JPH10166200A - 油圧プレスの段取寸動装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未熟練作業者でも、スライドを容易に、か
つ、正確に微小移動させることができる油圧プレスの段
取寸動装置及びその方法を提供する。 【解決手段】 操作量に比例したスライド３の移動量の
指令信号を出力する移動量指令入力手段１０と、スライ
ド３の移動を許可する微速運転スイッチ１１と、少なく
とも段取寸動モードを選択するための段取寸動選択スイ
ッチ１２と、スライド３を上下動するシリンダ４の速度
を制御する流量制御サーボ弁１４と、スライド３の位置
を検出するリニアセンサ６と、前記段取寸動モード信号
を入力して、かつ、前記移動許可指令を入力している間
にのみ、前記移動量指令信号の大きさに比例した距離だ
けスライド３が移動するように、この目標位置と前記リ
ニアセンサ６からの位置信号との偏差値を小さくする指
令信号を前記流量制御サーボ弁１４に出力する制御器１
３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧プレスの段取
寸動装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧プレス機械は、プレス機械の上部に
油圧シリンダによって上下駆動されるスライドを有し、
このスライドの下面に取着された上型と、プレス機械の
下部に設けられたボルスタの上面に取着された下型との
間でプレス加工を行うように構成されている。

【０００３】従来、上記のような油圧プレス機械におい
て、例えば金型交換等のため微速操作が必要なときは、
プレスの操作モードを「寸動モード」にし、両手操作で
左右の運転ボタンを同時に押下している。このとき、上
型が下型に接近して来たら、インチング操作のように短
時間に上記運転ボタンを押下して微小距離ずつスライド
を下降させ、上型と下型とを重ね合わせている。そし
て、上型と下型が略重なり合ったことを目視で確認した
後、上型をスライドから外し、下型をボルスタから外し
てスライドを上昇させて退避させる。

【０００４】次に、上型と下型を重ねた状態でプレス機
械の外部に搬出し、新しい上型と下型とを重ね合わせた
状態でボルスタ上に搬入する。そして、上記と同様にス
ライドを「寸動モード」でのインチング操作で上型に近
づけ、略接触したら上型をスライドの下面にクランプ
し、下型をボルスタにクランプする。このようにして、
金型交換を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金型交換作業においては、以下のような問題がある。上
述のように、寸動モードでのインチング操作によって、
上型を下型に接近させたり、金型交換後にスライドを金
型に接近させるが、前記運転ボタンによるインチング操
作ではスライドの移動量のコントロールが非常に困難と
なっている。特に、作業者が熟練していない場合にはイ
ンチング操作時のこの移動量のバラツキが大きく、微小
移動量ずつ正確に作動させるのは非常に困難であり、型
の損傷を招く危険性が大きいという問題がある。また、
熟練した作業者でも、金型近傍での操作は非常に注意深
く行う必要がある。このため、操作性が悪くなるととも
に、精神的な負担が大きいので疲労度も大きくなってい
る。

【０００６】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、熟練していない作業者でも、スライドを
容易に、かつ、正確に微小移動させることができる、作
業性の良い油圧プレスの段取寸動装置及びその方法を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、プレス
本体の上部に配設された油圧式のシリンダ４の伸縮によ
って上下動されるスライド３と、プレス本体の下部に固
設されたボルスタ５とを設け、前記スライド３を寸動動
作させる油圧プレスの段取寸動装置において、操作量に
比例したスライド３の移動量の指令信号を出力する移動
量指令入力手段１０と、スライド３の移動許可指令を出
力する微速運転スイッチ１１と、少なくとも段取寸動モ
ードを選択するための選択スイッチ１２と、ソレノイド
部に入力された指令信号の大きさに比例して、前記シリ
ンダ４の伸縮速度を制御する流量制御サーボ弁１４と、
スライド３のボルスタ５からの高さ方向の位置を検出す
るリニアセンサ６と、前記選択スイッチ１２からの段取
寸動モード信号を入力しているとき、かつ、前記微速運
転スイッチ１１からの移動許可指令を入力している間に
のみ、前記移動量指令入力手段１０からの移動量指令信
号の大きさに比例した距離だけ離れた目標位置にスライ
ド３が移動するように、この目標位置と前記リニアセン
サ６からの位置信号との偏差値を小さくする指令信号を
前記流量制御サーボ弁１４の前記ソレノイド部に出力す
る制御器１３ととを備えた構成としている。

【０００８】請求項１に記載の発明によると、段取寸動
選択スイッチによって段取寸動モードが選択され、か
つ、微速運転スイッチが操作されて移動許可指令が出力
されているときのみ、例えば手動パルサ等で構成されて
いる移動量指令入力手段によるスライドの微小移動が可
能となる。このとき、移動量指令入力手段の操作量（例
えば、手動パルサの操作回転角度）を目標移動量に応じ
て調整すると、この操作量に比例した距離だけスライド
が移動するように、スライドの目標位置が演算される。
スライドの現在位置をリニアセンサによってフィードバ
ックし、上記目標位置とこの位置フィードバック信号と
の偏差が小さくなるように流量制御サーボ弁の流量及び
方向が制御されるので、スライドを駆動するシリンダは
目標位置に所定微速度で位置制御される。したがって、
移動量指令入力手段の所定の操作量（手動パルサの１パ
ルスが出力される回転角度）に対するスライドの移動量
を、段取時に所望する単位微小移動量に設定しておくこ
とによって、微小移動が容易となる。この結果、段取寸
動モードでのスライドの微小移動操作を、熟練者以外で
も容易に、そして精度良く行うことが可能となり、金型
損傷の恐れが無く、金型交換等を短時間で行うことがで
きる。これによって、段取作業時の操作性及び作業性を
向上できる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、プレス本
体の上部に配設された油圧式のシリンダ４の伸縮によっ
て上下動されるスライド３を設け、このスライド３を寸
動動作させる油圧プレスの段取寸動方法において、移動
量指令入力手段１０の操作量を目標移動量に応じて調整
し、この操作量に比例した距離だけスライド３が移動す
るように、シリンダ４を所定の微速度で制御する方法と
している。

【００１０】請求項２に記載の発明によると、移動量指
令入力手段の操作量（例えば、手動パルサの操作回転角
度）を目標移動量に応じて調整すると、この操作量に比
例した距離だけスライドが移動する。したがって、移動
量指令入力手段の所定の操作量に対するスライドの移動
量を、段取時に所望する単位微小移動量に設定しておく
ことによって、微小移動が容易となる。この結果、段取
寸動モードでのスライドの微小移動操作を、熟練者以外
でも容易に、そして精度良く行うことが可能となり、段
取作業時の操作性及び作業性を向上できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る油圧プレス
の段取寸動装置及びその方法について、図１〜図４を参
照して詳述する。

【００１２】図１は、本発明に係わる段取寸動装置のス
ライド位置を検出するリニアセンサを備えた油圧プレス
機械の一例を示す側面図である。プレス本体１の左右に
配置されたＣフレーム２の上部にはスライド３を上下駆
動する油圧式のシリンダ４が設けられており、下部には
ボルスタ５が固設されている。そして、スライド３を上
下動することによって、スライド３の下面に取着される
上型（図示せず）と、ボルスタ５の上面に取着される下
型（図示せず）との間でプレス加工を行うようになって
いる。

【００１３】また、Ｃフレーム２の上部とスライド３の
後部との間には、ボルスタ５に対するスライド３の高さ
方向位置を検出するリニアセンサ６が取着されている。
リニアセンサ６は、スライド３の後部に取着されたセン
サロッド６ａと、Ｃフレーム２の上部前側に取着された
センサヘッド６ｂとから構成されている。なお、このリ
ニアセンサ６の検出精度はスライド３の微小移動の制御
を可能とするものであり、金型交換時に必要な最小単位
の微小移動距離よりも更に小さい距離（例えば、最小移
動距離の１／１０程度）に設定している。

【００１４】図２は、本発明に係わる段取寸動装置のハ
ード構成ブロック図である。移動量指令入力手段１０は
スライド３を所定の微小移動量ずつ移動させる移動量指
令を制御器１３に出力するものであり、この移動量指令
は移動量指令入力手段１０の作業者の操作量に比例して
出力する。すなわち、移動量指令入力手段１０が例えば
手動パルサ等により構成されている場合は、手動パルサ
の操作回転角度の大きさに応じた所定パルス数の移動指
令パルス列が出力され、この移動指令パルス列の各パル
スは所定の最小移動量に相当するように構成されてい
る。また、微速運転スイッチ１１は上記移動量指令入力
手段１０による微小移動を可能とするものであり、この
スイッチが操作されている間、移動許可指令を制御器１
３に出力する。さらに、段取寸動選択スイッチ１２は上
記移動量指令入力手段１０による微小移動が行える「段
取寸動モード」を選択するスイッチであり、この段取寸
動モード信号を制御器１３に出力している。

【００１５】制御器１３は、例えばマイクロコンピュー
タ等を主体にして構成されている。そして、制御器１３
は、前記段取寸動選択スイッチ１２からの段取寸動モー
ド信号が入力されているとき、かつ、前記微速運転スイ
ッチ１１からの移動許可指令が入力されている間だけ、
前記移動量指令入力手段１０からの移動量指令の大きさ
（手動パルサでは、移動指令パルスの数）に比例した距
離だけスライド３を移動させるための指令信号を流量制
御サーボ弁１４に出力する。このとき、制御器１３から
流量制御サーボ弁１４のソレノイド部（図示せず）に、
予め設定された微小移動時の微速度の大きさに比例した
電流指令が出力される。

【００１６】また、流量制御サーボ弁１４は、図示しな
い油圧ポンプから吐出され、かつ、シリンダ４に供給さ
れる圧油の流量及び方向を制御しており、制御器１３か
らの電流指令信号の大きさ及び符号に対応してこの圧油
の流量及び方向が制御される。そして、シリンダ４はこ
の制御された圧油の流量及び方向に従って所定速度で伸
縮し、スライド３を上下駆動する。この上下動に伴うス
ライド３の現在位置はリニアセンサ６によって検出さ
れ、この検出位置信号は制御器１３にフィードバックさ
れている。

【００１７】図３は、前記段取寸動装置の機能構成ブロ
ック図を示している。移動量指令入力手段１０は、例え
ば手動パルサ２０とパルス検出手段２１と指令値発生手
段２２とから構成されている。作業者が手動パルサ２０
を所定角度回転させると、この回転角度に比例した所定
数のパルスが時系列的に並んだパルス列信号がパルス検
出手段２１に出力される。パルス検出手段２１はこのパ
ルス列信号のレベル変化を検出してパルス数を計数し、
このパルス数値信号を指令値発生手段２２に出力する。
指令値発生手段２２は、入力した前記パルス数値信号の
大きさに基づいて、移動量指令を指令出力有効判定手段
２３に出力する。

【００１８】また、微速運転スイッチ１１は前述したよ
うに上記移動量指令入力手段１０（つまり、手動パルサ
２０等）による微小移動を可能としており、このスイッ
チが操作されている間、移動許可指令を指令出力有効判
定手段２３に出力する。同様に、段取寸動選択スイッチ
１２は「段取寸動モード」が選択されたとき、この段取
寸動モード信号を指令出力有効判定手段２３に出力す
る。

【００１９】指令出力有効判定手段２３は、上記段取寸
動モード信号を入力しているとき、かつ、前記移動許可
指令を入力している間にのみ、前記移動量指令の大きさ
に比例した距離だけ移動するように、位置指令を出力す
る。この位置指令と前記リニアセンサ６からの位置フィ
ードバック信号との偏差信号がサーボアンプ１５に入力
され、このサーボアンプ１５は上記偏差信号が小さくな
るように所定の微速度に応じた電流指令信号を流量制御
サーボ弁１４のソレノイド部に出力し、よって、流量制
御サーボ弁１４はシリンダ４を所定の微速度で伸縮す
る。この結果、スライド３は所定の微速度で移動量指令
入力手段１０（手動パルサ２０等）が出力した移動量指
令に応じた距離だけ上下駆動される。

【００２０】なお、手動パルサ２０を用いた場合、その
出力の単位パルス当たりのスライド移動量は例えば（１
／１００）mm程度の極めて微小距離としており、これに
よって、微小移動の制御が可能となる。また、微速移動
の場合のスライド２の速度は（１／１００）mm／ｓ〜１
mm／ｓの範囲で選択的に制御可能としている。

【００２１】次に、これまでに説明した段取寸動装置に
よる段取寸動モード時のスライド３の移動制御フローチ
ャートを図４に基づいて説明する。まず、ステップ１０
１で（指令出力有効判定手段２３）、制御器１３は、段
取寸動選択スイッチ１２の段取寸動モード信号が入力さ
れ、かつ、微速運転スイッチ１１の移動許可指令が入力
されているか否かを判定する。そして、両者が共に入力
されているときはステップ１０２に移行し、少なくとも
いずれか一方が入力されてないときは、エンド処理に移
行して無処理で終了する。

【００２２】ステップ１０２では（指令出力有効判定手
段２３）、制御器１３は移動量指令入力手段１０からの
移動量指令（手動パルサ２０からの指令パルス数に比例
した指令）を入力し、ステップ１０３で、この移動量指
令の大きさに比例した移動量だけ移動するように、目標
位置指令を算出する。この後、ステップ１０４で、この
目標位置指令と、リニアセンサ６から入力する位置フィ
ードバック信号との偏差を演算する。そして、次にステ
ップ１０５で（サーボアンプ１５）、上記演算した偏差
が０になるように流量制御サーボ弁１４の指令値を演算
し、その指令値を流量制御サーボ弁１４に出力する。こ
れによって、流量制御サーボ弁１４がシリンダ４の伸縮
速度を制御している。そして、上記ステップ１０４〜１
０５の処理を通常のフィードバック制御ループ処理と同
様に繰り返し処理することによって、スライド３は指令
された移動量を正確に移動し、目標位置に位置決めされ
る。

【００２３】以上に説明したように、段取寸動モード時
に、移動量指令入力手段１０の操作量（例えば、手動パ
ルサ２０の操作回転角度）に比例した微小移動量ずつス
ライド３を移動させることができるので、上記操作量を
調整することによって、容易に、かつ、精度良く微小移
動を行える。この結果、熟練作業者でなくてもスライド
３の微小移動を容易に行うことができるので、金型交換
時の操作性、作業性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる段取寸動装置のリニアセンサを
取着したプレス機械の一例を示す側面図である。

【図２】本発明に係わる段取寸動装置のハード構成ブロ
ック図である。

【図３】本発明に係わる段取寸動装置の機能構成ブロッ
ク図である。

【図４】本発明に係わる段取寸動装置の制御フローチャ
ート例を示す。

【符号の説明】

１ プレス本体 ２ Ｃフレーム ３ スライド ４ シリンダ ５ ボルスタ ６ リニアセンサ １０ 移動量指令入力手段 １１ 微速運転スイッチ １２ 段取寸動選択スイッチ １３ 制御器 １４ 流量制御サーボ弁 １５ サーボアンプ ２０ 手動パルサ ２１ パルス検出手段 ２２ 指令値発生手段 ２３ 指令出力有効判定手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス本体の上部に配設された油圧式の
   シリンダ(4) の伸縮によって上下動されるスライド(3)
   と、プレス本体の下部に固設されたボルスタ(5) とを設
   け、前記スライド(3) を寸動動作させる油圧プレスの段
   取寸動装置において、 操作量に比例したスライド(3) の移動量の指令信号を出
   力する移動量指令入力手段(10)と、 スライド(3) の移動許可指令を出力する微速運転スイッ
   チ(11)と、 少なくとも段取寸動モードを選択するための選択スイッ
   チ(12)と、 ソレノイド部に入力された指令信号の大きさに比例し
   て、前記シリンダ(4) の伸縮速度を制御する流量制御サ
   ーボ弁(14)と、 スライド(3) のボルスタ(5) からの高さ方向の位置を検
   出するリニアセンサ(6) と、 前記選択スイッチ(12)からの段取寸動モード信号を入力
   しているとき、かつ、前記微速運転スイッチ(11)からの
   移動許可指令を入力している間にのみ、前記移動量指令
   入力手段(10)からの移動量指令信号の大きさに比例した
   距離だけ離れた目標位置にスライド(3) が移動するよう
   に、この目標位置と前記リニアセンサ(6) からの位置信
   号との偏差値を小さくする指令信号を前記流量制御サー
   ボ弁(14)の前記ソレノイド部に出力する制御器(13)とを
   備えたことを特徴とする油圧プレスの段取寸動装置。
2. 【請求項２】 プレス本体の上部に配設された油圧式の
   シリンダ(4) の伸縮によって上下動されるスライド(3)
   を設け、このスライド(3) を寸動動作させる油圧プレス
   の段取寸動方法において、 移動量指令入力手段(10)の操作量を目標移動量に応じて
   調整し、この操作量に比例した距離だけスライド(3) が
   移動するように、シリンダ(4) を所定の微速度で制御す
   ることを特徴とする油圧プレスの段取寸動方法。