特許 6554217 制御システム、プレス機械、及びプレス機械の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6554217

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】制御システム、プレス機械、及びプレス機械の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 15/28 20060101AFI20190722BHJP

   B30B 15/14 20060101ALI20190722BHJP

   B30B 15/00 20060101ALI20190722BHJP

【ＦＩ】

   B30B15/28 A

   B30B15/28 K

   B30B15/14 A

   B30B15/00 D

【請求項の数】12

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-150711(P2018-150711)

(22)【出願日】2018年8月9日

(62)【分割の表示】特願2014-166918(P2014-166918)の分割

【原出願日】2014年8月19日

(65)【公開番号】特開2018-167328(P2018-167328A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2018年8月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】394019082

【氏名又は名称】コマツ産機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】武内 久典

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−１９０５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０４７０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８４７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１１８２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１５３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５８１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２７０３１５１（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１１７６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４１９５５６３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０５５１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２２６７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５１３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１３１１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１４３０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−３１２２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１３７１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実用新案登録第２５９１７６８（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特表昭５８−５００７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−６６０７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３０Ｂ １５／２８

Ｂ３０Ｂ １５／００

Ｂ３０Ｂ １５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械の制御システムであって、
前記スライドの左側部の荷重を示すスライド左荷重と、前記スライドの右側部の荷重を示すスライド右荷重とのそれぞれについて、前記プレス加工時の前記スライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含む前記スライドの荷重を検出する荷重検出部と、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記スライド左荷重と前記スライド右荷重との合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とを記憶する記憶部と、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値とに基づいて前記スライドの非常停止の実行を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記スライドの駆動を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記判定部は、前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値との差の少なくとも１つが、所定の第３オーバーロード判定値より大きいときに前記非常停止の実行を決定する、オーバーロード判定を行う、
プレス機械の制御システム。

【請求項2】

前記オーバーロード判定において、前記判定部が前記非常停止の実行を決定したときに、前記駆動制御部は、前記スライドを直ちに停止させる、
請求項１に記載のプレス機械の制御システム。

【請求項3】

スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械の制御システムであって、
前記スライドの左側部の荷重を示すスライド左荷重と、前記スライドの右側部の荷重を示すスライド右荷重とのそれぞれについて、前記プレス加工時の前記スライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含む前記スライドの荷重を検出する荷重検出部と、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記スライド左荷重と前記スライド右荷重との合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とを記憶する記憶部と、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値とに基づいて前記スライドの非常停止の実行を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記スライドの駆動を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記判定部は、前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値との差の少なくとも１つが、所定の第３ロアーリミット判定値より小さいときに前記非常停止の実行を決定する、荷重ロアーリミット判定を行う、
プレス機械の制御システム。

【請求項4】

前記荷重ロアーリミット判定において、前記判定部が前記非常停止の実行を決定したときに、前記駆動制御部は、前記スライドを所定の待機位置に移動させて停止させる、
請求項３に記載のプレス機械の制御システム。

【請求項5】

前記荷重検出部によって検出される前記プラス荷重及び前記マイナス荷重を表示する表示部をさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載のプレス機械の制御システム。

【請求項6】

前記表示部は、前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とを表示する、
請求項５に記載のプレス機械の制御システム。

【請求項7】

前記表示部は、前記プラス荷重及び前記マイナス荷重を含む前記スライドの荷重の変化を示す波形を表示する、
請求項５又は６に記載のプレス機械の制御システム。

【請求項8】

前記スライドの目標位置と、前記スライドの速度と、前記目標位置における前記スライドの停止時間とを設定するためのモーション設定部をさらに備える、
請求項１から７のいずれかに記載のプレス機械の制御システム。

【請求項9】

前記判定部は、前記荷重検出部が検出した荷重が前記マイナス荷重であるときには、補正された前記荷重の検出値に基づいて前記非常停止の実行を判定する、
請求項１から８のいずれかに記載のプレス機械の制御システム。

【請求項10】

本体フレームと、
前記本体フレームに昇降自在に支持されるスライドと、
前記スライドを昇降させる駆動機構と、
請求項１から９のいずれかに記載の制御システムと、
を備えるプレス機械。

【請求項11】

スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械の制御方法であって、
前記スライドの左側部の荷重を示すスライド左荷重と、前記スライドの右側部の荷重を示すスライド右荷重とのそれぞれについて、前記プレス加工時の前記スライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含む前記スライドの荷重を検出する荷重検出ステップと、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記スライド左荷重と前記スライド右荷重との合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とを記憶するステップと、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値とに基づいて前記スライドの非常停止の実行を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記スライドの駆動を制御する駆動制御ステップと、
を備え、
前記判定ステップでは、前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値との差の少なくとも１つが、所定の第３オーバーロード判定値より大きいときに前記非常停止の実行を決定する、オーバーロード判定を行う、
プレス機械の制御方法。

【請求項12】

スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械の制御方法であって、
前記スライドの左側部の荷重を示すスライド左荷重と、前記スライドの右側部の荷重を示すスライド右荷重とのそれぞれについて、前記プレス加工時の前記スライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含む前記スライドの荷重を検出する荷重検出ステップと、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記スライド左荷重と前記スライド右荷重との合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とを記憶するステップと、
前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値とに基づいて前記スライドの非常停止の実行を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記スライドの駆動を制御する駆動制御ステップと、
を備え、
前記判定ステップでは、前記スライド左荷重と、前記スライド右荷重と、前記合計荷重とのそれぞれの前記最大荷重記憶値と前記最小荷重記憶値との差の少なくとも１つが、所定の第３ロアーリミット判定値より小さいときに前記非常停止の実行を決定する、荷重ロアーリミット判定を行う、
プレス機械の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械に設けられ、前記スライドの駆動を制御するプレス機械の制御システムに関する。また、本発明は、当該制御システムを備えるプレス機械に関する。また、本発明は、プレス機械の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プレス機械は、本体フレームにスライドが昇降自在に支持され、スライドの下面に上型が装着される。また、スライドの下方にはボルスタが配置されており、ボルスタの上面には上型に対向して下型が装着される。スライドは、電動モータや電動モータの回転を上下運動に変換するための機構などを備える駆動機構によって昇降される。このようなプレス機械では、ワークが下型上にセットされ、スライドを下降させて上型をワークに押し付けることで、プレス加工が行われる。

【0003】

プレス加工中にスライドによる押力が過剰となると、金型などの構成部品が損傷する虞がある。或いは、スライドによる押力が過剰となると、不良が発生し易くなる。そのため、例えば特許文献１では、スライドによる押力が過剰となることを防止するために、スライドによる押力の大きさが検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２４６４９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プレス加工において、上型がワークを打ち抜いた瞬間、それまでのスライドの押力が抜け、上型が下方へ引き込まれるような現象が生じる。このような現象はブレイクスルーと呼ばれる。押力をプラス荷重とすると、ブレイクスルーの瞬間は、マイナス荷重がスライドに生じる。

【0006】

上述したスライドの押力によるプラス荷重のみならず、このようなマイナス荷重も、構成部品の損傷、或いは不良の発生などの異常の要因となり得る。或いは、ブレイクスルーによるマイナス荷重は、騒音及び振動の要因となり得る。しかし、上述のように、スライドによる押力が検出されているだけでは、ブレイクスルー時のマイナス荷重を適切に検出して異常の発生を抑えることは容易ではない。

【0007】

本発明の課題は、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる制御システム、プレス機械、及びプレス機械の制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様に係る制御システムは、スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械を制御するシステムである。制御システムは、荷重検出部と、判定部と、駆動制御部と、を備える。荷重検出部は、スライドの荷重を検出する。スライドの荷重は、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含む。判定部は、荷重検出部によって検出されるプラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行を判定する。駆動制御部は、判定部の判定結果に基づいて、スライドの駆動を制御する。判定部は、オーバーロード判定を行う。オーバーロード判定において、判定部は、プラス荷重の最大値とマイナス荷重の最小値との差が、所定の第３オーバーロード判定値より大きいときに、非常停止の実行を決定する。

【0009】

本態様に係る制御システムでは、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重だけではなく、ブレイクスルー時のマイナス荷重を含む荷重が検出される。そして、プラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行が判定される。このため、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。また、プラス荷重とマイナス荷重との差が過大となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0010】

好ましくは、判定部は、オーバーロード判定を行う。オーバーロード判定において、判定部は、プラス荷重の最大値が所定の第１オーバーロード判定値より大きいときに、非常停止の実行を決定する。この場合、プラス荷重が過大となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0011】

好ましくは、判定部は、オーバーロード判定を行う。オーバーロード判定において、判定部は、マイナス荷重の最小値の絶対値が所定の第２オーバーロード判定値より大きいときに、非常停止の実行を決定する。この場合、マイナス荷重の絶対値が過大となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0012】

好ましくは、オーバーロード判定において、判定部が非常停止の実行を決定したときに、駆動制御部は、スライドを直ちに停止させる。この場合、異常の発生を迅速に停止させることができる。特に、荷重の大きさが過大となっている場合には、構成部品が損傷する可能性がある。従って、荷重の大きさが過大となっている場合に迅速にスライドを停止させることで、プレス機械の故障を防止することができる。

【0013】

本発明の第２の態様に係る制御システムは、スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械を制御するシステムである。制御システムは、荷重検出部と、判定部と、駆動制御部と、を備える。荷重検出部は、スライドの荷重を検出する。スライドの荷重は、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含む。判定部は、荷重検出部によって検出されるプラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行を判定する。駆動制御部は、判定部の判定結果に基づいて、スライドの駆動を制御する。判定部は、荷重ロアーリミット判定を行う。荷重ロアーリミット判定において、判定部は、プラス荷重の最大値とマイナス荷重の最小値との差が、所定の第３ロアーリミット判定値より小さいときに、非常停止の実行を決定する。

【0014】

本態様に係る制御システムでは、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重だけではなく、ブレイクスルー時のマイナス荷重を含む荷重が検出される。そして、プラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行が判定される。このため、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。また、プラス荷重とマイナス荷重との差が過小となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0015】

好ましくは、判定部は、荷重ロアーリミット判定を行う。荷重ロアーリミット判定において、判定部は、プラス荷重の最大値が所定の第１ロアーリミット判定値より小さいときに、非常停止の実行を決定する。この場合、プラス荷重が過小となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0016】

好ましくは、判定部は、荷重ロアーリミット判定を行う。荷重ロアーリミット判定において、判定部は、マイナス荷重の最小値の絶対値が所定の第２ロアーリミット判定値の絶対値より小さいときに、非常停止の実行を決定する。この場合、マイナス荷重の絶対値が過小となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0017】

好ましくは、荷重ロアーリミット判定において、判定部が非常停止の実行を決定したときに、駆動制御部は、スライドを所定の待機位置に移動させて停止させる。この場合、異常の有無を検査したのちに、加工を迅速に再開することができる。特に、荷重の大きさが過小となっている場合には、構成部品が損傷する可能性は低い。従って、荷重の大きさが過小となっている場合には、直ちにスライドを停止させるのではなく、スライドを所定の待機位置に移動させた後に停止させることで、生産性の低下を抑えることができる。

【0018】

好ましくは、荷重検出部によって検出されるプラス荷重及びマイナス荷重を表示する表示部をさらに備える。この場合、ブレイクスルー時のマイナス荷重が発生していることを使用者が容易に把握することができる。

【0019】

好ましくは、荷重検出部は、スライドの左右の荷重を検出する。表示部は、左右の荷重と、左右の荷重の合計荷重とを表示する。この場合、表示部は、プラス荷重とマイナス荷重のそれぞれについて、左右の荷重と、左右の荷重の合計荷重とを表示する。これにより、使用者は、スライドの荷重をより精度よく把握することができる。

【0020】

好ましくは、表示部は、プラス荷重及びマイナス荷重を含むスライドの荷重の変化を示す波形を表示する。この場合、使用者は、ワークの押圧時とブレイクスルー時との両方におけるスライドの荷重の変化を容易に把握することができる。

【0021】

好ましくは、スライドの目標位置と、スライドの速度と、目標位置におけるスライドの停止時間とを設定するためのモーション設定部をさらに備える。この場合、使用者はモーション設定部によってスライドの目標位置と速度と停止時間とを任意に設定することで、ブレイクスルー時の異常の発生を抑えることができる。

【0022】

好ましくは、判定部は、荷重検出部が検出した荷重がマイナス荷重であるときには、補正された荷重を用いて非常停止の実行を判定する。この場合、従来のプレス機械が備えているセンサのように、プラス荷重の検出に適しているが、マイナス荷重の検出の精度が低い場合であっても、補正された荷重の検出値を用いることで、精度良く非常停止の判定を行うことができる。

【0023】

本発明の第３の態様に係るプレス機械は、本体フレームと、スライドと、駆動機構と、上述の制御システムと、を備える。スライドは、本体フレームに昇降自在に支持される。駆動機構は、スライドを昇降させる。

【0024】

本態様に係るプレス機械では、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重だけではなく、ブレイクスルー時のマイナス荷重を含む荷重が検出される。そして、プラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行が判定される。このため、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。

【0025】

本発明の第４の態様に係るプレス機械の制御方法は、スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械の制御方法である。本態様に係る制御方法は、荷重検出ステップと、判定ステップと、駆動制御ステップと、を備える。荷重検出ステップでは、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含むスライドの荷重を検出する。判定ステップでは、荷重検出ステップにおいて検出されたプラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行を判定する。駆動制御ステップでは、判定ステップにおける判定結果に基づいて、スライドの駆動を制御する。判定ステップでは、オーバーロード判定を行う。オーバーロード判定では、プラス荷重の最大値とマイナス荷重の最小値との差が、所定の第３オーバーロード判定値より大きいときに、非常停止の実行を決定する。

【0026】

本態様に係るプレス機械の制御方法では、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重だけではなく、ブレイクスルー時のマイナス荷重を含む荷重が検出される。そして、プラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行が判定される。このため、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。また、プラス荷重とマイナス荷重との差が過大となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0027】

本発明の第５の態様に係るプレス機械の制御方法は、スライドを昇降させてプレス加工を行うプレス機械の制御方法である。本態様に係る制御方法は、荷重検出ステップと、判定ステップと、駆動制御ステップと、を備える。荷重検出ステップでは、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含むスライドの荷重を検出する。判定ステップでは、荷重検出ステップにおいて検出されたプラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行を判定する。駆動制御ステップでは、判定ステップにおける判定結果に基づいて、スライドの駆動を制御する。判定ステップでは、荷重ロアーリミット判定を行う。荷重ロアーリミット判定では、プラス荷重の最大値とマイナス荷重の最小値との差が、所定の第３ロアーリミット判定値より小さいときに、非常停止の実行を決定する。

【0028】

本態様に係るプレス機械の制御方法では、プレス加工時のスライドの押力によるプラス荷重だけではなく、ブレイクスルー時のマイナス荷重を含む荷重が検出される。そして、プラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライドの非常停止の実行が判定される。このため、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。また、プラス荷重とマイナス荷重との差が過小となることによる異常の発生を抑えることができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、プレス機械において、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】実施形態によるプレス機械の外観斜視図である。

【図2】プレス機械の一部断面構成図である。

【図3】プレス機械の制御システムを示すブロック図である。

【図4】モーションデータの一例を示す図である。

【図5】１サイクルのプレス加工におけるプレス角の変化を示す図である。

【図6】制御部によって実行される機能を示す機能ブロック図である。

【図7】荷重データの検出処理を示すフローチャートである。

【図8】第１、第２荷重検出部における、ひずみと荷重との特性を示すグラフである。

【図9】オーバーロード判定処理を示すフローチャートである。

【図10】オーバーロード判定における判定データを入力するための設定画面の一例を示す図である。

【図11】プレス加工時のスライド荷重の変化を示す図である。

【図12】荷重ロアーリミット判定処理を示すフローチャートである。

【図13】荷重ロアーリミット判定における判定データを入力するための設定画面の一例を示す図である。

【図14】データ表示処理を示すフローチャートである。

【図15】荷重データの表示画面の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図面を参照して実施形態にかかるプレス機械について説明する。図１は、本実施形態に係るプレス機械１の斜視図である。

【0032】

図１に示すように、プレス機械１は、本体フレーム２と、ボルスタ３と、スライド４と、を備えている。本体フレーム２は、側面視においてＣ字型の形状を有する。ボルスタ３は、本体フレーム２の下部に配置される。ボルスタ３の上面には下型５が装着される。スライド４は、本体フレーム２の上部に昇降自在に支持される。スライド４の下面には、下型５に対向するように上型６が装着される。なお、本実施形態において、左右の各方向は、下型５及び上型６の正面に立つオペレータから見た左右の各方向を意味するものとする。

【0033】

プレス機械１は、表示入力装置７を備える。表示入力装置７は、例えばタッチパネル式のディスプレイである。表示入力装置７は、プレス機械１に関する各種の情報を表示する。また、表示入力装置７は、プレス機械１の各種の設定を行うために操作される。

【0034】

図２は、プレス機械１の要部側面図である。図２に示すように、プレス機械１は、駆動機構８を備える。駆動機構８は、本体フレーム２に設けられている。駆動機構８は、スライド４を昇降させる。詳細には、駆動機構８は、サーボモータ９と、動力伝達機構１０と、動作変換機構１１と、を有する。

【0035】

動力伝達機構１０は、第２プーリ１２と、ベルト部材１３と、第１ギア１４と、第２ギア１５と、を有している。第２プーリ１２は、サーボモータ９の出力軸に固定されたプーリ１８にベルト部材１３を介して連結されている。第１ギア１４は、第２プーリ１２に連結されている。第１ギア１４は、第２プーリ１２と同軸に配置されている。第２ギア１５は、第１ギア１４に噛み合っている。

【0036】

動作変換機構１１は、サーボモータ９の回転をスライド４の昇降に変換する。詳細には、動作変換機構１１は、クランクシャフト１６とコンロッド１７とを有している。クランクシャフト１６は、第２ギア１５に連結されている。クランクシャフト１６は、第２ギア１５と同軸に配置されている、コンロッド１７の上端部は、クランクシャフト１６の偏心部分に回転自在に装着されている。コンロッド１７の下端部には、スライド４が回転自在に装着されている。

【0037】

図３は、プレス機械１の制御システム２０の構成を示すブロック図である。制御システム２０は、サーボアンプ２１と、位置検出部２２と、モータ電流検出部２３とを有する。上述したサーボモータ９は電動モータであり、サーボアンプ２１は、サーボモータ９の駆動電流を制御する増幅器である。位置検出部２２は、サーボモータ９の回転角度を検出する。モータ電流検出部２３は、サーボモータ９の駆動電流を検出する。

【0038】

制御システム２０は、制御部２４を有する。サーボモータ９の回転角度を示す位置検出部２２からの検出信号は、制御部２４に入力される。サーボモータ９の駆動電流値を示すモータ電流検出部２３からの検出信号は、制御部２４に入力される。位置検出部２２は、例えばサーボモータ９の回転軸に取り付けられたエンコーダーである。

【0039】

制御システム２０は、スライド位置検出部２５を有する。スライド位置検出部２５は、ボルスタ３からのスライド４の高さ位置を検出する。スライド位置検出部２５は、例えばリニアセンサである。スライド位置を示すスライド位置検出部２５からの検出信号は、制御部２４に入力される。

【0040】

制御システム２０は、プレス角検出部２６を有する。プレス角検出部２６は、クランクシャフト１６の回転角度（以下、「プレス角」と呼ぶ）を検出する。プレス角検出部２６は、例えばクランクシャフト１６に取り付けられたエンコーダーである。プレス角を示すプレス角検出部２６からの検出信号は、制御部２４に入力される。

【0041】

制御システム２０は、荷重検出部２７を有する。荷重検出部２７は、スライド４に作用する荷重（以下、スライド荷重と呼ぶ。）検出する。詳細には、荷重検出部２７は、第１荷重検出部２７ａと第２荷重検出部２７ｂとを有する。後述するように、スライド荷重は、プレス加工時のスライド４の押力によるプラス荷重と、ブレイクスルー時のマイナス荷重とを含む。本実施形態において、第１荷重検出部２７ａは、スライド４の左側部の荷重（以下、スライド左荷重と呼ぶ）を検出し、第２荷重検出部２７ｂは、スライド４の右側部の荷重（以下、スライド右荷重と呼ぶ）を検出する。ただし、第１荷重検出部２７ａが、スライド右荷重を検出し、第２荷重検出部２７ｂが、スライド左荷重を検出してもよい。

【0042】

第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂは、例えばひずみゲージである。図２に示すように、第１荷重検出部２７ａは、本体フレーム２の左側部に取り付けられている。図１に示すように、第２荷重検出部２７ｂは、本体フレーム２の右側部に取り付けられている。スライド左荷重を示す第１荷重検出部２７ａからの検出信号は、制御部２４に入力される。スライド右荷重を示す第２荷重検出部２７ｂからの検出信号は、制御部２４に入力される。

【0043】

制御システム２０は、モーション設定部２８を有する。モーション設定部２８は、スライドモーションを表わす各種のモーションデータを設定するための装置である。モーションデータの一例を図４に示す。図４に示すように、モーションデータは、目標プレス角と、スライド４の目標位置と、スライド４の速度と、目標位置におけるスライド４の停止時間とを含む。モーションデータは、プレス加工における工程ごとに設定される。

【0044】

図５は、１サイクルのプレス加工におけるプレス角の変化を示している。プレス角の変化はスライド位置の変化に対応している。なお、スライド４が上死点から下死点を通り再び上死点に戻るまでを１サイクルとする。１サイクルには、工程１と工程２と戻り工程とが含まれる。工程１では、スライド４が、上死点から、上型６がワークを打ち抜く直前の位置ｗまで移動する。図５に示すように、上型６がワークを打ち抜く直前の位置ｗで時間ｔの間、停止することで、ブレイクスルー時の振動あるいは騒音を軽減することができる。

【0045】

工程２では、上型６がワークを打ち抜く直前の位置ｗから下死点まで、スライド４が移動する。そして、戻り工程では、スライド４が、下死点から上死点まで戻る。

【0046】

使用者はモーション設定部２８によってモーションデータに含まれるこれらのパラメータを任意に設定することができる。モーション設定部２８によって設定されたモーションデータは、制御部２４に入力される。

【0047】

図３に示すように、制御システム２０は、非常停止設定部２９を有する。非常停止設定部２９は、後述する非常停止判定に用いられる各種の判定データを設定するためのものである。非常停止設定部２９によって設定された判定データは、制御部２４に入力される。

【0048】

制御システム２０は、表示部３０を有する。表示部３０は、プレス加工時に制御部２４によって計測された各種のデータを制御部２４からの指令信号に基づいて表示する。表示部３０とモーション設定部２８と非常停止設定部２９とは、上述した表示入力装置７に含まれる。本実施形態では、モーション設定部２８と非常停止設定部２９とは、タッチパネルに表示されるソフトキーにより構成される。

【0049】

制御システム２０は、記憶部３１を有する。記憶部３１は、モーション設定部２８によって設定されたモーションデータと、非常停止設定部２９によって設定された判定データとを記憶する。また、記憶部３１は、成形データを記憶する。成形データは、スライド位置検出部２５によって検出されたスライド位置と、プレス角検出部２６とによって検出されたプレス角とを含む。また、成形データは、第１荷重検出部２７ａと第２荷重検出部２７ｂとが検出したスライド荷重を含む。記憶部３１は、例えば半導体メモリ、或いはハードディスク装置などの記憶装置によって構成される。

【0050】

制御部２４は、例えばマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置を主体として構成される。制御部２４は、上述したモーションデータと、上述した各種の検出部からの検出値に基づいてフィードバック制御などの所定の演算処理を行い、サーボモータ９への指令値を演算する。制御部２４は、演算した指令値を示す指令信号をサーボアンプ２１に出力して、スライド４を制御する。

【0051】

制御部２４は、スライド位置とプレス角とスライド荷重とを所定のサンプリング周期時間毎に計測して時系列的に記憶部３１に記録することで成形データを生成する。サンプリング周期時間は、例えば１ｍｓである。ただし、サンプリング周期時間は任意に設定されてもよい。制御部２４は、記憶部３１に記録された成形データを表示部３０に表示させるデータ表示処理を行う。また、制御部２４は、第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂによって検出されたスライド荷重に基づいて非常停止の実行を判定する非常停止判定を行う。以下、制御部２４によって行われるデータ表示処理及び非常停止判定の処理について説明する。

【0052】

図６は、制御部２４によって実行される機能を示す機能ブロック図である。図６に示すように、制御部２４は、荷重データ記録部３２と、判定部３３と、駆動制御部３４と、荷重データ出力部３５とを有する。荷重データ記録部３２は、所定のサンプリング周期時間毎にスライド荷重を検出して、時系列的に記憶部３１に記録する。これにより、荷重データ記録部３２は、荷重データを生成する。

【0053】

判定部３３は、検出されたスライド荷重に基づいて非常停止判定を行う。詳細には、判定部３３は、オーバーロード判定部３３ａと荷重ロアーリミット判定部３３ｂとを有する。オーバーロード判定部３３ａは、検出されたスライド荷重と所定のオーバーロード判定値とを比較することで、非常停止の実行を判定する。荷重ロアーリミット判定部３３ｂは、検出されたスライド荷重と所定のロアーリミット判定値とを比較することで、非常停止の実行を判定する。

【0054】

駆動制御部３４は、判定部３３の判定結果に基づいて、スライド４の駆動を制御する。駆動制御部３４は、サーボモータ９への指令信号を出力することで、スライド４の駆動を制御する。判定部３３が非常停止の実行を決定すると、駆動制御部３４はスライド４を停止させる。

【0055】

荷重データ出力部３５は、荷重データ記録部３２によって記憶部３１に記録された荷重データを表示部３０に表示させる。荷重データ出力部３５は、表示部３０への指令信号を出力することで、表示部３０に荷重データを表示させる。なお、荷重データ出力部３５は、表示部３０に限らず、外部の制御装置あるいは記録媒体などに荷重データを出力してもよい。

【0056】

図７は、スライド荷重の検出処理を示すフローチャートであり、主として荷重データ記録部３２によって実行される。ステップＳ１では、プレス角が、荷重ゼロリセット角度を通過したかを判定する。荷重ゼロリセット角度は、スライド４が１サイクルのプレス加工を終えて上死点に戻ってきたことを示す値が設定される。従って、荷重ゼロリセット角度は、０度に近い値であり、例えば、約１５度である。ただし、荷重ゼロリセット角度は、他の値であってもよい。

【0057】

プレス角が、荷重ゼロリセット角度を通過した場合には、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とをゼロにリセットする。すなわち、１サイクルごとに最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とがリセットされる。荷重ゼロリセット角度を通過していない場合には、ステップＳ２をスキップしてステップＳ３に進む。

【0058】

ステップＳ３では、プレス角が荷重測定範囲内であるか判定する。荷重測定範囲は、１サイクルのうちスライド荷重を測定するプレス角の範囲として設定される。荷重測定範囲は、打ち抜きの前後を含むスライド荷重が変動する範囲を含むことが好ましい。荷重測定範囲は、例えば１００度から２５０度であるが、これと異なる範囲であっても良い。プレス角が荷重測定範囲内である場合には、ステップＳ４に進む。なお、プレス角が荷重測定範囲内ではない場合には、スライド荷重の記録は行われない。

【0059】

ステップＳ４では、スライド荷重の検出値を読み取る。ここでは、荷重データ記録部３２は、第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂによって検出された検出信号を読み取る。

【0060】

ステップＳ５では、読み取り値を換算する。ここでは、荷重データ記録部３２は、ステップＳ４で読み取られた検出信号の値をスライド荷重に変換する。

【0061】

ステップＳ６では、スライド荷重がプラス値であるか判定する。スライド荷重がプラス値であることは、スライド４がワークを押圧していることを意味する。スライド荷重がプラス値である場合には、ステップＳ７に進む。

【0062】

ステップＳ７では、ステップＳ４で読み取られた最新のスライド荷重（以下、現在のスライド荷重と呼ぶ）が、所定の第１最小荷重以上であるかを判定する。所定の第１最小荷重はプラス値である。現在のスライド荷重が第１最小荷重以上である場合には、ステップＳ８に進む。

【0063】

ステップＳ８では、現在のスライド荷重が、記憶部３１に記憶されている最大荷重記憶値より大きいかを判定する。現在のスライド荷重が、最大荷重記憶値より大きい場合には、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、現在のスライド荷重を最大荷重記憶値として記憶部３１に上書きして記憶する。すなわち、ステップＳ９では、記憶部３１に記憶されている最大荷重記憶値を現在のスライド荷重の値に更新する。

【0064】

なお、ステップＳ７において現在のスライド荷重が、所定の第１最小荷重以上ではない場合には、ステップＳ８及びステップＳ９をスキップする。すなわち、スライド荷重が所定の第１最小荷重より小さい０近傍の値である場合には、これを無視して最大荷重記憶値の上書きの処理を行わない。

【0065】

ステップＳ６において、スライド荷重がマイナス値である場合にはステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、スライド荷重の補正を行う。図８は、本実施形態で用いられている第１、第２荷重検出部２７ａ，２７ｂにおける、ひずみと荷重との特性を示すグラフである。引張ひずみは、プラス荷重を発生させる。圧縮ひずみはマイナス荷重を発生させる。本実施形態で用いられている第１、第２荷重検出部２７ａ，２７ｂでは、プラス荷重と引張ひずみとについては精度良く対応しているが、マイナス荷重と圧縮ひずみとの対応については誤差がある。ステップＳ１０では、誤差のあるマイナス荷重と圧縮ひずみとの対応Ｒ１を、適正なマイナス荷重と圧縮ひずみとの対応Ｒ２に補正するように、スライド荷重に所定の補正係数が、かけられる。

【0066】

ステップＳ１１では、現在のスライド荷重が、所定の第２最小荷重以下であるかを判定する。所定の第２最小荷重はマイナス値である。現在のスライド荷重が第２最小荷重以下である場合には、ステップＳ１２に進む。

【0067】

ステップＳ１２では、現在のスライド荷重が、記憶部３１に記憶されている最小荷重記憶値より小さいかを判定する。現在のスライド荷重が、最小荷重記憶値より小さい場合には、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、現在のスライド荷重を最小荷重記憶値として記憶部３１に上書きして記憶する。すなわち、ステップＳ１３では、記憶部３１に記憶されている最小荷重記憶値を現在のスライド荷重の値に更新する。

【0068】

なお、ステップＳ１１において現在のスライド荷重が、所定の第２最小荷重以下ではない場合には、ステップＳ１２及びステップＳ１３をスキップする。すなわち、スライド荷重が所定の第２最小荷重より大きい０近傍の値である場合には、これを無視して最小荷重記憶値の上書きの処理を行わない。

【0069】

図９は、オーバーロード判定処理を示すフローチャートであり、主としてオーバーロード判定部３３ａによって実行される。ステップＳ１０１において、オーバーロード判定が有効であるかを判定する。使用者は、上述した非常停止設定部２９によって、オーバーロード判定の有効、無効を任意に設定することができる。オーバーロード判定が有効に設定されている場合には、ステップＳ１０２に進む。オーバーロード判定が無効に設定されている場合には、後述する荷重ロアーリミット判定の処理（図１２参照）に進む。

【0070】

ステップＳ１０２では、オーバーロード判定方法として最大値が選択されているかを判定する。オーバーロード判定方法として最大値が選択されている場合には、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、上述した最大荷重記憶値が、所定の第１オーバーロード判定値より大きいかを判定する。最大荷重記憶値が、所定の第１オーバーロード判定値より大きい場合には、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では急停止処理が開始される。最大荷重記憶値が、所定の第１オーバーロード判定値より大きくない場合には、後述する荷重ロアーリミット判定の処理に進む。

【0071】

図１０は、非常停止設定部２９によってオーバーロード判定における判定データを入力するための設定画面の一例を示している。図１０に示すように、設定画面は、オーバーロード判定方法の選択欄Ｅ１を有する。使用者は、非常停止設定部２９によって、オーバーロード判定方法として、「最大値」、「最小値」、「振幅」から選択することができる。詳細には、使用者が設定画面において切替キーＫ１を押すごとに、選択欄において選択されるオーバーロード判定方法が「最大値」、「最小値」、「振幅」に順次、切り替えられる。

【0072】

図１１は、プレス加工時のスライド荷重の変化を示している。オーバーロード判定方法として「最大値」が選択されている場合には、最大荷重記憶値Ｌｍａｘが第１オーバーロード判定値と比較されることで、オーバーロード判定が行われる。後述するように、オーバーロード判定方法として「最小値」が選択されている場合には、最小荷重記憶値Ｌｍｉｎが第２オーバーロード判定値と比較されることで、オーバーロード判定が行われる。オーバーロード判定方法として「振幅」が選択されている場合には、最大荷重記憶値Ｌｍａｘと最小荷重記憶値Ｌｍｉｎとの差Ｌａｍが第３オーバーロード判定値と比較されること
で、オーバーロード判定が行われる。

【0073】

ステップＳ１０２において、オーバーロード判定方法として最大値が選択されていない場合には、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、オーバーロード判定方法として最小値が選択されているかを判定する。オーバーロード判定方法として最小値が選択されている場合には、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、上述した最小荷重記憶値の絶対値が、所定の第２オーバーロード判定値の絶対値より大きいかを判定する。最小荷重記憶値の絶対値が、所定の第２オーバーロード判定値の絶対値より大きい場合には、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では急停止処理が開始される。最小荷重記憶値の絶対値が、所定の第２オーバーロード判定値の絶対値より大きくない場合には、後述する荷重ロアーリミット判定の処理に進む。

【0074】

ステップＳ１０５において、オーバーロード判定方法として最小値が選択されていない場合には、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、オーバーロード判定方法として振幅が選択されているかを判定する。オーバーロード判定方法として振幅が選択されている場合には、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９では、最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、所定の第３オーバーロード判定値より大きいかを判定する。最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、所定の第３オーバーロード判定値より大きい場合には、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では急停止処理が開始される。最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、所定の第３オーバーロード判定値より大きくない場合には、後述する荷重ロアーリミット判定の処理に進む。

【0075】

ステップＳ１０４、Ｓ１０７、Ｓ１１０の急停止処理では、駆動制御部３４は、直ちにスライド４を停止させる処理を行なう。

【0076】

なお、上述した第１〜第３オーバーロード判定値は、非常停止設定部２９によって任意の値に設定することができる。図１０に示すように、設定画面は、オーバーロード判定値の入力欄Ｅ２を有する。オーバーロード判定方法の選択欄Ｅ１において「最大値」が選択されている場合には、入力欄Ｅ２において第１オーバーロード判定値を入力することができる。同様に、オーバーロード判定方法の選択欄Ｅ１において「最小値」が選択されている場合には、入力欄Ｅ２において第２オーバーロード判定値を入力することができる。オーバーロード判定方法の選択欄Ｅ１において「振幅」が選択されている場合には、入力欄Ｅ２において第３オーバーロード判定値を入力することができる。第１〜第３オーバーロード判定値は、互いに異なる値に設定されることができる。

【0077】

また、入力欄Ｅ２では、スライド左荷重と、スライド右荷重と、スライド左荷重とスライド右荷重との合計荷重のそれぞれに対して、オーバーロード判定値を設定することができる。スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれのオーバーロード判定値は、互いに異なる値に設定されることができる。

【0078】

従って、上述したステップＳ１０３では、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値が、第１オーバーロード判定値より大きいかを判定する。ステップＳ１０６では、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれの最小荷重記憶値の絶対値が、第２オーバーロード判定値より大きいかを判定する。ステップＳ１０９では、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、第３オーバーロード判定値より大きいかを判定する。

【0079】

スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重との少なくとも１つについてステップＳ１０３，Ｓ１０６，Ｓ１０９のいずれかが満たされたときには、ステップＳ１０４，Ｓ１０７，或いはＳ１１０において急停止処理が開始される。

【0080】

図１２は、荷重ロアーリミット判定の処理を示すフローチャートであり、主として荷重ロアーリミット判定部３３ｂによって実行される。ステップＳ２０１において、荷重ロアーリミットが有効であるかを判定する。使用者は、上述した非常停止設定部２９によって、荷重ロアーリミット判定の有効、無効を任意に設定することができる。荷重ロアーリミット判定が有効に設定されている場合には、ステップＳ２０２に進む。荷重ロアーリミット判定が無効に設定されている場合には、後述するデータ表示処理（図１４参照）に進む。

【0081】

ステップＳ２０２では、荷重ロアーリミット判定方法として最大値が選択されているかを判定する。荷重ロアーリミット判定方法として最大値が選択されている場合には、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、上述した最大荷重記憶値が、所定の第１ロアーリミット判定値より小さいかを判定する。最大荷重記憶値が、所定の第１ロアーリミット判定値より小さい場合には、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では待機点停止処理が開始される。最大荷重記憶値が、所定の第１ロアーリミット判定値より小さくない場合には、後述するデータ表示処理に進む。

【0082】

図１３は、非常停止設定部２９によって荷重ロアーリミット判定における判定データを入力するための設定画面の一例を示している。図１３に示すように、設定画面は、荷重ロアーリミット判定方法の選択欄Ｅ３を有する。使用者は、非常停止設定部２９によって、荷重ロアーリミット判定方法として、「最大値」、「最小値」、「振幅」から選択することができる。詳細には、使用者が設定画面において切替キーＫ２を押すごとに、選択欄において選択される荷重ロアーリミット判定方法が「最大値」、「最小値」、「振幅」に順次、切り替えられる。

【0083】

ステップＳ２０２において、荷重ロアーリミット判定方法として最大値が選択されていない場合には、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、荷重ロアーリミット判定方法として最小値が選択されているかを判定する。荷重ロアーリミット判定方法として最小値が選択されている場合には、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、上述した最小荷重記憶値の絶対値が、所定の第２ロアーリミット判定値の絶対値より小さいかを判定する。最小荷重記憶値の絶対値が、所定の第２ロアーリミット判定値の絶対値より小さい場合には、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では連続処理が開始される。最小荷重記憶値の絶対値が、所定の第２ロアーリミット判定値の絶対値より小さくない場合には、後述するデータ表示処理に進む。

【0084】

ステップＳ２０５において、荷重ロアーリミット判定方法として最小値が選択されていない場合には、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、荷重ロアーリミット判定方法として振幅が選択されているかを判定する。荷重ロアーリミット判定方法として振幅が選択されている場合には、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、所定の第３ロアーリミット判定値より小さいかを判定する。最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、所定の第３ロアーリミット判定値より小さい場合には、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では待機点停止処理が開始される。最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、所定の第３ロアーリミット判定値より小さくない場合には、後述するデータ表示処理に進む。

【0085】

ステップＳ２０４、Ｓ２０７、Ｓ２１０の待機点停止処理では、駆動制御部３４は、判定が行われたときに直ちにスライド４を停止させるのではなく、スライド４を所定の待機位置に移動させて停止させる。所定の待機位置は、例えば、上死点、或いは予め設定されている上死点の近傍の位置である。或いは、所定の待機位置は、他の位置であってもよい。

【0086】

なお、上述した第１〜第３ロアーリミット判定値は、非常停止設定部２９によって任意の値に設定することができる。図１３に示すように、設定画面は、ロアーリミット判定値の入力欄Ｅ４を有する。荷重ロアーリミット判定方法の選択欄Ｅ３において「最大値」が選択されている場合には、入力欄Ｅ４において第１ロアーリミット判定値を入力することができる。同様に、荷重ロアーリミット判定方法の選択欄Ｅ３において「最小値」が選択されている場合には、入力欄Ｅ４において第２ロアーリミット判定値を入力することができる。荷重オーバーロード判定方法の選択欄Ｅ３において「振幅」が選択されている場合には、入力欄Ｅ２において第３ロアーリミット判定値を入力することができる。第１〜第３ロアーリミット判定値は、互いに異なる値に設定されることができる。

【0087】

また、入力欄Ｅ４では、スライド左荷重と、スライド右荷重と、スライド左荷重とスライド右荷重との合計荷重のそれぞれに対して、ロアーリミット判定値を設定することができる。スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれのロアーリミット判定値は、互いに異なる値に設定されることができる。

【0088】

従って、上述したステップＳ２０３では、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値が、第１ロアーリミット判定値より小さいかを判定する。ステップＳ２０６では、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれの最小荷重記憶値の絶対値が、第２ロアーリミット判定値の絶対値より小さいかを判定する。ステップＳ２０９では、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれの最大荷重記憶値と最小荷重記憶値との差が、第３ロアーリミット判定値より小さいかを判定する。

【0089】

スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重との少なくとも１つについてステップＳ２０３，Ｓ２０６，Ｓ２０９のいずれかが満たされたときには、ステップＳ２０４，Ｓ２０７，又はＳ２１０において待機点停止処理が開始される。

【0090】

図１４は、データ表示処理を示すフローチャートである。ステップＳ３０１において、荷重データ記録部３２は、上述したステップＳ４及びステップＳ５で読み取ったスライド荷重を荷重データとして記憶部３１に記録する。上述したように、荷重データ記録部３２は、所定のサンプリング周期時間毎にスライド荷重を検出して、時系列的に記憶部３１に記録する。これにより、荷重データ記録部３２は、荷重データを生成する。

【0091】

ステップＳ３０２において、荷重データ記録部３２は、１サイクルのプレス加工が終了したかを判定する。１サイクルのプレス加工が終了していない場合、すなわち１サイクルの途中である場合には、ステップＳ１に戻る。１サイクルのプレス加工が終了した場合には、ステップＳ３０３に進む。

【0092】

ステップＳ３０３では、荷重データを表示する。ここでは、表示部３０が荷重データを表示するように、荷重データ出力部３５が指令信号を表示部３０に入力する。図１５は、荷重データの表示画面の一例を示している。

【0093】

荷重データは、スライド荷重の時間変化を示しており、表示部３０において波形で表わされる。荷重データは、合計荷重のデータＤ１と、スライド左荷重のデータＤ２と、スライド右荷重のデータＤ３と、を含む。また、図１５に示すように、表示画面は、荷重データだけではなく、プレス角データＤｐとスライド位置データＤｓとを含む。プレス角データＤｐは、プレス角の時間変化を示す。スライド位置データＤｓは、スライド位置の時間変化を示す。

【0094】

図１５に示すように、合計荷重のデータＤ１では、時間ｔ０において、上型６がワークに接触することで、プラス荷重が発生し、時間ｔ１において最大となっている。時間ｔ１において上型６がワークを打ち抜くことでブレイクスルーが発生して、時間ｔ２以降には、マイナス荷重が発生している。そして、時間ｔ３以降では、プラス荷重とマイナス荷重とが交互に発生して、時間の経過と共に０に収束している。

【0095】

このように、合計荷重のデータＤ１は、プラス荷重とマイナス荷重とを含むスライド荷重の変化を示す波形として表示されている。また、スライド左荷重のデータＤ２及びスライド右荷重のデータＤ３についても同様に、プラス荷重とマイナス荷重とを含むスライド荷重の変化を示す波形として表示されている。

【0096】

以上説明した本実施形態に係る制御システム２０では、プレス加工時のスライド４の押力によるプラス荷重だけではなく、ブレイクスルー時のマイナス荷重を含む荷重が検出される。そして、プラス荷重及びマイナス荷重に基づいてスライド４の非常停止の実行が判定される。このため、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。

【0097】

オーバーロード判定部３３ａは、プラス荷重の最大荷重記憶値が第１オーバーロード判定値より大きいときに、非常停止の実行を決定する。オーバーロード判定部３３ａは、マイナス荷重の最小荷重記憶値の絶対値が第２オーバーロード判定値より大きいときに、非常停止の実行を決定する。また、オーバーロード判定部３３ａは、プラス荷重の最大荷重記憶値とマイナス荷重の最小荷重記憶値との差、すなわち振幅が、第３オーバーロード判定値より大きいときに、非常停止の実行を決定する。これにより、スライド荷重が過大となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0098】

オーバーロード判定において非常停止が実行される場合には、駆動制御部３４は、急停止処理によりスライド４を直ちに停止させる。このため、異常の発生を迅速に停止させることができる。特に、スライド荷重の大きさが過大となっている場合には、構成部品が損傷する可能性がある。従って、迅速にスライド４を停止させることで、プレス機械１の故障を防止することができる。

【0099】

荷重ロアーリミット判定部３３ｂは、プラス荷重の最大荷重記憶値が第１ロアーリミット判定値より小さいときに、非常停止の実行を決定する。荷重ロアーリミット判定部３３ｂは、マイナス荷重の最小荷重記憶値の絶対値が第２ロアーリミット判定値の絶対値より小さいときに、非常停止の実行を決定する。荷重ロアーリミット判定部３３ｂは、プラス荷重の最大値とマイナス荷重の最小値との差、すなわち振幅が、第３ロアーリミット判定値より小さいときに、非常停止の実行を決定する。このため、スライド荷重が過小となることによる異常の発生を抑えることができる。

【0100】

荷重ロアーリミット判定において、非常停止が実行される場合には、駆動制御部３４は、待機点停止処理によりスライド４を所定の待機位置に移動させて停止させる。このため、異常の有無を検査したのちに、加工を迅速に再開することができる。特に、スライド荷重の大きさが過小となっている場合には、構成部品が損傷する可能性は低い。従って、スライド荷重の大きさが過小となっている場合には、直ちにスライド４を停止させるのではなく、スライド４を所定の待機位置に移動させた後に停止させることで、生産性の低下を抑えることができる。

【0101】

第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂによって検出されたプラス荷重及びマイナス荷重を含むスライド荷重が表示部３０に表示される。このため、ブレイクスルー時のマイナス荷重が発生していることを使用者が容易に把握することができる。

【0102】

表示部３０は、プラス荷重とマイナス荷重のそれぞれについて、スライド左荷重と、スライド右荷重と、合計荷重とを表示する。このため、使用者は、スライド荷重をより精度よく把握することができる。

【0103】

表示部３０は、プラス荷重及びマイナス荷重を含むスライド荷重の変化を波形として表示する。このため、使用者は、ワークの押圧時とブレイクスルー時との両方におけるスライド荷重の変化を容易に把握することができる。

【0104】

また、使用者はモーション設定部２８によってスライド４の目標位置と速度と停止時間とを任意に設定することができる。このため、ブレイクスルー時の異常の発生を抑えることができる。特に、使用者は、表示部３０によって荷重データを確認しながらモーション設定部２８による設定を変更することで、ブレイクスルー時の異常の発生を抑えることができる最適な設定を容易に見付けることができる。

【0105】

第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂが検出したスライド荷重がマイナス荷重であるときには、検出値が補正される。このため、プラス荷重の検出に適しているが、マイナス荷重の検出の精度が低いセンサが第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂとして用いられても、精度良く非常停止の判定を行うことができる。

【0106】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0107】

プレス機械１の動力伝達機構１０の構成、或いは動作変換機構１１の構成は、上述の実施形態の構成に限らず、変更されてもよい。

【0108】

第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂの検出値の補正は省略されてもよい。例えば、プラス荷重の検出及びマイナス荷重の検出の両方に適しているセンサが、第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂとして用いられる場合には、検出値の補正は省略されてもよい。

【0109】

第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂは、ひずみゲージに限らず、他の検出手段であってもよい。例えば、第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂは、圧電センサであってもよい。或いは、第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂは、スライド荷重による本体フレーム２の変位を計測するレーザー計測器であってもよい。

【0110】

荷重検出部の数は、上記の実施形態の第１荷重検出部２７ａ及び第２荷重検出部２７ｂのように２つに限らない。荷重検出部の数は１つ、或いは３つ以上であってもよい。

【0111】

スライド４の駆動手段は、電動のサーボモータ９に限らず、変更されてもよい。例えば、スライド４の駆動手段は、油圧モータであってもよい。

【0112】

上記の実施形態では、スライド荷重として、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とが検出されているが、これらの荷重の検出の一部が省略されてもよい。或いは、上記と異なる部分でのスライド荷重が検出されてもよい。例えば、スライド４の中央部の荷重が検出されてもよい。

【0113】

表示部３０におけるスライド荷重の表示態様は波形に限らず、変更されてもよい。例えば、スライド荷重が数値で表示されてもよい。この場合、上述した最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とが表示部３０に表示されることが好ましい。また、スライド左荷重とスライド右荷重と合計荷重とのそれぞれについて、最大荷重記憶値と最小荷重記憶値とが表示部３０に表示されることが好ましい。

【0114】

モーション設定部２８は、上述したモーションデータを入力するための装置であればよく、ソフトキーに限られない。例えば、モーション設定部２８は、表示部３０とは別に設けられるハードキー或いはスイッチであってもよい。非常停止設定部２９も同様に、上述した判定データを入力するための装置であればよく、ソフトキーに限られない。例えば、非常停止設定部２９は、表示部３０とは別に設けられるハードキー或いはスイッチであってもよい。

【0115】

或いは、モーション設定部２８は、プレス機械１の制御システムの外部に設けられた制御装置から通信によりモーションデータを受信してもよい。非常停止設定部２９は、プレス機械１の制御システムの外部に設けられた制御装置から通信により判定データを受信してもよい。

【0116】

上記の実施形態では、１サイクルごとに最大荷重記憶値及び最小荷重記憶値がリセットされているが、所定の複数サイクルごとにサイクルごとに最大荷重記憶値及び最小荷重記憶値がリセットされてもよい。或いは、所定の複数サイクルごとに荷重データが表示部に表示されてもよい。すなわち、上記の実施形態の荷重データの波形は、１サイクルごとに限らず、所定の複数サイクルごとに更新されて表示部３０に表示されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0117】

本発明によれば、プレス機械において、ブレイクスルー時のマイナス荷重による異常の発生を抑えることができる。

【符号の説明】

【0118】

２０ 制御システム
２７ 荷重検出部
３３ 判定部
３４ 駆動制御部
３０ 表示部
２８ モーション設定部
２ 本体フレーム
４ スライド
８ 駆動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】