JPH1015698A - プレス装置の下死点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーボモータを駆動源に用いたプレス装置に
おいて、上下動作を行う移動体の停止位置を直接検出す
ることで、その下死点停止精度を保証する。 【解決手段】 筐体３に組み込まれた高精度直動ガイド
２に嵌合したプレスシャフト１に被測定ブロック４が一
体固定されている。また筐体３に固定されたセンサ取付
ブロック６には下死点検出センサ５が取り付けられてい
る。図１に示すようにプレスシャフト１が下死点に到達
した状態になると、被測定ブロック４が下死点検出セン
サ５に近接する。被測定ブロック４の位置の変化に伴い
下死点検出センサ５の出力信号が変化することで、下死
点の位置変化が高精度に検出可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本考案は、移動物体の位置計
測に関し、特にプレス装置の下死点位置検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】駆動源としてサーボモータを使用するプ
レス装置は、例えば、ＩＣのリードフレームの切断や成
形等に用いられている。

【０００３】図４は従来のサーボモータプレスの概略図
であり、プレスシャフト１１は上下動自在に装置本体１
２に取り付けられており、プレスシャフト１１の上端は
リンク１３に接続され、リンク１３はリンク１４に接続
され、リンク１３とリンク１４の接続点はリンク１５に
よってウォームホイール１６と連結されている。ウォー
ムホイール１６はウォーム１７に噛み合い、ウォーム１
７はＡＣサーボモータ１８によって回転させる。プレス
シャフト１１の下端に工具が取り付けられる。

【０００４】モータ１８の回転によってウォームホイー
ル１６を図４の反時計方向に回転させると、図４の状態
からリンク１５がリンク１４，１３を押すことによりプ
レスシャフト１１が下降し、ウォームギア１６が所定量
だけ回転したところで、今度は逆回転し、それによりプ
レスシャフト１１は今度は上昇する。プレスシャフト１
１の下死点はモータ１８の回転量によって決定される。

【０００５】以上のように、この種の装置においては、
プレスシャフト１１の下死点停止位置精度をサーボモー
タ１８の回転量を検出することで間接的に保証してい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この従来の方式では、
実際の移動体（プレスシャフト１１）の停止位置を直接
検出していないために、停止精度に誤差が生じるばかり
か、プレスシャフト１１自体が必要量動作しない（例え
ば異物を挟んだ場合）等の異常が発生しても、モータが
指令量だけ動作すれば異常として検知されない等の問題
があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、モータ回転により上下運動を行
うプレスシャフトと、プレスシャフトの位置を検出する
検出手段とを備え、検出手段の出力信号に基づいてプレ
スシャフトの下死点を検出するように構成した。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の下死点検出装
置の一実施形態を示し、モータ回転により上下運動を行
うプレスシャフト１は高精度直動ガイド２（ストローク
ベアリング等）と嵌合しており、高精度直動ガイド２は
筐体３に内蔵固定されている。プレスシャフト１を上下
動させる機構は図４の機構と同様であって、サーボモー
タ１８を使用する。プレスシャフト１の下端には工具が
取り付けられる。

【０００９】プレスシャフト１の上部には、被測定部で
ある金属製の被測定ブロック４が取り付けられている。
下死点センサ５は、センサ取付ブロック５に取り付けら
れ、センサ取付ブロック６は筐体３に固定されている。
センサ５は、渦電流式変位測定センサであり、プレスシ
ャフト１が下死点にあるときブロック４から所定距離Ｄ
だけ下方に離れた位置に固定されている。センサ５と被
測定ブロック４の距離（ギャップ）ｄと、センサの出力
電圧との間には図２に示すような比例関係があり、セン
サ出力に基づいてセンサ５と被測定ブロック４との距離
ｄをμｍオーダーで検出することができる。

【００１０】センサ５の出力信号は増幅器７によって増
幅され、Ａ／Ｄ変換器８によってデジタル信号に変換さ
れて制御装置９へ送られる。制御装置９は例えばマイク
ロコンピュータ等によって構成され、制御装置９での信
号処理結果は表示装置１０に表示される。

【００１１】次に上記装置の動作を説明する。プレスシ
ャフト１１が上下動すると、センサ５からの信号は制御
装置９へ入力され処理される。センサ５の信号は図３に
実線で示すように、時間の経過とともにセンサ５と被測
定ブロック４の距離ｄは小さくなり、予め設定した所定
距離Ｄで最小値となり、その後再び大きくなる。

【００１２】制御装置９は定期的に信号値を監視して下
死点検出を行う。すなわち、制御装置９にはモータ１８
（図４）の回転位置（モータのパルス数）を入力され、
下死点近傍においてセンサ５の信号値を検査する。例え
ば、モータの回転位置を、０パルスを原点とし、１０万
パルスでプレスシャフト１が下死点に達すると設定され
ている場合、モータ回転位置が８万パルスのときからセ
ンサ信号を監視し始め、１０万パルスに達した後、逆転
して９万パルスに戻った時点で監視を終了する。

【００１３】制御装置９は、上記監視期間中における距
離ｄの最小値ｄminを決定し、最小値ｄminが所定の許容
範囲内にあるかどうかを判定する。最小値ｄminが予め
設定した所定距離Ｄから所定の許容範囲±α内にあれば
（Ｄ−α≦最小値ｄmin≦Ｄ＋α）、プレスシャフト１
の下死点位置は正常であると判断する。所定の許容範囲
から外れていれば、その旨のエラーメッセージを表示装
置１０に表示する。

【００１４】表示装置１０は、上記エラーメッセージの
ほかに図３に示すようなプレスシャフト１の上下動の軌
跡も表示する。

【００１５】プレスシャフト１の上下動の１ストローク
ごとに上記下死点の検査を行うようにしてもよいが、所
定時間（例えば３０分）ごとに上記の検査を行うように
してもよい。このような検査の結果、下死点の位置が設
定値から変化してくるようであれば、モータのパルス数
の設定変更、その他の機構系の機械的調整をして下死点
位置の調整をすることができる。

【００１６】なお、下死点センサ５を用いれば、単にプ
レスの下死点の検出のみならず、下死点に至るまでのプ
レスシャフトの軌跡をとらえることができ、これにより
次のようなことも可能である。

【００１７】例えば、図３の一点鎖線Ｙは、プレス装置
が異物を挟んだときのギャップｄの変化を表している
が、このようにギャップ変化を表示することにより、プ
レスの動作異常の内容を詳しく把握することができる。

【００１８】また図３の変化の形状は被加工物の材質に
より異なり、材料ごとにこれを検査することによって各
材料の性質を知ることができる。また材料に応じた加工
方法を設定することができる。

【００１９】なお、下死点検出センサとしては、上記渦
電流式変位測定センサに限らず、接触式センサ等他の検
出手段を用いてもよい。例えば、図１の被測定ブロック
４とブロック６との間隙に横からレーザ光を当て、反対
側に受光素子をおいてギャップｄの変化を検出してもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
レスシャフト自体の下死点停止位置を直接検出すること
で、高精度な停止位置の保証が可能である。

【００２１】また、停止位置の異常を検知することで、
プレス装置を用いた作業不良及び機器の破損等の防止が
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す図である。

【図２】下死点検出センサの特性を示す図である。

【図３】プレスの距離（ギャップ）ｄの変化を示す図で
ある。

【図４】従来のサーボモータプレス装置の図である。

【符号の説明】

１ プレスシャフト ２ 高精度直動ガイド ３ 筐体 ４ 被測定ブロック ５ 下死点検出センサ ６ センサ取付ブロック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ回転によって上下運動を行うプレ
   スシャフトと、前記プレスシャフトの位置を検出する検
   出手段とを備え、前記検出手段の出力信号に基づいて前
   記プレスシャフトの下死点を検出することを特徴とする
   プレス装置の下死点検出装置。
2. 【請求項２】 前記プレスシャフトに被測定部を設け、
   前記検出手段は前記被測定部の位置を検出する請求項１
   に記載の下死点検出装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、渦電流式変位測定セン
   サである請求項１または２に記載の下死点検出装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段の出力信号の監視範囲を前
   記モータの回転位置に基づいて定め、前記監視範囲内に
   おいて検出された下死点位置が所定の許容範囲内かどう
   かを判定する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
   下死点検出装置。