JPH0270333A - 板材加工機の板材位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パンチプレス機等の板材加工機において、
ワークテーブル上の板材位置を制御するための板材位置
制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にパンチプレス機等の板材加工機においては、加工
すべき板材（以下、ワークと記す）を載置するためのワ
ークテーブルを有している。ワークテーブルは、固定テ
ーブル及び左右の移動テーブルからなり、移動テーブル
は位置決め機構としてのボールネジ機構により装置の前
後方向に移動自在に構成されている。一方、装置本体の
前方（手前側）には、前記移動テーブルとともに移動す
るキャリッジが設けられている。このキャリッジには、
ワークを把持するワークホルダが装着されたクロススラ
イドが設けられ、クロススライドは、前記同様にボール
ネジ機構により前記キャリッジ内を左右方向に移動自在
となっている。

このようにして、前記ワークホルダに把持されたワーク
は、ワークテーブル上を前後左右に移動自在となってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記移動テーブル及びクロススライドを移動させるだめ
のボールネジ部分は、熱の影響が比較的小さい。従って
、従来はこれを無視して加工を行っていたが、精度の良
い加工が求められる場合には、前記ボールネジの熱変位
（膨張、収縮）は無視できない。そこで、ボールネジを
囲むボックス内に、温度調節したエアを送り込み、この
ボックス内の温度を一定にして熱の影響が少なくなるよ
うにしたものもある。

ところが、今後さらに精密な加工、ワークの位置決めが
要求されるようになると、前記のような対策では対応で
きない。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ボール
ネジ等の位置決め機構が熱により影響を受ける場合にも
、特に複雑な構成を用いることなく、高い精度でワーク
の位置決めを行うことができる板材加工機の板材位置制
御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る板材加工機の板材位置制御装置は、ワー
クテーブル上の板材の位置をボールネジ等の位置決め機
構により制御するものにおいて、前記位置決め機構の温
度を検出するための温度センサと、この温度センサの検
出結果を熱変位量に換算する手段と、この換算結果に応
じて前記位置決め機構を駆動するサーボ系を補正制御す
る手段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、例えばボールネジの温度を検出し
、これを予め求められたデータ等に基づいて熱変位量に
換算する。そしてボールネジを駆動するサーボ系の駆動
制御を行う際に、ＮＣ（数値制御）装置等の制御手段が
前記熱変位量を考慮して駆動制御する。

このように、位置決め機構に発生する熱変位を肯定し、
これを考慮してＮＣ制御するので、どのような熱膨張、
熱収縮があっても、ワークの位置決めを高い精度で行う
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

まず、第３図により板材加工機としてのバンチプレス機
を説明する０本パンチプレス機１は、主にフレーム下部
２．フレーム上部３．及びこれらを後方で支持するスロ
ート部４から構成されている。

前記フレーム下部２には、ガイドレール５及び６が配設
され、このガイドレール５及び６に沿って装置の前後方
向に移動可能なキャリッジ７及び左右の移動テーブル８
，９が設けられている。また、前記左右の移動テーブル
８，９の間には固定テーブル１０が設けられている。

前記フレーム上部３には上部タレット１２が回転自在に
設けられ、同様にフレーム下部２には下部タレット１３
が回転自在に設けられている。なお、１４はワーク１１
を一次的に保持するためのレポジシッンパッドである。

また、前記フレーム上部３にはフライホイール１５が回
転自在に設けられており、駆動モータ１６からベルト１
７を介してクランク機構１８に連結されている。

第２図に前記パンチプレス機ｌの平面図を示す。

この図で示すように、左右の移動テーブル８．９を移動
するための駆動モータ２０がフレーム下部２に固定され
ており、この駆動モータ２０にはボールネジ２１が連結
されている。一方、移動テーブル９には前記ボールネジ
２１と螺合するナツト部２２が固定されている。また、
キャラリッジ７には左右方向に移動自在なりロススライ
ド２３が設けられており、このクロススライド２３にワ
ーク１１を把持するためのワークホルダ２４が設けられ
ている。そして、前記クロススライド２３を移動するた
めの駆動モータ２５がキャリッジ７に固定されており、
この駆動モータ２５に連結されたボールネジ２６と、前
記クロススライド２３に固定されたナツト部２７とが螺
合している。

次に第１図及び第２図により位置制御の構成を説明する
。第２図に示すように、前記各ボールネジ２１．２６に
近接して、これらの温度を検出するための温度センサ２
８ａ〜２８ｃと２９ａ〜２９ｃとが配設されている。も
ちろん、これらの温度センサ２８ａ〜２８ｃ、２９ａ　
〜２９ｂは、移動テーブル９．クロススライド２３の移
動の妨げとならない位置に配置されている。

第１図に示すように、これらの各温度センサ２８ａ　〜
２８ｃ、２９ａ　〜２９ｃの出力は、温度分布平均化回
路３０を介して温度−変位換算回路３１に接続されてい
る。温度−変位換算回路３１は、前記ボールネジ２１．
２６の材質９寸法形状等に応じて、予め測定されたデー
タに基づいて温度変化を熱変位量に換算するものである
。この温度−変位換算回路３１の出力は装置本体に設け
られたＮＣ装置３２に接続されている。また、サーボ系
３３は前記第２図で示した駆動モータ２０，２５等から
構成されており、ＮＣ装置３２との間でフィードバック
制御が行われるよう構成されている。

次に動作について説明する。

まず、装置全体の動作について説明する。図示しないワ
ークローダにより、素材ワークがワークテーブル上に搬
入される。このとき、ワーク１１をワークホルダ２４等
に当接させることによって、加工基準に対するワーク１
１の位置決めが行われる。このワークホルダ２４に把持
されたワーク１１は、各駆動モータ２０，２５によって
回転するボールネジ２１．２６によって加工位置の位置
制御が行われる。即ち、駆動モータ２０によってボール
ネジ２１が回転することにより、ボールネジ２１に螺合
するナツト部２２が固定された移動テーブル９が前後方
向に移動し、この移動テーブル９とともに、移動テーブ
ル８も前後方向に移動する。これによりクロススライド
２３を有するキャリッジ７が前後方向に移動する。一方
、駆動モータ２５によってボールネジ２６が回転するこ
とにより、ボールネジ２６に螺合するナツト部２７が固
定されたクロススライド２３が左右方向に移動する。

このようにして、駆動モータ２０，２５の作動により、
ワークホルダ２４に把持されたワーク１１は、ワークテ
ーブル上を前後左右に移動する。

この位置決め動作によって、ワーク１１の所定の位置を
加工位置に移動させ、従来同様のパンチ加工を行う。

次に熱影響を考慮した位置制御動作について説明する。

長時間の連続運転等により、ボールネジ２１．２６が熱
膨張してくる。従って、この熱膨張による変位分を以下
の動作によって補正する。

まず、各温度センサ２８　ａ〜２８　ｃ、　　２９　ａ
　〜２９Ｃによってボールネジ２１．２６の温度分布を
検出する。この検出出力は温度分布平均化回路３０に入
力され、ここで、各ボールネジ２１．２６毎に平均化さ
れる。この平均化された各温度は温度−変位換算回路３
１に入力される。゛前述のように、温度−変位換算回路
３１にはボールネジ２１゜２６の材質１寸法形状等に応
じて、予め求められたデータを元に、検出温度を熱変位
に換算する換算式、あるいはマツプが格納されており、
これらに基づいて前記検出された平均温度は熱変位量に
換算される。

前記換算された熱変位量は、ＮＣ装置３２に補正量とし
て人力される。ＮＣ装置３２は、予めプログラムされた
座標データに従ってサーボ系３３を制御するが、この座
標データに前記温度−変位換算回路３１からの補正量を
加味して、サーボ系３３に制御信号を送出する。サーボ
系３３の移動量は常にＮＣ装置３２に対してフィードバ
ックされており、ＮＣ装置３２はこのフィードバックデ
ータに基づいてサーボ系３３を制御する。

なお、低温時にボールネジ２１．２６が収縮している場
合にも前記と同様の動作によって、その収縮分が補正制
御される。

このような本実施例では、温度による熱影響を考慮し、
サーボ系３３を駆動制御する際に、前記熱変位分を補正
するようにしたので、特に温度調節機構等を設けること
なしに、高い暗度でワークの位置決めを行うことができ
る。従って、従来装置におけるボールネジを囲む恒温ボ
ックス等を廃止することもできる。もちろん、本実施例
の構成と、恒温ボックス等を併用して高精度の位置決め
を行うことも可能である。

なお、前記実施例ではボールネジの温度検出センサをボ
ールネジに近接して設けたが、このセンサは、ボールネ
ジに埋設して設けてもよく、前記実施例と同様の効果を
奏する。

また、前記実施例では位置決め七１構として駆動モータ
、ボールネジ等を用いた場合について説明したが、この
位置決め機構は前記実施例の構成に限定されるものでは
ない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、パンチプレス機等の
位置決め機構の温度を検出するとともに、これを熱変位
量に換算し、これにＪ、り得られた補正データを考慮し
てサーボ系を駆動制御するようにしたので、特に複雑な
構成を付加することなく、より高い精度でワークの位置
決めを行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による位置制ｉＴＪ装置のブ
ロック構成図、第２図はこの位置制御装置が適用される
パンチプレス機の平面図、第３図はこのパンチプレス機
の全体構成を示す図である。 ７・・・キャリッジ、８．９・・・移動テーブル、１０
・・・固定テーブル、１１・・・ワーク、２０．２５・
・・駆動モータ、２１．２６・・・ボールネジ、２２．
２７・・・ナツト部、２８　ａ　〜２８　ｃ、　　２９
　ａ　〜２９　ｃ−・・温度センサ、３０・・・温度分
布平均化回路、３１・・・温度−変位換算回路、３２・
・・ＮＣ装置（制御手段）、３３・・・サーボ系。 特許出願人　　　　村田機械株式会社 代理人　　　弁理士　小　野　由己男 第 図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）板材が載置されるワークテーブルを有し、このワ
   ークテーブル上の板材の位置を、位置決め機構により制
   御する板材加工機において、 前記位置決め機構の駆動を行うサーボ系と、前記位置決
   め機構の温度を検出するための温度センサと、 この温度センサの検出結果を熱変位量に換算する温度−
   変位換算手段と、 この温度−変位換算手段の換算結果に応じて前記サーボ
   系の駆動を補正制御する制御手段と、を備えたことを特
   徴とする板材加工機の板材位置制御装置。