリング運転中において、ＲＥ１８がプレスラム１
２のストローク上における現在位置を常時ＭＰＵ２０に
送り、ＭＰＵ２０は現在位置が測定点ａ・・・２（第２
図参照）に一致した際には第１のメモリ２６へその都度
、測定点ａ・・・２と、プレス荷重検出手段３２が検出
した該当する測定点におけるプレス荷重値を準じＲＡＭ
２４の第１のメモリ２６へ記憶する（第２図参照）。こ
のサンプリング運転においてワークが旨く成形されれば
、現在の第１のメモリ２６に記憶されている値を基準プ
レス荷重値とする（第２図）、もし、サンプリング運転
で成形が旨くいかない場合はＫＢ３４から第１のメモリ
２６の記憶内容をクリアする指示を行い、再度同様のサ
ンプリング運転を行い、基準プレス荷重値とするに足る
所望の成形が行われるまでサンプリング運転を繰り返し
行う。

なお、サンプリングにより基準プレス荷重値を設定する
場合、正常加工のサンプリングを複数回行ない、その平
均値をＭＰＵ２０が求め、基準プレス荷重値としてもよ
い。

基準プレス荷重値が決まったら、オペレータはＫＢ３４
を操作して、各測定点ａ・・・Ｚにおける基準プレス荷
重値より所定量（例：１０％）小さい管理下限プレス荷
重値と、基準プレス荷重値より所定量（例：２０％）大
きく、かつ予め定めらさている絶対上限プレス荷重値Ｐ
より小さい管理上限プレス荷重値をＭＰＵ２０に演算で
求めさせ、管理下限プレス荷重値と管理上限プレス荷重
値によって定められる範囲（以下、許容域Ｗという）を
各測定点ａ・・・Ｚ毎に第３のメモリ３０へ記憶する（
第３図参照）。

なお、絶対上限プレス荷重値Ｐはサンプリング運転の際
シこＭＰＵ２０がＲＡＭ２２から予め読み出して第２の
メモリ２８へ記憶されている。

このようｔこサンプリング運転を行った後、実際の加工
運転に入る。

ＫＢ３４より加工運転の指示が入ると、ＭＰＵ２０はプ
レスラム１２を上死点に位置させ、ＲＥ１８をリセット
する等の準備を行い（ステップ１００）、モータ１４を
正転させてプレスラム１２を下降させる（ステップ１０
２）。

プレスラム１２の下降に伴い、ＭＰＵ２０はＲＥ１８の
データを基にプレスラム１２の現在位置を常時検出する
（ステップ１０４）。

続いて、プレスラム１２の現在位置が下死点かどうかを
まずチエツクしくステップ１０５）、下降中であれば下
死点には達していないので次のステップに行く。ステッ
プ１０５で下死点に達していたと判断されれば、モータ
１４を逆転させ、プレスラム１２を上死点へ戻し、再度
下縫させる連続運転ルーチン（ステップ１０１）を実行
する。

次に、検出した現在位置を、予め定められている測定点
ａ・・・２と一致するか否かをチエツクしくステップ１
０６）、現在位置が測定点ａ・・・Ｚと一致しなければ
、ステ・ノブ１０２へ戻り繰り返す。もし、ステン１１
０６において、現在位置が例えば測定点ｄと一致すれば
（第３図参照）、ＭＰＵ２０はプレス荷重検出手段３２
を介して現在のプレス荷重値を検出する（ステップ１０
８）。

現在のプレス荷重値は、まず第２のメモリ２８の絶対上
限プレス荷重値Ｐと比較される（ステップ１１０）。こ
こで現在のプレス荷重値が絶対上限プレス荷重（ｉＰを
超えていた場合は、ＭＰＵ２０は異常と判断してスピー
カ４０を鳴動すると共に、ＬＥＤ４２を点滅させてオペ
レータへ異常を報知しくステップ１１２）、モータ１４
を逆転させ（ステップ１１４）、プレスラム１２を直ち
に上昇させる。モータ１４を逆転させてプレスラム１２
を上昇させながらもＭＰＵ２０はプレスラム１２の現在
位置を検出しくステップ１１６）、現在位置が上死点か
どうかをチエ７りしくステップ１１Ｂ）、上死点に達し
ていなければステップ１１６に戻りプレスラム１２の上
昇を続ける。もしステップ１１８でプレスラム１２が上
死点に達していればモータ１４を停止する（ステップ１
２０）。

一方、ステップ１１０において、現在のプレス荷重値が
絶対上限プレス荷重値Ｐ未満と判断したら、現在のプレ
ス荷重値が許容域Ｗ内かどうかをチエツクする（ステッ
プ１２２）。もし許容域Ｗ内であれば問題はないのでス
テップ１０２に戻りプレスラム１．２をさらに下降させ
る。もし、ステップ１２２においてプレス荷重値が許容
域Ｗから外れた場合は、何か重大な異常には至らないが
異常状態が発生したとＭＰＵ２０は判断してスピーカ４
０を鳴動し、ＭＰＵ４２を点滅させてオペレータへ報知
する（ステップ１２４）。

そして、プレスラム１２の現在位置が下死点かどうか判
断しくステップ１２６）、下死点ならステップ１２４へ
進んでプレスラム１２を上死点まで上昇して停止させる
。一方、ステップ１２６で、下死点まで達していないと
判断したらプレスラム１２の１回分の押動、つまりプレ
スラム１２を下死点まで下降して打抜きを実行しくステ
ン１１２８）、ステップ１１４へ戻り、プレスラム１２
を上死点まで上昇して停止させる。なお、プレスラム１
２をステップ１２４から直ちに上昇・停止させてもよい
が、本実施例では現在のプレス荷重値が絶対上限プレス
荷重値Ｐ内なので、１回分の打抜を実行した後上昇して
停止させている。

なお、本発明においては、許容域Ｗの設定はＭＰＵ２０
が演算で決めたが、許容域Ｗの幅はオペレータが任意に
決めることができ、各測定点毎に指定することもできる
。また、プレスラム１２の測定点の設定及び位置検出手
段としてはＲＥ１８の他に、プレスラム１２のストロー
ク上にリミントスイッチを並設しておき、プレスラム１
２に固定したドッグでリミソトスインチを０Ｎ１０ＦＦ
させてプレスラム１２の現在位置を検出したり、光学的
手段や磁気的手段を使ったセンサで現在位置を検出して
もよい。また、許容域Ｗの設定もプレスラム１２の全ス
トロークに亘って設定せず、例えば第３図の已に示す打
抜工程のみに設定する等、必要に応して部分的に設定す
ることもできる。

また、検出したプレス荷重値をデイスプレィ３６やプリ
ンタ３日に出力したり、ＲＡＭ２４へ取り込んで、基準
プレス荷重値等と比較することにより、加工条件に依る
差異の分析や、軽微なドラフルの内容分析及び故障の予
防等に利用することができる。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはも
ちろんである。

（発明の効果） 本発明に係るモータプレス装置を用いると、装置本体に
支障を及ぼすような絶対上限プレス荷重値を超えるよう
なプレス荷重値が加えられた際はもちろん、パンチの摩
耗、定められた厚さと異なる厚さの被加工物の混入等、
直ちに重大な支障に至らない軽微な異常も検知できるの
で、装置等を損傷する前にトラブルを未然に防止できる
という著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るモータプレス装置の実施例を示し
たブロックダイアグラム、第２図は基準プレス荷重値を
示したグラフ、第３図はプレスラムのストロークに対す
る管理下限プレス荷重値、管理上限プレス荷重値、許容
域、基準プレス荷重値、絶対上限プレス荷重値の関係を
示したグラフ、第４図はＭＰＬＩの制御動作を示したフ
ローチャート。 １２　・ １８　・　・ ２６　・　・ モリ、 ３２・　・ ビー力、 ・・プレスラム、　　１４・・・モータ、・ＲＥ、　　
２０・・・ＭＰＵ、 ・第１のメモリ、　２８・・・第２のメ３０・・、・第
３のメモリ、 ・プレス荷重検出手段、　４０・・・ス４２・・・ＬＥ
Ｄ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、正逆回転量を制御可能なモータによって押動量が制
   御されるプレスラムを有するモータプレス装置において
   、 前記プレスラムのストロークの一部又は全部において予
   め定められた複数の測定点のそれぞれにおけるプレスラ
   ムが被加工物に加える予め設定された基準プレス荷重値
   を記憶する第１のメモリと、 前記各測定点において、プレス荷重値が絶対に越えて運
   転してはならないと予め設定された絶対上限プレス荷重
   値を記憶しておく第２のメモリと、 前記各測定点において、前記基準プレス荷重値より所定
   量小さい管理下限プレス荷重値及び基準プレス荷重値よ
   り所定量大きく、かつ前記絶対上限プレス荷重値より小
   さい管理上限プレス荷重値によって定められた許容域を
   記憶しておく第３のメモリと、 前記プレスラムのプレス荷重を検出するためのプレス荷
   重検出手段と、 前記プレスラムのストローク上の位置を検出するための
   位置検出手段と、 該位置検出手段により前記プレスラムがストロークの測
   定点に在ることを検出した際には、前記プレス荷重検出
   手段により現在のプレス荷重値を検出し、前記絶対上限
   プレス荷重値を超え、又は前記許容域から外れていた場
   合は異常と判断する制御手段とを具備することを特徴と
   するモータプレス装置。 ２、前記制御手段は現在のプレス荷重値が前記絶対上限
   プレス荷重値を超えた場合は直ちに前記モータを逆回転
   して前記プレスラムをストロークの初期位置へ戻してモ
   ータを停止させることを特徴とする請求項１記載のモー
   タプレス装置。 ３、前記制御手段は現在のプレス荷重値が前記絶対上限
   プレス荷重値より小さく、かつ前記許容値から外れた場
   合は、前記プレスラムの押動を１回分終了した後、前記
   モータを逆回転してプレスラムをストロークの初期位置
   へ戻してモータを停止させることを特徴とする請求項１
   記載のモータプレス装置。 ４、前記制御手段は異常と判断した際には報知手段を介
   してオペレータへ装置の異常を報知することを特徴とす
   る請求項１、２または３記載のモータプレス装置。