JPH0369640B2 - - Google Patents

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JPH0369640B2
JPH0369640B2 JP207187A JP207187A JPH0369640B2 JP H0369640 B2 JPH0369640 B2 JP H0369640B2 JP 207187 A JP207187 A JP 207187A JP 207187 A JP207187 A JP 207187A JP H0369640 B2 JPH0369640 B2 JP H0369640B2
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JP
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pressure
control
cylinder
control cylinders
target
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JP207187A
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JPS63157799A (ja
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Tokuji Nakagawa
Masanobu Kurumachi
Kazuyuki Kajama
Koichi Fukushima
Nobuo Kimura
Satoshi Hirota
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to US07/080,477 priority Critical patent/US4784058A/en
Priority to DE3726578A priority patent/DE3726578C2/de
Publication of JPS63157799A publication Critical patent/JPS63157799A/ja
Publication of JPH0369640B2 publication Critical patent/JPH0369640B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/24—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam
    • B30B15/245—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam using auxiliary cylinder and piston means as actuating members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、油圧プレス等によつて樹脂板等の
被圧縮物の圧縮成形を行う際、プレスの平衡性及
び被圧縮物にかかる圧力を制御するプレス制御装
置に関する。
（従来の技術とその問題点） 油圧プレス等により品物を成形する場合、樹脂
板などの被圧縮物に上金型が触れた後、成形が終
了するまでの間、上金型を平衡に保ち、かつ被圧
縮物に加わる圧力が一定になるよう制御すること
は、均一な再現性に優れた製品を製造する上で重
要である。
しかしながら、従来の機械的な剛性に頼つたプ
レスでは例えば0.05mm以内の精度の高い平衡度を
保ち、かつ被圧縮物に加わる実加圧力を一定に保
つことは不可能であつた。
そこで、上述した欠点を改善したものとして、
特開昭60−30323号公報に開示されたものがある。
これはプレス装置のベツド部に配設した平衡支持
装置でスライド（上金型を接着している）を精度
よく平衡支持し、平衡支持装置の支持力を検出し
て基準設定力と比較し支持力が基準設定力より大
きくなるとスライドの下降速度を遅くし、支持力
が基準設定力より小さくなるとスライドの下降速
度を速くするように制御し、平衡支持装置に離れ
ずにスライドを追従制御して成形するようにした
方法であり、前述したスライド（つまり、上金
型）の平衡を保ち、被圧縮物にかかる圧力を一定
にすることを目的としている。
しかしながら、一方の目的であるスライドの平
衡度が高さの量であるのにかかわらず、各平衡支
持装置の速度差により制御するため、制御の遅れ
等により精度に問題がある。さらに各平衡支持装
置の速度を各々同調して下げているので、例えば
第８図ａ，ｂに示すように、被圧縮物１が偏つて
いる場合（ａ図）、被圧縮物１の粘度が違う場合
（ｂ図）などの被圧縮物の状態によつて、スライ
ドの平衡度がずれてしまうという問題点があつ
た。なお第８図において、２は上金型、３は下金
型、４はスライド、５は加圧シリンダである。
また、被圧縮物にかかる圧力を一定に保つとい
うもう一方の目的のため、加圧シリンダの速度を
制御しているが、このことにより前述した平衡支
持装置の速度制御と加圧シリンダの速度制御の２
つの制御ループが１操作手段に存在することにな
る。つまり上記２つの制御ループの存在によつ
て、両者の制御間の時間差などの影響で、互いの
目的を損う結果が生じてしまうという問題点があ
つた。
（発明の目的） この発明の目的は、上記従来技術の問題点を解
消し、いかなる状況や被圧縮物の状態において
も、スライドを精度良く平衡に保ち、かつ被圧縮
物に加わる圧力を常に一定に保つように制御する
ことのできるプレス制御装置を提供することであ
る。
（目的を達成するための手段） 上記目的を達成するため、この発明によるプレ
ス制御装置は、プレス装置の加圧シリンダにより
押圧されるスライドの平衡度と被圧縮物にかかる
圧力を制御するため、ベツド上に配設されてスラ
イドを支持する複数の制御用シリンダと、前記加
圧シリンダに備えつけられ前記加圧シリンダの加
圧力を検出する第１の圧力センサと、各前記制御
用シリンダに備えつけられ前記制御用シリンダの
高さを検出する位置センサと、各前記制御用シリ
ンダに備えつけられ前記制御用シリンダにかかる
圧力を検出する第２の圧力センサと、前記位置セ
ンサにより得られた各前記制御用シリンダの高さ
を比較する第１の比較手段と、前記第１の比較手
段による比較結果に基づいて各前記制御用シリン
ダの操作量を決定する第１の操作量決定手段と、
前記第１の操作量決定手段による操作量に従い各
前記制御用シリンダを制御する第１の制御手段
と、前記第１の圧力センサより得られた前記加圧
シリンダの加圧力と前記第２の圧力センサより得
られた各前記制御用シリンダにかかる圧力和との
差により実加圧力を測定する実加圧力測定手段
と、前記実加圧力測定手段より得られた実加圧力
と予め設定された目標実加圧力を比較する第２の
比較手段と、前記第２の比較手段による比較結果
に基づいて各前記制御用シリンダの操作量を決定
する第２の操作量決定手段と、前記第２の操作量
決定手段による操作量に従い前記制御用シリンダ
を制御する第２の制御手段とを備えて構成されて
いる。
（実施例） Ａ 実施例の全体構成と動作 第１図ａ，ｂは、この発明によるプレス制御
装置の一実施例を示し、ａがプレス装置の立体
構成説明図、ｂがプレス装置の断面構成説明図
である。
同図に示すようにプレス装置は、被圧縮物１
を成形するため、上金型２と下金型３が上部、
下部にそれぞれ設けてある。上金型２上部にス
ライド４が接着されており、このスライド４を
上下に動かすことにより上金型２を動作させる
ことができる。さらに、スライド４の上部に加
圧シリンダ５が取り付けられており、加圧シリ
ンダ５のピストン運動により、スライド４に動
力を与えることで被圧縮物１のプレスを行う。
また、加圧シリンダ５は圧力センサ２１を備え
ており、圧力センサ２１は加圧シリンダ５の圧
力を検出する。
一方、下金型３はベツド６上に固定されてい
る。ベツド６上には、下金型３の他、四隅に制
御用シリンダ７が配設されている。制御用シリ
ンダ７はその上部においてスライド４を支持し
ている。各制御用シリンダ７には、高速バルブ
１２及びサーボバルブ１３を備えている。高速
バルブ１２は、短時間で制御用シリンダ７の高
さ調節可能なように高速で開閉し、サーボバル
ブ１３は、徐々に制御用シリンダにかかる圧力
を調節するように動作する。これらのバルブは
制御装置１１の信号に従い開閉する。
また、各制御用シリンダ７は、位置センサ８
及び圧力センサ９を備えており、位置センサ８
は各制御用シリンダ７の高さ（つまり、各隅の
スライド４の高さ）を検出し、圧力センサ９は
各制御用シリンダ７にかかる圧力を検出する。
上記検出される高さは、加圧シリンダ５の押圧
により、又、圧力は加圧シリンダ５の押圧と、
被圧縮物１の反力により時々刻々変化するもの
である。
各位置センサ８、各圧力センサ９及び圧力セ
ンサ２１は各々Ａ／Ｄ変換器１０と接続されて
おり、Ａ／Ｄ変換器１０は位置センサ８及び圧
力センサ９，２１の検出による各制御用シリン
ダ７の高さ、各制御用シリンダ７にかかる圧力
及び加圧シリンダ５の加圧力のアナログ信号を
入力信号とし、デイジタル化する。また、Ａ／
Ｄ変換器１０は制御装置１１に接続されてお
り、前述した高さ及び圧力のデイジタル信号を
制御装置１１に出力する。
制御装置１１は上述した各制御用シリンダ７
の高さ、圧力及び加圧シリンダ５の加圧力のデ
イジタル信号をパラメータとし、後述する制御
方法に従い、高速バルブ１２及びサーボバルブ
１３に信号を送ることで制御する。高速バルブ
１２は高速に開閉し各制御用シリンダ７の高さ
を一致させるように高さ制御を行いスライド４
の平衡度を保つ。同時に、サーボバルブ１３は
徐々に各制御用シリンダ７の圧力を目標圧力に
調整することで圧力制御を行い、被圧縮物１に
かかる圧力を一定に保つ。このような制御を被
圧縮物１のプレスが完了するまで繰り返し行
う。
Ｂ 第１の制御装置による第１の実施例 (B‐) 構成と動作 第２図は位置センサ８と圧力センサ９，２
１から得られた各制御用シリンダ７の高さ、
各制御用シリンダ７にかかる圧力及び加圧シ
リンダ５の圧力をパラメータとする前述した
制御を行なうための第１の制御装置１１の構
成を詳細に示すブロツク図である。
同図において各制御用シリンダ７の高さを
h1〜h4、各制御用シリンダ７にかかる圧力を
P1〜P4、加圧シリンダ５の圧力をPnとする。
h1〜h4のパラメータによる制御装置１１の
高さ制御において、まず最小高さ決定部１４
においてh1〜h4から、最小値hnioを検出する。
このhnioに各制御用シリンダの高さを一致さ
せるため、h1〜h4の高さをhnioにより減算部
１５において減じることで、各制御用シリン
ダ７の操作量δ1〜δ4を得る。これらの操作量
δ1〜δ4を制御則部１６において、比例定数Rl
を乗じ、制御量に変換し各高速バルブ１２に
制御信号を送ることで各制御用シリンダ７の
高さを高速に一致させ、高さ制御を行う。
一方、P1〜P4のパラメータによる第１の
制御装置１１の圧力制御において、まずP1
〜P4の圧力和Ｐを加算部１７により求め、
各制御用シリンダ目標圧力設定部１８におい
て圧力和Ｐと加圧シリンダ加圧力Pn、被圧
縮物１にかけるべき目標実加圧力Psをパラメ
ータとして、 P′＝Pn−Ps（目標圧力和） δP＝Ｐ−P′ で偏差δPが零になるように、各制御用シリ
ンダ目標圧力P1′〜P4′を設定する。最も簡単
には偏差δPを４つの制御用シリンダ７に対
し均等に分配して、P1′〜P4′を決定するよう
にしてもよい。なお目標実加圧力Psは被圧縮
物１の材質に応じ予め設定しておく。
上記各制御用シリンダ目標圧力P1′〜P4′と
P1〜P4の差を減算部１９で求めることで、
操作量ε1〜ε4を得る。これらの操作量ε1〜ε4
を制御則部２０で比例定数Kpを乗じ、制御
量に変換し、各サーボバルブ１３に制御信号
を送ることで各制御用シリンダ７にかかる圧
力を徐々に制御用シリンダ目標圧力P1′〜
P4′に等しくするように圧力制御を行う。そ
の結果、被圧縮物にかかる圧力を目標実加圧
力Psで一定に保つことができる。
上記した２つの制御は高さ制御の方が優先
されており、高速バルブ１２により高速に制
御し、圧力制御の方はサーボバルブ１３を使
用して徐々に制御していく方法を用いてい
る。このため、互いの制御が干渉しあうこと
はなく、制御用シリンダ７の制御という１つ
の制御ループにおいて実現することができ
る。
(B‐) マイクロコンピユータによる実現 上述した第１の制御装置１１の機能は、マ
イクロコンピユータを用いても実現すること
ができる。第３図はそのときの第１の制御装
置１１の処理手順を示すフローチヤートであ
る。まず、ステツプS31において各制御用シ
リンダの高さh1〜h4、各制御用シリンダにか
かる圧力P1〜P4、加圧シリンダの圧力Pnを
各々のセンサよりＡ／Ｄ変換器１０を介して
入力する。
次にステツプS32において、h1〜h4各々を
比較することにより最小値hnioを検出する。
その後、ステツプS33においてこのhnioに各
制御用シリンダの高さを一致させるため、h1
〜h4の高さをhnioにより減じることで、各制
御用シリンダ７の操作量δ1〜δ4を得る。さら
に操作量δ1〜δ4に比例定数Rlを乗じ、制御量
に変換し各高速バルブ１２に制御信号を送る
ことで各制御用シリンダ７の高さを高速に操
作し高さを一致させる。
そしてステツプS34において、P1〜P4の圧
力和Ｐを加算することにより求め、この圧力
和Ｐと加圧シリンダ圧力Pn、予め設定され
た被圧縮物１にかけるべき目標実加圧力Psを
下記のように比較を行う。
P′＝Pn−Ps（目標圧力和） δP＝Ｐ−P′ この偏差δPが零になるように、各制御用
シリンダ目標圧力P1′〜P4′を設定する。次に
ステツプS35において目標圧力P1′〜P4′とP1
〜P4の差を求めることで、操作量ε1〜ε4を得
る。さらに、これらの操作量ε1〜ε4に比例定
数Kpを乗じ、制御量に変換し、各サーボバ
ルブ１３に制御信号を送ることで各制御用シ
リンダ７にかかる圧力を徐々に制御用シリン
ダ目標圧力P1′〜P4′に等しくするように圧力
操作を行う。そして、ステツプS36におい
て、プレスの完了が確認されるまでステツプ
S31〜S35を繰り返すことで、被圧縮物にか
かる実加圧力を目標実加圧力Psで一定に保つ
ことができる。
上述したように、高さ及び圧力制御を１つ
の制御ループ中により実現したことにより、
制御系を明確化し、外部からの影響を減少さ
せることができた。さらに計算機を導入する
ことによつて周囲の状況や被圧縮物の状態に
応じた微妙な調整も可能にした。また、高さ
制御は従来のように各制御用シリンダの速度
を制御するのでなく、直接各制御用シリンダ
の高さを制御することで、応答性、精度の向
上が計れる。
また、加圧シリンダ５の方には一切手を加
えないので従来の精度の悪いプレスにこの第
１の制御装置を取り付けることで、精度の向
上が期待できる。
Ｃ 第２の制御装置による第２の実施例 (C‐) 構成と動作 第４図は位置センサ８と圧力センサ９，２
１から得られた各制御用シリンダ７の高さ、
各制御用シリンダ７にかかる圧力及び加圧シ
リンダ５の圧力をパラメータとする前述した
制御を行なうための第２の制御装置１１の構
成を詳細に示すブロツク図である。
同図において各制御用シリンダ７の高さを
h1〜h4、各制御用シリンダ７にかかる圧力を
P1〜P4、加圧シリンダ５の圧力をPnとする。
h1〜h4のパラメータによる制御装置１１の
高さ制御において、まず高さ比較部１４にお
いてh1〜h4を高い順に並べる。以下、高い順
に並べたパラメータl1〜l4に基づき、後に詳
述する圧力分配率決定部２１において、各制
御用シリンダ７の圧力分配率θ1〜θ4を決定す
る。
また、目標圧力和設定部２２において加圧
シリンダ圧力Pn、被圧縮物１にかけるべき
目標実加圧力Psより、 P′＝Pn−Ps（目標圧力和） にて求まる目標圧力和P′を設定する。なお目
標実加圧力Psは被圧縮物１の材質に応じ予め
設定しておく。
この目標圧力和P′に圧力分配率決定部２１
より得た圧力分配率θ1〜θ4を積算部２４にお
いて積算し、その積算した値とP1〜P4の差
を減算部１５より求めることで操作量U1〜
U4を得る。これらの操作量U1〜U4を制御則
部１６において、比例定数Rlを乗じ、制御量
に変換し各高速バルブ１２に制御信号を送る
ことで各制御用シリンダ７の高さを高速に一
致させるように高さ制御を行なう。
一方、P1〜P4のパラメータによる第２の
制御装置１１の圧力制御において、まずP1
〜P4の圧力和Ｐを加算部１７により求め、
各制御用シリンダ目標圧力設定部１８におい
て圧力和Ｐと加圧シリンダ加圧力Pn、被圧
縮物１にかけるべき目標実加圧力Psをパラメ
ータとして、 P′＝Pn−Ps（目標圧力和） δP＝Ｐ−P′ で偏差δPが零になるように、各制御用シリ
ンダ目標圧力P1′〜P4′を設定する。最も簡単
には偏差δPを４つの制御用シリンダ７に対
し均等に分配して、P1′〜P4′を決定するよう
にしてもよい。また、高さ制御との干渉をで
きるだけ避けるため、圧力分配率決定部２１
より得た圧力分配率θ1〜θ4に従つて分配する
方法も考えられる。
さらに、後に詳述するバイアス量設定部２
３において、加圧シリンダ加圧力Pnと圧力
和Ｐの差により、測定実加圧力Pr（Pr＝Pn−
Ｐ）が求まり、この測定実加圧力Prと目標実
加圧力Psの比較に従つて、バイアス量β（制
御の微調整を行なう量）を変更する。このバ
イアス量βを加算部２５により各目標圧力
P1′〜P4′に加え、さらに、その値とP1〜P4の
差を減算部１９で求めることで、目標操作量
Q1〜Q4を得る。
これらの操作量Q1〜Q4を制御則部２０で
比例定数Kpを乗じ、制御量に変換し、各サ
ーボバルブ１３に制御信号を送ることで各制
御用シリンダ７にかかる圧力を徐々に制御用
シリンダ目標圧力P1′〜P4′に等しくするよう
に圧力制御を行う。その結果、被圧縮物にか
かる実加圧力を目標実加圧力Psで一定に保つ
ことができる。
上記した２つの制御は第１の制御装置同
様、高さ制御の方が優先されており、高速バ
ルブ１２により高速に制御し、圧力制御の方
はサーボバルブ１３を使用して徐々に制御し
ていく方法を用いている。このため、互いの
制御が干渉しあうことは比較的少なく、制御
用シリンダ７の制御という１つの制御ループ
において実現することができる。
また、バイアス量βをバイアス量設定部２
３で時々刻々算出して変化させることによ
り、目標圧力P1′〜P4′に精度よく一致させる
ことが可能となつた。
(C‐) 圧力分配率決定部による圧力分配率決定
方法 圧力分配率決定部２２において圧力分配率
θ1〜θ4は次のように決定される。まず初期値
としてこの場合、圧力分配率θ1〜θ4は各々1/
４に設定しておく。ここで高さh1〜h4の偏差
により、後に詳述するように各補正パラメー
タμ1〜μ4を求める。そこで θi＝θi＋μi（ｉ＝１…４） ……(1) (1)式を実行することによつて圧力分配率θ1
〜θ4を求めるのである。
第５図は、補正パラメータを求める一例の
流れを示すフローチヤートである。ここで前
述したようにl1〜l4はh1〜h4を高さ順にソー
テイングしたものである。またｘは予め定め
られた基本補正値、ｙは偏差基準値であり、
高さの差が偏差基準値ｙより大きければ両者
の高さに違いがある（大小関係がある）とみ
なすパラメータである。
同図に示すように、高さl1〜l4の違いによ
り、Ｃ１〜Ｃ１７の17ケースに場合分けでき
る。以下、例をあげて補正パラメータμ1〜μ4
の決定フローの説明をする。
例 １ l1＝l2＞l3＞l4の場合 ステツプS1においてYES、次段のステツ
プS2においてNO、さらにステツプS5におい
てl2，l3の差は偏差基準値ｙより大きいので
YES、ステツプS6においても同様にYES、
従つてケースＣ３の補正パラメータα1〜α4に
決定する。ここで、h1＝l2、h2＝l3、h3＝l4、
h4＝l1であつた場合、μ1＝α2＝−ｘ、μ2＝α3
＝（1/2）ｘ、μ3＝α4＝（3/2）ｘ、μ4＝α1＝−
ｘ、となり、(1)式に従い、 θ1＝θ1−ｘ θ2＝θ2＋（1/2）ｘ θ3＝θ3＋（3/2）ｘ θ4＝θ4−ｘ と圧力分配率を決定するのである。このよう
に相対的に高い制御用シリンダ７（高さh1，
h4）の圧力分配率を下げ、低い制御用シリン
ダ７（高さh2，h3）の圧力分配率を上げるこ
とで高さの調整を行う。
例 ２ l1＞l2≒l3、l3≒l4、l2＞l4の場合 ステツプS1にてNO、ステツプS8において
YES、次段のステツプS9においてl2，l3は、
ほとんど違わない（両者の差がｙより小さ
い）のでNO、ステツプS11においてl3，l4も
ほとんど違わないのでNO、しかしながら、
次段のステツプS12においてl2，l4の差は、
無視できない（両者の差がｙより大きい）の
で、YESとなりケースＣ１０と決定する。
以下の手順は前述した例１と同様である。
例１、例２で示したように高さl1〜l4の
様々な偏差によつて補正パラメータμ1〜μ4を
決定するのである。
(C‐) バイアス量設定部によるバイアス量設定
方法 (C‐‐1) プレス加工時におけるバイアス量設定
の必要性 目標実加圧力Psが10〜1500（tw／m2）の
大きなスパンで制御用シリンダをサーボ制
御するためには、目標実加圧力Psに応じた
適当なバイアス量をサーボ指令への操作量
に加味した方が精度が向上することが経験
により知られている。しかしながら、予め
マシンの立上り時に適当なバイアス量を設
定しておいてもプレス加工中に、周囲条件
（油温、周囲温度等）により、圧力精度が
期待通り得られない場合がある。このた
め、バイアス量βをプレス加工時において
も設定し直す必要性がある。
(C‐‐2) バイアス量設定方法 バイアス量設定部２３において、バイア
ス量βは次のようにして設定される。まず
測定実加圧力Prと目標実加圧力をPsの比較
により、 Pr＜Ps であれば、目標実加圧力Psに応じて予め設
定しておいたバイアス量βが大きいとみな
し、バイアス調整値γ（＞０）を用い β＝β−γ とすることでバイアス量βを低く設定し直
す。一方、 Pr＞Ps であれば、予め設定しておいたバイアス量
βが小さいとみなし、 β＝β＋γ とすることで、バイアス量βを高く設定し
なおす。また、 Pr＝Ps であれば、バイアス量βは、正確だと判断
し、変更しない。
(C‐‐3) バイアス量設定による効果 このようにプレス加工中において随時、
測定実加圧Prと目標実加圧力Psの比較を行
いながらバイアス量βを変更することでど
のような使用条件でも、誤差が5.5％以内
に制御できるようになつた。
(C‐) マイクロコンピユータによる実現 上述した第２の制御装置１１の機能は、マ
イクロコンピユータを用いても実現すること
ができる。第６図はそのときの制御装置１１
の処理手順を示すフローチヤートである。ま
ず、ステツプS41において各制御用シリンダ
の高さh1〜h4、各制御用シリンダにかかる圧
力P1〜P4、加圧シリンダの圧力Pnを各々の
センサよりＡ／Ｄ変換器１０を介して入力す
る。
次にステツプS42において、h1〜h4を各々
を比較することにより高い順にl1〜l4とソー
テイングする。その後、ステツプS43におい
て高い順に並べたパラメータl1〜l4に基づき、
（Ｃ−）で述べた圧力分配率決定方法によ
り、各制御用シリンダ７の圧力分配率θ1〜θ4
を決定する。次にステツプS44において、加
圧シリンダ圧力Pn、被圧縮物１にかけるべ
き目標実加圧力Psより、 P′＝Pn−Ps（目標圧力和） を求め、この目標圧力和P′にステツプS43よ
り得た圧力分配率θ1〜θ4を積算し、さらにそ
の積算した値とP1〜P4の差を求めることで
操作量δ1〜δ4を得る。さらにこの操作量δ1〜
δ4に比例定数Rlを乗じ、制御量に変換し各高
速バルブ１２に制御信号を送ることで各制御
用シリンダ７の高さを高速に操作し高さを一
致させる。
そしてステツプS45において、P1〜P4の圧
力和Ｐを加算するとにより求め、この圧力和
Ｐと加圧シリンダ加圧力Pn、予め設定され
た被圧縮物１にかけるべき目標圧力Psを下記
のように比較を行う。
P′＝Pn−Ps（目標圧力和） δP＝Ｐ−P′この偏差δPが零になるように、
各制御用シリンダ目標圧力P1′〜P4′を設定す
る。
さらに、ステツプS46において加圧シリン
ダ加圧力Pnと圧力和Ｐの差により、測定実
加圧力Pr（Pr＝Pn−Ｐ）を求め、この測定実
加圧力Prと目標実加圧力Psの比較に基づき、
（Ｃ−）で述べたバイアス量決定方法によ
りバイアス量βを求める。そして、ステツプ
S47においてこのバイアス量βを各目標圧力
P1′〜P4′に加え、さらにその値とP1〜P4の差
を求めた量を目標操作量Q1〜Q4とする。さ
らに、これらの目標操作量Q1〜Q4に比例定
数Kpを乗じ、制御量に変換し、各サーボバ
ルブ１３に制御信号を送ることで各制御用シ
リンダ７にかかる圧力を徐々に制御用シリン
ダ目標圧力P1′〜P4′に等しくするように圧力
操作を行う。そして、ステツプS48におい
て、プレスの完了が確認されるまでステツプ
S41〜S47を繰り返すことで、スライド４の
平衡度を保ち、被圧縮物にかかる実圧力Prを
目標実加圧力Psで一定に保つことができる。
上述したように、第１の制御装置同様、高
さ及び圧力制御を１つの制御ループ中により
実現したことにより、制御系を明確化し、外
部からの影響を減少させることができた。さ
らに計算機を導入することによつて周囲の状
況や被圧縮物の状態に応じた微妙な調整も可
能にした。また、高さ制御は従来のように各
制御用シリンダの速度を制御するのでなく、
直接各制御用シリンダの高さを制御すること
で、応答性、精度の向上が計れる。
また、加圧シリンダ５の方には一切手を加
えないので従来の精度の悪いプレスにこの制
御装置を取り付けることで、精度の向上が期
待できる。
さらに、圧力分配率、バイアス量を考慮し
た制御を行つているため、Ｂで述べた第１の
制御装置に比べ、精度の高い高さ及び圧力制
御を行うことができる。
Ｄ 高さ制御のみの第３の実施例 Ｃで述べた第２の制御装置による第２の実施
例の高さ制御のみを用いても、かなりの効果を
得ることが期待できる。第７図は第３の実施例
であるプレス制御装置の概略説明図である。同
図において、サーボアンプ２６が第４図の減算
部１５と制御部１６に相当しており、サーボバ
ルブ２７は第１図の高速バルブ１２に相当して
おり、他の構成と動作はＡ、Ｃで既に述べたの
で説明は省略する。
この実施例では高さ制御のみを行うため、圧
力制御との干渉をさけるため高速バルブ１２の
ON−OFFによるデイジタル的方法を用いる必
要はない。したがつて、サーボバルブ２７でア
ナログ的連続制御方式で精度良く行うことがで
きる。しかも、各制御用シリンダ７の圧力分配
率θ1〜θ4を変更することにより実加圧力を考慮
して行つているため、圧力制御を加味してい
る。
また、第１、第２の実施例に比べ、制御対象
が１つ（高さ）に絞れることにより、高さ制
御、圧力制御間の干渉を考慮する必要が全くな
い、装置構成の簡略化（特に制御装置１１）が
計れる等の利点がある。
Ｅ 補足 尚、第１〜第３の上記実施例では制御則とし
て比例制御を用いたが、被圧縮物の特性あるい
は油圧系によつては微分制御、積分制御又はフ
イードフオワード制御等も実行することは可能
である。また、第１及び第２の実施例では高さ
制御用バルブ１２および圧力制御用バルブ１３
を１つのバルブで併用することにより、装置の
簡略化を図ることも可能である。
また、第３の実施例では、サーボバルブを用
いたが、代わりに高速バルブを用いることによ
り、高速な制御が実現できることは勿論であ
る。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、、１
つの制御ループで各制御用シリンダの高さと圧力
を制御することで、いかなる状況や被圧縮物の状
態においてもスライドの平衡を保ち、かつ被圧縮
物に加わる圧力を常に一定に保つように制御する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図ａ，ｂはそれぞれこの発明の第１及び第
２の実施例を示すプレス装置の立体構成説明図、
断面構成説明図、第２図は第１図における第１の
制御装置の構成を詳細に示すブロツク図、第３図
は第１の制御装置にマイクロコンピユータを用い
た場合の処理手順を示すフローチヤート、第４図
は第１図における第２の制御装置の構成を詳細に
示すブロツク図、第５図は第２の制御装置の圧力
分配率決定部における補正パラメータを求める流
れを示すフローチヤート、第６図は第２の制御装
置にマイクロコンピユータを用いた場合の処理手
順を示すフローチヤート、第７図は、高さ制御の
みの第３の実施例を示すプレス制御装置の概略説
明図、第８図はスライド（上金型）が平衡になり
にくい被圧縮物の状態を示す図である。 １……被圧縮物、４……スライド、５……加圧
シリンダ、６……ベツド、７……制御用シリン
ダ、８……位置センサ、９……圧力センサ、１１
……制御装置、１２……高速バルブ、１３……サ
ーボバルブ、２１……圧力分配率決定部、２３…
…バイアス量設定部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ プレス装置の加圧シリンダにより押圧される
    スライドの平衡度と被圧縮物にかかる実加圧力を
    制御する装置であつて、 ベツド上に配設されてスライドを支持する複数
    の制御用シリンダと、 前記加圧シリンダに備えつけられ前記加圧シリ
    ンダの加圧力を検出する第１の圧力センサと、 各前記制御用シリンダに備えつけられ前記制御
    用シリンダの高さを検出する位置センサと、 各前記制御用シリンダに備えつけられ前記制御
    用シリンダにかかる圧力を検出する第２の圧力セ
    ンサと、 前記位置センサにより得られた各前記制御用シ
    リンダの高さを比較する第１の比較手段と、 前記第１の比較手段による比較結果に基づき、
    各前記制御用シリンダの高さが一致するように各
    前記制御用シリンダの第１の操作量を決定する第
    １の操作量決定手段と、 前記第１の操作量だけ操作すべく各前記制御用
    シリンダを制御する第１の制御手段と、 前記第１の圧力センサより得られた前記加圧シ
    リンダの加圧力と前記第２の圧力センサより得ら
    れた各前記制御用シリンダにかかる圧力和との差
    により実加圧力を測定する実加圧力測定手段と、 前記実加圧力測定手段より得られた実加圧力と
    予め設定された目標実加圧力を比較する第２の比
    較手段と、 前記第２の比較手段による比較結果に基づき、
    各前記制御用シリンダの圧力が前記目標実圧力に
    達するように各前記制御用シリンダの第２の操作
    量を決定する第２の操作量決定手段と、 前記第２の操作量だけ操作すべく各前記制御用
    シリンダを制御する第２の制御手段とを備えたプ
    レス制御装置。 ２ プレス装置の加圧シリンダにより押圧される
    スライドの平衡度と被圧縮物にかかる実加圧力を
    制御する装置であつて、 ベツド上に配設されてスライドを支持する複数
    の制御用シリンダと、 前記加圧シリンダに備えつけられ前記加圧シリ
    ンダの加圧力を検出する第１の圧力センサと、 各前記制御用シリンダに備えつけられ前記制御
    用シリンダの高さを検出する位置センサと、 各前記制御用シリンダに備えつけられ前記制御
    用シリンダにかかる圧力を検出する第２の圧力セ
    ンサと、 前記位置センサにより得られた各前記制御用シ
    リンダの高さを比較する第１の比較手段と、 前記第１の圧力センサより得られた前記加圧シ
    リンダの加圧力と予め設定された目標実加圧力の
    差より各前記制御用シリンダの目標圧力和を求め
    るとともに、前記第１の比較手段による比較結果
    に基づき、相対的に高い位置にある前記制御用シ
    リンダを低い値に、低い位置にある前記制御用シ
    リンダを高い値にするように各前記制御用シリン
    ダの圧力分配率求め、該圧力分配率を前記目標圧
    力和に積算することにより各前記制御用シリンダ
    の第１の操作量を決定する第１の操作量決定手段
    と、 前記第１の操作量にだけ操作すべく各前記制御
    用シリンダを制御する第１の制御手段と、 前記第１の圧力センサより得られた前記加圧シ
    リンダの加圧力と前記第２の圧力センサより得ら
    れた各前記制御用シリンダにかかる圧力和との差
    により実加圧力を測定する実加圧力測定手段と、 前記実加圧力測定手段より得られた実加圧力と
    前記目標実加圧力を比較する第２の比較手段と、 前記第１の圧力センサより得られた前記加圧シ
    リンダの加圧力と前記目標実加圧力の差より各前
    記制御用シリンダの目標圧力和を求めた後、この
    目標圧力和と各前記制御用シリンダにかかる圧力
    和の圧力差を求め、この圧力差と各前記制御用シ
    リンダにかかる個々の圧力値に基づいた量に、前
    記第２の比較結果に基づき前記実加圧力が前記目
    標実加圧力より大きければ増加し小さければ減少
    するバイアス量を加えることにより各前記制御用
    シリンダの第２の操作量を決定する第２の操作量
    決定手段と、 前記第２の操作量だけ操作すべく各前記制御用
    シリンダを制御する第２の制御手段とを備えたプ
    レス制御装置。 ３ プレス装置の加圧シリンダにより押圧される
    スライドの平衡度を制御する装置であつて、 ベツド上に配設されてスライドを支持する複数
    の制御用シリンダと、 前記加圧シリンダに備えつけられ前記加圧シリ
    ンダにかかる圧力を検出する圧力センサと、 各前記制御用シリンダに備えつけられ前記制御
    用シリンダの高さを検出する位置センサと、 前記位置センサにより得られた各前記制御用シ
    リンダの高さを比較する比較手段と、 前記圧力センサより得られた前記加圧シリンダ
    の加圧力と予め設定された目標実加圧力の差より
    各前記制御用シリンダの目標圧力和を求める目標
    圧力和決定手段と、 前記比較手段による比較結果に基づき、相対的
    に高い位置にある前記制御用シリンダを低い値
    に、低い位置にある前記制御用シリンダを高い値
    にするように各前記制御用シリンダの圧力分配率
    求め、この圧力分配率を、前記目標圧力和決定手
    段による各前記制御用シリンダの目標圧力和に積
    算することにより各前記制御用シリンダの操作量
    を決定する操作量決定手段と、 前記操作量だけ操作すべく各前記制御用シリン
    ダを制御する制御手段とを備えたプレス制御装
    置。
JP207187A 1986-08-13 1987-01-08 プレス制御装置 Granted JPS63157799A (ja)

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