JPH052440B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はプレスのスライド高さを検出する装置
に関する。

＜従来の技術＞ 近年プレスの高速化、高精度化指向に伴つて、
プレス各部の熱変位が主因となつて生じる下死点
精度の変化が、高精度化のネツクとなつている。

これに対して、最近プレス稼動中の下死点精度
をギヤツプセンサーで検出し、その結果を演算処
理したデータに基づき、スライド調整装置を作動
させて稼動中の下死点精度を所定の範囲内に維持
すると共に、プレス休止中の機械の熱変位を、フ
レーム、スライド、またはスライド潤滑油などの
温度検出値から演算して求め、運転再開時にはス
ライド調整装置を作動させて前記熱変位によるス
ライド高さ変化を補正するようにしたプレスが出
現している。これらの熱変位をギヤツプセンサー
または温度センサーで検出して補正する方式その
ものは、マシニングセンター等の工作機械では従
来例の多い公知事実であるが、上述したプレスに
は次のような(1)(2)の不具合がある。

(1) 第１の不具合は、休止中の熱変位を機械の温
度を検出したデータから演算している点にあ
り、この方法は代表温度検出点の選び方、測定
点数などの条件によつては正確な熱変位量を求
めることが困難であり、熱変位を直接変位計で
検出する方式に比し精度の点では及ばない。

(2) 第２の不具合は、金型の下型を設置したポル
スター上面に対する金型の上型を設置したスラ
イド下面の高さであるスライド高さＳ、又は金
型の上型と下型間の高さであるダイハイトＤの
調整値を高精度に検出できない点にある。通常
金型交換時に必要なダイハイト調整量は25〜30
mm以上であるが、このような長ストロークを高
精度で検出することは、前記のギヤツプセンサ
ーでは困難である。また後述するように、リニ
アスケールでスライド高さを検出する通常の方
法にも多く不具合があるため、現状ではスライ
ド調整装置の駆動用モータの回転角をバルスコ
ーダ等で検出し、その回転角からスライド高さ
を検出するようにしている。しかしながらスラ
イド調整装置内には、例えば歯車、ねじ、偏心
カムのメタル軸受などのバツクラツシユ要素が
数多く存在すると共に、メタル接触部の摩擦抵
抗による駆動軸のねじれも避けられず、前記駆
動モータの回転角からは高精度のスライド高さ
検出をすることは困難である。そのため現状の
スライド高さ検出装置の検出精度は通常±25ミ
クロン程度であり、オプシヨンでやつと±10ミ
クロンの高精度化を図つているレベルであり、
±２〜±５ミクロン以下の高精度検出をしたい
という客先の要求を満足していない。

スライド高さの検出のために、例えばリニアス
ケールの可動素子をスライドに取り付け、スケー
ル側をフレームに取り付けるという通常のリニア
スケールの使用方法には次のような〜の不具
合がある。

インダクトシンスケール、マグネスケール、
スリツト付き光学スケール、レーザー測長器な
どのリニアスケールは、基本的には移動量検出
器であつて、ストローク端リミツトスイツチの
信号などによつて、原点精報を得ることが必要
である。また、インダクトシンスケールやマグ
ネスケールは検出可能な移動速度にも限界があ
り、通常の使用方法をプレスに適用すると、次
のような不具合が生じる。すなわち、プレスの
高速作動中には、検出可能な速度限界から原点
情報が失われ、またダイハイト調整時またはプ
レス休止中のスライド高さ検出時には、何らか
の方法で原点情報を得なければならない。

リニアスケールの原点をプレスの上死点と
し、プレス停止時に自動的に上死点停止させ
て、原点情報を得るようにする方法も考えられ
る。しかしリニアスケールは可動素子が原点に
対して所定の範囲、例えば±１mm以内にない
と、正確な原点情報は得られない。そのため、
ダイハイト調整によつて、スライドに取り付け
た可動素子がリニアスケールに対して変位する
と、上死点停止時にも原点情報が得られなくな
る。

スライドにリニアスケールの可動素子を設置
し、フレーム側にリニアスケールのスケール側
を設置すると、全型交換作業やスライド案内面
の隙間調整作業の邪魔になる。

リニアスケールの可動素子をスライドに取り
付けると、その信号線の耐久性がプレス高速作
動によつて問題となる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ われわれはすでに昭和60年３月25日付で高精度
の調整を可能とする「プレス用スライド調整装
置」を出願しているが、本発明は前述したような
不具合に鑑みてなされたもので、高精度で直接に
スライド高さを検出することにより、従来の不具
合を一掃したプレスのスライド高さ検出装置を提
供することを目的とするものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 斯かる目的を達成する第１の発明に係る構成は
長手方向の熱膨張が実用上無視できる材質からな
る基準尺がプレスのフレームに上下方向に配置さ
れると共に該基準尺の下端がボルスターの近傍に
おいて前記フレームに固定され、更に該基準尺の
上端が伸縮自在に前記フレームに支承される一
方、該基準尺に沿つて上下に移動自在に可動部材
が前記フレームに設置されると共に熱膨張率の小
さな材質からなるプローブが該可動部材から垂下
されて、該プローブ下端がスライドに当接させら
れ、また、上記基準尺にリニアスケールが取り付
けられるのに対し、前記可動部材には該リニアス
ケールに対向して移動する可動素子が設けらるこ
とを特徴とするものである。そして、前記目的を
達成する第２の発明に係る構成は前記第１の発明
の構成に加え、更に、プレス運転休止直後におけ
る前記リニアスケールに対する該可動素子の位置
を記憶する記憶装置及びプレス運転再開時におけ
る前記リニアスケールに対する前記可動素子の位
置と該記憶装置から読み出された位置との差を演
算する演算装置とが設けられることを特徴とする
ものである。

＜作用＞ 第１の発明では、プローブは熱膨張率が非常に
小さく、基準板の長手方向の実用上の熱膨張が無
視でき、しかも基準板の下端がボルスターの近傍
におけるフレームに固定されると共にその上端が
伸縮自在に支承されているので、プレスのフレー
ム等の熱変位とは無関係に、ボルスターに対する
スライドの高さが直接検出されることとなる。ま
た、第２の発明では、上記作用に加え、プレスの
休止中におけるプレスのフレーム等熱変位によつ
て生じるスライド高さの変化量をプレスの休止前
後におけるスライド高さから演算して直接的に高
精度に求めることができるものである。

＜第１の発明に係る実施例＞ 以下、本願に係る第１の発明について、好適な
実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図に示
すように、１，２，３はそれぞれ上部、中部、下
部フレームであり、図示しない４本のタイロツド
で強固に連結されている。スライド４は中部フレ
ーム２に設けられた８個の案内部材１８で水平方
向には拘束され、上下方向に案内され、主モータ
１９と図示しないクランク機構によつて上下駆動
されるようになつている。該スライド４の下面に
は、金型の上型６が取り付けられ、該下部フレー
ム３の上にはボルスター８および下型７が設置さ
れている。

該下型７の上には、図示しない材料送り装置に
よつて加工用板材が導かれ、該板材は該スライド
４の上下動に伴つて、上型、下型により順次所定
の曲げまたは打抜き加工されるようになつてい
る。

基準板１０は、長手方向の熱膨張が実用上無視
できる材料、例えば炭素繊維強化複合プラステイ
ツクなどから成り、上下方向に配置されると共に
その下端部は該ボルスター８の近傍の該中部フレ
ーム２に対して固定されており、上端は上下方向
に伸縮自在となるように支承されている。リニア
スケール１１は、該基準板１０の上部に取り付け
られており、可動素子１２は、可動部材１３によ
つて支承されリニアスケール１１に対向して移動
できるようになつている。該可動部材１３は、該
上部フレーム１に取り付けられた２本の案内バー
１４，１５に嵌着して上下に移動自在となつてい
る。また可動部材１３はエアシリンダ１６に連結
しており、プレス稼動中は該リニアスケール１１
の原点である上昇端で停止しており、プレス休止
中またはダイハイトＤ調整時には下降することと
なる。該可動部材１３からプローブ１７が垂下さ
れ、該プローブ１７は、その下端が、該スライド
４に設置された検出基準面５に接して上下方向の
移動に追随するようになつている。ここで該プロ
ーブ１７は、下端部には焼入鋼から成る接触部材
２０が取り付けられているが、その他の部分は熱
膨張率の非常に小さい材料、例えばアンバーなど
から成つている。

該スライド４は、ダイハイトＤ調整時には、図
示しないスライド調整装置によつて、該上型６と
下型７の間の距離の調整のために、該ボルスター
８に対する高さが調整されるようになつているも
のとする。

尚、プレス制御装置の制御盤には、各種のスイ
ツチが設けられると共に次の(i)〜(iv)のシーケンス
回路が設けられているものとする。即ち、 (i) 全電源スイツチを投入すると、該可動部材１
３が一度原点位置まで上昇したのち、下降し
て、該プローブ１７下端が該検出基準面５と接
する。

(ii) 主モータスイツチを投入すると該可動部材１
３が上昇端位置へ退避する。

(iii) プレス運転スイツチを投入しても、該可動部
材１３の上昇端位置検出用の図示しないスイツ
チが作動していなければ図示しないクラツチが
作動せず、プレス稼動をしない。

(iv) 主モータスイツチを投入した場合には、該ス
ライド４が上死点停止していることを検出する
図示しない上死点スイツチの作動を確認したの
ち、該プローブ１７が下降して該検出基準面５
に接する。

上記構成を有する第１の発明の一実施例に係る
スライド高さ検出装置は次の様に使用する。

まず、全電源スイツチを投入すると、リニアス
ケール等の検出系統の電源も投入され同時に該可
動部材１３が上昇端で停止し、該リニアスケール
１１の原点情報を得る。そののち該可動部材１３
が下降して、該プローブ１７が該検出基準面５に
接するので、プレスのフレームに対する該スライ
ド４の高さの絶対座標値が検出される。ここで、
該プローブ１７は熱膨張率の非常に小さい材質か
ら成り、また該基準板１０は長手方向には実用上
熱膨張の無視できる材質から成り、かつその下端
が該ボルスター８の近傍における該フレーム２に
固定され、他端が長手方向に伸縮自在となるよう
支持されているので、該中部フレーム２、該上部
フレーム１、および図示しないコネクテイングロ
ツドなど機械の熱変位とは無関係に、該ボルスタ
ー８に対する該スライド４の高さＳが検出される
ことになる。

次に該上型６と下型７との距離、すなわちダイ
ハイトの調整を行なう場合には、図示しないスラ
イド高さ調整装置が作動して、該スライド４の高
さの微調整がなされる。ここで、該スライド高さ
調整装置内のバツクラツシユや摩擦による位置決
め誤差とは無関係に、該スライド４の高さが該リ
ニアスケール１１で直接検出されるので、スライ
ド高さ表示装置を別に設けておけば、高精度で
（例えば１ミクロン単位で）スライド高さの確認
を行ないながら調整できる。

尚、主モータスイツチを投入し、プレス運転ス
イツチを投入すると、該スライド４が上下運転
し、プレスが稼動する。この状態のときには、該
可動部材１３は上昇端に退避しているので、該可
動素子１２の信号線も静止しており、信号線の耐
久性も問題とならない。

＜第１の発明の効果＞ 上記構成を有する第１の発明では、次のような
効果がある。

(ア) スライド高さ調整装置のバツクラツシユや摩
擦による位置決め誤差、およびフレーム、コネ
クテイング等の機械の熱変形には無関係に、該
ボルスターに対する該スライドの高さの絶対値
が、直接的に高精度に検出表示できるので、金
型交換時のダイハイト調整が高精度で行なえ
る。

(イ) プレス高速作動に対する、リニアスケール検
出速度限界による原点情報喪失の問題、信号線
の耐久性の問題、金型交換等の作業空間確保の
問題が解消される。

＜第２の発明に係る実施例＞ 次に、第２の発明の一実施例について詳細に説
明する。第１図に示すように本実施例では上記実
施例の構成に加え、更に次のような構成を付加し
たものである。即ち、ギヤツプセンサー９が該上
型６と下型７との間に設置して、プレス稼動中の
下死点精度を検出するようにすると共に図示しな
いプレス制御装置に、演算装置および記憶装置を
設置し、該ギヤツプセンサー９からの下死点精度
に関するデータを演算処理し、その結果に基いて
スライド調整装置を作動させて、下死点精度を所
定の範囲内、例えば±５ミクロン以内に維持する
ようにしている。また、プレス制御装置にはプレ
ス休止スイツチが設けられており、このスイツチ
を作動させると、プレス稼動は停止するものの、
リニアスケール等の検出系統の電源は投入された
ままとなつている。従つて、昼休みなどにプレス
の運転を停止させる場合、全電源スイツチを開放
せずにプレス休止スイツチを作動させると、スラ
イド４が上死点位置に停止していることが確認さ
れた後、プローブ１７が下降して検出基準面５に
当接し、リニアスケール１１に対する可動素子１
２の位置により、休止中のスライド高さＳの変化
が検出されることになる。更に前記記憶装置はプ
レス運転休止直後におけるリニアスケール１１に
対する可動素子１２の位置、即ちその時のスライ
ド高さＳに対応する位置を記憶することができ、
また前記演算装置はプレス運転再開時におけるリ
ニアスケール１１に対する可動素子１２の位置と
記憶装置から読み出された位置との差、即ち休止
中における機械の熱変位によるスライド高さＳの
変化を演算することができる。この演算結果に基
づいてスライド高さ調整装置によりスライド４の
高さを休止前の状態まで補正することが可能とな
る。

＜第２の発明の効果＞ 上記構成を有する第２の発明では前述した第１
の発明の効果に加え次のような効果がある。即ち
プレス休止中のフレーム、コネクテイングロツド
等の機械の熱変位によつて生じる、ボルスターに
対するスライド高さの変化量を直接的に高精度で
測定し、その結果に基いてスライド高さを補正で
きるので、プレス運転再開時の下死点精度の狂い
を最小限にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプレスのスラ
イド高さ検出装置の正面図である。 図面中、１はプレスの上部フレーム、２は中部
フレーム、３は下部フレーム、４はスライド、５
は検出基準面、６，７はそれぞれ金型の上型と下
型、８はボルスター、９はギヤツプセンサー、１
０は基準板、１１はリニアスケール、１２は可動
素子、１３は可動部材、１４，１５は案内バー、
１６はエアシリンダ、１７はプローブ、１８はス
ライド４の案内部材、１９は主モータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向の熱膨張が実用上無視できる材質か
   らなる基準尺がプレスのフレームに上下方向に配
   置されると共に該基準尺の下端がボルスターの近
   傍において前記フレームに固定され、更に該基準
   尺の上端が伸縮自在に前記フレームに支承される
   一方、該基準尺に沿つて上下に移動自在に可動部
   材が前記フレームに設置されると共に熱膨張率の
   小さな材質からなるプローブが該可動部材から垂
   下されて、該プローブ下端がスライドに当接させ
   られ、また、上記基準尺にリニアスケールが取り
   付けられるのに対し、前記可動部材には該リニア
   スケールに対向して移動する可動素子が設けられ
   ることを特徴とするプレスのスライド高さ検出装
   置。 ２ 長手方向の熱膨張が実用上無視できる材質か
   らなる基準尺がプレスのフレームに上下方向に配
   置されると共に該基準尺の下端がボルスターの近
   傍において前記フレームに固定され、更に該基準
   尺の上端が伸縮自在に前記フレームに支承される
   一方、該基準尺に沿つて上下に移動自在に可動部
   材が前記フレームに設置されると共に熱膨張率の
   小さな材質からなるプローブが該可動部材から垂
   下されて、該プローブ下端がスライドに当接させ
   られ、また、上記基準尺にリニアスケールが取り
   付けられるのに対し、前記可動部材には該リニア
   スケールに対向して移動する可動素子が設けら
   れ、更に、プレス運転休止直後における前記リニ
   アスケールに対する該可動素子の位置を記憶する
   記憶装置及びプレス運転再開時における前記リニ
   アスケールに対する前記可動素子の位置と該記憶
   装置から読み出された位置との差を演算する演算
   装置とが設けられることを特徴とするプレスのス
   ライド高さ検出装置。