JP2000280100A - サーボプレス機械の下死点補正装置 - Google Patents

サーボプレス機械の下死点補正装置

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JP2000280100A
JP2000280100A JP11090507A JP9050799A JP2000280100A JP 2000280100 A JP2000280100 A JP 2000280100A JP 11090507 A JP11090507 A JP 11090507A JP 9050799 A JP9050799 A JP 9050799A JP 2000280100 A JP2000280100 A JP 2000280100A
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JP
Japan
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JP11090507A
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Hirohiko Oyamada
小山田裕彦
Kunihiro Suzuki
鈴木邦拓
Yoichi Kubota
久保田陽一
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Aida Engineering Ltd
Original Assignee
Aida Engineering Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/18Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means
    • B30B1/186Control arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】フレームに設けたスライド位置検出器による下
死点補正で得られなかった高精度の下死点補正が出来る
サーボプレス機械の下死点補正装置を提供する。 【解決手段】金型10の下型10Bに下死点検出センサ
11と温度センサ12を設け、スライド3の設定したス
ライドモーションの下死点を、下死点検出センサ11の
下死点実測値と、温度センサ12で検出した成形による
金型10の温度上昇で発生する下死点検出センサ11の
温度ドリフトとで補正し、従来得られなかった1ミクロ
ン単位の下死点補正を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボモータを動
力源としてスライドを上下動させるサーボプレス機械の
下死点補正装置に関し、下死点をスライドのストローク
毎に1ミクロン単位で補正したい場合に有効である。
【0002】
【従来の技術】サーボプレス機械は、スライドの上下動
のストロークの下死点を、制御装置に設定した下死点設
定値を下死点指令値としてサーボモータを駆動しスライ
ドストロークの下死点を一定に保持させるとともに、ス
ライドの位置を検出する位置検出器で検出した下死点検
出値をフィードバックすることによりストローク毎に補
正し、成形の加圧力によるフレーム各部の歪及び各部の
回転・摺動で発生する熱による変形等から生ずる下死点
の変動を補正してきた。そうした従来の技術には、例え
ば、特開平6−218594は、フレームの歪量を補正
するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術は、
下死点を設定する段階で成形の試し打ちを行い、成形品
の精度から下死点の設定値を決め、以後の成形ではフレ
ーム各部の歪及び駆動部各部の発熱による変形による下
死点の変動をスライド位置検出器で検出し、検出値が設
定値と合致するように補正するもので、下死点精度は、
5〜10ミクロンとすることが出来る。しかしながら、
スライド位置検出器は、スライドの位置を検出するが、
金型の実際の下死点を実測するものではないので、成形
中の負荷等により金型における実際の下死点に変動があ
っても補正の方法がなく、上述以上の下死点精度を得る
補正は出来ないと言う欠点があった。
【0004】本発明の目的は、上述の課題を解決し、成
形中に金型に設けた下死点検出センサの検出した下死点
実測値により補正を行い、下死点精度を1ミクロン単位
で補正出来るサーボプレス機械の下死点補正装置を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、サーボモータを駆動源として設定した
スライドの上死点位置と下死点位置を基準としてスライ
ドを上下直線運動制御するサーボプレス機械の下死点補
正装置において、金型に設けた少なくとも1個の下死点
検出センサの検出した下死点実測値により、設定したス
ライドの下死点位置を補正する。
【0006】また、上述のサーボプレス機械の下死点補
正装置において、金型に設けた温度センサにより検出し
た前記金型の温度上昇値に基づき、下死点検出センサの
温度ドリフトを補正する。更に、下死点検出センサの検
出精度を検証するために、スライドの位置を検出する位
置検出器の検出値と下死点検出センサの出力値を比較
し、下死点検出センサの故障を判定する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1から図4に、本発明における
サーボプレス機械の下死点補正装置の一実施例を示す。
図1は、サーボプレス機械1に設けた下死点補正装置の
構成を示し、サーボプレス機械1のフレーム2に上下動
自在に設けたスライド3の雌ねじ部と、フレーム2上部
に上下方向を向けて回転自在に支持した雄ねじ部材4の
下端部と螺合させ、ねじ4をサーボモータ5と連結して
いる。サーボモータ5は、NC制御装置6から動力電流
回路7を介して供給する制御された電流で所要の回転を
行い、雄ねじ部材4を介してスライド3に一定ストロー
クの上下直線運動をさせる。
【0008】動力電流回路7には電流検出器8を設け、
供給する電流値を検出し、検出した電流値はNC制御装
置6に入力させ、スライド3の加圧力を算出する等に用
いる。また、上下動を行うスライド3のスライド位置を
検出するため、スライド3に隣接したフレーム2部分に
リニアスケールを用いたスライド位置検出器9を設けて
いる。
【0009】フレーム2下部、すなわちベッド部とスラ
イド3との間に取り付けた金型10には、下型10Bに
下死点検出センサ11と温度センサ12を設けている。
下死点検出センサ11は、下型10Bに対し、上型10
Aが接近する時に発生する渦電流を検出して上型10A
と下型10B間の距離を測定するもので、測定精度は
0.1ミクロンが得られる。金型10の下死点は、下死
点検出センサ11の一定の電流値の位置で決定出来る。
温度センサ12は、金型10の成形による温度上昇を検
出し、温度上昇による下死点検出センサ11の検出値に
発生する温度ドリフトを補正するために用いる。下死点
検出センサ11は、下型10Bに対し、上型10Aが接
近する時に発生する渦電流を検出して上型10Aと下型
10B間の距離を測定するものであるが、アナログ方式
の欠点である。上述した温度ドリフトや、経年変化によ
る校正が必要となる。そこで、スライド位置検出器9の
検出値(通常0.5〜0.1μ検出単位)の光学式リニ
アスケールを用いた場合、金型に近接した時の下死点検
出センサ11の出力値とスライド位置検出器9の検出値
を比較し、アナログ式下死点検出センサ11の故障を判
定する。
【0010】成形により生ずる変形が部分的に異なるお
それのある金型10においては、下死点検出センサ11
を複数組み込み、これらの検出値の平均値を算出して用
いることが出来る。また、下死点検出センサ11は、上
型10Aに設けてもよい。スライド位置検出器9、下死
点検出センサ11、及び温度センサ12のそれぞれの検
出値は、NC制御装置6に入力される。
【0011】図2は、上述の構成における制御系をブロ
ック図として示している。NC制御装置6には、NC装
置6Aとドライバ6Bを設け、電流検出器8、下死点検
出センサ11、温度センサ12、及びスライド位置検出
器9のそれぞれの検出値は、NC装置6Aにフィードバ
ックされて数値に換算され、かつ演算されて制御に用い
られる。所要のデータは、メモリに記憶し、再生して使
用される。
【0012】通常、スライド3を上下動させる場合は、
NC装置6Aにあらかじめ上死点、下死点を決めたスラ
イドモーションが設定され、設定された指令値を一定時
間間隔でNC装置6Aから出力し、ドライバ6Bが指令
値に対応する電流値を出力してサーボモータ5に供給す
る。サーボモータ5の回転でスライド3が上下動を行
い、スライド位置検出器9が検出する上死点及び下死点
の検出値でスライドモーションが制御される。
【0013】次に、成形を行い所要の精度の成形品が得
られると、その時の下死点検出センサ11の検出した下
死点の値を下死点補正量としてNC装置6Aに記憶させ
る。下死点補正量の決定は、NC装置6Aに設けた図示
していない補正開始スイッチを「入」にして行い、あら
かじめ設定したサンプリング回数の成形の平均値を下死
点補正量として記憶する。記憶した下死点補正量により
あらかじめ設定してあるスライドモーションの下死点位
置を補正する。下死点補正量は、図示していない設定器
に数値で表示出来る。
【0014】下死点補正量は、金型を破損させないため
に補正の限界値として最大補正量を定め、これを超えな
いようにNC装置6Aで制御する。
【0015】成形を続けると金型10の温度上昇が発生
し、温度センサ12が検出した温度測定値に基づき下死
点検出センサ11の温度ドラフト分を補正する。温度ド
リフトは、下死点検出センサ11ごとにあらかじめ測定
して用い、実際の下死点補正量に加える。
【0016】図3は、設定したスライドモーションの指
令値により上下動するスライド3の下死点をスライド位
置検出器9の検出するスライドの下死点位置をフィード
バックして制御したスライド3のスライドモーションを
補正前スライドモーション13として実線で表示し、金
型10の下型10Bに設けた下死点検出センサ11及び
温度センサ12の検出により得た下死点補正量を補正前
スライドモーション13に加えて補正したスライドモー
ションを補正スライドモーション14として点線で表示
した。
【0017】補正前スライドモーション13の下死点
は、スライド位置検出器9の検出値により制御されてい
るので、フレーム2の歪による下死点の変動及びサーポ
プレス機械各部の発熱による下死点の変動は補正されて
おり、下死点精度は上述のとおり5〜10ミクロンメー
タである。これに金型10に設けた下死点検出センサ1
1で得た下死点補正量を補正した補正スライドモーショ
ン14の下死点精度は、1ミクロン単位である。
【0018】図4は、実際のサーボプレス機械1におけ
る構成の態様を示し、スライド3は、下面四隅部に立設
したガイド棒15をフレーム2により上下方向に案内さ
れ、上面中央に立設した雌ねじ部材16を雄ねじ部材4
と螺合している。雄ねじ部材4に固設したタイミングプ
ーリ17を、フレーム2に固設したサーボモータ5の出
力軸に設けたタイミングプーリ18とタイミングベルト
19で連結している。サーボモータ5には、エンコーダ
20を直結し、サーボモータ5の回転制御に使用してい
るが、本発明と直接関係がないので、作用については省
略する。スライド3に隣接するフレーム2部分には、上
下方向にリニアスケールからなるスライド位置検出器9
を設けている。スライド3とボルスタ21には、対向さ
せて図示していない金型10を取り付けられている。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、金型に下死点検出センサを設けたので、従来
達成出来なかった1ミクロン単位の下死点精度が得ら
れ、金型に温度センサを設け、成形による温度上昇で下
死点検出センサに生ずる温度ドリフトも検出出来る。ま
た、下死点検出センサによる補正は、成形中任意に下死
点補正量の計測を行い確認出来るので、下死点精度維持
が容易に出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】サーボプレス機械の下死点補正装置の構成図
【図2】同じく、制御系を示すブロック図
【図3】補正前後のスライドモーションを示す曲線図
【図4】サーボプレス機械における構成を示す要部正面
【符号の説明】
1はサーボプレス機械、2はフレーム、3はスライド、
4は雄ねじ部材、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はスライド
位置検出器、10は金型、10Aは上型、10Bは下
型、11は下死点検出センサ、12は温度センサ、13
は補正前スライドモーション、14は補正スライドモー
ション、15はガイド棒、16は雌ねじ部材、17,1
8はタイミングプーリ、19はタイミングベルト、20
はエンコーダ、21はボルスタ、である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サーボモータを駆動源として設定したスラ
    イドの上死点位置と下死点位置を基準としてスライドを
    上下直線運動制御するサーボプレス機械の下死点補正装
    置において、金型に設けた少なくとも1個の下死点検出
    センサの検出した下死点実測値により、設定した前記ス
    ライドの下死点位置を補正することを特徴とするサーボ
    プレス機械の下死点補正装置。
  2. 【請求項2】前記金型に設けた温度センサにより検出し
    た前記金型の温度上昇値に基づき、前記下死点検出セン
    サの温度ドリフトを補正することを特徴とする請求項1
    記載のサーボプレス機械の下死点補正装置。
  3. 【請求項3】前記下死点検出センサの検出精度を検証す
    るために、スライドの位置を検出する位置検出器の検出
    値と前記下死点検出センサの出力値とを比較し、下死点
    検出センサの故障を判定する構成にしたことを特徴とす
    る請求項1記載のサーボプレス機械の下死点補正装置。
JP11090507A 1999-03-31 1999-03-31 サーボプレス機械の下死点補正装置 Pending JP2000280100A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE102016000676B4 (de) 2015-03-13 2024-12-19 Janome Sewing Machine Co., Ltd. Servopresse, steuerverfahren und programm

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