JPH0714560B2

JPH0714560B2 - プレス機械

Info

Publication number: JPH0714560B2
Application number: JP61162113A
Authority: JP
Inventors: 輝明本宮
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPS6320200A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は折曲機械等のプレス機械に関する。

〔従来技術〕

例えば、折曲機械において量産される板金の折曲角度は
一定でなければならない。それには、金型を設けたラム
の最終加工位置を常に一定にする必要がある。

そこで、従来は、フレームにラム位置を検出するラム位
置検出器を設け、ラムの最終加工位置を常に一定にして
いた。

ところが、板金折曲時にはシリンダ圧によってフレーム
に歪が生ずるので、ラム位置検出器の位置が変動し、ラ
ムの最終加工位置に狂いが生じ、板金の折曲角度が必ず
しも一定で無く製品精度が悪くなるという問題点があっ
た。

このことは絞り機械等についても同様で、プレス機械が
一般に有している問題である。

本発明は、ラムの最終加工位置をフレーム歪に関係無く
高精度の加工を行うことができるプレス機械を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、サーボ弁
により制御されるシリンダによって昇降駆動されるラム
と、上記ラムの位置を検出するラム位置検出器と、前記
シリンダの圧力を検出するシリンダ油圧力検出器と、前
記サーボ弁を駆動するサーボ弁駆動部と、前記ラムの最
終加工位置の目標位置を設定するラム位置・速度設定部
と、ラムの上記目標位置における正規のシリンダ加圧力
を設定する基準圧力設定部と、この基準圧力設定部で設
定されたシリンダ加圧力と前記ラム位置検出器で検出し
たラム最終加工位置における前記シリンダ油圧力検出器
の検出圧力とを比較して偏差を算出する油圧力比較部
と、この油圧力比較部の算出した偏差に基いてフレーム
の歪に対応した補正値を演算する偏差信号出力部と、前
記ラム位置検出器の検出した現在位置に応じたラムの速
度制御信号を前記ラム位置・速度設定部から読出して前
記サーボ弁駆動部を介して前記サーボ弁を制御すると共
に、前記偏差信号出力部の演算した補正値を受けて前記
目標位置を補正するラム速度制御部と、を備えてなるも
のである。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

先ず、図面について簡単に説明する。第１図は本発明の
実施例に係る折曲機械の側面図、第２図は同実施例の制
御装置のブロック図、第３図は同実施例の折曲機械及び
その制御装置のブロック線図、第４図は第３図中ａの部
分を等価変換したブロック線図、第５図は本発明の実施
例の折曲動作の説明図である。

第１図に概略的に示すように、折曲機械１は、フレーム
３の下方に下金型5a（ダイ）を有し、該金型5aと対向す
る上方側には、シリンダ７によって昇降駆動されるラム
９に上金型（パンチ）5bを有して構成される。

前記ラム９にスケール11aが、フレーム３に該スケール1
1aを読取るヘッド11bが夫々設けてある。これ等、スケ
ール11a、ヘッド11bによって、位置検出器11が構成され
る。

サーボ弁13は、ポンプ（図示せず）から供給される圧油
に適度の絞りを与えて該圧油を前記シリンダ７に供給し
ている。

シリンダ油圧力検出器15はシリンダ圧又はこれと同等の
サーボ弁13からシリンダ７への供給圧を検出する。

制御装置17は、フレーム３に設けたコントロールボック
ス19内に収納してあり、NC装置を主体として構成されて
いる。

次に第２図に基づいて該制御装置17について詳述する。

制御装置17は、ラム位置・速度設定部21、ラム速度制御
部23、サーボ弁駆動部25、基準圧力設定部27、油圧力比
較部29、偏差信号出力部31を備えて構成されている。

ラム位置・速度設定部21は、板金を正規の角度に折曲げ
るラム９の最終加工位置を目標位置（Le）とし、ラム９
の位置と速度との関係を設定する。

ラム速度制御部23は、ラム位置検出器11により検出され
たラム９の現在位置（Ｌ）に応じたラム９の速度制御信
号を前記ラム位置・速度設定部21から読出し、サーボ弁
駆動部（サーボアンプ）25を介して前記サーボ弁13の弁
開度を制御するものである。

基準圧力設定部27は、ラム９の前記目標位置（Le）にお
ける正規のシリンダ加圧力（P₀）を設定する。

即ち、目標位置（Le）でシリンダ加圧力が正規のシリン
ダ加圧力（P₀）である場合には、何等の補正を要するこ
と無く、ラム９は所定の位置に停止して高精度の折曲加
工が行われるものである。

油圧力比較部29は、ラム位置検出器で検出したラム最終
加工位置におけるシリンダ油圧力（Ｐ）と、前記基準圧
力設定部27の正規のシリンダ加圧力（P₀）とを比較し偏
差（Ｐ−P₀）を算出する。

偏差信号出力部31は、ラム位置・速度設定部21の目標位
置（Le）をフレーム３の歪に応じて補正すべく、前記偏
差（Ｐ−P₀）に基づいて演算し、その演算結果（ΔＬ）
を前記ラム速度制御部23に出力するものである。前記ラ
ム速度制御部23は、その値（ΔＬ）を受けて、目標位置
（Le）を補正する。

第３図は、以上説明した折曲機械及びその制御装置のブ
ロック線図である。

ブロック線図は、置数器301,303,305,307,309,311,313,
315,317,319と、比較器321,323,325,327,329とを備えて
いる。

図中、Refは目標入力、ｉはサーボ電流、Peはシリンダ
油圧力である負荷圧力、fdは板金折曲時にラムに作力す
る外力、Ｙは出力を夫々表している。

即ち、置数器301は、アンプゲイン（Ka）用、置数器303
はサーボ弁流量ゲイン（C₁）用、置数器305は遅れ（1/C
S）置数用、置数器307はシリンダ受圧面積（Ａ）用、置
数器309はラム質量遅れ（1/MS）置数用、置数器311は遅
れ（1/S）置数用、置数器313はサーボ弁もれ係数（C₂）
用、置数器315はシリンダ受圧面積（Ａ）用、置数器317
はフィードバックゲイン（Ｈ）用、置数器319は負荷圧
力フィードバックゲイン（Kp）用である。

比較器321では、ラム位置・速度設定部21の設定値の目
標入力（Ref）を受ける一方、フィードバックゲイン
（Ｈ）の帰還信号を、ラム位置検出器11を示す置数器31
7から受けて、その偏差を求める。

比較器323は、置数器301からのアンプゲイン（Ka）信号
と、置数器319から負荷圧力フィードバックゲイン（K
p）の帰還信号を受ける。

比較器325は、サーボ弁流量ゲイン（C₁）の信号を置数
器303から受ける一方、シリンダ受圧面積（Ａ）の帰還
信号を置数器315から受け、その偏差を求める。

比較器327は、前記比較器325からの偏差信号と、置数器
313からのサーボ弁もれ係数（C₂）の帰還信号とを受
け、その偏差を求める。

比較器329は、シリンダ受圧面積（Ａ）の信号を置数器3
07から受けると共に、外力信号（fd）を受ける。

第４図は、以上説明した第３図のブロック線図中のａの
部分を等価変換したブロック線図である。

置数器401はサーボ弁もれ係数（C₂）・負荷圧力フィー
ドバックゲイン（Kp）・サーボ弁流量ゲイン（C₁）用で
ある。

比較器403は前記比較器325からの偏差信号と、前記置数
器401からの帰還信号とを受け、その偏差を求める。

又、サーボ弁の圧力ゲイン（Gp）は、C₁：サーボ弁流量
ゲイン、C₂：サーボ弁もれ係数、Kp:負荷圧力フィード
バックゲインとすると、 Gp＝C₁／（C₂−KpC₁）となり、ゲイン（Kp）を調節することにより、サーボ弁
の圧力ゲイン（Gp）が大きくなることが判断出来る。

次に、以上の構成に係る折曲機械の折曲動作を第５図に
基づいて説明する。

ステップ501では条件設定処理が行われる。即ち、ここ
では、ラム９の位置と速度との関係をラム位置・速度設
定部21に設定するもので、前記目標位置（Le）を設定す
る。又、基準圧力設定部27に前述した正規のシリンダ加
圧力（P₀）を設定する。

ステップ503ではラム９が下降開始する。このとき、ラ
ム位置検出器11により検出されたラム９の現在位置
（Ｌ）に応じて、ラム速度制御部23がラム位置・速度設
定部21から速度制御信号を読み出し、サーボ弁駆動部25
を介して前記サーボ弁13の弁開度を可変し、ラム９の下
降速度を制御しながら板金の折曲加工を開始する。

ステップ505では、ラム位置検出器11で検出したラム最
終加工位置におけるシリンダ油圧力（Ｐ）と、前記正規
のシリンダ加圧力（P₀）との偏差（Ｐ−P₀）を求める。

この時、偏差が零の場合は、ラム位置検出器11で検出し
たラム最終加工位置におけるラムのシリンダ油圧力
（Ｐ）が正規のシリンダ加圧力（P₀）と等しいことであ
るから、量産折曲加工時と正規の折曲加工時とのフレー
ム歪が同一であることを表している。

従って、板金は目的の角度に折曲げられたことになり、
折曲加工はこの時点で終了する。

ところが、前記偏差が零でない場合は、ラム位置検出器
11によりラム９を目標位置（Le）まで降下させたにもか
かわらず、シリンダ油圧力（Ｐ）が正規のシリンダ加圧
力（P₀）と異っていることであるから、量産折曲加工時
と正規の折曲加工時とのフレーム歪量が正規のものと異
なり、ラム位置検出器11の位置が変動し、その変動した
状態でラム９の位置検出が行われたことになる。

従って、ラム９は本来の目標位置（Le）に降下したおら
ず、前記偏差（Ｐ−P₀）分だけ、ラム９を補正作動さ
せ、板金を目的の角度に折曲げる必要がある。

そこで、ラム９を補正作動すべく、次のステップ507が
行われる。

ステップ507では、前記偏差（Ｐ−P₀）に応じて目標位
置（Le）が補正され所定の折曲げ工程が終了する。

以上のように、本例では、折曲加工時に生じるフレーム
歪を、加圧力を正規の加圧力と比較することにより正規
のものに補正して、ラム９を所定の位置に正確に停止さ
せる。

従って、本例に示した折曲機械では、高精度の折曲加工
を行えると共に、量産性が向上する。

以上、本発明は折曲機械を実施例として説明したが、そ
の他、絞り機械等をはじめとした、プレス機械全般に適
用できる。

なお、本発明は前述の実施例のみに限ることなく、適宜
の変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得る
ものである。

〔発明の効果〕

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明は、サーボ弁（13）により制御されるシリン
ダ（７）によって昇降駆動されるラム（９）と、上記ラ
ム（９）の位置を検出するラム位置検出器（11）と、前
記シリンダ（７）の圧力を検出するシリンダ油圧力検出
器（15）と、前記サーボ弁（13）を駆動するサーボ弁駆
動部（25）と、前記ラム（９）の最終加工位置の目標位
置（Le）を設定するラム位置・速度設定部（21）と、ラ
ム（９）の上記目標位置（Le）における正規のシリンダ
加圧力（P₀）を設定する基準圧力設定部（27）と、この
基準圧力設定部（27）で設定されたシリンダ加圧力
（P₀）と前記ラム位置検出器（11）で検出したラム最終
加工位置における前記シリンダ油圧力検出器（15）の検
出圧力（Ｐ）とを比較して偏差（Ｐ−P₀）を算出する油
圧力比較部（29）と、この油圧力比較部（29）の算出し
た偏差（Ｐ−P₀）に基いてフレーム（３）の歪に対応し
た補正値（ΔＬ）を演算する偏差信号出力部（31）と、
前記ラム位置検出器（11）の検出した現在位置（Ｌ）に
応じたラム（９）の速度制御信号を前記ラム位置・速度
設定部（21）から読出して前記サーボ弁駆動部（25）を
介して前記サーボ弁（13）を制御すると共に、前記偏差
信号出力部（31）の演算した補正値（ΔＬ）を受けて前
記目標位置（Le）を補正するラム速度制御部（23）と、
を備えてなるものである。

上記構成により、本発明においては、ラム位置・速度設
定部21に設定された位置・速度に従ってラム９を昇降作
動するものであり、そして、ラム９を最終加工位置の目
標位置Leに制御したときには、基準圧力設定部27で設定
したシリンダ加圧力と圧力検出器15で検出した検出圧力
Ｐと偏差（Ｐ−P₀）を油圧力比較部29で算出し、かつこ
の偏差（Ｐ−P₀）に基いてフレーム３の歪に対応した補
正値ΔＬを偏差信号出力部31において演算し、この補正
値ΔＬに基いて前記目標位置Leを補正する構成であるか
ら、ラム９の最終加工位置をフレームの歪に対応して正
確に位置制御して加工を行うことができ、高精度の加工
を行い得るものである。

また、例えば同一材質、同一板厚であって、ラム９の最
終加工位置が同一であっても、板材の幅が変ることによ
って負荷が変化し、上記最終加工位置を変更する必要が
ある場合には、基準圧力設定部27の設定値を変更するこ
とにより容易に対応できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る折曲機械の側面図、第２
図は同実施例の制御装置のブロック図、第３図は同実施
例の折曲機械及びその制御装置のブロック線図、第４図
は第３図中ａの部分を等価変換したブロック線図、第５
図は本発明の実施例の折曲動作の説明図である。１……折曲機械３……フレーム７……シリンダ９……ラム 11……ラム位置検出器 13……サーボ弁 15……シリンダ油圧力検出器 17……制御装置 21……ラム位置・速度設定部 23……ラム速度制御部 25……サーボ弁駆動部 27……基準圧力設定部 29……油圧力比較部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サーボ弁（13）により制御されるシリンダ
（７）によって昇降駆動されるラム（９）と、上記ラム
（９）の位置を検出するラム位置検出器（11）と、前記
シリンダ（７）の圧力を検出するシリンダ油圧力検出器
（（15）と、前記サーボ弁（13）を駆動するサーボ弁駆
動部（25）と、前記ラム（９）の最終加工位置の目標位
置（Le）を設定するラム位置・速度設定部（21）と、ラ
ム（９）の上記目標位置（Le）における正規のシリンダ
加圧力（P₀）を設定する基準圧力設定部（27）と、この
基準圧力設定部（27）で設定されたシリンダ加圧力
（P₀）と前記ラム位置検出器（11）で検出したラム最終
加工位置における前記シリンダ油圧力検出器（15）の検
出圧力（Ｐ）とを比較して偏差（Ｐ−P₀）を算出する油
圧力比較部（29）と、この油圧力比較部（29）の算出し
た偏差（Ｐ−P₀）に基いてフレーム（３）の歪に対応し
た補正値（ΔＬ）を演算する偏差信号出力部（31）と、
前記ラム位置検出器（11）の検出した現在位置（Ｌ）に
応じたラム（９）の速度制御信号を前記ラム位置・速度
設定部（21）から読出して前記サーボ弁駆動部（25）を
介して前記サーボ弁（13）を制御すると共に、前記偏差
信号出力部（31）の演算した補正値（ΔＬ）を受けて前
記目標位置（Le）を補正するラム速度制御部（23）と、
を備えてなることを特徴とするプレス機械。