JPH082468B2 - プレス機械のコイル材送り位置修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス機械で加工され
るコイル材の送り位置を正確に修正制御するための装置
に関する。

【０００２】

【背景技術】プレス機械でプログレッシブ加工されるコ
イル材は、アンコイラから繰り出されてループコントロ
ーラ等を経た後、一対のローラからなるフィード装置に
よりプレス機械のスライドの上下動と同調して所定量ず
つ間欠送りされ、この間欠送り毎にスライドに取り付け
られた上型とボルスタに取り付けられた下型とで加工さ
れる。フィード装置によるコイル材の間欠送り量には前
記一対のローラとコイル材との間の滑り等に基づく誤差
があり、この誤差は微少ではあるが高精度加工を実現で
きない原因となる。従来、このようなコイル材の送り量
誤差、すなわち、上型、下型に対するコイル材の送り位
置誤差を修正するため、上型にコイル材間欠送り量と対
応した間隔でパンチとパイロットピンとを設け、スライ
ドの下降によりコイル材にパンチでパイロット孔を開
け、コイル材が間欠送りされてスライドが次の下降を行
うとき、フィード装置の一対のローラをコイル材からア
ンクランプさせながら先端が先細り状のパイロットピン
をパイロット孔に貫入させることにより、コイル材の送
り位置を前記送り量誤差が修正された正確なものとなる
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術による
と、先端が先細り状のパイロットピンをコイル材のパイ
ロット孔に貫入することによりコイル材の送り量誤差を
強制的に修正しようとするものであるため、コイル材が
薄板で強度が小さい場合には、パイロットピンの貫入に
よりパイロット孔が楕円形に変形してしまって正確な修
正を行えず、また、コイル材が厚板で強度が大きい場合
には、パイロットピンが折損するという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、板厚等が異なる各種のコ
イル材について送り位置の修正を確実かつ正確に行え、
上型、下型に対するコイル材の位置を正確に調整して高
精度加工を行えるようになるプレス機械のコイル材送り
位置修正装置を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る装置は、上
下動するスライドに取り付けられた上型とボルスタに取
り付けられた下型とで加工されるコイル材をスライドの
上下動と同調してフィード装置で間欠送りし、スライド
の下降時に上型に設けられたパンチでコイル材にパイロ
ット孔を開け、コイル材の間欠送り後に次のスライドの
下降で上型に設けられたパイロットピンを先細り状の先
端からパイロット孔に貫入するプレス機械のコイル材送
り位置修正装置において、パイロットピンを少なくとも
コイル材の送り方向に２分割されたセグメントを含むも
のとして構成し、パイロット孔へのパイロットピンの貫
入時にいずれのセグメントがパイロット孔周縁部に当接
したかをセグメント当接検出器で検出するとともに、こ
の当接時におけるスライドの高さ位置をスライド高さ位
置検出器で検出し、セグメント当接検出器とスライド高
さ位置検出器とからの信号を制御装置に入力させ、この
制御装置でフィード装置を駆動制御するようにし、制御
装置を、セグメント当接検出器とスライド高さ位置検出
器とからの信号によりコイル材の送り量誤差を演算する
制御部と、この制御部からの演算結果に基づいてフィー
ド装置を駆動してコイル材を送り量誤差分修正移動させ
るフィード装置駆動部とを含むものとして構成してい
る。

【０００６】以上において、セグメント当接検出器は、
セグメントがパイロット孔周縁部に当接したときの圧力
を検出する圧力センサタイプのものでもよく、また、セ
グメントとパイロット孔周縁部との当接を電気導通で検
出する電気導通センサタイプのものでもよい。

【０００７】また、スライド高さ位置検出器は、スライ
ドを上下動させるクランク軸の回転角度を検出するロー
タリエンコーダタイプのものでもよく、また、スライド
の上下動を案内するプレス機械のスライド案内面に直線
的に設けられたリニアエンコーダタイプのものでもよ
い。

【０００８】さらに、パイロットピンのセグメントはコ
イル材の送り方向と直角をなす左右方向（コイル材幅方
向）にも分割されていてもよく、このように構成した場
合には、コイル材幅方向位置修正装置を設けることによ
り、コイル材の送り方向の位置だけではなく幅方向の位
置も修正できるようになる。

【０００９】

【作用】スライドが下降するとパンチでコイル材にパイ
ロット孔が開けられ、フィード装置によるコイル材の間
欠送り後、スライドが次の下降を行うとパイロットピン
はパイロット孔に貫入し、このとき、コイル材の間欠送
り量に誤差があると、パイロットピンのいずれかのセグ
メントがパイロット孔周縁部に当接する。この当接を検
出したセグメント当接検出器からの信号と、この当接時
におけるスライドの高さ位置を検出したスライド高さ位
置検出器からの信号とが制御装置の制御部に入力し、制
御部ではこれらの信号に基づきコイル材の送り量誤差を
演算し、この演算結果に基づいてフィード装置駆動部が
フィード装置を駆動させてコイル材を送り量誤差分修正
移動し、コイル材の送り位置を正確なものとする。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は本実施例に係る装置を示し、コイル
材１は図示しないアンコイラからループコントローラ等
の所定の機器類を経てフィード装置２に送られ、フィー
ド装置２はコイル材１をクランプした上下一対のローラ
３，４を有する。図２の通り、一方のローラ３はカップ
リング５を介してサーボモータ６と連結され、サーボモ
ータ６でローラ３が間欠回転することにより、コイル材
１は図１のプレス機械７に所定量ずつ間欠送りされる。

【００１１】プレス機械７のクランク軸８はメインモー
タ９の動力がベルト１０、フライホイール１１等を介し
て伝達されることにより回転し、これによりコンロッド
１２を介してスライド１３が上下動する。スライド１３
には上型１４が取り付けられ、ボルスタ１５には下型１
６が取り付けられている。上型１４にはパンチ１７とパ
イロットピン１８とが設けられ、これら１７，１８は、
フィード装置２によるコイル材１の間欠送り量と対応す
る長さ分だけ離間している。

【００１２】図３、図４はパイロットピン１８を示す。
パイロットピン１８は中央の区画部材１９でコイル材送
り方向に２分割されたセグメント２０，２１を有し、こ
れら２０，２１の下部は傾斜面２０Ａ，２１Ａとなって
おり、これによりパイロットピン１８の先端１８Ａは円
錐形の先細り状となっている。セグメント２０，２１の
上部は袋ナット状の蓋部材２２に螺合された保持部材２
３で保持されているとともに、ゴム等の弾性部材２４で
セグメント２０，２１は個別に若干上下動可能となって
いる。コイル材送り方向前側のセグメント２０と蓋部材
２２との間には前側圧力センサ２５が配置され、後側の
セグメント２１と蓋部材２２との間には後側圧力センサ
２６が配置されている。これら２５，２６は、前記パン
チ１７で開けられるコイル材１のパイロット孔の周縁部
にいずれのセグメントが当接したかを圧力で検出するた
めのセグメント当接検出器となっている。

【００１３】圧力センサ２５，２６は図１で示した制御
装置２７の制御部２８に接続されている。また、プレス
機械７の前記クランク軸８に設けられたロータリエンコ
ーダ２９も制御部２８に接続されている。このロータリ
エンコーダ２９は、クランク軸８の回転角度を検出する
ことによりスライド１３の高さ位置を検出するためのス
ライド高さ位置検出器となっている。プログラム制御さ
れる制御装置２７には、制御部２８の他に、プレス機械
７のスライド１３が単位時間当たり上下動する回数（Ｓ
ＰＭ）等を設定するための入力部３０と、前記フィード
装置２のサーボモータ６と接続され、フィード装置２を
駆動制御するためのフィード装置駆動部３１と、プレス
機械７の前記メインモータ９と接続され、メインモータ
９を駆動制御するためのメインモータ駆動部３２とが設
けられている。

【００１４】次に作用について説明する。図６はフロー
チャートを示す。ステップ４１でＳＰＭ等のプレス機械
運転条件に関するデータを入力部３０に入力した後、始
動スイッチを操作すると、制御部２８からの信号に基づ
きメインモータ駆動部３２はステップ４２でメインモー
タ９を駆動し始め、また、制御部２８からの信号に基づ
きフィード装置駆動部３１はステップ４３でフィード装
置２を間欠駆動し始める。これらの駆動速度は、入力部
３０で設定されたＳＰＭと対応し、また、フィード装置
２の１回毎の間欠駆動の開始と終了は、ロータリエンコ
ーダ２９で検出されるスライド１３の高さ位置が所定位
置となったときに、ロータリエンコーダ２９からの信号
に基づき制御部２８がフィード装置駆動部３１に信号を
発信することにより行われる。

【００１５】スライド１３が１回上下動する毎にフィー
ド装置２は１回間欠駆動され、これによりコイル材１は
所定量ずつ間欠送りされる。スライド１３が下降すると
パンチ１７でコイル材１に図２のパイロット孔３２が開
けられ、コイル材１の間欠送りでパイロット孔３２はパ
イロットピン１８と対応する位置に達し、スライド１３
の次の下降によりパイロットピン１８はパイロット孔３
２に貫入する。

【００１６】このとき、コイル材１の間欠送り量が正確
である場合には、パイロットピン１８はパイロット孔３
２に正しく貫入してパイロット孔３２の周縁部に先細り
状先端１８Ａが当接しないため、いずれのセグメント２
０，２１も上向きに押圧されず、従って図６のステップ
４４において圧力センサ２５，２６にはセグメント押圧
信号は入力せず、このため、ステップ４３に戻り、所定
時間経過後、フィード装置２はコイル材１を再び間欠送
りする。

【００１７】一方、ステップ４４において、コイル材１
の間欠送り量に誤差がある場合には、スライド１３と共
にパイロットピン１８が下降すると、パイロット孔３２
の周縁部にセグメント２０，２１のいずれか一方が当接
するため、圧力センサ２５，２６のいずれか一方にはセ
グメント押圧信号が入力する。このようにセグメント２
０，２１のいずれかがパイロット孔３２の周縁部に当接
したときには、そのときのクランク軸８の回転角度がロ
ータリエンコーダ２９で検出され（ステップ４５）、こ
れによるスライド１３の高さ位置に関する信号が制御部
２８に入力する。ステップ４６において、パイロット孔
３２の周縁部にいずれのセグメント２０，２１が当接し
たか、すなわち、コイル材送り方向の前後側に設けられ
た圧力センサ２５，２６のうちいずれのセンサにセグメ
ント押圧信号が入力したかが判断され、後側圧力センサ
２６にセグメント押圧信号が入力した場合には、図４の
通りパイロットピン１８に対しパイロット孔３２はコイ
ル材送り方向にずれ、コイル材１の間欠送り量は所定量
よりも大きめとなっているため、図６のステップ４７に
おいて、コイル材１を所定位置に戻すための補正戻し量
であるコイル材１の送り量誤差が算出される。

【００１８】この算出は制御装置７の制御部２８で行わ
れ、図５はこのコイル材送り量誤差の算出原理を示す。
図５において、Ｏ₁ はパイロットピン１８の中心であっ
てコイル材１が正確に所定量間欠送りされた場合のパイ
ロット孔３２の中心であり、Ｏ₂ は送り量誤差をもって
コイル材１が間欠送りされた場合におけるパイロット孔
３２の中心である。送り量誤差ｅは、セグメント２１が
パイロット孔３２の周縁部に当接したときにおけるパイ
ロットピン１８の下死点からの高さＨと、パイロットピ
ン１８のテーパ状先端１８Ａの傾き角度θとから判明す
る。θは既知であり、Ｈはステップ４５においてロータ
リエンコーダ２９からの信号で検出されているため、ｅ
は制御部２８で演算可能である。また、ｅが所定位置か
らコイル材送り方向前側の誤差か後側の誤差かは、後側
圧力センサ２６にセグメント押圧信号が入力しているこ
とから前側の誤差であることが判明する。

【００１９】このように演算されたｅに対する信号は制
御部２８からフィード装置駆動部３１に送られ、この駆
動部３１は、図６のステップ４９において、フィード装
置２を補正駆動し、この補正駆動によりコイル材１はコ
イル材送り方向後側にｅ分修正移動され、この修正移動
によりコイル材１は所定の正確な位置に戻される。ま
た、ステップ４６で前側圧力センサ２５にセグメント押
圧信号が入力したと判断された場合は、ステップ４８で
コイル材１を送り量誤差分修正移動させるための補正送
り量が算出され、ステップ４９においてフィード装置２
はステップ４７とは逆方向へ補正駆動される。

【００２０】ステップ４９でのフィード装置２の補正駆
動はパイロットピン１８が下死点に達するまでの間、す
なわち、スライド１３が下死点に達するまでの間に行わ
れ、このため、コイル材１は前記上型１４、下型１６と
正しい位置関係となった後にこれらの型１４，１６で加
工されることになり、高精度加工が実現される。

【００２１】以上のように本実施例によれば、セグメン
ト２０，２１、圧力センサ２５，２６等を備えるパイロ
ットピン１８、および演算機能を備えた制御部２８を有
する制御装置２７によってコイル材１の送り量誤差を検
出し、これに基づきコイル材１を送り量誤差分修正移動
させるようにしたため、板厚が薄いコイル材でも板厚が
厚いコイル材でも、上型１４、下型１６に対して正確に
位置決めした状態でプレス加工でき、各種のコイル材に
ついて高精度加工を実現できるようになる。

【００２２】また、フィード装置２の一対のローラ３，
４は常にコイル材１をクランプした状態でよく、従来装
置と異なりアンクランプさせる必要がないため、クラン
プ、アンクランプの繰り返しでコイル材が損傷するとい
う問題も解決できる。

【００２３】図７は本発明の別実施例を示す。この実施
例は、コイル材送り方向だけではなく、これと直角方向
のコイル材幅方向（左右方向）にも誤差が生じた場合に
対処できるようにしたものである。以下の説明では、既
に説明した部材と同じ部材には同一符号を付し、その説
明を簡略または省略する。

【００２４】図７において、フィード装置２とプレス機
械７との間にはコイル材幅方向位置修正装置５１が配置
され、制御装置２７′にはこの装置５１を駆動制御する
ためのコイル材幅方向位置修正装置駆動部５２が設けら
れている。図８の通り、コイル材幅方向位置修正装置５
１は、コイル材１の幅方向両端に配置されたサイドガイ
ド部材５３，５４と、これら５３，５４をラック部材５
５，５６、ピニオン５７，５８で移動させるためのサー
ボモータ５９，６０とを有し、サーボモータ５９，６０
はコイル材幅方向位置修正装置駆動部５２に接続され、
サイドガイド部材５３，５４をコイル材幅方向同一側へ
移動させるように、サーボモータ５９，６０は駆動部５
２からの信号により駆動されるようになっている。図９
はこの実施例で使用されるパイロットピン１８′を示
し、パイロットピン１８′は平面十字形の区画部材６１
でコイル材送り方向前後側および左右側に４分割された
セグメント６２〜６５を有し、これら６２〜６５と対応
して前側、後側、左側、右側の各圧力センサ６６〜６９
が設けられている。

【００２５】次に、図１０〜図１２のフローチャートに
基づいて作用を説明する。図１０におけるステップ７１
〜７５は図６のステップ４１〜４５と同じである。ステ
ップ７６ではステップ７４でセグメント押圧信号が入力
した圧力センサは前後側圧力センサ６６，６７か左右側
圧力センサ６８，６９かが判断され、前後側圧力センサ
６６，６７である場合には図１１のステップ７７に進
む。ステップ７６からステップ７７に進む場合は、コイ
ル材の所定位置からの位置誤差がコイル材送り方向のみ
に生じている場合だけではなく、前記スライド１３と共
に下降するパイロットピン１８′の先端は先細り状であ
ってこの先端からパイロット孔３２に貫入するため、コ
イル材の所定位置からの位置誤差がコイル材送り方向と
コイル材幅方向の両方に生じていてコイル材送り方向に
おける位置誤差が大きい場合に、前後側圧力センサ６
６，６７に左右側圧力センサ６８，６９よりも先にセグ
メント押圧信号が入力することから、このような場合に
もステップ７６からステップ７７に進むことになる。

【００２６】ステップ７７〜８０は図６のステップ４６
〜４９と同じである。コイル材の所定位置からの位置誤
差がコイル材幅方向にも生じている場合には、図５と同
じ原理によりステップ７８，７９で算出されるコイル材
補正戻し量、送り量は必ずしも正確な値とはならない
が、コイル材の所定位置からの位置誤差はもともと微少
であり、かつ、算出値に影響を与えるコイル材幅方向の
位置誤差はコイル材送り方向の位置誤差よりも小さいた
め、ステップ７８，７９で算出される補正戻し量、送り
量は正確な値からそれ程大きくずれたものとはならず、
高精度加工に大きな悪影響を与えることにはならない。

【００２７】ステップ８１において、前後側圧力センサ
６６，６７から遅れて左右側圧力センサ６８，６９にセ
グメント押圧信号が入力したか否かが判断され、入力し
ていない場合は、コイル材の所定位置からの位置誤差が
コイル材送り方向だけに生じていたため、ステップ７３
に戻り、所定時間経過後にフィード装置２は次の間欠駆
動を行う。ステップ８１において左右側圧力センサ６
８，６９にセグメント押圧信号が入力していると判断さ
れた場合には、ステップ８２でそのときのクランク軸８
の回転角度すなわちスライド１３の高さ位置がロータリ
エンコーダ２９で検出される。ステップ８３ではセグメ
ント押圧信号が入力したセンサは左側圧力センサ６８か
右側圧力センサ６９かが判断され、ステップ８４，８５
において、図５の原理によりステップ８２の検出値を利
用してコイル材の位置を左右方向の所定位置に修正する
ためのコイル材補正左移動量、右移動量が制御装置２
７′の制御部２８で演算される。この演算結果に基づき
制御装置２７′のコイル材幅方向位置修正装置駆動部５
２は、ステップ８６においてコイル材幅方向位置修正装
置５１を駆動制御し、これによりコイル材１の幅方向位
置が修正され、コイル材が正確な位置となった後にスラ
イド１３は下死点に達して上型１４と下型１６とでコイ
ル材のプレス加工が行われる。なお、コイル材幅方向位
置修正装置５１を駆動させるときには、フィード装置２
の一対のローラ３，４をコイル材１からアンクランプさ
せることが望ましい。

【００２８】図１２は、図１０のステップ７６で左右側
圧力センサ６８，６９にセグメント押圧信号が入力した
と判断された場合を示す。ステップ７６からステップ８
７に進む場合は、コイル材の所定位置からの位置誤差が
コイル材幅方向のみに生じている場合と、この位置誤差
がコイル材幅方向とコイル材送り方向の両方に生じてい
てコイル材幅方向の誤差が大きい場合である。図１２の
ステップ８７〜９６は図１１のステップ７７〜８６とコ
イル材幅方向位置修正装置５１、フィード装置２の駆動
順序が逆になっているだけであって基本的に同じであ
る。

【００２９】以上の各実施例では、セグメント当接検出
器は圧力センサであったが、このセグメント当接検出器
を、セグメントがコイル材に当接すると電気が導通する
ことを利用した電気導通型の検出器としてもよい。

【００３０】また、前記各実施例のスライド高さ位置検
出器はクランク軸に設けられたロータリエンコーダであ
ったが、このスライド高さ位置検出器をプレス機械に設
けられるスライドの直線ガイド面に取り付けたリニア型
の検出器としてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、コイル材のパイロット
孔に貫入されるパイロットピンを複数のセグメントで構
成し、いずれのセグメントがパイロット孔周縁部に当接
したかを検出するセグメント当接検出器を設け、この検
出器からの信号とスライド高さ位置検出器からの信号と
により制御装置でコイル材の位置を修正する装置を駆動
させるようにしたため、板厚等が異なる各種のコイル材
について送り位置の修正作業を確実に行えるようにな
り、コイル材を上型、下型に対して正確な位置に調整し
てプレス加工を行えるため、高精度加工を達成できるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コイル材送り方向の誤差を修正するための実施
例に係る装置を示す図である。

【図２】コイル材、フィード装置等を示す斜視図であ
る。

【図３】パイロットピンの構造を示す縦断面図である。

【図４】図３のIV−IV線断面図である。

【図５】送り量誤差を算出するための原理を示すコイル
材とパイロットピンの縦断面図である。

【図６】図１の装置によるコイル材位置修正プログラム
のフローチャートの図である。

【図７】コイル材送り方向および幅方向の誤差を修正す
るための実施例に係る装置を示す図である。

【図８】図７で示されたコイル材幅方向位置修正装置を
示す図２と同様の図である。

【図９】図７の装置で示されたパイロットピンを示す図
４と同様の図である。

【図１０】図７の装置によるコイル材位置修正プログラ
ムのフローチャートの図である。

【図１１】図１０の一方のサブルーチンを示す図であ
る。

【図１２】図１０の他方のサブルーチンを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ コイル材 ２ フィード装置 ７ プレス機械 １３ スライド １４ 上型 １５ ボルスタ １６ 下型 １７ パンチ １８，１８′ パイロットピン ２０，２１，６２〜６５ セグメント ２５，２６，６６〜６９ セグメント当接検出器である
圧力センサ ２７，２７′ 制御装置 ２８ 制御部 ２９ スライド高さ位置検出器であるロータリエンコー
ダ ３１ フィード装置駆動部 ３２ パイロット孔 ５１ コイル材幅方向位置修正装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下動するスライドに取り付けられた上
   型とボルスタに取り付けられた下型とで加工されるコイ
   ル材を前記スライドの上下動と同調して間欠送りするフ
   ィード装置と、前記上型に設けられ、前記スライドの下
   降時に前記コイル材にパイロット孔を開けるパンチと、
   前記上型に設けられ、前記コイル材の間欠送り後に前記
   スライドの下降で先細り状の先端から前記パイロット孔
   に貫入するパイロットピンとを含んで構成されたプレス
   機械のコイル材送り位置修正装置において、少なくとも
   前記コイル材の送り方向に２分割されて前記パイロット
   ピンを構成するセグメントと、前記パイロットピンの前
   記パイロット孔への貫入時にいずれの前記セグメントが
   パイロット孔周縁部に当接したかを検出するセグメント
   当接検出器と、この当接時における前記スライドの高さ
   位置を検出するスライド高さ位置検出器と、前記セグメ
   ント当接検出器および前記スライド高さ位置検出器から
   の信号が入力し、前記フィード装置を駆動制御する制御
   装置とを有し、この制御装置は、前記セグメント当接検
   出器と前記スライド高さ位置検出器とからの信号により
   前記コイル材の送り量誤差を演算する制御部と、この制
   御部からの演算結果に基づき前記フィード装置を駆動し
   て前記コイル材を前記送り量誤差分修正移動させるフィ
   ード装置駆動部とを含んで構成されていることを特徴と
   するプレス機械のコイル材送り位置修正装置。