JPS608160B2 - プレスの停止制御法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はプレスにおける停止制御の方法に関する。

従来のプレスにおける停止制御の方法としては、プレス
のフライホイールに取り付けられたＴＧ（タコジェネレ
ータ）の出力電圧によりフライホイールの回転数を検出
するか、又はプレスのスライドが設定された一定区間を
通過する時間を測定することによって、スライドの移動
速度を検出し、当該移動速度に対応するスライドのすべ
り角度から、クランク軸に連動して動作するロータリー
カムスィッチ等にスライドを上死点で停止させるための
信号送出角度を設定し、実際にプレスを作動させること
により実際の停止位置角度と目標停止角度のずれ、即ち
すべり角度の誤差を求め、再度ロータリーカムスィッチ
を調節する方法などがあった。

しかし、前記従来の制御方法では上死点停止信号の送出
角度はスライドの移動、すなわちプレスのストローク数
およびプレスの能力トン数等の条件変化に影響されるた
め、前記従来の制御方法ではその上死点停止信号の送出
角度の算出、設定等を上記条件の変化毎に行なわなけれ
ばならないという煩わしさがあった。

すなわち、上述したロータリーカムスィツチ等の調節を
ストローク数等が変わるたびに手動によって何度も行な
わなければならない等の問題点があり、プレスの作業性
を著しく低下させるばかりでなく、停止信号の送出角度
の算出、設定および調節も手敷によるため、正確な上死
点での停止が望めない等の問題点があった。

従って本発明は従来の技術の上記問題点を改善するもの
で、その目的は、ストローク数の変化又は／及び能力ト
ン数の異なる場合でもスライドを自動的且つ正確に上死
点で停止制御することのできるプレスの停止制御法を提
供することにある。

この目的を達成するための本発明の特徴は、スライド・
ストローク数の最低時にスライドを上死点で停止させる
ための信号送出角度値Ａと、スライド・ストローク数の
最高時にスライドを上死点で停止させるための信号送出
角度値Ｂとをマイクロコンピュータに設定し、回転部材
の回転周期検出手段からストローク数最低時の回転周期
ｔＱ及びストｏ−ク数最高時の回転周期ｔ８を求め、任
意のスライド・ストローク数が与えられた場合に、前記
回転周期検出手段から当該任意のストローク数での回転
周期ｔｘを求め、演算式Ｘ＝Ｂ＋（ｔゾｔ８）芝当為 に従って当該任意のストローク数においてスライドを上
死点で停止たさせるための信号送出角度値Ｘを決定し、
スライドの位置検出手段の位置情報に従って当該角度値
×で停止信号を送出することにより、スライドの上死点
停止制御を行なうごときプレスの停止制御法にある。

又本発明の別の特徴は、プレスの能力トン数により異な
るすべり値○、回転部材と偏芯軸との回転比Ｋ及び上死
点位置情報Ｚをマイクロコンピュータに設定し、回転部
材の回転周期検出手段から回転周期Ｔを求め、演算式Ｘ
：Ｚ−（聖０÷Ｋ）ＸＤ に従ってスライドを上死点で停止させるための信号送出
の角度値×を演算し、当該角度値×での停止信号による
スライドの停止位置情報Ｙと前記上死点位置情報Ｚとの
間の誤差６に従い前記角度値Ｘを補正し、スライドの位
置検出手段の位置情報に従って当該補正された新たな角
度値×で停止信号を送出することにより、スライドの上
死点停止制御を行なうごときプレスの停止制御法にある
。

以下図面により本発明の実施例を説明する。第１図は本
発明の一実施例を示すブロック図で、参照番号１はプレ
スのフライボールの如き回転部材を示し、該回転部村１
の外周にはドック３がもうけられ、検出スイッチ５との
関係により回転部材１の回転周期を表わす信号ａが当該
スイッチ５より与えられる。７は基準パルス信号ｂを与
える発振器、９は信号発生回路で、スイッチ５の出力信
号ａと発振器７の基準パルスｂを受け入れて、カウント
禁止信号ｃ及びロード信号ｄ及びクリア信号ｅを発生す
る。

カウント１１は、上記発振器７の基準パルスｂと信号発
生回路９のカウント禁止信号ｃ及びクリア信号ｅを入力
して回転部材１の１回転周期を計数する。カウント１１
の計数値はラツチ１３に、信号発生回路９のロード信号
ｄに従ってラッチされる。１５はスライドの位置検出を
行なう検出装置で、例えばプレスの偏芯軸或いは往復動
部材に関連してもうけられるロータリーェンコーダ或い
はリニアィンダクトシンである。

１７はマイクロコンピュータを示し、ラッチ１３の内容
（回転部材１の回転周期）と検出装置１５のスライド位
置情報を受け入れる。

１９はキーボードで、これにより後述する、スライド・
ストローク数最低時の上死点停止信号送出角度値Ａとス
ライド・ストローク数最高時の上死点停止信号送出角度
値Ｂの入力が行なわれる。

マイクロコンピュータ１７は後で詳述するように、上記
各ストローク数におけるストロ−ク数最低時回転周期ｔ
Ｑと最高時回転周期ｔ８とをラッチ１３から受け取り、
任意のストローク数が与えられた場合に、当該ストロー
ク数における回転周期ｔｘを上記ラッチ１３から取込む
ことにより、上記角度値Ａ，Ｂと回転周期ｔＱ，ｔＰ，
ｘとから任意のストローク数においてスライドを上死点
で停止させるための信号送出の角度値×を演算出力する
。第２図はプレスのフライホイールの如き回転部材の１
回転周期のカウントを示すタイミングチャートで、図中
の参照符号は第１図の同一符号の信号に対応する。即ち
、ａはスイッチ５の検出信号、ｂは発振器７の基準パル
ス信号、ｃは信号発生回路９からカウンタ１１に与えら
れるカウント禁止信号、ｄはは信号発生回路９からラッ
チ１３に与えられるロード信号、ｅは信号発生回路９か
らカウント１１に与えるれるクリア信号で、これら信号
より、ｆに示す如きカウント期間が定められ、回転部材
１の１回転周期がカウントされる。第３図ａ及び第３図
ｂは任意のストローク数におけるスライドのすべり値×
の演算式を得るための説明図で、第３図ａはすべり値（
角度）とストローク数（ＳＰＭ）との関係、第３図ｂは
ストローク数（ＳＰＭ）と１回転周期との関係を示す。
第３図ａにおいて、すべり値Ａはストローク数の最低時
のこおけるすべり値を示し、これはストローク数最低時
にスライドを上死点で停止させるための信号送出角度値
に対応する。また、すべり値Ｂはストローク数の最高時
８におけるすべり値で、ストローク数最高時にスライド
を上死点で停止させるための信号送出角度値に対応する
。すべり値×は任意のストローク数ｘのすべり値で、従
ってこの値Ｘが任意のストロー数においてスライドを上
死点で停止させるための信号送出角度値に対応すること
は明らかである。一方、第３図ｂのｔＱ‘まストローク
数最低時Ｑにおける回転部材（例えばプレスのフライホ
イール）の１回転周期、ｔ８はストローク数最高時８の
１回転周期、ｔｘは任意のストローク数における１回転
周期を示す。

第３図ａから明らかなように、 Ｂ−Ｘ ８‐Ｘ （１）Ｂ−Ａ−
Ｑ−８であり、また第３図ｂから明らかなように、ｔＸ
−ｔ昼−Ｂ−Ｘ ■ｔＱ−ｔ８ ６
‐Ｑが得られるから、任意のストローク数におけるすべ
り値×に関し次式が得られる。

Ｘ＝Ｂ＋（ｔＸ−ｔ８）さき芋き ■ 従って任意のストローク数においてスライドを上死点で
停止させるためには、このすべり値に対応する回転角度
値において停止信号を送出すれば良いことがわかる。

第５図は第１図の構成において上記演算を実施すること
によりスライドの上死点停止制御を行なう場合のフロー
チャートを示す。

以下第１図の動作を第５図に基づいて説明する。第５図
の基本的動作は次の通りである。

｛１｝ 先ず、スライド・ストローク数の最低時にスラ
イドを上死点で停止させるための信号送出の角度値Ａを
設定すると共に、当該ストローク数における回転部材１
の回転周期ｔＱを検出する。

｛２１ 次に、スライド・ストローク数の最高時にスラ
イドを上死点で停止させるための信号送出の角度値Ｂを
設定すると共に、当該ストローク数における回転部村１
の回転周期ｔ８を検出する。

｛３｝そして、プロセス‘１｝，■で得られた各種パラ
メータと任意のストローク数における回転部材１の回転
周期ｔｘとから、前述の演算式‘３｝１こ従って、任意
のストローク数が与えられた場合の上死点停止信号送出
角度値×を得ることにより、スライドの上死点停止制御
を行なう。

上記プロセス‘１｝，■，‘３１はステップ１０１で示
す初期設定がなされた後、順次実行される。

プロセス｛１｝では、先ず、駆動用電動機（図示しなに
）によりフライホイールの如き回転部材１をプレスのス
トローク数が可変可能な範囲で最低となるように回転駆
動し、ストローク数最低時の回転部材１の回転周期ｔＱ
をラッチ１３よりマイクロコンピュータ１７に取込み（
ステップ１０３）、次のステップ１０５に移す。ステッ
プ１０６では、ストローク数のの最低・最高時における
上死点停止信号送出角度値Ａ，Ｂ設定の有無が判断され
るが、プロセス【１１ではこれは未設定であるので、自
動上死点停止機能使用不可（ステップ１０７）を介して
、次の判断ステップ１０９に移行する。ステップ１０９
では上死点停止信号送出角度順Ａの設定の有無を判断す
るが、当該角度値Ａは現在禾設定であるので、ステップ
１１１に移行し上死点停止信号送出角度値Ａが与えられ
る。次のステップ１１３では、ストローク数最低時にお
ける上記角度値Ａと回転周期ｔＱとがコンピュータ１７
の主メモリに記憶され、次のステップ１１５に処理が移
され、上死点停止信号送出角度値として角度値Ａの選択
が行なわれる。角度値Ａの選択が行なわれると、判断ス
テップ１１７でプレスが起動中であるか否かの判別が行
なわれるが、本例では回転部村１の駆動用電動機が駆動
されているのみであるので次の判断ステップ１０９に移
行し、起動指令の有無の判別が行なわれ、当該起動指令
の存在でクラッチＯＮされて（ステップ１２１ １）、
プレスがストローク数最低の状態で起動される。

次に、ストローク数最低時においてスライドの上死点停
止制御を行なうために、検出装置１５（例えばロータリ
ーェンコーダ或いはリニアインダクトシン）の位置情報
が上記角度値Ａに達したか否かが判断ステップ１２３で
行なわれる。

検出装置１５の位置情報が角度値Ａに達することにより
上死点停止信号が送出されてクラッチがＯＦＦ（ステッ
プ１２５）され、ストローク数最低時におけるスライド
の上死点停止制御が行なわれる。一方、検出装置１５の
位置情報が上死点停止信号送出角度値Ａに達していない
場合にはステップ１１７から再度行なわれる。なお、ス
テップ１１９において起動指令がない場合には直接ステ
ップ１２５に移り、クラッチがＯＦＦされることとなる
。上記プロセスの結果、プレスの停止位置が上死点から
ずれている場合には、上死点停止信号送出角度値Ａの調
整を行ない、ストローク数最低時において確実に停止す
るようにする。

このようにしてプロセス【１｝が終了すると、次は、ス
トローク数最高時における上死点停止信号送出角度値Ｂ
及び回転部材１の回転周期ｔ８を得るためのプロセス｛
２’が開始される。

このプロセスにおいては、先ず、回転部材１をプロセス
のストローク数が可変可能な範囲で最高となるように駆
動用電動機（図示しない）により駆動し、ストローク数
最高時における回転部村１の回転周期ｔ８を議込み（ス
テップ１０３）、前述のプロセス‘１｝と同様に判断ス
テップ１０５及び自動上死点停止機能使用不可（ステッ
プ１０７）を介して、判断ステップ１０９に移行され角
度値Ａの設定の有無が判断される。

ここで、角度値Ａは前記プロセスｍで既に設定さったの
で、次の処理はステップ１２７に移され、ストローク数
最高時における上死点停止信号送出角度値Ｂが与えられ
る。この角度値Ｂはストローク数最高時の回転部材１の
回転周期ｔ８と共にコンピュータ１７の主メモリに記憶
され（ステップ１２９）、前記プロセス【１’のステッ
プ（１１７，１１９，１２１，１２３，１２５）に従い
ストローク数最高時におけるスライドの上死点停止信号
送出角度値Ｂの設定が行なわれる。角度値Ｂによるスラ
イドの停止位置と上死点との間にずれがあれば、正確な
調整の与えられることはもとよりである。以上のプロセ
スによりストローク数の最低時及び最高時における上死
点停止信号送送出角度値Ａ及びＢが設定されたので、次
に、、実際のプレスの稼動時すなわちプレスのストロー
ク数が任意の値における上死点停止信号送出角度値Ｘを
得るためのプロセス糊について述べる。

プロセス【３’で、先ず、回転部材１が駆動用電動機に
より任意のストローク数に対応して回転駆動されると、
当該任意のストローク数における回転部材１の回転周期
ｔｘが読込まれ（ステップ１０３）、判断ステップ１０
５を経て自動上死点停止機能使用可能（ステップ１３３
）とされ、次のステップ１３５に移行される。

ステップ１３５では、前記演算式ｔ３１Ｘ＝Ｂ＋（ｔＸ
−ｔ８）さき台★ に従って、予め与えられたＡ，Ｂ，ｔＱ，ｔ３及びｔｘ
を用いることにより、任意のストローク数における上死
点停止信号送出角度値×の演算が行なわれ、当該結果が
コンピュータ１７内の主メモリに記憶される（ステップ
１３７）。

この値はステップ１３９で選択された後、前記プロセス
‘１｝及び■で述べたステップ１７１，１１９，１２１
，１２３，１２５）に従い、任意のスト。ーク数に対し
角度値×で停止信号を送出してスライドの上死点停止制
御が行なわれる。。以上の説明で明らかなように上記実
施例によれば、任意のストローク数に対して適切な上死
点停止債号送出角度値×を自動的に供給することが可能
となる。

第６図のフローチャートは本発明によるプレスの停止制
御法の別の実施例を示す。

本実施例の構成は第１図と同様であり、プレスのフライ
ホイールの如き回転部材の１回転周期のカウントについ
ても第２図と同様である。本実施例の特徴は、任意のス
トローク数における上死点停止信号送出角度値Ｘを、上
死点停止目標値Ｚとミッションのギャ比Ｋと１ストロー
ク当りのすべり角度Ｄと回転部材１の１回転周期Ｔとに
より、以下の演算式｛州こ従って与えることにある。

Ｘ；Ｚ−（聖÷Ｋ）ＸＤ ‘４１ 上記演算式■は次のようにして得られる。

プレスのフライホイールの如き回転部材１の毎秒当りの
回転数をＮｓとし、毎分当りの回転数をＮＭとすれば下
式が成立する。

ＮＭ＝Ｎｓ×６０ 【５１一
方、プレスのスライドはクランク軸によりギャ比Ｋのミ
ッションとクラッチを介して回転部村１に接続されてい
るので、上記クランク軸の毎分当りの回転数ＮｓＰＭを
求めれば、毎分当りのストローク数が得られる。

ＮｓｐＭ＝ＮＮ÷Ｋ 【６１【
５）式と｛６｝式、及び毎秒当りの回転数ＮｓがＮｓ＝
１／Ｔ（Ｔ：回転部材の１回転周期）となることから、
下式が成立する。

Ｎ３ＰＭ＝聖÷Ｋ （７） 任意のストローク数におけるすべり角度は、１ストロー
ク当りのすべり角度をＤとすれば（ＮｓＰＭ×Ｄ）で表
わされるから、任意のストローク数における上死点停止
信号送出角度値Ｘは上死点停止目標値をＺとして次式と
なる。

Ｘ＝Ｚ一（ＮｓｐＭ×Ｄ） ■従って‘７｝
式を‘８｝式に代入すれば、Ｘ：Ｚ−〈聖÷Ｋ）ＸＤ となり、上記演算式【４１が得られる。

上述の１ストローク当りのすべり角度Ｄは、第７図から
明らかなように、プレスの能力トン数によって差異を生
ずる。

即ち、中型プレスＰＭと小型プレスＰｓとにおいて１ス
トローク当りのＤを算出すると、中型プレスＰＭの１ス
トローク当りのすべり角度ＤＭは、ＤＭ＝４５０／５Ｑ
ＰＭ＝０．９ 小型プレスＰｓの１ストローク当りのすべり角度Ｄ３は
、Ｄ３＝３００ノ５ＱＰＭ＝０．６ となる。

このようにプレスの能力トン数により異なる１ストロー
ク当りのすべり角度○が角度値×の演算式【側こ適用さ
れる。上述の演算式【４｝に基づき任意のストローク数
において上死点停止制御を行なう場合の方法を第６図の
フローチャートに基づいて以下に説明する。

先ず、ステップ２０１で各種初期設定がなされた後、ス
ライドの上死点停止信号送出角度値Ｚ及び１ストローク
当りのすべり角度○および回転部材１と偏芯軸との回転
比、即ちミッションのギャ比Ｋがキーボード１９を介し
て与えられ（ステップ２０３）、次のステップ２０５で
、回転駆動されている回転部材１の１回転周期Ｔがラッ
チ１３からマイクロコンピュータ１７に謙込まれて次の
ステップ２０７に移される。ステップ２０７においては
、設定及び謙込まれたＺ・Ｋ・Ｄ・Ｔにより演算式【４
１、Ｘ＝Ｚ−（聖０÷Ｋ）ＸＤ を行ない、任意のストローク数における上死点停止信号
送出角度値Ｘが求められてコンピュータ１７内の主メモ
川こ記憶される。

上記角度値Ｘの設定後、オペレータによるプレス起動が
行なわれる（ステップ２１１）。

プレス起動後、ロータリーェンコーダ或いはリニアィン
ダクトシンの如き検出装置１５の出力値（スライドの現
時点の位置情報）と上記角度値×との一致時点に、スラ
イド停止信号の送出が行なわれる。（ステップ２１３）
。当該停止信号送出後、スライド停止に対応する一定時
間経過の後に、停止した．スライドの位置情報Ｙを読込
み（ステップ２１５）、次のステップ２１７に移される
。ステップ２１７では上死点停止信号送出角度値Ｚと上
記角度値×に基づくスライド停止位置情報Ｙとの間の誤
差６＝Ｚ−Ｙの演算が行なわれ、次のステップ２１９で
誤差６の補正が行なわれる。即ちステツフ。２１９では
演算 Ｘ′＝Ｘ＋８ に従い、誤差補正後の新たな上死点停止信号送出角度値
Ｘ′が決定され、これがメモリに記憶される（ステップ
２２１）。

メモ川こ記憶された新たな上死点停止信号送出角度値Ｘ
′は目標角度値Ｚを満足する最終的な角度値として適当
か否かの判断がステップ２２３で行なわれ、“よし”と
されれば次のステップ２２５で上死点停止債号送出角度
値として当該Ｘ′が固定される。一方、当該角度値Ｘ′
が最終的停止信号送出角度値として適性を欠く場合には
、再びステップ２１１から前記処理が実施され、スライ
ド停止位置目標角度値Ｚに対する適正化が行なわれる。
このようにして上死点停止信号送出角度値Ｘが決定され
れば、任意のストローク数に対してスライドの上死点停
止制御を自動的に行なうことが可能となり、またプレス
の能力トン数が異なる場合においてもそれに対応するパ
ラメータを与えておくだけで、スライドの上死点停止制
御を行なうことが可能となる。

以上述べた各実施例においては回転部材の回転周期の測
定法として１回転を基準としたが、これに限定されるも
のではなく、１／２，１／４回転等を基準とすることも
可能であり、又、回転部村に取り付けられたドックがス
イッチを通過する速度を測定して用いることも可能であ
る。

以上説明したように本発明によれば、所定パラメータに
基づく演算式に従って制御することによりスライドの上
死点停止制御を行なうことをしたので、ストローク数の
変化又は／及び能力トン数の異なる場合でもスライドを
正確且つ自動的に上死点で停止制御を行なうことの可能
なプレスの停止制御法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
回転部材の周期カウントのタイミングチャート、第３図
ａはスライドのすべり角度とストローク数との関係図、
第３図ｂはストローク数と回転部材の回転周期との関係
図、第４図は本発明によるプレスの停止制御法の一実施
例を示すフローチャート、第５図は本発明によるプレス
の停止制御法の別の実施例を示すフローチャート、第６
図はプレスの能力トン数に関連するスライドのすべり角
度とストローク数との関係図である。 １・・・回転部材、３・・・ドック、５・・・スイッチ
、７…発振器、９・・・信号発生回路、１１・・・カウ
ンタ、１３…ラッチ、１５・・・検出装置、１７・・・
マイクロコンピュータ、１９…キーボード。 第１図 第２図 第３図（ａ） 第３図（ｂ） 第６図 図 寸 船 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プレスのスライドにクラツチ結合された回転部材の
   回転周期を検出する手段と、スライドの位置検出手段と
   、マイクロコンピユータシステムとを使用し、スライド
   ・ストローク数の最低時にスライドを上死点で停止させ
   るための信号送出角度値Ａとスライド・ストローク数の
   最高時にスライドを上死点で停止させるための信号送出
   角度値Ｂとを前記マイクロコンピユータに設定し、前記
   回転周期検出手段からストローク数最低時の回転周期ｔ
   α及びストローク数最高時の回転周期ｔβを求め、任意
   のスライド・ストローク数が与えられた場合に、前記回
   転周期検出手段から当該任意のストローク数での回転周
   期ｔ＿ｘを求め、演算式Ｘ＝Ｂ＋（ｔ＿ｘ−ｔ＿β）（
   （Ｂ−Ａ））／（（ｔβ−ｔ＿α））に従って当該任意
   のストローク数においてスライドを上死点で停止させる
   ための信号送出角度値Ｘを決定し、前記スライド位置検
   出手段の位置情報に従って当該角度値Ｘで停止信号を送
   出することにより、スライドの上死点停止制御を行なう
   ことを特徴とするプレスの停止制御法。 ２ プレスのスライドにクラツチ結合された回転部材の
   回転周期を検出する手段と、スライドの位置検出手段と
   、マイクロコンピユータシステムとを使用し、プレスの
   能力トン数により異なるすべり値Ｄ、回転部材と偏芯軸
   との回転比Ｋ及びスライドの上死点停止目標角度値Ｚを
   前記マイクロコンピユータに設定し、前記回転周期検出
   手段から回転周期Ｔを求め、演算式Ｘ＝Ｚ−（（６０）
   ／Ｔ÷Ｋ）×Ｄ に従ってスライドを上死点で停止させるための信号送出
   の角度値Ｘを演算し、当該角度値Ｘでの停止信号による
   スライドの停止位置情報Ｙと前記上死点停止目標角度値
   Ｚとの間の誤差δに従い前記角度値Ｘを補正し、前記ス
   ライド位置検出手段の位置情報に従って当該補正された
   新たな角度値Ｘで停止信号を送出することにより、スラ
   イドの上死点停止制御を行なうことを特徴とするプレス
   の停止制御法。