(57)【要約】【課題】材料の成形開始時から成形終了時までの期間にわたって、しわの発生状況を連続して検出することができるしわ発生検出装置を提供する。【解決手段】クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させるダイクッション装置を有するプレス機械において、しわ発生検出装置５５０は、スライドの高さ位置を検出するスライド位置検出器１１４と、クッションパッドの高さ位置を検出するクッションパッド位置検出器２２４と、スライドの下降による材料の成形開始時から成形終了時までの期間、スライド位置検出器１１４により検出されたスライドの高さ位置とクッションパッド位置検出器２２４により検出されたクッションパッドの高さ位置との偏差を連続して算出する演算器５５４と、を備え、演算器５５４により連続して算出される偏差の増加に基づいて材料に発生するしわを検出する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させるダイクッション装置を有するプレス機械において、
前記スライドの高さ位置を検出するスライド位置検出器と、
前記クッションパッドの高さ位置を検出するクッションパッド位置検出器と、
前記スライドの下降による材料の成形開始時から成形終了時までの期間、前記スライド位置検出器により検出された前記スライドの高さ位置と前記クッションパッド位置検出器により検出された前記クッションパッドの高さ位置との偏差を連続して算出する演算器と、を備え、
前記演算器により前記連続して算出される前記偏差の増加に基づいて前記材料に発生するしわを検出するしわ発生検出装置。
【請求項２】
前記クッションパッド位置検出器は、前記クッションパッドに対して複数箇所に設けられ、前記クッションパッドの前記複数箇所における高さ位置をそれぞれ検出し、
前記演算器は、前記スライド位置検出器により検出された前記スライドの高さ位置と前記クッションパッド位置検出器により検出された前記クッションパッドの前記複数箇所における高さ位置との偏差をそれぞれ算出する請求項１に記載のしわ発生検出装置。
【請求項３】
クッションパッドにダイクッション力を発生させるダイクッション力発生器と、
ダイクッション力指令を出力するダイクッション力自動指令器と、
前記ダイクッション力指令に基づいて前記クッションパッドに発生するダイクッション力が、前記ダイクッション力指令に対応するダイクッション力になるように前記ダイクッション力発生器を制御するダイクッション力制御器と、
請求項１又は２に記載のしわ発生検出装置と、を備え、
前記ダイクッション力自動指令器は、予め設定されたダイクッション力指令を出力し、前記しわ発生検出装置により前記偏差の増加が検出されると、現在出力している前記ダイクッション力指令を増加させ、前記偏差の増加が停止すると、前記ダイクッション力指令の増加を停止させるダイクッション装置。
【請求項４】
前記ダイクッション力自動指令器は、前記しわ発生検出装置により前記偏差の増加が検出されると、許容ダイクッション力の範囲内で現在出力している前記ダイクッション力指令を増加させる請求項３に記載のダイクッション装置。
【請求項５】
前記しわ発生検出装置により前記偏差の増加が検出されたときの前記スライドの位置又は前記クッションパッドの位置に関する情報と、前記ダイクッション力自動指令器により増加させられた前記ダイクッション力指令とを、視認可能に出力する出力部又は記憶する記憶部を備えた請求項３又は４に記載のダイクッション装置。
【請求項６】
前記演算器により算出された偏差の増加を検出する増加検出器と、
前記増加検出器により前記偏差の増加が検出され、かつ検出された増加量が許容値を超える場合に、前記スライドを直ちに停止させる緊急停止装置と、
を備えた請求項３から５のいずれか１項に記載のダイクッション装置。
【請求項７】
前記演算器により算出された偏差の増加を検出する増加検出器と、
少なくとも前記偏差の増加が検出された時点の前記スライドの位置又は前記クッションパッドの位置に関する情報を、視認可能に出力する出力部又は記憶する記憶部と、
を備えた請求項１又は２に記載のしわ発生検出装置。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のしわ発生検出装置と、
前記演算器により算出された偏差の増加を検出する増加検出器と、
前記増加検出器により前記偏差の増加が検出されると、前記スライドを直ちに停止させる緊急停止装置と、
を備えた金型保護装置。
【請求項９】
クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させるダイクッション装置を有するプレス機械におけるしわ発生検出方法において、
前記スライドの高さ位置を検出するステップと、
前記クッションパッドの高さ位置を検出するステップと、
前記スライドの下降による材料の成形開始時から成形終了時までの期間、前記検出された前記スライドの高さ位置と前記検出された前記クッションパッドの高さ位置との偏差を連続して算出するステップと、を含み、
前記連続して算出される前記偏差の増加に基づいて前記材料に発生するしわを検出するしわ発生検出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のしわ発生検出方法を使用したダイクッション力自動設定方法であって、ダイクッション力指令に基づいて前記ダイクッション力指令に対応するダイクッション力を前記クッションパッドに発生させる前記ダイクッション装置におけるダイクッション力自動設定方法において、
前記クッションパッドにダイクッション力を発生させるダイクッション力発生器に、予め設定されたダイクッション力指令を出力するステップと、
前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差が増加したか否かを判別するステップと、
前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差が増加したことが判別されると、前記偏差が増加した時点から現在出力している前記ダイクッション力指令を増加させるステップと、
前記ダイクッション力指令を増加させた後、前記偏差の増加が停止したと判別されると、前記ダイクッション力指令の増加を停止させるステップと、
を含むダイクッション力自動設定方法。
【請求項１１】
前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差の増加を検出するステップと、
少なくとも前記偏差の増加が検出された時点の前記スライドの位置又は前記クッションパッドの位置に関する情報を、視認可能に出力し又は記憶するステップと、
を含む請求項９に記載のしわ発生検出方法。
【請求項１２】
請求項９に記載のしわ発生検出方法を使用した前記プレス機械の金型を保護する金型保護方法であって、
前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差の増加を検出するステップと、
前記偏差の増加が検出されると、前記スライドを直ちに停止させるステップと、
を含む金型保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はしわ発生検出装置、ダイクッション装置、及び金型保護装置並びにしわ発生検出方法、ダイクッション力自動設定方法及び金型保護方法に係り、特にプレス機械により成形される材料に発生するしわを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイクッション装置を有するプレス機械において、材料の絞り加工を行なう際に、ダイクッション装置によるダイクッション力が小さいと、加工された製品にしわが発生することがある。
【０００３】
現状では、製品にしわが発生した場合、製品の状態と金型構造に基づいて技術者がダイクッション力の設定を変更し、製品の状態を確認している。
【０００４】
また、特許文献１には、絞り成形の適切なダイクッション圧条件を容易に設定でき、かつ生産途中での成形速度の変更に応じてダイクッション圧条件の設定変更が可能なダイクッションによる絞り成形制御装置が提案されている。
【０００５】
特に特許文献１に記載のダイクッションによる絞り成形制御装置は、実成形終了時に、スライド位置検出手段により検出されたスライド位置から求められる、あるべきクッションパッド位置と、クッションパッド位置検出手段により求められた実クッションパッド位置との比較に基づいて成形品のしわ発生を判定するしわ発生判断手段が設けられており、しわ発生判断手段による判断結果に基づいて成形品が良品か不良品かを自動的に判断し、成形品を仕分けるようにしている。
【０００６】
また、特許文献１には、しわ発生判断手段によるしわ発生が判断されると、次の絞り成形サイクルにおけるダイクッション圧を所定量増加させる記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−９６３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
製品にしわを発生させないためのダイクッション力設定を決定するためには、高度な知識と経験が必要であり、かつ複数回のトライアンドエラーを繰り返すため、多くのスクラップ製品が発生している上、多大な調整時間を要するという問題がある。また、しわが発生した状態でプレス機械の運転を続けると、金型を破損させる可能性がある。
【０００９】
一方、特許文献１に記載のしわ発生判断手段は、実成形終了時に、スライド位置から求められるあるべきクッションパッド位置と、実クッションパッド位置との比較に基づいて成形品のしわ発生を判定するため、直ちに成形品を良品と不良品とに仕分けたり、次の絞り成形サイクルにおけるダイクッション圧を所定量増加させ、ダイクッション圧を設定変更することができるものの、材料の成形開始時から成形終了時までの期間にわたって、しわの発生状況を連続して検出することができない。
【００１０】
その結果、しわ発生による不良品にならないようにダイクッション力を成形中に自動的に制御することができず、また、ダイクッション力等の調整に使用する情報として、最初にしわが発生する時点のスライドの位置又はクッションパッドの位置に関する情報を取得することができず、あるいは、しわ発生により金型の破損を防止するためにプレス機械（スライド）を緊急停止させることができないという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、材料の成形開始時から成形終了時までの期間にわたって、しわの発生状況を連続して検出することができるしわ発生検出装置、ダイクッション装置、及び金型保護装置並びにしわ発生検出方法、ダイクッション力自動設定方法及び金型保護方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明の一の態様に係るしわ発生検出装置は、クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させるダイクッション装置を有するプレス機械において、前記スライドの高さ位置を検出するスライド位置検出器と、前記クッションパッドの高さ位置を検出するクッションパッド位置検出器と、前記スライドの下降による材料の成形開始時から成形終了時までの期間、前記スライド位置検出器により検出された前記スライドの高さ位置と前記クッションパッド位置検出器により検出された前記クッションパッドの高さ位置との偏差を連続して算出する演算器と、を備え、前記演算器により前記連続して算出される前記偏差の増加に基づいて前記材料に発生するしわを検出する。
【００１３】
本発明の一の態様によれば、材料の成形開始時から成形終了時までの期間にわたって、材料に発生するしわを連続的に検出することができる。
【００１４】
本発明の他の態様に係るしわ発生検出装置において、前記クッションパッド位置検出器は、前記クッションパッドに対して複数箇所に設けられ、前記クッションパッドの前記複数箇所における高さ位置をそれぞれ検出し、前記演算器は、前記スライド位置検出器により検出された前記スライドの高さ位置と前記クッションパッド位置検出器により検出された前記クッションパッドの前記複数箇所における高さ位置との偏差をそれぞれ算出することが好ましい。
【００１５】
これにより、材料のどの位置に、且つどのスライド位置で最初にしわが発生したかを検出することができる。
【００１６】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション装置は、クッションパッドにダイクッション力を発生させるダイクッション力発生器と、ダイクッション力指令を出力するダイクッション力自動指令器と、前記ダイクッション力指令に基づいて前記クッションパッドに発生するダイクッション力が、前記ダイクッション力指令に対応するダイクッション力になるように前記ダイクッション力発生器を制御するダイクッション力制御器と、上記のしわ発生検出装置と、を備え、前記ダイクッション力自動指令器は、予め設定されたダイクッション力指令を出力し、前記しわ発生検出装置により前記偏差の増加が検出されると、現在出力している前記ダイクッション力指令を増加させ、前記偏差の増加が停止すると、前記ダイクッション力指令の増加を停止させる。
【００１７】
本発明の更に他の態様によれば、材料の成形中に、しわ発生検出装置の検出結果に基づいてダイクッション力を自動的に制御することができ、しわを有する不良品の成形を防止することができる。
【００１８】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション装置において、前記ダイクッション力自動指令器は、前記しわ発生検出装置により前記偏差の増加が検出されると、許容ダイクッション力の範囲内で現在出力している前記ダイクッション力指令を増加させることが好ましい。
【００１９】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション装置において、前記しわ発生検出装置により前記偏差の増加が検出されたときの前記スライドの位置又は前記クッションパッドの位置に関する情報と、前記ダイクッション力自動指令器により増加させられた前記ダイクッション力指令とを、視認可能に出力する出力部又は記憶する記憶部を備えることが好ましい。これにより、視認可能に出力される情報又は記憶部に記憶された情報を、ダイクッション力等の調整に有効に活用することができる。
【００２０】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション装置において、前記演算器により算出された偏差の増加を検出する増加検出器と、前記増加検出器により前記偏差の増加が検出され、かつ検出された増加量が許容値を超える場合に、前記スライドを直ちに停止させる緊急停止装置と、を備えることが好ましい。ダイクッション力を増加させても、しわが大きくなり、許容値を超える場合には、スライドを緊急停止させ、金型を保護するようにしている。
【００２１】
本発明の更に他の態様に係るしわ発生検出装置において、前記演算器により算出された偏差の増加を検出する増加検出器と、少なくとも前記偏差の増加が検出された時点の前記スライドの位置又は前記クッションパッドの位置に関する情報を、視認可能に出力する出力部又は記憶する記憶部と、を備えることが好ましい。
【００２２】
本発明の更に他の態様によれば、少なくとも材料に発生するしわ（偏差の増加）が最初に検出された時点のスライドの位置又はクッションパッドの位置に関する情報を、視認可能に出力し、又は記憶することで、ダイクッション力等の調整に有効に活用することができる。
【００２３】
本発明の更に他の態様に係る金型保護装置は、上記のしわ発生検出装置と、前記演算器により算出された偏差の増加を検出する増加検出器と、前記増加検出器により前記偏差の増加が検出されると、前記スライドを直ちに停止させる緊急停止装置と、を備える。
【００２４】
本発明の更に他の態様によれば、材料に発生するしわ（偏差の増加）が最初に検出されると、プレス機械（スライド）を直ちに停止させるため、大きなしわ発生により金型が破損するのを未然に防止することができる。
【００２５】
更に他の態様に係る発明は、クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させるダイクッション装置を有するプレス機械におけるしわ発生検出方法において、前記スライドの高さ位置を検出するステップと、前記クッションパッドの高さ位置を検出するステップと、前記スライドの下降による材料の成形開始時から成形終了時までの期間、前記検出された前記スライドの高さ位置と前記検出された前記クッションパッドの高さ位置との偏差を連続して算出するステップと、を含み、前記連続して算出される前記偏差の増加に基づいて前記材料に発生するしわを検出する。
【００２６】
更に他の態様に係る発明は、上記しわ発生検出方法を使用したダイクッション力自動設定方法であって、ダイクッション力指令に基づいて前記ダイクッション力指令に対応するダイクッション力を前記クッションパッドに発生させる前記ダイクッション装置におけるダイクッション力自動設定方法において、前記クッションパッドにダイクッション力を発生させるダイクッション力発生器に、予め設定されたダイクッション力指令を出力するステップと、前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差が増加したか否かを判別するステップと、前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差が増加したことが判別されると、前記偏差が増加した時点から現在出力している前記ダイクッション力指令を増加させるステップと、前記ダイクッション力指令を増加させた後、前記偏差の増加が停止したと判別されると、前記ダイクッション力指令の増加を停止させるステップと、を含む。
【００２７】
本発明の更に他の態様によれば、材料の成形中に、しわ発生検出方法によりスライドの高さ位置とクッションパッドの高さ位置との偏差が増加したことが判別されると、ダイクッション力を自動的に制御するようにしたため、不良品となるしわ発生を防止することができる。
【００２８】
本発明の更に他の態様に係るしわ発生検出方法において、前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差の増加を検出するステップと、少なくとも前記偏差の増加が検出された時点の前記スライドの位置又は前記クッションパッドの位置に関する情報を、視認可能に出力し又は記憶するステップと、を含むことが好ましい。
【００２９】
更に他の態様に係る発明は、上記しわ発生検出方法を使用した前記プレス機械の金型を保護する金型保護方法であって、前記スライドの高さ位置と前記クッションパッドの高さ位置との偏差の増加を検出するステップと、前記偏差の増加が検出されると、前記スライドを直ちに停止させるステップと、を含む。
【００３０】
本発明の更に他の態様によれば、材料に発生するしわ（偏差の増加）が最初に検出されると、プレス機械（スライド）を直ちに停止させるため、大きなしわ発生により金型が破損するのを未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、材料の成形開始時から成形終了時までの期間にわたって、しわの発生状況を連続して検出することができ、その検出結果をダイクッション力制御、ダイクッション力等の設定、あるいは金型保護のために有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明に係るしわ発生検出装置が適用される第１の実施形態のダイクッション装置を備えたプレス機械を示す構成図である。
【図２】図２は、ダイクッション装置を含むプレス機械の全体の駆動装置及び制御装置を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示したダイクッション制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、図２に示したしわ発生検出装置の実施形態を示すブロック図である。
【図５】図５（ａ）は、上金型とブランクホルダとが材料を介して密着した瞬間の状態の図１に示したプレス機械を示し、図５（ｂ）は、材料に対する成形が進んで材料にしわが発生したときの状態の図１に示したプレス機械を示す図である。
【図６】図６は、図４に示したしわ発生装置の出力先の表示器の表示画面の一例を示す図である。
【図７】図７は、図２に示したプレス駆動装置の一例を示す構成図である。
【図８】図８は、ダイクッション力作用時の各物理量の変化を示す波形図である。
【図９】図９は、本発明に係るしわ発生検出方法及びダイクッション力自動設定方法の実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明に係るダイクッション力自動設定方法により設定されるダイクッション力指令の一例を示す波形図である。
【図１１】図１１は、ダイクッション力指令を調整（再設定）するダイクッション力指令の設定例を説明するために用いたダイクッション力指令を示す波形図である。
【図１２】図１２は、本発明に係るしわ発生検出装置が適用される第２の実施形態のダイクッション装置を備えたプレス機械を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下添付図面に従って本発明に係るしわ発生検出装置、ダイクッション装置及び金型保護装置、並びにしわ発生検出方法、ダイクッション力自動設定方法及び金型保護方法の好ましい実施形態について詳説する。
【００３４】
［ダイクッション装置を備えたプレス機械の構成］
図１は、本発明に係るしわ発生検出装置が適用される第１の実施形態のダイクッション装置を備えたプレス機械を示す構成図である。
【００３５】
図１に示すプレス機械１００は、ベッド１０２、コラム１０４及びクラウン１０６でフレームが構成され、スライド１１０は、コラム１０４に設けられたガイド部１０８により鉛直方向に移動自在に案内されている。スライド１１０は、図示しない駆動手段によって回転駆動力が伝達されるクランク軸１１２を含むクランク機構によって図１上で上下方向に移動させられる。
【００３６】
プレス機械１００のベッド１０２側には、スライド１１０の高さ位置を検出するスライド位置検出器１１４が設けられ、クランク軸１１２には、クランク軸１１２の角速度及び角度をそれぞれ検出するクランク軸エンコーダ１１５が設けられている。
【００３７】
スライド１１０には上金型１２０が装着され、ベッド１０２上（のボルスタ上）には下金型１２２が装着されている。
【００３８】
上金型１２０と下金型１２２の間には、ブランクホルダ（皺押え板）２０２が配置され、下側が複数のクッションピン２０４を介してクッションパッド２１０で支持され、上側には材料２０３がセットされる（接触する）。
【００３９】
＜ダイクッション装置の構造＞
第１の実施形態のダイクッション装置２００は、主としてブランクホルダ２０２と、ブランクホルダ２０２を複数のクッションピン２０４を介して支持するクッションパッド２１０と、クッションパッド２１０を支持し、クッションパッド２１０にダイクッション力を発生させる油圧シリンダ２２０と、油圧シリンダ２２０を駆動する油圧回路２５０と、油圧回路２５０を含むダイクッション駆動装置３５０を制御するダイクッション制御装置３００（図２）とから構成されている。
【００４０】
油圧シリンダ２２０及び油圧回路２５０は、クッションパッド２１０を昇降動作させるクッションパッド昇降器として機能するとともに、クッションパッド２１０にダイクッション力を発生させるダイクッション力発生器として機能する。
【００４１】
また、油圧シリンダ２２０に対して、油圧シリンダ２２０のピストンロッド２２０ａの伸縮方向の位置を、クッションパッド２１０の高さ位置として検出するクッションパッド位置検出器２２４が設けられている。尚、クッションパッド位置検出器は、ベッド１０２とクッションパッド２１０との間に設けるようにしてもよい。
【００４２】
次に、油圧シリンダ２２０を駆動する油圧回路２５０の構成について説明する。
【００４３】
油圧回路２５０は、アキュムレータ２５２、油圧ポンプ／モータ２５４、油圧ポンプ／モータ２５４の回転軸に接続されたサーボモータ２５６、サーボモータ２５６の駆動軸の角速度（サーボモータ角速度）を検出する角速度検出器２５８、リリーフ弁２６０、逆止弁２６２及び圧力検出器２６４から構成されている。
【００４４】
アキュムレータ２５２は、低圧のガス圧がセットされ、タンクの役割を果たすとともに、逆止弁２６２を介して略一定の低圧油を油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室（クッション圧発生側加圧室）２２０ｂに供給し、ダイクッション力制御時に昇圧しやすくする役割も果す。
【００４５】
油圧ポンプ／モータ２５４の一方のポート（吐出口）は、油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂに接続され、他方のポートはアキュムレータ２５２に接続されている。
【００４６】
尚、リリーフ弁２６０は、異常圧力発生時（ダイクッション力制御が不能で、突発的な異常圧力発生時）に動作し、油圧機器の破損を防止する手段として設けられている。また、油圧シリンダ２２０の下降側加圧室（パッド側加圧室）２２０ｃは、アキュムレータ２５２に接続されている。
【００４７】
油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂに作用する圧力は、圧力検出器２６４により検出され、サーボモータ２５６の駆動軸の角速度は角速度検出器２５８により検出される。
【００４８】
［ダイクッション力制御の原理］
ダイクッション力は、油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂの圧力とシリンダ面積の積で表すことができるため、ダイクッション力を制御することは、油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂの圧力を制御することを意味する。
【００４９】
いま、油圧シリンダ・ダイクッション圧発生側断面積：Ａ
油圧シリンダ・ダイクッション圧発生側体積：Ｖ
ダイクッション圧：Ｐ
電動（サーボ）モータトルク：Ｔ
サーボモータの慣性モーメント：Ｉ
サーボモータの粘性抵抗係数：ＤM
サーボモータの摩擦トルク：ｆM
油圧モータの押し退け容積：Ｑ
スライドから油圧シリンダピストンロッドに加わる力：Ｆｓｌｉｄｅ
プレスに押されて発生するパッド速度：ｖ
油圧シリンダピストンロッド＋パッドの慣性質量：Ｍ
油圧シリンダの粘性抵抗係数：ＤS
油圧シリンダの摩擦力：ｆS
圧油に押されて回転するサーボモータ角速度：ω
作動油の体積弾性係数：Ｋ
比例定数：ｋ１、ｋ２
とすると、静的な挙動は（１）及び（２）式で表すことができる。
【００５０】
Ｐ=∫Ｋ（（ｖ・Ａ−ｋ１Ｑ・ω）／Ｖ）ｄｔ ……（１）
Ｔ=ｋ２・ＰＱ／（２π） ……（２）
また、動的な挙動は（１）、（２）式に加えて（３）、（４）式で表すことができる。
【００５１】
ＰＡ−Ｆｓｌｉｄｅ＝Ｍ・ｄv／ｄｔ＋ＤS・ｖ＋ｆS ……（３）
Ｔ−ｋ２・ＰＱ／（２π）＝I・ｄω／ｄｔ＋ＤM・ω＋ｆM ……（４）
上記（１）〜（４）式が意味するもの、即ち、スライド１１０からクッションパッド２１０を介して油圧シリンダ２２０に伝わった力は、油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂを圧縮し、ダイクッション圧を発生させる。同時に、ダイクッション圧によって油圧ポンプ／モータ２５４を油圧モータ作用させ、この油圧ポンプ／モータ２５４に発生する回転軸トルクがサーボモータ２５６の駆動トルクに抗じたところで、サーボモータ２５６を回転させ、圧力の上昇が抑制される。結局、ダイクッション圧は、サーボモータ２５６の駆動トルクに応じて決定される。
【００５２】
図２は、ダイクッション装置２００を含むプレス機械１００の全体の駆動装置及び制御装置を示すブロック図であり、本発明に係る金型保護装置５００及びしわ発生検出装置５５０を含んで構成されている。
【００５３】
［ダイクッション制御装置］
図２において、ダイクッション制御装置３００には、スライド位置検出器１１４により検出されるスライド位置検出信号と、クッションパッド位置検出器２２４により検出されるクッションパッド位置検出信号と、圧力検出器２６４により検出されるダイクッション圧検出信号と、クランク軸エンコーダ１１５により検出されるクランク角度信号と、角速度検出器２５８により検出されるサーボモータ角速度信号と、しわ発生検出装置５５０により検出されるスライド１１０の高さ位置とクッションパッド２１０の高さ位置との偏差を示す高さ位置偏差信号とが加えられている。尚、高さ位置偏差信号の詳細については後述する。
【００５４】
図３は、図２に示したダイクッション制御装置３００の概略構成を示すブロック図である。
【００５５】
図３に示すようにダイクッション制御装置３００は、クッションパッド位置制御装置３１０と、ダイクッション力制御装置３２０とから構成されている。
【００５６】
ダイクッション制御装置３００は、入力するクランク角度信号に基づいてスライド１１０が非加工工程の領域にあるか、又は加工工程の領域にあるかを判断し、スライド１１０が非加工工程の領域にある場合には、クッションパッド位置制御状態に切り換え、スライド１１０が加工工程の領域にある場合には、ダイクッション力制御状態に切り換える。
【００５７】
＜クッションパッド位置の制御＞
クッションパッド位置制御装置３１０は、主としてクッションパッド位置指令器３１２、及びクッションパッド位置制御器３１４を有している。
【００５８】
クッションパッド位置指令器３１２には、位置指令生成における初期値生成用に使用するためにクッションパッド位置検出器２２４からクッションパッド位置を示すクッションパッド位置検出信号が加えられており、クッションパッド位置指令器３１２は、スライド１１０が下死点に到達し、ダイクッション力制御終了後に、製品ノックアウト動作を行うとともに、クッションパッド２１０を初期位置であるダイクッション待機位置に待機させるために、クッションパッド２１０の高さ位置を制御するクッションパッド位置指令を出力する。
【００５９】
クッションパッド位置制御状態の場合、クッションパッド位置制御器３１４は、クッションパッド位置指令器３１２から出力されるクッションパッド位置指令とクッションパッド位置検出器２２４により検出されるクッションパッド位置検出信号とに基づいて、ダイクッション駆動装置３５０を構成する増幅器兼ＰＷＭ（(Pulse Width Modulation)制御器３６０を介してサーボモータ２５６を制御し、ダイクッション駆動装置３５０を構成する油圧回路２５０の油圧ポンプ／モータ２５４から油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂに圧油を供給する。
【００６０】
これにより、油圧シリンダ２２０のピストンロッド２２０ａの伸縮方向の位置を制御することにより、クッションパッド２１０の高さ位置（クッションパッド位置）を制御することができる。尚、クッションパッド位置制御器３１４は、角速度検出器２５８により検出されるサーボモータ２５６の駆動軸の角速度信号を用いて、動的安定性を確保のためにサーボモータ２５６を速度制御し、クッションパッド２１０の昇降方向の位置制御を行うことが好ましい。
【００６１】
＜ダイクッション力の制御＞
ダイクッション力制御装置３２０は、主としてダイクッション力指令器３２２と、ダイクッション力制御器３２４とから構成されている。
【００６２】
ダイクッション力指令器３２２には、スライド１１０の位置に応じたダイクッション力指令を出力するために、スライド位置検出器１１４により検出されたスライド位置検出信号が加えられている。
【００６３】
ダイクッション力指令器３２２は、予め設定されたダイクッション力指令（本例の場合、図７（ｂ）に示すステップ状のダイクッション力指令）を出力し、スライド位置検出信号に基づいてダイクッション力指令の出力タイミング等を制御している。
【００６４】
尚、スライド１１０の１サイクル内の時刻（例えば、クランク角度信号により検出されるスライド１１０が上死点位置に到達した時点からの時刻）を計測するタイマ（計測器）を設け、ダイクッション力指令器３２２は、タイマから、スライド１１０の上死点位置からの時間経過を示す計時信号を入力し、この計時信号に基づいてダイクッション力指令の出力タイミング等を制御することができる。
【００６５】
ダイクッション力制御器３２４は、ダイクッション力指令器３２２から加えられるダイクッション力指令どおりにダイクッション力を制御するために、圧力検出器２６４により検出された油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂの圧力を示すダイクッション圧検出信号を入力している。また、ダイクッション力制御器３２４は、ダイクッション力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として、角速度検出器２５８により検出されるサーボモータ２５６の駆動軸の角速度を示すサーボモータ角速度信号を入力している。
【００６６】
ダイクッション力制御器３２４は、クッションパッド位置制御状態（ダイクッション待機位置（保持））からダイクッション力制御状態に制御を切り換えられると、ダイクッション力指令、ダイクッション圧検出信号、及びサーボモータ角速度信号を用いて演算したトルク指令を、増幅器兼ＰＷＭ制御器３６０を介してサーボモータ２５６に出力することでダイクッション力制御を行う。
【００６７】
ダイクッション力制御時の、スライド１１０が材料２０３（及びブランクホルダ２０２）に衝突してから下死点に至るまでの下降時（加工時）は、サーボモータ２５６のトルク出力方向と発生速度が反対になる。即ち、スライド１１０からクッションパッド２１０が受ける動力によって油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂから圧油が油圧ポンプ／モータ２５４に流入し、油圧ポンプ／モータ２５４が油圧モータとして作用する。この油圧ポンプ／モータ２５４によってサーボモータ２５６が従動して発電機として作用する。サーボモータ２５６によって発電された電力は、増幅器兼ＰＷＭ制御器３６０及び電力回生機能付き直流電源３６２を介して交流電源３６４に回生される。
【００６８】
尚、本発明の第１の実施形態では、ダイクッション装置のダイクッション力指令器３２２は、しわ発生検出装置５５０により検出される高さ位置偏差信号に基づいて、予め設定されたダイクッション力指令を自動的に調整（設定）するダイクッション力自動指令器として機能するが、その詳細については後述する。
【００６９】
［しわ発生検出装置］
図４は、図２に示したしわ発生検出装置５５０の実施形態を示すブロック図である。
【００７０】
図４に示すように、しわ発生検出装置５５０は、主としてスライド位置検出器１１４、クッションパッド位置検出器２２４、高さ位置偏差の演算器５５４を備えた高さ位置偏差の増加検出器５５２、入出力部５５６、及び記憶部５５８から構成されている。
【００７１】
スライド位置検出器１１４は、スライド１１０の高さ位置を検出し、検出したスライド１１０の高さ位置を示すスライド位置検出信号を演算器５５４に出力し、クッションパッド位置検出器２２４は、クッションパッド２１０の高さ位置を検出し、検出したクッションパッド２１０の高さ位置を示すクッションパッド位置検出信号を演算器５５４に出力する。尚、スライド位置検出器１１４及びクッションパッド位置検出器２２４は、それぞれダイクッション装置２００の検出器として設けられたものを使用することができる。
【００７２】
演算器５５４は、スライド位置検出器１１４から入力するスライド位置検出信号と、クッションパッド位置検出器２２４から入力するクッションパッド位置検出信号とに基づいて、スライド１１０の下降による材料２０３の成形開始時から成形終了時までの期間、スライド１１０の高さ位置とクッションパッド２１０の高さ位置との偏差を連続して算出し、算出した偏差を示す高さ位置偏差信号を出力する。
【００７３】
図５（ａ）は、上金型１２０とブランクホルダ２０２とが材料２０３を介して密着した瞬間の状態のプレス機械１００を示し、図５（ｂ）は、材料２０３に対する成形が進んで材料２０３にしわが発生したときの状態のプレス機械１００を示す図である。
【００７４】
図５（ａ）の状態のスライド−クッションパッド間の距離Ｘは、「クッションピン２０４の長さ＋ブランクホルダ２０２の厚み＋材料２０３の厚み(t)＋上金型１２０の厚み」であるが、図５（ｂ）の状態のスライド−クッションパッド間の距離Ｘ’は、「クッションピン２０４の長さ＋ブランクホルダ２０２の厚み＋しわを含む材料２０３の厚み(t’)＋上金型１２０の厚み」であり、Ｘ＜Ｘ’となる。
【００７５】
絞り成形中に、スライド１１０の高さ位置とクッションパッドの高さ位置の差を監視し、スライド高さ位置とクッションパッド高さ位置の偏差（スライド位置−クッションパッド位置）が増加した場合、その要因を、材料２０３にしわが発生したために材料２０３の厚みが増加したと推定することにより、しわの発生を検出することが可能となる。
【００７６】
したがって、演算器５５４により算出された偏差（偏差の増加）から、材料２０３に発生するしわ（しわの大きさ）を検出することができる。
【００７７】
また、しわ発生検出装置５５０には、ダイクッション制御装置３００からダイクッション装置２００が、クッションパッド位置制御状態かダイクッション力制御状態かを示す信号が加えられており（図２参照）、しわ発生検出装置５５０は、ダイクッション力制御状態のときのみ動作可能となり、ダイクッション力制御期間（成形開始時から成形終了時までの期間）中、スライド１１０の高さ位置とクッションパッド２１０の高さ位置との偏差を連続して算出し、算出した偏差を示す高さ位置偏差信号を出力する。
【００７８】
増加検出器５５２は、しわ発生検出装置５５０から出力される高さ位置偏差信号に基づいて、成形開始時から成形終了時までの期間における高さ位置偏差の増加（増加量）を検出し、少なくとも高さ位置偏差の増加が検出された時点（最初にしわが発生した時点）のスライド１１０の位置又はクッションパッド２１０の位置に関する情報を出力する。尚、高さ位置偏差の増加が検出された時点のスライド１１０の１サイクル内の時刻を、スライド１１０の位置に関する情報としてもよい。
【００７９】
また、増加検出器５５２は、成形開始時から成形終了時までの期間における高さ位置偏差の増加量を示す情報を、スライド位置に関連付けて出力することが好ましい。
【００８０】
入出力部５５６の出力部には、表示器５６０及び印刷機５６２が接続可能になっており、表示器５６０又は印刷機５６２は、増加検出器５５２から出力部を介して出力される少なくとも高さ位置偏差の増加が検出された時点のスライド１１０の位置又はクッションパッド２１０の位置に関する情報を視認可能に表示し、又は視認可能に印刷用紙に印刷する。
【００８１】
また、入出力部５５６には記憶部５５８が接続可能になっており、増加検出器５５２により検出された少なくとも高さ位置偏差の増加が検出された時点のスライド１１０の位置又はクッションパッド２１０の位置に関する情報を、入出力部５５６を介して記憶部５５８に記憶させ、また、記憶部５５８に記憶された情報を、入出力部５５６を介して表示器５６０又は印刷機５６２に出力することができる。尚、記憶部５５８は、しわ発生検出装置５５０の内蔵メモリでもよいし、しわ発生検出装置５５０に着脱可能な外部メモリでもよい。
【００８２】
図６は、図４に示した表示器５６０の表示画面の一例を示す図である。
【００８３】
この表示画面には、しわ発生検出装置５５０（増加検出器５５２）により検出された高さ位置偏差が最初に増加したときのスライド位置、高さ位置偏差の増加量（しわの大きさ）の許容値、及びスライド下死点での高さ位置偏差の増加量（製品の最終的なしわの大きさ）の他、プレス機械１００の運転条件（プレス機械ストローク、ダイクッション力、クッションパッドストローク、プレスサイクル）が表示されている。
【００８４】
尚、増加検出器５５２は、最初にしわが発生した時点のみに限らず、成形開始時から成形終了時にわたって高さ位置偏差の増加量を示す情報を、スライド位置等に関連付けて出力するようにしてもよく、その情報を入出力部５５６を介して記憶部５５８に記憶させ、あるいは入出力部５５６を介して表示器５６０又は印刷機５６２に出力してもよい。
【００８５】
高さ位置偏差の増加量は、しわを含む材料２０３の厚み(t’)からしわのない材料２０３の厚み(t)を減算した値であり、材料２０３に発生するしわの大きさに相当する。
【００８６】
技術者は、材料２０３にしわが発生した場合、表示器５６０に表示され、又は印刷機５６２により印刷された情報（最初にしわが発生した時点のスライド位置を含む情報）を、ダイクッション力（ダイクッション力指令）を含むプレス機械１００の運転条件を設定する際に活用することができる。また、高さ位置偏差の増加量を示す情報（しわの大きさに相当する情報）を表示器５６０等に出力することで、しわの大きさに相当する情報もダイクッション力指令等の設定に使用する情報として活用することができる。
【００８７】
［金型保護装置］
図２に示す金型保護装置５００は、しわ発生検出装置５５０を含み、しわ発生検出装置５５０により成形開始時から成形終了時にわたって検出可能な高さ位置偏差の増加量（しわの大きさ）を示す情報に基づいて増加量が許容値を超える場合に、プレス機械１００（スライド１１０）を直ちに停止させる緊急停止装置を備えている。
【００８８】
ここで、許容値は、例えば、材料２０３に発生するしわの大きさが、金型を破損させる可能性があるか否か、あるいは金型構造に応じて技術者が適宜設定することができることが好ましい。
【００８９】
金型保護装置５００は、スライド１１０を直ちに停止さる場合、急制動させる制動指令をプレス制御装置４００に出力する。
【００９０】
プレス制御装置４００には、クランク軸エンコーダ１１５からクランク角度信号が加えられるとともに、プレス駆動装置４５０のサーボモータ４０６（図７）の角速度を示すサーボモータ角速度信号が加えられており、プレス制御装置４００は、入力するクランク角度信号及びサーボモータ角速度信号に基づいて、所定のスライド速度あるいはクランク軸角速度になるようにトルク指令信号を生成し、生成したトルク指令信号をプレス駆動装置４５０に出力する。尚、サーボモータ角速度信号は、スライド１１０の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用される。
【００９１】
また、プレス制御装置４００は、金型保護装置５００から入力する制動指令に基づいて、プレス駆動装置４５０に制動方向に最大トルクを作用させるトルク指令信号を生成し、また、ブレーキ装置４８０をＯＮ／ＯＦＦさせる信号を出力する。
【００９２】
図７は、図２に示したプレス駆動装置４５０の一例を示す構成図である。
【００９３】
プレス駆動装置４５０は、プレス機械１００（スライド１１０）の駆動装置及び制動装置として機能し、主としてサーボモータ４０６と、サーボモータ４０６の回転駆動力をクランク軸１１２に伝達する減速ギア４０１と、ブレーキ装置４８０とを備えている。
【００９４】
サーボモータ４０６には、プレス制御装置４００から入力するトルク指令信号に対応する駆動電力が、増幅器兼ＰＷＭ制御器（サーボアンプ）４９２を介して供給され、サーボモータ４０６は、所定（設定上）のスライド速度あるいはクランク軸角速度になるように駆動制御される。尚、サーボアンプ４９２には、電力回生機能付き直流電源４９６から電源が供給されており、プレス機械１００（スライド１１０）の制動時には、制動方向に作用するサーボモータ４０６の駆動トルクにより発電された電力が、サーボアンプ４９２及び直流電源４９６を介して交流電源４７４に回生される。
【００９５】
また、サーボモータ４０６の回転軸にはエンコーダ４１４が装着され、エンコーダ４１４から出力されるエンコーダ信号は、信号変換器４１３によりサーボモータ角速度信号に変換され、プレス制御装置４００に出力される。
【００９６】
ブレーキ装置４８０は、空圧源４８１から減圧弁４８３を介して圧縮エアが供給されるブレーキ開放用電磁弁４８５、ブレーキ機構４８９及びサイレンサ４８７を有している。
【００９７】
ブレーキ開放用電磁弁４８５には、プレス制御装置４００からブレーキ信号が加えられ、ブレーキ開放用電磁弁４８５はＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００９８】
通常（しわ発生の無い運転）時には、ブレーキ装置４８０のブレーキ開放用電磁弁４８５をＯＮし、ブレーキを開放する。一方、しわ発生等の様々な異常発生（緊急停止）時には、スライド反動作方向のトルク指令信号をサーボアンプ４９２へ与えることにより、スライド１１０を急制動し、停止後は（停止とほぼ同時点で）、ブレーキ開放用電磁弁４８５をＯＦＦし、ブレーキを作用させる。
【００９９】
尚、成形中にスライド１１０の急制動が不能なプレス機械の場合であっても、不良品となるしわが発生した場合には、多くの不良品の発生を防止し、且つしわが発生した状態でプレス機械の運転を続けることによる金型の破損を防止するために、プレス機械を速やかに停止させることが好ましい。
【０１００】
［しわ発生検出方法及びダイクッション力自動設定方法］
次に、本発明に係るしわ発生検出方法及びダイクッション力自動設定方法の実施形態について説明する。
【０１０１】
プレス機械１００を以下の条件で運転する。
【０１０２】
プレス機械  ストローク：    １１００ｍｍ
プレスサイクル：            １０ｓｐｍ
ダイクッション力：          ２０００ｋＮ
ダイクッションストローク：  ９６．１ｍｍ
衝突速度（スライド位置９６．１ｍｍ到達時の速度）：  ３５０ｍｍ／ｓ
図８は、上記の運転条件でのダイクッション力作用中の各物理量の変化を示す波形図であり、図８（ａ）はスライド位置及びクッションパッド位置を示す波形図であり、図８（ｂ）はダイクッション力指令及びダイクッション力応答（ダイクッション荷重）を示す波形図である。
【０１０３】
ダイクッション力指令器３２２（図３）は、ステップ状のダイクッション力指令（図８（ｂ）のダイクッション力指令（２０００ｋＮ））を、スライド位置検出信号に基づいて材料２０３の成形開始時（スライド１１０が材料２０３に衝突する時点）から成形終了時（下死点）に至るまでの成形期間にわたって出力する。
【０１０４】
図９は、本発明に係るしわ発生検出方法及びダイクッション力自動設定方法の実施形態を示すフローチャートである。
【０１０５】
図９において、ダイクッション装置２００は、スライド１１０が材料２０３に衝突する時点にダイクッション力制御状態に切り換えられ、ダイクッション力指令器３２２は、ダイクッション力指令を、ダイクッション力の制御目標値として出力する。これにより、材料２０３の絞り成形が開始される。
【０１０６】
絞り成形が開始されると、ダイクッション制御装置３００は、スライド１１０が下死点に到達したか否かを判別する（ステップＳ１０）。
【０１０７】
スライド１１０が下死点に到達した場合（「Yes」の場合）、材料２０３の絞り成形が終了し、ダイクッション制御装置３００は、ダイクッション力制御状態からクッションパッド位置制御状態に切り換え、製品ノックアウト動作を行うとともに、クッションパッド２１０を初期位置であるダイクッション待機位置に待機させるために、クッションパッド２１０の高さ位置を制御するクッションパッド位置指令を出力する。
【０１０８】
スライド１１０が下死点に到達していない場合（「No」の場合）、しわ発生検出装置５５０の演算器５５４（図４）は、スライド１１０の高さ位置とクッションパッド２１０の高さ位置との高さ位置偏差を算出し、増加検出器５５２は、演算器５５４により算出された高さ位置偏差に基づいて高さ位置偏差が増加したか否かを判別する（ステップＳ１２）。
【０１０９】
高さ位置偏差が増加していない場合（「No」の場合）、ステップＳ１０に遷移し、高さ位置偏差が増加した場合（「Yes」の場合）、ステップＳ１４に遷移する。
【０１１０】
ステップＳ１４では、高さ位置偏差の増加量が許容値以下か否かが判別される。
【０１１１】
高さ位置偏差の増加量が許容値以下の場合（「Yes」の場合）、ステップＳ１６に遷移し、高さ位置偏差の増加量が許容値を超える場合（「No」の場合）、金型保護装置５００は、制動指令をプレス制御装置４００に出力し、プレス制御装置４００を通じてプレス機械１００（スライド１１０）を急制動させる。これにより、しわが発生した状態でプレス機械１００の運転を続けることにより発生する金型の破損を未然に防止する。
【０１１２】
許容値は、高さ位置偏差の増加量（材料２０３に発生するしわの大きさ）が、金型を破損させる可能性があるか否かに応じて適宜設定してもよいし、製品に要求される品質（しわの大きさ等）に基づいて製品を良品か不良品かに仕分ける際の閾値として設定してもよい。
【０１１３】
一方、高さ位置偏差の増加量が許容値以下の場合（「Yes」の場合）、ダイクッション制御装置３００は、現在のダイクッション力指令が、予め設定された金型許容ダイクッション力以下か否かを判別する（ステップＳ１６）。尚、金型許容ダイクッション力は、金型構造等により予め設定された値である。
【０１１４】
ダイクッション力指令が金型許容ダイクッション力以下の場合（「Yes」の場合）、ダイクッション力自動指令器として機能するダイクッション力指令器３２２は、現在出力しているダイクッション力指令を一定値だけ増加させ（ステップＳ１８）、その後、ステップＳ１０に遷移させる。
【０１１５】
一方、ダイクッション力指令が金型許容ダイクッション力を超える場合には、現在出力しているダイクッション力指令を増加させずに、ステップＳ１０に遷移させる。
【０１１６】
＜ダイクッション力自動設定方法＞
図１０は、本発明に係るダイクッション力自動設定方法により設定されるダイクッション力指令の一例を示す波形図であり、図１０（ａ）は予め設定されたダイクッション力指令を示し、図１０（ｂ）は予め設定されたダイクッション力指令を、成形中に自動的に調整（設定）したダイクッション力指令を示している。
【０１１７】
図１０（ａ）に示すように、予め設定されたダイクッション力指令は、成形開始時(t0)から成形終了時(t3)までの期間、一定のステップ状のダイクッション力指令である。
【０１１８】
ここで、しわ発生検出装置５５０の増加検出器５５２により時刻(t1)の時点で高さ位置偏差の増加が検出され、且つその増加量が許容値以下の場合、ダイクッション力自動指令器として機能するダイクッション力指令器３２２は、現在出力しているダイクッション力指令を一定値だけ増加させる。
【０１１９】
その後、引き続き高さ位置偏差の増加が検出され、且つその増加量が許容値以下の場合、ダイクッション力指令器３２２は、現在出力しているダイクッション力指令を更に一定値だけ増加させる。これにより、ダイクッション力指令器３２２から出力されるダイクッション力指令は、時刻(t1)の時点から段階的に増加する。
【０１２０】
尚、ダイクッション力指令が段階的に増加する１段階の期間は、デジタル制御を構成するための制御サンプリング時間以上、ダイクッション力応答時間以下であることが好ましい。また、ダイクッション力指令を段階的に増加する１段階の期間と、ダイクッション力指令を増加される一定値の大きさとにより、増加するダイクッション力指令の傾きが決定される。
【０１２１】
図１０（ｂ）に示す例では、時刻(t1)から時刻(t２)の期間、高さ位置偏差の増加が検出され、且つその増加量が許容値以下であるため、時刻(t1)から時刻(t2)の期間、ダイクッション力指令は徐々に増加し、時刻(t2)以降は高さ位置偏差の増加が検出されなくなったため、ダイクッション力指令は、時刻(t2)のダイクッション力指令が維持されている。
【０１２２】
このようにダイクッション力自動指令器として機能するダイクッション力指令器３２２は、予め設定されたダイクッション力指令を、成形中に自動的に調整（設定）し、高さ位置偏差が増加しないように（即ち、材料２０３のしわが大きくならないように）している。
【０１２３】
尚、このように成形中にダイクッション力指令を自動設定するダイクッション力自動設定方法は、図１に示したようにサーボモータ２５６を使用する、ダイクッション力の応答性の高いサーボダイクッション装置に適用する場合に有効である。
【０１２４】
また、しわ発生検出装置５５０により高さ位置偏差の増加が検出されたときのスライド位置又はクッションパッド位置に関する情報と、ダイクッション力自動指令器として機能するダイクッション力指令器３２２により増加させられたダイクッション力指令とを、入出力部５５６を介して表示器５６０又は印刷機５６２に出力し、視認可能に表示し、あるいは入出力部５５６を介して記憶部５５８に記憶させることが好ましい。視認可能に表示された情報又は記憶部５５８に記憶された情報は、ダイクッション力等の調整に有効に活用することができるからである。
【０１２５】
＜しわ発生検出方法＞
本発明に係るしわ発生検出方法は、材料２０３の成形開始時から成形終了時までの期間、スライド１１０の高さ位置とクッションパッドの高さ位置とを検出し、検出されたスライド１１０の高さ位置とクッションパッド２１０の高さ位置との偏差（高さ位置偏差）を連続して算出する。そして、連続して算出された高さ位置偏差の増加に基づいて材料２０３に発生するしわを検出する。
【０１２６】
材料２０３の成形開始時から成形終了時までの期間、高さ位置偏差を連続して算出し、その高さ位置偏差の増加（増加量）を検出するため、少なくとも高さ位置偏差の増加が検出された時点（最初にしわが発生した時点）のスライド位置又はクッションパッド位置に関する情報を取得することができる。
【０１２７】
図９に示した実施形態では、高さ位置偏差の増加量が許容値以下であり、且つダイクッション力指令が金型許容ダイクッション力以下の場合、金型許容ダイクッション力を超えない範囲でダイクッション力指令を徐々に増加させているが、ダイクッション力の応答性の低いダイクッション装置の場合には適さない。
【０１２８】
ダイクッション力の応答性の低いダイクッション装置の場合には、技術者がダイクッション力指令等を適切に設定するための情報として、高さ位置偏差の増加が検出された時点のスライド位置又はクッションパッド位置に関する情報を、視認可能に表示器５６０又は印刷機５６２に出力し、又は記憶部５５８に記憶させることが好ましい。
【０１２９】
尚、図９に示した実施形態では、高さ位置偏差の増加量が許容値を超えたと判定された場合（ステップＳ１４の「No」の場合）、金型保護装置５００が、制動指令をプレス制御装置４００に出力し、プレス制御装置４００を通じてプレス機械１００（スライド１１０）を急制動させるため、スライド１１０が緊急停止した後の高さ位置偏差の増加量の測定は不能になるが、少なくとも高さ位置偏差の増加が検出された時点のスライド位置又はクッションパッド位置に関する情報は取得することができる。
【０１３０】
＜ダイクッション力指令の設定例＞
次に、高さ位置偏差の増加が検出された時点のスライド位置又はクッションパッド位置に関する情報に基づいてダイクッション力指令を調整（再設定）するダイクッション力指令の設定例について説明する。
【０１３１】
いま、図１１（ａ）に示すように時刻(t０)、時刻(t1)、時刻(t３)、及び時刻(t４)で段階的に変化するダイクッション力指令が、ダイクッション力指令器３２２（図３）に予め設定されているものとする。尚、時刻(t０)は成形開始時刻であり、時刻(t４)は成形終了時刻である。
【０１３２】
図１１（ａ）に示すダイクッション力指令に基づいてダイクッション装置２００のダイクッション力を制御した場合に、スライド１１０が、時刻(t１)と時刻(t３)との中間の時刻(t２)に対応するスライド位置に達したときに、しわ発生検出装置５５０により高さ位置偏差の増加が検出されたものとする。
【０１３３】
この場合、技術者は、しわ発生検出装置５５０により高さ位置偏差の増加が検出された時刻(t２)におけるスライド位置を、表示器５６０等により確認することができるため、図１１（ｂ）に示すように時刻(t２)を含む時刻(t１)から時刻(t３)の区間のダイクッション力指令を、予め設定されたダイクッション力指令から増加させ、しわが発生しないダイクッション力指令の再設定を行うことができる。
【０１３４】
尚、図１１（ｂ）に示す例では、時刻(t１)から時刻(t３)の区間のダイクッション力指令を、時刻(t０)から時刻(t１)の区間のダイクッション力指令と同じ値まで増加させているが、時刻(t０)から時刻(t１)の区間のダイクッション力指令よりも大きな値に増加させ、又は小さな値に増加させてもよい。
【０１３５】
また、上記のようにして再設定したダイクッション力指令に基づいてダイクッション装置２００のダイクッション力を制御し、しわ発生検出装置５５０により高さ位置偏差の増加が再度検出された場合には、同様にしわが最初に発生したスライド位置を含む区間のダイクッション力指令を増加させる。
【０１３６】
これにより、技術者は、しわが発生しないダイクッション力指令の設定を容易に行うことができる。
【０１３７】
尚、本例では、しわが発生しないダイクッション力指令の再設定を技術者が行うが、ダイクッション装置２００が、記憶部５５８に記憶されたしわ検出結果に基づいてダイクッション力指令器３２２に設定されるダイクッション力指令を自動的に再設定してもよい。
【０１３８】
［ダイクッション装置の他の実施形態］
図１２は、本発明に係るしわ発生検出装置が適用される第２の実施形態のダイクッション装置を備えたプレス機械を示す構成図である。
【０１３９】
図１２に示す第２の実施形態のダイクッション装置２００’は、主として左右一対の２つの油圧シリンダ２２０Ｌ，２２０Ｒ、及びクッションパッド２１０の左右の高さ位置をそれぞれ検出する２つのクッションパッド位置検出器２２４Ｌ，２２４Ｒを有する点で、１つの油圧シリンダ２２０及び１つのクッションパッド位置検出器２２４を有する第１の実施形態のダイクッション装置２００（図１）と相違する。
【０１４０】
尚、第２の実施形態のダイクッション装置２００’は、油圧シリンダ２２０Ｌ，２２０Ｒをそれぞれ独立して駆動する油圧回路、及び油圧回路を含むダイクッション駆動装置を独立して制御するダイクッション制御装置を備えており、独立して油圧シリンダ２２０Ｌ，２２０Ｒから発生するダイクッション力を制御するダイクッション制御装置は、独立したダイクッション力指令器を有しているものとする。
【０１４１】
第２の実施形態のダイクッション装置２００’に適用されるしわ発生検出装置は、１つのスライド位置検出器１１４のスライド位置検出信号と、クッションパッド２１０に対して複数箇所（２箇所）に設けられたクッションパッド位置検出器２２４Ｌ，２２４Ｒの２つのクッションパッド位置検出信号とから、スライド位置検出器１１４により検出されたスライドの高さ位置と複数箇所（２箇所）のクッションパッド位置検出器２２４Ｌ，２２４Ｒにより検出されたクッションパッド２１０の複数箇所（２箇所）における高さ位置との偏差（高さ位置偏差）をそれぞれ算出することができる。
【０１４２】
これにより、材料のどの位置（例えば、左右一対のクッションパッド位置検出器２２４Ｌ，２２４Ｒが設けられたクッションパッド２１０の左右の位置のいずれかの位置、又は両方の位置）に、どのスライド位置のときに最初にしわが発生したかを検出することができる。
【０１４３】
また、独立したダイクッション力指令器にそれぞれ設定されるダイクッション力指令を、個別に再設定することができる。
【０１４４】
［その他］
本発明に係るしわ発生検出装置が適用されるダイクッション装置を有するプレス機械は、本実施形態のダイクッション装置及びプレス機械に限定されず、本発明に係るしわ発生検出装置は、種々のダイクッション装置を有するプレス機械に適用可能であり、また、ダイクッション装置のクッションパッドを昇降させる油圧シリンダの本数、及びクッションパッド位置検出器の数は、本実施形態に限定されない。
【０１４５】
また、クッションパッド位置検出器は、クッションパッドを昇降させる油圧シリンダとは異なる位置に配置されたものに限らず、油圧シリンダに内蔵されたものでもよい。
【０１４６】
この実施形態のダイクッション力発生器は、クッションパッドを昇降させる油圧シリンダと、この油圧シリンダを駆動する油圧モータ及びサーボモータにより構成されているが、これに限らず、ダイクッション力を発生させるものであれば、如何なるものでもよい。
【０１４７】
また、ダイクッション力指令は、ステップ状のダイクッション力指令、スライド位置に応じて段階的に変化するダイクッション力指令に限らず、スライド位置に応じてテーパー状に変化するもの、あるいは段階的に変化するものとテーパー状に変化するものとの組合せでもよい。
【０１４８】
更に、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４９】
１００  プレス機械
１０２  ベッド
１０４  コラム
１０６  クラウン
１０８  ガイド部
１１０  スライド
１１２  クランク軸
１１４  スライド位置検出器
１１５  クランク軸エンコーダ
１２０  上金型
１２２  下金型
２００、２００'  ダイクッション装置
２０２  ブランクホルダ
２０３  材料
２０４  クッションピン
２１０  クッションパッド
２２０、２２０Ｌ、２２０Ｒ  油圧シリンダ
２２０ａ  ピストンロッド
２２０ｂ  上昇側加圧室
２２４、２２４Ｌ、２２４Ｒ  クッションパッド位置検出器
２５０  油圧回路
２５２  アキュムレータ
２５４  油圧ポンプ／モータ
２５６  サーボモータ
２５８  角速度検出器
２６０  リリーフ弁
２６２  逆止弁
２６４  圧力検出器
３００  ダイクッション制御装置
３１０  クッションパッド位置制御装置
３１２  クッションパッド位置指令器
３１４  クッションパッド位置制御器
３２０  ダイクッション力制御装置
３２２  ダイクッション力指令器
３２４  ダイクッション力制御器
３５０  ダイクッション駆動装置
３６０  増幅器兼ＰＷＭ制御器
３６２、４９６  電力回生機能付き直流電源
３６４、４７４  交流電源
４００  プレス制御装置
４０１  減速ギア
４０６  サーボモータ
４１３  信号変換器
４１４  エンコーダ
４５０  プレス駆動装置
４８０  ブレーキ装置
４８１  空圧源
４８３  減圧弁
４８５  ブレーキ開放用電磁弁
４８７  サイレンサ
４８９  ブレーキ機構
５００  金型保護装置
５５０  しわ発生検出装置
５５２  増加検出器
５５４  演算器
５５６  入出力部
５５８  記憶部
５６０  表示器
５６２  印刷機
【図１】
2019048332.tif 000003
【図２】
2019048332.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019048332.tif 000006
【図５】
2019048332.tif 000007
【図６】
2019048332.tif 000008
【図７】
2019048332.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019048332.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月26日(2018.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
クッションパッド位置制御状態の場合、クッションパッド位置制御器３１４は、クッションパッド位置指令器３１２から出力されるクッションパッド位置指令とクッションパッド位置検出器２２４により検出されるクッションパッド位置検出信号とに基づいて、ダイクッション駆動装置３５０を構成する増幅器兼ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御器３６０を介してサーボモータ２５６を制御し、ダイクッション駆動装置３５０を構成する油圧回路２５０の油圧ポンプ／モータ２５４から油圧シリンダ２２０の上昇側加圧室２２０ｂに圧油を供給する。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
ダイクッション力指令器３２２は、予め設定されたダイクッション力指令（本例の場合、図８（ｂ）に示すステップ状のダイクッション力指令）を出力し、スライド位置検出信号に基づいてダイクッション力指令の出力タイミング等を制御している。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
金型保護装置５００は、スライド１１０を直ちに停止させる場合、急制動させる制動指令をプレス制御装置４００に出力する。