JPS63160720A - 押出プレスの押出速度制御装置 - 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］ 本発明は、傾転角可変型油圧ポンプを駆動源とする押出
プレスの押出速度制御装置に関するものである。

［従来の技術〕 一般に、傾転角可変型油圧ポンプを駆動源とする押出プ
レスでは、上記油圧ポンプにおいて傾転角を制御するこ
とにより、押出プレスの主ラムシリンダへ供給する圧油
量（つまり油圧ポンプからの吐出量）を調整して、押出
プレスの押出速度を等速となるように制御している。

このように押出プレスの押出速度を制御すべく、油圧ポ
ンプにおける傾転角を調整する手段としては、従来、手
動で行なう方式と、アナログ制御装置で行なう方式とが
ある。

例えば、押出プレスにおいてビレット（被押出プレス材
としての棒状の素材）の押出が進むにつれて、このビレ
ットの長さが減少し、同ビレットと工具との接触面積が
減って摩擦抵抗が少なくなるため、押出速度が徐々に上
昇することになるが。

前者の手動方式では、このような速度上昇を作業員等が
監視しながら油圧ポンプの傾転角を手動で調整し、押出
速度が等速になるように制御している。

また、後者のアナログ制御装置では、前述のような速度
上昇が生じた場合、その上昇分をアナログ式の速度セン
サ等により主ラムシリンダまたはビレットの速度から検
出し、そのアナログ検出信号が予め設定された設定速度
信号に近づくように。

フィードバック制御を行なっている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前者の手動による押出プレスの押出速度
制御手段では、速度変動に対する応答が遅く極めて制御
精度が悪いため、プレス製品の品質低下を招くという問
題点がある。

また、後者のアナログ制御装置による押出プレスの押出
速度制御手段では、前者の手動によるものに比べかなり
制御精度は向上するが、それでもなお温度ドリフトや制
御偏差により１００％満足できる制御精度を得ることが
できない。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、制御精度の向上をはかつて、プレス製品の品質向上１
歩留の向上および生産性の向上を実現できるようにした
押出プレスの押出速度制御装置を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ このため１本発明の押出プレスの押出速度制御装置は、
押出プレスの主ラムシリンダの移動速度を検出するディ
ジタル式速度検出手段と、その検出速度信号とディジタ
ル化された設定速度信号との偏差信号を出力する比較手
段と、その偏差信号について所要の演算を施し上記押出
プレスの押出速度が等速となるようなディジタル制御信
号を出力する演算手段と、そのディジタル制御信号をア
ナログ制御信号に変換するディジタル／アナログ変換手
段と、そのアナログ制御信号を受けて上記押出プレスの
押出速度が等速となるように油圧ポンプの傾転角を変え
るサーボ機構とを設けたものである。

［作　　　用コ 上述の本発明の押出プレスの押出速度制御装置では、主
ラムシリンダの移動速度がディジタル式速度検出手段に
より検出され、その検出速度信号とディジタル化された
設定速度信号とが比較手段で比較され、演算手段におい
て、上記比較手段からの偏差信号に所要の演算が施され
ディジタル制御信号が出力される。そして、このディジ
タル制御信号はディジタル／アナログ変換手段によりア
ナログ制御信号に変換され、このアナログ制御信号を受
けたサーボ機構により油圧ポンプの傾転角が調整されて
、押出プレスの押出速度（主ラムシリンダの移動速度）
が等速となるように制御される。

［発明の実施例］ 以下、図面により本発明の一実施例としての押出プレス
の押出速度制御装置について説明すると。

第１図はそのブロック図であり、この第１図に示すよう
に、傾転角可変型油圧ポンプ６を駆動源とする押出プレ
ス７がそなえられ、この押出プレス７の押出速度は、油
圧ポンプ６における傾転角を油圧ポンプ傾転角制御回路
〔ポンプ傾転角制御用アンプ（トルクモータアンプ）〕
５により変化させることで調整されるようになっている
。

また、押出プレス７の主ラムシリンダにはマグネスケー
ル８（ディジタル式のもの）が設けられており、このマ
グネスケール８はマイクロコンピュータ１（８ビツト）
に接続されている。

そして、本実施例において、マイクロコンピュータ１に
は、速度検出用比較手段１ａ、比較手段ｌｂ、演算手段
１ｃおよびディジタル／アナログ変換手段１ｄがそなえ
られている。

速度検出用比較手段１ａは、マグネスケール８により所
要時間（５０ｍｓｅｃ程度）ごとに検出される押出プレ
ス７の主ラムシリンダの移動量（ディジタル値）につい
て、隣合う検出値の差を検出速度信号として出力するも
のであり、マグネスケール８とともにディジタル式速度
検出手段を構成する。

比較手段１ｂは、速度検出用比較手段１ａからの検出速
度信号と速度設定器９からの設定速度信号とを比較して
これらの信号間の偏差信号を出力するものである。ここ
で、速度設定器９からの設定速度信号は、同速度設定器
９で抵抗値Ｒとして設定され、この抵抗値Ｒをアナログ
／ディジタル変換してディジタル化（Ｒ／１９９９程度
の分割単位）したものである。

また、演算手段ＩＣは、比較手段１ｂからの偏差信号に
ついて、後述する所要の演算を施し、押出プレス７の主
ラムシリンダによる押出速度が等速となるようなディジ
タル制御信号を出力してＰＩＤ制御を実施するものであ
る。

そして、ディジタル／アナログ変換手段１ｄは。

演算手段１ｃからのディジタル制御信号をアナログ制御
信号に変換して、マイクロコンピュータ１に接続された
サーボ機構２（直流サーボモータ）へ出力するものであ
る。

このサーボ機構２は、ディジタル／アナログ変換手段１
ｄからのアナログ制御信号を受けて、押出プレス７の主
ラムシリンダによる押出速度が等速となるように駆動さ
れ、自動／手動切換スイッチ３を介して油圧ポンプ傾転
角制御回路５へ制御信号を出力し、この油圧ポンプ傾転
角制御回路５により油圧ポンプ６における傾転角を変え
るものである。

なお、第１図中の符号４は手動速度調整器であり、自動
／手動切換スイッチ３゛を切り換えることによって、手
動速度調整器４で押出プレス７の主ラムシリンダによる
押出速度を手動制御できるようになっている。

本発明の一実施例としての押出プレスの押出速度制御装
置は上述のごとく構成されているので、押出プレス７に
よるビレットのプレス時には、マグネスケール８により
押出プレス７の主ラムシリンダの移動量（ディジタル値
）を所要時間（時分割：５０　ｍ５ｅｃ）ごとに検出し
、検出された隣合う移動量検出値を、マイクロコンピュ
ータ１の速度検出用比較手段１ａにおいて比較しその差
を主ラムシリンダの速度信号（押出プレス７の押出速度
）として出力する。

そして、マイクロコンピュータ１の比較手段１ｂにおい
て、速度設定器９により設定された設定速度信号（ディ
ジタル値）と、速度検出用比較手段１ａからの速度信号
（ディジタル値）とを比較し、これらの偏差信号を所要
時間（５０ｍｓｅｃ）ごとに比較手段１ｂから演算手段
１ｃへ出力する。

演算手段１ｃにおいては、偏差信号に基づき下式により
、押出プレス７の押出速度が等速となるようなディジタ
ル制御信号が、演算（ＰＩＤ制御）されてディジタル／
アナログ変換手段１ｄへ所要時間（５０ｍ５ｅｃ）ごと
に出力される。

Ｍｎ＝Ｋ・（Ｐ−Ｅｎ十工・ΣＥｉ−Δｔ１菅１ ＋ｎ−（Ｅｎ−Ｅｒ、Ｉ）／Δｔ） なお、上式において、Ｍｎはディジタル制御信号として
の制御出力値、Ｋは総定数、Ｐは比例感度、工は積分感
度、Ｄは微分感度、Ｅｎは比較手段１ｂからの偏差信号
としての偏差量、Δｔは制御時間の増分（所要時間：　
５　Ｑ　ｍ５ｅｃ）であり、添字ｎは検出を開始してか
らｎ・Δを経過後の値であることを示すものである。ま
た、上記のＰＩＤパラメータＰ、Ｉ、Ｄはディジタルス
イッチ等によりマイクロコンピュータ１の外部から任意
に変更設定で、きるようになっている。

この後、ディジタル／アナログ変換手段１ｄにおいて、
入力されたディジタル制御信号はアナログ制御信号に変
換され、このアナログ制御信号を受けたサーボ機構２は
、押出プレス７の主ラムシリンダによる押出速度が等速
となるように駆動され、自動／手動切換スイッチ３を介
して油圧ポンプ傾転角制御回路５へ制御信号を出力し、
この油圧ポンプ傾転角制御回路５により油圧ポンプ６に
おける傾転角を変更調整する。

これにより、油圧ポンプ６の傾転角が調整されて、押出
プレス７の押出速度（主ラムシリンダの移動速度）が等
速となるように制御されることになる。

なお、マイクロコンピュータ１は、電源がオンであれば
常時マグネスケール８の検出信号を読み取って制御を行
なう、また、電源がオフであれば、マイクロコンピュー
タ１におけるメモリクリア。

ＰＩＤパラメータの読込、速度設定器９からの設定速度
信号の読込等が行なわれ、次に電源がオンとなると同時
に、ラム速度、設定速度データが更新され、マイクロコ
ンピュータ１は電源オフ時のデータに基づきＰＩＤ制御
を行なう。また、全てのデータは押出プレス７のラム後
退限界位置でリセットされるようになっている。

従って、上述したマグネスケール８．マイクロコンピュ
ータ１およびサーボ機構２からなる制御系により、例え
ば、力量を多く必要とするプレス押出開始時には、油圧
ポンプ６の傾転角は最大に調整され、押出プレス７の押
出速度をゼロから設定速度に短時間で近づくようにする
が、押出速度が設定速度に近づきビレットの先端が押出
プレス７から押し出され始めると、油圧ポンプ６の傾転
角は徐々に減少し所定の位置に調整され、押出プレス７
の押出速度は等速（設定速度）に保持される。

また、ビレットの押出が進むと、このビレットの長さが
減少し、同ビレットと工具との接触面積が減って摩擦抵
抗が少なくなるため、押出速度が徐々に上昇することに
なるが、この上昇分も、上記制御系により油圧ポンプ６
の傾転角を減少させることで減速され、押出プレス７の
押出速度を等速に保つことができる。

このような制御を行なうことによって、結果的にはプレ
ス開始から終了まで、極めて高い制御精度で押出プレス
７の押出速度を等速に保つことができるようになる０例
えば、プレス定常時の制御精度については、従来のアナ
ログ式の１１５に対し１１５０と、１００倍程向上する
ほか、押出開始時の制御精度については、アナログ式で
は設定速度の２倍程度の変動を伴うのに対して５本装置
では１１５ｏに抑制できる。

このようにして制御精度が大幅に向上するため、プレス
製品の品質向上２歩留の向上および生産性の向上が実現
されるのである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の押出プレスの押出速度制
御装置によれば、押出プレスの主ラムシリンダの移動速
度をディジタル式速度検出手段により検出して、その検
出速度信号とディジタル化された設定速度信号とを比較
手段で比較し、演算手段において、上記比較手段からの
偏差信号に所要の演算を施してディジタル制御信号を出
力し。

このディジタル制御信号をディジタル／アナログ変換手
段で変換したアナログ制御信号によりサーボ機構を駆動
して油圧ポンプの傾転角を調整するように構成したので
、押出プレスの押出速度（主ラムシリンダの移動速度）
が極めて高い制御精度で等速となるように制御され、プ
レス製品の品質向上２歩留の向上および生産性の向上を
実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての押出プレスの押出速
度制御装置を示すブロック図である。 図において、１−マイクロコンピュータ、１ａ・−ディ
ジタル式速度検出手段を構成する速度検出用比較手段、
１ｂ−比較手段、ｌｃ−演算手段。 ｌｄ−一・ディジタル／アナログ変換手段、２−サーボ
機構、３・−自動／手動切換スイッチ、４−手動速度調
整器、５−・油圧ポンプ傾転角制御回路、６−傾転角可
変型油圧ポンプ、７−・−押出プレス、８−ディジタル
式速度検出手段を構成するマグネスケール、９−速度設
定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 傾転角可変型油圧ポンプを駆動源とする押出プレスをそ
   なえ、同押出プレスの主ラムシリンダの移動量を所要時
   間ごとに検出して隣合う検出値の差を検出速度信号とし
   て出力するディジタル式速度検出手段と、同速度検出手
   段からの検出速度信号とディジタル化された設定速度信
   号とを比較してこれらの信号間の偏差信号を出力する比
   較手段と、同比較手段からの偏差信号について所要の演
   算を施し上記押出プレスの押出速度が等速となるような
   ディジタル制御信号を出力する演算手段と、同演算手段
   からのディジタル制御信号をアナログ制御信号に変換す
   るディジタル／アナログ変換手段と、同ディジタル／ア
   ナログ変換手段からのアナログ制御信号を受けて上記押
   出プレスの押出速度が等速となるように上記油圧ポンプ
   の傾転角を変えるサーボ機構とが設けられたことを特徴
   とする、押出プレスの押出速度制御装置。