KR100579535B1

KR100579535B1 - 기계프레스의 가공력 측정방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100579535B1
Application number: KR1020000019492A
Authority: KR
Inventors: 오카노신지
Original assignee: 가부시키가이샤 코스멕
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2006-05-12
Also published as: KR20000071687A; DE60000232D1; EP1048942B1; TW477741B; DE60000232T2; EP1048942A1; US6457370B1

Abstract

본 발명은 프레스 가공시의 가공력을 정확하고 용이하게 측정하기 위한 것으로 그 해결수단으로 기계프레스(1)의 슬라이드(3)에 형성된 과부하 흡수용 유압실(12)에 압유를 충진한다. 그 압유의 소정 초기압력마다 프레스 가공시의 가공력에 의해 가압된 상태에 있는 압유의 압력과 가공력의 크기와의 관계를 미리 계측해서 그 계측결과를 복수의 가압특성으로 해서 컴퓨터(33)에 저장시켜 놓는다. 그 컴퓨터(33)는 압력센서(27)를 통해서 슬라이드(3)가 상사점을 통과한 직후에 검출된 압유 압력을 프리로드압력으로 저장시키는 것과 함께 슬라이드(3)가 다시 상사점으로 될 때까지의 사이에 검출한 압유의 최고압력을 피크압력으로 해서 저장한다. 게다가 프리로드압력에 맞는 가압특성을 전기의 복수의 가압특성에서 선택하고 그 후 선택된 가압특성과 피크압력에 의해서 프레스 가공시의 가공력을 산출한다.

프레스, 가압특성, 가공력 측정방법, 가공력 측정장치

Description

기계프레스의 가공력 측정방법 및 그 장치{Method and Device for Measuring Working Force of Mechanical Press}

도1은 본 발명의 일실시형태인 기계프레스의 가공력 측정장치의 계통도이다.

도2는 프레스 가공시의 가공력과 유압실내의 압유 압력과의 관계를 나타낸 상관도이다.

도3은 상기 측정장치의 플로우 차트이다.

[부호의 설명]

1 …기계프레스, 3 …슬라이드, 12 …유압실, 24 …다이높이 조절용 엑츄에이터(전동기), 27 …압력검출수단(압력센서), 33 …컴퓨터, A1‥‥A6 …가압특성, F …프레스 가공시의 가공력, F1 …가공력, P …압유의 압력, Pa1 …프리로드 압력, Pb1 …피크압력, X …가공력 설정범위

본 발명은 기계프레스의 프레스 가공시 가공력의 크기를 측정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

종래에는 기계프레스의 프레임과 연결봉(Connecting Rod)등의 압력을 받는 부분에 스트레인 게이지를 부착시켜 그 압력을 받는 부분의 부하에 따른 스트레인을 검출하는 것에 의해 프레스 가공시의 가공력을 측정하도록 되어있다.

상기의 종래 기술에는 가공력 측정에 노력이 소요되는 것 외에 측정오차도 크게 되는 문제가 있다.

즉 전기의 프레임에 스트레인 게이지를 부착한 경우에는 그 부착된 장소에 따라서 측정치가 크게 다르게 된다. 또한 전기의 연결봉에 스트레인 게이지를 부착한 경우에는 그 연결 봉의 단면형상에 의해 스트레인 게이지를 정확히 부착하는 것이 곤란한 경우도 있다. 더구나 전단과 벤딩등의 프레스 작업종류에 따라서 상기 프레임과 연결 봉의 스트레인 발생장소 및 크기가 변동한다.

따라서 종래 기술에는 사전에 많은 시험작업을 해서 그 시험작업의 측정치와 실제 가공력을 상세히 비교하여 상기의 스트레인 게이지를 부착하는데 적절한 장소를 탐색해서 측정치를 교정할 필요가 있다. 이로 인해 가공력 측정에 노력이 소요되는 것 이 외에 상술한 여러 가지의 편차와 변동에 의해 측정오차도 크게 되는것이다.

게다가 상기의 종래 기술에서는 기계프레스 설치장소의 대기온도의 변화와 프레스 가공중의 구동력전달계통의 온도상승에 의해 수압구조부분의 스트레인이 변동하므로 가공력 측정오차가 더욱더 크게 된다.

더우기 일본국 특공 소50-38228호 공보에는 기계프레스의 부하를 유압으로 변환해서 과부하발생시에 기계프레스의 운전을 정지시키는 발명이 기재되어있으나 프레스 가공시의 가공력을 측정할 수 있도록 구성되어 있지는 않다.

본 발명의 목적은 프레스 가공시의 가공력을 정확하고 용이하게 측정할 수 있도록 하는것에 있다.

상기의 목적을 달성하기위해 청구항 1의 방법발명은 예컨데 도1 내지 도3에 나타난 것과 같이 기계프레스의 가공력 측정방법을 다음과 같이 구성했다.

즉 기계프레스(1)의 슬라이드(3)내에 과부하흡수용 유압실(12)을 설치하고 그 기계프레스(1)의 구동력을 상기의 유압실(12)에 충진한 압유를 통해서 상기 슬라이드(3)로 전달하도록 구성하고

상기의 충진된 압유의 초기압력에 따라서 프레스 가공시의 가공력(F)에 의해 가압된 상태인 경우에 압유의 압력(P)과 상기의 가공력(F)의 크기와의 관계를 적어도 하나 이상의 가압특성(A1)‥‥(A6)으로 컴퓨터(33)에 저장시키고

상기 컴퓨터(33)에 의해 프레스 가공시의 각 가공력을 산출하는 때에

첫째로 각 프레스 가공전에 상기 압유 압력을 검출해서 그 검출압력을 프리로드(preload)압력(Pa1)으로 저장하고

다음에 그 프레스 가공시에 가압된 상기 압유의 최고압력을 검출해서 그 검출압력을 피크(peak)압력(Pb1)으로 저장하고

그 후 상기의 프리로드압력(Pa1)에 대응하는 가압특성(A1)과 상기의 피크압력(Pb1)에 근거해서 가공력(F1)을 산출하는 것이다.

또한 청구항 2의 장치발명은 예를 들어 상기의 도1 내지 도3에 예시된 바와 같이 기계프레스 가공력의 측정장치를 다음과 같이 구성하였다.

즉 기계프레스(1)의 슬라이드(3)내에 설치된 과부하흡수용 유압실(12)과 그 유압실(12)에 충진되어 있으며 프레스 구동력을 상기의 슬라이드(3)에 전달하는 압유와 그 압유의 압력을 검출하는 검출수단(27)과 그 압력검출수단(27)의 검출신호에 근거해서 작동하는 컴퓨터(33)로 구성된다.

상기의 충진된 압유의 초기압력에 따라서 프레스 가공시의 가공력(F)에 의해 가압된 상태인 경우의 압유의 압력(P)와 상기의 가공력(F)의 크기와의 관계를 적어도 하나 이상의 가압특성(A1)‥‥(A6)으로 상기 컴퓨터(33)에 저장시키고 그 컴퓨터(33)는 각 프레스가공전에 검출된 프리로드압력(Pa1)에 대응하는 가압특성(A1)과 상기 프레스가공시에 가압된 압유의 피크압력(Pb1)에 근거하여 가공력(F1)을 산출할 수 있는 것이다.

청구항 3의 발명에 나타난 바와같이 상기의 청구항 2의 발명에 있어서는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

즉 전기한 컴퓨터(33)에는 충진된 압유의 소정의 초기압력마다 복수의 가압특성(A1)‥‥(A6)을 저장시키고 이들 복수의 가압특성(A1)‥‥(A6)내에서 전기한 프리로드압력(Pa1)에 대응하는 적어도 하나 이상의 가압특성(A1)을 선택해서 그 선택된 적어도 1개의 가압특성(A1)과 전기한 피크압력(Pb1)에 근거해서 가공력(F1)을 산출하는 것이다.

청구항 4의 발명에 나타난 바와 같이 상기의 청구항 2 또는 3의 발명에 있어서는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

즉 컴퓨터(33)를 다이(die) 높이 조절용 액츄에이터(actuator)(24)에 접속하고 산출된 가공력(F1)을 설정범위(X) 또는 적어도 하나 이상의 설정치와 비교하여 그 비교에 근거해서 상기의 액츄에이터(24)를 구동하고 이것에 의해 프레스 가공시에 가공력(F)을 원하는 범위내에 유지하는 것이다.

청구항 5의 발명에 나타난 바와 같이 상기의 청구항 4의 발명에 있어서는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

즉 산출된 가공력(F1)이 설정범위(X)의 상한치에 가까운 경우에는 다이 높이를 크게하는 방향으로 액츄에이터(24)를 구동하고 반면에 산출된 가공력(F1)이 상기의 설정범위(X)의 하한치에 가까운 경우에는 다이 높이를 작게하는 방향으로 액츄에이터(24)를 구동해서 프레스 가공시의 가공력(F)을 상기의 설정범위(X)내로 유지하는 것이다.

청구항 6의 발명에 나타난 바와 같이 위와 같은 청구항 4의 발명에 있어서는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

즉 전기한 설정치로서 상한치와 하한치의 두개의 설정치를 설정해서 산출된 가공력(F1)이 상한치 이상인 경우에는 다이 높이를 크게 하는 방향으로 전기한 액츄에이터(24)를 구동하는 반면에 산출된 가공력(F1)이 하한치이하인 경우에는 다이 높이를 작게하는 방향으로 액츄에이터(24)를 구동해서 프레스 가공시의 가공력(F)을 원하는 범위내로 유지하는 것이다.

청구항 7의 발명에 나타난 바와 같이 전기의 청구항 2 또는 3의 발명에 있어서는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

즉 검출된 프리로드압력(Pa1)과 적어도 하나 이상의 가압특성(A1)‥‥(A6)의 초기압력의 값을 비교해서 그 비교에 의해 구해진 가압특성과 피크압력(Pb1)에 근거한 가공력(F1)을 산출하는 것이다.

청구항 8의 발명에 나타난 바와 같이 전기의 청구항 1의 발명에 있어서는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

즉 컴퓨터(33)를 다이 높이 조절용 액츄에이터(24)에 접속하고 산촐된 가공력(F1)을 설정범위(X) 또는 적어도 하나 이상의 설정치와 비교해서 그 비교에 근거해서 상기의 액츄에이터(24)를 구동하고 이것에 의해 프레스 가공시의 가공력(F)을 원하는 범위내로 유지하는 것이다.

청구항 9의 발명에 나타난 바와 같이 위와 같은 청구항 1의 발명에 있어서는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

즉 검출된 프리로드압력(Pa1)과 적어도 하나 이상의 가압특성(A1)‥‥(A6)의 초기압력 값을 비교해서 그 비교에 의해서 구해진 가압특성과 피크압력(Pb1)에 근거해서 가공력(F1)을 산출하는 것이다.

[발명의 실시예]

이하에서는 본 발명의 일실시형태를 도1 내지 도3에 의해 설명한다. 첫째로 도1의 계통도에 의해 크랭크식의 기계프레스(1) 및 프레스 가공시의 가공력을 측정하는 장치의 구성을 설명한다.

상기의 기계프레스(1)의 프레임(2)에 슬라이드(3)가 상하 이동자재에 지지되고 그 슬라이드(3)의 하면에 상형(4)이 부착되고 볼스터(5)의 상면에는 하형(6)이 부착되어 있다.

상기 슬라이드(3)내에 과부하방지 장치의 실린더 보어(10)가 형성되고 그 실린더 보어(10)에 삽입된 피스톤(11)의 하측에 과부하흡수용 유압실(12)이 형성된다. 그 유압실(12)이 접속로(13)을 통해 공유압식 부스터 펌프(14)에 접속되고 그 부스터 펌프(14)에 의해 상기의 유압실(12)에 설정충진압력(예로 약 10MPa 정도의 압력)의 압유가 공급되어 있다. 그리고 상기의 기계프레스(1)의 주전동기(도시되지 않음) 구동력을 플라이휠(16), 편심축(17), 연결봉(18), 상기 피스톤(11), 상기 유압실(12)내의 압유 그리고 상기 슬라이드(3)의 저부(低部)를 통해 작업(도시되지 않음)에 전달해서 이것에 의해 그 작업을 소정의 가공력에 의해 프레스 가공하는 것으로 되어있다.

어떠한 원인으로 인해 상기 슬라이드(3)에 과부하가 걸려서 상기의 유압실(12)의 압력이 설정 오버로드 압력(예로 약 23MPa의 압력)을 초과한 경우에는 과부하방지밸브(20)가 릴리프(relief) 작동을 해서 상기의 유압실(12)내의 압유가 접속로(13), 과부하방지밸브(20) 및 배출로(21)을 차례대로 통해서 유(油)탱크(22)로 배출된다. 이것에 의해 피스톤(11)에 작용하는 하강력이 상기의 유압실(12)의 압축작동에 의해 흡수되서 상기 슬라이드(3)에 전달되지 않게 되고 그 결과 과부하를 방지할 수 있는 것이다.

또한 상기의 유압실(12)내의 압력이 매우 천천히 상승해서 설정보상압력(상기의 설정충진압력보다도 약간 높은 압력, 예로 약 12MPa정도의 압력)을 초과하는 때에는 압력보상밸브(도시되어 있지 않음)가 릴리프 작동을 해서 그 미속상승압력 만큼을 전기의 배출로(21)를 통해 전기의 유탱크(22)로 배출하는 것으로 되어 있다. 이것에 의해 상기의 과부하방지밸브(20)가 실수로 과부하작동하는 것을 방지하고 상기의 유압실(12)내의 압력을 소정범위내로 유지하는 것으로 되어있다.

또 상기의 슬라이드(3)에 다이 높이 조절용 전동기(24)가 고정되고 이곳에서는 그 전동기(24)에 의해 기어 전동기구(25)를 통해 연결봉(18)을 신축시킴으로써 다이높이를 조절할 수 있게 되어있다. 또한 연결봉(18)은 상부분(18a)과 하부분(18b)을 나사 결합시키게 되어있다..

상기의 기계프레스(1) 가공력을 측정하는 장치(소위 하중계 또는 수계)는 접속로(13)에 부착된 스트레인 게이지식의 압력 센서(27)와 기계프레스(1)의 크랭크 각도를 검출하기 위한 각도 센서(28)와 이들 2개의 센서(27), (28)가 접속되는 제어 유니트(29)와 전동기(24)의 콘트롤러(30)로 구성된다.

상기의 압력 센서(27)의 검출신호를 A/D변환기(32)를 통해 마이크로 컴퓨터(33)(이하 마이콤(33)이라 하는)에 의해 처리하며 상기의 각도 센서(28)의 검출신호를 상기 마이콤(33)에 의해 처리해서 그 마이콤(33)의 출력신호에 의해 표시장치(34)와 콘트롤러(30)를 제어하는 것으로 되어있다.

다음에 상기 마이콤(33)의 제어내용을 설명한다.

전기의 유압실(12)에 충진된 압유의 압력은 부스터 펌프(14)의 토출압력 설정치를 변경하는 것에 의해 변화됨과 동시에 소정의 토출압력으로 설정한 경우에도 약간의 압력변동폭이 존재한다. 이로 인해 도2에 나타난 바와 같이 그 유압실(12)에 충진된 압유의 소정 초기압력마다 프레스가공시의 가공력(F)에 의해 가압된 상 태에 있어 압유의 압력(P)과 위와 같은 가공력(F)의 크기와의 관계를 미리 계측해서 그 계측결과를 복수의 가압특성(A1)ㆍ(A2)ㆍ(A3)ㆍ(A4)ㆍ(A5)ㆍ(A6)으로 해서 마이콤(33)에 저장시킨다.

또 상기의 가공력(F)의 크기는 상기의 유압실(12)의 압유 압력에 전기한 피스톤(11)의 수압(受壓)단면적을 곱한 값에 의해 얻어진다.

상기 마이콤(33)의 작동을 도1과 도2를 참조하면서 도3의 플로우차트에 의해 설명한다.

S1에서 제어를 시작하면 마이콤(33)이 작동상태로 되고 S2에서 각도 센서(28)에 의해 크랭크 각도(및 슬라이드(3))가 상사점(T.D.C.)에 있는 신호를 얻게 되고 S3에서 위와 같은 각도 센서(28)에 의해 상기의 상사점을 통과하는 신호를 얻는다.

다음에 S4에서는 상기의 크랭크각도가 상사점을 통과한 직후의 압유의 압력을 압력센서(27)에 의해 검출해서 그 검출압력을 프리로드압력(Pa1)(도2 참조)으로 저장한다. 또 이 단계에서는 설명의 편의상 프리로드압력(Pa1)은 가압특성(A1)의 초기압력과 같은 값으로 나타낸다.

그리고 슬라이드(3)가 하사점(B.D.C.)및 그 하사점의 근방에서 프레스 가공을 행하면 그 때의 가공력에 의해 유압실(12)의 압유의 압력이 상승한다. S5에는 크랭크각도가 다시 상사점으로 될 때까지의 사이에 압유의 최고압력을 검출해서 그 검출압력을 피크압력(Pb1)(도2참조)으로 저장한다.

S6에서 각도센서(28)에 의해 크랭크각도가 다시 상사점으로 된 것을 검출하 면 S7에서는 도2에 나타난 바와 같이 복수의 가압특성(A1)‥‥(A6) 중에서 프리로드압력(Pa1)에 맞는 가압특성(A1)을 선택한다. 이어서 S8에서는 도2에 나타난 바와 같이 선택된 가압특성(A1)과 피크압력(Pb1)에 의해서 프레스 가공시의 가공력(F1)을 산출한다.

이로 인해 기계프레스(1)에서 프레스 가공을 행하는 경우에 그 가공전의 프리로드압력(Pa1)을 얻어 프레스 가공시의 가공력을 산출해서 그 프리로드압력(Pa1)의 변화에 의한 오차가 발생하지 않고 실제의 가공력(F1)을 정확히 산출할 수 있다.

게다가 S9에서는 미리 결정한 가공력의 설정범위(X)와 상기의 산출된 가공력(F1)을 비교하여 연산한다. 그리고 그 연산된 가공력(F1)이 상기의 설정범위(X)의 적성(適性)영역인 경우에는 S10에서 상기 산출된 가공력(F1)의 값을 표시한다.

다음 상기의 S9의 비교에 있어서 산출된 가공력(F1)이 설정범위(X)의 상한치에 가까운 경우에는 그 가공력이 지나치게 큰 것으로 판단해서 S11에서 다이높이를 소정의 값만큼 크게하는 방향으로 다이높이 조절용 전동기(24)를 구동하고 그 후 S10에서 상기의 가공력(F1)의 값을 표시한다. 이에 대응해서 상기의 산출된 가공력(F1)이 설정범위(x)의 하한치에 가까운 경우에는 그 가공력이 지나치게 작은 것으로 판단해서 S12에서 다이높이를 소정의 값만큼 작게하는 방향으로 상기의 전동기(24)를 구동하고 그 후 S10에서 상기의 가공력(F1)의 값을 표시한다.

이상에 의해 프레스 가공시의 가공력의 변화의 경향을 사전에 예측해서 가공 력을 설정범위(X)내에 유지할 수 있으므로 가공정밀도가 향상된다.

상기 S7 및 S8의 단계를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2에 나타난 바와 같이 프리로드압력이 (Pa3)이고 피크압력이 (Pb3)인 경우에는 상기의 프리로드압력(Pa3)에 의해 선텍된 가압특성(A3)와 상기 피크압력(Pb3)에 의해 가공력(F3)이 산출된다.

다음 상기 프리로드압력이 (Pa4)이고 상기 피크압력이 (Pb4₁)인 경우에는 상기의 프리로드압력(Pa4)에 의해 선택된 가압특성(A4)와 상기 피크압력(Pb4₁)에 의해 가공력(F4₁)이 산출된다.

게다가 프리로드압력이 위와 같은 (Pa4)이고 피크압력이 (Pb4₂)인 경우에는 위와 같은 가압특성(A4)와 피크압력(Pb4₂)에 의해 가공력(F4₂)이 산출된다.

역시 여기에서는 설명의 편의상 상기 각 프리로드압력(Pa3, Pa4)을 각 가압특성(A3, A4)의 초기압력과 같은 값으로 나타낸다. 상기 각 프리로드압력(Pa3, Pa4)이 상기 각 가압특성(A3, A4)의 초기압력과 다른 경우에는 예를 들어 다음의 순서에 의해 처리되는 것이 가능하다.

즉 검출된 프리로드압력과 전기의 가압특성(A3, A4)의 초기압력의 값을 비교해서 그 비교에 의해 얻은 가압특성과 전기 피크압력에 근거해서 가공력(F)을 산출하는 것이다. 이 경우 인접한 2개의 가압특성(A3, A4)을 가미한 가압특성에 근거해서 가공력을 산출하는 것도 가능하다. 즉 최소제곱법, 보간법 그리고 데이타 테이 블등을 이용해서 새로운 가압특성을 구하는 것이다.

이것 대신에 전기의 비교에 의해 복수의 가압특성내에서 특정의 가압특성을 선택할 수도 있다. 즉 전기의 각 프리로드압력(Pa3, Pa4)에 가장 가까운 초기압력을 주어진 가압특성으로 선택해서 가공력을 산출하는 것이다. 이 경우에 특정의 가압특성을 단지 선택한 경우와 선택한 후에 연산한 경우가 고려된다.

상술한 바와 같이 구성된 경우에는 검출된 프리로드 압력에 가장 적절한 가압특성에 근거해서 가공력을 산출할 수 있으므로 프레스 가공시의 실제 가공력을 더욱 정확히 산출할 수 있다.

그런데 기계프레스(1)의 프레스가공시의 가공력은 일반적으로 프레임(2)과 구동력 전달계통의 열변형에 의해 복잡하게 변화한다. 예로 기계프레스(1)의 설치장소의 대기온도가 높게 되면 프레임(2)이 팽창해서 도1의 상하 금형(4, 6)간의 거리가 크게 되고 그 대기온도가 낮게 되면 언급한 프레임(2)이 수축해서 상하 금형(4, 6)간의 거리가 작게 된다. 다음에 프레스 작업을 계속함에 따라 슬라이드(3) 및 연결봉(18)등이 온도가 상승해서 팽창하므로 언급한 도1의 상하 금형(4, 6)간의 거리가 작게 된다.

이와 같이 운전상황에 따라 상하 금형(4, 6)간의 거리가 복잡하게 변화하고 공급된 작업의 두께와 경도가 변화하면 프레스 가공시의 가공력도 변화한다. 그러나 정확히 산출된 가공력(F1)에 근거해서 다이높이 조절용 전동기(24)에 의해 다이 높이를 조절하는 것에 의해 미리 결정한 설정범위(X)내로 가공력(F)을 유지할 수 있다. 이로 인해 프레스 작업시의 가공력이 거의 일정하게 되어 가공정밀도가 향상 된다.

상기의 실시형태는 다음과 같이 변경가능하다.

전기한 도3의 플로우 차트에 있어서 S7의 「프리로드 압력으로 부터 가압특성을 선택한다」라는 단계는 S4의 「프리로드압력의 저장」과 S5의 「피크압력의 저장」의 사이에 있어서도 영향을 받지 않는다.

위의 도3에서 가공력 설정범위(X)의 상한치 및 하한치는 톤(ton)수 등의 가공력으로 설정한 것을 대신해서 기계프레스의 전부하능력에 대한 가공력의 비율로 설정하는것도 가능하다.

전기의 복수의 가압특성(A1)‥‥(A6)은 미리 축적했던 일반적인 데이타를 마이콤(33)에 저장시킨 것일 수도 있고 본 발명이 적용된 기계프레스마다 실측해서 상기의 마이콤(33)에 저장시킨 것일 수도 있다.

상기의 마이콤(33)은 상기 복수의 가압특성을 가지는 것을 대신해서 사용된 기계프레스에 적합한 하나의 가압특성만을 갖는것이어도 영향이 없다.

도3에서 설정범위(X)를 대신해서 상한치와 하한치 두개의 설정치를 가지는 것도 가능하다. 그리고 산출된 가공력(F1)이 상한치 이상인 경우에는 다이 높이를 크게하는 방향으로 전기의 전동기(24)를 구동하는 것에 비해 산출된 가공력(F1)이 하한치이하인 경우에는 다이 높이를 작게하는 방향으로 전동기(24)를 구동해서 프레스 가공시의 가공력(F)을 원하는 범위내로 유지하는 것이다. 이 경우 상한치와 하한치 2개의 설정치를 갖는 것만으로 가공력을 원하는 범위내로 유지하는 것이 가능하고 간소한 구성에 의해 가공정밀도가 향상될 수 있다.

상기의 설정치는 상한치와 하한치 2개를 갖는것 대신에 1개만을 가져도 영향이 없다.

크랭크 각도의 상사점을 검출하는 수단은 예시된 각도 센서(28)대신에 리미트 스위치(limit switch)와 근접(近接)스위치일 수도 있다.

전기한 유압실(12)의 압유 압력을 검출하는 수단은 예시된 스트레인 게이지식의 압력센서(27) 대신에 정전용량식 압력센서와 전자유도식 압력센서일 수도 있다.

유압실(12)에 충진된 압유의 초기압력을 검출하는 시기는 상기의 상사점위치에 한정되는 것이 아니고 프레스 가공시에 큰 부하가 유압실(12)에 작용되지 않는 시기라면 좋다. 따라서 초기압력 검출시기는 프레스 가공후 부터 상사점위치까지의 사이일 수도 있고 그 상사점위치부터 프레스 가공직후까지의 사이일 수도 있다.

다이높이 조절용 액츄에이터는 예시된 전동기(24) 대신에 유압 또는 공압등의 액츄에이터일 수도 있다.

본 발명이 적용된 기계프레스(1)은 예시된 크랭크식 대신에 너클(knuckle)식이나 링크(link)식일 수도 있다.

상기의 청구항 1의 방법 발명은 다음의 작용효과를 갖는다.

본 발명은 유압실의 압유의 압력을 검출하는 것에 의해서 프레스 가공시의 가공력을 산출할 수 있기 때문에 전술한 스트레인 게이지식의 종래기술과는 다르고 많은 시험작업의 수고를 들이지 않고 가공력을 산출할 수 있으며 기계프레스의 설 치장소의 대기온도변화와 프레스 가공중의 구동력전달계통의 온도변화와 무관하게 가공력을 산출할 수 있다. 게다가 기계프레스로 프레스가공을 할 때마다 그 가공전의 프리로드 압력을 얻어서 프레스 가공시의 가공력을 산출하므로 그 프리로드 압력의 변화에 의한 오차가 발생하지 않고 실제의 가공력을 정확하고 용이하게 산출할 수 있다.

상기의 청구항 2의 장치발명은 전기의 청구항 1의 방법발명과 실질적으로 동일한 작용효과를 발휘한다.

즉 유압실의 압유 압력을 압력검출수단으로 검출하는 것으로 프레스 가공시 가공력을 산출할 수 있기 때문에 전술한 스트레인 게이지식의 종래기술과는 상이하게 많은 시험작업의 수고를 들이지 않고 가공력을 산출할 수 있음과 동시에 기계프레스의 설치장소의 대기 온도변화와 프레스 가공중의 구동력 전달계통의 온도변화에 의해 영향받지 않고 가공력을 산출할 수 있다. 게다가 기계프레스로 프레스가공을 할 때마다 그 가공전의 프리로드 압력을 얻어서 프레스 가공시의 가공력을 산출하므로 그 프리로드 압력의 변화에 의한 오차가 발생하지 않고 실제의 가공력을 정확하고 용이하게 산출할 수 있다

상기의 청구항 3의 발명에는 컴퓨터에 복수의 가압특성을 부여하므로 유압실에 충진한 초기압력를 변경한 경우와 초기압력의 변동폭이 큰 경우에 있어서도 그 변경과 변동에 즉시 대응할 수 있다. 이로 인해 용량이 다른 기계프레스와 종류가 다른 프레스 작업에 즉시 대응할 수 있다.

상기의 청구항 4의 발명은 다음의 작용효과를 발휘한다.

기계프레스가 열스트레인이나 경도와 두께가 변경되는 작업이어도 정확히 산출된 가공력에 근거하여 다이 높이 조절용 액츄에이터에 의해 다이 높이를 조절하므로 상기의 가공력을 원하는 범위내에 유지할 수 있다. 이로인해 프레스 작업시의 가공력이 거의 일정하고 가공정밀도가 향상된다.

상기의 청구항 5의 발명은 가공력의 변화 경향을 사전에 예측해서 위와 같은 가공력을 설정범위내로 유지할 수 있으므로 가공정밀도가 더욱 향상된다.

상기의 청구항 6의 발명은 상한치와 하한치 두개의 설정치를 설정하는 것 만으로 상기의 가공력을 원하는 범위내로 유지할 수 있으므로 간략한 구성에 의해 가공 정밀도를 향상할 수 있다.

상기의 청구항 7의 발명은 상기의 비교에 의해 새로운 가압특성을 구하거나 또는 상기의 비교에 의해 특정한 가압특성을 선택하는 것에 의해 검출된 프리로드압력에 가장 적합한 가압특성에 근거해서 가공력을 산출할 수 있다. 이로 인해 프레스 가공시의 실제 가공력을 더욱 정확히 산출할 수 있다.

상기의 청구항 8의 발명은 전술한 청구항 4의 발명과 같은 형태의 작용효과를 발휘한다.

즉 기계프레스가 열 스트레인이나 경도와 두께가 변경되는 작업에도 정확히 산출된 가공력에 근거하여 다이 높이 조절용 액츄에이터에 의해 다이 높이가 조절되므로 상기의 가공력을 원하는 범위내로 유지할 수 있다. 이로 인해 프레스 작업시 가공력이 거의 일정하게 되어 가공정밀도가 향상된다.

상기의 청구항 9의 발명은 전술한 청구항 7의 발명과 같은 형태의 작용효과 를 발휘한다.

즉 상기의 비교에 의해 새로운 가압특성을 구하거나 또는 상기의 비교에 의해 특정한 가압특성을 선택하는 것에 의해 상기의 검출된 프리로드 압력에 가장 적합한 가압특성에 근거하여 가공력을 산출할 수 있다. 이로 인해 프레스 가공시 실제의 가공력을 더욱 정확히 산출할 수 있다.

Claims

기계프레스(1)의 슬라이드(3)내에 과부하흡수용 유압실(12)을 설치하고 그 기계프레스(1)의 구동력을 상기의 유압실(12)에 충진된 압유를 통해서 상기의 슬라이드(3)에 전달하도록 구성하고

상기의 충진된 압유의 초기압력에 따라서 프레스 가공시의 가공력(F)에 의해 가압된 상태인 경우에 압유의 압력(P)과 상기의 가공력(F)의 크기와의 관계를 적어도 하나 이상의 가압특성(A1)‥‥(A6)으로 컴퓨터(33)에 기억시키고

상기의 컴퓨터(33)에 의해서 프레스 가공시에 각 가공력을 산출하는 때에

첫째로 각 프레스 가공전에 상기의 압유의 압력을 검출해서 그 검출압력을 프리로드(preload)압력(Pa1)으로 저장하고

다음에 그 프레스 가공시에 가압된 상기 압유의 최고압력을 검출해서 그 검출압력을 피크(peak)압력(Pb1)으로 저장하고

그 후 상기의 프리로드압력(Pa1)에 대응하는 가압특성(A1)과 상기의 피크압력(Pb1)에 근거해서 가공력(F1)을 산출하는 것을 특징으로 하는 기계프레스 가공력 측정방법.
기계프레스(1)의 슬라이드(3)내에 설치된 과부하흡수용 유압실(12)과 그 유압실(12)에 충진된 프레스 구동력을 상기의 슬라이드(3)에 전달하는 압유와 그 압유의 압력을 검출하는 검출수단(27)과 그 압력검출수단(27)의 검출신호에 근거해서 작동하는 컴퓨터(33)를 구비하고

상기의 충진된 압유의 초기압력에 따라서 프레스 가공시의 가공력(F)에 의해 가압된 상태인 경우에 압유의 압력(P)와 상기의 가공력(F)의 크기와의 관계를 적어도 하나 이상의 가압특성(A1)‥‥(A6)으로 상기 컴퓨터(33)에 저장시키고 그 컴퓨터(33)는 각 프레스 가공전에 검출된 프리로드압력(Pa1)에 대응하는 가압특성(A1)과 상기 프레스가공시에 가압된 압유의 피크압력(Pb1)에 근거하여 가공력(F1)을 산출하는 것을 특징으로 하는 기계프레스가공력 측정장치
청구항 2에 기재된 기계프레스 가공력 측정장치에 있어서

전기의 컴퓨터(33)에는 전기의 충진된 압유의 소정의 초기압력마다 복수의 가압특성(A1)‥‥(A6)을 기억시키고 이들 복수의 가압특성(A1)‥‥(A6)안에서 전기한 프리로드압력(Pa1)에 대응하는 적어도 1개의 가압특성(A1)을 선택해서 그 선택된 적어도 1개의 가압특성(A1)과 전기한 피크압력(Pb1)에 근거해서 가공력(F1)을 산출하는 것을 특징으로 하는 기계프레스 가공력 측정장치
청구항 2 또는 청구항 3에 기재된 기계프레스 가공력 측정장치에 있어서

전기한 컴퓨터(33)를 다이(die) 높이 조절용 액츄에이터(actuator)(24)에 접속하고 전기한 산출된 가공력(F1)을 설정범위(X) 또는 적어도 하나 이상의 설정치와 비교하고 그 비교에 근거해서 상기의 액츄에이터(24)를 구동하고 이것에 의해 프레스 가공시에 가공력(F)을 원하는 범위내에 유지하는 것을 특징으로 하는 기계 프레스 가공력 측정장치
청구항 4에 기재된 기계프레스 가공력 측정장치에 있어서

전기한 산출된 가공력(F1)이 전기한 설정범위(X)의 상한치에 가까운 경우에는 다이 높이를 크게하는 방향으로 전기한 액츄에이터(24)를 구동하고 반면에 상기의 산출된 가공력(F1)이 상기의 설정범위(X)의 하한치에 가까운 경우에는 다이 높이를 작게하는 방향으로 상기의 액츄에이터(24)를 구동해서 전기한 프레스 가공시의 가공력(F)을 상기의 설정범위(X)내로 유지하는 것을 특징으로 하는 기계프레스 가공력 측정장치
청구항 4에 기재된 기계프레스 가공력 측정장치에 있어서

전기의 설정치로서 상한치와 하한치의 두개의 설정치를 설정해서 전기의 산출된 가공력(F1)이 상기의 상한치 이상인 경우에는 다이 높이를 크게 하는 방향으로 전기한 액츄에이터(24)를 구동하는 반면에 상기의 산출된 가공력(F1)이 상기의 하한치이하인 경우에는 다이 높이를 작게하는 방향으로 상기의 액츄에이터(24)를 구동해서 전기한 프레스 가공시의 가공력(F)을 전기의 원하는 범위내로 유지하는 것을 특징으로 하는 기계프레스 가공력 측정장치
청구항 2 또는 청구항 3에 기재된 기계프레스 가공력 측정장치에 있어서

전기의 검출된 프리로드압력(Pa1)과 전기의 적어도 하나의 가압특성(A1)‥‥(A6)의 초기압력의 값을 비교해서 그 비교에 의해 구해진 가압특성과 전기 피크압력(Pb1)에 근거한 전기의 가공력(F1)을 산출하는 것을 특징으로 하는 기계프레스 가공력 측정장치
청구항 1에 기재된 기계프레스 가공력 측정방법에 있어서

전기의 컴퓨터(33)를 다이 높이 조절용 액츄에이터(24)에 접속하고 전기의 산촐된 가공력(F1)을 설정범위(X) 또는 적어도 하나의 설정치와 비교해서 그 비교에 근거해서 상기의 액츄에이터(24)를 구동하고 이것에 의해 프레스 가공시의 가공력(F)을 원하는 범위내로 유지하는 것을 특징으로 하는 기계프레스 가공력 측정방법
청구항 1에 기재된 기계프레스 가공력 측정방법에 있어서

전기의 검출된 프리로드압력(Pa1)과 전기한 적어도 하나의 가압특성(A1)‥‥(A6)의 초기압력 값을 비교해서 그 비교에 의해서 구해진 가압특성과 전기의 피크압력(Pb1)에 근거해서 전기 가공력(F1)을 산출하는 것을 특징으로 하는 기계프레스 가공력 측정방법.