WO2004037531A1 - プレス成形方法 - Google Patents

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load
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Shoji Futamura
Keizo Unno
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Institute of Technology Precision Electrical Discharge Works
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    • B30B1/18—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means
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    • B30B15/24—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam

Definitions

  • the present invention relates to a press forming method in which a slide plate (pressing plate) is driven by a plurality of driving sources (for example, servo motors), and the slide plate is kept horizontal using a press machine for press forming.
  • driving sources for example, servo motors
  • the press used to press-mold a work is such that a fixed plate and a slide plate are arranged facing each other, and a fixed mold is placed on the fixed plate between them, and a slide plate is placed on the slide plate facing the fixed plate.
  • a movable mold is provided, and the slide plate is moved with respect to the fixed plate to open and close the movable mold with respect to the fixed mold.
  • one drive source is mounted in the center of the slide plate. When the slide plate is large, simply attaching one drive source to the center of the slide plate cannot uniformly press the slide plate.
  • a plurality of drive sources are used so that a uniform force can be applied to the slide plate, and each drive source presses each of the engagement points arranged on the slide plate to create a pressing surface.
  • each drive source presses each of the engagement points arranged on the slide plate to create a pressing surface.
  • the load on the drive source delays the rotation of the servo motor. Therefore, the drive source applied with a large load has a slower advance than the drive source applied with a small load, and the slide plate is inclined with respect to the fixed plate. S Since the inclination of the ride plate causes the inclination of the mold, the mold is often damaged. If the inclination is small, the mold will not be damaged, but it may still reduce the molding accuracy of the workpiece.
  • the inclination of the slide plate is detected and measured, and the drive signal supplied to each drive source is changed and adjusted so as to eliminate the inclination of the slide plate.
  • a fix has been made. If molding is performed while performing such feed pack control, it is possible to prevent the slide plate from tilting during molding. However, if molding is performed with feedback control to eliminate the inclination of the slide plate, it takes a long time per molding. When press forming a work, it is common practice to form a large number of works by repeatedly forming the same type of work. If the time per molding cycle is long, there is a problem that it takes an extremely long time to produce a large number of workpieces. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a molding method capable of performing pressure molding at a high molding speed suitable for mass production while maintaining the horizontal state of a slide plate.
  • the present invention has been made based on the finding that the delay of the slide plate during the forming is a function of the load from the work applied to the slide plate.
  • a press forming method includes: a fixed plate; a slide plate that is disposed to face the fixed plate and that can move with respect to the fixed plate; and a servo for driving the slide plate.
  • a press machine having a plurality of driving sources using motors, and each of the driving sources presses a plurality of engagement points arranged on a slide plate so as to be able to pressurize in a plane, is used.
  • the speed of each drive source (referred to as “compensation speed”) required to eliminate the delay of each drive source with respect to the reference drive source, And a load to determine based on a function representing the delay from the indicated displacement, Based on the compensation speed, each drive source is moved to perform trial molding of a workpiece, and the delay of each drive source is measured during the trial molding,
  • the trial speed shaping is repeated by correcting the compensation speed until the delay of the other drive source with respect to the reference drive source is equal to or less than a predetermined value.
  • the actual press forming is performed at the speed of each drive source determined above.
  • the reference driving source is a driving source that exerts a minimum load on its displacement among a plurality of driving sources.
  • the compensation speed (V n) for a certain drive source (n) is defined as V f + ⁇ V n (where the target speed of the V f reference drive source, AV n: speed and load) (Compensation speed calculated based on the function representing the delay, the increment from the target speed Vf of the reference driving source), and each driving source is calculated using 50 to 90% of the calculated increment. It is preferable to perform trial molding by moving.
  • the load acting on each drive source can be determined by trial molding, measured during the molding, or determined by simulation.
  • FIG. 1 is a front view of a press machine that can be used in the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing the press of FIG. 1 with a part of an upper fixing plate cut away.
  • FIG. 3 is a control system diagram of a press machine that can be used in the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a press molding method according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between displacement and delay.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, an example of a press machine that can be used in the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 1 is a front view of the press
  • FIG. 2 is a plan view of the press.
  • the upper support plate is partially removed.
  • Press machine is lower support
  • the support 10 is fixed on the floor, and the upper support plate 30 is held by the support 20 erected on the lower support.
  • a slide plate 40 that can reciprocate along the column 20 is provided between the lower support 10 and the upper support 30.
  • a molding space is provided between the slide plate and the lower support. There is.
  • a fixed die for press (lower die) 81 is mounted on the lower support base, and a movable die (upper die) 82 corresponding to the fixed die is mounted on the lower surface of the slide plate.
  • a molding plate is inserted between these two dies to perform molding.
  • the upper support plate 30 is provided with four drive sources 60a, 60b, 60c, and 60d each having a combination of a thermomotor and a reduction mechanism.
  • the drive shafts 61a, 61b, 61c, 61d extending downward from each drive source pass through holes formed in the upper support plate 30, and the upper surface of the slide plate 40.
  • a ball screw is attached to the drive shaft to convert the rotation into vertical movement.
  • the rotation of the servomotor moves the slide plate up and down.
  • Each drive source, drive shaft, and engagement portion constitute a drive mechanism.
  • a drive source is arranged.
  • these driving sources generate the same amount of pressing force, that is, they have the same output.
  • Each engaging portion 62a, 62b, 62c, 62d is provided in the molding area of the molding space as is apparent from the plan view of FIG.
  • the displacement measuring devices 50a, 50b, 50c, and 5Od are provided near the engaging portions 62a, 62b, 62c, and 62d, respectively.
  • Displacement measuring devices 50a, 50b, 50c, and 50d are provided with magnetic scales 51 with magnetic graduations, and magnetism provided opposite to the magnetic scales with a small gap.
  • a sensor having a magnetic sensor 52 such as a pad can be used. By moving the magnetic sensor 52 relative to the fixed magnetic scale 51, its absolute position, displacement speed, and the like can be measured.
  • a displacement measuring device that measures the position by light or sound waves can also be used.
  • Displacement measuring device 50a, 50b, 50c, 50d The air scale 51 is mounted on the reference plate 70, and the magnetic sensor 52 of the displacement measuring instrument is mounted on the support 5 mounted on each of the engaging portions 62a, 62b, 62c, 62d. Supported by three.
  • the reference plate 70 is held at the same position regardless of the position of the slide plate 40. Therefore, when the slide plate 40 is driven by the driving sources 60a, 60b, 60c, 60d, the displacement measuring devices 50a, 50b, 50c, 5 The displacement of each engagement portion can be measured by 0d.
  • the reference plate 70 is provided with a gap below the upper support plate 30 and is fixed between the columns 20 while each drive shaft 6 1 a, 6 1 b, 6
  • the portion through which 1c and 61d passes is provided with a through hole 71 with a sufficient diameter so that the reference plate is not affected by deformation of the drive shaft and slide plate. ing.
  • a load measuring device 55a, 55b, 55c, 55d is provided between each engaging part 62a, 62b, 62c, 62d between the slide plate 40 The load applied to the slide plate can be measured at each engagement part.
  • Fig. 3 shows the control system diagram of the press.
  • the control means 92 has a CPU, and a drive signal is sent from the control means 92 to the drive sources 60a, 60b, 60c, 60d via the interface 94.
  • the molding is performed by driving each drive source.
  • a displacement signal of the slide plate is sent to the control means 92 from the displacement measuring devices 50a, 50b, 50c, 50d.
  • the load applied to the slide plate measured by each of the load measuring devices 55a, 55b, 55c and 55d is sent to the control means 92.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a press forming method according to an embodiment of the present invention.
  • step 1 of the flowchart trial molding of the work is performed, and the load applied to each drive source 60a, 60b, 60c, 60d mounted on the slide plate 40 during that time is measured.
  • C to determine the load applied to the drive source at each displacement of the slide plate, i.e., to supply a drive signal to each drive source 60a, 60b, 60c, 60d to rotate the servomotor.
  • slide plate 40 is lowered.
  • the load on the slide plate changes. Therefore, slide plate 4 0 tries to tilt.
  • the displacement of the sliding plate is measured by a displacement measuring device 50a, 50b, 50c, 50d mounted near the drive source, and the progress of each drive source can be determined. Therefore, the advance of the drive source that is delayed is accelerated. Move the slide plate horizontally at the same position where each drive source is installed. While doing so, lower the entire slide plate. By repeating this, the slide plate is lowered until the molding is completed, and when the molding is completed, the slide plate is raised to the original position, and one cycle of the trial molding is completed.
  • the displacement of the slide plate and each drive the load applied to the source is measured by the load measuring instrument 5 5 a N 5 5 5 b, 5 5 c, 5 5 d, and stores the load applied to the displacement and the drive source when the it to the storage device 9 3, displacement Create a relation table between the and the load in the storage device.
  • the respective drive sources 60a, 60b, 60c, 60d the load applied to the P a i, P b i, P c i, and Pdi.
  • the respective loads when the slide plate descends to the displacement J2 are defined as Pa2, Pb2, Pc2, and Pd2. Molding go advances Pam respective load when the displacement J m of the slide plate, Pbm, P cm, and Pdm. Table 1 shows the relationship between these displacements and the load applied to the drive source.
  • the drive sources 60a, 60b, 60c, 60d on the slide plate have the slowest lead of the drive source 60c, as shown in Fig. 5.
  • Is ⁇ c, and the delay of the driving source 60 a is the smallest and the delay is ⁇ a.
  • the vertical axis indicates the indicated displacement
  • the horizontal axis indicates the delay ⁇ of the actual displacement of the slide plate near the respective drive source from the indicated displacement.
  • Indicated displacement- At ⁇ , there is no relative delay between the driving sources, at, the relative delay is the maximum, and at ⁇ + i, there is no relative delay.
  • the load of the drive source 60a is the smallest among the loads applied to the drive source, and the delay of the displacement is also minimum, so this drive source is used as the reference drive source.
  • each drive source is calculated using the loads P am , Pbm, Pcm, Pdm applied to each drive source 60 a, 60 b, 60 c, 60 d and the target speed V f of the drive source 60 a.
  • the speed Vn (n: a, b, c) of each drive source n that can make the delay of the drive source 60a equal to the delay ⁇ min of the drive source 60a is determined.
  • the speed V n of the drive source delay [delta] eta driving source n is ing the same as the delay [delta] min of the drive source 6 0 a is determined by the following .
  • step 3 trial molding of the work is performed using the speeds of the respective drive sources obtained in this way.
  • Velocity V n obtained above with respect to the drive source n may be said that the addition of incremental AV n speed to the target speed Vf of the reference drive source.
  • the obtained speed Vn is slightly reduced.
  • the speed increment is calculated here, it is dangerous to apply it to the press as it is, so it is better to use a slightly smaller value.
  • the drive source with the smallest load is used as the reference drive source, but another drive source can be used as the reference. It should be noted that the increment ⁇ may be negative if another drive source is used as a reference.
  • each drive source is measured during the trial molding in step 3, and the maximum value ⁇ ⁇ of the delay of each drive source ⁇ is determined in step 4, and the minimum value is ⁇ ⁇ .
  • the difference is compared with the minimum value [delta] min of the maximum delay [delta] eta and maximum delay [delta] eta each drive Dogen eta is larger than a predetermined value a step 5, use earlier in Step 6 correct compensation increment AV n which had Osamu, repeat steps 3, 4, 5.
  • the value for comparing the difference between ⁇ ⁇ and S min must be such that the mold does not become loose (eg, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ or less). It is preferable that the determination criterion be 1 ⁇ or less, specifically about 3 / zm.
  • Step 5 is compared with the minimum delay value [delta] min of the maximum delay [delta] eta and maximum delay of each of the drive sources n, if the difference is less than or equal to the predetermined value alpha, go to Step 7
  • the actual molding of the workpiece can be performed using the speed of each drive source obtained in the previous cycle.
  • one cycle of press forming takes time.
  • the speed of each drive source is determined so that the slide plate can be kept horizontal and the actual molding is performed, a high descent speed suitable for the actual molding can be used.
  • the molding can be performed in a short time while keeping the slide plate horizontal.

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Abstract

プレス機でワークを加圧成形する際に、スライド板の水平を維持しながら速い速度で加圧成形ができるプレス成形方法を開示する。サーボモータによって駆動する複数の駆動源によってスライド板を押し圧するプレス機を用いている。複数の駆動源のうち一つの速度を本番成形における目標速度として、駆動源の速度とそれに掛かる荷重とで遅れを表す関数を用い、それに別途求めた荷重を使って、駆動源間の遅れをなくすことができるように駆動源それぞれの速度を求める。このようにして求めた速度をもとにして試行成形を繰り返して、スライド板の水平を維持しながら速い速度で加圧成形ができる条件を出す。

Description

プレス成形方法 技術分野
本発明は複数の駆動源 （例えば、 サーボモータ） によってスライド板 （加圧板） を駆動して、 加圧成形するプレス機を用いてスライド板を水平に保ちながら行う プレス成形方法に関するものである。 背景技術
ワークを加圧成形するのに用いられるプレス機は、 固定板とスライド板とを対 向させて配置し、 それらの間で固定板上に固定金型を、 固定板と対向するスライ ド板に可動金型を設け、 スライ ド板を固定板に対して動かして、 可動金型を固定 金型に対して開閉させる構造をしている。 小さなプレス機では 1個の駆動源がス ライ ド板中央に取り付けられている。 スライ ド板が大きいときには、 1個の駆動 源をスライド板中央に取り付けただけでは、 スライ ド板を一様に加圧できない。 そのためにスライ ド板に均一な力を加えることができるように複数個の駆動源を 用い、 加圧面を作るように駆動源それぞれがスライド板上に配置された係合個所 それぞれを押し圧するようになつている。 複数の駆動源として、 4個、 6個の例 がある。
スライ ド板を固定板に対して降下させて、 可動金型を固定金型に対して閉じて 加圧を加えていく と、 被成形板を介して可動金型に作用する荷重の大きさが変化 するとともに、 その作用する位置も変わってくる。 そのためにスライ ド板に作用 する荷重の不均衡が生じる。 荷重がスライ ド板に作用する位置からそれぞれの駆 動源までの距離も変わってくる。 そこで各駆動源に作用する荷重モーメントの不 均衡が生じる。
駆動源としてサーボモータを用いると、 駆動源に作用する荷重によってサーボ モータの回転が遅れる。 そこで大きな荷重が作用した駆動源は、 小さな荷重が作 用した駆動源よりも進みが遅くなるので、 スライ ド板が固定板に対して傾く。 ス ライド板の傾きは金型の傾きを生じるので、金型に損傷を生じさせることが多い。 傾きが小さい場合には、 金型の損傷を生じないが、 それでもワークの成形精度を 低下させることがある。
そこで、 成形の進行とともに、 スライ ド板の傾きを検出、 測定して、 スライ ド 板の傾きをなくすように各駆動源へ供給する駆動信号を変化させて調節を行い、 スライ ド板の傾きを修正することが行われている。 かかるフィードパック制御を しながら成形すれば、 成形の間に生じるスライド板の傾きを防ぐことができる。 しかし、 フィードバック制御をしてスライド板の傾きを無くしながら成形する と、 一回の成形当たりの時間が長く掛かる。 ワークをプレス成形するときには、 同じ種類のワークを繰り返し成形して、 数多くのワークを成形することが普通に 行われている。 成形サイクル一回当たりの時間が長いと、 多数のワークを製造す るには極めて長い時間が掛かるという問題がある。 発明の開示
そこで本発明では、 スライ ド板の水平を維持しながら量産に適した速い成形速 度で加圧成形ができる成形方法を提供することを目的としている。
本発明は、 成形途中におけるスライ ド板の遅れがスライ ド板に掛かるワークか らの荷重の関数であることを発見し、 それに基づいてなされたものである。
本発明のプレス成形方法は、 固定板と、 前記固定板と対向して配置されている とともに、 前記固定板に対して動くことができるスライ ド板と、 スライ ド板を駆 動するためのサーボモータを用いた複数の駆動源とを有し、 平面状に加圧できる ようにスライ ド板上に配置した複数の係合個所それぞれを各駆動源が加圧するプ レス機を用いて、
スライ ド板を降下変位させてワークを加圧成形する間の各変位における各駆動源 に掛かる荷重を求め、
各変位における荷重と、 その変位における前記複数の駆動源のうち 1個の駆動源
(「基準駆動源」 という） の本番成形における目標速度とを用いて、 基準駆動源に 対する各駆動源の遅れをなくすのに必要な各駆動源の速度 （「補償速度」 という） を、 速度と荷重とで指示変位からの遅れを表す関数に基づいて求め、 前記補償速度に基づいて各駆動源を動かしてワークを試行成形し、 その試行成形の間に各駆動源の遅れを測定し、
基準駆動源に対する他の駆動源の遅れが所定の値以下となるまで前記補償速度を 修正して試行成形をすることを繰り返し、
基準駆動源に対する他の駆動源の遅れが所定の値以下となれば、 上で定めた各駆 動源の速度で本番のプレス成形を行うことである。
上記において、 前記基準駆動源は、 複数の駆動源のうちその変位において最小 の荷重が掛かる駆動源であることが好ましい。
また上記プレス成形方法において、 ある駆動源 （n ) についての前記補償速度 (V n ) を V f + Δ V n (ここで、 V f 基準駆動源の目標速度、 A V n ：速度 と荷重とで遅れを表す関数に基づいて求めた補償速度の、 基準駆動源の目標速度 V f からの増分） と表したときに、 計算で求めた増分の 5 0〜 9 0 %を用いて各 駆動源を動かして試行成形をすることが好ましい。
前記本発明のプレス成形方法で、 各駆動源へ作用する荷重を求めには、 試行成 形をしてその間に測定し、 あるいはシミュレーションによって求めることができ る。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に用いることができるプレス機の正面図である。
第 2図は、 第 1図のプレス機を上部固定板の一部を切り欠いて示す平面図であ る。
第 3図は、 本発明に用いることができるプレス機の制御系統図である。
第 4図は、 本発明の一実施例のプレス成形方法を示すフローチャートである。 第 5図は、 変位と遅れの関係の一例を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態 ' まず第 1図と第 2図とを参照して本発明に用いることのできるプレス機の一例 を説明する。 第 1図はプレス機の正面図で、 第 2図はそのプレス機の平面図であ る。 第 2図において上部支持板を一部取り除いて示している。 プレス機は下部支 持台 1 0が床面上に固定されていて、 下部支持台に立てられた支柱 2 0によって 上部支持板 3 0が保持されている。 下部支持台 1 0と上部支持板 3 0の間に支柱 2 0に沿って往復動することができるスライ ド板 4 0が設けられており、 スライ ド板と下部支持台との間に成形空間がある。 この成形空間では、 下部支持台上に プレス用の固定金型 （下型） 8 1、 スライ ド板の下面に固定金型に対応する可動 金型 （上型） 8 2が取り付けられており、 これら両金型の間に例えば被成形板を 入れて成形するようになっている。
上部支持板 3 0には駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dとしてサーポモー タと減速機構を組み合わせたものが 4個取り付けられている。 各駆動源から下方 向に延ぴている駆動軸 6 1 a、 6 1 b、 6 1 c、 6 1 dは上部支持板 3 0に開け られた通孔を通ってスライ ド板 4 0の上面で各係合部 6 2 a、 6 2 b、 6 2 c、 6 2 dと係合している。 駆動軸のところに例えばボールねじが付けられていて、 回転を上下動に変換するようになっており、 サーボモータの回転によってスライ ド板を上下動する。 各駆動源と駆動軸と係合部とで駆動機構を構成している。 複数の駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dによるスライド板への押し圧力 力 スライ ド面を平面状に加圧して、 スライド板上に均等に分布するようにこれ ら駆動源が配置されていることが好ましい。 また、 これらの駆動源は互いに同じ 大きさの押し圧力を生じる、 すなわち出力が同じであることが好ましい。
各係合部 6 2 a、 6 2 b , 6 2 c、 6 2 dは第 2図の平面図から明らかなよう に成形空間の成形領域に設けられている。 そして各係合部 6 2 a、 6 2 b , 6 2 c、 6 2 dの近くには各変位測定器 5 0 a、 5 0 b、 5 0 c、 5 O dが設けられ ている。 変位測定器 5 0 a、 5 0 b、 5 0 c、 5 0 dとして磁気目盛の付けられ た磁気スケール 5 1と、 その磁気スケールに対して小さな間隙を持って対向して 設けられた磁気へッドなどの磁気センサー 5 2とを有するものを用いることがで きる。 固定した磁気スケール 5 1に対して、 磁気センサー 5 2を相対移動させる ことで、 その絶対位置及ぴ変位速度などを測定することができる。 このような変 位測定器はリニア磁気エンコーダとして当業者によく知られたものなのでこれ以 上の説明は省略する。 変位測定器として、 光あるいは音波によって位置を測定す るものを用いることもできる。 変位測定器 5 0 a、 5 0 b、 5 0 c、 5 0 dの磁 気スケール 5 1は基準プレート 7 0に取り付けられていて、 変位測定器の磁気セ ンサー 5 2は各係合部 6 2 a、 6 2 b、 6 2 c , 6 2 dに取り付けられた支柱 5 3で支持されている。 ここで基準プレート 7 0はスライド板 4 0の位置に関係な く同じ位置に保持されている。 そのために、 スライ ド板 4 0が駆動源 6 0 a、 6 O b、 6 0 c、 6 0 dによって駆動させられたときに、 変位測定器 5 0 a、 5 0 b、 5 0 c、 5 0 dによって各係合部の変位を測定することができる。
基準プレート 7 0は第 1図では上部支持板 3 0の下に間隙をおいて設けられ、 支柱 2 0間に渡されて固定されているとともに、 各駆動軸 6 1 a、 6 1 b、 6 1 c、 6 1 dが通されている部分には十分余裕のある径をした通孔 7 1を有してい て、 駆動軸及ぴスライド板の変形によって基準プレートに影響を与えないように なっている。
各係合部 6 2 a、 6 2 b、 6 2 c、 6 2 dには荷重測定器 5 5 a、 5 5 b、 5 5 c、 5 5 dがスライ ド板 4 0との間に設けられており、 スライド板に掛かった 荷重を各係合部のところで測定できるようになっている。
プレス機の制御系統図を第 3図に示している。 成形する前に、 あらかじめ入力 手段 9 1から制御手段 9 2に例えば成形する品名や、 各駆動源の速度などを必要 に応じて入力する。 制御手段 9 2は C PUを有しており、 制御手段 9 2からイン ターフェース 9 4を介して駆動信号が駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dに 送られて、 各駆動源を駆動して成形する。 変位測定器 5 0 a、 5 0 b , 5 0 c、 5 0 dからスライ ド板の変位信号が制御手段 9 2に送られる。 そして、 各荷重測 定器 5 5 a、 5 5 b、 5 5 c、 5 5 dで測定したスライ ド板に掛かった荷重が制 御手段 9 2に送られる。
第 4図に本発明の一実施例によるプレス成形方法をフローチヤ一トで示してい る。 フローチャートのステップ 1ではワークの試行成形を行い、 その間にスライ ド板 4 0に取り付けられている各駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dに掛力 る荷重を測定してスラィ ド板の各変位における駆動源に掛かる荷重を求めている c すなわち、 各駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dに駆動信号を供給してサ ーボモータを回転させて、 スライ ド板 4 0を降下させる。 金型が、 被成形板に接 触し始めるとスライ ド板に掛かる荷重が変わってくる。 そのためにスライ ド板 4 0が傾こうとする。 スライ ド板の降下する変位を駆動源の近くに取り付けられて いる変位測定器 5 0 a、 5 0 b、 5 0 c、 5 0 dで測定していると、 各駆動源の 進行状況が分かるので、 進行の遅れている駆動源の進みを速くする。 スライ ド板 の各駆動源が取り付けられている場所での進みを同じにしてスライド板を水平に する。 そのようにしながらスライ ド板全体を降下させる。 これを繰り返して成形 の終了までスライ ド板を降下させて、 成形が終了したらスライ ド板を元の位置ま で引き上げて、 試行成形の 1サイクルを終了する。
その成形の進行途中で適当な間隔毎、 適当な変位毎、 あるいは傾きがある値以 上になった時毎、 荷重差がある値以上になったとき毎に、 スライ ド板の変位と各 駆動源に掛かる荷重を荷重測定器 5 5 a N 5 5 b、 5 5 c、 5 5 dで測定し、 そ のときの変位と各駆動源に掛かる荷重とを記憶装置 9 3に格納し、 変位と荷重と の関連テーブルを記憶装置内に作成する。 スライ ド板が降下していって変位 Joで 可動金型が被成形板に接触し、 変位 Jiまで降下したときに、 それぞれの駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dに掛かる荷重を Pai、 Pbi、 Pci、 Pdiとする。 更に スライ ド板が降下して変位 J2になったときのそれぞれの荷重を Pa2、 Pb2、 Pc2、 Pd2とする。 成形が進んでいってスライ ド板の変位 Jmのときのそれぞれの荷重を Pam、 Pbm、 Pcm、 Pdm とする。 これらの変位と駆動源に掛かる荷重との関連テー ブルは第 1表に示すものとなる。
第 1表
Figure imgf000008_0001
各駆動源に掛かる荷重は、 例えば変位 Jiにおいては Palが最大で Pdiが最小 変位 においては Pb2が最大で Pd2が最小というように、 変位とともに荷重の大 きさと、 荷重の掛かる位置が変わってくる。 変位 では く卩^く？！^く？ で あつたとする。
ここでは試行成形をして、 各駆動源に掛かる荷重を測定した。 ワークを試行成 形せずに、 シミュレーションで各変位における荷重を求めることもできる。
変位 ηにおける各駆動源に掛かる荷重 Pam、 Pbn！、 Pcm、 Pdmによって、 スライ ド板上の駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dは第 5図に示すように、 駆動源 6 0 cの進みが最も遅れてその遅れは δ c、駆動源 6 0 aの遅れが最も小で遅れは δ a である。 第 5図では縦軸は指示変位、 横軸はそれぞれの駆動源の付近におけ るスライ ド板の実変位の指示変位からの遅れ δを示す。 指示変位 -: ίにおいては 駆動源間の相対遅れが無く、 で相対遅れが最大となり、 ^+iでは相対遅れが無 くなつている。変位 Ληにおいては駆動源に掛かる荷重のうち駆動源 6 0 aの荷重 が最も小さく、 変位の遅れも最小なので、 この駆動源を基準駆動源とする。
-ュから ίまでの変位における駆動源それぞれの最大遅れ δ a， δ b, δ c, δ dのうち S aが最小なので S minとおく。また Jm-iから の間における荷重が最 も小であった駆動源 6 0 a (基準駆動源）の目標速度を V f とする。 目標速度は、 本番成形におけるその駆動源の速度である。 ステップ 2では各駆動源 6 0 a、 6 0 b、 6 0 c、 6 0 dに掛かる荷重 Pam、 Pbm, Pcm、 Pdmと駆動源 6 0 aの目標 速度 V f を用いて、 各駆動源の遅れを駆動源 6 0 aの遅れ δ minと同じとするこ とができる各駆動源 nの速度 Vn(n:a,b，c)を求める。
一般に荷重 Pの作用する部分の指示変位からの遅れ δはその速度 Vと荷重 Pと の関数で表されるので、 δ = ί (V、 P) である。 駆動源 6 0 aが速度 Vf で駆 動させられた際に、 駆動源 nの遅れ δ ηが駆動源 6 0 aの遅れ δ min と同じにな る駆動源の速度 Vnは次により求められる。
すなわち、 δη— S min=0から、 f (Vn、 Pnm) = f (Vf、 P am) なので Vn
(n=b、 c, d) を求めることができる。
このようにして求めた各駆動源の速度を用いてステップ 3でワークの試行成形 を行う。 各駆動源 nに関して上で求めた速度 Vnは、 基準駆動源の目標速度 Vfに 速度の増分 A Vnを加えたものということができる。ステップ 3の試行成形では、 求めた増分 A Vnの値の 5 0〜9 0 %を用いて、 各駆動源の速度を設定すること が好ましい。 これは Ln-iから Jm +iの間に一様な遅れがあつたとして、 上の計算で 求めた速度 Vnを -1から Im +iの間に適用しているので、 計算で求めた速度 Vn を少し低くしているのである。 更にまた、 ここで速度の増分を計算で求めている ので、 それをそのままプレス機に適用するには危険があるので、 少し小さな値を 用いるのがよい。 上の説明で基準駆動源として最も荷重の小さな駆動源を用いて いるが、 他の駆動源を基準とすることもできる。 他の駆動源を基準とすると、 増 分 Δ νηが負になることがあるのでそれを注意すればよい。
ステップ 3の試行成形の間に各駆動源の遅れを測定し、 ステップ 4で各駆動源 ηの遅れの最大値 δ ηを求めそのうち最小の値を δ πήηとする。ステップ 5で各駆 動源 ηの最大遅れ δ ηと最大遅れ δ ηのうち最小の値 δ minとを比較してその差が 所定の値 aよりも大きい場合には、 ステップ 6で前に用いた補償増分 A Vnを修 正し、 ステップ 3， 4， 5を繰り返す。 ここで δ ηと S min との差を比較する値 ひとしては金型が壌れない程度の傾き （例えば Ι Ο Ο μ ιη以下） であることは当 然必要であるが製品精度を上げるためには 1 Ο μ πι以下、 具体的には 3 /z m程度 を判断基準とすることが好ましい。
ステップ 5で各駆動源 nの最大遅れ δ η と最大遅れのうち最小の遅れ値 δ min とを比較して、 その差が所定の値 αよりも小さいか同じの場合は、 ステップ 7に 行って前サイクルで求めた各駆動源の速度を用いてワークの本番成形を行えばよ レ、。 産業上の利用可能性
フィードバック制御によってスライ ド板の水平を保ちながらワークをプレス成 形するとプレス成形の 1サイクルに時間が掛かる。 しかし本発明のようにスライ ド板の水平を保つことができるように各駆動源の速度を決めて、 本番成形をする と、 本番成形に適した早い降下速度を用いることができるので、 成形の間スライ ド板を水平に維持しながら短時間での成形ができる。

Claims

請求の範囲
1. 固定板と、 前記固定板と対向して配置されているとともに、 前記固定板 に対して動くことができるスライド板と、 スライ ド板を駆動するためのサーポモ ータを用いた複数の駆動源とを有し、 平板状に加圧ができるようにスライド板上 に配置した複数の係合個所それぞれを各駆動源が加圧するプレス機を用いて、 スライド板を降下変位させてワークを加圧成形する間の各変位における各駆動源 に掛かる荷重を求め、
各変位における荷重と、 その変位における前記複数の駆動源のうち 1個の駆動源
(「基準駆動源」 という） の本番成形における目標速度とを用いて、 基準駆動源に 対する各駆動源の遅れをなくすのに必要な各駆動源の速度 （「補償速度」 という） を、 速度と荷重とで指示変位からの遅れを表す関数に基づいて求め、
前記補償速度に基づいて各駆動源を動かしてワークを試行成形し、
その試行成形の間に各駆動源の遅れを測定し、
基準駆動源に対する他の駆動源の遅れが所定の値以下となるまで前記補償速度を 修正して試行成形をすることを繰り返し、
基準駆動源に対する他の駆動源の遅れが所定の値以下となれば、 上で定めた各駆 動源の速度で本番のプレス成形を行うプレス成形方法。
2. 前記基準駆動源は、 複数の駆動源のうちその変位において最小の荷重が 掛かる駆動源である請求の範囲第 1項記載のプレス成形方法。
3. ある駆動源 （n) についての前記補償速度 （Vn) を V f +AVn (こ こで、 V f ：基準駆動源の目標速度、 AVn ：速度と荷重とで遅れを表す関数に 基づいて求めた補償速度の、 基準駆動源の目標速度 V f からの増分） と表したと きに、 計算で求めた増分の 50〜90 %を用いて各駆動源を動かして試行成形を する請求の範囲第 1項あるいは第 2項記載のプレス成形方法。
4. ある駆動源 （n) についての前記補償速度 （Vn) を V f +AVn (こ こで、 V f ：基準駆動源の目標速度、 AVn ：速度と荷重とで遅れを表す関数に 基づいて求めた捕償速度の、 基準駆動源の目標速度 V f からの増分） と表したと きに、 計算で求めた増分の 50〜90 %を用いて各駆動源を動かして試行成形を する請求の範囲第 2項記載のプレス成形方法。
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