JPH10216997A - 直動型プレスの絞り成形加工制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 直動型プレスの絞り成形加工を破断無く可能
とする。 【解決手段】 ワークの押さえ力の上限値を一定とする
ダイクッションと、スライド位置検出手段４３と、スラ
イド速度演算手段４４と、スライド位置及び速度を監視
すると共に、スライド速度が、試打ち時に得られた破断
の発生しない絞り成形速度値になるように、スライド速
度の可変制御指令を出力する出力演算手段５１とを備え
る。また、モーション設定手段４８と、スライド荷重検
出手段４１と、成形時に荷重値の減少率によってワーク
破断を判断し、破断時のスライド位置及び速度を入力し
て出力する破断位置／速度判断手段４６と、１サイクル
完了後、破断位置近傍のモーションデータ内の速度値を
現在より遅い設定値に変更し、破断が無くなるまでこの
変更を繰り返す位置／速度フィードバック手段４７とを
付設し、出力演算手段はモーションデータに基づいてス
ライド速度の制御指令を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧プレスによる
絞り加工制御装置に関し、特にはダイクッションによる
位置及び圧力の制御を行わずに容易に絞り加工を可能と
する油圧プレスの絞り加工制御装置及びその方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的なプレス機械においては、
絞り加工を行うために、しわ押さえ型を支持しているク
ッションパッドと、このクッションパッドを上方へ付勢
するエアシリンダ又は油圧シリンダとを設けたダイクッ
ションを備えており、このエアシリンダのエア圧又は油
圧シリンダの油圧を所定値に制御しながら絞り加工を行
うようにしている。そして、絞り加工時のしわや破断等
の品質上の欠陥が発生しないように、スライドの動作に
伴って、すなわち、機械式プレスにおいてはクランク軸
回転角度に応じて、上記エア圧又は油圧の大きさをきめ
細かに制御するダイクッション制御装置（いわゆる、Ｎ
Ｃダイクッション制御装置）に関する技術が従来から多
く開示されている。

【０００３】例えば、特公平７−５７３９４号公報で
は、油圧シリンダを用いたダイクッションにおいて、上
金型が材料に最初に当接する時の衝撃音を低減するため
に、例えば、リミットスイッチ等により構成される位置
検出手段で上金型が材料に最初に当接する直前の位置を
検出し、この位置が検出されたときにサーボバルブを制
御することによって、クッションパッドを昇降させる前
記油圧シリンダを短時間に下降させる技術が開示されて
いる。このとき、上金型が材料に当接するときのスライ
ドの下降速度、つまり上金型の下降速度とクッションパ
ッドの下降速度とが略等しくなるように、前記サーボバ
ルブによって前記油圧シリンダへの圧油の流量が制御さ
れるので、上金型が緩接触して衝撃音の発生が低減され
る。

【０００４】また、例えば特公平７−１０６４７７号公
報、あるいは、特開平６−１９０４６４号公報には、ダ
イクッションのクッションパッドを昇降させる単数又は
複数個の油圧シリンダ、及びこの油圧シリンダを制御す
るサーボバルブを備え、また、成形加工時のスライド位
置を検出する位置検出センサ（例えば、クランク軸回転
角度検出器やリミットスイッチ等）を備え、スライドの
荷重（すなわち、加圧力）が前記スライド位置に対応し
て所定の荷重曲線に沿って発生するように、コントロー
ラがスライド位置を監視しながら前記サーボバルブへの
圧油の圧力値、流量及び方向を制御するダイクッション
装置が開示されている。これによって、成形加工時の材
料のしわ押さえ力をきめ細かに制御し、破断等の成形不
良の発生を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のＮＣダイクッション制御による成形方法に
おいては、ダイクッション装置が全体的に非常に大がか
りになる場合が多く、このために高価になるという問題
がある。また、特公平７−５７３９４号公報に開示され
た技術によると、スライド速度に対応してクッションパ
ッドを昇降させる油圧シリンダの高速応答が要求される
が、油圧回路での遅れ等により必ずしもこの要求が満足
されていない場合が多い。この結果、絞り初期時に成形
割れが発生する可能性がある。また、特公平７−１０６
４７７号公報、あるいは、特開平６−１９０４６４号公
報に開示された技術によると、成形する材料の種類によ
っては、きめ細かに高速応答にてしわ押さえ力を制御す
る必要があるが、前記同様に油圧回路での遅れ等により
必ずしもこの要求に対応出来ず、この結果、成形不良が
発生する可能性がある。

【０００６】本発明は、上記の問題点に着目してなさ
れ、大がかりなＮＣダイクッションを必要とせず、か
つ、破断等の成形不良を防止可能な直動型プレスの絞り
成形加工制御装置及びその方法を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、成形時
にスライド２の下面に取着された上型２２との間でワー
ク２４を押さえるダイクッション２５と、スライド２を
直線的に駆動するスライド駆動手段４と、スライド駆動
手段４に指令してスライド速度を可変制御する速度制御
手段１３とを備えて絞り成形速度を制御する直動型プレ
スの絞り成形加工制御装置において、スライド２の位置
を検出するスライド位置検出手段４３と、スライド位置
の変化量に基づいてスライド速度を算出する速度演算手
段４４と、前記ダイクッション２５の上限での押さえ力
を一定にしてワーク２４を押さえながら絞り成形加工す
る時に、スライド位置検出手段４３からのスライド位置
及び速度演算手段４４からのスライド速度を監視すると
共に、スライド速度が、ワーク２４の材質、板厚、成形
形状及びスライド位置に応じて試打ち時に得られた、破
断の発生しない適切な絞り成形速度値になるように、前
記速度制御手段１３に制御指令を出力する出力演算手段
５１とを備えた構成としている。

【０００８】請求項１に記載の発明によると、ダイクッ
ションは成形時の押さえ力を上限で所定の一定値に保持
すると共に、出力演算手段は、ワークの材質、板厚、成
形形状及びスライド位置に応じて試打ち時に得られた適
切な絞り成形速度となるように、スライド速度の制御指
令を速度制御手段に出力している。これによって、ダイ
クッションの大がかりな制御装置に依らず、スライド速
度を所定のモーションカーブに沿って制御することによ
り、破断無く絞り成形加工が可能となり、絞り成形加工
での制御装置のコスト低減及び成形品の品質向上が図れ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
直動型プレスの絞り成形加工制御装置において、成形加
工時のスライド２の位置、速度及び荷重との関係をモー
ションデータとして設定するモーション設定手段４８
と、スライド２にかかる荷重を検出する荷重検出手段４
１と、ワーク２４の成形加工時に、荷重検出手段４１に
より検出された荷重値が予め設定された所定の荷重減少
率以上で減少したとき、ワーク２４の破断と判断し、破
断時のスライド２の位置及び速度をそれぞれ前記スライ
ド位置検出手段４３及びモーション設定手段４８から入
力して出力する破断位置／速度判断手段４６と、この破
断時のスライド２の位置及び速度を入力すると共に、１
サイクルの加工完了後に、この破断位置近傍の所定区間
に対応するモーション設定手段４８に設定されているス
ライド速度値を現在よりも遅い設定値に変更し、破断が
発生しなくなるまでこの設定値の変更を繰り返す位置／
速度フィードバック手段４７とを付設すると共に、前記
出力演算手段５１は、成形時に、スライド位置検出手段
４３からのスライド位置及び速度演算手段４４からのス
ライド速度を監視すると共に、上記モーション設定手段
４８の設定及び変更されたモーションデータの速度設定
値に基づいて、スライド速度の制御指令値を演算して前
記速度制御手段１３に出力するようにしている。

【００１０】請求項２に記載の発明によると、モーショ
ン設定手段によって予めスライドの位置、速度及び荷重
（つまり、加圧力）との関係を設定されたモーションデ
ータに基づいて、スライド位置及び速度を制御すると共
に、スライドにかかる荷重が所定の荷重減少率以上で減
少したときには破断発生と判断してこの破断時のスライ
ド位置を取り込む。そして、１サイクル加工完了後に、
前記モーションデータ内の前記破断位置近傍の所定区間
の速度設定値を現在の設定値よりも遅い速度値に変更
し、この新たなモーションデータに基づいて成形加工を
再度行い、破断が発生しなくなるまで以上の設定値の変
更を繰り返して適切なモーションデータを生成する。こ
れによって、ダイクッションの大がかりな制御装置に依
らず、スライド速度を所定のモーションカーブに沿って
制御することにより、破断無く絞り成形加工が可能とな
り、絞り成形加工での制御装置のコスト低減及び成形品
の品質向上が図れる。また、作業者の熟練度に依らず
に、破断が発生しないような適切なモーションデータが
容易に生成できるので、モーションデータの設定時の作
業性が向上する。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
直動型プレスの絞り成形加工制御装置において、前記モ
ーション設定手段４８は、前記設定及び変更された最終
的なモーションデータを記憶し、かつ、任意の絞り成形
加工時にこのモーションデータを読み出し可能としてい
る。

【００１２】請求項３に記載の発明によると、生成され
た最終的なモーションデータは記憶され、次回に同一ワ
ークや同種のワークを成形加工する際に、このワークに
対応する前記記憶されたモーションデータを読み出して
このデータに基づいてスライドが制御されるので、モー
ションデータの設定作業時間を短縮化でき、能率向上が
図れる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、スライド２を所
定の絞り成形速度で移動させ、ダイクッション２５に設
置されたワーク２４を絞り成形加工する直動型プレスの
絞り成形加工方法において、前記ダイクッション２５の
押さえ力の上限値を所定の一定値に保持して絞り成形加
工するとき、前記ワーク２４の材質、板厚、成形形状及
びスライド位置に対応して試打ち時に得られた、破断の
発生しない適切な絞り成形速度になるようにスライド速
度を調整し、可変制御して行う方法としている。

【００１４】請求項４に記載の発明によると、成形時の
ダイクッションの押さえ力を上限で所定の一定値に保持
すると共に、ワークの材質、板厚、成形形状及びスライ
ド位置に対応して試打ち時に得られた、破断の発生しな
い適切な絞り成形速度になるように、スライド速度を調
整し、可変制御している。これによって、ダイクッショ
ンの大がかりな制御装置に依らず、スライド速度を所定
のモーションカーブに沿って制御することにより、破断
無く絞り成形加工が可能となり、絞り成形加工での制御
装置のコスト低減及び成形品の品質向上が図れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図８を参照して、本
発明に係わる直動型プレスの絞り成形加工制御装置及び
その方法を説明する。図１は、本発明に係わる直動型プ
レスの要部側面図を示している。なお、ここでは直動型
プレスの一例として油圧シリンダによりスライドを駆動
する例を示しているが、本発明はこれに限定されず、ス
ライド駆動手段４は例えば、電動モータ又は油圧モータ
等であってもよい。同図において、油圧プレス１の本体
後部の左右にはＣフレーム７が配設されており、Ｃフレ
ーム７の下部にはベッド９が設けられ、ベッド９の上部
にボルスタ３が設置されている。後に詳述するように、
このボルスタ３の下方で、かつ、ベッド９の内部にはダ
イクッション２５が配設されており、ダイクッション２
５の上部に設けられた複数本のダイクッションピン２７
が上記ボルスタ３を貫通してボルスタ３の上部に突出し
ている。また、Ｃフレーム７の上部にはスライド駆動手
段４の一例として油圧シリンダ（以後、油圧シリンダ４
と言う）が配設されている。この油圧シリンダ４は、速
度を可変制御できる速度制御手段１３の一例としてのサ
ーボバルブ（以後、サーボバルブ１３と言う）や、この
サーボバルブ１３のパイロット油圧用の電磁弁２４、２
５等と共に、マニホールドを形成する同一の金属ブロッ
ク１０（以後、マニホールドブロック１０と言う）に取
着されており、このマニホールドブロック１０により接
続する配管等を無くした一体化構造をしている。さら
に、Ｃフレーム７の上部で、かつ、油圧シリンダ４の下
部にはボルスタ３と対向した位置にスライド２が上下動
自在に配設されている。スライド２は油圧シリンダ４に
よって上下駆動されるようになっており、このスライド
２の上下駆動に伴って、前記ボルスタ３の上面に設けら
れた下型２３と、前記スライド２の下面に設けられた上
型２２との間でプレス加工が行われる。

【００１６】また、上記Ｃフレーム７の開口部近傍に、
この開口部と略同様の形状を成す補助フレーム８が配設
されている。この補助フレーム８はその下端側がピン８
ａによってＣフレーム７の側面に上下方向にのみ変位自
在となるように取着されている。さらに、補助フレーム
８の上端側とスライド２の後部側との間に、例えばリニ
アセンサよりなるスライド位置センサ３３が配設されて
いる。

【００１７】このスライド位置センサ３３は、軸心方向
がスライド２の移動方向と平行で、かつ、スライド２の
後部に支持されたセンサロッド３３ａと、このセンサロ
ッド３３ａに嵌挿され、かつ、上記補助フレーム８の上
端側に取着されたセンサヘッド３３ｂとからなってい
る。そして、スライド２の上下動に伴ってセンサロッド
３３ａがセンサヘッド３３ｂに対して上下動し、これに
よって、センサヘッド３３ｂの内部の位置検出部により
スライド２の位置がボルスタ３の上面からの高さとして
検出されるようになっている。このスライド位置センサ
３３が検出したスライド２の位置信号は後述する制御器
４０に入力され、この制御器４０は前記位置信号に基づ
いて前記油圧シリンダ４を駆動してスライド２の位置を
所定のモーションカーブに沿うように制御する。

【００１８】図２は、本発明に係わる絞り成形加工制御
装置におけるダイクッション及び金型の取り付け部の詳
細側面図を示している。スライド２の下面に上型２２が
取着され、ボルスタ３の上面に下型２３（パンチ）が取
着されている。また、ボルスタ３の下方にはエアバネ式
のダイクッション２５が配設されていて、このダイクッ
ション２５の上面にはダイクッションパッド２６が設け
られている。さらに、ダイクッションパッド２６の上面
には複数本のダイクッションピン２７の下端部が取着さ
れており、各ダイクッションピン２７はボルスタ３及び
下型２３を下面側から上面側に貫通し、その上端部を下
型２３の上方に突出させている。そして、このダイクッ
ションピン２７の上端部には板押さえ部材２１が取着さ
れている。

【００１９】通常、この板押さえ部材２１は下型２３の
上面より所定距離だけ高い所に位置するように設けられ
ており、板押さえ部材２１の上面は下型２３の最も高い
面（図２では、中央凸部の上面）よりも高くなってい
る。そして、絞り成形の対象となる板材等のワーク２４
は、板押さえ部材２１の上面に搬入され、設置される。
成形加工時に、スライド２を下降させて上型２２の下端
面がワーク２４に当接すると、板押さえ部材２１はダイ
クッションピン２７を介してダイクッション２５から反
力を得、この反力によって板押さえ部材２１がワーク２
４を押さえる力が発生する。この後、上型２２と板押さ
え部材２１とでワーク２４を挟み込んだ状態で更にスラ
イド２を下降させるに伴って、板押さえ部材２１の前記
反力が徐々に増加するとともに、下型２３がワーク２４
に当接し、下型２３と上型２２とによってワーク２４の
絞り成形加工が行われる。そして、所定の加工深さ（ワ
ーク２４の絞り方向の高さ）までスライド２を下降させ
て成形を終了する（図２を参照）と、スライド２を上昇
させて１サイクルの成形下降を完了する。

【００２０】図３はスライド２のモーションカーブの一
例を示しており、後述するモーション入力手段３５及び
制御器４０によってモーションカーブを規定する各デー
タが予め設定され、記憶される。同図のモーションカー
ブ例において、まず、スライド２は上限位置Ｕ（図示で
点Ａ）から加工開始位置Ｂまで所定の高速下降速度で下
降し、次に、下限位置Ｌ（図示で点Ｃ）まで所定の低速
下降速度で前記金型（上型２２と下型２３）に設置され
たワーク２４を加圧しながら下降する。そして、下限位
置Ｌで所定時間（図示で点Ｄまで）位置及び加圧力を保
持した後、下限位置Ｌから所定の位置（図示で点Ｅ）ま
で所定の低速上昇速度で上昇し、さらに上限位置Ｕ（図
示で点Ｆ）まで所定の高速上昇速度で上昇して停止し、
所定時間（時間０も含む）だけ停止して一行程を終了す
る。実成形作業時には、この行程が繰り返し行われる。

【００２１】図４は、本発明に係わる絞り成形加工制御
装置のハード構成ブロック図を示している。上昇側圧力
センサ３１は、油圧シリンダ４の下側（すなわち、油圧
シリンダ４内部のピストンよりスライド側）のシリンダ
室（図示せず）に配設された圧力センサであり、スライ
ド２を上昇するための圧力を検出する。また、加工側圧
力センサ３２は、油圧シリンダ４の上側（すなわち、上
記ピストンをはさんでスライド２と反対側）のシリンダ
室（図示せず）に配設された圧力センサであり、前記ワ
ーク２４を絞り加工するための油圧シリンダ４の圧力を
検出する。また、スライド位置センサ３３は前述のよう
にスライド２の高さ方向の位置を検出している。これら
のセンサの検出信号は、制御器４０に入力されている。

【００２２】さらに、制御器４０には、モーション入力
手段３５及び操作モード選択スイッチ３６が付設されて
いる。モーション入力手段３５は、スライド２の所定の
モーションカーブデータを入力するものであり、例え
ば、加圧力を設定したり、金型を上昇又は下降させるた
めの前記高速上昇速度、高速下降速度、低速上昇速度、
又は低速下降速度等の移動速度を設定したり、あるい
は、モーションカーブ上の目標位置（例えば、加圧開始
位置、下限位置、上限位置等）を設定できる各設定スイ
ッチにより構成することができる。あるいは、モーショ
ン入力手段３５は、上位コンピュータ等で構成される他
の制御装置から通信等によって上記モーションカーブの
各設定値データを入力するための送受信器で構成しても
よい。そして、これらの設定値は、各モーションカーブ
に対応したモーションデータとして制御器４０内の所定
のメモリエリアに記憶される。

【００２３】また、操作モード選択スイッチ３６はプレ
ス操作モードを選択でき、少なくとも、ダイクッション
２５の押さえ力パターンをスライド２の位置及び速度に
対応させて記憶できる押さえ力登録モード、及び連続行
程モード等の生産モードを選択可能となっている。選択
されたモード信号は、制御器４０に入力される。

【００２４】制御器４０は、例えばマイクロコンピュー
タを主体にした一般的なコンピュータ制御装置で構成さ
れている。制御器４０は、前記各センサの検出信号や、
モーション入力手段３５及び操作モード選択スイッチ３
６からの信号を入力して後述する所定の演算及び判定処
理を行い、この処理結果に基づいて、サーボバルブ１３
へ制御指令を出力し、また表示器３８にモーション設定
値情報等を表示させる。

【００２５】サーボバルブ１３は、上記制御指令に基づ
いて、図示しない油圧ポンプから吐出される圧油の流量
及び方向を切り換えて油圧シリンダ４に供給し、油圧シ
リンダ４の伸縮速度及び方向を制御する。これによっ
て、スライド２は設定された所定のモーションカーブに
沿って制御される。なお、サーボバルブ１３は、油圧シ
リンダ４の速度を可変制御する速度制御手段の一例とし
て示されているが、本発明はこれに限定するものではな
い。例えば、スライド駆動手段４が電動サーボモータの
場合は、上記速度制御手段は速度サーボアンプ等で構成
される。また、表示器３８は、制御器４０からの表示指
令に基づいて、モーションデータの各設定値等を表示で
き、例えば液晶やＥＬ等のグラフィック表示器や、ＬＥ
Ｄ表示素子等でなるキャラクタ表示器などで構成するこ
とができる。

【００２６】次に、図５に示した機能構成ブロック図に
基づいて、本発明に係わる直動型プレスの絞り成形加工
制御装置の機能構成を説明する。荷重検出手段４１は加
圧加工時に被成形物から反力を受けてスライド２にかか
る荷重を検出しており、本実施形態では、荷重として、
スライド２を駆動する油圧シリンダ４のシリンダ室にか
かる圧力に基づいて検出している。すなわち、油圧シリ
ンダ４の加工側圧力センサ３２により検出した圧力値Ｐ
p 及び上昇側圧力センサ３１により検出した圧力値Ｐs
に基づいて、この荷重を演算する。例えば、油圧シリン
ダ４の加工側圧力値Ｐp と上側のシリンダ室の断面積と
の積から上側のシリンダ室の圧油が押し下げる荷重を求
め、上昇側圧力値Ｐs と下側のシリンダ室の断面積との
積から下側のシリンダ室の受ける荷重を求め、この両荷
重の差によって算出することができる。なお、上記のス
ライド２にかかる荷重の検出は、上記荷重差による方法
に限定されずに、例えばプレス本体のＣフレーム７の歪
みを歪みゲージセンサによって検出し、この歪みの大き
さに基づいて荷重値を算出することも可能である。

【００２７】スライド位置検出手段４３は、スライド位
置センサ３３からの位置信号を入力してこの位置信号に
基づいてスライド位置を求め、このスライド位置データ
を速度演算手段４４、押さえ力パターン記憶手段４５、
破断位置／速度判断手段４６及び出力演算手段５１に出
力する。また、速度演算手段４４は、入力した上記スラ
イド位置データに基づいて速度値を算出する。例えば、
所定時間毎の位置データの差値、すなわち、位置の時間
変化率から算出することができる。算出された速度値
は、押さえ力パターン記憶手段４５及び破断位置／速度
判断手段４６に出力される。

【００２８】また、モーション設定手段４８は、モーシ
ョン入力手段３５により入力された各モーションデータ
を取り込み、この各モーションデータを対応する所定の
メモリエリアに記憶する。この記憶された各モーション
データは、操作モード選択スイッチ３６が押さえ力パタ
ーンの登録モードの時に、押さえ力パターン記憶手段４
５によって読み出され、さらに生産モード時に、破断位
置／速度判断手段４６、出力演算手段５１及びモーショ
ン設定表示手段４２によって読み出される。また、さら
に、成形時にワーク２４の破断が発生した場合に、成形
完了後、後述する位置／速度フィードバック手段４７に
よって上記モーションデータの一部が変更される。ま
た、操作モード設定手段４９は、操作モード選択スイッ
チ３６からのモード信号を入力し、登録モードの時は登
録モード信号を押さえ力パターン記憶手段４５に出力
し、生産モードの時は生産モード信号を破断位置／速度
判断手段４６に出力する。なお、この操作モード設定手
段４９は、操作モード選択スイッチ３６からのモード信
号に限らず、例えば上位コンピュータ等の他の制御装置
からの通信によってモード信号を入力するようにしても
よい。

【００２９】また、出力演算手段５１は、モーション設
定手段４８に記憶された前記モーションデータを読み出
し、この設定値に基づくモーションカーブに沿ってスラ
イド２が所定速度で移動するように、スライド位置を監
視しながら、速度制御手段（ここでは、サーボバルブ）
１３への制御指令値を演算して出力する。これにより、
スライド駆動手段（ここでは、油圧シリンダ）４の位置
及び速度が制御される。

【００３０】また、押さえ力パターン記憶手段４５は、
登録モード時に、前記出力演算手段５１が前記モーショ
ンデータに基づくモーションカーブに沿ってスライド２
を駆動しながら空打ちを１サイクル行っている間、スラ
イド位置検出手段４３からの位置データを監視しなが
ら、荷重検出手段４１により検出された荷重値を所定の
スライド位置間隔毎に取り込む。このとき、各スライド
位置及びその位置での速度値に対応させたダイクッショ
ン力（つまり、しわ押さえ力）のパターンとして記憶す
る。このダイクッション力パターンは、ワーク２４の材
質や板厚等に対応させてダイクッション２５のエア圧を
調整した場合に記憶するようにする。ここで、図６に
は、スライド２のモーション、速度、及び荷重の関係を
表すタイムチャートの例を示している。同図において、
横軸は経過時間を表し、縦軸はそれぞれスライドの位
置、速度、及び成形荷重（実線で表す）としわ押さえ力
（破線で表す）を表している。そして、例えば同図に示
したようなモーションに対して、押さえ力は、スライド
２の下降に伴って徐々に増加し、下限位置Ｌにおいて略
一定値を保持し、スライド２の上昇に伴って徐々に減少
するパターンが発生する。上記押さえ力パターン記憶手
段４５は、上記空打ち時のこの押さえ力パターンを、ス
ライドの位置と速度に対応させて記憶しておく。

【００３１】また、破断位置／速度判断手段４６は、生
産モード時に実際のワーク２４で絞り成形加工を行い、
このときの荷重値及びスライド位置を取り込み、荷重値
に基づいて成形時にワーク２４の破断が発生したか否か
を判定し、破断が発生したときのスライド位置及びその
速度を特定して位置／速度フィードバック手段４７に出
力する。なお、上記破断の発生の判定は、例えば、図６
のＨ部に示したように、加圧時に成形荷重値が所定値以
上の急激な減少率で減少したか否かによって行うことが
できる。また、位置／速度フィードバック手段４７は、
上記破断が発生した時のスライド位置及びその速度値に
基づいて、モーション設定手段４８のモーションデータ
を変更する。例えば、破断時のスライド位置近傍の所定
区間の速度が現在の速度設定値よりも遅くなるように変
更する。図７には、図６で示したスライドモーションで
の破断時（Ｈ部）の速度（設定値）に対して速度設定値
をさらに小さく変更した後のモーションのスライド位
置、速度及び押さえ力が示されている。図７では、図６
に示したモーションによって２箇所で破断が発生した場
合を示している。この設定値フィードバック機能によっ
て、現在の破断点近傍のモーション設定値が自動的に変
更され、この新たなモーションデータに基づいて次回の
絞り成形加工が行われる。

【００３２】次に、図８に基づいて、本発明に係わる絞
り成形加工制御方法を説明する。図８はこの絞り成形加
工制御のフローチャート例を示しており、ここで各処理
ステップ番号はＳを付して表されている。まず、Ｓ１
で、押さえ力パターン記憶手段４５及び破断位置／速度
判断手段４６はモーション設定手段４８によって設定さ
れたモーションデータを取り込む。つぎに、Ｓ２におい
て押さえ力パターン記憶手段４５は、操作モード設定手
段４９からのモード信号が押さえ力登録モード（以後、
登録モードと呼ぶ）か否かを判定し、登録モードのとき
はＳ３に処理を移行し、登録モードでないとき（すなわ
ち、生産モードのとき）はＳ６に移行する。Ｓ３では、
押さえ力パターン記憶手段４５は、空打ちでスライド２
が上記モーションデータに基づいて駆動されているとき
に、スライド位置をスライド位置検出手段４３から取り
込みながら監視し、所定間隔毎のスライド位置に対応す
る荷重値を荷重検出手段４１から入力する。さらに、押
さえ力パターン記憶手段４５は、Ｓ４で上記各スライド
位置に対応して速度演算手段４４が演算したスライド速
度値を入力し、そして、Ｓ５で各スライド位置に対応さ
せて速度、及び荷重値を押さえ力パターンとして記憶す
る。この後、Ｓ９に処理を移行する。

【００３３】Ｓ６では、破断位置／速度判断手段４６
は、実際のワーク２４で絞り成形加工を行っているとき
に、スライド位置をスライド位置検出手段４３から取り
込みながら監視し、所定間隔毎のスライド位置における
荷重値を荷重検出手段４１から入力する。そして、Ｓ７
で破断位置／速度判断手段４６は、この入力した荷重値
に基づいて破断が発生したか否かを判断する。ここで、
破断発生との判断は、前記荷重値が予め記憶されている
所定の荷重減少率よりも急激に減少したときに破断とみ
なされる。そして、破断発生のときはＳ８で、位置／速
度フィードバック手段４７はこの破断が発生したスライ
ド位置及び速度値を取り込み、破断位置近傍の所定区間
の速度値を現在の設定値より遅い速度値にするように、
モーション設定手段４８のモーションデータを変更す
る。これによって、新たなモーションデータが設定され
る。この次に、Ｓ９に移行し、プレス成形加工の運転を
終了するか否かを判断し、運転終了しないときはＳ２に
戻って以上の処理を破断が発生しなくなるまで繰り返
し、運転終了のときは本処理フローを終了する。

【００３４】これまで説明したように、ダイクッション
２５の押さえ力パターンをワーク２４の材質、板厚及び
成形形状等に応じて上限での押さえ力を所定の一定値に
設定して保持したままで、絞り成形加工時のスライド速
度値のみを所定のスライドモーションに沿って破断が発
生しないように適切に制御することによって、良好な成
形品が得られる。このとき、最終の適切なモーションデ
ータは、実際のワーク２４で試打ち成形加工を破断が発
生しなくなるまでモーションデータを変更しながら繰り
返して自動的に生成される。

【００３５】すなわち、所定の初期値に設定されたモー
ションデータによって試打ち成形加工を行い、この試打
ち成形加工時に破断が発生した場合、破断位置近傍の所
定区間の速度値が現在の設定値より遅い速度値になるよ
うにモーションデータを変更する。そして、次回の試打
ち成形加工はこの新たなモーションデータに基づいて行
われ、破断が発生したら以上の処理を繰り返して徐々に
モーションデータを適切な値に変更して行く。最終的に
破断が無くなったときのモーションデータは、ワーク２
４の良好な絞り成形品を得ることを可能とすると共に、
破断位置での速度のみを所定値に遅くして、かつ、他の
位置での速度はそれよりも速い絞り成形速度となってい
る。この結果、ダイクッション２５の大がかりな制御装
置を必要とせずに、簡易なダイクッション装置（例え
ば、エアバネ式等）を用いて、破断が発生しない絞り成
形加工ができる。そして、このときの絞り成形速度値
は、絞り成形に要する１サイクル加工時間が短時間で、
かつ、破断無く能率的に加工できるような適切な設定値
となる。また、作業者が絞り成形加工に関する経験や固
有技術等がそれ程無い未熟練者であっても、容易に、か
つ、短時間で絞り成形加工条件を設定することが可能と
なり、よってモーションデータ設定時の作業性向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる直動型プレスの要部側面図を示
す。

【図２】本発明に係わるダイクッションと金型の取り付
け部の詳細側面図を示す。

【図３】本発明に係わるモーションカーブの説明図を示
す。

【図４】本発明に係わる絞り成形加工制御装置のハード
ブロック図を示す。

【図５】本発明に係わる絞り成形加工制御装置の機能構
成ブロック図を示す。

【図６】本発明に係わる成形時のスライド位置、速度、
及びしわ押さえ力の関係の説明図である。

【図７】本発明に係わるモーション設定値変更後のスラ
イド位置、速度、及びしわ押さえ力の関係の説明図であ
る。

【図８】本発明に係わる絞り成形加工制御装置のフロー
チャート例を示す。

【符号の説明】

１…油圧プレス、２…スライド、３…ボルスタ、４…油
圧シリンダ、７…Ｃフレーム、８…補助フレーム、９…
ベッド、１０…マニホールドブロック、１３…サーボバ
ルブ、２４、２５…パイロット用電磁弁、３１…上昇側
圧力センサ、３２…加工側圧力センサ、３３…スライド
位置センサ、３３ａ…センサロッド、３３ｂ…センサヘ
ッド、３５…モーション入力手段、３６…操作モード選
択スイッチ、３８…表示器、４０…制御器、４１…荷重
検出手段、４２…モーション設定表示手段、４３…スラ
イド位置検出手段、４４…速度演算手段、４５…押さえ
力パターン記憶手段、４６…破断位置／速度判断手段、
４７…位置／速度フィードバック手段、４８…モーショ
ン設定手段、４９…操作モード設定手段、５１…出力演
算手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形時にスライド(2) の下面に取着され
   た上型(22)との間でワーク(24)を押さえるダイクッショ
   ン(25)と、スライド(2) を直線的に駆動するスライド駆
   動手段(4) と、スライド駆動手段(4) に指令してスライ
   ド速度を可変制御する速度制御手段(13)とを備えて絞り
   成形速度を制御する直動型プレスの絞り成形加工制御装
   置において、 スライド(2) の位置を検出するスライド位置検出手段(4
   3)と、 スライド位置の変化量に基づいてスライド速度を算出す
   る速度演算手段(44)と、 前記ダイクッション(25)の上限での押さえ力を一定にし
   てワーク(24)を押さえながら絞り成形加工する時に、ス
   ライド位置検出手段(43)からのスライド位置及び速度演
   算手段(44)からのスライド速度を監視すると共に、スラ
   イド速度が、ワーク(24)の材質、板厚、成形形状及びス
   ライド位置に応じて試打ち時に得られた、破断の発生し
   ない適切な絞り成形速度値になるように、前記速度制御
   手段(13)に制御指令を出力する出力演算手段(51)とを備
   えたことを特徴とする直動型プレスの絞り成形加工制御
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の直動型プレスの絞り成形
   加工制御装置において、 成形加工時のスライド(2) の位置、速度及び荷重との関
   係をモーションデータとして設定するモーション設定手
   段(48)と、 スライド(2) にかかる荷重を検出する荷重検出手段(41)
   と、 ワーク(24)の成形加工時に、荷重検出手段(41)により検
   出された荷重値が予め設定された所定の荷重減少率以上
   で減少したとき、ワーク(24)の破断と判断し、破断時の
   スライド(2) の位置及び速度をそれぞれ前記スライド位
   置検出手段(43)及びモーション設定手段(48)から入力し
   て出力する破断位置／速度判断手段(46)と、 この破断時のスライド(2) の位置及び速度を入力すると
   共に、１サイクルの加工完了後に、この破断位置近傍の
   所定区間に対応するモーション設定手段(48)に設定され
   ているスライド速度値を現在よりも遅い設定値に変更
   し、破断が発生しなくなるまでこの設定値の変更を繰り
   返す位置／速度フィードバック手段(47)とを付設すると
   共に、 前記出力演算手段(51)は、成形時に、スライド位置検出
   手段(43)からのスライド位置及び速度演算手段(44)から
   のスライド速度を監視すると共に、上記モーション設定
   手段(48)の設定及び変更されたモーションデータの速度
   設定値に基づいて、スライド速度の制御指令値を演算し
   て前記速度制御手段(13)に出力することを特徴とする直
   動型プレスの絞り成形加工制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の直動型プレスの絞り成形
   加工制御装置において、 前記モーション設定手段(48)は、前記設定及び変更され
   た最終的なモーションデータを記憶し、かつ、任意の絞
   り成形加工時にこのモーションデータを読み出し可能と
   したことを特徴とする直動型プレスの絞り成形加工制御
   装置。
4. 【請求項４】 スライド(2) を所定の絞り成形速度で移
   動させ、ダイクッション(25)に設置されたワーク(24)を
   絞り成形加工する直動型プレスの絞り成形加工方法にお
   いて、 前記ダイクッション(25)の押さえ力の上限値を所定の一
   定値に保持して絞り成形加工するとき、前記ワーク(24)
   の材質、板厚、成形形状及びスライド位置に対応して試
   打ち時に得られた、破断の発生しない適切な絞り成形速
   度になるようにスライド速度を調整し、可変制御して行
   うことを特徴とする直動型プレスの絞り成形加工方法。