JP2000301385A - プレス装置およびプレス加工品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通の架台に連結された複数組の型の間の相
互干渉を低減し、加工精度を高める。 【解決手段】 複数組（例えば２組）の型がサーボモー
タ６ａ，６ｂで駆動される。サーボモータ６ａ，６ｂ
は、それぞれサーボ増幅器８ａ，８ｂによって、個別に
制御される。サーボ増幅器８ａの制御部は、サーボモー
タ６ａの回転位置の計測値Xが、パルス発生器９を通じ
てCPUから伝えられる指示値X0へ追随するように、電流I
を算出する。トルク検出・制限部２５は、DAコンバータ
１２を通じてCPUから伝えられるトルクの制限値を超え
ないように、算出された電流Iを制限した上で、電流増
幅器２６を通じてサーボモータ６ａへ伝える。型接触の
後に、サーボモータ６ａのトルクが制限値に達すると、
指示値X0が型閉め方向に急速に進められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プレス装置およ
びプレス加工品の製造方法に関し、特に、複数組の型の
間の相互干渉を低減して加工精度を高めるための改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、この発明の背景となる従来のプ
レス装置の構成を示す説明図である。この装置１５１で
は、床に設置された下定盤７１に立設された一対の支柱
７５ａ，７５ｂによって、上定盤７２が支持されてい
る。互いに固定的に連結した下定盤７１、支柱７５ａ，
７５ｂ、および、上定盤７２は、架台８６を構成してい
る。下定盤７１には、一対の固定型（固定モールド）７
３ａ，７３ｂが固定されている。上定盤７２には、一対
の（第１）サーボモータ７６ａと（第２）サーボモータ
７６ｂとが固定されている。

【０００３】サーボモータ７６ａ，７６ｂは、ボールネ
ジ７７ａ，７７ｂにそれぞれ螺合しており、回転するこ
とによって、ボールネジ７７ａ，７７ｂを鉛直方向へ個
別に駆動する。ボールネジ７７ａ，７７ｂの下端には、
それぞれ、可動型（可動モールド）７４ａ，７４ｂが固
定されている。

【０００４】可動型７４ａ，７４ｂは、それぞれ、固定
型７３ａ，７３ｂに対向するように固定型７３ａ，７３
ｂの直上方に位置している。そして、サーボモータ７６
ａ，７６ｂが、正転方向および逆転方向に回転すること
により、可動型７４ａ，７４ｂが、型閉め方向（すなわ
ち下方）および型開き方向（すなわち上方）へ移動す
る。

【０００５】サーボモータ７６ａ，７６ｂには、それぞ
れ、（第１）サーボ増幅器７８ａおよび（第２）サーボ
増幅器７８ｂによって、電流が供給される。サーボ増幅
器７８ａ，７８ｂは、増幅器制御部８５によって個別に
制御され、それによって、サーボモータ７６ａ，７６ｂ
へ供給される電流の大きさが個別に制御される。増幅器
制御部８５は、CPU８０、および、パルス発生器７９を
備えている。

【０００６】図７は、サーボ増幅器７８ａ，７８ｂを代
表して、サーボ増幅器７８ａの内部構成を示すブロック
図である。サーボ増幅器７８ａには、サーボモータ７６
ａの動作位置（すなわち、回転子の回転位置）に関する
指示値X0が、パルス発生器７９から送られると同時に、
サーボモータ７６ａの動作位置の計測値Xが、エンコー
ダ９０から送られる。

【０００７】指示値X0は、図８のタイミングチャートが
示すように、時系列に沿ったパルスの個数で表現され
る。サーボモータ７６ａの動作を正転方向に進めるべく
指示するときには、正転指示信号CWがパルスの形態で出
力され、逆転方向に進めるべく指示するときには、逆転
指示信号CCWがパルスの形態で出力される。正転指示信
号CWのパルス数と逆転指示信号CCWのパルス数の差の積
算値が、サーボモータ７６ａの動作位置の指示値X0に相
当する。

【０００８】また、指示値X0の変化率は、サーボモータ
７６ａの動作速度（すなわち、回転速度）の目標値に相
当し、図８が示すように、パルスの周波数に比例する。
エンコーダ９０は、同様の形式のパルスを、サーボモー
タ７６ａの動作量（すなわち、回転子の回転量）に応じ
て出力する。

【０００９】図７に戻って、減算器９１は、指示値X0と
計測値Xとの差を算出し、算出した値を位置偏差ΔXとし
て出力する。増幅器９２は、位置偏差ΔXを増幅する。
減算器９１と増幅器９２は、位置制御部を構成する。F/
V変換部９７は、計測値Xの時間変化率、すなわち、計測
値Xを表現するパルスの周波数を、電圧信号へと変化す
る。減算器９３は、増幅器９２の出力信号と、F/V変換
部９７の出力信号との差を算出し、算出した値を速度偏
差ΔSとして出力する。増幅器９４は、速度偏差ΔSを増
幅する。減算器９３、増幅器９４、および、F/V変換部
９７は、速度制御部を構成する。

【００１０】増幅器９４の出力信号は、電流増幅器９６
へ入力される。電流増幅器９６は、入力信号を増幅し、
入力信号に比例した大きさの電流Iを、サーボモータ７
６ａへ供給する。したがって、電流Iは、計測値Xが、計
測値Xと指示値X0の差に比例した速度で指示値X0へ追随
するように制御される。図６に示したCPU８０は、演算
処理を実行し、演算処理によって算出された値にもとづ
いて、指示値X0がパルス発生器９を通じて出力される。
それによって、サーボモータ７６ａの動作が制御され
る。

【００１１】図９は、CPU８０の演算処理の手順を示す
フローチャートである。演算処理が開始されると、はじ
めに、ステップＳ５１，Ｓ５２の処理が同時に実行され
る。すなわち、サーボモータ７６ａ，７６ｂが、原点
（初期位置）へ復帰するように駆動される。原点への復
帰が完了するまでこの処理は継続され（ステップＳ５
３）、完了すると処理はステップＳ５４，Ｓ５５へ移行
する。原点への復帰が完了したときには、可動型７４
ａ，７４ｂは、固定型７３ａ，７３ｂから上方に離れた
待機位置に位置する。

【００１２】つづくステップＳ５４，Ｓ５５では、サー
ボモータ７６ａ，７６ｂが、加重動作を行うように駆動
される。これにより、可動型７４ａ，７４ｂが、型閉め
方向へ移動し、固定型７３ａ，７３ｂへ当接した後、さ
らに押圧されることにより、プレス加工が行われる。ス
テップＳ５４，Ｓ５５は、同時に実行される。プレス加
工が完了するまでこれらの処理は実行され（ステップＳ
５６）、プレス加工が完了すると、処理はステップＳ５
７，Ｓ５８へ移行する。

【００１３】ステップＳ５７，Ｓ５８では、サーボモー
タ７６ａ，７６ｂが、退避動作を行うように駆動され
る。これにより、可動型７４ａ，７４ｂが、型開き方向
へ移動し、待機位置へ復帰する。ステップＳ５７，Ｓ５
８は、同時に実行される。待機位置への復帰が完了する
までこれらの処理は実行され（ステップＳ５９）、復帰
が完了すると、処理はステップＳ５４，Ｓ５５へ戻る。
以上の処理が反復されることによって、プレス加工が反
復的に行われる。

【００１４】図１０は、ステップＳ５４，Ｓ５５を代表
して、ステップＳ５４の内部フローを示すフローチャー
トである。同様に、図１１は、ステップＳ５７，Ｓ５８
を代表して、ステップＳ５７の内部フローを示すフロー
チャートである。また、図１２は、ステップＳ５４にも
とづく加重動作、および、ステップＳ５７の処理にもと
づく退避動作にともなう、動作速度の目標値（すなわ
ち、指示値X0の変化率）、位置偏差ΔX、および、サー
ボモータ７６ａのトルクの変化を表すタイミングチャー
トである。以下に、図１０〜図１２を参照しつつ、装置
１５１の加重動作および退避動作について説明する。

【００１５】ステップＳ５４の処理にもとづく加重動作
が開始されると、まず、可動型７４ａが型閉め方向へ高
速で移動するように駆動される（ステップＳ６１）。こ
のとき、動作速度の目標値は、まずゼロから上昇し、指
示値X0が所定の基準値に達すると高い値を保持し、その
後、指示値X0が別の基準値に達すると下降する。その
後、動作速度の目標値は、低い値へ維持される（ステッ
プＳ６２）。

【００１６】動作速度の目標値の切り替えが行われる動
作位置を規定する基準値は、図９の処理に先立って行わ
れるティーチングによって、あらかじめ設定される。ス
テップＳ６１にもとづく高速移動動作からステップＳ６
２にもとづく低速移動動作への切り替えの時期を規定す
る基準値は、指示値X0がこの基準値に到達したときに、
可動型７４ａが、固定型７３ａへ当接しない位置にある
ように設定される。したがって、可動型７４ａは、待機
位置から固定型７３ａへ向かって、高速で移動した後、
可動型７４ａが固定型７３ａへ当接するよりも前に速度
を緩め、その後、固定型７３ａへ向かって低速で移動す
る。それにより、可動型７４ａと固定型７３ａとが当接
したときの衝撃が緩和される。

【００１７】低速移動動作が行われている中のある時点
で、可動型７４ａが固定型７３ａへ当接する。可動型７
４ａは、固定型７３ａへ当接するまでは、おおよそ目標
値どおりの速度で移動するが、当接した後は、目標値通
りの速度を維持することはできない。したがって、当接
が起こった後は、位置偏差ΔXが拡大する。それにとも
なって、速度偏差ΔSが拡大するので、電流Iが増加す
る。その結果、サーボモータ７６ａのトルクが上昇す
る。すなわち、可動型７４ａが、増加する押圧力によっ
て固定型７３ａへと押圧される。

【００１８】その後、指示値X0が別の基準値に達する
と、動作速度の目標値はゼロへ向かって下降する。その
後、処理はステップＳ６３へ移行し、動作速度の目標値
がゼロへ維持される。すなわち、指示値X0が一定の値に
保持される。このとき、可動型７４ａは一定の押圧力で
固定型７３ａへ押圧される。押圧開始から停止動作まで
の過程を通じて、プレス加工が行われる。あらかじめ設
定された一定の時間を経ると、停止動作は終了し、処理
はステップＳ５７へ移行する。

【００１９】ステップＳ５７では、可動型７４ａが型開
き方向へ高速で移動するように駆動される（ステップＳ
７１）。このとき、動作速度の目標値は、まずゼロから
上昇し、指示値X0が所定の基準値に達すると高い値を保
持し、その後、指示値X0が別の基準値に達するとゼロま
で下降する。ステップＳ５７にもとづく高速退避移動動
作の中で指示値X0として出力される逆転指示信号CCWの
パルスの個数は、ステップＳ６１（高速移動動作）およ
びステップＳ６２（低速移動動作）で出力される正転信
号CWのパルスの個数と同一である。これにより、可動型
７４ａに付加されていた押圧力が迅速に解除され、その
後、可動型７４ａは待機位置へと高速で復帰する。

【００２０】従来装置１５１は、以上のように動作する
ことにより、可動型７４ａ，７４ｂと固定型７３ａ，７
３ｂとの間の衝撃を回避しつつ、能率のよいプレス加工
を実現する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来装置１
５１では、単一の架台８６に、二つの固定型７３ａ，７
３ｂ、および、二つのサーボモータ７６ａ，７６ｂが設
けられているので、以下に述べるようないくつかの問題
点があった。図１３〜図１６は、これらの問題点を説明
するためのタイミングチャートである。図１３〜図１６
において、速度(a)，(b) は、それぞれ、可動型７４
ａ，７４ｂの移動速度を表し、荷重(a)，(b)は、それぞ
れ、可動型７４ａ，７４ｂに印加される押圧力を表す。

【００２２】既述のように、CPU８０は、加重動作にお
いて可動型７４ａ，７４ｂが固定型７３ａ，７３ｂへ同
時に到着するように、指示値X0をサーボ増幅器７８ａ，
７８ｂへ送出する。しかしながら、定盤７１，７２のた
わみ、サーボモータ７６ａ，７６ｂの能力差、サーボモ
ータ７６ａ，７６ｂから可動型７４ａ，７４ｂへ至る伝
達機構におけるわずかな誤差、その他の原因によって、
可動型７４ａ，７４ｂが固定型７３ａ，７３ｂへ到達す
る時期が必ずしも一致するとは限らない。

【００２３】例えば、図１３が示すように、可動型７４
ａが固定型７３ａへ到達する時期が、可動型７４ｂが固
定型７３ｂへ到達する時期よりも早まるときには、可動
型７４ａが固定型７３ａへ到達した後、可動型７４ｂが
固定型７３ｂへ到達し、ある程度にまで可動型７４ｂへ
の押圧力が上昇するまでの期間に、可動型７４ａには過
剰な押圧力が印加される。この過荷重は、プレス加工に
おける加工精度を低める要因となる。

【００２４】また、装置１５１を長期間にわたって使用
すると、定盤７１，７２の変形、サーボモータ７６ａ，
７６ｂの特性の変化、伝達機構の摩耗等が生じる。たと
え同時到着が維持されたとしても、長期間にわたる装置
各部の変形・変化・摩耗等によって、図１４が示すよう
に、可動型７４ａ，７４ｂの間で、押圧力に不均衡が生
じる場合がある。この不均衡も、プレス加工の精度を低
める要因となる。

【００２５】さらに、退避動作においても、定盤７１，
７２のたわみ、サーボモータ７６ａ，７６ｂの能力差、
サーボモータ７６ａ，７６ｂから可動型７４ａ，７４ｂ
へ至る伝達機構におけるわずかな誤差、その他の原因に
よって、可動型７４ａ，７４ｂが固定型７３ａ，７３ｂ
から離間する時期が、互いに異なる場合がある。例え
ば、図１５が示すように、可動型７４ａが固定型７３ａ
から離れる時期が、可動型７４ｂが固定型７３ｂから離
れる時期よりも早まるときには、可動型７４ａが退避動
作を開始した後、可動型７４ｂがある程度にまで退避移
動するまでの期間に、可動型７４ｂには過剰な押圧力が
印加される。この過荷重も、プレス加工の精度を低める
要因となる。

【００２６】また、装置１５１では、上記したティーチ
ングは、二つのサーボモータ７６ａ，７６ｂに関して、
個別に行われる。すなわち、サーボ増幅器７８ａへの指
示値X0に関する基準値と、サーボ増幅器７８ｂへの指示
値X0に関する基準値とは、別個に設定される。CPU８０
は、このようにして定められた基準値を参照しつつ、サ
ーボ増幅器７８ａ，７８ｂに対して個別に指示値X0を伝
える。それによって、加工精度の向上が図られている。

【００２７】ところが、図１６が示すように、サーボモ
ータ７６ａに対するティーチング(a) と、サーボモータ
７６ｂに対するティーチング(b)とを、それぞれ単独で
行って、所定の目標とする荷重（押圧力）が得られるよ
うに、基準値を設定したとしても、その後に行われる図
９の処理の中で、可動型７４ａ，７４ｂに印加される押
圧力が、目標値よりも低くなる場合がある。これは、押
圧力が可動型７４ａ，７４ｂの一方に印加されるとき
と、双方に同時に印加されるときとの間で、定盤７１，
７２に生じるたわみの大きさ（たわみ量）が、異なるこ
とに由来する。

【００２８】以上のように、共通の架台に複数組の型が
連結されている従来のプレス装置では、複数組の型の間
の相互干渉に由来して、プレス加工の精度の向上が妨げ
られるという問題点があった。

【００２９】この発明は、従来の技術における上記した
問題点を解消するためになされたもので、複数組の型の
間の相互干渉を低減し、それにより、加工精度を高める
ことのできるプレス装置およびプレス加工品の製造方法
を提供することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】第１の発明の装置は、共
通の架台に複数の固定型と複数のモータとが設けられ、
前記複数の固定型とそれぞれ対をなす可動型を前記複数
のモータで個別に駆動することにより、プレス加工を行
うプレス装置において、前記複数のモータへ個別に通電
する複数の増幅器と、前記複数の増幅器を個別に制御す
ることにより、前記複数の可動型を型閉め方向へ移動さ
せ前記複数の固定型へそれぞれ押圧する加重動作と、前
記複数の可動型を型開き方向へ移動させる退避動作と
を、実現する増幅器制御部と、を備えている。そして、
前記複数の増幅器の各々が、前記複数のモータの中で通
電の対象となるモータの動作位置の計測値が指示値へ追
随するように、通電の対象となる前記モータへの通電量
を算出する制御部と、通電の対象となる前記モータのト
ルクが制限値を超えないように、前記制御部が算出した
前記通電量を制限して前記モータへ伝えるトルク制限部
とを、備えており、前記増幅器制御部が、前記加重動作
の中で、前記複数の増幅器の各々の前記指示値を、前記
トルクが前記制限値へ達した後にさらに型閉め方向へと
進める。

【００３１】第２の発明の装置では、第１の発明のプレ
ス装置において、前記増幅器制御部が、前記加重動作の
中で、前記複数の増幅器の各々の前記指示値を、前記ト
ルクが前記制限値へ達する前に型閉め方向へ進めるとと
もに、型接触の前に前記指示値の変化の速度を緩める。

【００３２】第３の発明の装置では、第２の発明のプレ
ス装置において、前記増幅器制御部が、前記加重動作の
中で、前記複数の増幅器の各々の前記指示値の変化の速
度を、前記トルクが前記制限値へ達した後に高める。

【００３３】第４の発明の装置では、第２または第３の
発明のプレス装置において、前記増幅器制御部が、前記
加重動作の中で、前記複数の増幅器の各々の前記制限値
を、型接触の前に前記指示値の変化の速度を緩めると同
時に、引き下げる。

【００３４】第５の発明の装置では、第１ないし第４の
いずれかの発明のプレス装置において、前記増幅器制御
部が、前記退避動作の中で、前記複数の増幅器の各々の
前記指示値を型開き方向へ進めるとともに、所定量以上
に型が開くまでは、前記制限値を維持し、その後は、前
記制限値を高める。

【００３５】第６の発明の製造方法は、プレス加工品の
製造方法であって、第１ないし第５のいずれかの発明の
前記プレス装置を用いてプレス加工を行うことにより、
プレス加工品を製造する。

【００３６】

【発明の実施の形態】

＜1. 構成＞図１は、本発明に係る実施の形態のプレス
装置の構成を示す説明図である。この装置１０１では、
床に設置された下定盤１に立設された一対の支柱５ａ，
５ｂによって、上定盤２が支持されている。互いに固定
的に連結した下定盤１、支柱５ａ，５ｂ、および、上定
盤２は、架台１６を構成している。下定盤１の上面に
は、一対の固定型（固定モールド）３ａ，３ｂが固定さ
れている。

【００３７】上定盤２には、固定型３ａ，３ｂの上方に
それぞれ位置するように、一対の（第１）サーボモータ
６ａと（第２）サーボモータ６ｂとが固定されている。
サーボモータ６ａ，６ｂは、ボールネジ７ａ，７ｂにそ
れぞれ螺合しており、回転することによって、ボールネ
ジ７ａ，７ｂを鉛直方向へ個別に駆動する。ボールネジ
７ａ，７ｂの下端には、それぞれ、可動型（可動モール
ド）４ａ，４ｂが固定されている。

【００３８】可動型４ａ，４ｂは、それぞれ、固定型３
ａ，３ｂに対向するように固定型３ａ，３ｂの直上方に
位置している。そして、サーボモータ６ａ，６ｂが、正
転方向および逆転方向に回転することにより、可動型４
ａ，４ｂが、型閉め方向（すなわち下方）および型開き
方向（すなわち上方）へ移動する。

【００３９】サーボモータ６ａ，６ｂは、それぞれ、
（第１）サーボ増幅器８ａおよび（第２）サーボ増幅器
８ｂによって、電流の供給を受ける。サーボ増幅器８
ａ，８ｂは、増幅器制御部１５によって個別に制御さ
れ、それによって、サーボモータ６ａ，６ｂへ供給され
る電流の大きさ、すなわち通電量が個別に制御される。
増幅器制御部１５は、CPU１０、パルス発生器９、パル
スカウンタ１１、トルク制限指示部としてのDAコンバー
タ１２、および、トルクモニタとしてのADコンバータ１
３を備えている。増幅器制御部１５は、サーボ増幅器８
ａ，８ｂおよびサーボモータ６ａ，６ｂを通じて、可動
型４ａ，４ｂの所定の動作を実現する。

【００４０】図２は、サーボ増幅器８ａ，８ｂを代表し
て、サーボ増幅器８ａの内部構成を示すブロック図であ
る。サーボ増幅器８ａには、サーボモータ６ａの動作位
置（すなわち、回転子の回転位置）に関する指示値X0
が、パルス発生器９から送られると同時に、サーボモー
タ６ａの動作位置の計測値Xが、エンコーダ２０から送
られる。エンコーダ２０は、例えば、周知のロータリー
エンコーダとして構成される。指示値X0および計測値X
は、いずれも、従来装置１５１と同様に、図８に例示し
た時系列に沿ったパルスの個数で表現される。

【００４１】減算器２１は、指示値X0と計測値Xとの差
を算出し、算出した値を位置偏差ΔXとして出力する。
増幅器２２は、位置偏差ΔXを増幅する。減算器２１と
増幅器２２は、位置制御部を構成する。F/V変換部２７
は、計測値Xの時間変化率、言い換えると、計測値Xを表
現するパルスの周波数を、電圧信号へと変化する。減算
器２３は、増幅器２２の出力信号と、F/V変換部２７の
出力信号との差を算出し、算出した値を速度偏差ΔSと
して出力する。増幅器２４は、速度偏差ΔSを増幅す
る。減算器２３、増幅器２４、および、F/V変換部２７
は、速度制御部を構成する。そして、位置制御部および
速度制御部が、本発明の制御部に含まれる。

【００４２】増幅器２４の出力信号は、トルク検出・制
限部２５を通じて、電流増幅器２６へ入力される。電流
増幅器２６は、入力信号を増幅し、入力信号に比例した
大きさの電流Iを、サーボモータ６ａへ供給する。した
がって、制御部は、計測値Xと指示値X0の差に比例した
速度で、計測値Xが指示値X0へ追随するように、電流Iを
制御する機能を果たす。

【００４３】トルク検出・制限部２５は、例えば電流I
を通じて、サーボモータ６ａのトルクを検出し、検出値
をADコンバータ１３へ伝える。トルク検出・制限部２５
は、さらに、トルクの検出値がDAコンバータ１２が指示
するトルクの制限値を超えないように、電流増幅器２へ
の入力信号を制限する。すなわち、トルク検出・制限部
２５は、増幅器２４の出力信号の大きさが、トルクの制
限値に対応する値を超えないときには、増幅器２４の出
力信号をそのまま電流増幅器２６へ伝えるが、増幅器２
４の出力信号の大きさが、トルクの制限値に対応する値
を超えるときには、増幅器２４の出力信号よりも優先し
て、トルクの制限値に対応する値を電流増幅器２６へ伝
える。

【００４４】エンコーダ２０が出力する計測値Xは、パ
ルスカウンタ１１へも入力される。CPU１０は、パルス
カウンタ１１を通じて入力される計測値X、および、AD
コンバータ１３を通じて入力されるトルクの検出値にも
とづいて、演算処理を実行する。演算処理によって算出
された値にもとづいて、指示値X0がパルス発生器９を通
じて出力され、トルクの制限値がDAコンバータ１２を通
じて出力される。

【００４５】＜2. 動作＞CPU１０は、図９に示した手順
に沿って演算処理を実行する。しかしながら、装置１０
１では従来装置１０５とは異なり、加重動作および退避
動作における演算処理の手順は、それぞれ図３および図
４のフローチャートで表される。図３は、ステップＳ５
４，Ｓ５５を代表して、ステップＳ５４の内部フローを
表しており、図４は、ステップＳ５７，Ｓ５８を代表し
て、ステップＳ５７の内部フローを表している。

【００４６】また、図５は、図３および図４の処理にも
とづいて加重動作および退避動作が行われるときの、動
作速度の目標値（すなわち、指示値X0の変化率）、位置
偏差ΔX、および、サーボモータ６ａのトルクの変化を
表すタイミングチャートである。以下に、図３〜図５を
参照しつつ、装置１０１の荷重動作および退避動作につ
いて説明する。

【００４７】加重動作が開始されると、まず、可動型４
ａが型閉め方向へ高速で移動するように駆動される（ス
テップＳ１）。このとき、動作速度の目標値は、まずゼ
ロから上昇し、指示値X0が所定の基準値に達すると高い
値を保持する。動作速度の目標値は、その後、指示値X0
が別の基準値に達すると下降する。そして、指示値X0
が、さらに別の基準値へ達すると、動作速度の目標値
は、低い一定の値へ維持される（ステップＳ２）。

【００４８】装置１５１と同様に、動作速度の目標値の
切り替えが行われる動作位置を規定する基準値は、図９
の処理に先立って行われるティーチングによって、あら
かじめ設定される。ステップＳ１にもとづく高速移動動
作からステップＳ２にもとづく低速移動動作への切り替
えの時期を規定する基準値は、指示値X0がこの基準値に
到達したときに、可動型４ａが、固定型３ａへ当接しな
い位置にあるように設定される。

【００４９】したがって、可動型４ａは、待機位置から
固定型３ａへ向かって、高速で移動した後、可動型４ａ
が固定型３ａへ当接するよりも前に速度を緩め、その
後、固定型３ａへ向かって低速で移動する。それによ
り、移動時間が短縮されるとともに、可動型４ａと固定
型３ａが当接したときの衝撃が緩和される。

【００５０】高速移動動作から低速移動動作へ移行する
時刻t1において、CPU１０は、DAコンバータ１２を通じ
て出力されるトルクの制限値を、それ以前に設定されて
いた最大値Mから、それよりも低い制限値Lへと引き下げ
る。制限値Lは、プレス加工の際に、可動型４ａに印加
すべき押圧力に対応する値として、あらかじめティーチ
ングされる。

【００５１】低速移動動作が行われている中のある時点
（時刻t2）で、可動型４ａが固定型３ａへ当接する。可
動型４ａは、固定型３ａへ当接するまでは、おおよそ目
標値どおりの速度で移動するが、当接した後は、目標値
通りの速度を維持することはできない。したがって、当
接が起こった後は、位置偏差ΔXが拡大する。それにと
もなって、速度偏差ΔSが拡大するので、電流Iが増加す
る。その結果、サーボモータ６ａのトルクが上昇する。
すなわち、可動型４ａが、増加する押圧力によって固定
型３ａへと押圧される。

【００５２】押圧力が増加する中のある時点（時刻t3）
で、サーボモータ６ａのトルクが制限値Lに達する。CPU
１０は、ADコンバータ１３を通じて、このことを検知す
る（ステップＳ３）と、指示値X0の変化率、すなわち、
動作速度の目標値を引き上げる（ステップＳ４）。その
結果、指示値X0が、型閉め方向に急速に変化し、それに
ともなって、位置偏差ΔXが急速に拡大する。しかしな
がら、トルクは、トルク検出・制限部２５の働きによっ
て、制限値Lにとどまる。したがって、可動型４ａは、
制限値Lに対応した一定の押圧力で押圧される。

【００５３】指示値X0がさらに別の基準値に達する（時
刻t4）と、ステップＳ４にもとづく押し込み移動動作は
終了し、処理はステップＳ５へ移行し、動作速度の目標
値がゼロへ維持される。すなわち、指示値X0が一定の値
に保持される。この停止動作では、可動型４ａは、ひき
つづき、制限値Lに対応した一定の押圧力で、固定型３
ａへ押圧される。押圧開始から停止動作までの過程を通
じて、プレス加工が行われる。あらかじめ設定された一
定の時間を経る（時刻t5）と、停止動作は終了し、退避
動作が開始される。

【００５４】退避動作が開始されると、動作速度の目標
値が、負の方向の大きな値、例えば、ステップＳ３の押
し込み移動動作における動作速度の目標値と大きさが同
一で、符号が反転した値に、設定される。その結果、可
動型４ａが、型開き方向へ高速で移動するように駆動さ
れる（ステップＳ１１）。したがって、サーボモータ６
ａのトルクは、急速に下降する。

【００５５】この押し込み回避移動動作の中のある時点
（時刻t6）で、可動型４ａは固定型３ａから離れる。こ
のとき、サーボモータ６ａのトルクはゼロになり、それ
にともない、可動型４ａへ印加される押圧力もゼロとな
る。指示値X0が、さらに型開き方向へ変化することによ
り、さらに別の基準値へ達する（時刻t7）と、押し込み
回避移動動作は終了し、ステップＳ１２の処理にもとづ
く高速退避移動動作が開始される。押し込み回避移動動
作から高速退避動作への切り替えの時期（時刻t7）を規
定する基準値は、指示値X0がこの基準値に到達したとき
に、可動型４ａが、固定型３ａから所定量以上に離れた
位置にあるように設定される。

【００５６】時刻t7において、トルク制限値が、制限値
Lから最大値Mへと引き上げられる。時刻t7以後の高速退
避移動動作では、動作速度の目標値は、ゼロから型開き
方向に上昇し、指示値X0が所定の基準値に達すると高い
値を保持し、その後、指示値X0が別の基準値に達する
と、ゼロまで下降する。それにより、可動型４ａは待機
位置へ復帰する（時刻t8）。

【００５７】高速退避移動動作の中で指示値X0として出
力される逆転指示信号CCWのパルスの個数は、ステップ
Ｓ１（高速移動動作）およびステップＳ２（低速移動動
作）で出力される正転信号CWのパルスの個数と同一であ
る。これにより、可動型４ａに付加されていた押圧力が
迅速に解除され、その後、可動型４ａは待機位置へと高
速で復帰する。

【００５８】＜3. 利点＞装置１０１は、以上のように
動作するので、以下のような、従来装置１５１にない利
点を有する。まず、トルクが制限値Lに達した後に、押
し込み移動動作によって、指示値X0がさらに型閉め方向
に進められるので、２組の型の間の相互干渉によって、
サーボモータ６ａ，６ｂと固定型３ａ，３ｂとの間の間
隔に変動が生じても、制限値Lに対応した一定の押圧力
で可動型４ａ，４ｂが押圧される。すなわち、２組の型
の相互干渉によって、押圧力に変動を与える要因が生じ
ても、その影響を吸収して、安定した荷重でプレス加工
を行うことができる。それによって、プレス加工の精度
が高められる。

【００５９】また、押し込み移動が高速で行われるの
で、押圧力の安定度の高い状態が、迅速に実現する。こ
れにより、特に、可動型４ａ，４ｂが固定型３ａ，３ｂ
へ、互いに異なる時期に到達する場合に、先に到達した
可動型へ過荷重が印加される不都合を、より効果的に回
避することができる。

【００６０】また、高速移動動作から低速移動動作への
移行とともに、トルクの制限値が引き下げられ、押し込
み回避移動動作から高速退避移動動作への移行とともに
トルクの制限値が引き上げられるので、プレス加工にお
いては荷重の安定を図るとともに、可動型４ａ，４ｂの
移動を短時間で完了することにより、作業の能率を高め
ることができる。

【００６１】また、押し込み回避移動動作が、トルクの
制限値を低い値に保持したままで行われ、所定量以上に
型が開いた後に、トルクの制限値が引き上げられるの
で、可動型４ａ，４ｂが固定型３ａ，３ｂから離れる時
期が互いに異なっても、その影響をより効果的に回避す
ることができる。

【００６２】＜4. 変形例＞ (1) 以上の説明では、共通の架台１６に２組の型が連結
された装置を例示した。しかしながら、本発明は、一般
に、複数組の型が共通の架台１６に連結された形態で、
実施することが可能である。

【００６３】(2) サーボモータ６ａ，６ｂの動力を可動
型４ａ，４ｂへ伝える伝達機構として、ボールネジ７
ａ，７ｂに限らず、例えばベルトなど、他の機構を採用
することも可能である。また、本発明において、「モー
タの動作位置」とは、回転子の回転位置に限らず、例え
ばボールネジ７ａ，７ｂの移動量など、モータに連動し
た動作一般に関するものであってもよい。

【００６４】

【発明の効果】第１の発明の装置では、トルクが制限値
に達した後に、指示値がさらに型閉め方向に進められる
ので、複数組の型の間の相互干渉の影響を吸収して、安
定した荷重でプレス加工が行われる。その結果、プレス
加工の精度が高められる。

【００６５】第２の発明の装置では、加重動作において
指示値を型閉め方向へ進める中で、型接触の前に指示値
の変化の速度が緩められるので、型接触による衝撃を回
避しつつ、作業の能率を高めることができる。

【００６６】第３の発明の装置では、トルクが制限値へ
達した後に、指示値の変化の速度が高められるので、荷
重の安定度の高い状態が迅速に実現する。このため、複
数組の型の間で型接触の時期にずれがあっても、一部の
組に過荷重が集中することを、より効果的に回避するこ
とができる。

【００６７】第４の発明の装置では、加重動作におい
て、型接触の前に可動型の移動の速度が緩められると同
時に、トルクの制限値が引き下げられるので、プレス加
工においては荷重の安定を図るとともに、可動型の移動
は短時間で完了させることができ、それにより、作業の
能率をさらに高めることができる。

【００６８】第５の発明の装置では、退避動作におい
て、所定量以上に型が開くまでは、トルクの制限値がそ
のまま維持され、その後は、トルクの制限値が高められ
るので、複数組の型の間で、型が離れる時期にずれがあ
っても、一部の組に過荷重が集中することを、より効果
的に回避することができる。

【００６９】第６の発明の製造方法では、加工精度の優
れたプレス加工品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態の装置の構成を示す説明図であ
る。

【図２】 図１のサーボ増幅器の内部ブロック図であ
る。

【図３】 図１のCPUの演算処理の手順を示すフローチ
ャートである。

【図４】 図１のCPUの演算処理の手順を示すフローチ
ャートである。

【図５】 図１の装置の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図６】 従来の装置の構成を示す説明図である。

【図７】 図６のサーボ増幅器の内部ブロック図であ
る。

【図８】 図６の装置の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図９】 図６のCPUの演算処理の手順を示す流れ図で
ある。

【図１０】 図１０のステップＳ５４の手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】 図１０のステップＳ５７の手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】 図６の装置の動作を説明するタイミングチ
ャートである。

【図１３】 図６の装置の問題点を説明するタイミング
チャートである。

【図１４】 図６の装置の問題点を説明するタイミング
チャートである。

【図１５】 図６の装置の問題点を説明するタイミング
チャートである。

【図１６】 図６の装置の問題点を説明するタイミング
チャートである。

【符号の説明】

３ａ，３ｂ 固定型、４ａ，４ｂ 可動型、６ａ，６ｂ
サーボモータ（モータ）、８ａ，８ｂ サーボ増幅器
（増幅器）、１５ 増幅器制御部、１６ 架台、２５
トルク検出・制限部（トルク制限部）、X 計測値、X0
指示値。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川野 泰雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 青木 秀二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4E089 EA01 EB01 EB10 EC01 ED02 EE01 EE02 EE03 EE08 EF07 EF08 FA01 FC01 4E090 AA01 AB01 AB10 BA02 BA10 CC04 CC10 HA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の架台に複数の固定型と複数のモー
   タとが設けられ、前記複数の固定型とそれぞれ対をなす
   可動型を前記複数のモータで個別に駆動することによ
   り、プレス加工を行うプレス装置において、 前記複数のモータへ個別に通電する複数の増幅器と、 前記複数の増幅器を個別に制御することにより、前記複
   数の可動型を型閉め方向へ移動させ前記複数の固定型へ
   それぞれ押圧する加重動作と、前記複数の可動型を型開
   き方向へ移動させる退避動作とを、実現する増幅器制御
   部と、を備え、 前記複数の増幅器の各々が、 前記複数のモータの中で通電の対象となるモータの動作
   位置の計測値が指示値へ追随するように、通電の対象と
   なる前記モータへの通電量を算出する制御部と、 通電の対象となる前記モータのトルクが制限値を超えな
   いように、前記制御部が算出した前記通電量を制限して
   前記モータへ伝えるトルク制限部とを、備え、 前記増幅器制御部が、前記加重動作の中で、前記複数の
   増幅器の各々の前記指示値を、前記トルクが前記制限値
   へ達した後にさらに型閉め方向へと進めるプレス装置。
2. 【請求項２】 前記増幅器制御部が、前記加重動作の中
   で、前記複数の増幅器の各々の前記指示値を、前記トル
   クが前記制限値へ達する前に型閉め方向へ進めるととも
   に、型接触の前に前記指示値の変化の速度を緩める、請
   求項１に記載のプレス装置。
3. 【請求項３】 前記増幅器制御部が、前記加重動作の中
   で、前記複数の増幅器の各々の前記指示値の変化の速度
   を、前記トルクが前記制限値へ達した後に高める、請求
   項２に記載のプレス装置。
4. 【請求項４】 前記増幅器制御部が、前記加重動作の中
   で、前記複数の増幅器の各々の前記制限値を、型接触の
   前に前記指示値の変化の速度を緩めると同時に、引き下
   げる、請求項２または請求項３に記載のプレス装置。
5. 【請求項５】 前記増幅器制御部が、前記退避動作の中
   で、前記複数の増幅器の各々の前記指示値を型開き方向
   へ進めるとともに、所定量以上に型が開くまでは、前記
   制限値を維持し、その後は、前記制限値を高める、請求
   項１ないし請求項４のいずれかに記載のプレス装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の前記プレス装置を用いてプレス加工を行うことによ
   り、プレス加工品を製造するプレス加工品の製造方法。