(57)【要約】      （修正有）【課題】サーボ制御を用いたプレス機械であって、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータの微小な正逆転運動によって歯車間の繰り返し歯面当り等により動力伝達機構が劣化することを防止できるプレス機械を提供する。【解決手段】サーボモータ７からスライド５までの動力伝達経路に設けられ、サーボモータ７からの動力をスライド５に伝達させる動力伝達状態と、サーボモータ７からの動力をスライド５に伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構１３を備える。また、スライド５の運動に干渉しない非干渉位置と、スライド５を一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構１５と、を備える。制御装置１１は、サーボモータ７の回転角制御によりスライド５を停止させた後、スライド保持機構１５をスライド保持位置へ動作させ、次いで、切換機構１３を動力非伝達状態に切り換える。【選択図】図１
2008260034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械であって、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御する制御装置と、
サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設けられ、サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構と、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構と、を備え、
さらに、前記制御装置は、サーボモータの回転角制御によりスライドを停止させた後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させ、次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換える、ことを特徴とするプレス機械。
【請求項２】
被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械の制御方法であって、
サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構を、サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設け、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構を設け、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御することで、スライドを下降させてプレスを行い、その後、スライドを上昇させ目標停止位置に停止させるステップと、
スライドが目標停止位置に停止した後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させるステップと、
次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換えるステップと、を有する、ことを特徴とするプレス機械の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械に関し、特に、サーボ制御によりスライドを昇降・停止させプレスを行うプレス機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス機械は、被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるための駆動モータと、駆動モータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有する。
【０００３】
プレス機械の運転においては、プレス成形された被加工材（パネルなど）を上金型と下金型との間から搬出し、プレス加工前のパネルを上金型と下金型との間に搬入する。そのため、パネルを１枚成形するごとに、スライドを上昇・停止させ、パネルの搬入が終了したら、再びスライドを下降させるという動作を繰り返す。このようなスライドの下降・上昇・停止は毎サイクルごとに行われるので、停止から下降、上昇から停止へ切り替えを短時間で行えることが望ましい。
【０００４】
そのために、サーボ制御を用いることができる。サーボ制御を用いたプレス機械では、サーボモータ回転角のサーボ制御によりスライドを加減速・停止させることができるので、スライドの運動を上昇から停止、停止から下降へ切り換えを短時間で行える。このようなサーボ制御を用いたプレス機械は、例えば、下記の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２７１０７０号公報  「プレス機械およびプレスライン」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、プレス機械には、重力に抗してスライドを支持するためのカウンタバランスが設けられる。この場合、スライドには、自重により下方に引っ張られる力と、カウンタバランスにより上向き持ち上げる力とが作用するが、両者は通常バランスしていない。従って、サーボ制御を用いたプレス機械では、スライドを停止位置に保持するために、サーボモータにトルクを発生させる必要がある。そのため、サーボモータに電流が流れて発熱するため、エネルギーが無駄になる。
【０００６】
また、スライド停止中において、サーボモータの回転角をスライド停止位置に相当する一定回転角度に一致するようにサーボ制御を行うが、一定回転角度と検出角度値の微小な差を原因としてサーボモータは微小な正逆転運動を繰り返す。これにより、サーボモータからすライドまでの動力伝達経路において、歯車間の繰り返し歯面当り等により動力伝達機構が劣化する可能性がある。
【０００７】
エネルギーの無駄および動力伝達機構劣化の問題は、特に、スライド停止期間が長い場合に顕著になる。例えば、金型間へのパネルの搬入・搬出が手動ないし低速の搬送装置により行われる場合には、スライド停止期間が長くなり、エネルギーの無駄および動力伝達機構劣化の問題が顕著になる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、サーボ制御を用いたプレス機械であって、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータの微小な正逆転運動によって歯車間の繰り返し歯面当り等により動力伝達機構が劣化することを防止できるプレス機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明によると、被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械であって、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御する制御装置と、
サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設けられ、サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構と、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構と、を備え、
さらに、前記制御装置は、サーボモータの回転角制御によりスライドを停止させた後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させ、次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換える、ことを特徴とするプレス機械が提供される。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明によると、被加工材を上下方向に挟んでプレスする上金型および下金型と、上金型が下面に固定され昇降運動させられるスライドと、該スライドを昇降させるためのサーボモータと、サーボモータの回転運動を昇降運動に変換してスライドに伝達する変換機構と、を有するプレス機械の制御方法であって、
サーボモータからの動力をスライドに伝達させる動力伝達状態と、サーボモータからの動力をスライドに伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる切換機構を、サーボモータからスライドまでの動力伝達経路に設け、
スライドの運動に干渉しない非干渉位置と、スライドを一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能なスライド保持機構を設け、
所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータの回転角の検出値とを比較し、前記指令回転角度値に追従するようにサーボモータの回転角を制御することで、スライドを下降させてプレスを行い、その後、スライドを上昇させ目標停止位置に停止させるステップと、
スライドが目標停止位置に停止した後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させるステップと、
次いで、前記切換機構を動力非伝達状態に切り換えるステップと、を有する、ことを特徴とするプレス機械の制御方法が提供される。
【００１１】
上記本発明のプレス機械およびその制御方法では、サーボモータの回転角の制御によりスライドを停止させた後、前記スライド保持機構を前記スライド保持位置へ動作させ、次いで、前記切換機構を動力非伝達状態にする。従って、スライドの停止状態において、スライドはスライド保持機構により保持されるので、スライドを停止位置に保持するための電流をサーボモータに供給せずに済むとともに、サーボモータとスライドとが動力非伝達に切り離されているので、サーボモータの正逆転に要するトルクが小さくなり、その結果、サーボモータへ供給する電流も小さくできる。従って、スライド停止中における消費電力を低減できる。
また、スライド停止中において、切換機構によりサーボモータ７からの動力伝達が切り離された箇所からスライドまでの動力伝達経路には、サーボモータの微小な繰り返し正逆転運動が伝達されないので、当該動力伝達経路においては微小な繰り返し運動が生じない。従って、当該動力伝達経路において、歯車間の繰り返し歯面当たりなどによる動力伝達機構の劣化を防止できる。
よって、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータの正逆転運動によって歯車間の噛み合い部での繰り返し歯面当りによって動力伝達機構が劣化することを防止できる。
【００１２】
また、上記プレス機械およびその制御方法により次の利点も得られる。
（１）スライド停止中において、サーボモータからスライドに動力が伝達しないように両者を切り離しても、スライド保持機構によりスライドを停止位置に保持できる。
（２）停止中のスライドに対してスライド保持機構を作動させるので、この作動開始時に、スライド保持機構と動力伝達機構との間にブレーキ作用による摩擦・発熱が起こらない。また、スライド保持期間中は、サーボモータの微小な正逆転運動がスライドに伝達されないので、この期間においても、スライド保持機構と動力伝達機構との間に摩擦・発熱が起こらない。
（３）従来のサーボ制御を用いたプレス機械と同様に、サーボ制御によりスライド運動を制御するので、スライド運動の上昇から停止への移行、停止から下降への移行を短時間で行える。
（４）スライド減速中におけるサーボモータへの供給電力の変化によりエネルギーを回生することが可能になり、エネルギーの利用効率が高い。
【発明の効果】
【００１３】
上述した本発明によると、サーボ制御を用いたプレス機械において、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータの微小な正逆転運動によって歯車間の繰り返し歯面当り等により動力伝達機構が劣化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態によるプレス機械の構成図である。図１に示すように、プレス機械１０は、被加工材１を上下方向に挟んでプレスする上金型３ａおよび下金型３ｂと、上金型３ａが下面に固定され昇降運動させられるスライド５と、該スライド５を昇降させるためのサーボモータ７と、サーボモータ７の回転運動を昇降運動に変換してスライド５に伝達する変換機構９と、を有する。
【００１６】
また、プレス機械１０は、制御装置１１、切換機構１３、スライド保持機構１５を備える。
【００１７】
制御装置１１は、予め設定されたスライドモーションパターンに従う指令回転角度値と、サーボモータ７の回転角の検出値とを比較し、指令回転角度値に追従するようにサーボモータ７の回転角を制御する。
【００１８】
切換機構１３は、サーボモータ７からスライド５までの動力伝達経路に設けられ、サーボモータ７からの動力をスライド５に伝達させる動力伝達状態と、サーボモータ７からの動力をスライド５に伝達させない動力非伝達状態との間で切り換えられる。この切換機構１３は、サーボモータ７の回転角の制御によりスライド５が停止させられた後、制御装置１１により動力非伝達状態に切り換えられる。切換機構１３を、動力伝達状態に相当する位置と動力非伝達状態に相当する位置に動作させる機構としては、電磁気力で駆動されるソレノイドにより切換機構１３を直接動作させる機構や、電磁気力で駆動されるソレノイドにより油圧や空気圧を制御し、油圧シリンダや空気圧シリンダにより切換機構１３を動作させる機構を使用することができる。
図１の例では、切換機構１３は、クラッチである。クラッチとしては、摩擦板間の摩擦力により動力を伝達する乾式や湿式の構造や、機構の噛み合いにより動力を伝達する構造等を使用することができる。
【００１９】
スライド保持機構１５は、スライド５の運動に干渉しない非干渉位置と、スライド５を一定位置に保持するスライド保持位置との間を移動可能である。このスライド保持機構１５は、スライド運動が停止し切換機構１３が動力非伝達状態に切り換えられた後、制御装置１１によりスライド保持位置に駆動させられる。スライド保持機構１５を非干渉位置とスライド保持位置に動作させる機構としては、電磁気力で駆動されるソレノイドによりスライド保持機構１５を直接動作させる機構や、電磁気力で駆動されるソレノイドにより油圧や空気圧を制御し、油圧シリンダや空気圧シリンダによりスライド保持機構１５を動作させる機構を使用することができる。
図１の例では、スライド保持機構１５は、機械式ブレーキである。機械式ブレーキとしては、ブレーキディスクにパッドを押し付けるディスクブレーキや、ドラムをバンドで締め付けるブレーキ等を使用することができる。
【００２０】
制御装置１１の構成について詳細に説明する。制御装置１１は、プレス機械制御器１１ａ、サーボ制御器１１ｂ、モータ駆動アンプ１１ｃを有する。
【００２１】
プレス機械制御器１１ａは、予め設定されたスライドモーションパターンに従う指令回転角度値を出力する。スライドモーションパターンは、時間に対する指令回転角度値（スライド位置に相当）を定めたものであり、プレス機械制御器１１ａは、各時点において、スライドモーションパターンに基づいて該時点に対応するサーボモータ７の指令回転角度値を出力する。プレス制御器には、サーボモータ７の回転角を検出するモータ回転角度エンコーダ１７から検出回転角度値が入力される。
また、プレス機械制御器１１ａは、クラッチ接続指令をクラッチ１３に出力しサーボモータ７の出力軸と後述の減速機２１の入力軸とを接続してクラッチ１３を動力伝達状態にし、クラッチ切り離し指令をクラッチ１３に出力しサーボモータ７の出力軸と減速機２１の入力軸とを切り離してクラッチ１３を動力非伝達状態にする。
また、プレス機械制御器１１ａは、ブレーキ作動指令をブレーキ１５に出力し、スライド５を停止位置に保持する位置へブレーキ１５を動作させ、ブレーキ非作動指令をブレーキ１５に出力し、スライド５の運動に干渉しない位置へブレーキ１５を動作させる。
なお、プレス機械制御器１１ａは、リレー回路、デジタル論理回路またプログラマブルロジックコントローラＰＬＣ等で構成することができる。
【００２２】
サーボ制御器１１ｂは、モータ回転角度エンコーダ１７からのサーボモータ７の検出回転角度と、プレス機械制御器１１ａからの指令回転角度値とを比較し、サーボモータ７の回転角を指令回転角度値に追従させる指令値を出力する。
サーボ制御器１１ｂの制御方法としては、ＰＩ・ＰＩＤ・ＩＰＤなどのフィードバック制御に、必要に応じてフィードフォワード制御を組み合わせた構成を使用することができる。
【００２３】
モータ駆動アンプ１１ｃは、サーボモータ７に電気的に接続されており、サーボモータ７へ供給する電流および電圧を変化させ、これにより、サーボモータ７のトルクおよび回転数を変化させることができる。このモータ駆動アンプ１１ｃは、サーボ制御器１１ｂから指令値を受け、指令値に従う電流および電圧をサーボモータ７に供給し、これにより、スライド５を上記スライドモーションパターンに従って運動させる。
モータ駆動アンプ１１ｃとしては、交流サーボモータ７を使用する場合にはパワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴを使用したＰＷＭ方式のインバータ、直流サーボモータ７を使用する場合にはサイリスタレオナードやＩＧＢＴを使用したチョッパ方式等を使用することができる。また、モータ駆動アンプ１１ｃとして、４象限制御インバータのようにエネルギー回生可能な構成を用いることにより、サーボモータ７の減速時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収し、エネルギーの損失を小さくすることができる。
【００２４】
なお、サーボモータ７としては、誘導モータ、同期モータ、直流モータ等を使用することができる。
モータ回転角度エンコーダ１７としては、光学式エンコーダやレゾルバを使用することができる。
また、図１の例では、後述のクランク軸９ａの回転角度を検出するクランク軸回転角度エンコーダ１９が設けられ、クランク軸回転角度エンコーダ１９からの検出クランク軸回転角度がプレス機械制御器１１ａへ入力される。クランク軸９ａおよびコネクティングロッド９ｂの寸法と形状は既知であるので、演算により、クランク軸回転角度とスライド高さとを相互に変換することができる。従って、プレス機械制御器１１ａに入力されたクランク軸回転角度を動作確認に使用できる。クランク軸回転角度エンコーダ１９としては、光学式エンコーダやレゾルバを使用することができる。
【００２５】
プレス機械１０の他の部分の構成について説明する。
【００２６】
サーボモータ７の回転はクラッチ１３を介して減速機２１に伝達される。減速機２１で回転が減速され、減速機２１からの出力によりクランク軸９ａを回転させる。クランク軸９ａとスライド５とはコネクティングロッド９ｂで機械的に連結されており、クランク軸９ａが回転するとスライド５が上下動する。なお、減速機２１としては、例えば歯数の異なる平歯や傘歯車を噛み合わせる機構を使用することができる。
【００２７】
下金型３ｂはボルスタ２３に取り付けられている。プレス加工時において、上金型３ａに作用する荷重はスライド５、コネクティングロッド９ｂ、クランク軸９ａを介してフレーム２５上部で支持され、下金型３ｂに作用する荷重はボルスタ２３を介してフレーム２５下部で支持される。プレス成形対象となる被加工材１は上金型３ａと下金型３ｂとの間に挿入され、スライド５が下降して被加工材１が上金型３ａと下金型３ｂとに接触し、上金型３ａおよび下金型３ｂから被加工材１にプレス成形力が作用する。
【００２８】
また、スライド５および上金型３ａの重量を支持するために、カウンタバランス２７が設けられる。カウンタバランス２７の機構としては、図１に示すように、シリンダ内の圧縮空気でピストン２７ａを押し上げるエア式などを使用することができる。
【００２９】
次に、上述構成を有するプレス機械１０の制御方法について説明する。図２は、プレス機械１０の制御方法を示すフローチャートである。
【００３０】
ステップＳ１において、スライド５が停止している状態において、プレス開始準備を行う。制御装置１１のプレス機械制御器１１ａは、サーボモータ７からスライド５へ動力を伝達させない動力非伝達状態・位置にある切換機構１３（図１の例では、クラッチ）に動力伝達指令を出力し切換機構１３を動力伝達状態・位置に切り換え・移動させる。次いで、プレス機械制御器１１ａは、上記スライド保持位置にあるスライド保持機構１５（図１の例では、ブレーキ）に保持解除指令を出力し、スライド保持機構１５を上記非干渉位置に移動させる。なお、ステップＳ１において、制御装置１１は、サーボモータ７を一定の回転角度に維持するサーボ制御を継続して行っている。
【００３１】
ステップＳ２において、スライド５を昇降させプレスを行う。制御装置１１は、スライド５を下降させて被加工材１のプレス加工を行い、再びスライド５を上昇させ目標停止位置に停止させる制御を行う。この期間において、上述したように、制御装置１１のプレス機械制御器１１ａは、予め設定されたスライドモーションパターンに従う指令回転角度値を出力し、モータ回転角度エンコーダ１７はサーボモータ７の検出回転角度を出力する。制御装置１１のサーボ制御器１１ｂは、この指令回転角度値と、検出回転角度値とを比較し、指令回転角度値に追従するようにサーボモータ７の回転角をモータ駆動アンプ１１ｃを介して制御する。この期間において、スライド５の上下動・加減速はサーボモータ７により行われるので、電力回生可能なモータ駆動アンプ１１ｃを使用することにより、サーボモータ７の減速時にエネルギー回生を行って、エネルギーロスを小さくすることができる。
スライド５を停止位置に保つため、プレス機械制御器１１ａはスライド停止位置に対応する一定の指令角度値を出力し、サーボ制御器１１ｂはサーボモータ７の回転角をこの一定の指令角度値に一致させる制御を行う。これにより、スライド５を目標停止位置に保持する。
なお、目標停止位置は、クランク軸９ａおよびコネクティングロッド９ｂが最も高くなる位置、即ち、スライド５の上死点であってもよいし、それ以外の位置であってもよい。
【００３２】
ステップＳ３において、上述のようにスライド５が目標停止位置に停止した後、プレス機械制御器１１ａは、スライド保持機構１５にスライド保持指令を出力しスライド保持機構１５（図１の例では、ブレーキ）をスライド保持位置へ動作させる。これにより、スライド５を目標停止位置に保持する。
【００３３】
次いで、ステップＳ４において、プレス機械制御器１１ａは、切換機構１３に（図１の例では、クラッチ）に動力非伝達指令（クラッチ切り離し指令）を出力し、切換機構１３を動力非伝達状態（クラッチ切り離し状態）に切り換える。これにより、スライド５にはサーボモータ７の駆動力が伝わらない状態で、スライド保持機構１５のスライド保持力により、スライド５が目標停止位置に保持されることになる。従って、サーボモータ７は、サーボモータ７自身のみを駆動する状態になるので、一定の指令回転角度値と検出角度値との微小な差を原因としてサーボ制御による微小な正逆転運動を繰り返すが、小さなトルクしか発生しなくて済む。その結果、サーボモータ７およびモータ駆動アンプ１１ｃに流れる電流は小さくなる。
ステップＳ４におけるスライド停止中に、手動操作または自動搬送装置により、プレス加工の終了した被加工材１を取り除き、新しい被加工材１を下金型３ｂの上に投入する。その後、ステップＳ１に戻る。このようにして、プレス加工サイクルを繰り返す。
【００３４】
なお、上述のプレス加工サイクルにおいて、クランク軸回転角度エンコーダ１９で検出されたクランク軸回転角度はプレス機械制御器１１ａに入力され、動作の確認に使用される。即ち、切換機構１３が動力伝達状態である場合に、サーボモータ７の回転角度とクランク軸９ａの回転角度は減速機２１の減速比と同一の比率で変化するはずなので、プレス機械制御器１１ａはモータ回転角度エンコーダ１７で検出された回転角度とクランク軸回転角度エンコーダ１９で検出された回転角度を比較し、減速機２１の減速比と同一の比率で変化しない場合には異常と判定する。スライド保持機構１５がスライド保持位置にある状態においては、クランク軸９ａは回転しないはずなので、プレス機械制御器１１ａはクランク軸回転角度が変化しないかどうかをチェックし、変化すれば異常と判断する。異常が判定された場合の動作としては、指令回転角度値を一定値に保ってサーボモータ７を停止させる、切換機構１３（クラッチ）を動力非伝達状態にする、スライド保持機構１５（ブレーキ）をスライド保持位置に移動させる、モータ駆動アンプ１１ｃへ電力を供給している回路（図示せず）を切断する、等の動作やそれらの組み合わせがある
【００３５】
上述した本発明の実施形態によるプレス機械１０およびその制御方法では、サーボモータ７の回転角の制御によりスライド５を停止させた後、スライド保持機構１５をスライド保持位置へ動作させ、次いで、切換機構１３を動力非伝達状態にする。従って、スライド５の停止状態において、スライド５はスライド保持機構１５により保持されるので、スライド５を停止位置に保持するための電流をサーボモータ７に供給せずに済むとともに、サーボモータ７とスライド５とが動力非伝達に切り離されているので、サーボモータ７の正逆転に要するトルクが小さくなり、その結果、サーボモータ７へ供給する電流も小さくできる。従って、スライド停止中における消費電力を低減できる。
また、スライド停止中において、切換機構１３によりサーボモータ７からの動力伝達が切り離された箇所からスライド５までの動力伝達経路には、サーボモータ７の微小な繰り返し正逆転運動が伝達されないので、当該動力伝達経路においては微小な繰り返し運動が生じない。従って、当該動力伝達経路において、歯車間の繰り返し歯面当たりなどによる動力伝達機構の劣化を防止できる。
よって、スライド停止中において、消費電力を低減でき、サーボモータ７の正逆転運動によって歯車間の噛み合い部での繰り返し歯面当りによって動力伝達機構が劣化することを防止できる。
【００３６】
また、本発明の実施形態によるプレス機械１０およびその制御方法により次の利点も得られる。
（１）スライド停止中において、サーボモータ７からスライド５に動力が伝達しないように両者を切り離しても、スライド保持機構１５によりスライド５を停止位置に保持できる。
（２）停止中のスライド５に対してスライド保持機構１５を作動させるので、この作動開始時に、スライド保持機構１５と動力伝達機構との間にブレーキ作用による摩擦・発熱が起こらない。また、スライド保持期間中は、サーボモータ７の微小な正逆転運動がスライド５に伝達されないので、この期間においても、スライド保持機構１５と動力伝達機構との間に摩擦・発熱が起こらない。
（３）従来のサーボ制御を用いたプレス機械と同様に、サーボ制御によりスライド運動を制御するので、スライド運動の上昇から停止への移行、停止から下降への移行を短時間に行える。
（４）スライド減速中におけるサーボモータ７への供給電力の変化によりエネルギーを回生することが可能であり、エネルギーの利用効率が高い。
【００３７】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３８】
例えば、図１の例では、クラッチ１３と機械式ブレーキ１５を減速機２１の高速軸側、即ち、サーボモータ７と減速機２１の間に設ける構成を示したが、クラッチ１３と機械式ブレーキ１５の双方が減速機２１の低速軸側、即ち、減速機２１とコネクティングロッド９ｂの間に設けられている構成や、クラッチ１３は減速機２１の高速軸側に、機械式ブレーキ１５は減速機２１の低速軸側に設ける構成も可能である。
【００３９】
また、クランク軸９ａとコネクティングロッド９ｂは変換機構９を構成するが、クランク式以外のリンク式やナックル式やクランスレス式などで回転運動を昇降運動に変換する変換機構を構成してもよい。
【００４０】
図１の例ではスライド５を１点で支持する機構を示したが、２点支持、４点支持等、複数点で支持する機構であってもよい。
【００４１】
サーボモータ７が１台の構成を示したが、サーボモータ７が複数台でもよい。複数のサーボモータ７が１本のクランク軸９ａを駆動する構成の場合には、複数のサーボモータ７とクランク軸９ａとの間に１セットだけクラッチ１３・機械式ブレーキ１５を設けてもよいし、サーボモータ７とクランク軸９ａの間に、サーボモータ７ごとにクラッチ１３・機械式ブレーキ１５を設けてもよい。複数のサーボモータ７が１台ごとに独立のクランク軸９ａを駆動する構成の場合には、サーボモータ７ごとにクラッチ１３・機械式ブレーキ１５を設ければよい。
【００４２】
図１の例では、サーボモータ７の回転角の検出手段は、モータ回転角度エンコーダ１７であったが、他の検出手段であってもよい。
例えば、クラッチ１３が接続された状態では、モータ回転角度エンコーダ１７で検出されるモータ回転角度のかわりにクランク軸回転角度エンコーダ１９で検出されるクランク軸回転角度を使ってサーボ制御器１１ｂによるサーボモータ７のサーボ制御を行ってもよい。
また、リニアスケールなどスライド５の位置を直接検出するセンサを設け、該センサからのスライド位置検出値をサーボ制御器１１ｂによるサーボモータ７の回転角制御に用いてもよい。この場合は、スライド位置をサーボモータ７の回転角に変換しまたはその逆の変換をして、サーボモータ７の回転角制御を行ってよい。該センサからのスライド位置検出値を、クランク軸回転角度エンコーダ１９で検出されるクランク軸回転角度の代わりとして、動作確認に使用してもよい。
【００４３】
また、図１の例では、スライド保持機構１５は、機械式ブレーキであったが、スライド５を停止位置に保持する他の適切な機構であってもよい。例えば、スライド保持機構１５は、図３に示すように、サーボモータ７からスライド５に動力を伝達する動力伝達経路の途中に設けられた歯車の歯に係合してスライド５を停止位置に保持する位置と係合しない位置との間を移動可能な機構であってもよい。
【００４４】
図1の例では、予め設定されたスライドモーションパターンが、サーボモータ７の回転角制御に使用される「所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターン」であったが、本発明はこれに限定されない。即ち、被加工材のプレス加工の進み具合や、被加工材の搬入出装置の動きなど、種々の条件に応じてスライドモーションパターンを変化させてもよい。例えば、プレス成型中にパネルの変形具合を時々刻々測定してそれに応じてスライドモーションパターンを変化させてもよい。このような場合には、変化させられたスライドモーションパターンを、「所望のスライド運動を与えるスライドモーションパターン」としてよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態によるプレス機械の構成図である。
【図２】本発明の実施形態によるプレス機械の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】スライド保持機構の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  被加工材
３ａ 上金型   
３ｂ  下金型
５  スライド
７  サーボモータ
９  変換機構
９ａ  クランク軸
９ｂ  コネクティングロッド
１０  プレス機械
１１  制御装置
１１ａ  プレス機械制御器
１１ｂ  サーボ制御器
１１ｃ  モータ駆動アンプ
１３  切換機構（クラッチ）
１５  スライド保持機構（機械式ブレーキ）
１７  モータ回転角度エンコーダ
１９  クランク軸回転角度エンコーダ
２１  減速機
２３  ボルスタ
２５  フレーム
２７  カウンタバランス
２７ａ  ピストン
【図１】
2008260034.tif 000003
【図２】
2008260034.tif 000004
【図３】
2008260034.tif 000005