| 【発明の名称】 |
プレスブレーキのラム制御方法および制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】高澤 彰宏
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| 【要約】 |
【課題】専門の作業者を必要とすることがなく、しかも他の装置を付加しないで短時間で各軸の位置を調整して平行状態に復帰させる。
【解決手段】電源投入時に各駆動軸の現在位置に基づきそれら各駆動軸の高さ位置の差を求め、この差が予め設定された基準値を越える場合に、最も高い位置にある駆動軸と同じ高さ位置になるまで他の駆動軸を上昇させ、各駆動軸が同じ高さ位置に達した後に全軸を同期させて所定位置まで上昇させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の駆動軸を有するラムに支持される駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテーブルに支持される固定金型との協働によって板状のワークを折り曲げるプレスブレーキのラム制御方法であって、電源投入時に各駆動軸の現在位置に基づきそれら各駆動軸の高さ位置の差を求め、この差が予め設定された基準値を越える場合に、最も高い位置にある駆動軸と同じ高さ位置になるまで他の駆動軸を上昇させ、各駆動軸が同じ高さ位置に達した後に全軸を同期させて所定位置まで上昇させることを特徴とするプレスブレーキのラム制御方法。
【請求項２】 前記電源投入時にまず全駆動軸の下降方向への移動が禁止される請求項１に記載のプレスブレーキのラム制御方法。
【請求項３】 複数の駆動軸を有するラムに支持される駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテーブルに支持される固定金型との協働によって板状のワークを折り曲げるプレスブレーキのラム制御装置であって、（ａ）電源投入時に各駆動軸の現在位置を検出する位置検出手段、（ｂ）この位置検出手段により検出された各駆動軸の現在位置に基づきそれら各駆動軸の高さ位置の差を演算する演算手段、（ｃ）この演算手段により演算された差と予め設定される基準値とを比較する比較手段および（ｄ）この比較手段による比較結果に基づいて、最も高い位置にある駆動軸と同じ高さ位置になるまで他の駆動軸を上昇させ、各駆動軸が同じ高さ位置に達した後に全軸を同期させて所定位置まで上昇させるように前記ラムを駆動するラム駆動手段を備えることを特徴とするプレスブレーキのラム制御装置。
【請求項４】 さらに、前記電源投入時にまず全駆動軸の下降方向への移動を禁止する禁止手段が設けられる請求項３に記載のプレスブレーキのラム制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の駆動軸を有するラムに支持される駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテーブルに支持される固定金型との協働によって板状のワークを折り曲げるプレスブレーキのラム制御方法および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プレスブレーキにおいては、ラムと固定テーブルとが対向配置されるとともに、ラムの下端部に上金型（パンチ）が、固定テーブルの上面に下金型（ダイ）がそれぞれ配置され、これら上金型と下金型との間に板状のワークを挿入してラムを油圧シリンダもしくはＡＣサーボモータ等によって作動させることにより、これら上金型と下金型との間でワークを挟圧して所要の曲げ角度に折り曲げるようにされている。
【０００３】このようなプレスブレーキにおいては、左右に１軸ずつ計２軸のラム駆動軸を有するものが最も一般的であるが、例えば特開平８−３０００４７号公報に開示されているように、３軸以上の多軸のラム駆動軸を有するものも知られている。
【０００４】ところで、このように多軸のラム駆動軸を有するプレスブレーキの場合、何らかの原因（例えば過負荷状態）で各駆動軸の高さ位置が異なる状態で電源が切断されたとき、あるいは電源が入っていないときに自然落下などが原因で各駆動軸の位置が動いてしまったときに電源が投入されると、各軸の位置が違っているためにそのままでは正常に運転することができないという不都合があった。このため、従来は、各軸の位置が異なる状態で停止している場合には、電源を切断した上でサービスマンや保全担当者が手動で各軸の位置を調整して平行状態に復帰させるようにしていた。
【０００５】なお、２軸のラム駆動軸を有するプレスブレーキにおいては、ラムを平行移動させるために、ラムに設けられた検出バーでラムの傾きを検出するようにした技術が、例えば特公昭５７−６１４９０号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各軸の位置が異なる状態で停止した時に、各軸の復帰作業を人手で行うのでは、専門知識を有する特定の作業者を確保する必要があり、またその復帰作業自体が複雑で多くの時間が必要であるという問題点がある。
【０００７】一方、前記公報（特公昭５７−６１４９０号公報）に開示されている検出バーを用いる方法では、特に３軸以上の駆動軸を有するプレスブレーキの場合にその検出機構の構造，制御方法が複雑となって、装置の大型化とコストアップが避けられないという問題点がある。
【０００８】本発明は、このような問題点を解消することを目的として、専門の作業者を必要とすることがなく、しかも他の装置を付加しないで短時間で各軸の位置を調整して平行状態に復帰させることのできるプレスブレーキのラム制御方法および制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】前述された目的を達成するために、本発明によるプレスブレーキのラム制御方法は、複数の駆動軸を有するラムに支持される駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテーブルに支持される固定金型との協働によって板状のワークを折り曲げるプレスブレーキのラム制御方法であって、電源投入時に各駆動軸の現在位置に基づきそれら各駆動軸の高さ位置の差を求め、この差が予め設定された基準値を越える場合に、最も高い位置にある駆動軸と同じ高さ位置になるまで他の駆動軸を上昇させ、各駆動軸が同じ高さ位置に達した後に全軸を同期させて所定位置まで上昇させることを特徴とするものである。
【００１０】本発明においては、電源投入時に各駆動軸の現在位置が検出され、この検出された現在位置に基づいてそれら各駆動軸の高さ位置の差が演算により求められる。そして、この差が予め設定された基準値（許容値）を越えているか否かが比較され、この基準値を越えていると判断される場合には、最も高い位置にある駆動軸と同じ高さ位置になるまで他の駆動軸が上昇操作され、この上昇操作によって各駆動軸が同じ高さ位置に達すると、その後は全軸が同期されて例えば上限位置等の所定位置まで上昇される。こうして、例えばサーボモータやサーボアンプ等の異常で各駆動軸の高さ位置が異なる状態で電源が切断された場合でも、あるいは電源が入っていないときに自然落下などが原因で各駆動軸の位置が動いてしまった場合でも、電源投入時には、作業者が手動で復帰作業を行うことがなく、自動的に各駆動軸の位置を同じ高さ位置、言い換えれば平行状態に復帰させることができるので、各軸にかかる負荷を平均化することができて破損を防ぐことができる。また、常にラムを安全サイドである上昇方向へ移動させるように復帰動作が行われるので、金型間にワークが噛み込んでいる場合にも金型に余分な負荷をかけずに正常位置に復帰させることができる。
【００１１】本発明においては、電源投入時にまず全駆動軸の下降方向への移動が禁止されるのが好ましい。こうすることで、誤動作によってラムが下降方向へ移動することによる金型の破損等の事故の発生を未然に防ぐことができる。
【００１２】次に、前述のプレスブレーキのラム制御方法を具体的に実現するための、本発明によるプレスブレーキのラム制御装置は、複数の駆動軸を有するラムに支持される駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテーブルに支持される固定金型との協働によって板状のワークを折り曲げるプレスブレーキのラム制御装置であって、（ａ）電源投入時に各駆動軸の現在位置を検出する位置検出手段、（ｂ）この位置検出手段により検出された各駆動軸の現在位置に基づきそれら各駆動軸の高さ位置の差を演算する演算手段、（ｃ）この演算手段により演算された差と予め設定される基準値とを比較する比較手段および（ｄ）この比較手段による比較結果に基づいて、最も高い位置にある駆動軸と同じ高さ位置になるまで他の駆動軸を上昇させ、各駆動軸が同じ高さ位置に達した後に全軸を同期させて所定位置まで上昇させるように前記ラムを駆動するラム駆動手段を備えることを特徴とするものである。
【００１３】この制御装置においては、さらに、電源投入時にまず全駆動軸の下降方向への移動を禁止する禁止手段が設けられるのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるプレスブレーキのラム制御方法および制御装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施例に係るプレスブレーキの正面図、図２は同プレスブレーキの側面図、図３は同プレスブレーキの制御システム構成図である。
【００１６】本実施例のプレスブレーキにおいては、固定のテーブル１と、このテーブル１に対位して昇降駆動されるラム２とが備えられ、テーブル１の上面にはダイ保持装置３を介してＶ字状の型溝を有するダイ（下金型）４が保持され、ラム２の下部にはダイ４に対向してパンチ（上金型）５がパンチ保持装置６を介して取り付けられている。
【００１７】前記テーブル１の両端部には一対のサイドフレーム７，８が一体に設けられ、各サイドフレーム７，８の上端部を連結するように支持フレーム９が設けられている。そして、この支持フレーム９には複数個（本実施例では４個）のラム駆動装置１０ａ〜１０ｄが取り付けられており、これらラム駆動装置１０ａ〜１０ｄの下端部にラム２が連結されている。こうして、ラム駆動装置１０ａ〜１０ｄの作動によってラム２が昇降動されることにより、パンチ５とダイ４との間に介挿されるワークＷが折り曲げられるようになっている。
【００１８】各ラム駆動装置１０ａ〜１０ｄは、後方に設けられるＡＣサーボモータ１１ａ〜１１ｄを駆動源としてその駆動力をタイミングベルト１２を介してラム２に連結されているボールスクリュー１３に伝え、このボールスクリュー１３によってサーボモータ１１ａ〜１１ｄの回転駆動力を上下方向の移動力に変換してワークＷに対する加圧力を発生するように構成されている。
【００１９】前記ラム２の上下位置は、各ラム駆動装置１０ａ〜１０ｄの駆動軸位置に対応して設けられるリニアエンコーダ１４ａ〜１４ｄによって検出され、その検出データがＮＣ装置（多軸ＮＣ装置）１５に入力されることにより、各軸位置に応じてサーボアンプ１６ａ〜１６ｄを介して各サーボモータ１１ａ〜１１ｄがフィードバック制御されようになっている。ここで、前記リニアエンコーダ１４ａ〜１４ｄは、各サイドフレーム７，８に沿うように設けられる２枚のサイドプレートと、左右のサイドプレートを連結するビームとにより構成される補正ブラケット１７に支持されている。このような構成により、これらリニアエンコーダ１４ａ〜１４ｄは、サイドフレーム７，８の負荷変化による変形の影響を受けることがなく、ラム２の各軸毎の絶対位置を計測することが可能である。
【００２０】曲げデータ等の入出力用の入出力装置および各種データを表示する表示器等を含む操作盤（ペンダント操作盤）２４は支持フレームに旋回自在なアーム２５を介して吊り下げられている。また、本体フレームの側部には各種データを基に演算を行うＮＣ装置１５，サーボアンプなどの制御機器を内蔵する制御盤２０が取り付けられている。さらに、本体フレームの側部下方には足踏み操作用のフートスイッチ２６が設けられている。
【００２１】ＮＣ装置１５においては、操作盤２４より入力される曲げ加工データに基づき、ラム２の動作位置（遅送り位置および下限位置）やラム２の移動速度および加圧力（曲げに必要な圧力）が演算される。なお、これらデータは作業者が操作盤２４より入力することも可能である。
【００２２】作業者がフートスイッチ２６によりラム２に動作指令が与えられると、ＮＣ装置１５ではサーボアンプ１６ａ〜１６ｄに対して速度指令とラム動作に必要なトルクの最大値（トルク制限値）とが与えられる。前記サーボアンプ１６ａ〜１６ｄでは、与えられた速度指令とトルク制限値によりサーボモータ１１ａ〜１１ｄに駆動指令が発せられる。また、このサーボモータ１１ａ〜１１ｄに内蔵されるエンコーダ１８ａ〜１８ｄの出力パルスはサーボアンプ１６ａ〜１６ｄにフィードバックされる。サーボアンプ１６ａ〜１６ｄは、このエンコーダ１８ａ〜１８ｄからの信号に基づいて速度を算出し、ＮＣ装置１５から入力される速度信号に近づくようにサーボモータ１１ａ〜１１ｄを制御する。
【００２３】一方、リニアエンコーダ１４ａ〜１４ｄからの位置フィードバック信号はＮＣ装置１５に入力され、ＮＣ装置１５はこの位置フィードバック信号に基づきラム２を目標位置に位置決めする。
【００２４】本実施例のプレスブレーキにおいては、例えばサーボモータやサーボアンプ等の異常で各駆動軸の高さ位置が異なる状態で電源が切断された場合等においても、各駆動軸を自動的に平行状態に復帰させるために、ＮＣ装置１５内において復帰処理が実行される。次に、この復帰処理の処理フローを図４に示されるフローチャートによって説明する。
【００２５】Ｓ１〜Ｓ２：プレスブレーキの電源が投入されると、ラム２の各軸（本実施例では４つの軸）の停止位置（現在位置）を読み取る。
Ｓ３〜Ｓ４：読み取った各軸の停止位置と上限位置とを比較し、全軸が上限位置より上にない場合に、下降方向への移動を禁止する。ここで、各軸の上限位置は、予め入力される曲げ加工データにより演算され、記憶されている。
【００２６】Ｓ５：読み取った各軸の高さ位置の差を計算する。
Ｓ６〜Ｓ７：各軸の高さ位置の差をそれぞれ求め、この求められた差と基準値（この基準値は例えば０．１〜０．２ｍｍ程度の値に設定されている。）とを比較する。そして、これら位置間の差が基準値以上のときには各軸の中で最も高い位置Ａを算出する。
【００２７】Ｓ８〜Ｓ１１：位置Ａと上限位置とを比較し、上限位置の方が位置Ａより低い場合にはその上限位置を位置Ａに置き換え、逆に位置Ａの方が上限位置より低い場合にはそのままにして、フートスイッチ等により上昇指令を出してラム２を上昇させる。これによって各軸は位置Ａまで低速度で独立して上昇する。
【００２８】Ｓ１２：一方、ステップＳ６の判定において、各軸の位置間の差が基準値未満のときにはそのままラム２に上昇指令を出す。
Ｓ１３〜Ｓ１４：全軸が位置Ａに達したことを確認した後、高速度に切り替えて全軸を同期させて上限位置まで移動させる。そして、全軸が上限位置まで到達したことを確認した後、全軸を停止させる。
Ｓ１５：下降方向への移動禁止を解除する。
【００２９】Ｓ１６：ステップＳ３の判定において、全軸の位置が上限位置より上にある場合には、下降指令が出るのを待って下降指令が出たときに、各軸が独立して上限位置に移動してから下降を開始する。
【００３０】以上のように、本実施例によれば、例えばサーボモータやサーボアンプ等の異常で各駆動軸の高さ位置が異なる状態で電源が切断された場合や、あるいは電源が入っていないときに自然落下などが原因で各駆動軸の位置が動いてしまった場合でも、特別な操作や専門の作業者などを必要とせずに、電源投入時に、金型に余分な負荷をかけずに、また他の装置を必要とせずに、しかも短時間で各駆動軸を容易に平行状態に復帰させることができる。
【００３１】本実施例においては、各軸を一番高い位置に停止している軸位置に一致させた後、全軸を同期させて上限位置まで移動させるものとしたが、上限位置の代わりに予め設定される原点位置まで移動させるようにする実施例も可能である。また、一番高い位置に停止している軸位置に一致させる代わりに、各軸の平均の高さ位置に一致させるようにすることも可能である。
【００３２】本実施例においては、ラムの駆動源としてＡＣサーボモータとボールスクリューとを用いる高速の動作速度を有するプレスブレーキに適用したものを説明したが、本発明は、ラム駆動源として油圧ユニットとシリンダを用いるタイプのものに対しても適用することができる。
【００３３】なお、本実施例におけるリニアエンコーダ１４ａ〜１４ｄは、本発明における位置検出手段に、本実施例におけるＮＣ装置１５は、本発明における演算手段，比較手段および禁止手段に、本実施例におけるラム駆動装置１０ａ〜１０ｄは、本発明におけるラム駆動手段にそれぞれ対応する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２３６
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 勉
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| 【公開番号】 |
特開平１１−５１２２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１５６３７３ |
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