JP3788568B2 - サーボプレスの下死点探査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、サーボプレスの下死点探査装置に関するものである。サーボプレスは、サーボモータを駆動源とし、ねじ機構でラム（スライドに相当する）を昇降させるプレス機械を意味する。下死点探査装置は、ラムの実際の下死点位置を出来るだけ正確にする目的で、ラムの実際の下死点位置を探し、当該下死点位置を許容値内に納める装置を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス加工品の寸法精度を良好なものとするためには、下死点位置を正確なものにしなければならない。この課題を解決することを目的とした従来技術として、同出願人の特願２０００―２７６５５を挙げることができる。当該出願においては、ラムの位置を検出する手段として、サーボプレス本体のコラム部にラム位置検出器を設けると共に、金型部に下死点センサを設けている。即ち、前記下死点センサを用いて、サーボプレス本体や金型取付け部材の各種変形に影響されない位置で下死点を検出しようとしている。
【０００３】
前記従来例においては、サーボプレス本体等の変形に影響されることなく下死点を検出できる。しかし、前記下死点センサが下死点を検出したのと同時にラムを上昇させることは、制御上の遅れが伴う関係で不可能である。即ち、検出された下死点と実際の下死点は一致しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の課題は、上記の問題を解決するためになされたもので、実際の下死点が設定された下死点の許容値に収まるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明においては、下死点に至る手前から、ラム３を一定量ずつ断続的に下降させて、下死点センサ１１で下死点を確認した段階でラム３を上昇させる構成とした。更に詳しく言えば、請求項１の発明は、ねじ機構を介してラム３をサーボモータ５で駆動するスクリュープレスにおいて、前記ラム３の位置を検出し、この信号で前記ラム３の位置を制御するラム位置検出器９と、上下金型の相対位置を検出するための下死点センサ１１を設け、設定された下死点に至る手前から一定量ずつ断続的にラム３を下降させ、断続的なラム３の下降の都度ラム３が下死点に到達したか否かを下死点センサ１１でチェックし、前記下死点センサ１１でラム３が下死点に到達したことを検出した後に、該下死点からラム３を上昇させる構成とした。請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、下死点センサ１１によってラム３の下死点が検出される時点が、予め設定されたラム３の断続的な下降回数の終盤に集約する場合には、前記設定された下死点に至る手前からのラム３の断続下降開始位置を変更し、下死点に至るまでの断続的なラム３の下降を減少させる構成とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図２において、サーボプレス本体１のフレーム２にサーボモータ５が固定され、サーボモータ５の出力軸にプーリが固定されている。他方、フレーム２にねじ棒４が回転自在に設けられ、ねじ棒４の上端部にプーリが固定されている。上記両プーリにベルトが掛けられ、サーボモータ５の回転力はねじ棒４に伝達される。即ち、サーボモータ５が回転すればそれに伴ってねじ棒４も回転する。
【０００７】
前記フレーム２にラム３が昇降自在に設けられていて、前記ねじ棒４の下端部は、ラム３のナット部にねじ込まれている。ねじ棒４が正逆転するとラム３が昇降する。ねじ棒４とラム３のナット部でねじ機構が構成されている。ラム３の下面に上型１０が固定され、これに対向してフレーム２のベッド上面又はフレーム２に固定されたボルスタ（図示せず）上面に下型１２が固定されている。上型１０と下型１２との間に供給された素材は、ラム３の昇降運動に伴ってプレス加工される。
【０００８】
フレーム２にラム位置検出器９が設けられ、下型１２に下死点センサ１１が設けられている。ラム位置検出器９は検出単位０．５ミクロンメータ程度のリニアスケールが使用され、下死点センサ１１には前記リニアスケールより高精度である検出単位０．１ミクロンメータ程度の渦電流センサ等が採用される。
【０００９】
この場合、ラム位置検出器９はラム３の高さ方向の位置を検出し、下死点センサ１１は上下型の相対位置を検出するものであるから、これらの取付け位置は上記の実施例にこだわることはない。
【００１０】
ラム位置検出器９は、下死点センサ１１に比較して長いため、下死点センサ１１と同様の高精度のものを使用することは実用的でない。他方、下死点センサ１１は設置スペースの関係で長大な物は不適当であり、そのためラム３の昇降全ストロークに亙り、ラム３の位置を検出することは不可能である。そこで、ラム位置検出器９でラム３の昇降全ストロークに亙り、ラム３の位置を検出し、下死点センサ１１でラム３の位置を下死点近傍のみで検出することになっている。
【００１１】
図２において、ラム位置検出器９及び下死点センサ１１の出力は電流検出器８の出力と共にＮＣ制御装置６に送られ、ＮＣ制御装置６で演算され、ＮＣ制御装置６からの信号でサーボモータ５が制御される。
【００１２】
図１において、横軸が時間、縦軸がラム３の高さ方向の位置を示している。図１では、ラム３がＡ、Ｂ、Ｑ、Ｒ、Ｐ、Ｄを通る軌跡の例が示されている。Ａ、Ｄは上死点を示し、Ｐは下死点を示している。ラム３は、上死点Ａから下降し、予め設定されたＢを通り、その後の制御によってＱ、Ｒ、Ｐを通って上死点Ｄにもどる。
【００１３】
本発明の場合、ラム３を設定された下死点に至る手前から一定の量ずつ断続的に下降させる。一定量ずつ下降させて、ラム３が下死点に到達したか否かを下死点センサ１１で検出させる。即ち、図１において、ラム３がＱに達した時点から一定量ａで断続的に下降させる。ラム３がＲに来た段階では下死点は検出されず、引き続き前記一定量ａだけラム３を下降させる。このとき下死点Ｐが検出され、ラム３は上昇させられ、上死点Ｄに至る。図１のＰは２回目の下端で下死点が検出されているが、通常は前記一定量の間で検出されることになる。
【００１４】
本実施例の場合、１ミクロンメータずつ２回目で下死点を探査している。下降回数は１から１０の間で選択できる構造になっている。素材の状態などの要因に よって毎回のプレス加工が安定している場合には前記下降回数を小とし、バラツキがある場合には大とする必要がある。
【００１５】
例えば、前記下降回数を１０に設定し、毎回のプレス加工において、下死点センサ１１によって下死点が検出される時点が前記下降回数の後方に集約する場合には、探査に要する時間を節約するために、その分の前記下降回数を減らすことが望まれる。
【００１６】
いずれにしても、前述の如く、下死点を確認した後にラム３を上昇させるから、ラム３の実際の下死点が大きく変わることはない。上記の実施例においては、１ミクロンメータ以内に収まることが解る。
【００１７】
【発明の効果】
本願発明によれば、ラムを一定量ずつ下降させ、その都度下死点をチェックし、下死点に到達した事を確認してからラム３を上昇させるので、下死点はその設定値から前記一定量以上狂うことはない。よって、高精度のプレス加工品を得ることができる。
以上
【図面の簡単な説明】
【図１】ラムの軌跡を示す説明図
【図２】全体の構成を示す説明図
【符号の説明】
１はサーボプレス本体、２はフレーム、３はラム、４はねじ棒、５はサーボモータ、６はＮＣ制御装置、７は動力電流回路、８は電流検出器、９はラム位置検出器、１０は上型、１１は下死点センサ、１２は下型である。

Claims (2)

1. ねじ機構を介してラム（３）をサーボモータ（５）で駆動するスクリュープレスにおいて、前記ラム（３）の位置を検出し、この信号で前記ラム（３）の位置を制御するラム位置検出器（９）と、上下金型の相対位置を検出するための下死点センサ（１１）を設け、設定された下死点に至る手前から一定量ずつ断続的にラム（３）を下降させ、断続的なラム（３）の下降の都度ラム（３）が下死点に到達したか否かを下死点センサ（１１）でチェックし、前記下死点センサ（１１）でラム（３）が下死点に到達したことを検出した後に、該下死点からラム（３）を上昇させる構成としたことを特徴とするサーボプレスの下死点探査装置。
2. 下死点センサ（１１）によってラム（３）の下死点が検出される時点が、予め設定されたラム（３）の断続的な下降回数の終盤に集約する場合には、前記設定された下死点に至る手前からのラム（３）の断続下降開始位置を変更し、下死点に至るまでの断続的なラム（３）の下降回数を減少させる構成としたことを特徴とする請求項１記載のサーボプレスの下死点探査装置。

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