JPH0910858A - パンチプレス機システムおよび制御方法 - Google Patents

パンチプレス機システムおよび制御方法

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JPH0910858A
JPH0910858A JP7160239A JP16023995A JPH0910858A JP H0910858 A JPH0910858 A JP H0910858A JP 7160239 A JP7160239 A JP 7160239A JP 16023995 A JP16023995 A JP 16023995A JP H0910858 A JPH0910858 A JP H0910858A
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press
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punch press
press machine
control
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JP7160239A
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Keiichiro Miyajima
敬一郎 宮嶋
Teruo Baida
照生 倍田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＮＣでパンチプレス機の動作を自動制御す
るためのパンチプレス機システムにおいて、低コストで
より高速なプレス動作を実現する。 【構成】 ＣＮＣ１０の動作データ格納手段１０ｃに
は、予め生成されたプレス工具２６の動作データが格納
されている。位置制御手段１０ａは、ＮＣプログラム１
０ｂに従ってテーブル用のサーボモータ２２，２３の動
作を行って、ワーク２８の固定されたテーブル２７の位
置制御を行う。プレス動作制御手段１０ｄは、テーブル
２７の位置制御に応じてプレス動作データ格納手段１０
ｃからプレス動作データを読み出し、読み出したプレス
動作データに従ってプレス用のサーボモータ２１を制御
し、動力伝達部２４を介してラム２５に取り付けられた
工具２６のプレス動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣＮＣでパンチプレス機
の動作を自動制御するためのパンチプレス機システムお
よび制御方法に関し、特にサーボモータを使用してラム
を制御するパンチプレス機システムおよび制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＮＣ（数値制御装置）によりパ
ンチプレス機を制御する場合、ワークが固定されたテー
ブルの位置決めを行い、これが終了するとパンチプレス
機側へプレス動作指令信号を送る。このプレス動作指令
信号を受けたパンチプレス機側では、フライホイールを
回転してラムを動作させ、ラムに取り付けられたプレス
工具によりプレス加工を実行する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パンチプレ
ス機でのプレス加工は、より高速化が求められている。
しかし、従来のパンチプレス機では、フライホイールの
回転によってプレス動作を行っていたので、ＰＣ（プロ
グラマブル・コントローラ）を介しての動作指令が必要
なことや、フライホイール自身の動作速度に遅延がある
ため、指令に対するプレス動作の応答が悪かった。ま
た、フライホイールは、動作速度がほぼ一定のため、単
調な動作しかできなかった。
【０００４】このような欠点をなくすものとして、プレ
ス動作制御にサーボモータを使用したパンチプレス機が
ある。しかし、この機械では、プレス動作専用の制御装
置をＣＮＣとは別個に設ける必要があり、コスト高とな
っていた。また、サーボモータへの指令も、ＣＮＣから
サーボ用の制御装置を介して行われるので、処理速度の
高速化に限界があった。
【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、低コストでありながらプレス動作を高速に行
うことのできるパンチプレス機システムおよび制御方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ＣＮＣでパンチプレス機の動作を自動制
御するためのパンチプレス機システムにおいて、ワーク
の固定されたテーブルの位置決め動作を行うテーブル用
サーボモータと、プレス工具によるプレス動作を制御す
るプレス用サーボモータと、予め生成された前記プレス
動作のデータを格納するプレス動作データ格納手段と、
ＮＣプログラムに従って前記テーブル用サーボモータの
動作を行って前記テーブルの位置制御を行う位置制御手
段と、前記テーブルの位置制御に応じて前記プレス動作
データを読み出し、読み出したプレス動作データに従っ
て前記プレス用サーボモータを制御するプレス動作制御
手段と、を有することを特徴とするパンチプレス機シス
テムが提供される。
【０００７】
【作用】動作データ格納手段には、予め生成されたプレ
ス動作データが格納されている。位置制御手段は、ＮＣ
プログラムに従ってテーブル用サーボモータの動作を行
ってワークの固定されたテーブルの位置制御を行う。プ
レス動作制御手段は、テーブルの位置制御に応じてプレ
ス動作データを読み出し、読み出したプレス動作データ
に従ってプレス用サーボモータを制御する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本実施例の機能の概念図である。ＣＮＣ
（数値制御装置）１０のプレス動作データ格納手段１０
ｃには、予め生成されたプレス工具２６の動作データが
格納されている。位置制御手段１０ａは、ＮＣプログラ
ム１０ｂに従ってテーブル用のサーボモータ２２，２３
の動作を行って、ワーク２８の固定されたテーブル２７
の位置制御を行う。プレス動作制御手段１０ｄは、テー
ブル２７の位置制御に応じてプレス動作データ格納手段
１０ｃからプレス動作データを読み出し、読み出したプ
レス動作データに従ってプレス用のサーボモータ２１を
制御し、動力伝達部２４を介してラム２５に取り付けら
れた工具２６のプレス動作を制御する。
【０００９】図２はＣＮＣ１０内部のハードウェアの構
成を示すブロック図である。プロセッサ１１はＣＮＣ１
０全体の制御の中心となるプロセッサである。プロセッ
サ１１は、バス１９を介してＲＯＭ１２に格納されたシ
ステムプログラムを読み出し、このシステムプログラム
に従ってＣＮＣ１０全体の制御を実行する。ＲＡＭ１３
には、一時的な計算データ、表示データ等が格納され
る。このＲＡＭ１３には、ＳＲＡＭ等が使用される。
【００１０】ＣＭＯＳ１４には、工具補正量、ピッチ誤
差補正量、加工プログラムおよびパラメータ等が格納さ
れる。また、ＣＭＯＳ１４には、予め生成された後述の
プレス動作データが格納されている。ＣＭＯＳ１４は、
図示されていないバッテリでバックアップされ、ＣＮＣ
１０の電源がオフされても不揮発性メモリとなっている
ので、それらのデータはそのまま保持される。
【００１１】インタフェース１５は、外部機器用のイン
タフェースであり、紙テープリーダ、紙テープパンチャ
ー、紙テープリーダ・パンチャー、プリンタ等の外部機
器３４が接続される。紙テープリーダからは加工プログ
ラムが読み込まれ、また、ＣＮＣ１０内で編集された加
工プログラムを紙テープパンチャーに出力することがで
きる。
【００１２】グラフィック制御回路１６は、各軸の現在
位置、アラーム、パラメータ、画像データ等のディジタ
ルデータを画像信号に変換して出力する。この画像信号
はＣＲＴ／ＭＤＩユニット３１の表示装置３２に送ら
れ、そこで表示される。インタフェース１７は、ＣＲＴ
／ＭＤＩユニット３１内のキーボード３３からのデータ
を受けて、プロセッサ１１に渡す。
【００１３】インタフェース１８は、手動パルス発生器
３５に接続され、手動パルス発生器３５からのパルスを
受ける。手動パルス発生器３５は、機械操作盤に実装さ
れ、手動でパンチプレス機２０を精密に移動させるのに
使用される。
【００１４】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）３６は、ＣＮＣ１０に内蔵され、ラダー形式で
作成されたシーケンス・プログラムで機械側を制御す
る。すなわち、加工プログラムで指令されたＭ機能、Ｓ
機能およびＴ機能をシーケンス・プログラムで機械側に
必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット３７を介して機械
側に出力する。この出力信号は、機械側のマグネット等
を駆動し、油圧バルブ、空圧バルブおよび電気アクチュ
エイタ等を動作させる。また、機械側のリミットスイッ
チおよび機械操作盤のスイッチ等の信号を受けて、必要
な処理をしてプロセッサ１１に渡す。
【００１５】軸制御回路４１〜４３は、プロセッサ１１
からの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボア
ンプ５１〜５３に出力する。サーボアンプ５１〜５３
は、この移動指令を受けて、各軸のサーボモータ２１〜
２３を駆動する。サーボモータ２１〜２３には、位置検
出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコー
ダから位置信号がパルス列としてフィードバックされ
る。また、このパルス列をＦ／Ｖ（周波数／速度）変換
することにより、速度信号を生成することができる。図
ではこれらの位置信号のフィードバックラインおよび速
度フィードバックは省略してある。
【００１６】次に、本実施例のパンチプレス制御の具体
的な処理について説明する。図３は１回のプレス動作の
基本的な動作パターンの例を示す図である。ここで、速
度Ｖｐは機械座標系のＺ座標と一致しているものとす
る。図からも分かるように、この動作パターンでは、プ
レス開始からは急激に加速し、打ち抜き後の停止時刻ｔ
1 からは、再び急激に加速して定常位置に復帰する。こ
のような動作パターンのデータは、ＣＭＯＳ１４内に補
間周期の位置データとして格納されている。そして、補
間周期毎に読み出され、プレス用の軸制御回路４１、サ
ーボアンプ５１、およびサーボモータ２１を介してプレ
ス工具２６が動作する。
【００１７】図４はワーク２８の位置決め動作とプレス
動作のタイミング制御の一例を示すタイムチャートであ
る。プレス加工を行うためには、テーブル２７を移動し
てワーク２８とプレス工具２６との相対的な位置決めを
行う必要がある。本実施例では、位置決めが完了する時
刻ｔ12よりも所定時間Ｔ1 だけ早い時刻ｔ11からプレス
動作を開始する。この所定時間Ｔ1 は、プレス工具２６
のアプローチ時間以内で、かつなるべくアプローチ時間
に近い時間となるように、図３で示した動作特性等に基
づいて設定されている。この設定方式としては、パラメ
ータとして予めメモリに記憶しておいてもよいし、随時
演算するようにしてもよい。
【００１８】一方、プレス動作を終了させるときには、
その終了時刻ｔ14よりも所定時間Ｔ 2 だけ早い時刻ｔ13
に次の位置決め動作を開始する。この所定時間Ｔ2 は、
プレス工具２６の退避時間以内で、かつなるべく退避時
間に近い時間となるように、図３で示した動作特性等に
基づいて設定されている。これら所定時間Ｔ1 ，Ｔ2の
設定方式としては、パラメータとして予めメモリに記憶
しておいてもよいし、随時演算するようにしてもよい。
【００１９】図５はこのようなプレス動作を実行するた
めのプロセッサ１１の処理手順を示すフローチャートで
ある。 〔Ｓ１〕加工プログラムを読んで最初のブロックの位置
決め制御を開始する。 〔Ｓ２〕プレス動作の開始タイミングであるか否かを判
断し、開始タイミングであればステップＳ３に進み、そ
うでなければステップＳ２を繰り返す。 〔Ｓ３〕動作パターンに従ってプレス動作を実行する。 〔Ｓ４〕次のブロックの位置決め開始タイミングである
か否かを判断し、開始タイミングであればステップＳ５
に進み、そうでなければステップＳ４を繰り返す。 〔Ｓ５〕次のブロックの位置決め制御を行う。 〔Ｓ６〕プレス加工の全工程が終了か否かを判断し、終
了であれば本フローチャートを終了し、終了でなければ
ステップＳ２に戻る。
【００２０】このように、本実施例では、プレス工具２
６の動作をサーボモータ２１で制御し、さらにこのサー
ボモータ２１をＣＮＣ１０で制御するようにしたので、
構造が簡単であり、応答性に優れたパンチプレス機シス
テムを構築することができる。これにより、低コストで
ありながらプレス動作を高速に行うことができる。
【００２１】また、本実施例では、次のブロックの位置
決め動作とプレス動作とを所定時間Ｔ1 ，Ｔ2 だけオー
バラップさせるようにしたので、より高速なプレス動作
が可能となる。
【００２２】さらに、本実施例では、プレス動作のデー
タを補間周期の位置データとして格納し、補間周期毎に
読み出してサーボ側に出力するようにしたので、複雑な
演算を行う必要がなく、より高速な作業が可能となる。
【００２３】なお、本実施例では、図３においてプレス
動作の基本動作パターンを示したが、この他のパターン
を複数個用意しておき、オペレータ等の指令により選択
できるようにしてもよい。
【００２４】図６はプレス動作の動作パターンの他の例
を示す図である。ここで、速度Ｖｐは、図３と同様に機
械座標系のＺ座標と一致しているものとする。図６の動
作パターンでは、まずプレス動作のアプローチは高速で
行い、アプローチ完了時（時刻ｔ21）から一定時間は低
速で動作する。そして、ワークを打ち抜く動作に入った
時（時刻ｔ22）には再び高速になり、打ち抜き完了（時
刻ｔ23）から退避完了までは退避方向に高速で動作す
る。
【００２５】このように、アプローチ完了から一定時間
低速でプレス工具２６を動作させることにより、ワーク
２８とプレス工具２６との接触の衝撃を緩和することが
でき、騒音を低減することができる。またその一方で、
アプローチ、打ち抜き動作、退避動作は高速で行うの
で、加工時間の短縮が図れる。
【００２６】なお、図６の動作パターンにおいても、図
４で示したタイミング制御を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、テーブ
ルの位置制御に応じて予め生成されたプレス動作データ
を読み出し、読み出したプレス動作データに従ってプレ
ス用サーボモータを制御してプレス工具の動作を制御す
るようにしたので、構造が簡単であり、応答性に優れた
パンチプレス機システムを構築することができる。した
がって、低コストでありながらプレス動作を高速に行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の機能の概念図である。
【図２】ＣＮＣ内部のハードウェアの構成を示すブロッ
ク図である。
【図３】１回のプレス動作の基本的な動作パターンの例
を示す図である。
【図４】ワークの位置決め動作とプレス動作のタイミン
グ制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５】プレス動作を実行するためのプロセッサの処理
手順を示すフローチャートである。
【図６】プレス動作の動作パターンの他の例を示す図で
ある。
【符号の説明】
１０ ＣＮＣ（数値制御装置） １０ａ 位置制御手段 １０ｂ ＮＣプログラム １０ｃ プレス動作データ格納手段 １０ｄ プレス動作制御手段 １１ プロセッサ（ＣＰＵ） １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ ＣＭＯＳ ２０ パンチプレス機 ２１ （プレス用）サーボモータ ２２，２３ （テーブル）サーボモータ ２５ ラム ２６ プレス工具 ２７ テーブル ２８ ワーク ４１，４２，４３ 軸制御回路 ５１，５２，５３ サーボアンプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＣＮＣでパンチプレス機の動作を自動制
    御するためのパンチプレス機システムにおいて、 ワークの固定されたテーブルの位置決め動作を行うテー
    ブル用サーボモータと、 プレス工具によるプレス動作を制御するプレス用サーボ
    モータと、 予め生成された前記プレス動作のデータを格納するプレ
    ス動作データ格納手段と、 ＮＣプログラムに従って前記テーブル用サーボモータの
    動作を行って前記テーブルの位置制御を行う位置制御手
    段と、 前記テーブルの位置制御に応じて前記プレス動作データ
    を読み出し、読み出したプレス動作データに従って前記
    プレス用サーボモータを制御するプレス動作制御手段
    と、 を有することを特徴とするパンチプレス機システム。
  2. 【請求項２】 前記プレス動作データ格納手段は、前記
    プレス動作データとして複数のパターンの動作データを
    格納しているとともに、前記複数の動作データから１つ
    を選択して読み出す動作データ選択手段を有することを
    特徴とする請求項１記載のパンチプレス機システム。
  3. 【請求項３】 前記プレス動作データは単位時間の移動
    量のデータであることを特徴とする請求項１記載のパン
    チプレス機システム。
  4. 【請求項４】 前記テーブルの位置制御および前記プレ
    ス動作制御の各タイミングを所定の幅でオーバラップさ
    せるタイミング制御手段を有することを特徴とする請求
    項１記載のパンチプレス機システム。
  5. 【請求項５】 ＣＮＣでパンチプレス機の動作を自動制
    御するためのパンチプレス機制御方法において、 高速でアプローチを行い、 前記アプローチ完了から所定時間は低速でプレス動作を
    行い、 前記所定時間経過後は高速で打ち抜き動作を行い、 前記打ち抜き動作終了後は高速で退避動作を行う、 ようにしたことを特徴とするパンチプレス機制御方法。
JP7160239A 1995-06-27 1995-06-27 パンチプレス機システムおよび制御方法 Pending JPH0910858A (ja)

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