(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構の一部を構成するクランク軸の回転によりスライドを昇降させつつプレス加工するプレス機械において、
前記クランク軸にギヤを介して連結されたモータの回転制御により前記クランク軸を回転駆動可能に構成し、
モータの回転軸に連結された第１のロータリーエンコーダで検出された情報を利用して第１のスライド位置を検出可能な第１のスライド位置検出手段と，前記クランク軸に連結された第２のロータリーエンコーダで検出された情報から直接にまたは検出された情報を利用して間接的に第２のスライド位置を検出可能な第２のスライド位置検出手段とを設け、
第１のスライド位置検出手段で検出された第１のスライド位置と第２のスライド位置検出手段で検出された第２のスライド位置との差分を算出する差分算出手段と，算出された差分と設定値とを比較して算出された差分が設定値以上であるか否かを判別する比較判別手段と，算出差分が設定値以上であると判別された場
合にその旨の信号を出力する信号出力手段とを設けた、プレス機械。
【請求項２】
多重化された各比較判別手段に共通な各系結果比較判別手段が設けられ、この各系結果比較判別手段による各比較判別手段毎の当該各比較判別結果の整合性が確認された場合に前記信号出力手段が整合確認後信号出力手段として信号出力可能に形成されている、請求項１に記載されたプレス機械。
【請求項３】
前記信号出力手段が出力するその旨の信号が前記モータの回転を停止させてプレス運転を停止させるものである、請求項１または請求項２に記載されたプレス機械。
【請求項４】
前記モータの回転軸にブレーキ力を付与するブレーキ装置が設けられている、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたプレス機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク軸の回転によりスライドを昇降させつつプレス加工するプレス機械に関する。
【０００２】
【背景技術】
図８において、クランク軸１２の回転によりスライド１７を昇降させつつプレス加工する従来のプレス機械１０Ｐは、フライホイール３に蓄積された回転エネルギーを、クラッチ・ブレーキ装置１５ＣＢを介してクランク機構１１を構成するクランク軸１２に選択的に伝達・分離し、プレス運転・停止をするものと構成されている。
【０００３】
なお、図８中の２はボルスタ，１４は軸受，１６はコンロッド，１８はウエイトバランス装置，２０は金型（上型２１，下型２２）である。
【０００４】
かくして、クランク軸１２への回転動力は、モータ３０Ｐで駆動されるフライホイール３に蓄積され、このフライホイール３とクランク軸１２との間に介装されたクラッチ・ブレーキ装置１５ＣＢのブレーキＯＦＦ・クラッチＯＮ状態でフライホイール３から伝達される。クラッチＯＦＦ・ブレーキＯＮ状態では、クランク軸１２への回転動力は遮断される。
【０００５】
ところで、駆動機構がクランク機構１１でかつフライホイール３，クラッチ・ブレーキ装置１５ＣＢを具備するプレス機械１０Ｐでは、大きなスライド加圧力を得ることができるが、図９に示すスライドモーション［時間ｔ―スライド位置ＰＴ（乃至クランク角θ―スライド位置ＰＴ）］カーブＳＭＣがサイン波形状になるので、他の駆動機構（例えば、ナックル機構，リンク機構等）の場合と同様なスライドモーションカーブを採りえない。駆動機構が例えばトグル機構（やリンク機構）の場合も、他の駆動機構（例えば、クランク機構）の場合と同様なスライドモーションカーブを採り得ない。
【０００６】
そこで、クランク機構１１の利点（大加圧力発生，構造簡単，堅牢，低コスト等）を活用しつつ、クランク軸１２をサーボモータで回転駆動するいわゆるサーボモータ駆動方式のプレス機械が提案（例えば、特願２００１−３８８８３５号）されている。かかるプレス機械によれば、各種スライドモーションを切替使用可能であるからプレス加工態様に対する適応性を拡大できるとともに、従来クランク機構方式のプレス機械１０Ｐの場合に比較してフライホイール３，クラッチ・ブレーキ装置１５ＣＢの一掃化ができるから設備経済上や小型軽量化等の点でも優位である。クラッチ・ブレーキ装置１５ＢＣの頻繁動作による短命化問題も生じることが無くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーボモータ駆動方式のプレス機械では、その長所（フライホイール３やクラッチ・ブレーキ装置１５ＣＢを一掃化できる。）との関係で、次のような安全性上の問題が内在する。
【０００８】
すなわち、従来プレス機械１０Ｐでは、クラッチ・ブレーキ装置１５ＣＢの切替状態により駆動源であるモータ３０Ｐ（乃至フライホイール３）とクランク軸１２とは、物理的（機械的）に完全に切り離すことができる。しかし、サーボモータ駆動方式のプレス機械の場合は、モータとクランク軸とが常に連結状態にある。したがって、万一、駆動源側（モータ）および被駆動側（クランク軸）のいずれかに電気的あるいは機械的な不具合や異常・変形・破損等が生じた場合には、安全で確実なプレス運転ができないばかりか、モータが制御困難となったり暴走したりすると金型破損等を引き起こす虞があり危険である。
【０００９】
さらに、サーボモータ（回転型電動モータ）の容量を一定としてスライド加圧力を大きくするには、モータとクランク軸（クランク機構）との間に減速機構を設けるのが好ましいが、この減速機構を設けた場合には駆動源側（モータ）と被駆動側（クランク軸）との間における機械的な不具合発生の心配があるので、一段と問題が複雑化する。
【００１０】
本発明の目的は、選択されたスライドモーションおよび荷重（加圧力）でのプレス運転を安全かつ確実に行えるクランク軸を用いたモータ駆動方式のプレス機械を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、駆動機構の一部を構成するクランク軸の回転によりスライドを昇降させつつプレス加工するプレス機械において、前記クランク軸にギヤを介して連結されたモータの回転制御により前記クランク軸を回転駆動可能に構成し、モータの回転軸に連結された第１のロータリーエンコーダで検出された情報を利用して第１のスライド位置を検出可能な第１のスライド位置検出手段と，前記クランク軸に連結された第２のロータリーエンコーダで検出された情報から直接にまたは検出された情報を利用して間接的に第２のスライド位置を検出可能な第２のスライド位置検出手段とを設け、第１のスライド位置検出手段で検出された第１のスライド位置と第２のスライド位置検出手段で検出された第２のスライド位置との差分を算出する差分算出手段と，算出された差分と設定値とを比較して算出された差分が設定値以上であるか否かを判別する比較判別手段と，算出差分が設定値以上であると判別された場合にその旨の信号を出力する信号出力手段とが設けられたプレス機械である。
【００１２】
この請求項１の発明に係るプレス機械では、モータを回転駆動制御すると、このモータにギヤを介して連結されたクランク軸が回転駆動され、スライドを昇降（プレス運転）させることができる。
【００１３】
第１のスライド位置検出手段は、モータの回転軸に連結された第１のロータリーエンコーダで検出された情報（例えば、モータの回転角度）を利用してスライドの位置［つまり、ギヤ比を勘案しつつ換算したクランク角度（クランク軸の回転角度）、または、この換算クランク角度を利用して算出したスライド高さ］を検出する。また、第２のスライド位置検出手段が、クランク軸に連結された第２のロータリーエンコーダで検出された情報（例えば、クランク軸の回転角度θ…クランク角度）から直接に検出した第２のスライド位置（クランク角度）［または、検出された情報（クランク軸の回転角度θ）を利用して間接的に検出したスライド位置（検出クランク角度を利用して算出したスライド高さ）］を検出する。
【００１４】
すると、差分算出手段が第１のスライド位置検出手段で検出された第１のスライド位置（クランク角度またはスライド高さ）と第２のスライド位置検出手段で検出された第２のスライド位置（クランク角度またはスライド高さ）との差分を算出する。比較判別手段は、この差分算出手段によって算出された差分と設定値とを比較して算出された差分が設定値以上であるか否かを判別する。
【００１５】
かくして、信号出力手段は、比較判別手段によって算出差分が設定値以上であると判別された場合に、その旨の信号（例えば、両軸間同期異常信号やプレス強制停止信号）を出力する。
【００２１】
また、請求項２の発明は、多重化された各比較判別手段に共通な各系結果比較判別手段が設けられ、この各系結果比較判別手段による各比較判別手段毎の当該各比較判別結果の整合性が確認された場合に前記信号出力手段が整合確認後信号出力手段として信号出力可能に形成されたプレス機械である。
【００２２】
この請求項２の発明に係るプレス機械では、請求項１の発明の場合に比較して多重化方式とされている。すなわち、各系結果比較判別手段によって各比較判別手段毎の当該各比較判別結果の整合性が確認された場合に、信号出力手段（整合確認後信号出力手段）は信号出力を出力することができる。多重化ゆえ、請求項１の発明の場合とは異なり、いずれか一つの系統の比較判別手段による比較結果だけでは、信号出力手段は信号を出力しない。
【００２３】
さらに、請求項３の発明は、前記信号出力手段が出力するその旨の信号が前記モータの回転を停止させてプレス運転を停止可能なプレス機械である。
【００２４】
この請求項３の発明に係るプレス機械では、請求項１および請求項２の発明の場合に加え、さらに信号出力手段が出力するその旨の信号で、モータ回転停止させてプレス運転を停止させることができる。
【００２５】
さらにまた、請求項４の発明は、前記モータの回転軸にブレーキ力を付与するブレーキ装置を設けたプレス機械である。
【００２６】
この請求項４の発明に係るプレス機械では、請求項１から請求項３までの各発明の場合に加え、さらにプレス停止後にブレーキ装置を働かせることで、モータの回転軸に例えば直接係合することで当該回転軸にブレーキ力を付与することができるから、プレス停止状態をより確実に保持できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
本プレス機械は、図１〜図７に示すように、駆動機構（クランク機構１１）の一部を構成するクランク軸１２にギヤ（１３，３０Ｇ）を介して連結されたモータ３０の回転制御によりクランク軸１２を回転駆動可能に構成し、第１のスライド位置検出手段（８１，８２）で検出された第１のスライド位置ＰＴ１（ｈｍ）と第２のスライド位置検出手段（８１，８２）で検出された第２のスライド位置ＰＴ２（ｈｋ）との差分△ＰＴ（△ｈｍｋ）を算出する差分算出手段（８１，８２）と，算出された差分△ＰＴ（△ｈｍｋ）と設定値（△ｈｍｋｓ）とを比較して算出された差分が設定値（△ｈｍｋｓ）以上であるか否かを判別する比較判別手段（８１，８２）と，算出差分△ＰＴ（△ｈｍｋ）が設定値（△ｈｍｋｓ）以上であると判別された場合にその旨の信号を出力する信号出力手段（８１，８２）とを設け、安全かつ確実なプレス運転を実行可能に形成されている。
【００２９】
なお、この実施形態では、設定値（△ｈｍｋｓ）を両軸間同期異常信号（その旨の信号）を出力（図５のＳＴ２２）させるための第１の設定値（△ｈｍｋｓ１）とプレス強制停止信号（その旨の信号）を出力（ＳＴ２０）させるための第２の設定値（△ｈｍｋｓ２）とを設定可能に形成してある。
【００３０】
さらに、この実施形態では、検出された第１のスライド位置ＰＴ１（ｈｍ）自体の妥当性欠如（図５のＳＴ１２でＮＯ）の場合にモータ側異常信号を出力（ＳＴ１５）可能かつ検出された第２のスライド位置ＰＴ２（ｈｋ）自体の妥当性欠如（ＳＴ１６でＮＯ）の場合にスライド側異常信号を出力（ＳＴ１８）可能に形成してある。
【００３１】
さらに、制御部（ＣＰＵ，ＲＯＭ…ＣＰＵ回路）を多重化し各系結果比較判別手段（８６）によって相互監視により整合性確認後に信号出力手段（整合確認後信号出力手段）が信号出力可能に形成されている。
【００３２】
図１において、プレス機械１０の駆動機構は、クランク軸１２等を含むクランク機構１１から構成されている。このクランク軸１２は、軸受１４，１４に回転自在に支持されかつモータ３０にはギヤ（メインギヤ１３，ピニオン３０Ｇ…減速機構）を介して間接的に連結されている。かかるギヤ（減速機構３０Ｇ，１３）を介せば、モータ容量を一定としたまま一段と高いスライド加圧力（荷重）を得ることができる。
【００３３】
なお、駆動機構はクランク機構に限定されず、モータ３０で回転駆動されるクランク軸を含む限りにおいて他の機構（例えば、ナックル機構，リンク機構，トグル機構等）を採用した場合も、本発明は適応される。
【００３４】
このモータ３０は、回転型電動モータ（サーボモータ）駆動方式とするためのＡＣ（交流）サーボモータから形成され、冷却ファン３０Ｆが一体的に設けられている。モータ軸３０Ｓは、停止状態保持ブレーキ１９の働き（ＯＮ）で回転停止状態を保持（ロック）可能に形成されている。なお、モータ３０は、回転型電動モータであるＤＣ（直流）サーボモータや永久磁石もブラシも有しないレラクタンスモータ等から形成してもよい。
【００３５】
駆動機構（１１）の一部を構成するコンロッド１６は、上端部がクランク軸１２の偏心部に被嵌装着され、下端部はスライド１７内の球面軸受部材（図示省略）に回転可能に嵌装されている。なお、従来クランク機構を具備するプレス機械１０Ｐの場合のようにコンロッド１６とスライド１７との間に油圧放出型の過負荷防止装置を設けてはいない。
【００３６】
なぜならば、この実施形態では、モータ３０の駆動電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を利用して算出したスライド加圧力を監視して加圧力過大に至る以前にプレス停止可能（図７のＳＴ５４でＹＥＳ，ＳＴ５５）に形成してあるからである。過負荷防止装置の一掃化は、プレス機械１０自体の機械軽量化，小型化およびコスト低減に大きく貢献できる。
【００３７】
スライド１７は、プレスフレーム１に上下方向に摺動自在に装着されている。必要によって、ウエイトバランス装置（１８）に係合させてもよい。クランク軸１２を回転駆動すれば、コンロッド１６を介してスライド１７を昇降駆動することができる。金型はスライド１７側の上型とボルスタ２側の下型とからなる。
【００３８】
ＡＣサーボモータ（３０）の図３に示す各相Ｕ，Ｖ，Ｗのモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対応する各相電流信号Ｕｉ，Ｖｉ，Ｗｉは、電流検出部７３によって検出される。また、モータ３０には、図１，図２に示すロータリーエンコーダ（第１のロータリーエンコーダ）３５が連結されている。
【００３９】
このロータリーエンコーダ３５は、原理的には多数の光学的スリットと光学式検出器とを有し、図３のモータ３０（クランク軸１２）の回転角度θｍを出力するが、この実施形態では、モータ回転角度θｍ（パルス信号）をスライド１７の上下方向位置信号ＰＴ（パルス信号）に変換して出力する信号変換器（図示省略）を含むものとされている。
【００４０】
図１，図２に示すように、プレス機械１０のクランク軸１２には、モータ３０とクランク軸１２との間に減速機構（３０Ｇ，１３）が介装されていることから、これに対応させるために検出軸１２Ｓを介してロータリーエンコーダ３７を設けてある。このロータリーエンコーダ（第２のロータリーエンコーダ）３７の基本的構成・機能は、第１のロータリーエンコーダ（３５）の場合と同様である。
【００４１】
そして、主に、第１のロータリーエンコーダ（３５）はモータ回転駆動制御用として、第２のロータリーエンコーダエンコーダ（３７）はスライド位置（スライド移動速度）検出用として使用される。
【００４２】
図２，図３において、プレス機械１０の設定選択指令駆動制御部は、設定選択指令部（５０）と位置速度制御部６０とモータ駆動制御部７０とから形成されている。なお、位置速度制御部６０とモータ駆動制御部７０とを一体形成することもできる。
【００４３】
図２において、コンピュータ８０は、ＣＰＵ（時計機能を含む）８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，操作パネル（ＰＮＬ）８４，表示部（ＩＮＤ）８５および複数のインターフェイス（Ｉ／Ｆ）８８，８９，９１を含み、プレス機械１０についての設定選択指令部（５０）等を構成する。
【００４４】
ここに、コンピュータ８０は、各構成要素は多（２）重化構造とされている。つまり、一方系統（ＣＰＵ８１Ａ、ＲＯＭ８２Ａ、ＲＡＭ８３Ａ、インターフェイス８８Ａおよび８９Ａ）と他方系統（ＣＰＵ８１Ｂ、ＲＯＭ８２Ｂ、ＲＡＭ８３Ｂ、インターフェイス８８Ｂおよび８９Ｂ）とが照会回路（ＣＣ）８６を介してバス接続されている。
【００４５】
照会回路（ＣＣ）８６は、多重化された各比較判別手段に共通な各系結果比較判別手段を形成し、この各系結果比較判別手段による各比較判別手段毎の当該各比較判別結果の整合性が確認された場合に、信号出力手段が整合確認後信号出力手段として信号出力可能である。なお、照会回路（ＣＣ）８６をＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むコンピュータから形成してもよい。
【００４６】
コンピュータ８０内の表示部（ＩＮＤ）８５に、各種情報［例えば、クランク角度θｋ，スライド位置ＰＴ（ｈ），スライド移動速度，加速度，荷重値等］の全てまたは操作パネル（ＰＮＬ）８４を用いて選択された一部を、表示出力可能に形成されている。
【００４７】
クランク軸１２の回転角度（クランク角度）θｋはエンコーダ３７で検出され、スライド位置ＰＴ（ｈ）は詳細後記（クランク軸１２の偏心量，コンロッド１６の長さ，クランク角度θｋ等）を利用し算出される。また、スライド移動速度や加速度は、スライド位置（ｈ）情報を利用して算出され、荷重値はモータ３０の駆動電流Ｉを換算して求められる。なお、この荷重値はプレスフレーム１あるいはコンロッド１６に設けた荷重計（例えば、ひずみ計）から直接検出するようにしてもよい。
【００４８】
表示部８５への表示出力態様は、デジタル数値やグラフィック曲線等として行える。かくして、プレス運転中の成形状況を迅速かつ正確に把握できるので、高品質製品を能率よく、しかも安全に生産することに大きく貢献できる。
【００４９】
かかる各表示出力情報はメモリ（ＲＡＭ８３Ａ，８３Ｂ乃至いずれも図示省略したフラッシュメモリやハードディスク装置）に記憶保持しておくことができる。さらに、各値に対する閾値を設定しておき、警告やプレス停止させるように利用することができる。
【００５０】
インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８７は図３に示す位置指令信号（ＰＴｓ）出力用で、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８８Ａ，８８Ｂはモータ３０の回転角度θｍの読み込み用で、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８９Ａ，８９Ｂはクランク軸１２の回転角度θｋの読み込み用で、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）９１は停止状態保持ブレーキ１９の制御信号用である。
【００５１】
なお、以下では、各種の固定情報，制御プログラム，演算（算出）式等は、ＲＯＭ８２Ａ，８２Ｂに固定的に格納されているものとして説明するが、これらは書替え可能なフラッシュメモリやハードディスク装置（ＨＤＤ）等に格納させておくように形成してもよい。
【００５２】
ここに、設定選択指令部（５０）は、速度設定器（５１…図面上では符号省略），モーションパターン選択器（５２…図面上では符号省略）およびモーション指令部（５３…図面上では符号省略）を含み、位置速度制御部６０に図３に示す設定スライド位置信号（設定選択モーション指令信号）ＰＴｓを出力可能に形成されている。
【００５３】
操作パネル８４，スライドモーションパターンやパターン選択制御プログラムを格納させたＲＯＭ８２（８２Ａ）およびＣＰＵ８１（８１Ａ）から形成されたモーションパターン選択器（５２）を用いて予め設定記憶された複数のモーションパターン（経過時間ｔ−スライド位置ＰＴ）［または、クランク角度θ−スライド位置ＰＴ］の中から希望のモーションパターン（ｔ−ＰＴカーブＳＭＣ）を選択することができる。選択されたモーションパターン（ｔ−ＰＴカーブ）は、速度設定器（５１）を用いて設定されたモータ回転速度［スライド速度（いわゆるスライドストローク数ＳＰＭ）］とともにモーション指令部（５３）に出力される。
【００５４】
速度設定器（５１）は、操作パネル８４から形成され、モータ３０の回転速度［例えば、１００ｒｐｍ（×減速比）］を“手動”で設定することができる。“自動”を選択した場合には、予め選択設定されていた最高回転速度［例えば、１２０ｒｐｍ（×減速比）］が選択されたものとして取扱われる。なお、速度設定器（５１）をＳＰＭ設定器としてＳＰＭを直接設定するように形成してもよい。
【００５５】
モーション指令プログラムを格納させたＲＯＭ８２ＡおよびＣＰＵ８１Ａから形成されたモーション指令部（５３）は、位置パルスの払出し方式構造で、選択されたモーションパターン（ｔ−ＰＴカーブＳＭＣ）に則り位置指令パルスＰＴｓを出力する。
【００５６】
例えば、速度設定器（５１）を用いて設定されたモータ回転速度が１２０ｒｐｍで、エンコーダ３５から１回転（３６０度）当りに出力されるパルス数が１００万パルスで、払出しサイクルタイムが５ｍＳである場合は、１サイクル（５ｍＳ）毎に出力されるパルス数は、１００００パルス［＝（１００００００×１２０）／（６０×０．００５）］となる。
【００５７】
なお、速度設定器（５１），モーションパターン選択器（５２）およびモーション指令部（５３）は、各コンピュータ８０に接続可能なセッター，ロジック回路，シーケンサ等から構成してもよい。
【００５８】
図３において、位置速度制御部６０は、位置比較器６１，位置制御部６２，速度比較器６３，速度制御部６４を含み、電流制御部７１に電流指令信号Ｓｉを出力可能に形成されている。なお、速度検出器３６は、図示上の便宜性から位置速度制御部６０に含めた形で表現した。
【００５９】
まず、位置比較器６１は、モーション指令部（５３）［８１Ａ，８２Ａ］の位置指令信号出力用インターフェイス８６から入力された設定スライド位置信号（目標値信号）ＰＴｓとエンコーダ３７（減速比γを勘案すれば、エンコーダ３５を利用しても実施することができる。）で検出された実際のスライド位置フィードバック信号ＦＰＴ（θｍ）とを比較して、位置偏差信号△ＰＴを生成出力する。
【００６０】
位置制御部６２は、入力された位置偏差信号△ＰＴを累積し、それに位置ループゲインを乗じ、速度信号Ｓｐを生成出力する。速度比較器６３は、この速度信号Ｓｐと速度検出器３６からの速度信号（速度フィードバック信号）ＦＳとを比較して、速度偏差信号△Ｓを生成出力する。
【００６１】
速度制御部６４は、入力された速度偏差信号△Ｓに速度ループゲインを乗じ電流指令信号Ｓｉを生成して電流制御部７１に出力する。この電流指令信号Ｓｉは、実質的にはトルク信号であるが、スライド下降中はプレス負荷が加わらないのでモータトルクがほぼ一定で回転速度の増減をするために必要なものでよいから、加圧力制御中の場合に比較して信号レベルは小さい。
【００６２】
モータ駆動制御部７０は、電流制御部７１とＰＷＭ制御部（ドライバー部）７２と相信号生成部４０とから構成されている。
【００６３】
電流制御部７１は、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）用電流制御部からなる。例えばＵ相電流制御部は、電流指令信号（トルク信号相当）ＳｉとＵ相信号Ｕｐとを乗算してＵ相目標電流信号Ｕｓｉを生成し、引続きＵ相目標電流信号Ｕｓｉと実際のＵ相電流信号Ｕｉとを比較して電流偏差信号（Ｕ相電流偏差信号）Ｓｉｕを生成出力する。他のＶ，Ｗ相電流制御部でも、Ｖ，Ｗ相電流偏差信号Ｓｉｖ，Ｓｉｗが生成出力される。
【００６４】
この電流制御部７１に入力される相信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐは、相信号生成部４０で生成される。７３は、相モータ電流検出器で、各相電流（値）信号Ｕｉ，Ｖｉ，Ｗｉを検出して電流制御部７１へフィードバックする。
【００６５】
ＰＷＭ制御部（ドライバー部）７２は、パルス幅変調を行う回路とアイソレーション回路とドライバーとからなり、電流制御部７１から出力される各相の電流偏差信号Ｓｉｕ，Ｓｉｖ，ＳｉｗからＰＷＭ変調され、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍｕ，Ｓｐｗｍｖ，Ｓｐｗｍｗを生成する。
【００６６】
ドライバーは、各相用の各１対のトランジスタ，ダイオードを含むスイッチング回路からなり、各ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍでスイッチング（ＯＮ／ＯＦＦ）制御され、各相モータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをモータ各相にそれぞれ出力することができる。
【００６７】
ここにおいて、第１のスライド位置検出手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［または、（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）］は、モータ３０の回転軸３０Ｓに連結された第１のロータリーエンコーダ３５で検出された情報（この実施形態では、モータ３０の回転角度θｍ）を利用してスライドの位置を検出する（図５のＳＴ１０，ＳＴ１１）。
【００６８】
このスライドの位置は、減速機構（３０Ｇ，１３）のギヤ比（γ…例えば１／５）を勘案しつつ換算（γθｍ＝θｋ）したクランク角度θｋつまり間接的な値（θｋ）としても実施可能であるが、この実施形態ではこの換算クランク角度θｋ（＝γθｍ）を利用して算出したスライド高さｈｍとしてある。
【００６９】
すなわち、図４に示すようようにクランク角度θ［θｋ（＝γθｍ）］とスライド位置ＰＴ（高さｈ）との関係は、クランク軸１２の偏心量（クランク半径）をＬ１，コンロッド１６の長さをＬ２，スライド移動方向の軸線Ｚと偏心量Ｌ１とのなす角（クランク角度）をθ，軸線Ｚとコンロッド１６（の長さＬ２方向）とのなす角αおよびスライド１７の軸心からの距離（高さ）をｈとすると、
【数１】
0003925842.tif 000002
が成立する。この（数１）を利用すれば、スライド位置ｈを算出することができる。
【００７０】
また、第２のスライド位置検出手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［または、（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）］は、クランク軸１２（検出軸１２Ｓ）に連結された第２のロータリーエンコーダ３７で検出された情報（この実施形態では、クランク軸の回転角度θｋ）からスライドの位置を検出する（図５のＳＴ１３，ＳＴ１４）。
【００７１】
スライドの位置は、検出された情報（回転角度θｋ）から直接に検出した第２のクランク角度θｋ（第２のスライド位置）としても実施可能であるが、この実施形態では検出された情報（回転角度θｋ）を利用して算出（間接検出）したスライド高さｈｋを検出する。（数１）に則る。スライド位置はクランク角度θｋの２〜３度以下の範囲で監視することができる。
【００７２】
差分算出手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［または、（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）］は、第１のスライド位置検出手段（８１Ａ，８２Ａ）［または、（８１Ｂ，８２Ｂ）］で検出された第１のスライド位置（スライド高さｈｍ）と第２のスライド位置検出手段（８１Ａ，８２Ａ）［または、（８１Ｂ，８２Ｂ）］で検出された第２のスライド位置（スライド高さｈｋ）との差分△ｈｍｋを算出（△ｈｍｋ＝ｈｍ−ｈｋ）する（図５のＳＴ１７）。
【００７３】
比較判別手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［または、（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）］は、この差分算出手段（８１Ａ，８２Ａ）［（８１Ｂ，８２Ｂ）］によって算出された差分と設定値とを比較して算出差分（△ｈｍｋ）が設定値△ｈｍｋｓ以上であるか否かを判別する（ＳＴ１９，ＳＴ２１）。
【００７４】
かくして、信号出力手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［または、（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）］は、比較判別手段による算出差分が設定値以上であると判別された場合（ＳＴ１９でＹＥＳ，ＳＴ２１でＹＥＳ）に、その旨の信号を出力（ＳＴ２０，ＳＴ２２）する。
【００７５】
この実施形態では、信号出力手段は、設定値が２段階（△ｈｍｋｓ１，△ｈｍｋｓ２）にセットされているので、算出差分△ｈｍｋが設定値△ｈｍｋｓ２以上であると判別された場合（ＳＴ１９でＹＥＳ）に、その旨の信号（プレス強制停止信号）を出力（ＳＴ２０）する。
【００７６】
また、算出差分△ｈｍｋが設定値△ｈｍｋｓ２以上でない場合（ＳＴ１９でＮＯ）でも、算出差分△ｈｍｋが設定値△ｈｍｋｓ１（＜△ｈｍｋｓ２）以上である場合（ＳＴ２１でＹＥＳ）には、その旨の信号（両軸間同期異常信号）を出力（ＳＴ２２）する。いきなりのプレス強制停止にならないように注意喚起する趣旨である。
【００７７】
さらに、この実施形態では、モータ側異常信号出力手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［または、（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）］が、検出された第１のスライド位置（ｈｍ）が上死点位置相当高さｈｍｕ［例えば、０ｍｍ］と下死点位置相当高さｈｍｄ［例えば、２０ｍｍ］との間にないと判定された場合つまり妥当性欠如の場合（図５のＳＴ１２でＮＯ）にモータ側異常信号を出力（ＳＴ１５）する。作業者は、モータ側の異常発生を逸早く知ることができる。
【００７８】
同様に、スライド側異常信号出力手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［または、（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）］は、検出された第２のスライド位置（ｈｋ）が上死点位置相当高さｈｋｕ（例えば、０ｍｍ）と下死点位置相当高さｈｋｄ（例えば、２０ｍｍ）との間にないと判定された場合つまり妥当性欠如の場合（図４のＳＴ１６でＮＯ）にスライド側異常信号を出力（ＳＴ１８）する。作業者は、スライド側の異常発生を逸早く知ることができる。
【００７９】
以上、Ａ系統（８１Ａ，８２Ａ）用の第１のスライド位置検出手段，第２のスライド位置検出手段，差分算出手段，比較判別手段および信号出力手段による両軸間同期異常信号およびプレス強制停止信号、並びにモータ側異常信号出力手段によるモータ側異常信号およびスライド側異常信号出力手段によるスライド側異常信号は、これ自体としては具体的に発現（図６のＳＴ３１，ＳＴ３３，ＳＴ３５およびＳＴ３７）されない（ただし、この実施形態では、発現可能に切替え使用可能に形成されている）。
【００８０】
同様に、Ｂ系統（８１Ｂ，８２Ｂ）用の第１のスライド位置検出手段，第２のスライド位置検出手段，差分算出手段，比較判別手段および信号出力手段による両軸間同期異常信号およびプレス強制停止信号、並びにモータ側異常信号出力手段によるモータ側異常信号およびスライド側異常信号出力手段によるスライド側異常信号は、これ自体としては具体的に発現（図６のＳＴ３１，ＳＴ３３，ＳＴ３５およびＳＴ３７）されない（ただし、この実施形態では、発現可能に切替え使用可能に形成されている）。
【００８１】
すなわち、この実施形態では、多（２）重化［Ａ系統，Ｂ系統］された各比較判別手段等に共通な各（両）系結果比較判別手段（照合回路８６）により各系（Ａ系統，Ｂ系統）の比較判別結果の整合性が確認（例えば、照合）された場合（図６のＳＴ３０でＹＥＳ，ＳＴ３２でＹＥＳ，ＳＴ３４でＹＥＳ，ＳＴ３６でＹＥＳ）に、信号出力手段が整合確認後信号出力手段として各信号を出力（ＳＴ３１，ＳＴ３３，ＳＴ３５，ＳＴ３７）する。つまり、具体的に発現される。
【００８２】
すると、信号発現内容表示制御手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）としてもよい。］が、生成出力（発現）された信号内容を表示部８５に表示する（ＳＴ３８）。作業者の取扱い性を容易化するものである。キー（８４）操作によりクリア指令（ＳＴ３９でＹＥＳ）で表示クリアされる（ＳＴ４０）。
【００８３】
ここに、プレス運転・停止制御手段（ＣＰＵ８１Ａ，ＲＯＭ８２Ａ）［（ＣＰＵ８１Ｂ，ＲＯＭ８２Ｂ）としてもよい。］は、図７に示す如く、初期条件（スライド位置が上死点側設定点位置にあること。）を確認（ＳＴ５０でＹＥＳ）する。この実施形態では念の為にプレス強制停止信号が生成出力されていないことも確認する（ＳＴ５１でＹＥＳ）。
【００８４】
その後に、ＳＴ５２で停止状態保持ブレーキ１９を解除（ＯＦＦ）し、設定指令部（５０）に位置指令ＰＴｓを出力させる。これにより、位置速度制御部６０およびモータ駆動制御部７０が働き、モータ３０の回転駆動によりプレス運転（ＳＴ５３）が開始される。
【００８５】
しかし、プレス運転中にプレス強制停止信号が生成出力された場合（図６のＳＴ３２でＹＥＳ，ＳＴ３３→図７のＳＴ５４でＹＥＳ）には、作業者の操作がなくても、モータ回転停止信号を回路（６０，７０）に出力してプレス運転を強制停止させる（図７のＳＴ５６）。もとより、作業者の操作に基く手動プレス停止指令が発せられた場合（ＳＴ５５でＹＥＳ）にも、プレス停止される（ＳＴ５６）。停止後に、停止状態保持ブレーキ１９をＯＮさせる（ＳＴ５７）。
【００８６】
なお、モータ３０の駆動電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を利用して算出したスライド加圧力を監視して加圧力過大に至る以前のプレス停止も図７のＳＴ５４でＹＥＳ，ＳＴ５５で実行される。
【００８７】
かかる実施形態によれば、モータ３０の回転駆動制御によるスライド昇降（プレス運転）中に、各第１のスライド位置検出手段（８１Ａ，８２Ａ、８１Ｂ，８２Ｂ）は、モータ３０の回転軸３０Ｓに連結された第１のロータリーエンコーダ３５で検出された情報［モータの回転角度θｍ（γθｍ＝θｋ）］を利用してスライド位置（ｈｍ）を検出する（図５のＳＴ１０，ＳＴ１１）。
【００８８】
また、第２のスライド位置検出手段（８１Ａ，８２Ａ、８１Ｂ，８２Ｂ）が、クランク軸１２（１２Ｓ）に連結された第２のロータリーエンコーダ３７で検出された情報（クランク角度θｋ）を利用して間接的に検出したスライド位置（ｈｋ）を検出する（ＳＴ１３，ＳＴ１４）。
【００８９】
すると、各差分算出手段（８１Ａ，８２Ａ、８１Ｂ，８２Ｂ）が、第１のスライド位置検出手段で検出された第１のスライド位置と第２のスライド位置検出手段で検出された第２のスライド位置との差分△ｈｍｋ（＝ｈｍ−ｈｋ）を算出（ＳＴ１７）する。
【００９０】
各比較判別手段（８１Ａ，８２Ａ、８１Ｂ，８２Ｂ）は、当該各差分算出手段によって算出された差分と設定値とを比較して算出された差分△ｈｍｋが設定値△ｈｍｋｓ以上であるか否かを判別する（ＳＴ１９，ＳＴ２１）。
【００９１】
かくして、各信号出力手段（８１Ａ，８２Ａ、８１Ｂ，８２Ｂ）が、当該各比較判別手段による算出差分が設定値以上であると判別された場合（ＳＴ１９でＹＥＳ，ＳＴＲ２１でＹＥＳ）に、その旨の信号（両軸間同期異常信号やプレス強制停止信号）を出力する（ＳＴ２０，ＳＴ２２）。
【００９２】
すなわち、駆動源側（モータ３０）と被駆動側（クランク軸１２）との同期性監視機能を有するので、任意的なスライドモーションおよび荷重（加圧力）でのプレス運転を安全かつ確実に行える。
【００９３】
また、整合性確認モードに切替えれば、各系結果比較判別手段（８６）によって各比較判別手段（８１Ａ，８２Ａ、８１Ｂ，８２Ｂ）での各比較判別結果の整合性が確認された場合（図６のＳＴ３２でＹＥＳ等）に、信号出力手段が整合確認後信号出力手段（８１Ａ，８２Ａまたは８１Ｂ，８２Ｂ）として働き、当該各信号を出力（ＳＴ３３等）する。いずれか一つの系統（ＡまたはＢ）の比較判別手段（８１Ａ，８２Ａまたは８１Ｂ，８２Ｂ）による比較結果だけでは、信号出力手段（８１Ａ，８２Ａまたは８１Ｂ，８２Ｂ）は信号出力を出力しない。したがって、信頼性を一段と向上できる。
【００９４】
さらに、この信号出力手段が出力するその旨の信号がモータ３０の回転を停止させてプレス運転を停止可能な信号（プレス強制停止信号）とされているので、安全性を一段と向上できる。
【００９５】
さらにまた、モータ３０の回転軸３０Ｓにブレーキ力を付与するブレーキ装置（１９）が設けられているので、プレス停止状態を確実に保持できる。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、次のような優れた効果を奏することができる。
▲１▼  駆動源側（モータ）と被駆動側（クランク軸）との同期性監視機能を有するので、任意的なスライドモーションおよび荷重（加圧力）でのプレス運転を安全かつ確実に行える。
▲２▼  駆動源側（モータ）と被駆動側（クランク軸）とが常時連結状態であっても安全性を保障できるから、回転軸のモータ駆動方式のプレス機械の実用上の普及拡大に大きく貢献できる。
▲３▼  駆動源側（モータ）と被駆動側（クランク軸）との間に任意減速比の減速機構を介在させられるので、モータ容量を一定としたまま一層大きな荷重（加圧力）を得られる。
▲４▼  フライホイール，クラッチ・ブレーキ装置の一掃化ができるから設備経済上や小型軽量化の点で有利であり、クラッチ・ブレーキ装置の頻繁動作による短命化問題も生じることが無くなる。
【０１０１】
また、請求項２の発明によれば、多重化方式とされているので、請求項１の発明の場合（いずれか一つの系統の比較判別手段による比較結果だけで信号出力手段が信号を出力する。）に比較して、同期性監視機能を具備するプレス機械全体としての信頼性を一段と向上できる。
【０１０２】
さらに、請求項３の発明によれば、請求項１および請求項２の各発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに安全性を一段と向上できるとともに作業者に緊急操作を強要しないから取扱いが容易である。
【０１０３】
さらにまた、請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３までの各発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらにプレス停止状態を確実に保持できるとともに、モータ制動トルクを開放（モータ完全停止）することができるので節電も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を説明するためのプレス機械の側面図である。
【図２】  同じく、設定選択指令部，位置速度制御部およびモータ駆動制御部を説明するためのブロック図である。
【図３】  同じく、位置速度制御部およびモータ駆動制御部の詳細を説明するための回路図である。
【図４】  同じく、クランク軸の回転角度θとスライド位置（高さｈ）との関係を説明するための図である。
【図５】  同じく、各ＣＰＵでの監視動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】  同じく、照合回路（両系結果比較判別手段）による照合（整合性確認）動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】  同じく、プレス運転動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】  従来例（クランク機構を有するプレス機械）を説明するための図である。
【図９】  従来例（クランク機構を有するプレス機械）によるスライドモーションを説明するための図である。
【符号の説明】
１０  プレス機械
１１  クランク機構（駆動機構）
１２  クランク軸
１３  メインギヤ（ギヤ）
１５ＣＢ  クラッチ・ブレーキ装置
１７  スライド
１９  停止状態保持ブレーキ
３０  ＡＣサーボモータ（モータ）
３０Ｇ  ピニオン
３５  第１のロータリーエンコーダ（モータ軸用）
３７  第２のロータリーエンコーダ（クランク軸用）
４０  相信号生成部
５０  設定選択指令部
６０  位置速度制御部
７０  モータ駆動制御部
８０  パソコン（設定選択指令部）
８１  ＣＰＵ（第１のスライド位置検出手段，第２のスライド位置検出手段，差分算出手段，比較判別手段，信号出力手段、各系結果比較判別手段，整合確認後信号出力手段）
８２  ＲＯＭ（第１のスライド位置検出手段，第２のスライド位置検出手段，差分算出手段，比較判別手段，信号出力手段、各系結果比較判別手段，整合確認後信号出力手段）
８３  ＲＡＭ
８４  操作部（ＰＮＬ）
８５  表示部
８６  照合回路（両系結果比較判別手段）
【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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