JPS6331319B2 - - Google Patents
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- JPS6331319B2 JPS6331319B2 JP10699080A JP10699080A JPS6331319B2 JP S6331319 B2 JPS6331319 B2 JP S6331319B2 JP 10699080 A JP10699080 A JP 10699080A JP 10699080 A JP10699080 A JP 10699080A JP S6331319 B2 JPS6331319 B2 JP S6331319B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/0094—Press load monitoring means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators
- G01L5/0076—Force sensors associated with manufacturing machines
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プレス機械のフレームの伸び量を介
して荷重を検出するようにした荷重検出器に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a load detector that detects a load through the amount of elongation of a frame of a press machine.
この種の荷重計として、従来から種々のものが
提案されている。例えば、ダイヤルゲージ式,置
斜式などで代表される機械式の伸び量検出器を応
用した荷重計は、比較的安価であるにも拘らず、
伸び量が温度の影響を受け易く、かつ、プレス作
動時の振動等で誤動作し易い。このために、この
種機械式のものでは、打抜きなどの早い負荷変動
に追随作動できないと共に検出精度が悪い欠点が
あつた。又、伸び量(荷重)検出器には、上記し
た機械式の他に静電容量式、ひずみゲージ式、光
学式、差動トランス式、回転エンコーダ式等のも
のがあるが、これらのものは検出精度は高いが高
価であると同時に設置可能な環境が制約される欠
点があつた。 Various types of load cells have been proposed in the past as this type of load cell. For example, load cells that use mechanical elongation detectors, such as dial gauge type and tilt type, are relatively inexpensive;
The amount of elongation is easily affected by temperature, and malfunctions are likely to occur due to vibrations during press operation. For this reason, this type of mechanical type has the drawback of not being able to follow rapid load fluctuations such as during punching, and having poor detection accuracy. In addition to the mechanical types mentioned above, elongation (load) detectors include capacitive types, strain gauge types, optical types, differential transformer types, and rotary encoder types. Although the detection accuracy is high, it is expensive and at the same time has the disadvantage of being restricted in the environment in which it can be installed.
本発明は上記に鑑みてなされたものであつて、
構造が簡単で安価でありながら高精度の測定がで
きる荷重検出器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and includes:
The purpose of the present invention is to provide a load detector that has a simple structure, is inexpensive, and can perform highly accurate measurements.
以下に本発明を図示された一実施例について説
明する。 The present invention will be described below with reference to an illustrated embodiment.
図において、1はC型フレームプレスのフレー
ムであつて、その側面に上端を締付固定した検出
ロツド2の下端とフレーム1の側面に固定した固
定アーム3との間には荷重検出器4を取り付けて
いる。 In the figure, 1 is a frame of a C-type frame press, and a load detector 4 is installed between the lower end of a detection rod 2 whose upper end is fastened and fixed to the side surface of the frame 1 and a fixed arm 3 fixed to the side surface of the frame 1. It is installed.
荷重検出器4は、前記固定アーム3の上端部に
固定された検出器本体ケース5内にホール素子固
定ケース6をビス7で締付固定してあり、前記固
定ケース6の上面中央に形成した凹部8内にホー
ル素子としてのホールIC9を取り付けている。
10は固定ケース6に設けたホールICの出力端
子である。 The load detector 4 has a Hall element fixing case 6 fixed to the detector body case 5 fixed to the upper end of the fixed arm 3 with screws 7, and a hole element fixed case 6 formed at the center of the upper surface of the fixed case 6. A Hall IC 9 as a Hall element is installed in the recess 8.
10 is an output terminal of a Hall IC provided in the fixed case 6.
前記検出器本体ケース5の上面にはプランジヤ
11を出没自在に保持するカバー12をネジ13
で締付固定している。又、前記本体ケース5の上
壁を貫通させた作動プランジヤ14の上端を前記
プランジヤ11の内端面(下端面)に当接させる
と共に、作動プランジヤ14の下端に固着した永
久磁石15を前記凹部8内に臨ませてホールIC
9に近接対向させている。そして、前記作動プラ
ンジヤ14の上端近傍に止着したスプリング受け
16と本体ケース5の上壁面との間にリターンス
プリング17を張設することにより、前記両プラ
ンジヤ11,14をともに突出付勢させてプラン
ジヤ11の上端面を検出ロツド2の下端面に当接
保持させると共に、このプランジヤ14に対して
永久磁石15が追従変位するようにしている。 A cover 12 that holds the plunger 11 so as to be freely retractable is attached to the upper surface of the detector main body case 5 by screws 13.
It is tightened and fixed. Further, the upper end of the actuating plunger 14 passed through the upper wall of the main body case 5 is brought into contact with the inner end surface (lower end surface) of the plunger 11, and the permanent magnet 15 fixed to the lower end of the actuating plunger 14 is placed in the recess 8. Hall IC facing inside
It is placed close to and opposite to 9. By tensioning a return spring 17 between the spring receiver 16 fixed near the upper end of the operating plunger 14 and the upper wall surface of the main body case 5, both the plungers 11 and 14 are biased to protrude. The upper end surface of the plunger 11 is held in contact with the lower end surface of the detection rod 2, and a permanent magnet 15 is disposed to follow the plunger 14.
上記の構成において、フレーム1に支持されて
いるスライドに荷重が加わると、この荷重の反力
によつてフレーム1が伸縮変形する。すると、検
出ロツド2の上端固定部と固定アーム3との間が
接離するので、検出ロツド2の下端面に当接保持
されているプランジヤ11がリターンスプリング
17に保持されつつ出没変位する。すると、これ
にともなつて作動プランジヤ14が昇降するの
で、その下端に固着した永久磁石15がホール
IC9に接離する。 In the above configuration, when a load is applied to the slide supported by the frame 1, the frame 1 expands and contracts due to the reaction force of this load. Then, the upper end fixing portion of the detection rod 2 and the fixed arm 3 come into contact with each other and separate from each other, so that the plunger 11, which is held in contact with the lower end surface of the detection rod 2, is moved in and out while being held by the return spring 17. Then, as the operating plunger 14 moves up and down, the permanent magnet 15 fixed to the lower end of the plunger moves into the hole.
Connect to and separate from IC9.
ここに、ホールIC9に接続された一方の出力
端子からは、永久磁石15とホールIC9との相
対距離によつて磁束密度が変化し第3図に特性線
Aで示すように変化する電圧が出力されると共
に、他方の出力端子からは同図に特性線Bで示す
ように変化する電圧が出力される。又、この両電
圧の変化率は一定しているので、両出力端子から
出力された電圧の差は第3図に特性線Cで示すよ
うに、永久磁石15とホールIC9との相対距離、
つまり、スライドの荷重に比例するフレームの伸
び量が大きくなるにともなつて次第に低下するよ
うに直線的に低下する。従つて、この特性線Cに
よる出力電圧を荷重に換算すれば、スライドの荷
重を検出できる訳である。 Here, one output terminal connected to the Hall IC 9 outputs a voltage whose magnetic flux density changes depending on the relative distance between the permanent magnet 15 and the Hall IC 9, as shown by characteristic line A in Figure 3. At the same time, the other output terminal outputs a voltage that changes as shown by characteristic line B in the figure. Also, since the rate of change of both voltages is constant, the difference between the voltages output from both output terminals is determined by the relative distance between the permanent magnet 15 and the Hall IC 9, as shown by characteristic line C in FIG.
In other words, as the amount of elongation of the frame that is proportional to the load on the slide increases, it linearly decreases gradually. Therefore, if the output voltage according to this characteristic line C is converted into a load, the load on the slide can be detected.
ここに、上記検出器4の出力電圧は、例えば第
4図に示すような制御装置で荷重値に変換処理さ
れる。 Here, the output voltage of the detector 4 is converted into a load value by a control device as shown in FIG. 4, for example.
即ち、検出器4の各出力端子10を差動増幅器
18の入力端子に接続してその端子間の差電圧を
増幅し、温度補正回路19でこの増幅電圧を温度
補正する。このように温度補正された電圧をサン
プルホールド回路20及びピークホールド回路2
1にそれぞれ入力させる。 That is, each output terminal 10 of the detector 4 is connected to the input terminal of the differential amplifier 18 to amplify the difference voltage between the terminals, and the temperature correction circuit 19 performs temperature correction on this amplified voltage. The voltage corrected in this way is sampled and held by the sample hold circuit 20 and the peak hold circuit 2.
1, respectively.
又、プレス機械の主軸等に連動されたロータリ
カムリミツトスイツチ22で測定範囲を設定する
と共に、この測定範囲の初期に前記各ホールド回
路20,21のゲート23,24にワンパルスを
印加する。すると、サンプルホールド回路20は
パルスの入力時の入力電圧をサンプルしてパルス
入力後ホールドすると共に、ピークホールド回路
21はパルス入力後における入力電圧のピーク値
をホールドする。 Further, a measurement range is set by a rotary cam limit switch 22 linked to the main shaft of the press machine, etc., and one pulse is applied to the gates 23 and 24 of each of the hold circuits 20 and 21 at the beginning of this measurement range. Then, the sample and hold circuit 20 samples the input voltage when the pulse is input and holds it after the pulse is input, and the peak hold circuit 21 holds the peak value of the input voltage after the pulse is input.
そして、サンプルホールド回路20とピークホ
ールド回路21との出力は差動増幅器25で減算
され、荷重変換器26でトン数に換算される。
尚、このように換算された信号は、A/D変換器
27でデイジタル量に変換されて表示器28にデ
イジタル表示される。 Then, the outputs of the sample hold circuit 20 and the peak hold circuit 21 are subtracted by a differential amplifier 25, and converted into tonnage by a load converter 26.
The signal thus converted is converted into a digital quantity by the A/D converter 27 and digitally displayed on the display 28.
一方、前記荷重変換器26の出力はオーバーロ
ード設定器29の出力とともにコンパレータ30
に入力される。そして、荷重変換器26の出力が
前記設定器29の出力より大きくなつた時、つま
り、プレス機械の荷重に応答するフレーム1の伸
び量が許容値以上に達した時に表示ランプ31を
作動させると共に、外部出力接点32を作動させ
てプレス機械に停止信号を出力するようになつて
いる。 On the other hand, the output of the load converter 26 is sent to the comparator 30 along with the output of the overload setting device 29.
is input. When the output of the load converter 26 becomes larger than the output of the setting device 29, that is, when the amount of elongation of the frame 1 in response to the load of the press machine reaches a permissible value or more, the indicator lamp 31 is activated. , the external output contact 32 is operated to output a stop signal to the press machine.
尚、ロータリカムスイツチ20で設定された測
定範囲以外の時は、A/D変換器27のラツチ回
路にゲート33から信号を与えてホールドするの
で、電源を切らない限り表示器28は表示し続け
る。又、測定範囲内ではホールドが解かれて新し
いピーク値をサンプルする。 Furthermore, when the measurement range is outside the measurement range set by the rotary cam switch 20, a signal is applied from the gate 33 to the latch circuit of the A/D converter 27 to hold it, so the display 28 continues to display unless the power is turned off. . Also, within the measurement range, the hold is released and a new peak value is sampled.
そして、次回の測定では、サンプルホールド回
路20とピークホールド回路21とが各回路2
0,21のゲート23,24に入力されるロータ
リカムスイツチ22からのワンパルスで測定開始
時の同一入力電圧がサンプルされるため、差動増
幅器25の出力は自動的にゼロとなる。このため
に、各サイクルごとの変位量が毎回ピークホール
ドされて表示されることになる。34は検出器4
の断線をチエツクするために設けたNAND回路、
35はこのNAND回路34にチエツク電圧を入
力させるためのインバータである。 Then, in the next measurement, the sample hold circuit 20 and the peak hold circuit 21 are connected to each circuit 2.
Since the same input voltage at the start of measurement is sampled by one pulse from the rotary cam switch 22 inputted to the gates 0 and 21, the output of the differential amplifier 25 automatically becomes zero. For this reason, the displacement amount for each cycle is peak-held and displayed every time. 34 is detector 4
NAND circuit installed to check for disconnection,
35 is an inverter for inputting a check voltage to this NAND circuit 34.
即ち、検出器4の出力は、荷重に応答したアナ
ログ電圧であるので、温度補正及び他の処理回路
が簡略化される。このために、制御装置17が簡
素化されて検出装置を安価に提供できる。 That is, since the output of the detector 4 is an analog voltage responsive to the load, temperature correction and other processing circuits are simplified. For this reason, the control device 17 is simplified and the detection device can be provided at low cost.
又、検出器4は非接触タイプであり、かつ、応
答性が極めて高いので、振動等をともなう荷重の
すばやい変化にも充分に応答作動する。このため
に、測定の精度及び信頼性を充分に高くできる。 Furthermore, since the detector 4 is of a non-contact type and has extremely high responsiveness, it can sufficiently respond to rapid changes in load accompanied by vibrations and the like. For this reason, measurement accuracy and reliability can be sufficiently increased.
尚、プレス機械が第5図に示すようなストレー
トサイドプレスである場合は、フレーム1の伸び
量が比較的小さい。従つて、このような場合は、
検出ロツド2及び固定アーム3を長くしてその固
定間隔を大きくすればフレーム1の伸び量、つま
り、プレス機械の荷重の検出精度を高くできる。 Incidentally, when the press machine is a straight side press as shown in FIG. 5, the amount of elongation of the frame 1 is relatively small. Therefore, in such a case,
By lengthening the detection rod 2 and the fixed arm 3 and increasing the fixed interval between them, the amount of elongation of the frame 1, that is, the detection accuracy of the load of the press machine can be increased.
以上説明したように本発明によれば、フレーム
に基端部を固定した検出ロツドと固定アームとの
先端間の間隔、つまり、フレームの伸び量をホー
ル素子の出力電圧として検出するようにしたもの
であるから、従来のものに対比して安価で簡単な
構成でありながら荷重の検出精度及び信頼性を向
上できる。又、ホール素子の出力はアナログ電圧
であるので、この出力電圧を補正し、又は換算す
る制御装置を簡単な回路で構成でき、近いては検
出精度及び信頼性の高い荷重検出装置を安価に提
供できる。 As explained above, according to the present invention, the distance between the tip of the detection rod whose base end is fixed to the frame and the fixed arm, that is, the amount of extension of the frame, is detected as the output voltage of the Hall element. Therefore, it is possible to improve load detection accuracy and reliability while having a cheaper and simpler configuration than conventional ones. In addition, since the output of the Hall element is an analog voltage, a control device that corrects or converts this output voltage can be configured with a simple circuit, and in the near future, a load detection device with high detection accuracy and reliability can be provided at low cost. can.
第1図は本発明を備えたCフレームプレスの斜
視図である。第2図は検出器の断面図である。第
3図は検出器の出力特性図である。第4図は検出
器に接続される制御装置の一例を示す回路図であ
る。第5図は本発明を備えたストレートサイドプ
レスの斜視図である。
1…フレーム、2…検出ロツド、3…固定アー
ム、4…荷重検出器、5…検出器本体ケース、9
…ホールIC、10…出力端子、11…プランジ
ヤ、14…作動プランジヤ、15…永久磁石、1
7…リターンスプリング。
FIG. 1 is a perspective view of a C-frame press equipped with the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the detector. FIG. 3 is a diagram showing the output characteristics of the detector. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a control device connected to the detector. FIG. 5 is a perspective view of a straight-sided press equipped with the present invention. 1... Frame, 2... Detection rod, 3... Fixed arm, 4... Load detector, 5... Detector body case, 9
... Hall IC, 10 ... Output terminal, 11 ... Plunger, 14 ... Operating plunger, 15 ... Permanent magnet, 1
7...Return spring.
Claims (1)
装着し、前記プランジヤに追従作動する作動プラ
ンジヤの先端に永久磁石を固着し、該磁石に近接
対向するホール素子を前記検出器本体ケースに取
り付けると共に、前記プランジヤを突出付勢させ
て永久磁石をホール素子から離間付勢させるリタ
ーンスプリングを設け、前記検出器本体ケースを
先端に固定した固定アームの基端部と前記プラン
ジヤの外端面に先端面を当接保持させた検出ロツ
ドの基端部とをプレス機械のフレームに固定した
ことを特徴とするプレス機械の荷重検出器。1. A plunger is attached to the detector main body case so as to be freely retractable, a permanent magnet is fixed to the tip of the operating plunger that follows the plunger, and a Hall element that closely faces the magnet is attached to the detector main body case, and the A return spring is provided that biases the plunger to protrude and bias the permanent magnet away from the Hall element, and the tip surface is brought into contact with the base end of the fixed arm to which the detector body case is fixed at the tip and the outer end surface of the plunger. A load detector for a press machine, characterized in that a proximal end of a held detection rod is fixed to a frame of the press machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10699080A JPS5730918A (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | Load sensor for press machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10699080A JPS5730918A (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | Load sensor for press machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5730918A JPS5730918A (en) | 1982-02-19 |
| JPS6331319B2 true JPS6331319B2 (en) | 1988-06-23 |
Family
ID=14447671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10699080A Granted JPS5730918A (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | Load sensor for press machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5730918A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2992948C (en) | 2015-07-17 | 2026-02-17 | Deka Products Limited Partnership | Robotic surgery system, method, and apparatus |
| CN106003781B (en) * | 2016-06-03 | 2018-01-26 | 西安电子科技大学 | A kind of cartridge type stator permanent magnet linear electric motors drive high-speed blanking press |
-
1980
- 1980-08-04 JP JP10699080A patent/JPS5730918A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5730918A (en) | 1982-02-19 |
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