JPH10249590A - サーボモータ駆動のリンクモーションプレスおよびそ のプレス制御方法 - Google Patents
サーボモータ駆動のリンクモーションプレスおよびそ のプレス制御方法Info
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- JPH10249590A JPH10249590A JP7650597A JP7650597A JPH10249590A JP H10249590 A JPH10249590 A JP H10249590A JP 7650597 A JP7650597 A JP 7650597A JP 7650597 A JP7650597 A JP 7650597A JP H10249590 A JPH10249590 A JP H10249590A
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- Japan
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- press
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- motion
- servo motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フライホイールやクランク装置、油圧タンク
などの大掛かりな装置を使用せずに、理想的なメカニカ
ルリンクプレスのモーションカーブのプレスを得ること
にある。 【解決手段】 スライド３をトグルのリンク機構を介し
て昇降してプレス成形するようにしたリンクモーション
プレス１であって、トグルのリンク機構の昇降駆動部に
ラック・ピニオン、ボールスクリュやスクリュ・ギヤー
機構を配設して昇降駆動自在にサーボモータ１２を連結
している。そして、上記スライド３をメカニカルリンク
プレスのモーションカーブに一致するようにサーボモー
タ１２を回転制御してトグルのリンク機構を介して金型
を閉塞してプレス成形するようにしている。
などの大掛かりな装置を使用せずに、理想的なメカニカ
ルリンクプレスのモーションカーブのプレスを得ること
にある。 【解決手段】 スライド３をトグルのリンク機構を介し
て昇降してプレス成形するようにしたリンクモーション
プレス１であって、トグルのリンク機構の昇降駆動部に
ラック・ピニオン、ボールスクリュやスクリュ・ギヤー
機構を配設して昇降駆動自在にサーボモータ１２を連結
している。そして、上記スライド３をメカニカルリンク
プレスのモーションカーブに一致するようにサーボモー
タ１２を回転制御してトグルのリンク機構を介して金型
を閉塞してプレス成形するようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工分野に
おけるリンクモーションプレスおよびそのプレス制御方
法に関し、特にサーボモータ駆動のリンクモーションプ
レスおよびそのプレス制御方法に関する。
おけるリンクモーションプレスおよびそのプレス制御方
法に関し、特にサーボモータ駆動のリンクモーションプ
レスおよびそのプレス制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プレス装置としては、メカニカル
プレスと油圧プレスとがよく知られている。
プレスと油圧プレスとがよく知られている。
【０００３】メカニカルプレスは、スライドを高速で作
動できて、プレス成形時間の短縮化がはかれて好ましい
が、また所要の加工特性に合わすべくリンクモーション
プレスが開発されている。しかし、いずれもフライホイ
ールを配設してクランク機構を介してスライドを昇降駆
動しなければならず、装置が大掛かりとなり、また多品
種の成形品に対してスライドの速度やプレスモーション
カーブを変更するのが難しいものであった。
動できて、プレス成形時間の短縮化がはかれて好ましい
が、また所要の加工特性に合わすべくリンクモーション
プレスが開発されている。しかし、いずれもフライホイ
ールを配設してクランク機構を介してスライドを昇降駆
動しなければならず、装置が大掛かりとなり、また多品
種の成形品に対してスライドの速度やプレスモーション
カーブを変更するのが難しいものであった。
【０００４】一方、油圧プレスは、フライホイールなど
の装置が不要で、大出力が得られ、位置制御、速度制御
が容易であるが、油圧タンク等の油圧装置が必要で、騒
音が大きくなる。
の装置が不要で、大出力が得られ、位置制御、速度制御
が容易であるが、油圧タンク等の油圧装置が必要で、騒
音が大きくなる。
【０００５】また、多品種少量等のプレス成形品につい
て、金型の製作にその試作品を成形するのにトライアル
プレスが使用され、多種多様なプレス条件を充足できる
ように一般に油圧プレスが採用されている。しかし、メ
カニカルプレスで行われる成形品の金型の製作時に高速
の加圧速度が要求されることから、トライアルプレスの
加圧シリンダーを所要の大容量吐出量の加圧ポンプで駆
動したり、また大容量のアキュムレーターを使用して対
応している。
て、金型の製作にその試作品を成形するのにトライアル
プレスが使用され、多種多様なプレス条件を充足できる
ように一般に油圧プレスが採用されている。しかし、メ
カニカルプレスで行われる成形品の金型の製作時に高速
の加圧速度が要求されることから、トライアルプレスの
加圧シリンダーを所要の大容量吐出量の加圧ポンプで駆
動したり、また大容量のアキュムレーターを使用して対
応している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の油圧ト
ライアルプレスで金型を製作してメカニカルリンクプレ
スにその金型を取り付けて成形すると、成形材料の一部
が破損したり、成形品の肉厚が不均一となったりして、
上手く成形できないことがしばしば発生している。その
ため、その都度金型を修正しているが、金型の修正に多
大な時間を要するものであった。
ライアルプレスで金型を製作してメカニカルリンクプレ
スにその金型を取り付けて成形すると、成形材料の一部
が破損したり、成形品の肉厚が不均一となったりして、
上手く成形できないことがしばしば発生している。その
ため、その都度金型を修正しているが、金型の修正に多
大な時間を要するものであった。
【０００７】その原因としては、油圧プレスとメカニカ
ルリンクプレスのスライドのスピードの違いが主たるも
のであると考えられるが、油圧プレスのプレスモーショ
ンカーブとメカニカルリンクプレスのプレスモーション
カーブを一致させることが困難なものである。
ルリンクプレスのスライドのスピードの違いが主たるも
のであると考えられるが、油圧プレスのプレスモーショ
ンカーブとメカニカルリンクプレスのプレスモーション
カーブを一致させることが困難なものである。
【０００８】したがって、メカニカルプレスのようなプ
レスモーションカーブに容易に制御でき、装置が大掛か
りにならずに精度の向上がはかれるプレス装置の開発が
課題であった。
レスモーションカーブに容易に制御でき、装置が大掛か
りにならずに精度の向上がはかれるプレス装置の開発が
課題であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、スラ
イドをトグルのリンク機構を介して昇降してプレス成形
するようにしたリンクモーションプレスであって、上記
トグルのリンク機構の昇降駆動部に１組または複数個の
ラック・ピニオン、ボールスクリュやスクリュ・ギヤー
機構を配設して昇降駆動自在にサーボモータを連結し、
上記スライドをメカニカルリンクプレスのモーションカ
ーブに一致するようにサーボモータを回転制御してトグ
ルのリンク機構を介して金型を閉塞してプレス成形する
ようにしたことを特徴とするサーボモータ駆動のリンク
モーションプレスおよびそのプレス制御方法を提供する
にある。
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、スラ
イドをトグルのリンク機構を介して昇降してプレス成形
するようにしたリンクモーションプレスであって、上記
トグルのリンク機構の昇降駆動部に１組または複数個の
ラック・ピニオン、ボールスクリュやスクリュ・ギヤー
機構を配設して昇降駆動自在にサーボモータを連結し、
上記スライドをメカニカルリンクプレスのモーションカ
ーブに一致するようにサーボモータを回転制御してトグ
ルのリンク機構を介して金型を閉塞してプレス成形する
ようにしたことを特徴とするサーボモータ駆動のリンク
モーションプレスおよびそのプレス制御方法を提供する
にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のサーボモータ駆動のリン
クモーションプレスおよびそのプレス制御方法は、スラ
イドをトグルのリンク機構を介して昇降してプレス成形
するようにしたリンクモーションプレスであって、上記
トグルのリンク機構の昇降駆動部にラック・ピニオン、
ボールスクリュやスクリュ・ギヤー機構を配設して昇降
駆動自在にサーボモータを連結し、上記スライドをメカ
ニカルリンクプレスのモーションカーブに一致するよう
にサーボモータを回転速度制御してトグルのリンク機構
を介して金型を閉塞してプレス成形することを特徴とし
ている。
クモーションプレスおよびそのプレス制御方法は、スラ
イドをトグルのリンク機構を介して昇降してプレス成形
するようにしたリンクモーションプレスであって、上記
トグルのリンク機構の昇降駆動部にラック・ピニオン、
ボールスクリュやスクリュ・ギヤー機構を配設して昇降
駆動自在にサーボモータを連結し、上記スライドをメカ
ニカルリンクプレスのモーションカーブに一致するよう
にサーボモータを回転速度制御してトグルのリンク機構
を介して金型を閉塞してプレス成形することを特徴とし
ている。
【００１１】リンクモーションプレス１は、深絞りプレ
ス、冷間鍛造プレス、スタンパブルプレス、トライアル
プレスなどのもので、図１のように剛直なコラム２の間
にスライド３を４面または８面でガイドして昇降可能に
配設し、このスライド３にトグルの倍力機構のリンク４
を左右、前後対称状に取り付けている。
ス、冷間鍛造プレス、スタンパブルプレス、トライアル
プレスなどのもので、図１のように剛直なコラム２の間
にスライド３を４面または８面でガイドして昇降可能に
配設し、このスライド３にトグルの倍力機構のリンク４
を左右、前後対称状に取り付けている。
【００１２】そして、クラウン５の中央部を開口状態と
して、この開口部６にリンク４の昇降駆動用のブロック
７を昇降可能に嵌装し、図１のように上記リンク４の上
部側を枢着するとともに、トグルのリンク４の両側の支
持材８をクラウン５の両側に枢着している。
して、この開口部６にリンク４の昇降駆動用のブロック
７を昇降可能に嵌装し、図１のように上記リンク４の上
部側を枢着するとともに、トグルのリンク４の両側の支
持材８をクラウン５の両側に枢着している。
【００１３】そして、上記リンク４の昇降駆動用のブロ
ック７の上面の中央に、側面にラック９を設けた昇降駆
動材１０を垂設し、このラック９にピニオン１１を係合
して大容量のＡＣサーボモータ１２を適宜の減速装置１
３を介して連結し、ラック・ピニオン機構によってトグ
ルのリンク４を作動するようにしている。
ック７の上面の中央に、側面にラック９を設けた昇降駆
動材１０を垂設し、このラック９にピニオン１１を係合
して大容量のＡＣサーボモータ１２を適宜の減速装置１
３を介して連結し、ラック・ピニオン機構によってトグ
ルのリンク４を作動するようにしている。
【００１４】なお、クラウン５の上面には、図１のよう
に開口部６をまたぐように結合材１４を架設し、上記し
たラック９を設けた昇降駆動材１０を摺動ガイド１５を
介して挿着しているとともに、上記したサーボモータ１
２や減速装置１３を固定するようにしている。
に開口部６をまたぐように結合材１４を架設し、上記し
たラック９を設けた昇降駆動材１０を摺動ガイド１５を
介して挿着しているとともに、上記したサーボモータ１
２や減速装置１３を固定するようにしている。
【００１５】上記したトグルのリンク４は、所要のスト
ロークとした倍力機構で、サーボモータ１２の正逆回転
制御でもってメカニカルリンクプレスのモーションカー
ブとなるように設定するものである。なお、トグルのリ
ンク機構としては、図示のものに限らず、従来使用され
ているものなどを適宜に実施することができる。
ロークとした倍力機構で、サーボモータ１２の正逆回転
制御でもってメカニカルリンクプレスのモーションカー
ブとなるように設定するものである。なお、トグルのリ
ンク機構としては、図示のものに限らず、従来使用され
ているものなどを適宜に実施することができる。
【００１６】メカニカルリンクプレスのモーションカー
ブに一致するには、たとえばエンコーダー等の０．０１
mm以上の精度のスライド位置検出器１６からの位置信号
をサーボモータ１２の制御器（図示せず）に送信して、
サーボモータ１２を所定の回転数にそれぞれ制御するこ
とによって容易に行える。
ブに一致するには、たとえばエンコーダー等の０．０１
mm以上の精度のスライド位置検出器１６からの位置信号
をサーボモータ１２の制御器（図示せず）に送信して、
サーボモータ１２を所定の回転数にそれぞれ制御するこ
とによって容易に行える。
【００１７】上記スライド位置検出器１６は、スライド
ストロークにわたって、特に金型閉塞直前から下死点ま
での間を等分割等の多数点に分割して出力するように
し、またサーボモータ１２の回転速度を連続的に変化さ
せて、円滑にメカニカルリンクプレスのモーションカー
ブに一致するようにしてスライド３を精密に制御するも
のである。
ストロークにわたって、特に金型閉塞直前から下死点ま
での間を等分割等の多数点に分割して出力するように
し、またサーボモータ１２の回転速度を連続的に変化さ
せて、円滑にメカニカルリンクプレスのモーションカー
ブに一致するようにしてスライド３を精密に制御するも
のである。
【００１８】また、リンク４のスライド３側への取付部
は、リンク４の長さを調整可能としたり、ショックアブ
ゾーバーのような過負荷防止具１７を取り付けている。
は、リンク４の長さを調整可能としたり、ショックアブ
ゾーバーのような過負荷防止具１７を取り付けている。
【００１９】
【実施例】たとえば、リンクモーションプレス１のリン
ク機構を図２のように出力を１２，０００ｋｇとし、Ａ
＝８００mm、Ｂ＝５００mm、Ｃ＝６２０mm、Ｄ＝８００
mmとすると、図３のような加圧力とストロークの関係、
図４のようなスライドの速度とストロークの関係を得る
ことができる。
ク機構を図２のように出力を１２，０００ｋｇとし、Ａ
＝８００mm、Ｂ＝５００mm、Ｃ＝６２０mm、Ｄ＝８００
mmとすると、図３のような加圧力とストロークの関係、
図４のようなスライドの速度とストロークの関係を得る
ことができる。
【００２０】そして、このような機能にもとづいて位置
検出器１６の所定の位置検出でのサーボモータ１２の回
転数を適宜に制御して、図５のようにメカニカルプレス
と同じプレスモーションカーブに容易に行える。
検出器１６の所定の位置検出でのサーボモータ１２の回
転数を適宜に制御して、図５のようにメカニカルプレス
と同じプレスモーションカーブに容易に行える。
【００２１】したがって、メカニカルプレスのようにフ
ライホイールやクランク装置を必要とせず、また油圧プ
レスのように油圧タンク等の油圧装置を必要とすること
なく、高速で、精度の高いプレス成形を行うことができ
る。
ライホイールやクランク装置を必要とせず、また油圧プ
レスのように油圧タンク等の油圧装置を必要とすること
なく、高速で、精度の高いプレス成形を行うことができ
る。
【００２２】上記リンクモーションプレスは、比較的小
型の絞りプレスや冷間鍛造プレス、スタンパブルプレス
に好ましく、またトライアルプレスに適用すると、位置
検出器を介してサーボモータの制御によって容易に所要
のプレスモーションカーブに調整でき、所要のメカニカ
ルリンクプレスで使用する金型を製作できて金型の修正
をできるだけ少なくできる。
型の絞りプレスや冷間鍛造プレス、スタンパブルプレス
に好ましく、またトライアルプレスに適用すると、位置
検出器を介してサーボモータの制御によって容易に所要
のプレスモーションカーブに調整でき、所要のメカニカ
ルリンクプレスで使用する金型を製作できて金型の修正
をできるだけ少なくできる。
【００２３】上記実施例では、サーボモータが一台のも
のを説明したが、出力容量によって複数台とすることも
でき、また昇降駆動材を前後や左右対称状に配設してそ
れぞれをサーボモータで昇降駆動したり、さらにボール
スクリュ、ギヤーを使用したサーボモータ駆動とするな
ど本発明の趣旨にもとづいて適宜に実施することができ
る。
のを説明したが、出力容量によって複数台とすることも
でき、また昇降駆動材を前後や左右対称状に配設してそ
れぞれをサーボモータで昇降駆動したり、さらにボール
スクリュ、ギヤーを使用したサーボモータ駆動とするな
ど本発明の趣旨にもとづいて適宜に実施することができ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、トグル
のリンク機構でスライドの出力を増大できてプレス成形
することができるとともに、サーボモータ駆動によって
フライホイールやクランク、油圧タンク等の大掛かりな
装置を必要とせず、安価に、小型化できる。
のリンク機構でスライドの出力を増大できてプレス成形
することができるとともに、サーボモータ駆動によって
フライホイールやクランク、油圧タンク等の大掛かりな
装置を必要とせず、安価に、小型化できる。
【００２５】また、サーボモータの駆動制御によって、
容易にメカニカルリンクプレスのモーションカーブにす
ることができ、高速で、精度の高いプレス成形を行うこ
とができる。
容易にメカニカルリンクプレスのモーションカーブにす
ることができ、高速で、精度の高いプレス成形を行うこ
とができる。
【００２６】また、メカニカルリンクプレスのモーショ
ンカーブを多点に分割するとともに、これらの分割点を
介してサーボモータの回転速度を連続的に制御してメカ
ニカルリンクプレスのモーションカーブと一致するよう
にできる。
ンカーブを多点に分割するとともに、これらの分割点を
介してサーボモータの回転速度を連続的に制御してメカ
ニカルリンクプレスのモーションカーブと一致するよう
にできる。
【図１】本発明の一実施例の概要説明用断面図、
【図２】同上のプレス用リンク機構の説明図、
【図３】同上の加圧力−ストロークの関係図、
【図４】同上のスライト速度−ストロークの関係図、
【図５】同上のプレスモーションカーブ。
１…リンクモーションプレス ３…スライド
４…リンク ５…クラウン ９…ラック １０
…昇降駆動材 １１…ピニオン １２…サーボモータ １
６…位置検出器
４…リンク ５…クラウン ９…ラック １０
…昇降駆動材 １１…ピニオン １２…サーボモータ １
６…位置検出器
Claims (4)
- 【請求項１】 スライドをトグルのリンク機構を介して
昇降してプレス成形するようにしたリンクモーションプ
レスであって、 上記トグルのリンク機構の昇降駆動部に１組または複数
個のラック・ピニオン、ボールスクリュやスクリュ・ギ
ヤー機構を配設して昇降駆動自在にサーボモータを連結
し、 上記スライドをメカニカルリンクプレスのモーションカ
ーブに一致するようにサーボモータを回転制御してトグ
ルのリンク機構を介して金型を閉塞してプレス成形する
ようにしたことを特徴とするサーボモータ駆動のリンク
モーションプレス。 - 【請求項２】 メカニカルリンクプレスのモーションカ
ーブを多点に分割するとともに、これらの分割点を介し
てサーボモータの回転速度を連続的に制御してメカニカ
ルリンクプレスのモーションカーブと一致するようにし
た請求項１に記載のサーボモータ駆動のリンクモーショ
ンプレス。 - 【請求項３】 スライドをトグルのリンク機構を介して
昇降してプレス成形するようにしたリンクモーションプ
レスのプレス制御方法であって、 上記トグルのリンク機構の昇降駆動部にラック・ピニオ
ン、ボールスクリュやスクリュ・ギヤー機構を介してサ
ーボモータで昇降駆動自在とするとともに、スライドの
位置を０．０１mm以上の精度で位置検出してサーボモー
タをフィードバック制御し、スライドを精度よく閉塞制
御してプレス成形することを特徴とするサーボモータ駆
動のリンクモーションプレスのプレス制御方法。 - 【請求項４】 メカニカルリンクプレスのモーションカ
ーブを多点に分割するとともに、これらの分割点を介し
てサーボモータの回転速度を連続的に制御してメカニカ
ルリンクプレスのモーションカーブと一致するようにし
た請求項３に記載のサーボモータ駆動のリンクモーショ
ンプレスのプレス制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7650597A JPH10249590A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | サーボモータ駆動のリンクモーションプレスおよびそ のプレス制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7650597A JPH10249590A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | サーボモータ駆動のリンクモーションプレスおよびそ のプレス制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249590A true JPH10249590A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=13607106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7650597A Pending JPH10249590A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | サーボモータ駆動のリンクモーションプレスおよびそ のプレス制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10249590A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-03-11 JP JP7650597A patent/JPH10249590A/ja active Pending
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