(57)【要約】【課題】プレス加工中の加工力を考慮した、精度の高いパンチ位置制御を行う【解決手段】  パンチとダイを有し、成形時にパンチに加わる荷重Ｐとパンチの任意位置における変位ｘを測定してパンチの下死点位置を制御する、サーボモータを駆動力とするプレス装置において、予めパンチ荷重Ｐ、および、変位ｘとパンチ先端位置とのずれｙを３通り以上測定しておき、これら測定されたデータをカーブフィッティングして、前記ずれｙを、前記パンチ荷重Ｐ［kN］の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)として同定した後、パンチ先端位置が目標とするパンチ先端位置ｕｃに到達するまで、パンチ速度ｘｖを、2008173673.tif 000021としてパンチの下死点位置を制御することを特徴とするプレス機のパンチ位置制御方法。  ただし、ｕｃ：目標とするパンチ先端位置          Ｐｖ：パンチ荷重の時間微分値          Ｋ：正の任意定数【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチとダイを有し、成形時にパンチに加わるパンチ荷重Ｐとパンチの任意位置における変位ｘを測定してパンチの下死点位置を制御するミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法において、予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを測定し、前記ずれｙを、前記パンチ荷重Ｐ［kN］の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)として同定した後、パンチ先端位置が目標とするパンチ先端位置ｕｃに到達するまで、パンチ速度ｘｖを、（１）式
2008173673.tif 000017
としてパンチの下死点位置を制御することを特徴とするミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
ただし、ｕｃ：目標とするパンチ先端位置
Ｐｖ：パンチ荷重の時間微分値
Ｋ：正の任意定数
【請求項２】
予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを３通り以上測定し、これらの測定されたデータをカーブフィッティングして、前記ずれｙを、前記パンチ荷重Ｐ［kN］の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)として同定することを特徴とする請求項１記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
【請求項３】
パンチ速度ｘｖを（１）式として制御する代わりに、制御のステップタイムごとに目標位置の指令値を（７）式によりｘ＋Δｘとして与えて、パンチの下死点位置を制御することを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
2008173673.tif 000018
【請求項４】
前記関数ｆ(Ｐ)を、前記パンチ荷重Ｐ［kN］に関する１次関数としてカーブフィッティングを行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
【請求項５】
前記関数ｆ(Ｐ)を、前記パンチ荷重Ｐ［kN］に関する、５次までの多項式、指数関数、べき乗関数、対数関数のいずれか、または、これらの積の項数が１０個までの和としてカーブフィッティングを行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
【請求項６】
パンチと、ダイと、成形時にパンチに加わるパンチ荷重Ｐを測定するセンサーと、パンチの任意位置における変位ｘを測定する手段と、パンチの動作を制御するための制御則を格納した制御器と、を有するプレス機であって、
前記制御器は、予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを測定したデータに基づいて同定されるパンチ荷重Ｐ［kN］を変数とするずれｙの関数ｙ＝ｆ(Ｐ)に従い、パンチ先端位置が目標とするパンチ先端位置ｕｃに到達するまで、パンチ速度ｘｖを、（１）式
2008173673.tif 000019
としてパンチの下死点位置を制御することを特徴とするプレス機。
ただし、ｕｃ：目標とするパンチ先端位置
Ｐｖ：パンチ荷重の時間微分値
Ｋ：正の任意定数
【請求項７】
前記制御器は、予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを測定した３通り以上のデータに対しカーブフィッティングにより同定したずれｙとパンチ荷重Ｐ［kN］の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)に従い、パンチ速度ｘｖを制御することを特徴とする請求項６記載のプレス機
【請求項８】
前記制御器は、パンチ速度ｘｖを（１）式として制御する代わりに、制御のステップタイムごとに目標位置の指令値を（７）式によりｘ＋Δｘとして与えて、パンチの下死点位置を制御することを特徴とする請求項６又は７記載のプレス機。
2008173673.tif 000020
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車、家電製品、建築構造物、船舶、橋梁、建設機械、各種プラント、ペンストック等で用いられる鉄、アルミニウム、チタン、マグネシウム、銅およびこれらの合金等の金属板プレス成形に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーボモータをラム昇降の駆動力とするプレス装置においては、パンチ底の位置測定はラムの昇降位置測定により行われ、ラムの昇降位置は一般にサーボモータのロータリーエンコーダのような回転位置検出装置、または、ラムを保持するシリンダ内のリニアスケール等により行われている。
【０００３】
この測定されたラム昇降位置と予め設定しておいたパンチ下死点との偏差をフィードバックすることにより、成形中のラム位置制御は行われる。このような構成のサーボモータを駆動力としたプレス装置は例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
自動車、家電製品、建築構造物等の金属板をプレス成形する際には、一般的に大きなプレス成形荷重がプレス装置と金型に加わる。この荷重により、プレス成形装置と金型がたわむため、前記方法により測定されたパンチ位置は、プレス成形装置と金型のたわみ分だけ誤差が生じてしまい、設定したパンチ下死点位置と実際のパンチ下死点位置が異なってしまうという問題が存在する。
【０００５】
この問題を解決するべく、いくつかのプレス機制御方法に関する提案がなされている。
提案された方法を２つに分類すると、プレス機のラム位置測定方法を工夫する方法、および、プレス成形荷重を測定した後に測定したプレス成形荷重に応じてパンチ下死点位置を補正する方法に分類される。
【０００６】
前者については、例えば、ラム昇降位置測定のためのリニアスケールにおけるメインスケールを、金型設置のためのテーブルに装着して固定状態とすることを特徴とするプレス制御方法が特許文献２に開示されている。この方法では、リニアスケールの光源が固定された前記メインスケールに沿って昇降することにより、プレスたわみ量による誤差を取り除いた精度の良いラム昇降位置が測定できる。この測定値をラム位置制御器にフィードバックすることによりプレス機のたわみを補正した実成形時のパンチ下死点位置が実現可能となる。
【０００７】
また、リニアスケールのようなラム昇降位置センサーに加えて金型に設けられた変位計を用いることにより、休止したのちにプレス機を再稼動させた際に、双方の出力差に応じて下死点設定を補正する方法が特許文献３に開示されている。
【０００８】
さらに、特許文献４においてはダイに設けられたパンチ下死点測定手段により実際のパンチ下死点を測定し、ラム昇降制御器へフィードバックする下死点補正装置が開示されている。同様の発明として、特許文献５が挙げられる。
【０００９】
続いて、プレス成形荷重を測定した後に測定したプレス成形荷重に応じてパンチ下死点位置を補正する従来技術について紹介する。
【００１０】
プレス成形荷重に応じてパンチ下死点位置を補正する方法としては、例えば特許文献６に開示されるような、変位制御と荷重制御を切り替える方法が存在する。特許文献６においては、ラム昇降位置の測定位置が目標値の近傍に達した際に、荷重制御へ切り替えることにより、プレス成形荷重によるプレス機のたわみ量を補正したパンチ下死点位置とすることが可能である。
【００１１】
また、特許文献７においては、プレス成形荷重とラム昇降位置を測定し、どちらか一方が目標値に達した際に、他方の測定値と目標値との差に応じた量を補正するパンチ下死点位置の切り替え制御方法が開示されている。
【００１２】
さらに、特許文献８においては、プレス成形荷重とラム昇降位置を測定し、測定されたラム昇降位置に対して、予め取得しておいたプレス装置全体のたわみ量と荷重の関係特性のデータを参照することにより求まるプレス装置全体のたわみ量を補正してパンチ底面の位置を演算し、その演算されたパンチ底面位置情報を制御器へフィードバックする制御方法が開示されている。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−１６２４００号公報
【特許文献２】特開２００２−２３９８００号公報
【特許文献３】特開２００２−１９２３９９号公報
【特許文献４】特開２０００−２８０１００号公報
【特許文献５】特開平１０−１５７００号公報
【特許文献６】特開２００２−１４４０９９号公報
【特許文献７】特開２００１−１１９７号公報
【特許文献８】特開２００２−１５９６号公報
【非特許文献１】日本機械学会論文集（Ｃ編）７２巻７２１号（２００６−９）、ｐｐ29-36
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上の特許文献２〜８の開示技術には、いくつかの問題が存在する。特許文献２〜５に開示される方法・装置においては、パンチ底面は被加工材と接しているため、直接パンチ底面位置を測定することは行っていない。あくまでも、パンチ底面位置に測定手段を近づけた方法・装置であり、実際のパンチ底面位置を直接測定していない。また、パンチ底面近傍を測定することは、プレス装置と金型に対して複雑な機構を設ける必要があり、手間とコストがかかる。
【００１５】
特許文献６、７に開示される方法・装置については、最終的な目標荷重を予め測定しておく必要が生じる。目標荷重値は、被加工材の材料特性に応じてばらつくため、これらの発明により達成されたパンチ下死点位置には、被加工材の強度ばらつきに応じたばらつき、すなわち目標下死点位置からの誤差が生じる。成形荷重が大きくなる成形条件の場合、被加工材の強度差による成形荷重のばらつきは大きく、これらの方法・装置により達成されるパンチ下死点位置のばらつきも大きい。
【００１６】
続いて、特許文献８に開示される方法であるが、この方法は成形荷重の履歴を予め取得しておく必要がある。成形荷重に応じて逐次パンチ下死点の補正をＰ制御（比例制御）により行う場合、理論的に必ず定常偏差が生じる。これは、成形荷重に応じて目標とするラム昇降位置の目標値が変化するため、一定値とならないためである（レギュレータではなくサーボ系としての制御が必要）。したがって、ＰＩ制御（比例制御＋積分制御）とする必要があるが、積分器を制御系に組み込む場合は、ラム位置制御に対してどのような目標値履歴となるかの情報が必須となる。特に、成形荷重が成形終了までにピークを持つような場合、制御系として不安定系となる恐れも存在する。この成形荷重履歴も被加工材の強度ばらつきに応じてばらつくため、パンチ下死点補正量を求めた後にフィードバックするアルゴリズムとしては工夫が必要であるが、特許文献８において具体的な記述はない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の要旨とするところは、以下のとおりである。
（１）パンチとダイを有し、成形時にパンチに加わるパンチ荷重Ｐとパンチの任意位置における変位ｘを測定してパンチの下死点位置を制御するミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法において、予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを測定し、前記ずれｙを、前記パンチ荷重Ｐ［kN］の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)として同定した後、パンチ先端位置が目標とするパンチ先端位置ｕｃに到達するまで、パンチ速度ｘｖを、（１）式
2008173673.tif 000002
としてパンチの下死点位置を制御することを特徴とするミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
ただし、ｕｃ：目標とするパンチ先端位置
Ｐｖ：パンチ荷重の時間微分値
Ｋ：正の任意定数
（２）予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを３通り以上測定し、これらの測定されたデータをカーブフィッティングして、前記ずれｙを、前記パンチ荷重Ｐ［kN］の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)として同定することを特徴とする（１）記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
（３）パンチ速度ｘｖを（１）式として制御する代わりに、制御のステップタイムごとに目標位置の指令値を（７）式によりｘ＋Δｘとして与えて、パンチの下死点位置を制御することを特徴とする（１）又は（２）の何れかに記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
2008173673.tif 000003
（４）前記関数ｆ(Ｐ)を、前記パンチ荷重Ｐ［kN］に関する１次関数としてカーブフィッティングを行うことを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
（５）前記関数ｆ(Ｐ)を、前記パンチ荷重Ｐ［kN］に関する、５次までの多項式、指数関数、べき乗関数、対数関数のいずれか、または、これらの積の項数が１０個までの和としてカーブフィッティングを行うことを特徴とする（１）〜（４）の何れかに記載のミル剛性を考慮したプレス機のパンチ位置制御方法。
【００１８】
（６）パンチと、ダイと、成形時にパンチに加わるパンチ荷重Ｐを測定するセンサーと、パンチの任意位置における変位ｘを測定する手段と、パンチの動作を制御するための制御則を格納した制御器と、を有するプレス機であって、
前記制御器は、予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを測定したデータに基づいて同定されるパンチ荷重Ｐ［kN］を変数とするずれｙの関数ｙ＝ｆ(Ｐ)に従い、パンチ先端位置が目標とするパンチ先端位置ｕｃに到達するまで、パンチ速度ｘｖを、（１）式
2008173673.tif 000004
としてパンチの下死点位置を制御することを特徴とするプレス機。
ただし、ｕｃ：目標とするパンチ先端位置
Ｐｖ：パンチ荷重の時間微分値
Ｋ：正の任意定数
（７）前記制御器は、予めパンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、及びパンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙを測定した３通り以上のデータに対しカーブフィッティングにより同定したずれｙとパンチ荷重Ｐ［kN］の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)に従い、パンチ速度ｘｖを制御することを特徴とする（６）記載のプレス機
（８）前記制御器は、パンチ速度ｘｖを（１）式として制御する代わりに、制御のステップタイムごとに目標位置の指令値を（７）式によりｘ＋Δｘとして与えて、パンチの下死点位置を制御することを特徴とする（６）又は（７）記載のプレス機。
2008173673.tif 000005
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の詳細を述べる。
本発明は、被加工材の加工力（パンチ荷重）に起因したプレス機と金型（ダイともいう）のたわみをフィードバック制御により補正し、パンチ下死点位置の精度の向上を狙うものである。
【００２０】
本発明者は、鋼板、アルミ、銅板等をサーボプレスで成形するにあたり、実際のパンチの底面位置ｘｐとプレス機付属のパンチ位置センサーによるパンチの底面の出力ｘは、図２のごとくパンチ荷重Ｐに応じて誤差ｙ（＝ｘ−ｘｐ）が生じ、この誤差ｙの量は、プレス機と金型、パンチ位置を測定する箇所について固有であるという実験結果を得た。実際のパンチの底面位置ｘｐは、成形品の形状測定結果より概算して求めた。
【００２１】
以下、この関数をパンチ荷重Ｐ[kN]を変数として、ｙ＝ｆ(Ｐ)として記述する。
【００２２】
本発明者は、得られたこの近似関数ｆ(Ｐ)を制御器に組み込むことにより、下死点位置の精度向上を狙うことを考え、後述するLyapunov関数に基づき
2008173673.tif 000006
なる制御則を見出した。ここで、ｕｃはパンチ下死点位置の設定値、Ｋは正の定数ゲインである。Ｋの値の範囲については、正の定数であれば原理上どのような値でもよい。ただし、Ｋが大きすぎれば実際の制御にあたり離散化誤差が生じるため、Ｋ＝１〜３０程度が良いと思われる。このＫの設定方法については本発明を適用するプレス機の仕様にもよるため、使用前にパラメータのチューニングを行うことが望ましい。
【００２３】
この制御則により、パンチ荷重を考慮したパンチ位置制御が可能であることを以下に説明する。
いま、Lyapunov関数の候補
2008173673.tif 000007
を考える。（２）で示すＶは正定関数であり、ｘｐ＝ｕｃが平衡点となる。このＶの微分は、
2008173673.tif 000008
である。誤差ｙ＝ｆ(Ｐ)＝ｘ−ｘｐであるから、パンチ底面の実際の位置ｘｐは、
2008173673.tif 000009
となり、（４）式を（３）式へ代入して、
2008173673.tif 000010
となる。したがって、（１）式による制御を導入した場合、
2008173673.tif 000011
となるので（１）式は（２）式で示すＶをLyapunov関数とする入力である。
よって、ｘｐ＝ｕｃは安定平衡点となり、本発明の効果である、加工力を考慮したパンチ底面位置の制御が正確に行える。
【００２４】
続いて、本発明を実際に適用するパンチ位置制御方法について以下に説明する。
（１）式では、入力をｘｖ、すなわち、位置測定点におけるパンチ速度としている。つまり、本発明においてパンチ速度を入力因子とするものであるが、既存のサーボプレス機のコントローラ仕様によっては、目標位置のみを指令値として与えることができるので、パンチ速度といった形式の入力を与えることができない場合は、制御のステップタイムごとに目標位置の指令値をｘ＋Δｘとして与えることで対応できる。ここで、Δｘは（１）式より、以下の（７）式の形式で導かれる関数である。
2008173673.tif 000012
【００２５】
既存のプレス機コントローラを用いず、直接サーボモータの電圧Ｅを入力とする制御系へ本発明による制御則を組み込む場合、（１）式をアウターループとして組み込むことができる。一般的なシステム同定の方法により、
2008173673.tif 000013
なる関数を得ることができるので、この（８）式を（１）式に代入することによりサーボモータへ印加する電圧Ｅを求めることができる。
【００２６】
Ｐｖの測定方法であるが、これは、荷重センサーの出力Ｐの差分を用いればよい。差分はノイズの影響を受けやすいという問題もあるが、近年では、例えば、圧電素子を用いたようなノイズの少ない荷重センサーが開発されており、こういったセンサーとノイズフィルターを組み合わせることによって、荷重センサーの出力Ｐの差分をＰｖとして制御へ用いることは可能である。また、ノイズが除去できない場合は、Ｐの履歴を時間に関する関数としてオンタイムで近似する方法もあり、このような方法を用いれば解析的にＰｖを求めることができる。このような方法については、例えば、非特許文献１に記載されている。
【００２７】
誤差ｙの関数ｆ(Ｐ)は、パンチ位置ｘの測定位置が、例えば金型内に設けられたセンサーのようにパンチ底面に比較的近い位置であれば、図２のごとくパンチ荷重Ｐに関する一次関数で近似することができる（前記（４）に係る発明）。
【００２８】
また、パンチ位置ｘの測定位置がパンチ底面より遠い場合、例えば、サーボモータに設けられたロータリーエンコーダでパンチ位置ｘを測定するような場合は、パンチ荷重Ｐに関する、５次までの多項式、指数関数、べき乗関数、対数関数のいずれか、または、これらの積の項数が１０個までの和で近似することができる（前記（５）に係る発明）。
【００２９】
また、本発明に係るプレス機は、パンチ２と、ダイ６と、成形時にパンチ２に加わるパンチ荷重Ｐを測定するセンサーと、パンチの任意位置における変位ｘを測定する手段３と、パンチの動作を制御するための制御則を格納した制御器とを有するプレス機であって、前記（６）又は（７）に係る本発明に記載の関数ｙ＝ｆ(Ｐ)に従い、パンチ速度ｘｖを（１）式として、パンチの下死点位置を制御するものであり、また前記（８）に係る本発明の記載のとおり、（７）式により目標位置の指令値を与えて、パンチの下死点位置を制御するものである。
【実施例１】
【００３０】
本発明による制御則の効果を実証するため、図１に示す装置により実験を行った。図１に示す装置は、円柱のパンチ２により被加工材１へ圧痕を付与する装置である。被加工材には板厚３[ｍｍ]の銅板を用いた。パンチ荷重Ｐ［kN］はパンチ２内へ埋め込まれた圧電素子を使用した歪みセンサーにより測定され、パンチの位置ｘ [mm]は金型６上に設置されたリニアスケール３により測定される。実際のパンチ底面位置ｘｐ［ｍｍ］はオンラインで測定不可能であるため、付与された圧痕の深さを実験後に測定することによるオフライン測定を行った。
【００３１】
予め、パンチの変位測定位置におけるパンチ荷重Ｐ、変位ｘ、パンチ先端位置と前記変位ｘのずれｙ（ｘ−ｘｐ）を（Ｐ、ｘ、ｙ）としたとき、４点の測定結果は、（Ｐ、ｘ）＝（１０、０．０２３）、（２０、０．０４４）、（３０、０．０７１）、（４０、０．０９０）となった。これらの測定されたデータを市販ソフトMicrosoft Excelによりカーブフィッティングした。ｙ＝ｆ(Ｐ)［ｍｍ］は図２のごとくＰ [kN]に関する１次式で近似可能であり、近似した１次式は
2008173673.tif 000014
であった。なお、図２の縦軸については、プレス機の下死点位置におけるパンチ位置センサー出力ｘとオフライン測定された実際のパンチ底面位置ｘｐ［ｍｍ］より求めている。
【００３２】
また、本発明による制御を実施するにあたって、Ｐｖ[kN/sec]についてはＰ [kN]の差分を用い、比例ゲインＫについては1.0として設定した。さらに、パンチ位置を制御するためのシーケンサについては、入力としてパンチ速度ｘｖ[mm/sec]を設定できるものを使用した。
【００３３】
圧痕深さの目標値をｕｃ＝0.1、0.15、0.2、0.3[mm]とし、本発明による制御を加えて圧痕を付与した場合と、従来のパンチ位置ｘ[mm]のみをフィードバックする制御を加えて圧痕を付与した場合の、圧痕深さの測定結果を図３に示す。この従来の制御則にはプレス機組み込みのＰ制御則を用いた。組み込み制御則はプレス機により様々であるが、一般的に通常のＰ制御（比例制御）の形式として
2008173673.tif 000015
なる形をしている。（今回の例ではＫ＝１．０とした）。
【００３４】
また、本発明例による制御と従来例の制御を加えた場合に関して、ｕｃ＝０．２とした際のパンチ荷重Ｐ[kN]とパンチ変位ｘ[mm]のセンサー出力履歴を、それぞれ図４と図５に示す。図３より、従来例の制御では目標値に対して３０％程度の誤差をもつが、本発明例による制御を用いた場合、圧痕深さの精度は目標値の４％以内であることが確認できる。
【００３５】
さらに、図４，５の各センサーの履歴をみても分かるように、従来制御はあくまでもセンサー出力ｘ[mm]を目標値（０．２ｍｍ）とするのに対して、本発明による制御はパンチ荷重Ｐ[kN]によるパンチ底面位置ｘｐ［ｍｍ］とパンチ変位センサー出力ｘ［ｍｍ］のずれｙ[mm]を補正した目標値（約０．３ｍｍ）へパンチ位置ｘ[mm]を収束させていることが確認できる。
【００３６】
以上の結果より、本発明の有効性が証明された。
なお、この２％の誤差は、実際のデータから（９）式を近似する際の誤差であり、近似の精度を上げればさらに改善することも可能である。
【実施例２】
【００３７】
実施例１と同様の実験を、リニアスケール３の代わりにサーボプレスのサーボモータに取り付けられたロータリーエンコーダによるパンチ位置測定値を用いて行った。
この場合のｆ(Ｐ)は図６のようになり、
2008173673.tif 000016
と近似された。この近似式については、基底関数として、1次関数、指数関数、対数関数を用いることを試行錯誤して決定し、各規定関数のパラメータを非線形のカーブフィッティングソフトを使用してカーブフィッティングしたものである。具体的には数式処理ソフトMapleによる勾配法プログラムを用いた。
【００３８】
圧痕付与実験による、圧痕深さの測定結果を図７に示す。また、本発明による制御と従来の制御を加えた場合の２通りに関して、ｕｃ＝０．２とした際のパンチ荷重Ｐ[kN]とパンチ変位ｘ[mm]のセンサー出力履歴を図８と図９に示す。
【００３９】
図７より、従来の制御では目標値に対して平均して７０％以上の誤差をもつが、本発明による制御を用いた場合、圧痕深さの精度は目標値のほぼ１％以内であることが確認できる。
【００４０】
さらに、図８，９の各センサーの履歴をみても分かるように、従来制御はあくまでもセンサー出力ｘ[mm]を目標値とするのに対して、本発明による制御はパンチ荷重Ｐ[kN]によるパンチ底面位置のずれを補正した目標値へパンチ位置ｘ[mm]を収束させていることが確認できる。
以上の結果より、本発明の有効性が証明された。
【００４１】
なお、例えば取得したすべてのデータに対応する近似式を求めることの他に、隣り合う２つのデータ（プロット）間を結ぶ直線式（１次関数）を求め、そのときのパンチ荷重Ｐ[kN]の値に応じた直線式を用いて制御するようにしてもよい（図１０）。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１で用いた装置を模式的に示す図である。
【図２】実施例１で見積もった、パンチ荷重と、パンチ位置センサーと実際の圧痕深さとの誤差の関係を示す図である。
【図３】実施例１における、本発明による制御方法と従来制御方法を用いた場合の圧痕付与実験の結果を示す図である。
【図４】実施例１における本発明による制御を用いた場合のパンチ荷重Ｐとパンチ変位ｘのセンサー出力履歴
【図５】実施例１における従来制御を用いた場合のパンチ荷重Ｐとパンチ変位ｘのセンサー出力履歴
【図６】実施例２で見積もった、パンチ荷重と、パンチ位置センサーと実際の圧痕深さとの誤差の関係を示す図である。
【図７】実施例２における、本発明による制御方法と従来制御方法を用いた場合の圧痕付与実験の結果を示す図である。
【図８】実施例２における本発明による制御を用いた場合のパンチ荷重Ｐとパンチ変位ｘのセンサー出力履歴
【図９】実施例２における従来制御を用いた場合のパンチ荷重Ｐとパンチ変位ｘのセンサー出力履歴
【図１０】パンチ荷重の値に応じたパンチ荷重Ｐに対する１次関数の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  被加工材
２  圧痕付与のためのパンチ
３  リニアエンコーダ（パンチの変位ｘの測定手段）
４  プレス機のラム（スライド）
５  被加工材を支持するためのベッド
６  金型（ダイ）
【図１】
2008173673.tif 000022
【図２】
2008173673.tif 000023
【図３】
2008173673.tif 000024
【図４】
2008173673.tif 000025
【図５】
2008173673.tif 000026
【図６】
2008173673.tif 000027
【図７】
2008173673.tif 000028
【図８】
2008173673.tif 000029
【図９】
2008173673.tif 000030
【図１０】
2008173673.tif 000031