JPH08309598A - 高速度パンチプレス機のラムの位置を検出し制御する方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 本発明は、下部死点位置におけるラムの位置
を、その下部死点位置でのラムの位置をなんら測定する
ことなく決定することができる、高速度パンチプレス機
のラムの高さ位置を検出し調整する方法と装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明の高速度パンチプレス機のラムの
高さ位置を検出し調整する方法は、始めに、下部または
上部死点位置におけるラムの位置を設定し、その後、パ
ンチプレス機の稼働中、下部または上部死点位置におけ
るラムの実際の位置を連続的に検出し、実際の位置と設
定位置とを比較し、実際の位置が設定位置から偏位して
いる場合、下部または上部死点位置において各設定位置
に再度到達するようにラムの高さ位置を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状素材の切断、
打ち抜き、曲げおよび／または刻印のため使用される高
速度パンチプレス機に係り、下部工具と、下部工具に対
して相対的に可動でラムと結合する上部工具とを備え、
下部死点位置と上部死点位置との間を運動するラムの位
置を検出し制御する方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パンチプレス機において、ラムがその運
動の下部死点領域を通過するとき、帯状素材に加工が施
される。素材の加工や工具部品の摩耗、パンチプレス機
の負荷などに関して重要なことは、前述の下部死点位置
の領域にあるときのラムの位置であり、下部死点領域で
のラムの設定位置との偏位すなわちズレは多くの不利益
をもたらす。このようなズレは特に高速度パンチプレス
機の場合に生じ、例えば、回転速度の変換による６００
ストローク／秒を超える速度では、その変換は下部死点
位置でのラムの位置に力学的影響を及ぼし、また、ズレ
は熱力学的影響によっても引き起こされる。パンチプレ
ス機において、打撃停止台を備えていないものは、回転
速度が増すにつれ、また温度が上がるにつれ、上部工具
が対向する下部工具中に貫通する深さを増す。このこと
は一方では、工具の摩耗の増大に通じ、他方では、曲げ
や刻印操作の精度を損なう、ということが一般に知られ
ている。

【０００３】製品に極めて高い精度が要求される場合、
装置にはよく打撃停止台が取り付けられる。打撃停止台
は、如何なる操作条件、例えば回転速度、温度等におい
ても、工具がいわゆるクローズ位置にあるときに設定さ
れた位置を、強制的かつ厳然と確保する基準部材として
機能する。言い換えれば、ラムは、その下部死点領域に
おいては決して変わることのない常に同じ位置に保持さ
れる。さて、ラムが下部死点位置にあるとき、打撃停止
台での圧縮力に抗する力によって、パンチプレス機は張
力荷重を受ける。特に、打撃停止台での圧縮力に抗する
力は、回転速度が増すにつれ、静止時の値の倍の係数で
増大する。よってパンチプレス機には、このような付随
的影響によつて負荷がかかる。この力は実際の打ち抜き
工程からは生じず、まったく望まざるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記不具合に対処する
ため、上部工具と下部工具間の距離、あるいは下部死点
位置にあるラムと切断ダイ間の距離を検出し、この検出
測定値に基づきラムの高さ位置を調整するための様々な
提案がなされた。しかしながら、打撃停止台を備えた装
置を操作する場合、これらの打撃停止台によって下部死
点位置が厳然と決められるため、下部死点位置のズレ
は、公知の測定装置によっては決して測定することがで
きない。

【０００５】従って、本発明の目的は、下部死点位置に
おけるラムの位置を、その下部死点位置でのラムの位置
をなんら測定することなく決定することができる、高速
度パンチプレス機のラムの高さ位置を検出し調整する方
法と装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の高速
度パンチプレス機のラムの高さ位置を検出し調整する方
法は、帯状素材の切断、打ち抜き、曲げおよび／または
刻印のため、下部工具と、これに対応して可動でラムと
結合する上部工具とを備え、前記ラムは稼働の際、下部
死点位置と上部死点位置との間を運動する高速度パンチ
プレス機であって、始めに、下部または上部死点位置に
おけるラムの位置を設定し、その後、パンチプレス機の
稼働中、下部または上部死点位置におけるラムの実際の
位置を連続的に検出し、実際の位置と設定位置とを比較
し、実際の位置が設定位置から偏位している場合、下部
または上部死点位置において各設定位置に再度到達する
ようにラムの高さ位置を調整することを特徴とする。

【０００７】本発明による第２の高速度パンチプレス機
のラムの高さ位置を検出し調整する方法は、帯状素材の
切断、打ち抜き、曲げおよび／または刻印のため、下部
工具と、これに対応して可動でラムと結合する上部工具
とを備え、前記ラムは稼働の際、下部死点位置と上部死
点位置との間を運動する高速度パンチプレス機であっ
て、始めに、下部または上部死点位置におけるラムの位
置を設定し、パンチプレス機の稼働中、上部死点位置に
おけるラムの実際の位置を連続的に検出し、実際の位置
を設定位置と比較し、実際の位置が設定位置から偏位し
ている場合、下部または上部死点位置において各設定位
置に再度到達するようにラムの高さ位置を調整すること
を特徴とする。

【０００８】本発明の装置は、高速度パンチプレス機に
係り、稼働中にラムの高さ位置を調整するため、制御装
置によって制御される駆動装置を備え、制御装置は、制
御ユニットと、ラムにしっかりと結合された第１の部材
と、この第１の部材と共動する第２の固定された部材と
を有するラム位置検出ユニットを備え、両部材は互いに
相対的に可動で、一方の部材は、相関する２つの部材の
それぞれの相対位置を示す信号を制御ユニットに伝える
ように設けられている。

【０００９】さらに、本発明の装置は、高速度パンチプ
レス機に係り、ラム（２）に堅固に結合された検出ユニ
ット（７、１２）の第１の部材（７）は、棒状または帯
状の形状を有し、第２の固定された部材（１２）によっ
て検出可能なスケールマークを備え、スケールマークと
第２の部材（１２）は、相関する２つの部材の相対位置
を示す第２の部材（１２）によって、第１の部材（７）
のスケールマークに基づき信号を発するように設けられ
ている。

【００１０】さらに、本発明の他の装置は、第１の部材
（７）のスケールマークとして、第１の部材（７）の長
手方向に沿って複数の南−北−磁極が交互に配された領
域が形成され、第２の部材（１２）は、少なくとも１つ
の誘導リングを有する検出ヘッドとして形成されてい
る。

【００１１】本発明の他の装置は、ガイド柱（１５）に
よって区画された工具設置スペースを有し、該スぺース
は角部に内隅領域を有し、ラム位置検出ユニットである
第１（７）と第２の部材（１２）が、角部の内隅領域に
設けられている。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明を、図に示す実施例に
基づいて詳細に説明する。図１は、ラムの高さ位置を調
整するための制御装置および調整装置を備えたパンチプ
レス機の立面図である。図２は、図１のII−II線に沿う
断面図である。

【００１３】

【実施例】図１の概略図には、パンチプレス機が符号１
で示されている。さらに、旋回軸ピン１４を介して、旋
回可能に連結ロッド１６に係合しているラム２が示され
ている。連結ロッド１６は、順に、図示を省略したクラ
ンク軸、偏心軸または他の公知の駆動手段に駆動可能に
連結されている。これらの構成部材は、ラム２を駆動す
るほんの１例示として挙げたにすぎない。

【００１４】上部工具３は、ラム２に係合され、下部工
具４は、例えば切断ダイと共動する。ラム２の高さ位置
は、ギヤユニット１０を経てラム２に作用するサーボモ
ータ９によって高速パンチプレス機の稼働中に調整する
ことができる。ラムの高さ位置調整手段である位置決め
器は、符号１１で示されている。上部工具３には切断ダ
イ８が設けられている。これらの構成ユニットは、当業
者に公知であるように、ラム２の高さ位置を調整する様
々な構成が可能であり、ほんの１例示である。

【００１５】図１に示すように、上部工具３には、打撃
停止台５、５Ａが設けられている。下部工具４には同様
に固定具６、６Ａ，６Ｂ，６Ｃが設けられている（図２
参照）。これらは単なる例示にすぎない。基本的に２つ
の工具のいずれか一方、特に下部工具４には少なくとも
１つの打撃停止台が必要である。このような打撃停止台
を複数設けることもできる。すなわち、マルチプレス機
の場合、１つの操作領域に少なくとも１つの打撃停止台
が設けられる。押し抜きだけの簡単な工具の場合は、打
撃停止台を省略してもよい。

【００１６】棒状部材７は、ラム２と固く結合してい
る。この棒状部材７には、その長手方向に沿って一定間
隔で分布した交互磁極、すなわち交互に北ー南ー磁極領
域を有するように構成されている。その際、棒状部材７
は、それ自体がこのように磁性化されたものとするか、
もしくは棒状部材７に交互に磁極化された金属バンドを
設けてもよい。

【００１７】ラム２とともに上下動可能な棒状部材７
は、少なくとも１つのリング（コイル）を有する固定さ
れた検出ヘッド１２を貫通して延びている。そのため、
棒状部材７と検出ヘッド１２との間に相対運動が起こる
と、検出ヘッド１２の少なくとも１つのコイルに交流電
流が励起され、これが信号としてプログラム機能を有す
る電子制御ユニット１３に送られる。このユニットの出
力側は、サーボモータ９と位置決め器１１に接続されて
いる。これら棒状部材７、検出ヘッド１２および電子制
御ユニット１３は公知のものであり、市販されているの
でここに詳しくは述べない。

【００１８】本実施例では、標準器としての棒状部材７
と検出ヘッド１２は、図２で明らかなように、パンチプ
レス機の工具スペース内に装備され、ラム２のガイド柱
１５の近くに設けられている。この位置では測定装置す
なわち構成部材７、１２は、工具中心から最小間隔の位
置にあるが、作業スペースはふさぐことなく空けられて
いる。

【００１９】検出ヘッド１２によって検出された測定値
は、ライン１７によって制御ユニット１３に導かれ、こ
のユニットは一般に公知の構成で、該ユニットにてライ
ン１７を介してインプットされた実際の値（実測値）が
設定値と比較される。比較の結果に基づき、制御ユニッ
ト１３からライン１８を経てサーボモータ９、およびラ
イン１９を経て位置決め器１１にラム２の高さ位置変更
の信号が送られる。

【００２０】図示例において、棒状部材７は、“ものさ
し”ということもでき、検出ヘッド１２は、特に図２に
示されるように、パンチプレス機の工具設置スペースの
角部の内隅領域に設けられ、ラム２のガイド柱１５に近
接して設けられている。当業者にはよく知られているよ
うに、パンチプレス機の工具設置スペースは、前記ガイ
ド柱によって区画されたスペースである。このような配
置において、測定装置、すなわち構成部材７と１２は、
工具中心から最短距離の位置に配置されているが、それ
によって工具設置スペースは寸法的制約をなんら受ける
ものではない。

【００２１】検出ヘッド１２に生じた実際の値は、ライ
ン１７を介して信号値として制御ユニット１３に伝えら
れ、ここでライン１７を介して入力された実測値は設定
値と比較される。この比較の結果に基づいて、制御ユニ
ット１３は、ライン１８を介してラム２の高さ位置を調
整する調整信号をサーボモータ９、およびライン１９を
介して位置決め器１１に発信する。

【００２２】パンチプレス機を稼動するには、例えば打
撃停止台がない場合、先ずラムの設定位置、例えばラム
２の下部死点位置をセットし、棒状部材７から検出ヘッ
ド１２によって検出された信号値が制御ユニット１３に
記憶される。これによって、パンチプレス機の稼動中、
ラム２の位置に対応する実測値が検出され、設定値と比
較されて、実測値が設定値からズレている場合は、ラム
２の高さ位置の調整もしくは修正が行われる。

【００２３】以上、本発明の好ましい具体例について記
述したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
請求項に記載の範囲内であれば様々な実施態様が可能で
あることは明白である。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、ラム２の下部死点位置
に関して、初期設定位置を選択することができ、その後
の稼働中に調整することもでき、また上部死点位置を実
測値として選択することもできる。例えば、回転速度す
なわちストロ−ク数が異なったり、温度変化によるラム
２の下部死点位置が変化すると、上部死点位置の変化と
しても認められるが、この場合数学的符号が逆（プラス
ないしマイナス）となって現れる。すなわち、稼働中に
ラム２の下部死点位置が下方に移動すると、ラム２の上
部死点位置は上方へ移動する（下方への移動は打撃停止
台によって防止される）。この偏位した上部死点位置は
同様にして検出され、制御ユニット１３において逆プロ
グラム化された数学的符号によって、下部死点位置の修
正が実施される。すなわち、下部死点位置を修正するた
めに、この死点位置、例えば下部死点位置に相関する２
つの工具間の距離を必ずしも検出する必要はなく、上部
死点位置を検出またはスキャンすればよい。本発明によ
れば、パンチプレス機の運転者は、組み込まれた工具毎
に、製品の精度に重要な下部死点位置を調整するため
に、ラムの下部または上部死点位置を実測値として使用
することから完全に解放される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラムの高さ位置を調整するための制御装置およ
び調整装置を備えたパンチプレス機の概略を示す立面図
である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１．・・・・・・・・・・パンチプレス機、 １１．・・・・・・・・・・
位置決め器、２．・・・・・・・・・・ラム、 １
２．・・・・・・・・・・検出ヘッド、３．・・・・・・・・・・上部工具、
１３．・・・・・・・・・・制御ユニット、４．・・・・・・
・・・・下部工具、 １４．・・・・・・・・・・旋回軸ピ
ン、５，５Ａ．・・・・打撃停止台、 １５．・・・・・・
・・・・ガイド柱、６，６Ａ．・・・・打撃停止台、 １
６．・・・・・・・・・・連結ロッド、７．・・・・・・・・・・棒状部材、
１７．・・・・・・・・・・ライン、８．・・・・・・・・・・切
断ダイ、 １８．・・・・・・・・・・ライン、９．・・・・
・・・・・・サーボモータ、 １９．・・・・・・・・・・ライン。
１０．・・・・・・・・・・ギヤユニット、

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状素材の切断、打ち抜き、曲げおよび
   ／または刻印のため、下部工具（４）と、これに対応し
   て可動でラム（２）と結合する上部工具（３）とを備
   え、前記ラム（２）は稼働の際、下部死点位置と上部死
   点位置との間を運動する高速度パンチプレス機であっ
   て、 始めに、下部または上部死点位置におけるラム（２）の
   位置を設定し、 その後、パンチプレス機の稼働中、下部または上部死点
   位置におけるラムの実際の位置を連続的に検出し、実際
   の位置と設定位置とを比較し、 実際の位置が設定位置から偏位している場合、下部また
   は上部死点位置において各設定位置に再度到達するよう
   にラム（２）の高さ位置を調整することを特徴とする高
   速度パンチプレス機のラムの位置を検出し制御する方
   法。
2. 【請求項２】 高速度パンチプレス機に係り、稼働中に
   ラム（２）の高さ位置を調整するため、制御装置（７、
   １２、１３）によって制御される駆動装置（９）を備
   え、制御装置（７、１２、１３）は、制御ユニット（１
   ３）と、ラム（２）にしっかりと結合された第１の部材
   （７）と、この第１の部材と共動する第２の固定された
   部材（１２）とを有するラム位置検出ユニット（７、１
   ２）を備え、両部材は互いに相対的に可動で、一方の部
   材（１２）は、相関する２つの部材（７、１２）のそれ
   ぞれの相対位置を示す信号を制御ユニット（１３）に伝
   えるように設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の装置。
3. 【請求項３】 高速度パンチプレス機に係り、ラム
   （２）に堅固に結合された検出ユニット（７、１２）の
   第１の部材（７）は、棒状または帯状形をなし、第２の
   固定された部材（１２）によって検出可能なスケールマ
   ークを備え、スケールマークと第２の部材（１２）は、
   相関する２つの部材の相対位置を示す第２の部材（１
   ２）によって、第１の部材（７）のスケールマークに基
   づき信号を発するように設けられていることを特徴とす
   る請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 第１の部材（７）のスケールマークとし
   て、第１の部材（７）の長手方向に沿って複数の南−北
   ー磁極が交互に配された領域が形成され、第２の部材
   （１２）は、少なくとも１つの誘導リングを有する検出
   ヘッドとして形成されていることを特徴とする請求項３
   に記載の装置。
5. 【請求項５】 パンチプレス機は、ガイド柱（１５）に
   よって区画された工具設置スペースを有し、該スぺース
   は角部に内隅領域を有し、ラム位置検出ユニットである
   第１（７）と第２の部材（１２）が、角部の内隅領域に
   設けられていることを特徴とする請求項３に記載の装
   置。
6. 【請求項６】 帯状素材の切断、打ち抜き、曲げおよび
   ／または刻印のため、下部工具（４）と、これに対応し
   て可動でラム（２）と結合する上部工具（３）とを備
   え、前記ラム（２）は稼働の際、下部死点位置と上部死
   点位置との間を運動する高速度パンチプレス機であっ
   て、 始めに、下部または上部死点位置におけるラム（２）の
   位置を設定し、 パンチプレス機の稼働中、上部死点位置におけるラム
   （２）の実際の位置を連続的に検出し、実際の位置を設
   定位置と比較し、実際の位置が設定位置から偏位してい
   る場合、下部または上部死点位置において各設定位置に
   再度到達するようにラム（２）の高さ位置を調整するこ
   とを特徴とする高速度パンチプレス機のラムの位置を検
   出し制御する方法。
7. 【請求項７】 高速度パンチプレス機に係り、稼働中に
   ラム（２）の高さ位置を調整するための駆動装置（９）
   を備え、制御装置（７、１２、１３）によって制御され
   る装置であって、該制御装置（７、１２、１３）は、制
   御ユニット（１３）、とラム（２）に堅固に結合された
   第１の部材（７）と、この第１の部材と共動する第２の
   固定された部材（１２）とを有するラム位置検出ユニッ
   ト（７、１２）とを備え、これらの部材は互いに相対的
   に可動で、一方の部材（１２）は、相関する２つの部材
   （７、１２）のそれぞれの相対位置を示す信号を制御ユ
   ニット（１３）に伝えるように設けられていることを特
   徴とする請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】 高速度パンチプレス機に係り、最初のラ
   ム（２）に堅固に結合された検出ユニット（７、１２）
   の第１の部材（７）は、棒状または帯状の形状を有し、
   第２の固定された部材（１２）によって検出可能なスケ
   ールマークを備え、スケールマークと第２の部材（１
   ２）は、相関する２つの部材の相対位置を示す第２の部
   材（１２）によって、第１の部材（７）のスケールマー
   クに基づき信号を発するように設けられていることを特
   徴とする請求項７に記載の装置。
9. 【請求項９】 第１の部材（７）のスケールマークとし
   て、第１の部材（７）の長手方向に沿って複数の南−北
   ー磁極が交互に配された領域が形成され、第２の部材
   （１２）は、少なくとも１つの誘導リングを有する検出
   ヘッドとして形成されていることを特徴とする請求項７
   に記載の装置。
10. 【請求項１０】 ガイド柱（１５）によって区画された
    工具設置スペースを有し、該スぺースは角部に内隅領域
    を有し、ラム位置検出ユニットである第１（７）と第２
    の部材（１２）が、角部の内隅領域に設けられているこ
    とを特徴とする請求項７に記載の装置。