JPS62137130A - プレス加工用材料の送り装置におけるリリ−シング制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、プレス加工用材料の送り装置におけるリリ
ーシング制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、プレス加工は一行程で完成する事が少なく、複
数工程を経て完成品となる。順送りプレス加工型（プロ
グレッシブプレス型）のプレス機では、複数工程のプレ
ス加工を同時に行なえるようになっており、送り装置に
より間欠送りされた材料を、工程順に加工する。

ところで、上記間欠送りの際に送り量に誤差が生じるた
め、そのままでは高精度のプレス加工を行なうことがで
きず、材料を位置修正する必要がある。すなわち、上型
に支持されたポンチによりパイロット孔をプレス加工用
材料に所定間隔（理想送り量に相当する）おきに形成す
る。そして、上型に上記ポンチから上記所定間隔離れて
支持されたパイロットピンを、パイロット孔に挿入する
ことにより、材料の位置修正を行なう。

上記パイロットピンによる位置修正は、上型の下降によ
るプレス加工の直前に行なわれるが、この位置修正が行
なわれる前に、送り装置では、材料の保持を解除（リリ
ーシングルでいなければならない。また、プレス加工工
が終了して、パイロットピンがパイロット孔から抜ける
までに再び材料を保持していなければならない。

従来では、上記のように送り装置における材料の保持解
除および保持は、次のようにして制御されていた。すな
わち、プレス機のクランクシャフトに連動するカムスイ
ッチが設けられており、クランクシャフトの回動に伴な
ってＯＮ、ＯＦＦするようになっている。送り装置では
、カムスイッチからのＯＮ、ＯＦＦ信号に基づいて材料
の保持解除および再保持を行なうが、この場合、送り装
置が信号を受けてから実際に保持解除または再保持を達
成するまで、作動遅れ時間が存する。したがって、この
作動遅れ時間を見込んで、上記カムスイッチの作動点を
決定しなければならない。そこで、従来では、上記作動
遅れ時間を正確に計測することなく、プレス機を何度も
運転して、試行錯誤を繰り返しながら、カムスイッチの
作動点を決定していた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のリリーシング制御手段では、カムスイッチの作動
点を試行錯誤によって決定するため非常に手間がかかっ
た。また、プレス機のプレス回数７分を変えたとぎ、換
言すればクランクシャフトの回転速度を変えたとぎには
、再度、カムスイッチの作動点を試行錯誤により決定し
なければならなかった。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、その要旨は、プレス加工用材料を保持してプレス機へ
送り、プレス機で材料を位置修正してプレス加工する際
に保持状態を解除し、この後再び材料を保持して送る装
置における上記保持解除および再保持を制御するための
リリーシング制御装置であって、（イ）プレス機の駆動
シャフトの回動角度を検出する検出器と、（ロ）送り装
置の作動遅れ時間を見込んで、送り装置に保持解除指令
と再保持指令を出力すべき時点にそれぞれ対応する駆動
シャフトの回動角度を演算し、上記検出器からの検出角
度が、上記演算角度に一致した時に、それぞれ保持解除
指令および保持指令を送り装置に出力するコンピュータ
とを備えたことを特徴とするプレス加工用材料の送り装
置におけるリリーシング制御装置にある。

（作用） コンピュータにより、送り装置の作動遅れ時間を見込ん
で、送り装置に保持解除指令と保持指令を出力すべき時
点にそれぞれ対応する駆動シャフトの回動角度を演算し
、検出器によって検出される実際の駆動シャフトの検出
角度が、上記演算角度に一致した時に、それぞれ保持解
除指令および保持指令を送り装置に出力する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図から第６図までの図
面に基づいて説明する。

第５図中１００はフィル材（プレス加工用材料）であり
、このコイル材１００は、リールスタンド（図示しない
）に巻かれており、レベラー１により引外出されるとと
もに巻きぐせを直され、このレベラー１から離れて配置
された送り装置２へ送られ、さらに送り装置２により、
プレス機３に送られるようになっている。フィル材１０
０はレベラー１と送り装置２との開で弛んでいる。

プレス機３は、順送りプレス加工型（プログレッシブプ
レス型）であり、１台で複数工程のプレス加工を同時に
行なうようになっている。プレス機３は、下型４と、こ
の下型４に対して上下移動する上型５とを有している。

上型５は、各プレス工程に供されるポンチ（図示しない
）を有し、下型４はグイ６（第６図）を有している。

プレス機３は、第６図に示すように、位置修正機構７を
有している。位置修正機構７は、上型５に支持されたポ
ンチ８と案内ピン９とを有している。ポンチ８の下端は
他のプレス加工用のポンチの下端と同一高さにあり、パ
イロットピン９は、ポンチ３の下端より下方に突出して
いる。パイロットピン９の下端部９ａは球面形状をなし
、シャンク部９ｂはポンチ８と同径の円柱状をなしてす
）る。

また、上型５には上下移動可能にストリッパ１０か支持
されている。ダイ６およびストリッパ１０には、ポンチ
８とパイロットピン９が貫通するための孔６ａ、６ｂお
よび孔１０ａ、１０ｂが形成されている。

送り装置２は、第１図に示すように、上下に配置された
２個のローラ１１，１２を有している。

下部ローラ１１は、シャフト１３に固定され、このシャ
フト１３は図示しないモータに連結されて定位値で回転
駆動されるようになっている。上部ローラ１２はエアシ
リング２１により上下牙多動される。

エアシリング２１のシリンダ部２２は、ｊＪローラ１２
の上方位置に配置されており、このシリンダ部２２内を
スライドするピストン部２３には、シリンダ部２２から
下方に突出する口、ンド２４が連結されている。ロッド
２４の下端には、スライダ２５が連結されており、この
スライダ２５はガイ）′２６に案内されて上下移動する
ようになっている。スライダ２５にはシャフト１４によ
り上部ローラ１２が回転可能に支持されている。上記エ
アシリング２１は電磁弁２７の制御により、圧縮空気源
２８の圧縮空気圧により作動されるようになっている。

上記電磁弁２７は、本発明の特徴部をなすリリーシング
制御装置３０により、制御される。リリーシング制ｍ装
置３０は、マイクロコンピュータ３１を有している。マ
イクロコンピュータ３１は、出力回路３２に保持解除指
令信号および保持指令信号を送出し、出力回路３２では
、これに基づいて、電磁弁２７のソレフイｌ’２７ａに
通電したり通電を停止する。マイクロコンピュータ３１
には、角度情報等を入力する設定器３３および角度情報
等を表示する表示器３４が接続されている。設定器３３
は、数値キーまたはデジタルスイッチからなる。

一方、プレス磯３のフレームの側面にはブラケット３５
ｂによりロータリーエンコーダ３５（角度検出器）が取
り付けられており、その軸３５ａとプレス磯３のクラン
クシャフト１５（駆動シャフト）の一端部とは、又ブロ
ケッ）　３６．３７およびチェーン３８により連結され
ている。ロータリーエンコーダ３５は、その軸３５ａが
微少角度回動する毎に電気パルスを発生する。このパル
スは計数器３９に計数され、その計数情報（検出角度情
報）がマイクロコンピュータ３１に送出されるようにな
っている。ロータリーエンコーダ３５は、１回転中の原
点（クランクシャフト１５の上死点に対応する）でＺ出
力を送出し、計数器３つの計数値をゼロにする。この結
果、クランクシャフト１５の回動角度を常に正確に検出
することができる。

上述構成において、送り装置２では、エアシリング２１
により、上部ローラ１２を下部ローラ１１方向へ付勢し
、これらローラ１１，１２開でコイル材１００を挾んで
保持する。この保持状態で、下部ローラ１１を一定時間
回転駆動してコイル材１００を一定量プレス磯３へ送る
。一方、プレス（幾３ではクランクシャフト１５の回転
により、上型５が上下移動し、上記コイル材１００が停
止している時に、図示しないポンチにより各工程のプレ
スを同時に行なう。上記送りと各工程のプレスとを繰り
返すことにより完成品が得られる。

上型５が下降する際、位置修正機構７のポンチ８により
フィル材１００を打ち抜いてパイロ７ト孔１００ａを形
成する。このパイロ７）１００ａは、上記プレス加工の
度に、上記送り装置２による理想送り量に対応する間隔
で形成される。パイロットピン９は上記各工程のポンチ
およびパイロット孔１００ａ形成用のポンチ８がフィル
材１００に達するまでに、パイロット孔１００ａに挿入
を開始する。送り装置２による送り量に誤差があると、
シャンク部９ｂの軸芯がパイロット孔１００ａの中心に
一致していないが、パイロットピン９の下端部９ａが球
面形状をなしていてガイド作用をするので、シャンク部
９ｂをパイロット孔１００ａｌ：挿入でき、この結果、
シャンク部９１）の軸芯とパイロ７ト孔１００ａの中心
とを一致させることができ、フィル材１００の位置修正
を行なうことができる。この結果、各工程のプレスを高
精度に行なうとともに、ポンチ８により、正確な位置に
パイロット孔１００ａを形成することがでとる。

上記のように位置修正機構７で位置修正を行なう際、コ
イル材１００を微少量移動させる必要があるから、送り
装置２では、コイル材１００の保持を解除する。詳述す
ると、ソレノイド２７ａを励磁することにより、電磁弁
２７を切り換えて、圧縮空気源２８の圧縮空気をエアシ
リンダ２１の下部シリンダ室２１ａ１ｍ供給するととも
に、上部シリンダ室２１ｂを外気に連通させ、エアシリ
ンダ２１の圧縮空気圧により上部ローラ１２を上方に移
動させて下部ローラ１１から離し、フィル材１００の保
持状態を解除する。

上記保持解除のタイミングは、第６図に示すように、パ
イロットピン９の球面形状の下端部９ａがパイロット孔
１００ａに挿入開始する時点が最も好ましい。パイロッ
トピン９のシャンク部９ｂがパイロット孔１００ａに到
達する時点では既に遅すぎる。また、パイロットピン９
の下端部９ａがパイロット孔１００ａに到達する前では
早すぎる。なぜなら、この時点で保持を解除すると、フ
ィル材１００はレベラー１と送り装置２との間の弛み部
の自重により引きずられて、第５図、第６図中左方向に
移動してしまうからである。なお、下端部９ａがパイロ
ット孔１００ａに挿入される直前であれば、コイル材１
００の自重による移動量が殆どないので、この時点で保
持解除することは可能である。

プレス磯３では、各工程のプレスを同時に行なって、上
型５が上昇する過程において、パイロットピン９がパイ
ロット孔１００ａから離れる。送り装置２では、コイル
材１００の自重による移動を防ぐために、パイロットピ
ンクがパイロット孔１００ａから離れる直前に、再びコ
イル材１ｏｏを保持する。詳述すると、電磁弁２７のソ
レノイド２７ａを非励磁にして、電磁弁２７を復帰させ
、圧縮空気源２８の圧縮空気をエアシリンダ２１の上部
シリンダ室２１ｂに供給するとともに、下部シリンダ室
２１ａを外気に連通させ、この圧縮空気圧により上部ロ
ーラ１２を下方に移動させる。

この結果、上部ローラ１２は下部ローラ１１とともにフ
ィル材１００を挾んで保持する。この後、再びフィル材
１００の送り作動を開始する。

次に、上記のようなリリーシング作動を行なうための電
磁弁２７の通電のタイミングについて、第２図、第３図
のタイムチャートに基づいて説明する。なお、第２図は
ピストン部２３が上限位置に達する前に、下降に転じる
場合のタイムチャートを示し、第３図はピストン部２３
が上限位置に達した後に下降する場合のタイムチャート
を示す。

各図において、下降を開始する時点をｄで示す。

ソレノイｌ’２７ａに通電を開始してからピストン部２
３が上昇または下降を開始するまでの作動遅れ時間ｙが
ある。以下、これを開始遅れ時間と称する。なお、議論
を簡略化するために、上昇での開始遅れ時間（ａ−ｂ）
と下降での開始遅り時間（Ｃ〜ｄ）を等しいものとする
。保持解除は、ピストン部２３が上昇を開始することに
上り達Ｉ＆される。したがって、通電開始すべき時点ａ
は、理想的な保持解除時点すからこの開始遅れ時間ｙを
差し引いて求められる。

ａ＝ｂ−ｙ−■ また、再保持の場合には、ピストン部２３が下降を開始
してから、上部ローラ１２が下部ローラ１１とともにコ
イル材１００を保持するまでに要する作動遅れ時開２が
ある。以下、この時間を行程遅れ時間と称する。なお、
ピストン２３が上昇する時間（ｂ−ｃｌ）と、下降する
時間（ｄ−ｅ）すなわち行程遅れ時間２を等しくする。

したがって、通電−を停止すべき時点Ｃは、理想的な再
保持時点ｅから、開始遅れ時間ｙおよび行程遅れ時間２
を差し引いて求められる。

ｃ＝ｅ　−（ｙ十ｚ）　　　−■ なお、エアシリンダ２１が第２図のタイムチャートで示
すように作動する場合には、次式が成立する。ただし、
Ｘは保持解除時点すから再保持時点ｅまでのリリーシン
グ時間である。

ｚ＝Ｘ／２　　　・・・■ したがって、■と■とから、次式が得られる。

ｃ＝ｅ−（ｙ＋ｘ／２　）　　　・・・■本発明では、
リリーシング制御装置３０を用いて上記時点ａ、ｃでそ
れぞれ通電開始、通電停止を行なうことがでとる。詳述
すると、マイクロフンピユータ３１により、上記通電開
始時点ａおよび通電停止時点Ｃに対応するプレス機３の
クランクシャフト１５の回動角度θａおよびθＣ（ただ
し、第４図に示すように、上死点をＯｏとする）を後述
するように演算し、記憶しておく。他方、ロータリーエ
ンフーグ３５では、クランクシャフト１５の回動に伴な
ってパルスを発生させ、これを計数器３つで計数する。

この計数値すなわちクランクシャフト１５の検出回動角
度をマイクロコンピュータ３１に送出する。そして、マ
イクロコンピュータ３１では、この検出回動角度が、演
算された回動角度θａと一致した時に、保持解除指令信
号を出力回路３２に送出し、出力回路３２では、この信
号に基づいてソレノイド２７ａを通電励磁し、前述した
ように開始遅れ時間ｙ経過後に、送り装置２による保持
を解除する。また、マイクロコンピュータ３１では検出
回動角度が、演算された回動角度○Ｃと一致した時に、
保持指令信号を出力回路３２に送出し、出力回路３２で
は、この信号に基づいてソレノイ）’２７ａを非励磁状
態にし、前述した時間ｙ十ｚ経過後に、送り装置２によ
る再保持を行なう。

次に、マイクロフンピユータ３１による角度○ａ、Ｑｃ
の演算について説明する。この演算に先立って、マイク
ロコンピュータ３１に入力すべと角度等の情報を求める
。

上記送り装置２がフィル材１００を保持解除および保持
をすべき理想的な時点す、ｅにそれぞれ対応するクラン
クシャフト１５の回動角度□ｂ、θｅを求める。すなわ
ち、プレス機３を駆動モードにして、スイッチの手動操
作によりモータ（図示しない）を短時間ずつ駆動させて
、クランクシャフト１５を微少量ずつ回動させる。ロー
タリーエンフーダ３５からのパルスを計数器３９で計数
してマイクロコンピュータ３１に送出し、表示器３４で
は、この検出回動角度を表示する。そして、上型５が下
降して第６図に示すように、パイロットビン９がフィル
材１００のパイロ７）孔１００ａに挿入開始した状態に
なった時に、表示器３４に表示された角度□ｂを読み取
る。

さらに、駆動を行なうと、やがて上型５は上昇に転じ、
パイロット孔１００ａからパイロットピン９の下端部９
ａが離れる。この離れる寸前のクランクシャフト１５の
回動角度○ｅを上記と同様にして表示器３４で読み取る
。

また、電磁弁２７のソレノイド２７ａに通電してから、
エアシリンダ２１のピストン部２３が移動を開始するま
での開始遅れ時間ｙを計測する。

また、ピストン部２３がコイル材１００の保持位置から
上昇を開始して上限位置まで達するまでの所要時開２゜
を計測する。なお、この時間Ｚ０を全行程遅れ時間と称
する。エアシリンダ２１の空気圧を一定に保つことは容
易であり、したがって、上記時間’ｌ＋Ｚｏを一定にす
ることかでト、これらをマイクロコンピュータ３１に一
度入力して置けばその後変更を要しない。

表示器３４に表示された角度情報θｂ、θｅ、計測され
た時開Ｖｔ’ｌを設定器３３からマイクロフンピユータ
３１に入力する。

さらに、プレス機３を通常運転モードにして、クランク
シャフト１５が所定の角度範囲例えば１６°から２０°
まで４°回動するのに必要な時間ｔを計測する。この計
測は、マイクロコンピュータ３１のタイマー機能によっ
て行なう。計測値はマイクロコンピュータ３１に自動的
に記憶される。

マイクロコンピュータ３１では、上記情報に基づいて次
の演算を行なう。

リリーシング時間Ｘに対応するクランクシャフト１５の
角度すなわちリリーシング角度θＸを次式から求める。

θ×：θｅ−□ｂ　　　・・・■ 開始遅れ時間ｙに対応するクランクシャフト１５の角度
すなわち開始遅れ角度θｙを次式から求める。

ｅｙ＝４°×ｙ÷［・・・■ また、全行程遅れ時間２゜に対応するクランクシャフト
１５の回動角度すなわち全行程遅れ角度θＺ。

を次式から求める。

θｚｏ＝４°Ｘｚｏｅｔ　　・・・■・そして、θｘ／
２と０２０の大小を比較して、エアシリンダ２１が第２
図の作動態様から第２図の作動態様かを判別する。すな
わち、 第２図の場合はθＸ／２くθ２０ 第３図の場合はθｘ／２≧θＺ。

最終的に、マイクロコンピュータ３１では、次式によっ
て、出力回路３２に保持解除指令と保持指令を出力すべ
き時点、換言すれば通電開始と通電停止をすべき時点ａ
ｌＧに対応するクランクシャフト１５の回動角度θａ、
θＣを演算する。

エアシリンダ２１の作動態様が第２図、＠３図のいずれ
の場合でも、角度□ａは次式で求めることができる。

Ｑａ＝θｂ−θｙ　　・・・■ なお、０式は、時間と角度が比例関係にあることにより
、■式から導き出されるものである。

角度θＣは、次式から求められる。

ｅｃ＝○ｅ−（θｙ＋θＺ）・・・■（・９式参照）上
記・３式におけるθＺは行程遅れ時間Ｚに対応する回動
角度であり、この角度θＺはエアシリンダ２１の作動態
様によって求め方が異なる。第２図の作動態様の時には
、θＺ：θＸ／２（０式参照）であるから、θＣは次式
で求められる。

Ｑｃ＝θｅ−（ｅｙ＋θＸ／２）　・・・■′（０式参
照）また、第３図の作動態様の場合には、行程遅れ時開
Ｚは全行程遅れ時開Ｚ。に等しく、ｅｚ＝θＺｏである
から、θＣは次式で求められる。

θＣ＝θｅ−（θｙ＋θｚｏ）　　・・・■″上記よう
にマイクロコンピュータ３１の演算により、簡単に角度
θａ、□ｃを決定することができる。なお、クランクシ
ャツ１−１５の回転速度を変える場合には時間ｔだけを
新たに入力して演算すればよい。

この発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能で
ある。例えば、第７図に示すように、送り装置２による
保持解除および再保持をリミットスイッチ４０等により
検出してもよい。詳述すると、リミットスイッチ４０が
定位値に支持されており、上部ローラ１２が下降して、
フィル材１００を下部ローラ１１とともに保持可能な位
置に達した時に、スライダ２５がリミットスイッチ４０
の作動子４１を押してこのリミットスイッチ４０をＯＮ
にし、上部ローラ１２が保持可能な位置から離れて上昇
した時に、リミットスイッチ４０をＯＦ’Ｆにする。マ
イクロコンピュータ３１ではリミットスイッチ４０のＯ
Ｎ、ＯＦＦ信号を受けた時点（すなわち、実際の保持解
除時点ｆと実際の再保持時点ｇ）から、これら時点Ｌｇ
にそれぞれ対応するクランクシャフト１５の回動角度ｏ
ｆ、θｇを演算し、これと、理想の保持解除時点し、再
保持時点ｅに対応する回動角度ｅｂ、θｅとを比較し、
その偏差に応じて、電磁弁２７への通電開始、通電停止
すべき時点ａ、ｃに対応する回動角度θａ、θＣ全自動
修正する。そして、この修正演算値に基づいて、再度リ
リーシング制御を行なう。上記修正を繰り返すことによ
って、実際の保持解除および再保持の時点Ｅｒｇを、理
想の時点す、ｅと一致させることができる。

また、本発明にあっては、リリーシング用のエアシリン
ダの代わりに、油圧シリンダを用いてもよい。

送り装置では、ローラの回転駆動によりコイル材の送り
を行なう代わりに、上下一対の押さえ部材を有してこの
押さえ部材の移動によりコイル材を送るようにしてもよ
い。

送り装置はフィル材の巻きぐせを直すためのレベラーを
兼ねてもよい。さらに、送り装置は第５図中プレス機の
右側に配置してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明では、検出器に゛って検
出された実際の駆動シャフトの回動角度がコンピュータ
による演算回動角度と一致した時に、コンピュータから
送り装置へ保持解除指令および再保持指令を出力するも
のである。したがって、正確にリリーシング制御を行な
うことができる。しかも、コンピュータによって、指令
を発すべき回動角度を決定するため、試行錯誤による機
械的調布を必要としないから、能率良く決定することか
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から＄６図までの図面はこの発明の一実施例を示
すものであり、第１図は送り装置およびリリーシング制
御装置の概略図、第２図、第３図はエアシリンダの異な
る作動態様でのタイムチャートをそれぞれ示す図、第４
図はプレス機のクランクシャフトの角度を示す図、第５
図はフィル材をプレス機まで導くための装置を示す概略
側面図、第６図はプレス機の位置修正機構を示す拡大縦
断面図、第７図、第８図は池の実施例を示し、第７図は
送り装置の概略図、第８図はタイムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プレス加工用材料を保持してプレス機へ送り、プレス機
   で材料を位置修正してプレス加工する際に保持状態を解
   除し、この後再び材料を保持して送る装置における上記
   保持解除および再保持を制御するためのリリーシング制
   御装置であって、（イ）プレス機の駆動シャフトの回動
   角度を検出する検出器と、 （ロ）送り装置の作動遅れ時間を見込んで、送り装置に
   保持解除指令と再保持指令を出力すべき時点にそれぞれ
   対応する駆動シャフトの回動角度を演算し、上記検出器
   からの検出角度が、上記演算角度に一致した時に、それ
   ぞれ保持解除指令および保持指令を送り装置に出力する
   コンピュータとを備えたことを特徴とするプレス加工用
   材料の送り装置におけるリリーシング制御装置。