JPH09201632A

JPH09201632A - プレス機械の材料送り装置

Info

Publication number: JPH09201632A
Application number: JP1075896A
Authority: JP
Inventors: Ko Kimura; 孔木村
Original assignee: Orii KK
Current assignee: Orii KK
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】めんどうなデータの設定作業がなく、多品種
少量生産の場合でも効率よくプレス加工が可能となるプ
レス機械の材料送り装置を提供する。【解決手段】入力操作手段（キーボード１０５）によ
り入力された型データ及び製品データに基づいて、送り
量が相対的に最も小さい加工箇所を順次選出することに
より、製品端の切断加工を含む各加工箇所の加工順を決
定し、この加工順と各加工から次の加工までの必要送り
量とからなる加工スケジュールデータを作成する加工ス
ケジュールデータ作成手段（コンピュータ１００）と、
この加工スケジュールデータに基づいて、フィードロー
ラ３のサーボモータ１２０を制御してコイル材２を所定
の加速度及び最大送り速度で繰出し、所定の加工型を作
動させる材料送り制御手段（シーケンサ１１０）とを設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス機械の材料
送り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来プレス機械としては、クランクの回
転に伴って加工型を押圧するための昇降ヘッドが昇降
し、ヘッド下降時に材料送給方向に複数ある加工型のう
ち所定の加工型を作動させて、コイル材をプレス加工す
るものが知られている。そして、この種のプレス機械の
材料送り装置としては、コイル材を繰出すフィードロー
ラを駆動するサーボモータを制御し、コイル材を順次所
定長さ送り出して所定の加工型に対して位置決めるとと
もに、所定の加工型を作動させる指令を出力するものが
ある。ところで、従来のこのような送り装置において
は、各時点でのコイル材の送り量、及び各時点でどの加
工型を作動させるかのデータは、予め作業者の操作入力
により設定されたものを使用する構成となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため従来は、作業
者が製品の仕様から手計算等により、作動させる加工型
の順序及び各時点でのコイル材の送り量を決定し、送り
装置の制御盤等にすべてのデータを手操作で入力しなけ
ればならず、以下のような各種不利益を招いていた。（イ）製品の仕様から、作動させる加工型の順序及び各
時点でのコイル材の送り量を決定する作業は、場合によ
っては相当めんどうな作業となるので、プレス加工の段
取効率を極端に低下させることがあった。というのは、
この種のプレス機械では、コイル材は通常一方向に流れ
て逆戻りすることは不可能であるため、材料の送り方向
に複数配置された加工型の配列位置との関係で、必ずし
も材料の送給方向先端側にある加工箇所から順次加工す
ればよいとは限らない、またそのため、材料の送り量も
加工箇所のピッチに順次対応するわけでは全くない。こ
のため、作業者はコイル材を逆戻りさせることなく全て
の加工箇所を洩れなく加工するための、加工型の作動順
序及び各時点でのコイル材の送り量を、手計算等により
検討しなければならず、特に加工箇所が多くそのピッチ
が一定しない製品であればあるほど、極めて面倒な作業
となるのである。（ロ）また、加工箇所間のピッチが長く、送り量が長距
離になる場合には、クランクの回転の１サイクル中には
送れない事態が生じ、いずれの加工型も作動させないで
空打ちさせ複数サイクル中に所定量送るといった動作が
必要になり、この動作をさせるためのデータも作業者が
判断して入力設定しなければならない。（ハ）さらに、多品種少量生産で各種の製品を順次加工
する場合には、製品毎にこの作業をする必要があり、ま
た、製品の切替わり時点での上記データ設定は特に困難
であった。（ニ）そして、このようなめんどうなデータ設定作業を
必要とするため、熟練度によっては、加工ミスが多発
し、端材も多量に出してしまうといった不具合が発生す
る恐れがあり、特に多品種少量生産における製品の切替
わり時点等においては、上記データ設定がうまくゆかず
に頻繁にプレス機械全体を停止させなければならず、そ
の度に端材が出て稼働率も低下するといった事態におち
いることもあり得た。

【０００４】そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑み
て、めんどうなデータの設定作業がなく、多品種少量生
産の場合でも効率よく的確なプレス加工が可能となるプ
レス機械の材料送り装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のプレス機械の材料送り装置は、クラ
ンクの回転に伴って加工型を押圧するための昇降ヘッド
が昇降し、昇降ヘッド下降時に材料送給方向に複数ある
加工型のうち所定の加工型を作動させて、コイル材をプ
レス加工するプレス機械において、コイル材を繰出すフ
ィードローラを駆動するサーボモータを制御し、コイル
材を順次所定長さ送り出して所定の加工型に対して位置
決めるとともに、所定の加工型を作動させる指令を出力
するプレス機械の材料送り装置であって、加工型の種類
とその配列及び配置ピッチの情報を含み入力操作手段に
より入力される型データを記憶する型データ記憶手段
と、製品の加工ピッチ及びその加工型の情報、さらには
製品の加工数及び加工順の情報を含み入力操作手段によ
り入力される製品データを記憶する製品データ記憶手段
と、前記型データ及び製品データに基づいて、送り量が
相対的に最も小さい加工箇所を順次選出することによ
り、製品端の切断加工を含む各加工箇所の加工順を決定
し、この加工順と各加工から次の加工までの必要送り量
とからなる加工スケジュールデータを作成する加工スケ
ジュールデータ作成手段と、この加工スケジュールデー
タに基づいて、前記サーボモータを制御してコイル材を
所定の加速度及び最大送り速度で繰出し、所定の加工型
を作動させる制御を行う材料送り制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００６】また、請求項２記載のプレス機械の材料送
り装置は、前記材料送り制御手段が、前記クランクの材
料送給開始回転角度を検出するロータリーカムスイッチ
の出力に基づいて前記クランクの回転周期を検知し、前
記クランクの１回転における材料送り可能時間を逐次演
算する送給時間演算機能と、前記必要送り量を所定の加
速度及び最大送り速度で連続的に送るのに要する送り必
要時間を逐次演算する必要時間演算機能と、この送り必
要時間が前記材料送り可能時間を越えた場合に、必要最
少限の回数だけクランク下降時にいずれの加工型も作動
させない空打ちを行いつつ材料を連続送りして、前記必
要送り量を連続的に送給する空打連続送り、或いは、必
要最少限の回数だけクランク回転周期に合わせた材料の
分割送り及び前記空打ちを行って、前記必要送り量を分
割的に送給する空打分割送り、のいずれかを行う長距離
送り制御機能と、を有することを特徴とする。

【０００７】また、請求項３記載のプレス機械の材料送
り装置は、前記材料送り制御手段が、前記最大送り速度
をコイル材の巻き出し速度以下に制限する最大送り速度
制限機能を有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。Ａ．プレス機械の構成まず、本発明の前提となるプレス機械の一例について説
明する。図２はこのプレス機械の要部側面図、図３は同
プレス機械の要部正面図、図４は同プレス機械の全体構
成図である。図４に示すように、巻出ローラ１から所定
の巻出し速度（ラインスピード）ＶＬで巻き出されたコ
イル材２は、一対のフィードローラ３により繰り出さ
れ、メジャーリングローラ４を通過して、加工ステージ
であるベッド５上に導入される。そしてこのベッド５上
には、図２及び図３に示す如く、下型６が固定され、さ
らにこの下型６の上方には上型７が配置されている。上
型７は、コイル材２の送給方向に分割され、複数の加工
型７ａ，７ｂ，７ｃとなっている。また、下型６には、
これら加工型に対応する位置に、メス側の加工型凹部６
ａ，６ｂ，６ｃが形成されている。

【０００９】なお、図２，図３及び図６では、これら加
工型及び加工型凹部が送給方向に３組ある例を示してい
るが、さらに複数あってもよい。後述する送り装置の説
明（特に制御動作の説明）においては、これら加工型及
び加工型凹部の数を一般化して、送給方向入口側からＣ
１，Ｃ２，Ｃ３なる符号を付している。図６では、加工
型７ａ及び加工型凹部６ａ（Ｃ１）が略円形のもの、加
工型７ｂ及び加工型凹部６ｂ（Ｃ２）が三角形のもの、
加工型７ｃ及び加工型凹部６ｃ（Ｃ３）が切断型である
場合を例示している。また、各加工型及び加工型凹部の
間のピッチ寸法も、後述の説明においては、図６に示す
如く送給方向入口側からＭ１，Ｍ２なる符号を付してい
る。図６に例示したものでは、このピッチ寸法は、Ｍ
１，Ｍ２の二つとなる。

【００１０】上型７の各加工型７ａ，７ｂ，７ｃは、そ
れぞれが図２及び図３に示すような昇降フレーム８ａ，
８ｂ，８ｃに上面側を支持されて独立に上下動可能とな
っている。すなわち、例えば昇降フレーム８ａは、図２
に示すようにベッド５上に立設された支柱９ａにより両
側を挿通状態に支持されて上下動可能となっており、支
柱９ａの外周に装着されたコイルバネ（図示省略）によ
り上方に付勢され、開放状態においては支柱９ａの上端
位置に保持され、加工型７ａが下型６の加工型凹部６ａ
から上方に離れた状態に保持される構成となっている。
そして、昇降フレーム８ａ，８ｂ，８ｃの上方位置に
は、昇降ヘッド１０が支持フレーム１１に支持されて昇
降可能に配設されており、この昇降ヘッド１０の下面側
には、横方向に進退自在なように複数のストライカ１２
ａ，１２ｂ，１２ｃが配設されている。各ストライカ
は、それぞれが、昇降ヘッド１０の片面側に設けられた
エアシリンダ（例えば図２に示すエアシリンダ１３ａ）
により支持駆動されて動作し、前進状態においては前記
各昇降フレームの真上に位置するように、各エアシリン
ダのストローク等が設定されている。

【００１１】また、いずれかのストライカが前進し対応
する昇降フレームの真上に位置する状態で、昇降ヘッド
１０が下死点まで下降すると、昇降ヘッド１０がそのス
トライカ及び昇降フレームを介して対応する加工型を押
し下げて、対応する加工型及び加工型凹部によるプレス
加工がなされるように、昇降ヘッド１０の昇降ストロー
ク等が設定されている。各エアシリンダは、図示省略し
た圧縮空気源と、この圧縮空気源からの圧縮空気をいず
れかの作動室に切替えて送り込む電磁弁等によりオンオ
フ動作するように構成され、前記電磁弁等は、例えば後
述するシリンダドライバ１２４を介して後述するシーケ
ンサ１１０により制御される。

【００１２】昇降ヘッド１０は、図４に示すように、ク
ランク１４の回転に伴って昇降する構成とされ、クラン
ク１４は、クランク軸１５，プーリ１６，１７及びベル
ト１８を介して主モータ１９により駆動されて、一方向
に略一定速度で回転する。そして、昇降ヘッド１０が下
降して加工型及び加工型凹部が噛み合ってプレス加工が
行われている最中には、コイル材２を送ることが当然不
可能であり、クランク１４の回転の１サイクルにおいて
常にコイル材２の送り動作が可能となる範囲（以下、送
り可能範囲という。）は、図５に示すように一定角度範
囲θ１（例えば１８０度，２４０度，２７０度等）に制
限される。このため、クランク軸１５或いはプーリ１６
等には、この送り可能範囲がスタートする材料送給開始
回転角度を検出するロータリーカムスイッチ２０（図１
に示す）が設けられている。

【００１３】なお、この種のプレス機械においては、昇
降ヘッド１０が下降して加工型及び加工型凹部が噛み合
う際に、嵌合して上下の型を位置決めるパイロットピン
（図示省略）や、コイル材を押える材料押え部材（図示
省略）が設けられたり、或いは加工中にコイル材２をフ
リーにするために、フィードローラ３によりコイル材２
を挟持している状態を解除するリリース動作がなされる
構成とされることがあり、これらの構成によっても上記
送り可能範囲θ１は制限されるので、上記送り可能範囲
θ１の具体的数値は、実際にはプレス機械の機種により
さまざまである。また、クランク１４の回転の１サイク
ルにおける上記送り可能範囲以外の範囲θ２（以下、加
工範囲という。）は、前述したエアシリンダの全てが非
作動とされ、全ての加工型が後退位置にある非作動状態
であれば、コイル材２の送り動作が可能となる機種もあ
るが、上記パイロットピンや材料押え部材が設けられた
機種等においては、上記加工範囲θ２では常にコイル材
２の送り動作が不可能となる。

【００１４】Ｂ．材料送り装置の構成次に、材料送り装置の構成について、図１により説明す
る。この例の材料送り装置は、コンピュータ１００（加
工スケジュールデータ作成手段）と、シーケンサ１１０
（材料送り制御手段）とを備える。コンピュータ１００
は、本発明の加工スケジュールデータ作成手段として機
能するもので、例えばＣＰＵ１０１，ＲＯＭ１０２，Ｒ
ＡＭ１０３及びフロッピーディスクドライブ１０４等を
内蔵する一般のパーソナルコンピュータであり、この場
合入力操作用のキーボード１０５（入力操作手段）、表
示器としてのＣＲＴ１０６、外部記憶装置としてのハー
ドディスク装置１０７が接続されている。なお、ＲＡＭ
１０３、フロッピーディスクドライブ１０４及びそれに
装着されるフロッピーディスク、或いはハードディスク
装置１０７が、本発明の型データ記憶手段又は製品デー
タ記憶手段として機能している。

【００１５】また、コンピュータ１００には、インター
フェースボード１０８が接続され、このインターフェー
スボード１０８を介してシーケンサ１１０と信号の授受
が行われる。そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２や
フロッピーディスクドライブ１０４のフロッピーディス
ク、或いはハードディスク装置１０７に記憶されたプロ
グラムに基づいて、後述する図９のフローチャートに示
すような処理を行って、図１５に示すような加工スケジ
ュールデータを作成する機能を有する。なおこのＣＰＵ
１０１の処理動作については、後述する。

【００１６】シーケンサ１１０は、本発明の材料送り制
御手段として機能するもので、この場合ＣＰＵ１１１，
ＲＯＭ１１２，ＲＡＭ１１３等を内蔵し、ＲＯＭ１１２
に記憶された動作プログラムが容易に書換え可能な、い
わゆるプログラマブルシーケンサである。このシーケン
サ１１０には、前述のフィードローラ３を駆動するサー
ボモータ１２０、サーボモータ１２０のパルスジェネレ
ータ１２１、及びサーボアンプ１２２よりなるサーボ駆
動系が接続され、この場合メジャーリングローラ４に連
結されてこの回転を検出するパルスジェネレータ１２３
の出力に基づいて位置検知及び速度検知がなされ、位置
（モータの回転量）及び速度（モータの回転速度）のデ
ータがフィードバックされて、ＣＰＵ１１１の指令によ
りサーボモータ１２０の速度及び回転量が制御される構
成となっている。なおシーケンサ１１０には、パルスジ
ェネレータ１２３が故障したときの予備検出器として、
前述のパルスジェネレータ１２１も接続され、図示省略
したスイッチ入力等によりパルスジェネレータ１２３に
代ってパルスジェネレータ１２１が前記サーボ制御の検
出器として働くように切替え可能となっている。

【００１７】また、シーケンサ１１０には、前述のエア
シリンダ（例えばエアシリンダ１３ａ）の電磁弁に対し
て駆動電流を出力する回路であるシリンダドライバ１２
４が接続され、ＣＰＵ１１１の指令によりこのシリンダ
ドライバ１２４を介して前述のエアシリンダが制御され
る。さらに、シーケンサ１１０には、前述のロータリー
カムスイッチ２０が接続され、プレス機械のクランク１
４が前述の材料送給開始回転角度になったことを示す信
号がリアルタイムに入力される。そしてＣＰＵ１１１
は、ＲＯＭ１１２に記憶されたプログラムと、コンピュ
ータ１００から送られた加工スケジュールデータとに基
づいて、後述する図１６のフローチャートに示すような
処理を行って、サーボモータ１２０及び各エアシリンダ
を制御する機能を有し、本発明の送給時間演算機能、必
要時間演算機能、長距離送り制御機能、最大送り速度制
限機能を実行する。なおこのＣＰＵ１１１の処理動作に
ついては、後述する。

【００１８】Ｃ．材料送り装置の機能及び動作次に、本例の材料送り装置の機能及び動作について、図
６〜図１７により説明する。（ａ）入力操作まず、本装置の動作の前提となるオペレータによる入力
操作について説明する。本装置では、オペレータが、予
め型データと製品データをコンピュータ１００のいずれ
かの記憶手段に入力する必要があり、また同様にプレス
機械の仕様、例えば巻出ローラ１の巻出し速度（ライン
スピード）ＶＬや前述の送り可能範囲（例えば１８０
度，２４０度，２７０度等）を設定入力する。ここでい
う型データとは、少なくとも各加工型の種類Ｃ１，Ｃ
２，Ｃ３等とその配列及び配置ピッチの情報を含むもの
で、例えば図６に示すような内容となる。またこの型デ
ータは、金型６，７が別種のものに交換される毎に入力
する必要があるが、予め使用される複数種についてそれ
ぞれ型番等の名前を付して登録しておき、型交換時には
この型番を指定することにより設定入力ができるように
してもよい。

【００１９】また、ここでいう製品データとは、製品の
加工ピッチＬ１，Ｌ２，…及びその加工型の情報（以
下、製品仕様情報という。）、さらには製品の加工数及
び加工順の情報（以下、生産スケージュール情報とい
う。）を少なくとも含むもので、これら製品仕様情報と
生産スケージュール情報とを同時又は別個に入力する構
成とすればよい。そして、この製品データ及び生産スケ
ジュールデータは、後述の加工スケジュールデータ作成
処理において、図１５に示すような加工スケジュールデ
ータに変換されて使用される。図１５に示す加工スケジ
ュールデータは、図７に示すように各製品を加工する数
だけ加工する順番に一列に並べ、各製品のそれぞれの加
工を、各製品の間に切断という加工が存在する一連の連
続した加工としてとらえたもので、この場合各製品の境
界を越えて一連の符号として各加工箇所に付与された符
号Ｋ１，Ｋ２，…と、各加工箇所に使用すべき加工型の
符号（この場合Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれか）とを用い
て表わすこととする。

【００２０】なお、これら型データや製品データ、或い
は巻出し速度ＶＬや前述の送り可能範囲のデータは、ハ
ードディスク装置１０７等に記憶されたシステムソフト
の機能により、ＣＲＴ１０６の画面に表示されたメニュ
ーを選択し、表示されたガイダンスに従って、キーボー
ド１０５或いは図示省略したマウス等を操作して容易に
入力することができるように構成されている。

【００２１】（ｂ）加工スケジュールデータ作成処理次に、コンピュータ１００のＣＰＵ１０１が行う加工ス
ケジュールデータ作成処理について説明する。なおこの
処理は、前述の入力操作がなされた直後に自動的になさ
れるプログラムとしてもよいし、加工作業が実際になさ
れる直前に行われる態様でもよい。この処理では、図８
に示すように、前記型データ及び製品データに基づい
て、図７に示す各加工箇所Ｋ１，Ｋ２，…のうち少なく
とも金型の全長（図６の場合にはＭ１＋Ｍ２）の範囲に
あるものについて、相対的な送り量（移動量Ｋ）を算出
し、これに基づいてどの加工箇所（Ｋ１〜Ｋ１３）を次
に加工するか、又はどの加工型を次に作動させるかの選
択がなされ、加工スケジュールデータが作成される。相
対的な送り量とは、図７に示すワークが金型に対して一
定の基準位置にあると仮定した場合に、この一定の基準
位置にある状態から材料送りを開始して、各加工箇所を
対応する加工型の位置まで送るための仮想の送り量であ
る。

【００２２】この相対送り量は、本例の場合、前述の型
上の加工型Ｃ１の位置とワーク上の加工箇所Ｋ１の位置
が同位置にあると仮定し、これら原点位置を上記基準位
置（ステップＳ２における当初の基準位置）としてい
る。すなわち、この場合、この仮想的な相対送り量Ｋ
は、Ｋ＝Ｚ＋Ｚ′となる。これは、図８のステップＳ２
或いはＳ１２により、製品Ｘの製品座標位置Ｚを求め、
更に金型Ｙの金型内座標位置Ｚ′を求め、ステップＳ４
でそれらの和を求めて得られる。

【００２３】具体的には、図６に示す金型（Ｍ１＝５０
ｍｍ、Ｍ２＝１００ｍｍ）で図７に示すようなワークを
加工する場合には、図１０〜図１４の（ａ）〜（ｊ）に
示すように、相対送り量（移動量Ｋ）が計算され、これ
に基づいて例えば図１５に示すような加工スケジュール
データが作成される。すなわち、図１０の（ａ）の計算
テーブルに示すように、まずステップＳ２，Ｓ４の処理
により、加工箇所Ｋ２〜Ｋ５について移動量Ｋが求めら
れる。次いでステップＳ６の処理により、図１０の
（ａ）の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇
所Ｋ２が判定され、１回目の送り量（図１５で番号Ｓ１
の必要送り量）がこの加工箇所Ｋ２の移動量（即ち３０
ｍｍ）となり、またこの加工箇所Ｋ２が１回目の加工箇
所（図１５で加工番号Ｗ１の加工箇所）となり、さらに
製品データに登録されたこの加工箇所Ｋ２に対応する加
工型Ｃ１が１回目に作動させる加工型となる。

【００２４】次に、図１０の（ｂ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ１，Ｋ３〜Ｋ５について移動量Ｋが求め
られる。次いでステップＳ６の処理により、図１０の
（ｂ）の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇
所Ｋ１及びＫ３が判定され、２回目の送り量（図１５で
番号Ｓ２の必要送り量）がこの加工箇所Ｋ１又はＫ３の
移動量（即ち１２０ｍｍ）となり、またこの加工箇所Ｋ
１及びＫ３が２回目の加工箇所（図１５で加工番号Ｗ２
の加工箇所）となり、さらに製品データに登録されたこ
れらの加工箇所Ｋ１及びＫ３に対応する加工型Ｃ３及び
Ｃ２が２回目に作動させる加工型となる。

【００２５】次に、図１１の（ｃ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ４〜Ｋ７について移動量Ｋが求められ
る。次いでステップＳ６の処理により、図１１の（ｃ）
の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇所Ｋ４
が判定され、３回目の送り量（図１５で番号Ｓ３の必要
送り量）がこの加工箇所Ｋ４の移動量（即ち５０ｍｍ）
となり、またこの加工箇所Ｋ４が３回目の加工箇所（図
１５で加工番号Ｗ３の加工箇所）となり、さらに製品デ
ータに登録されたこの加工箇所Ｋ４に対応する加工型Ｃ
２が３回目に作動させる加工型となる。

【００２６】次に、図１１の（ｄ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ５〜Ｋ８について移動量Ｋが求められ
る。次いでステップＳ６の処理により、図１１の（ｄ）
の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇所Ｋ６
が判定され、４回目の送り量（図１５で番号Ｓ４の必要
送り量）がこの加工箇所Ｋ６の移動量（即ち２０ｍｍ）
となり、またこの加工箇所Ｋ６が４回目の加工箇所（図
１５で加工番号Ｗ４の加工箇所）となり、さらに製品デ
ータに登録されたこの加工箇所Ｋ６に対応する加工型Ｃ
１が４回目に作動させる加工型となる。

【００２７】次に、図１２の（ｅ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ５，Ｋ７〜Ｋ９について移動量Ｋが求め
られる。次いでステップＳ６の処理により、図１２の
（ｅ）の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇
所Ｋ５及びＫ７が判定され、５回目の送り量（図１５で
番号Ｓ５の必要送り量）がこの加工箇所Ｋ５又はＫ７の
移動量（即ち１２０ｍｍ）となり、またこの加工箇所Ｋ
５及びＫ７が５回目の加工箇所（図１５で加工番号Ｗ５
の加工箇所）となり、さらに製品データに登録されたこ
れらの加工箇所Ｋ５及びＫ７に対応する加工型Ｃ３及び
Ｃ２が５回目に作動させる加工型となる。

【００２８】次に、図１２の（ｆ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ８〜Ｋ１１について移動量Ｋが求められ
る。次いでステップＳ６の処理により、図１２の（ｆ）
の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇所Ｋ８
が判定され、６回目の送り量（図１５で番号Ｓ６の必要
送り量）がこの加工箇所Ｋ８の移動量（即ち５０ｍｍ）
となり、またこの加工箇所Ｋ８が６回目の加工箇所（図
１５で加工番号Ｗ６の加工箇所）となり、さらに製品デ
ータに登録されたこの加工箇所Ｋ８に対応する加工型Ｃ
２が６回目に作動させる加工型となる。

【００２９】次に、図１３の（ｇ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ９〜Ｋ１２について移動量Ｋが求められ
る。次いでステップＳ６の処理により、図１３の（ｇ）
の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇所Ｋ１
０が判定され、７回目の送り量（図１５で番号Ｓ７の必
要送り量）がこの加工箇所Ｋ１０の移動量（即ち７０ｍ
ｍ）となり、またこの加工箇所Ｋ１０が７回目の加工箇
所（図１５で加工番号Ｗ７の加工箇所）となり、さらに
製品データに登録されたこの加工箇所Ｋ１０に対応する
加工型Ｃ２が７回目に作動させる加工型となる。

【００３０】次に、図１３の（ｈ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ９，Ｋ１１〜Ｋ１３について移動量Ｋが
求められる。次いでステップＳ６の処理により、図１３
の（ｈ）の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工
箇所Ｋ１１が判定され、８回目の送り量（図１５で番号
Ｓ８の必要送り量）がこの加工箇所Ｋ１１の移動量（即
ち５０ｍｍ）となり、またこの加工箇所Ｋ１１が８回目
の加工箇所（図１５で加工番号Ｗ８の加工箇所）とな
り、さらに製品データに登録されたこの加工箇所Ｋ１１
に対応する加工型Ｃ２が８回目に作動させる加工型とな
る。

【００３１】次に、図１４の（ｉ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ９，Ｋ１２，Ｋ１３について移動量Ｋが
求められる。次いでステップＳ６の処理により、図１４
の（ｉ）の計算テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工
箇所Ｋ９及びＫ１２が判定され、９回目の送り量（図１
５で番号Ｓ９の必要送り量）がこれらの加工箇所Ｋ９又
はＫ１２の移動量（即ち２０ｍｍ）となり、またこれら
の加工箇所Ｋ９及びＫ１２が９回目の加工箇所（図１５
で加工番号Ｗ９の加工箇所）となり、さらに製品データ
に登録されたこれらの加工箇所Ｋ９及びＫ１２に対応す
る加工型Ｃ３及びＣ１が９回目に作動させる加工型とな
る。

【００３２】次に、図１４の（ｊ）の計算テーブルに示
すように、ステップＳ８〜Ｓ１２と、ステップＳ１４の
分岐処理により再度実行されるステップＳ４の処理によ
り、加工箇所Ｋ１３について移動量Ｋが求められる。次
いでステップＳ６の処理により、図１４の（ｊ）の計算
テーブルにおいて移動量Ｋが最少の加工箇所Ｋ１３が判
定され、１０回目の送り量（図１５で番号Ｓ１０の必要
送り量）がこの加工箇所Ｋ１３の移動量（即ち１９０ｍ
ｍ）となり、またこの加工箇所Ｋ１３が１０回目の加工
箇所（図１５で加工番号Ｗ１０の加工箇所）となり、さ
らに製品データに登録されたこの加工箇所Ｋ１３に対応
する加工型Ｃ３が１０回目に作動させる加工型となる。
そして、次のステップＳ１４では、全ての加工箇所が処
理されたので、この処理（加工スケジュールデータ作成
処理）を終了する。こうして、前述のステップＳ４〜Ｓ
１２の処理が、未処理加工箇所がなくなるまで繰返され
て、基準位置が順次変更されつつ送り量が相対的に最も
小さい加工箇所が順次選出されることにより、図１５に
示すような洩れのない加工スケジュールデータが作成さ
れる。

【００３３】（ｃ）連続運転制御次に、上記加工スケジュールデータに基づいて、シーケ
ンサ１１０のＣＰＵ１１１が行う連続運転制御について
説明する。図１６は、この連続運転制御の処理内容を示
すフローチャートである。この処理が開始されると、ま
ずステップＳ２４で、プログラム処理用の変数Ｑ，Ｒの
初期値を、それぞれ１に設定する。

【００３４】次にステップＳ２６では、上記加工スケジ
ュールデータに登録された必要送り量ＳＱ（例えば図１
５に示す具体例では、Ｑ＝１の場合にはＳＱ＝Ｓ１＝３
０ｍｍとなる）を、巻出し速度（ラインスピード）ＶＬ
以下の速度Ｖで、かつ所定の加速度で一度に送るのに必
要な時間ＴＳＱ（図１７の上段に示す）を求める。ここ
での加速度は、送りを開始する際と停止する際の加速度
で、サーボモータ１２０の特性等に応じて予め無理のな
い値を設定しておけばよいが、一定の範囲内でオペーレ
タが設定変更できるようにしてもよい。また速度Ｖは、
例えば予め設定された巻出し速度ＶＬに対して若干小さ
い値に設定すればよい。このようにすれば、コイル材２
の巻出しがまにあわず、コイル材２に無理な張力が加わ
る、或いはコイル材が適正に送られない等の不具合が確
実に防止できる。ただし、速度Ｖは必ずしも巻出し速度
ＶＬ以下にする必要はない。例えば、平均的な送り速度
が巻出し速度ＶＬに一致するように速度Ｖを設定すれば
より好ましい。この構成であれば、コイル材２の巻出し
が過不足なく行われるようになり、コイル材２の過大な
たるみを防止できる作用効果も得られる。

【００３５】次にステップＳ２８では、その時点までに
入力されたロータリーカムスイッチ２０の検出信号から
クランク１４の回転周期Ｔを算出し、この回転周期Ｔと
前述したように予め設定された送り可能範囲θ１より、
クランク１回転における材料送り可能時間ＫＴ＝（θ１
／３６０度）×Ｔを求める。そして、この送り可能時間
ＫＴとステップＳ２６で求めた送り必要時間ＴＳＱとを
比較し、ＫＴ＞ＴＳＱであればステップＳ３０に進み、
そうでなければステップＳ３２に進む。なおここで、回
転周期Ｔは、過去に入力されたロータリーカムスイッチ
２０の検出信号の入力時間間隔から求められるが、過去
複数回の検出間隔の平均値をとって決定すれば、回転周
期Ｔの検知精度が向上する。

【００３６】次にステップＳ３０では、クランク１４の
次の回転サイクルにおける送り可能時間ＫＴ（送り可能
範囲θ１）において、サーボアンプ１２２に指令信号を
出力して必要送り量ＳＱを前記所定の加速度及び最大速
度Ｖで一度に送り、その後、加工範囲θ２においてシリ
ンダドライバ１２４に指令信号を出力して前述の加工ス
ケジュールデータの加工番号ＷＲに登録された加工型を
作動させ、加工番号ＷＲに登録された加工箇所を加工す
る。

【００３７】次に、ステップＳ３２に移行する場合は、
図１７の上段に示すように、送り必要時間ＴＳＱが送り
可能時間ＫＴを越える場合であり、空打ち或いは分割送
りが必要になるので、この空打ち数Ｅと、分割送り量Ｓ
ＱＡ，ＳＱＢ，…（ＳＱ＝ＳＱＡ＋ＳＱＢ＋ＳＱＣ＋
…）とを算出する。すなわち、例えば図１７の下段に示
すように、必要送り量ＳＱを３分割して送り時間がＫＴ
を越えない分割送り量ＳＱＡ，ＳＱＢ，ＳＱＣを設定
し、空打ち数を２回とするといった処理を行う。なお、
前述したようにプレス機械の種類によっては、空打ちを
実行すれば加工範囲θ２においてもコイル材料２の送り
動作が可能な機種がある。このため、このような機種で
あることが予め設定してある場合には、必要送り量ＳＱ
はあくまで一度に連続で送ることとし、必要な空打ち回
数のみを決定する。すなわち、例えば図１７の上段に示
すように、空打ち回数を１回として、必要送り量ＳＱを
一度に連続的に送る動作を選択する。

【００３８】次にステップＳ３４では、ステップＳ３２
で決定した空打ち又は分割送り動作を実行する。すなわ
ち、シリンダドライバ１２４に全ての加工型を作動させ
ない指令を送って所定回数空打ちを実行しつつ、サーボ
アンプ１２２に指令を出力して必要送り量ＳＱを前記所
定の加速度及び最大速度Ｖで一度に送るか、或いは分割
送り量ＳＱＡ，ＳＱＢ，…を順次送り可能時間ＫＴ（送
り可能範囲θ１）においてそれぞれ送る。そしてその
後、次の加工範囲θ２においてシリンダドライバ１２４
に指令信号を出力して前述の加工スケジュールデータの
加工番号ＷＲに登録された加工型（例えば図１５に示す
具体例では、Ｒ＝１の場合にはＷＲ＝Ｗ１で番号Ｃ１の
加工型となる）を作動させ、加工番号ＷＲに登録された
加工箇所（例えば図１５に示す具体例では、加工番号Ｗ
１の場合には番号Ｋ２の加工箇所となる）を加工する。
これにより、加工箇所の間の間隔が非常に長い製品で
も、送り速度がラインスピードを大きく上回ってしまい
コイル材が張ってしまうという不具合や、コイル材を送
るべきでないタイミングでコイル材を送ってしまうとい
った不具合を起こすことなく、円滑な連続加工運転が可
能となる。

【００３９】次にステップＳ３６では、前述の加工スケ
ジュールデータにおいて加工箇所及び加工型が登録され
た加工番号Ｗ１，Ｗ２，…のうち、未加工のデータがあ
るか否か判断され、未加工データがあればステップＳ３
８に進み、なければ処理を終了する。そして、ステップ
Ｓ３８では、各変数Ｑ，Ｒの値が１だけ増加させられ
て、ステップＳ２６に戻る。これにより、全ての必要送
り量Ｓ１，Ｓ２，…及び全ての加工番号Ｗ１，Ｗ２，…
についてステップＳ２６〜Ｓ３６が実行されて、処理が
終了する。すなわち、加工スケジュールデータに登録さ
れた全ての必要送り動作及び加工作業が自動的にしかも
洩れなく円滑に実行され、しかもこの連続運転の途中で
は端材がでることはない。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載のプレス機械の材料送り装
置では、入力操作手段により入力された型データ及び製
品データに基づいて、送り量が相対的に最も小さい加工
箇所を順次選出することにより、製品端の切断加工を含
む各加工箇所の加工順が決定され、この加工順と各加工
から次の加工までの必要送り量とからなる加工スケジュ
ールデータが、加工スケジュールデータ作成手段により
作成され、この加工スケジュールデータに基づいて、材
料送り制御手段によりサーボモータが制御されてコイル
材が所定の加速度及び最大送り速度で繰出され、所定の
加工型を作動させる制御が行なわれる。すなわち、本装
置によれば、オペレータは型データ及び製品データを入
力するだけで連続運転が可能となり、簡単な段取作業で
多種の製品が任意の数量だけ効率のよい連続運転で生産
される。したがって、特に多品種少量生産の生産性が従
来に比して格段に向上し、また端材の発生も運転開始時
のみに限られるので、材料の使用量も著しく低減でき
る。さらに、オペレータに高度な熟練度が要求されなく
なるという効果もある。

【００４１】また、請求項２記載の装置では、送り必要
時間が材料送給可能時間を越えた場合に、材料送り制御
手段の制御により、必要最少限の回数だけクランク下降
時にいずれの加工型も作動させない空打ちを行いつつ材
料を連続送りして、必要送り量を連続的に送給する空打
連続送り、或いは、必要最少限の回数だけクランク回転
周期に合わせた材料の分割送り及び空打ちを行って、必
要送り量を分割的に送給する空打分割送りのいずれかが
行われる。このため、加工箇所間のピッチが長く、送り
量が長距離になるような製品であっても、プレス機械の
クランクの回転を停止させることなく、また端材をだす
ことなく効率のよい連続的なプレス加工が実現できる。
さらに、この請求項２記載の装置では、材料送り制御手
段が、クランクの材料送給開始回転角度を検出するロー
タリーカムスイッチの出力に基づいてクランクの回転周
期を検知し、クランクの１回転における材料送り可能時
間を逐次演算するから、クランクの回転数に変動があっ
た場合でも、検知精度が高く確保され制御動作の信頼性
が高く実現される。

【００４２】また、請求項３記載の装置では、材料送り
制御手段の機能により、最大送り速度がコイル材の巻き
出し速度以下に制限される。このため、コイル材の巻出
しがまにあわず、コイル材に無理な張力が加わる、或い
はコイル材が適正に送られない等の不具合が確実に防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例である材料送り装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の一例であるプレス機械の要部を示す側
面図である。

【図３】本発明の一例であるプレス機械の要部を示す正
面図である。

【図４】本発明の一例であるプレス機械の全体構成を示
す図である。

【図５】本発明の一例であるプレス機械のクランク回転
サイクルを示す図である。

【図６】本発明の一例であるプレス機械の金型の具体例
を示す図である。

【図７】本発明の一例であるプレス機械のワークの具体
例を示す図である。

【図８】本発明の一例である材料送り装置の処理（加工
スケジュールデータ作成処理）を示すフローチャートで
ある。

【図９】本発明の一例である材料送り装置の処理（加工
スケジュールデータ作成処理）を示すフローチャートで
ある。

【図１０】上記加工スケジュールデータ作成処理におけ
る計算テーブルの具体例を示す図である。

【図１１】上記加工スケジュールデータ作成処理におけ
る計算テーブルの具体例を示す図である。

【図１２】上記加工スケジュールデータ作成処理におけ
る計算テーブルの具体例を示す図である。

【図１３】上記加工スケジュールデータ作成処理におけ
る計算テーブルの具体例を示す図である。

【図１４】上記加工スケジュールデータ作成処理におけ
る計算テーブルの具体例を示す図である。

【図１５】上記加工スケジュールデータ作成処理により
作成される加工スケジュールデータの具体例を示す図で
ある。

【図１６】本発明の一例である材料送り装置の処理（連
続運転制御処理）を示すフローチャートである。

【図１７】本発明の一例である材料送り装置の処理（連
続運転制御処理）における送り時間と送り速度の関係の
具体例を示す図である。

【符号の説明】

２コイル材３フィードローラ６，７金型６ａ，６ｂ，６ｃ加工型７ａ，７ｂ，７ｃ加工型１０昇降ヘッド１４クランク２０ロータリーカムスイッチ１００コンピュータ（加工スケジュールデータ作成手
段）１１０シーケンサ（材料送り制御手段）１０５キーボード（入力操作手段）１０３ＲＡＭ（型データ記憶手段、製品データ記憶手
段）１０４フロッピーディスクドライブ（型データ記憶手
段、製品データ記憶手段）１０７ハードディスク装置（型データ記憶手段、製品
データ記憶手段）１２０サーボモータＣ１，Ｃ２，Ｃ３加工型ＳＱ必要送り量Ｔクランクの回転周期ＫＴ材料送り可能時間ＴＳＱ送り必要時間Ｖ最大送り速度ＶＬ巻き出し速度（ラインスピード）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３０Ｂ 15/26 Ｂ３０Ｂ 15/26 Ｂ６５Ｈ 23/185 Ｂ６５Ｈ 23/185 Ａ 43/00 43/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランクの回転に伴って加工型を押圧す
るための昇降ヘッドが昇降し、昇降ヘッド下降時に材料
送給方向に複数ある加工型のうち所定の加工型を作動さ
せて、コイル材をプレス加工するプレス機械において、
コイル材を繰出すフィードローラを駆動するサーボモー
タを制御し、コイル材を順次所定長さ送り出して所定の
加工型に対して位置決めるとともに、所定の加工型を作
動させる指令を出力するプレス機械の材料送り装置であ
って、加工型の種類とその配列及び配置ピッチの情報を含み入
力操作手段により入力される型データを記憶する型デー
タ記憶手段と、製品の加工ピッチ及びその加工型の情報、さらには製品
の加工数及び加工順の情報を含み入力操作手段により入
力される製品データを記憶する製品データ記憶手段と、前記型データ及び製品データに基づいて、送り量が相対
的に最も小さい加工箇所を順次選出することにより、製
品端の切断加工を含む各加工箇所の加工順を決定し、こ
の加工順と各加工から次の加工までの必要送り量とから
なる加工スケジュールデータを作成する加工スケジュー
ルデータ作成手段と、この加工スケジュールデータに基づいて、前記サーボモ
ータを制御してコイル材を所定の加速度及び最大送り速
度で繰出し、所定の加工型を作動させる制御を行う材料
送り制御手段とを備えたことを特徴とするプレス機械の
材料送り装置。
【請求項２】前記材料送り制御手段は、前記クランクの材料送給開始回転角度を検出するロータ
リーカムスイッチの出力に基づいて前記クランクの回転
周期を検知し、前記クランクの１回転における材料送り
可能時間を逐次演算する送給時間演算機能と、前記必要送り量を所定の加速度及び最大送り速度で連続
的に送るのに要する送り必要時間を逐次演算する必要時
間演算機能と、この送り必要時間が前記材料送り可能時間を越えた場合
に、必要最少限の回数だけクランク下降時にいずれの加工型
も作動させない空打ちを行いつつ材料を連続送りして、
前記必要送り量を連続的に送給する空打連続送り、或いは、必要最少限の回数だけクランク回転周期に合わ
せた材料の分割送り及び前記空打ちを行って、前記必要
送り量を分割的に送給する空打分割送り、のいずれかを行う長距離送り制御機能とを有することを
特徴とする請求項１記載のプレス機械の材料送り装置。
【請求項３】前記材料送り制御手段は、前記最大送り
速度をコイル材の巻き出し速度以下に制限する最大送り
速度制限機能を有することを特徴とする請求項１又は２
記載のプレス機械の材料送り装置。