JPH10286636A - パンチプレス加工時における板厚検出方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンチプレス加工において、直接ワークを加
工しない状態で板厚の検知を行えるようにして、作業性
の向上を図る。 【解決手段】 上型（パンチ）３がラム１’の上下駆動
により下型（ダイ）１１との間でワークＡを加工するパ
ンチプレス機において、ストリッパ４のワークＡに対す
る接触時にワーク接触の検知手段の検知信号を受けると
同時に、そのストリッパ４に付属する位置検知手段（パ
ルスコーダー５）の位置データを取り込んで、予め設定
済のデータから演算処理装置１０にて演算させてワーク
Ａの板厚を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パンチプレス加工
時における板厚検出方法およびその装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレス機械で加工板材（以下、ワ
ークという）の板厚を検出する場合は、例えば特開平２
−２３６４０９号公報に示されているように、プレスラ
ムを油圧シリンダで上下動させて上型と下型との協働に
よりワークに加工を行っている加工中に、位置センサで
ラムの位置データを読み取るとともに、圧力センサでラ
ムの圧力データを検出し、この検出されたラムの位置デ
ータと圧力データを演算処理装置に取り込ませて、この
演算処理装置で演算させて実際のワークの板厚を自動的
に検出するようにされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなプレスラム単体の位置データと圧力データで板厚
を検知するのでは、実際にパンチ（上型）によってダイ
（下型）上のワークを打ち抜いてみなければそのワーク
の板厚を検知することができない構成となっている。し
たがって、作業時におけるワークの供給に際して、ワー
クの厚みが異なるものが誤って供給されることや材料の
バラツキなどで設定値以上の板厚のワークが供給される
ことがあると、パンチに対する影響が大きく、パンチの
破損事故などが発生することがある。勿論、このような
設定寸法以上に供給ワークの板厚の異なることがあると
プレスラムなどの駆動部にも影響が波及して機械の耐久
性を損なうことにもなる、などの問題点がある。

【０００４】前述のような問題点を解決する手段として
は、ワークの板厚が一様でない場合やワークの誤供給を
避けるためには、新たに供給するワークについて、作業
者がその都度ワークの板厚を測定具でもって測定してか
ら加工するような手数のかかる作業を強いられることに
なり、作業性を著しく阻害するなど、未だ確実な解決手
段が得られていないのが現状である。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、上型がワークに接する前にストリ
ッパがワークに接触した時点で、ワークの板厚が検知で
きるようにして、直接ワークを加工しない状態で板厚の
検知を行えるようにするパンチプレス加工時における板
厚検出方法およびその装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、第１発明によるパンチプレ
ス加工時における板厚検出方法は、上型がラムの上下駆
動により下型との間でワークを加工するパンチプレス機
において、ストリッパのワークに対する接触時にワーク
接触の検知手段の検知信号を受けたとき、そのストリッ
パの位置検知手段の位置データを取り込み、予め設定済
のデータから演算処理装置にて演算させてワークの板厚
を検知することを特徴とするパンチプレス加工時におけ
る板厚検出方法である。

【０００７】本発明によれば、ワークに実加工を行うこ
となく板厚の検出ができるので、ワークの誤セットや加
工時のカス上がり現象による異常な上型に対する衝撃を
受けることがなく、金型の寿命を長めることができる利
点がある。また、設定された条件のもとでのみ加工され
ることになるので、板金加工自動化ラインにおいては、
製品ロットごとの板厚管理が不要となり、不良品の発生
に伴う製品ロット全体の不良品処理の危険性が未然に防
止できて作業効率をより一層向上させることができると
いう効果を奏する。

【０００８】また、本発明において、前記ストリッパの
位置検知手段により得られる位置データと板厚設定値を
演算処理装置によって比較判定させ、この比較判定の結
果で許容値内の場合にのみパンチ加工を行わせるように
するのがこのましい。このようにすれば、無理な加工動
作を防止できて上型の損傷やワークに無駄な加工を施さ
ずに済むなどの効果を奏する。

【０００９】次に、第２発明によるパンチプレス加工時
における板厚検出装置は、上型を備えたプレスラムの上
下駆動により下型との間でワークを加工するパンチプレ
ス機において、（ａ）パンチ操作シリンダの同芯外周部
に設けられて独立のサーボ駆動部を備えるストリッパ、
（ｂ）前記ストリッパの位置を検出する位置検出手段、
（ｃ）前記ストリッパがワークに接触したことを検知す
るワーク接触検知手段、および（ｄ）前記ストリッパの
ワーク接触時にワーク接触の検知手段の検知信号を受け
取った時点で、前記位置検出手段の位置データを取り込
んで下型との関係寸法からワークの板厚を演算処理する
演算処理装置を備えることを特徴とするものである。

【００１０】本発明においては、パンチ操作シリンダの
他にストリッパを単独で動作する機構や位置検出手段を
備えるようにすることで、ストリッパを下降させて、こ
のストリッパがワークに接触した時点で、予め設定され
ている板厚の設定値とストリッパのワークに対する位置
データを演算処理させることによりパンチ加工動作直前
にワークの板厚を検知することが可能になり、適正板厚
でのパンチングのみが可能にされるので、上型に対して
異常な衝撃などの過負荷が作用せずに運転ができ、金型
の寿命を長めるとともに、加工上のロスを無くして効率
よく作業できるという効果を奏するのである。

【００１１】本発明において、前記ストリッパの駆動
は、油圧サーボであり、その制御装置を備え、前記ワー
ク接触検知手段は、前記ストリッパの駆動油圧力センサ
の検出値と所定の圧力設定値との比較判定によるもので
あるのが好ましい。このようにすれば、パンチ操作シリ
ンダの押し下げ動作に先行するストリッパの駆動時に、
僅かな変量でも確実に検知されてワークに対する上型の
パンチングの直前にワーク板厚の検出が行われ、プレス
機として正確な動作が期待できるという効果を奏する。

【００１２】また、本発明において、前記演算処理装置
に、板厚設定値と演算処理による板厚測定値との比較を
行う比較判定手段、および前記比較判定の結果設定値に
合致する場合のみパンチ操作指令を出すパンチ操作シリ
ンダ作動指示手段を備えるようにするのがよい。こうす
ると、パンチ加工に先立って板厚検出を行わせて、実加
工することなく板厚の適否を判定するとともに、不都合
なときにはパンチを待機状態に保つことで無駄な駆動の
阻止、並びにワークのロスが予防できるという効果を奏
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるパンチプレス
加工時における板厚検出方法の具体的な実施の形態につ
き、その板厚検出装置の図面を参照しつつ説明する。

【００１４】図１に板厚検出装置を備えるパンチプレス
の実施の形態が要部の断面図で示されている。プレス機
械におけるパンチ（上型）操作用の油圧シリンダ１（以
下、パンチ操作シリンダという）の外側にストリッパ操
作用の油圧シリンダ２（以下、ストリッパシリンダとい
う）が同軸芯で設けられている。前記パンチ操作シリン
ダ１のラム１’の先端（下端部）にパンチ３が周知手段
で着脱可能に取り付けられ、サーボバルブ１５にて作動
を制御される。前記ストリッパシリンダ２は、ラム２’
の先端にストリッパ４が前記パンチ３と同軸芯で取り付
けられ、サーボバルブ１６にて作動を制御される。これ
らサーボバルブ１５，１６は、プレス機に備えられる演
算処理装置１０が演算処理して制御されるようになされ
ている。なお、図中符号１１はダイ（下型）である。１
７は前記パンチ操作シリンダ１およびストリッパシリン
ダ２を駆動する油圧ポンプで、１８はアキュームレータ
である。

【００１５】前記ストリッパシリンダ２のラム２’に
は、機体側に設置されているパルスコーダー５と連桿６
にて接続され、ストリッパ４の上下動による位置データ
が計測できるようにされている。このストリッパシリン
ダ２の押し下げ加圧室２ａおよび押し上げ加圧室２ｂ
は、管路２１，２２によって油圧供給装置のサーボバル
ブ１６に接続される。また、前記ストリッパシリンダ２
の押し下げ加圧室２ａには圧力センサ７が取り付けら
れ、押し上げ加圧室２ｂには圧力センサ８が取り付けら
れて、これら圧力センサ７，８からの信号がプレス機に
備えられる演算処理装置１０に送られるようにされてい
る。

【００１６】前記パンチ操作シリンダ１の押し下げ加圧
室１ａおよび押し上げ加圧室１ｂは、管路２３，２４に
よって油圧供給装置のサーボバルブ１５に接続される。
また、前記パンチ操作シリンダ１の押し下げ加圧室１ａ
および押し上げ加圧室１ｂには、前記ストリッパシリン
ダ２と同様に圧力センサ９，９’が取り付けられ、これ
ら圧力センサ９，９’からの信号がプレス機に備えられ
る演算処理装置１０に送られるようにされている。な
お、前記ストリッパシリンダ２のラム２’および前記パ
ンチ操作シリンダ１のラム１’の動きは、１ｍ ｓｅｃ
ごとに演算処理装置１０が制御するようになっているた
め、μレベルで各シリンダ制御が可能である。

【００１７】また、前記演算処理装置１０には、前述の
ストリッパシリンダ２の押し下げ加圧室２ａに付された
圧力センサ７と押し上げ加圧室２ｂに付された圧力セン
サ８から送られる圧力データと前記パルスコーダー５に
よる位置データとによって演算処理して得られる板厚測
定値と設定済の板厚設定値との比較判定手段、およびこ
の比較判定手段によって比較判定の結果が所定の板厚で
ある場合にパンチ操作シリンダ１に加工動作の指示を与
えるパンチ操作シリンダ下降指示手段が組み込まれてい
る。

【００１８】このように構成されるパンチプレス機でワ
ークＡを加工するに際しては、予めワークＡに関するデ
ータを演算処理装置１０に記憶させておき、周知の要領
でダイ１１上にワークＡを供給して加工動作を開始する
と、次の要領で板厚検出が行われる。

【００１９】この板厚検出の要領は、予め設定されてい
る動作順序に従って、ストリッパシリンダ２のラム２’
が下降されて、ストリッパ４でワークＡを押し付ける。
この押さえる圧力はワークＡの材質・板厚・加工形状に
より予め演算処理装置１０にて演算されている。したが
って、その設定圧に達するまでストリッパシリンダ２は
押し続ける。この間のストリッパシリンダ２における押
し下げ加圧室２ａと押し上げ加圧室２ｂとの圧力は、圧
力センサ７および圧力センサ８によってそれぞれの圧力
データが演算処理装置１０に取り込まれ演算され、両圧
力データの差を検出する。規定の圧力が掛かったのを確
認後、そのときのパルスコーダー５による位置データを
演算処理装置１０に取り込んで、前記圧力データと位置
データを演算して実際の板厚データを検出する。

【００２０】前述のワークの板厚検出操作時におけるス
トリッパシリンダ２とパンチ操作シリンダ１とのラム
２’およびラム１’の動作の態様を図２で表す。この図
で示されるように、ストリッパシリンダ２のラム２’が
実線で示されるように下降してストリッパがダイ（Ｐ
Ｌ）上のワークＡにタッチｚしてそのまま保持される。
前記ストリッパがワークＡにタッチｚした時点から所要
の時間Ｔ経過する間に、前述の検出操作が行われる。こ
の検出操作時間経過して板厚が設定値に合致すれば、パ
ンチ操作シリンダ１に動作指示が与えられてパンチ動作
（二点鎖線で表す）が行われる。しかし、検出操作時間
経過して板厚が設定値に合致しない場合は、演算処理装
置からの制御信号がパンチ操作シリンダ１に与えられ
ず、ストリッパシリンダ２のラム２’を後退（上昇、点
線で表す）させる。

【００２１】こうして、検出された実際の板厚データと
予め設定されている板厚データとを比較して設定値に合
致したら、演算処理装置１０からサーボバルブ１５に下
げの指令信号が与えられ、パンチ操作シリンダ１を下降
駆動させ、パンチ３とダイ１１とによってワークＡをプ
レス加工する。以後、同一ワークＡにあっては、パンチ
ングの動作のたびに前述の検出操作が繰り返されること
になるが、これらは常に正しい加工が行われていること
の確認事項となり、作業の安全管理として役立つことに
なる。

【００２２】前述の板厚検出操作に際して、検出された
板厚データが演算処理装置１０における比較判定手段に
よって板厚設定値と合致しない場合には、パンチ操作シ
リンダ下降指示手段に指示が与えられず、パンチ操作シ
リンダ１は作動しない。また、板厚検出によって加工ス
テップに移行できないときは、ストリッパシリンダ２に
おける押し上げ加圧室２ｂに圧油が供給され、そのスト
リッパシリンダ２のラム２’を上昇させ、待機状態に戻
すことになる。

【００２３】この結果、ワークＡの板厚が所定の厚みで
あるときのみ、パンチ３が作動してワークＡを打ち抜き
加工するのであり、板厚が設定値以上の場合にはストリ
ッパ４がワークＡに接触した時点で加工動作が中止され
ることになるので、厚みの異なるワークの誤供給やパン
チカス上がりの発生後における加工を未然に察知してパ
ンチに対する衝撃力の負荷など異常な外力が働かないよ
うにすることができるのである。

【００２４】なお、パンチ操作シリンダ１におけるラム
１’、言い換えればパンチ３に作用する打ち抜き動作
は、このパンチ操作シリンダ１に付される圧力センサ
９，９’によって演算処理装置１０で検知することがで
きる。したがって、サーボバルブ１５に対する制御信号
によってパンチ操作シリンダ１の動作を制御することが
できる。

【００２５】以上の実施の形態の説明では、パンチ操作
ラムおよびストリッパの駆動を油圧サーボにより行わせ
る方式について記載したが、パンチ操作ラムおよびスト
リッパを電気モータサーボ駆動によって行わせ制御する
こともできる。また、前記板厚検知手段は、ストリッパ
の駆動トルクの検出値と所定のトルク設定値との比較判
定によることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、板厚検出装置を備えるパンチプレスの
実施の形態が要部の断面図である。

【図２】図２は、ワークの板厚検出操作時におけるスト
リッパシリンダとパンチ操作シリンダの各ラムの動作態
様を示す線図である。

【符号の説明】

１ パンチ操作シリンダ １’ パンチ操作シリンダのラム １ａ，２ａ 押し下げ加圧室 １ｂ，２ｂ 押し上げ加圧室 ２ ストリッパシリンダ ３ パンチ ４ ストリッパ ５ パルスコーダー ６ 連桿 ７，８，９，９’ 圧力センサ １０ 演算処理装置 １１ ダイ １５ サーボバルブ（パンチ操作シリンダ
用） １６ サーボバルブ（ストリッパシリンダ
用） １７ 油圧ポンプ １８ アキュームレータ ２１，２２ 管路（ストリッパシリンダ用） ２３，２４ 管路（パンチ操作シリンダ用） Ａ ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型がラムの上下駆動により下型との間
   でワークを加工するパンチプレス機において、ストリッ
   パのワークに対する接触時にワーク接触の検知手段の検
   知信号を受けたとき、そのストリッパの位置検知手段の
   位置データを取り込み、予め設定済のデータから演算処
   理装置にて演算させてワークの板厚を検知することを特
   徴とするパンチプレス加工時における板厚検出方法。
2. 【請求項２】 前記ストリッパの位置検知手段により得
   られる位置データと板厚設定値を演算処理装置によって
   比較判定させ、この比較判定の結果で許容値内の場合に
   のみパンチ加工を行わせるようにする請求項１に記載の
   パンチプレス加工時における板厚検出方法。
3. 【請求項３】 上型を備えたプレスラムの上下駆動によ
   り下型との間でワークを加工するパンチプレス機におい
   て、（ａ）パンチ操作シリンダの同芯外周部に設けられ
   て独立のサーボ駆動部を備えるストリッパ、（ｂ）前記
   ストリッパの位置を検出する位置検出手段、（ｃ）前記
   ストリッパがワークに接触したことを検知するワーク接
   触検知手段、および（ｄ）前記ストリッパのワーク接触
   時に前記ワーク接触検知手段の検知信号を受け取った時
   点で、前記位置検出手段の位置データを取り込んで下型
   との関係寸法からワークの板厚を演算処理する演算処理
   装置を備えることを特徴とするパンチプレスの加工時に
   おける板厚検出装置。
4. 【請求項４】 前記ストリッパの駆動は、油圧サーボで
   あり、その制御装置を備え、前記ワーク接触検知手段
   は、前記ストリッパの駆動油圧力センサの検出値と所定
   の圧力設定値との比較判定によることを特徴とする請求
   項３に記載のパンチプレスの加工時における板厚検出装
   置。
5. 【請求項５】 前記演算処理装置に、板厚設定値と演算
   処理による板厚測定値との比較を行う比較判定手段、お
   よび前記比較判定の結果設定値に合致する場合のみパン
   チ操作指令を出すパンチ操作シリンダ作動指示手段を備
   えることを特徴とする請求項３に記載のパンチプレスの
   加工時における板厚検出装置。