(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御の際に、
予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、
予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を第１荷重指令として出力する
ことを特徴とする電動プレス加工機。
【請求項２】
前記第１荷重指令は、予め定めた所定時間、前記実荷重と前記設定荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力される
ことを特徴とする請求項１に記載の電動プレス加工機。
【請求項３】
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御の際に、
予め定めた圧抜き完了荷重と前記実荷重との差を求め、
予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記圧抜き完了荷重までの時間当たりの変化量を第２荷重指令として出力する
ことを特徴とする電動プレス加工機。
【請求項４】
前記第２荷重指令は、予め定めた所定時間、前記実荷重と前記圧抜き完了荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力される
ことを特徴とする請求項３に記載の電動プレス加工機。
【請求項５】
前記制御部は、前記実荷重と前記圧抜き完了荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力されたと判定すると、前記荷重制御から前記位置制御へ切り替える
ことを特徴とする請求項４に記載の電動プレス加工機。
【請求項６】
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドにかかる荷重を検出する複数の前記荷重検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記設定荷重を前記複数の駆動源毎に定め、前記荷重検出部が前記複数の駆動源に対応してそれぞれ検出した荷重の平均値を前記実荷重とする
ことを特徴とする電動プレス加工機。
【請求項７】
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御において、荷重を切り替える途中の荷重が変化する荷重切替区間と荷重を所定時間保持する荷重保持区間を有する階段状荷重付与パターンで荷重を制御し、各荷重切替区間は予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を荷重指令として出力する
ことを特徴とする電動プレス加工機。
【請求項８】
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御において、荷重を切り替える途中の荷重が変化する荷重切替区間を有する折れ線状荷重付与パターンで荷重を制御し、各荷重切替区間は予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を荷重指令として出力する
ことを特徴とする電動プレス加工機。
【請求項９】
前記制御部は、前記階段状荷重付与パターンの前記荷重切替区間と前記荷重保持区間又は前記折れ線状荷重付与パターンの前記荷重切替区間のうち、一部の区間で荷重を振動させながら付与する振動状荷重付与パターンで荷重を制御する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の電動プレス加工機。
【請求項１０】
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、時間に応じて切り替える単独切替パターン又は外部機器の状態に連動した連動切替パターンによって荷重を切り替え制御する
ことを特徴とする電動プレス加工機。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記スライドの任意の位置に対して予め前記位置制御と前記荷重制御を切り替え可能な荷重制御切替可能範囲を設定し、
前記実荷重が前記荷重制御切替可能範囲内で予め定めた所定の制御切替荷重に到達した場合、前記位置制御から前記荷重制御又は前記荷重制御から前記位置制御へ切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の電動プレス加工機。
【請求項１２】
前記スライドは、少なくとも第１のスライドと、第２のスライドと、を含み、
前記複数の駆動源は、前記第１のスライドを駆動する複数の第１側の駆動源と、前記第２のスライドを駆動する複数の第２側の駆動源と、を含み、
前記位置検出部は、前記複数の第１側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第１側の位置検出部と、前記複数の第２側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第２側の位置検出部と、を含み、
前記荷重検出部は、前記複数の第１側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第１側の荷重検出部と、前記複数の第２側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第２側の荷重検出部と、を含み、
前記制御部は、
前記複数の第１側の位置検出部及び前記複数の第１側の荷重検出部の検出値に基づいてそれぞれ前記複数の第１側の駆動源を独立して制御し、
前記複数の第２側の位置検出部及び前記複数の第２側の荷重検出部の検出値に基づいてそれぞれ前記複数の第２側の駆動源を独立して制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の電動プレス加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライドが、複数の駆動手段によって上昇あるいは下降される電動プレス加工機の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス荷重を検出するロードセル及びモータの回転位置を検出する回転位置センサによってスライドを制御し、被成形品をプレス加工するサーボプレス装置が知られている（特許文献１）。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３─２３７０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたサーボプレスは、目標荷重に相当する位置を設定し、荷重を規制するものであり、プレス加工中に材料反力が変化した場合、目標荷重に相当する位置も変化するおそれがあり、深絞り成形や樹脂成形等に対して高応答性や高精度の成形が困難であった。
【０００５】
本発明は、応答性が高く、被成形品の平坦度が確保され高精度の成形が可能な電動プレス加工機を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる電動プレス加工機は、
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御の際に、
予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、
予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を第１荷重指令として出力する
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる電動プレス加工機では、
前記第１荷重指令は、予め定めた所定時間、前記実荷重と前記設定荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力される
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる電動プレス加工機は、
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御の際に、
予め定めた圧抜き完了荷重と前記実荷重との差を求め、
予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記圧抜き完了荷重までの時間当たりの変化量を第２荷重指令として出力する
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる電動プレス加工機では、
前記第２荷重指令は、予め定めた所定時間、前記実荷重と前記圧抜き完了荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力される
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる電動プレス加工機では、
前記制御部は、前記実荷重と前記圧抜き完了荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力されたと判定すると、前記荷重制御から前記位置制御へ切り替える
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる電動プレス加工機は、
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドにかかる荷重を検出する複数の前記荷重検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記設定荷重を前記複数の駆動源毎に定め、前記荷重検出部が前記複数の駆動源に対応してそれぞれ検出した荷重の平均値を前記実荷重とする
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明にかかる電動プレス加工機は、
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御において、荷重を切り替える途中の荷重が変化する荷重切替区間と荷重を所定時間保持する荷重保持区間を有する階段状荷重付与パターンで荷重を制御し、各荷重切替区間は予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を荷重指令として出力する
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明にかかる電動プレス加工機は、
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重制御において、荷重を切り替える途中の荷重が変化する荷重切替区間を有する折れ線状荷重付与パターンで荷重を制御し、各荷重切替区間は予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を荷重指令として出力する
ことを特徴とする。
【００１４】
本発明にかかる電動プレス加工機では、
前記制御部は、前記階段状荷重付与パターンの前記荷重切替区間と前記荷重保持区間又は前記折れ線状荷重付与パターンの前記荷重切替区間のうち、一部の区間で荷重を振動させながら付与する振動状荷重付与パターンで荷重を制御する
ことを特徴とする。
【００１５】
本発明にかかる電動プレス加工機は、
支柱と、
前記支柱に対して摺動するスライドと、
前記スライドを駆動する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源に対応して前記スライドの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記スライドにかかる荷重を検出する荷重検出部と、
少なくとも前記位置検出部が検出した実位置に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも前記荷重検出部が検出した実荷重に基づいて前記複数の駆動源をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、時間に応じて切り替える単独切替パターン又は外部機器の状態に連動した連動切替パターンによって荷重を切り替え制御する
ことを特徴とする。
【００１６】
本発明にかかる電動プレス加工機では、
前記制御部は、
前記スライドの任意の位置に対して予め前記位置制御と前記荷重制御を切り替え可能な荷重制御切替可能範囲を設定し、
前記実荷重が前記荷重制御切替可能範囲内で予め定めた所定の制御切替荷重に到達した場合、前記位置制御から前記荷重制御又は前記荷重制御から前記位置制御へ切り替える
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかる電動プレス加工機では、
前記スライドは、少なくとも第１のスライドと、第２のスライドと、を含み、
前記複数の駆動源は、前記第１のスライドを駆動する複数の第１側の駆動源と、前記第２のスライドを駆動する複数の第２側の駆動源と、を含み、
前記位置検出部は、前記複数の第１側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第１側の位置検出部と、前記複数の第２側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第２側の位置検出部と、を含み、
前記荷重検出部は、前記複数の第１側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第１側の荷重検出部と、前記複数の第２側の駆動源にそれぞれ対応する複数の第２側の荷重検出部と、を含み、
前記制御部は、
前記複数の第１側の位置検出部及び前記複数の第１側の荷重検出部の検出値に基づいてそれぞれ前記複数の第１側の駆動源を独立して制御し、
前記複数の第２側の位置検出部及び前記複数の第２側の荷重検出部の検出値に基づいてそれぞれ前記複数の第２側の駆動源を独立して制御する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる電動プレス加工機によれば、応答性が高く、被成形品の平坦度が確保され高精度の成形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電動プレス加工機の一実施例構成を示す図である。
【図２】電動プレス加工機のインナー・スライド機構の概略図である。
【図３】電動プレス加工機のダイセット部付近を示す図である。
【図４】第１実施形態の電動プレス加工機のシステム構成を示す図である。
【図５】第１実施形態の電動プレス加工機の第１実施例のフローチャートを示す。
【図６】第１実施形態の電動プレス加工機の第１実施例の作動状態を示す。
【図７】第１実施形態の電動プレス加工機のシステム構成の他の例を示す図である。
【図８】第２実施形態の電動プレス加工機の一部の拡大図である。
【図９】第２実施形態の電動プレス加工機のシステム構成を示す図である。
【図１０】第２実施形態の電動プレス加工機の作動状態を示す図である。
【図１１】本実施形態の電動プレス加工機の荷重制御の第１実施例を示す。
【図１２】本実施形態の電動プレス加工機の荷重制御の第２実施例を示す。
【図１３】本実施形態の電動プレス加工機の荷重制御の第３実施例を示す。
【図１４】本実施形態の電動プレス加工機の荷重制御の第４実施例を示す。
【図１５】本実施形態の電動プレス加工機の荷重制御の第５実施例を示す。
【図１６】本実施形態の電動プレス加工機の荷重制御の第６実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は電動プレス加工機Ｐの一実施形態を示す図、図２は電動プレス加工機のインナー・スライド機構の概略図である。なお、図２では支柱２、クラウン３及びアウター用モータ２２を省略している。また、アウター・スライド機構は、インナー・スライド機構と同様の構造である。
【００２２】
図中の１はベッド、２は支柱、３はクラウン、４は目盛柱、１１は第１のスライドとしてのインナー・スライド、１２は第１側の駆動源としてのインナー用モータ、１３は第１側の送り部材としてのインナー用ボールネジ、１４は第１側の位置検出部材としてのインナー用位置検出部材、２１は第２のスライドとしてのアウター・スライド、２２は第２側の駆動源としてのアウター用モータ、２３は第２の第２側の送り部材としてのアウター用ボールネジ、２４は第２側の位置検出部材としてのアウター用位置検出部材を示す。
【００２３】
ベッド１は、電動プレス加工機Ｐを地面に載置するための基台となる部材である。支柱２は、ベッド１から上方に向かって延びる柱である。本実施形態の支柱２は４本あり、ベッド１の４隅にそれぞれ設置される。クラウン３は、支柱２に載置されインナー用モータ１２及びアウター用モータ２２を載置する。ベッド１、支柱２及びクラウン３で電動プレス加工機の枠体を形成する。なお、支柱２は４本に限らず、少なくとも２本以上有し、クラウン３を支えられればよい。また、柱状のものに限らず、板状のものでもよい。
【００２４】
インナー・スライド１１は、支柱２に対して移動可能に取り付けられる台状部１１ａ及び台状部１１ａから下方に延びる凸部１１ｂを有する。本実施形態では、台状部１１ａの４隅を支柱２に摺動可能に設置し、凸部１１ｂを台状部１１ａの中央から下方に延びるように設置する。なお、凸部１１ｂは、台状部１１ａから複数個延びてもよい。
【００２５】
インナー用モータ１２は、クラウン３の上に載置され、インナー用ボールネジ１３を駆動する。インナー用ボールネジ１３は、図２に示すように、ネジ軸１３ａと、ナット部１３ｂとを有する。ネジ軸１３ａは、クラウン３を貫通してインナー用モータ１２の出力軸に連結される。ナット部１３ｂは、インナー・スライド１１に取り付けられ、図示しない循環する鋼球を内蔵する。
【００２６】
本実施形態では、インナー用モータ１２及びインナー用ボールネジ１３は、クラウン３及びインナー・スライド１１の４隅に対応してそれぞれ４つ有する。４つのインナー用モータ１２及びインナー用ボールネジ１３は、それぞれ独立して作動する。なお、インナー用モータ１２及びインナー用ボールネジ１３は、それぞれ４つに限らず、少なくとも２つ以上あればよい。
【００２７】
インナー用位置検出部材１４は、目盛柱４を読み取り、インナー・スライド１１がベッド１に対して位置する高さを測定するリニア・スケール等が好ましい。本実施形態では、インナー・スライド１１の４隅に対応して４つ有する。なお、インナー用位置検出部材１４は、少なくとも２つ以上あればよい。
【００２８】
アウター・スライド２１は、インナー・スライド１１の下方で、支柱２に対して移動可能に取り付けられる台状部２１ａ及び台状部２１ａの上下方向にインナー・スライド１１の凸部１１ｂが移動可能に貫通する孔部２１ｂを有する。本実施形態では、台状部２１ａの４隅を支柱２に摺動可能に設置し、孔部２１ｂを台状部２１ａの中央にインナー・スライド１１の凸部１１ｂが摺動可能に貫通するように設ける。
【００２９】
アウター用モータ２２は、クラウン３の上に載置され、アウター用ボールネジ２３を駆動する。アウター用ボールネジ２３は、ネジ軸２３ａと、ナット部２３ｂとを有する。ネジ軸２３ａは、クラウン３及びインナー・スライド１１を貫通してアウター用モータ２２の出力軸に連結される。ナット部２３ｂは、アウター・スライド２１に取り付けられ、図示しない循環する鋼球を内蔵する。
【００３０】
本実施形態では、アウター用モータ２２及びアウター用ボールネジ２３は、クラウン３及びアウター・スライド２１の４隅に対応してそれぞれ４つ有する。４つのアウター用モータ２２及びアウター用ボールネジ２３は、それぞれ独立して作動する。なお、アウター用モータ２２及びアウター用ボールネジ２３は、それぞれ４つに限らず、少なくとも２つ以上あればよい。
【００３１】
アウター用位置検出部２４は、目盛柱４を読み取り、アウター・スライド２１がベッド１に対して位置する高さを測定するリニア・スケール等が好ましい。本実施形態では、アウター・スライド２１の４隅に対応して４つ有する。なお、アウター用位置検出部２４は、少なくとも２つ以上あればよい。
【００３２】
目盛柱４は、一方をベッド１に、他方をクラウン３に鉛直方向に取り付けられる。本実施形態では、インナー・スライド１１及びアウター・スライド２１の外側の４隅に取り付けられる。インナー用位置検出部１４及びアウター用位置検出部２４は、目盛柱４を共通に利用する。したがって、目盛柱４、インナー用位置検出部１４及びアウター用位置検出部２４は、それぞれ同数設けられる。
【００３３】
本実施形態は、被成形品をプレス加工する動作が繰り返し自動的に行われるが、本番でのプレス加工期間で、１回ごとの当該プレス加工動作中の各段階ごとに、インナー・スライド１１やアウター・スライド２１が高精度で水平状態を保つことができるようにされている。
【００３４】
すなわち、本番でのプレス加工期間に先立ってのティーチング加工期間において、プレス加工の各１回のショットの進行途中の各段階ごとに、（ｉ）インナー・スライド１１を水平に保つことができるように、インナー用位置検出部１４の測定結果を取り込んで、インナー・スライド１１を駆動する４つのインナー用モータ１２の夫々に供給する駆動エネルギーを調整して決定し、各段階ごとにインナー用モータ１２の夫々に供給する駆動エネルギーに関する情報を記憶装置に記憶させ、（ii）アウター・スライド２１を水平に保つことができるように、アウター用位置検出部２４の測定結果を取り込んで、アウター・スライド２１を駆動する４つのアウター用モータ２２のそれぞれに供給する駆動エネルギーを調整して決定し、各段階ごとにアウター用モータ２２のそれぞれに供給する駆動エネルギーに関する情報を記憶装置に記憶させておく。
【００３５】
続いて、本番加工期間におけるプレス加工中の各１回のショットの進行途中の各段階ごとに、（ｉ）インナー・スライド１１を駆動するインナー用モータ１２の夫々に、上記記憶しておいた情報にもとづいて駆動エネルギーを供給し、（ii）アウター・スライド２１を駆動するアウター用モータ２２の夫々に、上記記憶しておいた情報にもとづいて駆動エネルギーを供給する。
【００３６】
本実施形態では、このような制御が行われることから、１回ごとのプレス加工動作の各段階ごとにおいても、インナー・スライド１１やアウター・スライド２１は高精度で水平状態を保持している。この結果として、インナー・スライド１１の４隅の摺動孔と支柱２との間のクリアランスを０．１０ｍｍないし０．２５ｍｍに決定することができる。
【００３７】
図３は、電動プレス加工機のダイセット部付近を示す図である。
【００３８】
図１に示した電動プレス加工機Ｐのベッド１には、ダイセット部３０が設置される。ダイセット部３０は、ベッド１の上方に設置された下サブプレート３１と、下サブプレート３１から上方に延びる脚部３２と、脚部３２上に設置される下スペーサープレート３３と、下スペーサープレート３３上に設置される下スペーサー３４と、下スペーサー３４上に設置される下ダイセット３５と、下ダイセット３５の四隅から上方へ延びるガイドポスト３６と、ガイドポスト３６を移動可能に係合する係合穴を有する上ダイセット３７と、上ダイセット３７上に設置された上サブプレート３８と、を有する。また、下サブプレート３１上には、バルブ等を制御することによりクッション力を制御可能な油圧クッション５が設置されている。
【００３９】
インナー用上型部４０は、インナー・スライド１１によって移動し、アウター用上型部５０は、アウター・スライド２１によって移動する。また、第１の下型部６０が下ダイセット３５に載せられている。
【００４０】
図４は、第１実施形態の電動プレス加工機のシステム構成を示す図である。
【００４１】
電動プレス加工機Ｐは、操作者によって操作される操作盤６と、操作盤６からの指令に応じて第１軸〜第４軸のインナー用モータ１２及びアウター用モータ２２を駆動制御する制御部７と、を有する。
【００４２】
また、各軸に対応して、制御部７から信号を受けてインナー用モータ１２及びアウター用モータ２２を駆動制御するインナー用サーボアンプ１６及びアウター用サーボアンプ２６と、インナー用モータ１２及びアウター用モータ２２の回転数を検出するインナー用エンコーダ１５及びアウター用エンコーダ２５と、各軸にかかる荷重を検出する歪みゲージ等のインナー用荷重検出部１７及びアウター用荷重検出部２７と、各軸の位置を検出するインナー用位置検出部１４及びアウター用位置検出部２４と、を有する。
【００４３】
制御部７は、各軸に対応するサーボアンプ１６，２６に位置又は荷重を指令する指令部７ａと、各軸に対応する荷重検出部１７，２７及び位置検出部１４，２４の検出値から指令値を演算する演算部７ｂと、を有する。
【００４４】
ここで、本実施形態の電動プレス加工機の位置制御と荷重制御について説明する。なお、ここでは、電動プレス加工機が４軸の場合について説明する。
【００４５】
本実施形態の電動プレス加工機の位置制御は、各軸の位置検出部１４，２４で位置を検出し、制御部７が各軸のモータ１２，２２を独立に制御してスライド１１，２１を平行に保持しながら移動させる。スライド１１，２１の移動速度は可変であり、速度切替位置に対して、上限位置に近い側の速さを上限位置から遠い側の速さよりも速くする。したがって、加工時間を短縮することが可能となる。
【００４６】
制御部７は、スライド１１，２１の任意の位置に対して予め位置制御から荷重制御へ切り替え可能な荷重制御切替可能範囲を設定し、荷重検出部１７，２７の検出値が荷重制御切替可能範囲内で予め定めた所定の制御切替荷重に到達した場合、位置制御から荷重制御へ切り替える。
【００４７】
本実施形態の電動プレス加工機の荷重制御は、各軸の荷重検出部１７，２７から検出された荷重に基づいて制御する。各軸の荷重検出部１７，２７から検出された荷重は、演算部７ｂで一度合算される。演算部７ｂは、合算した荷重の平均値を求めて実荷重とし、予め定めた全体の目標荷重を１／４に分割した設定荷重と実荷重の差を求める。その後、演算部７ｂは、予め定めた任意の時間に対して設定荷重までの時間当たりの変化量及び各軸への荷重指令を演算する。任意の時間及び目標荷重は、材料特性及び材料寸法等を考慮して的確に決定することが好ましい。その後、指令部７ａは、演算部７ｂが演算した荷重指令を各軸に独立して出力する。すなわち、制御部７が各軸のモータ１２，２２を独立に制御してスライド１１，２１を平行に保持しながら昇圧する。
【００４８】
荷重指令は、予め定めた所定時間、検出される荷重が設定荷重に対して所定の範囲内に収束するまで出力される。つまり、検出される荷重が設定荷重に対して所定の範囲内に予め定めた所定時間収束した場合、実荷重が設定荷重に到達したと判定する。したがって、設定荷重に的確に近づけることが可能となる。
【００４９】
そして、予め定めた所定時間、荷重を保持した後、圧抜きを開始する。演算部７ｂは、予め定めた任意の時間に対して圧抜き完了荷重までの時間当たりの変化量及び各軸への荷重指令を演算する。任意の時間及び圧抜き荷重は、材料特性及び材料寸法等を考慮して的確に決定することが好ましい。
【００５０】
荷重指令は、予め定めた所定時間、検出される荷重が圧抜き荷重に対して所定の範囲内に収束するまで出力される。つまり、検出される荷重が圧抜き荷重に対して所定の範囲内に予め定めた所定時間収束した場合、実荷重が圧抜き荷重に到達したと判定する。なお、圧抜き荷重は、０より大きいことが好ましい。したがって、圧抜き荷重に的確に近づけることが可能となる。
【００５１】
制御部７は、実荷重が圧抜き荷重に到達したと判定すると、荷重制御から位置制御へ切り替える。
【００５２】
次に、電動プレス加工機の作動について説明する。
【００５３】
図５は、第１実施形態の電動プレス加工機の第１実施例のフローチャートを示す。図６は、第１実施形態の電動プレス加工機の第１実施例の作動状態を示す。なお、第１実施例では、スライド１１，２１が共に移動する場合について説明する。なお、スライドが１つの電動プレス加工機でもよい。
【００５４】
まず、ステップ１で、予め設定された第１速度でスライド１１，２１を下降させる（ＳＴ１）。スライド１１，１２は、初期状態で上限位置にあり、最初は位置制御によって作動する。まず、操作盤６が操作され、指令部７ａからサーボアンプ１６，２６に速度指令が送られ、モータ１２，２２が駆動される。
【００５５】
次に、ステップ２で、速度切替位置に到達したか否かを判定する（ＳＴ２）。ステップ２において、速度切替位置に到達していない場合、ステップ１に戻る。
【００５６】
ステップ２において、速度切替位置に到達した場合、ステップ３で、スライド下降速度を切り替え、予め設定された第２速度でスライド１１，２１を下降させる（ＳＴ３）。図６に示すように、第１実施例の電動プレス加工機では、スライド１１，２１の下降時に荷重制御に切り替えることが可能な荷重制御切替可能範囲が設定されている。そして、スライド１１，２１が荷重制御切替可能範囲に入ると、下降速度が遅くなるように設定されている。すなわち、荷重制御切替可能範囲に到達した位置が速度切替位置となっている。そして、位置検出部１４，２４の検出値から速度切替位置に到達したことを検出する。このようにスライド１１，２１の下降速度を切り替えることが可能なので、加工時間を短縮することが可能となる。
【００５７】
次に、ステップ４で、制御切替荷重に到達したか否かを判定する（ＳＴ４）。制御切替荷重は予め設定されており、荷重検出部１７の検出値から判定する。ステップ４において、制御切替荷重に到達していない場合、ステップ３に戻る。
【００５８】
ステップ４において、制御切替荷重に到達している場合、ステップ５で、荷重制御に切り替える（ＳＴ５）。
【００５９】
次に、ステップ６で、スライド下降して昇圧する（ＳＴ６）。荷重制御への切り替えは、指令部７ａからの指令によって行う。昇圧は、予め操作盤６で任意に昇圧時間を設定することができる。例えば、設定された昇圧時間を元に自動的に実荷重から設定荷重までの時間当たりの荷重指令を演算し出力すればよい。
【００６０】
次に、ステップ７で、実荷重が予め定めた設定荷重対して所定の範囲Ａ内であるか否かを判定する（ＳＴ７）。特に、検出される荷重が設定荷重に対して所定の範囲内に予め定めた所定時間収束しているか否かを判定することが好ましい。
【００６１】
ステップ７において、所定の範囲Ａ内に無いと判定された場合、ステップ６に戻る。ステップ７において、所定の範囲Ａ内にあると判定された場合、ステップ８で、荷重保持時間のカウントを開始する（ＳＴ８）。荷重保持時間は、予め操作盤６で任意に設定することができる。
【００６２】
次に、ステップ９で、荷重保持時間が予め定めた所定時間経過したか否かを判定する（ＳＴ９）。ステップ９において、荷重保持時間が予め定めた所定時間経過していない場合、ステップ８に戻り、カウントを続ける。ステップ９において、荷重保持時間が予め定めた所定時間経過した場合、ステップ１０で、スライド１１，２１を上昇させて圧抜きを開始する（ＳＴ１０）。圧抜きは、予め操作盤６で任意に圧抜き時間を設定することができる。例えば、設定された圧抜き時間を元に自動的に実荷重から設定荷重までの時間当たりの荷重指令を演算し出力すればよい。
【００６３】
次に、ステップ１１で、実荷重が予め定めた圧抜き荷重対して所定の範囲Ｂ内であるか否かを判定する（ＳＴ１１）。特に、検出される荷重が圧抜き荷重に対して所定の範囲Ｂ内に予め定めた所定時間収束しているか否かを判定することが好ましい。
【００６４】
ステップ１１において、所定の範囲Ｂ内に無いと判定された場合、ステップ１０に戻る。ステップ１１において、所定の範囲Ｂ内にあると判定された場合、ステップ１２で、スライドの上昇を停止させる（ＳＴ１２）。
【００６５】
次に、ステップ１３で、位置制御に切り替えて、第１速度でスライド１１，２１を上昇させる（ＳＴ１３）。
【００６６】
次に、ステップ１４で、速度切替位置に到達したか否かを判定する（ＳＴ１４）。ステップ１４において、速度切替位置に到達していない場合、ステップ１３に戻る。
【００６７】
ステップ１４において、速度切替位置に到達した場合、ステップ１５で、スライド上昇速度を切り替え、予め設定された第２速度でスライド１１，２１を上昇させる（ＳＴ１５）。図６に示すように、第１実施例の電動プレス加工機では、スライド１１，２１の上昇時に位置制御に切り替えることが可能な位置制御切替可能範囲が設定されている。そして、スライド１１，２１が位置制御切替可能範囲に入ると、上昇速度が遅くなるように設定されている。すなわち、位置制御切替可能範囲に到達した位置が速度切替位置となっている。そして、位置検出部１４，２４の検出値から速度切替位置に到達したことを検出する。このようにスライド１１，２１の上昇速度を切り替えることが可能なので、加工時間を短縮することが可能となる。
【００６８】
次に、ステップ１６で、スライドが上限位置に到達したか否かを判定する（ＳＴ１６）。スライド上限位置は予め設定されており、位置検出部１４の検出値から判定する。ステップ１６において、スライドが上限位置に到達していない場合、ステップ１５に戻る。
【００６９】
ステップ１６において、スライドが上限位置に到達している場合、ステップ１７で、スライド上昇を停止する（ＳＴ１７）。
【００７０】
このようにプレス加工中に材料反力が変化し、目標荷重に相当する位置が変化しても、被成形品の平坦度が確保され、深絞り成形や樹脂成形等に対して高応答で高精度に成形することが可能となる。
【００７１】
図７は、第１実施形態の電動プレス加工機のシステム構成の他の例を示す図である。
【００７２】
図７に示す電動プレス加工機は、図４に示した荷重検出部に代えて、モータの実トルクを検出するモータ実トルク検出部１８，２８を用いた例である。
【００７３】
図７に示す例の電動プレス加工機の荷重制御は、各軸のモータ実トルク検出部１８，２８から検出されたトルクに基づいて制御する。各軸のモータ実トルク検出部１８，２８から検出されたトルクは、演算部７ｂで一度合算される。演算部７ｂは、合算したトルクの平均値を求めて、予め定めた全体の目標トルクを各軸のモータ１２，２２毎に１／４に分割した設定トルクと実トルクの差を求める。その後、演算部７ｂは、予め定めた任意の時間に対して設定トルクまでの時間当たりの変化量及び各軸へのトルク指令を演算する。任意の時間及び目標トルクは、材料特性及び材料寸法等を考慮して的確に決定することが好ましい。その後、指令部７ａは、演算部７ｂが演算したトルク指令を各軸に独立して出力する。すなわち、制御部７が各軸のモータ１２，２２を独立に制御してスライド１１，２１を平行に保持する。その他の構成は、図４に示した第１実施形態の電動プレス加工機のシステム構成と同様なので、説明は省略する。
【００７４】
このようにモータ実トルクを直接用いることで、より高応答で高精度に成形することが可能となる。
【００７５】
次に、第２実施形態の電動プレス加工機Ｐについて説明する。
【００７６】
図８は、第２実施形態の電動プレス加工機の一部の拡大図である。
【００７７】
第２実施形態の電動プレス加工機Ｐは、インナー・スライド１１及びアウター・スライド２１を使用した深絞り加工を行うことが可能である。図８に示すように、第２実施形態の深絞り加工では、インナー・スライド１１の押圧によって移動するインナー用上型部４０で成形品Ｗを押さえ、アウター・スライド２１の押圧によって移動するアウター用上型部５０で成形品Ｗを押し出す。
【００７８】
図９は、第２実施形態の電動プレス加工機のシステム構成を示す図である。
【００７９】
第２実施形態の電動プレス加工機の荷重制御は、インナー用上型部４０がインナー・スライド１１によって押圧される荷重をロードセル１９によって検出し、検出された荷重に基づいて制御する。したがって、直接荷重制御を行いたい部分の荷重を検出することができるので、高精度の荷重制御が可能となる。
【００８０】
ロードセル１９によって検出された実荷重は、演算部７ｂで各軸のモータ１２，２２毎に１／４に分割され、予め定めた全体の目標荷重を１／４に分割した設定荷重と実荷重の差を求める。その後、演算部７ｂは、予め定めた任意の時間に対して設定荷重までの時間当たりの変化量及び各軸への荷重指令を演算する。任意の時間及び目標荷重は、材料特性及び材料寸法等を考慮して的確に決定することが好ましい。その後、指令部７ａは、演算部７ｂが演算した荷重指令を各軸に独立して出力する。すなわち、制御部７が各軸のモータ１２，２２を独立に制御してスライド１１，２１を平行に保持する。その他の構成は、図４に示した第１実施形態の電動プレス加工機のシステム構成と同様なので、説明は省略する。
【００８１】
図１０は、第２実施形態の電動プレス加工機の作動状態を示す図である。図１０（ａ）はアウター・スライドの作動状態、図１０（ｂ）はインナー・スライドの作動状態を示す。
【００８２】
第２実施形態の電動プレス加工機１では、インナー・スライド１１が第１実施形態と同様に位置制御と荷重制御を切替可能となっている。アウター・スライド２１は、位置制御のみを行う。インナー・スライド１１の荷重制御は、図１０（ｂ）に示すように、荷重を加減することができる。また、インナー・スライド１１及びアウター・スライド２１は、作動中、駆動源毎に独立して制御できるので、平行状態を的確に保持することができる。したがって、複雑な形状であっても高精度な成形が可能となる。
【００８３】
なお、第１及び第２実施形態では、位置制御から荷重制御に切り替えて位置制御に戻るものであるが、位置制御と荷重制御は少なくとも１度切り替え可能であって、それぞれ複数回位置制御と荷重制御を切り替え可能としてもよい。
【００８４】
次に、荷重制御について具体的に説明する。
【００８５】
本実施形態の電動プレス加工機Ｐは、以下の表１に示すような荷重付与パターン及び以下の表２に示すような切替パターンを設定することによって荷重制御される。
【表１】
0006532127.tif 000002
【表２】
0006532127.tif 000003
【００８６】
本実施形態の電動プレス加工機Ｐの荷重制御における荷重付与パターンは、階段状荷重付与パターン又は折れ線状荷重付与パターンの２つのパターンを有する。また、階段状荷重付与パターン及び折れ線状荷重付与パターンには、それぞれ振動状荷重付与パターンを付加してもよい。なお、これら全ての荷重付与パターンを有する必要はなく、少なくとも階段状荷重付与パターン又は折れ線状荷重付与パターンのうち、いずれか１つを含んでいればよい。
【００８７】
階段状荷重付与パターンは、荷重切替区間と荷重保持区間を有する。荷重切替区間は、荷重を切り替える途中の区間であって、荷重が変化する区間である。荷重保持区間は、荷重を所定時間保持する区間である。
【００８８】
折れ線状荷重付与パターンは、荷重保持区間を有する。荷重切替区間は、荷重を切り替える途中の区間であって、荷重が変化する区間である。
【００８９】
振動状荷重付与パターンは、階段状荷重付与パターンの荷重切替区間と荷重保持区間又は折れ線状荷重付与パターンの荷重切替区間のうち、一部の区間で荷重を振動させながら付与する区間である。
【００９０】
単独切替パターンは、荷重制御時に荷重をタイマ等で測定した時間に応じて切り替える。また、連動切替パターンは、荷重制御時に荷重を外部機器の状態に連動し切り替える。外部機器の状態とは、例えば、インナー・スライド１１及びアウター・スライド２１等の変位又は荷重等のセンサ検出値、若しくは機器トリガに連動したものである。可変制御時には、単独切替パターン及び連動切替パターンのうち少なくとも１つの切替パターンを用いればよく、両方の切替パターンを１つの制御で行ってもよい。このように、単独切替パターン及び連動切替パターンのうち少なくとも１つの切替パターンを用いることによって、多段可変荷重制御を行うことが可能となる。
【００９１】
図１１は、本実施形態の電動プレス加工機Ｐの荷重制御の第１実施例を示す。
【００９２】
第１実施例は、階段状荷重付与パターンをタイマ等の単独切替パターンによって切り替える荷重制御である。単独切替パターンによって切り替える階段状荷重付与パターンでは、あらかじめ切替荷重、各荷重切替区間の時間、及び各荷重保持区間の時間を設定する。図１１の例では、第１〜第４荷重、荷重切替区間（１１）〜（１５）の時間、及び荷重保持区間（２１）〜（２４）の時間を設定する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。
【００９３】
図１１を用いて、第１実施例を具体的に説明する。第１実施例の荷重制御は、制御切替荷重で位置制御から荷重制御に切り替える。荷重制御では、まず第１荷重切替区間（１１）で制御切替荷重から第１荷重に切り替える。その後、第１荷重保持区間（２１）、第１荷重を保持する。続いて、第２荷重切替区間（１２）＝０で第１荷重から第２荷重に切り替える。その後、第２荷重保持区間（２２）、第２荷重を保持する。続いて、第３荷重切替区間（１３）で第２荷重から第３荷重に切り替える。その後、第３荷重保持区間（２３）、第３荷重を保持する。続いて、第４荷重切替区間（１４）で第３荷重から第４荷重に切り替える。その後、第４荷重保持区間（２４）、第４荷重を保持する。最後に、第５荷重切替区間（１５）で第４荷重から圧抜荷重に切り替える。
【００９４】
このように、荷重保持区間を設定することによって、材料が樹脂の場合には樹脂硬化のための時間を得ることができ、閉塞鍛造の場合には材料の流れを待つ時間を得ることができる。したがって、階段状荷重付与パターンによる荷重制御は、安定した加工をすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。
【００９５】
図１２は、本実施形態の電動プレス加工機Ｐの荷重制御の第２実施例を示す。
【００９６】
第２実施例は、折れ線状荷重付与パターンをタイマ等の単独切替パターンによって切り替える荷重制御である。単独切替パターンによって切り替える折れ線状荷重付与パターンでは、あらかじめ切替荷重及び各荷重切替区間の時間を設定する。図１２の例では、第１〜第４荷重及び荷重切替区間（３１）〜（３５）の時間を設定する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。
【００９７】
図１２を用いて、第２実施例を具体的に説明する。第２実施例の荷重制御は、制御切替荷重で位置制御から荷重制御に切り替える。荷重制御では、まず第１荷重切替区間（３１）で制御切替荷重から第１荷重に切り替える。続いて、第２荷重切替区間（３２）で第１荷重から第２荷重に切り替える。続いて、第３荷重切替区間（３３）で第２荷重から第３荷重に切り替える。続いて、第４荷重切替区間（３４）で第３荷重から第４荷重に切り替える。最後に、第５荷重切替区間（３５）で第４荷重から圧抜荷重に切り替える。
【００９８】
このように、折れ線状荷重付与パターンによる荷重制御は、円滑な動きをすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。
【００９９】
図１３は、本実施形態の電動プレス加工機Ｐの荷重制御の第３実施例を示す。
【０１００】
第３実施例は、振動状荷重付与パターンを付加した階段状荷重付与パターンをタイマ等の単独切替パターンによって切り替える荷重制御である。単独切替パターンによって切り替える階段状荷重付与パターンでは、あらかじめ切替荷重、各荷重切替区間の時間、及び各荷重保持区間の時間を設定する。また、振動状荷重付与パターンでは、あらかじめ振動周波数及び振動実行区間を設定する。
【０１０１】
図１３の例では、第１〜第４荷重、荷重切替区間（１１）〜（１５）の時間、及び荷重保持区間（２１）〜（２４）の時間を設定する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。また、この例の振動実行区間は、第３荷重保持区間（２３）である。
【０１０２】
図１３を用いて、第３実施例を具体的に説明する。第３実施例の荷重制御は、制御切替荷重で位置制御から荷重制御に切り替える。荷重制御では、まず第１荷重切替区間（１１）で制御切替荷重から第１荷重に切り替える。その後、第１荷重保持区間（２１）、第１荷重を保持する。続いて、第２荷重切替区間（１２）＝０で第１荷重から第２荷重に切り替える。その後、第２荷重保持区間（２２）、第２荷重を保持する。続いて、第３荷重切替区間（１３）で第２荷重から振動荷重である第３荷重に切り替える。その後、第３荷重保持区間（２３）、振動荷重である第３荷重を保持する。続いて、第４荷重切替区間（１４）で第３荷重から第４荷重に切り替える。その後、第４荷重保持区間（２４）、第４荷重を保持する。最後に、第５荷重切替区間（１５）で第４荷重から圧抜荷重に切り替える。
【０１０３】
このように、階段状荷重付与パターンによる荷重制御は、荷重保持区間の時間を設定することによって、材料が樹脂の場合には樹脂硬化のための時間を得ることができ、閉塞鍛造の場合には材料の流れを待つ時間を得ることができる。したがって、階段状荷重付与パターンによる荷重制御は、安定した加工をすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。また、振動状荷重付与パターンを付加することによって、深絞りの場合に、より深くまで絞ることが可能となる。
【０１０４】
図１４は、本実施形態の電動プレス加工機Ｐの荷重制御の第４実施例を示す。
【０１０５】
第４実施例は、振動状荷重付与パターンを付加した折れ線状荷重付与パターンをタイマ等の単独切替パターンによって切り替える荷重制御である。単独切替パターンによって切り替える折れ線状荷重付与パターンでは、あらかじめ切替荷重及び各荷重切替区間の時間を設定する。図１４の例では、第１〜第４荷重及び荷重切替区間（３１）〜（３５）の時間を設定する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。また、この例の振動実行区間は、第３荷重切替区間（３３）である。
【０１０６】
図１４を用いて、第４実施例を具体的に説明する。第４実施例の荷重制御は、制御切替荷重で位置制御から荷重制御に切り替える。荷重制御では、まず第１荷重切替区間（３１）で制御切替荷重から第１荷重に切り替える。続いて、第２荷重切替区間（３２）で第１荷重から第２荷重に切り替える。続いて、第３荷重切替区間（３３）で第２荷重から第３荷重に振動荷重を付与して切り替える。続いて、第４荷重切替区間（３４）で第３荷重から第４荷重に切り替える。最後に、第５荷重切替区間（３５）で第４荷重から圧抜荷重に切り替える。
【０１０７】
このように、折れ線状荷重付与パターンによる荷重制御は、円滑な動きをすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。また、振動状荷重付与パターンを付加することによって、深絞りの場合に、より深くまで絞ることが可能となる。
【０１０８】
図１５は、本実施形態の電動プレス加工機Ｐの荷重制御の第５実施例を示す。
【０１０９】
第５実施例は、階段状荷重付与パターンをインナー・スライド等の他部材の位置又は荷重等の情報に連動する連動切替パターンによってアウター・スライドの荷重を切り替える荷重制御である。連動切替パターンによって切り替える階段状荷重付与パターンでは、あらかじめ切替荷重を設定する。また、連動する他部材の情報を測定するセンサ等を有し、測定値から各荷重切替区間の時間、及び各荷重保持区間の時間を演算する。演算された値は、推定値でもよい。
【０１１０】
図１５の例では、第１〜第４荷重、荷重切替区間（１１）〜（１５）の時間、及び荷重保持区間（２４）の時間、荷重変更位置を予め設定する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。
【０１１１】
図１５を用いて、第５実施例を具体的に説明する。第５実施例の荷重制御は、アウター・スライド位置に対して予め位置制御から荷重制御へ切り替え可能な荷重制御切替可能範囲を設定し、アウター・スライド実荷重が荷重制御切替可能範囲内で予め定めた所定の制御切替荷重に到達した場合、位置制御から荷重制御へ切り替える。荷重制御では、まず第１荷重切替区間（１１）で制御切替荷重から第１荷重に切り替える。その後、第１荷重保持区間（２１）で第１荷重を保持する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。
【０１１２】
続いて、第１荷重変更位置（４１）において、第２荷重切替区間（１２）＝０で第１荷重から第２荷重に切り替える。その後、第２荷重保持区間（２２）で第２荷重を保持する。
【０１１３】
第２荷重から第３荷重、第３荷重から第４荷重に切り替える場合も、第１荷重から第２荷重に切り替える場合とそれぞれ同様に制御する。第４荷重から圧抜荷重に切替える場合は荷重保持時間（２４）タイムアップ後とする。
【０１１４】
このように、荷重変更位置を設定することによって、材料が樹脂の場合で深絞り形状を成形する場合は絞り深さによってしわ押さえ荷重を連動することができ、閉塞鍛造の場合には材料の反力によりパンチ押し付け荷重を連動することができる。したがって、階段状荷重付与による荷重制御は、安定した加工をすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。また、アウター・スライド荷重をインナー・スライドのリアルタイムの位置に連動して切り替えるので、製品をより高精度で加工することが可能となる。
【０１１５】
なお、第５実施形態では、インナー・スライドの位置に連動して荷重を切り替えたが、アウター・スライドの位置に連動して荷重を切り替えてもよい。
【０１１６】
図１６は、本実施形態の電動プレス加工機Ｐの荷重制御の第６実施例を示す。
【０１１７】
第６実施例は、階段状荷重付与パターンによる荷重制御を行ったものであり、階段状荷重付与パターンは、型内圧に連動してアウター・スライド荷重を切り替える荷重制御である。第６実施例では、型内圧は、センサ等で測定すればよい。図１６の例では、第１〜第４荷重、荷重切替区間の時間（１１）〜（１５）、及び荷重保持区間の時間（２４）、荷重変更内圧をあらかじめ設定する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。
【０１１８】
図１６を用いて、第６実施例を具体的に説明する。第６実施例の荷重制御は、スライド位置に対して予め位置制御から荷重制御へ切り替え可能な荷重制御切替可能範囲を設定し、スライド実荷重が荷重制御切替可能範囲内で予め定めた所定の制御切替荷重に到達した場合、位置制御から荷重制御へ切り替える。荷重制御では、まず第１荷重切替区間（１１）で制御切替荷重から第１荷重に切り替える。その後、第１荷重保持区間（２１）、第１荷重を保持する。荷重切替速度は、切替荷重の差分を荷重切替区間の時間で割ることで求められる。
【０１１９】
続いて、第１荷重変更内圧（５１）において、第２荷重切替区間（１２）＝０で第１荷重から第２荷重に切り替える。その後、第２荷重保持区間（２２）、第２荷重を保持する。第２荷重から第３荷重、第３荷重から第４荷重に切り替える場合も、第１荷重から第２荷重に切り替える場合とそれぞれ同様に制御する。第４荷重から圧抜荷重に切替える場合は荷重保持区間（２４）の時間経過したタイムアップ後とする。
【０１２０】
このように、階段状荷重付与パターンによる荷重制御は、円滑な動きをすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。また、型内圧に連動して切り替えるので、材料に無理をかけず、成形中の材料の挙動に連動し安定して加工することが可能となる。
【０１２１】
以上、本実施形態の電動プレス加工機Ｐは、支柱２と、支柱２に対して摺動するスライド１１，２１と、スライド１１，２１を駆動する複数のモータ１２，２２と、複数のモータ１２，２２に対応してスライド１１，２１の位置を検出する複数の位置検出部１４，２４と、スライド１１，２１にかかる荷重を検出する荷重検出部１７，２７と、少なくとも位置検出部１４，２４が検出した実位置に基づいて複数のモータ１２，２２をそれぞれ予め定めた設定位置に制御する位置制御と少なくとも荷重検出部１７，２７が検出した実荷重に基づいて複数のモータ１２，２２をそれぞれ予め定めた設定荷重に制御する荷重制御とを切り替え可能な制御部７と、を備えるので、スライド１１，２１の平行度を維持しつつ、荷重制御することができ、応答性が高く、被成形品の平坦度が確保され高精度の成形が可能となる。
【０１２２】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、スライド１１，２１の任意の位置に対して予め位置制御と荷重制御を切り替え可能な荷重制御切替可能範囲を設定し、実荷重が荷重制御切替可能範囲内で予め定めた所定の制御切替荷重に到達した場合、位置制御から荷重制御又は荷重制御から位置制御へ切り替えるので、短時間で高精度の制御をすることが可能となる。
【０１２３】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、荷重制御の際に、予め定めた設定荷重と実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して実荷重から設定荷重までの時間当たりの変化量を第１荷重指令として出力するので、設定荷重まで所定の時間で的確に制御することが可能となる。
【０１２４】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、第１荷重指令は、予め定めた所定時間、実荷重と設定荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力されるので、設定荷重に的確に近づけることが可能となる。
【０１２５】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、荷重制御の際に、予め定めた圧抜き完了荷重と実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して実荷重から圧抜き完了荷重までの時間当たりの変化量を第２荷重指令として出力するので、圧抜き完了荷重まで所定の時間で的確に制御することが可能となる。
【０１２６】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、第２荷重指令は、予め定めた所定時間、実荷重と圧抜き完了荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力されるので、圧抜き完了荷重に的確に近づけることが可能となる。
【０１２７】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、実荷重と圧抜き荷重との差が所定の範囲内に収束するまで出力されたと判定すると、荷重制御から位置制御へ切り替えるので、短時間で高精度の制御をすることが可能となる。
【０１２８】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐは、複数のモータ１２，２２に対応してスライド１１，１２にかかる荷重を検出する複数の荷重検出部１７，２７を有し、制御部７は、設定荷重を複数のモータ１２，２２毎に定め、荷重検出部１７，２７が複数のモータ１２，２２に対応してそれぞれ検出した荷重の平均値を実荷重とするので、複数のモータ１２，２２に対して同期して制御することが可能となる。
【０１２９】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、スライド１１，２１は、少なくともインナー・スライド１１と、アウター・スライド２１と、を含み、複数の駆動源１２，２２は、インナー・スライド１１を駆動する複数のインナー用モータ１２と、アウター・スライド２１を駆動する複数のアウター用モータ２２と、を含み、位置検出部１４、２４は、複数のインナー用モータ１２にそれぞれ対応する複数のインナー用位置検出部１４と、複数のアウター用モータ２２にそれぞれ対応する複数のアウター用位置検出部２４と、を含み、荷重検出部１７，２７は、複数のインナー用モータ１２にそれぞれ対応する複数のインナー用荷重検出部１７と、複数の第２駆動源２２にそれぞれ対応する複数のアウター用位置検出部２７と、を含み、制御部７は、複数のインナー用位置検出部１４及び複数のインナー用荷重検出部１７の検出値に基づいてそれぞれ複数のインナー用モータ１２を独立して制御し、複数のアウター用位置検出部２４及び複数のアウター用荷重検出部２７の検出値に基づいてそれぞれ複数のアウター用モータ２２を独立して制御するので、スライド１１，２１の平行度を維持しつつ、荷重制御することができ、平行状態を的確に保持することができ、複雑な形状であっても高精度な成形が可能となる。
【０１３０】
特に、本実施形態の電動プレス加工機Ｐは、従来の油圧式に比べ、高精度な位置及び荷重制御が離散的に行うことができ、的確に移動させることが可能となる。したがって、精度が安定し、品質が向上する。また、歩留まりが改善され、生産効率が向上する。さらに、炭素繊維強化プラスチック及びハイテン材等の難削材をプレス成形に対応させることが可能となる。また、操作盤６への入力で自動的に加工するので、段取り時間を短縮することが可能となる。そして、必要最小限のエネルギ消費量で加工することが可能となる。
【０１３１】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、荷重制御において、荷重を切り替える途中の荷重が変化する荷重切替区間と荷重を所定時間保持する荷重保持区間を有する階段状荷重付与パターンで荷重を制御し、各荷重切替区間は予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を荷重指令として出力するので、荷重保持区間を設定することによって、材料が樹脂の場合には樹脂硬化のための時間を得ることができ、閉塞鍛造の場合には材料の流れを待つ時間を得ることができる。したがって、階段状荷重付与パターンによる荷重制御は、安定した加工をすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。
【０１３２】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、荷重制御において、荷重を切り替える途中の荷重が変化する荷重切替区間を有する折れ線状荷重付与パターンで荷重を制御し、各荷重切替区間は予め定めた設定荷重と前記実荷重との差を求め、予め定めた任意の時間に対して前記実荷重から前記設定荷重までの時間当たりの変化量を荷重指令として出力するので、円滑な動きをすることができ、製品を高精度で加工することが可能となる。
【０１３３】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、階段状荷重付与パターンの荷重切替区間と荷重保持区間又は折れ線状荷重付与パターンの荷重切替区間のうち、一部の区間で荷重を振動させながら付与する振動状荷重付与パターンで荷重を制御するので、深絞りの場合に、より深くまで絞ることが可能となる。
【０１３４】
また、本実施形態の電動プレス加工機Ｐでは、制御部７は、時間に応じて切り替える単独切替パターン又は外部機器の状態に連動した連動切替パターンによって荷重を切り替え制御するので、単独切替パターン及び連動切替パターンのうち少なくとも１つの切替パターンを用いることによって、多段可変荷重制御を行うことが可能となる。
【０１３５】
以上、電動プレス加工機Ｐをいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
１…ベッド（枠体）
２…支柱（枠体）
３…クラウン（枠体）
４…目盛柱
５…油圧クッション
７…制御部
１１…インナー・スライド（第１のスライド）
１２…インナー用モータ（第１側の駆動源）
１３…インナー用ボールネジ
１４…インナー用位置検出部（第１側の位置検出部）
１７…インナー用荷重検出部（第１側の荷重検出部）
２１…アウター・スライド（第２のスライド）
２２…アウター用モータ（第２側の駆動源）
２３…アウター用ボールネジ
２４…アウター用位置検出部（第２側の位置検出部）
２７…アウター用荷重検出部（第２側の荷重検出部）
３０…ダイセット
３１…ダイセット下台
３２…ガイドポスト
３３…ダイセット上台
４０…インナー用上型部（第１の上型）
５０…アウター用上型部（第２の上型）
６０…第１の下型部（下型）
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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