(57)【要約】【課題】  ダイクッションパッドの圧力制御の精度を向上させることのできるダイクッション制御装置を提供する。【解決手段】  位置・圧力制御切換部５１の切換動作によって圧力フィードバック制御が選択された際に、速度比較部５２は、圧力制御部５０からの速度指令信号ｖｐｃにスライド速度演算部４３からの速度フィードフォワード信号ｖｆを加算した信号と、ダイクッションパッド速度演算部４４からの速度フィードバック信号ｖｒとを比較して速度偏差信号ｅｖを出力するように構成する。【選択図】図５
2006212664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｃ）前記スライドの速度検出信号を出力するスライド速度検出手段、
（ｄ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｅ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｆ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｇ）前記圧力制御部からの速度指令信号に前記スライド速度検出手段からの速度検出信号を加算した信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｈ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｉ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするダイクッション制御装置。
【請求項２】
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの位置検出信号を出力するダイクッションパッド位置検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｃ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｄ）前記スライドの速度検出信号を出力するスライド速度検出手段、
（ｅ）前記ダイクッションパッドの位置の目標値を、予め設定された位置パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく位置指令信号を出力する位置指令信号出力部、
（ｆ）前記位置指令信号出力部からの位置指令信号と、前記ダイクッションパッド位置検出手段からの位置検出信号とを比較して位置偏差信号を出力する位置比較部、
（ｇ）前記位置比較部からの位置偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する位置制御部、
（ｈ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｉ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｊ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｋ）前記ダイクッションパッドの位置を制御する位置制御と、前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を制御する圧力制御とを切り換える位置・圧力制御切換手段、
（ｌ）前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記位置制御が選択された場合に、前記位置制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力し、前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記圧力制御が選択された場合に、前記圧力制御部からの速度指令信号に前記スライド速度検出手段からの速度検出信号を加算した信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｍ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｎ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするダイクッション制御装置。
【請求項３】
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｃ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｄ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｅ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に比例する大きさの出力信号に、当該圧力偏差信号の積分値に比例する大きさの出力信号を加算した信号に基づき速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｆ）前記圧力制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｇ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｈ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするダイクッション制御装置。
【請求項４】
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの位置検出信号を出力するダイクッションパッド位置検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｃ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｄ）前記ダイクッションパッドの位置の目標値を、予め設定された位置パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく位置指令信号を出力する位置指令信号出力部、
（ｅ）前記位置指令信号出力部からの位置指令信号と、前記ダイクッションパッド位置検出手段からの位置検出信号とを比較して位置偏差信号を出力する位置比較部、
（ｆ）前記位置比較部からの位置偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する位置制御部、
（ｇ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｈ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｉ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に比例する大きさの出力信号に、当該圧力偏差信号の積分値に比例する大きさの出力信号を加算した信号に基づき速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｊ）前記ダイクッションパッドの位置を制御する位置制御と、前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を制御する圧力制御とを切り換える位置・圧力制御切換手段、
（ｋ）前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記位置制御が選択された場合に、前記位置制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力し、前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記圧力制御が選択された場合に、前記圧力制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｌ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｍ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするダイクッション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械におけるスライドの動作と同期してダイクッションパッドの動作を制御するダイクッション制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を制御するダイクッション制御装置として、例えば特許文献１にて提案されているものが知られている。この特許文献１に係るダイクッション制御装置においては、電動サーボモータの電流値に基づいてダイクッションパッドに生ずる負荷、言い換えれば圧力（以下、この圧力を「クッション圧」という。）を求め、求められたクッション圧が予め設定されたクッション圧の圧力パターンに追従するように電動サーボモータを制御するようにされている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０２３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に係るダイクッション制御装置では、電動サーボモータの電流値に基づきクッション圧を間接的に求めてフィードバック制御する所謂セミクローズドループ方式が採用されているために、クッション圧を高精度に制御することができず、ワークの破断やひずみが発生する恐れがあるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、ダイクッションパッドの圧力制御の精度を向上させることのできるダイクッション制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、第１発明によるダイクッション制御装置は、
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｃ）前記スライドの速度検出信号を出力するスライド速度検出手段、
（ｄ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｅ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｆ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｇ）前記圧力制御部からの速度指令信号に前記スライド速度検出手段からの速度検出信号を加算した信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｈ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｉ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
次に、第２発明によるダイクッション制御装置は、
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの位置検出信号を出力するダイクッションパッド位置検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｃ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｄ）前記スライドの速度検出信号を出力するスライド速度検出手段、
（ｅ）前記ダイクッションパッドの位置の目標値を、予め設定された位置パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく位置指令信号を出力する位置指令信号出力部、
（ｆ）前記位置指令信号出力部からの位置指令信号と、前記ダイクッションパッド位置検出手段からの位置検出信号とを比較して位置偏差信号を出力する位置比較部、
（ｇ）前記位置比較部からの位置偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する位置制御部、
（ｈ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｉ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｊ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｋ）前記ダイクッションパッドの位置を制御する位置制御と、前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を制御する圧力制御とを切り換える位置・圧力制御切換手段、
（ｌ）前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記位置制御が選択された場合に、前記位置制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力し、前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記圧力制御が選択された場合に、前記圧力制御部からの速度指令信号に前記スライド速度検出手段からの速度検出信号を加算した信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｍ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｎ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
次に、第３発明によるダイクッション制御装置は、
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｃ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｄ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｅ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に比例する大きさの出力信号に、当該圧力偏差信号の積分値に比例する大きさの出力信号を加算した信号に基づき速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｆ）前記圧力制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｇ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｈ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
次に、第４発明によるダイクッション制御装置は、
電動サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を、プレス機械におけるスライドの昇降動作と同期させて制御するダイクッション制御装置において、
（ａ）前記ダイクッションパッドの位置検出信号を出力するダイクッションパッド位置検出手段、
（ｂ）前記ダイクッションパッドの速度検出信号を出力するダイクッションパッド速度検出手段、
（ｃ）前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を検出しその検出値に基づく圧力検出信号を出力する圧力検出手段、
（ｄ）前記ダイクッションパッドの位置の目標値を、予め設定された位置パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく位置指令信号を出力する位置指令信号出力部、
（ｅ）前記位置指令信号出力部からの位置指令信号と、前記ダイクッションパッド位置検出手段からの位置検出信号とを比較して位置偏差信号を出力する位置比較部、
（ｆ）前記位置比較部からの位置偏差信号に基づいて速度指令信号を出力する位置制御部、
（ｇ）前記ダイクッションパッドにおいて発生させる圧力の目標値を、予め設定された圧力パターンを参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部、
（ｈ）前記圧力指令信号出力部からの圧力指令信号と、前記圧力検出手段からの圧力検出信号とを比較して圧力偏差信号を出力する圧力比較部、
（ｉ）前記圧力比較部からの圧力偏差信号に比例する大きさの出力信号に、当該圧力偏差信号の積分値に比例する大きさの出力信号を加算した信号に基づき速度指令信号を出力する圧力制御部、
（ｊ）前記ダイクッションパッドの位置を制御する位置制御と、前記ダイクッションパッドに生ずる圧力を制御する圧力制御とを切り換える位置・圧力制御切換手段、
（ｋ）前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記位置制御が選択された場合に、前記位置制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力し、前記位置・圧力制御切換手段による切換動作にて前記圧力制御が選択された場合に、前記圧力制御部からの速度指令信号と、前記ダイクッションパッド速度検出手段からの速度検出信号とを比較して速度偏差信号を出力する速度比較部、
（ｌ）前記速度比較部からの速度偏差信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部および
（ｍ）前記速度制御部からのモータ電流指令信号に応じた電流を前記電動サーボモータに供給するサーボアンプ
を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、スライド速度検出信号（速度フィードフォワード信号）によってダイクッションパッド速度検出信号（速度フィードバック信号）が打ち消されるようにされているので、速度フィードバック信号による速度偏差信号の発生を未然に防ぐことができ、圧力制御の精度を向上させることができるという効果を奏する。
【００１１】
第２発明によれば、前記第１発明と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本発明によれば、位置・圧力制御切換手段の切換動作によって位置制御と圧力制御とが加工条件に応じて切り換えられるので、絞り加工等のプレス加工を良好に行うことができるという効果を奏する。
【００１２】
第３発明によれば、圧力制御部からは圧力偏差信号に見合う大きさで、かつ圧力偏差信号がある限りその大きさが増加するような速度指令信号が出力されるので、圧力偏差を迅速かつ確実に減少させることができる。したがって、前記第１発明と同様に、圧力制御の精度を向上させることができる。さらに、前記第１発明では必要とされるスライド速度検出手段が本発明では不要となるので、装置構成の簡素化を図ることができるという利点がある。
【００１３】
第４発明によれば、前記第３発明と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本発明によれば、位置・圧力制御切換手段の切換動作によって位置制御と圧力制御とが加工条件に応じて切り換えられるので、絞り加工等のプレス加工を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明によるダイクッション制御装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１には、本発明の第１の実施形態に係るプレス機械の概略構成図が示されている。また、図２には図１におけるＡ部拡大図が、図３には図１におけるＢ−Ｂ視要部断面図が、それぞれ示されている。また、図４には第１の実施形態に係るダイクッションの概略構成図が示されている。
【００１６】
図１に示されるプレス機械１は、本体フレーム２に昇降自在に支承されてスライド駆動機構３により昇降駆動されるスライド４と、このスライド４と対向配置でベッド５上に取着されるボルスタ６とを備えている。前記スライド４の下面には上型７が取り付けられるとともに、前記ボルスタ６の上面には下型８が取り付けられている。こうして、スライド４の昇降動作により、上型７と下型８との間に配されたワーク９に対しプレス加工（絞り加工）が施される。
【００１７】
前記本体フレーム２とスライド４との間には、図２に示されるように、スライド４の位置を検出するリニアスケール１０が設けられている。このリニアスケール１０は、スケール部１１とヘッド部１２とを有してなり、スケール部１１は本体フレーム２の内側面の所定位置に取着されるとともに、ヘッド部１２はスケール部１１に近接するようにしてスライド４の側面に取着され、スライド４の昇降動作に伴いヘッド部１２がスケール部１１に沿って移動するようにされている。そして、ヘッド部１２はスライド４の位置に応じたスライド位置検出信号ｈｓを出力する。このヘッド部１２から出力されたスライド位置検出信号ｈｓは、後述するコントローラ４１に入力される。なお、リニアスケール１０および後述するスライド速度演算部４３を含む構成が、本発明における「スライド速度検出手段」に対応する。
【００１８】
前記ベッド５には、ダイクッション１３が内蔵されている。このダイクッション１３は、所要のダイクッションピン１４と、ベッド５内においてそのベッド５に昇降自在に支持されるダイクッションパッド１５と、このダイクッションパッド１５を昇降駆動するダイクッションパッド駆動機構１６とを備えて構成されている。
【００１９】
前記各ダイクッションピン１４は、ボルスタ６および下型８のそれぞれに形成された上下方向に貫通する孔に挿通されている。各ダイクッションピン１４において、その上端は下型８の凹部に配されたブランクフォルダ１７に当接されるとともに、その下端はダイクッションパッド１５に当接されている。
【００２０】
前記ダイクッションパッド１５の各側面とその各側面に対向するベッド５の内壁面との間には、図３および図４に示されるように、ダイクッションパッド１５を上下方向に案内する複数個（本実施形態では８個）のガイド部材１８が設けられている。各ガイド部材１８は、互いに係合する一対のインナーガイド１９とアウターガイド２０とからなり、ダイクッションパッド１５の各側面にインナーガイド１９が取り付けられ、ベッド５の内壁面にアウターガイド２０が取り付けられている。こうして、ダイクッションパッド１５は、ベッド５内においてそのベッド５に昇降自在に支持されている。
【００２１】
前記ダイクッションパッド駆動機構１６は、図４に示されるように、駆動源としての電動サーボモータ２１と、ダイクッションパッド１５の昇降手段としてのボールねじ機構２２と、電動サーボモータ２１とボールねじ機構２２との間の動力伝達経路に配される巻掛け伝動機構２３および連結部材２４とを備え、ダイクッションパッド１５と電動サーボモータ２１との間で互いの動力が伝達自在に構成されている。前記電動サーボモータ２１は、回転軸を有する回転式のＡＣサーボモータであり、当該電動サーボモータ２１への供給電流ｉの制御によって回転軸の回転速度や回転力が制御されるようになっている。この電動サーボモータ２１の本体部分は、ベッド５の内壁面間に架設されたビーム２５に固定されている。前記ボールねじ機構２２は、ねじ部２６とそのねじ部２６に螺合するナット部２７とを有してなり、ナット部２７から入力された回転動力をねじ部２６で直線動力に変換して出力する機能を有している。このボールねじ機構２２において、ねじ部２６の上端部はダイクッションパッド１５の下端部に結合され、ねじ部２６の下端部は連結部材２４の中心部に形成された空間内において進退可能に配され、ナット部２７の下端部は連結部材２４の上端部に結合されている。前記連結部材２４は、所要のベアリングおよびそれらベアリングを収容する軸受ハウジングよりなる軸受装置２８を介して前記ビーム２５に支持されている。前記巻掛け伝動機構２３は、電動サーボモータ２１の回転軸に固定される小プーリ２９と、連結部材２４の下端部に固定される大プーリ３０との間に、タイミングベルト３１が巻装されることによって構成されている。こうして、電動サーボモータ２１の回転動力が、小プーリ２９、タイミングベルト３１、大プーリ３０および連結部材２４を介してボールねじ機構２２におけるナット部２７に伝達され、このナット部２７に伝達された回転動力によりボールねじ機構２２におけるねじ部２６が上下方向に移動されてダイクッションパッド１５が昇降駆動される。また、電動サーボモータ２１への供給電流ｉを制御することにより、クッションパッド１５に与えられる付勢力が制御される。
【００２２】
前記ダイクッションパッド１５の側面には、ひずみゲージ３２（本発明における「圧力検出手段」に対応する。）が貼着されている。このひずみゲージ３２は、ダイクッションパッド１５に生ずる負荷、言い換えればダイクッションパッド１５がダイクッションピン１４を介してブランクフォルダ１７に与える付勢力（以下、この負荷を「クッション圧」という。）を検出しその検出値を圧力検出信号ｐｒとして出力する。このひずみゲージ３２から出力された圧力検出信号ｐｒは、後述するコントローラ４１に入力される。なお、負荷を圧力あるいは応力として取扱う場合もあり、この明細書では「圧力制御」、「圧力検出手段」、「圧力パターン」、「クッション圧」等のように「圧力」という表現にしている。
【００２３】
前記ダイクッションパッド１５とベッド５との間には、ダイクッションパッド１５の位置を検出するリニアスケール３３（本発明における「ダイクッションパッド位置検出手段」に対応する。）が設けられている。このリニアスケール３３は、スケール部３４とヘッド部３５とよりなり、スケール部３４はベッド５の内壁面の所定位置に取着されるとともに、ヘッド部３５はスケール部３４に近接するようにしてダイクッションパッド１５の側面に取着され、ダイクッションパッド１５の昇降動作に伴いヘッド部３５がスケール部３４に沿って移動するようにされている。そして、ヘッド部３５は、ダイクッションパッド１５の位置に応じたダイクッションパッド位置検出信号ｈｒを出力する。このヘッド部３５から出力されたダイクッションパッド位置検出信号ｈｒは、後述するコントローラ４１に入力される。
【００２４】
前記電動サーボモータ２１には、エンコーダ３６が付設されている。このエンコーダ３６は、電動サーボモータ２１の回転軸の速度を検出しその検出値をモータ回転速度検出信号ωとして出力する。このエンコーダ３６から出力されたモータ回転速度検出信号ωは、後述するコントローラ４１に入力される。なお、エンコーダ３６および後述するダイクッションパッド速度演算部４４を含む構成が、本発明における「ダイクッションパッド速度検出手段」に対応する。
【００２５】
次に、前記ダイクッション１３を制御するダイクッション制御装置４０の構成について図５のブロック図を用いて以下に説明することとする。
【００２６】
図５に示されるダイクッション制御装置４０は、コントローラ４１と、このコントローラ４１から出力されるモータ電流指令信号ｉｃに応じたモータ電流ｉを前記電動サーボモータ２１に供給するサーボアンプ４２とを備えている。
【００２７】
前記コントローラ４１は、詳細図示による説明は省略するが、各種入力信号を変換・整形する入力インタフェースと、マイクロコンピュータや高速数値演算プロセッサ等を主体に構成され、決められた手順に従って入力データの算術・論理演算を行うコンピュータ装置と、演算結果を制御信号に変換して出力する出力インタフェースとを備えて構成されている。このコントローラ４１には、スライド速度演算部４３、ダイクッションパッド速度演算部４４、位置指令信号出力部４５、位置比較部４６、位置制御部４７、圧力指令信号出力部４８、圧力比較部４９、圧力制御部５０、位置・圧力制御切換部５１、速度比較部５２および速度制御部５３の各種機能部が形成されている。
【００２８】
前記スライド速度演算部４３は、スライド位置検出用のリニアスケール１０におけるヘッド部１２からのスライド位置検出信号ｈｓを入力し、この入力信号を時間で微分することによりスライド４の速度（昇降速度）を求め、その結果をスライド速度検出信号ｖｆとして出力する機能を有している。
【００２９】
前記ダイクッションパッド速度演算部４４は、電動サーボモータ２１に付設のエンコーダ３６からのモータ回転速度検出信号ωを入力し、この入力信号に基づいてモータ回転速度と所定の関係にあるダイクッションパッド１５の速度（昇降速度）を求め、その結果をダイクッションパッド速度検出信号ｖｒとして出力する機能を有している。なお、このダイクッションパッド速度演算部４４を前記スライド速度演算部４３と同様の機能を有するものとしてもよい。すなわち、このダイクッションパッド速度演算部４４を、ダイクッションパッド位置検出信号ｈｒを時間で微分してその結果からダイクッションパッド速度検出信号ｖｒを算出するものとしてもよい。
【００３０】
前記位置指令信号出力部４５は、ダイクッションパッド１５の位置の目標値を、予め設定された位置パターン５４を参照することで求めその求められた目標値に基づく位置指令信号ｈｃを生成・出力する機能を有している。ここで、前記位置パターン５４は、時間（あるいはプレス角度またはスライド位置）とダイクッションパッド位置との所望の対応関係を示すものである。
【００３１】
前記位置比較部４６は、位置指令信号出力部４５からの位置指令信号ｈｃと、ダイクッションパッド位置検出用のリニアスケール３３におけるヘッド部３５からのダイクッションパッド位置検出信号ｈｒとを比較して位置偏差信号ｅｈを出力する機能を有している。
【００３２】
前記位置制御部４７は、位置比較部４６からの位置偏差信号ｅｈを入力しその入力信号に所定の位置ゲインＫ１を乗じて出力する係数器５５を備え、位置偏差信号ｅｈに見合う大きさの速度指令信号ｖｈｃを生成・出力する機能を有している。
【００３３】
前記圧力指令信号出力部４８は、ダイクッションパッド１５において発生させる圧力（クッション圧）の目標値を、予め設定された圧力パターン５６を参照することで求めその求められた目標値に基づく圧力指令信号ｐｃを生成・出力する機能を有している。ここで、前記圧力パターン５６は、時間（あるいはプレス角度またはスライド位置）とダイクッションパッド１５に生ずる圧力との所望の対応関係を示すものである。
【００３４】
前記圧力比較部４９は、圧力指令信号出力部４８からの圧力指令信号ｐｃと、ひずみゲージ３２からの圧力検出信号ｐｒとを比較して圧力偏差信号ｅｐを出力する機能を有している。
【００３５】
前記圧力制御部５０は、圧力比較部４９からの位置偏差信号ｅｐを入力しその入力信号に所定の圧力ゲインＫ２を乗じて出力する係数器５７を備え、圧力偏差信号ｅｐに見合う大きさの速度指令信号ｖｐｃを生成・出力する機能を有している。
【００３６】
前記位置・圧力制御切換部５１（本発明（第１発明）における「位置・圧力制御切換手段」に対応する。）は、ダイクッションパッド１５の位置を制御する位置制御とダイクッションパッド１５に生ずる圧力を制御する圧力制御とを切り換えるものであり、切換器５８と開閉器５９とを備えて構成されている。前記切換器５８は、位置制御部４７および圧力制御部５０と、速度比較部５２との間の信号伝達経路に介挿されている。この切換器５８には、ｂ接点を基準にａ接点とｃ接点との接続を切り換えるスイッチ６０が設けられている。このスイッチ６０によってｂ接点とａ接点とが接続（以下、この接続動作を「ｂ−ａ接点接続動作」という。）された場合には、位置制御部４７からの速度指令信号ｖｈｃが速度比較部５２へと流れ、一方、同スイッチ６０によってｂ接点とｃ接点とが接続（以下、この接続動作を「ｂ−ｃ接点接続動作」という。）された場合には、圧力制御部５０からの速度指令信号ｖｐｃが速度比較部５２へと流れるようになっている。一方、前記開閉器５９は、スライド速度演算部４３と速度比較部５２との間の信号伝達経路に介挿されている。この開閉器５９には、ｄ接点とｅ接点とを接断するスイッチ６１が設けられている。このスイッチ６１によってｄ接点とｅ接点とが接続（以下、この接続動作を「ｄ−ｅ接点接続動作」という。）された場合には、スライド速度演算部４３からのスライド速度検出信号ｖｆが速度比較部５２へと流れ、同スイッチ６１によってｄ接点とｅ接点とが切断（以下、この切断動作を「ｄ−ｅ接点切断動作」という。）された場合には、スライド速度演算部４３からのスライド速度検出信号ｖｆが速度比較部５２に流れないようになっている。
【００３７】
そして、位置制御が行われる際には、前記切換器５８におけるｂ−ａ接点接続動作にてｂ接点とａ接点とが接続されるとともに、前記開閉器５９におけるｄ−ｅ接点切断動作にてｄ接点とｅ接点とが切断される。また、圧力制御が行われる際には、前記切換器５８におけるｂ−ｃ接点接続動作にてｂ接点とｃ接点とが接続されるとともに、前記開閉器５９におけるｄ−ｅ接点接続動作にてｄ接点とｅ接点とが接続される。
【００３８】
本実施形態においては、上型７とワーク９とが接する第１の切換時機が検知された場合には、位置・圧力制御切換部５１における切換動作によって位置制御から圧力制御に切り換えられるとともに、ダイクッションパッド１５が下死点に到達する第２の切換時機が検知された場合には、位置・圧力制御切換部５１における切換動作によって圧力制御から位置制御に切り換えられるようにされている。ここで、前記第１の切換時機は、ダイクッションパッド１５の下降時にひずみゲージ３２による圧力検出値が第１の閾値に達したとき（上型７とワーク９とが接してダイクッションパッド１５の圧力が発生し始めた場合）、もしくはダイクッションパッド位置検出用のリニアスケール３３による検出位置が第１の所定位置に達したとき（上型７とワーク９とが接する位置にダイクッションパッド１５が達した場合）である。一方、前記第２の切換時機は、ダイクッションパッド１５の下降時にひずみゲージ３２による圧力検出値が第２の閾値に達したとき（上型７とワーク９とが離間してダイクッションパッド１５の圧力が消失した場合）、もしくはダイクッションパッド位置検出用のリニアスケール３３による検出位置が第２の所定位置に達したとき（ダイクッションパッド１５が下死点に達した場合）である。
【００３９】
前記速度比較部５２は、位置・圧力制御切換部５１による切換動作にて位置制御が選択された場合に、位置制御部４７からの速度指令信号ｖｈｃと、ダイクッションパッド速度演算部４４からのダイクッションパッド速度検出信号ｖｒとを比較して速度偏差信号ｅｖを出力し、位置・圧力制御切換部５１による切換動作にて圧力制御が選択された場合に、圧力制御部５０からの速度指令信号ｖｐｃにスライド速度演算部４３からのスライド速度検出信号ｖｆを加算した信号と、ダイクッションパッド速度演算部４４からのダイクッションパッド速度検出信号ｖｒとを比較して速度偏差信号ｅｖを出力する機能を有している。
【００４０】
前記速度制御部５３は、速度比較部５２からの速度偏差信号ｅｖを入力しその入力信号に所定の比例ゲインＫ３を乗じて出力する係数器６２と、速度比較部５２からの速度偏差信号ｅｖを入力しその入力信号を積分して出力する積分器６３（ブロック内の記号ｓはラプラス演算子である。）と、この積分器６３からの出力信号を入力しその入力信号に所定の積分ゲインＫ４を乗じて出力する係数器６４とを備え、係数器６２からの出力信号に係数器６４からの出力信号を加算してモータ電流指令信号（トルク指令信号）ｉｃを生成・出力する機能を有している。この速度制御部５３においては、比例動作（Ｐ動作）と積分動作（Ｉ動作）とを組み合わせた比例＋積分動作（ＰＩ動作）が行われることにより、当該速度制御部５３からは、速度偏差信号ｅｖに見合う大きさで、かつ速度偏差信号ｅｖがある限りその大きさが増加するようなモータ電流指令信号ｉｃが出力され、検出速度が目標速度に迅速かつ正確に一致される。こうして、安定した位置・圧力制御ができるようにされている。
【００４１】
前記サーボアンプ４２は、電流比較部６５と電流制御部６６と電流検出部６７とを備えて構成されている。このサーボアンプ４２において、電流検出部６７は、電動サーボモータ２１に供給されるモータ電流ｉを検出しその検出値をモータ電流検出信号ｉｒとして出力する。電流比較部６５は、速度制御部５３からのモータ電流指令信号ｉｃと、電流検出部６７からのモータ電流検出信号ｉｒとを比較してモータ電流偏差信号ｅｉを出力する。電流制御部６６は、電流比較部６５からのモータ電流偏差信号ｅｉに基づいて電動サーボモータ２１への供給電流ｉを制御する。
【００４２】
次に、ダイクッションパッド１５の動作と圧力・位置制御との関係について図５および図６を用いて以下に説明する。ここで、図６には、スライド４とダイクッションパッド１５の動作説明図が示されており、時間の経過に伴うスライド４とダイクッションパッド１５との位置の変化が線図で表わされている。なお、以下の説明において、ダイクッションパッド位置検出用のリニアスケール３３におけるヘッド部３５からのダイクッションパッド位置検出信号ｈｒを「位置フィードバック信号ｈｒ」と称し、ダイクッションパッド速度演算部４４からのダイクッションパッド速度検出信号ｖｒを「速度フィードバック信号ｖｒ」と称し、スライド速度演算部４３からのスライド位置検出信号ｖｆを「速度フィードフォワード信号ｖｆ」と称し、ひずみゲージ３２からの圧力検出信号ｐｒを「圧力フィードバック信号ｐｒ」と称することとする。また、位置制御を「位置フィードバック制御」と称するとともに、圧力制御を「圧力フィードバック制御」と称することとする。
【００４３】
本実施形態においては、上型７とワーク９とが接する際の衝撃を緩和するために、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、ダイクッションパッド１５の予備加速が行われる。この時刻ｔ１から時刻ｔ２の間は、切換器５８におけるｂ接点とａ接点とがスイッチ６０によって接続状態とされる一方、開閉器５９におけるｄ接点とｅ接点とがスイッチ６１によって切断状態とされて、位置フィードバック制御が行われる。位置フィードバック制御時において、位置比較部４６は、位置指令信号ｈｃから位置フィードバック信号ｈｒを減じて位置偏差信号ｅｈを出力し、位置制御部４７は、位置偏差信号ｅｈを減少させる速度指令信号ｖｈｃを出力し、速度比較部５２は、速度指令信号ｖｈｃから速度フィードバック信号ｖｒを減じて速度偏差信号ｅｖを出力し、速度制御部５３は、速度偏差信号ｅｖを減少させるモータ電流指令信号（トルク指令信号）ｉｃを出力し、サーボアンプ４２は、モータ電流指令信号ｉｃに応じたモータ電流ｉを電動サーボモータ２１に供給する。これにより、リニアスケール３３による位置検出値が予め設定された位置パターン５４に追従するようにダイクッションパッド１５の位置が制御される。
【００４４】
次いで、時刻ｔ２（第１の切換時機）において上型７とワーク９とが接すると、切換器５９におけるｂ−ｃ接点接続動作にてｂ接点とｃ接点とがスイッチ６０によって接続されるとともに、開閉器５９におけるｄ−ｅ接点接続動作にてｄ接点とｅ接点とがスイッチ６１によって接続されて、位置フィードバック制御から圧力フィードバック制御に切り換えられる。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、スライド４とダイクッションパッド１５とが一体となって下降し、ワーク９に対し絞り加工が施される。この時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間においては、圧力フィードバック制御が行われる。この圧力フィードバック制御時において、圧力比較部４９は、圧力指令信号ｐｃから圧力フィードバック信号ｐｒを減じて圧力偏差信号ｅｐを出力し、圧力制御部５０は、圧力偏差信号ｅｐを減少させる速度指令信号ｖｐｃを出力し、速度比較部５２は、速度指令信号ｖｐｃに速度フィードフォワード信号ｖｆを加算した信号から速度フィードバック信号ｖｒを減じて速度偏差信号ｅｖを出力し、速度制御部５３は、速度偏差信号ｅｖを減少させるモータ電流指令信号（トルク指令信号）ｉｃを出力し、サーボアンプ４２は、モータ電流指令信号ｉｃに応じたモータ電流ｉを電動サーボモータ２１に供給する。これにより、ひずみゲージ３２による圧力検出値が予め設定された圧力パター５６ンに追従するようにダイクッションパッド１５のクッション圧が制御される。
【００４５】
次いで、時刻ｔ３（第２の切換時機）においてスライド４とダイクッションパッド１５とが下死点に達すると、切換器５８におけるｂ−ａ接点接続動作にてｂ接点とａ接点とがスイッチ６０によって接続されるとともに、開閉器５９におけるｄ−ｅ接点切断動作にてｄ接点とｅ接点とがスイッチ６１によって切断されて、圧力フィードバック制御から位置フィードバック制御に切り換えられる。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、スライド４とダイクッションパッド１５とが一体となって補助リフト分だけ上昇する。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間において、ダイクッションパッド１５はロッキングし上昇動作を一旦停止する。時刻ｔ５において、ダイクッションパッド１５は再び上昇動作を開始する。時刻ｔ３以降においては、位置フィードバック制御が行われており、前述したような各種信号の流れにより、リニアスケール３３による位置検出値が予め設定された位置パターン５４に追従するようにダイクッションパッド１５の位置が制御される。
【００４６】
図７には、本実施形態におけるダイクッション制御装置に関する圧力フィードバック制御のシミュレーション結果を表わす図で、速度フィードフォワード信号がない場合（ａ）および速度フィードフォワード信号がある場合（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００４７】
圧力フィードバック制御時において速度比較部５２に速度フィードフォワード信号ｖｆが入力されない場合には、圧力フィードバック信号ｐｒの値が圧力指令信号ｐｃの値（目標圧力値）に達して速度指令信号ｖｐｃの値が零になっても、ダイクッション１５はスライド４に押されて動いているので速度フィードバック信号ｖｒの値は零にならず、その結果、速度偏差信号ｅｖが常に発生する。かかる速度偏差信号ｅｖに基づき速度制御部５３は電流指令信号（トルク指令信号）ｉｃを出力するので、図７（ａ）に示されるように、圧力偏差が生じてしまう。
【００４８】
一方、圧力フィードバック制御時において速度比較部５２に速度フィードフォワード信号ｖｆが入力される場合には、速度フィードフォワード信号ｖｆが速度フィードバック信号ｖｒを打ち消して速度フィードバック信号ｖｒによる速度偏差信号ｅｖの発生を未然に防ぎ、その結果、図７（ｂ）に示されるように、目標圧力値に圧力検出値が正確に一致する。
【００４９】
本実施形態によれば、位置・圧力制御切換部５１の切換動作によって位置フィードバック制御と圧力フィードバック制御とが加工条件に応じて切り換えられるので、絞り加工を良好に行うことができる。また、速度制御部５３にはＰＩ動作機能が具備されているので、安定した位置・圧力フィードバック制御を行うことができる。また、圧力フィードバック制御が行われる際には速度フィードフォワード信号ｖｆによって速度フィードバック信号ｖｒが打ち消されるようにされているので、速度フィードバック信号ｖｒによる速度偏差信号ｅｖの発生を未然に防ぐことができ、圧力フィードバック制御の精度を向上させることができるという効果を奏する。
【００５０】
なお、本実施形態では、ダイクッションパッドの圧力検出手段としてひずみゲージを用いているが、これに限られず、例えば圧電型ロードセルや弾性型ロードセルを用いてもよい。
【００５１】
〔第２の実施形態〕
図８には、本発明の第２の実施形態に係るダイクッション制御装置の構成を説明するブロック図が示されている。本実施形態において、前記第１の実施形態と同一または同様のものについては同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、前記第１の実施形態と異なる点を中心に以下に説明することとする。
【００５２】
図８に示されるブロック図において、圧力制御部７０は、圧力比較部４９からの圧力偏差信号ｅｐを入力しその入力信号に所定の比例ゲインＫ５を乗じて出力する係数器７１と、圧力比較部４９からの圧力偏差信号ｅｐを入力しその入力信号を積分して出力する積分器７２（ブロック内の記号ｓはラプラス演算子である。）と、この積分器７２からの出力信号を入力しその入力信号に所定の積分ゲインＫ６を乗じて出力する係数器７３とを備え、係数器７１からの出力信号に係数器７３からの出力信号を加算して速度指令信号ｖｐｃを生成・出力する機能を有している。この圧力制御部７０においては、比例動作（Ｐ動作）と積分動作（Ｉ動作）とを組み合わせた比例＋積分動作（ＰＩ動作）が行われることにより、当該圧力制御部７０からは、圧力偏差信号ｅｐに見合う大きさで、かつ圧力偏差信号ｅｐがある限りその大きさが増加するような速度指令信号ｖｐｃが出力され、検出圧力が目標圧力に迅速かつ正確に一致される。また、速度比較部５２Ａは、切換器５８による切換動作にて位置フィードバック制御が選択された場合に、位置制御部４７からの速度指令信号ｖｈｃと速度フィードバック信号ｖｒとを比較して速度偏差信号ｅｖを出力し、切換器５８による切換動作にて圧力フィードバック制御が選択された場合に、圧力制御部７０からの速度指令信号ｖｐｃと速度フィードバック信号ｖｒとを比較して速度偏差信号ｅｖを出力するようにされている。なお、本実施形態における切換器５８が、本発明（第２発明）における「位置・圧力制御切換手段」に対応する。
【００５３】
本実施形態によれば、圧力フィードバック制御時において、圧力制御部７０からは圧力偏差信号ｅｐに見合う大きさで、かつ圧力偏差信号ｅｐがある限りその大きさが増加するような速度指令信号ｖｐｃが出力されるので、圧力偏差を迅速かつ確実に減少させることができる。したがって、前記第１の実施形態と同様に、圧力フィードバック制御の精度を向上させることができる。また、前記第１の実施形態では必要とされるリニアスケール１０、スライド速度演算部４３および開閉器５９が本実施形態では不要となるので、装置構成の簡素化を図ることができるという利点がある。
【００５４】
なお、前記各実施形態におけるダイクッション１３に代えて、図９に示されるダイクッション１３Ａ（前記ダイクッション１３と同一または同様のものについては図に同一符号が付されている。）を採用してもよい。このダイクッション１３Ａにおいては、ダイクッションパッド１５の下端部にボールねじ機構におけるナット部２７Ａが連結されるとともに、ナット部２７Ａに螺合するねじ部２６Ａが連結部材２４Ａを介して大プーリ３０に連結されている。それ以外については、前記ダイクッション１３と同様である。
【００５５】
また、前記各実施形態におけるダイクッション１３に代えて、図１０および図１１に示されるダイクッション１３Ｂ（前記ダイクッション１３と同一または同様のものについては図に同一符号が付されている。）を採用してもよい。このダイクッション１３Ｂにおいて、ダイクッションパッド１５の各側面とその各側面に対向するベッド５の内壁面との間には、リニアサーボモータ７５が設けられている。このリニアサーボモータ７５は、一対のコイル部７６とマグネット部７７とからなり、ダイクッションパッド１５の各側面にコイル部７６が設けられ、ベッド５の内壁面にマグネット部７７が設けられる。なお、これとは逆に、ダイクッションパッド１５の各側面にマグネット部７７が設けられ、ベッド５の内壁面にコイル部７６が設けられていてもよい。
【００５６】
このダイクッション１３Ｂにおいて、ダイクッションパッド１５にコイル部７６が設けられる場合は、コイル部７６が励磁されるとコイル部７６とマグネット部７７との間に引力および反発力が働き、コイル部７６およびダイクッションパッド１５が昇降方向の付勢力を受ける。一方、ダイクッションパッド１５にマグネット部７７が設けられる場合は、コイル部７６が励磁されるとコイル部７６とマグネット７７との間に引力および反発力が働き、マグネット部７７およびダイクッションパッド１５が昇降方向の付勢力を受ける。コイル部７６への供給電流が制御されると、ダイクッションパッド１５に与えられる付勢力、すなわちダイクッションパッド１５に生ずるクッション圧が制御される。
【００５７】
このダイクッション１３Ｂにおいて、ダイクッションパッド１５の下部には、ピストンとシリンダとからなる空圧式のバランサ７８が設けられている。図示省略されているが、パランサ７８のピストンは下方をビーム２５で支持されている。こうして、ダイクッションパッド１５はバランサ７８を介してビーム２５で支持されるため、リニアサーボモータ７５の電源が遮断されてコイル部７６とマグネット部７７との間の磁力が無くなってもダイクッションパッド１５が落下することはない。
【００５８】
このダイクッション１３Ｂの制御系については、基本的に前記ダイクッション制御装置４０，４０Ａを適用することが可能であるが、回転式のサーボモータと直動式のサーボモータとは構造上の違いがあることから、モータ速度のフィードバック制御系が若干異なる。すなわち、前記ダイクッションパッド速度演算部４４においては、ダイクッションパッド位置検出用のリニアスケール３３におけるヘッド部３５からのダイクッションパッド位置検出信号ｈｒを入力し、この入力信号を時間で微分することによりダイクッションパッド１５の速度（昇降速度）を求め、その結果をダイクッションパッド速度検出信号ｖｒとして速度比較部５２（５２Ａ）に向けて出力するようにされている。
【００５９】
このダイクッション１３Ｂによれば、リニアサーボモータ７５とダイクッションパッド１５との間の動力伝達が歯車やベルト、ボールねじ等の咬合部材を用いた機械的接触によって行われるのではなく、磁力を用いた非接触によって行われるので、動力伝達の際の機械音を著しく低減することができる。また、回転式のサーボモータを用いる場合よりも部品点数が少なくなり、メンテナンスの容易化が図れるという利点もある。
【００６０】
また、前記各実施形態におけるダイクッション１３に代えて、図１２に示されるダイクッション１３Ｃ（前記ダイクッション１３と同一または同様のものについては図に同一符号が付されている。）を採用してもよい。このダイクッション１３Ｃにおいて、ダイクッションパッド１５はプランジャロッド８０とピストン８１とボールねじ機構２２Ｃと連結部材２４と巻掛け伝動機構２３を介して電動サーボモータ２１の回転軸に連結されている。
【００６１】
このダイクッション１３Ｃにおいて、ダイクッションパッド１５の下端部には、プランジャロッド８０が接続されている。このプランジャロッド８０は、その側面を筒状のプランジャガイド８２で摺動自在に支持されている。このプランジャガイド８２は、プランジャロッド８０およびそのプランジャロッド８０に連結されるダイクッションパッド１５を昇降方向に案内する機能を有している。プランジャロッド８０の下部には下方向に開口を有するシリンダ８０ａが形成され、このシリンダ８０ａの内部にはピストン８１が摺動自在に収容されている。シリンダ８０ａの内壁面およびピストン８１の上面で油圧室８３が形成され、この油圧室８３には圧油が充填される。油圧室８３の軸心はプランジャロッド８０およびボールねじ機構２２Ｃの軸心と同一である。油圧室８３の圧油ポートは図示省略される油圧回路に接続され、油圧室８３と油圧回路との間で圧油の授受が行われる。油圧室８３の圧油は、上型７とワーク９とが接する際に生ずる衝撃を緩和するとともに、油圧が所定値以上になるとタンク（図示省略）に排出される。油圧室８３の圧油はこうした過負荷保護機能を有する。
【００６２】
前記ピストン８１の下端はボールねじ機構２２Ｃにおけるねじ部２６Ｃの上端に当接されている。ピストン８１の下端には球面状の凹面８１ａが形成され、この凹面８１ａに対向するねじ部２６Ｃの上端には球面状の凸面が形成される。これとは逆にピストン８１の下端に凸面が形成され、ねじ部２６Ｃの上端に凹面が形成されていてもよい。ねじ部２６Ｃのような棒状の部材は端部に働く軸方向の力には強いものの、曲げモーメントには弱い。ねじ部２６Ｃの上端が球面形状であると、仮にダイクッションパッド１５が傾いてねじ部２６Ｃの上端に曲げモーメントが発生したとしても、ねじ部２６Ｃ全体には軸方向の力のみが働く。このような構造によって偏心荷重によるねじ部２６Ｃの損傷を防止することができる。
【００６３】
なお、このダイクッション１３Ｃにおいて、ひずみゲージ３２は、ダイクッションパッド１５の側面ではなくプランジャロッド８０の側面に設けられていてもよい。また、このダイクッション１３Ｃに関しては、ひずみゲージ３２でダイクッションパッド１５に生ずる圧力を検出するのではなく油圧室８３の圧力を検出する形態も考えられる。かかる形態について図１３の油圧回路図を用いて以下に説明することとする。
【００６４】
図１３に示される油圧回路図において、油圧室８３のポートは管路８５を介して供給側制御弁８６の一方のポートおよび排出側制御弁８７の一方のポートにそれぞれ接続されている。供給側制御弁８６の他方のポートは管路８８を介して油圧ポンプ８９の吐出ポートに接続されている。油圧ポンプ８９の吸入ポートは管路９０を介してタンク９１に接続されている。排出側制御弁８７の他方のポートは管路９２を介してタンク９１に接続されている。供給側制御弁８６はタンク９１の作動油を油圧室８３へ供給する場合にのみ開放され、排出側制御弁８７は油圧室８３の圧油をタンク９１へ排出する場合にのみ開放される。管路８５には圧力計９３が設けられている。圧力計９３によって油圧室８３の圧力すなわちダイクッションパッドに生ずる負荷が検出される。圧力計９３からは圧力検出信号ｐｒが圧力比較部４９および圧油制御部９４に向けてそれぞれ出力される。圧力比較部４９は、圧力計９３からの圧力検出信号ｐｒに基づき圧力偏差信号ｅｐを出力する。一方、圧油制御部９４は圧力計９３からの圧力検出信号ｐｒを入力し、供給側制御弁８６と排出側制御弁８７に制御信号を出力して各制御弁８６，８７の開閉動作を制御する。
【００６５】
なお、図１３に示される油圧回路は、オーバーロード防止機能を有している。すなわち、上型７とワーク９とが接してダイクッションパッド１５に負荷が生ずると、油圧室８３の圧力が上昇する。圧力計９３の検出値が所定値を超えた場合にはオーバーロードの恐れがある。このような場合には圧油制御部９４から排出側制御弁８７に開放信号が出力され、排出側制御弁８７が開放される。すると油圧室８３の圧油はタンク９１に排出される。すると図示しないシステムが作動し、プレス機械１の動作が緊急停止される。このように油圧室８３から圧油が排出されるタイミングでプレス機械１が停止するためオーバーロードが防止される。なお、排出側制御弁８７の代わりにリリーフ弁を設け、油圧室８３の圧力が所定圧を超えた場合にリリーフ弁が作動して圧油が排出されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプレス機械の概略構成図
【図２】図１におけるＡ部拡大図
【図３】図１におけるＢ−Ｂ視要部断面図
【図４】第１の実施形態に係るダイクッションの概略構成図
【図５】第１の実施形態に係るダイクッション制御装置の構成を説明するブロック図
【図６】スライドとダイクッションパッドの動作説明図
【図７】圧力フィードバック制御のシミュレーション結果を表わす図で、速度フィードフォワード信号の入力がない場合（ａ）および速度フィードフォワード信号の入力がある場合（ｂ）
【図８】本発明の第２の実施形態に係るダイクッション制御装置の構成を説明するブロック図
【図９】ダイクッションの他の態様例を説明する図（１）
【図１０】ダイクッションの他の態様例を説明する図（２）
【図１１】ダイクッションの他の態様例を説明する図（３）
【図１２】ダイクッションの他の態様例を説明する図（４）
【図１３】ダイクッションの他の態様例に関わる油圧回路図
【符号の説明】
【００６７】
１                プレス機械
４                スライド
１０              リニアスケール
１３，１３Ａ〜１３Ｃ      ダイクッション
１５              ダイクッションパッド
２１              電動サーボモータ
３２              ひずみゲージ
３３              リニアスケール
３６              エンコーダ
４０，４０Ａ      ダイクッション制御装置
４２              サーボアンプ
４３              スライド速度演算部
４４              ダイクッションパッド速度演算部
４５              位置指令信号出力部
４６              位置比較部
４７              位置制御部
４８              圧力指令信号出力部
４９              圧力比較部
５０，７０        圧力制御部
５１              位置・圧力制御切換部
５２，５２Ａ      速度比較部
５３              速度制御部
７５              リニアサーボモータ
９３              圧力計
【図１】
2006212664.tif 000003
【図２】
2006212664.tif 000004
【図３】
2006212664.tif 000005
【図４】
2006212664.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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