(57)【要約】【課題】操作部が操作信号を出力している間だけスライドを所定のスライドモーションにて移動させる時に、未熟練経験者であっても短時間かつ正確にスライドを所定位置で停止させることができるプレスシステムおよびプレスシステムの制御方法を提供する。【解決手段】制御部４０は、両手押しボタン盤８０が操作されることによりスライド２０が昇降動作をして目標位置（たとえば送り可能高さＰ１、Ｐ５、タッチ位置Ｐ２、加工終了位置Ｐ３、飛び跳ね防止高さＰ４）に達したときに、両手押しボタン盤８０からの操作信号が制御部４０に入力された状態でもスライド２０を停止させるよう制御する。【選択図】図１３
2019058921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス装置に含まれ、かつ昇降動作を行なうスライドと、
前記スライドの前記昇降動作における目標位置を記憶する記憶部と、
前記スライドの前記昇降動作を実行するための操作信号を出力する操作部と、
前記操作部が前記操作信号を出力している間だけ予め設定されたスライドモーションにしたがって前記スライドの前記昇降動作を実行し、前記スライドが前記昇降動作をして前記目標位置に達したときに、前記操作部からの前記操作信号が入力された状態で前記スライドを停止させるよう制御する制御部とを備えた、プレスシステム。
【請求項２】
ステップ運転モードを選択可能なモード選択スイッチをさらに備え、
前記制御部は、前記ステップ運転モードが選択された状態において、前記操作部が前記操作信号を出力している間だけ予め設定された前記スライドモーションにしたがって前記スライドの前記昇降動作を実行し、前記スライドが前記昇降動作をして前記目標位置に達したときに、前記操作部からの前記操作信号が入力された状態で前記スライドを強制的に停止させるよう制御する、請求項１に記載のプレスシステム。
【請求項３】
前記目標位置は、前記スライドモーションのカーブ上に設定された設定位置である、請求項１に記載のプレスシステム。
【請求項４】
前記設定位置は、送り可能高さ位置、タッチ位置、加工終了位置および飛び跳ね防止高さのいずれかである、請求項３に記載のプレスシステム。
【請求項５】
ステップ運転モードが選択されているか否かを判定する工程と、
操作部から操作信号が出力されているか否かを判定する工程と、
前記操作部からの前記操作信号が制御部に入力されている間、予め設定されたスライドモーションにしたがってスライドの昇降動作を行なう工程と、
前記昇降動作により前記スライドが目標位置に達したか否かを判定する工程と、
前記ステップ運転モードが選択されている状態において前記スライドが前記目標位置に達したと判定した場合に、前記操作部からの前記操作信号が前記制御部に入力された状態で前記スライドを強制的に停止させる工程とを備えた、プレスシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレスシステムおよびプレスシステムの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーボプレスは、スライドを昇降動作させるための電動サーボモータと、その電動サーボモータの回転速度を制御するサーボアンプとを有している。このサーボプレスでプレス加工する場合には、スライドの所定のモーションカーブが予め設定され、このモーションカーブに従って電動サーボモータを駆動することによりスライドの昇降動作が制御される。
【０００３】
上記のようなサーボプレスにおける操作モードの１つとして寸動モードがある。この寸動モードは、たとえば特開平１１−５８０９２号公報（特許文献１）などに記載されている。寸動モードとは、左右両手操作により運転ボタンを押し続けている間、スライドを所定のモーションにて移動させる操作モードのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５８０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、段取時において金型とワークとの接触の状態などを確認するために、目標とする角度（スライド位置）で正確にスライドを停止させたい場合がある。この場合、まずは操作モードが上記寸動モードとされ、ある程度の角度までスライドが移動される。その後、手動パルサを用いて角度が微調整されることにより、目標とする角度にスライドが停止される。
【０００６】
しかしながら、この方法ではプレス操作者の経験の差によって目標とする角度にまでスライドを移動させる時間が大きく異なる。このため未熟練者が操作する場合などには、スライドを正確な位置に移動させるために長時間が必要になるか、またはスライドを正確な位置で停止できないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、寸動モードのように操作部が操作信号を出力している間だけスライドを所定のスライドモーションにて移動させる時に、未熟練経験者であっても短時間かつ正確にスライドを所定位置で停止させることができるプレスシステムおよびプレスシステムの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のプレスシステムは、スライドと、記憶部と、操作部と、制御部とを備えている。スライドは、プレス装置に含まれ、かつ昇降動作を行なう。記憶部は、スライドの昇降動作における目標位置を記憶する。操作部は、スライドの昇降動作を実行するための操作信号を出力する。制御部は、操作部が操作信号を出力している間だけ予め設定されたスライドモーションにしたがってスライドの昇降動作を実行し、スライドが昇降動作をして目標位置に達したときに、操作部からの操作信号が入力された状態でスライドを停止させるよう制御する。
【０００９】
本開示のプレスシステムの制御方法は、以下の工程を備えている。
ステップ運転モードが選択されているか否かが判定される。操作部から操作信号が出力されているか否かが判定される。操作部からの操作信号が制御部に入力されている間、予め設定されたスライドモーションにしたがってスライドの昇降動作が行われる。昇降動作によりスライドが目標位置に達したか否かが判定される。ステップ運転モードが選択されている状態においてスライドが目標位置に達したと判定された場合に、操作部からの操作信号が制御部に入力された状態でスライドが強制的に停止される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、スライドが目標位置に達したと判断された場合にスライドが停止される。このため操作部が操作信号を出力している間だけスライドを所定のスライドモーションにて移動させる時に、未熟練経験者であっても短時間かつ正確にスライドを所定位置で停止させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に基づくプレスシステムの構成を説明する図である。
【図２】実施形態に基づくプレス装置の斜視図である。
【図３】プレス装置の要部を示す側断面図である。
【図４】プレス装置の別の要部を示す一部断面の平面図である。
【図５】実施形態に基づくプレスシステムの駆動系の概要を説明する図である。
【図６】実施形態に基づくプレスシステムの機能ブロック図である。
【図７】スライドが送り可能高さにあるときの金型およびワークの配置を示す模式図である。
【図８】スライドがタッチ位置にあるときの金型およびワークの配置を示す模式図である。
【図９】スライドが加工終了位置にあるときの金型およびワークの配置を示す模式図である。
【図１０】スライドが飛び跳ね防止高さにあるときの金型およびワークの配置を示す模式図である。
【図１１】スライド位置パラメータの各位置に対応するメインシャフトの回転角度を説明する図である。
【図１２】実施形態に基づくプレスシステムにより生成されたプレスモーションおよびフィーダモーションを示す図である。
【図１３】実施形態に基づくプレスシステムの制御方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１３】
本例においては、プレス装置に関し、順送型のプレス装置を例に挙げて説明する。
＜全体構成＞
図１は、実施形態に基づくプレスシステムの構成を説明する図である。図１に示されるように、プレスシステムは、アンコイラ１００と、レベラーフィーダ（搬送部）２００と、プレス装置（プレス部）１０と、搬送コンベア１２０とを備えている。
【００１４】
アンコイラ１００には、コイル材（帯板）が巻き付けられている。本実施形態においては、ワーク（材料）としてコイル材をプレス加工する場合について説明する。アンコイラ１００から巻き出されたコイル材が、レベラーフィーダ２００を介して、プレス装置１０に搬送される。
【００１５】
レベラーフィーダ２００は、アンコイラ１００からプレス装置１０に搬送するコイル材の送り高さの位置を調整するとともに、設定された搬送方向の動作条件（フィーダモーション）に従って、プレス装置１０に対してコイル材を搬送する。
【００１６】
プレス装置１０は、レベラーフィーダ２００から搬送されたコイル材をプレス加工する。
【００１７】
搬送コンベア１２０は、プレス装置１０においてプレス加工により成形されたワークを搬送する。たとえば、搬送コンベア１２０は、成形されたワークを次のプレス装置に搬送することも可能である。
【００１８】
プレスシステムの各部は同期しており、一連の作業が順次連続して実行される。アンコイラ１００からコイル材がレベラーフィーダ２００を介してプレス装置１０に搬送される。そして、プレス装置１０でプレス加工され、加工されたワークは搬送コンベア１２０により搬送される。上記一連の処理が繰り返される。
【００１９】
なお、上記プレスシステムの構成は、一例であり、特に当該構成に限られるものではない。
【００２０】
レベラーフィーダ２００は、プレス装置１０からの指示に従って動作する。この点で、レベラーフィーダ２００を制御する制御部は、プレス装置１０に設けられる。
【００２１】
なお、本例においては、レベラーフィーダ２００を制御する制御部がプレス装置１０に設けられる構成について説明するが、これに限られず、たとえば、プレス装置１０を制御する制御部がレベラーフィーダ２００側に設けられていても良い。プレス装置１０およびレベラーフィーダ２００を制御する制御部が、プレス装置１０およびレベラーフィーダ２００とは別の位置に配置され、プレス装置１０およびレベラーフィーダ２００は遠隔操作される仕様であってもよい。実施形態においては、１つの制御部がレベラーフィーダ２００およびプレス装置１０をともに制御する場合について説明する。
【００２２】
＜プレス装置＞
図２は、実施形態に基づくプレス装置１０の斜視図である。
【００２３】
図２に示されるように、一例としてプランジャが設けられていない順送型のプレス装置が示されている。
【００２４】
プレス装置１０は、本体フレーム２と、スライド２０と、ベッド４と、ボルスタ５と、コントロールパネル６と、制御部４０とを備えている。
【００２５】
プレス装置１０の本体フレーム２の略中央部には、スライド２０が上下動自在に支承されている。スライド２０に対する下方には、ベッド４上に取り付けられたボルスタ５が配置されている。本体フレーム２の前方には、コントロールパネル６が設けられている。本体フレーム２の側方には、制御部４０が設けられている。制御部４０にはコントロールパネル６が接続されている。
【００２６】
スライド２０の下面には、ワークを加工するための金型のうちの、上金型が着脱可能に装着される。ボルスタ５の上面には、ワークを加工するための金型のうちの、下金型が着脱可能に装着される。これらの金型に対応する所定のワークを下金型に位置させ、上金型をスライド２０と共に降下させてプレス加工する。
【００２７】
また、プレス装置１０と通信可能とすることによりプレス装置１０を外部から遠隔操作可能なリモコン（リモート制御部）７０が設けられている。オペレータ（運転者）はリモコン７０を操作することにより各種の設定操作を行うことが可能である。リモコン７０は、制御部４０と通信し、リモコン７０からの指示に従ってプレス装置１０を動作させることが可能である。
【００２８】
本例においては、リモコン７０において、スライド２０を上下動作させることが可能な上ボタン７２および下ボタン７４と、決定ボタン７６とが設けられている場合が示されている。
【００２９】
コントロールパネル６は、プレス装置１０を制御するために必要な各種データを入力するものである。コントロールパネル６は、データを入力するためのスイッチやテンキー、および設定画面やプレス装置１０から出力されるデータを表示する表示器６１を有している。
【００３０】
表示器６１としては、透明タッチスイッチパネルを液晶表示器またはプラズマ表示器などのグラフィック表示器の前面に装着した、プログラマブル表示器が採用されている。
【００３１】
このコントロールパネル６は、予め設定されたデータを記憶したＩＣ（Integrated  Circuit）カードなどの外部記憶媒体からのデータ入力装置、または無線や通信回線を介してデータを送受信する通信装置を備えていてもよい。
【００３２】
本例においては、プレス装置１０に対してコントロールパネル６およびリモコン７０の双方が設けられる構成について説明するが、上記プレス装置１０の構成は一例であって当該構成に限定されるものではない。プレス装置１０に対して、たとえばコントロールパネル６およびリモコン７０の一方のみが設けられてもよい。
【００３３】
図３は、プレス装置１０の要部を示す側断面図である。図３に示されるように、プレス装置１０は、サーボプレスである。
【００３４】
プレス装置１０は、サーボモータ１２１と、球面孔３３Ａと、ねじ軸３７と、球体部３７Ａと、ねじ部３７Ｂと、コンロッド本体３８とを有している。さらに、プレス装置１０は、雌ねじ部３８Ａと、コンロッド３９と、メインシャフト１１０と、エキセン部１１０Ａと、サイドフレーム１１１と、軸受部１１２〜１１４と、メインギア１１５と、動力伝達軸１１６と、伝達ギア１１６Ａと、軸受部１１７，１１８と、プーリ１１９とを有している。
【００３５】
プレス装置１０では、サーボモータ１２１によりスライド２０を駆動している。スライド２０の上部に形成された球面孔３３Ａ内には、ダイハイト調整用のねじ軸３７の下端に設けられた球体部３７Ａが抜け止めされた状態で回動自在に挿入されている。球面孔３３Ａおよび球体部３７Ａにより、球状継手が構成されている。ねじ軸３７のねじ部３７Ｂは、上方に向けてスライド２０から露出し、ねじ軸３７の上方に設けたコンロッド本体３８の雌ねじ部３８Ａに螺合している。ねじ軸３７およびコンロッド本体３８により、伸縮自在なコンロッド３９が構成されている。
【００３６】
なお、ダイハイトとは、スライド２０を下死点に配置したときのスライド２０の下面からボルスタ５の上面までの距離をいう。
【００３７】
コンロッド３９の上部は、メインシャフト１１０に設けられたクランク状のエキセン部１１０Ａに回動自在に連結されている。メインシャフト１１０は、本体フレーム２を構成する左右一対の厚板状のサイドフレーム１１１間において、前後３箇所の軸受部１１２，１１３，１１４で支承されている。メインシャフト１１０の後部側には、メインギア１１５が取り付けられている。
【００３８】
メインギア１１５は、その下方に設けられた動力伝達軸１１６の伝達ギア１１６Ａと噛合している。動力伝達軸１１６は、サイドフレーム１１１間において、前後２箇所の軸受部１１７，１１８で支承されている。動力伝達軸１１６の後端には、従動側のプーリ１１９が取り付けられている。プーリ１１９は、その下方に配置されたサーボモータ１２１により駆動される。
【００３９】
プレス装置１０は、ブラケット１２２と、出力軸１２１Ａと、プーリ１２３と、ベルト１２４と、ブラケット１２５と、位置検出器１２６と、ロッド１２７と、位置センサ１２８と、補助フレーム１２９と、ボルト１３１，１３２とをさらに有している。
【００４０】
サーボモータ１２１は、略Ｌ字形状のブラケット１２２を介してサイドフレーム１１１間に支持されている。サーボモータ１２１の出力軸１２１Ａは、プレス装置１０の前後方向に沿って突出しており、出力軸１２１Ａに設けられた駆動側のプーリ１２３と従動側のプーリ１１９に巻回されたベルト１２４により動力が伝達される。
【００４１】
また、スライド２０の背面側には、上下２箇所からサイドフレーム１１１間に向けて後方に突出した一対のブラケット１２５が取り付けられている。上下のブラケット１２５間には、リニアスケールなどの位置検出器１２６を構成するロッド１２７が取り付けられている。このロッド１２７には、スライド２０の上下位置を検出するためのスケールが設けられており、同じく位置検出器１２６を構成する位置センサ１２８に上下動自在に嵌挿されている。位置センサ１２８は、一方のサイドフレーム１１１に設けられた補助フレーム１２９に固定されている。
【００４２】
補助フレーム１２９は、上下方向に縦長に形成されており、下部がボルト１３１によりサイドフレーム１１１に取り付けられ、上部が上下方向に長い長孔内に挿入されたボルト１３２により上下方向に摺動自在に支持されている。このように補助フレーム１２９は、上下いずれか一方側（本実施形態では下側）のみがサイドフレーム１１１に固定され、他方側が上下動自在に支持されているため、サイドフレーム１１１の温度変化による伸縮の影響を受けないようになっている。これにより、位置センサ１２８は、サイドフレーム１１１のそのような伸縮の影響を受けずに、スライド位置およびダイハイト位置を正確に検出可能としている。
【００４３】
一方、スライド２０のスライド位置およびダイハイトは、スライド２０内に設けられたスライド位置調整機構１３３（図４）によって調整される。図４は、プレス装置１０の別の要部を示す一部断面の平面図である。
【００４４】
スライド位置調整機構１３３は、図４に示されるように、球体部３７Ａの外周にピン３７Ｃを介して取り付けられたウォームホイール１３４と、ウォームホイール１３４と噛合するウォームギア１３５と、ウォームギア１３５の端部に取り付けられた入力ギア１３６と、入力ギア１３６に噛合する出力ギア１３７（図３）を有したインダクションモータ１３８とで構成される。インダクションモータ１３８は、軸方向長さが短いフラット形状とされ、コンパクトに構成されている。インダクションモータ１３８の回転動によりウォームホイール１３４を介してねじ軸３７を回動させることが可能である。これによってねじ軸３７のねじ部３７Ｂとコンロッド本体３８の雌ねじ部３８Ａとの螺合長さが変化し、スライド２０のスライド位置およびダイハイトが調整される。
【００４５】
＜プレスシステムの駆動系の構成＞
図５は、実施形態に基づくプレスシステムの駆動系の概要を説明する図である。
【００４６】
図５に示されるように、レベラーフィーダ２００は、搬送ローラ６３と、サーボモータ６２と、エンコーダ６４と、サーボアンプ６０とを含んでいる。
【００４７】
プレス装置１０は、制御部４０と、サーボアンプ６６と、サーボモータ１２１と、エンコーダ６５と、メインギア１１５と、メインシャフト１１０と、エキセン部１１０Ａと、スライド２０と、上金型２２Ａと、下金型２２Ｂと、ボルスタ５とを含んでいる。
【００４８】
制御部４０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（制御装置）４２と、メモリ（記憶部）４４と、通信回路４６とを主に含んでいる。
【００４９】
通信回路４６は、リモコン７０と通信可能に設けられている。
ＣＰＵ４２は、サーボアンプ６０に目標値を出力する。サーボアンプ６０は、目標値に基づいてサーボモータ６２に速度指示する。搬送ローラ６３は、サーボモータ６２の駆動に従ってワークＷの搬送動作を実行する。
【００５０】
エンコーダ６４は、サーボアンプ６０の速度指示に従うサーボモータ６２の回転数に応じたフィードバック信号を出力する。
【００５１】
サーボアンプ６０は、エンコーダ６４からのフィードバック信号に基づいてサーボモータ６２への電力供給を制御することによりサーボモータ６２の回転数を目標値に従う値に調節する。
【００５２】
当該処理によりＣＰＵ４２は、ワークＷの搬送動作における搬送速度を制御する。
また、同様に、ＣＰＵ４２は、サーボアンプ６６に目標値を出力する。サーボアンプ６６は、目標値に基づいてサーボモータ１２１に速度指示する。メインギア１１５は、サーボモータ１２１の駆動に従いメインシャフト１１０を駆動する。メインシャフト１１０の駆動に従って、エキセン部１１０Ａは回動する。エキセン部１１０Ａは、スライド２０と連結されており、エキセン部１１０Ａの回動動作に従い上金型２２Ａが装着されたスライド２０は昇降動作する。設定された昇降方向の動作条件（プレスモーションまたはスライドモーション）に従ってスライド２０が下死点位置に下降することにより、上金型２２Ａと下金型２２Ｂとの間に搬送されたワークＷに対して、プレス加工が実行される。
【００５３】
上金型２２Ａは、スライド２０の昇降動作に伴ってスライド２０と一体に上下方向に往復移動する、可動金型である。下金型２２Ｂは、ボルスタ５上に載置され固定されている、固定金型である。
【００５４】
サーボモータ１２１は、サーボアンプ６６の速度指示に従う。エンコーダ６５は、サーボモータ１２１の回転数に応じたフィードバック信号を出力する。
【００５５】
サーボアンプ６６は、エンコーダ６５からのフィードバック信号に基づいてサーボモータ１２１への電力供給を制御することにより、サーボモータ１２１の回転数を目標値に従う値に調節する。
【００５６】
当該処理によりＣＰＵ４２は、スライド２０の昇降動作における速度を制御する。
実施形態に基づくＣＰＵ４２は、メモリ４４に格納された制御データに基づいてレベラーフィーダ２００（単にフィーダとも称する）による搬送動作とプレス装置１０のスライド２０の昇降動作とを同期させた処理を実行する。
【００５７】
具体的には、メモリ４４は、スライド２０の昇降動作とレベラーフィーダ２００によるワークの搬送動作とが関連付けられた制御データを記憶する。
【００５８】
また実施形態に基づくＣＰＵ４２は、メモリ４４に格納された寸動モードおよびステップ運転モードにおけるスライド２０の目標位置データに基づいて、寸動モードおよびステップ運転モードにおけるスライド２０の停止位置を制御する。具体的には、両手押しボタン盤８０（操作部）の操作信号と、位置検出器１２６により検出されたスライド２０の現在の位置情報と、上記目標位置データとに基づいて、寸動モードおよびステップ運転モードにおけるスライド２０の停止位置を制御する。
【００５９】
制御部４０は、両手押しボタン盤８０（操作部）の操作信号を入力される。両手押しボタン盤８０は、寸動モード時およびステップ運転モード時に操作される操作部であって、左右両手操作による運転ボタン８０ａ、８０ｂを有している。寸動モード時およびステップ運転モード時においては、両手押しボタン盤８０の運転ボタン８０ａ、８０ｂの双方が押し続けられている間、スライド２０が所定のスライドモーション（モーション設定速度など）にて移動する。
【００６０】
また制御部４０は、位置検出器１２６により検出されたスライド２０の現在の位置情報を入力される。
【００６１】
＜プレスシステムの機能ブロック＞
図６は、実施形態に基づくプレスシステムの機能ブロック図である。図６に示されるように、上記の両手押しボタン盤８０および位置検出器１２６以外に、位置設定部７０Ａと、モード選択スイッチ７０Ｂと、回転方向選択スイッチ７０Ｃとが制御部４０に接続されている。
【００６２】
位置設定部７０Ａは、スライド２０の昇降動作における目標位置をオペレータが設定するための部分である。この目標位置は、たとえばスライド２０の昇降動作におけるモーションカーブ上に設定された設定位置である。
【００６３】
その設定位置とは、たとえば送り可能高さ位置、タッチ位置、加工終了位置および飛び跳ね防止高さのいずれかである。ただしモーションカーブ上に設定された設定位置は、送り可能高さ位置、タッチ位置、加工終了位置および飛び跳ね防止高さに限定されるものではない。
【００６４】
位置設定部７０Ａにて設定された上記目標位置は制御部４０のメモリ４４に記憶されている。位置設定部７０Ａは、図２に示されるコントロールパネル６の一部であってもよく、またコントロールパネル６とは別体で設けられていてもよい。
【００６５】
モード選択スイッチ７０Ｂは、運転モードを選択するスイッチであり、少なくとも「ステップ運転モード」を選択できるように構成されている。モード選択スイッチ７０Ｂは、「ステップ運転モード」と「寸動モード」との双方を選択できるように構成されていてもよい。モード選択スイッチ７０Ｂにおいてステップ運転モードが選択された場合、このステップ運転モード信号がモード選択スイッチ７０Ｂから制御部４０に出力されている。制御部４０はモード選択スイッチ７０Ｂからステップ運転モード信号を入力された状態においては両手押しボタン盤８０からの操作信号を受け付ける。
【００６６】
またモード選択スイッチ７０Ｂにおいて寸動モードが選択された場合、この寸動モード信号がモード選択スイッチ７０Ｂから制御部４０に出力されている。制御部４０はモード選択スイッチ７０Ｂから寸動モード信号を入力された状態においては両手押しボタン盤８０からの操作信号を受け付ける。
【００６７】
回転方向選択スイッチ７０Ｃは、メインシャフト１１０（図３）の回転方向を選択するスイッチである。回転方向選択スイッチ７０Ｃは、正回転ボタンと、逆回転ボタンとを有している。正回転ボタンを押すことによりメインシャフト１１０は正回転し、逆回転ボタンを押すことによりメインシャフト１１０は逆回転する。これによりメインシャフト１１０を所定角度まで正回転させた後に、逆回転ボタンを押すことでメインシャフト１１０を逆回転させることができる。
【００６８】
位置検出器１２６は、スライド２０の昇降動作における上下位置を検出するためのものである。位置検出器１２６で検出されたスライドの上下位置は制御部４０に入力される。制御部４０に入力された位置情報は、たとえば制御部４０のメモリ４４に記憶されるか、またはＣＰＵ４２にて演算・判定に用いられる。
【００６９】
制御部４０は、両手押しボタン盤８０、位置設定部７０Ａ、モード選択スイッチ７０Ｂ、回転方向選択スイッチ７０Ｃ、位置検出器１２６などから入力された信号および情報に基づいてサーボアンプ６６に目標値を出力する。サーボアンプ６６は、目標値に基づいてサーボモータ１２１に速度指示をする。サーボモータ１２１の駆動に従ってメインシャフト１１０が駆動し、それにしたがってスライド２０が昇降動作をし、プレス加工が行われる。
【００７０】
＜寸動モードまたはステップ運転モードにおけるスライド２０の目標位置＞
次に、寸動モードまたはステップ運転モードにおけるスライド２０の上記目標位置の例としての送り可能高さ、タッチ位置、加工終了位置および飛び跳ね防止高さについて図７〜図１２を用いて説明する。
【００７１】
上記の送り可能高さは、搬送されるワークＷに上金型２２Ａが干渉しないスライド２０の位置の下限を示す。図７は、スライド２０が送り可能高さにあるときの金型およびワークＷの配置を示す模式図である。スライド２０が送り可能高さよりもボルスタ５から離れていれば、ワークＷを上金型２２Ａと干渉せず搬送可能である。
【００７２】
タッチ位置は、上金型２２ＡがワークＷに接触するときのスライド２０の位置を示す。図８は、スライド２０がタッチ位置にあるときの金型およびワークＷの配置を示す模式図である。ボルスタ５に向かって降下するスライド２０がタッチ位置に到達するとき、下金型２２Ｂ上に載置されているワークＷに上金型２２Ａが接触する。
【００７３】
加工終了位置は、ワークＷのプレス加工が終了する時点でのスライド２０の位置を示す。図９は、スライド２０が加工終了位置にあるときの金型およびワークＷの配置を示す模式図である。ボルスタ５に向かって降下するスライド２０が加工終了位置に到達すると、ワークＷのプレス加工が終了する。
【００７４】
飛び跳ね防止高さは、ワークＷのプレス加工終了後であって上金型２２Ａを上昇させる際にワークＷがバタつくことを防止するために設定される。図１０は、スライド２０が飛び跳ね防止高さにあるときの金型およびワークの配置を示す模式図である。加工終了位置から飛び跳ね防止高さまではワークＷのバタつきを抑えるためにスライド２０の速度は低速に設定される。
【００７５】
図１１は、スライド位置パラメータの各位置に対応するメインシャフト１１０の回転角度を説明する図である。図１１には、スライド２０の上死点ＴＤＣおよび下死点ＢＤＣ、送り可能高さＰ１、タッチ位置Ｐ２、加工終了位置Ｐ３、飛び跳ね防止高さＰ４、および送り可能高さＰ５に対応する、メインシャフト１１０の回転角度が示されている。
【００７６】
スライド２０は、たとえば送り可能高さＰ１，Ｐ５を上限位置として下死点ＢＤＣをはさんで往復駆動する、振子モーションを運転モードとする。スライド２０は、送り可能高さＰ１から降下を始め、タッチ位置Ｐ２および加工終了位置Ｐ３を順に通過して下死点ＢＤＣに至り、下死点ＢＤＣから上昇して飛び跳ね防止高さＰ４を通過して送り可能高さＰ５まで移動して停止する。
【００７７】
図１１に示されるように、加工終了位置Ｐ３は、下死点ＢＤＣよりも上方の位置として設定されている。降下するスライド２０は、下死点ＢＤＣに到達するよりも前に、加工終了位置Ｐ３を通過する。
【００７８】
飛び跳ね防止高さＰ４は、下死点ＢＤＣよりも上方の位置として設定されている。スライド２０は、下死点ＢＤＣを通過した後に上昇を開始して、飛び跳ね防止高さＰ４を通過する。ワークＷのプレス加工が終了した後に上金型２２Ａを上昇させるときにワークＷが上金型２２Ａと下金型２２Ｂとの間でバタつくことを防止できるように、加工終了位置Ｐ３から飛び跳ね防止高さＰ４まで移動する間のスライド２０の速度は、低速に設定される。
【００７９】
飛び跳ね防止高さＰ４は、ワークＷの材質、板厚および加工方法の条件毎に、異なる位置が設定され得る。設定された飛び跳ね防止高さＰ４は、メモリ４４（図５）に保存されている。プレス加工されるワークＷの材質、板厚、または加工方法を変更する場合に、当該ワークＷに対応する飛び跳ね防止高さＰ４がメモリ４４に保存されていなければ、加工を開始する前に複数回試行することにより、飛び跳ね防止高さＰ４が設定される。
【００８０】
＜プレスモーション（スライドモーション）とフィーダモーション＞
次に、上記の送り可能高さ、タッチ位置、加工終了位置および飛び跳ね防止高さが設定されたプレス加工のモーションカーブと、フィーダのモーションカーブとの各々の一例について図１２を用いて説明する。本明細書においてプレス加工のモーションカーブはスライドモーションのカーブと同義である。
【００８１】
図１２は、実施形態に基づくプレスシステムにより生成されたプレスモーション（Ａ）およびフィーダモーション（Ｂ）を示す図である。図１２（Ａ）のグラフの横軸は時間を示し、縦軸はメインシャフト１１０の角速度ωを示す。図１２（Ａ）中には、送り可能高さＰ１、タッチ位置Ｐ２、加工終了位置Ｐ３、飛び跳ね防止高さＰ４および送り可能高さＰ５がプロットされている。
【００８２】
図１２（Ａ）中における角速度ωｍａｘは、メインシャフト１１０の角速度の最大値として設定されている値を示す。角速度ω１は、タッチ位置Ｐ２および加工終了位置Ｐ３におけるメインシャフト１１０の角速度を示す。角速度ωｊは、飛び跳ね防止高さＰ４におけるメインシャフト１１０の角速度を示す。
【００８３】
図１２（Ａ）に示されるように、送り可能高さＰ１はスライド２０が停止している位置である。そのため送り可能高さＰ１におけるメインシャフト１１０の角速度ωはゼロである。スライド２０は、送り可能高さＰ１から下死点ＢＤＣへ向けて下降を開始し、メインシャフト１１０の角速度は最大角速度ωｍａｘに到達するまで所定の加速度で加速する。メインシャフト１１０の角速度が最大速度ωｍａｘに達した後、その最大速度ωｍａｘが所定時間維持される。その後、メインシャフト１１０の角速度は、タッチ位置Ｐ２の角速度ω１まで所定の加速度で減速する。
【００８４】
その後、メインシャフト１１０の角速度は、スライド２０が加工終了位置Ｐ３に到達するまで同じ角速度ω１で維持される。これにより、スライド２０は、タッチ位置Ｐ２から加工終了位置Ｐ３まで同じ速度で降下する。
【００８５】
スライド２０が加工終了位置Ｐ３に到達すると、メインシャフト１１０（およびスライド２０）は加速を開始する。スライド２０が加工終了位置Ｐ３と飛び跳ね防止高さＰ４との間を移動中は、ワークＷの飛び跳ねを防止するために、メインシャフト１１０の角速度は、角速度ω１から角速度ωｊまで比較的小さな加速度で加速する。
【００８６】
スライド２０が飛び跳ね防止高さＰ４に到達すると、メインシャフト１１０の角速度は、最大角速度ωｍａｘに到達するまで、比較的大きな加速度で加速する。角速度ωｊから角速度ωｍａｘまでの加速度は、角速度ω１から角速度ωｊまでの加速度よりも大きい。
【００８７】
メインシャフト１１０の角速度が最大速度ωｍａｘに達した後、その最大速度ωｍａｘが所定時間維持される。その後、メインシャフト１１０の角速度は、送り可能高さＰ５の角速度ゼロまで所定の加速度で減速する。
【００８８】
メインシャフト１１０は、スライド２０が送り可能高さＰ５に到達する時点で、回転を停止する。これによりスライド２０は、送り可能高さＰ５の位置で停止する。以上のようにして、プレスモーションが生成される。
【００８９】
図１２（Ｂ）のグラフの横軸は時間を示し、縦軸はワークＷの搬送速度ｖを示す。図１２（Ｂ）に示されるように、ワークＷが停止した状態（搬送速度ｖ＝０）から、設定された送り速度に到達するまで、所定の加速度で加速する。送り速度に達した後、所定の加速度で減速することで設定された搬送長さだけワークＷが搬送された時点において搬送速度ｖ＝０まで減速され得る位置まで、設定された送り速度でのワークＷの搬送が継続する。
【００９０】
ワークＷは、設定された送り速度から所定の加速度で減速して、設定された搬送長さだけワークＷが搬送された時点で、停止する。以上のようにして、フィーダモーションが生成される。
【００９１】
＜プレスシステムの制御方法＞
次に、上記のプレスシステムの制御方法について図１３を用いて説明する。
【００９２】
図１３は、実施形態に基づくプレスシステムの制御方法を示すフロー図である。図１３に示されるように、本実施形態のプレスシステムの制御方法では、まず寸動モードが選択されているか否かの判定が制御部４０（ＣＰＵ４２）（図６）によりなされる（ステップＳ１：図１３）。この際、図６に示されるモード選択スイッチ７０Ｂにより寸動モードが選択されている場合には、寸動モードの選択信号が制御部４０に入力されている。このため寸動モードの選択信号が制御部４０に入力されているか否かを検知することにより寸動モードが選択されているか否かの判定を行うことができる。
【００９３】
寸動モードが選択されていると判定された場合、ステップ運転モードが選択されているか否かの判定が制御部４０（ＣＰＵ４２）（図６）によりなされる（ステップＳ１ａ：図１３）。この際、ステップ運転モードが選択されている場合には、ステップ運転モードの選択信号が制御部４０に入力されている。このためステップ運転モードの選択信号が制御部４０に入力されているか否かを検知することによりステップ運転モードが選択されているか否かの判定を行うことができる。
【００９４】
なおステップ運転モードとは、両手押しボタン盤８０が操作信号を制御部４０に出力している間だけ予め設定されたスライドモーションにしたがってスライド２０の昇降動作を実行するが、スライド２０が目標位置に達したときには両手押しボタン盤８０からの操作信号が制御部４０入力された状態でもスライド２０を強制的に停止させるモードのことである。より具体的には、ステップ運転モードとは、オペレータが両手押しボタン盤８０の運転ボタン８０ａ、８０ｂを左右両手で押し続けている間だけスライドモーション（モーション設定速度など）にしたがってスライド２０が動くが、スライド２０が目標位置に達するとオペレータが運転ボタン８０ａ、８０ｂを押し続けていても強制的（自動的）にスライド２０が止まるモードのことである。
【００９５】
ステップ運転モードが選択されていると判定された場合、次に、両手押しボタン盤８０（図６）がオペレータにより操作されているか否かが制御部４０（ＣＰＵ４２）により判定される（ステップＳ２：図１３）。オペレータが両手押しボタン盤８０の運転ボタン８０ａ、８０ｂを左右両手で押している場合には、その操作信号が制御部４０に入力される。このため操作信号が制御部４０に入力されているか否かを検知することにより両手押しボタン盤８０が操作されているか否かの判定を行うことができる。
【００９６】
上記のとおりステップ運転モードが選択された状態において両手押しボタン盤８０が操作されることにより、スライド２０が所定のモーションにてモーション設定速度で昇降動作を行なう（ステップＳ３：図１３）。このステップ運転モードにおいては、オペレータが左右両手操作により運転ボタン８０ａ、８０ｂを押し続けている間、スライド２０は移動を続ける。具体的には、オペレータが左右両手操作により運転ボタン８０ａ、８０ｂを押し続けている間、スライド２０が所定のモーションにて昇降動作を行なう指令を制御部４０がサーボアンプ６６に対して出力し続ける。
【００９７】
スライド２０が移動を続けている間、スライド２０が目標位置に達したか否かの判定がなされる（ステップＳ４：図１３）。スライド２０の位置を位置検出器１２６（図６）により検知することができる。位置検出器１２６により検知されたスライド２０の位置は制御部４０に入力される。また目標位置（たとえば送り可能高さＰ１、Ｐ５、タッチ位置Ｐ２、加工終了位置Ｐ３、飛び跳ね防止高さＰ４）は制御部４０のメモリ４４（図５）に記憶されている。このため位置検出器１２６により検出されたスライド２０の位置がメモリ４４に記憶された目標位置に達したか否かの判定を制御部４０（ＣＰＵ４２）（図５）により行うことができる。
【００９８】
スライド２０が目標位置に達したと判定された場合には、両手押しボタン盤８０の操作信号が制御部４０に入力された状態においてもスライド２０の移動が制御部４０（ＣＰＵ４２）により強制的に停止される（ステップＳ５：図１３）。具体的には制御部４０（ＣＰＵ４２）がサーボモータ１２１の停止信号をサーボアンプ６６に対して出力するか、またはスライド２０の昇降動作の指令をサーボアンプ６６に出力することを停止する。
【００９９】
なおスライド２０が目標位置に達していないと制御部４０（ＣＰＵ４２）により判定された場合には、スライド２０の所定のモーションにおける昇降動作が継続される。またオペレータが運転ボタン８０ａ、８０ｂを押す操作を中止したとき、制御部４０（ＣＰＵ４２）はスライド２０の昇降動作の指令をサーボアンプ６６に出力することを停止し、スライド２０の昇降動作は停止する。
【０１００】
上記の制御方法は、通常の寸動モードとステップ運転モードとを切り替え可能な制御方法であるが、通常の寸動モードを選択できず、ステップ運転モードのみが選択可能な制御方法であってもよい。
【０１０１】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、図１３に示されるようにステップ運転モードにおいてスライド２０が目標位置に達したと制御部４０（ＣＰＵ４２）により判断された場合、オペレータが両手押しボタン盤８０の操作中であってもスライド２０が強制的に停止される。このため、目標位置に正確にスライドを停止させるために手動パルサなどを用いて角度を微調整する必要がない。よって寸動モードのように両手押しボタン盤８０が操作信号を出力している間だけスライド２０を所定のスライドモーションにて移動させる時に、未熟練経験者であっても短時間かつ正確にスライド２０を所定位置で停止させることが可能となる。これにより正確な位置で金型とワークＷとの位置関係（たとえば接触状態など）を確認することが可能となる。
【０１０２】
また本実施形態によれば、スライド２０を強制的に停止させる目標位置は、図１２に示されるスライドモーションのカーブ上に設定された設定位置である。これによりモーションカーブ上における任意の設定位置での金型とワークＷとの正確な位置関係を確認することが可能となる。
【０１０３】
また本実施形態によれば、スライド２０を強制的に停止させるモーションカーブ上の設定位置は、図１２に示される送り可能高さＰ１、Ｐ５（図８）、タッチ位置Ｐ２（図９）、加工終了位置Ｐ３（図１０）および飛び跳ね防止高さＰ４（図１１）のいずれかである。これにより送り可能高さＰ１、Ｐ５、タッチ位置Ｐ２、加工終了位置Ｐ３および飛び跳ね防止高さＰ４における任意の設定位置での金型とワークＷとの正確な位置関係を確認することが可能となる。
【０１０４】
プレス装置は、実施の形態で説明した構成に限られるものではなく、たとえば、コンロッドとスライドとの間にプランジャとプランジャホルダとが介在する構成であってもよい。偏心機構は、クランクシャフト構造でもよいし、ドラム構造でもよい。
【０１０５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０６】
２  本体フレーム、４  ベッド、５  ボルスタ、６  コントロールパネル、１０  プレス装置、２０  スライド、２２Ａ  上金型、２２Ｂ  下金型、３３Ａ  球面孔、３７  ねじ軸、３７Ａ  球体部、３７Ｂ  ねじ部、３８  コンロッド本体、３８Ａ  雌ねじ部、３９  コンロッド、４０  制御部、４４  メモリ、４６  通信回路、６０，６６  サーボアンプ、６１  表示器、６２，１２１  サーボモータ、６３  搬送ローラ、６４，６５  エンコーダ、７０  リモコン、７０Ａ  位置設定部、７０Ｂ  モード選択スイッチ、７０Ｃ  回転方向選択スイッチ、７２，７４  ボタン、７６  決定ボタン、８０  両手押しボタン盤、８０ａ，８０ｂ  運転ボタン、１００  アンコイラ、１１０  メインシャフト、１１０Ａ  エキセン部、１１１  サイドフレーム、１１２，１１３，１１４，１１７，１１８  軸受部、１１５  メインギア、１１６  動力伝達軸、１１６Ａ  伝達ギア、１１９，１２３  プーリ、１２０  搬送コンベア、１２１Ａ  出力軸、１２２，１２５  ブラケット、１２４  ベルト、１２６  位置検出器、１２７  ロッド、１２８  位置センサ、１２９  補助フレーム、１３１，１３２  ボルト、１３３  スライド位置調整機構、１３４  ウォームホイール、１３５  ウォームギア、１３６  入力ギア、１３７  出力ギア、１３８  インダクションモータ、２００  レベラーフィーダ、ＢＤＣ  下死点、Ｐ１，Ｐ５  送り可能高さ、Ｐ２  タッチ位置、Ｐ３  加工終了位置、Ｐ４  飛び跳ね防止高さ、ＴＤＣ  上死点、Ｗ  ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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】
2019058921.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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