KR100781913B1 - 프레스 성형 방법 - Google Patents

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Abstract

프레스기로 공작물(work)을 가압 성형할 때에, 슬라이드판의 수평을 유지하면서 빠른 속도로 가압 성형이 가능한 프레스 성형 방법을 개시한다. 복수의 서보 모터 구동원에 의해 슬라이드판을 가압하는 프레스기를 사용하고 있다. 시행 성형으로 슬라이드판을 충분히 천천히 움직여 각 구동원의 지연을 측정한다. 각 구동원의 지연 크기에 따라, 또한 정식 성형 속도와의 속도차에 따라서 구동원 각각의 속도를 수정하여, 수정한 속도를 바탕으로 시행 성형을 반복해서, 제품 정밀도를 충분히 낼 수 있을 정도로 슬라이드판의 수평을 유지하면서 양산에 적합한 빠른 성형 속도로 가압 성형을 할 수 있는 조건을 낸다.
프레스기, 가압 성형, 슬라이드판, 구동원

Description

프레스 성형 방법{Press forming method}
도 1은 본 발명에 사용할 수 있는 프레스기의 정면도.
도 2는 도 1의 프레스기를 상부 고정판의 일부를 절단하여 도시하는 평면도.
도 3은 본 발명에 사용할 수 있는 프레스기의 제어 계통도.
도 4는 본 발명의 한 실시예의 프레스 성형 방법을 도시하는 플로 차트.
도 5는 변위와 지연 관계의 일례를 도시하는 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 하부 지지대 20: 지주
30: 상부 지지판 40: 슬라이드판
60a, 60b, 60c, 60d: 구동원
81: 하형 82: 상형
본 발명은 복수의 구동원(예를 들면, 서보 모터;servo motor)에 의해 슬라이 드판(가압판)을 구동하고, 가압 성형하는 프레스기를 사용하여 슬라이드판을 수평으로 유지하면서 행하는 프레스 성형 방법에 관한 것이다.
공작물(work)을 가압 성형하는 데 사용되는 프레스기는 고정판과 슬라이드판을 대향시켜 배치하고, 그들 사이에서 고정판 상에 고정 금형을 고정판과 대향하는 슬라이드판에 가동 금형을 설치해서, 슬라이드판을 고정판에 대하여 움직여, 가동 금형을 고정 금형에 대하여 개폐시키는 구조를 하고 있다. 작은 프레스기에서는 1개의 구동원이 슬라이드판 중앙에 설치되어 있다. 슬라이드판이 클 때에는, 1개의 구동원을 슬라이드판 중앙에 설치한 것 만으로는, 슬라이드판을 동일하게 가압할 수 없다. 그 때문에 슬라이드판에 균일한 힘을 가할 수 있도록 복수 개의 구동원을 사용하여, 가압면을 만들도록 구동원 각각이 슬라이드판 상에 배치된 걸어맞춤 부분 각각을 가압하도록 되어 있다. 복수의 구동원으로서 2개, 4개, 6개의 예가 있다.
슬라이드판을 고정판에 대하여 강하시켜, 가동 금형을 고정 금형에 대하여 닫아 가압을 가하면, 피성형판을 개재시켜 가동 금형에 작용하는 하중의 크기가 변화하고, 그 작용하는 위치도 변한다. 그 때문에 슬라이드판에 작용하는 하중의 불균형이 생긴다. 하중이 슬라이드판에 작용하는 위치로부터 각각의 구동원까지의 거리도 변한다. 그래서, 각 구동원에 작용하는 하중 모멘트의 불균형이 생긴다.
구동원으로서 서보 모터를 사용하면, 구동원에 작용하는 하중에 의해 서보 모터 회전이 느려진다. 그래서 큰 하중이 작용한 구동원은 작은 하중이 작용한 구동원보다도 진행이 느려지기 때문에, 슬라이드판이 고정판에 대하여 기울어진다. 슬라이드판 경사는 금형 경사를 발생시키기 때문에, 금형에 손상을 발생시키는 일이 많다. 경사가 작은 경우에는, 금형 손상을 발생시키지 않지만, 그래도 공작물의 성형 정밀도를 저하시키는 경우가 있다.
그래서, 성형의 진행과 동시에, 슬라이드판의 경사를 검출, 측정하여, 슬라이드판의 경사를 없애도록 각 구동원에 공급하는 구동 신호를 변화시켜 조절을 하여, 슬라이드판 경사를 수정하는 것이 행하여지고 있다. 이러한 피드백 제어를 하면서 성형하면, 성형 동안에 생기는 슬라이드판 경사를 막을 수 있다.
그러나, 피드백 제어를 하여 슬라이드판의 경사를 없애면서 성형하면, 1회 성형당 시간이 길게 걸린다. 공작물을 프레스 성형할 때에는, 같은 종류의 공작물을 반복하여 성형하여, 수많은 공작물을 성형하는 것이 대개 행하여지고 있다. 성형 사이클 1회당의 시간이 길면, 다수의 공작물을 제조하기 위해서는 극히 긴 시간이 걸린다는 문제가 있다.
그래서 본 발명에서는, 슬라이드판의 수평을 유지하면서 양산에 적합한 성형 속도로 성형을 할 수 있는 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 프레스 성형 방법은 고정판과, 상기 고정판과 대향하여 배치되어 있고, 상기 고정판에 대하여 움직일 수 있는 슬라이드판과, 슬라이드판을 구동하기 위한 서보 모터를 사용한 복수의 구동원을 가지고, 평면형으로 가압할 수 있도록 슬라이드판 상에 배치한 복수의 걸어맞춤 부분 각각을 각 구동원이 가압하는 프레스기를 사용하고,
상기 복수의 구동원 당초의 강하 속도를 충분히 작게 또한 복수의 구동원 사이에서 같게 설정하여 그 속도로 공작물을 시행 성형하고,
구동원 사이의 지시 변위로부터의 지연차를 소정의 값보다도 작거나 혹은 같아지도록 각 구동원 속도의 증분을 구하여 각 구동원의 속도를 조정하는 구동원 사이의 지연 조정 과정과,
구동원의 속도를 정식 성형 시의 목표 속도에 맞추도록 각 구동원의 속도를 상기 구동원 사이의 지연 조정 과정의 경우보다도 증대하여 조정하는 구동 속도 증대 과정을 구비하고,
각 구동원의 속도를 정식 성형 시의 목표 속도에 근접하고 또한 구동원 사이에서 지연차가 소정의 값보다도 작아지도록 한다.
본 발명의 프레스 성형 방법을 상세하게 말하면, 고정판과, 상기 고정판과 대향하여 배치되어 있고, 상기 고정판에 대하여 움직일 수 있는 슬라이드판과, 슬라이드판을 구동하기 위한 서보 모터를 사용한 복수의 구동원을 가지고, 평면형으로 가압할 수 있도록 슬라이드판 상에 배치한 복수의 걸어맞춤 부분 각각을 각 구동원이 가압하는 프레스기를 사용하여,
상기 복수의 구동원의 강하 속도를 충분히 작고 또한 복수의 구동원 사이에서 같은 속도로 설정해서 그 속도로 공작물을 시행 성형하고,
그 시행 성형 동안에 각 구동원의 지시 변위로부터의 지연을 측정하고,
각 구동원의 지시 변위로부터의 지연과, 상기 복수의 구동원중 어느 구동원(「기준 구동원」이라 한다)의 지시 변위로부터의 지연(「기준 지연」이라 한다)과의 차이를 소정의 값과 비교하고, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도를 정식 성형 시의 구동원의 목표 속도와 비교하고,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 소정의 값보다도 큰 경우에는, 그 차이에 따라서, 해당 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 없애기 위한 해당 구동원의 속도 증분(「보상 증분」이라 한다)을 구하여, 상기 시행 성형 시의 속도에 그 보상 증분을 더하고,
구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이상인 경우에는, 구동원의 속도를 소정 속도에 근접시키기 위한 속도 증분을 구하여, 각 구동원의 속도에 그 속도 증분을 더하고,
보상 증분과 속도 증분으로 수정한 속도로 다시 공작물의 시행 성형을 하고,
그 시행 성형 동안에 각 구동원의 지시 변위로부터의 지연을 측정하고,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 소정의 값과 비교하고, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도를 정식 성형 시의 구동원의 목표 속도와 비교해서,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 소정의 값보다도 작거나 같아지고, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도 차이 내가 될 때까지는, 상기 보상 증분을 구하는 공정 이후를 반복하고,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 소정의 값보다도 작거나 같아지 고, 구동원의 이전 회 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내가 되었으면, 그 속도로 공작물의 정식 성형을 한다.
상기 프레스 성형 방법에 있어서, 상기 기준 구동원은 복수의 구동원중 그 변위의 지시 변위로부터의 지연이 가장 작은 구동원인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 프레스 성형 방법에 있어서, 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 비교하는 상기 소정의 값은 제 1 소정의 값이고,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 1 소정의 값보다도 작거나 같아져, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내가 되었으면,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 상기 제 1 소정의 값보다도 작은 제 2 소정의 값보다도 큰 지의 여부를 판정해서,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 큰 경우에는, 해당 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이에 따라서 해당 구동원의 속도의 한층 더한 보상 증분을 구하는 공정을 행하여, 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 작거나 같아질 때까지 그것을 반복하고,
각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 작거나 같아지면 공작물의 정식 성형을 하는 것이 바람직하다.
(발명의 실시형태)
우선 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명에 사용할 수 있는 프레스기의 일례를 설명한다. 도 1은 프레스기의 정면도이고, 도 2는 그 프레스기의 평면도이다. 도 2에 있어서 상부 지지판을 일부 제거하여 도시하고 있다. 프레스기는 하부 지지대(10)가 바닥면 상에 고정되어 있어, 하부 지지대에 세워진 지주(20)에 의해 상부 지지판(30)이 유지되고 있다. 하부 지지대(10)와 상부 지지판(30) 사이에 지주(20)를 따라 왕복 이동할 수 있는 슬라이드판(40)이 설치되어 있어, 슬라이드판과 하부 지지대 사이에 성형 공간이 있다. 이 성형 공간에서는, 하부 지지대 상에 프레스용 고정 금형(하형; 81), 슬라이드판의 하면에 고정 금형에 대응하는 가동 금형(상형; 82)이 설치되어 있어, 이들 양 금형 사이에 예를 들면 피성형판을 넣어 성형하도록 되어 있다.
상부 지지판(30)에는 구동원(60a, 60b, 60c, 60d)으로서 서보 모터와 감속 기구를 조합한 것이 4개 설치되어 있다. 각 구동원으로부터 아래 방향으로 연장되고 있는 구동 축(61a, 61b, 61c, 61d)은 상부 지지판(30)에 열린 통과 구멍을 통하여 슬라이드판(40)의 상면에서 각 걸어맞춤부(62a, 62b, 62c, 62d)와 걸어맞추고 있다. 구동 축의 곳에 예를 들면 볼 나사가 부착되어 있어, 회전을 상하 이동으로 변환하도록 되어 있어, 서보 모터의 회전에 의해 슬라이드판을 상하 이동한다. 각 구동원과 구동 축과 걸어맞춤부로 구동 기구를 구성하고 있다.
복수의 구동원(60a, 60b, 60c, 60d)에 의해 슬라이드판으로 가해지는 가압력이 슬라이드면을 평면형으로 가압하여, 슬라이드판 상에 균등하게 분포하도록 이들 구동원이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 이들 서보 모터 구동원은 서로 같은 크기의 가압력을 발생시키는, 즉 출력이 같은 것이 바람직하다.
각 걸어맞춤부(62a, 62b, 62c, 62d)는 도 2의 평면도로부터 분명한 바와 같이 성형 공간의 성형 영역에 설치되어 있다. 그리고 각 걸어맞춤부(62a, 62b, 62c, 62d) 근방에는 각 변위 측정기(50a, 50b, 50c, 50d)가 설치되어 있다. 변위 측정기(50a, 50b, 50c, 50d)로서 자기 눈금이 붙은 자기 스케일(51)과, 그 자기 스케일에 대하여 작은 갭을 가지고 대향하여 설치된 자기 헤드 등의 자기 센서(52)를 갖는 것을 사용할 수 있다. 고정시킨 자기 스케일(51)에 대하여, 자기 센서(52)를 상대 이동시킴으로써, 그 절대 위치 및 변위 속도 등을 측정할 수 있다. 이러한 변위 측정기는 리니어 자기 인코더로서 당업자에게 잘 알려져 있는 것이기 때문에 더 이상의 설명은 생략한다. 변위 측정기로서, 광 혹은 음파에 의해 위치를 측정하는 것을 사용할 수도 있다. 변위 측정기(50a, 50b, 50c, 50d)의 자기 스케일(51)은 기준 플레이트(70)에 설치되어 있어, 변위 측정기의 자기 센서(52)는 각 걸어맞춤부(62a, 62b, 62c, 62d)에 설치된 지주(53)로 지지되어 있다. 여기서 기준 플레이트(70)는 슬라이드판(40)의 위치에 관계 없이 같은 위치에 유지되어 있다. 그 때문에, 슬라이드판(40)이 구동원(60a, 60b, 60c, 60d)에 의해 구동시켜졌을 때에, 변위 측정기(50a, 50b, 50c, 50d)에 의해 각 걸어맞춤부의 변위를 측정할 수 있다.
기준 플레이트(70)는 도 1에서는 상부 지지판(30) 아래에 갭을 두고 설치되고, 지주(20) 사이에 걸쳐져 고정되어 있고, 각 구동 축(61a, 61b, 61c, 61d)이 통과되고 있는 부분에는 충분히 여유가 있는 직경을 한 통과 구멍(71)을 갖고 있어, 구동 축 및 슬라이드판의 변형에 의해 기준 플레이트에 영향을 주지 않도록 되어 있다.
프레스기의 제어 계통도를 도 3에 도시하고 있다. 성형하기 전에, 미리 입력 수단(91)에서 제어 수단(92)으로 예를 들면 성형하는 품명이나 각 구동원의 속도 등을 필요에 따라서 입력한다. 제어 수단(92)은 CPU를 갖고 있어, 제어 수단(92)으로부터 인터페이스(94)를 개재시켜 구동 신호가 서보 모터 구동원(60a, 60b, 60c, 60d)으로 보내져 각 구동원을 구동하여 성형한다. 변위 측정기(50a, 50b, 50c, 50d)로부터 슬라이드판의 변위 신호가 제어 수단(92)으로 보내진다.
도 4에 본 발명의 한 실시예에 의한 프레스 성형 방법을 플로 차트로 도시하고 있다. 플로 차트의 스텝 1, 2에서, 프레스기를 사용하여 공작물의 시행 성형을 행한다. 구동원(60a, 60b, 60c, 60d)을 슬라이드판의 경사가 극히 작아지는 느린 속도로 4개 구동원의 속도를 같게 하여 강하시켜, 공작물의 시행 성형을 한다. 편하중이 생겨 가동 금형이나 슬라이드판에 경사가 생겨도 금형을 파손할 정도로 큰 경사가 생기지 않을 충분히 느린 속도(V)로 속도를 설정한다.
공작물을 성형할 때에, 하중이 없을 때에 각 구동원에 입력한 구동 신호에 의해 각 구동원이 강하하는 거리를 지시 변위로 하면, 공작물을 성형함으로써 슬라이드판에 설치되어 있는 각 구동원에 하중이 작용하기 때문에, 그 하중 때문에 각 구동원의 강하 거리(변위)가 지시 변위로부터 지연된다. 스텝 2에서 공작물을 시행 성형하는 동안에, 스텝 3에서 각 구동원의 지시 변위로부터의 지연을 측정한다.
공작물 성형 과정에서, 공작물을 성형하기 시작한 단계, 공작물이 큰 부위를 성형하는 단계, 공작물이 작은 부위를 성형하는 단계, 공작물 성형이 거의 종료하 여 똑같은 하중을 가하는 단계, 슬라이드판을 상승시키는 단계 등, 공작물 성형의 각 단계에서 슬라이드판의 강하 속도를 바꾸는 것은 일반적이다. 또한, 이들 각 단계에서 성형 금형으로부터 슬라이드판이나 각 구동원에 작용하는 하중이 변한다. 그래서, 공작물 성형 과정을 복수의 성형 단계로 분할하여, 그 각 단계 중에서는 슬라이드판의 강하 속도를 일정하게 할 수 있다고 하자.
슬라이드판이 변위 0으로부터 강하하여 변위 l0으로부터 성형이 시작되어, 변위 lm-1인 곳에서 변위 lm+1이 될 때까지를 성형의 한 단계로 한다. 그 성형 단계 사이의 각 구동원(60a, 60b, 60c, 60d) 변위의 지시 변위로부터의 지연이 도 5에 도시하는 바와 같은 것이었다고 하자. 도 5에서, 세로 축은 지시 변위, 가로 축은 각각의 구동원 부근의 슬라이드판의 변위의 지시 변위로부터의 지연(δ)을 도시한다. 이 예에서는 구동원(60a)의 지연(δa)이 가장 작고, 구동원(60b, 60c)의 지연이 크다. 지시 변위 lm-1인 곳에서 구동원(60b, 60c, 60d)이 구동원(60a)의 변위로부터 늦기 시작하여, 지시 변위 lm인 곳에서 각 구동원의 지연이 최대가 되고, 지시 변위 lm+1인 곳에서 같은 변위가 된다. 그래서, 나아가서 스텝 3에서는 구동원(60a, 60b, 60c, 60d) 각각의 최대 지연을 δn(n: a, b, c, d)으로 둔다. 이들 구동원중 어느 구동원을 기준 구동원이라 부르며, 기준 구동원의 지시 변위로부터의 지연을 기준 지연으로 한다. 도 4에 도시하는 스텝 3에서는, 최대 지연 중 지시 변위로부터의 지연이 가장 작은 구동원을 기준 구동원으로 하여, 그 지연을 δmin으로 두고 있다.
그 공정 후, 각 구동원의 지시 변위로부터의 최대 지연과 기준 지연과의 차이를 소정의 값과 비교하고, 기준 구동원의 스텝 2에서의 시행 성형의 구동 속도와 그 구동원의 정식 성형 시의 목표 속도를 비교한다. 이하의 공정에서는, 슬라이드판의 경사를 소정의 값 이내가 되도록 각 구동원의 속도를 조절하고, 각 구동원의 속도를 정식 성형의 목표 속도까지 올려, 정식 성형에 적합한 각 구동원의 속도로 설정한다.
각 구동원의 최대 지연이 기준 구동원의 지연(예를 들면, 각 구동원의 최대 지연 중 가장 작은 지연)과 비교하여, 이들 지연차가 금형에 손상을 발생시키지 않을 정도의 지연차, 즉 슬라이드판의 경사 크기를 최대 약 100㎛인 지의 여부를 판정하고 있다. 또 하나의 판정 기준으로서 제품 공작물의 정밀도가 충분히 나올 수 있을 정도까지 슬라이드판의 경사가 작은 지의 여부라는 것이다. 제품 정밀도가 충분히 나올 수 있을 만큼의 슬라이드판의 경사 허용치는 금형에 손상을 발생시키지 않을 만큼의 슬라이드판의 경사 허용치보다도 극히 작은 것이 요구되며, 그 판단 기준은 지연차가 3㎛ 정도이다.
도 4의 스텝 4에서는, 판정 기준으로서 제 1 소정의 값(α1)을 사용하고 있다. 제 1 소정의 값(α1)은 위에서 설명한 금형에 손상을 발생시키지 않을 정도의 지연차이다. 각 구동원(n)의 실제 변위의 지시 변위로부터의 지연의 최대(δn)(n: a, b, c, d) 각각과 기준 지연과의 차이가 제 1 소정의 값(α1)보다도 큰 지의 여부를 판정하고 있다.
구동원(60b, 60c, 60d)의 최대 지연(δb, δc, δd)과 기준 지연(δmin)과의 차이가 제 1 소정의 값(α1)보다도 크면, 스텝 5로 진행한다. 스텝 5에서는 최대 지연(δn)과 기준 지연(δmin)과의 차이에 따라서, 각 구동원(n)의 속도를 보상하여 지연차를 없애도록 한다. δb, δc, δd 중 최대 지연이 도 5에 도시하는 예와 같이 구동원(60c)에 생겼었다고 하면, 구동원(60c)의 속도를 구동원(60a)의 속도보다도 ΔVc만큼 빠르게 할 필요가 있다. 여기서 ΔVc는 구동원(60c)의 보상 증분으로 한다. 구동원(60b, 60d) 각각의 속도의 보상 증분은 ΔVc·(δb-δmin)/(δc-δmin), ΔVc·(δd-δmin)/(δc-δmin)으로 하여 구할 수도 있다. 또한, 여기서 구동원(60c) 속도의 보상 증분(ΔVc)은 별도 실험으로, 혹은 시뮬레이션으로 구해 둔다. 또한, 구동원중 최대 지연이 가장 작은 구동원(60a)에 대해서는 이 루프에 들어가지 않기 때문에, 속도의 보상 증분을 더하지 않는다.
본 발명에 있어서, 구동원 각각의 속도의 보상 증분 ΔVn(n: b, c, d)은 다음과 같이 구할 수도 있다. 일반적으로 하중(P)이 작용하는 부분에서는 실제 변위인 지시 변위로부터의 지연(δn)은 그 속도(Vn)와 하중(Pn)과의 관계로 나타나기 때문에, δn=f(Vn, Pn)이다. 구동원(n)의 지연(δn)이 구동원(60a)의 지연(δmin)과 같아지는 속도(Vn)는 다음에 의해 구할 수 있다.
즉, δn-δmin=0으로 하기 위해서는, f(Vn, Pn)=f(Va, Pa)(여기서, Pa는 구동원(60a)에 작용하고 있는 하중으로 한다)이기 때문에, 성형의 각 단계의 구동원(60a, 60b, 60c, 60d)에 작용하는 하중(Pa 및 Pn)(n: b, c, d)을 미리 측정해 둠으로써, 구동원(n)이 필요로 하는 속도(Vn)를 구할 수 있다. 이렇게 하여 구한 속도(Vn)는 구동원(60a)의 속도(Va)에 보상 증분(ΔVn)을 더한 것이다. 안전 계수 50 내지 90%를 사용하여, 구한 보상 증분(ΔVn)의 50 내지 90%를 더함으로써 각 구동원의 속도를 설정할 수 있다.
스텝 6에서는, 각 구동원의 속도가 정식 성형의 목표 속도인 지의 여부를 판정하고 있다. 각 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 정식 성형 시의 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내인 지의 여부를 판정하여, 소정 속도차 이내로 되어 있지 않은 경우에는, 목표 속도에 가깝게 하기 위해, 속도 증분(ΔV′)을 구하여 각 구동원의 속도에 속도 증분(ΔV′)을 더한다. 스텝 7에 도시하고 있는 바와 같이, 각 구동원(n)의 속도는 V(이전 회 시행 성형 시의 속도)+ΔVn(보상 증분)+ΔV′(속도 증분)가 된다.
스텝 6에서는 구동원 전부에 대해서 판정을 할 필요가 없이, 구동원중 1개에 대해서 판정을 하여 그 결과에 따라 모든 구동원의 속도에 속도 증분(ΔV′)을 더하면 된다. 예를 들면, 판정을 하는 구동원이 기준 구동원으로, 지연이 구동원중에서 가장 작은 것이 바람직하다. 지연이 구동원중에서 가장 작은 것은 속도가 가 장 느린 것이기 때문에, 속도를 수정하는 루프를 적은 반복 회수로, 전체 구동원 속도를 보다 빠르게 목표 속도에 도달시킬 수 있다. 여기서 구하여, 더하는 속도 증분은 이 판정과 속도를 수정하는 루프를 3회 정도 회전하는 것으로 하면, 목표 속도와 이전 회 시행 성형 속도와의 차이의 1/3 정도로 설정하면 된다. 너무 급하게 속도를 올리면, 다음 회의 시행 성형 시에 슬라이드판에 큰 경사가 생겨 트러블이 발생하는 일이 있기 때문에, 실험적으로 혹은 시뮬레이션으로 적당한 속도 증분을 구해 두면 된다.
스텝 6에서의 판정에 따라, 구동원의 이전 회 시행 성형 시의 속도와 정식 성형 시의 목표 속도 차이가 소정 속도 차이 이내이면, 스텝 8로 진행하고 있다. 스텝 8에서는, 각 구동원(n)의 속도를 V(이전 회 시행 성형 시의 속도)+ΔVn(보상 증분)으로 하고 있다. 여기서는 구동원의 속도가 정식 성형에 사용할 수 있을 정도로 빠르게 되어 있기 때문에, 슬라이드판의 경사를 수정하기 위한 보상 증분을 가하는 것 만으로 된다.
스텝 4의 판정에 따라, 구동원의 실제 변위인 지시 변위로부터의 지연의 최대(δn)(n: a, b, c, d) 모두가 기준 지연(δmin)과의 차이로 제 1 소정의 값(α1)보다도 작거나, 그렇지 않으면 같은 경우에는 슬라이드판의 경사를 수정하기 위한 보상 증분을 구할 필요가 없다. 그래서, 스텝 9로 가서, 스텝 6과 마찬가지로, 구동원의 속도가 정식 성형의 목표 속도로 되어 있는 지의 여부를 판정하고 있다. 구동원의 이전 회 시행 성형 시의 속도와 정식 성형 시의 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내인 지의 여부를 판정하여, 소정 속도차 이내로 되어 있지 않은 경우에는, 스텝 10으로 진행한다. 스텝 10에서는 각 구동원의 속도에 속도 증분(ΔV′)을 더한 속도로 속도를 설정한다. 이것은 스텝 7에 대해서 위에서 설명하였기 때문에 그것을 참조하길 바란다.
스텝 7, 8, 10에서 각 구동원(n)의 속도(Vn)를 V(이전 회 시행 성형 시의 속도)+ΔVn(보상 증분)+ΔV′(속도 증분)로 설정한 후에, 스텝 2로 돌아가 재시행 성형을 행한다. 그리고 시행 성형 동안에 각 구동원의 지시 변위로부터의 지연을 측정하여(스텝 3), 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 제 1 소정의 값(α1)과 비교하고(스텝 4) 또한, 구동원의 이전 회 시행 성형 시의 속도와 정식 성형 시의 목표 속도를 비교한다(스텝 6과 스텝 9). 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 1 소정의 값(α1)보다도 작거나 같아질 때까지는, 또한 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내가 될 때까지는, 보상 증분(ΔVn)을 구하는 스텝 5와, 속도 증분(ΔV′)을 구하여, 스텝 7, 8, 10에서 각 구동원의 속도를 재설정하여 시행 성형을 한다는 루프를 반복한다.
스텝 4에서 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 1 소정의 값(α1)보다도 작거나 같게 되어 있어, 스텝 9에서 구동원의 속도가 목표 속도와의 차이로 소정 속도차 이내가 되어 있으면, 스텝 15로 가서 그 때 설정되어 있는 속도로 각 구동원을 구동하여 공작물의 정식 성형을 할 수 있다. 이 정식 성형으로는, 각 구동원의 속도를 정식 성형의 목표 속도에 가까운 속도로 하고 있기 때문에, 양산에 적합한 빠른 성형 속도로 가압 성형을 할 수 있다. 그러나, 슬라이드판의 경사 판정은 스텝 4에서 제 1 소정의 값(α1)보다도 작거나 같은 것으로 하고 있다. 제 1 소정의 값(α1)은 금형 손상이 생기지 않을 정도의 비교적 큰 값이었기 때문에, 제품의 정밀도가 충분히 나와 있는 것이라고는 말하기 어렵다. 그래서, 스텝 4의 판정을 할 때에 제품의 정밀도가 충분히 나올 수 있을 정도까지 경사가 작은 지의 여부를 보기 위해, 보다 작은 판정치인 제 2 소정의 값(α2)을 사용할 수 있다.
혹은, 스텝 11에서 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 1 소정의 값(α1)보다도 작은 지, 제품의 정밀도가 충분히 나올 수 있을 정도의 판정치인 제 2 소정의 값(α2)보다도 큰 지의 여부를 판정하여, 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값(α2)보다도 클 때에는, 스텝 12 이후로 진행한다. 스텝 12에서는 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이에 따라서 구동원의 속도의 한층 더한 보상 증분을 구하여, 그것을 사용해서 구동원 속도를 미세 조정하여, 스텝 13에서 다시 공작물의 시행 성형을 한다. 그 시행 성형 동안에, 스텝 14에서 각 구동원의 지연을 측정하여, 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값(α2)보다도 작거나 같아질 때까지 이 루프를 반복하여, 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값(α2)보다도 작거나 같아지면, 스텝 15로 진행하여 공작물의 정식 성형을 한다. 이렇게 하여, 공작물을 정식 성형하면 양산에 적합한 빠른 성형 속도로 양산을 할 수 있고, 슬라이드판의 경사를 제품 정밀도가 충분히 나올 수 있을 정도가 유용한 것이 된다.
피드백 제어에 의해 슬라이드판의 수평을 유지하면서 공작물을 프레스 성형하면 프레스 성형의 1사이클에 시간이 걸린다. 그러나 본 발명과 같이 슬라이드판의 수평을 유지할 수 있도록 각 구동원의 속도를 정하여, 정식 성형을 하면, 정식 성형에는 슬라이드판의 빠른 강하 속도를 선택할 수 있기 때문에, 성형 동안, 제품 정밀도가 충분할 정도로 슬라이드판을 수평으로 유지하면서 양산에 적합한 빠른 성형 속도로 성형할 수 있다.

Claims (5)

  1. 고정판과, 상기 고정판과 대향하여 배치되어 있고 상기 고정판에 대하여 움직일 수 있는 슬라이드판과, 슬라이드판을 구동하기 위한 서보 모터를 사용한 복수의 구동원을 가지고, 평면형으로 가압할 수 있도록 슬라이드판 상에 배치한 복수의 걸어맞춤 부분 각각을 각 구동원이 가압하는 프레스기를 사용하여,
    상기 복수의 구동원 당초의 강하 속도를 충분히 작고 또한 복수의 구동원 사이에서 같게 설정하여 그 속도로 공작물을 시행 성형하고,
    구동원 사이의 지시 변위로부터의 지연차를 소정의 값보다도 작거나 혹은 같아지도록 각 구동원 속도의 증분을 구하여 각 구동원의 속도를 조정하는 구동원 사이의 지연 조정 과정과,
    구동원의 속도를 정식 성형 시의 목표 속도에 맞추도록 각 구동원의 속도를 상기 구동원 사이의 지연 조정 과정의 경우보다도 증대하여 조정하는 구동 속도 증대 과정을 구비하고,
    각 구동원의 속도를 정식 성형 시의 목표 속도에 가깝고 또한 구동원 사이에서 지연차가 소정의 값보다도 작아지도록 하는 프레스 성형 방법.
  2. 고정판과, 상기 고정판과 대향하여 배치되어 있고 상기 고정판에 대하여 움직일 수 있는 슬라이드판과, 슬라이드판을 구동하기 위한 서보 모터를 사용한 복수의 구동원을 가지고, 평면형으로 가압할 수 있도록 슬라이드판 상에 배치한 복수의 걸어맞춤 부분 각각을 각 구동원이 가압하는 프레스기를 사용하여,
    상기 복수의 구동원의 강하 속도를 충분히 작고 또한 복수의 구동원 사이에서 같은 속도로 설정하여 그 속도로 공작물을 시행 성형하고,
    그 시행 성형 동안에 각 구동원의 지시 변위로부터의 지연을 측정하며,
    각 구동원의 지시 변위로부터의 지연과, 상기 복수의 구동원중 어느 구동원(「기준 구동원」이라 한다)의 지시 변위로부터의 지연(「기준 지연」이라 한다)」과의 차이를 소정의 값과 비교하고, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도를 정식 성형 시의 구동원의 목표 속도와 비교하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 소정의 값보다도 큰 경우에는, 그 차이에 따라서, 해당 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 없애기 위한 해당 구동원 속도의 증분(「보상 증분」이라 한다)을 구하여, 상기 시행 성형 시의 속도에 그 보상 증분을 더하고,
    구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이상인 경우에는, 구동원의 속도를 소정 속도에 가깝게 하기 위한 속도 증분을 구하여, 각 구동원의 속도에 그 속도 증분을 더하여,
    보상 증분과 속도 증분으로 수정한 속도로 다시 공작물의 시행 성형을 행하고,
    그 시행 성형 동안에 각 구동원의 지시 변위로부터의 지연을 측정하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 소정의 값과 비교하고, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도를 정식 성형 시의 구동원의 목표 속도와 비교하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 소정의 값보다도 작거나 같아지고, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내가 될 때까지는, 상기 보상 증분을 구하는 공정 이후를 반복하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 소정의 값보다도 작거나 같아지고, 구동원의 이전 회 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내가 되었으면, 그 속도로 공작물의 정식 성형을 하는 프레스 성형 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 구동원은 복수의 구동원중 그 변위의 지시 변위로부터의 지연이 가장 작은 구동원인 프레스 성형 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 비교하는 상기 소정의 값은 제 1 소정의 값이고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 1 소정의 값보다도 작거나 같아져, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내가 되었으면,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 상기 제 1 소정의 값보다도 작은 제 2 소정의 값보다도 큰 지의 여부를 판정하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 큰 경우에는, 해당 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이에 따라서 해당 구동원의 속도의 한층 더한 보상 증분을 구하는 공정을 행하여, 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 작거나 같아질 때까지 그것을 반복하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 작거나 같아지면 공작물의 정식 성형을 하는 프레스 성형 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이를 비교하는 상기 소정의 값은 제 1 소정의 값이고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 1 소정의 값보다도 작거나 같아져, 구동원의 상기 시행 성형 시의 속도와 목표 속도와의 차이가 소정 속도차 이내가 되었으면,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 상기 제 1 소정의 값보다도 작은 제 2 소정의 값보다도 큰 지의 여부를 판정하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 큰 경우에는, 해당 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이에 따라서 해당 구동원의 속도의 한층 더한 보상 증분을 구하는 공정을 행하여, 각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 작거나 같아질 때까지 그것을 반복하고,
    각 구동원의 지연과 기준 지연과의 차이가 제 2 소정의 값보다도 작거나 같아지면 공작물의 정식 성형을 하는 프레스 성형 방법.
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