WO2020166277A1 - プレス装置、プレスシステム、プレス装置の制御方法、プログラム、およびモーション作成装置 - Google Patents

プレス装置、プレスシステム、プレス装置の制御方法、プログラム、およびモーション作成装置 Download PDF

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WO2020166277A1
WO2020166277A1 PCT/JP2020/001520 JP2020001520W WO2020166277A1 WO 2020166277 A1 WO2020166277 A1 WO 2020166277A1 JP 2020001520 W JP2020001520 W JP 2020001520W WO 2020166277 A1 WO2020166277 A1 WO 2020166277A1
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WO
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motion
press
speed
stop time
press device
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PCT/JP2020/001520
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English (en)
French (fr)
Inventor
広陽 山崎
Original Assignee
コマツ産機株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B30B15/148Electrical control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/26Programme control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/28Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof

Definitions

  • the present invention particularly relates to a press device using a servo motor, a press system, a control method of the press device, a program, and a motion creation device.
  • Servo press machine Before mechanical press machine, press work was performed by rotary motion, but servo press machine enables various motions such as rotary motion, pendulum motion and reversal motion. In the pendulum motion and the reversal motion, by setting the stroke height to be shorter, the cycle time can be shortened as compared with the rotary motion, so that the productivity can be improved.
  • the press device is a press device that presses a work using an upper die and a lower die, and includes a slide, a bolster, a servo motor, and a control unit.
  • the slide can be moved.
  • the bolster is placed opposite the slide.
  • the servo motor drives the slide.
  • the control unit has a first mode in which a limit value that is slower than the maximum press speed of the press device is set for the press speed when performing a pendulum motion or a reverse motion, and a second mode in which the servo motor is provided with a first stop time without setting the limit value. Either of them can be selectively executed.
  • the press system according to the second invention includes a press device body and a control device.
  • the press device body has a slide, a bolster, and a servomotor.
  • the slide can be moved.
  • the bolster is placed opposite the slide.
  • the servo motor drives the slide.
  • the control device has a first mode in which a limit value that is slower than the maximum press speed of the press device is set for the press speed when performing a pendulum motion or a reverse motion, and a second mode in which the servo motor is provided with a first stop time without setting the limit value. Any one of the above can be selectively executed by the press apparatus main body.
  • the method for controlling a press device is a method for controlling a press device in which a slide is driven by a servomotor, and includes control steps.
  • the control step includes a first mode in which a limit value that is slower than the maximum press speed of the press device is set for the press speed when performing a pendulum motion or a reverse motion, and a second mode in which the servo motor is provided with a first stop time without setting the limit value.
  • a program according to a fourth aspect of the present invention is a program for controlling a press device that drives a slide by a servomotor, and has a limit value that is slower than the maximum press speed of the press device when performing a pendulum motion or a reverse motion.
  • a motion creating apparatus is a motion creating apparatus that creates a motion for causing a press apparatus to execute a pendulum motion or a reverse motion, and includes a selection unit and a motion creating unit.
  • the selection unit selects one of the first mode and the second mode in the pendulum motion or the inversion motion.
  • the motion creating unit creates a motion that sets a limit value for the press speed that is slower than the maximum press speed of the press machine, and when the second mode is selected, the limit value is not set and the servo motor is not set. Create a motion that gives the first stop time to. (Effect of the invention)
  • a press device it is possible to provide a press device, a press system, a control method of the press device, a program, and a motion creation device that can save energy or secure molding accuracy according to a user's request.
  • FIG. 6B is a diagram showing a motion in which a stop time is set in the motion of FIG.
  • FIG. 6A The figure for demonstrating the method of calculating the stop time of FIG. 6B.
  • FIG. 3 is a flowchart showing control of the press device 1 when the “productivity priority mode” is selected in the pendulum motion in the press device of FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart showing control of the press device 1 when the “formability priority mode” is selected in the pendulum motion in the press device of FIG. 1.
  • the figure which shows the structure of the press system which is a modification of embodiment which concerns on this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an overall outline of a press device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the press device 1 of the present embodiment is a servo press device using a servo motor.
  • the press device 1 has a main body frame 2, a slide 3, a bed 4, a bolster 5, and a control device 6.
  • a slide 3 is supported on the main body frame 2 of the press device 1 so as to be vertically movable at a substantially central portion thereof.
  • An upper mold is attached to the lower surface 3 a of the slide 3.
  • a bolster 5 is provided below the slide 3 so as to face it.
  • the bolster 5 is fixed on the bed 4.
  • the lower die is placed on the upper surface 5a of the bolster 5.
  • a control device 6 is provided on the side of the side frame 11 of the main body frame 2.
  • the control device 6 is provided with a control panel 61 and the like for the operator to set the operation and the like.
  • FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the press device 1. As shown in the figure, the press device 1 has a servo motor 7 and a transmission mechanism 8. The servo motor 7 drives the slide 3 up and down. The transmission mechanism 8 transmits the power of the servo motor 7 to the slide 3 and moves the slide 3 in the vertical direction.
  • the transmission mechanism 8 mainly has a connecting rod 9, a main shaft 10, a main gear 15, and a power transmission shaft 16.
  • the connecting rod 9 has a connecting rod body 80 and a screw shaft 70 for adjusting the die height.
  • a spherical portion 71 is provided at the lower end of the screw shaft 70, and the spherical portion 71 is rotatably inserted into a spherical hole 3 s provided in the upper portion of the slide 3. In this way, the spherical hole 3s and the spherical body portion 71 form a spherical joint.
  • the upper part of the screw shaft 70 is exposed upward from the slide 3, and the screw part 72 is formed on the upper part of the screw shaft 70.
  • the screw portion 72 is screwed into the female screw portion 81 of the connecting rod body 80. In this way, the connecting rod 9 is configured to be expandable and contractable by the screw shaft 70 and the connecting rod body 80.
  • the main shaft 10 is provided above the connecting rod 9. An upper portion of the connecting rod 9 is rotatably connected to a crank-shaped eccentric portion 10 a provided on the main shaft 10.
  • the main shaft 10 is arranged along the front-rear direction.
  • the main shaft 10 is supported by a pair of left and right plate-shaped side frames 11 forming the main body frame 2 by three bearing portions 12, 13, 14 arranged in the front-rear direction.
  • the eccentric portion 10 a is provided between the bearing portion 12 and the bearing portion 13.
  • the main gear 15 is attached between the bearing portion 13 and the bearing portion 14 of the main shaft 10.
  • the power transmission shaft 16 is provided below the main gear 15.
  • the power transmission shaft 16 is arranged along the front-rear direction, and is rotatably supported by bearings 17 and 18 provided at two front and rear positions.
  • a gear 161 is provided between the bearing portion 17 and the bearing portion 18 of the power transmission shaft 16, and the gear 161 meshes with the main gear 15.
  • a pulley 19 is provided at the rear end of the power transmission shaft 16.
  • the servomotor 7 is supported between the side frames 11 by the bracket 22.
  • the output shaft 7a of the servomotor 7 is arranged along the front-rear direction.
  • a belt 24 is wound between the pulley 23 and the pulley 19 provided on the output shaft 7a. The rotation of the servo motor 7 is transmitted to the main gear 15 by the belt 24.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control device 6 of the press device 1 according to the present embodiment.
  • the control device 6 includes a control panel 61, a control unit 62, and a storage unit 63.
  • the control panel 61 is composed of a liquid crystal screen, a keyboard, and the like, and has a driving motion selection unit 101, a mode selection unit 102, a stroke height setting unit 103, and a press speed setting unit 104.
  • the operation motion selection unit 101 is a switch for selecting an operation motion of the press device 1, and can be displayed on a liquid crystal screen, for example.
  • As the operation motion "rotation motion”, “pendulum motion”, “reversal motion”, etc. can be selected.
  • the “rotation motion” is a motion that rotates the rotation angle of the main shaft 10 from 0° to 360°.
  • “Rotation motion” is a motion that rotates in one direction.
  • “Rotation motion” includes a motion in which a predetermined angle is set as a standby point and the rotation is temporarily stopped at the standby point.
  • “Pendulum motion” is, for example, a motion that reciprocates within a range of 80° (standby point) to 180° (bottom dead center) to 280° (standby point), and is a motion that passes back and forth through bottom dead center. is there.
  • the “reversal motion” is a motion of reciprocating in the range of 0° to 180° or 180° to 360°, for example, a motion of reciprocating in the range of 30° (standby point) to 170° (standby point). ..
  • the “reversal motion” is a motion that may reach the top dead center and the bottom dead center but do not pass therethrough.
  • the mode selection unit 102 is a switch for selecting one of the “productivity priority mode” and the “formability priority mode” when the “pendulum motion” or the “reverse motion” is selected in the operation motion selection unit 101. ..
  • the mode selection unit 102 can be displayed on a liquid crystal screen, for example.
  • the speed that can be input in the press speed setting unit 104 described later is limited so as not to exceed the maximum SPM in the specifications.
  • Productivity priority mode is used, for example, when the difference in motion (difference in motion in the work area of the workpiece) has little effect on formability. For example, even when a mold matched with a predetermined rotational motion is used in a pendulum motion or a reversal motion, the press speed can be changed when the difference in motion has little effect on formability. Therefore, in the "productivity priority mode", by limiting the pressing speed, acceleration/deceleration can be reduced to save energy and improve production efficiency.
  • the stop time is set in the servo motor 7 so as not to exceed the maximum SPM in the specifications.
  • Formability priority mode is used, for example, when the difference in motion (difference in motion in the work area of the workpiece) has a large effect on formability.
  • the press speed should be adjusted to the rotational motion with alignment. Need to match. Therefore, in the "formability priority mode", the press speed is not limited, but the standby time is set in the servo motor 7 in order to keep the press maximum SPM or less.
  • the stroke height setting unit 103 sets the stroke height of the slide in the “pendulum motion” or the “reverse motion”. By setting the stroke height, the rotation angle of the main shaft 10 described above is set.
  • the press speed setting unit 104 can input the press speed by the user.
  • the speed of the slide 3 in the rotational motion is 100%, and the user inputs a ratio (%) to 100% as a desired press speed in the press speed setting unit 104.
  • the press speed is set to 70%, the speed becomes 70% of the rotary motion press speed over the entire cycle, and the speed becomes slow.
  • the definition of the press speed of 100% is that the motor rotation speed (rpm) of the maximum SPM of the rotary motion in the press device specifications is 100%.
  • the control unit 62 can be configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit) or the like.
  • the control unit 62 includes a limit value setting unit 111, a motion creating unit 112, a drive instructing unit 113, an effective load factor calculating unit 114, an effective load factor determining unit 115, and a second stop. It has a time setting unit 116, a processing speed measuring unit 117, a processing speed determining unit 118, a first stop time setting unit 119, and a third stop time setting unit 120.
  • the limit value setting unit 111 provides a limit value to the press speed that can be input to the press speed setting unit 104 when the “productivity priority mode” is selected by the user.
  • the limit value setting unit 111 sets the limit value of the press speed based on the first information stored in the storage unit 63.
  • FIG. 4 is a diagram showing the first information.
  • the first information shown in FIG. 4 is information indicating the relationship between the stroke height and the limit of the press speed in the pendulum motion.
  • the first information is set for each press device, and may be set for each mold.
  • the limit value of the press speed is a value that is the maximum SPM in the specifications of the press device 1.
  • the maximum SPM in the specifications is the maximum value of the processing speed in the mechanical structure of the press machine.
  • the pressing speed is also called the sliding speed, and is determined by the rotation speed of the servo motor 7. Therefore, setting a limit value on the input of the press speed means setting a limit value on the maximum rotation speed of the servo motor 7.
  • the limit value setting unit 111 acquires the limit value of the press speed from the stroke height input to the stroke height setting unit 103 using the first information in FIG. 4, and limits the input value to the press speed setting unit 104. Set up. For example, when the stroke height is input as H9 (mm), the limit value of the press speed is A9 (%) in the first information. Therefore, the limit value setting unit 111 limits the press speed setting unit 104 so that a value larger than A9(%) cannot be input, and the user can input a value of A9(%) or less.
  • the motion creation unit 112 creates a motion based on the stroke height input by the user in the stroke height setting unit 103 and the press speed input by the press speed setting unit 104.
  • the motion creation unit 112 may create a motion by changing the reference motion stored in the storage unit 63.
  • the reference motion may be a predetermined rotation motion, and a plurality of reference motions may be provided.
  • FIG. 5 is a diagram showing a motion M10 which is an example of a rotation motion and a motion M20 which is an example of a productivity priority mode in the pendulum motion. Further, FIG. 5 also shows changes in torque in one cycle.
  • the motion M10 shown in FIG. 5 is, for example, a rotational motion at B1 (SPM) (1 cycle T10: C1 second) with the stroke height being H1 mm.
  • the motion M20 shown in FIG. 5 indicates a motion in the productivity priority mode in the pendulum motion when the stroke height is set to H2 mm, for example.
  • the limit value setting unit 111 limits the press speed to A2% or less from the first information in FIG.
  • the pressing speed A2 (%) is a speed corresponding to the maximum SPM (B2%) in the specifications when the stroke height is H2 mm as shown in FIG. 9 described later.
  • Motion M20 shows an example in which the user sets the press speed to A2 (%). Therefore, one cycle T20 becomes B2 (SPM) (C2 seconds).
  • SPM B2
  • C2 seconds C2 seconds.
  • the time of the bottom dead center of both motions is made to correspond and is shown in figure.
  • the motion creating unit 112 creates the motion M20 from the stroke height (for example, H2 mm) and the press speed (for example, A2 (%)) input by the user.
  • the motion creation unit 112 creates a motion even in the “formability priority mode”.
  • the drive instructing unit 113 instructs the servo amplifier 107 to execute the motion (for example, the motion M20) created by the motion creating unit 112.
  • the servo amplifier 107 drives the servo motor 7 based on the instruction from the drive instruction unit 113.
  • the effective load factor calculation unit 114 calculates the effective load factor of the servo motor 7 when press working is performed with the motion created by the motion creation unit 112.
  • the effective load factor calculation unit 114 acquires the current value from the servo amplifier 107, integrates the current value for one cycle, and divides the integrated value by the time of one cycle to calculate the effective load factor.
  • the effective load (torque) in the motion M10 is the hatched area R1 that is diagonally leftward and diagonally rightward. Since the motion M10 moves the servo motor 7 at a constant speed, the torque shows a constant value.
  • the effective load (torque) in the motion M20 is a hatched region R2 that extends diagonally from the upper right to the lower left, and the torque changes because acceleration/deceleration of the servo motor 7 occurs.
  • the effective load factor calculation unit 114 obtains a value corresponding to the average absolute value of R2, which is the torque change in one cycle.
  • the effective load factor calculation unit 114 calculates the effective load factor even in the “formability priority mode”.
  • the effective load factor determination unit 115 determines that the effective load factor calculated by the effective load factor calculation unit 114 is a predetermined threshold value stored in the storage unit 63 (for example, 100% effective load factor (also called continuous rated load factor)). If it is larger than 100%, it is determined that the effective load factor exceeds 100%.
  • the predetermined threshold is not limited to 100%, and may be set to a value such as 80% including a margin.
  • the effective load factor determination unit 115 also determines whether or not the effective load factor exceeds a predetermined threshold value (for example, 100%) even in the “moldability priority mode”.
  • FIG. 6A is a diagram showing motion M20 after the press speed is set in the pendulum motion productivity priority mode and torque change R2 in motion M20.
  • FIG. 6B is a diagram showing a motion M21 in which the stop time ⁇ t2 is set in the motion M20 and a torque change R2 in the motion M21.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating the stop time ⁇ t2 when the effective load factor is 100%.
  • the second stop time setting unit 116 determines the effective load factor.
  • the second stop time setting unit 116 can calculate the stop time ⁇ t2 by calculating T21-T20.
  • the motion creation unit 112 creates a motion including the stop time ⁇ t2.
  • the motion creation unit 112 adds the stop time ⁇ t2 calculated by the second stop time setting unit 116 to the motion M20 to create the motion M21 shown in FIG. 6B.
  • the motion creating unit 112 creates a motion based on the stroke height set by the user in the stroke height setting unit 103 and the slide speed input by the press speed setting unit 104. To be done.
  • the drive instructing unit 113 sends an instruction to the servo amplifier 107 based on the created motion, and the press working is executed.
  • the processing speed measuring unit 117 measures the SPM of the press processing executed based on the stroke height and the pressing speed input by the user when the “formability priority mode” is selected.
  • the processing speed measuring unit 117 may calculate the SPM from the number of processing in one minute or the number of processing in several minutes, or may calculate the SPM by measuring the cycle time of one cycle.
  • FIG. 8 is a diagram showing a motion M10 that is an example of a rotation motion and a motion M30 in the formability priority mode in the pendulum motion. Further, FIG. 8 also shows changes in torque in one cycle.
  • the motion M10 illustrated in FIG. 8 is, for example, a rotational motion at B1 (SPM) (1 cycle T10: C1 second) with the stroke height being H1 (mm). The press speed in this rotational motion is 100%.
  • the motion M10 shown in FIG. 8 is the same motion as the motion M10 in FIG.
  • the press speed is set to 100% in order to match the press speed of the rotary motion M10.
  • the time T30 of one cycle is B3 (SPM) (C3 (seconds)).
  • SPM B3
  • C3 seconds
  • the processing speed measuring unit 117 sets the stroke height to H3 (mm) and executes the press work with the motion M30 created when the press speed is set to 100%, and the SPM at that time, that is, B3 (SPM). ) Is measured.
  • FIG. 9 is a diagram showing second information that is the relationship between the stroke height and the SPM limit value. The second information shown in FIG. 9 is stored in the storage unit 63.
  • the processing speed determination unit 118 reads the maximum SPM (SPM limit value) at the stroke height set by the stroke height setting unit 103 from the second information, and the SPM measured by the processing speed measurement unit 117 exceeds the maximum SPM. Is determined. When it is determined that it does not exceed the limit, the drive instructing unit 113 performs press working in the “formability priority mode” with the motion created by the motion creating unit 112.
  • the press speed in the first information in FIG. 4 corresponds to the SPM limit in the second information in FIG. 9 with the same stroke height. That is, from FIG. 4, the set value of the press speed at the stroke height H9 (mm) is limited to A9 (%) or less, and the press speed of A9 (%) is from the stroke height H9 (mm) of FIG. This corresponds to the processing speed of B9 (SPM).
  • the first stop time setting unit 119 sets the stop time of the servo motor 7 (also referred to as SPM over stop time).
  • the stop time ⁇ t1 of the servo motor 7 can be obtained by calculating the difference between the actually measured cycle times from the cycle time at the maximum SPM.
  • the maximum SPM cycle time can be calculated by calculation because SPM is the processing speed in one minute.
  • a margin whose value can be set may be provided, preferably by the user.
  • the stop time ⁇ t1 can be calculated by (cycle time at maximum specified SPM)-(measured cycle time)+(margin).
  • FIG. 10A is a diagram showing motion M30 and torque change R3.
  • FIG. 10B is a diagram showing a motion M31 and a torque change in which the stop time ⁇ t1 is set. As described above, in the “formability priority mode”, the motion M31 including the stop time ⁇ t1 from the motion M30 is created.
  • the effective load factor calculation unit 114 acquires the current value in the press processing executed in the motion M31 and calculates the integrated value of the current values at the cycle time T31. The calculated integrated value is divided by the cycle time T31 to calculate the effective load factor. The effective load factor determination unit 115 determines whether or not the calculated effective load factor exceeds 100% (an example of a predetermined threshold value).
  • the third stop time setting unit 120 calculates the stop time ⁇ t3 (also referred to as load time over stop time) that is further added to the stop time ⁇ t1.
  • the method of calculating the stop time ⁇ t3 is the same as the method (see FIG. 7) described in the “productivity priority mode”.
  • the third stop time setting unit 120 calculates the cycle time T32 at which the effective load rate is 100% or less from the effective load rate and the cycle time T31, and calculates the difference between T32 and T31 to obtain the stop time ⁇ t3.
  • the motion creating unit 112 adds the stop time ⁇ t3 to the motion M31 to create a new motion M32 (see FIG. 10C).
  • the drive instruction unit 113 gives an instruction to the servo amplifier 107 to execute the created motion M32.
  • the storage unit 63 may be an HDD, an SDD, a flash memory, or the like, but is not particularly limited as long as it can store information.
  • the storage unit 63 stores a hard disk, the above-mentioned first information (see FIG. 4), second information (see FIG. 9), a value of continuous rated load (100% effective load rate), a reference motion, and the like. ..
  • the reference motion is, for example, the above-described rotational motion M10 or the like.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the control of the press device 1 when the “productivity priority mode” is selected in the pendulum motion.
  • step S10 When the user selects the "productivity priority mode" in step S10, the user inputs the stroke height in the stroke height setting unit 103.
  • step S11 the limit value setting unit 111 sets a limit on the input value of the press speed based on the first information (relationship of the press speed to the stroke height in the pendulum motion) shown in FIG.
  • step S12 When the user inputs the press speed using the press speed setting unit 104 and finishes the other settings, the motion created by the motion creating unit 112 based on the stroke height and the press speed (for example, the motion M20 shown in FIG. 6A). Using, the continuous operation is started in step S12.
  • the effective load factor calculation unit 114 calculates the effective load factor in the executed motion. Specifically, the effective load factor calculation unit 114 acquires the current value from the servo amplifier 107, integrates the acquired current value for one cycle, and divides the integrated value by the time T20 of one cycle to calculate the effective load. Calculate the rate.
  • step S14 the effective load factor determination unit 115 determines whether or not the calculated effective load factor exceeds 100% (it can be said that the effective load factor is larger than the rated load factor). To do.
  • step S15 continuous operation is executed in the motion operated in step S12 (for example, motion M20 shown in FIG. 6A).
  • the drive instructing unit 113 stops the continuous operation in step S16.
  • step S17 the stop time for overload is automatically added to the motion.
  • the second stop time setting unit 116 calculates the stop time ⁇ t2 from the effective load factor B% calculated in step S13 and the cycle time T20. Then, the motion creation unit 112 creates a new motion M21 by adding the stop time ⁇ t2 to the motion M20 operated in step S12.
  • step S12 continuous operation is started with the new motion M21 with the stop time added.
  • step S13 the effective load factor is calculated, and when it is determined that the effective load factor does not exceed 100%, the continuous operation by the motion M21 is continued in step S15.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the control of the press device 1 when the “formability priority mode” is selected in the pendulum motion.
  • step S20 when the “moldability priority mode” is selected by the user, the user inputs the stroke height in the stroke height setting unit 103.
  • step S21 When the user inputs the press speed using the press speed setting unit 104 and finishes other settings, the motion created by the motion creating unit 112 based on the stroke height and the press speed (for example, the motion M30 shown in FIG. 10A). Using, the continuous operation is started in step S21.
  • step S22 the processing speed measuring unit 117 measures the SPM in the executed motion.
  • step S23 the processing speed determination unit 118 determines whether the measured SPM exceeds the specified maximum SPM from the second information (the specified maximum SPM for the stroke height) in FIG. judge.
  • the drive instruction unit 113 stops the continuous operation in step S24.
  • step S25 the stop time for SPM over is automatically added to the motion executed in step S21.
  • the first stop time setting unit 119 subtracts the actually measured cycle time T30 from the cycle time T31 at the specified maximum SPM determined by the set stroke height to determine the stop time. Calculate ⁇ t1. A margin may be added to the stop time ⁇ t1. Then, the motion creating unit 112 creates the motion M31 to which the stop time ⁇ t1 is added.
  • step S21 the control returns to step S21, and the continuous operation is started with the newly created motion.
  • step S21 the SPM is measured, and if it is determined in step S23 that the SPM has not exceeded, the effective load factor in the executed motion (for example, the motion M31) is calculated in step S26.
  • the effective load factor calculation unit 114 acquires the current value from the servo amplifier 107, integrates the acquired current value for one cycle, and divides the integrated value by the time T31 of one cycle to calculate the effective load. Calculate the rate.
  • step S27 the effective load factor determination unit 115 determines whether or not the calculated effective load factor exceeds 100% (it can be said that the effective load factor is larger than the rated load factor). To do.
  • step S28 continuous operation is executed in the motion operated in step S12 (for example, motion M31 shown in FIG. 10B).
  • step S29 when the effective load rate exceeds 100%, the drive instructing unit 113 stops the continuous operation in step S29.
  • step S30 the stop time for overload is automatically added to the motion.
  • the third stop time setting unit 120 calculates the cycle time T32 at which the effective load factor is 100% or less from the effective load factor calculated in step S26 and the cycle time T31.
  • T32 and T31 are calculated to determine the stop time ⁇ t3.
  • a margin may be added to the stop time ⁇ t3.
  • the motion creation unit 112 creates the new motion M32 by adding the stop time ⁇ t3 to the motion M31 operated in step S22.
  • step S21 continuous operation is started with a new motion (for example, motion M32) to which the stop time is added. Then, if it is determined in step S23 that the SPM has not exceeded, and if it is determined in step S27 that the effective load factor does not exceed 100%, then continuous operation is continued in step S28.
  • a new motion for example, motion M32
  • the press device 1 is a press device that presses a work, and includes a slide 3, a bolster 5, a servomotor 7, and a controller 62.
  • the slide 3 is movable.
  • the bolster 5 is arranged so as to face the slide 3.
  • the servo motor 7 drives the slide 3.
  • the control unit 62 uses a productivity priority mode (an example of the first mode) in which a limit value that is slower than the maximum press speed of the press machine is set for the press speed when performing a pendulum motion or a reverse motion, and a servo motor 7 that does not set the limit value. It is possible to selectively execute any of the formability priority mode (an example of the second mode) in which the stop time (an example of the first stop time) is provided.
  • a productivity priority mode (an example of the first mode) in which a limit value is set for the press speed so as not to exceed the maximum SPM (an example of the maximum processing speed) of the press machine 1 and a maximum SPM are set. It is possible to selectively execute one of the formability priority mode (an example of the second mode) in which the stop time ⁇ t1 (an example of the first stop time) of the servo motor 7 is set so as not to exceed the limit.
  • the productivity priority mode in which the limit value is set for the press speed and the formability priority mode in which the stop time ⁇ t1 is set for the servo motor 7 without setting the limit value are selected. Can be performed in a targeted manner.
  • the productivity priority mode by setting a limit value for the press speed, it is possible to reduce power consumption and save energy. Further, in the formability priority mode, by setting the stop time ⁇ t1 in the servo motor 7, even if the pendulum motion or the reversal motion is set to follow the rotational motion in order to secure the forming accuracy, the SPM is set. It can be operated within the specification range of the device without exceeding.
  • the maximum press speed is the maximum value of the press speed in the case of rotational motion.
  • the limit value and the first stop time are provided so as not to exceed the maximum processing speed of the press device 1.
  • the press device 1 can be operated so as not to exceed the maximum processing speed of the press device.
  • control unit 62 does not exceed 100% when the effective load factor of the servomotor 7 exceeds 100% (an example of a predetermined threshold value) in the productivity priority mode.
  • a stop time ⁇ t2 (an example of a second stop time) is set in the servo motor.
  • the effective load rate it is possible to prevent the effective load rate from becoming too large. That is, in the pendulum motion and the reversal motion, the servo motor 7 needs to be accelerated and decelerated as compared with the rotational motion, so that the load applied to the amplifier of the servo motor 7 may become too large.
  • the stop time ⁇ t2 By setting the stop time ⁇ t2 to, the effective load factor can be suppressed to 100% or less.
  • the control unit 62 does not exceed 100% when the effective load factor of the servo motor 7 exceeds 100% (an example of a predetermined threshold value) in the formability priority mode.
  • a stop time ⁇ t3 is further set in the servo motor 7.
  • the effective load rate it is possible to prevent the effective load rate from becoming too large. That is, in the pendulum motion and the reversal motion, the servo motor 7 needs to be accelerated and decelerated as compared with the rotational motion, so that the load applied to the amplifier of the servo motor 7 may become too large.
  • the stop time ⁇ t3 By setting the stop time ⁇ t3 to, the effective load factor can be suppressed to 100% or less.
  • the limit value of the press speed is set as a ratio with respect to the press speed during the rotational motion.
  • the pressing speed in one cycle can be uniformly limited, which reduces acceleration/deceleration, which reduces power consumption and the effective load factor.
  • the press device 1 of the present embodiment further includes a stroke height setting unit 103 (an example of a setting unit) and a storage unit 63.
  • the stroke height setting unit 103 can set the stroke height of the slide 3.
  • the storage unit 63 stores the first information regarding the limit value of the press speed set for the stroke height.
  • the limit value of the press speed corresponds to the maximum processing speed of the press device 1.
  • the control unit 62 sets the limit value of the press speed from the set stroke height based on the first information. With this, the limit value can be calculated and the press speed can be limited.
  • the limit value is a limit value for the rotation speed of the servo motor, and the press speed is limited by providing the limit value. As a result, the pressing speed can be limited.
  • the press device 1 of the present embodiment further includes a stroke height setting unit 103 (an example of a setting unit).
  • the stroke height setting unit 103 can set the stroke height of the slide 3.
  • the control unit 62 includes a processing speed measuring unit 117 and a first stop time setting unit 119.
  • the processing speed measuring unit 117 measures the SPM (an example of the processing speed) based on the press working performed at the set stroke height in the formability priority mode.
  • the first stop time setting unit 119 sets the stop time ⁇ t1 (an example of the first stop time) based on the measured SPM. As a result, the processing speed can be kept within the range of the maximum processing speed specified by the press machine.
  • the pressing device 1 further includes a storage unit 63.
  • the control unit 62 further includes a processing speed determination unit 118 (an example of a determination unit).
  • the storage unit 63 stores second information regarding the maximum SPM (an example of the maximum processing speed) of the press device 1 set for the stroke height of the slide 3.
  • the processing speed determination unit 118 determines whether or not the processing speed of the press device 1 obtained by operating the press device 1 using the set stroke height exceeds the maximum SPM.
  • the stop time ⁇ t1 is one cycle time T31 at the maximum SPM and one cycle time T30 at the measured SPM.
  • the time that is equal to or greater than the difference is set as the stop time ⁇ t1.
  • the processing speed can be kept within the range of the maximum processing speed specified by the press machine.
  • the control unit 62 has an effective load factor calculation unit 114 (an example of a calculation unit) and a second stop time setting unit 116.
  • the effective load factor calculation unit 114 calculates the integrated value of the effective load factor of the servomotor 7 in one cycle time.
  • the second stop time setting unit 116 sets, as the stop time ⁇ t2 (an example of the second stop time), a time that is equal to or longer than the difference between the value obtained by dividing the integrated value by the predetermined threshold value and the time of one cycle. Thereby, the effective load factor can be kept within the threshold value.
  • the control unit 62 includes an effective load factor calculation unit 114 (an example of a calculation unit) and a third stop time setting unit 120.
  • the effective load factor calculation unit 114 calculates the integrated value of the effective load factor of the servomotor 7 in one cycle time in the formability priority mode.
  • the third stop time setting unit 120 sets, as the stop time ⁇ t3 (an example of the third stop time), a time that is equal to or longer than the difference between the value obtained by dividing the integrated value by the predetermined threshold value and the time of one cycle. Thereby, the effective load factor can be kept within the threshold value.
  • the control method of the press device 1 is a control method of the press device 1 in which the slide 3 is driven by the servo motor 7, and includes steps S10, S11 and S20, S21, S22, S23, S24, S25 ( An example of a control step) is provided.
  • the control step includes a productivity priority mode (an example of the first mode) in which a limit value that is slower than the maximum press speed of the press device is set for the press speed when performing a pendulum motion or a reverse motion, and the servo motor 7 is set without a limit value.
  • One of the formability priority mode (an example of the second mode) for providing the stop time (an example of the first stop time) is selectively executed.
  • productivity priority mode power consumption can be suppressed and energy saving can be achieved by setting a limit value for the press speed.
  • the SPM is exceeded even if the pendulum motion or the reversal motion is set to follow the rotational motion in order to secure the forming accuracy by setting the stop time in the servo motor 7. It is possible to operate within the specification range of the device.
  • the effective load factor is calculated after setting the maximum SPM or less. However, both the SPM over stop time and the load factor over stop time are calculated at the same time. Good.
  • the effective load factor calculation unit 114 acquires the current value in the press processing executed in the motion M30 and calculates the integrated value of the current values at the cycle time T30. By dividing the calculated integrated value by the time obtained by adding ⁇ t1 to the cycle time T30 in the motion M30, it is possible to calculate the effective load factor when it is assumed that the press working is performed in the motion M31. Then, the effective load factor determination unit 115 determines whether the calculated effective load factor exceeds 100%.
  • the third stop time setting unit 120 calculates the stop time ⁇ t3 that is further added to the stop time ⁇ t1.
  • the pressing device 1 of the above-mentioned embodiment has one point, two or more points may be provided.
  • control device 6 is integrally provided, but the control device may be provided at a position different from the press device main body.
  • FIG. 13 is a configuration diagram showing a press system 200 including a control device 206 and a press device main body 201.
  • the press device body 201 shown in FIG. 13 does not include the control device 6 but includes a transmitting/receiving unit 202 that transmits/receives data.
  • the control device 206 is a separate body from the press device main body 201 as compared with the control device 6 and includes a transmission/reception unit 212.
  • the press device main body 210 and the control device 206 include a transmission/reception unit 202 and a transmission/reception unit 212. Data is transmitted and received via.
  • the data transmission/reception may be wireless or wired.
  • data may be moved between the press device main body 210 and the control device 206 by inserting/removing the memory card.
  • the control device 6 can be realized by using, for example, a personal computer or the like.
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the motion creation device 306.
  • the motion creation device 306 does not include the drive instructing unit 113, but includes an acquisition unit 312 that acquires the data of the result of the press processing executed by the press device.
  • the data of the result of press working includes data necessary for calculating the SPM (cycle time etc.) and data necessary for calculating the effective load factor (current value etc.).
  • the acquisition unit 312 may be a memory card reader, or may be connected to the press device via a wire or wirelessly.
  • the first information, the second information, the threshold value of the effective load factor, the reference rotational motion, and the like are stored in the same storage unit 63, but they may be provided separately.
  • the effective load factor calculation unit 114 calculates the effective load factor in both the formability priority mode and the productivity priority mode, but the effective load factor calculation unit for each of the formability priority mode and the productivity priority mode. May be provided separately.
  • the rotation angle is set by setting the stroke height in the stroke height setting unit 103, but in addition to the stroke height setting unit 103, the press angle (standby angle) is set.
  • a pressing angle setting unit may be provided. In this case, when either one of the stroke height and the standby angle is set by the stroke height setting unit 103 or the press angle setting unit, the other is automatically converted and set. Further, a press angle setting unit may be provided instead of the stroke height setting unit 103. In short, it is only necessary to be able to set a numerical value that determines the stroke height.
  • the stroke height of the present invention includes not only the stroke height itself but also a numerical value that determines the stroke height (for example, a press angle (standby angle)).
  • the pendulum motion or the reversing motion has two modes of “formability priority mode” and “productivity priority mode”, but not limited to two modes and other modes are provided. May be.
  • the program of the present invention is a program that causes a computer to execute the operations of all or some of the steps of the control method of the press device of the present invention described in the flowcharts of FIGS. 11 and 12, and cooperates with the computer. It is a program that works and operates.
  • One usage form of the program of the present invention may be a mode in which the program is recorded in a storage medium such as a ROM readable by a computer and operates in cooperation with the computer.
  • one usage form of the program of the present invention may be a mode in which it is transmitted through a transmission medium such as the Internet or a transmission medium such as light or radio waves, read by a computer, and operates in cooperation with the computer. ..
  • the computer of the present invention described above is not limited to pure hardware such as a CPU, but may include firmware, an OS, and peripheral devices. Further, the configuration of the present invention may be realized by software or hardware.
  • a press device it is possible to provide a press device, a press system, a control method of the press device, a program, and a motion creation device that can save energy or secure molding accuracy according to a user's request.

Abstract

プレス装置(1)は、ワークをプレス加工するプレス装置であって、スライド(3)と、ボルスタ(5)と、サーボモータ(7)と、制御部(62)と、を備える。スライド(3)は、移動可能である。ボルスタ(5)は、スライド(3)に対向して配置される。サーボモータ(7)は、スライド(3)を駆動する。制御部(62)は、振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける生産性優先モードと、制限値を設けずサーボモータ(7)に停止時間を設ける成形性優先モードのいずれかを選択的に実行可能である。

Description

プレス装置、プレスシステム、プレス装置の制御方法、プログラム、およびモーション作成装置
 本発明は、特にサーボモータを用いたプレス装置、プレスシステム、プレス装置の制御方法、プログラム、およびモーション作成装置に関する。
 近年、プレス装置として、サーボモータを用いたプレス装置が利用されている。このようなプレス装置の特徴は、様々なスライドモーションを設定可能なことである(例えば、特許文献1参照)。
 サーボプレス装置以前の機械式プレス装置では、回転モーションでプレス加工を行っていたが、サーボプレス装置では、回転モーション、振子モーションおよび反転モーション等、様々なモーションが可能となる。振子モーションおよび反転モーションでは、ストローク高さを短く設定することにより回転モーションよりも1サイクルの時間を短く出来るため、生産性を向上することができる。
特開2004-17098号公報
 一方、金型は高価であるため、例えばサーボモータを用いない機械式プレス装置とサーボプレス装置の間において金型の互換性を担保することが望まれている。
 しかしながら、モーションの違いが成形精度に与える影響が大きい場合、サーボプレス装置の振子モーションでも回転モーションに沿った動きを実行することが望まれるが、スライド高さの設定によってはプレス装置の仕様上の最大SPM(Stroke Per Minute)を超え、装置が損傷するおそれがある。
 一方、モーションの違いが成形精度に与える影響が小さい場合には、振子モーションにおいて回転モーションに沿った動きを行う必要がない。回転モーションに沿った動きを行うとサーボモータの加減速が多くなり、却って消費電力が大きくなる。
 本発明は、ユーザの要望に応じて省エネルギー化または成形精度を確保することが可能なプレス装置、プレスシステム、プレス装置の制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
 第1の発明に係るプレス装置は、上金型および下金型を用いてワークをプレス加工するプレス装置であって、スライドと、ボルスタと、サーボモータと、制御部と、を備える。スライドは、移動可能である。ボルスタは、スライドに対向して配置される。サーボモータは、スライドを駆動する。制御部は、振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、制限値を設けずサーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的に実行可能である。
 第2の発明にかかるプレスシステムは、プレス装置本体と、制御装置と、を備える。プレス装置本体は、スライドと、ボルスタと、サーボモータとを有する。スライドは、移動可能である。ボルスタは、スライドに対向して配置される。サーボモータは、スライドを駆動する。制御装置は、振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、制限値を設けずサーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的にプレス装置本体に実行させることが可能である。
 第3の発明にかかるプレス装置の制御方法は、サーボモータによってスライドを駆動するプレス装置の制御方法であって、制御ステップを備える。制御ステップは、振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、制限値を設けずサーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的に実行する。
 第4の発明にかかるプログラムは、サーボモータによってスライドを駆動するプレス装置を制御するためのプログラムであって、振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、制限値を設けずサーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的に実行する制御ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
 第5の発明にかかるモーション作成装置は、プレス装置に振子モーションまたは反転モーションを実行させるためのモーションを作成するモーション作成装置であって、選択部と、モーション作成部と、を備える。選択部は、振子モーションまたは反転モーションにおいて、第1モードおよび第2モードのいずれかが選択される。モーション作成部は、第1モードが選択された場合、プレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設けるモーションを作成し、第2モードが選択された場合、制限値を設けずサーボモータに第1停止時間を設けるモーションを作成する。
(発明の効果)
 本発明によれば、ユーザの要望に応じて省エネルギー化または成形精度を確保することが可能なプレス装置、プレスシステム、プレス装置の制御方法、プログラムおよびモーション作成装置を提供することができる。
本発明にかかる実施の形態のプレス装置の外観を示す図。 図1に示すプレス装置の内部構成を示す側断面図。 図1に示すプレス装置の制御装置の構成を示す図。 図1のプレス装置において振子モーションにおけるストローク高さに対するプレス速度のリミットの関係の情報を示す図。 図1のプレス装置における回転モーションの一例であるモーションと、振子モーションにおける生産性優先モードの一例であるモーションとを示す図。 振子モーションの生産性優先モードにおいてプレス速度が設定された後のモーションと、そのモーションにおけるトルク変化を示す図。 図6Aのモーションに停止時間が設定されたモーションと、モーションにおけるトルク変化を示す図。 図6Bの停止時間を演算する方法を説明するための図。 図1のプレス装置における回転モーションの一例であるモーションと、振子モーションにおける成形性優先モードでのモーションを示す図。 図1のプレス装置においてストローク高さに対するSPMのリミット値の関係である情報を示す図。 モーションおよびトルク変化を示す図。 図10Aのモーションに停止時間を設定されたモーションおよびトルク変化を示す図。 図10Bのモーションに停止時間を設定されたモーションおよびトルク変化を示す図。 図1のプレス装置における振子モーションにおいて「生産性優先モード」が選択された際のプレス装置1の制御を示すフロー図。 図1のプレス装置における振子モーションにおいて「成形性優先モード」が選択された際のプレス装置1の制御を示すフロー図。 本発明にかかる実施の形態の変形例であるプレスシステムの構成を示す図。 本発明にかかる実施の形態の変形例であるモーション作成装置の構成を示す図。
 以下、本発明にかかる実施の形態のプレス装置1について図面を参照しながら説明する。
 <1.構成>
 (1-1.プレス装置の外観概要)
 図1は、本発明にかかる実施の形態のプレス装置1の全体概要を示す斜視図である。
 本実施の形態のプレス装置1は、サーボモータを用いたサーボプレス装置である。
 プレス装置1は、本体フレーム2と、スライド3と、ベッド4と、ボルスタ5と、制御装置6と、を有する。
 図1に示すように、プレス装置1の本体フレーム2の略中央に、スライド3が上下移動可能に支持されている。スライド3の下面3aには、上金型が取り付けられる。スライド3の下方には、ボルスタ5が対向して設けられている。ボルスタ5は、ベッド4上に固定されている。ボルスタ5の上面5aに下金型が載置される。
 本体フレーム2のうちサイドフレーム11の側方には、制御装置6が設けられている。制御装置6には、作業者が動作の設定等を行うためのコントロールパネル61などが設けられている。
 (1-2.プレス装置の構成)
 図2は、プレス装置1の内部構成を示す図である。図に示すように、プレス装置1は、サーボモータ7と、伝達機構8と、を有する。サーボモータ7は、スライド3を上下駆動する。伝達機構8は、サーボモータ7の動力をスライド3に伝達し、スライド3を上下方向に移動させる。
 (1-2-1.伝達機構8)
 伝達機構8は、主に、コンロッド9、メインシャフト10、メインギア15と、動力伝達軸16を有する。
 コンロッド9は、コンロッド本体80と、ダイハイト調整用のねじ軸70を有している。ねじ軸70の下端には、球体部71が設けられており、スライド3の上部に設けられた球状孔3sに回転自在に挿入されている。このように、球状孔3sと球体部71によって球状継手が構成されている。ねじ軸70の上部は、上方に向かってスライド3から露出しており、ねじ軸70の上部には、ネジ部72が形成されている。ネジ部72は、コンロッド本体80の雌ねじ部81に螺合している。このように、コンロッド9は、ねじ軸70およびコンロッド本体80によって伸縮自在に構成されている。
 メインシャフト10は、コンロッド9の上部に設けられている。コンロッド9の上部は、メインシャフト10に設けられたクランク状のエキセン部10aに回転自在に連結されている。メインシャフト10は、前後方向に沿って配置されている。メインシャフト10は、本体フレーム2を構成する左右一対の板状のサイドフレーム11間において、前後方向に配置された3つの軸受部12、13、14で支持されている。エキセン部10aは、軸受部12と軸受部13の間に設けられている。
 メインギア15は、メインシャフト10の軸受部13と軸受部14の間に取り付けられている。
 動力伝達軸16は、メインギア15の下方に設けられている。動力伝達軸16は、前後方向に沿って配置されており、前後2箇所に設けられている軸受部17、18で回転可能に支持されている。動力伝達軸16の軸受部17と軸受部18の間には、ギア161が設けられており、ギア161はメインギア15と噛み合っている。また、動力伝達軸16の後端には、プーリ19が設けられている。
 (1-2-2.サーボモータ7)
 サーボモータ7は、ブラケット22によってサイドフレーム11の間に支持されている。サーボモータ7の出力軸7aは、前後方向に沿って配置されている。出力軸7aに設けられたプーリ23とプーリ19の間には、ベルト24が巻き回されている。このベルト24によって、サーボモータ7の回転が、メインギア15へと伝達される。
 (1-3.制御装置の構成)
 図3は、本実施の形態のプレス装置1の制御装置6の構成を示すブロック図である。制御装置6は、コントロールパネル61と、制御部62と、記憶部63と、を有する。
 (1-3-1.コントロールパネル61)
 コントロールパネル61は、液晶画面およびキーボードなどによって構成されており、運転モーション選択部101と、モード選択部102と、ストローク高さ設定部103と、プレス速度設定部104と、を有している。
 運転モーション選択部101は、プレス装置1の運転モーションを選択するスイッチであり、例えば、液晶画面に表示させることができる。運転モーションとして、「回転モーション」、「振子モーション」および「反転モーション」等を選択することができる。
 ここで、「回転モーション」は、メインシャフト10の回転角度を0°~360°まで回転させるモーションである。「回転モーション」は一方向に回転させるモーションである。「回転モーション」は、所定の角度を待機点とし、待機点で一旦停止するモーションも含める。「振子モーション」は、例えば、80°(待機点)~180°(下死点)~280°(待機点)の範囲で往復運動させるモーションであり、下死点を往復して通過するモーションである。「反転モーション」は、0°~180°若しくは180°~360°の範囲で往復させるモーションであり、例えば、30°(待機点)~170°(待機点)の範囲で往復運動させるモーションである。「反転モーション」は、上死点および下死点に到達してもよいが通過しないモーションである。
 モード選択部102は、運転モーション選択部101において「振子モーション」または「反転モーション」を選択した場合に、「生産性優先モード」および「成形性優先モード」のいずれか一方を選択するスイッチである。モード選択部102は、例えば、液晶画面に表示させることができる。
 「生産性優先モード」では、仕様上の最大SPMを超えないように、後述するプレス速度設定部104において入力可能な速度に制限が設けられる。
 「生産性優先モード」は、例えば、モーションの違い(ワークの加工領域におけるモーションの違い)による成形性への影響が少ない場合に利用される。例えば、所定の回転モーションで整合をさせた金型を振子モーションまたは反転モーションで使用する場合でも、モーションの違いによる成形性への影響が少ない場合にはプレス速度を変化させることができる。そのため、「生産性優先モード」では、プレス速度に制限を設けることによって、加減速を減らして省エネルギー化を図り生産効率を向上することができる。
 「成形性優先モード」では、プレス速度設定部104において入力可能な速度に制限が設けられないが、仕様上の最大SPMを超えないようにサーボモータ7に停止時間が設定される。
 「成形性優先モード」は、例えば、モーションの違い(ワークの加工領域におけるモーションの違い)による成形性への影響が大きい場合に利用される。例えば、所定の回転モーションで整合をさせた金型を振子モーションまたは反転モーションで使用する場合に、モーションの違いによる成形性への影響が大きい場合には、整合をとった回転モーションにプレス速度を合わせる必要がある。そのため、「成形性優先モード」では、プレス速度に制限が設けられないが、仕様上の最大SPM以下にするため、サーボモータ7に待機時間が設定される。
 ストローク高さ設定部103は、「振子モーション」または「反転モーション」において、スライドのストローク高さを設定する。ストローク高さを設定することによって、上述したメインシャフト10の回転角が設定される。
 プレス速度設定部104は、ユーザによってプレス速度を入力することができる。例えば、回転モーションにおけるスライド3の速度を100%とし、プレス速度設定部104には、所望のプレス速度として100%に対する比率(%)がユーザによって入力される。例えば、プレス速度を70%に設定した場合には、1サイクルの全体に亘って回転モーションのプレス速度の70%の速度になり、速度が遅くなる。なお、例えば、本実施の形態では、プレス速度100%の定義は、プレス装置仕様上の回転モーションの最大SPMのモータ回転数(rpm)を100%とする。
 (1-3-2.制御部62)
 制御部62は、例えばCPU(Central Processing Unit)等で構成することができる。
 制御部62は、図3に示すように、制限値設定部111と、モーション作成部112と、駆動指示部113と、実効負荷率演算部114と、実効負荷率判定部115と、第2停止時間設定部116と、処理速度計測部117と、処理速度判定部118と、第1停止時間設定部119と、第3停止時間設定部120と、を有する。
 (a.制限値設定部111)
 制限値設定部111は、ユーザによって「生産性優先モード」が選択された場合に、プレス速度設定部104に入力可能なプレス速度に制限値を設ける。制限値設定部111は、記憶部63に記憶されている第1情報に基づいて、プレス速度の制限値を設定する。
 図4は、第1情報を示す図である。図4に示す第1情報は、振子モーションにおけるストローク高さに対するプレス速度のリミットの関係を示す情報である。第1情報は、プレス装置ごとに設定されており、更に金型ごとに設定されていてもよい。プレス速度のリミット値は、プレス装置1の仕様上における最大SPMとなる値である。仕様上における最大SPMは、プレス装置の機械構造上の処理速度の最大値である。なお、プレス速度は、スライドの速度ともいえ、サーボモータ7の回転数によって決まる。そのため、プレス速度の入力に制限値を設けるとは、サーボモータ7の最高回転数に制限値を設けることである。
 制限値設定部111は、ストローク高さ設定部103に入力されたストローク高さから図4の第1情報を用いてプレス速度のリミット値を取得し、プレス速度設定部104に入力値の制限を設ける。例えば、ストローク高さがH9(mm)と入力された場合には、第1情報では、プレス速度のリミット値はA9(%)となる。そのため、制限値設定部111は、プレス速度設定部104にA9(%)より大きい値を入力できないよう制限を設け、ユーザはA9(%)以下の値を入力することができる。
 (b.モーション作成部112)
 モーション作成部112は、ユーザによってストローク高さ設定部103で入力されたストローク高さおよびプレス速度設定部104で入力されたプレス速度に基づいてモーションを作成する。モーション作成部112は、記憶部63に記憶されている基準となるモーションから変更してモーションを作成してもよい。基準となるモーションとしては、所定の回転モーションとしてもよく、また、基準となるモーションは、複数設けられていてもよい。
 生産性優先モードにおけるモーション作成部112の機能について説明する。
 図5は、回転モーションの一例であるモーションM10と、振子モーションにおける生産性優先モードの一例であるモーションM20とを示す図である。また、図5には、1サイクルにおけるトルクの変化も示す。図5に示すモーションM10は、例えば、ストローク高さをH1mmとしてB1(SPM)(1サイクルT10:C1秒)での回転モーションを示す。
 図5に示すモーションM20は、例えば、ストローク高さをH2mmに設定した場合の振子モーションにおける生産性優先モードのモーションを示す。ストローク高さをH2mmに設定することにより、制限値設定部111は、図4の第1情報からプレス速度をA2%以下に制限する。このプレス速度A2(%)は、後述する図9に示すようにストローク高さH2mmのときの仕様上の最大SPM(B2%)に対応する速度である。
 モーションM20は、ユーザがプレス速度をA2(%)に設定した例を示す。そのため、1サイクルT20が、B2(SPM)(C2秒)となる。なお、モーションM20とモーションM10の違いを分り易くするために、双方のモーションの下死点の時刻を一致させて図示する。
 モーションM20では、1サイクルの全体に亘ってモーションM10のA2(%)のプレス速度となっている。
 このように、ユーザが入力したストローク高さ(例えば、H2mm)とプレス速度(例えばA2(%))から、モーション作成部112は、モーションM20を作成する。
 なお、後述するが、モーション作成部112は、「成形性優先モード」においてもモーションの作成を行う。
 (c.駆動指示部113)
 駆動指示部113は、モーション作成部112によって作成されたモーション(例えば、モーションM20)を実行するようにサーボアンプ107に指示を行う。サーボアンプ107は、駆動指示部113からの指示に基づいてサーボモータ7を駆動する。
 (d.実効負荷率演算部114)
 実効負荷率演算部114は、モーション作成部112で作成したモーションでプレス加工を実行した際のサーボモータ7の実効負荷率を演算する。実効負荷率演算部114は、サーボアンプ107より電流値を取得し、1サイクル分の電流値を積分し、積分した値を1サイクルの時間で割ることによって実効負荷率を演算する。
 モーションM10における実効負荷(トルク)は、左斜め上から右斜め下方に向かったハッチングの領域R1となっている。モーションM10は、サーボモータ7を一定速度で動かしているため、トルクは一定値を示している。
 一方、モーションM20における実効負荷(トルク)は、右斜め上から左斜め下方に向かったハッチングの領域R2となっており、サーボモータ7の加減速が発生するためにトルクが変化する。実効負荷率演算部114は、上記のように実効負荷率を演算することによって、1サイクルのトルク変化であるR2の絶対値の平均に対応する値を求めることになる。
 なお、後述するが、実効負荷率演算部114は、「成形性優先モード」においても実効負荷率を演算する。
 (e.実効負荷率判定部115)
 実効負荷率判定部115は、実効負荷率演算部114で演算された実効負荷率が、記憶部63に記憶されている所定閾値(例えば、100%の実効負荷率(連続定格負荷率ともいう))よりも大きい場合には、実効負荷率が100%を超えていると判定する。なお、所定閾値は、100%に限らなくてもよく、マージンを含んで80%等の値に設定してもよい。
 なお、後述するが、実効負荷率判定部115は、「成形性優先モード」においても実効負荷率が所定閾値(例えば、100%)を超えているか否かを判定する。
 (f.第2停止時間設定部116)
 第2停止時間設定部116は、実効負荷率判定部115によって実効負荷率が100%を超えていると判断された場合に、サーボモータ7の停止時間(負荷率オーバー用停止時間ともいう)を設定する。
 図6Aは、振子モーションの生産性優先モードにおいてプレス速度が設定された後のモーションM20と、モーションM20におけるトルク変化R2を示す図である。また、図6Bは、モーションM20に停止時間Δt2が設定されたモーションM21と、モーションM21におけるトルク変化R2を示す図である。
 モーションM20におけるサイクルタイムをT20とし、実効負荷率が100%を超えているとする。
 図7は、実効負荷率を100%とする場合の停止時間Δt2を演算する方法を説明するための図である。図7(a)に示すように、実効負荷率演算部114によって演算された実効負荷率をB%(>100%)としサイクルタイムをT20とした場合、第2停止時間設定部116は、実効負荷率が100%の場合のサイクルタイムであるT21を算出する。すなわち、図7(b)に示すように、B(%)×T20=100(%)×T21を満たすT21を算出すればよいため、T21=(B/100)×T20の式によってT21を求めることができる。そして、第2停止時間設定部116は、T21-T20を算出することによって停止時間Δt2を算出することができる。
 なお、安全マージンをA(%)とした場合には、B(%)×T20=(100-A)(%)×T21を満たすサイクルタイムT21から停止時間Δt2を算出すればよいため、Δt2=T21-T20={B/(100-A)-1}×T20の式によって停止時間Δt2を算出することができる。
 停止時間Δt2が算出された場合、モーション作成部112は、停止時間Δt2を含めたモーションを作成する。モーション作成部112は、第2停止時間設定部116によって算出された停止時間Δt2をモーションM20に付加し、図6Bに示すモーションM21を作成する。
 このように、サーボモータ7の停止時間を付加してサイクルタイムを長くすることによって、実効負荷率を小さくし所定閾値以下に設定することができる。
 (g.処理速度計測部117)
 ユーザによって「成形性優先モード」が選択されると、ユーザがストローク高さ設定部103で設定したストローク高さおよびプレス速度設定部104で入力したスライド速度に基づいてモーション作成部112でモーションが作成される。作成されたモーションに基づいて、駆動指示部113がサーボアンプ107に指示を発信し、プレス加工が実行される。
 処理速度計測部117は、「成形性優先モード」が選択され、ユーザによって入力されたストローク高さおよびプレス速度に基づいて実行されたプレス加工のSPMを計測する。処理速度計測部117は、1分間の処理数、または数分間の処理数からSPMを算出してもよいし、1サイクルのサイクルタイムを計測してSPMを算出しても良い。
 図8は、回転モーションの一例であるモーションM10と、振子モーションにおける成形性優先モードでのモーションM30を示す図である。また、図8には、1サイクルにおけるトルクの変化も示す。図8に示すモーションM10は、例えば、ストローク高さをH1(mm)としてB1(SPM)(1サイクルT10:C1秒)での回転モーションを示す。この回転モーションにおけるプレス速度を100%とする。図8に示すモーションM10は、図5におけるモーションM10と同じモーションである。
 図8に示すモーションM30は、例えば、ストローク高さをH3(mm)(例えばH2=H3でもよい)に設定した場合の振子モーションにおける成形性優先モードを示す。モーションM30では、回転モーションM10のプレス速度に合わせるためにプレス速度は100%に設定されている。1サイクルのタイムT30が、B3(SPM)(C3(秒))となる。なお、モーションM30とモーションM10の違いを分り易くするために、双方のモーションの下死点の時刻を一致させて図示する。
 モーションM30は、モーションM10のプレス速度と一致させているため、モーションM10に一致した動きとなっている。
 処理速度計測部117は、例えばストローク高さをH3(mm)に設定し、プレス速度を100%に設定したときに作成されるモーションM30でプレス加工を実行し、その時のSPM、すなわちB3(SPM)を計測する。
 (h.処理速度判定部118)
 処理速度判定部118は、処理速度計測部117で求められたSPMが、仕様上の最大SPMよりも大きいか否かを判定する。図9は、ストローク高さに対するSPMのリミット値の関係である第2情報を示す図である。図9に示す第2情報は、記憶部63に記憶されている。
 処理速度判定部118は、ストローク高さ設定部103で設定されたストローク高さにおける最大SPM(SPMリミット値)を第2情報から読み取り、処理速度計測部117で計測されたSPMが最大SPMを超えているか否かを判定する。超えていないと判定された場合には、駆動指示部113は、モーション作成部112で作成されたモーションで「成形性優先モード」におけるプレス加工を実施する。
 なお、図4の第1情報におけるプレス速度は、同じストローク高さの図9の第2情報におけるSPMリミットと対応している。すなわち、図4からストローク高さH9(mm)の際のプレス速度の設定値はA9(%)以下に制限され、A9(%)のプレス速度は、図9のストローク高さH9(mm)からB9(SPM)の処理速度に相当する。
 (i.第1停止時間設定部119)
 第1停止時間設定部119は、処理速度判定部118でSPMが最大SPMを超えていると判定された場合に、サーボモータ7の停止時間(SPMオーバー用停止時間ともいう)を設定する。サーボモータ7の停止時間Δt1は、最大SPMでのサイクルタイムから実測のサイクルタイムの差を算出することによって求めることができる。最大SPMのサイクルタイムは、SPMは、1分間における処理速度であるため演算により求めることができる。
 好ましくはユーザによって、値が設定可能なマージンが設けられてもよい。マージンが設けられている場合、停止時間Δt1は、(仕様最大SPMでのサイクルタイム)-(実測サイクルタイム)+(マージン)で算出することができる。
 図10Aは、モーションM30およびトルク変化R3を示す図である。図10Bは、停止時間Δt1を設定されたモーションM31およびトルク変化を示す図である。このように、「成形性優先モード」では、モーションM30から停止時間Δt1を含めたモーションM31が作成される。
 (j.第3停止時間設定部120)
 「成形性優先モード」において、実効負荷率演算部114は、モーションM31で実行されたプレス加工において、電流値を取得し、サイクルタイムT31における電流値の積算値を演算する。演算した積算値をサイクルタイムT31で割り、実効負荷率を演算する。実効負荷率判定部115が、演算された実効負荷率が100%(所定閾値の一例)を超えるか否かを判定する。
 実効負荷率が100%を超えると判断された場合には、第3停止時間設定部120が、停止時間Δt1に更に付加する停止時間Δt3(負荷率オーバー用停止時間ともいう)を算出する。停止時間Δt3の算出方法は、「生産性優先モード」で説明した方法(図7参照)と同様である。
 第3停止時間設定部120が、実効負荷率とサイクルタイムT31から、実効負荷率が100%以下となるサイクルタイムT32を算出し、T32とT31の差を算出して停止時間Δt3を求める。
 そして、モーション作成部112が、モーションM31に停止時間Δt3を追加して、新たなモーションM32(図10C参照)を作成する。
 駆動指示部113は、作成されたモーションM32を実行するようにサーボアンプ107に指令を行う。
 (1-3-3.記憶部63)
 記憶部63は、HDD、SDD、およびフラッシュメモリ等を用いることができるが、特に限定されるものではなく、情報を記憶することができればよい。記憶部63は、ハードディスクや上述した第1情報(図4参照)、第2情報(図9参照)、連続定格負荷の値(100%の実効負荷率)、および基準となるモーション等を記憶する。基準となるモーションとは、例えば、上述した回転モーションM10等である。
 <2.動作>
 次に、本発明にかかる実施の形態におけるプレス装置の制御方法について説明する。
 (2-1.生産性優先モード)
 図11は、振子モーションにおいて「生産性優先モード」が選択された際のプレス装置1の制御を示すフロー図である。
 ステップS10において、ユーザによって「生産性優先モード」が選択されると、ユーザはストローク高さ設定部103でストローク高さを入力する。
 次に、ステップS11において、制限値設定部111は、図4に示す第1情報(振子モーションにおけるストローク高さに対するプレス速度のリミットの関係)からプレス速度の入力値に制限を設ける。
 ユーザがプレス速度設定部104を用いてプレス速度を入力してその他設定を終えると、ストローク高さおよびプレス速度に基づいてモーション作成部112によって作成されたモーション(例えば、図6Aに示すモーションM20)を用いて、ステップS12において連続運転が開始される。
 次に、ステップS13において、実効負荷率演算部114が、実行されたモーションにおける実効負荷率を演算する。具体的には、実効負荷率演算部114が、サーボアンプ107から電流値を取得し、取得した1サイクル分の電流値を積分し、積分した値を1サイクルの時間T20で割ることによって実効負荷率を演算する。
 次に、ステップS14において、実効負荷率判定部115が、演算された実効負荷率が100%を超えているか否か(実効負荷率が定格負荷率よりも大きいか否か、ともいえる)を判定する。
 実効負荷率が100%を超えていない場合には、ステップS15において、ステップS12で運転されたモーション(例えば、図6Aに示すモーションM20)で、連続運転が実行される。
 一方、実効負荷率が100%を超えている場合、ステップS16において、駆動指示部113が連続運転を停止する。
 次に、ステップS17において、負荷率オーバー用停止時間がモーションに自動で追加される。第2停止時間設定部116が、ステップS13で算出された実効負荷率B%とサイクルタイムT20から、停止時間Δt2を算出する。そして、モーション作成部112が、ステップS12で運転されたモーションM20に停止時間Δt2を追加して、新たなモーションM21を作成する。
 次に、ステップS12において、停止時間が追加された新たなモーションM21で連続運転が開始される。そして、ステップS13で実効負荷率が演算され、実効負荷率が100%を超えていないと判定されると、ステップS15において、モーションM21による連続運転が継続される。
 (2-2.成形性優先モード)
 図12は、振子モーションにおいて「成形性優先モード」が選択された際のプレス装置1の制御を示すフロー図である。
 ステップS20において、ユーザによって「成形性優先モード」が選択されると、ユーザはストローク高さ設定部103でストローク高さを入力する。
 ユーザがプレス速度設定部104を用いてプレス速度を入力してその他設定を終えると、ストローク高さおよびプレス速度に基づいてモーション作成部112によって作成されたモーション(例えば、図10Aに示すモーションM30)を用いて、ステップS21において連続運転が開始される。
 次に、ステップS22において、処理速度計測部117が、実行されたモーションにおけるSPMを計測する。
 次に、ステップS23において、処理速度判定部118が、図9の第2情報(ストローク高さに対する仕様上の最大SPM)から、計測されたSPMが仕様上の最大SPMを超えているか否かを判定する。
 計測されたSPMが仕様最大SPMを超えている場合には、ステップS24において、駆動指示部113が連続運転を停止する。
 次に、ステップS25において、ステップS21で実行されたモーションに、SPMオーバー用停止時間が自動で追加される。図10Aおよび図10Bの例を用いて説明すると、第1停止時間設定部119が、設定されたストローク高さによって決定される仕様最大SPMでのサイクルタイムT31から実測サイクルタイムT30を引き、停止時間Δt1を算出する。なお、停止時間Δt1にマージンを付加してもよい。そして、モーション作成部112が停止時間Δt1を付加したモーションM31を作成する。
 次に、制御がステップS21に戻り、新たに作成されたモーションで連続運転が開始される。
 次に、ステップS21でSPMが計測され、ステップS23においてSPMがオーバーしていないと判定されると、ステップS26において、実行されたモーション(例えば、モーションM31)における実効負荷率が演算される。具体的には、実効負荷率演算部114が、サーボアンプ107から電流値を取得し、取得した1サイクル分の電流値を積分し、積分した値を1サイクルの時間T31で割ることによって実効負荷率を演算する。
 次に、ステップS27において、実効負荷率判定部115が、演算された実効負荷率が100%を超えているか否か(実効負荷率が定格負荷率よりも大きいか否か、ともいえる)を判定する。
 実効負荷率が100%を超えていない場合には、ステップS28において、ステップS12で運転されたモーション(例えば、図10Bに示すモーションM31)で、連続運転が実行される。
 一方、実効負荷率が100%を超えている場合、ステップS29において、駆動指示部113が連続運転を停止する。
 次に、ステップS30において、負荷率オーバー用停止時間がモーションに自動で追加される。図10Bおよび図10Cを用いて説明すると、第3停止時間設定部120が、ステップS26で算出された実効負荷率とサイクルタイムT31から、実効負荷率が100%以下となるサイクルタイムT32を算出し、T32とT31の差を算出して停止時間Δt3を求める。なお、停止時間Δt3にマージンを付加してもよい。そして、モーション作成部112が、ステップS22で運転されたモーションM31に停止時間Δt3を追加して、新たなモーションM32を作成する。
 次に、ステップS21において、停止時間が追加された新たなモーション(例えば、モーションM32)で連続運転が開始される。そして、ステップS23でSPMがオーバーしていないことが判定され、ステップS27において実効負荷率が100%を超えていないと判定されると、ステップS28において、連続運転が継続される。
 <3.特徴>
 (3-1)
 本実施の形態のプレス装置1は、ワークをプレス加工するプレス装置であって、スライド3と、ボルスタ5と、サーボモータ7と、制御部62と、を備える。
 スライド3は、移動可能である。ボルスタ5は、スライド3に対向して配置される。サーボモータ7は、スライド3を駆動する。制御部62は、振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける生産性優先モード(第1モードの一例)と、制限値を設けずサーボモータ7に停止時間(第1停止時間の一例)を設ける成形性優先モード(第2モードの一例)のいずれかを選択的に実行可能である。
 振子モーションまたは反転モーションを行う場合、プレス装置1の最大SPM(最大処理速度の一例)を超えないようにプレス速度に制限値を設ける生産性優先モード(第1モードの一例)と、最大SPMを超えないようにサーボモータ7に停止時間Δt1(第1停止時間の一例)を設定する成形性優先モード(第2モードの一例)のいずれかを選択的に実行可能である。
 このように、振子モーションまたは反転モーションを行う場合において、プレス速度に制限値を設定する生産性優先モードと、制限値を設けずにサーボモータ7に停止時間Δt1を設定する成形性優先モードを選択的に実行することができる。
 生産性優先モードでは、プレス速度に制限値を設定することにより、消費電力を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。また、成形性優先モードでは、サーボモータ7に停止時間Δt1を設定することにより、成形精度を確保するために振子モーションまたは反転モーションを回転モーションに沿うように設定した場合であっても、SPMを超えることがなく、装置の仕様範囲内で動作させることができる。
 以上のように、ユーザの要望に応じて省エネルギー化または成形精度の確保を図ることができる。
 (3-2)
 本実施の形態のプレス装置1では、最大プレス速度は、回転モーションの場合のプレス速度の最大値である。
 これにより、振子モーションまたは反転モーションを行う場合に、回転モーションの場合のプレス速度の最大値を超えないようにすることができる。
 (3-3)
 本実施の形態のプレス装置1では、制限値および第1停止時間は、プレス装置1の最大処理速度を超えないように設けられている。
 これにより、振子モーションまたは反転モーションでの成形性優先モードおよび生産性優先モードにおいて、プレス装置の最大処理速度を超えないようにプレス装置1を動作させることができる。
 (3-4)
 本実施の形態のプレス装置1では、制御部62は、生産性優先モードにおいて、サーボモータ7の実効負荷率が100%(所定閾値の一例)を超える場合には、100%を超えないようにサーボモータに停止時間Δt2(第2停止時間の一例)を設定する。
 これにより、実効負荷率が大きくなり過ぎることを抑制できる。すなわち、振子モーションや反転モーションでは、回転モーションと比較してサーボモータ7を加減速させる必要があるため、サーボモータ7のアンプにかかる負荷が大きくなり過ぎる場合があるが、本実施の形態のように停止時間Δt2を設定することにより、実効負荷率を100%以下に抑えることができる。
 (3-5)
 本実施の形態のプレス装置1では、制御部62は、成形性優先モードにおいて、サーボモータ7の実効負荷率が100%(所定閾値の一例)を超える場合には、100%を超えないように停止時間Δt1(第1停止時間の一例)に加えてサーボモータ7に停止時間Δt3(第3停止時間の一例)を更に設定する。
 これにより、実効負荷率が大きくなり過ぎることを抑制できる。すなわち、振子モーションや反転モーションでは、回転モーションと比較してサーボモータ7を加減速させる必要があるため、サーボモータ7のアンプにかかる負荷が大きくなり過ぎる場合があるが、本実施の形態のように停止時間Δt3を設定することにより、実効負荷率を100%以下に抑えることができる。
 (3-6)
 本実施の形態のプレス装置1では、プレス速度の制限値は、回転モーションの際のプレス速度に対する比率として設定される。
 これによって、1サイクルにおけるプレス速度について一律に制限をかけることができるため、加減速が少なくなるため消費電力が減少し、実効負荷率も減少させることができる。
 (3―7)
 本実施の形態のプレス装置1では、ストローク高さ設定部103(設定部の一例)と、記憶部63と、を更に備える。ストローク高さ設定部103は、スライド3のストローク高さを設定可能である。記憶部63は、ストローク高さに対して設定されたプレス速度の制限値に関する第1情報を記憶する。プレス速度の制限値は、プレス装置1の最大処理速度に対応している。制御部62は、生産性優先モードにおいて、設定されたストローク高さから第1情報に基づいてプレス速度の制限値を設定する。
 これによって、制限値を算出し、プレス速度に制限をかけることができる。
 (3-8)
 本実施の形態のプレス装置1では、制限値は、サーボモータの回転数に対する制限値であり、制限値を設けることによって、プレス速度が制限される。
 これにより、プレス速度を制限することができる。
 (3-9)
 本実施の形態のプレス装置1では、ストローク高さ設定部103(設定部の一例)を更に備える。ストローク高さ設定部103は、スライド3のストローク高さを設定可能である。制御部62は、処理速度計測部117と、第1停止時間設定部119と、を有する。処理速度計測部117は、成形性優先モードにおいて、設定されたストローク高さで実施されたプレス加工に基づいてSPM(処理速度の一例)を計測する。第1停止時間設定部119は、計測されたSPMに基づいて停止時間Δt1(第1停止時間の一例)を設定する。
 これにより、処理速度をプレス装置の仕様最大処理速度の範囲内に収めることができる。
 (3-10)
 本実施の形態のプレス装置1は、記憶部63を更に備える。制御部62は、処理速度判定部118(判定部の一例)を更に有する。記憶部63は、スライド3のストローク高さに対して設定されたプレス装置1の最大SPM(最大処理速度の一例)に関する第2情報を記憶する。処理速度判定部118は、設定されたストローク高さを用いてプレス装置1を動作させて得られるプレス装置1の処理速度が、最大SPMを超えているか否かを判定する。停止時間Δt1(第1停止時間設定部の一例)は、計測されたSPMが最大SPMを超えている場合に、最大SPMにおける1サイクルの時間T31と計測されたSPMにおける1サイクルの時間T30との差分以上の時間を停止時間Δt1として設定する。
 これにより、処理速度をプレス装置の仕様最大処理速度の範囲内に収めることができる。
 (3-11)
 本実施の形態のプレス装置1では、制御部62は、実効負荷率演算部114(演算部の一例)と、第2停止時間設定部116と、を有する。実効負荷率演算部114は、第1モードにおいて、サーボモータ7の実効負荷率の1サイクルの時間における積分値を演算する。第2停止時間設定部116は、積分値を所定閾値で割った値と1サイクルの時間の差分以上の時間を停止時間Δt2(第2停止時間の一例)として設定する。
 これにより、実効負荷率を閾値以内に収めることができる。
 (3-12)
 本実施の形態のプレス装置1では、制御部62は、実効負荷率演算部114(演算部の一例)と、第3停止時間設定部120と、を有する。実効負荷率演算部114は、成形性優先モードにおいて、サーボモータ7の実効負荷率の1サイクルの時間における積分値を演算する。第3停止時間設定部120は、積分値を所定閾値で割った値と1サイクルの時間の差分以上の時間を停止時間Δt3(第3停止時間の一例)として設定する。
 これにより、実効負荷率を閾値以内に収めることができる。
 (3-13)
 本実施の形態のプレス装置1の制御方法は、サーボモータ7によってスライド3を駆動するプレス装置1の制御方法であって、ステップS10、S11、およびS20、S21、S22、S23、S24、S25(制御ステップの一例)を備える。制御ステップは、振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける生産性優先モード(第1モードの一例)と、制限値を設けずサーボモータ7に停止時間(第1停止時間の一例)を設ける成形性優先モード(第2モードの一例)のいずれかを選択的に実行する。
 生産性優先モードでは、プレス速度に制限値を設定することにより、消費電力を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。また、成形性優先モードでは、サーボモータ7に停止時間を設定することにより、成形精度を確保するために振子モーションまたは反転モーションを回転モーションに沿うように設定した場合であっても、SPMを超えることがなく、装置の仕様範囲内で動作させることができる。
 以上のように、ユーザの要望に応じて省エネルギー化または成形精度の確保を図ることができる。
 <他の実施形態>
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 (A)
 上記実施の形態では、成形性優先モードにおいて、最大SPM以下に設定した後に実効負荷率の演算を行っているが、SPMオーバー用停止時間と、負荷率オーバー用停止時間の双方を同時に演算してもよい。
 例えば、「成形性優先モード」において、実効負荷率演算部114は、モーションM30で実行されたプレス加工において、電流値を取得し、サイクルタイムT30における電流値の積算値を演算する。演算した積算値をモーションM30におけるサイクルタイムT30にΔt1を足した時間で割ることによって、モーションM31でプレス加工を実行したと想定した場合における実効負荷率を演算することができる。そして、実効負荷率判定部115が、演算された実効負荷率が100%を超えるか否かを判定する。
 実効負荷率が100%を超えると判断された場合には、第3停止時間設定部120が、停止時間Δt1に更に付加する停止時間Δt3を算出する。
 (B)
 上記実施の形態のプレス装置1では、コンロッド9がスライド3に直接取り付けられていたが、スライド3とコンロッド9の間にプランジャが設けられていてもよい。
 また、上記実施の形態のプレス装置1では、ポイントが1つであるが、2つ以上設けられていてもよい。
 (C)
 上記実施の形態のプレス装置1では、制御装置6が一体的に設けられているが、制御装置がプレス装置本体と異なった位置に設けられていてもよい。
 図13は、制御装置206とプレス装置本体201を備えるプレスシステム200を示す構成図である。図13に示すプレス装置本体201は、プレス装置1と比較して、制御装置6を備えておらず、データを送受信する送受信部202を備えている。また、制御装置206は、制御装置6と比較してプレス装置本体201とは別体であり、送受信部212を備えている、プレス装置本体210と制御装置206は、送受信部202と送受信部212を介して、データの送受信を行う。データの送受信は無線であっても有線であってもよい。また、メモリカードを抜き差しすることによってプレス装置本体210と制御装置206の間でデータを移動させてもよい。また、制御装置6は、例えば、パーソナルコンピュータ等を用いて実現することができる。
 (D)
 上記実施の形態の制御装置6をモーション作成装置として使用してもよい。図14は、モーション作成装置306の構成を示す図である。モーション作成装置306は、制御装置6と異なり、駆動指示部113を有しておらず、プレス装置で実行されたプレス加工の結果のデータを取得する取得部312を有している。プレス加工の結果のデータとは、SPMを算出するために必要なデータ(サイクルタイムなど)および実効負荷率を算出するために必要なデータ(電流値など)を含む。
 取得部312は、メモリカードのリーダであってもよいし、プレス装置と有線または無線を介して接続されていてもよい。
 (E)
 上記実施の形態では、第1情報、第2情報、実効負荷率の閾値、基準となる回転モーション等が、同じ記憶部63に記憶されているが、別々に設けられていてもよい。
 (F)
 実効負荷率演算部114は、成形性優先モードおよび生産性優先モードの双方において、実効負荷率を演算しているが、成形性優先モードおよび生産性優先モードのそれぞれのための実効負荷率演算部が別々に設けられていてもよい。
 (G)
 上記実施の形態では、ストローク高さ設定部103でストローク高さを設定することにより、回転角が設定されると記載したが、ストローク高さ設定部103に加えてプレス角度(待機角)を設定するプレス角度設定部が設けられていてもよい。この場合、ストローク高さ設定部103またはプレス角度設定部によって、ストローク高さと待機角度のどちらか一方を設定すると他方も自動的に換算されて設定される。また、ストローク高さ設定部103に代えてプレス角度設定部が設けられていてもよい。要するに、ストローク高さが決まる数値を設定することができればよい。本発明のストローク高さとは、ストローク高さ自身だけでなく、ストローク高さが決まる数値(例えば、プレス角度(待機角))も含む。
 (H)
 上記実施の形態では、振子モーションまたは反転モーションにおいて、「成形性優先モード」と「生産性優先モード」の2つのモードが設けられているが、2つに限らず、その他のモードが設けられていてもよい。
 (I)
 本発明のプログラムは、上述した図11および図12のフロー図で説明した本発明のプレス装置の制御方法の全部または一部のステップの動作をコンピュータにより実行されるプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。
 本発明のプログラムの一つの利用形態は、コンピュータによって読み取り可能なROM等の記憶媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
 また、本発明のプログラムの一つの利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波等の伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読み取られ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
 また、上述した本発明のコンピュータは、CPU等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、OS、更に周辺機器を含むものであっても良い。さらに、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現してもよい。
 本発明によれば、ユーザの要望に応じて省エネルギー化または成形精度を確保することが可能なプレス装置、プレスシステム、プレス装置の制御方法、プログラムおよびモーション作成装置を提供することができる。
1   :プレス装置
3   :スライド
5   :ボルスタ
7   :サーボモータ
62  :制御部

Claims (16)

  1.  ワークをプレス加工するプレス装置であって、
     移動可能なスライドと、
     前記スライドに対向して配置されるボルスタと、
     前記スライドを駆動するサーボモータと、
     振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度に前記プレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、前記制限値を設けず前記サーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的に実行可能な制御部と、
    を備えた、プレス装置。
  2.  前記最大プレス速度は、回転モーションの場合のプレス速度の最大値である、
    請求項1に記載のプレス装置。
  3.  前記制限値および前記第1停止時間は、前記プレス装置の最大処理速度を超えないように設けられている、
    請求項1または2に記載のプレス装置。
  4.  前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記サーボモータの実効負荷率が所定閾値を超える場合には、前記所定閾値を超えないように前記サーボモータに第2停止時間を設定する、
    請求項1に記載のプレス装置。
  5.  前記制御部は、前記第2モードにおいて、前記サーボモータの実効負荷率が所定閾値を超える場合には、前記所定閾値を超えないように前記第1停止時間に加えて前記サーボモータに第3停止時間を更に設定する、
    請求項1に記載のプレス装置。
  6.  前記プレス装置の制限値は、回転モーションの際の前記プレス速度に対する比率として設定される、
    請求項1に記載のプレス装置。
  7.  前記スライドのストローク高さを設定可能な設定部と、
     前記ストローク高さに対して設定された前記プレス速度の制限値に関する第1情報を記憶する記憶部と、を更に備え、
     前記プレス速度の制限値は、前記プレス装置の最大処理速度に対応しており、
     前記制御部は、前記第1モードにおいて、設定された前記ストローク高さから前記第1情報に基づいて前記プレス速度の制限値を設定する、
    請求項1に記載のプレス装置。
  8.  前記制限値は、前記サーボモータの回転数に対する制限値であり、前記制限値を設けることによって、前記プレス速度が制限される、請求項1~7のいずれか1項に記載のプレス装置。
  9.  前記スライドのストローク高さを設定可能な設定部を更に備え、
     前記制御部は、
     前記第2モードにおいて、設定された前記ストローク高さで実施されたプレス加工に基づいて処理速度を計測する処理速度計測部と、
     計測された前記処理速度に基づいて前記第1停止時間を設定する第1停止時間設定部と、を有する、
    請求項1に記載のプレス装置。
  10.  前記スライドのストローク高さに対して設定された前記プレス装置の最大処理速度に関する第2情報を記憶する記憶部を更に備え、
     前記制御部は、
     設定された前記ストローク高さを用いて前記プレス装置を動作させて得られる前記プレス装置の前記処理速度が、前記最大処理速度を超えているか否かを判定する判定部を更に有し、
     前記第1停止時間設定部は、前記処理速度が前記最大処理速度を超えている場合に、前記最大処理速度における1サイクルの時間と前記処理速度における1サイクルの時間との差分以上の時間を前記第1停止時間として設定する、
    請求項9に記載のプレス装置。
  11.  前記制御部は、
     前記第1モードにおいて、前記サーボモータの前記実効負荷率の1サイクルの時間における積分値を演算する演算部と、
     前記積分値を前記所定閾値で割った値と前記1サイクルの時間の差分以上の時間を前記第2停止時間として設定する第2停止時間設定部と、を有する、
    請求項4に記載のプレス装置。
  12.  前記制御部は、
     前記第2モードにおいて、前記サーボモータの前記実効負荷率の1サイクルの時間における積分値を演算する演算部と、
     前記積分値を前記所定閾値で割った値と前記1サイクルの時間の差分以上の時間を前記第3停止時間として設定する第3停止時間設定部と、を有する、
    請求項5に記載のプレス装置。
  13.  移動可能なスライドと、スライドに対向して配置されるボルスタと、スライドを駆動するサーボモータと、を有するプレス装置本体と、
     振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度に前記プレス装置本体の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、前記制限値を設けず前記サーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的に前記プレス装置本体に実行させることが可能な制御装置と、
    を備えた、プレスシステム。
  14.  サーボモータによってスライドを駆動するプレス装置の制御方法であって、
     振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度に前記プレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、前記制限値を設けず前記サーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的に実行する制御ステップを備えた、プレス装置の制御方法。
  15.  サーボモータによってスライドを駆動するプレス装置を制御するためのプログラムであって、
     振子モーションまたは反転モーションを行う場合のプレス速度に前記プレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設ける第1モードと、前記制限値を設けず前記サーボモータに第1停止時間を設ける第2モードのいずれかを選択的に実行する制御ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
  16.  サーボモータを備えたプレス装置に振子モーションまたは反転モーションを実行させるためのモーションを作成するモーション作成装置であって、
     前記振子モーションまたは前記反転モーションにおいて、第1モードおよび第2モードのいずれかが選択される選択部と、
     前記第1モードが選択された場合、プレス速度にプレス装置の最大プレス速度より遅い制限値を設けるモーションを作成し、前記第2モードが選択された場合、前記制限値を設けずサーボモータに第1停止時間を設けるモーションを作成するモーション作成部を備えた、モーション作成装置。
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