JPH058098A

JPH058098A - プレス機械の休止後の運転再開方法

Info

Publication number: JPH058098A
Application number: JP16477391A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Nomura; 重信野村; Shozaburo Murashige; 省三郎村重
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、プレス機械の休止後の運転再開方
法に関し、スライド下死点位置が所定範囲から外れてい
る場合には再開したスライドストロークを一時中止する
ことにより、運転再開時の加工不良の発生を抑えるとと
もに面倒な検査作業を無くし、プレス機械の再立上げ時
間を大幅に短縮することを目的とする。【構成】スライド下死点位置を制御する下死点制御シ
リンダ45を備えたプレス機械の休止後の運転再開方法で
あって、プレス機械の休止後に該プレス機械の運転を再
開する際、スライド13のストロークを開始して該スライ
ド13の下死点位置を計測する計測工程と、該計測工程で
の計測値が所定の限界範囲から外れた場合にスライド13
のストロークを一時停止させる一時停止工程と、スライ
ド13の一時停止状態で下死点制御シリンダ45を作動させ
ることにより、スライド下死点位置を前記所定の限界範
囲内に補正する補正工程と、を含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス機械の休止後の
運転再開方法に関し、特にスライド下死点位置を自動的
に制御することができる下死点制御装置を有するプレス
機械の休止後の運転再開方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、精密部品を製造するプレス機械
においては、上金型が下死点に達したときの上下金型間
の隙間、所謂ワークつぶし高さを厳密に維持することに
より、所定の製品精度を確保している。したがって、こ
の種のプレス機械においては、機械各部の熱膨張等に対
し、運転時のダイハイト（ボルスタ上面から下死点にお
けるスライド下面までの高さ位置）を厳密に維持するこ
とが要求される。

【０００３】そこで従来、例えば機械フレームのコラム
部等（固定部）にスライドの下死点位置を高精度に測定
するための下死点位置センサを取付け、熱膨張等による
スライド下死点位置の変化（前記ダイハイトの変化に置
き換えられる）をこのセンサにより検知して、スライド
下死点位置が一定値（厳密には、その許容範囲内）にな
るように下死点制御する方式が提案されていた（特開昭
６０−１４１３９９号公報参照）。

【０００４】また、停止時のスライド駆動部等の温度を
検知し、スライド上死点位置を補正するようなことも行
われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプレス機械にあっては、休止時間の長い夜間
や昼休みに電源が切られると、その休止状態でのスライ
ド上死点位置の変化について補正をすることができなか
ったため、休止後のスライド停止位置がその停止直後と
は大きく異なり、運転再開直後から精密なプレス加工を
行うことができなかった。また、金型交換や材料交換等
のためにプレス機械を寸動モードで運転するとき、この
寸動モードでスライドが上死点補正可能な範囲から外れ
て停止することがあり、その場合には電源が切られてい
なくとも上死点補正ができないため、同様な問題が生じ
ていた。

【０００６】このため、一般には、運転再開時に所定運
転速度でトライ運転を行い、その製品の寸法や外観等を
検査（例えば、抜取り検査）しながらダイハイトを微調
整しなければならず、このトライ運転時に不良品が発生
したり、プレス機械の再立上げに時間がかかったりして
いた。本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされ
たもので、スライド下死点位置が所定範囲から外れてい
る場合には再開したスライドストロークを一時中止する
ことにより、運転再開時の加工不良の発生を抑えるとと
もに面倒な検査作業を無くして、プレス機械の再立上げ
の時間を大幅に短縮することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、スライド下死点位置を制御する下
死点制御装置を備えたプレス機械の休止後の運転再開方
法であって、プレス機械の休止後に該プレス機械の運転
を再開する際、スライドのストロークを開始して該スラ
イドの下死点位置を計測する計測工程と、該計測工程で
の計測値が所定の限界範囲から外れた場合にスライドの
ストロークを一時停止させる一時停止工程と、スライド
の一時停止状態で前記下死点制御装置を作動させること
により、スライド下死点位置を前記所定の限界範囲内に
補正する補正工程と、を含むことを特徴とするものであ
り、請求項２記載の発明は、前記所定の限界範囲を、前
記下死点制御装置によるプレス機械の連続運転時の下死
点制御範囲と一致させたことを特徴とし、請求項３記載
の発明は、前記プレス機械を休止させる際、前記スライ
ドのストローク停止直後に該スライド停止位置を記憶手
段に記憶させる記憶工程を含み、該プレス機械の運転を
再開するのに先立って記憶工程で記憶させたスライド停
止位置と現在のスライド停止位置との差に応じて前記下
死点制御装置を作動させ、該停止位置の差を減少させる
ようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、プレス機械の運転を
再開する際、スライドストロークを開始して該スライド
の下死点位置を計測し、その計測値が所定の限界範囲か
ら外れた場合には、スライドのストロークを一時停止さ
せた状態で下死点制御装置を作動させ、スライド下死点
位置を前記所定の限界範囲内に補正する。したがって、
プレス機械の運転再開時の加工不良の発生が防止される
とともに、再立上げの時間が短縮される。

【０００９】請求項２記載の発明では、前記所定の限界
範囲が前記下死点制御装置によるプレス機械の連続運転
時の下死点制御範囲と一致するものとなる。したがっ
て、運転再開時に前記補正が必要である場合でも、プレ
ス機械の再立上げから連続運転へスムーズに移行でき
る。請求項３記載の発明では、プレス機械を休止させる
際、前記スライドストローク停止直後に該停止位置を記
憶手段に記憶させ、運転再開に先立ってその記憶させた
スライド停止位置と現在のスライド停止位置との差を減
少させるように下死点制御装置を作動させる。したがっ
て、運転再開に先立ち、休止中の上死点変位を補正する
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図３は請求項１〜３記載の発明に係るプレス機械の
休止後の運転再開方法の一実施例を説明する図であり、
図１はその一実施例の方法を実施する装置の概略構成
図、図２はその基準値設定時の運転開始手順を示すフロ
ーチャート、図３はその運転再開手順を示すフローチャ
ートである。

【００１１】図１において、11は上金型、12は下金型、
13は上金型11を支持するスライド、14は下金型を固定す
るボルスタであり、スライド13はメインモータ20に駆動
される図示しないクランクの回転により昇降する。スラ
イド13はスライド位置調整ネジ15及び図示しないリンク
部材を介してクランクに連結されており、このスライド
位置調整ネジ15の回転によってスライド13の高さが変化
し、実質的なダイハイト、すなわち、ボルスタ14の上面
から下死点におけるスライド13の下面までの高さが変更
および調整される。

【００１２】具体的には、スライド位置調整ネジ15には
ウォームホイール部16が形成されており、ウォームホイ
ール部16はウォーム軸17に係合し、ウォーム軸17の回転
に応じてスライド位置調整ネジ15が回転する。ウォーム
軸17にはかさ歯車18、19が固定されており、両者のうち
一方のかさ歯車18はかさ歯車22を介して調整軸21の一端
に駆動連結されている。調整軸21は、他端側から図示し
ない手動ハンドルにより回転させることができるととも
に、その中央部で一対のかさ歯車23、24、駆動軸25およ
びベルト26を介して電動モータ27に駆動されるようにな
っている。これらスライド位置調整ネジ15、ウォーム軸
17、調整軸21、かさ歯車18、22、23、24、駆動軸25、ベ
ルト26および電動モータ27は、金型交換時等に、各金型
の寸法に対応してダイハイトを変更する手段となってい
る。

【００１３】また、調整軸21は、下死点制御装置である
下死点制御シリンダ45によって回動角度を調整される。
すなわち、下死点制御シリンダ45は、そのロッド45ａの
出入動作によりラック部材46及びピニオン部材47を介し
て調整軸21を所定角度ずつ回動させるようになってお
り、これによって例えば所定の単位動作当りで５μｍ程
度ずつスライド下死点位置を微調整することができる。
また、ピニオン部材47と調整軸21の間に介装されたクラ
ッチ48によって下死点制御シリンダ45と調整軸21とが適
宜接続・遮断される。

【００１４】なお、ウォーム軸17に固定された他方のか
さ歯車19は、かさ歯車29を介して回転検出軸31を連動さ
せるようになっており、回転検出軸31の回転位置はエン
コーダ32によって検出される。このエンコーダ32の回転
位置検出信号は、後述するセンサ出力調整回路40に送ら
れ、例えば金型交換時等に電動モータ27を制御する際に
必要なスライド下死点位置測定出力χとなる。

【００１５】38は、下死点位置センサである。この下死
点位置センサ38は、例えば渦電流方式の変位センサで、
スライド13の側端部に取付けられた検出体39と上下に接
近・離間し、スライド13が下死点に達する設計基準位置
において検出体39と所定隙間（この隙間は、例えば下死
点での上下金型間の隙間の基準値に設定している）を隔
てるよう機械フレーム１のコラム部２にブラケット３を
介して取り付けらている。そして、スライド13が下死点
付近に達しているとき、この下死点位置センサ38は検出
体39の数ミクロンの変位を前記隙間の変化として検出
し、数ｍＶのアナログ信号を出力する。すなわち、下死
点位置センサ38はスライド下死点位置を高精度に測定可
能なセンサであり、この下死点位置センサ38の出力は各
センサに対応する増幅器や電源等を内蔵したセンサ出力
調整回路40に与えられ、前記隙間の測定値δとして出力
される。

【００１６】43は、上死点位置センサである。この上死
点位置センサ43は、下死点位置センサ38と同様な変位セ
ンサであり、スライド13が上死点にあるときの基準位置
で検出体39の上面と所定隙間を隔てるように設置され、
検出体39のわずかな変位に対し数ｍＶのアナログ信号を
出力する。すなわち、上死点位置センサ43は、スライダ
13の上死点の位置を厳密に測定可能なセンサであり、こ
のセンサ情報は出力調整回40から隙間寸法計測出力εと
して出力される。

【００１７】50はコントローラであり、コントローラ50
は、ＣＰＵ51と、ＲＡＭ及びＲＯＭを含むメモリ部52
（記憶手段）と、センサ出力調整回路40、モータコント
ローラ43、ソレノイドバルブ44及びメインモータコント
ローラ35に接続されたＩ／Ｏ回路53と、を有している。
ここでＣＰＵ51は、メモリ部52のＲＯＭ内に格納した所
定のプログラムに従い、センサ出力調整回路40からＩ／
Ｏ回路53に取り込んだ各種センサ入力並びにメモリ部52
内の記憶データ等に基づいて、所定の処理（後述する）
を実行し、Ｉ／Ｏ回路53に接続したモータコントローラ
43、ソレノイドバルブ44及びメインモータコントローラ
35に制御信号を出力する。そして、コントローラ50から
の制御信号に基づき、モータコントローラ43は電動モー
タ27を駆動制御し、一方、ソレノイドバルブ44は図外の
圧力源からの圧力流体を制御して下死点制御シリンダ45
を駆動制御する。また、メインモータコントローラ35
は、コントローラ50からの制御信号に従ってメインモー
タ20を駆動制御する。

【００１８】メモリ部52内には、予め金型11、12や他の
金型のそれぞれに対応する調整ダイハイトのデータ（下
死点位置センサ38で測定可能な範囲までスライド13の下
死点位置を電動モータ27により変更するためのデータ）
と、プレス機械の運転開始用の基準速度と、該基準速度
での運転時におけるスライド下死点位置の制御基準値
（最適値）および管理限界値と、基準速度から所定運転
速度への速度変更に対してその速度変更後のダイハイト
を下死点制御シリンダ45によって前記最適値に補正する
ための複数の運転速度毎の補正量と、スライド上死点位
置の制御基準値と、が記憶されている（後述する）。

【００１９】次に、本実施例におけるプレス機械の運転
開始方法およびその休止後の運転再開方法について説明
する。まず、金型交換等の後に新らしい条件でプレス機
械の運転を開始する場合は、図２に示すような手順によ
り必要な基準データを作成し、そのデータをコントロー
ラ50のメモリ部52内に記憶させる。すなわち、通常使用
範囲における例えば低速側の速度を基準速度として設定
し（ステップＰ11）、次いで、この基準速度での加工運
転によって加工品が良品となる（又は所定の良品率を越
える）か否かをチェックしながら（ステップＰ12）、必
要に応じて下死点制御シリンダ45により１回５μｍのダ
イハイト補正を行う（ステップＰ13）。この基準速度で
の加工によって良品が得られるダイハイトに達すると、
そのときの下死点位置センサ38からの隙間検出値（例え
ば５０μｍ）を制御基準値としてメモリ52に記憶させる
とともに、下死点位置の管理限界値をメモリ部52に記憶
させる（ステップＰ14）。

【００２０】次に、所定の運転速度（例えば、８００Ｓ
ＰＭ）で連続運転を開始し（ステップＰ15）、通常の下
死点制御を実行する。すなわち、スライド13のストロー
ク毎の下死点位置を下死点位置センサ38により計測し
（ステップＰ16）、スライド下死点位置の計測値が通常
の下死点制御範囲内（基準値δ₀ ±管理限界値α）か否
か判断する（ステップＰ17）。そして、この判断結果が
ＹＥＳであれば、所定数量の加工が終了したか否かをチ
ェックし（ステップＰ18）、所定数に満たなければ次の
スライドストロークに対して同様な処理を実行し、所定
数量に達すると一連の加工を終了して機械を停止する
（ステップＰ19）。なお、ステップＰ17での判断結果が
ＮＯとなってスライド下死点位置の計測値が前記下死点
制御範囲から外れた場合、下死点制御シリンダ45を作動
させてスライド13の下死点位置を下死点制御範囲（δ₀
±α）内に補正する（ステップＰ20）。具体的には、下
死点位置の計測値が上限（δ₀ ＋α、αは例えば５μ
ｍ）より大きければ、これを減少させるマイナス補正を
実行し、計測値が下限（δ₀ −α）より小さければ、こ
れを増加させるプラス補正を実行する。

【００２１】所定数量の加工が終了した場合、次の加工
準備等を行うのであれば、プレス機械の運転（スライド
13のストローク）は停止されているがシステム電源はＯ
Ｎのままの状態となっている。この状態では、上死点位
置センサ43からの測定出力εがコントローラ50に読込ま
れ、図３に示すような処理が実行される。まず、スライ
ド13が停止すると、上死点位置センサ43の検出状態から
スライド停止位置が所定の上死点停止範囲内か否か判断
し（ステップＰ21）、その範囲内（ＹＥＳ）であれば、
再度上死点位置センサ43からの検出データεを読み込ん
で上死点基準値ε₀ を作成するとともに、その上限及び
下限（例えばε₀ ±５μｍ）を設定し、メモリ部52に記
憶させる（ステップＰ22）。次いで、電源、エアー源が
切られたか否か判断し（ステップＰ23）、切られていな
ければ、スライド停止中の上死点変位を常時モニタす
る。ここでは、まず、上死点位置センサ43の検出値が前
記上下限の間（上死点制御範囲）にあるか否かをチェッ
クし（ステップＰ24）、この制御範囲内に入るよう必要
に応じ下死点制御シリンダ45を作動させて上死点制御を
行い、この停止中における熱変位に対してダイハイトを
補正する（ステップＰ25）。すなわち、本実施例では、
プレス機械を休止させる際、スライド13のストローク停
止直後にこのスライド停止位置をメモリ部52に記憶させ
（記憶工程）、このプレス機械の運転を再開するのに先
立ってメモリ部52に記憶させたスライド停止位置と現在
のスライド停止位置との差に応じて下死点制御シリンダ
45を作動させ、この停止位置の差を減少させるようにし
ている。

【００２２】ところで、作業者の昼休みあるいは夜間等
のようにプレス機械を長時間休止させる場合には、プレ
ス機械の電源やエアー源が切られるため、上述したよう
な停止中の上死点制御は実行できなくなる。したがっ
て、プレス機械の温度の低下に伴ってスライド13の上死
点位置が除々に変化し、プレス機械の温度が室温まで低
下すると、スライド停止直後のスライド上死点位置とス
ライド上死点位置とは大きく異なり得る。また、上述し
たように、スライド13が上死点範囲（上死点前後の所定
のクランク角範囲で、通常運転を停止した場合の停止範
囲に相当する）から外れて停止した場合にも、上死点位
置センサ43による検出不可能となって上死点制御ができ
なくなるから、上死点位置が大きくずれてしまうことが
あり得る。

【００２３】このような場合、休止後にそのままプレス
機械を運転させると、スライド下死点位置が大きくずれ
て所定のダイハイトが得られないから、従来は寸動運転
をしながら検査とダイハイト補正を何回か行ない、再度
基準設定をしてから連続運転をする必要があった。これ
に対し本実施例では、運転再開時に図４に示すような処
理を実行する。

【００２４】すなわち、プレス機械の休止後にこのプレ
ス機械の運転を再開する際、まず、スライド13のストロ
ークを開始して下死点位置センサ38によりスライド13の
下死点位置を計測する（ステップＰ31、計測工程）。次
いで、この計測値を前記ステップＰ14における予め記憶
した基準値と比較して（ステップＰ32）、計測値が所定
の限界範囲内か否かを判断する（ステップＰ33）。ここ
で、所定の限界範囲とは、通常の下死点制御範囲δ₀ ±
αと同じ又はこれより広い範囲であり、計測値がこの限
界範囲内であれば、そのまま運転を続行し（ステップＰ
34）、上述した通常の下死点制御を実行する。

【００２５】一方、計測工程での計測値が前記所定の限
界範囲から外れた場合には、スライド13のストロークを
自動的に一時停止させ（ステップＰ35、一時停止工
程）、この一時停止状態で下死点制御シリンダ45を複数
回作動させることにより（あるいは、モータ27を作動さ
せてもよい）、スライド下死点位置を前記所定の限界範
囲内に補正する（ステップＰ36、補正工程）。すなわ
ち、下死点制御基準値に対する運転再開時のスライド下
死点位置の差分をまとめて補正する。次いで、運転ボタ
ンが押されたか否かチェックし（ステップＰ37）、運転
ボタンが押されると、再度ステップＰ31〜Ｐ34の処理を
実行して連続運転に移行する。

【００２６】このように、本実施例においては、スライ
ド停止位置が上死点範囲から外れていた場合、プレス機
械の休止後の運転再開時に、連続運転に先立って休止中
のダイハイト変化をまとめて補正することができるよう
にしている。したがって、運転の再開時に不良品が発生
するのを防止することができるとともに、従来のように
ダイハイト補正と検査を繰り返す必要もない。また、プ
レス機械の再立上げ時間が大幅に短縮されるとともに、
運転再開に際しての操作性が大幅に向上する。

【００２７】また、本実施例では、前記所定の限界範囲
が下死点制御シリンダ45によるプレス機械の連続運転時
の下死点制御範囲（δ₀ ±α）と一致するようになって
いるから、運転再開時にかなりのダイハイト補正が必要
である場合であっても、プレス機械の再立上げから連続
運転への移行をスムーズに行うことができる。さらに、
プレス機械を休止させる際、スライドストローク停止直
後に該停止位置を記憶手段に記憶させ、運転再開に先立
ってその記憶させたスライド停止位置と現在のスライド
停止位置との差を減少させるように下死点制御装置を作
動させるから、運転再開に先立って休止中の上死点変位
をも補正可能になり、再立上げ時間がより短縮される。

【００２８】この他、本実施例では、基準速度から所定
運転速度への速度変更に際し、下死点制御装シリンダ45
を作動させてその速度変更後のダイハイトを前記制御基
準値に補正するとともに、その補正動作量（この場合、
動作回数）をメモリ部52に記憶させるようにすれば、下
死点制御装置の違いに拘らず、正確かつ簡単に速度変更
時のダイハイト補正が実行できる。また、加工品が良品
となる（又は所定の良品率に達する）ダイハイトが前記
制御基準値に設定されるから、実運転に最適なダイハイ
ト補正を実行することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、プレス機
械の運転を再開する際、スライドストロークを開始して
該スライドの下死点位置を計測し、その計測値が所定の
限界範囲から外れた場合には、スライドのストロークを
一時停止させた状態で下死点制御装置を作動させ、スラ
イド下死点位置を前記所定の限界範囲内に補正するよう
にしているので、プレス機械の運転再開時に加工不良の
発生を防止することができるとともに、プレス機械の再
立上げの時間を短縮することができる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、前記所定の
限界範囲が前記下死点制御装置によるプレス機械の連続
運転時の下死点制御範囲と一致するようにしているの
で、運転再開時に前記補正が必要である場合でも、プレ
ス機械の再立上げから連続運転への移行をスムーズに行
うことができる。請求項３記載の発明では、プレス機械
を休止させる際、スライドストローク停止直後に該停止
位置を記憶手段に記憶させ、運転再開に先立ってその記
憶させたスライド停止位置と現在のスライド停止位置と
の差を減少させるように下死点制御装置を作動させるよ
うにしているので、運転再開に先立ち、休止時の上死点
変位を補正することができ、再立上げ時間をより短縮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を実行するプレス機械の下死
点制御システムの全体構成図である。

【図２】そのプレス機械の運転開始時における条件設定
手順を説明するフローチャートである。

【図３】運転停止中における上死点制御方法を説明する
フローチャートである。

【図４】そのプレス機械における休止後の運転再開方法
の一実施例を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

11 上金型 12 下金型 13 スライド 15 下死点位置調整ネジ 20 メインモータ 38 下死点位置センサ 43 上死点位置センサ 45 下死点制御シリンダ（下死点制御装置） 50 コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スライド下死点位置を制御する下死点制御
装置を備えたプレス機械の休止後の運転再開方法であっ
て、プレス機械の休止後に該プレス機械の運転を再開す
る際、スライドのストロークを開始して該スライドの下
死点位置を計測する計測工程と、該計測工程での計測値
が所定の限界範囲から外れた場合にスライドのストロー
クを一時停止させる一時停止工程と、スライドの一時停
止状態で前記下死点制御装置を作動させることにより、
スライド下死点位置を前記所定の限界範囲内に補正する
補正工程と、を含むことを特徴とするプレス機械の休止
後の運転再開方法。
【請求項２】前記所定の限界範囲を、前記下死点制御装
置によるプレス機械の連続運転時の下死点制御範囲と一
致させたことを特徴とする請求項１記載のプレス機械の
休止後の運転再開方法。
【請求項３】前記プレス機械を休止させる際、前記スラ
イドのストローク停止直後に該スライド停止位置を記憶
手段に記憶させる記憶工程を含み、該プレス機械の運転
を再開するのに先立って、記憶工程で記憶させたスライ
ド停止位置と現在のスライド停止位置との差に応じて前
記下死点制御装置を作動させ、該停止位置の差を減少さ
せるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の
プレス機械の休止後の運転再開方法。