JPH1177396A - プレス機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス機械の制御装置への板厚情報の入力ミ
スによって、加工ミス、無駄なエネルギ消費、加工速度
の遅延等が起きるのを防止する。 【解決手段】 プレス機械に、パンチ６を上下方向に移
動させるパンチ制御手段３３の他に、パンチ位置検出手
段４２、接触検出手段２８、板材厚さ実測手段３６を設
ける。接触検出手段２８でパンチ６が板材表面と接触し
たか否かを検出し、パンチ位置検出手段４１により、パ
ンチ６が板材Ｗに接触した時のパンチ６のストローク位
置を検出する。パンチ制御手段３３はパンチ６が板材表
面と接触したときにパンチ６を停止させるものとし、板
材厚さ実測手段３６はこの停止時のパンチ６のストロー
ク位置から板材Ｗの厚さを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、サーボモータ式
や油圧式のパンチプレス等のプレス機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のプレス機械では、加工する板材
の板厚に応じてパンチ駆動機構の打ち抜き力を可変設定
し、打ち抜きに無駄なエネルギを消費したり、加工速度
が遅くなるのを防止している。そのため、従来は、加工
に先立ち、作業者が、入力装置を介してプレス機械の加
工プログラムに板材の板厚情報を設定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成では、板厚情報の入力にミスがあると、板材を打ち抜
く加工にミスが生じたり、無断なエネルギを消費した
り、加工速度が遅くなるという問題点が有る。

【０００４】この発明は、このような課題を解消し、プ
レス機械の制御装置への板厚情報の入力ミスによって起
きる加工ミス、無駄なエネルギ消費、加工速度の遅延等
を防止できるプレス機械を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形
態に対応する図１を参照して説明する。このプレス機械
は、パンチ（６）とダイ（７）とにより板材（Ｗ）に加
工を行うものであって、前記パンチ（６）とダイ（７）
とを板材（Ｗ）の表裏面に接触させ、この接触時のダイ
（７）とパンチ（６）の表面位置の差から板厚を求める
板材厚さ実測手段（３６）を備えている。この構成によ
れば、加工する板材（Ｗ）の板厚をプレス機械で実測で
きるので、作業者による板厚情報の入力操作を省略する
こともでき、また、入力ミスによって、加工ミス、無駄
なエネルギ消費、加工速度の遅延等が生じることを無く
すことができる。

【０００６】上記構成において、ダイ（７）上に配置さ
れた板材（Ｗ）に対して加工を行うためにパンチ（６）
を上下方向に移動させるパンチ制御手段（３３）と、前
記パンチ（６）のストローク位置を検出するパンチ位置
検出手段（４１）と、前記パンチ（６）が板材表面と接
触したか否かを検出する接触検出手段（２８）とを設
け、前記パンチ制御手段（３３）は前記パンチ（６）が
板材表面と接触したときにパンチ（６）を停止させるも
のとし、前記板材厚さ実測手段（３６）はこの停止時の
パンチ（６）のストローク位置から板材（Ｗ）の厚さを
求めるものとしても良い。この構成の場合、パンチ制御
手段（３３）の制御によりパンチ（６）が降下して板材
表面に接触すると、これを接触検出手段（２８）が検出
し、これに応答して板材厚さ実測手段（３６）が、パン
チ位置検出手段（４１）によって検出されたパンチ停止
時におけるパンチストローク位置に基づき板厚を測定す
るので、確実な板厚測定が可能となる。また、上記構成
において、板材（Ｗ）がテーブル（１４）上に供給され
たときに前記パンチ制御手段（３３）および前記板材厚
さ実測手段（３６）による板厚の測定を実行させる板厚
測定指令手段（３９）を設けても良い。この構成の場
合、供給される板材（Ｗ）の一枚毎に板厚測定が行われ
るので、板材（Ｗ）の厚み誤差を気にすることなく、最
適な加工を行うことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図３と共に説明する。図２はこの実施形態のプレス機
械を示す破断側面図である。このプレス機械は、側面形
状がＣ字状のプレスフレーム１の上フレーム１ａおよび
下フレーム１ｂに、上タレット２および下タレット３が
互いに同軸状に設置されたタレットパンチプレスであ
る。プレスフレーム１の上フレーム１ａには回転軸４を
介して上タレット２が回転自在に設けられ、下フレーム
１ｂには回転軸５を介して下タレット３が回転自在に設
けられている。上タレット２はパンチ工具６を嵌入させ
る複数のパンチホルダ孔を円周上に配列したものであ
り、下タレット３は各パンチ工具６に対応する複数のダ
イ工具７を同様に円周上に配列したものである。ここで
は、板材Ｗの厚みに応じてクリアランスを変えた同じ形
状および同じ大きさのパンチ工具６およびダイ工具７の
複数組が、上下タレット２，３にセットされている。

【０００８】上下タレット２，３の割出駆動機構８は、
共通の割出モータ９の駆動を上下タレット２，３に対し
て振り分けたチェーン機構１０，１１で伝達するように
構成されている。プレス駆動部１２は、パンチ位置Ｐで
ラム１３によりパンチ工具６を昇降させるものであり、
上フレーム１ａに設置されている。下フレーム１ｂの前
部にはワークテーブル１４が設置されており、ワークテ
ーブル１４に設けられたワークホルダ１５により板材Ｗ
が把持されてテーブル上でパンチ位置Ｐに送り込まれ
る。ワークテーブル１４には供給されてきた板材Ｗを検
出する板材検出センサ１６が設けられている。

【０００９】図１に示すように、プレス駆動部１２は、
トグル機構１７と進退駆動機構１８とからなり、トグル
機構１７は、上端が支点部材１９に、下端がラム１３に
各々揺動自在に連結されて中間部で屈曲自在な屈曲レバ
ー２０と、この屈曲レバー２０の屈曲部に連結されて水
平方向に進退動作可能な進退レバー２１とからなる。進
退駆動機構１８は、駆動源であるサーボモータ２２と、
クランク２３とを有し、サーボモータ２２の回転出力が
出力ギヤ２４、入力ギヤ２５を介してクランク２３に伝
えられ、クランクアーム２６の回転が連接棒２７を介し
て上記進退レバー２１の進退動作に変換される。

【００１０】プレス駆動部１２の一部、例えばラム１３
の側面には、パンチ工具６が板材Ｗの表面と接触したか
否かを検出する接触検出手段として歪みゲージ２８が取
付けられている。歪みゲージ２８はブリッジボックス２
９と共に検出回路を構成し、この検出回路の出力がアン
プ３０で増幅される。

【００１１】次に、図１と共に制御系の構成を説明す
る。制御装置３１は、プレス機械の全体を制御する手段
であり、コンピュータ式の数値制御装置と、プログラマ
ブルコントローラと、各軸のサーボコントローラとを備
える。制御装置３１の一部により、主制御手段３２、パ
ンチ制御手段３３、板厚記憶手段３４、工具情報記憶手
段３５、板材厚さ実測手段３６、工具指令手段３７、板
厚対応工具指令変更手段３８、板厚測定指令手段３９、
および板厚対応速度パターン設定手段４４が構成され
る。主制御手段３２は、加工プログラムを解読して各軸
の駆動指令やシーケンス制御指令を出力する手段であ
り、パンチ制御手段３３に１パンチ毎のパンチ動作を行
わせる指令を与える機能も果たす。

【００１２】パンチ制御手段３３は、パンチ駆動用のサ
ーボモータ２２を制御する手段であり、制御プログラム
およびその実行手段であるコンピュータからなるソフト
ウェアサーボ等のサーボコントローラで構成される。こ
のパンチ制御手段３３は速度制御部４０とパンチ位置検
出部４１とを有し、速度制御部４０の出力は、サーボア
ンプ４２を介してサーボモータ２２に入力される。ま
た、このパンチ制御手段３３は、後述する板材厚さの実
測動作時において、パンチ工具６が板材Ｗの表面と接触
したときにパンチ工具６を停止させる機能も果たす。

【００１３】パンチ位置検出部４１は、サーボモータ２
２に設けられたロータリエンコーダ４３の検出値に基づ
きパンチ工具６のストローク位置を検出する手段であ
る。板材厚さ実測手段３６は、パンチ工具６とダイ工具
７とを板材Ｗの表裏面に接触させ、この接触時のダイ工
具７とパンチ工具６の表面位置の差から板厚を求める手
段である。ここでは、パンチ工具６が板材Ｗの表面に接
触した時点でパンチ制御手段３３の制御によりパンチ工
具６が停止させられたとき、この停止時のパンチ工具６
のストローク位置から板厚を求めるようにしてある。こ
の場合、板材Ｗの表面へのパンチ工具６の接触検出は、
このときラム１３に生じる歪みを歪みゲージ２８および
ブリッジボックス２９からなる検出回路で検出すること
により行われ、その出力はアンプ３０で増幅されて板材
厚さ実測手段３６およびパンチ制御手段３３に入力され
る。

【００１４】板厚記憶手段３４および工具情報記憶手段
３５は、各々加工プログラムに設定された板厚情報およ
び工具情報を記憶するメモリ領域、あるいはこれらの情
報を所定の換算テーブルまたは工具マスタファイル等と
照合して得られる二次情報の記憶領域からなる。工具指
令手段３７は、加工プログラムに設定された板厚情報に
基づき、主制御手段３２の制御により、割出駆動機構８
に対して、その板厚に応じたパンチ工具６およびダイ工
具７をパンチ位置Ｐに割出指令する手段である。板厚対
応工具指令変更手段３８は、工具指令手段３７が割出指
令するパンチ工具６およびダイ工具７を、板材厚さ実測
手段３６による板厚測定値に応じて別のパンチ工具６お
よびダイ工具７に変更する手段である。

【００１５】板厚測定指令手段３９は、ワークテーブル
１４上に板材Ｗが供給されたことをワークテーブル１４
に設けた板材検出センサ１６が検出したときに、これに
応答してパンチ制御手段３３および板材厚さ実測手段３
６による板厚の測定を実行させる手段である。板厚対応
速度パターン設定手段４４は、各種の板厚に対応した１
パンチ分の打抜き速度の速度パターンをデータベース等
として設定した手段である。前記パンチ制御手段３３
は、詳しくは、板材厚さ実測手段３６の板厚測定値に応
じて、板厚対応速度パターン設定手段４４の速度パター
ンを選択し、速度制御部４０から速度指令を出す。

【００１６】上記構成の動作を図３に示すフロー図を参
照して説明する。ワークテーブル１４上に板材Ｗが供給
されると（ステップＳ１）、板厚測定指令手段３９から
パンチ制御手段３３に対して板厚測定実行の指令が与え
られる（ステップＳ２）。これにより、パンチ工具６の
低速降下が開始される（ステップＳ３）。パンチ工具６
が板材Ｗの表面に接触すると、ラム１３に歪みが生じ、
この歪みが歪みゲージ２８およびブリッジボックス２９
で構成された検出回路で検出され、その検出値がアンプ
３０で増幅されて接触検出信号として板材厚さ実測手段
３６およびパンチ制御手段３３に入力される（ステップ
Ｓ４）。これにより、パンチ工具６の降下が停止され
（ステップＳ５）、板材厚さ実測手段３６による板厚測
定が開始される（ステップＳ６）。この場合の板厚は、
先述したように、パンチ工具６の降下停止時のパンチ工
具６のストローク位置から算出される。板厚測定が完了
すると、パンチ工具６が上死点まで上昇させられると共
に（ステップＳ７）、加工プログラムに従って工具の割
出指令を出す工具指令手段３７に対して、加工プログラ
ムに設定されているパンチ工具６およびダイ工具７を、
板厚測定値に応じてクリアランスを変えた同じ形状，同
じ大きさのパンチ工具６およびダイ工具７に切り換える
指令が板厚対応工具指令変更手段３８から与えられる
（ステップＳ８）。この後、板厚測定値に対応した速
度、つまり板材Ｗの厚みに応じた打ち抜き力でパンチ加
工が行われる（ステップＳ９）。この後も別の板材Ｗの
加工が予定されていれば（ステップＳ１０）、ステップ
Ｓ１に戻って同様の処理によるパンチ加工が行われる。
なお、前記のステップＳ９では、詳しくは、板材厚さ実
測手段３６の板厚測定値に応じて、板厚対応速度パター
ン設定手段４４に設定された最適の速度パターンを選択
し、速度制御部４０で実行する。そのため、騒音対策が
図られ、省エネ、高品質加工ができる。

【００１７】このようにして、ワークテーブル１４に供
給された板材Ｗの板厚が加工直前に実測されるので、作
業者が板厚記憶手段３４に予め書き込んだ板厚情報にミ
スがあった場合でも、その板厚を訂正できる。その結
果、板厚情報の入力ミスによる加工ミス、無駄なエネル
ギ消費、加工速度の遅延等を無くすことができる。ま
た、パンチ制御手段３３の制御によりパンチ工具６が降
下して板材Ｗの表面に接触すると、これを歪みゲージ２
８が検出し、これに応答して板材厚さ実測手段３６が、
パンチ制御手段３３のパンチ位置検出部４２によって検
出されたパンチ工具停止時におけるパンチ工具６のスト
ローク位置に基づき板厚を測定するので、確実な板厚測
定が可能となる。また、ワークテーブル１４に供給され
る板材Ｗの一枚毎に板厚測定が行われるので、板材Ｗの
厚み誤差を気にすることなく、最適なパンチ加工を行う
ことができる。

【００１８】なお、前記実施形態では、パンチ工具６が
板材Ｗの表面に接触したことを、ラム１３の側面に設け
た歪みゲージ２８で検出する場合を示したが、接触検出
手段は、この他に、加速度検出、例えば、パンチ工具６
が板材Ｗの表面に接触したときに増大するサーボモータ
２２の負荷から検出するものとしても良い。また、上記
実施形態では、プレス駆動部１２にトグル機構１７を採
用したサーボ型のプレス機械の場合を示したが、これに
限らず、サーボモータ２２の出力を直接にラムの上下動
作に変える直接駆動式のプレス駆動部としたサーボ型プ
レス機械や、油圧型のプレス機械にも同様に適用でき
る。

【００１９】

【発明の効果】この発明のプレス機械は、パンチとダイ
とにより板材に加工を行うプレス機械であって、前記パ
ンチとダイとを板材の表裏面に接触させ、この接触時の
ダイとパンチの表面位置の差から板厚を求める板材厚さ
実測手段を備えたため、作業者による板厚情報の入力ミ
スによって、加工ミス、無駄なエネルギ消費、加工速度
の遅延等が生じることを無くすことができる。前記構成
において、ダイ上に配置された板材に対して加工を行う
ためにパンチを上下方向に移動させるパンチ制御手段
と、前記パンチのストローク位置を検出するパンチ位置
検出手段と、前記パンチが板材表面と接触したか否かを
検出する接触検出手段とを設け、前記パンチ制御手段は
前記パンチが板材表面と接触したときにパンチを停止さ
せるものとし、前記板材厚さ実測手段はこの停止時のパ
ンチのストローク位置から板材の厚さを求めるものとし
た場合は、確実な板厚測定が可能となる。また、前記構
成において、板材がテーブル上に供給されたときに前記
パンチ制御手段および前記板材厚さ実測手段による板厚
の測定を実行させる板厚測定指令手段を設けた場合に
は、供給される板材の一枚毎に板厚測定されるので、板
材の厚み誤差を気にすることなく、最適なパンチ加工を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態のプレス機械の機械系と
制御系の構成を示す概念図である。

【図２】同プレス機械の構成を示す平面図である。

【図３】同プレス機械の動作を示すフロー図である。

【符号の説明】

６…パンチ工具 ７…ダイ工具 １４…ワークテーブル ２８…歪みゲージ（接触検出手段） ３３…パンチ制御手段 ３６…板材厚さ実測手段 ３９…板厚測定指令手段 ４１…パンチ位置検出部 Ｗ…板材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチとダイとにより板材に加工を行う
   プレス機械であって、前記パンチとダイとを板材の表裏
   面に接触させ、この接触時のダイとパンチの表面位置の
   差から板厚を求める板材厚さ実測手段を備えたプレス機
   械。
2. 【請求項２】 ダイ上に配置された板材に対して加工を
   行うためにパンチを上下方向に移動させるパンチ制御手
   段と、前記パンチのストローク位置を検出するパンチ位
   置検出手段と、前記パンチが板材表面と接触したか否か
   を検出する接触検出手段とを備え、前記パンチ制御手段
   は前記パンチが板材表面と接触したときにパンチを停止
   させるものとし、前記板材厚さ実測手段はこの停止時の
   パンチのストローク位置から板材の厚さを求めるものと
   した請求項１記載のプレス機械。
3. 【請求項３】 板材がテーブル上に供給されたときに前
   記パンチ制御手段および前記板材厚さ実測手段による板
   厚の測定を実行させる板厚測定指令手段を設けた請求項
   １または請求項２記載のプレス機械。