JPH07106400B2 - 油圧プレス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧プレス、特に、ワ
ークホルダに把持された板材を加工するための油圧ヘッ
ドを備えた油圧プレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、板材に孔開け加工や絞り加工等を
行うパンチプレス機として、油圧シリンダを駆動源とす
る油圧駆動型のものが用いられている。パンチプレス機
では、金型のヒットレートが１分間あたり数百という具
合に極めて高いため、従来はモータを駆動源とするクラ
ンク式のものに限定されていた。しかし、油圧装置の改
善により高速動作が可能となり、油圧式のパンチプレス
機が用いられるようになってきている。

【０００３】この種の油圧式のパンチプレス機では、油
圧シリンダのストローク量を調整できるため、ストロー
ク量を最小限に抑えてヒットレートを向上させ、クラン
ク式のものと変わらないサイクルで加工を行うことがで
きる。たとえば、工具交換時だけ工具を油圧シリンダの
上死点に上昇させ、それ以外のときには工具を許容し得
る最下限に待機させておき、ストロークを最小限に抑え
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】油圧式のパンチプレス
機では、ストロークを最小限に抑えてプレス加工を行っ
た場合、工具の下面とテーブルとの隙間がクランク式の
ものに比べて小さくなる。このため、板材に対して絞り
加工や成型加工等を行い、加工部位が上方に突出してい
る場合には、突出加工部位と油圧ヘッドを構成する工具
との干渉が問題になる。つまり、前記隙間が小さく、突
出部分の上面より工具の下面が下方に位置するような場
合には、突出加工部位が工具に接触するおそれが生じ
る。

【０００５】本発明の目的は、突出加工部位と油圧ヘッ
ドとの干渉を防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る油圧プレス
は、ワークホルダに保持された板材を加工するための油
圧ヘッドと、突出加工情報検出手段と、制御手段とを備
えている。突出加工情報検出手段は、加工における板材
の突出加工に関する情報を検出する。制御手段は、突出
加工情報検出手段の検出結果に基づき、加工における油
圧ヘッドの待機位置を制御する。

【０００７】

【作用】本発明に係る油圧プレスでは、油圧ヘッドがワ
ークホルダに把持された板材を加工する場合、突出加工
情報検出手段が、その加工における板材の突出加工に関
する情報を検出する。突出加工情報検出手段が突出加工
に関する情報を検出すると、その検出結果に基づき、制
御手段がその加工における油圧ヘッドの待機位置を制御
する。たとえば、突出加工部位が油圧ヘッドの下方を通
過する際には、油圧ヘッドの待機位置を通常より上方に
制御したり、また、加工プログラム中に突出加工がある
か否かを検出し、突出加工がある場合にはその加工にお
ける油圧ヘッドの待機位置を通常より上方に制御したり
する。

【０００８】これにより、突出加工部位と油圧ヘッドと
の干渉を防止できる。

【０００９】

【実施例】図１及び図２は本発明の一実施例による油圧
プレスである油圧パンチプレス機を示している。ここで
は、タレットパンチプレス機を例にとる。パンチプレス
機１は主に、下部フレーム２と、下部フレーム２の上方
に配置された上部フレーム３と、上部フレーム３を後方
で支持するスロート部４とから構成されている。下部フ
レーム２の上面中央には、固定テーブル１０が配置され
ている。下部フレーム２の上面両側部には、１対のガイ
ドレール５，６が配置されている。ガイドレール５，６
上には、キャリッジ７が奥行き方向（Ｙ軸方向）に移動
可能に配置されている。キャリッジ７には、固定テーブ
ル１０の両側方に配置された移動テーブル８，９が固定
されている。キャリッジ７には、板材１１を把持するた
めの１対のワークホルダ１３，１４が装着されたクロス
スライド１５が、左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設
けられている。

【００１０】キャリッジ７をＹ軸方向に移動させる移動
機構は、移動テーブル１０の下方に配置されている。こ
の移動機構は、サーボモータ１６と、これに連結された
ボールねじ１７と、ボールねじ１７に螺合するボールナ
ット１８とから構成されている。ボールナット１８は、
移動テーブル９の下面に固定されている。一方、クロス
スライド１５をＸ軸方向に移動させる移動機構は、キャ
リッジ７内に配置されている。この移動機構は、キャリ
ッジ７の一端に配置されたサーボモータ２０と、これに
連結されたボールねじ２１と、ボールねじ２１に螺合す
るボールナット２３とから構成されている。ボールナッ
ト２３は、クロススライド１５に固定されている。

【００１１】上部フレーム３には、複数のパンチを収納
する上タレット１２が回動可能に設けられている。上タ
レット１２内には、油圧シリンダ（後述）により昇降す
るパンチヘッドが設けられている。一方、下部フレーム
２側には、複数のダイを収納する下タレット２２が上タ
レット１２に対向配置されている。また、加工位置に配
置されたパンチ及びダイ並びに油圧シリンダ等によって
油圧ヘッド２４が構成されている。

【００１２】スロート部４内には、図３に示すように、
制御装置３０が設けられている。この制御装置３０は、
コントローラとしてのＣＮＣ３１、ＭＭＣ３２及びＰＭ
Ｃ３３を備えている。各コントローラ間ではウィンドウ
を介してデータの授受が高速で行われるようになってい
る。ＣＮＣ３１は、板材１１をＸ軸方向及びＹ軸方向に
移動させるためのサーボモータ１６，２０の制御を行う
ものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んでいる。
ＭＭＣ３２も同様にＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含ん
でいる。ＭＭＣ３２は、加工プログラムの全行の内容を
先読みし、先読みした内容から、絞り加工や成型加工等
による突出加工が行われるか否かを判定する。この判定
は、たとえば先読みした各行の内容にあるステーション
番号により、突出加工に用いる工具が指定されたか否か
により行われる。なお、ＭＭＣ３２内のＲＡＭには、タ
レット１２のステーション番号とそこに収容された工具
との関係及び収容された工具が突出加工を行うものか否
かを示すフラグ等の工具情報が格納されている。ＰＭＣ
３３は、油圧の制御やタレットの駆動等の制御を行うも
のであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含んでいる。

【００１３】ＭＭＣ３２及びＰＭＣ３３には、ＤＳＣ
（ディジタル・サーボ・コントローラ）３６が接続され
ている。ＤＳＣ３６は油圧シリンダ４０の位置及び速度
をサーボ制御するためのコントローラであり、ＭＭＣ３
２及びＰＭＣ３３から与えられた位置情報及び速度情報
に応じて速度制御部３８に速度指令を出力する。速度制
御部３８は、ＤＳＣ３６から与えられた速度指令に応じ
て油圧ヘッド２４の加工速度（シリンダ４０の昇降速
度）をフィードバック制御するためのものであり、速度
アンプ及び積分回路等から構成されている。またＰＭＣ
３３には、圧力制御部５０が接続されている。圧力制御
部５０は油圧シリンダ４０の圧力制御を行うためのもの
である。

【００１４】加工位置上方には、油圧シリンダ４０が上
下に配置されている。油圧シリンダ４０のピストンロッ
ドの先端には、油圧ヘッド２４を構成するパンチ４１の
頭部が係合し得る係合部４２が取り付けられている。油
圧シリンダ４０には、電気油圧式３位置４ポートサーボ
弁４４が接続されている。サーボ弁４４のスプールに
は、サーボコントロールコイル４５及びフィードバック
検出器４６が設けられている。サーボコントロールコイ
ル４５には速度制御部３８からの制御信号が入力され、
フィードバック検出器４６の検出信号は速度制御部３８
に入力されている。この速度制御部３８によってサーボ
弁４４を通過する流量が制御され、油圧シリンダ４０の
昇降速度が制御される。

【００１５】また、油圧シリンダ４０には、ピストンの
位置検出を行う位置検出器４７が設けられている。位置
検出器４７の出力は、Ａ／Ｄ変換器４８を介してＤＳＣ
３６に入力されている。一方、圧力制御部５０には、Ｐ
ＭＣ３３から圧力指令が与えられる。圧力制御部５０は
これを電気信号に変換し、比例電磁式リリーフ弁５１に
与える。またリリーフ弁５１は、ポンプ５２及びこれを
駆動するモータ５３を含む油圧回路５４に接続されてい
る。この油圧回路５４には他のアクチュエータを制御す
るための油圧機器５５が接続されている。油圧回路５４
の油圧ラインはサーボ弁４４に接続されている。

【００１６】図４に示すように、ＭＭＣ３２には、キー
ボード３４、ＣＲＴ３５、ホストコンピュータとの接続
用のホストインターフェイス３７及び他の入出力部が接
続されている。またＣＮＣ３１には、Ｘ軸及びＹ軸の制
御を行うための軸制御部３９が接続されている。さら
に、ＰＭＣ３３には、上タレット１２及び下タレット２
２を駆動するためのタレット駆動部１９や他の入出力部
が接続されている。

【００１７】次に、制御装置３０の制御動作について図
５に示す制御フローチャートに基づいて説明する。ま
ず、ステップＳ１でテーブルの原点への移動等の初期設
定を行う。ステップＳ２では、たとえばホストコンピュ
ータからホストインターフェイス３７を介して加工プロ
グラムを読み込む。ステップＳ３では、読み込まれた加
工プログラムをＭＭＣ３２に先読みさせる。ステップＳ
４では、先読み結果に含まれるステーション番号とＭＭ
Ｃ３２内のＲＡＭに格納された工具情報とにより、加工
プログラムにおいて、突出加工が行われるか否かを判断
する。突出加工が行われると判断された場合にはステッ
プＳ５に移行する。ステップＳ５では待機位置をＬ１に
セットする。この待機位置Ｌ１は、突出加工による突出
加工部位と油圧ヘッド２４の工具の下面とが干渉しない
ような待機位置となっている。また、突出加工がないと
判断された場合にはステップＳ４からステップＳ６に移
行する。ステップＳ６では待機位置をＬ２にセットす
る。この待機位置Ｌ２は、最小限のストロークで加工を
行うための待機位置となっている。

【００１８】ステップＳ５またはステップＳ６での動作
を終了するとステップＳ７に移行する。ステップＳ７で
は、作業者による作業開始指令を待つ。作業開始指令が
入力されるとステップＳ８に移行する。ステップＳ８で
は、ステップＳ５またはステップＳ６でセットされた待
機位置へ油圧シリンダ４０を下降させ、そこで一旦待機
させる。

【００１９】ステップＳ９では、加工プログラムの１ス
テップを読み込む。ステップＳ１０〜Ｓ１２では、読み
込んだステップの内容を判断する。すなわち、ステップ
Ｓ１０では読み込んだステップの内容が加工指令を意味
するものであるか否かを判断する。ステップＳ１１では
他の指令を意味するものであるか否かを判断する。ステ
ップＳ１２では終了指令を意味するものであるか否かを
判断する。ステップＳ１２でＹＥＳと判断した場合には
処理を終了する。またＮＯと判断した場合にはステップ
Ｓ９に戻り、次のステップの読み込みを行う。

【００２０】一方、加工を意味するステップであると判
断した場合にはステップＳ１０からステップＳ１３に移
行する。ステップＳ１３では、板材１１をワークホルダ
１３，１４で把持し、所望の加工位置へ移動させる。ス
テップＳ１４では、油圧シリンダ４０を待機位置から下
降端へ下降させ、板材１１に所定の加工を施す。ステッ
プＳ１５では、油圧シリンダ４０を下降端から待機位置
へ上昇させる。これらの動作により、１ステップの加工
が終了する。また、他の指令を意味するものと判断した
場合にはステップＳ１１からステップＳ１６に移行す
る。ステップＳ１６ではその指令に応じた処理を行う。

【００２１】このように、本実施例では加工プログラム
を先読みし、その先読み結果に応じて突出加工の有無を
判断し、突出加工の有無に応じて待機位置を変更し、ス
トロークを変えているので、突出加工部位と油圧ヘッド
２４との干渉を防止できる。 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、加工プログラムを先読みして
突出加工の有無を判断し、それにより油圧シリンダ４０
が待機位置を変更していたが、図６に示すように、加工
処理時に突出加工部位と油圧ヘッド２４との干渉を検出
し、それに応じて待機位置を変更するようにしてもよ
い。

【００２２】すなわち、ステップＳ２１では、初期設定
を行い、ステップＳ２２では加工プログラムを読み込
む。ステップＳ２３では作業開始指令を待つ。続いてス
テップＳ２４では、油圧シリンダ４０を待機位置Ｌ２に
下降させる。この待機位置は前述した実施例と同様な位
置であり、最小限のストロークで加工を行うための位置
となっている。ステップＳ２５では加工プログラムの１
ステップを読み込む。ステップＳ２６〜Ｓ２８ではステ
ップＳ１０〜Ｓ１２と同様な判断を行う。

【００２３】ステップＳ２６で加工を意味するステップ
であると判断した場合にはステップＳ２９に移行する。
ステップＳ２９では、ここで用いる工具が突出加工を行
う工具であるか否かを判断することにより、突出部分と
油圧ヘッド２４との干渉の有無を判断する。つまり、突
出加工を行う工具による加工の場合にはその突出部分の
高さにより加工部２４との干渉の有無を判断する。この
干渉の有無は、たとえばタレット１２，２２のステーシ
ョン番号と、それに装着された工具との関係を予めＭＭ
Ｃ３２内のＲＡＭに記憶しておき、そこにさらに、干渉
の有無を示すフラグ等を格納しておくことにより可能で
ある。このフラグを格納する場合には、ステーション番
号によりＲＡＭの内容を検索し、そこにフラグがセット
されているか否かにより干渉の有無を判断できる。

【００２４】干渉があると判断された場合にはステップ
Ｓ２９からＳ３０に移行する。ステップＳ３０では、待
機位置をＬ１にセットし、油圧シリンダ４０をその位置
まで上昇させる。ステップＳ２９で干渉がないと判断し
た場合またはステップＳ３０での動作が終了した場合に
はステップＳ３１に移行する。ステップＳ３１では、ワ
ークホルダ１３，１４により板材１１を所望の加工位置
へ移動させる。ステップＳ３２では、油圧シリンダ４０
を昇降させ、板材１１に所望の加工を行う。これ以外の
処理の流れは前述した図５の処理と同様であり説明を省
略する。 （ｂ） 前記実施例では、油圧プレスとしてタレットパ
ンチプレス機を例に説明したが、シャーリング機、ベン
ダー等の他の油圧プレスにも本発明を適用できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る油圧プレスでは、加工にお
ける板材への突出加工に関する情報を検出し、その検出
結果に基づいて油圧ヘッドの待機位置を制御しているの
で、突出加工を行った場合においても油圧ヘッドと突出
加工部位とが干渉することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による油圧プレスである油圧
パンチプレス機の全体斜視図。

【図２】その平面概略図。

【図３】油圧パンチプレス機の制御装置の概略ブロック
図。

【図４】制御装置のブロック図。

【図５】制御動作を示すフローチャート。

【図６】他の実施例の図５に相当する図。

【符号の説明】

１ パンチプレス機 １３，１４ ワークホルダ ２４ 油圧ヘッド ３０ 制御装置 ３２ ＭＭＣ ３３ ＰＭＣ ４０ 油圧シリンダ ４１ パンチ ４３ ダイ Ｌ１，Ｌ２ 待機位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークホルダに把持された板材を加工する
   ための油圧ヘッドと、加工における板材の突出加工に関
   する情報を検出する突出加工情報検出手段と、前記突出
   加工情報検出手段の検出結果に基づき、前記加工におけ
   る前記油圧ヘッドの待機位置を制御する制御手段とを備
   えた油圧プレス。