JPS60191700A

JPS60191700A - 液圧プレス

Info

Publication number: JPS60191700A
Application number: JP4484984A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Uehara; 只好上原; Hirohiko Oyamada; 裕彦小山田; Tatsuji Nakagawa; 中川　達二
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1984-03-10
Filing date: 1984-03-10
Publication date: 1985-09-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はＣＰ　Ｕ制御によりワークピースの物性即に置忘したプレス加工を実行させるデジタル制御の一１
■■液圧プレスに関するものである。

更に詳しくは、本発明はプレス加工工程を前工程の試打
工程と本工程の作業工程とに分け５．前工程でＣＰＵ及
び附属の記憶装置に試打データを入力し、次の本工程で
入力される作業時の検知データと前記の記憶された試打
データとを比較しながらパンチの加工出力を教示制御し
て、結果的に試打時と同じ製品精度を得るごとくしたデ
ジタル制御の加工手段を有するａ１０―液圧プレスに関
するものである。

一般にプレス加工においては塑性域におけるすべり、双
晶、析出などワークピースの材料組織の内部条件に左右
される所が多く、その挙動にはなお多くの未知の部分が
介在しており、加工製品の精度の追求は容易ではないの
が現状である。

然しなから加工製品利用の分野においては加工製品精度
に対する高精度化の欲求は一段と高甘りツツアリ、実際
のプレス加工では已むを得ずワークピースの物性とは無
関係に精度出しのだめの無理な加工を加え／ヒリ、必要
以上に複雑かつ高級な金型を使ったり高精度化には十分
対応できない状況にある。特に多種小量生産のごとく加
工の変化の激しいときは、その対応は困難を極めていた
。

本発明は・−れらの問題点を解決するためになされたも
のであって、試打データがワークピースの物性に基づく
加工出力データであることに着目し、本工程における作
業時に逐一人力される微細な検知データを前記の微細な
試打データと比較演算しながら最終製品精度に到達する
寸でパンチに対し微細な下降運動及び加工出力を教示す
るようにしだａｉｍ制御プレスを提供して、ワークピー
スの物性に１応したプレス加工の実行を可能々らしめよ
うとするものである。

また本発明の液圧プレスは、基本的にはデジタル制剤の
電気油圧サーボ弁により主シリンダの出力制御が行なわ
れる構成であって、前記の比較演算結果の加工指令信号
により教示制御されるごとくなっている。また該プレス
の主シリンダに圧力センサーを、スライドに位置センサ
ーを、金型部に金型センサーを設け、スライドの上限位
置、ワークピースの高さ、初期圧力、加工圧力、加工位
置、加工速度、加工温度及び製品精一度等の各データを
デジタル的に検知する手段を備えていて、これら検知デ
ータがＣＰＵ及び付属の記憶装置を介して該プレスのパ
ンチ（スライド）に対し最終製品精度に到達するまで微
細な下降運動及び加工出力を教示させるごとくなってい
る。

かくして本発明では、前記の構成の液圧プレス即を使ってワークピースの物性に嘗応したプレス加工を実
行させようとするものである。

以下本発明を添付図面の実施例に基づいて詳説する。第
１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である。

第１図において、実施例の油圧プレスのフレームｌの上
部に主シリンダ２を設け、そのピストン３によりスライ
ド５が上下方向に作動するようになっている。スライド
５の下面には上型パンチ７が下向きに固定されている。

一方、フレーム１の下部のいわゆるベッド部１０の上に
は、ボルスタ１１を介して下型１２が固定されている。

ベッド部１０の下にはノックアウトシリンダ１４を設け
、そのピストン１５上にはノックアウトビン１７が係合
している。第１図では下型１２にワークピース２０が据
込まれ、パンチ７がワークピース２０に食い込んでいる
ところのプレス作業中の状態が図示されている。

主シリンダ２を駆動する配管系は簡易に図示されている
が、主シリンダ２の加圧側及び戻し側と油圧源（図示せ
ず）とは、それぞれサーボ制御弁２１を介在して連通し
ていて、該サーボ弁２１の開閉によりピストン３の上下
運動は制御される。

本発明の油圧プレスの適応制御系の制御は、第１図に例
示したごと（ＣＰＵ２４を中心とじて１１、ＡＭ’２５
、キーボード２６、ＣＲＴディスプレイ２７等の周辺装
置が電気信号的に接続されて実行される。ＲＡＭ２５は
初期データ、検知データを記憶させるために備えられ、
キーボード２６はワークピース２０、製品並びに作業内
容に関する初期データを直接入力するだめのものである
。またＣＲＴディスプレイ２７ではＣＰＵ２４からの入
出力データを適時に読出し自在となっている。また前記
の圧力センサー３２、位置センサー３３及び金型内セン
サー３４などの検出信号は■１０ポート２８を介してＣ
ＰＵ２４に遂次入力されるごとくなっているｏ　ＣＰＵ
２４では前工程の試打工程にて、ワークピース２０のプ
レス加工から入力された、例えば加工圧力データ値を目
標値とし、本工程の作業工程において作業の進行と共に
逐次検知入力される加工圧力データ値が目標値に一致す
るまで加工指令信号を出力する。該出力信号は増幅器２
９を介し１パワーアツプされ、電気油圧サーボ弁２１の
開度を変えてパンチ７の運動を制御する。

圧力センサー３２は主シリンダ２の加圧側２Ａと連結し
ていて、該加圧側２人に作動する油圧の大きさをデジタ
ル信号としてＣＰＵ２４に送信する。

本発明の主シリンダ２では常にピストン３の戻し側２’
Ｈに背圧をかけているので、圧力センサー３２の作動油
圧の大きさは加圧側２人及び戻し側２Ｂに通ずる各サー
ボ制御弁２１の開度によシ制御される。

位置センサー３３はベッド１０の固定プラケット３６に
設けた位置検出体３７と、上下運動するスライド５の側
面に箭記検出体３７と係合して設置された磁気スケール
３８とから構成される装置イド５の位置の上下移動量に
応じてデジタル信号をＣＰＵ２４に供給する。なおＣＰ
Ｕ２４において位置センサー３３からの位置検出データ
はＣＰＵ２４に内蔵されたタイマー（図示せず）により
時間的変化として演算され、パンチ７の各位置における
速度データとして随時利用できる。まだ位置センサー３
３はベッド１０上のブラケット３６に装設され、スライ
ド５との相対位置を検知するから常にベッド面を基準位
置としてスライドの位置が計測でき、主シリンダ２とベ
ッド１０との間の加圧負荷時のフレーム１の伸びの影響
を受りないで検知できる。

金型内センサー３４は下型１″２に設けられ、実際作業
のとき下型１２の温度変化、受ける圧力、歪等を検知し
て、その検知量に応じてデジタル信号をＣＰＵ２４に供
給する。温度は下型１２に熱電素子などの温度センサー
（図示せず）を装着してワークピース２０から伝播され
る温度を検知する。圧力及び歪みは下型１２に歪みセン
サー（図示せず）を装着して、ワークピース２０を介し
上作動工程を示すフローチャートであり、第１図の構成
を併用し、以下に説明する。

先ずＣＰＵ２４にスライド５の上限位置を設定してから
スライド５を上昇させて該上限位置に戻す。下型１２に
ワークピース２０を供給する。

ＣＰ　Ｕ　２４に運転モード（図示せず）を「試打」と
設定し、併せてワークピース２００指定加工製品精度を
設定する。（ステップ１０１）サーボ弁２１を小さく開
いてスライド５を微速で下降させ、試打工程を開始する
。（ステップ１０３）スライド５が下降を続け、パンチ
７がワークピース２０に緩やかに接触する。（ステップ
１０５）圧力センサー３２が圧力上昇を示すと（ステ・
ノブ１０７）、サーボ弁２１が閉じてスライド５が停止
する。（ステップ１０９）このときのワークピース２０
の高さくステップ１１１）と初期圧力値（ステップ１１
３）をＲＡＭ２５に記憶させる。

次に再びサーボ弁２１の開度を小さくして（ステップ１
１５）目標製品精度（初期設定製品精度の例えば５係マ
イナスを目標製品精度とする）に達するまで緩やかにパ
ンチ７を下降させる。（ステップ１１７）これから目標
製品精度に達するまでの間の試打データの検知が始まる
。パンチ７が停止したときはサーボ弁２１を開いて加え
る圧力を増大する。（ステップ１１９）パンチ７が下降
を続けて目標製品精度に達するときの加工圧力と加工速
度の試打データをＲ，ＡＭ２５に記憶させる。（ステッ
プ１２１）、ワークピース２ｏの加工が進んで目標製品
精度を有する製品に成形されると（ステップ１２３）、
パンチ７の下降速度を極度に減速して（ステップ１２５
）、最終の精度修正の試打工程に入る。（ステップ１２
７）初期設定製品精度の許容精度範囲に達する壕で、逐
一人力しながら加工圧力及び加工速度を増大させ、試打
時の最終加工圧力及び加工速度並びに最終製品精度をＩ
ＬＡＭ２５に記憶させて試打工程を終了させる。（ステ
ップ１２９）なお前記の試打データを゛ワークピースの物性に的より一応したものにするため、通常は加工対象のワーク
ピースに対しステップ１０１から１２９に至る試打工程
を数回繰返して試打データを入力し、それらを平均して
基本の試打データとして記憶させる。

次に本工程の作業工程に入るが、先ずスライド５を上限
位置に戻す。（ステップ１３１）ＣＰＵ２４の運転モー
ドを［作業］に設定する。（ステップ１３３）これから
前記のＲＡＭ２５に記憶された試打データに基づく実行
領域に入る。サーボ弁２１を全開してスライド５を全速
で下降させる。　（ステップ１３５）ＣＰＵ２４ではワ
ークピース２０の高さの試打データよシ逆算してパンチ
７がワークピース２０に接触する直前１でに微速に減速
する。（ステップ１３７）微速に減速された（ステップ
１３９）パンチ７はワークピース２０に緩やかに接触す
る。（ステップ１４１）更にバンチ７はＲＡＭ２５にス
テップ１１１で検知入力されたワークピース２０の高さ
とステップ１１３で検知入力された初期圧力値に達する
まで緩やかに下降を続ける。（ステップ１４３，１４５
）ＣＰＵ２４においては前記ステップ１４３．１４５の
比較演算が行表われ、出力指令信号が発せられる。加工
しようとするワークピース２０の高さが設定入力高さよ
り短小であったり、逆に長大であるため初期圧力値よシ
圧力上昇が大きいときはＣＰＵ２４から異常信号が発せ
られ、スライド５は加工作業を中止して上限位置に復帰
する。

次にノックアウトシリンダ１４に通じるザ〜ボ弁２１が
作動し、ノックアウトピン１７が上昇して異常寸法の該
ワークピース２０を下型１２から排ｉする。（ステップ
１４７）それから新しいワークピース２０を供給して作
業を再開する。

ステップ１４３及び１４５が＝ＹＥＳ”のとき、即ち異
常がないときはサーボ弁２１を開口して作業工程後段の
１０出力制御工程に入る。（ステップ１４９）バンチ７
はワークピース２０を成形しながら、ステップ１２１で
入力されているカロエ圧力と加工速度の試打時データ値
に達するまで下降を続ける。（ステップ１５１．１５３
．１５７）加工圧力が試打時データ値に較べて異常のと
きはステップ１４７のときと同様にＣｌ）０２４力）ら
異常信号が発せられ、スライド５は作業を中止して上限
位置に復帰し、ノックアウトビン１７カＳ上昇して異常
寸法のワークピース２０を下型１２力・ら排出する。（
ステップ１５５）また加工速度カス試打時データ値に達
しないときは、サーボ弁を開口して速度を修正し、ステ
ップ１５１に戻って−Ｆ降を続ける。（ステップ１５９
）かくしてワークピース２０が試打時のステップ。

１２３と同様に目標製品精度を有する製品に成形サレる
と（ステップ１６１）、””ンチ７の下降速度を極度に
減速して（ステ、ンフ１６３）、最終の精度修正工程に
入る。（ステップ１６５）ステップ１２９で記憶された
試打時の加工圧力データ及び加工速度データと比較しな
がらサーボ弁２１を開閉して加工出力を制御し、最終製
品精度（ステップ１６７）を達成する。

また必要な生産個数をステップ１０１またはステップ１
３３で初期設定しておけば、以上のステップ１３１から
ステップ１６７までの作業の実イ１を生産個数分繰返し
て（ステップ１６９）終了する。（ステップ１７１）！ｔ、　ｆｃ金金型上センサー３４もＣＰＵ２４に供給
される温度データ、圧力歪データにより最終製品精度の
目標数値が適時演算補正される力）ら一層高精度な製品
加工を可能にしている。なお、これら温度データ、圧力
歪データが異常数値を示したときは、加工プロセス、ワ
ークピース及び金型のいずれかに異常現象を発生したと
きであシ、ＣＰＵ２４から異常信号が発せられ前述のス
テップ１４７と同様に直ちに加工作業を中止し、不良製
品の検知予防、機械金型の保全管理を行なう。

以上の説明のごとく、本発明の液圧プレスを使用すれば
前工程として試打データを作成後、その試打データを基
準にして本工程のプレス作業の加工出力が制御されるの
で、成形されるワークピーびｐスの寸法、材質に一応したプレス作業を常に実行できる
し、ワークピースの寸法、材質に若干のばらつきがあっ
ても圧力と速度の自動修正制御によって目標の製品精度
に到達できるなど著しく優れた効果を発揮できるのであ
る。

また従来の液圧プレスでは、加工されるワークピースの
物性とは無関係に画一的なプレス加工の出力拳１鳳雪鳳
加工以外のフレームの変形、振動などの変形エネルギー
に無駄に消費されることが少くなかったが、本発明の液
圧プレスでは、ワークピースの物性に合せた加工圧力と
加工速度の微細な制御を行なうので加工エネルギの無駄
がなく、ひいてはプレスの変形、振動の減小に著しい効
果を発揮する。

丑だ本発明の液圧プレスでは作業時に寸法丑だは加工圧
力にばらつきの著しいワークピースが混入したときや、
金型に著しい摩耗または破損が発生したときはＣＩ）　
Ｕの制御指令により直ちに本プレスに伺加したノックア
ウトシリンダを作動し、前記不良のワークピースを排出
すると共にプレス知予防、機械金型の保全管理を行なう
ことにより生産性向上への貢献が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の油圧プレスの構成を作動工程
を示すフローチャートである。１はフレーム、２は主シリンダ、５はスライド、７はパ
ンチ、１０はベンド、１２は下型、１１１はノックアウ
トシリンダ、２０はワークピース、２１はサーボ制御弁
、２４はＣＩ）　Ｕ、３２は圧力センサー、３３は位置
センサー、３４は金型内センサである。特許出願人　アイダエンジニアリング株式会社代　理　
人　弁理士　小岩井　敏　雄

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液圧プレスにおいて、主シリンダに設けられた圧力センサーと、スライドに設
けられた位置センサ〜と、金型部に設けられた温度、圧
力、歪等を検知する金型内センサーとを用いて、上限位
置、ワークピース高さ、初期圧力、加工圧力、加工位置
、加工速度、加工温度及び製品精度等の各データを検知
する手段と、前記検知データをＣＰＵ及び付属の記憶装置に入力して
、該ＣＰＵから最適の加工指令信号を教示させる手段と
、該加工指令信号に基づき、サーボ井を制御して主シリン
ダの加工出力を教示側脚する出力手段と、プレスの運転モードを前工程の試打工程を経てから本工
程の作業工程に係続するごとくし、前工程にて前記検知
入力手段にょ９基本の試打データを入力し、本工程にて
該試打デ制御するｌＩ薯蓼一手段と２からなることを特徴とした、デジタル制御の曹ｓｍｓ液
圧プレス。
（２）本工程の作業工程を前段の金型及びワークピース
の異常検出工程と後段の製品加工に係る■１出力制御工
程とに２分する加工手段と、その前段にて金型及びワー
クピースに異常が検出されないとき後段のＷ／Ｉｓ出力
制御工程に係属するごとくした手段とからなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の一−Ｗａ液圧プレ
ス。
（３）主シリンダに対向してベッド部にノックアウトシ
リンダを設定する手段と、本工程の作業工程前段にて金
型及びワークピースの異常を検出する手段と、異常検出
のとき該ノックアウトシリンダを作動してそのワークピ
ースを排出する手段とからなることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載のｍｅｓｓ液圧プレス。
（４）最終の製品精度に到達するまで加工を−１制御す
る手段を前段と後段に２分し、その前段に最終製品精度
に対し若干の予備式を見込んだ目標製品精度まで到達す
る加工制御手段を設け、その後段にパンチを微速に減速
して最終製品精度まで到達する加工制御手段とを設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鎧廖■−
液圧プレス。