(57)【要約】【課題】ダイクッション装置本体を制御するダイクッション制御装置の調整確認を、安全かつスピーディに行うダイクッション制御装置及びダイクッション制御方法を提供する。【解決手段】ダイクッション制御装置２００は、ダイクッション装置本体をモデル化したダイクッションシミュレータ２３０を備え、ダイクッション装置本体（実機）を駆動させるか、又はダイクッションシミュレータ２３０を駆動させるかを選択可能にする。ダイクッション装置本体の駆動を選択した場合には、ダイクッション圧力制御器２００は通常通りに機能し、ダイクッションシミュレータ２３０の駆動を選択した場合には、ダイクッションシミュレータ２３０にシミュレーションに必要な信号を入力させ、実際のダイクッション装置本体の代わりにダイクッションシミュレータ２３０を使用してシミュレーション結果を取得し、ダイクッション制御装置の調整確認を可能にする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クッションパッドと、前記クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させる液圧シリンダと、前記液圧シリンダを駆動するための圧液を発生させる液圧ポンプ／モータと、前記液圧ポンプ／モータの回転軸に接続されたサーボモータと、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を検出する圧力検出器と、入力する第１のトルク指令信号に基づいて前記サーボモータを駆動する駆動部と、を有するダイクッション装置本体を制御するダイクッション制御装置であって、
予め設定されたダイクッション圧力を示すダイクッション圧力指令信号を出力するダイクッション圧力指令器と、
前記ダイクッション装置本体を駆動させる第１の駆動モード、又は前記ダイクッション装置本体をモデル化したダイクッションシミュレータを駆動させる第２の駆動モードを選択する駆動モード選択器と、
前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記圧力検出器により検出された圧力を示す第１のダイクッション圧力信号とに基づいて、前記圧力検出器により検出される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする前記第１のトルク指令信号を生成し、生成した前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第２のダイクッション圧力信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力するダイクッション圧力制御器と、
少なくとも前記第２のトルク指令信号と前記プレス機械のスライドの位置を示すスライド位置信号とに基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション圧力信号を出力する前記ダイクッションシミュレータと、
前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記圧力検出器により検出された前記第１のダイクッション圧力信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させる入出力選択器と、
を備えたダイクッション制御装置。
【請求項２】
前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、少なくとも前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション圧力信号から計算した第２のダイクッション力信号に基づいて、前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション力信号に対応する第２のダイクッション圧力又は第２のダイクッション力を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させる出力部を備えた請求項１に記載のダイクッション制御装置。
【請求項３】
前記出力部は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、少なくとも前記圧力検出器により検出された第１のダイクッション圧力信号又は前記第１のダイクッション圧力信号から計算した第１のダイクッション力信号に基づいて、前記第１のダイクッション圧力信号又は前記第１のダイクッション力信号に対応する第１のダイクッション圧力又は第１のダイクッション力を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させる請求項２に記載のダイクッション制御装置。
【請求項４】
前記ダイクッション装置本体は、前記サーボモータの角速度を検出するための角速度検出器を有し、
前記ダイクッション圧力制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記圧力検出器により検出された圧力を示す第１のダイクッション圧力信号と前記角速度検出器により検出された前記サーボモータの角速度を示す第１の角速度信号とに基づいて、前記圧力検出器により検出される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする前記第１のトルク指令信号を生成し、生成した前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第２のダイクッション圧力信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記サーボモータの角速度を示す第２の角速度信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力し、
前記ダイクッションシミュレータは、少なくとも前記第２のトルク指令信号と前記プレス機械のスライドの位置を示すスライド位置信号とに基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれ出力し、
前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記圧力検出器により検出された前記第１のダイクッション圧力信号及び前記角速度検出器により検出された前記第１の角速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させる請求項１から３のいずれか１項に記載のダイクッション制御装置。
【請求項５】
前記ダイクッションシミュレータは、前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれデジタル演算する請求項４に記載のダイクッション制御装置。
【請求項６】
前記ダイクッションシミュレータは、前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれ実時間で演算する請求項４に記載のダイクッション制御装置。
【請求項７】
前記ダイクッションシミュレータは、前記ダイクッション装置本体に対して物理的に等価な線形要素及び非線形要素を含んで構成される請求項４から６のいずれか１項に記載のダイクッション制御装置。
【請求項８】
前記ダイクッション圧力制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記圧力検出器により検出された前記第１のダイクッション圧力信号を圧力フィードバック信号として使用し、かつ前記角速度検出器により検出された前記第１の角速度信号を前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号を圧力フィードバック信号として使用し、かつ前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２の角速度信号を、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用する請求項４から７のいずれか１項に記載のダイクッション制御装置。
【請求項９】
前記プレス機械をモデル化したプレスシミュレータであって、スライド位置指令器から入力するスライド位置指令信号に基づいて前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号をそれぞれ演算する前記プレスシミュレータを備え、
前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記プレスシミュレータにより演算された前記スライド位置信号及び前記スライド速度信号を前記ダイクッションシミュレータに入力させる請求項１から８のいずれか１項に記載のダイクッション制御装置。
【請求項１０】
前記ダイクッション圧力制御器は、前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号を更に入力し、入力した前記スライド位置信号及びスライド速度信号を前記第１のトルク指令信号及び前記第２のトルク指令信号の生成に使用する請求項１から９のいずれか１項に記載のダイクッション制御装置。
【請求項１１】
前記プレス機械をモデル化したプレスシミュレータであって、スライド位置指令器から入力するスライド位置指令信号に基づいて前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号をそれぞれ演算する前記プレスシミュレータを備え、
前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記プレス機械のスライドの位置及び速度を検出するスライド位置検出器及びスライド速度検出器によりそれぞれ検出された前記スライド位置信号及び前記スライド速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記プレスシミュレータにより演算された前記スライド位置信号及び前記スライド速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させる請求項１０に記載のダイクッション制御装置。
【請求項１２】
前記クッションパッドの位置を示すダイクッション位置指令信号を出力するダイクッション位置指令器と、
前記クッションパッドの位置を検出するダイクッション位置検出器と、
前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッション位置検出器により検出された前記クッションパッドの位置を示す第１のダイクッション位置信号とに基づいて、前記ダイクッション位置検出器により検出される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第１のトルク指令信号を生成し、生成した第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記クッションパッドの位置を示す第２のダイクッション位置信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力するダイクッション位置制御器と、を備え、
前記ダイクッションシミュレータは、少なくとも前記ダイクッション位置制御器から出力される前記第２のトルク指令信号に基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション位置信号を出力し、
前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記第１のダイクッション位置信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記第２のダイクッション位置信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させる請求項１から１１のいずれか１項に記載のダイクッション制御装置。
【請求項１３】
前記ダイクッション装置本体は、前記サーボモータの角速度を検出するための角速度検出器を有し、
前記ダイクッション位置制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッション位置検出器により検出された前記クッションパッドの位置を示す第１のダイクッション位置信号と前記角速度検出器により検出された前記サーボモータの角速度を示す第１の角速度信号とに基づいて、前記ダイクッション位置検出器により検出される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第１のトルク指令信号を生成し、生成した第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記クッションパッドの位置を示す第２のダイクッション位置信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記サーボモータの角速度を示す第２の角速度信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力し、
前記ダイクッションシミュレータは、少なくとも前記ダイクッション位置制御器から出力される前記第２のトルク指令信号に基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション位置信号及び前記第２の角速度信号を出力し、
前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記第１のダイクッション位置信号及び前記第１の角速度信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記第２のダイクッション位置信号及び前記第２の角速度信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させる請求項１２に記載のダイクッション制御装置。
【請求項１４】
前記ダイクッション位置制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション位置検出器により検出された前記第１のダイクッション位置信号を位置フィードバック信号として使用し、かつ前記角速度検出器により検出された前記第１の角速度信号を前記クッションパッドの位置の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション位置信号を位置フィードバック信号として使用し、かつ前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２の角速度信号を、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記クッションパッドの位置の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用する請求項１３に記載のダイクッション制御装置。
【請求項１５】
クッションパッドと、前記クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させる液圧シリンダと、前記液圧シリンダを駆動するための圧液を発生させる液圧ポンプ／モータと、前記液圧ポンプ／モータの回転軸に接続されたサーボモータと、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を検出する圧力検出器と、入力する第１のトルク指令信号に基づいて前記サーボモータを駆動する駆動部と、を有するダイクッション装置本体を制御するダイクッション制御方法であって、
前記ダイクッション装置本体をモデル化したダイクッションシミュレータを駆動させる第２の駆動モードを選択するステップと、
前記第２の駆動モードが選択されると、ダイクッション圧力指令器から出力されるダイクッション圧力を示すダイクッション圧力指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより実時間で演算された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第２のダイクッション圧力信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力するステップと、
前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータが、前記生成された前記第２のトルク指令信号と前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号とに基づいて実時間で演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション圧力信号を実時間で出力するステップと、
少なくとも前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション圧力信号から計算した第２のダイクッション力信号に基づいて、前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション力信号に対応する第２のダイクッション圧力又は第２のダイクッション力を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させるステップと、
前記表示器に表示され、及び／又は前記記録部に記録された前記第２のダイクッション圧力又は前記第２のダイクッション力が許容範囲にある場合に、前記ダイクッション装置本体を駆動させる第１の駆動モードを選択するステップと、
前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記圧力検出器により検出された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第１のダイクッション圧力信号とに基づいて前記圧力検出器により検出される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする前記第１のトルク指令信号を生成し、生成した前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力するステップと、
を含むダイクッション制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイクッション制御装置及びダイクッション制御方法に係り、特にダイクッション装置本体を制御するダイクッション制御装置の調整確認を、安全かつスピーディに行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイクッション装置本体を有するプレス機械において、クッションパッドを支持する油圧シリンダのヘッド側油圧室の油圧（ダイクッション力）を、ヘッド側油圧室に接続された油圧ポンプを駆動するサーボモータを用いて制御するサーボダイクッション装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
一方、特許文献２には、シミュレーション手段を備えたサーボモータの駆動制御装置が記載されている。特許文献２に記載のシミュレーション手段は、サーボモータ単体の位置制御装置の機能確認を、実際にサーボモータを駆動することなく行わんとするものであり、サーボモータに対する指令信号を入力し、シミュレーション手段内のサーボモータの回転位置を検出する位置検出手段（エンコーダ）の検出出力（回転位置信号）を算出する。
【０００４】
また、特許文献３には、実際にプレス機械を用いて成形品の試作を繰り返すことなく、最適な成形条件を決定する成形条件決定システムが記載されている。特許文献３に記載の成形条件決定システムは、絞り成形性を追求する目的で、材料の絞り（成形に伴う塑性）変形具合を、複数種類の成形条件（プレス機械のスライド速度及びダイクッション圧力）を成形シミュレーション手段に与え、成形シミュレーション手段での解析結果に基づいて最適な成形条件を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１５０７４号公報
【特許文献２】特開平５−１２７７５０号公報
【特許文献３】特開２００８−１７８８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、プレス機械に叩かれて機能する（叩かれながら、叩かれる反対方向に所定の力を発生させる）ダイクッション装置は壊れ易い機械である。特に複雑な制御要素を含む特許文献１等に記載のサーボダイクッション装置は、尚更にその傾向が強く、メーカにとっては、機能（制御）構築過程において失敗し易いという問題がある。また、ユーザにとっても、サーボダイクッション装置に対して間違った操作を行ったり、勘違いした設定を行ったりした場合には、装置のみならず金型を破損させかねないという問題がある。
【０００７】
しかし、上記問題に対して妥当な、確実な対処方法は無く、事前に念入りにダイクッション制御装置単体の機能確認を行う以外に方法は無かった。
【０００８】
一方、特許文献２に記載のサーボモータの駆動制御装置（シミュレーション手段）は、単純な一要素であるサーボモータの位置制御（シミュレーション）に関するものであって（複数の要素から成るシステムに関するものではなく、位置制御以外（例えば力制御）に関するものでもなく、プレス機械のスライドが衝突するような外部から作用する力の影響は考慮されておらず）、自己完結する（モータの位置制御器でモータを(移動)動作させる）ものである。特許文献２に記載のシミュレーション手段によれば、メーカにとって実際にサーボモータを駆動することなく、位置制御器の基本機能の確認を行うことができるという利点があるものの、ユーザにとっての利点は無い。
【０００９】
また、特許文献３に記載の成形条件決定システムは、絞り成形性を追求する目的で、材料の絞り（成形に伴う塑性）変形具合を、スライド速度やダイクッション圧を与えてシミュレーションするものであり、ダイクッション力の応答波形を対象とするものでは無く、実時間（リアルタイム）で行うものでも無い。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ダイクッション装置本体を制御するダイクッション制御装置の調整確認を、安全かつスピーディに行うことができるダイクッション制御装置及びダイクッション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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の一の態様は、クッションパッドと、前記クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させる液圧シリンダと、前記液圧シリンダを駆動するための圧液を発生させる液圧ポンプ／モータと、前記液圧ポンプ／モータの回転軸に接続されたサーボモータと、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を検出する圧力検出器と、入力する第１のトルク指令信号に基づいて前記サーボモータを駆動する駆動部と、を有するダイクッション装置本体を制御するダイクッション制御装置であって、予め設定されたダイクッション圧力を示すダイクッション圧力指令信号を出力するダイクッション圧力指令器と、前記ダイクッション装置本体を駆動させる第１の駆動モード、又は前記ダイクッション装置本体をモデル化したダイクッションシミュレータを駆動させる第２の駆動モードを選択する駆動モード選択器と、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記圧力検出器により検出された圧力を示す第１のダイクッション圧力信号とに基づいて、前記圧力検出器により検出される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする前記第１のトルク指令信号を生成し、生成した前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第２のダイクッション圧力信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力するダイクッション圧力制御器と、少なくとも前記第２のトルク指令信号と前記プレス機械のスライドの位置を示すスライド位置信号とに基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション圧力信号を出力する前記ダイクッションシミュレータと、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記圧力検出器により検出された前記第１のダイクッション圧力信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させる入出力選択器と、を備える。
【００１２】
本発明の一の態様によれば、ダイクッション装置本体（実機）を駆動させるか、又はダイクッションシミュレータを駆動させるかを選択可能にし、ダイクッション装置本体の駆動を選択した場合には、ダイクッション圧力制御器は通常通りに機能させる。即ち、ダイクッション圧力制御器は、ダイクッション圧力指令信号と圧力検出器により検出された圧力を示す第１のダイクッション圧力信号とに基づいて第１のトルク指令信号を生成し、生成した第１のトルク指令信号をダイクッション装置本体に出力し、ダイクッション装置本体を駆動させる。一方、ダイクッションシミュレータの駆動を選択した場合には、ダイクッション圧力制御器は、ダイクッション装置本体の駆動が選択された場合と同様に動作するが、ダイクッション装置本体において検出される第１のダイクッション圧力信号の代わりに、ダイクッションシミュレータにより演算された第２のダイクッション圧力信号を使用して第２のトルク指令信号を生成し、生成した第２のトルク指令信号をダイクッションシミュレータに出力し、ダイクッションシミュレータを駆動させる。従って、実際のダイクッション装置本体の代わりにダイクッションシミュレータを使用して、ダイクッション制御装置の機能確認（制御アルゴリズムを有すダイクッション制御装置のデバックを含む）を確実に行うことができ、安全かつスピーディに運転調整を行うことができる。また、ダイクッションシミュレータを使用して、ダイクッション圧力（力）を精度良く予測することができ、マン−マシン操作器によるダイクッション力関連の設定値（例えば、ダイクッション力、予備加速レベル（インパクト前に下方に加速する度合）、サージを抑制し制御を安定化させる制御補償の作用度合）に対して発生するダイクッション力（の立ち上がり応答性やオーバーシュート／アンダーシュート等）を、実際に金型を用いる事無く（金型に余計な荷重を作用させること無く）、安全かつスピーディに調整（確認しながら調整）することができる。
【００１３】
本発明の他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、少なくとも前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション圧力信号から計算した第２のダイクッション力信号に基づいて、前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション力信号に対応する第２のダイクッション圧力又は第２のダイクッション力を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させる出力部を備えることが好ましい。
【００１４】
前記ダイクッションシミュレータによるシミュレーション結果（少なくとも第２のダイクッション圧力又は第２のダイクッション力）を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録することで、シミュレーション結果を確認しながら、制御アルゴリズム等のデバック、ヒューマンエラーの解消、及びダイクッション力関連の設定値の修正等を行うことができる。
【００１５】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記出力部は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、少なくとも前記圧力検出器により検出された第１のダイクッション圧力信号又は前記第１のダイクッション圧力信号から計算した第１のダイクッション力信号に基づいて、前記第１のダイクッション圧力信号又は前記第１のダイクッション力信号に対応する第１のダイクッション圧力又は第１のダイクッション力を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させることが好ましい。
【００１６】
実際のダイクッション装置本体を駆動した場合の運転結果（少なくとも第１のダイクッション圧力又は第１のダイクッション力）を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録することで、運転結果を確認しながらダイクッション力関連の設定値の修正等を行うことができる。
【００１７】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッション装置本体は、前記サーボモータの角速度を検出するための角速度検出器を有し、前記ダイクッション圧力制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記圧力検出器により検出された圧力を示す第１のダイクッション圧力信号と前記角速度検出器により検出された前記サーボモータの角速度を示す第１の角速度信号とに基づいて、前記圧力検出器により検出される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする前記第１のトルク指令信号を生成し、生成した前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第２のダイクッション圧力信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記サーボモータの角速度を示す第２の角速度信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力し、前記ダイクッションシミュレータは、少なくとも前記第２のトルク指令信号と前記プレス機械のスライドの位置を示すスライド位置信号とに基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれ出力し、前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記圧力検出器により検出された前記第１のダイクッション圧力信号及び前記角速度検出器により検出された前記第１の角速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、かつ前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させることが好ましい。
【００１８】
本発明の更に他の態様によれば、前記ダイクッション圧力制御器は、前記角速度検出器により検出された前記サーボモータの角速度を示す第１の角速度信号を更に使用して前記第１のトルク指令信号を生成し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２の角速度信号を更に使用して前記第２のトルク指令信号を生成するため、ダイクッション装置本体のダイクッション圧力（力）を精度良く制御することができ、また、前記ダイクッションシミュレータによるダイクッション圧力（力）のシミュレーションを精度良く行うことができる。
【００１９】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッションシミュレータは、前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれデジタル演算することが好ましい。前記ダイクッションシミュレータは、前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれデジタル演算することにより、線形要素（ゲイン、一次遅れ要素、積分要素）に限らず、アナログ回路では演算不能な非線形要素を含む演算が可能である。
【００２０】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッションシミュレータは、前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれ実時間で演算することが好ましい。前記ダイクッションシミュレータは、前記第２のダイクッション圧力信号及び前記第２の角速度信号をそれぞれ実時間で演算するため、また、前記第２のトルク指令信号を実時間で入力可能にするため、前記ダイクッション圧力制御器を、ダイクッション装置本体に対する場合と、ダイクッションシミュレータに対する場合とで共通化することが出来る。
【００２１】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッションシミュレータは、前記ダイクッション装置本体に対して物理的に等価な線形要素及び非線形要素を含んで構成されることが好ましい。前記ダイクッション装置本体は、線形要素及び非線形要素を含む複数の要素の集合体であるため、前記ダイクッションシミュレータも線形要素及び非線形要素を含む物理的に等価なものとしている。
【００２２】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッション圧力制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記圧力検出器により検出された前記第１のダイクッション圧力信号を圧力フィードバック信号として使用し、かつ前記角速度検出器により検出された前記第１の角速度信号を、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号を圧力フィードバック信号として使用し、かつ前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２の角速度信号を、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用することが好ましい。
【００２３】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記プレス機械をモデル化したプレスシミュレータであって、スライド位置指令器から入力するスライド位置指令信号に基づいて前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号をそれぞれ演算する前記プレスシミュレータを備え、前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記プレスシミュレータにより演算された前記スライド位置信号及び前記スライド速度信号を前記ダイクッションシミュレータに入力させることが好ましい。前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択される場合には、前記プレスシミュレータにより演算された前記スライド位置信号及び前記スライド速度信号を前記ダイクッションシミュレータにて使用することができ、これにより前記ダイクッション装置本体ばかりでなく、前記プレス機械も運転することなく、前記ダイクッション装置本体をシミュレーションすることができる。
【００２４】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッション圧力制御器は、前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号を更に入力し、入力した前記スライド位置信号及びスライド速度信号を前記第１のトルク指令信号及び前記第２のトルク指令信号の生成に使用することが好ましい。
【００２５】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記プレス機械をモデル化したプレスシミュレータであって、スライド位置指令器から入力するスライド位置指令信号に基づいて前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号をそれぞれ演算する前記プレスシミュレータを備え、前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記プレス機械のスライドの位置及び速度を検出するスライド位置検出器及びスライド速度検出器によりそれぞれ検出された前記スライド位置信号及び前記スライド速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記プレスシミュレータにより演算された前記スライド位置信号及び前記スライド速度信号を前記ダイクッション圧力制御器に入力させることが好ましい。
【００２６】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記クッションパッドの位置を示すダイクッション位置指令信号を出力するダイクッション位置指令器と、前記クッションパッドの位置を検出するダイクッション位置検出器と、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッション位置検出器により検出された前記クッションパッドの位置を示す第１のダイクッション位置信号とに基づいて、前記ダイクッション位置検出器により検出される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第１のトルク指令信号を生成し、生成した第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記クッションパッドの位置を示す第２のダイクッション位置信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力するダイクッション位置制御器と、を備え、前記ダイクッションシミュレータは、少なくとも前記ダイクッション位置制御器から出力される前記第２のトルク指令信号に基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション位置信号を出力し、前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記第１のダイクッション位置信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記第２のダイクッション位置信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させることが好ましい。
【００２７】
本発明の更に他の態様によれば、ダイクッション位置制御器を更に備え、ダイクッション位置制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション装置本体のクッションパッドを位置制御するための第１のトルク指令信号を生成し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータのクッションパッドを位置制御するための第２のトルク指令信号を生成する。また、前記ダイクッションシミュレータは、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置制御器から出力される前記第２のトルク指令信号に基づいて少なくとも前記第２のダイクッション位置信号を演算する。即ち、前記ダイクッション装置本体のクッションパッドを位置制御することができるとともに、前記ダイクッションシミュレータのクッションパッドを位置制御することができる。
【００２８】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッション装置本体は、前記サーボモータの角速度を検出するための角速度検出器を有し、前記ダイクッション位置制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッション位置検出器により検出された前記クッションパッドの位置を示す第１のダイクッション位置信号と前記角速度検出器により検出された前記サーボモータの角速度を示す第１の角速度信号とに基づいて、前記ダイクッション位置検出器により検出される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第１のトルク指令信号を生成し、生成した第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記スライドが非成形工程の領域にある場合には、前記ダイクッション位置指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記クッションパッドの位置を示す第２のダイクッション位置信号と前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記サーボモータの角速度を示す第２の角速度信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記クッションパッドの位置を、前記ダイクッション位置指令信号に対応する位置にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力し、前記ダイクッションシミュレータは、少なくとも前記ダイクッション位置制御器から出力される前記第２のトルク指令信号に基づいて演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション位置信号及び前記第２の角速度信号を出力し、前記入出力選択器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記第１のダイクッション位置信号及び前記第１の角速度信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力させ、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記第２のダイクッション位置信号及び前記第２の角速度信号を前記ダイクッション位置制御器に入力させ、かつ前記ダイクッション位置制御器により生成された前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力させることが好ましい。
【００２９】
本発明の更に他の態様によれば、前記ダイクッション位置制御器は、前記角速度検出器により検出された前記サーボモータの角速度を示す第１の角速度信号を更に使用して前記第１のトルク指令信号を生成し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２の角速度信号を更に使用して前記第２のトルク指令信号を生成するため、前記ダイクッション装置本体のクッションパッドの位置を精度良く制御することができ、また、前記ダイクッションシミュレータによるクッションパッドの位置のシミュレーションを精度良く行うことができる。
【００３０】
本発明の更に他の態様に係るダイクッション制御装置において、前記ダイクッション位置制御器は、前記駆動モード選択器により前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション位置検出器により検出された前記第１のダイクッション位置信号を位置フィードバック信号として使用し、かつ前記角速度検出器により検出された前記第１の角速度信号を前記クッションパッドの位置の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用し、前記駆動モード選択器により前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション位置信号を位置フィードバック信号として使用し、かつ前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２の角速度信号を、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記クッションパッドの位置の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用することが好ましい。
【００３１】
本発明の更に他の態様は、クッションパッドと、前記クッションパッドを支持し、プレス機械のスライドの下降時にダイクッション力を発生させる液圧シリンダと、前記液圧シリンダを駆動するための圧液を発生させる液圧ポンプ／モータと、前記液圧ポンプ／モータの回転軸に接続されたサーボモータと、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を検出する圧力検出器と、入力する第１のトルク指令信号に基づいて前記サーボモータを駆動する駆動部と、を有するダイクッション装置本体を制御するダイクッション制御方法であって、前記ダイクッション装置本体をモデル化したダイクッションシミュレータを駆動させる第２の駆動モードを選択するステップと、前記第２の駆動モードが選択されると、ダイクッション圧力指令器から出力されるダイクッション圧力を示すダイクッション圧力指令信号と前記ダイクッションシミュレータにより実時間で演算された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第２のダイクッション圧力信号とに基づいて、前記ダイクッションシミュレータにより演算される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする第２のトルク指令信号を生成し、生成した前記第２のトルク指令信号を前記ダイクッションシミュレータに出力するステップと、前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータが、前記生成された前記第２のトルク指令信号と前記プレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号とに基づいて実時間で演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション圧力信号を実時間で出力するステップと、少なくとも前記ダイクッションシミュレータにより演算された前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション圧力信号から計算した第２のダイクッション力信号に基づいて、前記第２のダイクッション圧力信号又は前記第２のダイクッション力信号に対応する第２のダイクッション圧力又は第２のダイクッション力を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させるステップと、前記表示器に表示され、及び／又は前記記録部に記録された前記第２のダイクッション圧力又は前記第２のダイクッション力が許容範囲にある場合に、前記ダイクッション装置本体を駆動させる第１の駆動モードを選択するステップと、前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション圧力指令信号と前記圧力検出器により検出された前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を示す第１のダイクッション圧力信号とに基づいて前記圧力検出器により検出される前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を、前記ダイクッション圧力指令信号に対応する圧力にする前記第１のトルク指令信号を生成し、生成した前記第１のトルク指令信号を前記ダイクッション装置本体に出力するステップと、を含む。
【００３２】
本発明の更に他の態様によれば、まず、ダイクッション装置本体をモデル化したダイクッションシミュレータを駆動させる第２の駆動モードを選択する。前記第２の駆動モードが選択されると、前記ダイクッションシミュレータを駆動するための第２のトルク指令信号を生成し、生成した第２のトルク指令信号をダイクッションシミュレータに出力する。また、前記ダイクッションシミュレータは、前記生成された前記第２のトルク指令信号等に基づいて実時間で演算する物理量の中から、少なくとも前記第２のダイクッション圧力信号を出力する。前記ダイクッションシミュレータによるシミュレーション結果（第２のダイクッション圧力又は第２のダイクッション力）を前記表示器に表示させ、及び／又は前記記録部に記録させる。そして、シミュレーション結果が許容範囲にある場合、前記ダイクッション装置本体を駆動させる第１の駆動モードを選択する。前記第１の駆動モードが選択されると、前記ダイクッション装置本体を駆動するための第１のトルク指令信号を生成し、生成した第１のトルク指令信号をダイクッション装置本体に出力する。このように、事前にダイクッションシミュレータによりダイクッション圧力（力）のシミュレーションを行うため、安全かつスピーディに運転調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、ダイクッションシミュレータを設け、実際のダイクッション装置本体の代わりにダイクッションシミュレータを使用して、ダイクッション制御装置の調整確認を可能にしたため、安全かつスピーディに運転調整を行うことができる。また、ダイクッションシミュレータを使用して、ダイクッション圧力（力）を精度良く予測することができ、マン−マシン操作器によるダイクッション力関連の設定値に対して発生するダイクッション圧力（力）を、実際に金型を用いる事無く、確認しながら調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は本発明に係るダイクッション制御装置が適用されるダイクッション装置本体及びプレス機械を示す構成図である。
【図２】図２は本発明に係るダイクッション制御装置の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図３は図２に示したダイクッションシミュレータの詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】図４は駆動モード２におけるダイクッションシミュレータを駆動した場合の、ダイクッション力作用時の各物理量の変化を示す波形図である（第1ステップの結果を示す）。
【図５】図５は駆動モード１における第１ステップと同じ条件でダイクッション装置本体を駆動した場合の、ダイクッション力作用時の各物理量の変化を示す波形図である（第２ステップの結果を示す）。
【図６】図６は図４に対してサージ抑制機能を有効にし、かつ予備加速機能を無効にし、ダイクッションシミュレータを駆動した場合のダイクッション力応答波形等を示す波形図である（第３ステップの結果を示す）。
【図７】図７は第３ステップと同じ条件でダイクッション装置本体を駆動した場合の、ダイクッション力作用時の各物理量の変化を示す波形図である（第４ステップの結果を示す）。
【図８】図８は本発明に係るダイクッション制御方法の実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下添付図面に従って本発明に係るダイクッション制御装置及びダイクッション制御方法の好ましい実施形態について詳説する。
【００３６】
［プレス機械とダイクッション装置本体の概略構成］
図１は、本発明に係るダイクッション制御装置が適用されるダイクッション装置本体及びプレス機械を示す構成図である。
【００３７】
図１に示すプレス機械１０は、ベッド１１、コラム１２及びクラウン１３でフレームが構成され、スライド１４は、コラム１２に設けられたガイド部１５により鉛直方向に移動自在に案内されている。スライド１４は、プレス駆動装置１６から回転駆動力が伝達されるクランク軸１７及びコンロッド１８を含むクランク機構によって図１上で上下方向に移動させられる。
【００３８】
プレス駆動装置１６は、図示しないサーボモータとサーボアンプとクランク軸またはサーボモータの回転軸に装着したエンコーダ及び減速機を含み、プレス制御装置１９のスライド位置指令器から出力されるクランク軸の角度指令またはサーボモータの角度指令とクランク軸の角度またはサーボモータの角度に基づいて演算されるトルク指令信号に基づいてサーボモータを駆動し、その結果、スライド１４の位置（スライド位置）が制御される。また、プレス制御装置１９は、スライド位置指令信号をダイクッション制御装置２００（図２）に出力する。
【００３９】
スライド１４には上型２０が装着され、ベッド１１のボルスタ上には下型２２が装着されている。上型２０と下型２２の間には、ブランクホルダ（皺押え板）１０２が配置され、下側が複数のクッションピン１０４を介してクッションパッド１１０で支持され、上側には材料３０がセットされる（接触する）。
【００４０】
プレス機械１０は、スライド１４を下降させることにより、上型２０と下型２２との間で材料３０をプレス成形する。
【００４１】
尚、本例における金型（上型２０、下型２２）は、上に閉じた中空カップ状（絞り形状）の製品の成形用途のものである。また、クランク軸１７には、ダイクッションを制御するためのクランク軸１７の角速度及び角度を検出するためのクランク軸エンコーダ２４が設けられ、クランク軸エンコーダ２４は、クランク軸エンコーダ信号をダイクッション制御装置２００（図２）に出力する。
【００４２】
ダイクッション装置は、ダイクッション装置本体１００と、ダイクッション制御装置２００（図２）とから構成される。
【００４３】
ダイクッション装置本体１００は、主としてブランクホルダ１０２、ブランクホルダ１０２を複数のクッションピン１０４を介して支持するクッションパッド１１０と、クッションパッド１１０を支持し、クッションパッド１１０にダイクッション力を発生させる油圧シリンダ（液圧シリンダ）１２０と、油圧シリンダ１２０を駆動する油圧回路１５０とから構成されている。
【００４４】
油圧シリンダ１２０及び油圧回路１５０は、クッションパッド１１０を昇降動作させるクッションパッド昇降器として機能するとともに、クッションパッド１１０にダイクッション力を発生させるダイクッション力発生器として機能する。
【００４５】
また、油圧シリンダ１２０に対して、油圧シリンダ１２０のピストンロッド１２０ａの伸縮方向の位置を、クッションパッド１１０の昇降方向の位置として検出するダイクッション位置検出器１２４が設けられている。尚、ダイクッション位置検出器は、ベッド１１とクッションパッド１１０との間に設けるようにしてもよい。
【００４６】
次に、油圧シリンダ１２０を駆動する油圧回路１５０の構成について説明する。
【００４７】
油圧回路１５０は、アキュムレータ１５２、油圧ポンプ／モータ（液圧ポンプ／モータ）１５４、油圧ポンプ／モータ１５４の回転軸に接続されたサーボモータ１５６、サーボモータ１５６の駆動軸の角速度（サーボモータ角速度ω）を検出する角速度検出器１５８、リリーフ弁１６０、逆止弁１６２及び圧力検出器１６４から構成されている。
【００４８】
アキュムレータ１５２は、低圧のガス圧がセットされ、タンクの役割を果たすとともに、逆止弁１６２を介して略一定の低圧油を油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂに供給し、ダイクッション圧力制御時に昇圧しやすくする役割も果す。
【００４９】
油圧ポンプ／モータ１５４の一方のポート（吐出口）は、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂに接続され、他方のポートはアキュムレータ１５２に接続されている。
【００５０】
尚、リリーフ弁１６０は、異常圧力発生時（ダイクッション力制御が不能で、突発的な異常圧力発生時）に動作し、油圧機器の破損を防止する手段として設けられている。また、油圧シリンダ１２０の下降側加圧室（パッド側加圧室）１２０ｃは、アキュムレータ１５２に接続されている。
【００５１】
油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂに作用する圧力は、圧力検出器１６４により検出され、サーボモータ１５６の駆動軸の角速度は角速度検出器１５８により検出される。
【００５２】
また、図１において、１７０は、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御器を含むサーボアンプであり、サーボアンプ１７０は、後述するダイクッション制御装置２００から入力するトルク指令信号（第１のトルク指令信号）に基づいて、第１のトルク指令信号に対応する駆動電力をサーボモータ１５６に出力し、サーボモータ１５６を駆動させる駆動部として機能する。
【００５３】
電力回生器付き直流電源１７２は、交流電源１７４からの交流電力を直流に変換してサーボアンプ１７０に供給するが、ダイクッション力制御時の、スライド１４が材料３０（及びブランクホルダ１０２）に衝突してから下死点に至るまでの下降時（成形時）は、発電機として作用するサーボモータ１５６によって発電された電力（回生電力）を、サーボアンプ１７０を介して受入し、交流電源１７４に返送する。
【００５４】
即ち、ダイクッション力制御時は、サーボモータ１５６のトルク出力方向と発生速度が反対になり、スライド１４からクッションパッド１１０が受ける動力によって油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂから圧油が油圧ポンプ／モータ１５４に流入し、油圧ポンプ／モータ１５４が油圧モータとして作用する。この油圧ポンプ／モータ１５４によってサーボモータ１５６が従動して発電機として作用する。サーボモータ１５６によって発電された電力は、サーボアンプ１７０及び電力回生器付き直流電源１７２を介して交流電源１７４に返送（回生）される。
【００５５】
［ダイクッション力制御の原理］
ダイクッション力は、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力とシリンダ面積の積で表すことができるため、ダイクッション力を制御することは、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力を制御することを意味する。
【００５６】
いま、油圧シリンダ・クッション圧発生側断面積：Ａ
油圧シリンダ・クッション圧発生側容積：Ｖ
ダイクッション圧力：Ｐ
電動（サーボ）モータトルク：Ｔ
サーボモータの慣性モーメント：Ｉ
サーボモータの粘性抵抗係数：ＤM
サーボモータの摩擦トルク：ｆM
油圧モータの押し退け容積：Ｑ
スライドから油圧シリンダピストンロッドに加わる力：Ｆslide
プレスに押されて発生するパッド速度：ｖ
油圧シリンダピストンロッド＋パッドの慣性質量：Ｍ
油圧シリンダの粘性抵抗係数：ＤS
油圧シリンダの摩擦力：ｆS
圧油に押されて回転するサーボモータ角速度：ω
作動油の体積弾性係数：Ｋ
比例定数：ｋ１、ｋ２
とすると、静的な挙動は（１）及び（２）式で表すことができる。
【００５７】
Ｐ=∫Ｋ（（ｖ・Ａ−ｋ１Ｑ・ω）／Ｖ）ｄｔ ……（１）
Ｔ=ｋ２・ＰＱ／（２π） ……（２）
また、動的な挙動は（１）、（２）式に加えて（３）、（４）式で表すことができる。
【００５８】
ＰＡ−Ｆslide＝Ｍ・ｄv／ｄｔ＋ＤS・ｖ＋ｆS ……（３）
Ｔ−ｋ２・ＰＱ／（２π）＝I・ｄω／ｄｔ＋ＤM・ω＋ｆM ……（４）
上記（１）〜（４）式が意味するもの、即ち、スライド１４からクッションパッド１１０を介して油圧シリンダ１２０に伝わった力は、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂを圧縮し、ダイクッション圧力を発生させる。同時に、ダイクッション圧力によって油圧ポンプ／モータ１５４を油圧モータ作用させ、この油圧ポンプ／モータ１５４に発生する回転軸トルクがサーボモータ１５６の駆動トルクに抗じたところで、サーボモータ１５６を回転させ、圧力の上昇が抑制される。結局、ダイクッション圧力は、サーボモータ１５６の駆動トルクに応じて決定される。
【００５９】
［ダイクッション制御装置］
図２は、本発明に係るダイクッション制御装置２００の実施形態を示すブロック図である。
【００６０】
ダイクッション制御装置２００は、図１に示したダイクッション装置本体１００を制御するものであるが、ダイクッション装置本体１００をモデル化したダイクッションシミュレータ２４０と、プレス機械１０をモデル化したプレスシミュレータ２５０とを備えている。また、ダイクッション制御装置２００は、プレス機械１０に材料３０を搬入し、プレス機械１０からプレス成形した製品を搬出する搬送装置をモデル化した搬送シミュレータを備えることが好ましい。
【００６１】
ダイクッションシミュレータ２４０を使用（駆動）する場合に、プレスシミュレータ２５０を使用することによりプレス機械１０（実機）を駆動することなくシミュレーションを行うことができ、搬送シミュレータを使用することにより搬送装置を駆動することなくシミュレーションを行うことができる。
【００６２】
ダイクッション制御装置２００の駆動（運転）モードとしては、下記の駆動モードがある。
【００６３】
(1) 駆動モード１（ダイクッション：シミュレータ、プレス：シミュレータ、搬送：シミュレータ）
(2) 駆動モード２（ダイクッション：シミュレータ、プレス：実機、搬送：実機）
(3) 駆動モード３（ダイクッション：シミュレータ、プレス：実機データ、搬送：実機データ）
(4) 駆動モード４（ダイクッション：実機、プレス：実機、搬送：実機）
尚、駆動モード３における「実機データ」とは、プレス機械本体や搬送装置本体は駆動せず、予めプレス機械本体や搬送装置本体から計測してプレスシミュレータ内のメモリに蓄えておき、使用（シミュレーション）時に、スライド位置信号、スライド速度信号や搬送位置信号等を、メモリから実時間で出力させる形態のシミュレーション方式をいう。
【００６４】
図２に示すダイクッション制御装置２００は、プレス機械１０とダイクッション装置本体１００、あるいは、プレス機械１０と搬送装置とダイクッション装置本体１００のライン連動調整を行う場合に、実機の代わりとしてシミュレータを使用することにより、安全かつスピーディに運転調整をすることが可能である。尚、本例のダイクッション制御装置２００には、搬送シミュレータは設けられておらず、以下の説明では搬送装置の言及は割愛する。
【００６５】
ダイクッション制御装置２００は、図１に示したダイクッション装置本体１００を制御するものであり、主としてダイクッション圧力制御器２１０、ダイクッション位置制御器２２０、指令選択器２３０、ダイクッションシミュレータ２４０、プレスシミュレータ２５０、選択器２６０、入出力選択器として機能する選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、選択器２６４ａ、２６４ｂ、信号変換器２７０、２７２、２７４、２７６、２７８、及び出力部２８０から構成されている。
【００６６】
ダイクッション制御装置２００のプレスシミュレータ２５０には、図１に示したプレス機械１０のプレス制御装置１９からスライド位置指令信号が入力可能になっている。また、信号変換器２７０、２７２、２７４及び２７６には、それぞれクランク軸エンコーダ２４、ダイクッション位置検出器１２４、圧力検出器１６４、及び角速度検出器１５８の各検出信号が入力可能になっている。
【００６７】
一方、ダイクッション制御装置２００は、ダイクッション圧力制御器２１０又はダイクッション位置制御器２２０により生成したトルク指令信号（第１のトルク指令信号）を、指令選択器２３０及び選択器２６０を介してダイクッション装置本体１００（サーボアンプ１７０）に出力可能になっている。
【００６８】
また、本例のダイクッション制御装置２００は、前述した４つの駆動モード１〜４のうちのいずれか１つの駆動モードを選択する駆動モード選択器（図示せず）を備えている。
【００６９】
駆動モード選択器により駆動モード１が選択された場合、選択器２６０、選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、及び選択器２６４ａ、２６４ｂは、いずれも入力端子ａ側に切り換えられる。
【００７０】
選択器２５４は、ａ１に切り替えられるとスライド位置指令器２５２で演算されるスライド位置指令を、ａ２に切り替えられるとプレス制御装置１９から出力されるスライド位置指令をプレス実時間演算器に出力する。プレスシミュレータ２５０をダイクッション制御器内で完結させるａ１が選択された場合の基本形に対して、ａ２が選択された場合は、スライド位置信号やスライド速度信号をより、実機の特性に近似させることができる。
【００７１】
また、プレス機械１０を制御するプレス制御装置１９の実操作を伴う為、より現実的なシミュレーションが可能になり、後述する、特にユーザに利点がある第３ステップにおいて、プレス機械は実機を用いる駆動モード２に対して、プレス機械１０をもシミュレータを用いる駆動モード１に置き換える場合に有効である。（第３ステップによるダイクッション力調整を、プレス機械もダイクッション装置も駆動する事無く、無難に行う為に都合が良い。）
駆動モード選択器により駆動モード２が選択された場合、選択器２６０、及び選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃは、入力端子ａ側に切り換えられ、選択器２６４ａ、２６４ｂは、それぞれ入力端子ｂ側に切り換えられる。
【００７２】
駆動モード選択器により駆動モード３が選択された場合、選択器２６０、及び選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、２６４ａ、２６４ｂは、入力端子ａ側に切り換えられる。
【００７３】
また、スライド位置信号とスライド速度信号は、図示しない選択器を切り換えることによりプレスシミュレータ２５０のプレス実時間演算器内のメモリから実時間で出力される。
【００７４】
駆動モード選択器により駆動モード４が選択された場合、選択器２６０、選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、及び選択器２６４ａ、２６４ｂは、それぞれ入力端子ｂ側に切り換えられる。
【００７５】
尚、図２は、駆動モード１が選択されている場合に関して示している。また、駆動モード選択器を設けずに、操作者が駆動モードに応じて、選択器２５４、選択器２６０、選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、及び選択器２６４ａ、２６４ｂを適宜切り換えるようにしてもよく、この場合、選択器２５４、選択器２６０、選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、及び選択器２６４ａ、２６４ｂは、駆動モード選択器として機能する。
【００７６】
ただし、選択器２６０、選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃは、駆動モード選択器の入力端子をａあるいはｂに揃えなければならない。つまり、ダイクッションシミュレータ２４０を駆動するか、ダイクッション装置本体１００を駆動するか、統一しなければならない。
【００７７】
プレスシミュレータ２５０は、図１に示したプレス機械１０をモデル化したもので、特にプレス機械１０を駆動しない場合に、プレス機械１０のスライド１４の位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号をそれぞれ実時間（リアルタイム）で演算する。
【００７８】
プレスシミュレータ２５０は、スライド位置指令器２５２、入出力選択器として機能する選択器２５４及びプレス実時間演算器２５６から構成されている。
【００７９】
選択器２５４の一方の入力端子ａ１には、スライド位置指令器２５２からスライド位置指令信号が加えられ、選択器２５４の他方の入力端子ａ２には、プレス機械１０のプレス制御装置１９からスライド位置指令信号が加えられ、選択器２５４は、２つのスライド位置指令信号のうちのいずれか一方のスライド位置指令信号をプレス実時間演算器２５６に出力する。入力端子ａ２を選択した場合には、プレス機械１０を目前にして、より現実的なシミュレーションを行うことが可能になり、特にユーザにとって、サーボダイクッション装置に対して行う操作や設定の妥当性を事前に確認するシミュレーションを行う場合に有効である。
【００８０】
プレス実時間演算器２５６は、選択器２５４を介して入力するスライド位置指令信号に基づいてプレス機械１０のスライド１４の位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号をそれぞれ実時間（リアルタイム）で演算し、演算したスライド位置信号及びスライド速度信号を、それぞれ選択器２６４ａ、２６４ｂの一方の入力端子ａに出力する。
【００８１】
また、プレス実時間演算器２５６内のメモリには、予めプレス機械本体や搬送装置本体から計測したスライド位置データやスライド速度データ、及び搬送位置データを記憶しておき、駆動モード３が選択された時に、スライド位置信号やスライド速度信号、及び搬送位置信号を実時間で出力する。
【００８２】
信号変換器２７０には、プレス機械１０のクランク軸エンコーダ２４（図１）からクランク軸エンコーダ信号が加えられるようになっており、信号変換器２７０は、入力するクランク軸エンコーダ信号からクランク軸角度信号及びクランク角速度信号を生成（変換）し、信号変換器２７８に出力する。信号変換器２７８は、信号変換器２７８から入力するクランク軸角度信号及びクランク角速度信号を、スライド位置信号及びスライド速度信号に変換し、変換したスライド位置信号及びスライド速度信号を、選択器２６４ａ、２６４ｂの他方の入力端子ｂに出力する。尚、本例では、クランク軸エンコーダ２４（図１）及び信号変換器２７０、２７８が、スライド位置検出器及びスライド速度検出器として機能するが、これに限らず、プレス機械１０のベッド１１とスライド１４との間にスライド１４の位置及び速度を検出するスライド位置検出器及びスライド速度検出器を設けるようにしてもよい。
【００８３】
選択器２６４ａ、２６４ｂは、駆動モードに応じて実機のスライド位置信号及びスライド速度信号、又はプレスシミュレータ２５０により演算されたスライド位置信号及びスライド速度信号を選択出力する。
【００８４】
ダイクッションシミュレータ２４０は、詳細については後述するが、クッションパッド１１０の位置を示すダイクッション位置信号（第２のダイクッション位置信号）、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力を示すダイクッション圧力信号（第２のダイクッション圧力信号）、及びサーボモータ１５６の角速度を示す角速度信号（第２の角速度信号）をそれぞれ演算し、演算した第２のダイクッション位置信号、第２のダイクッション圧力信号、及び第２の角速度信号をそれぞれ選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃの一方の入力端子ａに出力する。
【００８５】
信号変換器２７２、２７４及び２７６には、それぞれダイクッション位置検出器１２４、圧力検出器１６４、及び角速度検出器１５８の各検出信号が加えられるようになっており、信号変換器２７２、２７４及び２７６は、それぞれ入力する検出信号をクッションパッド１１０の位置を示すダイクッション位置信号（第１のダイクッション位置信号）、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力を示すダイクッション圧力信号（第１のダイクッション圧力信号）、及びサーボモータ１５６の角速度を示す角速度信号（第１の角速度信号）に変換し、変換した第１のダイクッション位置信号、第１のダイクッション圧力信号、及び第１の角速度信号を選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃの他方の入力端子ｂに出力する。
【００８６】
選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃは、駆動モードに応じて実機の第１のダイクッション位置信号、第１のダイクッション圧力信号、及び第１の角速度信号、又はダイクッションシミュレータ２４０により演算された第２のダイクッション位置信号、第２のダイクッション圧力信号、及び第２の角速度信号を選択出力する。
【００８７】
ダイクッション圧力制御器２１０は、ダイクッション圧力指令器２１２を含んで構成されている。油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力とシリンダ面積の積は、ダイクッション力であるため、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力を制御することは、ダイクッション力を制御することになる。従って、ダイクッション圧力制御器２１０はダイクッション力制御器を含み、ダイクッション圧力指令器２１２はダイクッション力指令器を含み得る。
【００８８】
ダイクッション圧力指令器２１２には、スライド１４の位置に応じたダイクッション圧力指令信号を出力するために、スライド位置信号が加えられる。
【００８９】
本例の場合、ダイクッション圧力指令器２１２は、例えば、ステップ状のダイクッション圧力指令信号を出力し、スライド位置信号に基づいてダイクッション圧力指令信号の出力タイミング等を制御する。
【００９０】
ダイクッション圧力制御器２１０は、ダイクッション圧力指令器２１２から加えられるダイクッション圧力指令信号どおりにダイクッション圧力を制御するために、第１のダイクッション圧力信号又は第２のダイクッション圧力信号を圧力フィードバック信号として使用して、トルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）を生成する。また、ダイクッション圧力制御器２１０は、ダイクッション圧力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として、サーボモータ角速度信号（第１の角速度信号又は第２の角速度信号）を使用する。
【００９１】
ダイクッション圧力制御器２１０は、ダイクッション位置制御状態（ダイクッション待機位置（保持））制御状態）からダイクッション圧力制御状態に制御を切り換えられると、ダイクッション圧力指令信号、ダイクッション圧力信号（第１のダイクッション圧力信号又は第２のダイクッション圧力信号）、サーボモータ角速度信号（第１の角速度信号又は第２の角速度信号）、及びスライド速度信号に基づいてトルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）を生成する。ここで、第１のトルク指令信号は、実機の第１のダイクッション圧力信号及び第１の角速度信号を使用して生成されるトルク指令信号であり、第２のトルク指令信号は、ダイクッションシミュレータ２４０により演算された第２のダイクッション圧力信号及び第２の角速度信号を使用して生成されるトルク指令信号である。
【００９２】
また、ダイクッション圧力制御器２１０は、サージ抑制機能（サージを抑制し制御を安定化させる制御補償の作用度合をユーザ設定により調整する機能）を有し、このサージ抑制機能による制御補償の作用度合を反映させたトルク指令信号を生成することが可能である。
【００９３】
ダイクッション位置制御器２２０は、ダイクッション位置指令器２２２を含んで構成されている。
【００９４】
ダイクッション位置指令器２２２には、位置指令生成における初期値生成用に使用するためにダイクッション位置信号（第１のダイクッション位置信号又は第２のダイクッション位置信号）が加えられており、ダイクッション位置指令器２２２は、スライド１４が下死点に到達し、ダイクッション圧力制御終了後に、製品ノックアウト動作を行うとともに、クッションパッド１１０を初期位置であるダイクッション待機位置に待機させるために、また、ダイクッション圧力制御開始直前に下方に予備加速するために、ダイクッション位置（クッションパッド１１０の位置）を制御するダイクッション位置指令信号を出力する。
【００９５】
ダイクッション位置制御器２２０は、ダイクッション位置指令器２２２から加えられるダイクッション位置指令信号どおりにダイクッション位置を制御するために、ダイクッション位置信号（第１のダイクッション圧力信号又は第２のダイクッション位置信号）を位置フィードバック信号として使用して、トルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）を生成する。また、ダイクッション位置制御器２２０は、クッションパッド１１０の位置の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として、サーボモータ角速度信号（第１の角速度信号又は第２の角速度信号）を使用する。
【００９６】
ダイクッション位置制御状態の場合、ダイクッション位置制御器２２０は、ダイクッション位置指令器２２２から出力されるダイクッション位置指令信号、ダイクッション位置信号（第１のダイクッション位置信号又は第２のダイクッション位置信号）、及びサーボモータ角速度信号（第１の角速度信号又は第２の角速度信号）に基づいてトルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）を生成する。ここで、第１のトルク指令信号は、実機の第１のダイクッション位置信号及び第１の角速度信号を使用して生成されるトルク指令信号であり、第２のトルク指令信号は、ダイクッションシミュレータ２４０により演算された第２のダイクッション位置信号及び第２の角速度信号を使用して生成されるトルク指令信号である。
【００９７】
また、ダイクッション制御装置２００は、予備加速機能（インパクト直前にクッションパッド１１０を予備加速し、インパクトによる衝撃を低減させ、ダイクッション圧力のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制する機能）を有し、ダイクッション位置制御器２２０のダイクッション位置指令器２２２は、ユーザ設定により予備加速機能を使用するか否かに応じたダイクッション位置指令信号を出力する。尚、予備加速機能を使用する場合、ダイクッション位置指令器２２２は、インパクト（スライドがダイクッション力制御開始位置（スライド位置座標におけるダイクッション待機位置）に到達する）時点のスライド速度、スライド位置信号、予備加速の程度を示す強弱設定値に基づいて演算される予備加速用のダイクッション位置指令信号を出力する。
【００９８】
指令選択器２３０には、ダイクッション圧力制御器２１０により生成されたトルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）、又はダイクッション位置制御器２２０により生成されたトルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）が加えられ、指令選択器２３０は、スライド位置信号、及びダイクッション位置信号に基づいてスライド１４がダイクッション力制御工程、主に成形工程の領域にあるか、又はダイクッション位置制御工程、主に非成形工程の領域にあるかを判断し、スライド１４が成形工程の領域にある場合には、ダイクッション圧力制御器２１０による生成されたトルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）を選択出力し、スライド１４が非成形工程の領域にある場合には、ダイクッション位置制御器２２０により生成されたトルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）を選択出力する。
【００９９】
選択器２６０は、指令選択器２３０により選択されたトルク指令信号（第１のトルク指令信号又は第２のトルク指令信号）を、駆動モードに応じてダイクッションシミュレータ２４０又はダイクッション装置本体１００に切り換えて出力する。即ち、ダイクッション装置本体１００（実機）を駆動する駆動モード４（第１の駆動モード）の場合には、入力するトルク指令信号（第１のトルク指令信号）をダイクッション装置本体１００に出力し、ダイクッションシミュレータ２４０を使用（駆動）する駆動モード１〜３（第２の駆動モード）の場合には、入力するトルク指令信号（第２のトルク指令信号）をダイクッションシミュレータ２４０に出力する。
【０１００】
＜ダイクッションシミュレータ２４０の概要＞
ダイクッションシミュレータ２４０は、ダイクッション制御装置２００のＮＣ（Numerical Control)内で、トルク指令信号からクッションパッド位置信号までを含み各部の運動方程式や機械特性に基づいた線形要素及び非線形要素を含んで離散時間系で、ダイクッション装置本体と物理的に等価に構成し、トルク指令信号からクッションパッド位置信号までに派生する複数の物理量を実時間（リアルタイム）で（デジタル）演算し、複数の物理量の中から、クッションパッド１１０の位置を示す第２のダイクッション位置信号、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力を示す第２のダイクッション圧力信号、及びサーボモータ１５６の角速度を示す第２の角速度信号を出力する。
【０１０１】
ダイクッションシミュレータ２４０のモデル構成範囲は、主に第２のトルク指令信号、スライド位置信号及びスライド速度信号の入力部、サーボモータ１５６のサーボアンプ１７０、サーボモータ１５６、角速度検出器１５８、油圧ポンプ／モータ１５４、油圧配管部、油圧シリンダ１２０を網羅し、第２のダイクッション位置信号、第２のダイクッション圧力信号及び第２の角速度信号の出力部を網羅している。
【０１０２】
ダイクッションシミュレータ２４０は、ダイクッション実時間演算器２４２を備えている。ダイクッション実時間演算器２４２には、選択器２６０を介してトルク指令信号（第２のトルク指令信号）が加えられるとともに、選択器２６４ａ、２６４ｂを介してスライド位置信号及びスライド速度信号が加えられており、ダイクッション実時間演算器２４２は、これらの入力信号に基づいて実時間で、少なくともクッションパッド１１０の位置を示す第２のダイクッション位置信号、油圧シリンダ１２０のクッション圧発生側加圧室１２０ｂの圧力を示す第２のダイクッション圧力信号、及びサーボモータ１５６の角速度を示す第２の角速度信号をそれぞれデジタル演算し、演算した第２のダイクッション位置信号、第２のダイクッション圧力信号、及び第２の角速度信号をそれぞれ選択器２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃの一方の入力端子ａに出力する。
【０１０３】
図３は、図２に示したダイクッションシミュレータ２４０の詳細な構成を示すブロック線図である。
【０１０４】
図３に示すようにダイクッションシミュレータ２４０は、サーボアンプ、サーボモータ、角速度検出器、油圧ポンプ／モータ、油圧配管部、油圧シリンダ、及びクッションパッドの各要素を網羅している。また、図２のブロック線図中の要素で、サーボアンプに含まれるＰＷＭ制御器や、サーボモータの角速度検出器（Encoder）の分解能、摩擦力が非線形要素である。
【０１０５】
また、図３における各記号は、下記の通りである。
【０１０６】
ＸS：スライド位置（ｍｍ）
ＶS：スライド速度（ｍｍ／ｓ）
ωM：サーボモータ角速度（ｒａｄ／ｓ）
Ｔr：サーボモータトルク指令（ｋｇｍ）
Ｓ：ラプラス演算子
ω1：１次遅れ系の角周波数［ｒａｄ／ｓ］
Ｒ：サーボモータの内部抵抗（Ω）
Ｌ：サーボモータ内コイルのインダクタンス（Ｈ）
ＫT：サーボモータのトルク定数（ｋｇｍ／Ａ）
Ｋe：サーボモータの逆起電力定数（Ｖｓ／ｒａｄ）
ｇ：重力加速度９．８０６（ｍ／ｓ2）
ＪM：サーボモータと油圧ポンプ／モータの総慣性モーメント（ｋｇｍ2）
ＤM：サーボモータと油圧ポンプ／モータの総粘性抵抗（ｋｇｍｓ／ｒａｄ）
ｑ：油圧ポンプ／モータの押し退け容積（ｍ3／ｓ）
Ｋ：作動油の体積弾性係数（ｋｇ／ｍ2）
Ａ：油圧シリンダの断面積（ｍ2）
ＶO：油圧シリンダと配管路の容積（ｍ3）
Ｍ：クッションパッドに連接する質量（ｋｇ）
ｆ：摩擦力（ｋｇ）
ＤC：粘性抵抗（ｋｇｍ／ｓ）
Ｘ：ダイクッション位置（ｍｍ）
Ｐ：ダイクッション圧力（ｋｇ／ｍ2）
図３に示すようにダイクッションシミュレータ２４０は、サーボモータトルク指令Ｔr、スライド位置ＸS、及びスライド速度ＶSを入力し、ダイクッション圧力Ｐ．ダイクッション位置Ｘ、及びサーボモータ角速度ωMを演算して出力する。
【０１０７】
図２に戻って、出力部２８０は、選択器２６２ａ及び選択器２６２ｂを介して、ダイクッション位置信号（第１のダイクッション位置信号又は第２のダイクッション位置信号）、及びダイクッション圧力信号（第１のダイクッション圧力信号又は第２のダイクッション圧力信号）、及びスライド位置信号、経過時間等を入力する。出力部２８０は、スライド位置を基準にして、スライド位置に対応するダイクッション圧力（又はダイクッション力）を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させ、また、経過時間を基準にして、経過時間に対応するダイクッション圧力（ダイクッション力）を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させる。
【０１０８】
これにより、ダイクッションシミュレータ２４０によるシミュレーション結果を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録することで、シミュレーション結果を確認しながら、制御アルゴリズム等のデバック、ヒューマンエラーの解消、及びダイクッション力関連の設定値の修正等が可能になり、また、実際のダイクッション装置本体１００を駆動した場合の運転結果を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録することで、運転結果を確認しながらダイクッション力関連の設定値の修正等を行うことが可能になる。
【０１０９】
［作用］
次に、駆動モード２と駆動モード４とを対比して、ダイクッション制御装置２００の作用について説明する。尚、駆動モード２は、ダイクッション装置本体１００（実機）を使用（駆動）せずにダイクッションシミュレータ２４０を駆動し、かつプレス機械１０（実機）を駆動する場合の駆動モード（第２の駆動モード）であり、駆動モード４は、ダイクッション装置本体１００（実機）及びプレス機械１０（実機）を駆動する場合の駆動モード（第１の駆動モード）である。
【０１１０】
＜第１ステップ＞
先ず、駆動モード２を選択し、プレス機械１０（実機）を駆動して、ダイクッションシミュレータ２４０を連動させる。運転時の主な条件であるダイクッション工程速度（成形速度）は、４４７．５ｍｍ／ｓとし、予備加速機能による予備加速レベルは「標準」を使用し、サージ抑制機能は「未使用」に設定した。
【０１１１】
ダイクッションシミュレータ２４０は、ダイクッション力制御工程、主にスライド１４が成形工程の領域にある場合には、ダイクッション圧力制御器２１０による生成された第２のトルク指令信号を入力し、ダイクッション位置制御工程、主にスライド１４が非成形工程の領域にある場合には、ダイクッション位置制御器２２０による生成された第２のトルク指令信号を入力し、また、プレス機械１０の駆動によりクランク軸エンコーダ２４から出力されるクランク軸エンコーダ信号から信号変換したスライド位置信号及びスライド速度信号を入力する。ダイクッションシミュレータ２４０は、これらの入力信号に基づいて演算する複数の物理量の中から、第２のダイクッション位置信号、第２のダイクッション圧力信号、及び第２の角速度信号をそれぞれ実時間でデジタル出力する。
【０１１２】
ダイクッションシミュレータ２４０による演算結果（シミュレーション結果）は、ダイクッション圧力制御器２１０及びダイクッション位置制御器２２０での第２のトルク指令信号の生成に使用され、また、出力部２８０により確認可能である。
【０１１３】
図４は、駆動モード２におけるダイクッション力作用時の各物理量の変化を示す波形図であり、図４（Ａ）はスライド位置及びダイクッション位置（ＤＣ位置）を示す波形図であり、図４（Ｂ）はダイクッション圧力（力）指令（ＤＣ荷重指令）及びダイクッション力応答（ＤＣ荷重）を示す波形図であり、図４（Ｃ）はスライド速度及びクッションパッドの速度（パッド速度）を示す波形図である。
【０１１４】
図４に示すシミュレーション結果によれば、ダイクッション力波形が不安定である。しかし、スライド速度が比較的速いこと、サージ抑制機能を用いていないこと、それでも結果としてダイクッション力ピーク値が装置強度上の許容範囲であることを考慮して、ダイクッション制御装置２００（ダイクッション圧力（力）制御アルゴリズム）は正常に作用している（バグを生じていない）と判断することができる。
【０１１５】
この確認に至るまでがメーカとして最も緊張する過程である。この過程では、入／出力信号が不正であったり、制御器あるいは制御プログラム（ソフトウェア）上に１つの微細な問題を含んでいたり、僅かな人為的な操作ミスが生じたりすると、ダイクッション装置本体１００（実機）を連動させていた場合は、正常に機能しないばかりか、完成以前に機械や金型を壊しかねない。壊れることの無いダイクッションシミュレータ２４０を連動させている為、安心である（うまくいくまで何度でも動作確認できる）。この第１ステップは、物理的にほぼ等価なダイクッション装置本体１００（実機）とダイクッションシミュレータ２４０とが入れ替わっていること以外は、実機を使用して行う場合に対する差異は無く、プレス機械１０−ダイクッション制御装置２００間の入出力信号の細部に至る部分や発生するエラー処理まで実機と同様である。
【０１１６】
したがって、この第１ステップを確実に仕上げれば、基本的な連動機能は、実機確認を残し完成したことになる。これにより、安全かつ迅速にダイクッション制御装置２００（ダイクッション連動機能）を完成させることができる。
【０１１７】
＜第２ステップ＞
第１ステップによる基本的なダイクッション連動機能の確認後、メーカは万を持して、駆動モード２から駆動モード４に切り換え、ダイクッション装置本体１００（実機）を駆動する。
【０１１８】
駆動モード４の場合、ダイクッション制御装置２００は、スライド１４が成形工程の領域にある場合には、ダイクッション圧力制御器２１０による生成した第１のトルク指令信号をダイクッション装置本体１００のサーボアンプ１７０に出力し、スライド１４が非成形工程の領域にある場合には、ダイクッション位置制御器２２０による生成した第１のトルク指令信号をダイクッション装置本体１００のサーボアンプ１７０に出力し、ダイクッション装置本体１００（実機）を駆動する。
【０１１９】
図５は、第１ステップと同じ条件でダイクッション装置本体１００を駆動した場合の、ダイクッション力作用時の各物理量の変化を示す波形図であり、図５（Ａ）はスライド位置及びＤＣ位置を示す波形図であり、図５（Ｂ）はＤＣ荷重指令及びＤＣ荷重を示す波形図であり、図５（Ｃ）はスライド速度及びパッド速度を示す波形図である。
【０１２０】
図４に示した波形図と図５に示した波形図とは一致しないものの、傾向は酷似している。実機駆動を只一度のミス（叩き間違い）を生じる事無く、ダイクッション機能を確認し、ダイクッション装置を完成させることができる。このことはメーカにとって、大きな利点である。
【０１２１】
＜第３ステップ＞
第１ステップ及び第２ステップにより、ダイクッションシミュレータ２４０を駆動する場合と、ダイクッション装置本体１００（実機）を駆動する場合とで、ほぼ同じ結果（応答傾向）を示すことが判明している為、実機を用いず、ダイクッションシミュレータ２４０を用いてダイクッション圧力（力）の調整を行うことができる。この工程は、装置を使用し成形を行うユーザにとって、特に有効である。
【０１２２】
つまり、図４（や図５）は、ダイクッション力が不安定な（オーバーシュートが大きい）傾向を示しており、より安定した（変動の少ない）ダイクッション力作用形態が成形上望まれる。この不安定な状態から安定した状態にする為の調整は、実際の金型を用いて試し打ちしながら試行するより、ダイクッションシミュレータ２４０を用いて試行する方が安全かつ迅速に行うことができる。
【０１２３】
図６は、図４に対して（図４同様にダイクッションシミュレータ２４０を用いて、ダイクッション力やダイクッションストローク、プレス機械１０のスライド速度等の基本設定は同様に）、ダイクッション力作用形態をより安定化させ、かつ立ち上がり応答を早める為に、サージ抑制機能を有効にし、かつ予備加速機能（インパクト前に下降させる機能）を無効にした場合のダイクッション力応答波形等を示す。
【０１２４】
図６（Ｂ）に示すようにダイクッション力は安定、かつ高応答に作用している。ユーザは、この第３ステップまでダイクッションシミュレータ２４０を用いて、安全、かつ迅速にダイクッション力の調整を行うことができる。
【０１２５】
＜第４ステップ＞
第３ステップによるダイクッション力の調整後、ユーザは万を持して、駆動モード２から駆動モード４に切り換え、ダイクッション装置本体１００（実機）を駆動し、金型を用いて材料をプレス成形する。試行錯誤を必要とせず、初回の成形から、安定かつ高応答で意図通りのダイクッション力を作用させることが可能になる。
【０１２６】
図７は、第３ステップと同じ条件でダイクッション装置本体１００を駆動した場合の、ダイクッション力作用時の各物理量の変化を示す波形図である。
【０１２７】
図６に示した波形図と図７に示した波形図とは一致しないものの、傾向は酷似している。実機駆動を只一度のミス（叩き間違い）を生じる事無く行うことができる。このことはユーザにとって、大きな利点である。
【０１２８】
［ダイクッション制御方法］
図８は、本発明に係るダイクッション制御方法の実施形態を示すフローチャートであり、特に図２に示したダイクッション制御装置２００によりダイクッション装置本体１００を制御し、製品の製造を開始するまでの制御に関して示している。
【０１２９】
図８において、まず、ダイクッションシミュレータ２４０を駆動する駆動モード１〜３のうちのいずれかの駆動モードである第２の駆動モードを選択する（ステップＳ１０）。
【０１３０】
第２の駆動モードが選択されると、ダイクッションシミュレータ２４０を駆動し、サイクル動作させる（ステップＳ１２）。この場合、ダイクッション圧力制御器２１０もサイクル動作させる。
【０１３１】
即ち、ダイクッション圧力制御器２１０は、ダイクッション圧力指令信号とダイクッションシミュレータ２４０により実時間で演算された第２のダイクッション圧力信号とに基づいて第２のトルク指令信号を生成し、生成した第２のトルク指令信号をダイクッションシミュレータ２４０に出力する。また、ダイクッションシミュレータ２４０は、ダイクッション圧力制御器２１０により生成された第２のトルク指令信号とプレス機械のスライドの位置及び速度を示すスライド位置信号及びスライド速度信号とに基づいて少なくとも第２のダイクッション圧力信号を実時間で演算、出力する。
【０１３２】
続いて、ダイクッションシミュレータ２４０により演算された第２のダイクッション圧力信号又は第２のダイクッション圧力信号から計算した第２のダイクッション力信号に基づいて、第２のダイクッション圧力信号又は第２のダイクッション力信号に対応する第２のダイクッション圧力又は第２のダイクッション力を表示器に表示させ、及び／又は記録部に記録させる（ステップＳ１４）。
【０１３３】
次に、表示器等に表示されたシミュレーション結果（ダイクッション圧力（力））により、ダイクッション圧力（力）がユーザにとって、金型を用いた成形上許容範囲内か否かを判別する（ステップＳ１６）。また、ステップＳ１６では、ダイクッション力が発生しない等のエラーも確認可能である。
【０１３４】
そして、ダイクッション圧力（力）が許容範囲内にない場合（「No」の場合）には、予備加速機能における予備加速レベルの設定、サージ抑制機能におけるサージ抑制レベルの設定等を含む運転調整を行う（ステップＳ１８）。また、エラーを生じた場合は、それを解消すべく対処する。一方、ダイクッション圧力（力）が少なくとも成形上許容範囲内にある場合（「Yes」の場合）には、ステップＳ２０に遷移させる。
【０１３５】
ステップＳ２０では、第２の駆動モードに代えて、ダイクッション装置本体１００（実機）を駆動する駆動モード４である第１の駆動モードを選択する。
【０１３６】
第１の駆動モードが選択されると、ダイクッション装置本体１００（実機）を駆動し、ダイクッション装置本体１００（実機）及びダイクッション圧力制御器２１０をサイクル動作させる（ステップＳ２２）。また、ステップＳ２２では、プレス機械１０により金型を用いて材料をプレス成形する（「試し打ち」を行う）。
【０１３７】
試し打ちによりプレス成形された製品が良品か否かを判別する（ステップＳ２４）。プレス成形された製品が良品でない場合（亀裂や絞り皺がある場合）（「No」の場合）には、製品の部位毎にダイクッション力を調整する「シム調整」や、実機のダイクッション圧力（力）の波形を確認しながら、ダイクッション圧力の大小設定や変圧設定、予備加速機能における予備加速レベルの設定、サージ抑制機能におけるサージ抑制レベルの設定等を含む運転調整を行う（ステップＳ２６）。
【０１３８】
一方、試し打ちによりプレス成形された製品が良品であると判別されると（「Yes」の場合）、本処理を終了する。
【０１３９】
［その他］
本実施形態のダイクッション制御装置は、ダイクッション装置本体の油圧シリンダが発生するダイクッション力を制御するダイクッション圧力（力）制御と、クッションパッドの位置を制御するダイクッション位置制御とを行うが、本発明は、ダイクッション圧力（力）制御のみを行うダイクッション制御装置にも適用することができ、この場合、ダイクッションシミュレータは、ダイクッション圧力（力）のみをシミュレーションすればよい。
【０１４０】
また、本実施形態のダイクッション制御装置は、サーボモータの角速度を示す角速度信号（第１の角速度信号又は第２の角速度信号）を、ダイクッション圧力制御時にダイクッション圧力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用し、ダイクッション位置制御時にクッションパッドの位置の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用しているが、角速度信号を使用しない実施形態でもよく、特にダイクッションシミュレータは、角速度信号（第２の角速度信号）を出力しないものでもよい。
【０１４１】
また、本実施形態では、ダイクッション装置本体の作動液として油を使用した場合について説明したが、これに限らず、水やその他の液体を使用してもよい。即ち、本実施形態においては、油圧シリンダ、油圧回路を使用した形態で説明したが、これらに限定されるものではなく、水やその他の液体を使用した液圧シリンダ、液圧回路を本発明において使用できることは言うまでもない。
【０１４２】
更に、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４３】
１０  プレス機械
１１  ベッド
１２  コラム
１３  クラウン
１４  スライド
１５  ガイド部
１６  プレス駆動装置
１７  クランク軸
１８  コンロッド
１９  プレス制御装置
２０  上型
２２  下型
２４  クランク軸エンコーダ
３０  材料
１００  ダイクッション装置本体
１０２  ブランクホルダ
１０４  クッションピン
１１０  クッションパッド
１２０  油圧シリンダ
１２０ａ  ピストンロッド
１２０ｂ  クッション圧発生側加圧室
１２４  ダイクッション位置検出器
１５０  油圧回路
１５２  アキュムレータ
１５４  油圧ポンプ／モータ
１５６  サーボモータ
１５８  角速度検出器
１６０  リリーフ弁
１６２  逆止弁
１６４  圧力検出器
１７０  サーボアンプ
１７２  電力回生器付き直流電源
１７４  交流電源
２００  ダイクッション制御装置
２１０  ダイクッション圧力制御器
２１２  ダイクッション圧力指令器
２２０  ダイクッション位置制御器
２２２  ダイクッション位置指令器
２３０  指令選択器
２４０  ダイクッションシミュレータ
２４２  ダイクッション実時間演算器
２５０  プレスシミュレータ
２５２  スライド位置指令器
２５４、２６０、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、２６４ａ、２６４ｂ  選択器
２５６  プレス実時間演算器
２７０、２７２、２７４、２７６、２７８  信号変換器
２８０  出力部
【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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