JPH065039Y2 - スライドの下死点位置精度維持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、スライドの下死点位置精度維持装置に関す
る。

［従来の技術］ プレス機械では、使用する金型に応じてダイハイトを調
整している。

また、型交換時間を短縮するためにスライド自動調整装
置によってダイハイトを自動的に調整できるように形成
する場合が多い。

かかるスライド自動調整装置の従来構造は、第３図に示
す如く構成されているのが一般的である。

図において、１はコネクティングロッド、８はスライ
ド、３はコネクティングロッド１とスライド８とを連結
するためのスライドポイント部である。スライドポイン
ト部３には、図示しないボールあるいはリストピンが設
けられている。また、コネクティングロッド１とスライ
ドポイント部３とは、ウォームホイール５、ウォームギ
ア６で回動される調整ネジ４で軸方向に変位可能に連結
されている。なお、９はボルスタである。

ウォームギア６は、減速機付のブレーキモータ１１に連
結された駆動軸１２で回転される。制御手段２０は、設
定器２１，下降コントローラ２２，起動スイッチ２３，
上昇コントローラ２４とから形成され、上昇コントロー
ラ２４と下降コントローラ２２とは切替器２５により選
択される。

ここに、原点確認装置１５は、スライドポイント部３の
作動片７に当接したときに作動するリミットスイッチか
ら形成され、上昇コントローラ２４で上昇駆動されてい
たスライド８を原点において停止するものである。リミ
ットスイッチが作動した信号（ＳＰＳ）を上昇コントロ
ーラ２４に入力させることにより行なわれる。

したがって、金型交換に際しては、起動スイッチ２３を
操作すれば上昇コントローラ２４でモータ１１が回転駆
動され、スライド８が上昇する。そして、原点確認装置
１５が働く（リミットスイッチ閉成によるＳＰＳ信号が
出力される）と、ブレーキが掛りスライド８を原点に静
止させる。

続いて、デジタルスイッチから形成された設定器２１の
設定値に基づいて、下降コントローラ２２が作動し、ス
ライド８は当該ダイハイトＤＨに相応する位置に下降静
止される。

すなわち、調整ネジ４のバックラッシ等による誤差を打
消すために、スライド８を一旦原点に引上げ、その後に
下降させて正確なダイハイトを確立されるよう形成され
ている。

また、１７はギア機構１３（ギア１３ａ，１３ｂ）を介
して駆動軸１２で回動されるスライド現在位置検出カウ
ンタである。

このスライド現在位置検出カウンタ１７は、可逆カウン
ト機構，表示機構，スイッチ機構とからなり、スライド
８の現在位置をデジタル表示する。

また、スイッチ機構は、動力プレス機械構造規格（第３
１条）を遵守するものとしてスライド８の上限逸脱防止
のための最上限位置信号ＨＬＳと下限逸脱防止のための
最下限位置信号ＬＬＳとを出力する。いずれの信号も内
蔵したリミットスイッチを閉成することにより出力され
る。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来のスライド自動調整装置には、
次のような問題点を有していた。

ダイハイトＤＨ調整すなわち下死点におけるスライド
８下面からボルスタ９上面までの距離調整は、スライド
８を静止させた状態で行なわれている。

しかし、スライド下面（下限位置）は、ＳＰＭの大小あ
るいは温度条件によって変動するところこの対策は講じ
られない。つまり、スライドの下死点位置精度が変動し
ている。

このために、特に、密閉鍛造プレスの如き場合には、下
死点におけるスライド下面の位置変動により過大プレス
荷重が生じ金型、パンチ等の破壊を招く虞れが多い。ま
た、所定精度の成形が難しくなる。

したがって、高精度、高速化、大型化等の現今要請を満
足できない。

また、プレス加減速時における下限位置の変化量は定
速時のそれよりも非常に激しく変化する。したがって、
スライドの下死点位置のみを検出してスライド位置調整
をしていたのでは、制御追従性の点からも不良品発生を
防止することが難しい。

ここに、本考案の目的は、上記事情に基づき為れたもの
で、スライドの上下限位置を正確かつ任意的に検出する
とともにＳＰＭ等をスライド下死点位置変化量との関係
を補正して、スライドの下死点位置精度を迅速かつ確実
に維持することのできるスライドの下死点位置精度維持
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上下限位置検出器で検出した任意的な上限位
置と下限位置とをスライドの複数昇降回数分だけ記憶
し、この記憶された両位置間距離変化傾向データからス
ライドの下限位置変化量がＳＰＭまたは温度の変化に基
づくものであるか否かを判断し、この判断結果により当
該ＳＰＭまたは温度に対応するスライド下限位置変化量
を補正するように形成したものである。

すなわち、スライドの任意的な上限位置と下限位置とを
検出する上下限位置検出器と、 上下限位置検出器で検出したスライドの複数昇降回数分
の上限位置と下限位置とを記憶する記憶手段と、 記憶された上限位置と下限位置とから両位置間距離変化
傾向データを求めかつこの両位置間距離変化傾向データ
と予め記憶された基準傾向データとを比較してから下死
点におけるスライドの下限位置変化量がＳＰＭ変化また
は温度変化に基づくものであるか否かを判断する要因判
別手段と、 スライドの下限位置を設定する設定器を有し、下死点に
おけるスライド下限位置を調整するスライド位置調整手
段と、 上下限位置検出器で検出した当該時の下限位置と設定器
で設定された下限位置とを比較してスライド下限位置の
変化量を求めて補正量とする補正量算出手段と、 算出された補正量を要因判別手段によって下限位置変化
量がＳＰＭ変化に基づくものであると判断された場合は
検出されたＳＰＭ変化率に応じた値を加味した後にまた
は温度変化に基づくものであると判断された場合にはそ
のままでスライド位置調整手段に出力する補正指令手段
と、 を設け前記要因判別手段の判断結果に基づいて、スライ
ド位置調整手段を駆動制御して変化中の当該ＳＰＭまた
は当該温度に対応するスライド下限位置変化量を補正で
きるように構成したことを特徴とする。

［作用］ 上記構成による本考案では、スライドを、異なるＳＰＭ
ごとまたは異なる温度ごとに複数回昇降させ、その上限
位置と下限位置とを記憶手段に記憶させる。

要因判別手段では、記憶された上・下限位置から両位置
間距離変化傾向データを求め、かつこの両位置間距離変
化傾向データと予め記憶された基準傾向データとを比較
してからスライドの下限位置変化量がＳＰＭ変化に基づ
くものであるのか、温度変化に基づくものであるのかを
判断する。一方、補正量算出手段は、検出された当該時
の下限位置と設定器で設定された下限位置とを比較して
スライド下死点位置の変化量つまり補正量を求める。す
ると、補正指令手段が要因判別手段によってその下限位
置変化量がＳＰＭ変化に基づくものと判別された場合に
は、補正量を検出されたＳＰＭ変化率に応じた値を加味
した後にスライド位置調整手段に出力する。

したがって、加減速時つまりＳＰＭ変化時にもスライド
下死点位置の精度を所定精度に維持することができる。

しかし、要因判別手段によって温度変化に基づくものと
判断された場合には、補正指令手段が補正量算出手段で
算出された補正量をそのまま出力する。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

なお、コネクティングロッド、スライドポイント、スラ
イド等々の機械的構成については、前出第３図に示した
構造と同一としたので、それらについては同一の符号を
付してその説明を簡略または省略する。

本下死点位置精度維持装置は、上下限位置検出器３０、
制御盤４０およびスライド位置調整手段５０から構成さ
れている。

上下限位置検出器３０は、スライド８の上限位置（上死
点におけるスライド８の下面）を下限位置（下死点にお
けるスライド８の下面）とを検出するものである。この
実施例では、スライド８の変位を連続的に検出するもの
と形成されている。任意的な上限位置と下限位置が検出
可能である。

すなわち、上下限位置検出器３０は、可動体３１と検出
器３３と発振器３６とアンプ３７とＡ／Ｄ変換器３８と
からなり、高周波発振形のうず電流検出方式を形成す
る。

ここに、可動体３１は基端部がスライド８に固定され、
かつ先端部がボルスタ９の穴９Ｈに貫通往復自在に案内
されたテーパー形状の棒材から形成されている。穴９Ｈ
は可動体３１の往復動が金型に邪魔にならない位置に設
けられている。穴９Ｈは貫通穴であるからダイハイト調
整時のスライド８とボルスタ９との相対変位を許容する
ことができる。また、可動体３１のテーパー形状は、ス
ライド８の上下動方向と等しい上下方向の単位長さに対
する直径の変化が一定度合で正比例するように正確に仕
上げられている。

また、検出器３３は、円環形状の発振コイル３４と検出
コイル３５とからなり、穴９Ｈに同心でかつ可動体３１
の先端部を被嵌するようにボルスタ９の下面（上面でも
よい）に固定されている。

発振コイル３４には、発振器３６から高周波電源が供給
される。検出コイル３５は４〜２０ｍＡの電流信号を出
力する。したがって、スライド８を往復動させれば、ボ
ルスタ９の上面に対するスライド８の下面の位置が４〜
２０ｍＡの電流信号として取出すことができる。すなわ
ち、絶対位置として検出できる。この実施例では５μｍ
の分解能としている。この電流信号は、アンプ３７で増
幅されかつＡ／Ｄ変換器３８でデジタル信号に変換され
る。ここに、上下限位置検出器３０は、スライド８の下
限位置をアブソリュート方式のデジタル信号として出力
することが理解される。

次に、制御盤４０は、マイクロコンピュータ、表示器等
から形成されている。具体的には、バス４２に接続され
たＲＯＭ４５とともに要因判別手段，補正量算出手段お
よび補正指令手段等を形成するＣＰＵ４４、記憶手段を
形成するＲＡＭ４３、インターフェース４１、ＳＰＭ補
正量表示器４６および温度補正量表示器４７とから構成
されている。

ＲＡＭ（記憶手段）４３は、上下限位置検出器３０で検
出したスライド８の複数昇降回数分の上限位置と下限位
置とを記憶する。上限位置、下限位置はインターフェー
ス４１を介して入力されたＡ／Ｄ変換器３８からのデジ
タル信号の最大、最小値として記憶される。

また、ＲＡＭ４３には、ＳＰＭ変化率に対応する値、つ
まり補正量算出手段で算出された補正量に、下限位置変
化がＳＰＭ変化に基づくものと判別された場合に加減算
する値が設定記憶される。

また、ＣＰＵ（要因判別手段）４４は、ＲＡＭ４３に記
憶された上限位置と下限位置とから両位置間距離（振
幅）変化傾向データを求める。振幅変化傾向データの概
念は第２図に示したようなものである。同（Ａ）は、ス
ライドポイント３等の機械的クリアランスに起因して増
大する下限位置をＳＰＭに対応させたものであり、全体
としてＳＰＭが大きくなるに従って上限位置よりも下限
位置の方が大きく変化しているカーブとなる。一方、同
（Ｂ）は、温度変化に起因するものであり、温度が高い
程に上限位置および下限位置がともに変化し、全体とし
て右下がりの一定振幅傾向を示す。なお、ＳＰＭに対す
る振幅変化の基準傾向データおよび温度に対する基準傾
向データは予めＲＯＭ４５に書き込まれている。

さらに、要因判別手段を形成するＣＰＵ４４は、求めた
振幅変化傾向データを基準振幅変化傾向データと比較し
て、当該下限位置の変化量がＳＰＭ変化によるものか、
温度変化によるものかを判断する。

さらに、補正量算出手段としてのＣＰＵ４４は、スライ
ド位置調整手段５０（設定器５１）から入力された設定
値とスライド８の当該下限位置とを比較して、当該時の
設定値に対する下限位置の変化量を補正値として求め
る。補正指令手段（ＣＰＵ４４）としては、求めた補正
値が上記判断結果により、ＳＰＭ変化に基づくものと判
別された場合にはインターフェース４２に入力（検出）
されたＳＰＭ変化率に応じた値を加味した後にスライド
位置調整手段５０へ出力する。温度変化に基づくものと
判別された場合には、当該補正量は当該時の温度におけ
る補正量としてよいことから、そのままスライド位置調
整手段５０へ出力する。周囲温度は急激に変化しないか
らである。

なお、補正量は、ＳＰＭ変化に基づく場合にはＳＰＭ補
正量表示器４６へ表示し、温度変化に基づく場合には温
度補正量表示器４７へ表示される。ここに、温度情報を
第１図で２点鎖線で示す如く入力し、これとの対応をと
ってもよい。

また、スライド位置調整手段５０は、コントローラ５
３、ドライバ５４、設定器５１およびスライド現在位置
表示器５２から構成されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

（スライド下限位置の変化量補正） 加減速時 クランク軸を駆動してスライド８を往復動させる。上下
限位置検出器３０からは、スライド８の現在位置に相応
したデジタル信号が制御盤４０に入力される。

ＣＰＵ４４は、スライド８の１ストローク（１昇降）の
上限位置と下限位置とをピックアップして記憶手段を形
成するＲＡＭ４３に記憶させる。記憶手段は複数昇降回
数分の上・下限位置を記憶する。

引続き、ＣＰＵ４４は、要因判別手段として、記憶され
た上・下限位置から両位置間の距離（振幅）変化傾向デ
ータを、第２図に示す如く、概念として求める。さら
に、このデータを予めＲＯＭ４５に書込まれていた基準
振幅変化傾向データに照らして、スライドの下限位置変
化がＳＰＭ変化または温度変化に基づくものであるか否
かを判断する。

この場合は上記の通り加減速運転時とされているから、
ＳＰＭ変化に基づくものと判断される。第２図（Ａ）に
示す如くなる。

続いて、補正量算出手段としてのＣＰＵ４４は、設定器
５１の設定値とスライド８の現在値すなわち検出された
当該時の下限位置とを比較して当該ＳＰＭに相応する補
正量を算出する。引続き、補正指令手段（４４）は、Ｓ
ＰＭ変化に基づくものと判別されたので、補正量にＳＰ
Ｍ変化率に応じた値を加味し、つまり算出された補正量
にＳＰＭ変化率に応じた補正量を加減した新たな補正量
を求めて、コントローラ５３に出力する。ここに、スラ
イド位置調整手段５０は調整ネジ４を回転制御してスラ
イド８の下死点における下限位置が設定値を等しくなる
ように補正する。

したがって、起動時にスライド下限位置がＳＰＭ変化に
よって大きく変化しても、当該ＳＰＭに基づく変化量を
補正することにより、スライド８の下死点位置精度を所
定のものに維持できる。

定速運転時 定速運転時においても、上下限位置検出器３０、記憶手
段、要因判別手段，補正量算出手段，補正指令手段は、
上記加減速時と同様に作用する。ＳＰＭは一定であるか
ら、スライド８の加減位置の変動は、第２図（Ｂ）に示
す如く、温度変化に基づくものと把握される。この場合
には、補正指令手段が補正量算出手段で算出された補正
量をそのまま出力する。したがって、スライド位置調整
手段５０は駆動制御して当該温度に基づく変化量を補正
する。スライド８の下死点位置精度は維持される。

しかして、この実施例によれば、上下限位置検出器３０
で検出したスライド８の下面位置から複数昇降回数分の
上限位置と下限位置とを記憶し、要因判別手段（４４，
４５）でスライドの下限位置変化量がＳＰＭ変化または
温度変化に基づくものであるか否かを判別させ、この判
断結果に基づいて、補正指令手段はＳＰＭ変化に基づく
場合は補正量算出手段で算出された補正量にＳＰＭ変化
率に応じた値を加味して出力し、温度変化に基づく場合
は算出された補正量をそのまま出力してスライド位置調
整手段５０を駆動制御させて、下限位置変化量を自動的
に補正する構成とされているので、スライドの下死点位
置精度を正確に維持できる。したがって、加減速位置に
おいてもプレス荷重の変動や過大荷重の発生がなく良質
の製品を成形することができる。

また、上下限位置検出器３０は、可動体３１、検出器３
３等からなるアブソリュート検出方式であるから、任意
的な上・下限位置を高精度で検出できる。１〜１０μｍ
の分解能とすることができる。とともに原点位置や最上
限位置，最下限位置も容易に検出でき、多数のリミット
スイッチ等を個別的に調整して配設する従来方式に対し
て、設置スペースの狭小化、調整作業の簡略化、メンテ
ナンスの激減化、コスト低減を達成できる。

また、原点位置が簡単に検出できるので、調整前ダイハ
イトと調整後ダイハイトとの関係から適宜な原点位置を
自動設定することが可能となり、無駄時間のないスライ
ド調整をすることができる。

さらに、上下限位置検出器３０は、うず電流検出方式で
あるから、電磁検出方式、差動トランス方式等に比較し
て、非接触で検出ストロークを大きくできる。しかも検
出分解能等は可動体３１のテーパー度合を変ることによ
り適宜に調整できる。

なお、以上の実施例では、上下限位置検出器３０を可動
体３１、検出器３３、発振器３６等を含み形成されたう
ず電流検出方式としたが、要は、任意的な上限位置と下
限位置とを検出できればよいので、その構造は上記開示
範囲内に限定されない。例えば、光電式、静電容量式等
でも実施できる。

また、ＲＡＭ４３をもって記憶手段を形成し、ＣＰＵ４
４，ＲＯＭ４５をもって要因判別手段，補正量算出手
段，補正指令手段を形成したが、これらの構成も適宜選
択できる。例えば、プレス機械の中央制御用コンピュー
タを兼用しても実施できる。同様に両位置間距離変化傾
向データは第２図に示す線図としてでなくマトリックス
的に記憶、判断するように形成してもよい。基準距離変
化傾向データについても同様である。

さらに、上下限位置検出器３０、制御盤４０、スライド
位置調整手段５０は、個々に形成するものとしたが、こ
れら電子部等は共通化、一体化形成してハード簡素化す
ることができる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかの通り、本考案はスライドの複数
昇降回数分の上・下限位置を記憶するとともにスライド
の下限位置変化量がＳＰＭまたは温度の変化に基づくも
のであるか否かを判断し、ＳＰＭ変化に基づく場合は算
出された補正量にＳＰＭ変化率を加味した新たな補正量
を出力し、温度変化に基づく場合は算出された補正量を
そのまま出力させてスライドの下限位置を自動的に補正
する構成であるから、加減速時等においても下死点位置
精度を正確に維持できる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体構成図、第２図は
上・下限位置変化量との関係を説明するための図で
（Ａ）はＳＰＭ変化の場合、（Ｂ）は温度変化の場合を
示す。および第３図は従来のスライド位置調整装置の全
体構成図である。 ８……スライド、９……ボルスタ、３０……上下限位置
検出器、３１……可動体、３３……検出器、４３……記
憶手段を形成するＲＡＭ、４４……要因判別手段を形成
するＣＰＵ、４５……要因判別手段を形成するＲＯＭ、
５０……スライド位置調整手段、５１……設定器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スライドの任意的な上限位置と下限位置と
   を検出する上下限位置検出器と、 上下限位置検出器で検出したスライドの複数昇降回数分
   の上限位置と下限位置とを記憶する記憶手段と、 記憶された上限位置と下限位置とから両位置間距離変化
   傾向データを求めかつこの両位置間距離変化傾向データ
   と予め記憶された基準傾向データとを比較してから下死
   点におけるスライドの下限位置変化量がＳＰＭ変化また
   は温度変化に基づくものであるか否かを判断する要因判
   別手段と、 スライドの下限位置を設定する設定器を有し、下死点に
   おけるスライド下限位置を調整するスライド位置調整手
   段と、 上下限位置検出器で検出した当該時の下限位置と設定器
   で設定された下限位置とを比較してスライド下限位置の
   変化量を求めて補正量とする補正量算出手段と、 算出された補正量を要因判別手段によって下限位置変化
   量がＳＰＭ変化に基づくものであると判断された場合は
   検出されたＳＰＭ変化率に応じた値を加味した後にまた
   は温度変化に基づくものであると判断された場合にはそ
   のままでスライド位置調整手段に出力する補正指令手段
   と、 を設け前記要因判別手段の判断結果に基づいて、スライ
   ド位置調整手段を駆動制御して変化中の当該ＳＰＭまた
   は当該温度に対応するスライド下限位置変化量を補正で
   きるように構成した、ことを特徴とするスライドの下死
   点位置精度維持装置。