JPH0745119B2

JPH0745119B2 - プレス機械のストローク制御装置

Info

Publication number: JPH0745119B2
Application number: JP62305946A
Authority: JP
Inventors: 欽志郎内藤
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPH01148499A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、打抜加工を低振動ないし低騒音でかつ高効率
に行うことができるプレス機械のストローク制御装置に
関する。

（従来の技術）特開昭62−183910号公報（板材加工機械のストローク制
御方法）に示されるように、プレス機械の打抜加工で
は、加工作業中、極めて大きな振動ないし騒音が発生す
る。

例えば、タレットパンチプレスの実験では、振動は、パ
ンチセンターから1m離れた位置で75dB程度、10m離れた
位置で58dB程度であり、この間における距離と振動との
関係は略直線状態となっている。また、騒音は、パンチ
センターから10m離れた位置で98dB程度、40m離れた位置
で75dB程度であり、この間における距離と騒音との関係
も略直線状となっている。

これら振動ないし騒音は、ストローク作動部の動作中、
ストローク作動部と板材との間や、フレームの撓み等に
よって生ずるものであり、ストローク速度を速くすれば
するほどその量が大きくなる。

一方、環境規制基準によれば、例えば東京都における振
動規制値は、第１種及び第２種居住地において、夜間
（PM7:00〜AM8:00）60dB、昼間（AM8:00〜PM7:00）65dB
であり、又、工業地域において、夜間65dB、昼間70dBで
ある。又、同東京都における騒音規制値は第１種居住地
において夜間45dB、昼間50dBであり、第２種居住地にお
いて夜間45dB、昼間50dBであり、準工業地域において夜
間50〜55dB、昼間60dB、工業地域において夜間55〜60d
B、昼間70dBである。

従って、ストローク作動部を有する板材加工機械、特に
プレス機械では、その使用を時間的、地域的に大きく制
限され、規制の厳しい地域では多がかりな防振装置や防
音装置を付属させざるを得ない状況になる。

そこで、上記公報では、打抜速度を適正化し、低振動な
いし低騒音で、かつ高効率の加工を行うようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、打抜加工における振動ないし騒音の発生
原理は複雑であり、打抜速度の適正値は実験により求め
る以外ない。そこで、従来、打抜速度の適正値は被加工
物の種別、板厚及び形状毎に、又は各作業単位で試験的
な打抜加工により定めていた。従って、従来、適正速度
の生成に多くの手間と時間を要し、全体的な作業効率を
低下させていた。

そこで、本発明は、振動ないし騒音量が打抜トン数によ
り略−義的に決定されるという知見に基いて、低振動な
いし低騒音で、かつ高効率となる適正加工パターンを容
易に自動生成し、作業効率を向上させることができるプ
レス機械のストローク制御装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、ダイと協
働して板材の打抜き加工を行うパンチを備えたラムを上
下動自在に備えてなるシリンダと、このシリンダと油ポ
ンプとを接続した油路中に配置されて上記シリンダの昇
降駆動を制御するサーボ弁と、前記パンチの昇降位置及
び昇降速度を検出する位置・速度検出部と、この位置・
速度検出部の位置及び速度の信号及び適宜の加工パター
ンに基づいて前記サーボ弁を制御するサーボ弁制御部と
を備えてなるプレス機械のストローク制御装置にして、
前記パンチが前記板材に至るまでの接近区間の速度と加
圧を要する打抜区間の速度と打抜後のスクラップないし
製品の打出区間の速度と打出後の復帰区間の速度で規定
される加工パターンを生成可能な加工パターン生成部
と、前記板材の材質毎、板厚毎に打抜トン数と振動ない
し騒音を所定値以下にすることのできる前記打抜区間の
速度のデータを記憶したデータ記憶部と、打抜作業に対
する打抜トン数及び板厚を入力するための数値入力部と
を備えてなり、前記加工パターン生成部は、上記数値入
力部からの打抜トン数及び板厚の入力に基づいて前記デ
ータ記憶部から所望の打抜区間の速度のデータを抽出
し、打抜区間の速度を抽出した上記データで定めた加工
パターンを生成して前記サーボ弁制御部へ転送する構成
としてなるものである。

（実施例）第１図はシリンダ式プレス機械のモデル及びその制御装
置の説明図である。

図示のように、厚みｄの板材１の上下には、パンチ３及
びダイ５が配設されている。パンチ３はラム７に接続さ
れ、該ラム７はシリンダ９内のピストン11によって上下
（Ｚ）方向に駆動されるようになっている。

前記シリンダ９の下方にはエンコーダ13が取付けられ、
前記ラム７の昇降動作に伴って移動速度に比例したパル
ス信号PLSを出力するようになっている。

前記シリンダ９の上室及び下室には油路OL₁,OL₂を介し
てサーボ弁15が接続され、該弁15の切換操作に基いて油
ポンプ17の圧油を前記シリンダ７の上室又は下室側に供
給することにより，前記ラム７を所定速度で昇降駆動す
るようになっている。

一方、主制御部19にはサーボ弁制御部21が接続され、主
制御部19で設定された加工パターンにより、前記サーボ
弁15が制御されるようになっている。

前記エンコーダ13の出力信号は位置・速度検出部23に入
力され、ここで前記パンチ３の下端位置（Ｚ）及びその
移動速度Ｖが検出されるようになっている。位置及び速
度の信号Z,Vは前記サーボ弁制御部21に帰還され、サー
ボ弁15をオープン又はクローズドループで制御できるよ
うになっている。

更に、本例では、前記位置・速度検出部23及び主制御部
19の間に加工パターン生成部25が配置され、これに数値
入力部27及びデータ記憶部29が接続されている。

数値入力部27は、打抜作業に対する打抜トン数及び板厚
を手動又は自動で入力するためのものである。打抜トン
数は板材の抗張力、打抜周長、厚みの積で演算すること
ができる。

データ記憶部29には、入力された打抜トン数から適正加
工パターンを得るのに必要なデータが記憶されている。

次に、第２図、第３図により、上記プレス機械の作用を
説明する。

まず、第２図に示すように、前記データ記憶部29には、
材質毎、板厚毎及び時間帯毎に打抜トン数と振動ないし
騒音値を法規制以下のものにすることができる速度値の
データが記憶されている。

そこで、加工パターン生成部25は、数値入力部27から打
抜トン数が入力されると、データ記憶部29から所定のデ
ータを抽出し、第３図に示す加工パターンを生成する。

図示のように、加工パターンPATは、接近区間の速度
V_A，打抜区間の速度V_B、スクラップ（ブランキングの場
合は製品）打出区間の速度V_C，復帰区間の速度V_Dで規定
されている。

接近区間は、板材１の上面より小さな距離（例えば2m
m）だけ上方側の始端位置Z₂に定められ、速度VAは高速
に定められる。

打抜区間は、厚み2mm以下の板材では、板材１の厚み
ｄ、厚み2mm以上の板材では、板材１の上面より2mm下方
側の位置Z₃に定められ、速度V_Bは第２図のテーブルデー
タで定められる。

打出し区間は打抜終端点より、板材１の下部から所定距
離（例えば2mm）下方に定められ、速度V_Cは高速に定め
られる。

復帰区間は、打出し終端Z₄から前記始端Z₂に向けて定め
られ、速度V_Dは、最高速に設定される。

以上の如く生成された加工パターンPATは主制御部19を
経てサーボ弁制御部21に転送され、このパターンPATに
よってサーボ弁15がオープンループで制御される。

よって、パンチ３は第３図に示す通りの適正加工パター
ンで駆動され、低振動ないし低騒音で高効率の加工が続
行されることになる。なお、本例では、接近区間と打抜
区間の境界を板材１の上表面位置に一致させたが、実際
には、指令値に対しサーボ弁15に少しの遅れがあるの
で、パンチ３の先端で板材上面を強く叩くことはなく、
それにより大きな騒音を発生することはない。

上記実施例では、打抜速度VBのみを第２図のテーブルデ
ータから抽出して加工パターンPATを生成したが、予め
材質毎、厚みｄ毎、時間帯毎の加工パターンのテーブル
データを準備しておいて、加工パターンそのものをテー
ブルデータから選択するようにしてもよい。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更により、適宜の態様により実施し
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、ダイ５と協働して板材１の打抜き加工を
行うパンチ３を備えたラム７を上下動自在に備えてなる
シリンダ９と、このシリンダ９と油ポンプ17とを接続し
た油路中に配置されて上記シリンダ９の昇降駆動を制御
するサーボ弁15と、前記パンチ３の昇降位置及び昇降速
度を検出する位置・速度検出部23と、この位置・速度検
出部23の位置及び速度の信号Z,V及び適宜の加工パター
ンPATに基づいて前記サーボ弁15を制御するサーボ弁制
御部21とを備えてなるプレス機械のストローク制御装置
にして、前記パンチ３が前記板材１に至るまでの接近区
間の速度VAと加圧を要する打抜区間の速度VBと打抜後の
スクラップないし製品の打出区間の速度VCと打出後の復
帰区間の速度VDで規定される加工パターンPATを生成可
能な加工パターン生成部25と、前記板材１の材質毎，板
厚毎に打抜トン数と振動ないし騒音を所定値以下にする
ことのできる前記打抜区間の速度VBのデータを記憶した
データ記憶部29と、打抜作業に対する打抜トン数及び板
厚を入力するための数値入力部27とを備えてなり、前記
加工パターン生成部25は、上記数値入力部27からの打抜
トン数及び板厚の入力に基づいて前記データ記憶部29か
ら所望の打抜区間の速度VBのデータを抽出し、打抜区間
の速度VBを抽出した上記データで定めた加工パターンPA
Tを生成して前記サーボ弁制御部21へ転送する構成とし
てなるものである。

上記構成より明らかなように、本発明においては、加工
パターン生成部25でもって生成された加工パターンに基
づいてサーボ弁15を制御することによりプレス機械のス
トロークを制御する構成であるが、上記加工パターン生
成部25は、数値入力部27から入力された打抜トン数及び
板厚に基づいて、データ記憶部29から所望の打抜区間の
速度BVのデータを抽出して加工パターンを生成するもの
であり、上記データ記憶部29の前記データは板材１の材
質毎，板厚毎に打抜トン数と振動ないし騒音を所定値以
下にすることのできる速度データであるから、例えば24
時間運転時に、前記データ記憶部29に記憶されているデ
ータに基づいて、夜間の作業時における加工パターンと
昼間の作業時における加工パターンとの変更が容易であ
り、昼夜においての振動，騒音等を異にしての作業が容
易なものである。

すなわち本発明は、振動ないし騒音が許容される範囲内
において加工パターンを変更することが容易であり、作
業能率の向上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はシリンダ式プレス機械のモデル及びその制御装
置を示す説明図、第２図、第３図はその作用を示す説明
図である。３……パンチ、７……シリンダ 15……サーボ弁 25……加工パターン生成部 27……数値入力部Ｚ……位置、Ｐ……圧力 P_M……加圧力の最大値 PAT……加工パターン V_A……接近区間での速度 V_B……打抜区間での速度 V_C……打抜区間での速度 V_D……復帰区間での速度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイ（５）と協働して板材（１）の打抜き
加工を行うパンチ（３）を備えたラム（７）を上下動自
在に備えてなるシリンダ（９）と、このシリンダ（９）
と油ポンプ（17）とを接続した油路中に配置されて上記
シリンダ（９）の昇降駆動を制御するサーボ弁（15）
と、前記パンチ（３）の昇降位置及び昇降速度を検出す
る位置・速度検出部（23）と、この位置・速度検出部
（23）の位置及び速度の信号（Z,V）及び適宜の加工パ
ターン（PAT）に基づいて前記サーボ弁（15）を制御す
るサーボ弁制御部（21）とを備えてなるプレス機械のス
トローク制御装置にして、前記パンチ（３）が前記板材
（１）に至るまでの接近区間の速度（VA）と加圧を要す
る打抜区間の速度（VB）と打抜後のスクラップないし製
品の打出区間の速度（VC）と打出後の復帰区間の速度
（VD）で規定される加工パターン（PAT）を生成可能な
加工パターン生成部（25）と、前記板材（１）の材質
毎，板厚毎に打抜トン数と振動ないし騒音を所定値以下
にすることのできる前記打抜区間の速度（VB）のデータ
を記憶したデータ記憶部（29）と、打抜作業に対する打
抜トン数及び板厚を入力するための数値入力部（27）と
を備えてなり、前記加工パターン生成部（25）は、上記
数値入力部（27）からの打抜トン数及び板厚の入力に基
づいて前記データ記憶部（29）から所望の打抜区間の速
度（VB）のデータを抽出し、打抜区間の速度（VB）を抽
出した上記データで定めた加工パターン（PAT）を生成
して前記サーボ弁制御部（21）へ転送する構成としてな
ることを特徴とするプレス機械のストローク制御装置。