JPH0484700A - プレス機械の荷重監視装置 - 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、プレス機械の荷重監視装置に関する。

詳しくは、１つのトータル荷重検出手段を用いて各プレ
ス成形パターンごとの荷重監視を行なう装置に関する。

「従来の技術１ 複数のプレス成形ステージを有するプレス４ａ械では、
第３図に示す如く、各ステージＳ　ＴＧに金型１．ａ、
］、ｂ、・・・１ｎを配設しＸ１方向から素材乃至ブラ
ンクを供給して順次成形し製品としている。

ここに、ブレス低械のオーバーロードや金型の破損等を
回避するために、許容数人ブレス荷重を設定しておき、
実際のプレス成形時におＣ−＋るプレス荷重を例えはコ
ラムやコンロッド等に貼設したス１〜レンゲージ等の荷
重検出器で検出し、両者を比較して検出プレス荷重か設
定プレス荷重よりも大きくなった場合に、警報やプレス
停止を行なうものとしている。

［発明か解決しようとする課題１ しかし、この監視方法では、同一スライドストロークに
おいてフルステージでプレス成形した場合における最大
荷重や最小荷重を監視することはできるが、いわゆるＣ
＆抜は運転時、成形開始工程進行時あるいは成形終了工
程進行時には成形ステージが増減変動するので役に立た
ない。

そこで、これら場合にも監視可能とするために各ステー
ジつまり各ステージに配設された金型ごとにスｌ−レン
ゲージ等の荷重検出計を取付は各ステージごとの荷重監
視をすることか考えられる。

また、試用されつつある。

しかし、この個別的監視方法によると、１−ランスファ
機梢等がＩＩ（動する挾小スペース内に多数の荷重検出
計の配線を施す必要があるのみならず、金型交換のたび
に配線の分離・結合作業を伴うので取扱か甚だ煩雑とな
る。ムーピボルスタを採用する場合には一層複雑となる
。

しかも、交換分も含めた全金型に荷重検出計を取（ｑけ
なけれは°ならないからコスト高となる。

さらに、従来監視方法では金型ピン折れ等は、荷重増大
として現われないので監視不能である。

また、機器破損防止的機能のみで製品精度の劣悪化等を
監視することは側底不可能である。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的は
トータル荷重さえ検出すれば各成形ステージパターンに
おける許容され得るプレス荷重の最大と最小とを自動監
視てきる取扱容易で適用性が広いプレス機械の荷重監視
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、各ステージにおけるプレス荷重には差異かあ
ること、全ステージか同時に成形工程に突入するとは限
らないことおよび各ステージごとに荷重検出計を設ける
ことは取扱上、スペースファクタート、コスト上実用的
でないとの試用研究に基づき案出したもので、同一スラ
イトス１〜ローク内においてプレス成形されるステージ
パターンごとの許容プレス荷重の上限値と下限値を設定
し、１つのトータル荷重検出手段で検出した実際荷重値
とそれら設定荷重値とを比較することによって、各成形
パターンごとにオーバーロードやピン折れ笠の異常や製
品の品質を監視できるように構成し、前記目的を達成す
るものである。

すなわち、本発明は、複数成形ステージを持つプレスａ
械の荷重監視装置であって、 同一スライドストローク内において成形される各ステー
ジの組合せによって定まる成形パターンを自動検出する
パターン検出手段と、トータル荷重を検出する荷重検出
手段と、全ての成形パターンについて各成形パターンご
との上限荷重を設定する」１限荷重設定手段と、全ての
成形パターンについて各成形パターンごとの下限荷重を
設定する下限荷重設定手段９と、パターン検出手段で自
動検出された成形パターンについての上限荷重設定ニド
段で設定した上限荷重値と荷重検出手段で検出した当該
トータル荷重値とを比較して検出）−一タル荷重値が設
定−Ｆ限荷重値以上となったときにオーバーロード信号
を出力するオーバーロード信号発生手段と、パターン検
出手段で自動検出された成形パターンについての下限荷
重設定手段で設定した下限荷重値と荷重検出手段で検出
した当該ｌ−−タル荷重値とを比較して検出トータル荷
重値か設定下限荷重値以下となったときに異常信号を出
力する異常信号発生手段と、オーバーロード信号および
異常信号の少なくともいずれか一方が出力されなことを
警報等する告知手段とを備えてなるプレス機械の荷重監
視装置である。

１作　ＪｒＪ　’１ 本発明によれば、上限荷重設定手段と下限荷重設定手段
とに各成形パターンごとに許容されるプレス荷重の」１
限荷重値と１恨荷重値とを設定しておく。

ここで、プレス機械を起動させると、パターン検出手段
はスライドストロークごとの当該成形パターンを自動検
出する。一方、荷重検出手段は当該スライドストローク
内のトータルプレス荷重の例えはピーク値を検出する。

すると、オーバーロード信号発生手段は、検出された成
形パターンに該当する設定上限荷重値と検出荷重値とを
比較して検出荷重値か設定上限荷重値具］−となった場
合にオーバーロード信号を出力する。一方、異常信号発
生手段は、検出された成形パターンに該当する設定下限
荷重値と検出荷重値とを比較して検出荷重値か設定下限
荷重値以下である場合に異常信号を出力する。これら各
信号か発せられた場合には、例えばブザー等の、告知手
段かその旨を作業者に知らせる。

したがって、上限荷重値を適宜な値にセットしておけは
、いわゆる噛込現象やオーバーロードによるプレス機械
の破損、金型破損等を未然防１Ｆできる。また、下限荷
重値を適宜な値にセラ１−シておけばピン折れや成形不
完全等を自動監視できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

（第１実施例） 第１実施例は、第１図に示される如く、パターン検出手
段１０．荷重検出手段２０．上・下限荷重設定手段３０
・４０．オーバーロード信号発生手段５０．異常信号発
生手段６０．告知手段７０（７１，７５＞とから構成さ
れ、また、非常停止信号発生手段８０と［、死点停止信
号発生手段９０とを設け、監視結果をプレス制御盤１０
０を介してプレス機械にフィードバックするように形成
されている。

まず、パターン検出・１段１０は、スライドの同一スト
ローク内においてプレス成形される各ステージの絹合せ
によって定まる成形パターンを自動検出する手段である
。成形パターンの数は、ステージ数をｒｌとした場合、
２　ｒｌとなる。この実施例ては、ステージ数かｎ＝４
の場合であるから、成形パターンは１６通りである。こ
のパターン検出子１ｕ　Ｉ　Ｏは、この実施例の場合、
成形ステージ検出部１１とパターン検出部１５とから形
成されている。

成形スデージ部１１は、各ステージに配設されな金型）
＼ブランクを供給する１−・ランスファ機梢のグリップ
ジョーの動作をリミツ１〜スイッチ１２Ａ〜１２１）で
検出し、対応リレー１．３Ａ〜１３ＤをＯＮさぜるもの
とされている。つまり、リレー１３がＯＮされた当該ス
テージを成形ステージと判断するのである。

また、パターン検出部１５は、各リレー１３の補助接点
Ｇ１〜Ｇ４のａ接点とｂ接点か１６通りの組合せとなる
ように直列接続され、各組合せごとに対応するリレー１
６Ａ〜、１６Ｆ）をＯＮさせる構成とされている。した
がって、プレス成形開始時におζ゛フる成形ステージか
１つで、リミッｌ−・スイッチ１２ＡかＯＮする場合に
はリレーＰ　１かＯＮされる。これを第１パターンと定
義すれば、いずれの組合せにおいても第１〜第１６パタ
ーンのいずれであるか自動検出てきる。

次に、荷重検出手段２０は、プレス機械（スライド）の
１スト１：１−りにおけるｔ・−タル荷重を検出する手
段であって、この実施例ではいわゆるｌ０ＬＰ（油圧）
を利用してプレス荷重を検出する、とともに１．ストロ
ーク内のピーク１直をホールドするものと形成されてい
る。なお、この荷１（検出手段２０の形式は限定されず
、例えば歪みゲージを荷重検出部としても実施できる。

また、１７−タリーカムスイッチ等を利用して単数ある
いは複数の所定クランク角度範囲内でのプレス荷重を検
出するようにしてもよい。

また、上（下）限荷重設定手段３０（４０）は、全ての
成形パターンについて各成形パターンごとの１．（下）
限荷重を設定する手段で、この実施例では、１６ケのデ
ジタルスイッチＳ　ＩＪ　１〜５ＵＩ６　（ＳＬＩへ、
ＳＬＩ６１から形成されている。例えば、Ｎｏ、２成形
パターンにおける第１ステージの設計荷重が５０　’Ｆ
ＯＮで第２ステージの設計荷重１ｉカＦ３０　’Ｉ”　
ＯＮ　ノ場合ニＬＪ　Ｎ　ｏ　、　２　ｒ＆　形パター
ンのトータル設計荷重は１３０ＴＯＮであるから、七（
′Ｆ）限荷重値としては例えば］、　３５　（１１，０
）’Ｔ”　ＯＮに設定する。

オーバーロード信号発生手段５０は、パターン検出手段
】Ｏで自動検出された成形パターンについての、上限荷
重設定手段３０″′Ｃ−設定した上限荷重値と荷重検出
手段２０で検出した当該トータル荷重（ピーク）値とを
比較して、検出トータル荷重値が設定−［限荷重値以上
となったときにオーバーロード信号を出力する手１段で
、当該成形パターンを特定するためのリレー１．６Ａ〜
１６Ｐの補助接点（ａ接点）ＰＩ〜・ＰＩ３からなる切
替凹ｌｌ′８５■と１６ケのコンパレータＣ１〜Ｃ，１
６と各コンパレータＣ１〜Ｃ，１，６に接続されたリレ
ー５２Ａ〜５２　Ｉ−’とから形成されているに こに、各コンパレータＣｎは設定上限荷重値と検：Ｐｊ
荷重値とを比較し、検出荷重値か設定上限荷重値以−に
となったときにリレー５２丁】をＯＮする。にのリレー
５２ＦＬ力１ＯＮされたことをもってオーバーロード（
６号か出力されたと定義する。

なお、異常信号発生手段６０の構成（６１，、Ｃ１〜Ｃ
Ｉ６．６２／Ｍ〜６２Ｐ）は、−Ｆ記と同様につき説明
を割愛するが、この場合にもリレー６２ｎがＯＮされた
ことをもって異常信号が出力されたと定義する。

続いて、告知手段７０は、オーバーロード信号および異
常信号の少なくともいずれか一方が出力されたことを警
報等する手段であり、この実施例ではオーバーロード用
警報１段７１と箕常用警報手段７５との双方を設けた構
成としている。各手段７１．（７５）は並列接続された
リレー５２Ａ〜５２Ｆ）（６２Ａ　〜６２Ｐ）の補助接
点（ａ接点）Ｕ１〜Ｕ１６（Ｌｌ〜Ｌ１６）で駆動され
るブザー７２　（７６）からなる。

また、非常停止信号発生手段８０は、補助接点（１）接
点）Ｕｌ−・Ｕ　１６を直列接続して駆動するリレー８
１からなる。したがって、いずれかのリレー５２Ａ〜５
２ＰがＯＮとなると、リレー８１がＯｆ＝”　Ｐ　（非
常停止り、信号が発生）となり、プレス制御盤］　００
のプレス非常停止回路を鋤かす。

一方、］二死点停止（？ｒ号発生手段９０は補助接点（
ｂ接点）１７１〜．Ｌｉ２を直列接続して駆動するリレ
ー９１からなる。したかつて、いずれかのリレー６２Ａ
〜６２ＰがＯＮとなると、リレー９１がＯト’　Ｆ　（
Ｊ＝、死点停止信号が発生）となり、プレス制御盤１０
０の上死点停止Ｅ回路を働かす。なお、この上死点停止
信号は例えばピン折れ等が生じた場合にはプレス連続成
形することなくスライドを１−死点に止めようとするも
のであるから、ピン折れ等があるか否かはスライドが下
死点を通過した後でなければ判定できない。そこで、例
えば、クランク角底２５１〜０〜．１９９度て′ＯＮＬ
、２００〜２５０でＯＦ’　Ｆするロータリーカムスイ
ッチ９５を補助接点（ｂ接点）■７１〜１，１６と並列
接続させているのである。

次に、作用を説明する。

上限荷重設定手段３０と下限荷重設定手段４０とに各成
形パターンごとの上限荷重値と下限荷重値とを設定する
。

上限荷重値は、噛込み検出、クラッチ・ブレーキ保護・
金型保護等の目的によって適値を選定する。また、下限
荷重値はピン折れ検出や適正成形が行われているか等々
の点から適ｆ１ｒｉを選定する。

なお、−層シビアに荷重監視する場合には、度試用した
結果に基づき各設定荷重値を決定することが望ましい。

ここで、プレス機械を起動すると、トランスファ機構か
ブランクをプレス各ステージに所定の手順で供給する。

ここにおいて、成形ステージ検出部１１は、リミットス
イッチ１２Ａ〜１２ＤのＯＮ　−ＯＦ　Ｆの組合せから
、どれとどノ′仁のステージが成形ステージであるのか
を検出する６と同時に、パターン検出部１５はリミット
スイッチの組合せから成形パターンを自動検出する。

一方、荷重検出手段２０は、スライドか上死点から下死
点を通過する間に生じたプレス荷重を検出するとともに
そのピーク値をホールドする。なお、ボールドは例えば
クランク角変が０（零）度でクリアされる。

したかって、オーバーロード信号発生手段５０は、パタ
ーン検出手段１０で自動検出した成形パターンに対応す
る設定上限荷重値と当該ストローク中に検出した検出荷
重値とを比較し、検出荷重値が設定上限荷重値以上とな
ると当該リレー５２ｎをＯＮさせる。すなわち、オーバ
ーロード信号を出力する６ すると、オーバーロード用警報手段７１か作動されこれ
を作業者に告知する。また、この実施例では非常停止信
号発生手段８０を介しプレス機械か非常停止される。よ
って、金型破損等は未然防１にされ、かつ作業者は迅速
に具体的対策を講じることができる。

また、異常信号発生手段６０は、上記場合と同様に、検
出荷重値と設定荷重値とを比較し、検出荷重値か設定荷
重値以下である場合には、当該リレー６２ｎをＯＮさせ
る。すなわち、異常信号を出力する。すると、異常用警
報手段７５が作動し、これを作業者に告知する。また、
この実施例では上死点停止信号発生手段９０を介し、ス
ライドを上死点に強制停止される。この強制停止は、ロ
ータリーカムスイッチ９５で規制される例えばクランク
角度２００〜２５０度となったときに判断される。

なお、これと関連し、上記異常用警報手段７５もクラン
ク角度２００〜２５０度となったときに実行させてもよ
く、その場合には、第１図の手段７５内に２点鎖線で示
す如く、ロータリーカムスイッチ９５を各補助接点Ｌ　
１〜Ｌ１６と直列接続しておけばよい。

しかして、この実施例によれば、パターン検出手段１０
と荷重検出手段２０と１・下限荷重設定手段３０．／１
０とオーバーロード信号発生手段５０と異常信号発生手
段６０と告知手段７０とを設置１、各成形パターンごと
に設定した−し・下限荷重値と検出荷重値とを比較して
オーバーロード信号異常信号を出力する、とともにこれ
を告知する構成とされているので、各成形パターンごと
の成形工程中の許容最大・最小荷重を自動監視でき、金
型破損等の未然防止やピン折れ等を９朝に検出すること
かできる。

また、パターン検出手段１０は、ｌ・ランスファｆＦＩ
　ｊＭのグリップショーの挟持動作をリミットスイッチ
１２Ａ〜１２Ｄで検出して１ストローク内の成形スデー
ジを特定する構成であるから、例えば光電検出装置等の
格別装置を設けることなく、成形パターンを確実に検出
できる。

また、荷重検出手段２０は、１つの荷重検出計でトータ
ル荷重を検出するものと形成されているので、各金型に
歪みゲージと配線を設ける等の煩雑さかなく、プレス機
械自体として備えられている荷重計を利用できるから低
コストで取扱も簡単である。

また、上・下限荷重設定手段３０．４０は、デジタルス
イッチから形成されているので、取扱簡単で容易に設定
値変更できる。したかって、設定値を適宜とすることに
より、噛込検出、クラッチ・ブレーキ保護、金型破損防
止等に照準を合せて監視でき、またピン折れや歯抜は運
転を自動監視できるのみならす成形荷重の監視の下に金
型位置調整等をすることによって製品精度を一段と向上
できるプレス運転か可能となり、適用性が広い。

さらに、告知手段７０はオーバーロード用警報手段７１
と異常用警報手段７５とか別個に設けているので、作業
者のとるべき的確な対処策を迅速。

容易にとることかできる。

さらにまた、非常停止信号発生手段８０と−Ｆ死点停止
信号発生手段９０とを設け、フ”レスＩＦＩを上死点に
強制停止させあるいは緊急プレス停止できるので、上記
金型破損等を一層確実に防止でき、対処策を迅速かつ安
全に行なえる。

（第２実維例） この第２実施例は、第２図に示される。

第１実施例では、各補数要素１ｏ、５０．６０゜ｇｏ、
　９ｏ′！４々をリレー回路から構成していたのに対し
、この第２実組例ではプレス制御盤１００の一部を形成
するＣＰＬＪｌ、０１．　ＲＯＲＯＭ１０２ＲＡ、０３
等を兼用してソフトウェア的に具現化している。なお、
１０４〜１０６は入力ボート、１０７．１０８は出力ボ
ートである。

ここに、−１−記第１実施例の場合の成形ステージ検出
部１１を形成するりミツｌ−スイッチ１．２Ａ〜１２Ｄ
の０Ｎ−ＯＦＦは、ＲＡＭ　Ｉ　Ｏ３に記憶され、具体
的パターン検出はＲＯＭ　１．０２に格納されたパター
ン判定プログラムに基づきＣＰ　Ｕ　１．０１で判断し
、荷重検出手段２０がらのピーク値はＲＡＭ１０３に記
憶される。また、上・下限荷重設定手段３０．４０で設
定された各設定荷重もＲＡＭ１．０３に記憶される。

かくして、自動監視はＣＰＵ　１０１の比較・判断等機
能により実行される。

なお、各設定手段３０．４０は、し１示しないキ一ホー
ドから打込みＲＡＭ１０３に記憶させ、あるいはＲＯＭ
　１０２に各設定値を固定データとして記憶するように
構成しても実施できる。

しかして、この第２実施例によれば、第１実施例の上記
作用効果と同様な作用効果を奏することかできる他、さ
らに、プレス制御盤１００のＣＰＵｌ０・１等を兼用す
る構成でるから、高速処理かでき信頼性も高まる、とと
もに装置コストが低く経済的負担を軽減できる。

［発明の効果］ 本発明によれは、パターン検出手段、１つの荷重検出手
段、上・下限荷重設定手段、オーバーロード信号発生手
段、異常信号発生手段、告知手段を設け、各成形パター
ンごとの上・下限荷重と設定荷重値とを比較してオーバ
ーロード信号、異常信号を自動検出・告知することので
きる構成であるから、取扱簡羊で金型破損等の未然防」
ｔはもとよりビン折ｔＬ　、歯抜運転、成形荷重の過不
足等を監視てき具体的対策を迅速かつ的確に行なえ、も
って、安全運転の下にプレス生産性を大幅に向上できる
適用性の広い荷重監視装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回路図、第２図は第
２実施例を示す回路図および第３図は複数成形ステージ
を有するプレス機械を説明するための図である。 １ａ　〜　Ｉ　ｎ・・・金型、 １０・・・パターン検出手段、 １１・・・成形ステージ検出部、 １２・・・パターン検出部、 １２Ａ〜１．２Ｄ・・・リミッ１−スイッチ、２０・・
・荷重検出手段、 ３０・・・−■−限荷重設定手段、 ４０・・・下限荷重設定手段、 ５０・・・オーバーロード信号発生手段、５１．６１・
・・切替回路、 ６０・・・異常信号発生手段、 ７０・・・告知手段、 ７１・・・オーバーロード用警報手段、７５・・・異常
用警報手段、 ８０・・・非常停止信号発生手段、 ９０・・・上死点停止信号発生手段、 ９５・・・ロータリーカムスイッチ、 １００・・・プレス制御盤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数成形ステージを持つプレス機械の荷重監視装
   置であって、 同一スライドストローク内において成形される各ステー
   ジの組合せによって定まる成形パターンを自動検出する
   パターン検出手段と、 トータル荷重を検出する荷重検出手段と、 全ての成形パターンについて各成形パターンごとの上限
   荷重を設定する上限荷重設定手段と、全ての成形パター
   ンについて各成形パターンごとの下限荷重を設定する下
   限荷重設定手段と、パターン検出手段で自動検出された
   成形パターンについての上限荷重設定手段で設定した上
   限荷重値と荷重検出手段で検出した当該トータル荷重値
   とを比較して検出トータル荷重値が設定上限荷重値以上
   となったときにオーバーロード信号を出力するオーバー
   ロード信号発生手段と、 パターン検出手段で自動検出された成形パターンについ
   ての下限荷重設定手段で設定した下限荷重値と荷重検出
   手段で検出した当該トータル荷重値とを比較して検出ト
   ータル荷重値が設定下限荷重値以下となったときに異常
   信号を出力する異常信号発生手段と、 オーバーロード信号および異常信号の少なくともいずれ
   か一方が出力されたことを警報等する告知手段とを備え
   てなるプレス機械の荷重監視装置。