JPS6343797A - プレス機械のストロ−ク動作監視装置 - 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１ この発明は、プレス機械のストローク動作監視装置に関
覆る。

「従来技術の説明」 金型を備えたラムをス１−ローク動作させることにより
、前記金型で打抜き、絞り９曲げ等所定の加工を行うプ
レス機械では、プレス機械を低振動ないし低騒音で、又
、高効率で円滑に稼働さけるため、ストローク動作を如
何に制御するかが重要な課題である。

そこで、従来は、ストローク動作の指令値と実際値とは
略一致すると考えて指令値を適宜定めてストローク制御
を行っている。

しかしながら、特に油圧式の打抜きプレスでは、打抜き
時、ラムが大きな衝撃力を受（〕るため、制御方式がオ
ープン又はクローズトループであるに拘らず、指令値と
実際値との間に大きな偏差が生じるので、ストローク動
作を所定のちにするのが困難であるという問題点があっ
た。

［発明の目的］ この発明は上記問題点を改善し、プレス機械のストロー
ク動作を適確に監視覆ることにより、プレス機械を低振
動ないし低騒音で又、高効率で円滑に稼働させることが
できるプレス機械のストローク動作監視装置を提供する
ことを目的とする。

「発明の概要」 上記目的を達成するために、この発明では、プレス機械
のストローク動作に関しトレースデータの種別及びトレ
ース条件を入力する条件入力部と、該入力部に入力され
た条件に基いて前記プレス機械のストローク動作に関す
る動作状態のデータをトレースする状態検出部と、該検
出部で検出されたトレースデータを適宜処理して表示な
いしプリントアラＩ・する報知部と、を備えてプレス機
械のストローク動作監視装置を構成し、ストローク動作
を所望の条件で正確に監視することができるようにした
。

［実施例］ 以下、添付図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図は、タレットパンチブレスに適用したストローク
動作監視装置の斜視図である。

図示のように、タレッ］へパンデプレス１は、ストロー
ク動作監視装置３に接続され、板金加工ラインの中に配
置されている。

本例に示したタレットパンチプレス１は、通常のタレッ
トパンデプレスと略同形であるが、その構成を簡単に説
明する。

タレットパンチブレス１は、フレーム５を有し、このフ
レーム５の内側上下には垂直軸〈７軸）の回りに回転可
能の上側タレットと下側タレットとが所定間隔を置いて
配設されている。上側タレットの平面位置には多数のパ
ンチが取付けられ、下側タレットの平面位置には曲面パ
ンヂと対向して多数のダイか取付けられている。

前記フレーム５の中央部には、」二下動可能のラムを備
えたシリンダ装置７が設（Ｊられている。ラムは前記上
側タレットの上方に配置され、その下方に位置するパン
チをダイに向けて抑圧する。

前記フレーム５の側面にはＹ軸ガイドレール９が設番プ
られている。このＹ軸ガイドレール９にはＹ軸サーボモ
ータによってＹ軸方向に案内される移動部材が設けられ
、該移動部材の上面には、フリーベアリングを備えたテ
ーブル１１が固定されている。

前記テーブル１１のＹ軸端にはＸ軸サーボモータによっ
てＸ軸方向に移動可能のキャリッジ１３が設けられてい
る。該キャリッジ１３には、前記デープル１１上に載置
された板材Ｗを把持し、該板材Ｗ＠ＸＹ平面内に案内す
る板材クランプ装置が設けられている。

かかる構成のタレットパンチプレス１は、ＮＣ装置１５
によって、キャリッジ１３をＸＹ平面内で案内すると共
に、シリンダ装置７を適時駆動することにより、板材Ｗ
の所定位置に、所定の穴明（プ加■を行うことが可能で
ある。

第２図は、前記ＮＣ装置１５の概要を示すと共に、シリ
ンダ装置７とその油圧回路の概要を示す制御系のブロッ
ク図である。

図示のように、シリンダ装置７は、シリンダ７ａ内にピ
ストン７ｂを有しており、このピストン７ｂには上下（
７）方向に移動自在のラム７ｃが接続されている。参照
符号１９，２１．２３は、それぞれ板材クランプ装置、
パンチ、ダイを示している。シリンダ７ａの下面には、
転動輪をラム７Ｃと当接し、該ラムの動きをパルス信号
ＰＳで検出するパルスエンコーダ２５が取付（プられて
いる。

油圧回路１７は、油圧ポンプＯＰと、前記シリンダ７ａ
の上室及び下室と配管ＯＬ＋、ＯＬ２を介して接続され
るリーボ弁２７を有して構成されている。配管ＯＬ＋に
は該配管の油圧を電気信号で検出する圧力検出器２９が
設【プられている。

一方、ＮＣ装置１５は、ＮＣデータ入力部３１と、主制
御部３３と、ＸＹ輪軸指令３５と、Ｚ軸指令部３７と、
位置検出部３９と、サーボ弁制御部４１と、を有してい
る。

ＮＣデータ入力部３１は、図示しないＣＡＤ・ＣＡＭ装
置とオフライン又はオンラインで連絡され、これｈｓ　
ｒろＮＣデータを受は取って、このデータを主制御部３
３に提供する。

主制御部３３はオペレーディングシステムで稼働され、
前記ＮＧデータ入力部３１からＮＣデータを受は取って
、主には、板材Ｗの位置制御と、シリンダ菰ｗ７の駆動
制御を行っている。又、主制御部３３は、各種センナ、
リミットスイッチ、ぞの他各種のアクチュエータと接続
され、当該タレッ１〜パンチプレス１を総括的に制御す
る。

ＸＹ輪軸指令３５は、前記主制御部３３から所定の位置
制御データを受は取って、前記Ｘ軸及びＹ軸サーボモー
タを駆動することにより、板材ＷのＸＹ平面内にお（」
る位置決め制御を行っている。

Ｚ軸指令部３７は、主制御部３３からＺ軸指令データを
受【プ取って、サーボ弁駆動用のデジタル信号ＳＤを出
力する。

位置検出部３つは、前記パルスエンコーダ２５が出力す
るパルス信号ＰＳを積棹し、ラム７ｃの現在位置Ｚを検
出する。パルスエンコーダは移送が１／４異なる２相の
パルス信号を出力する形式のものであり、位置検出部３
９は、この２相のパルス信号に基いてラム７Ｃの移動方
向をも知ることができる。

勺−ボ弁制御部／１１は、前記Ｚ軸指令部３７からデジ
タル信号ＳＤを入力し、又、前記位置検出部３７から前
記ラム７Ｃの現在位ＭＺを入力し、これら入力的に基い
て、クローズトループ又はオープンループで前記サーボ
弁２７にアナログ信号を与え、該弁２７を所定開度に制
御する。

第３図はストローク動作監視装置３の内部構成を示すブ
ロック図である。

図示のように、ストローク動作監視装置３は検出部４３
と監視部４５とで構成されている。

検出部４３は、状態信号人力部４７と、状態信号記憶部
４９と、通信部５１とで構成されている。

状態信号入力部４７は、前記ＮＣ装置１５と接続され、
ＮＣ装置１５の各種指令値、出力値（例えばデジタル信
号ＳＤ）、或いは検出値（例えば位置検出信号Ｚ）を所
定タイミング（例えば１ｍ５）で捕捉するものである。

状態信号記憶部４９は、前記状態信号入力部４７が単位
ストローク又は被数ストロークの間に捕捉した状態信号
を順次取り込／υぐ記憶するものである。通信部５１は
監視部４５と接続され、監視部４５内の通信部との間で
所定の通信を行うものである。

監視部４５は、キーボード等で構成される条件入力部５
３と、通信部５５と、データ記憶部５７と、データ処理
部５９と、報知部６１と、で構成されている。

条件入力部５３は、トレースデータの種別、トレース条
件等条件を入力するためのものである。

なお、ここからは、７０ッピディスク等データ記憶装置
のファイル名やディスク番号等を指定することもできる
。

トレースデータの種別とは、指令位置、指令速度等指令
値や、加圧力、実際位置、実際速度等実際値、或いは偏
差値等のデータの種別である。又、トレース条件とは、
トレース時点や、トレース間隔、トレース回数等の条件
である。

通信部５５は、前記条件入力部５３から入力されたデー
タ種別やトレース条件を状態検出部４３に伝達すると共
に、これＩう条件に基いて生成されたデータを検出部４
３から入力づ−るためのものである。

データ記憶部５７は、適宜ノ［］ツビイディスクと接続
されて構成され、前記状態信号部４つに記憶された状態
検出データを所定フッ・イルに蓄積して、これをデータ
処理部５９に提供４るものである。

データ処理部５９は条件入力部５３に設定された条件に
基いて、データ記憶部５７に記憶されているデータを適
宜処理することにより、報知データを形成するものであ
る。

報知部６１は、ＣＲＴ、プリンタ、プロッタを備えて構
成され、前記報知データを表示ないしプリントアラｌ〜
するものである。

第４図及び第５図は、通信部５１．５５の通信方式を示
す説明図である。

第４図のタイムヂャートに示すように、本方式は監視部
４５から状態検出部４３へ１〜レース指令データを転送
すると、ＮＣ装置１５のプレスストローフ完了で、指令
位置、速度、実際位置、速度。

圧力等のデータが返送される方式である。伝送符号ＦＮ
Ｑは送信要求を、ＡＣＫは肯定応答を、ＦＯＴは終了を
意味している。又、符号ＳＴＸはメツセージの開始を、
ＥＴＸはメツセージの終端を、ＢＣＣは水平パリティ（
偶数ンを意味している。

伝送手順は第５図に示す通りである。

■　相手局に送信要求（ＦＮＱ）を送り、否定応答か又
は時間［１が経過しても無応答の場合、３回まで送信要
求（ＮＥＱ）を転送する。３回で接続できない場合は、
送信要求を打ち切り終了（ＥＯＴ＞を送る。

■　肯定応答（ＡＣＫ＞を出した後、無効応答か又は時
間ｔ２が経っても無応答の場合には、３回まで続りて否
定応答（ＮＡＫ）を出力する。連続３回の否定応答（Ｎ
ＡＫ）で正常な受信ができない場合は、受信を打ち切り
終了（ＥＯＴ）を送る。

■　否定応答（ＮＡＫ）を送ると相手局は直前の送信要
求（ＥＮＱ）又はデータブロックを再送する。否定応答
（ＮＡ３＜）に対し、無効応答又は時間ｔ２が経過して
も無応答の場合には、肯定応答（ＡＣＫ）ど同様の処理
、即ち■送要求（ＥＮＱ）を行う。

■　送信終了（異常終了を含む）の場合には伝送符号Ｅ
ＯＴを送る。相手局はＥＯＴ受信後、「○Ｔを返送する
。

上記の転送方式において、位置のデータはμｍ単位の整
数形バイナリ形式で伝送される。又、同様に速度データ
は０　、０１１１ｍ　／ｍ５ｌｉ１位で、圧力データは
０．０１トン単位で、更に、サーボバルブ駆動用のＤ／
△出力値はカウント単位で、］ンタクト状態（パンチ、
板材、ダイ間の導通状態）は］−ド１（導通）、Ｏ（非
導通）で伝送される。

第６図及第７図に監視装置３の使用例を示した。

第６図は、条１１人力部５３から、指令位置、実際位置
、打抜圧を、時間間隔１ｍｓで１サイクル分表示するよ
う条イ′１人力した場合の表示例を示すものである。

第３図において、条件入力部５３から上記の条−１１＝ イ′１が入力されると、この条件は通信部５５．５１を
介して状態信号入ツノ部４７に伝達され、状態信号入力
部４７は、ＮＣＨ置装５から１ｍｓ単位で、指令位置、
実際位置、打抜圧を検出する。

検出値は１サイクル分状態信号記憶部４９に蓄積され、
蓄積データはタレットパンチプレスのス１〜ロ〜クエン
ドでデータ記憶部５７に転送され、データ処理５つによ
って、第６図に示しｌζ表示用データが形成されるので
ある。

データ処理部５９は、データ処理の作業を行うため条件
入力部５３と接続されており、条件に応じてＣＲＴへの
表示データを形成したり、又、プリンタやプロッタへの
出力データを形成プる。又、データ処理部は、偏差量の
算出の他、必要に応じ平均値を求めたり、前のデータと
の比較結果を求めたりすることができるものである。

第６図を参照するに、この例によれば、実際位置（ＩＩ
）は指令位置に対して大きくずれており、又、打抜圧■
は打抜時において上昇している。

そこで、このような図により、下記の如き各種−１２＝ の判定を行うことが可能となる。

■　打抜時間Δ丁を適正化することが可能となる。

この打抜き時間Δ丁は、振動ないし、騒音発生と直接影
響するものであり、時間Δ王はが知かすぎる場合、即ち
大きな振動ないし騒音を発生している場合には、この時
間へＴを大ぎくするよう、指令速度（図示せず）を適宜
小さくすることができる。

因みに、タレットパンデプレスの実験では、撮動は、パ
ンチセンターから１ｍ離れた位置で７５６３稈度であり
、１０ｍ離れた位置で５８ｄＢ程度であり、この間にお
りる距離と振動の関係は、略的線状となっている。又、
騒音は、パンデセンターから１ｍｌ！ｌＩＩれた位置で
９８ｄＢ程度であり、４０ｎ＋離れた位置で７５ｄＢ程
度であり、この間における距離と騒音との関係も略直線
状となっている。

これら振動ないし騒音は、ス１〜【」−り作動部の動作
中、ストローク作動部と板材との間や、フレ−ムの撓み
等によって生ずるものであり、ストローク速度を速くず
ればするほどその量が大きくなる性質を持っている。

一方、環境規制基準によれば、例えば東京都におりる振
動規制値は、第１種及び第２種居住地において、夜間（
ＰＭ７：００〜ＡＭ８　：　００）６０ｄ　Ｂ、昼間（
ＡＭ８　：ＯＯ−ＰＭ７　：０Ｏ）６５ｄＢであり、又
、工業地域におい”Ｃ５夜間６５６　Ｆ−３、昼間７０
ｄＢである。又、同東京都にお（プる騒￥ｉ規制値は第
１種居住地において夜間４．０ｄＢ、昼間／１５ｄＢで
あり、第２種居住地において夜間４５ｄＢ、昼間５０ｄ
Ｂであり、順工業地域にＪ′３いて夜間５０〜５５ｄ［
３、昼間６０ｄＢであり、工業地域において夜間５５へ
一６０ｄ　Ｂ、昼間７０ｄＢである。

従って、ストローク作動部を有する板材加工機械は、そ
の使用を時間的、地域的に大きく制限され、規制の厳し
い地域では人がかりな防Ｓ装置や防音装置を付属させざ
るを得ない状況にある。

しかるに本例では、第６図に示した時間ΔＴを適正に保
つよう前記サーボ弁制御部４１を制御することにより、
前記振動ないし騒音規制を確実にクリアすることができ
るようになる。

■　各制御部材の動作状態が正確に判るので適正加工を
行うことが可能となる。

即ち、迅速、適確なパンチ加工を行うに際しては、機械
を円滑、迅速に制御することが必要である。

しかるに、本例に示した第６図によれば、より高速作動
させ得るか否か、或いはラム７Ｃの作動は適正であるか
否か等の検討を精密に行うことがＣ′き、不良の場合に
はサーボ指令値を変更ケる等直ちにその対策をとること
が可能である。

■　機械改良を行うことが可能である。

即ち、本例に示した第６図によれば、打抜圧の状態やラ
ム７Ｃの動作状態が正確に判るので、油圧回路構成や、
ラム７０′８−機械の構成不良を発見することが可能で
り、第６図の結果に応じて油圧回路や機械構成を改良づ
ることが可能である。

以上水した実施例では、検出部４３をＮＣ１５と別体に
設けたが、検出部４３はＮＣ装置１５の内部に組み込む
ことが可能であること勿論である。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、適宜の設ｈ４的変更を行うことにより、他の態様でも
実施し得るものである。

「発明の効果コ 以上の通り、この発明に係るプレス機械のストローク動
作監視装置によれば、プレス機械のストローク動作を適
確に監視することができるので、プレス機械を低騒音、
高効率で円滑に稼働させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係るプレス機械（タレッ１
〜パンチプレス）のストローク動作監視装置の斜視図、
第２図はＮＣ装置の概要を示すと共にシリンダ装置とそ
の油圧回路の概要を示す制御系のブロック図、第３図は
ストローク動作監視装置のブロック図、第４図及び第５
図はトレースデータ伝送シーケンスの説明図、第６図は
結果表示例の説明図、第７図は数値データのプリント例
の説明図である。 ３・・・ストローク動作監視装置 １５・・・ＮＣ装置 ／１３・・・監視部 ４５・・・検出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）プレス機械のストローク動作に関しトレースデー
   タの種別及びトレース条件を入力する条件入力部と、該
   入力部に入力された条件に基いて前記プレス機械のスト
   ローク動作に関する動作状態のデータをトレースする状
   態検出部と、該検出部で検出されたトレースデータを適
   宜処理して表示ないしプリントアウトする報知部と、を
   備えて構成されるプレス機械のストローク動作監視装置
   。
2. （２）前記トレースデータの種別は、指令値と実際値又
   は指令値と偏差値である特許請求の範囲第１項記載のプ
   レス機械のストローク動作監視装置。
3. （３）前記トレース条件には、ストローク制御部材の性
   能に合わせて数値設定可能のトレース間隔条件が含まれ
   る特許請求の範囲第１項記載のプレス機械のストローク
   動作監視装置。