(57)【特許請求の範囲】
【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(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、
成形加工時のスライド(2) の位置、速度及び荷重と、時間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、
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) の位置を前記スライド位置検出手段(43)から取り込み、このスライド(2) の位置におけるスライド(2) の速度をモーション設定手段(48)から取り込む破断位置／速度判断手段(46)と、
破断時のスライド(2) の位置及び速度を前記破断位置／速度判断手段(46)から取り込むと共に、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する位置／速度フィードバック手段(47)と、
所定のダイクッション力パターンでワーク(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、前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。
【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、
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。
【請求項３】
スライド(2) の位置及び速度と、時間との所定のモーションに基づいてスライド(2) を移動させ、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、
所定のダイクッション力パターンで絞り成形加工を行う際、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) の位置及び速度に基づいて、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スライド速度値を現在よりも遅くなるよう、設定されている前記スライド(2)のモーションを自動的に変更することを特徴とする直動型プレスの絞り成形加工方法。
【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、ＮＣ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７−１０６４７７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、
成形加工時のスライド２の位置、速度及び荷重と、時間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、
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の位置を前記スライド位置検出手段４３から取り込み、このスライド２の位置におけるスライド２の速度をモーション設定手段４８から取り込む破断位置／速度判断手段４６と、
破断時のスライド２の位置及び速度を前記破断位置／速度判断手段４６から取り込むと共に、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する位置／速度フィードバック手段４７と、
所定のダイクッション力パターンでワーク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、前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に出力する出力演算手段５１とを備えた構成としている。
【００１０】
請求項１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の位置及び速度を取り込む。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、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２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３に記載の発明は、スライド２の位置及び速度と、時間との所定のモーションに基づいてスライド２を移動させ、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、
所定のダイクッション力パターンで絞り成形加工を行う際、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の位置及び速度に基づいて、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スライド速度値を現在よりも遅くなるよう、設定されている前記スライド２のモーションを自動的に変更する方法としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によると、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所定のモーションに基づいて、所定のダイクッション力パターンで絞り成形加工を行う際、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の位置及び速度を取り込む。そして、１サイクル加工完了後に、破断位置近傍の所定区間に対応するスライド速度値を現在の設定値よりも遅くなるように、スライドのモーションが自動的に変更される。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２５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、２５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８ａ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２４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３６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、ＬＥＤ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Ｐp 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４５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２４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。
【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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