JPH01156601A - 高速行程プレスにおけるプランジヤの調整値の測定方法及び補正方法並びにそれを実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高速度行程プレスにおけるプランジャの調整値
の測定及び補正の方法及びそれを実施するための装置に
関する。

従来技術 高速プレスにおいて知られていることであるが、上側の
ツール（ｔｏｏｌ　）がそれに関連する下側のツールに
没入する深さ（以下、プランジンク（ｐｌｓｎσｉｎｇ
　）の深さをいう）が増すと、動作速度が増し、従って
切断又は穴あけ工程と折り曲げ又は型押し工程との双方
に対するプレスの必要な許容度をかなり変え、それらに
ネガティブな（ｎｓｇａｔｉυｅ）意味での影響を及ぼ
す。しかし、製造すべき半製品等がプランジャの誤まっ
た調整の影響を被るのみならず、ツールも摩耗が増大し
、その結果作業を中止せざるを得ない時間が不可避的に
生じるとともに工作費用も増大することになる。

そのようなプランジャのプランジンクの実際の深さを予
備的測定で決定し、必要な補正を行なうために、実際の
値と指定した値との間の比較を引き続いて行なうことを
可能にする回路は西独特許第２，７３１．０８４号より
知られている。その西独特許においては、プランジャの
調整は毎分６００行程を超える行程数でモータにより補
正される。

このモータは、それによりプランジャがその駆動機構に
関し調整可能となる歯車列を介して行程ベアリングセツ
ティング部材に作用して、急激に減速し、これによりフ
リンジングの深さを修正する、即ち必要な補正が可能と
なる。プランジンクの深さの現在の実際の値を測定する
かわυに、この既知の回路においてはメモリに記憶され
たプログラムにより補正ができる。セツティング信号が
行程数によりそのプログラムに従いワンショット（ｏｎ
ｅ−を五ｏｔ）　　マルチバイブレータに供給され、今
度はそれらが信号情報単位に従い補正モータを起動する
。

プランジャの調整のセツティング・ドライブ用の別の既
知の回路（西独特許第２，８３３．８２９号）は、プレ
スのフレーム上のプランジャの動作通路に設定可能に置
かれた少な（とも１つのリミットスイッチを使用してお
り、その出力信号は第１のフリップフロップのセット入
力に接続され、その第１フリツプフロツプの出力信号は
、１つの調整ステップの量を決定するスイッチステップ
を介し分岐線を通ってもう１つのフリップフロップにフ
ィードバック（帰還）され、更に又も５１つの別の７リ
ツプフロツプのセット入力は切断動作の割込時に起動さ
れるスイッチに接続され、且つこのフリップフロップの
リセット入力はプランジャがその駆動機構に対して最も
低い位置に達したとき（但しツールによっては達しない
ということがあってはならない）にいつも起動される別
のスイッチに接続されている。

これら２つの既知の回路構成には、プレスの動作中にプ
ランジャの調整が可能であるという長所があるが、一方
、ハードウェア及びソフトウェアの両方の面で相当高い
費用がかかり非常に高価であるという短所もある。

本発明、即ち本願の主題の事項は、これらの既知の技術
に基づいており、当該部門と関連する方法及び回路構成
を作成する問題を解決し発展させそれらによってプラン
ジンクの深さの測定及び補正を行な５ことを、できるだ
け煩しくな（、しかも装置に関する費用を合理的に低く
して可能にする。

この問題の発明による解決は、特許請求の範囲第１項に
記載の本発明の特徴的構成により与えられる。

その他の有益な改良、特に本方法を実施する回路の構成
についての改良は従属的な請求項に記載の発明から得ら
れる。

上記の問題の本発明による解決は有利なやり方で、ここ
で興味のある性質の、現在より精確に作動するツールを
、より高品質の要求、それも関連するプレスの行程数が
増大した場合においてさえそのような高品質の要求に適
合させることができる。電気的及び電子的な特別の部品
は非常に近い許容誤差で行程の速さ、例えば毎分２００
０ストロークに達し得るような速さに関係なく生産され
ている。用いられている測定システムは十分頑丈でその
高い測定精度を損なうことなくそのようなプレスの操作
に特有な荒っぽい環境条件に耐え得る。本方法の実施と
関連の回路装置はプレスの操作者にとっても特に簡単で
あり、ツールの設定スペースの制限は従来技術に比べれ
ば実用上無いようなものである。また上記の問題の本発
明による解決においては非常に時間のかかるプレス自体
の連続的な調整即ち特別な機械的な調整を行なう必要も
ない。

ある予め定められた高精度の間隔で磁化された磁気テー
プは金属ストリップ上に置かれ測定スケール（ｒ１Ｌｊ
ｇデ）トして役立つが、センサーのヘッドは搬送（キャ
リヤ）周波数が与えられる４つのコイルによって特徴付
けられ、この金属ス）　ＩＪツブとセンサー間の相対的
運動に起因する、そのようなコイルに誘起された電圧は
関数計算装置に供給される。コイルの装置が、９０度位
相の違う工程の正弦電圧を供給するという事実により、
上記金属ストリップとセンサーのヘッドとの間及び同様
にプランジャの動きとプレスのフレームとの間の相対的
運動の方向の認識まで進むことは簡単である。まず正弦
関数及び（又は）余弦関数の零を通る点で計数パルスを
発生し、且つこの２つの関数の回帰点での振幅の大きさ
を記憶して概その行程測定を行ない精密な測定で同様の
ことを行なうことによる、この誘起電圧による非接続的
方法の測定は特に簡単である。

センサーのヘッドと永久磁石のヘッドの間の相対的運動
はその自動操作の測定に関してプレスの切換に関し同様
に役立つ。この測定のために、実際の偏位がもしあれば
測定され、まず表示されて機械は停止されその測定に基
づいて補正が必要なら偏位の測定が、続いて今度は自動
的に行なわれる。

本発明に従う方法及びそれを実施する好適な回路装置は
以下において添付の図面を参照しながらより詳細に説明
される。

実施例 高速行程プレスにおけるプランジャの調整値の測定及び
補正方法の発明の実施のための装置を示す、本発明の好
適な実施例が、必要とされる個々の部品に関して第１図
に示されている。ブロック３は磁気ルーラ（スケーラ（
ｒｕｌｅｒ））１を設けておシ、これは非常に正確に２
ミリメータ（−１）の距離ごとに配置された磁極を交互
に交替させることによシ特徴付けられる（第３図参照）
。これらの磁極は適当な金属ストリップに付けられる。

ブロック３はプレスの機械フレーム上に固定されるが、
そのための取付は溝がブロック３に設けられている。ブ
ロック３をプレスの静止部分ではな（動くツールの部分
に取付けることも可能である。

センサーヘッド４は実質的に検出器２から成っており、
この検出器２の中には好適な周波数を与える４つのコイ
ルが設けられている。プレスの半分の静止したツールと
可動なツール（即ちプランジャ）間の相対的運動は磁気
ルーラ１とセンサーヘッド４間の相対的運動に対応する
。この検出器２は磁気ルーラに近い距離で２つの矢印で
示された方向に平行に動かされる。磁気ルーラ１と検出
器２との間の０．１乃至最大０．５１１Ｎの距離で、２
ｒｎｘごとに交替するＮ極／Ｓ極の装置に沿って進んだ
行程の、このように可能である非接触的な長さの測定は
、搬送（キャリア）周波数の波の振幅に影響し検出器ヘ
ッド４のコイルにおける搬送周波数の交流電圧を変調す
る。これらの交流電圧の波形はルーラの中の交番するＮ
極／Ｓ極の距離に従って互いに９０°異なる正弦関数で
ある。これは、様々のコイルの相互間の距離がルーラの
中の交番するＮ極／Ｓ極の距離に一致させられているか
らである。走査（スキャニング）ヘッド４において検出
器２を介して走査で得られた電圧はプランジンク深さの
測定装置７に供給され、後に説明する仕方で処理される
。

結合装置８は、本実施例においては、プランジャに固着
されそれと共に動くことが可能なセンサーヘッドを演算
処理兼表示装置７から分離することを容易にしプレスの
中におけるさらに又はその外における好適な位置にセン
サーヘッドを独立に設けることも容易にする。

装置７のフロントパネルには、操作者のためのテキスト
デイスプレィ、求められた測定量を示す図形デイスプレ
ィ、様々な機能のための操作キー、及び操作の可能なモ
ードのキー選択スイッチが設けられている。操作のその
ような可能なモードには１つのモードとしてプレスの転
換が含まれており、このモードにおいて装置の部品があ
る特定の行程に対し従って規定されたプランジャ位置に
対して設定されるものであり、これはほぼそれぞれのツ
ールの切換と等しい。「自動的」という概念で知られる
別の操作モードは、その転換後装置自身が新しいプラン
ジャの位置に適合することを意味するものであり、装置
が成る特定の偏位な読みとり、その偏位が成る特定の許
容限界を超えている場合、あるいはそれには達していな
い場合まずプレスを停止し、さらに続いて必要な補正を
自動的に行なうことが可能である。別の「バイパス及び
（又は）行程」操作モードにおいては、装置の出力は消
勢される。このモードにおいて、実際の各行程が表示さ
れるが、そのような操作モードは装置固有の操作モード
ではない。

最後に、動作開始操作で定められた通路距離でプランジ
ャを上昇させる、即ち試験用の両半分である２つのツー
ルを分離するために用いられる「通風」と呼ばれる操作
モードが設けられている。

磁気ルーラ１に沿った走査ヘッド４の非接触的な摺動運
動から始めて、まず第１に、正弦関数の零を通る点で計
数パルスを生成することによシ行程の概その測定を行な
う。これは、２１１１１の行程のれる。そこでこのよう
に進められた計数パルスは予め定められた量の行程を大
ざっばに測定するために用いられる。プランジャの運動
（同様に第２図を参照）の回帰点において測定されたよ
うなアナログの正弦関数の振幅は、既知の逆正弦関数の
関係を介して正確な値を与える。あるいは後に詳しく説
明するように、それと同じものは計算することが可能で
ある。この点について、検出器のヘッドにおいて移動さ
れたコイル装置及びそれによフ起される電圧の位相の９
０°の変化によってプランジャの方向を認識することも
可能であることを述べておく必要がある。

プランジャのプランジンクの深さは、原則として、連続
的に或は変更可能に設定できる。各々の場合におけるプ
ランジャの偏位が行程の振動数を増加した後に測定され
、プレスの運転中この増加した振動数で、増加したプラ
ンジンク深さは測定される。プレスの運転は、予め定め
られ設定された許容誤差を上の方向で越えた場合又は下
の方向で達していない場合でも、中止される。見かけの
偏位の補正は、プレスの停止中、動作モード「連続運転
」から、不連続な運転を意味する「設定」モードに切換
えられた後に実施される。必要な補正を行なった後、プ
レスは、予め設定された許容誤差の範囲から再びはみ出
てしまうまで、即ちプレスの再調整の必要が生ずるまで
正常に動作し続ける。

走査ヘッド４を第１図の磁気ルーラ１（プレスの外に出
ている）と関連して用いることは、大変有益である。何
故ならこのように予め定めることができる補正が、ツー
ル即ちプランジャ等にも、そしてプレスの静止した半分
の部分にも関係ないため、即ち個々のツール部品の摩耗
が、実際に例えば既知の累積値スイッチによるプランジ
ャの補正においても測定方法の価値を減するものではな
いためである。センサヘッド４の中で各々１ミリメータ
（龍）ずらされた、本実施例のコイルの正弦／余弦曲線
が、プランジャの昇降運動の回帰点で第２図に示されて
いる。結局、プランジャの回帰点までに、いくつの正弦
又は余弦の周期が経過したかは、回帰点の測定に関し興
味のあるところではない。回帰点以前の正弦又は余弦関
数の最大値又は、回帰点時の即時のそれらの関数の振幅
のみが回帰点の測定に関して興味のあるところである。

これらの値の１つは評価の基準電圧として用いられる。

最後の電圧値の各々は回帰点で測定値として現われる。

第２図から分かるように、回帰点は、実際には、正弦関
数及び余弦関数の反射面にあり、これは測定値及び評価
用電子装置に供給されるべき基準値を規定し、本発明の
実施例において、１／１００１ｍまでの精度で特定のプ
ランジンク深さからの偏位な得ることができるものであ
る。

第３図は、上記の機能を実現する回路の略ブロック図で
ある。本図によれば、４つのコイルから成る検出器２の
上を一定の距離で、走置ヘッド４は磁気ルーラに沿って
導ひかれ、これらのコイルには、検出器２と磁気シレー
ラ１との間の相対運動に起因して変調された信号が、発
振器１０を介した適当な搬送周波数により、上記の正弦
又は余弦信号の形で供給される。これらの正弦又は余弦
信号の各々は関連するローパスフィルター１２．１３に
直接供給され、又はＤ／Ａ変換器１１．１４を介して他
のローパスフィルター１３，１２の各々に供給される。

全てのローパスフィルター１２．１３の出力は、２つの
ピーク値メモリ１５．１７又は２１．２２、整流器１９
又は４３、変換器２０．２４に、様々な機能的表現で示
されるように、接続される。

電子リレー２５は、組立体１９又は２３のアナログ出力
信号情報単位をデジタル命令に変換し、そのようなデジ
タル信号を代わりにピーク値メモリ２８に供給し、この
ピーク値メモリには、アナログ測定値メモリ２９が、ピ
ーク値メモリ１５．１７．２１．２２の出力に接続され
るアナログ測定値メモリ１６．１８．２６．２７と一致
して、下流側に接続される。それ故、検出器２のコイル
の振幅値によって補正され信号の測定については、交流
部分に重ねられ復調された関連の直流部分が、行程の情
報として、正のピーク値及び負のピーク値を測定するこ
とにより用いられる。そしてそのような測定値のディジ
タル化がコンピュータ制御の補正のために利用される。

この点、変換器２０又は２４に接続された集積回路ロジ
ック３０はそれらによって起動され、その結果、まずア
ナログ測定値メモリ１６．１８．２６及び２７又は２９
に対する記憶パルスが、そして次にピーク値メモリ１５
、エフ、２１，２２又は２８に対するリセットパルスが
正弦及び余弦信号の零通過点と同期して増進即ち生成さ
れる。アナログ測定値メモリ１６．１８．２６．２７及
び２９の出力は、マルチプレクサ３１の入力に接続され
る。マルチプレクサ３１の出力情報はインピーダンス変
換器２２によって増幅され、記憶ロジック３４ＶＣＡ／
Ｄ変換器３３を介して再び供給される。上記のようにコ
ンピュータによって反転可能でＡ／Ｄ変換器に田方を供
給するマルチプレクサ３１によって、コンピュータ・ロ
ジックは、個々のピーク値メモリを供給される全ての個
々のピーク値にアクセスできる。ピーク対ピーク値の半
値は、正しい符号に従ってそれぞれのＤ　／　Ａ変換器
に供給されるＤＣ電圧のオフセットに等しく、信号入力
において減じられる。補正後、出力Ｄ／Ａ変換器信号（
１４゜１１９は、復調された搬送周波数部分（正弦／余
弦）ヲ抑制スるために、ローパスフィルター１３．１２
を通る。整流された信号は、整流器から上記のような態
様でその出力から、論理回路３ｏによって制御され回帰
点で最新の最大値で明確に特徴付けられる信号を通す逆
転スイッチ２５に、即ち下流に接続されるピーク値メモ
リに、供給される。

同時に、最大電圧は、方向反転に起因する方向の変換の
結果として論理回路３０を介して関連の測道正弦関数に
よって評価することにより、行程通路の補間が本実施例
においてｌ　ｍ以内で、１／１ｏ。

ｘｍの精度で行なえる。

各々ｌ　ｍまで補間された値の測定は、正弦信号及び余
弦信号の零の通過回数を計数することによりコンピュー
タ３４によって行なわれる。零の通過回数は論理回路を
用いてメモリ３４において処理される。機能図に従って
説明すれば、ロジックメモリ３４は更にその表示部及び
操作部３５、そして言うまでもなく入力部及び出力部３
６に接続される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う方法を実施するための装置の個
々の部品を示す斜視図であり、す図であり、 第３図は、本発明に従う方法を実施するための典型的回
路構成を示す図である。 １・・・磁気ルーラ、２・・・検出器、３・・・ブロッ
ク、４・・・走査ヘッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高い許容誤差条件で半完成材料等を切断し、穴あけ
   し、曲げ及び（又は）型押しするため、相対的に運動し
   それぞれ移動可能な上側の及び下側のツール又はプラン
   ジャを有し、上記プランジャは行程数によつて再調整さ
   れなければならず、プランジャのプランジンクの深さの
   実際の値は測定され且つ特定のプランジンクの深さと比
   較されるようになつている、上記高速行程プレスにおけ
   るプランジャの調整値の測定及び補正方法であつて、複
   数の誘導ループを備えるセンサヘッドが永久磁石ストリ
   ップに沿つてプランジャの行程で案内され、 上記ストリップはその縦方向に沿つて複数の交互のＮ極
   ／Ｓ極に細かく分割され、 誘起された電圧は、上記誘導ループの正弦及び余弦関数
   によつて予め定められた通路長単位の各々に対して調べ
   られ、 上記の２つの関数の振幅は回帰点で測定され且つ評価さ
   れ、 上記振幅の１つ又は上記回帰点で測定された振幅に近い
   最大値は、基準電圧とされその他の振幅は上記測定値を
   与えることを特徴とする上記方法。 ２、検出器のヘッド及び（又は）上記永久磁石ストリッ
   プ等は固定された上記のツールに対して移動可能である
   ことを特徴とする 請求項１に記載の方法。 ３、上記の検出器のヘッドは磁気ルーラに近い距離でそ
   れに平行に動かされることを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の方法。 ４、上記プランジャのプランジンクの深さは行程プレス
   の運転中連続的に可変に測定され、上記プランジャの補
   正は予め設定された許容限界を超えるか又はそれに達し
   ないかに従つて上記プランジャの停止中に行なわれるこ
   とを特徴とする 請求項１に記載の方法。 ５、上記検出器のコイルに与えられる正弦関数の全ての
   零通過点での概その行程の測定のために計数パルスが生
   成されることを特徴とする 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の方法を実施す
   るための装置。 ６、上記プランジャの回帰点で測定される振幅の大きさ
   は逆正弦関数の関係に従うことを特徴とする 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の方法を実施す
   るための装置。