(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の圧力パターンに基づく圧力目標値に応じた圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部と、
ダイクッションパッドにかかる圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力パターンに基づく圧力目標値と前記圧力検出手段からの圧力検出信号に基づく圧力検出値との偏差に応じた圧力偏差信号を出力する圧力比較部と、
前記圧力偏差信号に基づいて圧力用速度指令信号を出力する圧力制御部と、
所定の位置パターンに基づく位置目標値に応じた位置指令信号を出力する位置指令信号出力部と、
前記ダイクッションパッドの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置パターンに基づく位置目標値と前記位置検出手段からの位置検出信号に基づく位置検出値との偏差に応じた位置偏差信号を出力する位置比較部と、
前記位置偏差信号に基づいて位置用速度指令信号を出力する位置制御部と、
前記圧力用速度指令信号または前記位置用速度指令信号を選択する位置・圧力制御切換部と、
前記位置・圧力制御切換部からの前記圧力用速度指令信号または前記位置用速度指令信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部と、
前記モータ電流指令信号に応じた電流をダイクッション駆動用の電動サーボモータに供給するサーボアンプとを備え、
前記位置・圧力制御切換部は、前記圧力用速度信号および前記位置用速度指令信号のうち小さい方を選択するように設定された
ことを特徴とするダイクッション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り加工等に用いられるプレス機械のダイクッション制御装置であって、スライドの動作と同期してダイクッションパッドの動作を制御するダイクッション制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を制御するダイクッション制御装置として、例えば特許文献１にて提案されているものが知られている。この特許文献１に係るダイクッション制御装置においては、スライドの上型がワークを挟んでダイクッションパッドに接触するまではダイクッションのクッションストロークの制御を位置制御により行う。ダイクッションパッドに荷重がかかり始めた時のサーボモータの電流変化を検出すると、この電流変化の検出信号により位置制御から圧力制御に切り換え、ダイクッションパッドに予め設定されたクッション圧を与える。このようなダイクッション制御装置では、位置制御から圧力制御に切り換えることができるので、絞り加工を良好に行える。【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０２３２７号公報（第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のダイクッション制御装置では、サーボモータの所定の電流変化を検出して検出信号を出力することで位置制御と圧力制御とを切り換えるため、常に電流変化を監視しているわけではない。したがって、上型がダイクッションパッドに接触する際の衝撃や振動などによりサーボモータの電流変化を正確に検出できないことがあり、位置制御から圧力制御への切換動作が不安定となる場合がある。このような場合には、適切なタイミングで圧力制御へ切り換えることができず、ダイクッションパッドの動作制御が不安定となり、絞り加工を良好に行えないという問題がある。特に、上型がワーク（ダイクッションパッド）に接触する際のダイクッションの制御は、良好な製品を得る上で非常に重要であるため、高精度な制御が必要とされる。【０００５】
本発明の目的は、位置制御と圧力制御とを安定して切り換えることができ、ダイクッションの動作を高精度に制御して良好に成形できるダイクッション制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のダイクッション制御装置は、所定の圧力パターンに基づく圧力目標値に応じた圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部と、ダイクッションパッドにかかる圧力を検出する圧力検出手段と、圧力パターンに基づく圧力目標値と圧力検出手段からの圧力検出信号に基づく圧力検出値との偏差に応じた圧力偏差信号を出力する圧力比較部と、圧力偏差信号に基づいて圧力用速度指令信号を出力する圧力制御部と、所定の位置パターンに基づく位置目標値に応じた位置指令信号を出力する位置指令信号出力部と、ダイクッションパッドの位置を検出する位置検出手段と、位置パターンに基づく位置目標値と位置検出手段からの位置検出信号に基づく位置検出値との偏差に応じた位置偏差信号を出力する位置比較部と、位置偏差信号に基づいて位置用速度指令信号を出力する位置制御部と、圧力用速度指令信号または位置用速度指令信号を選択する位置・圧力制御切換部と、位置・圧力制御切換部からの圧力用速度指令信号または位置用速度指令信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部と、モータ電流指令信号に応じた電流をダイクッション駆動用の電動サーボモータに供給するサーボアンプとを備え、位置・圧力制御切換部は、圧力用速度信号および位置用速度指令信号のうち小さい方を選択するように設定されたことを特徴とする。【０００７】
本発明によれば、圧力比較部は、圧力目標値と圧力検出値との偏差に応じた圧力偏差信号を出力し、この圧力偏差信号に基づいて圧力制御部が圧力用速度指令信号を出力する。一方、位置比較部は、位置目標値と位置検出値との偏差に応じた位置偏差信号を出力し、この位置偏差信号に基づいて位置制御部が位置用速度指令信号を出力する。位置・圧力制御切換部は、これらの圧力用速度指令信号と位置用速度指令信号とを常に監視、比較し、いずれか小さい方を選択する。したがって、従来サーボモータの電流変化の検出信号の出力のみで切換を行っていた場合に較べて、圧力の変化および位置の変化をより正確に把握できるため、安定した切換が可能となる。よって、ダイクッションの動作が安定する。
また、位置用速度指令信号および圧力用速度指令信号を両方監視して切換を行うので、サーボモータの電流変化のみを監視する従来と較べても、迅速かつ確実な切換が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプレス機械の概略構成図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ視要部断面図。
【図３】第１実施形態に係るダイクッションの概略構成図。
【図４】ダイクッションに関わる油圧回路図。
【図５】ダイクッション制御装置の機能ブロックを示す図。
【図６】ダイクッション制御装置の制御ブロックを示す図。
【図７】時間と位置用速度指令信号との関係を示す図。
【図８】時間と圧力用速度指令信号との関係を示す図。
【図９】位置制御と圧力制御との切換動作を説明するための説明図。
【図１０】位置制御と圧力制御との切換動作を説明するためのフローチャート。
【図１１】位置パターンを示す図。
【図１２】圧力パターンを示す図。
【図１３】スライドとダイクッションパッドの動作説明図。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るダイクッションの概略構成図。
【図１５】第２実施形態に係るダイクッション制御装置の構成を説明するブロック図。
【図１６】ダイクッションの第１変形例を説明する図。
【図１７】ダイクッションの第２変形例を説明する図。
【図１８】第２変形例の他の部分を説明する図。
【図１９】第３変形例の位置パターンを示す図。
【図２０】第３変形例の時間と位置用速度指令信号との関係を示す図。
【図２１】第３変形例の位置制御と圧力制御との切換動作を説明するための説明図。
【図２２】第４変形例のダイクッション制御装置の機能ブロックを示す図。
【図２３】第４変形例のダイクッション制御装置の制御ブロックを示す図。
【図２４】第４変形例の時間と圧力用速度指令信号との関係を示す図。
【図２５】第４変形例の位置制御と圧力制御との切換動作を説明するための説明図。
【図２６】第５変形例の位置パターンを示す図。
【図２７】第５変形例のダイクッション制御装置の機能ブロックを示す図。
【図２８】第５変形例のダイクッション制御装置の制御ブロックを示す図。
【図２９】圧力制御保持部の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０００９】
９…ワーク、１３，１３Ａ，１３Ｂ…ダイクッション、１５…ダイクッションパッド、２１…電動サーボモータ、３２…圧力検出手段であるひずみゲージ、３３…位置検出手段であるリニアスケール、３６…位置検出手段であるエンコーダ、４０…ダイクッション制御装置、４２…サーボアンプ、４５…位置指令信号出力部、４６…位置比較部、４７…位置制御部、４８…圧力指令信号出力部、４９…圧力比較部、５０…圧力制御部、５１…位置・圧力制御切換部、５３…速度制御部、５４…位置パターン、５６…圧力パターン、７５…電動サーボモータであるリニアサーボモータ、９３…圧力検出手段である圧力計、Ｐc…圧力指令信号、ｅp…圧力偏差信号、υpc…圧力用速度指令信号、ｉc…モータ電流指令信号、ｉ…電流であるモータ電流、ｈc…位置指令信号、ｅh…位置偏差信号、υhc…位置用速度指令信号。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明によるダイクッション制御装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。【００１１】
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態に係るプレス機械の概略構成図が示されている。図２には、図１におけるＡ−Ａ視要部断面図が示されている。また、図３には第１実施形態に係るダイクッションの概略構成図が示されている。【００１２】
図１に示されるプレス機械１は、本体フレーム２に昇降自在に支承されてスライド駆動機構３により昇降駆動されるスライド４と、このスライド４と対向配置されベッド５上に取着されるボルスタ６とを備えている。前記スライド４の下面には上型７が取り付けられるとともに、前記ボルスタ６の上面には下型８が取り付けられている。こうして、スライド４の昇降動作により、上型７と下型８との間に配されたワーク９に対しプレス加工（絞り加工）が施される。【００１３】
これらの構成のうち、ベッド５には、ダイクッション１３が内蔵されている。このダイクッション１３は、所要のダイクッションピン１４と、ベッド５内においてそのベッド５に昇降自在に支持されるダイクッションパッド１５と、このダイクッションパッド１５を昇降駆動するダイクッションパッド駆動機構１６とを備えて構成されている。【００１４】
前記各ダイクッションピン１４は、ボルスタ６および下型８のそれぞれに形成された上下方向に貫通する孔に挿通されている。各ダイクッションピン１４において、その上端は下型８の凹部に配されたブランクホルダ１７に当接されるとともに、その下端はダイクッションパッド１５に当接されている。【００１５】
前記ダイクッションパッド１５の各側面とその各側面に対向するベッド５の内壁面との間には、図２に示されるように、ダイクッションパッド１５を上下方向に案内する１個以上（本実施形態では２個）のガイド部材１８が設けられている。各ガイド部材１８は、互いに係合する一対のインナーガイド１９とアウターガイド２０とからなり、ダイクッションパッド１５の各側面にインナーガイド１９が取り付けられ、ベッド５の内壁面にアウターガイド２０が取り付けられている。こうして、ダイクッションパッド１５は、ベッド５内においてそのベッド５に昇降自在に支持されている。【００１６】
前記ダイクッションパッド駆動機構１６は、図３に示されるように、駆動源としての電動サーボモータ２１と、ダイクッションパッド１５の昇降手段としてのボールねじ機構２２と、電動サーボモータ２１とボールねじ機構２２との間の動力伝達経路に配される巻掛け伝動機構２３および連結部材２４とを備え、ダイクッションパッド１５と電動サーボモータ２１との間で互いの動力が伝達自在に構成されている。【００１７】
前記電動サーボモータ２１は、回転軸を有する回転式のＡＣサーボモータであり、当該電動サーボモータ２１へ供給するモータ電流（電流）ｉの制御によって回転軸の回転速度や回転力が制御されるようになっている。電動サーボモータ２１の本体部分は、ベッド５の内壁面間に架設されたビーム２５に固定されている。また、この電動サーボモータ２１には、エンコーダ（位置検出手段）３６が付設されている。このエンコーダ３６は、電動サーボモータ２１の回転軸の角度および角速度を検出しその検出値をそれぞれモータ回転角度検出信号θ、モータ回転角速度検出信号ωとして出力する。このエンコーダ３６から出力されたモータ回転角度検出信号θおよびモータ回転角速度検出信号ωは、後述するコントローラ４１に入力される。【００１８】
前記ボールねじ機構２２は、ねじ部２６とそのねじ部２６に螺合するナット部２７とを有してなり、ナット部２７から入力された回転動力をねじ部２６で直線動力に変換して出力する機能を有している。ねじ部２６の下端部は連結部材２４の中心部に形成された空間内において進退可能に配され、ナット部２７の下端部は連結部材２４の上端部に結合されている。前記連結部材２４は、所要のベアリングおよびそれらベアリングを収容する軸受ハウジングよりなる軸受装置２８を介して前記ビーム２５に支持されている。【００１９】
前記巻掛け伝動機構２３は、電動サーボモータ２１の回転軸に固定される小プーリ２９と、連結部材２４の下端部に固定される大プーリ３０との間に、タイミングベルト３１が巻装されることによって構成されている。【００２０】
以上の構成により、電動サーボモータ２１の回転動力が小プーリ２９、タイミングベルト３１、大プーリ３０および連結部材２４を介してボールねじ機構２２におけるナット部２７に伝達され、このナット部２７に伝達された回転動力によりボールねじ機構２２におけるねじ部２６が上下方向に移動されてダイクッションパッド１５が昇降駆動される。また、電動サーボモータ２１へのモータ電流ｉを制御することにより、ダイクッションパッド１５に与えられる付勢力が制御される。【００２１】
ところで、このダイクッション１３において、ダイクッションパッド１５の下端部にはプランジャロッド８０が接続されている。このプランジャロッド８０は、その側面を筒状のプランジャガイド８２で摺動自在に支持されている。このプランジャガイド８２は、プランジャロッド８０およびそのプランジャロッド８０に連結されるダイクッションパッド１５を昇降方向に案内する機能を有している。プランジャロッド８０の下部には下方向に開口を有するシリンダ８０Ａが形成され、このシリンダ８０Ａの内部にはピストン８１が摺動自在に収容されている。【００２２】
シリンダ８０Ａの内壁面およびピストン８１の上面で油圧室８３が形成され  この油圧室８３には圧油が充填される。油圧室８３の軸心はプランジャロッド８０およびボールねじ機構２２の軸心と同一である。油圧室８３の圧油ポートは図４に示される油圧回路に接続され、油圧室８３と油圧回路との間で圧油の授受が行われる。油圧室８３の圧油は、上型７とワーク９とが接する際に生ずる衝撃を緩和するとともに、油圧が所定値以上になるとタンク９１（図４参照）に排出される。油圧室８３の圧油はこうした過負荷保護機能を有する。【００２３】
前記ピストン８１の下端はボールねじ機構２２におけるねじ部２６の上端に当接されている。ピストン８１の下端には球面状の凹面８１Ａが形成され，この凹面８１Ａに対向するねじ部２６の上端には球面状の凸面が形成される。なお、これとは逆にピストン８１の下端に凸面が形成され、ねじ部２６Ｃの上端に凹面が形成されていてもよい。ねじ部２６のような棒状の部材は端部に働く軸方向の力には強いものの、曲げモーメントには弱い。ねじ部２６の上端が球面形状であると、仮にダイクッションパッド１５が傾いてねじ部２６の上端に曲げモーメントが発生したとしても、ねじ部２６全体には軸方向の力のみが働く。このような構造によって偏心荷重によるねじ部２６Ｃの損傷を防止することができる。【００２４】
そして、このダイクッション１３において、油圧室８３の圧力が前述の油圧回路中で検出される。図４に示される油圧回路図において、油圧室８３のポートは管路８５を介して供給側制御弁８６の一方のポートおよび排出側制御弁８７の一方のポートにそれぞれ接続されている。供給側制御弁８６の他方のポートは管路８８を介して油圧ポンプ８９の吐出ポートに接続されている。油圧ポンプ８９の吸入ポートは管路９０を介してタンク９１に接続されている。排出側制御弁８７の他方のポートは管路９２を介してタンク９１に接続されている。供給側制御弁８６はタンク９１の作動油を油圧室８３へ供給する場合にのみ開放され、排出側制御弁８７は油圧室８３の圧油をタンク９１へ排出する場合にのみ開放される。【００２５】
管路８５には圧力計（圧力検出手段）９３が設けられている。圧力計９３によって油圧室８３の圧力すなわちダイクッションパッド１５に生ずる負荷が検出される。圧力計９３からは圧力検出信号Ｐrがコントローラ４１の圧力比較部４９と圧軸制御部９４とに向けてそれぞれ出力される。圧力比較部４９については後述する。圧軸制御部９４は圧力計９３からの圧力検出信号Ｐrを入力し、供給側制御弁８６と排出側制御弁８７に制御信号を出力して各制御弁８６，８７の開閉動作を制御する。【００２６】
なお、図４に示される油圧回路は、オーバーロード防止機能を有している。すなわち、上型７とワーク９とが接してダイクッションパッド１５に負荷が生ずると、油圧室８３の圧力が上昇する。圧力計９３の検出値が所定値を超えた場合にはオーバーロードのおそれがある。このような場合には圧軸制御部９４から排出側制御弁８７に開放信号が出力され、排出側制御弁８７が開放される。すると油圧室８３の圧油はタンク９１に排出される。すると図示しないシステムが作動し、プレス機械１の動作が緊急停止される。このように油圧室８３から圧油が排出されるタイミングでプレス機械１が停止するためオーバーロードが防止される。
また、排出側制御弁８７の代わりにリリーフ弁を設け、油圧室８３の圧力が所定圧を超えた場合にリリーフ弁が作動して圧油が排出されるようにしてもよい。【００２７】
次に、前記ダイクッション１３を制御するダイクッション制御装置４０の構成について図５の機能ブロック図および図６の制御ブロック図を用いて以下に説明することとする。【００２８】
図５、図６に示されるダイクッション制御装置４０は、コントローラ４１と、このコントローラ４１から出力されるモータ電流指令信号ｉcに応じたモータ電流ｉを前記電動サーボモータ２１に供給するサーボアンプ４２とを備えている。【００２９】
前記コントローラ４１は、詳細図示による説明は省略するが、各種入力信号を変換・整形する入力インタフェースと、マイクロコンピュータや高速数値演算プロセッサ等を主体に構成され、決められた手順に従って入力データの算術・論理演算を行うコンピュータ装置と、演算結果を制御信号に変換して出力する出力インタフェースとを備えて構成されている。このコントローラ４１には、ダイクッションパッド位置演算部４３、ダイクッションパッド速度演算部４４、位置指令信号出力部４５、位置比較部４６、位置制御部４７、圧力指令信号出力部４８、圧力比較部４９、圧力制御部５０、位置・圧力制御切換部５１、速度比較部５２、および速度制御部５３の各種機能部が形成されている。【００３０】
前記ダイクッションパッド位置演算部４３は、電動サーボモータ２１に付設のエンコーダ３６からのモータ回転角度検出信号θを入力し、この入力信号に基づいてモータ回転角度と所定の関係にあるダイクッションパッド１５の位置を求め、その結果をダイクッションパッド位置検出信号（位置検出信号）ｈrとして出力する機能を有している。【００３１】
前記ダイクッションパッド速度演算部４４は、当該エンコーダ３６からのモータ回転角速度検出信号ωを入力し、この入力信号に基づいてモータ回転速度と所定の関係にあるダイクッションパッド１５の速度（昇降速度）を求め、その結果をダイクッションパッド速度検出信号υrとして出力する機能を有している。【００３２】
前記位置指令信号出力部４５は、ダイクッションパッド１５の位置目標値を予め設定された位置パターン５４を参照することで求め、その求められた位置目標値に基づく位置指令信号ｈcを生成・出力する機能を有している。ここで、前記位置パターン５４は、時間とダイクッションパッド位置との所望の対応関係を示すものである。【００３３】
前記位置比較部４６は、位置指令信号出力部４５からの位置指令信号ｈcと、ダイクッションパッド位置演算部４３からのダイクッションパッド位置検出信号ｈrとを比較して位置偏差信号ｅhを出力する機能を有している。【００３４】
前記位置制御部４７は、位置比較部４６からの位置偏差信号ｅhを入力しその入力信号に所定の位置ゲインＫ1を乗じて出力する係数器５５を備え、位置偏差信号ｅhに見合う大きさの位置用速度指令信号υhcを生成・出力する機能を有している。【００３５】
前記圧力指令信号出力部４８は、ダイクッションパッド１５において発生させる圧力（クッション圧）目標値を、予め設定された圧力パターン５６を参照することで求め、その求められた圧力目標値に基づく圧力指令信号Ｐcを生成・出力する機能を有している。ここで、前記圧力パターン５６は、時間とダイクッションパッド１５に生ずる圧力との所望の対応関係を示すものである。【００３６】
前記圧力比較部４９は、圧力指令信号出力部４８からの圧力指令信号Ｐcと、圧力計９３からの圧力検出信号Ｐrとを比較して圧力偏差信号ｅpを出力する機能を有している。【００３７】
前記圧力制御部５０は、圧力比較部４９からの圧力偏差信号ｅpを入力しその入力信号に所定の比例ゲインＫ2を乗じて出力する係数器７１と、圧力比較部４９からの圧力偏差信号ｅpを入力しその入力信号を積分して出力する積分器７２（ブロック内の記号ｓはラプラス演算子である。）と、この積分器７２からの出力信号を入力しその入力信号に所定の積分ゲインＫ3を乗じて出力する係数器７３とを備え、係数器７１からの出力信号に係数器７３からの出力信号を加算して圧力用速度指令信号υpcを生成・出力する機能を有している。【００３８】
この圧力制御部５０においては、比例動作（Ｐ動作）と積分動作（Ｉ動作）とを組み合わせた比例＋積分動作（ＰＩ動作）が行われることにより、当該圧力制御部５０からは、圧力偏差信号ｅpに見合う大きさで、かつ圧力偏差信号ｅpがある限りその大きさが増加するような圧力用速度指令信号υpcが出力され、検出圧力が目標圧力に迅速かつ正確に一致するようになっている。【００３９】
前記位置・圧力制御切換部５１は、ダイクッションパッド１５の位置を制御する位置制御と、ダイクッションパッド１５に生ずる圧力を制御する圧力制御とを切り換えるものであり、ｂ接点を基準にａ接点とｃ接点との接続を切り換えるスイッチ６０と、このスイッチ６０の切換動作の選択を行うための位置・圧力比較部６１とを備えている。
スイッチ６０によってｂ接点とａ接点とが接続（以下、この接続動作を「ｂ−ａ接点接続動作」という。）された場合には、位置制御部４７からの位置用速度指令信号υhcが速度比較部５２へと流れ、一方、同スイッチ６０によってｂ接点とｃ接点とが接続（以下、この接続動作を「ｂ−ｃ接点接続動作」という。）された場合には、圧力制御部５０からの圧力用速度指令信号υpcが速度比較部５２へと流れるようになっている。【００４０】
位置・圧力比較部６１は、圧力制御部５０からの圧力用速度指令信号υpcと、位置制御部４７からの位置用速度指令信号υhcとを比較し、両者のうち小さい方を選択するように設定されている。
ここで、位置・圧力比較部６１の切換ロジックを図７〜図９を用いて説明する。図７には、位置用速度指令信号υhcが示されている。図７において、ダイクッションパッド１５の位置パターン（位置目標値）を常に０（待機位置）に設定した場合、上型７がワーク９と接する前には、ダイクッションパッド１５の位置は、待機位置に一致するため、位置偏差信号ｅhは０となり、位置用速度指令信号υhcは０となる。その後、上型７がワーク９と接する位置（タッチ位置）に達すると、ダイクッションパッド１５が上型７の下降に伴って下がり始めるため、位置偏差信号ｅhが徐々に大きくなり、これに従い位置用速度指令信号υhcも大きくなる。【００４１】
一方、図８には、圧力用速度指令信号υpcが示されている。図８においてダイクッションパッド１５の圧力パターンを常に一定値に設定した場合、上型７がワーク９と接する前には、ダイクッションパッド１５には圧力が発生しないため、圧力偏差信号ｅpが圧力パターンの一定値に一致し、圧力用速度指令信号υpcは圧力パターンの一定値に応じた値となる。その後、上型７がワーク９と接する位置（タッチ位置）に達すると、ダイクッションパッド１５が上型７に押されて圧力が発生する。この圧力はダイクッションパッド１５の下降に伴って大きくなるため、圧力偏差信号ｅpは徐々に小さくなり、これに従い圧力用速度指令信号υpcも小さくなる。【００４２】
位置・圧力比較部６１は、図９に示されるように、位置用速度指令信号υhcと圧力用速度指令信号υpcとを比較し、両者のうち小さい方を選択するように設定されているため、上型７がワーク９と接する前の下降時には、位置用速度指令信号υhcの方が圧力用速度指令信号υpcより小さいので、位置用速度指令信号υhcが選択される。この選択により、スイッチ６０によってｂ接点とａ接点とが接続され、位置用速度指令信号υhcが速度比較部５２へ流れ、位置制御が行われる。
次に、上型７がワークと接するタッチ位置に達すると、位置用速度指令信号υhcは増加し、圧力用速度指令信号υpcは減少する。時間Ｔ１経過後において、これらの速度指令信号υhc,υpcの大小関係が逆転したとき、位置・圧力比較部６１は位置用速度指令信号υhcより小さい圧力用速度指令信号υpcを選択し、スイッチ６０のｂ接点とｃ接点とが接続される。この接続切換動作により、圧力用速度指令信号υpcが速度比較部５２に流れ、圧力制御が行われることとなる。【００４３】
位置・圧力比較部６１が、位置用速度指令信号υhcと圧力用速度指令信号υpcとを常に比較し、両者のうちより小さい方を選択するように設定されているので、位置制御と圧力制御との切換を適切なタイミングで自動的に行うことができる。したがって、上型７がワーク９を介してダイクッションパッド１５に接触したときの衝撃や振動などの影響を最小限に抑制でき、適切なタイミングで安定的かつ確実に位置制御と圧力制御との切換を行える。また、位置用速度指令信号υhcと圧力用速度指令信号υpcとの両方を常に監視しているので、上型７がワーク９に接触したときのタッチ位置を確実に把握でき、迅速かつ確実な切換を行える。【００４４】
前記速度比較部５２は、位置・圧力制御切換部５１による切換動作にて位置制御が選択された場合に、位置制御部４７からの位置用速度指令信号υhcと、ダイクッションパッド速度演算部４４からのダイクッションパッド速度検出信号υrとを比較して速度偏差信号ｅvを出力し、位置・圧力制御切換部５１による切換動作にて圧力制御が選択された場合に、圧力制御部５０からの圧力用速度指令信号υpcと、ダイクッションパッド速度演算部４４からのダイクッションパッド速度検出信号υrとを比較して速度偏差信号ｅvを出力する機能を有している。【００４５】
本実施形態によれば、圧力制御時において、圧力制御部５０からは圧力偏差信号ｅpに見合う大きさで、かつ圧力偏差信号ｅpがある限りその大きさが増加するような圧力用速度指令信号υpcが出力されるので、圧力偏差を迅速かつ確実に減少させることができる。したがって、圧力制御の精度を向上させることができる。【００４６】
前記速度制御部５３は、速度比較部５２からの速度偏差信号ｅvを入力しその入力信号に所定の比例ゲインＫ4を乗じて出力する係数器６２と、速度比較部５２からの速度偏差信号ｅvを入力しその入力信号を積分して出力する積分器６３（ブロック内の記号ｓはラプラス演算子である。）と、この積分器６３からの出力信号を入力しその入力信号に所定の積分ゲインＫ5を乗じて出力する係数器６４とを備え、係数器６２からの出力信号に係数器６４からの出力信号を加算してモータ電流指令信号（トルク指令信号）ｉcを生成・出力する機能を有している。【００４７】
この速度制御部５３においても、比例動作（Ｐ動作）と積分動作（Ｉ動作）とを組み合わせた比例＋積分動作（ＰＩ動作）が行われることにより、当該速度制御部５３からは、速度偏差信号ｅvに見合う大きさで、かつ速度偏差信号ｅvがある限りその大きさが増加するようなモータ電流指令信号ｉcが出力され、検出速度が目標速度に迅速かつ正確に一致される。こうして、安定した位置・圧力制御ができるようにされている。【００４８】
以上のようなダイクッション制御装置４０を構成するコントローラ４１の動作を、図１０に示す動作フローに基づいて簡潔に説明すると、以下の通りである。
ＳＴ１：すなわち、コントローラ４１のダイクッションパッド位置演算部４３は、電動サーボモータ２１に設けられたエンコーダ３６からのモータ回転角度検出信号θに基づいてダイクッションパッド位置検出信号ｈrを出力するとともに、位置比較部４６は常時、このダイクッションパッド位置検出信号ｈrと、位置指令信号出力部４５からの位置指令信号ｈcとに基づいて位置偏差信号ｅhを算出する。一方、圧力比較部４９は常時、圧力計９３からの圧力検出信号Ｐrと、圧力指令信号出力部４８からの圧力指令信号Ｐcとに基づいて圧力偏差信号ｅpを算出する。【００４９】
ＳＴ２：そして、位置制御部４７は、位置偏差信号ｅhに基づいて位置用速度指令信号υhcを算出し、圧力制御部５０は、圧力偏差信号ｅpに基づいて圧力用速度指令信号υpcを算出し、それぞれ位置・圧力制御切換部５１に出力する。
ＳＴ３：この後、位置・圧力制御切換部５１は、位置用速度指令信号υhcと圧力用速度指令信号υpcのうち、小さい方の速度指令信号を選択する。
ＳＴ４：位置・圧力制御切換部５１はまた、位置用速度指令信号υhcが小さいと判断した場合には、ｂ−ａ接点接続動作を行い、位置用速度指令信号υhcを速度比較部５２に出力して位置制御を行う。
ＳＴ５：これに対して位置・圧力制御切換部５１は、圧力用速度指令信号υpcが小さいと判断した場合には、ｂ−ｃ接点接続動作を行い、圧力用速度指令信号υpcを速度比較部５２に出力して圧力制御を行う。【００５０】
ＳＴ６：速度比較部５２は、位置用速度指令信号υhcまたは圧力用速度指令信号υpcに基づいて速度偏差信号ｅvを算出し、速度制御部５３に出力する。
ＳＴ７：速度制御部５３は、速度偏差信号ｅvに基づいてモータ電流指令信号ｉcを生成し、サーボアンプ４２に出力するのである。【００５１】
前記サーボアンプ４２は、電流比較部６５と電流制御部６６と電流検出部６７とを備えて構成されている。このサーボアンプ４２において、電流検出部６７は、電動サーボモータ２１に供給されるモータ電流ｉを検出しその検出値をモータ電流検出信号ｉrとして出力する。電流比較部６５は、速度制御部５３からのモータ電流指令信号ｉcと、電流検出部６７からのモータ電流検出信号ｉrとを比較してモータ電流偏差信号ｅiを出力する。電流制御部６６は、電流比較部６５からのモータ電流偏差信号ｅiに基づいて電動サーボモータ２１へのモータ電流ｉを制御する。【００５２】
ここで、本実施形態の位置指令信号出力部４５の位置パターン５４および圧力指令信号出力部４８の圧力パターン５６について詳説する。図１１には、本実施形態における位置パターン５４が、また図１２には本実施形態における圧力パターン５６が示されている。  位置パターン５４は、図１１に示されるように、まずダイクッションパッド１５の待機位置に相当する位置h1が時刻t1まで設定され、その後、スライド４との接触位置である位置h11まで時刻t1から時刻t11までの所定の時定数をもって下降し、再び待機して時刻t12にてスライド４が接触するのを待つ。上型７がワーク９に接して絞り加工が行われる際には圧力制御が行われることが望ましいため、接触したスライド４と共にダイクッションパッド１５が下降するにしたがって位置偏差信号ｅhが大きくなるように、スライド４が下死点に達する時刻t3まで位置が一定の位置h11に設定されている。スライド４の下死点から後（時刻t3以降）は、再び位置制御が行われるように、時刻t3ではダイクッションパッド１５の下死点位置に対応する位置h3に設定され、ダイクッションパッド１５が所定時間その下死点位置を保持するように、その位置h3が時刻t4まで設定されている。時刻t4から時刻t5の間は、所定高さ上昇する補助リフト動作のため、時刻t5で位置h4となるように設定がされ、そして時刻t5以降は、待機位置に相当する位置h1に復帰するように設定されている。【００５３】
一方、図１２に示されるように、圧力パターン５６は、上型７がワーク９に接する前の時刻t12までは、一定の所定値P1が設定されている。この所定値P1は、ダイクッションパッド１５の予圧よりも所定割合だけ高い値に設定されており、これにより、上型７がワーク９に接する前の状態では、所定の圧力偏差信号ｅpが発生する。次に、時刻t12から時刻t3までの上型７がワーク９に接して絞り加工が行われる範囲においては、圧力パターン５６には、それぞれ所定時間で最適な圧力が設定されている。具体的には、絞り加工の開始時には、所定の時定数を持って圧力目標値が所定値P1から所定値P2に斜めに上昇し、時刻t21に達するまでその所定値P2を保持する。その後、時刻t21から時刻t22まで、所定の時定数を持って圧力目標値が所定値P2から所定値P3まで斜めに下降し、スライド４が下死点に達するまでの時刻t22から時刻t3までの間、その所定値P3を保持する。スライド４が下死点に達した後（時刻t3以降）は位置制御が行われることが望ましいため、圧力偏差信号ｅpが大きくなるように圧力目標値が一気に所定値P4と高い値に設定されている。【００５４】
次に、ダイクッションパッド１５の動作と圧力・位置制御との関係について以下に説明する。図１３には、スライド４とダイクッションパッド１５の動作説明図が示されており、時間の経過に伴うスライド４とダイクッションパッド１５との位置の変化が線図で表わされている。
なお、以下の説明において、ダイクッションパッド位置演算部４３からのダイクッションパッド位置検出信号ｈrを「位置フィードバック信号ｈr」と称し、ダイクッションパッド速度演算部４４からのダイクッションパッド速度検出信号υrを「速度フィードバック信号υr」と称し、圧力計９３からの圧力検出信号Ｐrを「圧力フィードバック信号Ｐr」と称することとする。また、位置制御を「位置フィードバック制御」と称するとともに、圧力制御を「圧力フィードバック制御」と称することとする。【００５５】
まず、プレス加工動作開始から時刻t1までの間は、ダイクッションパッド１５が待機位置の位置h1にあるため、位置用速度指令信号υhcは０であるのに対し、圧力用速度指令信号υpcは所定値P1に対応した値となる。このため、プレス加工動作開始から時刻t1までの間は、位置・圧力比較部６１は位置用速度指令信号υhcを選択し、ｂ接点とａ接点とがスイッチ６０によって接続状態とされて、位置フィードバック制御が行われる。また、時刻t1から時刻t12の間においても、圧力用速度指令信号υpcが所定値P1に対応した値となるため、引き続き位置フィードバック制御が行われる。【００５６】
この位置フィードバック制御時において、位置比較部４６は、位置指令信号ｈcから位置フィードバック信号ｈrを減じて位置偏差信号ｅhを出力し、位置制御部４７は、位置偏差信号ｅhを減少させる位置用速度指令信号υhcを出力し、速度比較部５２は、位置用速度指令信号υhcから速度フィードバック信号υrを減じて速度偏差信号ｅvを出力し、速度制御部５３は、速度偏差信号ｅvを減少させるモータ電流指令信号（トルク指令信号）ｉcを出力し、サーボアンプ４２は、モータ電流指令信号ｉcに応じたモータ電流ｉを電動サーボモータ２１に供給する。これにより、エンコーダ３６による位置検出値が予め設定された位置パターン５４に追従するようにダイクッションパッド１５の位置が制御される。  これにより、ダイクッションパッド１５は時刻t1までは待機位置h1で待機し、その後のt11からは上型７とワーク９とが接する位置h11での待機に移る。【００５７】
次いで、時刻t12において上型７とワーク９とが接すると、位置パターン５４の位置目標値が所定の位置h11を保持するのに対してダイクッションパッド１５は下降するため、位置偏差信号ｅhが大きくなる。一方上型７とワーク９とが接すると圧力が上昇するため、圧力パターン５６の圧力目標値である所定値P1に近づいていく。したがって圧力偏差信号ｅpが小さくなる。圧力偏差信号ｅpに基づく圧力用速度指令信号υpcが位置偏差信号ｅhに基づく位置用速度指令信号υhcよりも小さくなったとき、位置・圧力比較部６１が圧力用速度指令信号υpcを選択する。これにより、位置・圧力制御切換部５１におけるｂ−ｃ接点接続動作にてｂ接点とｃ接点とがスイッチ６０によって接続されて、位置フィードバック制御から圧力フィードバック制御に自動的に切り換えられる。したがって、位置・圧力制御切換部５１による自動的な切換動作により、上型７がワーク９に接触した直後に確実に位置制御と圧力制御とを切り換えることができる。
以上により、時刻t2から時刻t3までの間は、スライド４とダイクッションパッド１５とが一体となって下降し、ワーク９に対し絞り加工が施される。この時刻t2から時刻t3までの間においては、圧力フィードバック制御が行われることとなる。【００５８】
この圧力フィードバック制御時において、圧力比較部４９は、圧力指令信号Ｐcから圧力フィードバック信号Ｐrを減じて圧力偏差信号ｅpを出力し、圧力制御部５０は、圧力偏差信号ｅpを減少させる圧力用速度指令信号υpcを出力し、速度比較部５２は、圧力用速度指令信号υpcから速度フィードバック信号υrを減じて速度偏差信号ｅvを出力し、速度制御部５３は、速度偏差信号ｅvを減少させるモータ電流指令信号（トルク指令信号）ｉcを出力し、サーボアンプ４２は、モータ電流指令信号ｉcに応じたモータ電流ｉを電動サーボモータ２１に供給する。これにより、圧力計９３による圧力検出値が予め設定された圧力パターン５６に追従するようにダイクッションパッド１５のクッション圧が制御される。【００５９】
次いで、時刻t3においてスライド４とダイクッションパッド１５とが下死点に達すると、圧力パターン５６の圧力目標値は一気に所定値P4に上昇するため圧力偏差信号ｅpが大きくなるのに対し、位置パターン５４の位置目標値は下死点に相当する位置h3になるため、位置偏差信号ｅhが小さくなる。これにより、位置偏差信号ｅhに基づく位置用速度指令信号υhcが圧力偏差信号ｅpに基づく圧力用速度指令信号υpcよりも小さくなり、位置・圧力比較部６１では、位置用速度指令信号υhcを選択する。したがって、位置・圧力制御切換部５１におけるｂ−ａ接点接続動作にてｂ接点とａ接点とがスイッチ６０によって接続されて、圧力フィードバック制御から位置フィードバック制御に自動的に切り換えられる。【００６０】
時刻t3から時刻t4までの間は、ダイクッションパッド１５は位置h3でロッキングし上昇動作を一旦停止する。時刻t4から時刻t5までの間において、ダイクッションパッド１５が補助リフト分だけ上昇する。時刻t5において、ダイクッションパッド１５は再び上昇動作を開始して待機位置h1に復帰した後停止する。時刻t3以降においては、位置フィードバック制御が行われており、前述したような各種信号の流れにより、エンコーダ３６による位置検出値が予め設定された位置パターン５４に追従するようにダイクッションパッド１５の位置が制御される。【００６１】
〔第２実施形態〕
図１４には、本発明の第２実施形態に係るダイクッションの概略構成図が示されている。図１５には、本実施形態でのダイクッション制御装置の構成を説明するブロック図が示されている。本実施形態において、前記第１実施形態と同一または同様のものについては同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、前記第１実施形態と異なる点を中心に以下に説明することとする。【００６２】
本実施形態でのダイクッション１３では、ボールねじ機構２２において、ねじ部２６の上端部はダイクッションパッド１５の下端部に結合され、第１実施形態のような油圧室８３を形成するプランジャロッド８０や、油圧室８３に圧油を供給する油圧回路などは設けられておらず、圧力計９３も設けられていない。このため、ダイクッションパッド１５の側面には、ひずみゲージ（圧力検出手段）３２が貼着されており、このひずみゲージ３２がダイクッションパッド１５に生ずる負荷、すなわちクッション圧を検出し、その検出値を圧力検出信号Ｐrとしてコントローラ４１に出力する。【００６３】
また、ダイクッションパッド１５とベッド５との間には、ダイクッションパッド１５の位置を検出するリニアスケール（位置検出手段）３３が設けられている。このリニアスケール３３は、スケール部３４とヘッド部３５とよりなり、スケール部３４はベッド５の内壁面の所定位置に取着されるとともに、ヘッド部３５はスケール部３４に近接するようにしてダイクッションパッド１５の側面に取着され、ダイクッションパッド１５の昇降動作に伴いヘッド部３５がスケール部３４に沿って移動するようにされている。【００６４】
そして、ヘッド部３５は、ダイクッションパッド１５の位置に応じたダイクッションパッド位置検出信号ｈrを出力する。このヘッド部３５から出力されたダイクッションパッド位置検出信号ｈrは、コントローラ４１に入力される。このために、本実施形態によれば、電動サーボモータ２１に付設のエンコーダ３６からは、第１実施形態のようなモータ回転角度検出信号θは出力されず、モータ回転角速度検出信号ωのみが出力され、コントローラ４１に入力される。【００６５】
その他、圧力フィードバック制御に用いられる圧力パターン５６等は第１実施形態と同じであり、本実施形態でも、第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。【００６６】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記各実施形態におけるダイクッション１３に代えて、図１６に示されるダイクッション１３Ａ（前記ダイクッション１３と同一または同様のものについては図に同一符号が付されている。）を採用してもよい（第１変形例）。このダイクッション１３Ａのダイクッションパッド駆動機構１６Ａにおいては、ダイクッションパッド１５の下端部にボールねじ機構２２Ａにおけるナット部２７Ａが連結されるとともに、ナット部２７Ａに螺合するねじ部２６Ａが連結部材２４Ａを介して大プーリ３０に連結されている。それ以外については、第２実施形態のダイクッション１３と同様である。【００６７】
また、前記各実施形態におけるダイクッション１３に代えて、図１７および図１８に示されるダイクッション１３Ｂ（前記ダイクッション１３と同一または同様のものについては図に同一符号が付されている。）を採用してもよい（第２変形例）。このダイクッション１３Ｂにおいて、ダイクッションパッド１５の各側面とその各側面に対向するベッド５の内壁面との間には、リニアサーボモータ（電動サーボモータ）７５が設けられている。このリニアサーボモータ７５は、一対のコイル部７６とマグネット部７７とからなり、ダイクッションパッド１５の各側面にコイル部７６が設けられ、ベッド５の内壁面にマグネット部７７が設けられる。なお、これとは逆に、ダイクッションパッド１５の各側面にマグネット部７７が設けられ、ベッド５の内壁面にコイル部７６が設けられていてもよい。【００６８】
このダイクッション１３Ｂにおいて、ダイクッションパッド１５にコイル部７６が設けられる場合は、コイル部７６が励磁されるとコイル部７６とマグネット部７７との間に引力および反発力が働き、コイル部７６およびダイクッションパッド１５が昇降方向の付勢力を受ける。一方、ダイクッションパッド１５にマグネット部７７が設けられる場合は、コイル部７６が励磁されるとコイル部７６とマグネット部７７との間に引力および反発力が働き、マグネット部７７およびダイクッションパッド１５が昇降方向の付勢力を受ける。コイル部７６への供給電流が制御されると、ダイクッションパッド１５に与えられる付勢力、すなわちダイクッションパッド１５に生ずるクッション圧が制御される。【００６９】
このダイクッション１３Ｂにおいて、ダイクッションパッド１５の下部には、ピストンとシリンダとからなる空圧式のバランサ７８が設けられている。図示省略されているが、バランサ７８のピストンは下方をビーム２５（図１）で支持されている。こうして、ダイクッションパッド１５はバランサ７８を介してビーム２５で支持されるため、リニアサーボモータ７５の電源が遮断されてコイル部７６とマグネット部７７との間の磁力が無くなってもダイクッションパッド１５が落下することはない。【００７０】
このダイクッション１３Ｂの制御系については、基本的に前記ダイクッション制御装置４０を適用することが可能であるが、回転式のサーボモータと直動式のサーボモータとは構造上の違いがあることから、モータ速度のフィードバック制御系が若干異なる。すなわち、本変形例でのダイクッションパッド速度演算部４４においては、ダイクッションパッド位置検出用のリニアスケール３３におけるヘッド部３５からのダイクッションパッド位置検出信号ｈrを入力し、この入力信号を時間で微分することによりダイクッションパッド１５の速度を求め、その結果をダイクッションパッド速度検出信号υrとして速度比較部５２に向けて出力するようにされている。【００７１】
このダイクッション１３Ｂによれば、リニアサーボモータ７５とダイクッションパッド１５との間の動力伝達が歯車やベルト、ボールねじ等の咬合部材を用いた機械的接触によって行われるのではなく、磁力を用いた非接触によって行われるので、動力伝達の際の機械音を著しく低減することができる。また、回転式のサーボモータを用いる場合よりも部品点数が少なくなり、メンテナンスの容易化が図れるという利点もある。【００７２】
前記各実施形態では、実際に絞り加工が行われている時刻t2から時刻t3までの間では圧力制御が行なわれ、その他の時刻では位置制御が行われていたが、その他の時刻でも圧力制御を行ってもよく、その場合でも圧力パターンおよび位置パターンを適宜設定することにより良好に位置制御と圧力制御との切換を行える。
また、圧力制御と位置制御との自動的な切換は、前記各実施形態では絞り加工が開始された時とスライドが下死点に達した時に行われたが、プレス加工時間の全範囲において自動的に切換が行われる必要はなく、例えば絞り加工が開始される時は位置・圧力制御切換部によって自動的に切換を行い、スライドが下死点に達した時の位置制御への切換は時間で制御して強制的に切り換えてもよい。【００７３】
図１９には、本発明の第３変形例に係る位置パターン５４が示されている。この第３変形例では、待機位置h1にある時刻t1から位置h2に向かう時刻t2までの間で、ダイクッションパッド１５を下降させて予備加速を行うことが前記実施形態とは異なる。この場合実際には、ワーク９が下降している途中の時刻t12で上型７が接触することになる。このような予備加速を行うことにより、上型７がワーク９に接触する際に生じる衝撃を少なくでき、絞り加工を精度よく行うことが可能である。なお、図１９の位置パターン５４では、時刻t2から時刻t3までの間で、ダイクッションパッド１５が下死点位置に向かうように設定されている。【００７４】
図２０には、このような予備加速を行う際に出力される位置用速度指令信号υhcが示されている。圧力用速度指令信号υpcは前記実施形態の場合と同じである。図２０において、位置パターン５４に基づいて生成される本変形例の位置用速度指令信号υhcは、ダイクッションパッド１５が下方に向かって所定の加速度で下降した後、一定の速度で下降するため、待機状態から所定の時定数で下がった後に一定の値に維持される。そして、予備加速の途中でタッチ位置に達した後は、ダイクッションパッド１５が実際にはスライド４と共に下降する一方で、位置パターン５４が実際のダイクッションパッド１５よりも高い位置に設定されているため、位置偏差信号ｅhが上向きに徐々に大きくなり、これに従い位置用速度指令信号υhcも大きくなる。【００７５】
図２１には、そのような位置用速度指令信号υhcが出力された場合の圧力用速度指令信号υpcとの関係が示されている。この図に基づいて位置制御と圧力制御との切り換え動作を説明すると以下の通りである。つまり、本変形例では、前記実施形態と比べると、予備加速を行っている分だけ、位置用速度指令信号υhcがより小さい値にあるときにタッチ位置に達することになる。したがって、位置用速度指令信号υhcは、圧力用速度指令信号υpcよりも一層小さい値から上向きに転じることになり、タッチ位置から位置用速度指令信号υhcと圧力用速度指令信号υpcとの大小関係が逆転するまでには、前記実施形態よりも長い時間Ｔ２を要することにある。すなわち、タッチ位置後に行われる位置制御と圧力制御との切換にまでには多少の遅れが生じるが、予備加速を行うことでの品質向上が見込まれるのである。【００７６】
本発明の第４変形例では、図２２の機能ブロック図および図２３の制御ブロック図に示すように、コントローラ４１がオフセット信号出力部１００および信号合成部１０１を備えている。これらのオフセット信号出力部１００および信号合成部１０１は、ダイクッションパッド１５を予備加速させた場合でも、圧力用速度指令信号υpcを補正することで、タッチしてから位置制御と圧力制御との切換が遅延なく行われるようにしている。【００７７】
具体的にオフセット信号出力部１００は、図２４に示す予備加速オフセット信号を生成し、信号合成部１０１に出力する機能を有している。
信号合成部１０１は、圧力制御部５０から出力されるオリジナルの圧力用速度指令信号υpcに、オフセット信号出力部１００からの予備加速オフセット信号を合成し、合成された合成指令信号を圧力用速度指令信号υpcとして位置・圧力制御切換部５１に出力する。  【００７８】
図２５には、合成された圧力用速度指令信号υpcが出力された場合の位置用速度指令信号υhcとの関係が示されている。位置用速度指令信号υhcとしては、予備加速が行われるために、前述の第３変形例と同じである。図２５から明らかなように、合成された圧力用速度指令信号υpcが出力された場合では、タッチ位置での圧力用速度指令信号υpcの値が小さくなっているため、タッチ後にさらに小さくなって行くことにより、位置用速度指令信号υhcに対して短い時間Ｔ３で交わるようになる。したがって、前記第３変形例では、予備加速を行うことで、タッチ後の位置制御から圧力制御に切り換わるまでの時間Ｔ２が大きかったが、本変形例では、予備加速を行ったとしても、切り換えまでを時間Ｔ３に短縮でき、タッチ直後のワーク９の跳ね返り等を有効に防止してより精度のよい絞り加工を実現できる。【００７９】
以下には本発明の第５変形例を説明する。前述した第３変形例の位置パターン５４は、図１９に示すように、時刻t2での予備加速の終了後は、スライド４が下死点位置に到達する時刻t3に合わせるようにしてダイクッションパッド１５も自身の下死点位置に向かうように位置目標が設定されており、下死点位置に達した後にダイクッションパッド１５の下死点ロッキングを行っていた。この際、下死点ロッキングを確実に行うためには、図２６に示すように、ダイクッションパッド１５の位置目標を早い段階の時刻t23で下死点位置とすることが好ましい。しかしながら、図２６に示す位置パターン５４では、下死点位置に到達する前に、位置目標がダイクッションパッド１５の実位置よりも小さくなり、圧力制御中に位置制御に切り換わってしまうおそれがある。【００８０】
そこで、本変形例では、図２７の機能ブロック図および図２８の制御ブロック図に示すように、コントローラ４１に圧力制御保持部１０２を設けてある。その他の構成は、前記第４変形例と同じである。
圧力制御保持部１０２は、図２８に示すように、接点ｄ，ｅ，ｆを有したスイッチとして機能する。この圧力制御保持部１０２では、上型７がワーク９にタッチした後（時刻t12）、スイッチ６０がｂ−ｃ接点接続動作に切り換わり、位置制御から圧力制御に切り換わると、同時に位置・圧力比較部６１からの切換信号により、ｅ−ｆ接点接続動作が行われる（図２６）。このｅ−ｆ接点接続動作では、位置・圧力制御切換部５１をバイパスして圧力用速度指令信号υpcが常に速度比較部５２に出力され、圧力制御が保持される。したがって、この間にダイクッションパッド１５の位置目標が実位置よりも小さくなっても位置制御に切り換わることを防止できる。そして、圧力制御保持部１０２では、スライド４が下死点に達し、位置・圧力制御切換部５１にて位置制御に切り換わると、プレス信号生成部１０からのプレス信号Ｓの入力によりｅ−ｄ接点接続動作に切り換えられ（図２６）、位置・圧力制御切換部５１を通過した位置用速度指令信号υhcを速度比較部５２に出力する。ここで、プレス信号生成部１０は、プレス用電動サーボモータ１１のエンコーダ１２から出力されるモータ回転角度検出信号θpに基づき、スライド４が下死点位置に達した時点でＯＮ−ＯＦＦが切り換わるプレス信号Ｓを出力するように構成されている。【００８１】
このような圧力制御保持部１０２の動作を図２９に示すフローチャートに基づいて説明すると以下の通りである。
ＳＴ５１：位置制御が行われているタッチ以前の状態では、圧力制御保持部１０２は、位置・圧力制御比較部６１からの切換信号を監視している。
ＳＴ５２：タッチ直後、スイッチ６０にてｂ−ｃ接点接続動作に切り換わり、位置制御から圧力制御に切り換わると、同時に圧力制御保持部１０２では、位置・圧力制御比較部６１からの切換信号により、ｅ−ｆ接点接続動作に切り換わり、圧力制御を保持する。
ＳＴ５３：圧力制御を保持している圧力制御保持部１０２は、プレス信号生成部１０からのプレス信号Ｓの入力を監視する。
ＳＴ５４：スライド４が下死点位置に達し、圧力制御保持部１０２にプレス信号Ｓが入力すると、圧力制御保持部１０２ではｅ−ｆ接点接続動作に切り換わり、圧力制御の保持状態を解除する。同時にスイッチ６０では、ｂ−ａ接点接続動作に切り換わるため、圧力制御から位置制御に切り換わり、下死点以後の位置制御が行われる。【００８２】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、絞り加工等を行うプレス機械に用いられるダイクッションを制御するためのダイクッション制御装置に利用でき、特に電動サーボモータで駆動されるダイクッションのダイクッション制御装置として好適に利用できる。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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