(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型と下金型を用いて、炭素繊維が混ぜ込まれた熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を含む材料に対してプレス成形を行うプレス装置であって、
下面に前記上金型が取り付けられるスライドと、
電動モータと、前記電動モータの駆動を前記スライドに伝達する第１伝達機構と、を有し、前記スライドを昇降させる駆動部と、
油圧によって前記上金型を下向きに移動して前記材料に成形荷重を付与する荷重付与部と、
前記成形荷重の反力を受け止めるように前記スライドを機械的に保持する保持部と、
前記駆動部により前記スライドを所定の高さまで移動して前記保持部により前記スライドを保持した後に、前記電動モータの駆動を停止し、その後、前記荷重付与部により前記材料に前記成形荷重を付与することで前記材料を成形し、加圧状態を所定時間保持することで冷却に伴う前記材料の体積減少を前記上金型の下降で吸収する制御を行う制御部と、を備え、
前記第１伝達機構は、
前記電動モータの回転を減速する等速減速機と、
ギヤを含み、一回転中の回転速度が不等速となるように減速して動力を伝達するウィットウォース減速機と、有し、
前記保持部は、
前記ギヤの歯の間に嵌合可能な嵌合部と、
前記ギヤの歯の間の位置に前記嵌合部を移動させる移動部と、を有し、
前記荷重付与部は、前記スライドを下方に移動することにより、前記材料に前記成形荷重を付与し、
前記保持部は、前記嵌合部を前記ギヤの歯の間に移動させて前記第１伝達機構を機械的に固定することによって、前記成形荷重の反力を受け止めるように前記スライドを機械的に保持する、
プレス装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記第１伝達機構を機械的に固定することによって、前記スライドを機械的に保持する、
請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記第１伝達機構は、
減速された回転運動を上下方向への往復運動に変換する昇降部と、
前記昇降部の下方に接続され、下端が前記スライドに固定されて前記スライドを上下方向に移動させるプランジャと、
前記プランジャを上下方向にガイドするプランジャホルダと、を有する、
請求項１に記載のプレス装置。
【請求項４】
前記荷重付与部は、前記スライドに配置された油圧シリンダを有し、前記油圧シリンダの油圧によって、前記材料に前記成形荷重を付与する、
請求項１に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記上金型が水平に保たれるように前記上金型の傾斜を補正する傾き補正部を更に備え、
前記制御部は、前記荷重付与部によって前記材料に前記成形荷重を付与する際に、前記傾き補正部により前記上金型の傾斜を補正する、
請求項１〜４のいずれかに記載のプレス装置。
【請求項６】
前記傾き補正部は、
複数の油圧シリンダと、
作動油を複数の前記油圧シリンダに供給するポンプと、
前記油圧シリンダごとに設けられ、前記油圧シリンダに供給される作動油の量を調整するバルブと、を有し、
前記油圧シリンダのピストンロッドは、前記成形荷重が付与される際に前記スライドに下方から当接し、
前記制御部は、前記荷重付与部によって前記成形荷重を付与する際に、複数の前記油圧シリンダの前記ピストンロッドのストロークが同じ長さになるように前記バルブを制御する、
請求項５に記載のプレス装置。
【請求項７】
上金型と下金型を用いて、炭素繊維が混ぜ込まれた熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を含む材料に対してプレス成形を行うプレス装置の制御方法であって、
電動モータの回転を減速する等速減速機と、ギヤを含み、一回転中の回転速度が不等速となるように減速して動力を伝達するウィットウォース減速機とを有する第１伝達機構を介して、前記電動モータの駆動を前記上金型が取り付けられているスライドに伝達して前記スライドを所定の高さまで移動させる移動工程と、
前記ギヤの歯の間に嵌合部を移動させて前記第１伝達機構を機械的に固定することによって、成形荷重の反力を受け止めるように前記スライドを機械的に保持する保持工程と、
前記保持工程の後に前記電動モータの駆動を停止する停止工程と、
前記所定の高さから油圧によって前記上金型を下方に移動し前記材料に成形荷重を付与することで前記材料を成形し、加圧状態を所定時間保持することで冷却に伴う前記材料の体積減少を前記上金型の下降で吸収する荷重付与工程と、
を備えた、プレス装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置、およびプレス装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量で強度に優れる炭素繊維強化プラスチック（以下ＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastic）と記載する）が、スポーツ、産業用途などにおいて注目されている。産業用途としては、例えば、自動車の外装および内装のパネルなどをＣＦＲＰで形成することが注目されており、ＣＦＲＰで形成した車体を用いることにより、車体の軽量化を図ることが出来る。
【０００３】
ＣＦＲＰは、炭素繊維が樹脂に混ぜ込まれたものである。樹脂としては、大きく分けて熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂が用いられ、炭素繊維としては、連続繊維と不連続繊維が用いられる。
ＣＦＲＰを加工する際には、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）工法、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）工法、およびＳＳ（Stampable Sheet）工法などが用いられる。
【０００４】
例えば、ＲＴＭ工法では、炭素繊維で形作られた中間基材（プリフォーム材）を金型内にセットし、樹脂を注入しながら加圧成形が行われる。また、ＳＳ工法では、炭素繊維に予め樹脂を含浸させたシートを加熱しプレスにより加圧成形が行われる。
これらの樹脂をプレス成形する際には、金型に対して成形荷重を所定時間付与し続けなければならないため油圧を用いてプレス成形が行われている。このため、油圧シリンダによってスライドを上下方向に移動させてプレス加工を行うプレス装置が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０６０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のプレス装置では、油圧によってスライドを上下方向に移動させるためスライドの移動に時間がかかり、一回のプレス加工にかかる時間が長くなっている。
本発明は、上記従来のプレス装置の課題を考慮して、プレス加工に要する時間を短縮可能なプレス装置およびプレス装置の制御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】
【０００７】
第１の発明に係るプレス装置は、上金型と下金型を用いてプレス成形を行うプレス装置であって、スライドと、駆動部と、荷重付与部と、保持部と、制御部と、を備えている。スライドは、下面に上金型が取り付けられる。駆動部は、電動モータと、第１伝達機構と、を有し、スライドを昇降させる。第１伝達機構は、電動モータの駆動をスライドに伝達する。荷重付与部は、油圧によって上金型を下向きに移動して材料に成形荷重を付与する。保持部は、成形荷重の反力を受け止めるように前記スライドを機械的に保持する。制御部は、駆動部によりスライドを所定の高さまで移動して保持部によりスライドを保持した後に、荷重付与部により材料に成形荷重を付与する制御を行う。
【０００８】
このように、電動モータを用いた駆動部と、油圧を用いた荷重付与部が設けられている。
これにより、所定の高さまでは電動モータによってスライドを下方に移動させ、その高さから油圧を用いて上金型を下方に移動させることにより、材料に成形荷重を付与してプレス成形を行うことが出来る。そのため、所定の高さまでのスライドの移動を油圧で行う場合と比較してスライドのストロークに要する時間が短くでき、プレス成形にかかる時間を短縮できる。
【０００９】
更に、スライドを保持する保持部が設けられているため、成形荷重の反力に対してもスライドを保持でき、精度良く加工を行うことができる。
また、保持部によってスライドを保持している状態では、電動モータを停止可能なため、必要に応じて電動モータを停止することによって電動モータにかかる負荷を軽減できる。
なお、所定の高さは、例えば成形領域であり、成形荷重を付与することによって上金型および下金型によってプレス成形が行われる領域のことである。
【００１０】
第２の発明に係るプレス装置は、第１の発明に係るプレス装置であって、制御部は、保持部によりスライドを保持した後に、電動モータの駆動を停止する。
保持部によってスライドを保持している状態では、このように電動モータを停止できるため、電度モータにかかる負荷を減少できる。
【００１１】
第３の発明に係るプレス装置は、第１の発明に係るプレス装置であって、保持部は、第１伝達機構を機械的に固定することによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライドを機械的に保持する。
成形荷重の反力に対してもスライドを保持でき、精度良く加工を行うことができる。また、保持部によってスライドを保持している状態では、電動モータを停止できるため、電度モータにかかる負担を減少できる。
【００１２】
第４の発明に係るプレス装置は、第３の発明に係るプレス装置であって、第１伝達機構は、ギヤを有する。保持部は、嵌合部と、移動部と、を有する。嵌合部は、ギヤの歯の間に嵌合可能である。移動部は、ギヤの歯の間の位置に嵌合部を移動させる。荷重付与部は、スライドを下方に移動することにより、材料に成形荷重を付与する。保持部は、嵌合部をギヤの歯の間に移動させて第１伝達機構を機械的に固定することによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライドを機械的に保持する。
このように第１伝達機構のギヤの歯の間に嵌合部を移動することによって、成形荷重を受け止めることができる。
【００１３】
第５の発明に係るプレス装置は、第３の発明に係るプレス装置であって、スライドは、スライド本体と、スライド本体の下側に配置され上金型が取り付けられる金型取付部と、を有する。荷重付与部は、金型取付部を下方に移動することにより、材料に成形荷重を付与する。保持部は、スライド本体を機械的に固定することによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライドを機械的に保持する。
このように、スライド本体を所定の高さに固定し、金型取付部によって材料に成形荷重を付与することによって、成形荷重を受け止めることができる。
【００１４】
第６の発明に係るプレス装置は、第５の発明に係るプレス装置であって、クラウンと、アプライトを更に備える。クラウンは、スライドの上方に配置されスライドを移動可能に支持する。アプライトは、クラウンをスライドの上方に支持する。保持部は、嵌合部と、被嵌合部と、移動部と、を有する。嵌合部は、スライド本体に設けられアプライトに向かって移動可能である。被嵌合部は、アプライトのスライド側の側面に設けられている。移動部は、嵌合部を移動させて被嵌合部に嵌合させる。保持部は、嵌合部を被嵌合部に嵌合させることによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライドを機械的に保持する。
このように、スライド本体をアプライトを利用して固定することによって、金型取付板によって材料に成形荷重を付与することによって、成形荷重を受け止めることが出来る。
【００１５】
第７の発明に係るプレス装置は、第３の発明に係るプレス装置であって、クラウンを備えている。クラウンは、スライドの上方に配置され、スライドを移動可能に支持する。第１伝達機構は、ボールネジ部と、支持部とを有する。ボールネジ部は、鉛直方向に配置され、クラウンをスライドの上方に支持する。支持部は、クラウンに固定され、ボールネジ部と螺合する。ボールネジ部は、電動モータの駆動によって回転する。駆動部は、ボールネジ部を回転させて支持部とともにクラウンを下方に移動させることによってスライドを所定の高さまで下降させる。
これによって、電動モータの駆動力を用いてスライドを所定の高さまで下降できる。
【００１６】
第８の発明に係るプレス装置は、第７の発明に係るプレス装置であって、保持部は、被嵌合部と、嵌合部と、移動部と、を有する。被嵌合部は、ボールネジ部に固定されている。嵌合部は、被嵌合部に嵌合可能である。移動部は、嵌合部を移動させて被嵌合部に嵌合させる。保持部は、嵌合部を被嵌合部に嵌合させることによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライドの位置を保持する。
このように、ボールネジ部を保持部によって固定することによって、成形荷重の反力を受け止めることができる。
【００１７】
第９の発明に係るプレス装置は、第１の発明に係るプレス装置であって、荷重付与部は、スライドに配置された油圧シリンダを有し、油圧シリンダの油圧によって、材料に成形荷重を付与する。
このようにスライドに成形荷重を付与する油圧シリンダを設けることによって、上金型を所定の作動圧で下方に向かって移動し材料に成形荷重を付与できる。
【００１８】
第１０の発明に係るプレス装置は、第１の発明に係るプレス装置であって、クラウンを更に備えている。クラウンは、スライドの上方に配置されスライドを昇降可能に支持する。荷重付与部は、油圧シリンダと、第２伝達機構と、を有する。油圧シリンダは、水平方向に移動可能なピストンロッドを持ち、クラウンに配置されている。第２伝達機構は、油圧シリンダの力を増幅してスライドに伝達する倍力機構を持つ。第２伝達機構は、ピストンロッドの水平方向の移動を上下方向の移動に変換してスライドに伝達する。
【００１９】
第２伝達機構が設けられているためピストンロッドが水平方向になるように油圧シリンダを配置できる。このため、鉛直方向になるように油圧シリンダを配置するよりも、プレス装置の高さを低くできる。
また、第２伝達機構が倍力機構を有しているため、油圧シリンダを小型化でき、使用する作動油の量も減らすことができる。
【００２０】
第１１の発明に係るプレス装置は、第１０の発明に係るプレス装置であって、第２伝達機構は、スライドの上側に固定され上下方向にガイドされるプランジャを有する。倍力機構は、第１部材と、第２部材と、第３部材と、を有する。第１部材は、ピストンロッドに対して回動可能に連結されている。第２部材は、第１部材とプランジャの間を連結する。第３部材は、第１部材とクラウンの間を連結する。第２部材は、プランジャの上端部および第１部材のそれぞれに対して回動可能である。第３部材は、第１部材およびクラウンのそれぞれに対して回動可能である。
このように第１部材、第２部材および第３部材が設けられることによって、倍力機構の一例としてのトグルリンク機構を構成できる。
【００２１】
第１２の発明に係るプレス装置は、第１１の発明に係るプレス装置であって、第１部材と第２部材の連結部において、第３連結部は第１部材と連結されている。
このように第１部材と第２部材の間の連結部と、第１部材と第３部材の間の連結部を同じ箇所にすることで省スペース化を図れる。
【００２２】
第１３の発明に係るプレス装置は、第１〜１２のいずれかの発明に係るプレス装置であって、傾き補正部を更に備える。傾き補正部は、上金型が水平に保たれるようにスライドの傾斜を補正する。制御部は、荷重付与部によって材料に成形荷重を付与する際に、傾き補正部によりスライドの傾斜を補正する。
ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際には、金型に形成されている加工品の形状によっては荷重に偏りが生じ、上金型が傾斜する場合がある。上述のように、傾き補正部を設けることによって上金型の傾斜を低減でき、加工精度を向上できる。
【００２３】
第１４の発明に係るプレス装置は、第１３の発明に係るプレス装置であって、傾き補正部は、複数の油圧シリンダと、ポンプと、油圧シリンダごとに設けられたバルブと、を有する。ポンプは、作動油を複数の油圧シリンダに供給する。バルブは、油圧シリンダごとに設けられ、油圧シリンダに供給される作動油の量を調整する。油圧シリンダのピストンロッドは、成形荷重が付与される際にスライドに下方から当接する。制御部は、荷重付与部によって成形荷重を付与する際に、複数の油圧シリンダのピストンロッドのストロークが同じ長さになるようにバルブを制御する。
これにより、ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際に、上金型の傾きを低減できる。
【００２４】
第１５の発明に係るプレス装置の制御方法は、上金型と下金型を用いて材料に対してプレス成形を行うプレス装置の制御方法であって、移動工程と、保持工程と、荷重付与工程と、を備える。移動工程は、電動モータの駆動を上金型が取り付けられているスライドに伝達してスライドを所定の高さまで移動させる。保持工程は、成形荷重の反力を受け止めるようにスライドを機械的に保持する。荷重付与工程は、所定の高さから油圧によって上金型を下方に移動し材料に成形荷重を付与する。
【００２５】
これにより、所定の高さまでは電動モータによってスライドを下方に移動させ、その高さから油圧を用いて成形荷重を付与してプレス成形を行うことが出来る。そのため、スライドのストロークに要する時間が短くでき、プレス成形にかかる時間を短縮できる。
更に、スライドを保持する保持部が設けられ、成形荷重の反力を受け止めるようにスライドを保持でき、精度良く加工を行うことができる。
【００２６】
第１６の発明に係るプレス装置の制御方法は、第１５の発明に係るプレス装置の制御方法であって、停止工程を更に備える。停止工程は、保持工程の後に電動モータの駆動を停止する。
保持工程によってスライドを保持している状態では、このように電動モータを停止できるため、電度モータにかかる負担を減少できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、プレス加工に要する時間を短縮可能なプレス装置およびプレス装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかる実施の形態１のプレス装置を模式的に示す正面図。
【図２】図１のプレス装置のスライド駆動部を示す正面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）図１のプレス装置のスライド保持部の構成を示す図。
【図４】図１のプレス装置の荷重付与部の構成を示す図。
【図５】図１のプレス装置の傾き補正部の構成を示す図。
【図６】図１のプレス装置の制御ブロックを示す図。
【図７】図１のプレス装置の制御方法を示すフロー図。
【図８】図７の動作における上金型および下金型の位置の変化を示す図。
【図９】本発明にかかる実施の形態２のプレス装置を模式的に示す正面図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）図９のプレス装置のスライド保持部の構成を示す図。
【図１１】図９のプレス装置の荷重付与部の構成を示す図。
【図１２】図９のプレス装置の制御方法を示すフロー図。
【図１３】本発明にかかる実施の形態３のプレス装置を模式的に示す正面図。
【図１４】（ａ）、（ｂ）図１３のプレス装置のスライド保持部の構成を示す断面図。
【図１５】図１３のプレス装置のスライド保持部を示す平面図。
【図１６】図１３のプレス装置の荷重付与部の構成を示す図。
【図１７】（ａ）、（ｂ）図１６の荷重付与部の動作を説明するための図。
【図１８】図１３のプレス装置の制御方法を示すフロー図。
【図１９】本発明にかかる実施の形態１のプレス装置の変形例の構成を示す正面図。
【図２０】図１９のプレス装置の制御方法を示すフロー図。
【図２１】本発明にかかる実施の形態３のプレス装置の変形例の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明のプレス装置について図面を参照しながら以下に説明する。
（実施の形態１）
＜１．構成＞
（１−１．プレス装置の概要）
図１は、本発明にかかる実施の形態のプレス装置１の構成を示す模式図である。
【００３０】
本実施の形態のプレス装置１は、ＣＦＲＰ等の樹脂材料に対してプレス成形を行う。図１では、例えば、炭素繊維で形作られたプリフォーム材３０１が示されている。このプリフォーム材３０１と溶融している熱硬化性樹脂がプレス装置１によってプレス加工される。
プレス装置１は、主に、ベッド２と、アプライト３と、クラウン４と、スライド５と、スライド駆動部６と、荷重付与部７と、スライド保持部８と、傾き補正部９と、ボルスタ１０と、制御部１１（図２参照）と、を備える。
【００３１】
ベッド２は、フロアに埋め込まれており、プレス装置１の土台を構成する。アプライト３は、柱状の部材であり、ベッド２上に４本配置されている。４本のアプライト３は、平面視において矩形状の各頂点を形成するように配置されている。
クラウン４は、４本のアプライト３によって上方に支持されている。スライド５は、クラウン４の下側に昇降自在に吊下されている。スライド５の下面５ｓには、図示しないダイクランパによって上金型１２ａが着脱自在に取り付けられている。ボルスタ１０は、スライド５の下方であってベッド２上に配置されている。ボルスタ１０の上側には下金型１２ｂが載置される。
【００３２】
スライド駆動部６は、クラウン４に設けられており、クラウン４の下側に吊下されたスライド５を昇降させる。スライド駆動部６は、スライド５を成形領域に達する高さ（所定の高さの一例）まで降下させる。ここで、成形領域とは、成形荷重を付与することによって上金型１２ａおよび下金型１２ｂによってプレス成形が行われる領域のことである。
荷重付与部７は、成形領域に達したスライド５に対して油圧を用いて所定の作動圧を加えながら、スライド５を下降させることによって、上金型１２ａと下金型１２ｂの間の材料に成形荷重を付与する。この成形荷重の付与によってプレス成形が行われる。
【００３３】
スライド保持部８は、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５を保持する。詳細には、スライド駆動部６を機械的に固定することで、スライド５を成形領域に達する高さ（所定の高さの一例）より上方に移動しないように保持する。
傾き補正部９は、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与している間、スライド５を水平に保つためにスライド５の傾きを補正する。
制御部１１は、詳しくは後述するが、スライド駆動部６、荷重付与部７、スライド保持部８、および傾き補正部９等の制御を行ってプレス成形を実行する。
【００３４】
（１−２．スライド駆動部）
スライド駆動部６は、クラウン４に設けられており、スライド５を昇降動作させる。スライド駆動部６は、４点でスライド５を支持している。スライド駆動部６は、駆動源である４つのサーボモータ６０と、それぞれのサーボモータ６０の駆動をスライドに伝達する４つの伝達機構６６とを有する。
【００３５】
それぞれの伝達機構６６は、各々のサーボモータ６０の回転を減速する第１減速機６１と及び第２減速機６２と、減速された回転運動を上下方向への往復運動に変換する昇降部６３と、下端がスライド５に固定されてスライド５を上下方向に移動させるプランジャ６４と、プランジャ６４を上下方向にガイドするプランジャホルダ６５とを有している。プランジャホルダ６５は、プランジャ６４の左右方向の動きを規制しているともいえる。
【００３６】
図２は、１組のサーボモータ６０および伝達機構６６の構成を示す図である。サーボモータ６０は、その駆動軸６０ａが水平方向に配置されるようにクラウン４に取り付けられている。図１では、２組のサーボモータ６０および伝達機構６６のみが示されているが、紙面奥側に残り２組が設けられている。
第１減速機６１は、等速減速機であって、サーボモータ６０の駆動軸６０ａに連結されている。第１減速機６１は、大プーリ６１ａと、第１ギヤ６１ｂと、第１ピニオン６１ｃと、第２ギヤ６１ｄと、第２ピニオン６１ｅと、第３ピニオン６１ｆとを有している。大プーリ６１ａは、サーボモータ６０の駆動軸６０ａに固定された小プーリ６８の回転がベルト６７によって伝達される。第１ギヤ６１ｂは、大プーリ６１ａに一体的に設けられた第１ピニオン６１ｃに噛み合う。第２ギヤ６１ｄは、第１ギヤ６１ｂに一体的に設けられた第２ピニオン６１ｅと噛み合う。第３ピニオン６１ｆは、第２ギヤ６１ｄと一体的に設けられており、第２減速機６２の外周に配置された大径のヘリカルギヤ６２ａに噛み合っている。
【００３７】
第２減速機６２は、一回転中の回転速度が不等速となるように減速して動力を昇降部６３のエキセン軸６３ａに伝達するウィットウォース減速機である。第２減速機６２は、ヘリカルギヤ６２ａと、レバー６２ｂと、連結部材６２ｃとを有する。ヘリカルギヤ６２ａは、リング状であって、第２減速機６２の外周部に配置される。レバー６２ｂは、クラウン４のフレームから水平方向に突出して設けられたエキセン軸６３ａに固定されている。連結部材６２ｃは、レバー６２ｂとヘリカルギヤ６２ａの内周の間を連結する。ヘリカルギヤ６２ａの回転中心は、エキセン軸６３ａの軸心の鉛直方向上方に配置されている。
【００３８】
昇降部６３は、エキセン軸６３ａと、エキセンドラム６３ｂと、コンロッド６３ｃと、を有する。エキセン軸６３ａは、エキセンドラム６３ｂの両側でクラウン４のフレームに軸支されている。エキセンドラム６３ｂは、エキセン軸６３ａに対して偏心した円盤状に形成されており、エキセン軸６３ａの回転とともに偏心回転する。コンロッド６３ｃは、エキセンドラム６３ｂに接続されている。コンロッド６３ｃの下方にはプランジャ６４が接続され、プランジャ６４の下方にスライド５が取り付けられている。
【００３９】
プランジャホルダ６５は、クラウン４の下側に固定されており、プランジャ６４を上下方向にガイドする。
以上の構成の昇降部６３のエキセンドラム６３ｂが偏心回転することによってコンロッド６３ｃが揺動してプランジャ６４が上下方向に移動し、スライド５が上下方向に移動する。
【００４０】
（１−３．スライド保持部）
図３（ａ）、（ｂ）は、スライド保持部８による伝達機構６６の固定を説明するための図である。スライド保持部８は、４つのサーボモータ６０の駆動が伝達されるそれぞれのヘリカルギヤ６２ａを固定することによってスライド５を成形領域の上限位置の高さに保持する。
【００４１】
スライド保持部８は、嵌合部８０と、嵌合部８０をヘリカルギヤ６２ａに向かって移動させる移動部８６とを有している。移動部８６は、油圧シリンダ８１と、ポンプ８３と、保持用油圧回路８７と、作動油タンク８５とを有する。
保持用油圧回路８７は、主に、方向切換バルブ８２と、第１接続路８４ａと、第２接続路８４ｂと、第３接続路８４ｃと、排油路８４ｄと、を含む。
【００４２】
油圧シリンダ８１は、シリンダチューブ８１ａと、シリンダチューブ８１ａ内を移動可能なピストン８１ｂと、ピストン８１ｂに連結されたピストンロッド８１ｃとを有している。シリンダチューブ８１ａ内の空間は、ピストン８１ｂによってピストンロッド８１ｃ側の第１空間８１ｄと、ピストンロッド８１ｃと反対側の第２空間８１ｅに分けられている。第１接続路８４ａは、作動油が流通し、第１空間８１ｄと方向切換バルブ８２の間を接続する。第２接続路８４ｂは、作動油が流通し、第２空間８１ｅと方向切換バルブ８２の間を接続する。第３接続路８４ｃは、作動油タンク８５と方向切換バルブ８２の間を接続する。第３接続路８４ｃにはポンプ８３が配置されている。排油路８４ｄは、方向切換バルブ８２と作動油タンク８５の間を接続する。
【００４３】
方向切換バルブ８２は、第１接続路８４ａと第３接続路８４ｃを接続し第２接続路８４ｂと排油路８４ｄを接続する状態と、第１接続路８４ａと排油路８４ｄを接続し第２接続路８４ｂと第３接続路８４ｃを接続する状態と、全ての流路が閉じられた閉状態に切り替えられる。
方向切換バルブ８２およびポンプ８３は、制御部１１によって制御される。
【００４４】
嵌合部８０は、ヘリカルギヤ６２ａの歯６２１の間に嵌合可能である。嵌合部８０は、ピストンロッド８１ｃの先端に配置されている。
サーボモータ６０によって駆動しているため、後述する制御部１１は、嵌合部８０に対向する位置に歯６２１の間が位置するようにヘリカルギヤ６２ａを停止できる。
その後、第１接続路８４ａと排油路８４ｄを接続し第２接続路８４ｂと第３接続路８４ｃを接続するように方向切換バルブ８２を切り替えてポンプ８３を動作させる。これにより、作動油が第２空間８１ｅに供給され第１空間８１ｄから作動油が排出されて、ピストンロッドが８１ｃ伸びるようにピストン８１ｂが押される。これによってピストンロッド８１ｃの先端に配置されている嵌合部８０が、ヘリカルギヤ６２ａに向かって移動し、図３（ｂ）に示すように歯６２１の間に嵌る。
【００４５】
このように、スライド保持部８によって、伝達機構６６が機械的に固定される。
なお、伝達機構６６の固定を解除する場合には、第１接続路８４ａと第３接続路８４ｃを接続し第２接続路８４ｂと排油路８４ｄを接続するように方向切換バルブ８２を切り替えてポンプ８３を動作させることにより作動油が第１空間８１ｄに供給され第２空間８１ｅから作動油が排出される。これによって、ピストンロッド８１ｃがシリンダチューブ８１ａに引き込まれ、嵌合部８０が歯６２１の間から離間する。
なお、図３では、１つの油圧シリンダ８１の保持用油圧回路８７のみを示しているが、４つの油圧シリンダ８１のそれぞれに保持用油圧回路８７が設けられている。また、ポンプ８３および作動油タンク８５などは４つの保持用油圧回路８７に対して共通で用いられても良い。また、油圧シリンダ８１は複動式に限らず単動式であってもよい。
【００４６】
（１−４．荷重付与部）
荷重付与部７は、所定の圧力でスライド５を下方に移動させることによりプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与してプレス成形を行う。所定の圧力とは、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に対して所望の成形荷重を付加できる圧力である。図４は、荷重付与部７の構成を示す図である。荷重付与部７は、主に、スライド５内に設けられている４つの油圧シリンダ７１と、それぞれの油圧シリンダ７１に接続された荷重用油圧回路７８と、作動油を供給するポンプ７５と、作動油タンク７７とを有する。
【００４７】
荷重用油圧回路７８は、方向切換バルブ７２と、流量調整バルブ７３と、圧力制御バルブ７４と、第１接続路７６ａと、第２接続路７６ｂと、第３接続路７６ｃと、排油路７６ｄとを含む。
油圧シリンダ７１は、鉛直方向に配置されたシリンダチューブ７１ａと、シリンダチューブ７１ａ内を鉛直方向に移動可能なピストン７１ｂを有する。ピストン７１ｂは、プランジャ６４の下端と接続されている。ピストン７１ｂによってシリンダチューブ７１ａ内の空間は、下方空間７１ｃと上方空間７１ｄに分けられる。
【００４８】
第１接続路７６ａは、作動油が流通し、下方空間７１ｃと方向切換バルブ７２の間を接続する。第２接続路７６ｂは、作動油が流通し、上方空間７１ｄと方向切換バルブ７２の間を接続する。第３接続路７６ｃは、作動油タンク７７と方向切換バルブ７２の間を接続する。第３接続路７６ｃにはポンプ７５が配置されている。排油路７６ｄは、方向切換バルブ７２と作動油タンク７７の間を接続する。
【００４９】
流量調整バルブ７３は、第３接続路７６ｃに設けられており、圧力制御バルブ７４は、第３接続路７６ｃと排油路７６ｄを接続する流路上に設けられている。
方向切換バルブ７２は、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続し第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続する状態と、第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続し第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続する状態と、全ての流路が閉じられた閉状態に切り替えられる。
【００５０】
方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４およびポンプ７５を制御することによって、スライド５を所定の圧力で下方に移動しプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与できる。すなわち、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続し第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続する状態に方向切換バルブ７２を切り替えて、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４およびポンプ７５を制御することによって下方空間７１ｃに作動油が供給されて上方空間７１ｄから作動油が排出される。これにより、スライド５が下方に移動し、上金型１２ａに所望の成形荷重が付加される。
【００５１】
一方、第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続し第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続する状態に方向切換バルブ７２を切り替えて、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４およびポンプ７５を制御することによって上方空間７１ｄに作動油が供給されて下方空間７１ｃから作動油が排出される。これにより、スライド５が上方に移動する。
なお、図４では、１つの油圧シリンダ７１の荷重用油圧回路７８のみを示しているが、４つの油圧シリンダ７１のそれぞれに荷重用油圧回路７８が設けられている。また、ポンプ７５および作動油タンク７７などは４つの荷重用油圧回路７８に対して共通で用いられても良い。
【００５２】
（１−５．傾き補正部）
傾き補正部９は、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する際に、スライド５の傾きを補正する。
図５は、傾き補正部９の構成を示す図である。傾き補正部９は、主に、４組の当接部９０、油圧シリンダ９１、リニアセンサ９２および補正用油圧回路９８と、４つの油圧シリンダ９１に作動油を供給するポンプ９５と、作動油タンク９７を有する。
【００５３】
図５では、説明のために４つの油圧シリンダ９１を並べて図示しているが、実際には、４つの油圧シリンダ９１は、スライド５の下方であって、平面視においてスライド５の４隅に配置されている。図１では、紙面手前側の２つの油圧シリンダ９１のみが示されており、紙面奥側に更に２つの油圧シリンダ９１が配置されている。
４つの油圧シリンダ９１には、それぞれ補正用油圧回路９８が接続されており、１つのポンプ９５から補正用油圧回路９８を介して油圧シリンダ９１に作動油が供給される。尚、４つの油圧シリンダ９１の補正用油圧回路９８の構成は同じであるため、１つの油圧シリンダ９１についてのみ説明する。
【００５４】
油圧シリンダ９１は、鉛直方向に配置されたシリンダチューブ９１ａと、シリンダチューブ９１ａ内を鉛直方向に移動可能なピストン９１ｂと、ピストン９１ｂに接続されシリンダチューブ９１ａから上方に向かって伸縮可能なピストンロッド９１ｃとを有している。
ピストンロッド９１ｃの上端には、当接部９０が設けられている。当接部９０は、成形荷重を付与している間は、スライド５に当接している。
【００５５】
ピストン９１ｂによってシリンダチューブ９１ａ内の空間は、下方空間９１ｄと上方空間９１ｅに分けられる。
リニアセンサ９２は、当接部９０の位置を監視し、位置に関する情報を制御部１１へと送信する。
次に、補正用油圧回路９８について説明する。補正用油圧回路９８は、第１サーボバルブ９３、第２サーボバルブ９４と、第１接続路９６ａと、第２接続路９６ｂと、第３接続路９６ｃと、排油路９６ｄとを有している。第１接続路９６ａは、作動油が流通し、下方空間９１ｄと第１サーボバルブ９３の間を接続する。第２接続路９６ｂは、作動油が流通し、上方空間９１ｅと第２サーボバルブ９４の間を接続する。第３接続路９６ｃは、作動油タンク９７と第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４との間を接続する。第３接続路９６ｃにはポンプ９５が配置されている。排油路９６ｄは、第１サーボバルブ９３と作動油タンク９７の間を接続する。第１サーボバルブ９３は、流量を制御しながら、第１接続路９６ａを第３接続路９６ｃまたは排油路９６ｄと接続できる。また、第２サーボバルブ９４は、流量を調整しながら第２接続路９６ｂを第３接続路９６ｃまたは排油路９６ｄと接続できる。
【００５６】
４つの補正用油圧回路９８の第３接続路９６ｃはポンプ９５の下流側から分岐してそれぞれの第１サーボバルブ９３と第２サーボバルブ９４に繋がっている。また、４つの補正用油圧回路９８の第１サーボバルブ９３と第２サーボバルブ９４に接続されている排油路９６ｄは作動油タンク９７の上流側で合流している。
制御部１１は、４軸の油圧シリンダ９１の独立制御を行う。制御部１１は、成形荷重を付加する際に、４軸の油圧シリンダ９１の位置、すなわちスライド５の下面５ｓに当接している当接部９０の位置が同一となるように第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４を制御する。すなわち、リニアセンサ９２の位置情報を制御部１１にフィードバックしつつ、第１サーボバルブ９３と第２サーボバルブ９４を制御して下方空間９１ｄまたは上方空間９１ｅに作動油を供給してピストンロッド９１ｃのストロークを制御することにより、４つの当接部９０の高さ位置が同じ位置になるように制御される。
【００５７】
（１−６．制御構成）
図６は、本実施の形態のプレス装置１の制御構成を示すブロック図である。制御部１１は、スライド駆動部６のサーボモータ６０を駆動制御しスライド５を昇降動作させる。制御部１１は、スライド保持部８のポンプ８３および方向切換バルブ８２を制御することによって油圧シリンダ８１を動作させて嵌合部８０を制御する。
【００５８】
制御部１１は、荷重付与部７の方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４およびポンプ７５を制御することによってスライド５に所定の圧力が付与されて上金型１２ａと下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重が付与される。
制御部１１は、リニアセンサ９２の検出結果に基づいて傾き補正部９のポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４を制御することによって成形荷重付与時のスライド５の傾きを補正する。
【００５９】
なお、制御部１１は、サーボモータ６０、方向切換バルブ８２、方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４、第１サーボバルブ９３、及び第２サーボバルブ９４を４つずつ制御しているが、図６では、省略して１つのみ示している。
【００６０】
＜２．動作＞
次に、本実施の形態のプレス装置１の制御方法について説明する。
なお、以下の説明では、いわゆるＲＴＭ工法におけるプレス加工について説明する。すなわち、炭素繊維で形作られたプリフォーム材３０１と溶融している熱硬化性樹脂が本実施の形態のプレス装置１によってプレス加工される。なお、熱硬化性樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル等が用いられる。
図７は、本実施の形態のプレス装置１の制御方法を示すフロー図である。図８は、プレス加工の際の上金型１２ａの高さの時間変化のグラフを示す図である。図８では、上金型１２ａの位置がＧ１のグラフで示され、下金型１２ｂの位置がＧ２のグラフで示されている。
【００６１】
はじめに、予め炭素繊維が成形品の形状に形作られたプリフォーム材３０１が下金型１２ｂ上に載置される。
次に、制御部１１は、ステップＳ１０において、４つのサーボモータ６０を駆動し、スライド５を成形領域（成形領域の上限位置ともいえる）まで下降させる（図８の時刻ｔ１〜ｔ２参照）。
【００６２】
そして、スライド５が成形領域に達すると、ステップＳ２０において、制御部１１は、スライド保持部８のポンプ８３および方向切換バルブ８２を制御して、嵌合部８０を４つのヘリカルギヤ６２ａのそれぞれの歯６２１の間に嵌合させる。これによって、伝達機構６６の固定が行われる。
伝達機構６６の固定によってスライド５の駆動が一時的に固定されると、ステップＳ３０において、制御部１１は、サーボモータ６０への通電を停止する。
【００６３】
なお、図８に示す距離ｄ１は、スライド５が成形領域に達するまでのストロークを示す。また、距離ｄ２（所定の高さの一例）が、下金型１２ｂからの上金型１２ａの距離を示す。この下金型１２ｂからの距離ｄ２が成形領域であり、成形荷重を付与することによってプレス成形が行われる領域のことである。この距離ｄ２において、傾き補正部９の当接部９０がスライド５の下面５ｓに当接する。
【００６４】
次に、ステップＳ３５において、スライド５が停止した状態で、熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間に注入される。図１に示すように、上金型１２ａには、熱硬化性樹脂を注入するための注入路４００が形成されており、熱硬化性樹脂は、注入路４００を通して供給される。
次に、ステップＳ４０において、制御部１１は、荷重付与部７のポンプ７５、方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３および圧力制御バルブ７４を制御し、スライド５内の４つの油圧シリンダ７１を駆動してスライド５を所望の作動圧で下方に移動させる。このようにスライド５に所望の作動圧で下方に移動することによって上金型１２ａおよび下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重が付与され、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間で加圧される。この加圧によってプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂の成形が行われる。なお、図８に示す距離ｄ３が荷重成形時のスライド５の下方への移動を示す。また、図８では、距離ｄ３は誇張して記載している。
【００６５】
次に、ステップＳ５０において、加圧状態が所定時間保持される（図８の時刻ｔ３〜ｔ４参照）。尚、図８では、上金型１２ａの高さは一定になっているが、所定時間保持している間に樹脂が冷却されて体積が小さくなると、それに伴いスライド５は若干下降する。
上記ステップＳ４０とステップＳ５０の間、制御部１１は、傾き補正部９のポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４を制御することによって油圧シリンダ９１を駆動し、スライド５を所定以下の傾きに保つように制御が行われる。
【００６６】
次に、ステップＳ６０において、制御部１１は、荷重付与部７の方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３および圧力制御バルブ７４を制御し、スライド５への荷重の付与を停止する。
次に、ステップＳ６０において、制御部１１は、サーボモータ６０への通電を行う。
次に、ステップＳ７０において、制御部１１は、スライド保持部８のポンプ８３および方向切換バルブ８２を制御することによって油圧シリンダ８１を駆動し、嵌合部８０をヘリカルギヤ６２ａの歯６２１の間から離間させる。これによって、伝達機構６６の固定が解除される。
次に、ステップＳ８０において、制御部１１は、サーボモータ６０を制御し、スライド５を元の位置まで上昇させる（図８の時刻ｔ４〜ｔ５参照）。
そして、プレス加工が終了した加工済品が取り出され、次のプレス加工が行われる。
【００６７】
（実施の形態２）
以下に、本発明に係る実施の形態２におけるプレス装置１００について説明する。本実施の形態２のプレス装置１００は、実施の形態１のプレス装置１と比較して、荷重付与部およびスライド保持部の構成が異なっている。尚、本実施の形態２に説明において、実施の形態１と同様の構成については実施の形態１と同一の符号を付し適宜説明を省略する。
【００６８】
＜１．構成＞
図９は、本発明にかかる実施の形態のプレス装置１００の構成を示す模式図である。
本実施の形態のプレス装置１００は、ベッド２と、アプライト３と、クラウン４と、スライド１０５と、スライド駆動部６と、荷重付与部１０７と、スライド保持部１０８と、傾き補正部９と、ボルスタ１０と、制御部１１（図１０（ａ）参照）と、を備える。
【００６９】
（１−１．スライド保持部）
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、本実施の形態のスライド保持部１０８の構成を示す図である。
プレス装置１００のスライド保持部１０８は、被嵌合部１８１と、被嵌合部１８１に嵌合する嵌合部１８２と、嵌合部１８２を被嵌合部１８１に向かって移動する移動部８６を有している。被嵌合部１８１と嵌合部１８２と移動部８６は、４組設けられている。移動部８６の構成は、実施の形態１と同様であり、油圧シリンダ８１と、油圧シリンダ８１を駆動する保持用油圧回路８７と、を有する。
【００７０】
被嵌合部１８１は、アプライト３のスライド１０５側の側面３ａに配置されている。被嵌合部１８１は、アプライト３の側面３ａに上下方向に沿って設けられた略鋸歯形状の部材であって、スライド１０５側に凹部１８１ａと凸部１８１ｂを有している。凹部１８１ａと凸部１８１ｂは、鉛直方向に沿って交互に形成されている。
本実施の形態では、スライド本体１０５ａと、スライド本体１０５ａの下側に配置された金型取付板１０５ｂとを有している。この金型取付板１０５ｂの下面１０５ｓ（図１１参照）に上金型１２ａが取り付けられている。
【００７１】
油圧シリンダ８１は、スライド本体１０５ａに設けられている。詳細には、油圧シリンダ８１は、そのピストンロッド８１ｃがアプライト３側に向かって水平方向に伸びるようにスライド本体１０５ａの側面に配置されている。嵌合部１８２は、油圧シリンダ８１のピストンロッド８１ｃの先端に取り付けられている。嵌合部１８２の先端形状は、凹部１８１ａに対応するように形成されている。
【００７２】
スライド１０５が成形領域まで下降すると、制御部１１は、保持用油圧回路８７を制御してピストンロッド８１ｃをシリンダチューブ８１ａから伸ばす。詳細には、第２接続路８４ｂと第３接続路８４ｃを接続し第１接続路８４ａと排油路８４ｄを接続するように方向切換バルブ８２が切り換えられる。この状態で、ポンプ８３が作動されると、第２空間８１ｅ側に作動油が供給されてピストンロッド８１ｃが被嵌合部１８１側に伸びる。このピストンロッド８１ｃの移動によって、嵌合部１８２が、被嵌合部１８１の凹部１８１ａに向かって移動して凹部１８１ａに嵌合する。これによって、スライド本体１０５ａの位置が固定される。
【００７３】
一方、嵌合部１８２を被嵌合部１８１から離間させる際には、第１接続路８４ａと第３接続路８４ｃを接続し第２接続路８４ｂと排油路８４ｄを接続するように方向切換バルブ８２が切り替えられてポンプ８３が駆動制御される。これによって第１空間８１ｄに作動油が供給されてピストンロッド８１ｃが縮み嵌合部１８２が被嵌合部１８１から離間する。
【００７４】
（１−２．荷重付与部）
図１１は、本実施の形態の荷重付与部１０７の構成を示す図である。
本実施の形態の荷重付与部１０７は、スライド１０５内に設けられている４つの油圧シリンダ１７１と、それぞれの油圧シリンダ１７１を駆動するための４つの荷重用油圧回路７８と、を有する。荷重用油圧回路７８は、実施の形態１と同様である。
【００７５】
油圧シリンダ１７１は、鉛直方向に配置されたシリンダチューブ１７１ａと、シリンダチューブ１７１ａ内を鉛直方向に移動可能なピストン１７１ｂと、ピストン１７１ｂから下方に向かって設けられたピストンロッド１７１ｃと、を有する。すなわち、ピストンロッド１７１ｃは、シリンダチューブ１７１ａから下方に向かって伸張する。そして、ピストンロッド１７１ｃの下端には、スライド１０５の金型取付板１０５ｂが取り付けられている。また、本実施の形態２では、実施の形態１と比較してピストン１７１ｂは、プランジャ６４とは接続されていない。すなわち、本実施の形態では、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する際には、スライド本体１０５ａは移動せず金型取付板１０５ｂが所定の圧力で下方に移動しプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重が付与される。
【００７６】
ピストン１７１ｂによってシリンダチューブ１７１ａ内の空間は、下方空間１７１ｄと上方空間１７１ｅに分けられる。下方空間１７１ｄに荷重用油圧回路７８の第１接続路７６ａが接続され、上方空間１７１ｅに荷重用油圧回路７８の第２接続路７６ｂが接続されている。
成形荷重を付与する際には、第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続し第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２が切り替えられる。この状態で、ポンプ７５を駆動することによって、上方空間１７１ｅに作動油が供給されてピストン１７１ｂおよびピストンロッド１７１ｃが下方に押され、金型取付板１０５ｂに成形荷重が付与される。
【００７７】
一方、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続し第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２が切り替えられポンプ７５が駆動されると、ピストン１７１ｂおよびピストンロッド１７１ｃが引き上げられて金型取付板１０５ｂがスライド本体１０５ａに当接するように引き上げられる。
【００７８】
＜２．動作＞
次に、本実施の形態のプレス装置１００の制御方法について説明する。図１２は、本実施の形態のプレス装置１００の制御方法を示すフロー図である。
予め炭素繊維が成形品の形状に形作られたプリフォーム材３０１が下金型１２ｂ上に載置された後、制御部１１は、ステップＳ１１０において、４つのサーボモータ６０を駆動してスライド１０５を成形領域まで下降させる。また、スライド１０５が成形領域に達すると、スライド１０５の下面１０５ｓに傾き補正部９の当接部９０が当接する。
そして、スライド１０５が成形領域に達すると、ステップＳ１２０において、制御部１１は、保持用油圧回路８７の方向切換バルブ８２およびポンプ８３を制御して、油圧シリンダ８１を駆動する。すなわち、ピストンロッド８１ｃをシリンダチューブ８１ａから伸ばして、嵌合部１８２を被嵌合部１８１の凹部１８１ａに嵌合させる。これによってスライド本体１０５ａの位置が固定される。なお、サーボモータ６０を用いてスライド１０５を下降させるため、嵌合部１８２が凹部１８１ａに対向する位置で精度良くスライド１０５を停止させることができる。
【００７９】
次に、ステップＳ１３０において、制御部１１は、サーボモータ６０への通電を停止する。
次に、ステップＳ１３５において、スライド５が停止した状態で、熱硬化性樹脂が注入路４００を通して上金型１２ａと下金型１２ｂの間に注入される。
次に、ステップＳ１４０において、制御部１１は、荷重付与部１０７の方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３および圧力制御バルブ７４を制御し、スライド５内の４つの油圧シリンダ７１を駆動して金型取付板１０５ｂを所定の圧力で下方に移動させる。この金型取付板１０５ｂの所定の圧力での移動によって、上金型１２ａおよび下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂に成形荷重が付加され、プリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間で加圧される。この加圧によってプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂の成形が行われる。
【００８０】
次に、ステップＳ１５０において、加圧状態が所定時間保持される。
上記ステップＳ１４０とステップＳ１５０の間、制御部１１は、リニアセンサ９２からの情報に基づいて傾き補正部９のポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４を制御することによって油圧シリンダ９１を駆動し、スライド５を所定以下の傾きに保つ。
【００８１】
所定時間が経過すると、制御部１１は、荷重付与部１０７の方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３および圧力制御バルブ７４を制御し、金型取付板１０５ｂへの荷重の付与を停止する。
次に、ステップＳ１６０において、制御部１１は、サーボモータ６０への通電を行う。
次に、ステップＳ１７０において、制御部１１は、スライド保持部１０８のポンプ８３および方向切換バルブ８２を制御することによって油圧シリンダ８１を駆動し、嵌合部１８２を凹部１８１ａから離間させる。これによって、スライド本体１０５ａの固定が解除される。
【００８２】
次に、ステップＳ１８０において、制御部１１は、サーボモータ６０を制御し、スライド１０５を元の位置まで上昇させる。
そして、プレス加工が終了した加工済品が取り出され、次のプレス加工が行われる。
【００８３】
（実施の形態３）
以下に、本発明に係る実施の形態３におけるプレス装置２００について説明する。なお、本実施の形態３に説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１と同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
＜１．構成＞
図１３は、本実施の形態のプレス装置２００の構成を示す正面図である。
本実施の形態のプレス装置２００は、ベッド２と、クラウン４と、スライド５と、スライド駆動部２０６と、荷重付与部２０７と、スライド保持部２０８と、傾き補正部９と、ボルスタ１０と、制御部１１と、を備える。
【００８４】
（１−１．スライド駆動部）
スライド駆動部２０６は、サーボモータ２６０と、サーボモータ２６０の駆動をスライド５に伝達する伝達機構２６６を４組有する。それぞれの伝達機構２６６は、ボールネジ部２６１および支持部２６２を有する。４本のボールネジ部２６１は、ベッド２に鉛直方向に向かって回転可能に配置されており、クラウン４の４隅を挿通している。クラウン４の上下であって、ボールネジ部２６１の周囲には軸受２６３が設けられている。本実施の形態のプレス装置２００では、実施の形態１のプレス装置１と異なり、アプライト３が設けられておらず、スライド駆動部２０６によってクラウン４が支持されている。
【００８５】
ボールネジ部２６１は、周面にネジ形状２６１ａが形成されている。クラウン４の下側であって軸受２６３の下側には、ボールネジ部２６１によってクラウン４を支持するための支持部２６２が固定されている。支持部２６２は上下方向に貫通孔２６２ａを有し、貫通孔２６２ａの内周面には、ネジ形状が形成されており、ボールネジ部２６１のネジ形状２６１ａと螺合している。
【００８６】
サーボモータ２６０は、その駆動軸２６０ａが鉛直方向を向くように配置されている。駆動軸２６０ａは、ボールネジ部２６１の下端と結合されている。
サーボモータ２６０を回転することによってボールネジ部２６１も回転し、ボールネジ部２６１と螺合している支持部２６２およびクラウン４が上下方向に移動する。
このように、サーボモータ２６０の駆動によってクラウン４が上下方向に移動するため、クラウン４に吊下されているスライド５も上下方向に移動する。
【００８７】
すなわち、プレス成形を行う際には、サーボモータ２６０の駆動によってスライド５は成形領域に達する高さまで下降する。
上記のように本実施の形態３では、実施の形態１のサーボモータ６０の代わりにサーボモータ２６０が配置されているため、制御部１１は、サーボモータ２６０を制御する。
【００８８】
（１−２．スライド保持部）
図１４（ａ）、（ｂ）は、スライド保持部２０８の構成を示す図である。
スライド保持部２０８は、ボールネジ部２６１の上端に設けられた被嵌合部２８１と、被嵌合部２８１に嵌合する嵌合部２８２と、嵌合部２８２を被嵌合部２８１に向かって移動する移動部８６と、を有する。
被嵌合部２８１は、ボールネジ部２６１の上端にボールネジ部２６１と同軸で設けられた円柱部２８１ａと、上下方向に一定の間隔を開けて形成された円環状突起部２８１ｂと、を有する。円環状突起部２８１ｂは、円柱部２８１ａの径方向外側に向かって突出している。円環状突起部２８１ｂは、円柱部２８１ａの一周にわたって形成されている。円環状突起部２８１ｂは、水平方向と平行に形成されている。上下方向に隣り合う円環状突起部２８１ｂの間には、凹部２８１ｃが形成されている。
【００８９】
図１５は、嵌合部２８２の平面図である。嵌合部２８２は、半円環状の部材である。被嵌合部２８１の周囲を囲むように２つの嵌合部２８２が配置されている。２つの嵌合部２８２は対向して配置されている。
嵌合部２８２は、移動部８６の油圧シリンダ８１のピストンロッド８１ｃの先端に固定されている。嵌合部２８２は、図１４（ａ）に示すように、その内側に凹凸形状を有している、すなわち、嵌合部２８２は、円環の径方向内側に向かって突出した２つの凸部２８２ａを有している、２つの凸部２８２ａの間には、凹部２８２ｂが形成されている。
【００９０】
移動部８６は、実施の形態１と同様の構成であり、油圧シリンダ８１および保持用油圧回路８７を有している。移動部８６は、嵌合部２８２ごとに設けられている。油圧シリンダ８１は、ピストンロッド８１ｃが水平移動するようにクラウン４に固定されている。また、ピストンロッド８１ｃは、シリンダチューブ８１ａから被嵌合部２８１に向かって伸張する。ピストンロッド８１ｃの先端には、嵌合部２８２が取付けられている。尚、図１４（ｂ）では、保持用油圧回路８７は図示を省略している。
【００９１】
スライド５が成形領域まで下降すると、制御部１１は、保持用油圧回路８７を制御してピストンロッド８１ｃをシリンダチューブ８１ａから伸ばす。詳細には、第２接続路８４ｂと第３接続路８４ｃを接続し第１接続路８４ａと排油路８４ｄを接続するように方向切換バルブ８２が切換られる。この状態で、ポンプ８３が作動されると、第２空間８１ｅ側に作動油が供給されてピストンロッド８１ｃが被嵌合部１８１側に伸びる。このピストンロッド８１ｃの移動によって、図１４（ｂ）に示すように２つの嵌合部２８２が被嵌合部２８１を挟むように移動して被嵌合部２８１に嵌合する。詳細には、嵌合部２８２の凸部２８２ａが、被嵌合部２８１の凹部２８１ｃに嵌り、嵌合部２８２の凹部２８２ｂに被嵌合部２８１の円環状突起部２８１ｂが嵌る。
【００９２】
このようにして、ボールネジ部２６１がスライド保持部２０８によって固定される。すなわち、成形領域までスライド５を下降させてボールネジ部２６１を固定することによって、スライド５を成形領域の高さに機械的に保持できる。
一方、嵌合部１８２を被嵌合部１８１から離間させる際には、第１接続路８４ａと第３接続路８４ｃを接続し第２接続路８４ｂと排油路８４ｄを接続するように方向切換バルブ８２が切り替えられてポンプ８３が駆動制御される。これによって第１空間８１ｄに作動油が供給されてピストンロッド８１ｃが縮み嵌合部１８２が被嵌合部１８１から離間する。
【００９３】
（１−３．荷重付与部）
図１６は、本実施の形態の荷重付与部の構成を示す図である。
荷重付与部２０７は、４つの油圧シリンダ２７１と、各々の油圧シリンダ２７１を駆動する荷重用油圧回路７８と、各々の油圧シリンダ２７１の圧力をスライド５に伝達する荷重伝達機構２７２と、を有する。
【００９４】
（１−３−１．油圧シリンダおよび油圧回路）
油圧シリンダ２７１は、クラウン４に４つ配置されている。図１６では、クラウン４の手前側の２つの油圧シリンダ２７１が示されており、奥側にも２つ油圧シリンダ２７１が配置されている。
各々の油圧シリンダ２７１は、水平方向に配置されたシリンダチューブ２７１ａと、シリンダチューブ２７１ａ内を水平方向に移動可能なピストン２７１ｂと、ピストン２７１ｂに接続されたピストンロッド２７１ｃと、を有する。ピストンロッド２７１ｃは、シリンダチューブ２７１ａからプレス装置２００の内側に向かって伸張する。
【００９５】
ピストン２７１ｂによってシリンダチューブ２７１ａ内の空間は、内側空間２７１ｄと外側空間２７１ｅに分けられる。内側空間２７１ｄに荷重用油圧回路７８の第１接続路７６ａが接続され、外側空間２７１ｅに荷重用油圧回路７８の第２接続路７６ｂが接続されている。
制御部１１は、第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続し、第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を切換することによって外側空間２７１ｅに作動油が供給されるとともに内側空間２７１ｄから作動油が排出される。これにより、ピストンロッド２７１ｃが内側へと伸張する。
【００９６】
また制御部１１が、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続して第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を切換することによって内側空間２７１ｄに作動油が供給されて外側空間２７１ｅから作動油が排出される。これにより、ピストンロッド２７１ｃがシリンダチューブ２７１ａ内へと引き込まれる。
【００９７】
（１−３−２．荷重伝達機構）
荷重伝達機構２７２は、ピストンロッド２７１ｃの水平方向の移動を上下方向の移動に変換してスライド５に伝達する。荷重伝達機構２７２は、プランジャ６４と、第１連結部材２７３と、第２連結部材２７８と、第３連結部材２７４とを有する。第１連結部材２７３と第２連結部材２７８と第３連結部材２７４は、細長い形状の部材である。
第１連結部材２７３は、その一端においてピン５００を介してピストンロッド２７１ｃの先端２７１ｆに回動可能に連結されている。第１連結部材２７３は、その他端に設けられた第１連結部２７７ａにおいて、第２連結部材２７８の一端と回動可能に連結されている。
【００９８】
第２連結部材２７８は、第１連結部材２７３とプランジャ６４の間を連結する。第２連結部材２７８は、その他端に設けられた第２連結部２７７ｂにおいてプランジャ６４の上端部６４ａと回動可能に連結している。
第２連結部材２７８は、第２Ａ連結部材２７５と第２Ｂ連結部材２７６が連結して構成されている。第２Ａ連結部材２７５は、その一端に設けられた第１連結部２７７ａにおいて第１連結部材２７３および第３連結部材２７４と連結している。第２Ａ連結部材２７５は、その他端に設けられた中間連結部２７７ｄにおいて、第２Ｂ連結部材２７６と連結されている。第２Ｂ連結部材２７６は、その他端が第２連結部２７７ｂにおいてプランジャ６４の上端部に回動可能に連結されている。
【００９９】
第３連結部材２７４は、第１連結部材２７３とクラウン４の間を連結している。第３連結部材２７４は、その一端に設けられた第１連結部２７７ａにおいて第１連結部材２７３と連結している。第３連結部材２７４は、その他端に設けられた第３連結部２７７ｃにおいてクラウン４に回動可能に連結している。
また、第３連結部２７７ｃは、第２連結部２７７ｂの鉛直上方に配置されている。また、第１連結部２７７ａの鉛直方向における位置は、第２連結部２７７ｂと第３連結部２７７ｃの間に位置している。
【０１００】
プランジャ６４は、スライド５の上部に固定されており、クラウン４の下側に固定されたプランジャホルダ６５によって上下方向にガイドされる。
図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、油圧シリンダ２７１を駆動させた際の荷重伝達機構の動きを説明するための図である。
第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続して第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を制御しポンプ７５を駆動すると、外側空間２７１ｅに作動油が供給されピストン２７１ｂが内側方向に移動し、ピストンロッド２７１ｃが内側に向かって移動する。図１７（ｂ）は、ピストンロッド２７１ｃが伸張した状態を示す図である。
【０１０１】
このピストンロッド２７１ｃの水平方向への移動によって、第１連結部材２７３は内側に押され、第１連結部２７７ａが装置内側方向へと移動する。この第１連結部２７７ａの内側への移動によって第２Ａ連結部材２７５と第３連結部材２７４の間の角度が開く。これにより、第２Ａ連結部材２７５と第２Ｂ連結部材２７６を介して連結されているプランジャ６４がプランジャホルダ６５に沿って下方へと移動する、
このように、油圧シリンダ２７１のピストンロッド２７１ｃが内側に移動する力が荷重伝達機構２７２によってスライド５に伝達され、上金型１２ａが下方に移動し上金型１２ａと下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に対して成形荷重を付与できる。
【０１０２】
また、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続して第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を制御しポンプ７５を駆動すると、内側空間２７１ｄに作動油が供給されピストン２７１ｂが外側方向に移動し、ピストンロッド２７１ｃがシリンダチューブ２７１ａ内に引き込まれる。
上述した第１連結部材２７３、第２連結部材２７８および第３連結部材２７４によって、いわゆるトグルリンク機構が構成されている。トグルリンク機構は、倍力機構であるため、油圧シリンダ２７１で発生する力を増幅してスライド５に伝達する。そのため、小さい油圧シリンダ２７１を使用することができ、使用する作動油の量も少なくなる。
【０１０３】
なお、図１６では、１つの油圧シリンダ２７１の荷重用油圧回路７８のみを示しているが、４つの油圧シリンダ２７１のそれぞれに荷重用油圧回路７８が設けられている。また、荷重用油圧回路７８の一部、ポンプ７５および作動油タンク７７などは４つの荷重用油圧回路７８に対して共通で用いられても良い。
【０１０４】
＜２．動作＞
次に、本実施の形態のプレス装置２００の制御方法について説明する。図１８は、本実施の形態のプレス装置２００の制御方法を示すフロー図である。
予め炭素繊維が成形品の形状に形作られたプリフォーム材３０１が下金型１２ｂ上に載置された後、制御部１１は、ステップＳ２１０において、４つのサーボモータ２６０を駆動してボールネジ部２６１を回転させることによってクラウン４ごとスライド５を成形領域に達する高さまで下降させる。また、スライド５が成形領域に達すると、スライド１０５の下面１０５ｓに傾き補正部９の当接部９０が当接する。
【０１０５】
そして、スライド５が成形領域に達すると、ステップＳ２２０において、制御部１１は、保持用油圧回路８７の方向切換バルブ８２およびポンプ８３を制御して、油圧シリンダ８１を駆動する。すなわち、ピストンロッド８１ｃをシリンダチューブ８１ａから伸長させて、嵌合部２８２を被嵌合部２８１に嵌合させる。これによってクラウン４の位置が固定される。なお、サーボモータ２６０を用いてクラウン４およびスライド５を下降させるため、嵌合部２８２の凸部２８２ａが被嵌合部２８１の凹部２８１ｃに対応する位置になるように精度良くクラウン４およびスライド１０５を停止させることができる。
【０１０６】
次に、ステップ２３０において、制御部１１は、サーボモータ２６０への通電を停止する。
次に、ステップＳ２３５において、スライド５が停止した状態で、熱硬化性樹脂が注入路４００を通して上金型１２ａと下金型１２ｂの間に注入される。
次に、ステップＳ２４０において、制御部１１は、荷重付与部２０７の荷重用油圧回路７８を制御し、スライド５内の４つの油圧シリンダ７１を駆動してスライド５を所定の圧力で下方に移動する。このようにスライド５を所定の圧力で下方に移動することによって上金型１２ａおよび下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂に成形荷重が付加され、プリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間で加圧される。この加圧によってプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂の成形が行われる。
【０１０７】
次に、ステップＳ２５０において、加圧状態が所定時間保持される。
上記ステップＳ２４０とステップＳ２５０の間、制御部１１は、傾き補正部９のポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４を制御することによって油圧シリンダ９１を駆動し、スライド５を所定以下の傾きに保つ。
所定時間が経過すると、制御部１１は、荷重付与部１０７の荷重用油圧回路７８を制御し、スライド５への荷重の付与を停止する。
【０１０８】
次に、ステップＳ２６０において、制御部１１は、サーボモータ２６０への通電を行う。
次に、ステップＳ２７０において、制御部１１は、スライド保持部２０８の保持用油圧回路８７を制御することによって油圧シリンダ８１を駆動し、嵌合部２８２を被嵌合部２８１から離間させる。これによって、クラウン４およびスライド５の固定が解除される。
次に、ステップＳ２８０において、制御部１１は、サーボモータ２６０を制御し、スライド５およびクラウン４を元の位置まで上昇させる。
そして、プレス加工が終了した加工済品が取り出され、次のプレス加工が行われる。
【０１０９】
（上記実施の形態１〜３の特徴）
（１）
本実施の形態のプレス装置１、１００、２００は、上金型１２ａと下金型１２ｂを用いてプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂（材料の一例）に対してプレス成形を行うプレス装置であって、スライド５と、スライド駆動部６、２０６（駆動部の一例）と、荷重付与部７、１０７、２０７と、スライド保持部８、１０８、２０８（保持部の一例）と、制御部１１と、を備えている。スライド５、１０５は、下面５ｓ、１０５ｓに上金型１２ａが取り付けられる。スライド駆動部６は、サーボモータ６０、２６０（電動モータの一例）と、伝達機構６６、２６６（第１伝達機構の一例）と、を有し、スライド５を昇降させる。伝達機構６６、２６６は、サーボモータ６０、２６０の駆動をスライド５、１０５に伝達する。荷重付与部７、１０７、２０７は、油圧によって所定の圧力で上金型１２ａを下方に移動しプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂に対して成形荷重を付与できる。スライド保持部８、１０８、２０８は、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５、１０５を機械的に保持する。制御部１１は、スライド駆動部６、２０６によりスライド５を成形領域（所定の高さの一例）まで移動し、スライド保持部８、１０８、２０８によりスライド５を保持した後に、荷重付与部７、１０７、２０７により上金型１２ａを所定の圧力で下方に移動し上金型１２ａと下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する。
【０１１０】
このように、サーボモータ６０、２６０を用いたスライド駆動部６、２０６と、油圧を用いた荷重付与部７、１０７、２０７が設けられている。
これにより、成形領域まではサーボモータ６０、２６０によってスライド５、１０５を下方に移動させ、その高さから油圧を用いて成形荷重を付与してプレス成形を行うことが出来る。そのため、成形領域に達するまでのスライド５、１０５の移動を油圧で行う場合と比較してスライド５、１０５のストロークに要する時間が短くでき、プレス成形にかかる時間を短縮できる。
【０１１１】
また、スライドの移動を全て油圧で行う場合、成形領域に達するまでの移動（非成形領域での移動）でも大量の油を要するため消費エネルギーが多くなるが、本実施の形態では、サーボモータ６０、２６０を用いて成形領域までスライドを移動させるため省エネルギー化を図れる。
更に、スライド５、１０５を保持するスライド保持部８、１０８、２０８が設けられているため、成形荷重の反力に対してもスライド５、１０５を保持でき、精度良く加工を行うことができる。
また、スライド保持部８、１０８、２０８によってスライド５、１０５を保持している状態では、サーボモータ６０、２６０を停止可能なため、必要に応じてサーボモータ６０、２６０を停止することによってサーボモータ６０、２６０にかかる負荷を軽減できる。
【０１１２】
（２）
本実施の形態のプレス装置１、１００、２００では、制御部１１は、スライド保持部８、１０８、２０８によりスライド５、１０５を保持した後に、サーボモータ６０、２６０の駆動を停止する。
スライド保持部８、１０８、２０８によってスライド５、１０５を保持している状態では、このようにサーボモータ６０、２６０を停止できるため、サーボモータ６０、２６０にかかる負荷を減少できる。
【０１１３】
（３）
本実施の形態のプレス装置１、２００では、スライド保持部８、２０８は、伝達機構６６、２６６を機械的に固定することによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５を機械的に保持する。
成形荷重の反力に対してもスライド５を保持でき、精度良く加工を行うことができる。また、スライド保持部８、２０８によってスライド５を保持している状態では、サーボモータ６０、２６０を停止できるため、サーボモータ６０、２６０にかかる負担を減少できる。
【０１１４】
（４）
本実施の形態のプレス装置１では、伝達機構６６は、ヘリカルギヤ６２ａ（ギヤの一例）を有する。スライド保持部８は、嵌合部８０と、移動部８６と、を有する。嵌合部８０は、ヘリカルギヤ６２ａの歯６２１の間に嵌合可能である。移動部８６は、ヘリカルギヤ６２ａの歯６２１の間の位置に嵌合部８０を移動させる。荷重付与部７は、スライド５を下方に移動することにより、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する。スライド保持部８は、移動部８６を制御して嵌合部８０をヘリカルギヤ６２ａの歯６２１の間に移動させて伝達機構６６を機械的に固定することによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５を機械的に保持する。
このように伝達機構６６のヘリカルギヤ６２ａの歯６２１の間に嵌合部８０を移動することによって、成形荷重を受けとめることが可能となる。
【０１１５】
（５）
本実施の形態のプレス装置１００では、スライド１０５は、スライド本体１０５ａと、金型取付板１０５ｂ（金型取付部の一例）と、を有する。金型取付板１０５ｂは、スライド本体１０５ａの下側に配置され上金型１２ａが取り付けられる。荷重付与部１０７は、金型取付板１０５ｂを下方に移動することにより、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する。スライド保持部１０８は、スライド本体１０５ａを機械的に固定することによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド１０５を機械的に保持する。
このように、スライド本体１０５ａを所定の高さに固定し、金型取付板１０５ｂによって成形荷重を付与することによって、成形荷重を受け止めることが出来る。
【０１１６】
（６）
本実施の形態のプレス装置１００は、クラウン４と、アプライト３を更に備える。クラウン４は、スライド１０５の上方に配置されスライド１０５を移動可能に支持する。アプライト３は、クラウン４をスライド１０５の上方に支持する。スライド保持部１０８は、嵌合部１８２と、被嵌合部１８１と、移動部８６と、を有する。嵌合部１８２は、スライド本体１０５ａに設けられアプライト３に向かって移動可能である。被嵌合部１８１は、アプライト３のスライド１０５側の側面３ａに設けられている。移動部８６は、嵌合部１８２を移動させて被嵌合部１８１に嵌合させる。スライド保持部１０８は、移動部８６を制御して嵌合部１８２を被嵌合部１８１に嵌合させることによって、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド１０５を機械的に保持する。
このように、スライド本体１０５ａをアプライト３を利用して固定することによって、金型取付板１０５ｂによって成形荷重を付与することによって、成形荷重を受け止めることが出来る。
【０１１７】
（７）
本実施の形態のプレス装置２００は、クラウン４を備えている。クラウン４は、スライド５の上方に配置され、スライド５を移動可能に支持する。伝達機構２６６は、ボールネジ部２６１と支持部２６２とを有する。ボールネジ部２６１は、鉛直方向に配置され、クラウン４をスライド５の上方に支持する。支持部２６２は、ボールネジ部２６１と螺合する。ボールネジ部２６１は、サーボモータ２６０の駆動によって回転する。スライド駆動部２０６は、ボールネジ部２６１を回転させてクラウン４を下方に移動させることによってスライド５を所定の高さまで下降させる。
これによって、サーボモータ２６０の駆動力を用いてスライド５を所定の高さまで下降できる。
【０１１８】
（８）
本実施の形態のプレス装置２００では、スライド保持部２０８は、被嵌合部２８１と、嵌合部２８２と、移動部８６と、を有する。被嵌合部２８１は、ボールネジ部２６１に固定されている。嵌合部２８２は、被嵌合部２８１に嵌合可能である。移動部８６は、嵌合部２８２を移動させて被嵌合部２８１に嵌合させる。スライド保持部２０８は、移動部８６を制御して嵌合部２８２を被嵌合部２８１に嵌合させることによって、ボールネジ部２６１を固定し成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５を機械的に保持する。
このように、ボールネジ部２６１をスライド保持部２０８によって固定することによって、成形荷重の反力を受け止めることができる。
【０１１９】
（９）
本実施の形態のプレス装置１、１００では、荷重付与部７、１０７は、スライド５、１０５に配置された油圧シリンダ７１、１７１を有し、油圧シリンダ７１、１７１の油圧によって、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する。
このようにスライド５、１０５に成形荷重を付与する油圧シリンダ７１、１７１を設けることによって、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に対して成形荷重を付与できる。
【０１２０】
（１０）
本実施の形態のプレス装置２００は、クラウン４を更に備えている。クラウン４は、スライド５の上方に配置されスライド５を昇降可能に支持する。荷重付与部２０７は、油圧シリンダ２７１と、荷重伝達機構２７２（第２伝達機構の一例）と、を有する。油圧シリンダ２７１は、水平方向に移動可能なピストンロッド２７１ｃを持ち、クラウン４に配置されている。荷重伝達機構２７２は、油圧シリンダ２７１の力を増幅してスライドに伝達する倍力機構を持つ。荷重伝達機構２７２は、ピストンロッド２７１ｃの水平方向の移動を上下方向の移動に変換してスライド５に伝達する。
【０１２１】
荷重伝達機構２７２が設けられているためピストンロッド２７１ｃが水平方向になるように油圧シリンダ２７１を配置できる。このため、鉛直方向になるように油圧シリンダ２７１を配置するよりも、プレス装置の高さを低くできる。
また、荷重伝達機構２７２が倍力機構を有しているため、油圧シリンダ２７１を小型化でき、使用する作動油の量も減らすことができる。
【０１２２】
（１１）
本実施の形態のプレス装置２００では、荷重伝達機構２７２は、スライド５の上側に固定され上下方向にガイドされるプランジャ６４を有する。倍力機構は、第１連結部材２７３（第１部材の一例）と、第２連結部材２７８（第２部材の一例）と、第３連結部材２７４（第３部材の一例）と、を有する。第１連結部材２７３は、ピストンロッド２７１ｃに対して回動可能に連結されている。第２連結部材２７８は、第１連結部材２７３とスライド５の上側に配置されたプランジャ６４との間を連結する。第３連結部材２７４は、第１連結部材２７３とクラウン４の間を連結する。第２連結部材２７８は、第１連結部材２７３およびプランジャ６４の上端部のそれぞれに対して回動可能である。第３連結部材２７４は、第１連結部材２７３およびクラウン４のそれぞれに対してと回動可能である。
このように第１連結部材２７３、第２連結部材２７８および第３連結部材２７４が設けられることによって、倍力機構の一例としてのトグルリンク機構を構成できる。
【０１２３】
（１２）
本実施の形態のプレス装置２００では、第１連結部材２７３と第２連結部材２７８の連結部において、第３連結部材２７４は第１連結部材２７３と連結されている。
このように第１連結部材２７３と第２連結部材２７８の間の連結部と、第１連結部材２７３と第３連結部材２７４の間の連結部を同じ第１連結部２７７ａにすることで省スペース化を図れる。
【０１２４】
（１３）
本実施の形態のプレス装置１、１００、２００は、傾き補正部９を更に備える。傾き補正部９は、上金型１２ａが水平に保たれるようにスライド５、１０５の傾斜を補正する。制御部１１は、荷重付与部７、１０７、２０７によってプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する際に、傾き補正部９によりスライド５、１０５の傾斜を補正する。
ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際には、金型に形成されている加工品の形状によっては荷重に偏りが生じ、上金型１２ａが傾斜する場合がある。上述のように、傾き補正部９を設けることによって上金型１２ａの傾斜を低減でき、加工精度を向上できる。
【０１２５】
（１４）
本実施の形態のプレス装置１は、傾き補正部９は、複数の油圧シリンダ９１と、ポンプ９５と、油圧シリンダ９１ごとに設けられた第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４（バルブの一例）と、を有する。ポンプ９５は、作動油を複数の油圧シリンダ９１に供給する。第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４は、油圧シリンダ９１ごとに設けられ、油圧シリンダ９１に供給される作動油の量を調整する。油圧シリンダ９１のピストンロッド９１ｃは、成形荷重が付与される際にスライド５、１０５に下方から当接する。制御部１１は、荷重付与部７によって成形荷重を付与する際に、複数の油圧シリンダ９１のピストンロッド９１ｃのストロークが同じ長さになるように第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４を制御する。
これにより、ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際に、上金型１２ａの傾きを低減できる。
【０１２６】
（１５）
上記実施の形態のプレス装置の制御方法は、上金型１２ａと下金型１２ｂを用いてプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂に対してプレス成形を行うプレス装置１、１００、２００の制御方法であって、ステップＳ１０、１１０、２１０（移動工程の一例）と、ステップＳ２０、１２０、２２０（保持工程の一例）と、ステップＳ５０、Ｓ１５０、Ｓ２５０（荷重付与工程の一例）と、を備える。ステップＳ１０、１１０、２１０は、サーボモータ６０、２６０の駆動を上金型１２ａが取り付けられているスライド５、１０５に伝達してスライド５、１０５を成形領域の高さまで移動させる。ステップＳ２０、１２０、２２０は、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５、１０５を機械的に保持する。ステップＳ５０、Ｓ１５０、Ｓ２５０は、成形領域の高さから油圧によって上金型１２ａを下方に移動しプリフォーム材３０１および熱硬化性樹脂に対して成形荷重を付与する。
【０１２７】
これにより、成形領域まではサーボモータ６０、２６０によってスライドを下方に移動させ、その高さから油圧を用いて成形荷重を付与してプレス成形を行うことが出来る。そのため、スライド５、１０５のストロークに要する時間が短くでき、プレス成形にかかる時間を短縮できる。
更に、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５、１０５を保持できるため、精度良く加工を行うことができる。
【０１２８】
（１６）
上記実施の形態のプレス装置１、１００、２００の成形方法は、ステップＳ３０、Ｓ１３０、Ｓ２３０（停止工程の一例）を更に備える。ステップＳ３０、Ｓ１３０、Ｓ２３０は、ステップＳ２０、１２０、２２０の後にサーボモータ６０、２６０の駆動を停止する。
ステップＳ２０、１２０、２２０によってスライド５、１０５を保持している状態では、サーボモータ６０、２６０を停止できるため、サーボモータ６０、２６０にかかる負担を減少できる。
【０１２９】
[他の実施の形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１３０】
（Ａ）
上記実施の形態では、ＲＴＭ工法におけるプレス装置の動作について説明したが、この工法にかぎられるものではない。例えば、ＳＳ工法においても同様に実施できる。
図１９は、プレス装置１´の構成を示す模式図である。プレス装置１´では、上金型１２ａ´に熱硬化性樹脂を注入するための注入路４００が形成されている。図２０は、図１９に示すプレス装置１´の制御方法を示すフロー図である。なお、ＳＳ工法では熱可塑性樹脂を使用するが、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリプロピレンなどが用いられる。
【０１３１】
ＳＳ工法では、炭素繊維のシートに熱可塑性樹脂を含浸させたプリプレグを積層したスタンパブルシート３００が用いられる。加熱されたスタンパブルシート３００が下金型１２ｂ´上に載置されて、スライド５が下降される（ステップＳ１０）。次に、伝達機構６６がスライド保持部８によって固定された後、サーボモータ６０が停止される（ステップＳ２０、３０）。
次に、荷重付与部７によってスライド５に成形荷重が付与され、上金型１０ａ´と下金型１０ｂ´の間で加圧成形が行われる（ステップＳ４０）。
以降の制御は、上記実施の形態と同様である。
なお、プレス装置１００、２００についてもＳＳ工法に利用してもよい。
【０１３２】
（Ｂ）
また、上記実施の形態及び上記（Ａ）では、材料の一例として連続炭素繊維を用いたＣＦＲＰ用いて説明したが、これに限られるものではない。不連続炭素繊維を用いたＣＦＲＰをプレス加工する際に上記実施の形態及び上記（Ａ）のプレス装置１、１００、２００、１´を用いても良いし、更にＣＦＲＰに限らなくても良い。すなわち、炭素繊維を含まない樹脂などを成形する際にプレス装置１、１００、２００、１´が用いられても良い。なお、上記実施の形態で説明したプレス装置を板金加工などの際に用いても良いが、軟性の柔らかい素材や液状の素材をプレス加工する際のほうが、より効果を発揮する。
【０１３３】
（Ｃ）
上記実施の形態のプレス装置１、１００、２００では、電動モータの一例としてサーボモータ６０、２６０が用いられているが、サーボモータに限らなくても良く、例えばインバータモータが用いられてもよい。
（Ｄ）
上記実施の形態では、サーボモータ６０、２６０の駆動によってスライド５、１０５を成形領域に達するまで下降させて、成形領域に達してからは油圧によって成形を行っているが、サーボモータ６０、２６０でスライド５、１０５を下降させる位置は成形領域よりも上方の位置であってもよく、その位置からは油圧でスライド５、１０５を下降させてもよい。
このような場合であっても、スライドの全てのストロークを油圧で行う場合と比較すると、スライドの往復に要する時間は短縮できるため、本発明の効果を発揮できる。
【０１３４】
（Ｅ）
上記実施の形態では、成形領域に達する高さでスライド５、１０５の下面５ｓ、１０５ｓに傾き補正部９の当接部９０が当接しているが、成形領域に達するより前に当接部９０がスライド５、１０５に当接してもよい。
【０１３５】
（Ｆ）
上記実施の形態では、サーボモータ２６０はボールネジ部２６１と同軸上に配置されており、サーボモータ２６０の駆動軸２６０ａとボールネジ部２６１が直接接続されていたが、これに限られない。例えば、サーボモータ２６０がボールネジ部２６１と平行に配置されており、歯車等で減速されて駆動軸２６０ａの回転がボールネジ部２６１に伝達されてもよい。
【０１３６】
（Ｇ）
また、サーボモータ６０、２６０、伝達機構６６、２６６、油圧シリンダ７１、８１、１７１、２７１、の数は、上記実施の形態に限られるものでなく適宜変更できる。
（Ｈ）
また、上記実施の形態では、第２連結部材２７８は、第２Ａ連結部材２７５と第２Ｂ連結部材２７６の２つの部材が連結されて構成されているが、１つの部材のみで構成されていてもよい。
【０１３７】
（Ｉ）
また、上記実施の形態では、第２連結部材２７８と第３連結部材２７４は第１連結部２７７ａで第１連結部材２７３と連結されているが、第１連結部材２７３と第２連結部材２７８の連結部と、第１連結部材２７３と第３連結部材２７４の連結部が別々に設けられていてもよい。
図２１に示すように、第１連結部材２７３´として３軸リンク部材が配置されてもよい。この場合、第１連結部材２７３´と第２連結部材２７８（詳細には第２Ａ連結部材２５）は、第１Ａ連結部２７７ｅで連結され、第１連結部材２７３´と第３連結部材２７４は、第１Ｂ連結部材２７７ｆで連結されている。
【０１３８】
（Ｊ）
また、上記実施の形態では、倍力機構としてトグルリンク機構が用いられたが、トグルリンクに限られるものでない。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明のプレス装置およびプレス装置の制御方法は、プレス加工に要する時間を短縮可能な効果を有し、例えば、ＣＦＲＰのプレス加工を行う際などに有用である。
【符号の説明】
【０１４０】
１        プレス装置
１´      プレス装置
２        ベッド
３        アプライト
３ａ      側面
４        クラウン
５        スライド
５ｓ      下面
６        スライド駆動部（駆動部の一例）
７        荷重付与部
８        スライド保持部（保持部の一例）
９        傾き補正部
１０      ボルスタ
１１      制御部
１２ａ    上金型
１２ａ´  上金型
１２ｂ    下金型
１２ｂ´  下金型
６０      サーボモータ（電動モータの一例）
６０ａ    駆動軸
６１      第１減速機
６１ａ    大プーリ
６１ｂ    第１ギヤ
６１ｃ    第１ピニオン
６１ｄ    第２ギヤ
６１ｅ    第２ピニオン
６１ｆ    第３ピニオン
６２      第２減速機
６２ａ    ヘリカルギヤ
６２ｂ    レバー
６２ｃ    連結部材
６３      昇降部
６３ａ    エキセン軸
６３ｂ    エキセンドラム
６３ｃ    コンロッド
６４      プランジャ
６４ａ    上端部
６５      プランジャホルダ
６６      伝達機構
６７      ベルト
６８      小プーリ
７１      油圧シリンダ
７１ａ    シリンダチューブ
７１ｂ    ピストン
７１ｃ    下方空間
７１ｄ    上方空間
７２      方向切換バルブ
７３      流量調整バルブ
７４      圧力制御バルブ
７５      ポンプ
７６ａ    第１接続路
７６ｂ    第２接続路
７６ｃ    第３接続路
７６ｄ    排油路
７７      作動油タンク
７８      荷重用油圧回路
８０      嵌合部
８１      油圧シリンダ
８１ａ    シリンダチューブ
８１ｂ    ピストン
８１ｃ    ピストンロッド
８１ｄ    第１空間
８１ｅ    第２空間
８２      方向切換バルブ
８３      ポンプ
８４ａ    第１接続路
８４ｂ    第２接続路
８４ｃ    第３接続路
８４ｄ    排油路
８５      作動油タンク
８６      移動部
８７      保持用油圧回路
９０      当接部
９１      油圧シリンダ
９１ａ    シリンダチューブ
９１ｂ    ピストン
９１ｃ    ピストンロッド
９１ｄ    下方空間
９１ｅ    上方空間
９２      リニアセンサ
９３      第１サーボバルブ
９４      第２サーボバルブ
９５      ポンプ
９６ａ    第１接続路
９６ｂ    第２接続路
９６ｃ    第３接続路
９６ｄ    排油路
９７      作動油タンク
１００    プレス装置
１０２    スライド
１０２ａ  スライド本体
１０２ｂ  金型取付板
１０５    スライド
１０５ａ  スライド本体
１０５ｂ  金型取付板
１０５ｓ  下面
１０７    荷重付与部
１０８    スライド保持部
１７１    油圧シリンダ
１７１ａ  シリンダチューブ
１７１ｂ  ピストン
１７１ｃ  ピストンロッド
１７１ｄ  下方空間
１７１ｅ  上方空間
１８１    被嵌合部
１８１ａ  凹部
１８１ｂ  凸部
１８２    嵌合部
２００    プレス装置
２０６    スライド駆動部
２０７    荷重付与部
２０８    スライド保持部
２１１    制御部
２６０    サーボモータ（電動モータの一例）
２６０ａ  駆動軸
２６１    ボールネジ部
２６１ａ  ネジ形状
２６２    支持部
２６２ａ  貫通孔
２６３    軸受
２６６    伝達機構
２７１    油圧シリンダ
２７１ａ  シリンダチューブ
２７１ｂ  ピストン
２７１ｃ  ピストンロッド
２７１ｄ  内側空間
２７１ｅ  外側空間
２７１ｆ  先端
２７２    荷重伝達機構
２７３    第１連結部材
２７４    第３連結部材
２７５    第２Ａ連結部材
２７６    第２Ｂ連結部材
２７７ａ  第１連結部
２７７ｂ  第２連結部
２７７ｃ  第３連結部
２７７ｄ  中間連結部
２７８    第２連結部材
２８１    被嵌合部
２８１ａ  円柱部
２８１ｂ  円環状突起部
２８１ｃ  凹部
２８２    嵌合部
２８２ａ  凸部
２８２ｂ  凹部
３００    スタンパブルシート
３０１    プリフォーム材
４００    注入路
６２１    歯
【図１】
0006661277.tif 000002
【図２】
0006661277.tif 000003
【図３】
0006661277.tif 000004
【図４】
0006661277.tif 000005
【図５】
0006661277.tif 000006
【図６】
0006661277.tif 000007
【図７】
0006661277.tif 000008
【図８】
0006661277.tif 000009
【図９】
0006661277.tif 000010
【図１０】
0006661277.tif 000011
【図１１】
0006661277.tif 000012
【図１２】
0006661277.tif 000013
【図１３】
0006661277.tif 000014
【図１４】
0006661277.tif 000015
【図１５】
0006661277.tif 000016
【図１６】
0006661277.tif 000017
【図１７】
0006661277.tif 000018
【図１８】
0006661277.tif 000019
【図１９】
0006661277.tif 000020
【図２０】
0006661277.tif 000021
【図２１】
0006661277.tif 000022