(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス用のラムと、
該ラムを昇降させるプレス機構と、
少なくとも該ラムの位置及び移動速度を制御可能で、被加工物にラムが接触する所定距離手前の探り駆動開始点でラムの移動速度を減速させる制御を実行する、制御手段と、
前記被加工物の加工の際に前記被加工物とラムとが接触する点である接触認識点と前記探り駆動開始点との距離を検出する手段と、
前記検出された距離の値が所定数得られたとき、該距離のバラツキを算出する手段と、
該算出された距離のバラツキに基づいて前記探り駆動開始点の位置を前記被加工物に近い位置に変更する手段と、
を有することを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記変更する手段が、新しい探り駆動開始点を入力するに従って継続的に前記探り駆動開始点の位置を変更する、
請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記バラツキを算出する手段が前記距離の平均値と標準偏差を算出し、
前記変更する手段が前記平均値から標準偏差に基づく所定の値を差し引いた位置に前記探り駆動開始点の位置を変更する、
請求項１に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス装置は従来より広く使用されており、種々の形態のものが広く普及している。このプレス装置の中、ラムの下降速度や位置或いは加圧力等をきめ細かく制御可能なプレス装置があり、このプレス装置は現在のところ精密な制御が行える電動機をアクチュエータとして用いているため、通常エレクトロプレスと呼ばれている。
このような精密な制御を行うプレス装置において、ラムの初期位置から比較的速い速度でラムを被加工物方向に移動するアプローチ駆動を行い、次いで被加工物に接触する所定距離前よりラムの速度を減速して移動させる所謂探り駆動を行わせる制御が従来より知られている。この制御により、高速でしかも精密なプレスが行える利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記ラムの速度を低速に切り換える探り駆動開始点は、被加工物の寸法のバラツキによる安全度をみて、被加工物にラムが接触する位置より相当距離手前に設定するのが普通であり、この探り駆動開始点をぎりぎりまで被加工物に近づけることができれば、更なるプレスの高速化を図れることになる。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、プレスの高速化を図ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプレス装置は、プレス用のラムと、該ラムを昇降させるプレス機構と、少なくとも該ラムの位置及び移動速度を制御可能で、被加工物にラムが接触する所定距離手前の探り駆動開始点でラムの移動速度を減速させる制御を実行する、制御手段と、前記被加工物の加工の際に前記被加工物とラムとが接触する点である接触認識点と前記探り駆動開始点との距離を検出する手段と、前記検出された距離の値が所定数得られたとき、該距離のバラツキを算出する手段と、該算出された距離のバラツキに基づいて前記探り駆動開始点の位置を前記被加工物に近い位置に変更する手段と、を有することを特徴とする。
上記構成により、実際の加工の際にラムと被加工物が接触する点である接触認識点と前記探り駆動開始点との距離の情報に基づいて減速させる探り駆動開始点の位置を被加工物に近い位置に変更するから、安全を維持しつつ、減速させる点を被加工物に近づけることが可能であり、プレスの高速化が図れる効果がある。なお、前記近傍の所定点としては接触を検出した後所定の圧が被加工物に加えられた点等とすることが可能である。
該変更は所定回数の加工を行った後に行うようにするのが望ましく、以後は加工の都度変更するようにしても良いし、或いは所定数加工毎に変更するなど種々の形態が可能である。
前記距離の検出はアクチュエータであるモータ等の回転数を検出することにより簡単に検出可能である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
最初に図７と図８により機械的な構成を説明する。
ラム３０は筒状ガイド３１の内部を上下方向に移動可能になっており、ベース３６上のワークＷをプレスするようになっている。ラム３０の内部には図８に示すように、ボールネジ４０が設けられており、このボールネジ４０はモータ２１により回転するようになっている。ラム３０の後端部（上端）にはナット３２が設けられており、このナット３２がボールネジ４０に係合し、ボールネジ４０の回転により上下方向に移動するように構成されている。
ラム３０には連結板３５を介して振れ止杆３３が装着されており、この振れ止杆３３がガイド３４に嵌挿してラム３０の回転や振れなどを防止している。
以上の構成において、モータ２１の駆動制御を行うことにより、ラム３０の位置の制御、移動速度の制御等を高精度に行えるようになっている。
【０００６】
図１の機能ブロック図により、更に詳細に説明する。
中央演算処理装置５０はマイクロコンピュータを主体に構成されており、このプレス装置の全体の制御を行っている。中央演算処理装置５０はモータドライバ２０を介して前記モータ２１を制御し、ボールネジ４０の回動によりプレスを実行させるようになっている。モータ２１にはモータ電流検出器２２とエンコーダ２３が設けられており、モータ電流と回転位置を中央演算処理装置５０にフィードバックするようになっている。
図２及び図３に示すように、ラム３０は上限位置の下側のアプローチ駆動開始点▲１▼から高速で探り駆動開始点▲２▼まで下降し、ここで減速して加圧駆動開始点▲３▼まで低速で接近し、加圧駆動開始点▲３▼から所定のトルクでプレスを行い、加圧終了点▲４▼でプレスを完了し、再びアプローチ駆動開始点▲１▼まで戻る動作を行うように構成されている。
アプローチ駆動開始点▲１▼、探り駆動開始点▲２▼、加圧駆動開始点▲３▼、加圧終了点▲４▼の位置はティチングにより設定できるようになっており、実際にラム３０を動かして適正な位置を設定するようになっている。
このようなラム３０の動作により、高精度のプレスを行うようになっている。
【０００７】
中央演算処理装置５０にはラム上下限位置制御装置１が接続されており、このラム上下限位置制御装置１によりラム３０が図２に示す上限位置より上と下限位置より下へ移動しないように制御するように構成されている。
アプローチ駆動制御装置２はアプローチ駆動開始点▲１▼から探り駆動開始点▲２▼までのアプローチ駆動を制御し、ラム３０を高速で下降させるようになっている。探り駆動制御装置３は探り駆動開始点▲２▼から加圧駆動開始点▲３▼までラム３０を低速で下降させるように制御する。同様に、加圧駆動制御装置７は加圧駆動開始点▲３▼から所定のトルクでラム３０を下降させワークＷのプレスを実行させ、加圧終了制御装置８は加圧終了点▲４▼の位置において、プレスを終了し、元のアプローチ駆動開始点▲１▼の位置にラム３０を戻すように構成されている。
加圧駆動開始点▲３▼の位置は接触認識点位置検出装置４からの信号によりラム３０がワークＷに接触したことを認識し、この接触認識点▲５▼に基づいて決定され、該接触認識点▲５▼か或いはその近傍点に設定してある。例えばワークＷにラム３０が接触してから所定距離下降して、所定の圧がワークＷに掛かった点等とすることが可能である。
なお、ラム３０のワークＷの接触はモータ電流検出器２２によりモータ電流の変化を検出することにより行っても良い。
【０００８】
記憶設定ボタン５１は、この操作によりティチングモードとするものであり、所望の位置にラム３０を動かして位置決めし、その点でアプローチ駆動開始点設定ボタン１０、探り駆動開始点設定ボタン１１、加圧駆動開始点設定ボタン１２、加圧終了点設定ボタン１３を操作することによりアプローチ駆動開始点▲１▼、探り駆動開始点▲２▼、加圧駆動開始点▲３▼、加圧終了点▲４▼の各点を設定するように構成されている。
なお、このようなティチングによる設定ではなく、プログラムなどによりアプローチ駆動開始点▲１▼、探り駆動開始点▲２▼、加圧駆動開始点▲３▼、加圧終了点▲４▼を設定することも可能である。
なお、１５は種々の操作を行わせるための操作ボタン、１６は種々のセンサである。
【０００９】
以上の構成において、更に標準偏差演算装置５と探り駆動開始点変更装置６とを備え、実際のプレスの進行に従って、よりワークＷに近接した位置に探り駆動開始点▲２▼を変更するように構成されている。
標準偏差演算装置５はエンコーダ２３からの信号により、図４に示すように探り駆動開始点▲２▼からラム３０がワークＷに接触する点である接触認識点▲５▼までの距離Ｘｉを検出し、この平均値ＸAをプレスの毎に求めるように構成されている。そして、該平均値ＸAに基づいて該距離Ｘｉの標準偏差σを求め、探り駆動開始点変更装置６がこのσに基づいて変更探り駆動開始点▲２▼’を求めるように構成されている。この実施形態では図４に示すように、平均値ＸAからσの３倍を引いた位置に変更探り駆動開始点▲２▼’を設定するようになっている。σの３倍としたのは安全度を見たためであり、これに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更可能である。
この構成により、探り駆動開始点▲２▼の位置をワークＷに近接した位置とすることが可能になり、高速のアプローチ駆動の範囲を拡大でき、プレスの高速化を図ることができる。しかも、探り駆動開始点▲２▼’をワークＷとの接触認識点▲５▼のバラツキに基づいて設定しているから、信頼性も高い利点がある。
なお、この実施形態では標準偏差に基づいて探り駆動開始点▲２▼’を設定しているが、これに限定されるものではなく、分散等のバラツキを表す他の数値に基づいて探り駆動開始点▲２▼’を設定することも可能である。また平均値や中央値等の平均を表す他の数値に基づいて探り駆動開始点▲２▼’を設定することも可能である。また距離Ｘｉや平均値ＸAから所定の定数を引いて変更探り駆動開始点▲２▼’を求める等種々の態様が可能である。
【００１０】
図５と図６により上記構成の動作を説明する。
ラム３０を初期位置から予め設定したアプローチ駆動開始点▲１▼位置に設定し（ステップＳ１）、アプローチ駆動制御装置２からモータドライバ２０に下降指令を出してラム３０を高速下降させる（ステップＳ２、３）。ラム３０が予め設定した探り駆動開始点▲２▼の位置或いは後に説明する変更した探り駆動開始点▲２▼’位置まで下降すると（ステップＳ４）、減速して低速下降を行い（ステップＳ５）、ワークＷとの接触が確認されると探り駆動開始点▲２▼の変更処理が実行される（ステップＳ６）。このサブルーチンは図６により後述する。
ラム３０とワークＷの接触認識点或いはその近傍の加圧駆動開始点▲３▼位置で一度ラム３０を停止し、該停止を確認する（ステップＳ７）。そして、加圧電流を付加し（ステップＳ８）、所定のトルクでプレスを開始し、定速度で下降を継続する（ステップＳ９）。加圧終了点▲４▼の直前の位置で減速制動し（ステップＳ１０、１１）、加圧終了点▲４▼に到達したら（ステップＳ１２）、電源の供給を停止して（ステップＳ１３）、プレスを終了し、次のワークＷのプレスに備えてアプローチ駆動開始点▲１▼の位置にラム３０を戻す（ステップＳ１４）。
【００１１】
図５によりステップ６の探り駆動開始点▲２▼変更処理を説明する。
接触認識点▲５▼が検出されたら（ステップＳ２０）、探り駆動開始点▲２▼から接触認識点▲５▼までの距離をエンコーダ２３からの信号により計算し距離Ｘｉを求め（ステップＳ２１）、該Ｘｉを過去のＸｉと累積して平均値ＸAを求める（ステップＳ２２）。平均値Ｘｉの検出回数Ｎが所定回数になったら（ステップＳ２３）、前記ＸｉとＸAに基づいて標準偏差σを計算し（ステップＳ２４）、平均距離ＸAから該σの３倍を差し引いた距離の位置に探り駆動開始点▲２▼の位置を変更し、これを図４に示すように探り駆動開始点▲２▼’とする（ステップＳ２５）。
【００１２】
以上説明したように、上記実施形態においてはプレスの進行に従って探り駆動開始点▲２▼の位置が自動的に変更され、ワークＷに近接した位置になるため、プレスの高速化が図れる。また、ユーザは当初安全度の高い位置に探り駆動開始点▲２▼を設定しておけば、プレスに従って最適の位置に探り駆動開始点▲２▼が変更されるから、操作性も向上するなどの効果がある。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプレス装置によれば、プレスの高速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の一実施形態の動作説明図。
【図３】本発明の一実施形態のモータ電流とラムの速度を表すグラフ。
【図４】本発明の一実施形態における探り駆動開始点▲２▼の変更動作の説明図。
【図５】本発明の一実施形態を示すフローチャート図。
【図６】本発明の一実施形態における探り駆動開始点▲２▼の変更動作を示すフローチャート図。
【図７】本発明の一実施形態の外観斜視図。
【図８】本発明の一実施形態の側断面図。
【符号の説明】
１：ラム上下限位置制御装置、２：アプローチ駆動制御装置、３：探り駆動制御装置、４：接触認識点位置検出装置、５：標準偏差演算装置、６：探り駆動開始点変更装置、７：加圧駆動制御装置、８：加圧終了制御装置、１０：アプローチ駆動開始点設定ボタン、１１：探り駆動開始点設定ボタン、１２：加圧駆動開始点設定ボタン、１３：加圧終了点設定ボタン、１４：設定値補正スイッチ、１５：操作ボタン、１６：センサ、２０：モータドライバ、２１：モータ、２２：モータ電流検出器、２３：エンコーダ、３０：ラム、３１：筒状ガイド、３２：ナット、３３：振れ止杆、３４：ガイド、３５：連結板、３６：ベース、４０：ボールネジ、５０：中央演算処理装置、５１：記憶設定ボタン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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