JPH025493B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被絞り成形材料を任意の形状に絞り成
形するプレス機に関し、詳しくは絞り成形過程で
しわ押え圧力及び絞り成形速度を任意に変化させ
ることができる絞り成形用プレス機に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、プレス機で被絞り成形材料を任意の形状
に絞り成形する場合、主加圧シリンダに一定流量
の圧油を供給してスライドを一定速度で下降させ
るとともにダイクツシヨンシリンダに対して一定
のしわ押え圧力を出力するような圧油を供給して
しわ押え圧力を一定に保持させることが一般的な
絞り成形制御方法であつた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の絞り成形制御方法においては、一定
の絞り成形速度で、かつ、しわ押え圧力も一定に
して絞り成形するため、被絞り成形材料を複雑な
形状に絞り成形する場合、塑性変形の途中で破断
したり、逆にしわが発生するという問題があつ
た。そこで本発明においては、その絞り成形製品
の材質、板厚、形状などに対応して成形過程でし
わ押え圧力、もしくはしわ押え圧力と絞り成形速
度両方を任意に変えることによつて、前記問題点
を解決することを技術的課題とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、主加圧シ
リンダにより駆動されるスライドに連動して昇降
する上型とダイクツシヨンシリンダにより駆動さ
れるダイクツシヨンパツドに連動して昇降するし
わ押さえホルダーとで支持された被絞り成形材料
を絞つて製品に成形する絞り成形用プレス機を、
前記スライドの移動位置を検出し、その検出位置
に応じた信号を出力するスライド位置センサと、
前記ダイクシヨンパツドの移動位置を検出し、そ
の検出位置に応じた信号を出力するダイクシヨン
パツド位置センサと、絞り成形過程における前記
ダイクシヨンパツドの移動位置に対応したしわ押
さえ圧力を、前記被絞り成形材料から成形される
前記製品に基づいて設定するための圧力設定部
と、絞り成形過程における前記スライドの下降位
置に対応した速度を、前記被絞り成形材料から成
形される前記製品に基づいて設定するための速度
設定部と、前記ダイクツシヨンシリンダにおける
圧油の圧力を調整する圧力制御弁と、前記主加圧
シリンダに供給される圧油の流量を調整する流量
調整弁と、前記ダイクツシヨンシリンダによるし
わ押さえ圧力を検出し、その検出圧力に応じた信
号を出力する圧力センサと、前記ダイクツシヨン
パツド位置センサからの信号を入力し、前記ダイ
クツシヨンパツドが前記圧力設定部において設定
されたしわ押さえ圧力を出力させる位置に達する
ごとに、前記圧力センサからの信号が、そのしわ
押さえ圧力に相当するように前記圧力制御弁を制
御するしわ押さえ圧力制御手段と、前記スライド
位置センサからの信号を入力し、前記スライドを
前記速度設定部において設定された速度に可変さ
せる位置に達したことを認識するごとに、その設
定速度で前記スライドを下降させるように前記流
量調整弁を制御する絞り成形速度制御手段とを備
えた構成にすることである。

（作用） 上記構成の絞り成形用プレス機によると、しわ
押さえ圧力制御手段は、ダイクツシヨンパツド位
置センサからの信号を入力し、前記ダイクツシヨ
ンパツドが前記圧力設定部において設定されたし
わ押さえ圧力を出力させる位置に達するごとに、
前記圧力センサからの信号が、そのしわ押さえ圧
力に相当するように前記圧力制御弁を制御する。

また、絞り成形速度制御手段は、スライド位置
センサからの信号を入力し、前記スライドを前記
速度設定部において設定された速度に可変させる
位置に達したことを認識するごとに、その設定速
度で前記スライドを下降させるように前記流量調
整弁を制御する。

以上の制御により、絞り成形過程で、しわ押さ
え圧力と絞り成形速度とを、被絞り成形材料から
成形される製品に応じて任意に変えることができ
るため、しわ押さえ圧力制御だけでは高品質の絞
り成形を行うことが困難な複雑な形状の製品でも
成形を可能にする作用をする。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面に従つて説明する。

第１図は本実施例の絞り成形用プレス機の成形
前状態を示した正面図であり、第２図は成形後の
状態の正面図とともに、同プレス機の油圧回路を
示したものである。

第１図及び第２図に示すように、プレス機本体
１の上部には主加圧シリンダ２が取付けられ、同
シリンダ２のロツド３下端にはスライド４が取着
される。さらに、スライド４下端面にはアダプタ
プレート５を介して上型６が取付けられる。

一方、プレス機本体１の下部にはダイクツシヨ
ンシリンダ７が取付けられ、同シリンダ７のロツ
ド８上端にはダイクツシヨンパツド９が取着され
る。ダイクツシヨンパツド９上端面にはダイクツ
シヨンピン１０Ａ，１０Ｂが取付けられ、それぞ
れのダイクツシヨンピン１０Ａ，１０Ｂの上端部
にはブランクホルダー１１Ａ及び１１Ｂが取付け
られる。

それぞれのダイクツシヨンピン１０Ａ，１０Ｂ
を挿通するとともにフレーム１２に支持されたボ
ルスタ１３の上端面には下型１４が取付けられ
る。下型１４は前記ダイクツシヨンピン１０Ａ，
１０Ｂを挿通し、前記ブランクホルダー１１Ａ及
び１１Ｂが下型１４の両端部を昇降できるように
構成される。

第１図に示すように被絞り成形材料１５は上型
６とブランクホルダー１１Ａ及び１１Ｂとに支持
され成形開始を待つ。なお、前記スライド４の側
面にはラツク４Ａが取付けられ、スライド４が昇
降するとき、ラツク４Ａと噛合つて回転するギヤ
１６を回転軸に備えた例えばアナログ信号出力型
のエンコーダがスライド位置検出器１７として設
けられる。また、前記ダイクツシヨンパツド９の
側面にはラツク９Ａが取付けられ、ダイクツシヨ
ンパツド９が昇降するときラツク９Ａと噛合つて
回転するギヤ１８を回転軸に備えた前記エンコー
ダ１７と同様のアナログ信号出力型のエンコーダ
がダイクツシヨンパツド位置検出器１９として設
けられる。

前記主加圧シリンダ２及び前記ダイクツシヨン
シリンダ７に所要の圧油を供給する油圧回路も第
２図に示される。

本油圧回路の油圧源はモータＭによつて駆動さ
れる主ポンプ２１であり、同主ポンプ２１から出
力された圧油は、前記主加圧シリンダ２の昇降方
向を切換えるための主加圧シリンダ昇降切換バル
ブ２２と、前記ダイクツシヨンシリンダ７の昇降
方向を切換えるためのダイクツシヨンシリンダ昇
降切換バルブ２３とに送油される。前記主加圧シ
リンダ昇降切換バルブ２２と主加圧シリンダ２の
間には主加圧シリンダ２が下降するときの下降速
度を制御させるための比例電磁流量調整弁（流量
調整弁）２４が設けられ、また、ダイクツシヨン
シリンダ７がしわ押え圧力を発生するときのしわ
押え圧力を制御させるための比例電磁圧力制御弁
（圧力制御弁）２５をバイパス回路２６に設ける。
さらに、ダイクツシヨンシリンダ７の圧力値を目
視するための圧力計２７と同圧力を検出して検出
圧力対応の信号を出力する圧力センサ２８とが取
付けられる。

次に、第３図に従いしわ押え圧力制御と絞り成
形速度制御の制御構成について説明する。なお、
図中、破線で示した制御ブロツクは絞り成形速度
制御に関連するものである。

図に示すように上記両制御の中枢を成すものと
して例えばマイクロプロセツサCPUを使用し、
マイクロプロセツサCPUにはランダムアクセス
メモリRAMとリードオンリメモリROMが所要
の記憶容量を満足するように接続され、さらに外
部からの信号を入力させるとともに、外部に信号
を出力させるための入出力機能を備えた入出力イ
ンターフエースＩ／Ｏ、及び外部に信号を出力さ
せるための出力機能を備えた出力インターフエー
スOUTが接続される。

入出力インターフエースＩ／Ｏには、プレス機
本体１の駆動を制御するプレス機制御装置３１が
接続され、前記マイクロプロセツサCPUとの間
で信号交信を行う。プレス機制御装置３１からマ
イクロプロセツサCPUに出力する信号として例
えばプレス機が運転を開始しても良いかどうかの
問合せ信号、異常信号などがあり、逆にマイクロ
プロセツサCPUからプレス機制御装置３１に出
力する信号として運転準備完了信号などがある。
また、同入出力インターフエースＩ／Ｏには前記
ダイクツシヨンパツド位置センサ１９から出力さ
れた信号を例えばデジタル信号に変換する信号変
換器３２と、前記圧力センサ２８から出力された
信号を増幅したあとデジタル信号に変換する増幅
器３３と、さらに前記スライド位置センサ１７か
ら出力された信号をデジタル信号に変換する信号
変換器３４とが接続される。

一方、出力インターフエースOUTには前記比
例電磁圧力制御弁２５を駆動させるための駆動電
流を通電する増幅器３５と、前記比例電磁流量制
御弁２４を駆動させるための駆動電流を通電する
増幅器３６とが接続される。

マイクロプロセツサCPUには、前記入出力イ
ンターフエースＩ／Ｏ、出力インターフエース
OUT、ランダムアクセスメモリRAM、リードオ
ンリメモリROMのほかに、前記ダイクツシヨン
パツド９の移動位置に対応したしわ押え圧力を設
定する圧力設定部３７と、前記スライド４の移動
位置に対応したスライド下降速度を設定する速度
設定部３８とが接続され、さらに前記圧力センサ
２８が検出した圧力を、例えば発光表示させるバ
ー型LEDから成る圧力モニタ部３９と、スライ
ド４の下降速度を発光表示させるバー型LEDか
ら成る速度モニタ部４０とが接続される。

前記圧力設定部３７におけるしわ押え圧力設定
方法は、例えばプレス機の操作パネルに設けたキ
ーボードを使用し、第４図に示すようにダイクツ
シヨンパツド位置と、ダイクツシヨンパツド位置
に対応したしわ押え圧力値を前記ランダムアクセ
スメモリRAMに記憶させるものである。また、
速度設定部３８における速度設定方法は、前記圧
力設定方法と同様に前記キーボードを使用し、第
５図に示すようにスライド位置とスライド位置に
対応したスライド下降速度を前記ランダムアクセ
スメモリRAMに記憶させるものである。

次に、しわ押え圧力制御作用を第６図に示した
しわ押え圧力制御フローチヤートに従つて、ま
た、絞り成形速度制御作用を第７図に示した絞り
成形速度制御フローチヤートに従つて説明する。

第６図において、前記マイクロプロセツサ
CPUに電源が投入されると、ステツプ１に示す
ようにマイクロプロセツサCPUを含めて電気制
御回路がイニシヤライズされる。次に、ステツプ
２において、マイクロプロセツサCPUは絞り成
形品の材質、板厚、形状等に従つて最適なしわ押
え圧力がすでに前記圧力設定部３７で設定されて
いるかどうかを判断し、すでに同設定が完了した
と判断した場合はステツプ３において、前記プレ
ス機制御装置３１との信号交信によりプレス機本
体１が運転可能な状態になつているかどうかを判
断する。

ステツプ３の判断の結果、マイクロプロセツサ
CPUがプレス機本体１側の運転準備完了を確認
すると、マイクロプロセツサCPUはステツプ４
において前記プレス機制御装置３１に対してしわ
押え圧力制御の開始が可能であることを示す運転
信号を出力する。プレス機本体１側の主加圧シリ
ンダ２が下降を開始し、同時にダイクツシヨンシ
リンダ７が下降すると、前記被絞り成形材料１５
が下型１４に接触して絞り成形を始める。マイク
ロプロセツサCPUはステツプ５において前記ダ
イクツシヨンパツド位置センサ１９からの信号を
入力し、ダイクツシヨンパツドの位置を認識した
うえ、同位置がしわ押え圧力を変化させる位置で
あるかどうかを判断し、同位置がしわ押え圧力を
変化させる位置であると判断した場合は、ステツ
プ６において前記圧力設定部３７から同位置に対
応したしわ押え圧力設定値を読出し、同圧力値
を、比例電磁圧力制御弁２５の駆動量に対応した
駆動信号に変換して前記増幅器３５に出力する。
同増幅器３５は前記駆動信号を入力して比例電磁
圧力制御弁２５に駆動電流を通電し、ダイクツシ
ヨンシリンダ７に所要の圧油を供給する。

次のステツプ７においてマイクロプロセツサ
CPUは前記圧力センサ２８からの信号を入力し
て実際のしわ押え圧力値を演算して認識し、圧力
モニタ信号に変換したうえ、前記圧力モニタ部３
９に出力し、実際のしわ押え圧力をモニタ表示さ
せる。実際には前記圧力設定部３７で設定される
しわ押え圧力設定点がダイクツシヨンパツド９の
下降範囲において多点に亘るために、ステツプ５
〜ステツプ７間のルーチンは、しわ押え圧力値設
定点毎に実行され、最後のしわ押え圧力設定点対
応のしわ押え圧力制御が完了したとき、ステツプ
８に示すように１サイクルのしわ押え圧力制御を
完了し、運転信号をオフするものとする。

次に絞り成形速度制御を、第７図の絞り成形速
度制御フローチヤートに従つて説明する。

マイクロプロセツサCPUに電源が投入される
と、ステツプ１に示すようにマイクロプロセツサ
CPUを含めて電気制御回路がイニシヤライズさ
れる。次に、ステツプ２において、マイクロプロ
セツサCPUは絞り成形品の材質、板厚、形状等
に従つて最適なしわ押え圧力の設定とともに、ス
ライド下降速度がすでに前記速度設定部３８で設
定されているかどうかを判断し、すでに両方の設
定が完了したと判断した場合はステツプ３におい
て、前記プレス機制御装置３１との信号交信によ
りプレス機本体１が運転可能な状態になつている
かどうかを判断する。

ステツプ３の判断の結果、マイクロプロセツサ
CPUがプレス機本体１側の運転準備完了を確認
すると、マイクロプロセツサCPUはステツプ４
において、前記プレス機制御装置３１に対してし
わ押え圧力制御と絞り成形速度制御の開始が可能
であることを示す運転信号を出力する。プレス機
本体１側の主加圧シリンダ２とダイクツシヨンシ
リンダ７が下降を開始し、被絞り成形材料１５が
下型１４に接触して絞り成形を始める。

以下、絞り成形速度制御を対象として説明す
る。マイクロプロセツサCPUはステツプ５にお
いて前記スライド位置センサ１７からの信号を入
力し、スライド４の位置がスライド４の下降速
度、すなわち絞り成形速度を変化させる位置であ
るかどうかを判断し、同位置がスライド下降速度
を変化させる位置であると判断した場合は、ステ
ツプ６において前記速度設定部３８から同位置に
対応したスライド下降速度を読出し、同スライド
下降信号を比例電磁流量制御弁２４の駆動量に対
応した駆動信号に変換して前記増幅器３６に出力
する。同増幅器３６は前記駆動信号を入力して比
例電磁流量調整弁２４に駆動電流を通電し、主加
圧シリンダ２に所要の圧油を供給する。

次にステツプ７においてマイクロプロセツサ
CPUは前記スライド位置センサ１７の出力信号
を入力して所定距離下降に要した時間からスライ
ド４の下降速度を演算し、同演算下降速度を速度
モニタ信号に変換したうえ、前記速度モニタ部４
０に出力し、スライド下降速度をモニタ表示させ
る。実際には前記速度設定部３８で設定されるス
ライド下降速度設定点がスライド４の下降範囲に
おいて多点に亘るために、ステツプ５〜ステツプ
７間のルーチンはスライド下降速度設定点毎に実
行され、最後のスライド下降速度設定点対応の絞
り成形速度制御が完了したとき、ステツプ８に示
すように１サイクルの絞り成形速度制御を完了
し、運転信号をオフするものとする。

以上のように、しわ押え圧力制御及び絞り成形
速度制御はそれぞれ前記圧力設定部３７で設定さ
れたダイクツシヨンパツド９の任意の移動位置に
おけるしわ押え圧力設定値に対応してしわ押え圧
力制御が行なわれ、また、前記速度設定部３８で
設定されたスライド４の任意の移動位置における
スライド下降設定速度に対応して絞り成形速度制
御が行なわれる。従つて、第１の発明に対応する
実施例においてはしわ押え圧力のみが行なわれ、
第２の発明に対応する実施例においてはしわ押え
圧力制御と絞り成形速度制御とが併用して行なわ
れる。後者の実施例においては一般にしわ押え圧
力制御を主として、絞り成形速度制御を従とする
ことによつて、しわ押え圧力制御だけでは高品質
の絞り成形を行うことが困難な複雑な形状の製品
でも成形を可能にするものである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、絞り成形過程で
しわ押さえ圧力と絞り成形速度とを任意に変える
ことができるため、絞り成形製品が塑性変形の途
中で破断したり、しわが発生することを防止する
ことは勿論、しわ押さえ圧力制御だけでは高品質
の絞り成形を行うことが困難な複雑な形状の製品
でも成形することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例のプレス
機本体正面図及び油圧回路図、第３図は本発明の
実施例の制御ブロツク図、第４図及び第５図はし
わ押え圧力設定例及び絞り成形速度設定例を示し
た設定説明図、第６図はしわ押え圧力制御フロー
チヤート図、第７図は絞り成形速度制御フローチ
ヤート図である。 １……プレス機本体、２……主加圧シリンダ、
４……スライド、６……上型、７……ダイクツシ
ヨンシリンダ、９……ダイクツシヨンパツド、１
０Ａ，１０Ｂ……ダイクツシヨンピン、１１Ａ，
１１Ｂ……ブランクホルダー、１３……ボルス
タ、１４……下型、１５……被絞り成形材料、１
７……スライド位置センサ、１９……ダイクツシ
ヨンパツド位置センサ、２１……主ポンプ、２２
……主加圧シリンダ昇降切換バルブ、２３……ダ
イクツシヨンシリンダ昇降切換バルブ、２４……
比例電磁流量調整弁、２５……比例電磁圧力制御
弁、２８……圧力センサ、３７……圧力設定部、
３８……速度設定部、３９……圧力モニタ部、４
０……速度モニタ部、CPU……マイクロプロセ
ツサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主加圧シリンダにより駆動されるスライドに
   連動して昇降する上型とダイクツシヨンシリンダ
   により駆動されるダイクツシヨンパツドに連動し
   て昇降するしわ押さえホルダーとで支持された被
   絞り成形材料を絞つて製品に成形する絞り成形用
   プレス機であつて、 前記スライドの移動位置を検出し、その検出位
   置に応じた信号を出力するスライド位置センサ
   と、 前記ダイクシヨンパツドの移動位置を検出し、
   その検出位置に応じた信号を出力するダイクシヨ
   ンパツド位置センサと、 絞り成形過程における前記ダイクシヨンパツド
   の移動位置に対応したしわ押さえ圧力を、前記被
   絞り成形材料から成形される前記製品に基づいて
   設定するための圧力設定部と、 絞り成形過程における前記スライドの下降位置
   に対応した下降速度を、前記被絞り成形材料から
   成形される前記製品に基づいて設定するための速
   度設定部と、 前記ダイクツシヨンシリンダからの圧油の圧力
   を制御する圧力制御弁と、 前記主加圧シリンダに供給される圧油の流量を
   調整する流量調整弁と、 前記ダイクツシヨンシリンダによるしわ押さえ
   圧力を検出し、その検出圧力に応じた信号を出力
   する圧力センサと、 前記ダイクツシヨンパツド位置センサからの信
   号を入力し、前記ダイクツシヨンパツドが前記圧
   力設定部において設定されたしわ押さえ圧力を出
   力させる位置に達するごとに、前記圧力センサか
   らの信号が、そのしわ押さえ圧力に相当するよう
   に前記圧力制御弁を制御するしわ押さえ圧力制御
   手段と、 前記スライド位置センサからの信号を入力し、
   前記スライドを前記速度設定部において設定され
   た速度に可変させる位置に達したことを認識する
   ごとに、その設定速度で前記スライドを下降させ
   るように前記流量調整弁を制御する絞り成形速度
   制御手段とを備えることを特徴とする絞り成形用
   プレス機。