(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に装着されたダイスと、前記基台に対して往復動するラムと、該ラムに装着され対向する前記ダイスと組を成すパンチと、前記ラムを駆動する駆動力を発生するモータと、該モータが出力した前記駆動力を前記ラムに伝達する動力伝達機構とを備え、前記ダイスに装填されたワークに前記パンチを打圧して圧造成形を行う圧造機において、
供給電力を制御して前記モータの回転速度を可変制御するインバータ装置と、押力が加えられると中立位置から変位し前記押力が解除されると自動的に前記中立位置に戻る操作部を有して該操作部の変位量に応じた制御信号を前記インバータ装置に送出するスプリングリターン制御器と、を備え、
前記スプリングリターン制御器の前記操作部を操作して前記インバータ装置を制御することにより、前記モータを微速動作または寸動動作させて前記ダイスと前記パンチとの相対位置関係を調整可能とし、
前記スプリングリターン制御器の前記操作部は前記中立位置から正負両方向に変位可能で前記変位量は前記押力の大きさに対応し、前記制御信号の正負は前記操作部の変位方向に対応し、かつ前記制御信号の絶対値は前記操作部の前記変位量に対応して連続的に変化し、
前記インバータ装置は、前記制御信号の正負に対応して前記モータが正転または逆転するように制御し、かつ前記制御信号の前記絶対値に対応して前記モータの前記回転速度を連続的に可変制御することを特徴とする圧造機。
【請求項２】
基台に装着されたダイスと、前記基台に対して往復動するラムと、該ラムに装着され対向する前記ダイスと組を成すパンチと、前記ラムを駆動する駆動力を発生するモータと、該モータが出力した前記駆動力を前記ラムに伝達する動力伝達機構とを備え、前記ダイスに装填されたワークに前記パンチを打圧して圧造成形を行う圧造機において、
供給電力を制御して前記モータの回転速度を可変制御するインバータ装置と、押力が加えられると中立位置から変位し前記押力が解除されると自動的に前記中立位置に戻る操作部を有して該操作部の変位量に応じた制御信号を前記インバータ装置に送出するスプリングリターン制御器と、を備え、
前記スプリングリターン制御器の前記操作部を操作して前記インバータ装置を制御することにより、前記モータを微速動作または寸動動作させて前記ダイスと前記パンチとの相対位置関係を調整可能とし、
前記スプリングリターン制御器は、正極端子と負極端子と中間端子とを有する直流電源と、前記正極端子と前記負極端子との間に接続された抵抗体と、該抵抗体上を移動して該抵抗体の抵抗値を可変に二分する移動子と、該移動子と連動する前記操作部と、該操作部を前記中立位置に付勢して前記移動子を前記抵抗体の中央位置に付勢する付勢部材とで構成され、前記移動子と前記中間端子との間の差電圧を前記制御信号として前記インバータ装置に送出することを特徴とする圧造機。
【請求項３】
請求項１または２において、長尺線材から所定長さの前記ワークを切り出して供給する線材切断供給装置、前記ダイスと前記パンチの組に前記ワークを搬入及び搬出するトランスファ装置、打圧された前記ワークを前記ダイスから排出するキックアウト装置、前記ワークから加工屑を除去するトリミング装置のうち少なくとも一装置を備えて前記動力伝達機構から連動駆動し、
前記スプリングリターン制御器の前記操作部を操作して前記インバータ装置を制御し前記モータを微速動作または寸動動作させることにより、前記線材切断供給装置、前記トランスファ装置、前記キックアウト装置、及び前記トリミング装置のうち少なくとも一装置を調整可能としたことを特徴とする圧造機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記インバータ装置は、前記モータが減速する際に発生する回生エネルギを消費する回生抵抗を有することを特徴とする圧造機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記スプリングリターン制御器の前記操作部の前記中立位置に対応する前記制御信号に所定の裕度範囲を設定し、前記制御信号が前記裕度範囲内にあるときに前記インバータ装置は前記モータを停止することを特徴とする圧造機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、前記動力伝達機構に連結されて前記モータから出力された回転エネルギを蓄勢及び放出するフライホイールと、該フライホイールを前記動力伝達機構に継断するクラッチと、を備えることを特徴とする圧造機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、前記インバータ装置は、前記スプリングリターン制御器からの前記制御信号を入力する補助制御部と、圧造成形時に前記モータの回転速度を制御可能な主制御信号を入力する主制御部とを有し、前記回転速度の調整範囲が前記補助制御部で前記主制御部よりも小さく設定され、さらに前記回転速度を変更する際に初速から終速に達するまでの所要時間が前記補助制御部で前記主制御部よりも短く設定されていることを特徴とする圧造機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、前記インバータ装置は、前記スプリングリターン制御器から前記制御信号を受け取る補助制御部に、所定のフィルタ時定数を設定したローパスフィルタを有することを特徴とする圧造機。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項において、前記インバータ装置は、前記スプリングリターン制御器の前記操作部が前記中立位置に戻ったときの前記制御信号を受け取ると、前記モータに直流電力を供給して制動することを特徴とする圧造機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイスに装填されたワークにパンチを打圧して圧造成形を行う圧造機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧造機では、ダイスと呼ばれる固定金型とパンチと呼ばれる可動金型との間で、ワークを圧造成形して所定形状の製品を製造している。ダイスは基台に装着され、パンチは基台に対して往復動するラムに装着される構造が一般的である。ダイス及びパンチは、製造する製品形状に合わせて交換され、交換の都度両者の軸芯を一致させる芯出し調整と往復動方向のストローク調整とが必要とされている。芯出しやストロークの調整を行う際、ラムを微速動作または寸動動作させるために、従来、専用の操作棒や補助モータが使用されていた。
【０００３】
また、圧造機では、複数組のダイス及びパンチを備える場合が多く、各組に順次ワークを搬入及び搬出するトランスファ装置や、打圧されたワークをダイスから排出するキックアウト装置を備えることが一般的になっている。さらに、長尺線材から所定長さのワークを切り出して最初のダイス及びパンチの組に供給する線材切断供給装置や、ワークから加工屑を除去するトリミング装置などを備える場合もある。これらの装置は、圧造成形のタイミングと協調して動作する必要があるため、ラムと駆動源とを連結する動力伝達機構からカム機構などを介して連動駆動する構成が採用されている。これらの装置の動作のタイミングやストロークなどを調整する際にも、通常、動力伝達機構を微速動作または寸動動作させる。
【０００４】
操作棒を使用する調整方法では、駆動源を停止して動力伝達機構の途中から人力によりラムを駆動する。しかしながら、動力伝達機構には、動作を安定化させるために大きな質量を有するフライホイールが付属される場合が多い。このため、操作棒を使用する調整方法は、作業者の肉体的負担が大きく、大形の圧造機では実施困難であった。また、補助モータを使用する調整方法の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の多段式圧造成形機は、ラムを駆動する主モータとは別にサーボモータを備え、パルス発生手段を用いてサーボモータを制御するようになっている。これにより、サーボモータによる微動調整と主モータによる運転とが自由に切り換え可能になる、とされている。
【０００５】
さらに、特許文献２には、主モータを駆動するパルス発生機を備えたヘッダー（圧造機）が開示されている。パルス発生機はハンドルを手動回転することでパルスを発生し、パルス発生頻度に比例して主モータの回転速度が制御される。これにより、主モータを所望の回転速度でゆっくり回転させることができ、また、きわめて軽作業でフライホイールを回転させることができる、と記載されている。このようなパルス駆動制御では、パルスに応じて主モータの回転速度を可変制御するインバータ装置を備えることが一般的となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７９０１２８号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０４２９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１の構成は、補助モータの分だけコストが上昇し、さらに主モータ及び補助モータを選択的に動力伝達機構に連結するためのクラッチ類も必要になって一層コストが上昇する。特許文献２のパルス発生機は、補助モータよりは割安であるが、主モータを回転させるためにハンドルを回し続ける必要があり、またモータの回転数を一定にするためにはハンドルの回転数を一定にする必要があり、操作性の面で難がある。また、パルス発生機とインバータ装置との間は、受け渡し条件の制約やメーカの差異などにより直結できない場合があり、インタフェイス機器を用いることになってコストが上昇する。
【０００８】
さらに、汎用の半固定抵抗器に切替スイッチや操作ボタンなどを組み合わせてインバータ装置を操作制御する操作部を構成することができるが、複数の操作が必要で煩雑であり、操作誤りも生じやすく、操作性が悪い。また、インバータ装置に付属されている外部端子信号を利用した制御では、段階的な速度制御となるため調整作業には十分でない。同様に、インバータ装置に付属されている通信指令信号を利用した制御では応答性が悪く、やはり調整作業には十分でない。
【０００９】
本発明は上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ラムを駆動するモータの微速動作または寸動動作が簡単な操作で行えて調整作業に好適であり、小形から大形までのすべての圧造機に適用できるコスト低廉な回転速度制御手段を備えた圧造機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る圧造機は、基台に装着されたダイスと、前記基台に対して往復動するラムと、該ラムに装着され対向する前記ダイスと組を成すパンチと、前記ラムを駆動する駆動力を発生するモータと、該モータが出力した前記駆動力を前記ラムに伝達する動力伝達機構とを備え、前記ダイスに装填されたワークに前記パンチを打圧して圧造成形を行う圧造機において、供給電力を制御して前記モータの回転速度を可変制御するインバータ装置と、押力が加えられると中立位置から変位し前記押力が解除されると自動的に前記中立位置に戻る操作部を有して該操作部の変位量に応じた制御信号を前記インバータ装置に送出するスプリングリターン制御器と、を備え、前記スプリングリターン制御器の前記操作部を操作して前記インバータ装置を制御することにより、前記モータを微速動作または寸動動作させて前記ダイスと前記パンチとの相対位置関係を調整可能とし、前記スプリングリターン制御器の前記操作部は前記中立位置から正負両方向に変位可能で前記変位量は前記押力の大きさに対応し、前記制御信号の正負は前記操作部の変位方向に対応し、かつ前記制御信号の絶対値は前記操作部の前記変位量に対応して連続的に変化し、前記インバータ装置は、前記制御信号の正負に対応して前記モータが正転または逆転するように制御し、かつ前記制御信号の前記絶対値に対応して前記モータの前記回転速度を連続的に可変制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る圧造機は、基台に装着されたダイスと、前記基台に対して往復動するラムと、該ラムに装着され対向する前記ダイスと組を成すパンチと、前記ラムを駆動する駆動力を発生するモータと、該モータが出力した前記駆動力を前記ラムに伝達する動力伝達機構とを備え、前記ダイスに装填されたワークに前記パンチを打圧して圧造成形を行う圧造機において、供給電力を制御して前記モータの回転速度を可変制御するインバータ装置と、押力が加えられると中立位置から変位し前記押力が解除されると自動的に前記中立位置に戻る操作部を有して該操作部の変位量に応じた制御信号を前記インバータ装置に送出するスプリングリターン制御器と、を備え、前記スプリングリターン制御器の前記操作部を操作して前記インバータ装置を制御することにより、前記モータを微速動作または寸動動作させて前記ダイスと前記パンチとの相対位置関係を調整可能とし、前記スプリングリターン制御器は、正極端子と負極端子と中間端子とを有する直流電源と、前記正極端子と前記負極端子との間に接続された抵抗体と、該抵抗体上を移動して該抵抗体の抵抗値を可変に二分する移動子と、該移動子と連動する前記操作部と、該操作部を前記中立位置に付勢して前記移動子を前記抵抗体の中央位置に付勢する付勢部材とで構成され、前記移動子と前記中間端子との間の差電圧を前記制御信号として前記インバータ装置に送出することを特徴とする。
【００１１】
さらに、長尺線材から所定長さの前記ワークを切り出して供給する線材切断供給装置、前記ダイスと前記パンチの組に前記ワークを搬入及び搬出するトランスファ装置、打圧された前記ワークを前記ダイスから排出するキックアウト装置、前記ワークから加工屑を除去するトリミング装置のうち少なくとも一装置を備えて前記動力伝達機構から連動駆動し、前記スプリングリターン制御器の前記操作部を操作して前記インバータ装置を制御し前記モータを微速動作または寸動動作させることにより、前記線材切断供給装置、前記トランスファ装置、前記キックアウト装置、及び前記トリミング装置のうち少なくとも一装置を調整可能とするようにしてもよい。
【００１３】
さらに、前記インバータ装置は、前記モータが減速する際に発生する回生エネルギを消費する回生抵抗を有してもよい。
【００１４】
さらに、前記スプリングリターン制御器の前記操作部の前記中立位置に対応する前記制御信号に所定の裕度範囲を設定し、前記制御信号が前記裕度範囲内にあるときに前記インバータ装置は前記モータを停止するようにしてもよい。
【００１６】
さらに、前記動力伝達機構に連結されて前記モータから出力された回転エネルギを蓄勢及び放出するフライホイールと、該フライホイールを前記動力伝達機構に継断するクラッチと、を備えてもよい。
【００１７】
さらに、前記インバータ装置は、前記スプリングリターン制御器からの前記制御信号を入力する補助制御部と、圧造成形時に前記モータの回転速度を制御可能な主制御信号を入力する主制御部とを有し、前記回転速度の調整範囲が前記補助制御部で前記主制御部よりも小さく設定され、さらに前記回転速度を変更する際に初速から終速に達するまでの所要時間が前記補助制御部で前記主制御部よりも短く設定されていてもよい。
【００１８】
さらに、前記インバータ装置は、前記スプリングリターン制御器から前記制御信号を受け取る補助制御部に、所定のフィルタ時定数を設定したローパスフィルタを有してもよい。
【００１９】
さらに、前記インバータ装置は、前記スプリングリターン制御器の前記操作部が前記中立位置に戻ったときの前記制御信号を受け取ると、前記モータに直流電力を供給して制動するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に係る圧造機では、スプリングリターン制御器の操作部に押力を加えるという簡単な操作で、インバータ装置を介してモータの回転速度を制御できる。したがって、容易にモータを微速動作または寸動動作させることができ、ダイスとパンチとの相対位置関係を調整するのに好適である。また、従来の操作棒を使用しないので作業者の肉体的負担はなくなり、小形から大形までのすべての圧造機に適用できる。また、スプリングリターン制御器は、従来のパルス発生機と比較して低コストであり、小形化することもできるので、回転速度制御手段として優れている。
また、スプリングリターン制御器の操作部が中立位置から正負両方向に変位可能で変位量が押力の大きさに対応するので、操作部の変位方向及び変位量に対応してモータの正転と逆転の切替え及び回転速度の連続的な可変制御が行なわれる。このため、モータの回転方向及び回転速度の制御を簡単な操作、例えば指一本での操作により行うことができ、操作部から指を離せば自動的にモータが停止する。したがって、より一層操作性を向上できる。
さらに、本発明の請求項２に係る圧造機では、スプリングリターン制御器が三端子直流電源と抵抗体と移動子と操作部と付勢部材とで構成されるので、操作部の変位方向及び変位量に対応して変化する制御信号を生成でき、インバータ装置の制御に好適である。加えて、三端子直流電源を用いることで、操作部が中立位置にあるときに制御信号が変動するばらつきを小さくでき、より一層操作性を向上できる。
【００２１】
さらに、線材切断供給装置、トランスファ装置、前記キックアウト装置、及び前記トリミング装置のうち少なくとも一装置を備える圧造機では、これらの装置を調整する際にも、容易にモータを微速動作または寸動動作させることができ好適である。
【００２３】
さらに、インバータ装置が回生抵抗を有する態様では、モータ減速時に発生する回生エネルギを回生抵抗で熱エネルギとして消費する。したがって、過電圧を発生することなく迅速にモータを減速及び停止でき、より一層操作性を向上できる。
【００２４】
さらに、スプリングリターン制御器の操作部の中立位置に対応する前記制御信号に所定の裕度範囲を設定する態様では、操作部の中立位置に多少の誤差があり、あるいは制御信号に多少のノイズが重畳してもモータが確実に停止する。したがって、操作部に加えていた押力を解除した後にモータが微動するおそれがなくなり、より一層操作性を向上できる。
【００２６】
さらに、動力伝達機構にフライホイール及びクラッチを備える態様では、フライホイールを動力伝達機構に継合してモータを徐々に減速または加速でき、フライホイールを動力伝達機構から切り離してモータを急激に減速または加速できる。したがって、回転速度を制御するときの自由度が拡がり、より一層操作性を向上できる。
【００２７】
さらに、インバータ装置が補助制御部と主制御部とを有し、回転速度の調整範囲が補助制御部で主制御部よりも小さく設定され、さらに回転速度を変更する際の所要時間が補助制御部で主制御部よりも短く設定されている態様では、調整時に補助制御部を用いて迅速にモータの回転速度を変更できる。つまり、応答性が向上して、より一層操作性を向上できる。
【００２８】
さらに、インバータ装置が補助入力部にローパスフィルタを有する態様では、制御信号の変化に対する追従性を低下させない範囲のフィルタ時定数を適宜定めることにより、スプリングリターン制御器からの制御信号に重畳するノイズの影響を抑制できる。特に大形の圧造機で、スプリングリターン制御器とインバータ装置とを結ぶ配線長が長くなる場合に有効で、操作及び制御の信頼性を向上できる。
【００２９】
さらに、前記インバータ装置がモータに直流電力を供給して制動する態様では、直流制動によりモータを迅速に停止できる。つまり、停止時の応答性が向上して、より一層操作性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態の圧造機の全体構成を動力伝達機構とともに説明する平面図である。
【図２】実施形態の圧造機に用いるインバータ装置及びスプリングリターン制御器を模式的に説明する図である。
【図３】スプリングリターン制御器を構成する操作ボックスを説明する図であり、（１）は正面断面図、（２）は側面断面図である。
【図４】スプリングリターン制御器の出力特性を示す図である。
【図５】インバータ装置の補助制御部の制御特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明を実施するための形態を、図１〜図５を参考にして説明する。図１は本発明の実施形態の圧造機１の全体構成を動力伝達機構５とともに説明する平面図である。実施形態の圧造機１は、５組のダイス２１及びパンチ３１によりワークに５工程の圧造成形を順次行うものであり、線材切断供給装置、トランスファ装置、キックアウト装置、及びトリミング装置を備えている。圧造機１は、駆動源としてモータ４を備え、該モータ４への供給電力はインバータ装置８により制御され、インバータ装置８は調整時スプリングリターン制御器９により操作制御されるように構成されている。
【００３２】
基台１０は、各部を配設するための筐体であり、堅牢に形成されている。５個のダイス２１は、基台１０に固定されたダイスブロック２２の前方（図中左側）に一列に配置されており、図中左方向を向いた面に所定の加工型が形成されている。ラム３２は、基台に対して図中左右方向に往復動可能に保持されている。５個のパンチ３１は、ラム３２の図中右側に一列に配置されており、右方向を向いた面に所定の加工型が形成され、ダイス２１と対向している。ダイス２１及びパンチ３１はそれぞれ組になっており、各ダイス２１にワークを装填したのちラム３２が駆動されると、パンチ３１が図中右方に駆動されワークを打圧して圧造成形を行うように構成されている。ダイス２１とパンチ３１の組のうち、図中上側が上流工程で、図中下側が下流工程である。
【００３３】
長尺線材から所定長さのワークを切り出して、ダイス２１とパンチ３１の最初の組に供給するために、線材切断供給装置が設けられている。また、各組にそれぞれワークを搬入及び搬出して順送りするために、トランスファ装置が設けられている。また、打圧されたワークを各組のダイス２１から排出するために、キックアウト装置が設けられている。さらに、最後の組で完成したワークから加工屑を除去するために、トリミング装置が設けられている。
【００３４】
ラム３２及び上述の四装置を駆動する駆動源として、モータ４が設けられている。モータ４には、例えば、三相交流電源で動作する誘導モータを用いることができる。モータ４が出力した駆動力を伝達するために、動力伝達機構５が設けられている。以下、図１を参照しながら動力伝達機構５について詳述する。
【００３５】
図示されるように、モータ４の出力軸４１にはプーリ４２が設けられており、プーリ４２とフライホイール５２とがベルト５１により連結されている。フライホイール５２は、モータ４から出力された回転エネルギを蓄勢及び放出するものである。フライホイール５２の側方にはクラッチ５３が配設されている。クラッチ５３は、フライホイール５２をクラッチ軸５４と継断できるようになっている。これにより、モータ４の出力軸４１からクラッチ軸５４に直接、あるいはフライホイール５２を介して駆動力が伝達されるようになっている。
【００３６】
クラッチ軸５４には、駆動力を出力する小歯車５５及びブレーキ５６が設けられている。小歯車５５に噛合する大歯車５７は、クランク軸５８の一端に結合して一体的に回転するようになっている。クランク軸５８のクランク部にはコンロッド５９の一端が連結され、コンロッド５９の他端はラム３２に連結されている。クランク軸５８及びコンロッド５９により、回転運動が往復運動に変換されて、ラム３２が往復駆動されるようになっている。さらに、クランク軸５８の他端には、ＰＫＯカム６０が一体的に回転するように設けられている。
【００３７】
また、クランク軸５８から分岐歯車対６１及びかさ歯車対６２を介し、サイド軸６３に駆動力が分岐伝達されるようになっている。サイド軸６３には、カッタカム６４及びトランスファカム６５が一体的に回転するように設けられている。また、サイド軸６３にはトランスファドライブ６６が設けられ、プッシャカム６７及び５個のオープンクローズカム６８を駆動するようになっている。さらに、サイド軸６３からかさ歯車対６９を介し、フィードカム７０、５個のＫＯカム７１、及びトリミングカム７２が連動駆動されるようになっている。フィードカム７０は、フィードローラ７３に連結してこれを駆動するようになっている。
【００３８】
上述の動力伝達機構５のうちＰＫＯカム６０、カッタカム６４、及びフィードローラ７３により、線材切断供給装置が連動駆動される。すなわち、フィードローラ７３は長尺線材を所定長さだけ送り出し、カッタカム６４はカッタの刃を駆動し長尺線材を切断してワークを作成し、ＰＫＯカム６０はワークを押し出す。また、トランスファカム６５及びオープンクローズカム６８により、トランスファ装置が連動駆動される。すなわち、トランスファカム６５は、ワークを次の組に順送りし、オープンクローズカム６８はワークを保持及び解放する。また、ＫＯカム７１が図略のキックアウトピンを駆動してワークをダイス２１から排出することにより、キックアウト装置が連動駆動される。さらには、トリミングカム７２により、トリミング装置が連動駆動される。
【００３９】
次に、インバータ装置８及びスプリングリターン制御器９について、図２を参考にして説明する。図２は、実施形態の圧造機１に用いるインバータ装置８及びスプリングリターン制御器９を模式的に説明する図である。スプリングリターン制御器９は、作業者が操作部を操作すると、補助制御信号ＣＳ２をインバータ装置８の補助制御端子Ｃ２に送出するものである。スプリングリターン制御器９は、直流電源９１、抵抗体、移動子、操作部、付勢部材などで構成されている。
【００４０】
直流電源９１は、正極端子Ｐと負極端子Ｎと中間端子Ｅとを有している。直流電源９１の正極端子Ｐの中間端子Ｅに対する正電圧＋Ｖ、および負極端子Ｎの中間端子Ｅに対する負電圧−Ｖは、異符号で同一の絶対値に安定しており、例えば、三端子安定化直流電源を用いることができる。正極端子Ｐと負極端子Ｎとの間に接続される抵抗体には、例えば摺動抵抗体９２を用いることができる。また、抵抗体上を移動して抵抗体の抵抗値を可変に二分する移動子には、例えば、摺動抵抗体９２上を摺動する摺動子９３を用いることができる。摺動子９３と連動する操作部には、例えば操作レバー９４を用いることができる。操作レバー９４を中立位置に付勢して摺動子９３を摺動抵抗体９２の中央位置に付勢する付勢部材には、例えば、一対のスプリング９５、９５を用いることができる。
【００４１】
スプリングリターン制御器９は、摺動子９３の電位を出力する制御出力端子Ｃｏｕｔを有している。制御出力端子Ｃｏｕｔは、インバータ装置８の補助制御端子Ｃ２に接続されている。また、直流電源９１の中間端子Ｅは、インバータ装置８の制御コモン端子ＡＥに接続されている。これにより、制御出力端子Ｃｏｕｔと中間端子Ｅとの間の差電圧が補助制御信号ＣＳ２となり、インバータ装置８に入力される。図２において、操作レバー９４が押力Ｆにより図中左方に移動した状態が例示されており、制御出力端子Ｃｏｕｔには正符号の補助制御信号ＣＳ２が生起する。押力Ｆが解除されれば、操作レバー９４は自動的に中立位置に戻り、摺動子９３が摺動抵抗体９２の中央位置に戻って抵抗値を二等分し、制御出力端子Ｃｏｕｔの補助制御信号ＣＳ２はゼロになる。
【００４２】
また、摺動抵抗体９２、摺動子９３、操作レバー９４、及び一対のスプリング９５、９５を組み合わせて持ち運び可能な操作ボックス９６を形成することができる。図３は、スプリングリターン制御器９を構成する操作ボックス９６を説明する図であり、（１）は正面断面図、（２）は側面断面図である。操作ボックス９６は、筺体９７に機能部９８が組み付けられて形成されている。操作ボックス９６は、圧造機１内外の任意の位置に置いて操作することができる。
【００４３】
筺体９７は箱状であり、その上面には操作レバー９４が突き出る操作孔９７１、及び２つの取付用孔９７２が穿設されている。また、筺体９７の一側面にはケーブル９９を引き出すためのケーブル孔９７４が穿設されている。機能部９８は、取付ねじ９７５を用いて取付用孔９７２に固定され、筺体９７内に収納保持されている。
【００４４】
機能部９８は、枢支部９８１で操作レバー９４を傾動可能に枢支している。また、機能部９８は、摺動抵抗体９２、摺動子９３、及び一対のスプリング９５、９５を内蔵している。機能部９８の下面には、摺動抵抗体９２の両端を引き出した正極端子Ｐ１と負極端子Ｎ１、及び摺動子９３の電位を引き出した制御出力端子Ｃｏｕｔが設けられている。これら３端子Ｐ１、Ｎ１、Ｃｏｕｔは、3芯のケーブル９９によって圧造機１の基台１０側まで配線されている。つまり、正極端子Ｐ１及び負極端子Ｎ１はそれぞれ直流電源９１の正極端子Ｐ及び負極端子Ｎに接続され、制御出力端子Ｃｏｕｔはインバータ装置４の補助制御端子Ｃ２に接続されている。
【００４５】
また、図３（１）に示されるように、操作レバー９４は、機能部９８の枢支部９８１から上向きに立設されて筺体９７の操作孔９７１から突き出している。操作レバー９４は、機能部９８内の一対のスプリング９５、９５により、鉛直真上方向の中立位置に付勢されている。操作レバー９４は、押力Ｆが加えられるとスプリング９５に抗して図中右側に+２０°から図中左側に−２０°までの正負両方向の範囲に傾動し、押力Ｆが解除されると自動的に中立位置に戻るようになっている。操作レバー９４の変位量は、傾動角度Ａで示される。
【００４６】
図４は、スプリングリターン制御器９の出力特性を示す図であり、横軸は操作レバー９４の傾動角度Ａ（°）、縦軸は制御出力端子Ｃｏｕｔから出力される補助制御信号ＣＳ２（Ｖ）を示している。図示されるように、傾動角度Ａと補助制御信号ＣＳ２とは正比例の関係にある。つまり、補助制御信号ＣＳ２の正負は操作レバー９４の変位方向に対応し、かつ補助制御信号ＣＳ２の絶対値は操作レバー９４の傾動角度Ａに比例して連続的に変化している。
【００４７】
図２に戻り、インバータ装置８は、商用周波数Ｆ０の三相交流電力を入力とし、モータ４への供給電力の出力周波数Ｆ１を制御し、モータ４の回転速度を可変制御するものである。インバータ装置８は、三相交流電力を入力する主入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔ、およびモータ４へ供給電力を出力する主出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗを有している。主入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔと主出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗとの間には、周波数を変換する周波数変換部８１が設けられている。周波数変換部８１は、三相の相順を制御する機能も有している。また、図には示されていないが、主出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗの端子間には、内蔵されたＣＰＵの制御により選択的に使用可能な回生抵抗が設けられている。
【００４８】
また、インバータ装置８は、圧造成形時にモータ４の回転速度を制御可能な主制御信号ＣＳ１を入力する主制御端子Ｃ１と、スプリングリターン制御器９からの補助制御信号ＣＳ２を入力する補助制御端子Ｃ２と、両者Ｃ１、Ｃ２に共通な制御コモン端子ＡＥとを有している。補助制御端子Ｃ２及び制御コモン端子ＡＥの入力直後には、ローパスフィルタ８４が設けられている。主制御端子Ｃ１の情報は主制御部８２に取り込まれ。補助制御端子Ｃ２の情報は、ローパスフィルタ８４を介して補助制御部８３に取り込まれている。主制御部８２及び補助制御部８３は、インバータ装置８に内蔵されたＣＰＵ及びプログラムによって実現されており、周波数変換部８１を制御する。
【００４９】
ローパスフィルタ８４は、プログラムによって実現されたディジタル演算フィルタであり、使用するか否かの選択及びフィルタ時定数が設定で変更できるようになっている。本実施形態では、使用の設定がなされ、かつフィルタ時定数はスプリングリターン制御器９からの補助制御信号ＣＳ２の変化に対する追従性を低下させない範囲に設定されている。ローパスフィルタ８４を使用することにより、補助制御信号ＣＳ２に重畳する高周波ノイズを除去できる。
【００５０】
主制御部８２は、主制御信号ＣＳ１の大きさに対応して、供給電力の出力周波数Ｆ１をゼロから商用周波数Ｆ０の範囲で制御する（０≦Ｆ１≦Ｆ０）。また、主制御部８２は、主制御信号ＣＳ１が変化したときに、速度変化率か過大とならない条件を満たすように、初速から終速まで所要時間Ｔ１をかけてモータ４の回転速度を変更制御するようになっている。
【００５１】
一方、補助制御部８３は、図５に示される制御特性に基づいて供給電力の出力周波数Ｆ１を制御する。図５は、インバータ装置８の補助制御部８３の制御特性を示す図であり、横軸は入力された補助制御信号ＣＳ２（Ｖ）、縦軸はモータ４に供給する供給電力の出力周波数Ｆ１（Ｈｚ）を示している。補助制御部８３は、補助制御信号ＣＳ２の正負の符号に対応して、供給電力の相順を切り替え、モータ４を正転または逆転制御する。このように、補助制御部８３では逆転制御を可能として、調整時にラム３２を逆行できるようにしている。
【００５２】
また、補助制御部８３は、補助制御信号ＣＳ２の絶対値に対応して供給電力の出力周波数Ｆ１を商用周波数Ｆ０の１０％までの範囲で可変制御する。なぜなら、調整時には圧造成形時ほどの高速回転は不要であるため、モータ４の回転速度は圧造成形時と比較して±１０％程度までの小さな速度調整範囲とする。さらに、モータ４の回転速度を変更制御する際に初速から終速に達するまでの所要時間Ｔ２を主制御部８２の所要時間Ｔ１よりも短く設定する。所要時間Ｔ２を短くしても、速度調整範囲が狭いので速度変化率が過大にならず支障が生じない。
【００５３】
また、補助制御部８３は、補助制御信号ＣＳ２のゼロを中心にして所定の裕度範囲±Ｄを設定し、この間は出力周波数Ｆ１をゼロに制御する。つまり、操作レバー９３が中立位置から多少ずれていても、あるいは、補助制御信号ＣＳ２に多少のノイズが重畳しても、モータ４を停止するようにしている。
【００５４】
さらに、補助制御部８３は、補助制御信号ＣＳ２の絶対値が減少してモータ４を減速する際に、回生抵抗を使用して回生エネルギを熱エネルギに消費するように制御する。加えて、補助制御信号ＣＳ２が裕度範囲±Ｄ内まで減少してモータ４を停止する際に、モータ４に直流電力を供給して制動するように制御する。
【００５５】
なお、インバータ装置８は、上述の各端子の他に接地端子Ｇや図略の各種端子、例えば、制御に関連した入力端子や警報を通知する出力端子などを有し、また、各種動作条件を設定する設定部や動作状況を表示する表示部などを有している。
【００５６】
次に、上述のように構成された実施形態の圧造機１の作用及び効果について説明する。新しいダイス２１及びパンチ３１を装着して芯出しやストロークなどの相対位置関係を調整する際に、作業者は操作ボックス９６を身近な位置に置いて容易に操作することができる。また、操作ボックス９６の操作レバー９４が中立位置から正負両方向に傾動可能でかつ傾動角度Ａが押力Ｆの大きさに対応している。このため、モータ４の正転と逆転の切替え及び回転速度の連続的な可変制御を、指一本で操作レバー９４を傾ける操作で行うことができ、容易にモータ４を微速動作または寸動動作させることができる。また、操作レバー９４から指を離せば自動的にモータ４が停止する。したがって、調整時にモータ４の回転速度を操作制御する操作性が極めて良好である。また、従来の操作棒を使用しないので作業者の肉体的負担はなくなり、小形から大形までのすべての圧造機に適用できる。また、スプリングリターン制御器９は、従来のパルス発生機と比較して低コストであり、小形化することもできるので、回転速度制御手段として優れている。
【００５７】
さらに、線材切断供給装置、トランスファ装置、キックアウト装置、及びトリミング装置の動作のタイミングやストロークなどの調整を行う際にも、スプリングリターン制御器９を操作して、容易にモータ４を微速動作または寸動動作させることができる。
【００５８】
さらに、インバータ装置４が回生抵抗を有しているので、モータ４減速時に発生する回生エネルギを回生抵抗で熱エネルギとして消費する。したがって、過電圧を発生することなく迅速にモータ４を減速及び停止できる。
【００５９】
さらに、スプリングリターン制御器９の補助制御信号ＣＳ２に所定の裕度範囲±Ｄを設定しているので、操作レバー９４の中立位置に多少の誤差があっても、あるいは補助制御信号ＣＳ２に多少のノイズが重畳しても、モータ４が確実に停止する。したがって、操作レバー９４に加えていた押力Ｆを解除した後にモータ４が微動するおそれがなくなる。
【００６０】
さらに、スプリングリターン制御器９が、直流電源９１及び、摺動抵抗体９２、摺動子９３、操作レバー９４、及び一対のスプリング９５、９５からなる操作ボックス９６で構成されており、生起される補助制御信号ＣＳ２はインバータ装置８の制御に好適である。
【００６１】
さらに、動力伝達機構５にフライホイール５２及びクラッチ５３を備えるので、フライホイール５２を動力伝達機構５に継合してモータ４を徐々に減速または加速でき、フライホイール５２を動力伝達機構５から切り離してモータ４を急激に減速または加速できる。したがって、回転速度を制御するときの自由度が大きい。
【００６２】
さらに、インバータ装置８が補助制御部８３と主制御部８２とを有し、補助制御部８３での回転速度の調整範囲が主制御部８２の±１０％程度と小さく設定され、さらに補助制御部８３での回転速度の変更に要する所要時間Ｔ２が主制御部８２よりも短く設定されている。したがって、調整時に補助制御部８３を用いて迅速にモータ４の回転速度を変更でき、応答性に優れる。
【００６３】
さらに、インバータ装置８は補助制御部８３にローパスフィルタ８４を有しており、スプリングリターン制御器９からの補助制御信号ＣＳ２に重畳するノイズの影響を抑制できる。特に大形の圧造機で、スプリングリターン制御器９の操作ボックス９６とインバータ装置８とを結ぶケーブル９９が長くなる場合に有効で、操作制御の信頼性を向上できる。
【００６４】
さらに、インバータ装置８がモータ４に直流電力を供給して制動するので、直流制動によりモータ４を迅速に停止できる。
【００６５】
以上説明した各種方策によりそれぞれ、調整時にモータ４の回転速度を操作制御する操作性を、より一層向上できる。
【００６６】
なお、上記実形態では、操作部として傾動する操作レバー９４を例示したが、これに限定されない。すなわち、回転式の調整つまみやリニアにスライドする操作部などを用いるようにしてもよい。また、操作ボックス９６を使用せずに、基台１０に直付けされた操作盤上にスプリングリターン制御器９を構成してもよい。また、補助制御部８３での回転速度の調整範囲を主制御部８２の±１０％程度に設定しているが、この設定も自由である。本発明は、そのほか様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１：圧造機
２１：ダイス    ２２：ダイスブロック
３１：パンチ    ３２：ラム
４：モータ    ４１：出力軸    ４２：プーリ
５：動力伝達機構
５１：ベルト    ５２：フライホイール    ５３：クラッチ
５４：クラッチ軸    ５５：小歯車    ５６：ブレーキ    ５７：大歯車
５８：クランク軸    ５９：コンロッド    ６０：ＰＫＯカム
６１：分岐歯車対    ６２：かさ歯車対    ６３：サイド軸
６４：カッタカム    ６５：トランスファカム
６６：トランスファドライブ    ６７：プッシャカム
６８：オープンクローズカム    ６９：かさ歯車対    ７０：フィードカム
７１：ＫＯカム    ７２トリミングカム    ７３：フィードローラ
８：インバータ装置
８１：周波数変換部    ８２：主制御部    ８２：補助制御部
８３：ローパスフィルタ
９：スプリングリターン制御器
９１：直流電源    ９２：摺動抵抗体    ９３：摺動子
９４：操作レバー（操作部）    ９５：スプリング（付勢部材）
９６：操作ボックス    ９７：筺体    ９８：機能部    ９９：ケーブル
１０：基台
ＣＳ１：主制御信号    ＣＳ２：補助制御信号    ±Ｄ：裕度範囲
【図１】
0005548537.tif 000002
【図２】
0005548537.tif 000003
【図３】
0005548537.tif 000004
【図４】
0005548537.tif 000005
【図５】
0005548537.tif 000006