JPH06218591A - プレス機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カシメ、圧入等のプレス加工において、正確
な位置及び荷重を要求することができること。 【構成】 加圧力を発生させる加圧力発生手段３と、該
加圧力発生手段３をプレス用のラム１の直線運動に変換
する変換機構手段Ａと、プレス時の荷重を計測する荷重
計測手段１３と、ラム位置を計測するラム位置計測手段
１４と、計測する範囲を指定する計測範囲指定手段１５
と、指定された範囲の位置、経過時間、荷重値を計測
し、時系列で一時記憶する位置，経過時間，荷重値一時
記憶手段１６と、一時記憶された時系列の位置と荷重、
経過時間と荷重を選択的に各々グラフィカルに表示する
グラフ表示手段１７と、これらを制御する中央演算処理
装置１９とを備えてなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カシメ、圧入等のプレ
ス加工において、正確な位置及び荷重を要求することが
できるプレス機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電動プレスによる精密な圧入
作業等では２種類の以下に示す基本加工モードがある。
まず第１に圧入時のラム指定停止位置での荷重範囲によ
って加工の良否を判定するモードと、第２に指定荷重値
に達したときのラム位置範囲で、加工の良否を判定する
モードとがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、加工時のラ
ム位置と荷重値の関係は被加工物の形状、材質により非
線形な挙動を生じている。そのため、良品の判定範囲
（管理項目）を定める作業が難しく、従来は熟練者の経
験または統計的処理を施すため、数多くの試し加工を行
い、データを採取し、管理項目（判定範囲）を決めてい
る。このため、これらを何人であっても容易に良品の判
定範囲（管理項目）を定める作業ができることが望まれ
てている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、前記課
題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、その発明
を、加圧力を発生させる加圧力発生手段と、該加圧力発
生手段をプレス用のラムの直線運動に変換する変換機構
手段と、プレス時の荷重を計測する荷重計測手段と、ラ
ム位置を計測するラム位置計測手段と、計測する範囲を
指定する計測範囲指定手段と、指定された範囲の位置，
経過時間，荷重値を計測し、時系列で一時記憶する位
置，経過時間，荷重値一時記憶手段と、一時記憶された
時系列の位置と荷重、経過時間と荷重を選択的に各々グ
ラフィカルに表示するグラフ表示手段と、これらを制御
する中央演算処理装置とからなるプレス機械としたこと
により、カシメ、圧入等のプレス加工において、正確な
位置及び荷重を要求することができ、前記の課題を解決
したものである。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
すると、本発明のプレス機械は、図７及び図８に示すよ
うに、昇降動作により、被加工物Ｗに対して所望の圧力
を与えるプレス用のラム１と、該ラム１に昇降動作を与
えるボール螺子２と、加圧力発生手段３としての電動機
３ａとからなり、これらがケーシング４の頭部枠体内に
設けられている。

【０００６】まず、ラム１の構造については、図７及び
図８に示すように、筒状体に形成されたものであって、
具体的には円筒状に形成された筒状本体１ａの内部に軸
方向に沿って中空状部が形成されており、該中空状部の
内部にボール螺子２の螺子軸２ａが挿入可能となってお
り、ラム１の筒状本体１ａの軸長方向端部箇所には、ボ
ール螺子２のナット体２ｂが固着されている。

【０００７】その筒状本体１ａの最下部には押圧体１ｂ
が装着自在となるように構成されており、実際には該押
圧体１ｂが被加工物Ｗに当接して、適宜の圧力を与える
ものであり、さらにその押圧体１ｂには、歪みゲージの
取付が可能に構成されることもあり、該歪みゲージによ
って、被加工物Ｗに与える圧力を検出することができる
ようになっている。

【０００８】その筒状本体１ａの外周側面を包むように
して筒状ガイド５が設けられている。該筒状ガイド５
は、ケーシング４内に固定され、その筒状ガイド５に沿
ってラム１が昇降移動可能に構成されている。該ラム１
は、軸方向直交面上において回転しないように振れ止ガ
イド６が設けられている。該振れ止ガイド６は、具体的
には、図７及び図８に示すように、振れ止杆６ａ，案内
部６ｂ及び連結板６ｃからなり、その振れ止杆６ａがラ
ム１の下端箇所より上方に向け、且つラム１に平行状と
なるようにして、連結板６ｃを介して設けられ、その振
れ止杆６ａがラム１の昇降に伴って上下方向に移動する
構成となっている。

【０００９】さらに、その振れ止杆６ａが所定箇所を通
過するための案内部６ｂがケーシング４内に固定され、
その案内部６ｂに沿って、振れ止杆６ａが上昇及び下降
するようになっており、ラム１が上下方向に移動する際
に筒状ガイド５内を空転することがないように構成され
ている。

【００１０】加圧力発生手段３による回転力をネジ機構
にてプレス用のラム１の直線運動に変換する変換機構手
段Ａとしては、前記ボール螺子２，螺子軸２ａ及びナッ
ト体２ｂ，筒状ガイド５等で構成されている。

【００１１】プレス条件入力手段７は、プレス条件を入
力するためのものであって、該プレス条件入力手段７と
してのキーボードから入力された情報が中央演算処理装
置１９に転送される。

【００１２】表示手段８は、プレス条件の入力情報やプ
レス結果情報を表示するための表示装置で構成され、中
央演算処理装置１９から転送された情報を表示する。具
体的には、液晶表示機能を有したものとして設けられて
いる。

【００１３】プレス機操作手段９は、プレス機を動作さ
せるものである。具体的には、プレスの動作としての実
際の運転をしたり、或いは、入力条件設定を行なうよう
に選択的に操作される。

【００１４】印刷手段１０は、前記表示手段８に表示さ
れる情報を印刷する手段であったり、或いは表示手段８
の表示を介することなく、直接に、プレス入力情報やプ
レス結果情報が印刷できるように構成されている。

【００１５】プレス条件記憶手段１１は、ワーク毎に設
定されたプレスシーケンスプログラムデータを記憶する
メモリで、実際のプレス動作はこの記憶内容に従って行
われる。

【００１６】加圧力発生制御手段１２は、中央演算処理
装置１９からの情報により、加圧力発生手段３の制御を
行う。また、該加圧力発生手段３からの加圧力、位置等
の情報を中央演算処理装置１９に転送する。

【００１７】前記加圧力発生手段３は、中央演算処理装
置１９からの情報により、プレス動作を行う。また、そ
のときの加圧力、位置等の情報を加圧力発生制御手段１
２に転送する。

【００１８】荷重計測手段１３は、プレス時の荷重を計
測し、ラム位置計測手段１４は、ラム位置を計測するよ
うにそれぞれ設けられ、計測範囲指定手段１５にて、経
過時間毎のラム位置と荷重値の計測する範囲が適宜指定
できるように構成されている。

【００１９】位置，経過時間，荷重値一時記憶手段１６
は、指定された範囲の位置、経過時間、荷重値を計測
し、プレス時の開始後時系列で一時記憶するメモリであ
る。

【００２０】グラフ表示手段１７は、一時記憶された時
系列の位置と荷重、経過時間と荷重を選択的に各々グラ
フィカルに表示するように構成されている。また、経過
時間を計測する経過時間計測手段１８も設けられてい
る。

【００２１】その中央演算処理装置（ＣＰＵ）１９は、
ラム初期位置、ラム１の対応高さ設定点、高速から低速
への切替点、設定加圧力発生点、定位置停止点の各位置
を記憶し、これらの各位置へ前記ラム１が到達したこと
を検知し、電動機３ａに回転速度及び電流値の設定変更
と断続及び反転を指示する機能を有する。

【００２２】次に、作用について説明すると、まず、本
プレス機械は定位置停止と定荷重停止の２つの基本加工
モードがあり、何れも運転の前にプレスに動作を設定
（テーチング）する。

【００２３】定位置停止の加工モードはプレス時の位置
を基準にその時の荷重値によって加工の良否を判定す
る。設定では対応高さ設定位置、加圧位置、停止位置、
加圧速度、加圧時間等を被加工物Ｗ毎に設定する。

【００２４】一方、定荷重停止の加工モードは設定され
た荷重値が予め定めた範囲（位置）で治まっているかど
うかで良否を判定している加工作業である。

【００２５】両加工モード共グラフ表示の基本動作は同
じであるため、ここでは定荷重停止の例で、図２乃至図
４のフローチャート図に従って説明する。設定又は運転
時にラム１が、加圧力発生手段３と加圧力発生制御手段
１２で駆動され、計測範囲指定手段１５で指示された範
囲に入ると、中央演算処理装置１９が制御を開始する。

【００２６】加圧力発生制御手段１２を通じて加圧力発
生手段３を駆動し、計測範囲指定手段１５からの位置信
号により、ラム１の位置が予め指定された計測範囲指定
位置（Ｌｎ〜Ｌｍ）にある場合、図２に示したように、
ラム１の位置（Ｌｘ）、その時の計測開始からの経過時
間（Ｔｘ）、荷重値（Ｐｘ）を計測し、位置，経過時
間，荷重値一時記憶手段１６に記憶する。図３のグラフ
は、図２のフローチャート図のＬｘ，Ｔｘ，Ｐｘについ
てのデータ取込み表である。

【００２７】計測終了後、位置と荷重値、経過時間と荷
重値を選択スイッチ（図示せず）により選ぶ。図４のフ
ローチャート図は位置と荷重値を選択し表示されたとき
の状態を示す。

【００２８】演算装置でＸ、Ｙ軸の表示密度（ｘ軸最大
ドット：Ｄｘ、ｙ軸最大ドット：Ｄｙ）からラム位置の
最少表示単位（ａ）、経過時間最少単位（ｂ）、荷重値
の最少単位（ｃ）を各々算出し、位置，経過時間，荷重
値一時記憶手段１６の一時記憶された値が格納されてい
る場所を示すインデックスを初期化する。続いてインデ
ックス値に従って記憶された位置、荷重値の値を読み出
し、中央演算処理装置１９にて表示手段８に出力する。
この操作を指定された範囲の最後の値まで繰り返す。

【００２９】次に簡単に動作について述べると、設定又
は試し運転時に定められた範囲内のラム１の位置とその
時の荷重値を時系列に一時的に記憶する。その記憶内容
を表示指示に従って、ラム位置と荷重及び経過時間と荷
重値のグラフで表示する。そのため、位置と荷重値、経
過時間と荷重値のダイナミックな挙動が視覚的観測可能
になり管理項目をどこで採れば良いか即座に判断可能に
なる。

【００３０】図５及び図６に表示例を示す。その図５
は、一定荷重停止の加工モードでＬ１から加圧が開始さ
れＬ４で停止したときのラム位置と荷重値のグラフであ
る。図６は、加圧開始後からの経過時間と荷重値のグラ
フで、ｔ１〜ｔ４は圧入加工、カシメ加工等で被加工物
Ｗを確実に固定するため、ある時間その位置で留まる場
合の加工の様子を示している。

【００３１】この上図のような被加工物Ｗに対して一定
荷重になった時、停止して加工を行う場合ｐ１の荷重値
を停止位置条件としてラム位置の良否判定範囲はＬ２〜
Ｌ３にすれば良い事が判断可能になる。

【００３２】なお、図６のｔ３〜ｔ４の区間で荷重値が
揺れているのは被加工物Ｗの反発力のため、ラムの加圧
力と振動している様子を示す。

【００３３】

【発明の効果】本発明においては、加圧力を発生させる
加圧力発生手段３と、該加圧力発生手段３をプレス用の
ラム１の直線運動に変換する変換機構手段Ａと、プレス
時の荷重を計測する荷重計測手段１３と、ラム位置を計
測するラム位置計測手段１４と、計測する範囲を指定す
る計測範囲指定手段１５と、指定された範囲の位置、経
過時間、荷重値を計測し、時系列で一時記憶する位置，
経過時間，荷重値一時記憶手段１６と、一時記憶された
時系列の位置と荷重、経過時間と荷重を選択的に各々グ
ラフィカルに表示するグラフ表示手段１７と、これらを
制御する中央演算処理装置１９とからなるプレス機械と
したことにより、第１に経験による曖昧さが視覚データ
としてつかめるし、第２に被加工物Ｗの変更時等、数多
く試し加工をして統計的処理を行っていた作業を省け、
第３に圧入、カシメ加工時の被加工物Ｗの振動等によっ
て生じる誤ったデータによる誤判定を防げるし、第４に
グラフから不良品の原因解析が容易に行なえる等の効果
を奏する。

【００３４】以上のように、グラフ表示手段１７に表示
された状態を確認しつつ（図５及び図６の状態）、圧入
等のプレス加工において、正確な位置及び荷重を選択す
ることができ、容易に良品の判定範囲（管理項目）を定
めることができる。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図

【図２】本発明の設定時の一部フローチャート図

【図３】図２の一部フローチャート図の中に入る表

【図４】本発明の設定時の一部フローチャート図

【図５】本発明の表示手段に表示された一実施例の位
置，荷重関係グラフ

【図６】本発明の表示手段に表示された一実施例の経過
時間，荷重関係グラフ

【図７】本発明の断面図

【図８】本発明の斜視図

【符号の説明】

１…ラム ３…加圧力発生手段 Ａ…変換機構手段 １３…荷重計測手段 １４…ラム位置計測手段 １５…計測範囲指定手段 １６…位置，経過時間，荷重値一時記憶手段 １７…グラフ表示手段 １９…中央演算処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧力を発生させる加圧力発生手段と、
   該加圧力発生手段をプレス用のラムの直線運動に変換す
   る変換機構手段と、プレス時の荷重を計測する荷重計測
   手段と、ラム位置を計測するラム位置計測手段と、計測
   する範囲を指定する計測範囲指定手段と、指定された範
   囲の位置，経過時間，荷重値を計測し、時系列で一時記
   憶する位置，経過時間，荷重値一時記憶手段と、一時記
   憶された時系列の位置と荷重、経過時間と荷重を選択的
   に各々グラフィカルに表示するグラフ表示手段と、これ
   らを制御する中央演算処理装置とからなることを特徴と
   したプレス機械。