JP6959903B2 - Command generator - Google Patents
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Description
本発明は指令発生装置に係り、特にダイクッション装置のダイクッション力を制御するダイクッション力指令、又はプレス機械のスライド速度を制御するスライド速度指令を発生する指令発生装置に関する。 The present invention relates to a command generator, and more particularly to a command generator that generates a die cushion force command for controlling the die cushion force of the die cushion device or a slide speed command for controlling the slide speed of a press machine.
プレス機械による材料の成形(ダイクッション力作用)工程において、材料に付与するダイクッション力をダイクッションストローク毎に連続的に、あるいは断続的に変更可能な(変圧可能な)サーボダイクッション装置が一般化しつつある(特許文献1)。 In the process of forming a material (die cushioning force action) by a press machine, a servo die cushioning device that can change (transformable) the die cushioning force applied to the material continuously or intermittently for each die cushion stroke is common. It is becoming (Patent Document 1).
特許文献1に記載のダイクッション制御装置は、ダイクッション装置のダイクッションストロークとダイクッション力の設定関係が入力可能であり、入力した設定関係から設定仕事量を演算し、演算した設定仕事量が、予め記憶された材料のプレス加工に要する仕事量などの制約条件を満たすか否かを判定し、判定結果を表示することで、ダイクッション力とダイクッションストロークをプレス機械の制約条件を満たす範囲内で自由に設定できるようにしている。
In the die cushion control device described in
また、プレス・スライドの速度(スライド速度)をスライド位置(例えば2点のスライド位置間)毎に変速可能な、サーボプレスが一般化しつつある(特許文献2)。 Further, a servo press that can change the speed (slide speed) of a press slide for each slide position (for example, between two slide positions) is becoming popular (Patent Document 2).
この変速機能を効果的に使用すれば、生産性を低下させること無く(平均スライドストローク数を低下させること無く)、成形性が向上したり、材料のグレードダウンが可能になったり、歩留まりが向上したりし、利点は多い。 Effective use of this shifting function can improve moldability, downgrade materials, and improve yield without reducing productivity (without reducing the average number of slide strokes). There are many advantages.
特許文献2に記載のサーボプレスの段取寸動装置は、ユーザが手で回転させた回転量に比例したパルス出力信号を発生する手動パルサを使用して、手動パルサから発生するパルス出力信号に基づいてスライドを駆動する(パルス出力信号に比例したクランク軸角度指令増減量分、クランク軸角度を移動させる)。特許文献2に記載の手動パルサは、手動パルサの回転速度に比例したクランク軸の回転速度が発生する為、スライド速度の変速機能の一形態と考えられる。
The setup adjustment device of the servo press described in
一方、自動車のパワーステアリング装置や、重量物の搬送作業を補助する装置のように、人が操作する操作子の動作をアクチュエータによって調節し、人の操作を補助する操作装置が提案されている(特許文献3)。 On the other hand, there have been proposed operating devices that assist human operation by adjusting the operation of a human-operated operator with an actuator, such as a power steering device for automobiles and a device that assists in transporting heavy objects (a device that assists human operation). Patent Document 3).
更に、特許文献3に記載の操作装置は、人が操作子に操作力を加えたときに、操作子から人に適度な反力(手応え等)をアクチュエータにより付与することによって、良好な操作性が得られるようにするものであり、特に操作子への操作力が小さいほど、操作子の速度に乗じることによって抵抗力を計算する際に用いる比例係数を大きく設定するようにしている。
Further, the operating device described in
特許文献1に記載のダイクッション制御装置のように、ダイクッション装置の(変圧)機能は、効果的に使用すれば、材料のグレードダウンが可能になったり、歩留まりが向上したりし、利点は多い。しかし、ダイクッションストローク毎の変圧設定方法が面倒であったり、成形トライにおいて、ダイクッション力設定調整時間が確保し難かったり、変圧パターンがステップ状あるいはランプ状あるいはそれらの混合に限られ、理想的な変圧パターンを作り難かったりして、あまり使用されていないのが実情であり、“大変もったいない”。
Like the die cushion control device described in
また、特許文献2に記載の手動パルサを使用して、プレス機械のスライド速度を設定することが可能であるが、スライド位置毎の速度設定が面倒であったり、分かり難かったりして、大雑把な(例えば、絞り成形が開始されるスライド位置の手前から下死点近傍まで、一定の速度に減速させるような)変速モーションが使用されている場合が大方であり、“大変もったいない”。尚、特許文献2に記載のサーボプレスの段取寸動装置は、その適用がスライドの微速領域に限られ、成形用途としてでは無く、金型脱着時の段取り運転用途(サブ的用途)として使用されるものである。
Further, although it is possible to set the slide speed of the press machine by using the manual pulsar described in
更に、特許文献3に記載の操作装置は、パワーステアリング装置や重量物の搬送作業を補助する装置の操作子に適度な反力を付与するものであり、ダイクッション力指令やスライド速度指令を発生するものではない。
Further, the operating device described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、少なくともプレス成形期間におけるダイクッション力指令又はスライド速度指令を、人間の力覚(に比例する)感覚にしたがって容易に発生することができる指令発生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a command capable of easily generating a die cushion force command or a slide speed command at least during the press forming period according to a human sense of force (proportional to). It is an object of the present invention to provide a generator.
上記目的を達成するために一の態様に係る本発明は、ダイクッション力指令に基づいてクッションパッドに加えるダイクッション力を制御するダイクッション装置、又はスライド速度指令に基づいてスライドのスライド速度を制御するプレス機械に付属し、前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を発生する指令発生装置であって、プレス機械による生産運転前の試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータにより操作され、前記オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動する操作子と、前記オペレータから前記操作子に加えられる操作力を検出する操作力検出器と、前記スライドの位置を検出するスライド位置検出器と、前記操作子の操作に伴って前記操作力検出器により検出される操作力を示す操作力信号に基づいて、前記操作力信号に対応する前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を算出する指令演算器と、前記試行運転時に前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に関連付けて前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を記憶する記憶器と、前記試行運転時に前記指令演算器により演算された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力し、前記生産運転時に前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力する切換出力部と、を備える。 The present invention according to one aspect for achieving the above object is a die cushion device that controls a die cushion force applied to a cushion pad based on a die cushion force command, or a die cushion device that controls a slide speed based on a slide speed command. A command generator that is attached to the press machine and generates the die cushion force command or the slide speed command, and is operated by the operator during at least one press forming period of one cycle of trial operation before the production operation by the press machine. An operator that moves within a predetermined movable range according to an operating force applied by the operator, an operating force detector that detects an operating force applied by the operator to the operator, and a slide that detects the position of the slide. The die cushion force command or the slide speed command corresponding to the operating force signal based on the position detector and the operating force signal indicating the operating force detected by the operating force detector with the operation of the operator. And a storage device that stores the die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator in association with the slide position detected by the slide position detector during the trial operation. Outputs the die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator during the trial operation, and outputs the die cushion force command or the slide speed command stored in the storage during the production operation. It is provided with a switching output unit for switching.
本発明の一の態様によれば、試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータが操作子に操作力を加える。操作子は、オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動するものであり、オペレータは、発生させたいダイクッション力指令又はスライド速度指令に対応する操作力を操作子に加える。操作子に操作力が加えられると、その操作力を示す操作力信号に基づいてダイクッション力指令又はスライド速度指令が算出され、算出されたダイクッション力指令又はスライド速度指令は、スライド位置に関連付けて記憶器に記憶される。試行運転時には、操作子への操作力により随時演算されたダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生し、試行運転によりプレス成形の成功が確認されると、生産運転に切り替える。生産運転時には、記憶器に記憶されたダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生することで、成功したプレス成形を再現することができる。 According to one aspect of the present invention, the operator applies an operating force to the operator during at least the press molding period of one cycle of trial operation. The operator moves within a predetermined movable range according to the operating force applied by the operator, and the operator applies an operating force corresponding to the die cushion force command or the slide speed command to be generated to the operator. When an operating force is applied to the operator, a die cushioning force command or slide speed command is calculated based on the operating force signal indicating the operating force, and the calculated die cushioning force command or slide speed command is associated with the slide position. Is stored in the storage device. During the trial operation, a die cushion force command or a slide speed command calculated at any time is generated by the operating force on the operator, and when the success of the press molding is confirmed by the trial operation, the operation is switched to the production operation. During production operation, a successful press molding can be reproduced by generating a die cushion force command or a slide speed command stored in the storage device.
このように人間の力覚に比例するダイクッション力指令又はスライド速度指令を生成することで、オペレータが熟練すれば、熟練度に応じて、ダイクッション力設定又はスライド速度設定を効果的に短時間に(感覚的に)行うことが可能になり、ダイクッション力制御機能又はサーボプレス機能を遺憾なく発揮できるようになる。そして、絞り成形性の向上化、材料のグレードダウン化、及び材料の歩留まり向上化が進展し、サーボダイクッション装置及びサーボプレスの効用度(知名度)が高まり、販売が促進される。 By generating a die cushion force command or a slide speed command proportional to the human force sense in this way, if the operator is skilled, the die cushion force setting or the slide speed setting can be effectively set for a short time according to the skill level. It becomes possible to perform the die cushioning force control function or the servo press function without regret. Then, the drawnability is improved, the material is downgraded, and the material yield is improved, the utility (name recognition) of the servo die cushion device and the servo press is increased, and sales are promoted.
本発明の他の態様に係る指令発生装置において、前記操作子は、オペレータにより操作されるペダル又はハンドルであることが好ましい。 In the command generator according to another aspect of the present invention, the operator is preferably a pedal or handle operated by an operator.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記操作力検出器は、前記操作子に加わる操作力に比例する前記操作子の位置又は回転角度を検出する位置センサ又は角度センサと、前記位置センサ又は前記角度センサの検出出力から操作力を演算する操作力演算器とを有することが好ましい。オペレータが足や手でペダルやハンドルに加える力は、その力に比例する位置や回転角度を検出する位置センサ又は角度センサにより検出することができる。 In the command generator according to still another aspect of the present invention, the operating force detector includes a position sensor or an angle sensor that detects the position or rotation angle of the operator in proportion to the operating force applied to the operator. It is preferable to have an operating force calculator that calculates an operating force from the detection output of the position sensor or the angle sensor. The force applied to the pedal or handle by the operator with his or her foot or hand can be detected by a position sensor or an angle sensor that detects a position or rotation angle proportional to the force.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記操作力検出器は、前記操作子に加わる操作力を直接検出する力覚センサであることが好ましい。オペレータが足や手でペダルやハンドルに加える力は、圧力や歪を検出する力覚センサを介して検出することができる。 In the command generator according to still another aspect of the present invention, the operating force detector is preferably a force sensor that directly detects the operating force applied to the operator. The force that the operator applies to the pedal or steering wheel with his or her foot or hand can be detected via a force sensor that detects pressure or strain.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記ダイクッション力指令の最小制限設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第1設定器を備え、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出することが好ましい。 In the command generator according to still another aspect of the present invention, the command generator includes a first setter for setting the minimum limit set value and the maximum limit set value of the die cushion force command, respectively, and the command calculator is operated by the operator. The minimum limit setting value is assigned to the operating force signal when it is located at one end of the movable range, and the maximum limit is assigned to the operating force signal when the operator is located at the other end of the movable range. It is preferable to assign a set value and calculate the die cushioning force command that changes within the range of the minimum limit set value and the maximum limit set value based on the operating force signal.
本発明の更に他の態様によれば、操作子に加える操作力により最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化するダイクッション力指令を発生させることができる。 According to still another aspect of the present invention, it is possible to generate a die cushioning force command that changes within a range of the minimum limit set value and the maximum limit set value depending on the operating force applied to the operator.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記ダイクッション力指令の最小制限設定値、中心設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第1設定器を備え、前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第1方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第1方向とは反対方向の第2方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して前記中心設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出することが好ましい。 The command generator according to still another aspect of the present invention includes a first setter that sets the minimum limit set value, the center set value, and the maximum limit set value of the die cushioning force command, respectively, and the operator is said to have the same. When the operator is not operated, it moves to the neutral position, moves from the neutral position to one end of the movable range according to the operating force in the first direction, and is moved by the operating force in the second direction opposite to the first direction. Moving from the neutral position to the other end of the movable range, the command calculator assigns the minimum limit set value to the operating force signal when the operator is located at one end of the movable range. The center setting value is assigned to the operating force signal when the operator is located at the neutral position of the movable range, and the operating force signal is assigned to the operating force signal when the operator is located at the other end of the movable range. It is preferable to assign the maximum limit set value and calculate the die cushioning force command that changes within the range of the minimum limit set value and the maximum limit set value based on the operating force signal.
本発明の更に他の態様によれば、操作子に加える操作力及び操作方向により最小制限値と中心設定値との範囲内、及び中心設定値と最大制限設定値との範囲内で変化するダイクッション力指令を発生させることができる。 According to still another aspect of the present invention, a die that changes within the range of the minimum limit value and the center set value and within the range of the center set value and the maximum limit set value depending on the operating force applied to the operator and the operation direction. A cushioning force command can be generated.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記指令演算器は、前記スライドがダイクッション開始位置に達すると、前記操作力信号に対応するダイクッション力指令を出力し、ダイクッション力保持時間が設定されている場合には、前記スライドが下死点に達してから前記ダイクッション力保持時間の経過後に、前記ダイクッション力保持時間が設定されていない場合には、前記スライドが下死点に達した後に前記ダイクッション力指令をゼロにすることが好ましい。ダイクッション力指令は、プレス成形期間に出力されるものだからである。 In the command generator according to still another aspect of the present invention, when the slide reaches the die cushion start position, the command calculator outputs a die cushion force command corresponding to the operation force signal to maintain the die cushion force. When the time is set, after the die cushion force holding time elapses after the slide reaches the bottom dead point, if the die cushion force holding time is not set, the slide dies down. It is preferable to set the die cushioning force command to zero after reaching the point. This is because the die cushion force command is output during the press molding period.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、ダイクッション開始位置、及び前記ダイクッション開始位置と前記スライドの下死点との範囲内でダイクッション力を変化させるスライド位置を設定するスライド位置設定器と、前記スライド位置設定器により設定された複数のスライド位置におけるダイクッション力を設定するダイクッション力設定器と、前記複数のスライド位置の間のダイクッション力の作用形態として一定又は線形変化を設定する作用形態設定器とからなる第2設定器と、前記第2設定器により設定された各設定値を保管する保管器と、前記保管器に保管された各設定値及び前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に基づいてダイクッション力指令を出力するダイクッション力標準指令器と、前記ダイクッション力標準指令器から出力されるダイクッション力指令又は前記記憶器に記憶されたダイクッション力指令を選択するダイクッション力指令選択部と、を備え、前記切換出力部は、前記生産運転時に前記ダイクッション力指令選択部により選択されたダイクッション力指令を出力することが好ましい。 In the command generator according to still another aspect of the present invention, the die cushion start position and the slide position for setting the slide position for changing the die cushion force within the range between the die cushion start position and the bottom dead point of the slide. The setting device, the die cushion force setting device that sets the die cushion force at the plurality of slide positions set by the slide position setting device, and the constant or linear change as the action form of the die cushion force between the plurality of slide positions. A second setting device including an action mode setting device for setting, a storage device for storing each setting value set by the second setting device, each setting value stored in the storage device, and the slide position detection. A die cushion force standard commander that outputs a die cushion force command based on the slide position detected by the device, and a die cushion force command output from the die cushion force standard command device or a die cushion stored in the storage device. It is preferable that the switching output unit includes a die cushion force command selection unit for selecting a force command, and the switching output unit outputs a die cushion force command selected by the die cushion force command selection unit during the production operation.
ダイクッション力標準指令器は、予め第2設定器により設定された各設定値及びスライド位置検出器により検出されたスライド位置に基づいて標準のダイクッション力指令を出力することができる。生産運転時には、ダイクッション力指令選択部での選択によりダイクッション力標準指令器からの標準のダイクッション力指令を出力し、又は記憶器に記憶された力覚に比例したダイクッション力指令を出力することができる。 The die cushion force standard commander can output a standard die cushion force command based on each set value set in advance by the second setter and the slide position detected by the slide position detector. During production operation, the standard die cushion force command from the die cushion force standard commander is output by selection in the die cushion force command selection unit, or the die cushion force command proportional to the force sense stored in the storage device is output. can do.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記保管器は、保管指示入力により前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令を更に保管し、前記記憶器は、前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令を記憶し、又は前記保管器に保管された前記ダイクッション力指令を読み出して記憶することが好ましい。この場合、記憶器は、ダイクッション力指令を一時的に記憶する記憶器として機能し、保管器は、ダイクッション力指令を永久保管する記憶器として機能する。 In the command generator according to still another aspect of the present invention, the storage device further stores the die cushioning force command stored in the storage device by inputting a storage instruction, and the storage device uses the command calculator. It is preferable to store the calculated die cushioning force command, or to read and store the die cushioning force command stored in the storage device. In this case, the storage device functions as a storage device for temporarily storing the die cushion force command, and the storage device functions as a storage device for permanently storing the die cushion force command.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記保管器に保管された前記ダイクッション力指令を、前記第2設定器により設定される各設定値に変換する標準変換器を備え、前記保管器は、前記標準変換器により変換された各設定値を更に保管することが好ましい。これにより、第2設定器を使用せずに、標準のダイクッション力指令を発生するための各設定値を取得し、保管器に保管することができる。尚、保管器では、ダイクッション力指令が使用される金型に関連付けて各設定値を保管することが好ましい。 The command generator according to still another aspect of the present invention includes a standard converter that converts the die cushioning force command stored in the storage device into each set value set by the second setter. It is preferable that the storage device further stores each set value converted by the standard converter. As a result, it is possible to acquire each set value for generating a standard die cushion force command and store it in the storage device without using the second setting device. In the storage device, it is preferable to store each set value in association with the mold in which the die cushion force command is used.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記スライド速度指令の最小制限設定値及び最大制限設定値を設定する第3設定器を備え、前記指令演算器は、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出することが好ましい。 The command generator according to still another aspect of the present invention includes a third setter for setting the minimum limit set value and the maximum limit set value of the slide speed command, and the command calculator is based on the operating force signal. It is preferable to calculate the slide speed command that changes within the range of the minimum limit set value and the maximum limit set value.
本発明の更に他の態様によれば、操作子に加える操作力により最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化するスライド速度指令を発生させることができる。 According to still another aspect of the present invention, a slide speed command that changes within a range of the minimum limit set value and the maximum limit set value can be generated by the operating force applied to the operator.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記指令演算器により演算した前記スライド速度指令が有効に作用する前記スライドの1サイクル内の有効範囲を設定する第4設定器を備え、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出することが好ましい。 The command generator according to still another aspect of the present invention includes a fourth setter that sets an effective range within one cycle of the slide on which the slide speed command calculated by the command calculator effectively acts. The command calculator assigns zero acceleration to the operating force signal when the operator is located at one end of the movable range, and the operating force signal when the operator is located at the other end of the movable range. When the slide is in the effective range, the slide speed command that changes within the range between the minimum limit set value and the maximum limit set value is calculated based on the operating force signal. Is preferable.
前記操作子への操作力に対応して前記スライドの加速度が割り当てられ、特に操作子が可動範囲の一端に位置する場合の操作力(操作力信号)に対して加速度ゼロが割り当てられ、前記操作子が可動範囲の他端に位置する場合の操作力に対して最大加速度が割り当てられる。そして、操作子への操作力に対応する加速度を積分することで、スライド速度指令を発生させることができる。尚、スライド速度指令は、設定された最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内に制限される。 The acceleration of the slide is assigned according to the operating force on the operator, and zero acceleration is assigned to the operating force (operating force signal) when the operator is located at one end of the movable range, and the operation is performed. The maximum acceleration is assigned to the operating force when the child is located at the other end of the movable range. Then, the slide speed command can be generated by integrating the acceleration corresponding to the operating force on the operator. The slide speed command is limited to the range between the set minimum limit set value and the maximum limit set value.
本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記指令演算器により演算した前記スライド速度指令が有効に作用する前記スライドの1サイクル内の有効範囲を設定する第4設定器を備え、前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第1方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第1方向とは反対方向の第2方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、前記操作力検出器は、前記操作子に加えられる前記第1方向の操作力と前記第2方向の操作力とで正負が異なる操作力信号を検出し、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して正又は負の最大加速度を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して負又は正の最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出することが好ましい。 The command generator according to still another aspect of the present invention includes a fourth setter that sets an effective range within one cycle of the slide on which the slide speed command calculated by the command calculator effectively acts. The operator moves to a neutral position when the operator is not operated, moves from the neutral position to one end of the movable range in response to an operating force in the first direction, and a second in a direction opposite to the first direction. The operating force in the direction moves from the neutral position to the other end of the movable range, and the operating force detector is positive or negative with the operating force in the first direction and the operating force in the second direction applied to the operator. Detects different operating force signals, the command calculator assigns a maximum positive or negative acceleration to the operating force signal when the operator is located at one end of the movable range, and the operator assigns the maximum acceleration to the operating force signal. Zero acceleration is assigned to the operating force signal when it is located in the neutral position of the movable range, and the maximum negative or positive acceleration with respect to the operating force signal when the operator is located at the other end of the movable range. Is assigned, and when the slide is in the effective range, it is preferable to calculate the slide speed command that changes within the range between the minimum limit set value and the maximum limit set value based on the operating force signal.
本発明の更に他の態様によれば、操作子の操作方向に応じて正の加速度又は負の加速度に対応する操作力信号が得られ、操作子に加える操作力及び操作方向により最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で増減するスライド速度指令を発生させることができる。 According to still another aspect of the present invention, an operating force signal corresponding to a positive acceleration or a negative acceleration is obtained according to the operating direction of the operator, and a minimum limit set value is obtained depending on the operating force applied to the operator and the operating direction. It is possible to generate a slide speed command that increases or decreases within the range of the maximum limit set value.
本発明によれば、オペレータが操作子に加える操作力に応じて、少なくともプレス成形期間におけるダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生させることができ、人間の力(に比例する)感覚にしたがって容易にダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生させることができる。 According to the present invention, it is possible to generate a die cushioning force command or a slide speed command at least during the press forming period according to the operating force applied to the operator by the operator, and it is easy according to the human force (proportional) feeling. Can generate a die cushion force command or a slide speed command.
以下添付図面に従って本発明に係る指令発生装置の好ましい実施形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the command generator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明に係る指令発生装置の第1実施形態を示す概念図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a command generator according to the present invention.
第1実施形態の指令発生装置は、ダイクッション力指令に基づいてクッションパッドに加えるダイクッション力を制御するダイクッション力制御器280に付属し、ダイクッション力制御器280に対してダイクッション力指令を発生する。
The command generator of the first embodiment is attached to the die
この指令発生装置は、力覚付与手段(ペダル式力覚付与手段250−1)を含み、オペレータがペダルを踏む力(操作力)に比例するダイクッション力指令を発生する。 This command generating device includes a force sensation applying means (pedal type force sensation applying means 250-1), and generates a die cushion force command proportional to the force (operating force) for the operator to step on the pedal.
オペレータは、生産運転前に行われる試行運転での成形(ダイクッション力作用)工程を目視確認しながら、ペダルを踏み込む力を調整する。ここで、図2に示すようにペダル250Aが所定の可動範囲(角度θ)の一端に位置する場合(本例では、踏み込み量が最小の場合)には、ダイクッション力指令として最小制限設定値Fminを割り当て、ペダルが他端に位置する場合(踏み込み量が最大の場合)には、最大制限設定値Fmaxを割り当てることが好ましい。
The operator adjusts the pedaling force while visually checking the molding (die cushioning force action) process in the trial operation performed before the production operation. Here, when the
ペダル250Aに加えられる操作力(Fmanual)が検出されると、指令演算器として機能するダイクッション力指令器260は、操作力Fmanualに比例するダイクッション力指令(ダイクッション力・力覚指令)を、最小制限設定値Fminと最大制限設定値Fmaxとの範囲内で随時自動演算し、ダイクッション力制御器280に出力する。
When the operating force (Fmanual) applied to the
ダイクッション力制御器280は、ダイクッション力・力覚指令に基づいてダイクッション装置200(サーボダイクッション装置)のサーボモータを駆動するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、ダイクッション装置200に出力する。
The die
ダイクッション装置200は、プレス機械の上型120と下型122とにより成形される材料(ブランク)103の周縁を、上型120とブランクホルダ(皺押え板)202との間で押圧保持するものであり、ブランクホルダ202は、複数のクッションピンを介してクッションパッド210により保持される。
The
そして、成形トライが成功し、良好な製品が得られたときのダイクッション力・力覚指令を記憶保持しておき、その後、生産運転を行う場合には、記憶保持したダイクッション力・力覚指令を使用することができる。 Then, the die cushioning force / force sense command when the molding try is successful and a good product is obtained is stored in memory, and when the production operation is performed thereafter, the memory-retained die cushioning force / force sense is retained. Directives can be used.
<ペダル式力覚付与手段(ペダル式1)>
図2は、ペダル式力覚付与手段の第1実施形態を示す図である。
<Pedal type force sense imparting means (pedal type 1)>
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the pedal-type force sensation imparting means.
図2において、操作子として機能するペダル式力覚付与手段250−1は、ペダル250Aが、台座250Bに対して一定の可動範囲(角度θ)内で移動(回動)可能に設けられ、ペダル250Aと台座250Bとの間にはコイルばね250Cが配設されている。ペダル250Aの回転軸には、角度センサとして機能するエンコーダ252が装着され、エンコーダ252は、ペダル250Aの踏み込み量(ペダル250Aの角度)に対応する回転角度信号を操作力検出器254に出力する。
In FIG. 2, the pedal-type force sense applying means 250-1 that functions as an operator is provided so that the
オペレータが足先でペダル250Aを踏むと、ペダル250Aの踏み込み量に応じてコイルばね250Cが圧縮され、コイルばね250Cの圧縮量に比例して操作力が作用し、エンコーダ252は、踏み込み量に応じて増加する回転角度信号を出力する。
When the operator steps on the
操作力検出器254は、エンコーダ252と、エンコーダ252の回転角度信号に基づいて角度から操作力を演算(検出)する操作力演算器とを有し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器260に出力する。
The operating
ダイクッション力指令器260には、第1設定器として機能するダイクッション操作盤256を使用して設定されたダイクッション力の最大制限設定値Fmax及び最小制限設定値Fminが加えられており、ダイクッション力指令器260は、操作力信号、最大制限設定値Fmax及び最小制限設定値Fminに基づいて、操作力の最大値、最小値から一定の“遊び量”(角度Δθに相当する操作力)を減、増した値に対して、最大制限設定値Fmax、最小制限設定値Fminが呼応するように、操作力に対してダイクッション力・力覚指令を演算する。
The maximum limit set value Fmax and the minimum limit set value Fmin of the die cushion force set by using the die
図3は、ペダル式力覚付与手段のペダルの踏み込み量と操作力との関係、及び操作力とダイクッション力・力覚指令との関係を示すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the pedal depression amount of the pedal-type force sense applying means and the operating force, and the relationship between the operating force and the die cushioning force / force sense command.
図3に示すようにペダルへの操作力は、ペダル踏み込み量に比例する。ダイクッション力指令器260は、操作力の最大値から“遊び量”を減じた値に対して最大制限設定値Fmaxを割り当て、操作力の最小値に“遊び量”を増した値に対して最小制限設定値Fminを割り当て、操作力の最小値に“遊び量”を増した値と操作力の最大値から“遊び量”を減じた値との間の操作力に対しては、その操作力に比例して最小制限設定値Fminから最大制限設定値Fmaxに変化するダイクッション力・力覚指令を算出する。
As shown in FIG. 3, the operating force on the pedal is proportional to the amount of pedal depression. The die
尚、本例では、図2に示したようにペダル250Aの可動範囲の一端及び他端に、Δθで示した“遊び量”を設け、“遊び量”を増減したペダル250Aの位置に対して最小制限設定値Fmin及び最大制限設定値Fmaxを割り当てるようにしたが、これに限らず、“遊び量”を設けなくてもよい。ペダル250A(操作子)の可動範囲の一端及び他端に“遊び量”が設けられている場合も、本発明では操作子の可動範囲の一端及び他端の概念に入るものとする。また、エンコーダ252の代わりに、操作子(ペダル)の位置を検出する位置センサを使用してもよい。
In this example, as shown in FIG. 2, “play amount” indicated by Δθ is provided at one end and the other end of the movable range of the
[プレスシステム]
図4は、本発明に係る指令発生装置を含むプレスシステムの実施形態を示すシステム構成図である。
[Press system]
FIG. 4 is a system configuration diagram showing an embodiment of a press system including a command generator according to the present invention.
図4に示すプレスシステムは、サーボモータ340からクランク機構等の動力伝達機構を介してスライド110に駆動力を伝達するプレス機械(サーボプレス)100と、クッションパッド210を支持し、クッションパッド210にダイクッション力を発生させるダイクッション装置200と、からなるサーボプレスシステムである。
The press system shown in FIG. 4 supports a press machine (servo press) 100 that transmits a driving force from a
<プレス機械>
図4に示すプレス機械100は、ベッド102、コラム104及びクラウン106でフレームが構成され、スライド110は、コラム104に設けられたガイド部108により鉛直方向に移動自在に案内され、機械駆動部により駆動される。
<Press machine>
The
この機械駆動部は、クランク軸112と、クランク軸112とスライド110とを連結するコンロッドと、クランク軸駆動部として機能するサーボモータ340及び減速機101とから構成されている。
The mechanical drive unit includes a
クランク軸112には、サーボモータ340から減速機101を介して回転駆動力が伝達され、このクランク軸112の回転運動がコンロッドにより直線運動に変換されてスライド110に伝達され、スライド110を上下方向に駆動する。
A rotational driving force is transmitted from the
また、クランク軸112には、クランク軸エンコーダ116が設けられている。クランク軸エンコーダ116から出力されるクランク軸エンコーダ信号は、図示しない信号変換器によりクランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号に変換される。また、プレス機械100のベッド102側には、スライド110の位置(スライド位置)を検出するスライド位置検出器114が設けられている。
Further, the
尚、クランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号は、信号変換器によりスライド位置信号及びスライド速度信号に変換することができる。クランク軸角度信号、クランク軸角速度信号は、クランク軸角度指令器360及びクランク軸角度制御器380により使用され、スライド位置信号、スライド速度信号は、ダイクッション力指令器260及びダイクッション力制御器280により使用されるが、その詳細については後述する。
The crank shaft angle signal and the crank shaft angular velocity signal can be converted into a slide position signal and a slide speed signal by a signal converter. The crank shaft angle signal and the crank shaft angle speed signal are used by the crank
スライド110には上型120が装着され、ベッド102上(のボルスタ上)には下型122が装着されている。
The
上型120と下型122の間にはブランクホルダ202があり、下側が複数のクッションピン204を介してクッションパッド210で支持され、上側には材料がセットされる(接触する)。
There is a
このプレス機械100は、スライド110の速度(スライド速度)をスライド位置毎に変速可能なサーボプレスであり、スライド速度指令を発生させる指令発生装置として機能するクランク軸角度指令器360は、プレスの1サイクルにおいて、時々刻々と変化するクランク軸角度指令をクランク軸角度制御器380に出力する。尚、スライド110を下死点で一定時間停止させるクランク軸角度指令を出力することも可能である。
The
クランク軸角度制御器380は、クランク軸角度指令器360から入力するクランク軸角度指令、クランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号に基づいてクランク軸角度を制御するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、サーボモータ・トルク指令をサーボアンプ382を介してサーボモータ340に出力する。
The crank
このようにしてサーボモータ340が制御され、サーボモータ340の回転駆動力が動力伝達機構を介してスライド110に伝達され、スライド速度が発生する。尚、スライド速度制御の詳細については後述する。
In this way, the
<ダイクッション装置>
ダイクッション装置200は、主としてクッションパッド210を支持する油圧シリンダ220、油圧モータ230、サーボモータ240、ダイクッション力指令器260、及びダイクッション力制御器280等から構成されている。
<Die cushion device>
The
クッションパッド210は、油圧シリンダ220によって支持され、クッションパッド210(あるいは油圧シリンダ・ピストンに連動する部分)には、クッションパッド210の位置(ダイクッション位置)を検出するダイクッション位置検出器222が設置されている。
The
油圧シリンダ220のクッション圧発生側加圧室(以下「下室」と称す)220aに接続された配管224には、下室220aの圧力を検出するダイクッション圧検出器232が接続されるとともに、油圧モータ230の一方の吐出口が接続されている。油圧モータ230の他方の吐出口には、タンク226が接続されている。
A die
油圧モータ230の回転軸には、直接又は減速機を介してサーボモータ240の駆動軸が接続され、サーボモータ240には、サーボモータ240の回転角速度を検出するためのサーボモータ角速度検出器228が設けられている。
The drive shaft of the
ダイクッション力は、油圧シリンダ220の下室220aの圧力とシリンダ面積の積で表すことができるため、ダイクッション力を制御することは、油圧シリンダ220の下室220aの圧力を制御することを意味する。
Since the die cushioning force can be expressed by the product of the pressure of the
プレス成形工程において、スライド110からクッションパッド210を介して油圧シリンダ220に伝わった力は、油圧シリンダ220の下室220aを圧縮し、ダイクッション圧を発生させる。同時に、ダイクッション圧によって油圧モータ230に回転軸トルクが発生するが、この回転軸トルクがサーボモータ240の駆動トルクに抗じたところで、サーボモータ240を駆動させることにより、ダイクッション圧力が抑制される。結局、ダイクッション力(圧力)は、サーボモータ240の駆動トルクに応じて制御される。
In the press forming process, the force transmitted from the
ダイクッション力制御器280は、ダイクッション力指令器260から加えられるダイクッション力指令に基づいてサーボモータ・トルク指令を生成し、サーボモータ・トルク指令をサーボアンプ282を介してサーボモータ240に出力する。尚、ダイクッション力制御の詳細については後述する。
The die
図示しないが、プレス操作盤では、「プレス安全一行程運転」機能や「連続生産運転」機能を選択することができ、プレス機械100及びダイクッション装置200を試行運転する場合には、「プレス安全一行程運転」が選択される。また、プレス操作盤では、プレスのスライドストローク数を設定することができる。スライドストローク数は、規定は無いが、本例の試行運転する場合には、成形速度が遅過ぎて摩擦力が増大することに伴い成形に悪影響を及ぼすことの無い範囲で、絞り成形工程を目視し易い小さい値を設定することが好ましい。
Although not shown, the "press safety one-stroke operation" function and the "continuous production operation" function can be selected on the press operation panel, and when the
ダイクッション操作盤256(図2)では、前述したようにダイクッション力の最大制限設定値Fmax及び最小制限設定値Fminが設定される。最大制限設定値Fmaxは、絞り成形開始時に絞り皺が発生しない値を、最小制限設定値Fminは、絞り成形終盤に収縮したブランク外径に応じて基本的に絞り皺が発生しない値を設定することが好ましい。その他、下死点におけるダイクッション力保持時間、成形後(プレスが下死点を通過して上昇開始後)クッションパッド210が製品をノックアウトしながらダイクッション開始位置に戻る(上昇する)時のノックアウト速度、さらに必要に応じてダイクッション力作用開始時にダイクッション力作用を激化させたり、緩和させたりするクッションパッドの上方加速設定や下方加速設定等を設定することができる。
In the die cushion operation panel 256 (FIG. 2), the maximum limit set value Fmax and the minimum limit set value Fmin of the die cushion force are set as described above. The maximum limit setting value Fmax is set to a value at which drawing wrinkles do not occur at the start of draw forming, and the minimum limit setting value Fmin is set to a value that basically does not cause drawing wrinkles according to the outer diameter of the blank shrunk at the end of drawing forming. Is preferable. In addition, the die cushion force holding time at the bottom dead center, and the knockout when the
また、ダイクッション操作盤256では、「プレス安全一行程運転」に連動する「ダイクッション連動運転」の選択、及びダイクッションストロークの設定を行うことができ、また、ダイクッション力発生方法としての“標準”又は“力覚”の選択を行うダイクッション力指令選択部として機能する。
Further, on the die
<操作及び作用>
設定後、オペレータは、プレス上死点移動機能を使用して、スライド110を上死点に移動させる。続いて、ダイクッション単独昇降機能を使用して、(クッションパッド210に連動する)ブランクホルダ202をダイクッション開始位置に移動させる。
<Operation and action>
After setting, the operator uses the press top dead center movement function to move the
次に、ブランクホルダ202上に、両面に絞り成形用潤滑剤を万遍なく塗布した円形状の材料103をセットする。次に、プレス操作盤により「プレス安全一行程運転」機能を選択し、ダイクッション操作盤により「ダイクッション連動運転」機能を選択し、連動準備ボタンを押す。そうすると、スライド110は上死点で、クッションパッド210はダイクッション開始位置で、それぞれ位置制御停止状態(0度に等しいクランク軸角度指令、ダイクッション開始位置に等しいダイクッション位置指令に基づいた、クランク軸角度、ダイクッション位置制御状態)に入る。
Next, on the
「プレス安全一行程運転」は、ユーザが両手で、両手押しボタン251(図1)を押すことによって(押し続けている場合に)、スライド110が上死点から下死点近傍まで動作し、それ以降は、両手押しボタン251を両手から離しても下死点を経て上死点に戻る一行程運転を司るもので、成形トライ(試行運転)に多用される。
In "press safety one-stroke operation", the
次に、プレス機械による成形トライにおいて、オペレータは、ペダル250Aを踏み込み限度(目いっぱい)まで踏み込む。こうすることによって、ダイクッション力作用開始時点(成形開始時点)以降は、設定したダイクッション力の最大制限設定値Fmaxが作用する。しかし、この(ダイクッション力未作用)時点では、未だ機能的に関与しない。 Next, in the molding try by the press machine, the operator depresses the pedal 250A to the depressing limit (full throttle). By doing so, after the die cushioning force action start time point (molding start time point), the set maximum limit set value Fmax of the die cushioning force acts. However, at this point (no die cushioning force), it is not yet functionally involved.
次に、ブランクホルダ202上の材料103に目線を送りながら、両手で両手押しボタン251を押す。スライド110は、比較的遅めのスライドストローク数に応じて緩やかに下降し、ダイクッション開始位置に到達した時点で、ダイクッション装置200は、図示しないダイクッション制御装置の作用によって、ダイクッション位置制御からダイクッション力制御に変更する。この時、ユーザの片足によって予め、踏み込み限度(目いっぱい)まで踏み込まれたペダル250A及び操作力検出器254を介して最大の操作力に対応する操作力信号が、ダイクッション力指令器260に出力される。
Next, while looking at the
<ダイクッション力制御装置>
図5は、ダイクッション力制御装置の実施形態を示すブロック図である。
<Die cushion force control device>
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the die cushion force control device.
図5に示すダイクッション力制御装置は、操作力検出器254を含むペダル式力覚付与手段250−1(図2)、ダイクッション力指令器260、保管器270、標準変換器272、ダイクッション力制御器280及びダイクッション装置200(のサーボアンプ、サーボモータ)から構成されている。
The die cushion force control device shown in FIG. 5 includes a pedal-type force sense applying means 250-1 (FIG. 2) including an
図5に示すダイクッション力指令器260は、主として指令演算器として機能するダイクッション力・力覚指令演算器262と、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264と、ダイクッション力標準指令器266と、切換出力部として機能する切換器267と、ダイクッション力指令調整器268とから構成されている。
The die
ダイクッション力・力覚指令演算器262は、プレス機械を試行運転する場合にダイクッション力指令を演算するものであり、試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間での操作子(ペダル250A)の操作力に基づいて、ダイクッション力指令(ダイクッション力・力覚指令)を演算する。
The die-cushion force / force
図2及び図3を使用して説明したようにダイクッション力・力覚指令演算器262は、操作力検出器254からペダル250Aの操作力に比例する操作力信号が加えられるとともに、ダイクッション操作盤256により設定されたダイクッション力の最大制限設定値Fmax及び最小制限設定値Fminが加えられており、操作力検出器254から入力する操作力信号に基づいて、最大制限設定値Fmax、最小制限設定値Fminが呼応するように操作力に対してダイクッション力・力覚指令を演算する。
As described with reference to FIGS. 2 and 3, in the die cushion force / force
ダイクッション力・力覚指令演算器262により演算されたダイクッション力・力覚指令は、切換器267を介してダイクッション力指令調整器268に出力され、それと同時にダイクッション力・力覚指令一時記憶器264に出力される。
The die cushion force / force sense command calculated by the die cushion force / force
図6は、ダイクッション力指令、ダイクッション力、スライド位置、及びダイクッション位置を示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing a die cushion force command, a die cushion force, a slide position, and a die cushion position.
前述したようにオペレータは、最初にペダル250Aを踏み込み限度まで踏み込むことで、操作力検出器254から最大の操作力に対応する操作力信号をダイクッション力・力覚指令演算器262に加える。
As described above, the operator first depresses the pedal 250A to the depressing limit, and then applies the operating force signal corresponding to the maximum operating force from the operating
したがって、スライド位置がダイクッション開始位置に到達する図6の時点aでは、ダイクッション力・力覚指令演算器262は、ダイクッション力の最大制限設定値Fmaxに相当するダイクッション力・力覚指令を切換器267を介してダイクッション力指令調整器268に出力すると同時に、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264に出力する。
Therefore, at the time point a in FIG. 6 when the slide position reaches the die cushion start position, the die cushion force / force
ダイクッション力指令調整器268は、スライド110の位置がダイクッション開始位置に到達したことを受けて、ダイクッション力指令をダイクッション力制御器280に出力する。
The die cushion
ダイクッション力制御器280は、ダイクッション力指令器260(内のダイクッション力指令調整器268)から入力するダイクッション力指令、ダイクッション装置200から入力するダイクッション力信号、サーボモータ角速度検出器228から入力するサーボモータ角速度信号、プレス機械100から入力するスライド位置信号、及びスライド速度信号等に基づいて、ダイクッション装置200のサーボモータ240(図4)を駆動するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、ダイクッション装置200に出力する。これにより、油圧シリンダ220を介してクッションパッド210に加えられるダイクッション力が制御され、成形開始初期には最大制限設定値Fmaxに相当するダイクッション力が作用する。
The die
ダイクッション力は、ダイクッション圧検出器232により検出される油圧シリンダ220の下室220aの圧力及び油圧シリンダ220の面積により算出することができる。
The die cushion force can be calculated from the pressure in the
ダイクッション力制御器280は、ダイクッション力指令とダイクッション力信号とに基づいてダイクッション力指令に対応するダイクッション力になるようにサーボモータ240のトルクを制御する。サーボモータ角速度検出器228から入力するサーボモータ角速度信号は、ダイクッション力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用される。
The die
次に、さらにスライド110が下降して、図6の時点bに到達すると、オペレータは、それを目視確認しながら、ペダル250Aの踏み込み度合いを緩め始め、その後、その時点bからスライド下降ストローク量に比例するように連続的に緩め続け、図6の絞り成形終盤の時点cに到達するときに、踏み込み量は操作力が最低値近傍の“遊び”領域に入る。この作用によって、この間(図6のb〜c)に、ダイクッション力は、連続的に減少した操作力に比例して、最大制限設定値Fmax相当のダイクッション力から最小制限設定値Fmin相当のダイクッション力まで連続的に低下する。こうすることで、絞り込まれて面積が減少した材料103の皺抑え部分に作用させるダイクッション力は小さくて済み、成形中に製品の(ダイR、パンチRに沿った)減肉部分から亀裂が生じるトラブルを未然に防ぐことができる。
Next, when the
さらにスライド110が下降して下死点手前(図6の時点d)に至るまで、ダイクッション力は、最小制限設定値Fmin相当のダイクッション力が作用する。
Further, the die cushioning force corresponding to the minimum limit set value Fmin acts on the die cushioning force until the
次に、スライド110が図6の時点dから下死点である図6の時点eに到達する間に、オペレータは、それを目視確認しながら、ペダル250Aの踏み込み度合いを一気に強める。
Next, while the
踏み込み量は、踏み込み開始後、短時間で操作力最大値近傍の“遊び”領域に入る。この作用によって、この間(図6の時点d〜時点e)に、ダイクッション力は、急激に増加した操作力に比例して、最小制限設定値Fmin相当のダイクッション力から最大制限設定値Fmax相当のダイクッション力まで一気に増加する。この作用によって、絞り込まれて面積が減少し、加工硬化し始めた材料103の皺抑え部分に皺が発生する作用を抑制し、かつ、製品形状が安定する。 The amount of depression enters the "play" area near the maximum operating force in a short time after the start of depression. Due to this action, during this period (time point d to time point e in FIG. 6), the die cushioning force is proportional to the rapidly increasing operating force, from the die cushioning force equivalent to the minimum limit set value Fmin to the maximum limit set value Fmax. The die cushioning power of is increased at once. By this action, the area is reduced by narrowing down, the action of causing wrinkles in the wrinkle-suppressing portion of the material 103 that has begun to be work-hardened is suppressed, and the product shape is stabilized.
下死点(図6の時点e〜時点f)では、ダイクッション力保持時間設定値分、スライド110が停止し、最大制限設定値Fmax相当のダイクッション力が継続して作用する。こうすることで、さらに製品形状が安定する。(保持時間は、必ずしも必要ではない。)
ダイクッション力保持時間経過後(保持時間が設定されていない場合はプレス下死点で)、ダイクッション力指令は、ダイクッション力指令調整器268の作用によって0に低下する。この作用に伴い、ダイクッション力は0に低下し、ダイクッション装置200は、図示しないダイクッション制御装置の作用によって、ダイクッション力が0に低下する過程で、ダイクッション力制御からダイクッション位置制御に変更する。その後、スライド110は上死点に向かい上昇を開始する。そして、スライド110が(クッションパッド210が、クッションピン204、ブランクホルダ202、製品、上型120を介して間接的にスライド110に干渉しない)十分な高さに上昇するまで、クッションパッド210は、プレス下死点近傍に(プレス下死点近傍の位置指令に追従して)停止した後、図示しないが、ノックアウト速度設定値に基づく(ノックアウト速度を時間積分した)ノックアウト位置指令、サーボモータ角速度信号、プレス・スライド位置信号に基づいて、上昇を開始する。
At the bottom dead center (time point e to time point f in FIG. 6), the
After the die cushion force holding time elapses (at the press bottom dead center if the holding time is not set), the die cushion force command is reduced to 0 by the action of the die cushion
そして、スライド110は上死点に、クッションパッド210はダイクッション開始位置に上昇し(戻り)、1サイクル作用は終了する。
Then, the
ユーザは、成形トライにより成形された製品が良品か否かを判定し、良好な製品が得られた場合、成形トライは成功したことになる。 The user determines whether or not the product molded by the molding try is a non-defective product, and if a good product is obtained, the molding try is successful.
<応用作用1>
試行運転時にダイクッション力・力覚指令演算器262から出力されたダイクッション力・力覚指令は、スライド位置と関連付けて(セットで)ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264に記憶され、次サイクル以降に使用することが出来る。
<
The die cushion force / force command output from the die cushion force /
具体的な操作として、ダイクッション操作盤によりダイクッション力発生方法を“力覚”に対して“力覚記憶”に切り換え、その他のプレス機械100とダイクッション装置200の設定を前記と同じにすれば、前記と同じ(ダイクッション力作用形態の)成形を行うことができる。この場合、切換器267は、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264から出力されるダイクッション力・力覚指令を、ダイクッション力指令調整器268に出力するように切り換えられる。
As a specific operation, the die cushion force generation method is switched from "force sense" to "force sense memory" by the die cushion operation panel, and the settings of the
“力覚記憶”に切り換えられると、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264は、スライド110がダイクッション開始位置に到達した後、下死点に至るまで、プレス・スライド位置に応じて、ダイクッション力・力覚指令を随時読み出し、読み出したダイクッション力・力覚指令を切換器267を介してダイクッション力指令調整器268に出力する。
When switched to "force memory", the die cushion force / force command
尚、ダイクッション力・力覚指令を力覚付与手段からダイクッション力・力覚指令演算器262を介して発生させるか、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264から発生させるか以外の作用は同様な為、以降の詳細説明は割愛する。
Actions other than whether the die cushion force / force sense command is generated from the force sense imparting means via the die cushion force / force
ダイクッション力発生方法を“力覚記憶”に切り換えることで、例えば、前記のように成功した成形を再現させ、同じ条件で繰り返し成形を行えば、同じ良好な製品が繰り返し得られるか否か、再現性有/無を確認する為に活用することが出来る。 By switching the die cushion force generation method to "force memory", for example, if the successful molding as described above is reproduced and repeated molding is performed under the same conditions, whether or not the same good product can be repeatedly obtained. It can be used to confirm the presence / absence of reproducibility.
さらに、例えば、製品を量産する(試行運転から連続生産運転に移行する)為、より生産性を向上させる検討を行うことが出来る。その為に、プレス機械のスライドストローク数を、成形に悪影響を及ぼすことの無い範囲で大きい値に変更する。ダイクッション力発生方法を前記と同様“力覚記憶”、その他のプレス機械とダイクッション装置の設定を前記と同じにして、前記と同じダイクッション力作用形態における成形が、プレス機械のスライドストローク数を大きくしても安定して行えるか否かトライ(試行実験)することが出来る。 Further, for example, in order to mass-produce products (shift from trial operation to continuous production operation), it is possible to study to further improve productivity. Therefore, the number of slide strokes of the press machine is changed to a large value within a range that does not adversely affect molding. The die cushion force generation method is the same as above, "force sense memory", the settings of the other press machine and the die cushion device are the same as above, and the molding in the same die cushion force action form as described above is the number of slide strokes of the press machine. You can try (trial experiment) to see if it can be done stably even if you increase the size.
プレス機械のスライドストローク数の変化に伴い成形中のスライド速度が変化しても、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264内に記憶された、スライド位置に呼応するダイクッション力・力覚指令が随時出力される為、スライド位置−ダイクッション力の関係は維持される。
Die cushion force / force sense command Even if the slide speed during molding changes due to the change in the number of slide strokes of the press machine, the die cushion force / force sense command stored in the
<応用作用2>
ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264に、プレス・スライド位置と関連付けて(セットで)記憶されたダイクッション力・力覚指令は、ダイクッション操作盤での保管指示入力により金型に関連付けて保管器270に保管することが出来る。これによって、ダイクッション力発生方法が“力覚記憶”の場合のダイクッション力・力覚指令を、必要な(金型を使用して生産する)時に、保管器270からダイクッション力・力覚指令一時記憶器264に読み出して使用することが出来る。
<
Die cushion force / force sense command The die cushion force / force sense command stored in the
次に、ダイクッション装置の現状のダイクッション力指令発生装置について説明する。 Next, the current die cushion force command generator of the die cushion device will be described.
既存(標準)のダイクッション力設定方式は、スライド位置設定器、ダイクッション力設定器及び作用形態設定器とからなる第2設定器として機能するダイクッション操作盤256及び図示しない設定画面等を使用し、各種の設定値を設定する方式である。
The existing (standard) die cushion force setting method uses a die
スライド位置設定器は、ダイクッション開始位置、及びダイクッション開始位置と下死点との範囲内でダイクッション力を変化させるスライド位置(変力位置)を設定し、ダイクッション力設定器は、スライド位置設定器により設定された複数のスライド位置(ダイクッション開始位置、変力位置)におけるダイクッション力を設定し、作用形態設定器は、複数のスライド位置の間のダイクッション力の作用形態として一定又は線形変化を設定する設定器である。 The slide position setter sets the die cushion start position and the slide position (variable position) that changes the die cushion force within the range between the die cushion start position and the bottom dead point, and the die cushion force setter sets the slide. The die cushion force at a plurality of slide positions (die cushion start position, variable force position) set by the position setter is set, and the action form setting device is constant as the action form of the die cushion force between the plurality of slide positions. Or it is a setting device that sets a linear change.
[表1]は、一定のダイクッション力を設定する場合の、設定器の設定画面例を示す。 [Table 1] shows an example of a setting screen of the setting device when setting a constant die cushioning force.
[表1]は、プレス・スライドストロークにおいて、ダイクッション力を作用開始させる設定上のダイクッション開始位置から下死点まで、設定上のダイクッション1力を一定に作用させる設定例を示している。
[Table 1] shows a setting example in which the
[表1]に示すように、第2設定器により「ダイクッション開始位置」、「ダイクッション1力」、及びダイクッション力作用形態として「一定」の各設定値が設定される。
As shown in [Table 1], each set value of "die cushion start position", "die
図7は、[表1]の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing an example of die cushioning action corresponding to the setting of [Table 1].
図7に示すように、プレス・スライドがダイクッション開始位置に到達(下降)した時点から下死点に至るまで、一定のダイクッション力指令(「ダイクッション1力」)に対応するダイクッション力が作用し、下死点では、(図示しないが)設定上のダイクッション力保持時間分、プレス・スライドが停止し、その(保持時間が経過するまでの)間、「ダイクッション1力」に対応するダイクッション力が継続して作用している。
As shown in FIG. 7, the die cushion force corresponding to a constant die cushion force command (“die
保持時間経過後、ダイクッション力は低下し、スライドが上昇し、ダイクッション(クッションパッド)は、(図示しないが)設定上の上昇(ノックアウト)速度に応じて、ダイクッション開始位置まで上昇し、次サイクルに備える。 After the holding time elapses, the die cushion force decreases, the slide rises, and the die cushion (cushion pad) rises to the die cushion start position according to the set rise (knockout) speed (not shown). Prepare for the next cycle.
「ダイクッション1力」は、材料を適正に絞り成形し製品化する為に、製品に絞り皺が発生しない程度に大きく、かつ材料が破断しない程度に小さい設定値に基づいて設定される。
The "die
下死点におけるダイクッション力保持時間は、製品の形状をより安定化させる為の補助作用であり、プレス機械が変速可能なサーボ式の場合に限り可能になる。保持時間は、本例では一貫して作用させているが、必ずしも必要ではない。ダイクッション(クッションパッド)上昇作用は、製品を搬出する為に、製品を下型から離形し上昇させる製品ノックアウト作用と、次サイクルの成形に備えて、ダイクッションがダイクッション開始位置(初期位置)に戻る作用とを担う。これら保持時間の作用と上昇作用は、本発明の主旨ではない為、以降の応用機能の説明では割愛する。 The die cushioning force holding time at the bottom dead center is an auxiliary action for further stabilizing the shape of the product, and is possible only when the press machine is a variable speed servo type. The retention time works consistently in this example, but is not always necessary. The die cushion (cushion pad) raising action is a product knockout action that lifts the product from the lower mold in order to carry it out, and the die cushion is in the die cushion start position (initial position) in preparation for the next cycle of molding. ) Is responsible for the action of returning to. Since these effects of holding time and increasing effects are not the gist of the present invention, they are omitted in the following description of applied functions.
サーボダイクッション装置を使用して、所定の一定のダイクッション力を作用せることは、サーボダイクッション装置の基本的な機能であり、多くのユーザにおいて、(複数の金型毎の)多くの成形に多用されている。 Using a servo die cushioning device to apply a given constant die cushioning force is a basic function of the servo die cushioning device, and for many users, many moldings (per multiple molds). It is often used in.
[表2]は、プレス・スライド位置毎にダイクッション力を設定する場合の、設定器の設定画面の1例目を示す。 [Table 2] shows the first example of the setting screen of the setting device when the die cushion force is set for each press / slide position.
[表2]に示すように、プレス・スライド位置設定として、ダイクッション開始位置の他に、ダイクッション力を変化させるプレス・スライド位置(変力位置)として、5つの変力位置1〜変力位置5の設定値が設定される。
As shown in [Table 2], as the press / slide position setting, in addition to the die cushion start position, there are five
また、ダイクッション開始位置及び変力位置1〜変力位置5毎の6つの「ダイクッション1力」〜「ダイクッション6力」の設定値が設定され、さらにダイクッション力作用形態として、全て「一定」が設定されている。
In addition, six "die
[表2]に示す1例目の設定は、プレス・スライドストロークにおいて、ダイクッション力を作用開始させる設定上のダイクッション開始位置から下死点まで、設定上の変力位置1〜5を通過する毎に、設定上のダイクッション力指令として、一定の「ダイクッション1力」〜「ダイクッション6力」へと段階的に変化させながら作用させる設定である。
The setting of the first example shown in [Table 2] passes through the set
図8は、[表2]の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。 FIG. 8 is a graph showing an example of die cushioning action corresponding to the setting of [Table 2].
図8に示すように、プレス・スライドがダイクッション開始位置に到達(下降)した時点から下死点に至るまで、設定上の変力位置1〜5を通過する毎に、設定上のダイクッション力指令は、一定の1力から一定の2力に段階的に変化し、同様に2力から3力、3力から4力、4力から5力、及び5力から6力へと段階的に変化する。
As shown in FIG. 8, from the time when the press slide reaches (descends) the die cushion start position to the bottom dead center, every time the set
[表3]は、プレス・スライド位置毎にダイクッション力を設定する場合の、設定器の設定画面の2例目を示す。 [Table 3] shows a second example of the setting screen of the setting device when the die cushion force is set for each press / slide position.
[表3]に示す設定画面の2例目は、[表2]に示した設定画面の1例目と比較して、ダイクッション力作用形態が相違し、ダイクッション開始位置では、ダイクッション力作用形態は「一定」であるが、5つの変力位置1から変力位置5では、ダイクッション力作用形態は「変化」に設定されている。
The second example of the setting screen shown in [Table 3] is different from the first example of the setting screen shown in [Table 2] in the die cushioning force action form, and the die cushioning force at the die cushion start position. The mode of action is "constant", but from the five
ここで、「変化」とは、各変力位置から次に変力位置までのダイクッション力指令を、線形に変化させることを意味する。尚、変力位置5の場合の「変化」は、変力位置5から下死点までのダイクッション力指令を連続的(線形)に変化させる。 Here, "change" means to linearly change the die cushion force command from each inotropic position to the next inotropic position. The "change" in the case of the inotropic position 5 continuously (linearly) changes the die cushion force command from the inotropic position 5 to the bottom dead center.
図9は、[表3]の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。 FIG. 9 is a graph showing an example of die cushioning action corresponding to the setting of [Table 3].
図9に示すように、プレス・スライドがダイクッション開始位置に到達(下降)した時点から下死点に至るまで、設定上の変力位置1〜5を通過する毎に、設定上のダイクッション力指令は、一定の1力から2力に連続的に変化し、同様に2力から3力、3力から4力、4力から5力、及び5力から6力へと連続的に変化する。
As shown in FIG. 9, from the time when the press slide reaches (descends) the die cushion start position to the bottom dead center, every time the set
上記の標準のダイクッション力設定方式に設定される各設定値は、使用する金型に関連付けて保管器270(図5)に保管することができる。 Each set value set in the above standard die cushion force setting method can be stored in the storage device 270 (FIG. 5) in association with the mold to be used.
図5に示したダイクッション力制御装置は、ダイクッション力発生方法として“標準”が選択され、保管器270から所望のダイクッション力設定の各設定値が選択されると、各設定値に基づく標準のダイクッション力指令(以下、「ダイクッション力標準指令」という)を発生し、ダイクッション力を制御することができる。
The die cushion force control device shown in FIG. 5 is based on each set value when "standard" is selected as the die cushion force generation method and each set value of the desired die cushion force setting is selected from the
即ち、保管器270に保管された各設定値は、ダイクッション力標準指令器266に読み出される。ダイクッション力標準指令器266には、スライド位置を示すスライド位置信号が加えられており、ダイクッション力標準指令器266は、各設定値及びスライド位置に基づいて、図7〜図9等に示した変圧パターンのダイクッション力標準指令を切換器267を介してダイクッション力指令調整器268に出力する。
That is, each set value stored in the
尚、ダイクッション力標準指令によるダイクッション力制御は、前述したダイクッション力・力覚指令によりダイクッション力制御と同様な為、以降の詳細説明は割愛する。 Since the die cushion force control by the die cushion force standard command is the same as the die cushion force control by the die cushion force / force sense command described above, the following detailed explanation is omitted.
図8及び図9に示されるように、標準のダイクッション力設定方式を使用すれば、ダイクッション力をダイクッションストローク毎に、段階的に、あるいは連続的に、変化させながら作用させることが可能である。 As shown in FIGS. 8 and 9, if a standard die cushion force setting method is used, the die cushion force can be applied while changing the die cushion force stepwise or continuously for each die cushion stroke. Is.
しかし、[表2]や[表3]に示されるような変力位置毎の変力値の設定が、ユーザにとって感覚的に理解し難いこと、設定が抽象的で面倒なこと、さらに大方のユーザにおいて従来は、空(常)圧式ダイクッション装置を使用しており、その問題点であるストローク終盤の(自然)増圧を解消できる、図7に示されるような一定ダイクッション力を作用させるサーボダイクッション装置の用途で満足されていること等を理由として、図8及び図9に示されるような、一成形行程中のプレス・スライド位置毎にダイクッション力を変化させるサーボダイクッション装置の使い方は、殆ど為されていない。 However, it is difficult for the user to intuitively understand the setting of the variable value for each variable position as shown in [Table 2] and [Table 3], the setting is abstract and troublesome, and most of them. Conventionally, the user has used an empty (normal) pressure type die cushion device, and applies a constant die cushion force as shown in FIG. 7, which can eliminate the (natural) pressure increase at the end of the stroke, which is a problem thereof. A servo die cushion device that changes the die cushion force for each press / slide position during one molding process, as shown in FIGS. 8 and 9, because the application of the servo die cushion device is satisfied. It is rarely used.
<応用作用3>
ダイクッション力発生方法が“力覚記憶”の場合のダイクッション力・力覚指令が保管器270に保管されている場合、標準変換器272(図5)を使用してダイクッション力・力覚指令を、ダイクッション力発生方法が“標準”の場合のダイクッション力標準指令に対応する各設定値に変換することが出来る。
<
When the die cushion force / force sense command is stored in the
即ち、標準変換器272は、保管器270に保管されたスライド位置毎のダイクッション力・力覚指令を入力し、スライド位置毎のダイクッション力・力覚指令を、[表3]に示されるようなダイクッション開始位置及び変力位置1〜変力位置5、スライド位置毎のダイクッション力設定値(ダイクッション1力〜ダイクッション6力)、及びダイクッション力作用形態を示す各設定値に変換する。
That is, the
標準変換器272により変換された各設定値は、“標準(保管No.X)”として保管器270に保管される。
Each set value converted by the
その後、ダイクッション力発生方法を“標準”、ダイクッション力指令を“保管No.X”と設定された場合、保管器270から“保管No.X”の各設定値がダイクッション力標準指令器266に読み出される。
After that, when the die cushion force generation method is set to "standard" and the die cushion force command is set to "storage No. X", each set value of the
ダイクッション力標準指令器266には、スライド位置を示すスライド位置信号が加えられており、ダイクッション力標準指令器266は、各設定値及びスライド位置に基づいて、ダイクッション力指令(ダイクッション力標準指令)を切換器267を介してダイクッション力指令調整器268に出力することができる。
A slide position signal indicating the slide position is added to the die cushion force
図10は、図6に示したダイクッション力指令(ダイクッション力・力覚指令)を元に変換され、ダイクッション力標準指令器266から出力されるダイクッション力標準指令を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a die cushion force standard command that is converted based on the die cushion force command (die cushion force / force sense command) shown in FIG. 6 and output from the die cushion force
このようにしてダイクッション力標準指令器266から出力されるダイクッション力標準指令は、図6に示したダイクッション力指令(ダイクッション力・力覚指令)を、折れ線近似した変圧パターンのダイクッション力指令として出力される。
The die cushion force standard command output from the die cushion force
応用作用3によれば、ダイクッション力・力覚指令は、ダイクッション力発生方法が“標準”の場合の、より少ない変力位置とダイクッション力指令の組み合わせで表現できるようになり、それに手動操作で変更を加えて、さらに成形性を向上させたり、コピーして他の金型を使用した場合のダイクッション力標準指令に流用したりすることが出来る。こうすることで、“力覚”ダイクッション力発生方法を使用して得た、有効なダイクッション変力パターンを一般化し、他の複数の金型を使用した成形に、簡単に応用展開出来る。
According to
<ペダル式力覚付与手段(ペダル式2)>
図11は、ペダル式力覚付与手段の第2実施形態を示す図である。
<Pedal type force sense imparting means (pedal type 2)>
FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of the pedal-type force sensation imparting means.
図11に示すペダル式力覚付与手段250−2は、図2に示したペダル式力覚付与手段250−1のエンコーダ252及び操作力検出器254の代わりに、力覚センサとして機能するロードセル253、歪アンプ255及び操作力検出器257を有する点で相違する。
The pedal-type force sensation applying means 250-2 shown in FIG. 11 is a
ロードセル253は、ペダル250Aの台座250Bとコイルばね250Cとの間に配置されている。オペレータが足先でペダル250Aを踏むと、ペダル250Aの踏み込み量に応じてコイルばね250Cが圧縮され、コイルばね250Cの圧縮量に比例して操作力がロードセル253に作用する。
The
ロードセル253は、加えられる力(操作力)により変形する構造部材に歪ゲージが貼り付けられて構成されており、操作力による構造部材とともに変形する歪ゲージの抵抗値(抵抗変化)に対応する電圧信号を出力する。ロードセル253から出力される微弱な電圧は、歪アンプ255により増幅され、操作力検出器257に加えられる。ロードセル253は、歪アンプ内蔵型を用いても良い。その場合は、歪アンプ255が不要である。操作力に混入するノイズ対策には、前者の方が有利である。
The
操作力検出器257は、歪アンプ255の出力電圧から、ペダル250Aに操作力に対応する操作力信号を演算(検出)し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器260に出力する。
The operating
図11に示す力覚付与手段(ペダル式2)は、図2に示される力覚付与手段(ペダル式1)に対して、人間が足先で加える力を直接検出可能な分、操作力を感度良く検出することが出来る。 The force sensation applying means (pedal type 2) shown in FIG. 11 provides an operating force to the force sensation applying means (pedal type 1) shown in FIG. 2 by the amount that the force applied by the human toes can be directly detected. It can be detected with good sensitivity.
<ハンドル式力覚付与手段(ハンドル式1)>
図12は、ハンドル式力覚付与手段の第1実施形態を示す図である。
<Handle type force sense imparting means (handle type 1)>
FIG. 12 is a diagram showing a first embodiment of the handle-type force sensation imparting means.
図12において、操作子として機能するハンドル式力覚付与手段350−1は、台座(箱)352に対してハンドル(レバー)354が回転可能に装着され、ハンドル354には、台座352の左右から2個のコイルばね356、358が接続されている。ハンドル354の回転軸にはエンコーダ359が装着され、エンコーダ359は、ハンドル354の押し量、あるいは引き量(ハンドル354の角度)に対応する回転角度信号を操作力検出器254(図2)に出力する。
In FIG. 12, in the handle-type force sense applying means 350-1 that functions as an operator, the handle (lever) 354 is rotatably attached to the pedestal (box) 352, and the
オペレータが手でハンドル354を押し引きすると、ハンドル354の押し量、あるいは引き量に応じて2個のコイルばね356、358が伸縮し、コイルばね356、358の伸縮量に比例して操作力が作用すると共に、エンコーダ359から出力される回転角度信号が増減する。
When the operator pushes and pulls the
操作力検出器254(図2)では、入力した回転角度信号から(それに比例する)操作力を演算(検出)し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器260に出力する。
The operating force detector 254 (FIG. 2) calculates (detects) the operating force (proportional to it) from the input rotation angle signal, and outputs the operating force signal indicating the calculated operating force to the die
図2及び図11に示したペダル式力覚付与手段250−1、250−2は、足先でペダル250Aを踏むか、踏まないか、どの程度の強さで踏み込むか、一方向の踏み込み強さが検出可能な特徴を有す点に対して、図12に示すハンドル式力覚付与手段350−1は、ハンドル354を手で押すか、何もしないか、引くか、どの程度の強さで押すか、どの程度の強さで引くか、第1方向及び第1方向とは反対方向の第2方向の2方向の押し/引き強さが検出可能な特徴を有す点で有利である。
In the pedal-type force sensation applying means 250-1 and 250-2 shown in FIGS. 2 and 11, the
この特徴により、第1設定器として機能するダイクッション操作盤では、ハンドル354の両端の位置での操作力(第1方向及び第2方向の各最大操作力)に対して、ダイクッション力の最大制限設定値Fmax、最小制限設定値Fminを与え、押し/引きしないハンドル354の未操作時の位置(中立位置)に対して、中心設定値Fcを与えることが出来る。
Due to this feature, in the die cushion operation panel that functions as the first setting device, the maximum die cushion force is relative to the operating force (maximum operating force in each of the first direction and the second direction) at both ends of the
オペレータは、例えば、中心設定値Fcを絞り成形初期に材料のフランジに発生する絞り皺抑制用に、最小制限設定値Fminを絞り成形中〜終盤にフランジに発生する絞り皺抑制用に、最大制限設定値Fmaxを絞り成形終盤に製品形状安定化用に適用可能になり、力覚をより幅広く有効に利用して、ダイクッション力を発生させることが出来る。ただし、この時、片手がハンドル式力覚付与手段350−1に占有される為、両手押しボタン251を成形行程中に操作することが出来なくなる。したがって、安全一工程運転時には適用できず、プレス機械を運転開始時に限り操作すれば良い一行程運転等に適用することが出来る。
The operator sets the center set value Fc to the maximum limit for suppressing the draw wrinkles generated on the flange of the material at the initial stage of drawing molding, and the minimum limit setting value Fmin to suppress the drawing wrinkles occurring on the flange during drawing molding to the final stage. The set value Fmax can be applied to stabilize the product shape at the end of drawing molding, and the force sense can be used more widely and effectively to generate a die cushioning force. However, at this time, since one hand is occupied by the handle-type force sense applying means 350-1, the two-
<ハンドル式力覚付与手段(ハンドル式2)>
図13は、ハンドル式力覚付与手段の第2実施形態を示す図である。
<Handle type force sense imparting means (handle type 2)>
FIG. 13 is a diagram showing a second embodiment of the handle-type force sensation imparting means.
図13において、操作子として機能するハンドル式力覚付与手段350−2は、台座352に対して薄板製(板ばね)のハンドル(レバー)355が固定され、ハンドル355の両側の台座352に近い(ハンドル355が押し引きされた場合に、ハンドル355に最も大きな曲げ歪が作用する)部位に、それぞれ2枚、計4枚の歪ゲージ357がハンドル355の長手方向に貼付されている。
In FIG. 13, in the handle-type force sense applying means 350-2 that functions as an operator, a thin plate (leaf spring) handle (lever) 355 is fixed to the
薄板製のハンドル355は、オペレータがハンドル355を押し引きすると、ハンドル355が台座352に対して弾性範囲内で曲げ変形を生じる程度の板厚を有している。図13に示すように4枚の歪ゲージ357が、ホーイストンブリッジ回路状に結線されて歪アンプ351に接続されている。ハンドルの押し量、あるいは引き量に応じて薄板が曲げ変形し、それに比例して発生する曲げ歪は、歪アンプ351の出力電圧として、操作力検出器353に出力される。
The
操作力検出器353は、歪アンプ351の出力電圧から、ハンドル355の押し引きの操作力に対応する操作力信号を演算(検出)し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器260に出力する。
The
図13に示すハンドル式力覚付与手段(ハンドル式2)は、図2に示されるハンドル式力覚付与手段(ハンドル式1)に対して、オペレータが手で加える力を直接検出可能な分、操作力を感度高く検出することが出来る。 The handle-type force sensation applying means (handle type 2) shown in FIG. 13 can directly detect the force applied by the operator to the handle-type force sensation applying means (handle type 1) shown in FIG. The operating force can be detected with high sensitivity.
[第2実施形態]
図14は、本発明に係る指令発生装置の第2実施形態を示す概念図である。
[Second Embodiment]
FIG. 14 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the command generator according to the present invention.
第2実施形態の指令発生装置は、スライド110の速度を制御するためのスライド速度指令を発生するスライド速度指令発生装置である。尚、図14において、図1に示した第1実施形態の指令発生装置と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
The command generator of the second embodiment is a slide speed command generator that generates a slide speed command for controlling the speed of the
図14に示す指令発生装置は、力覚付与手段(図2に示すペダル式力覚付与手段250−1)を含み、オペレータがペダルを踏む力(操作力)に比例するスライド加速度指令を随時自動生成し、そのスライド速度指令を随時積分してなるスライド速度指令を出力する。 The command generator shown in FIG. 14 includes a force sense applying means (pedal type force sense applying means 250-1 shown in FIG. 2), and automatically issues a slide acceleration command proportional to the force (operating force) for the operator to step on the pedal at any time. A slide speed command is output, which is generated and the slide speed command is integrated at any time.
予めプレス運転前の設定段階で、オペレータは、第3設定器として機能するプレス操作盤を操作し、スライド変速モードを(“標準”に対して)“力覚”と設定し、スライド速度の“最大制限設定値Vmax”と“最小制限設定値Vmin”とを設定し、また、第4設定器として機能するプレス操作盤を操作し、“力覚”によるスライド速度指令が有効になる“力覚指令有効範囲”を設定する。プレス1サイクル中の力覚指令有効範囲以外は、例えば、“標準”のスライド変速モードによるスライド速度指令に基づくスライド速度制御が行われる。 At the setting stage before the press operation, the operator operates the press operation panel that functions as the third setting device, sets the slide shift mode to "force sense" (as opposed to "standard"), and sets the slide speed to "". Set the maximum limit setting value Vmax and the minimum limit setting value Vmin, and operate the press operation panel that functions as the 4th setting device, and the slide speed command by "force sense" becomes effective. Set the command effective range. Except for the effective range of the force sense command during one press cycle, for example, slide speed control based on the slide speed command in the “standard” slide shift mode is performed.
スライド速度の最大制限設定値Vmaxは、絞り成形が材料に油膜切れを生じさせることなく正常に行える値であったり、ダイクッション装置がサーボ駆動式の場合は、ダイクッション装置が許容する限界値であったりする。スライド速度の最小制限設定値Vminは、成形開始時点で、上型とブランクホルダが間接的に衝突する際に生じる振動を抑制可能な値であったり、ダイクッション装置がサーボ駆動式の場合に、上記衝突後、所定のダイクッション力が作用する応答時間内に、皺抑え力(=ダイクッション力)が不十分の状態で成形が進展する作用を防止可能な値であったりする。 The maximum slide speed limit setting value Vmax is a value that can be drawn normally without causing oil film breakage in the material, or if the die cushion device is a servo drive type, it is a limit value allowed by the die cushion device. There is. The minimum limit setting value Vmin of the slide speed is a value that can suppress the vibration generated when the upper mold and the blank holder indirectly collide with each other at the start of molding, or when the die cushion device is a servo drive type. After the collision, within the response time when the predetermined die cushioning force acts, the value may be a value that can prevent the action of the molding progressing in a state where the wrinkle suppressing force (= die cushioning force) is insufficient.
力覚指令有効範囲は、スライド速度が確実に最小制限設定値Vminに減速するように、絞り成形が開始されるスライド位置よりやや上方に設定することが好ましい。 The force sense command effective range is preferably set slightly above the slide position where drawing molding is started so that the slide speed is surely reduced to the minimum limit set value Vmin.
また、スライドストローク数は、生産性を出来る限り確保する意図により、能力上の最大値を設定する(ことが望ましい)。塗油された材料103を金型-ブランクホルダ上にセットし、クッションパッド210を所定のダイクッション力が作用するように調整し、所定のダイクッション開始位置にセットする。
In addition, the number of slide strokes is set to the maximum value in terms of capacity with the intention of ensuring productivity as much as possible (preferably). The oiled
そして、オペレータは、スライド加速度指令を出力するペダル式力覚付与手段250−1のペダルに(片)足を掛けて、遊び分微小量踏み込むか踏み込まない状態で(こうすることで、プレス運転開始後、スライド110が“力覚指令有効範囲”に到達した時点で、最小制限設定値Vminに減速する、しかし、ペダルを踏み込めば、踏み込む力に応じて増速出来るようにして)、安全一行程運転機能を使用して、金型-ブランクホルダ202上の材料103を凝視しながら、スライド110を上死点から、両手押しボタン251を操作して、下死点を経て上死点まで運転する。
Then, the operator puts (one) foot on the pedal of the pedal-type force sense applying means 250-1 that outputs a slide acceleration command, and steps on or does not step on a minute amount of play (by doing so, the press operation is started. Later, when the
スライド110は、下降して、力覚指令有効範囲に到達する手前から(後述するクランク軸角度標準指令器の作用により、自動)減速を開始し、力覚指令有効範囲に到達した時点で、最小制限設定値Vminに相当する速度に減速する。この時点で、クランク軸角度指令器360内では、クランク軸角度指令を指令する役割が、後述するクランク軸角度標準指令器からクランク軸角度力覚・指令演算器に移行する。
The
オペレータは、スライド110がさらに下降し、成形が進展する様子を目視しながら、ペダルを徐々に踏み込む。成形に問題が生じない範囲で、生産性重視の為より早めに、より強めにペダルを踏み込み、スライド速度が、成形開始後なるべく早期にスライド速度の最大制限設定値Fmax相当値に増速するようにする。
The operator gradually depresses the pedal while observing how the
クランク軸角度指令器360は、力覚指令有効範囲におけるスライド速度指令をクランク軸角速度指令に変換し、さらにクランク軸角速度指令を時間積分したクランク軸角度指令としてクランク軸角度制御器380に出力する。
The crank
クランク軸角度制御器380は、図4で説明したようにクランク軸角度指令器360から入力するクランク軸角度指令、クランク軸エンコーダ116からのクランク軸エンコーダ信号から変換されたクランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号に基づいてクランク軸角度を制御するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、サーボモータ・トルク指令をサーボアンプ382を介してサーボモータ340に出力する。
As described in FIG. 4, the crank
このようにしてサーボモータ340が制御され、サーボモータ340の回転駆動力が動力伝達機構を介してスライド110に伝達され、スライド速度が発生する。
In this way, the
[スライド速度制御装置]
図15は、スライド速度制御装置の実施形態を示すブロック図である。
[Slide speed control device]
FIG. 15 is a block diagram showing an embodiment of the slide speed control device.
図15に示すスライド速度制御装置は、操作力検出器254を含むペダル式力覚付与手段250−1、クランク軸角度指令器360、保管器370、標準変換器372、クランク軸角度制御器380及びプレス機械100(のサーボアンプ、サーボモータ)から構成されている。
The slide speed control device shown in FIG. 15 includes a pedal-type force sense applying means 250-1 including an operating
図15に示すクランク軸角度指令器360は、主として指令演算器として機能するクランク軸角度・力覚指令演算器362と、クランク軸角度・力覚指令一時記憶器364と、クランク軸角度標準指令器366と、切換出力部として機能する切換器367と、クランク軸角度指令調整器368とから構成されている。
The crank
クランク軸角度・力覚指令演算器362は、プレス機械を試行運転する場合にスライド速度に相当する時々刻々のクランク軸角度指令を演算するものであり、操作子(ペダル式力覚付与手段)に加えられる操作力に基づいて、試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間におけるクランク軸角度指令(クランク軸角度・力覚指令)を演算する。
The crank shaft angle / force
クランク軸角度・力覚指令演算器362には、図示しないプレス操作盤によりスライド速度指令の最大制限設定値Vmax及び最小制限設定値Vminが設定されるとともに、操作力検出器254からペダル250Aの操作力に比例する操作力信号(スライド速度指令)が加えられるようになっている。
In the crank shaft angle / force
クランク軸角度・力覚指令演算器362において、ペダル式力覚付与手段250−1(操作力検出器254)から入力する操作力信号は、アンプ362Aにより増幅された(スライド加速度指令に変換された)後、積分器362Bにより時間積分され、スライド速度指令の増減指令として加算器362Cに加えられる。
In the crank shaft angle / force
加算器362Cの他の入力には、スライド速度指令の最小制限設定値Vminが加えられており、加算器362Cは、スライド速度指令の最小制限設定値Vminに対してスライド速度指令の増減指令を加算し、その加算結果をスライド速度指令としてスライド速度指令制限器362Dに出力する。
The minimum limit setting value Vmin of the slide speed command is added to the other inputs of the
スライド速度指令制限器362Dは、入力するスライド速度指令を、最小制限設定値Vminと最大制限設定値Vmaxとの範囲内に制限するものであり、これにより最小制限設定値Vminと最大制限設定値Vmaxとの範囲内で変化するスライド速度指令を速度指令変換器362Eに出力する。
The slide
速度指令変換器362Eの他の入力には、クランク軸角度・力覚指令演算器362から出力されるクランク軸角度指令(クランク軸角度・力覚指令)が加えられており、速度指令変換器362Eは、現在のクランク軸角度指令に基づいてスライド速度指令をクランク軸角速度指令に変換する。
A crank shaft angle command (crank shaft angle / force sense command) output from the crank shaft angle / force
速度指令変換器362Eにより変換されたクランク軸角速度指令は、積分器362Fにより時間積分され、クランク軸角度増減指令として加算器362Gに加えられる。
The crank shaft angular velocity command converted by the
加算器362Gの他の入力には、記憶器362Hに保持されたクランク軸角度指令承継値θ0rが加えられており、加算器362Gは、クランク軸角度指令承継値θ0rに対してクランク軸角度増減指令を加算し、その加算結果をクランク軸角度指令(クランク軸角度・力覚指令)として出力する。
A crank shaft angle command succession value θ 0r held in the
図14で説明したように、スライド変速モードが“標準”に対して“力覚”が設定されている場合、スライド110は、まず、“標準”のクランク軸角度指令(クランク軸角度標準指令)にしたがって下降し、力覚指令有効範囲に到達する手前でクランク軸角度標準指令の作用により減速を開始し、力覚指令有効範囲に到達した時点で、最小制限設定値Vminに相当する速度に減速する。
As described with reference to FIG. 14, when the slide shift mode is set to "force sense" with respect to "standard", the
そして、力覚指令有効範囲に到達した時点で、クランク軸角度指令を指令する役割が、クランク軸角度標準指令器366からクランク軸角度・力覚指令演算器362に移行する。即ち、切換器367は、力覚指令有効範囲に到達した時点で、クランク軸角度指令調整器368に出力するクランク軸角度指令として、クランク軸角度標準指令器366から出力されるクランク軸角度標準指令からクランク軸角度・力覚指令演算器362から出力されるクランク軸角度・力覚指令に切り換える。
Then, when the effective range of the force sense command is reached, the role of commanding the crank shaft angle command shifts from the crank shaft angle
また、スイッチ362Iは、力覚指令有効範囲に到達した時点でOFFにされ、クランク軸角度標準指令器366から出力されたクランク軸角度標準指令が、クランク軸角度指令承継値θ0rとして記憶器362Hに保持される。このクランク軸角度指令承継値θ0rは、クランク軸角度指令を指令する役割が、クランク軸角度標準指令器366からクランク軸角度・力覚指令演算器362に移行する際のクランク軸角度指令の承継値となる。
Further, the switch 362I is turned off when the force sense command effective range is reached, and the crank shaft angle standard command output from the crank shaft angle
オペレータは、スライド110が“力覚指令有効範囲”に到達するまで、ペダル式力覚付与手段250−1の踏み込まないようにすることで、加算器362Cに出力されるスライド速度増減指令をゼロにし、スライド速度指令制限器362Dから最小制限設定値Vminのスライド速度指令が速度指令変換器362Eに加えられるようにする。
The operator does not step on the pedal-type force sense applying means 250-1 until the
そして、最小制限設定値Vminのスライド速度指令は、速度指令変換器362Eによりクランク軸角速度指令に変換され、積分器362Fにより時間積分されてクランク軸角度増減指令として、クランク軸角度指令の承継値であるクランク軸角度指令承継値θ0rに加算される。加算されたクランク軸角度指令は、クランク軸角度指令承継値θ0rから変化し、最小制限設定値Vminを維持するクランク軸角度指令として出力される。したがって、スライド110は、図14に示すように力覚指令有効範囲から最小制限設定値Vminに対応する一定のスライド速度で下降する。
Then, the slide speed command of the minimum limit set value Vmin is converted into a crank shaft angular velocity command by the
そして、スライド110は、最小制限設定値Vminに対応する一定のスライド速度に減速した状態で、ダイクッション力作用開始位置(ダイクッション開始位置)に到達し、成形が開始される。こうすることで、成形開始時点で、上型120と(材料103を介して、クッションパッド210にクッションピン204を介して支持された)ブランクホルダ202が衝突する際に生じる振動を抑制したり、クッションパッド210がサーボ駆動式の場合に、上記衝突後、所定のダイクッション力が作用する応答時間内に、皺抑え力(=ダイクッション力)が不十分の状態で成形が進展する作用を防止したりする。
Then, the
オペレータは、スライド110がさらに下降し、成形が進展する様子を目視しながら、ペダル式力覚付与手段250−1のペダルを踏み込む。
The operator depresses the pedal of the pedal-type force sense applying means 250-1 while visually observing how the
ペダル式力覚付与手段250−1から出力される踏み込み量(操作力)に応じたスライド加速度指令がクランク軸角度・力覚指令演算器362に出力され、クランク軸角度・力覚指令演算器362内では、前述したように操作力に比例するスライド加速度指令が演算される。ここで、ペダル250Aが可動範囲の一端に位置する場合(ペダル250Aを踏まない場合)の操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、ペダル250Aが可動範囲の他端に位置する場合(ペダル250Aの踏み込み量が最大の場合)の操作力信号に対して最大加速度を割り当てることができる。
A slide acceleration command corresponding to the amount of depression (operating force) output from the pedal-type force sense applying means 250-1 is output to the crank shaft angle / force
そして、操作力に比例するスライド加速度指令を時間積分したスライド速度増減指令がスライド速度指令の最小制限設定値Vminに加算され、さらにスライド速度指令制限器362D内でスライド速度指令の最大制限設定値Vmaxと最小制限設定値Vminの間で制限され、スライド速度指令が生成される。スライド速度指令は、それと現在のクランク軸角度指令からクランク軸角速度指令に変換(演算)され、クランク軸角速度指令を時間積分したクランク軸角度増減指令とクランク軸角度指令承継値θ0rを加算してクランク軸角度指令(クランク軸角度・力覚指令)が生成される。
Then, the slide speed increase / decrease command obtained by time-integrating the slide acceleration command proportional to the operating force is added to the minimum limit setting value Vmin of the slide speed command, and further, the maximum limit setting value Vmax of the slide speed command is added in the slide
クランク軸角度指令調整器368は、プレス操作盤によりスライド変速モードが“力覚”に設定されている場合、クランク軸角度(スライド位置)が力覚指令有効範囲に到達した時点で、クランク軸角度制御器380に出力するクランク軸角度指令を、クランク軸角度標準指令器366からのクランク軸角度標準指令に代えて、クランク軸角度・力覚指令演算器362により演算されたクランク軸角度・力覚指令に切り換える。
When the slide shift mode is set to "force sense" by the press operation panel, the crank shaft
クランク軸角度制御器380は、クランク軸角度指令器360から入力するクランク軸角度指令、プレス機械100から入力するクランク軸角度信号、クランク軸角速度信号、及びサーボモータ角速度信号に基づいて、プレス機械100のサーボモータ340(図4)を駆動するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、プレス機械100に出力する。これにより、プレス機械100のクランク軸112のクランク軸角度がクランク軸角度指令に追従すべく制御され、その結果、スライド110のスライド速度が制御される。
The crank
スライド変速モードが“力覚”に設定されている場合、少なくとも力覚指令有効範囲以降のプレス成形期間でのオペレータによるペダル式力覚付与手段250−1のペダルを踏み込む操作力に応じてスライド速度は加速される。 When the slide shift mode is set to "force sense", the slide speed corresponds to the operating force of stepping on the pedal of the pedal-type force sense applying means 250-1 by the operator at least in the press molding period after the force sense command effective range. Is accelerated.
そして、スライド110は下死点に到達し、成形は完了する。その後、スライド110は、(クランク軸角度標準指令器366の作用に関与して)上昇し、上死点に戻る。
Then, the
このようにすることにより、オペレータは、力覚指令有効範囲、スライド速度の最大制限設定値Vmax、及び最小制限設定値Vminを設定するだけの比較的大雑把な設定を行うだけで、成形性と生産性に富むスライド変速設定を行うことが出来る。 By doing so, the operator only needs to make relatively rough settings such as setting the force sense command effective range, the maximum limit setting value Vmax of the slide speed, and the minimum limit setting value Vmin, and the formability and productivity can be achieved. It is possible to make slide shift settings that are rich in productivity.
また、試行運転時にクランク軸角度・力覚指令演算器362から出力されたクランク軸角度・力覚指令は、力覚指令有効範囲外で使用したクランク軸角度標準指令器によるクランク軸角度指令とセットでクランク軸角度・力覚指令一時記憶器364に一時的に記憶されたり、保管器370に永久保管されたりし、次サイクル以降に使用することが出来る。
In addition, the crank shaft angle / force sense command output from the crank shaft angle / force
これにより、スライド変速モード“力覚”で運転した変速モーションは、再現することが可能であり、成功したサイクルの変速モーションを使用して、生産する(連続生産運転を行う)ことが出来る。 As a result, the shift motion driven in the slide shift mode "force sense" can be reproduced, and the shift motion of the successful cycle can be used for production (continuous production operation).
また、保管器370に(力覚指令有効範囲外で使用したクランク軸角度標準指令器によるクランク軸角度指令とセットで)保管されたクランク軸角度・力覚指令は、標準変換器372で、標準のクランク軸角度−角速度指令値に変換可能(マージ可能)である。標準変換器372により標準のクランク軸角度−角速度指令値に変換された、標準のクランク軸角度−角速度指令値は、保管器370に保管することができる。
In addition, the crank shaft angle / force sense command stored in the storage device 370 (set with the crank shaft angle command by the crank shaft angle standard commander used outside the effective range of the force sense command) is standard with the
保管器370に保管された標準のクランク軸角度−角速度指令値は、クランク軸角度標準指令器366に読み出される。クランク軸角度標準指令器366には、クランク軸角度を示すクランク軸角度信号が加えられており、クランク軸角度標準指令器366は、クランク軸角度及び標準のクランク軸角度−角速度指令値に基づいてクランク軸角度指令(クランク軸角度標準指令)を随時演算し、クランク軸角度標準指令を切換器367を介してクランク軸角度指令調整器368に出力する。
The standard crank shaft angle-angular velocity command value stored in the
これによって、スライド変速モード“標準”で、クランク軸角度・力覚指令と同等な変速モーションを再現することが可能になり、他の類似の金型の成形用にコピーして流用する等、応用展開が容易になる。 This makes it possible to reproduce a shift motion equivalent to the crank shaft angle / force sense command in the slide shift mode "standard", and it can be copied and diverted for molding other similar molds. Easy to deploy.
尚、図14に示す指令発生装置は、力覚付与手段としてペダル式力覚付与手段250−1(図2)を使用するが、図11に示したペダル式力覚付与手段250−2、図12及び図13に示したハンドル式力覚付与手段350−1、350−2等を使用してもよい。 The command generator shown in FIG. 14 uses the pedal-type force sense applying means 250-1 (FIG. 2) as the force sense applying means, but the pedal type force sense applying means 250-2 shown in FIG. 11 is shown in FIG. 12 and the handle-type force sensation imparting means 350-1, 350-2 and the like shown in FIG. 13 may be used.
また、図12及び図13に示したハンドル式力覚付与手段350−1、350−2を使用する場合、操作力検出器353により、ハンドル(操作子)に加えられる第1方向(押す方向)の操作力と第1方向とは反対方向の第2方向(引く方向)の操作力とで正負が異なる操作力信号を検出させる。この操作力信号に対して、ハンドル(操作子)を押し引きしない未操作時の位置(中立位置)の操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、ハンドルを可動範囲の一端まで押したときの操作力に対応する操作力信号に対して正(又は負)の最大加速度を割り当て、ハンドルを可動範囲の他端まで引いたときの操作力に対応する操作力信号に対して負(又は正)の最大加速度を割り当てることができる。
Further, when the handle-type force sense applying means 350-1 and 350-2 shown in FIGS. 12 and 13 are used, the first direction (pushing direction) applied to the handle (operator) by the operating
これにより、スライドが力覚指令有効範囲にある場合に、正負の操作力信号に基づいてスライド速度の最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化(増減)するスライド速度指令を発生させることができる。 As a result, when the slide is within the effective range of the force sense command, a slide speed command that changes (increases or decreases) within the range between the minimum limit set value and the maximum limit set value of the slide speed is generated based on the positive and negative operating force signals. Can be made to.
[その他]
本実施形態のダイクッション装置は、サーボモータに軸接続された油圧モータによる油圧シリンダ駆動方式によりクッションパッドにダイクッション力を発生させるが、ダイクッション装置はこれに限らず、油圧サーボ弁による油圧シリンダ駆動方式、エアシリンダ駆動方式、又はサーボモータによるスクリュー・ナット駆動方式等の公知の駆動方式が適用可能であり、ダイクッション力を随時制御可能なダイクッション装置であれば、如何なるものでもよい。
[others]
The die cushion device of the present embodiment generates a die cushion force on the cushion pad by a hydraulic cylinder drive system using a hydraulic motor axially connected to the servomotor, but the die cushion device is not limited to this, and the hydraulic cylinder by the hydraulic servo valve is not limited to this. Any known drive system such as a drive system, an air cylinder drive system, or a screw / nut drive system using a servomotor can be applied, and any die cushion device can be used as long as the die cushion force can be controlled at any time.
また、本実施形態のプレス機械は、サーボモータからスライドへの動力伝達機構としてクランク軸等のクランク機構を使用するクランクプレスであるが、プレス機械は、これに限らず、動力伝達機構としてリンク機構、スクリュー機構、油圧(液圧)シリンダを使用したリンクプレス、スクリュープレス、液圧(油圧)プレス等でもよく、要はスライドモーションを制御可能なプレス機械であれば、如何なるものでもよい。 Further, the press machine of the present embodiment is a crank press that uses a crank mechanism such as a crank shaft as a power transmission mechanism from a servomotor to a slide, but the press machine is not limited to this and is a link mechanism as a power transmission mechanism. , Screw mechanism, link press using hydraulic (hydraulic) cylinder, screw press, hydraulic (hydraulic) press, etc. In short, any press machine capable of controlling slide motion may be used.
本実施形態のプレス機械はクランクプレスであるため、スライド位置の目標値に対応するクランク軸角度指令を随時出力することで、スライド速度を制御するが、スライド位置指令を随時出力してスライド速度を制御してもよい。例えば、動力伝達機構としてクランク軸を有さないプレス機械の場合、スライド位置指令を随時出力してスライド速度を制御する。 Since the press machine of this embodiment is a crank press, the slide speed is controlled by outputting the crank shaft angle command corresponding to the target value of the slide position at any time, but the slide position command is output at any time to reduce the slide speed. You may control it. For example, in the case of a press machine that does not have a crank shaft as a power transmission mechanism, a slide position command is output at any time to control the slide speed.
また、随時出力されるクランク軸角度指令あるいはスライド位置指令は、スライド速度指令を元に演算されるものであり、本発明では「スライド速度指令」に含まれるものとし、また、クランク軸エンコーダ等によりクランク軸角度を検出する検出器も本発明では「スライド位置検出器」に含まれるものとする。 Further, the crank shaft angle command or slide position command output at any time is calculated based on the slide speed command, and is included in the "slide speed command" in the present invention, and is also included in the "slide speed command" by a crank shaft encoder or the like. A detector that detects the crank shaft angle is also included in the "slide position detector" in the present invention.
更に、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器264と保管器270とは、本例のように別々の記憶器でもよいし、物理的に同一の記憶器でよい。同様にクランク軸角度・力覚指令一時記憶器364と保管器370とは、別々の記憶器でもよいし、物理的に同一の記憶器でよい。
Further, the die cushion force / force sense command
更にまた、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。 Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
100 プレス機械
101 減速機
102 ベッド
103 材料
104 コラム
106 クラウン
108 ガイド部
110 スライド
112 クランク軸
114 スライド位置検出器
116 クランク軸エンコーダ
120 上型
122 下型
200 ダイクッション装置
202 ブランクホルダ
204 クッションピン
210 クッションパッド
220 油圧シリンダ
222 ダイクッション位置検出器
224 配管
226 タンク
228 サーボモータ角速度検出器
230 油圧モータ
232 ダイクッション圧検出器
240 サーボモータ
250−1、250−2 ペダル式力覚付与手段
250A ペダル
250B 台座
250C コイルばね
251 両手押しボタン
252 エンコーダ
253 ロードセル
254 操作力検出器
255 歪アンプ
256 ダイクッション操作盤
257 操作力検出器
260 ダイクッション力指令器
262 ダイクッション力・力覚指令演算器
264 ダイクッション力・力覚指令一時記憶器
266 ダイクッション力標準指令器
267 切換器
268 ダイクッション力指令調整器
270 保管器
272 標準変換器
280 ダイクッション力制御器
282 サーボアンプ
340 サーボモータ
350−1、350−2 ハンドル式力覚付与手段
351 歪アンプ
352 台座
353 操作力検出器
354、355 ハンドル
356 コイルばね
357 歪ゲージ
358 コイルばね
359 エンコーダ
360 クランク軸角度指令器
362 クランク軸角度・力覚指令演算器
362A アンプ
362B 積分器
362C 加算器
362D スライド速度指令制限器
362E 速度指令変換器
362F 積分器
362G 加算器
362H 記憶器
362I スイッチ
364 クランク軸角度・力覚指令一時記憶器
366 クランク軸角度標準指令器
367 切換器
368 クランク軸角度指令調整器
370 保管器
372 標準変換器
380 クランク軸角度制御器
382 サーボアンプ
100 Press Machine 101 Reducer 102 Bed 103 Material 104 Column 106 Crown 108 Guide 110 Slide 112 Crank Axis 114 Slide Position Detector 116 Crank Axis Encoder 120 Upper 122 Lower 200 Die Cushion Device 202 Blank Holder 204 Cushion Pin 210 Cushion Pad 220 Hydraulic Cylinder 222 Die Cushion Position Detector 224 Piping 226 Tank 228 Servo Motor Angle Speed Detector 230 Hydraulic Motor 232 Die Cushion Pressure Detector 240 Servo Motor 250-1, 250-2 Pedal Type Force Sensing Means 250A Pedal 250B Pedestal 250C Coil Spring 251 Double-handed push button 252 Encoder 253 Load cell 254 Operation force detector 255 Distortion amplifier 256 Die cushion operation panel 257 Operation force detector 260 Die cushion force commander 262 Die cushion force / force sense command calculator 264 Die cushion force / force sense Command temporary storage 266 Die cushion force standard commander 267 Switcher 268 Die cushion force command adjuster 270 Storage device 272 Standard converter 280 Die cushion force controller 282 Servo amplifier 340 Servo motor 350-1, 350-2 Handle type force Sense giving means 351 Distortion amplifier 352 Pedestal 353 Operating force detector 354, 355 Handle 356 Coil spring 357 Strain gauge 358 Coil spring 359 Encoder 360 Crank shaft angle commander 362 Crank shaft angle / force sense command calculator 362A Amplifier 362B Integrator 362C Adder 362D Slide Speed Command Limiter 362E Speed Command Converter 362F Integrator 362G Adder 362H Memory 362I Switch 364 Crank Axis Angle / Force Sense Command Temporary Storage 366 Crank Axis Angle Standard Commander 367 Switch 368 Crank Axis Angle Command Regulator 370 Storage 372 Standard converter 380 Crank shaft angle controller 382 Servo amplifier
Claims (12)
プレス機械による生産運転前の試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータにより操作され、前記オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動する操作子と、
前記オペレータから前記操作子に加えられる操作力を検出する操作力検出器と、
前記スライドの位置を検出するスライド位置検出器と、
前記操作子の操作に伴って前記操作力検出器により検出される操作力を示す操作力信号に基づいて、前記操作力信号に対応する前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を算出する指令演算器と、
前記試行運転時に前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に関連付けて前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を記憶する記憶器と、
前記試行運転時に前記指令演算器により演算された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力し、前記生産運転時に前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力する切換出力部と、
前記ダイクッション力指令の最小制限設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第1設定器と、を備え、
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出する、指令発生装置。 It is attached to a die cushion device that controls the die cushion force applied to the cushion pad based on the die cushion force command, or a press machine that controls the slide speed of the slide based on the slide speed command, and is attached to the die cushion force command or the slide speed. A command generator that generates commands
An operator that is operated by an operator during at least one press forming period of a trial operation before a production operation by a press machine and moves within a predetermined movable range according to an operating force applied by the operator.
An operating force detector that detects the operating force applied to the operator by the operator, and
A slide position detector that detects the position of the slide, and
A command calculation for calculating the die cushion force command or the slide speed command corresponding to the operation force signal based on the operation force signal indicating the operation force detected by the operation force detector with the operation of the operator. With a vessel
A storage device that stores the die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator in association with the slide position detected by the slide position detector during the trial operation.
The die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator is output during the trial operation, and the die cushion force command or the slide speed command stored in the storage device is output during the production operation. Switching output section and
A first setting device for setting the minimum limit setting value and the maximum limit setting value of the die cushion force command is provided.
The command calculator assigns the minimum limit set value to the operating force signal when the operator is located at one end of the movable range, and when the operator is located at the other end of the movable range. wherein allocating the maximum limit set value to the operating force signal, we calculate the die cushion force command varying in the range of the maximum limit set value and the minimum limit set value based on the operating force signal, Directive generator.
プレス機械による生産運転前の試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータにより操作され、前記オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動する操作子と、
前記オペレータから前記操作子に加えられる操作力を検出する操作力検出器と、
前記スライドの位置を検出するスライド位置検出器と、
前記操作子の操作に伴って前記操作力検出器により検出される操作力を示す操作力信号に基づいて、前記操作力信号に対応する前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を算出する指令演算器と、
前記試行運転時に前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に関連付けて前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を記憶する記憶器と、
前記試行運転時に前記指令演算器により演算された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力し、前記生産運転時に前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力する切換出力部と、
前記ダイクッション力指令の最小制限設定値、中心設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第1設定器と、を備え、
前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第1方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第1方向とは反対方向の第2方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して前記中心設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出する、指令発生装置。 It is attached to a die cushion device that controls the die cushion force applied to the cushion pad based on the die cushion force command, or a press machine that controls the slide speed of the slide based on the slide speed command, and is attached to the die cushion force command or the slide speed. A command generator that generates commands
An operator that is operated by an operator during at least one press forming period of a trial operation before a production operation by a press machine and moves within a predetermined movable range according to an operating force applied by the operator.
An operating force detector that detects the operating force applied to the operator by the operator, and
A slide position detector that detects the position of the slide, and
A command calculation for calculating the die cushion force command or the slide speed command corresponding to the operation force signal based on the operation force signal indicating the operation force detected by the operation force detector with the operation of the operator. With a vessel
A storage device that stores the die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator in association with the slide position detected by the slide position detector during the trial operation.
The die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator is output during the trial operation, and the die cushion force command or the slide speed command stored in the storage device is output during the production operation. Switching output section and
A first setting device for setting the minimum limit setting value, the center setting value, and the maximum limit setting value of the die cushion force command is provided.
The operator moves to a neutral position when the operator is not operated, moves from the neutral position to one end of the movable range in response to an operating force in the first direction, and moves in a direction opposite to the first direction. It moves from the neutral position to the other end of the movable range by the operating force in two directions.
The command calculator assigns the minimum limit set value to the operating force signal when the operator is located at one end of the movable range, and when the operator is located at a neutral position in the movable range. The center set value is assigned to the operating force signal, the maximum limit setting value is assigned to the operating force signal when the operator is located at the other end of the movable range, and the operating force signal is used as the basis. wherein calculate the die cushion force command varying in the range of the maximum limit set value and the minimum limit set value each, Directive generator.
プレス機械による生産運転前の試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータにより操作され、前記オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動する操作子と、
前記オペレータから前記操作子に加えられる操作力を検出する操作力検出器と、
前記スライドの位置を検出するスライド位置検出器と、
前記操作子の操作に伴って前記操作力検出器により検出される操作力を示す操作力信号に基づいて、前記操作力信号に対応する前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を算出する指令演算器と、
前記試行運転時に前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に関連付けて前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を記憶する記憶器と、
前記試行運転時に前記指令演算器により演算された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力し、前記生産運転時に前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力する切換出力部と、
ダイクッション開始位置、及び前記ダイクッション開始位置と前記スライドの下死点との範囲内でダイクッション力を変化させるスライド位置を設定するスライド位置設定器と、前記スライド位置設定器により設定された複数のスライド位置におけるダイクッション力を設定するダイクッション力設定器と、前記複数のスライド位置の間のダイクッション力の作用形態として一定又は線形変化を設定する作用形態設定器とからなる第2設定器と、
前記第2設定器により設定された各設定値を保管する保管器と、
前記保管器に保管された各設定値及び前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に基づいてダイクッション力指令を出力するダイクッション力標準指令器と、
前記ダイクッション力標準指令器から出力されるダイクッション力指令又は前記記憶器に記憶されたダイクッション力指令を選択するダイクッション力指令選択部と、を備え、
前記切換出力部は、前記生産運転時に前記ダイクッション力指令選択部により選択されたダイクッション力指令を出力する、指令発生装置。 It is attached to a die cushion device that controls the die cushion force applied to the cushion pad based on the die cushion force command, or a press machine that controls the slide speed of the slide based on the slide speed command, and is attached to the die cushion force command or the slide speed. A command generator that generates commands
An operator that is operated by an operator during at least one press forming period of a trial operation before a production operation by a press machine and moves within a predetermined movable range according to an operating force applied by the operator.
An operating force detector that detects the operating force applied to the operator by the operator,
A slide position detector that detects the position of the slide, and
A command calculation for calculating the die cushion force command or the slide speed command corresponding to the operation force signal based on the operation force signal indicating the operation force detected by the operation force detector with the operation of the operator. With a vessel
A storage device that stores the die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator in association with the slide position detected by the slide position detector during the trial operation.
The die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator is output during the trial operation, and the die cushion force command or the slide speed command stored in the storage device is output during the production operation. Switching output section and
A slide position setting device for setting a die cushion start position and a slide position for changing the die cushion force within a range of the die cushion start position and the bottom dead point of the slide, and a plurality of slide position setting devices set by the slide position setting device. A second setting device including a die cushion force setting device for setting the die cushion force at the slide position of the above and an action form setting device for setting a constant or linear change as the action form of the die cushion force between the plurality of slide positions. When,
A vault that stores each set value set by the second setter, and
A die cushion force standard commander that outputs a die cushion force command based on each set value stored in the storage device and a slide position detected by the slide position detector, and a die cushion force standard commander.
A die cushion force command selection unit for selecting a die cushion force command output from the die cushion force standard command device or a die cushion force command stored in the storage device is provided.
The switching output section, said you output dies cushion force command selected by the die cushion force command selector during production operation, Directive generator.
前記記憶器は、前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令を記憶し、又は前記保管器に保管された前記ダイクッション力指令を読み出して記憶する請求項4に記載の指令発生装置。 The storage device further stores the die cushion force command stored in the storage device by inputting a storage instruction.
The command generator according to claim 4 , wherein the storage device stores the die cushion force command calculated by the command calculator, or reads and stores the die cushion force command stored in the storage device.
前記保管器は、前記標準変換器により変換された各設定値を更に保管する請求項4又は5に記載の指令発生装置。 A standard converter for converting the die cushioning force command stored in the storage device into each set value set by the second setter is provided.
The command generator according to claim 4 or 5 , wherein the storage device further stores each set value converted by the standard converter.
プレス機械による生産運転前の試行運転の1サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータにより操作され、前記オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動する操作子と、
前記オペレータから前記操作子に加えられる操作力を検出する操作力検出器と、
前記スライドの位置を検出するスライド位置検出器と、
前記操作子の操作に伴って前記操作力検出器により検出される操作力を示す操作力信号に基づいて、前記操作力信号に対応する前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を算出する指令演算器と、
前記試行運転時に前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に関連付けて前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を記憶する記憶器と、
前記試行運転時に前記指令演算器により演算された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力し、前記生産運転時に前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力する切換出力部と、
前記スライド速度指令の最小制限設定値及び最大制限設定値を設定する第3設定器と、を備え、
前記指令演算器は、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出する、指令発生装置。 It is attached to a die cushion device that controls the die cushion force applied to the cushion pad based on the die cushion force command, or a press machine that controls the slide speed of the slide based on the slide speed command, and is attached to the die cushion force command or the slide speed. A command generator that generates commands
An operator that is operated by an operator during at least one press forming period of a trial operation before a production operation by a press machine and moves within a predetermined movable range according to an operating force applied by the operator.
An operating force detector that detects the operating force applied to the operator by the operator,
A slide position detector that detects the position of the slide, and
A command calculation for calculating the die cushion force command or the slide speed command corresponding to the operation force signal based on the operation force signal indicating the operation force detected by the operation force detector with the operation of the operator. With a vessel
A storage device that stores the die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator in association with the slide position detected by the slide position detector during the trial operation.
The die cushion force command or the slide speed command calculated by the command calculator is output during the trial operation, and the die cushion force command or the slide speed command stored in the storage device is output during the production operation. Switching output section and
A third setting device for setting the minimum limit setting value and the maximum limit setting value of the slide speed command is provided.
The instruction computing unit, it calculates the slide velocity command vary in the range between the minimum limit set value and the maximum limit set value based on the operating force signal, Directive generator.
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出する請求項7に記載の指令発生装置。 A fourth setter for setting an effective range within one cycle of the slide on which the slide speed command calculated by the command calculator effectively acts is provided.
The command calculator assigns zero acceleration to the operating force signal when the operator is located at one end of the movable range, and the operating force when the operator is located at the other end of the movable range. The maximum acceleration is assigned to the signal, and when the slide is in the effective range, the slide speed command that changes within the range between the minimum limit set value and the maximum limit set value is calculated based on the operating force signal. The command generator according to claim 7.
前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第1方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第1方向とは反対方向の第2方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、
前記操作力検出器は、前記操作子に加えられる前記第1方向の操作力と前記第2方向の操作力とで正負が異なる操作力信号を検出し、
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して正又は負の最大加速度を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して負又は正の最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出する請求項7に記載の指令発生装置。 A fourth setter for setting an effective range within one cycle of the slide on which the slide speed command calculated by the command calculator effectively acts is provided.
The operator moves to a neutral position when the operator is not operated, moves from the neutral position to one end of the movable range in response to an operating force in the first direction, and moves in a direction opposite to the first direction. It moves from the neutral position to the other end of the movable range by the operating force in two directions.
The operating force detector detects an operating force signal whose positive and negative are different between the operating force in the first direction and the operating force in the second direction applied to the operator.
The command calculator assigns a maximum positive or negative acceleration to the operating force signal when the operator is located at one end of the movable range, and the operator is located at a neutral position in the movable range. Zero acceleration is assigned to the operating force signal of the above, a maximum negative or positive acceleration is assigned to the operating force signal when the operator is located at the other end of the movable range, and the slide is the effective range. The command generator according to claim 7 , wherein the slide speed command that changes within the range of the minimum limit set value and the maximum limit set value is calculated based on the operating force signal.
The command generator according to any one of claims 1 to 10, wherein the operating force detector is a force sensor that directly detects an operating force applied to the operator.
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