JPH11245099A - サーボプレスの加減速モード選択装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プレス加工に必要なスライドの成形パターンに
おける加減速モードを加工の種類及び必要諸元の設定に
より自動選択し、プレス作業の準備作業時間を短縮しプ
レス加工を効率化出来るサーボプレスの加減速モード選
択装置を提供する。 【解決手段】サーボプレスのＮＣサーボ制御装置に、
（ａ）図のあらかじめ指数関数形加減速モード、（ｂ）
図の変形正弦曲線加減速モード、及び（ｃ）図の直線形
加減速モードのソフトを準備し、プレス加工の種類及び
必要諸元の数値設定に基づき、制御装置があらかじめ準
備した選択基準により適切な加減速モードを自動選択し
てスライドの成形パターンを組み立てるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スライドを昇降運
動させるサーボモータの制御装置におけるサーボプレス
の加減速モード選択装置に関し、各種のプレス加工に最
適のモーションカーブを有する成形パターンの設計工数
を減少させ、かつプレス加工の準備作業を短縮したい場
合に効果がある。

【０００２】

【従来の技術】サーボプレスは自在にスライドを動作さ
せるようサーボモータを制御出来る特徴があり、そのた
めに２、３の標準成形パターンと、実施するプレス加工
に必要な成形パターンにその都度変更設計を施して使用
していた。例えば、特開平２−２２４８９８には、その
ような技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにプレス加
工に適した成形パターンを、標準成形パターンにその都
度設計変更を施して作成することは大変な工数を必要と
する。その上、成形パターンに従ってサーボモータを制
御するためのＮＣ制御装置に常備されていないソフトを
準備しなければならない場合も多く発生し、プレス加工
の準備作業に多大の時間を必要とすると言う欠点があっ
た。プレス加工の種類として、板金の打ち抜き、絞り、
コイニング、スラグの据え込み、その他があるが、これ
らのプレス加工は、条件がその都度異なり、設計変更に
よる成形パターンの作成に困難が多い。例えば、スライ
ドのストローク長さ、スライド速度、加圧力、加圧保持
時間、下死点許容幅等の条件を考慮に入れなければなら
ないからである。

【０００４】本発明の目的は、上述の課題を解決し、プ
レス加工の要求を満足させるスライドの加減速モードを
準備し、条件に応じて選択出来るようにしたサーボプレ
スの加減速モード選択装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、スライドを昇降運動させるサーボモー
タの制御装置におけるサーボプレスの加減速モード選択
装置において、スライドの移動速度の加減速モードとし
て、指数関数形、変形正弦曲線形、及び直線形を選択可
能とし、これをプレス加工に必要な成形パターンの所要
部分に挿入可能とする。

【０００６】また、上述のサーボプレスの加減速モード
選択装置において、加減速モードは、スライドのストロ
ーク長さ、スライド速度、加圧力、加圧保持時間、下死
点許容幅等を設定することにより、これらの条件に適合
するモードを自動的に選択する。

【０００７】さらに、上述のサーボプレスの加減速モー
ド選択装置において、加減速モードは、プレス加工の成
形法を指定することにより、条件に適合するモードを選
択する。

【０００８】

【作用】プレス加工の条件に応じて、スライドの加減速
の変化率の大小に見合い、衝撃の大小を考慮した加減速
を自動的に選ぶことが出来るので、条件を満たしつつ加
工効率のよいスライドの成形パターンを得ることが出来
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１から図３に本発明におけるサ
ーボプレスの加減速モード選択装置の一実施例を示す。
図１は、加減速モードの態様を示す。図１（ａ）は、指
数関数形加減速モードにおけるスライド位置と時間の関
係線図を示す。また、図１（ｂ）は、変形正弦曲線形加
減速モードにおけるスライド位置と時間の関係線図を示
し、さらに、図１（ｃ）は、直線形加減速モードにおけ
るスライド位置と時間の関係線図を示す。指数関数形加
減速モードと変形正弦曲線形加減速モードとは、直線形
加減速モードと比べると加速度が大きく、大きなトルク
を必要とするが、上死点Ａから下死点Ｂに近づく時の減
速時の衝撃や、下死点Ｂにおける位置決め速度の変化が
小さく、滑らかに停止するので高精度の下死点位置決め
が可能である。従って、位置精度はμｍ単位で出来、繰
り返し精度もよい。これに対し、直線形加減速モード
は、下死点Ｂにおいて一定の速度がいきなり零となり、
部分的に大きな加速度が作用するので、位置精度は悪い
が、加減速に要する時間を短くすることが出来る。

【００１０】図２は、加減速モードによる下死点精度の
態様を示す。図２（ａ）の直線形加減速モードは、下死
点Ｂを行き過ぎてから戻って下死点Ｂに到達し、安定性
がよくないので、下死点精度が悪い。また、図２（ｂ）
の変形正弦曲線加減速モードは、滑らかに下死点Ｂに到
達するので下死点精度が良いことがわかる。なお、指数
関数形加減速モードは、図２（ｂ）に類似し、さらに下
死点Ｂに近づく速度が遅く滑らかに下死点Ｂに到達す
る。

【００１１】図１（ｂ）に示す変形正弦曲線形加減速モ
ードは、ストローク長さが短い場合に、上死点Ａから下
死点Ｂに至るうち加減速に要する時間の割合が大きく、
かつ大きなトルクを必要とするので、１ストロークに要
する時間が長く、生産効率が低下する。これに反し、図
１（ｃ）に示す直線形加減速モードは、１ストロークに
要する時間を短縮することが出来る。以上の特徴から考
え、板金の打ち抜き加工等のような下死点精度を余り要
求されずストロークの短い成形法には直線形加減速モー
ドが適し、コイニング加工や据え込み加工等の下死点精
度を要求される成形法には変形正弦曲線形等の加減速モ
ードが適する。

【００１２】従って、加減速モードをプレス加工の成形
法の種類により自動選択させる場合は、板金の打ち抜き
加工及びこれに類するプレス加工は、下死点精度が上述
の他の加工と比べて低精度でよく、かつ加工速度は高速
性を要求されるので直線形加減速モードを選択し、コイ
ニング加工、据え込み加工及びこれに類する加工は、高
速性よりも高精度な下死点精度が要求されるので変形正
弦曲線加減速モードを選択するようにＮＣサーボ制御装
置のソフトを設計している。

【００１３】図３は、ＮＣサーボ制御装置１ストローク
の構成を示す。ＮＣサーボ制御装置１は、制御部２と設
定部３とからなり、設定部３には、プレス加工の種類を
入力する第１入力部４と、諸元を数値で入力する第２入
力部５と、これらの入力に基づき、制御部２で自動選択
され決定されたスライドモーションの成形パターンを表
示する表示部６とを設けている。制御部２は、図示して
いないサーボプレスのスライド位置信号７が常に入力さ
れるとともに、表示部６に表示された成形パターンに基
づくサーボ駆動出力８をデジタル信号でサーボプレスへ
出力する。成形パターンは、必要に応じて所要データを
設定することにより修正可能とする。

【００１４】上述のように、プレス加工の成形法の種類
及び要求される諸元により加減速モードを自動選択する
基準としては、早いスライド速度で、高い加圧力を必要
とする場合や打ち抜き加工の場合には、直線形加減速モ
ードが、また、下死点許容幅が小さく、短いストローク
長さで加圧保持時間を必要とする場合やコイニングや据
え込み加工の場合には、直線形加減速モード以外の加減
速モードが選択される。

【００１５】以上の実施例は、設計の一例であり、必要
に応じて各種の設計を行い得ることは言うまでもない。

【００１６】設定部３の第２入力部５に数値で設定する
諸元は、サーボプレスのスライドのストローク長さ、ス
ライド速度、加圧力、加圧保持時間、及び下死点許容値
（インポジション幅）等であり、設定値に応じて制御部
２でその値の大小、高低、その他を判別し、自動的に加
減速モードを選択するようなソフトをプログラムしてい
る。加減速モードのうち、指数関数形加減速モードは、
加減速の衝撃は少ないが、位置決め時間、または整定時
間が長く、直線形加減速モードは、加減速は大きく、か
つ衝撃は大きいが、位置決め時間は短い。変形正弦曲線
形加減速モードは、両者の中間にあり、高精度で位置決
めが出来ると言う特徴がある。これらの選択基準により
制御部２は、所要の加減速モードによる成形パターンを
自動的に選択するようになっている。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、プレス加工の成形法の種類及び加工に必要な
諸元を入力することにより、最適の加減速モードが自動
的に選択された成形パターンが表示されるので、成形パ
ターンを確認した後、直ちにプレス加工を行うことが出
来、準備作業に要する時間が短縮出来る。また、成形パ
ターンを見て修正する必要があれば、必要な部分の設定
変更も出来るので使用上便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例における指数関数形加減
速モードの態様線図 （ｂ）同じく、変形正弦曲線形加減速モードの態様線図 （ｃ）同じく、直線形加減速モードの態様線図

【図２】（ａ）同じく、直線形加減速モードの下死点精
度の態様線図 （ｂ）同じく、変形正弦曲線形加減速モードの下死点精
度の態様線図

【図３】同じく、ＮＣサーボ制御装置のブロック図

【符号の説明】

１はＮＣサーボ制御装置、２は制御部、３は設定部、４
は第１入力部、５は第２入力部、６は表示部、７はスラ
イド位置信号、８はサーボ駆動出力、である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スライドを昇降運動させるサーボモータの
   制御装置におけるサーボプレスの加減速モード選択装置
   において、スライドの移動速度の加減速モードとして、
   指数関数形、変形正弦曲線形、及び直線形を選択可能と
   し、これをプレス加工に必要な成形パターンの所要部分
   に挿入可能としたことを特徴とするサーボプレスの加減
   速モード選択装置。
2. 【請求項２】請求項１において、加減速モードは、スラ
   イドのストローク長さ、スライド速度、加圧力、加圧保
   持時間、下死点許容幅等を設定することにより、これら
   の条件に適合するモードが自動的に選択されることを特
   徴とするサーボプレスの加減速モード選択装置。
3. 【請求項３】請求項１において、加減速モードは、プレ
   ス加工の成形法を指定することにより、条件に適合する
   モードに選択されることを特徴とするサーボプレスの加
   減速モード選択装置。