JPS6313920Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、油圧式過負荷保護装置を備えたプ
レス機械で用いられる荷重計に関する。

プレス機械の荷重計としては、プレイ機械が被
加工材を加圧しているときに加圧力に比例したひ
ずみを生じるタイロツドやコンロツドなどのひず
みをストレンゲージにより電気信号に変換し、そ
の電気信号によつて加圧力を検知するようにした
ものがある。しかし、この荷重計では、ひずみ量
を正確に検出するためにストレンゲージの取付け
面を精密仕上面にする必要があつた。さらにスト
レンゲージをプレス加工時の衝撃を耐えうるよう
に取付けなければならず、その取付けには特殊技
術を必要とした。したがつてすでに製作され運転
されているプレス機械にこのような荷重計を取付
けることはほとんど不可能であつた。

この考案は上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、油圧式過負荷保護装置を備えたプレス機械
であれば既存のものであつても容易に取付けるこ
とができるプレス機械における荷重計を提供する
ものである。

この考案によるプレス機械における荷重計は、
油圧式過負荷保護装置を備えたプレス機械に用い
られるものであつて、油圧式過負荷保護装置のポ
イントの油圧を検出するポイント油圧検出装置、
あらかじめ求められたポイント油圧に対する加圧
力のデータを記憶する第１の記憶手段、プレス機
械の指定された複数のスライド・ストローク長に
おいてポイント油圧検出装置によつて検出された
ポイント油圧に対する加圧力を第１の記憶手段か
ら読み出す手段、第１の記憶手段から読み出され
た加圧力データを記憶する第２の記憶手段、およ
び第２の記憶手段に記憶された加圧力データにも
とづいてプレス機械の加圧力に関するデータを表
示する表示装置を備えていることを特徴とする。

この考案によるプレス機械における荷重計は上
述のような構成を有しているから、油圧式過負荷
保護装置を備えたプレス機械であれば既存のもの
であつても非常に簡単に取付けることができる。
さらにこの荷重計によれば、プレス加工品の成形
に適するプレス機械の選定に役立つ情報、たとえ
ば被加工材の成形に費された仕事量、成形過程に
おける加圧力変化を検出することも可能である。

以下、この考案による荷重計を油圧式過負荷保
護装置を備えたダブルクランクプレスに利用した
実施例について詳述する。

第１図は荷重計の構成を示している。荷重計
は、油圧式過負荷保護装置の左右のポイント１
ａ，１ｂの油圧（以下ポイント油圧という）をそ
れぞれ検出する左右のポイント油圧検出器２ａ，
２ｂと、スライドが上死点位置または下死点位置
にあることをそれぞれ検知する上死点検知器３お
よび下死点検知器４と、プレスが作動しているこ
とを検知するためのクラツチ入状態検知器５と、
クランク軸が所定角（たとえば１度）回転するご
とにパルスを発信するクロツク・パルス発生器６
と、測定OK表示用ランプ７、最大加圧力表示部
８、成形仕事量表示部９および成形過程加圧力変
化グラフ表示部１０を有する表示装置１１と、左
右のポイント油圧に対する加圧力の総和に基づい
て表示するのかまたは左右のポイント油圧に対す
る加圧力の一方に基づいて表示するのかを選択す
る総合／個別選択用切替スイツチ１２と、総合／
個別選択用切替スイツチ１２により個別を選択し
たときに左右いずれのポイント油圧に対する加圧
力に基づいて表示するのかを選択する左右ポイン
ト選択用切替スイツチ１３と、サンプリングピツ
チ（スライドのストローク量、この例では５mm、
10mm、20mm）を選択するピツチ選択用スイツチ１
４と、各種演算を行ないおよび上記各装置を制御
する中央処理装置（以下CPUという）１５とを
備えている。

左右のポイント油圧検出器２ａ，２ｂは増幅器
１６ａ，１６ｂおよびＡ／Ｄコンバータ１７を介
してCPU１５に接続されている。上死点検知器
３、下死点検知器４および上記３つの切替スイツ
チ１２，１３，１４は入力インタフエース１８を
介してCPU１５に接続されている。クロツク・
パルス発生器６は入力インタフエース１９を介し
てCPU１５および後述するカウンタ２０に接続
されている。クロツク・パルス発生器６から発生
されたパルス信号はCPU１５に対しては割込み
信号として入力する。表示装置１１はDCドライ
バ２１および出力インタフエース２２を介して
CPU１５に接続されている。表示装置１１の最
大加圧力表示部８および成形仕事量表示部９とし
ては発光ダイオード形数字表示器や液晶表示器
（LCD）などが用いられる。またグラフ表示部１
０としてはCRT、プラズマデイスプレイ、矩形
の液晶表示器を基盤状に並べたもの、XYレコー
ダなどが用いられる。

CPU１５はそのプログラムおよび各種データ
を記憶する記憶装置２３と上死点位置からクラン
ク軸が所定回転角度回転したときにサンプリング
開始信号を出力するカウンタ２０とを備えてい
る。一般にプレス成形はクランク軸回転角約120
度〜180度（下死点）の範囲内で行なわれる。そ
こで上記カウンタ２０によつて、プレス成形が行
なわれない範囲（クランク軸回転角０度〜約120
度および180度〜360度）内ではサンプリングを行
なわれないようにし、記憶装置２３の容量の低減
を図つている。このカウンタ２０に所定のカウン
ト数Ｋがプリセツトされると、このカウント数Ｋ
はクロツク・パルス発生器６から出力されるクロ
ツク・パルスによつて１カウントずつ減らされ
る。したがつて、たとえばクロツク・パルス発生
器６に、クランク軸が１度回転するごとにパルス
を出力させるようにすると、クランク軸が上死点
位置から120度回転したときにカウンタ２０から
サンプリング開始信号を出力させるためには、ク
ランク軸が０度（上死点）を越えた瞬間にカウン
ト数120をカウンタ２０にプリセツトすればよい。
カウンタ２０からサンプリング開始信号が入力す
るとCPU１５は、割込みを受付ける。

第２図はこのプレス機械におけるポイント油圧
−加圧力特性曲線を示している。この特性曲線は
実験により測定された加圧力に対する左のポイン
ト油圧データに基づいて作成されたものである。
この実施例ではこの特性曲線は加圧力に対する右
のポイント油圧の特性曲線としても用いられる。
クランクの加圧力はポイント１ａ，１ｂの油圧を
介してスライドに伝達されるのでポイント１ａ，
１ｂの油圧は加圧力にほぼ比例する。加圧力がか
かつていないときにも、ポイント１ａ，１ｂに所
定の油圧力（たとえば90Kg／cm²）をかけているの
は、加圧力変化に対して過負荷保護装置の応答性
を良くするためである。上記所定の油圧力はポイ
ント自体に作用し、ポイントが膨張する。このた
め特にプレスが作動し加圧力がかかり始めてから
しばらくの間においては加圧力変化に対してポイ
ント油圧はリニアに変化しない。

第３図はこのプレス機械におけるスライド・ス
トローク長−クランク軸回転角特性曲線を示して
いる。

第４図は記憶装置２３の一部を示している。記
憶装置２３内には、カウンタにプリセツトされる
べきカウント数Ｋを記憶するためのエリヤE1、
第２図のポイント圧−加圧力特性曲線から求めら
れたポイント油圧に対する加圧力のデータを記憶
するためのエリヤE2、第３図のスライド・スト
ローク長−クランク軸回転角特性曲線から求めら
れたスライド・ストローク長に対するクランク軸
回転角（０度〜180度）のデータを記憶するため
のエリヤE3、サンプリングされた左右ポイント
油圧に対して、エリヤE2に記憶されたポイント
圧に対する加圧力のデータから読み出された左右
加圧力PlおよびPrをサンプリング回数に対応し
てそれぞれ記憶するための左加圧力データ・テー
ブルおよび右加圧力データ・テーブルとしてそれ
ぞれ用いられるエリヤE4およびE5、ならびに左
右のポイント油圧に対する左右加圧力Plおよび
Prの和である総合加圧力Paをサンプリング回数
に対応して記憶するための総合加圧力データ・テ
ーブルとして用いられるエリヤE6が設けられて
いる。

ポイント圧に対する加圧力のデータおよびスラ
イドストローク長に対するクランク軸回転角のデ
ータはあらかじめ作成されてエリヤE2およびE3
に記憶されている。

第５図はCPU１５による処理手順を示してい
る。CPU１５による処理は、メイン処理と割込
み処理とからなる。

ここでは、クロツク・パルス発生器６に、クラ
ンク軸が１度回転するごとにパルスを出力させる
ようにしている。

まず、初期設定が行なわれる（ステツプ３１）。
この初期設定では、カウンタ２０にプリセツトす
べきカウント数Ｋが記憶装置２３のエリヤE1に
記憶される。上死点検知器３から上死点検知信号
が入力すると（ステツプ３２でYES）、測定OK
表示ランプ７が点灯される（ステツプ３３）。つ
ぎにクラツチ入状態検知器５からプレス作動信号
が入力し（ステツプ３４でYES）、かつ上死点検
知器３から上死点検知信号が入力しなくなつた瞬
間に（ステツプ３５でNO）、初期設定において
記憶装置２３内のエリヤE1に記憶されたカウン
ト数Ｋが、カウンタ２０にプリセツトされる（テ
ツプ３６）。そしてカウンタ２０がカウントアツ
プすれば（ステツプ３７でYES）、プレス機械は
プレス成形を行なう状態にあるので割込み可能と
なる（ステツプ３５）。

この状態においてクロツク・パルス発生器６か
らの割込み信号が入力すると、まずポイント油圧
検出装置２ａ，２ｂから入力する左右のポイント
油圧が読み取られ（ステツプ５１）、記憶装置２
３のエリアE2に記憶されているポイント油圧に
対する加圧力のデータにもとづいて左右のポイン
ト油圧に対する左右加圧力PlおよびPrが読出さ
れ（ステツプ５２）、サンプリング回数計数用カ
ウンタ（図示略）の内容が１カウント更新される
（ステツプ５３）。そして読み出された左右加圧力
PlおよびPrならびに総合加圧力Pa（＝Pl＋Pr）が
記憶装置２３のエリヤE4、E5およびE6のデー
タ・テーブル内に、上記サンプリング回数カウン
タに示されたサンプリング回数に対応する場所に
それぞれ記憶される（ステツプ５４）。ステツプ
５１〜５４の割込処理は下死点検知器４から下死
点検知信号が入力し（ステツプ３９でYES）、割
込み禁止（ステツプ４０）になるまでクロツク・
パルス発生器６から割込み信号が入力するごとに
実行される。

割込みが禁止されると（ステツプ４０）、つぎ
に記憶装置２３のエリヤE4、E5またはE6に記憶
されたデータに基づいて、最大加圧力Pmaxの検
索（ステツプ４１）、成形仕事量Ｅの計算（ステ
ツプ４２）、および成形過程加圧力変化グラフ表
示データの作成（ステツプ４３）、が行なわれ、
最大加圧力Pmax、成形仕事量Ｅおよび成形過程
加圧力変化グラフが表示装置１１の表示部８，
９，１０にそれぞれ表示される（ステツプ４４）。

最大加圧力Pmaxには、最大総合加圧力
Pamax、最大左加圧力Plmaxおよび最大右加圧
力Prmaxの３種があり、切替スイツチ１２，１
３によつて指定されたものが表示される。

成形仕事量Ｅは以下のようにして求められる。
まず、下死点直前の総合加圧力Paすなわち最後
にサンプリングされた総合加圧力PaをPa1とす
る。サンプリングが行なわれたスライド・ストロ
ーク長の範囲内において下死点位置（スライド・
ストローク長＝０）を基準としてピツチ選択用切
替スイツチ１４により指定されたサンプリングピ
ツチSpごとのスライド・ストローク長（L2＝１
×Sp、L3＝２×Sp、……Lm＝（ｍ−１）×Sp）
に対するクランク軸回転角（r2、r3……rm）を
記憶装置２３内のエリヤE3に記憶されたスライ
ドストローク長に対するクランク軸回転角のデー
タに基づいて読み出す。次に上記回転角r2〜rm
の小数点以下が四捨五入され、四捨五入により求
められた回転角R2〜Rmにそれぞれ対応する総合
加圧力Pa2〜PamをエリヤE6に記憶された総合
加圧力データからそれぞれ読み出す。そして上記
総合加圧力Pa1〜Pamを用いて次式により仕事量
Ｅを算出する。

Ｅ＝Ε_o=n 〓ⁿ⁼² Sp（Pan＋Pa（ｎ−１））／２ 成形過程加圧力変化グラフは、縦軸を下死点か
らのスライドの距離、横軸を加圧力として表わさ
れる。成形過程加圧力変化グラフには、成形過程
総合加圧力変化グラフ、成形過程左加圧力変化グ
ラフおよび成形過程右加圧力変化グラフの３種あ
り、切替スイツチ１２，１３により指定されたも
のが表示される。上記３種のグラフは、成形仕事
量Ｅのところで述べたと同様にして求められた総
合加圧力データPa1〜Pam、左加圧力データPl1
〜Plmまたは右加圧力データPr1〜Prmを用いて
表示部１０に表示される。第６図は成形過程加圧
力変化グラフ表示部１０の表示例を示している。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すもので、第１図
は電気的な構成を示すブロツク図、第２図はポイ
ント油圧−加圧力特性の一例を示すグラフ、第３
図はスライドストローク長−クランク軸回転角特
性の一例を示すグラフ、第４図は記憶装置の一部
を示す図、第５図はCPUの処理手順を示すフロ
ーチヤート、第６図は表示装置の成形過程加圧力
変化グラフ表示部の表示例を示す図である。 １ａ，１ｂ……油圧式過負荷保護装置のポイン
ト、２ａ，２ｂ……ポイント油圧検出装置、１１
……表示装置、１５……CPU、２３……記憶装
置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 油圧式過負荷保護装置を備えたプレス機械に
   用いられるものであつて、 油圧式過負荷保護装置のポイントの油圧を検
   出するポイント油圧検出装置、 あらかじめ求められたポイント油圧に対する
   加圧力のデータを記憶する第１の記憶手段、 プレス機械の指定された複数のスライド・ス
   トローク長においてポイント油圧検出装置によ
   つて検出されたポイント油圧に対する加圧力を
   第１の記憶手段から読み出す手段、 第１の記憶手段から読み出された加圧力デー
   タを記憶する第２の記憶手段、および 第２の記憶手段に記憶された加圧力データに
   もとづいてプレス機械の加圧力に関するデータ
   を表示する表示装置、 を備えているプレス機械における荷重計。 (2) プレス機械の加圧力に関するデータが、被加
   工材の成形過程における最大加圧力である実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のプレス機械に
   おける荷重計。 (3) プレス機械の加圧力に関するデータが、被加
   工材の成形に費やされた仕事量である実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のプレス機械におけ
   る荷重計。 (4) プレス機械の加圧力に関するデータが、被加
   工材の成形過程における加圧力の変化状態であ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載のプレス
   機械における荷重計。