特開 2022-187727 プレス機およびプレス機の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022187727

(43)【公開日】2022-12-20

(54)【発明の名称】プレス機およびプレス機の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 15/14 20060101AFI20221213BHJP

【ＦＩ】

B30B15/14 A

B30B15/14 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021095874

(22)【出願日】2021-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】友定 仁

【テーマコード（参考）】

4E089

【Ｆターム（参考）】

4E089EA01

4E089EB01

4E089EC03

4E089FC03

(57)【要約】

【課題】プレス機において、加工速度と加工精度を両立させる。
【解決手段】プレス機（１０）は、ワークをプレスするために対向している２つの金型（１１ａ・１１ｂ）と、該２つの金型の少なくとも一方を駆動するための第１駆動部および第２駆動部と、を備え、第１駆動部は第２駆動部に比べて高速に駆動可能であり、第２駆動部は第１駆動部に比べて高精度に駆動可能であり、第１駆動部の駆動状況に基づき、第２駆動部によって駆動される金型の停止位置を変更する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークをプレスするために対向している２つの金型と、
該２つの金型の少なくとも一方を駆動するための第１駆動部および第２駆動部と、
前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する制御部と、を備え、
第１駆動部は、第２駆動部に比べて高速に駆動可能であり、
第２駆動部は、第１駆動部に比べて高精度に駆動可能であり、
前記制御部は、前記第１駆動部の駆動状況に基づき、前記第２駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を変更するプレス機。

【請求項2】

前記２つの金型の一方は、前記第１駆動部にて駆動され、前記２つの金型の他方は、前記第２駆動部にて駆動される請求項１に記載のプレス機。

【請求項3】

前記２つの金型の一方は、前記第１駆動部および前記第２駆動部にて駆動され、
前記２つの金型の他方は固定されている請求項１に記載のプレス機。

【請求項4】

前記第１駆動部の駆動状況は、前記第１駆動部によって駆動される前記金型の位置または速度である請求項１から３のいずれか１項に記載のプレス機。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１駆動部が停止した後に、前記第２駆動部を停止させる請求項１から４のいずれか１項に記載のプレス機。

【請求項6】

前記制御部は、前記第２駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を、前記ワークの弾性係数、塑性係数、降伏応力または耐力、前記２つの金型のそれぞれの温度、前記ワークの温度、および環境温度の少なくとも１つに基づき、変更する請求項１から５のいずれか１項に記載のプレス機。

【請求項7】

前記制御部は、１度のプレス中に少なくとも１回、前記第２駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を変更する請求項１から６のいずれか１項に記載のプレス機。

【請求項8】

前記制御部は、前記第１駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を制御できる請求項１から７のいずれか１項に記載のプレス機。

【請求項9】

ワークをプレスするために対向している２つの金型を備えるプレス機の制御方法であって、
前記プレス機は、
該２つの金型の少なくとも一方を駆動するための第１駆動部および第２駆動部と、
前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する制御部と、を備え、
第１駆動部は、第２駆動部に比べて高速に駆動可能であり、
第２駆動部は、第１駆動部に比べて高精度に駆動可能であり、
第１駆動部の駆動状況を取得するステップと、
該駆動状況に基づき、第２駆動部の停止位置を変更するステップと、を含むプレス機の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はプレス機に関する。

【背景技術】

【0002】

上下の金型でワークを挟み込み、圧縮力を加え、ワークを加工するプレス機がある。プレス機にはさまざまな駆動機構およびプレス機構が存在し、それぞれ長所短所がある。

【0003】

特許文献１には、プレス機において、金型を高速に上下動作させるためにサーボモータを用いて、ワークをプレスする。また、ロードセルで測定した荷重が不足した場合に、サーボモータの先端に取り付けられた油圧シリンダによってさらに加圧する。すなわち、サーボモータと油圧シリンダとを多段で連結し、それぞれの機構の役割を異ならせたプレス機が開示されている。

【0004】

特許文献２には、プレス機において、空隙部が設けられた金型でワークを挟み込みワークを閉じ込めた上で、別の駆動機構で駆動させるパンチにて当該空隙部のワークを打ち抜くプレス機が開示されている。

【0005】

特許文献３には、プレス機において、サーボモータを複数同期制御することで、金型全体の上下動作と、金型内の一部の駆動部を高速駆動させることができるプレス機が開示されている。

【0006】

以上のように、複数の連動する駆動機構を用いたプレス機が開示されており、これらプレス機は、金型全体を上下動作させる場合に用いられたり、金型全体と当該金型の一部分とを個別に動作させる場合に用いられたりする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２－５５９３２号公報

【特許文献2】特開２０１１－２２４５７６号公報

【特許文献3】特開２００６－１４２３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従来のプレス機として、モータによってカムを駆動させることで、高速に金型を上下動作させるカム方式と、サーボモータにより金型を上下動作させるサーボプレス方式とがある。

【0009】

カム方式では、プレスのサイクルを高速にすることが可能であるが、金型の下死点位置はカムによって機械的に定まるため、ワークまたは環境に応じたプロファイルによって調整されたプレスを行うことが困難である。

【0010】

対して、サーボプレス方式では、金型の下死点位置にあたる停止位置を高精度に制御することが可能なため、ワークまたは環境に応じたプロファイルによって調整されたプレスを行うことが可能である。しかしながら、サーボプレス方式では高速動作させるためには、ボールネジのリードを大きくする必要があり、精度が低下することにつながる。

【0011】

すなわち、プレス機における加工速度と加工精度はトレードオフの関係がある。そこで、本発明の一態様は、加工速度と加工精度を両立させるプレス機を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプレス機は、ワークをプレスするために対向している２つの金型と、該２つの金型の少なくとも一方を駆動するための第１駆動部および第２駆動部と、前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する制御部と、を備え、第１駆動部は、第２駆動部に比べて高速に駆動可能であり、第２駆動部は、第１駆動部に比べて高精度に駆動可能であり、前記制御部は、前記第１駆動部の駆動状況に基づき、前記第２駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を変更する。

【0013】

上記の構成によれば、２つの金型の一方は、第１駆動部により高速に駆動できる。しかしながら、第１駆動部によって駆動される金型の停止位置の精度は低い。そこで、第１駆動部の駆動状況に基づき、第２駆動部によって駆動される金型の停止位置が変更される。これにより、前記２つの金型のギャップの精度を向上できる。その結果、プレス機において、加工速度と加工精度を両立させることができる。

【0014】

前記２つの金型の一方は、前記第１駆動部にて駆動され、前記２つの金型の他方は、前記第２駆動部にて駆動されてもよい。

【0015】

上記の構成によれば、２つの金型をそれぞれ第１駆動部および第２駆動部で個別に駆動することができる。

【0016】

前記２つの金型の一方は、前記第１駆動部および前記第２駆動部にて駆動され、前記２つの金型の他方は固定されてもよい。

【0017】

上記の構成によれば、２つの金型の一方は第１駆動部および第２駆動部によって駆動され、固定された他方の金型に向かってプレスすることができる。

【0018】

前記第１駆動部の駆動状況は、前記第１駆動部によって駆動される前記金型の位置または速度であってもよい。

【0019】

上記の構成によれば、第１駆動部の駆動状況としては、金型の位置または速度に基づき、第２駆動部の停止位置を変更することができる。

【0020】

前記制御部は、前記第１駆動部が停止した後に、前記第２駆動部を停止させてもよい。

【0021】

上記の構成によれば、第１駆動部が停止してから、より高精度に動作できる第２駆動部によって、第１駆動部で発生したギャップの誤差を低減することができる。

【0022】

前記制御部は、前記第２駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を、前記ワークの降伏応力または耐力、前記２つの金型のそれぞれの温度、前記ワークの温度、および環境温度の少なくとも１つに基づき、変更してもよい。

【0023】

上記の構成によれば、様々な温度や、ワークの厚みの個体差などを考慮して、ワークごとに異なる停止位置に調整することで、高精度な製品を生産することができる。

【0024】

前記制御部は、１度のプレス中に少なくとも１回、前記第２駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を変更してもよい。

【0025】

上記の構成によれば、プレス中に停止位置を動的に変更して、微調整することができる。

【0026】

前記制御部は、前記第１駆動部によって駆動される前記金型の停止位置を制御できてもよい。

【0027】

上記の構成によれば、第１駆動部によって駆動される金型も停止位置を制御することができる。そのため、２つの金型の間のギャップを制御することが容易になる。

【0028】

上記の課題を解決するために、本発明の別の態様に係るプレス機の制御方法は、ワークをプレスするために対向している２つの金型を備えるプレス機の制御方法であって、前記プレス機は、該２つの金型の少なくとも一方を駆動するための第１駆動部および第２駆動部と、前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する制御部と、を備え、第１駆動部は、第２駆動部に比べて高速に駆動可能であり、第２駆動部は、第１駆動部に比べて高精度に駆動可能であり、第１駆動部の駆動状況を取得するステップと、該駆動状況に基づき、第２駆動部の停止位置を変更するステップと、を含む。

【0029】

上記の制御方法によれば、上述と同様の効果を奏する。

【発明の効果】

【0030】

本発明の一態様によれば、加工速度と加工精度を両立させたプレス機ができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】実施形態１に係るプレス機の要部の構成を示すブロック図である。

【図2】実施形態１に係るプレス機の機械的な構成を表す概要図である。

【図3】実施形態１に係るプレス機の動作の流れを表すフローチャートである。

【図4】実施形態１に係る第１金型および第２金型の位置の変化を表すグラフである。

【図5】実施形態１に係る第１金型および第２金型の位置の変化を表す別のグラフである。

【図6】実施形態２に係るプレス機の機械的な構成を表す概要図である。

【図7】実施形態３に係るプレス機の要部の構成を示すブロック図である。

【図8】実施形態３に係るプレス機の機械的な構成を表す概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0033】

§１．適用例
図１は、実施形態１に係るプレス機１０の要部の構成を示すブロック図である。図２は、実施形態１に係るプレス機１０の機械的な構成を表す概要図である。プレス機１０は、ワーク４０の上面に対向した第１金型１１ａと、ワークの下面に対向した第２金型１１ｂとで、ワーク４０を上下からプレスする。

【0034】

プレス機１０は、第１金型１１ａの温度を計測する第１温度計１４ａと、第２金型１１ｂの温度を計測する第２温度計１４ｂと、ワークの温度を計測するワーク温度計１５と、環境温度を計測する環境温度計１６と、ワークのプレス前後（加工前後）の厚みを計測するワーク厚みセンサ１７とを備える。そのため、プレス機１０はプレスに際し、様々な温度およびワークの加工前の厚みに基づき、ワーク４０に対するプレス量を微細に調整することで、精度良い製品を加工する。

【0035】

第１金型１１ａおよび／または第２金型１１ｂは、第１駆動部および第２駆動部によって駆動できる。第１駆動部および第２駆動部は、駆動速度および位置精度が異なっている。第１駆動部は、位置精度が荒い代わりに、駆動速度が速い。対して、第２駆動部は、駆動速度が遅い代わりに、位置精度が高い。特徴が異なる第１駆動部と第２駆動部とを用いることで、プレス機１０は、第１駆動部で高速にワーク４０を圧縮した後に、第２駆動部で所望の寸法精度まで合わせこむ制御を行い、製品に加工できる。

【0036】

§２．構成例
（プレス機１０の概要）
プレス機１０は、第１金型１１ａと、第２金型１１ｂと、第１サーボモータ１２ａと、第２サーボモータ１２ｂと、第１ボールネジ１３ａと、第２ボールネジ１３ｂと、第１温度計１４ａと、第２温度計１４ｂと、ワーク温度計１５と、環境温度計１６と、ワーク厚みセンサ１７と、本体１９と、プレスコントローラ２０とを備える。

【0037】

図２に示すように、第１金型１１ａはワーク４０の上面に対向し、第２金型１１ｂはワーク４０の下面に対向し、第１金型１１ａと第２金型１１ｂとの間にワーク４０を挟み込み、上下から外力をワーク４０に加えプレスする。すなわち、第１金型１１ａと第２金型１１ｂは互いに対向している。

【0038】

（プレス機１０の機械構成）
本体１９は、いわゆる筐体であり、可動しない部品が固定されている。

【0039】

第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂは、ワーク４０を実際にプレスする金型であり、ワーク４０に対し適切な外力を印加できる形状に形成されている。

【0040】

第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂは、停止位置を制御可能なモータであり、本体１９に固定されている。また、第１ボールネジ１３ａおよび第２ボールネジ１３ｂは、それぞれ第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂのモータ軸に対し鉛直方向に固定されており、モータの回転に応じて、各ボールネジも回転する。第１ボールネジ１３ａの可動部は第１金型１１ａに固定されており、第２ボールネジ１３ｂの可動部は第２金型１１ｂに固定されている。

【0041】

第１金型１１ａは、第１駆動部で上下動作する。すなわち、第１サーボモータ１２ａが回転することにより、第１ボールネジ１３ａが回転し、第１ボールネジ１３ａによって、第１金型１１ａが上下に駆動する。また、第２金型１１ｂは、第２駆動部で上下動作する。すなわち、第２サーボモータ１２ｂが回転することにより、第２ボールネジ１３ｂが回転し、第２ボールネジ１３ｂによって、第２金型１１ｂが上下に駆動する。

【0042】

また、第１サーボモータ１２ａと第１ボールネジ１３ａとを併せて、第１駆動部に対応する。第２サーボモータ１２ｂと第２ボールネジ１３ｂとを併せて、第２駆動部に対応する。

【0043】

第１ボールネジ１３ａおよび第２ボールネジ１３ｂは、ボールネジに限定されず、チェーンまたはプーリおよびベルトなどによる何等かの駆動力を伝達する手段であればよい。

【0044】

第２ボールネジ１３ｂのリードは、第１ボールネジ１３ａのリードよりも短い。また、第２ボールネジ１３ｂの精度は、第１ボールネジ１３ａの精度よりも高い。そのため、第２ボールネジ１３ｂによる第２金型１１ｂの精度は、第１ボールネジ１３ａによる第１金型１１ａの精度よりも、分解能が細かく、かつ繰返し再現性が高い。すなわち、第２駆動部は第１駆動部よりも高精度であるといえる。また、第２サーボモータ１２ｂは、第１サーボモータ１２ａよりも高精度（高分解能および／または高い繰返し再現性）に制御できてもよい。

【0045】

（プレス機１０の計測器）
第１温度計１４ａおよび第２温度計１４ｂは、それぞれ第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの温度を計測する温度計である。また、ワーク温度計１５はワーク４０の温度を計測する温度計であり、環境温度計１６は、プレス機１０の設置環境の環境温度を計測する温度計である。さらに、ワーク厚みセンサ１７は、ワーク４０の加工前後の厚みを計測する。

【0046】

（プレスコントローラ２０の構成）
プレスコントローラ２０は、位置取得部２１と、温度取得部２２と、厚み取得部２３と、駆動制御部２４と、制御部３０とを備える。制御部３０は、枚葉処理部３１と、停止位置指令部３２とを備える。

【0047】

位置取得部２１は、第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂのそれぞれのエンコーダからそれぞれのモータの位置を取得し、それぞれのボールネジとの関係を考慮し、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置を取得する。

【0048】

位置取得部２１は、エンコーダから位置を取得することに限定されない。すなわち、第１サーボモータおよび第２サーボモータに取り付けられたポテンショメータまたはレゾルバから取得してもよい。また、第１駆動部および第２駆動部の可動端（または第１ボールネジ１３ａおよび第２ボールネジ１３ｂの可動部）に取り付けられたリニアエンコーダから、直接第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置を取得してもよい。位置取得部２１は、取得した位置を停止位置指令部３２に出力する。また、位置取得部２１は、駆動制御部２４にフィードバック用の各サーボモータの位置出力を行う。さらに位置取得部２１は、枚葉処理部３１および停止位置指令部３２に位置出力を行う。

【0049】

温度取得部２２は、第１温度計１４ａと、第２温度計１４ｂと、ワーク温度計１５と、環境温度計１６とからそれぞれの部位における温度を取得する。温度取得部２２は、取得した温度を枚葉処理部３１に出力する。

【0050】

厚み取得部２３は、ワーク厚みセンサ１７からワーク４０の厚みを取得する。厚み取得部２３は、取得したワーク４０の厚みを枚葉処理部３１に出力する。

【0051】

駆動制御部２４は、いわゆるサーボドライバであり、第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂを入力された位置に制御する。つまり、第１駆動部および第２駆動部もしくは第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂを指定された位置で停止させる。また、駆動制御部２４は、第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂが出力しているトルクを取得し、各サーボモータの負荷を推測する。さらに、駆動制御部２４は、推測した負荷を枚葉処理部３１に出力する。

【0052】

（制御部３０の構成）
枚葉処理部３１は、枚葉処理によって、プレス機１０の前回のプレスの結果を次のプレスに反映する機能ブロックである。具体的には、加工前後におけるワーク４０の厚みの変化、各部の温度、各サーボモータの負荷、ならびに材料ごとの応力および歪みの関係から、現在の温度状態における金型の摩耗量および熱変形量、を推測する。ここで、枚葉処理とは、複数ワークをまとめて処理するバッチ処理ではなく、ワーク１つごとに行う処理である。

【0053】

また、材料ごとの応力および歪みの関係を予めプレス機１０に与えられない場合は、加工前後における負荷と厚みの変化量から、応力および歪みの関係を推測してもよい。また、合わせて、弾性係数、塑性係数、ならびに降伏応力または耐力などを推測してもよい。

【0054】

また、枚葉処理部３１は、加工前のワーク４０の厚みも入力する。枚葉処理部３１は、金型の摩耗量および熱変形量、ワーク４０の弾性係数、塑性係数、降伏応力または耐力、ならびにワーク４０の厚みをまとめた情報として、停止位置指令部３２に出力する。

【0055】

停止位置指令部３２は、プレスごとの枚葉処理部３１の情報に加え、プレス中における第１金型１１ａと第２金型１１ｂとの位置の情報から、第１駆動部および第２駆動部の停止位置を決定する機能ブロックである。停止位置指令部３２は、決定した停止位置を駆動制御部２４に出力する。

【0056】

§３．動作例
図３は、実施形態１に係るプレス機１０の動作の流れを表すフローチャートである。

【0057】

Ｓ１１において、枚葉処理部３１は、新しいワーク４０の厚みと温度を計測する。枚葉処理部３１は、計測した結果に基づき、新しいワーク４０の弾性係数を導出し、弾性係数と厚みを停止位置指令部３２に出力する。

【0058】

Ｓ１２において、停止位置指令部３２は、枚葉処理部３１から取得した、前回の金型の摩耗量および熱変形量と、ワーク４０の弾性係数、塑性係数、耐力または降伏応力、ならびに厚みなどの各種情報を取得する。停止位置指令部３２は、当該各種情報に加え、位置取得部２１から取得した第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂの位置から、第１金型の停止位置と、第２金型の停止位置とを決定する。その後、停止位置指令部３２は、停止位置を駆動制御部２４に出力する。次に、Ｓ２１およびＳ２３の処理を並列して行う。

【0059】

Ｓ２１において、駆動制御部２４は、入力された停止位置を目標位置として、第１サーボモータ１２ａを制御する。

【0060】

Ｓ２２において、位置取得部２１は、第１サーボモータのエンコーダから、第１サーボモータの位置を取得し、第１金型１１ａの位置を計測する。

【0061】

Ｓ２３において、駆動制御部２４は、入力された停止位置を目標位置として、第２サーボモータ１２ｂを制御する。

【0062】

Ｓ２４において、位置取得部２１は、第２サーボモータのエンコーダから、第２サーボモータの位置を取得し、第２金型１１ｂの位置を計測する。

【0063】

Ｓ３１において、停止位置指令部３２は、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置から第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂがともに目標位置に到達したかを判断する。目標位置に到達した場合（Ｓ３１においてＹｅｓ）、Ｓ３２に進む。目標位置に到達しなかった場合（Ｓ３１においてＮｏ）、Ｓ１２に戻る。すなわち、停止位置指令部３２は、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂがともに目標位置に到達するまで、第１駆動部および第２駆動部は、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂを駆動する。また、第２駆動部は動的に目標位置を変更し続ける。ここで、目標位置に到達したかどうかは、各駆動部において、各金型の位置と目標位置との偏差が所定の閾値以下になったことによって判断する。

【0064】

Ｓ３２において、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂを目標位置で所定時間待機させる。この時間を停止時間Ｔｗａｉｔとする。

【0065】

Ｓ３３において、枚葉処理部３１は、位置取得部２１から取得した第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置から、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂ間のギャップを算出する。

【0066】

Ｓ３４において、枚葉処理部３１は、第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂのトルクから、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂがワーク４０に印加している負荷を推測する。

【0067】

Ｓ３５において、駆動制御部２４は、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂを動作させ、金型を開く。

【0068】

Ｓ３６において、厚み取得部２３は、加工後の計測したワーク４０の厚みを取得する。

【0069】

Ｓ３７において、温度取得部２２は、第１温度計１４ａと、第２温度計１４ｂと、環境温度計１６とを計測する。ここで、ワーク温度計１５によってワーク温度を再度計測していた場合、温度による計測量の補正および温度によるワークの変形量の補正を行うことができ、金型の摩耗量および熱変形量を算出する精度、局所的な弾性係数または塑性係数を導出する精度等を向上させる効果がある。

【0070】

Ｓ３８において、枚葉処理部３１は、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの摩耗量および熱変形量を算出する。

【0071】

Ｓ３９において、ワーク４０を排出し、次のワーク４０の投入を準備する。

【0072】

§４．作用・効果
Ｓ３１の条件が成立するまで、Ｓ１２からＳ３１の処理を繰り返すことにより、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂを目標位置で停止させることができる。ここで、第１金型１１ａを駆動させる第１駆動部の方が、第２金型１１ｂを駆動させる第２駆動部よりも、駆動速度が速いが、分解能および／または繰返し再現性が悪い特徴を有する。

【0073】

そのため、第１金型１１ａを先に停止させ、第１金型１１ａの停止位置を考慮して、第２金型の停止位置を決定することができる。したがって、第１駆動部で発生した誤差を、第２駆動部で補正することができ、第１金型と第２金型との間のギャップを高精度に制御することができる。ギャップが高精度なため、プレス機１０によるプレスされた製品（ワーク４０）も高精度になる。

【0074】

図４は、実施形態１に係る第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置の変化を表すグラフである。図５は、実施形態１に係る第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置の変化を表す別のグラフである。

【0075】

図４および図５において、破線が理想的な目標位置の変化を表す。図４および図５の破線が示すように、第１金型１１ａと第２金型１１ｂは同時に動作を開始し、第１金型は下降し、第２金型は上昇する。目標位置においては、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂは、同時に停止位置で停止する。第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂが停止した後、所定の時間動作を停止し、ワーク４０に外力を加え、その後、第１金型が上昇し、第２金型が下降して、金型を開き、ワーク４０を取り出せるようにする。

【0076】

図４において、実線は実際の位置の変化である。図４の実線が示すように、第１金型が理想的な目標位置の変化よりも下側に行き過ぎてしまった状態で第１金型停止位置で停止する。そのため、第２金型は、理想的な目標位置よりも下側に目標位置を修正し、第２金型停止位置で停止する。そのため、第２金型は第１金型よりも遅れて停止する。

【0077】

図５において、実線は実際の位置の変化である。図５の実線が示すように、第１金型が理想的な目標位置の変化に到達せず上側の第１金型停止位置で停止する。そのため、第２金型は、理想的な目標位置よりも上側に目標位置を修正し、第２金型停止位置で停止する。そのため、第２金型は第１金型よりも遅れて停止する。

【0078】

図４および図５に示すように、第１駆動部の駆動速度が速く、第２駆動部よりは高精度ではないため、目標位置からずれた第１金型停止位置で第１金型は停止してしまう。そのため、第１金型の目標位置と第１金型停止位置との誤差を解消するために、第１駆動部の駆動状況に基づき、第２駆動部は、第１駆動部が停止した後も動作を続け、第２金型停止位置で第２金型を停止させる。この動作により、実施形態１に係るプレス機１０は、加工速度と加工精度を両立させることができる。この加工速度と加工精度を両立させるために、第１駆動部および第２駆動部は異なる特徴を有している。

【0079】

ここで、第１駆動部の駆動状況としては、第１駆動部によって駆動される第１金型の位置、または速度などの情報である。また、第２駆動部は、第１駆動部の駆動状況に合わせて、誤差を低減するように第２金型の位置を第１金型に追従させて、停止位置を補正する。すなわち、第１金型が第１駆動部によって停止した１度のみ、第２駆動部の目標位置を変更するのではなく、プレス中に動的に誤差を低減するように第２駆動部の目標位置を変更していく。

【0080】

第１駆動部および第２駆動部の異なる特徴は、例えば、ボールネジのリードの長さまたはボールネジの加工精度が挙げられる。ボールネジのリードが長い場合、駆動速度が速くなるが、その分だけ停止位置の分解能が低下する。対して、ボールネジのリードが短い場合、駆動速度が遅くなるが、その分だけ停止位置の分解能が向上する。また、ボールネジの加工精度が高いほど、繰返し再現性が高くなり、ばらつきが少ない製品を生産することができる。

【0081】

ここで、第１駆動部と第２駆動部の駆動速度または精度（分解能および繰返し再現性）の関係に関しては、上述と異なっていてもよい。つまり、第１駆動部が第２駆動部よりも高精度で駆動でき、第２駆動部が第１駆動部よりも高速で駆動できてもよい。つまり、２つの金型の一方を第１駆動部が駆動し、他方の金型を第２駆動部が駆動し、第１駆動部と第２駆動部では、片方が他方に比べ高速に駆動可能であり、他方が片方に比べ高精度に駆動可能であればよい。

【0082】

また、様々な温度およびワークの加工前後の厚みを計測し、プレスごとに反映することによって、高精度な製品を生産することができる。

【0083】

また、プレス時の第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂのトルクから負荷を推定し、ワーク４０ごとの加工前後の変形量から、ワーク４０の降伏応力または耐力を含めた応力と歪みの関係を推測し、次のプレスに適用し補正することができる。そのため、補正によって高精度な製品を生産することができる。この時、第１サーボモータ１２ａおよび第２サーボモータ１２ｂのトルクから負荷を推測するのではなく、ロードセルなどを用いて、負荷を実測しても構わない。

【0084】

（金型温度に応じた補正）
枚葉処理部３１における、第１温度計１４ａによる第１金型の温度および第２温度計１４ｂによる第２金型の温度に応じて、目標位置を補正することにより、高精度な製品を生産できる。

【0085】

第１金型および第２金型の温度が高いほど、金型自体が熱膨張しているため、必要なギャップ（第１金型と第２金型との距離）を狭くとるようにすることで、所定の寸法の製品を得ることができる。

【0086】

（環境温度に応じた補正）
枚葉処理部３１における、環境温度計１６による環境温度に応じて、第１ボールネジ１３ａおよび第２ボールネジ１３ｂも熱膨張する。そのため、高精度な製品を生産するためには、目標位置（必要なギャップ）を環境温度に応じて補正する必要がある。

【0087】

環境温度が高いほど、第１ボールネジ１３ａおよび第２ボールネジ１３ｂのリードは大きくなるため、必要なギャップを狭くとるようにすることで、所定の寸法の製品を得ることができる。

【0088】

また、ワーク４０自体の応力と歪みの関係が温度に応じて変化し、温度に応じて降伏応力または耐力も変化する。そのため、ワーク温度が高いほど、ワーク４０自体の弾性領域における弾性係数および、塑性領域になる降伏応力または耐力も低下する。これらの変化を考慮することにより、所定の寸法の製品を得ることができる。

【0089】

（ワーク４０の弾性係数に応じた補正）
ワーク４０の弾性係数が高いほど、印加すべき応力が高くなるため、必要なギャップを小さくする必要がある。また、ワーク４０の弾性係数が高いほど、時間をかけてワーク４０を塑性変形させる必要があるために、停止時間Ｔｗａｉｔを大きくする必要がある。これらの補正を行うことにより、所定の寸法の製品を得ることができる。

【0090】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0091】

（プレス機１０ａの機械構成）
図６は、実施形態２に係るプレス機１０ａの機械的な構成を表す概要図である。プレス機１０ａは、プレス機１０と異なり、第２駆動部が駆動する対象が異なり、第２駆動部は第１駆動部を駆動する。また、プレス機１０ａでは、プレス機１０と異なり、ワーク４０の下面に対向した第２金型１１ｂは本体１９に固定されている。第１金型１１ａは、第１駆動部によって駆動される点は変わらない。

【0092】

具体的には、第２サーボモータは本体１９に固定されており、第１サーボモータは本体１９に固定されていない。第２ボールネジ１３ｂは、第１サーボモータ１２ａを駆動するように組み立てられている。そのため、第２サーボモータ１２ｂが第２ボールネジ１３ｂを回転させることで、第１サーボモータ１２ａと第１ボールネジ１３ａと第１金型１１ａとは上下動作する。また、第１サーボモータ１２ａが第１ボールネジ１３ａを回転させることで、第１金型１１ａは上下動作する。したがって、第１金型１１ａは、第１駆動部および第２駆動部で駆動し、その移動量は、第１駆動部および第２駆動部の移動量の足し合わせになる。

【0093】

（プレス機１０ａの作用・効果）
また、プレス機１０ａでも、プレス機１０と同様に、第１駆動部および第２駆動部の駆動速度、分解能、および繰返し再現性などは異なっている。第２駆動部は、第１駆動部よりも高分解能でありかつ繰返し再現性が高い（高精度な）特徴を有する。対して、第１駆動部は、第２駆動部よりも駆動速度が速い特徴を有する。

【0094】

そのため、プレス機１０ａでもプレス機１０と同様に、駆動速度が速い第１駆動部でもって、高速に第１金型１１ａと第２金型１１ｂとのギャップを縮める。その後、高精度に駆動する第２駆動部でもって、精度良く第１金型１１ａと第２金型１１ｂとのギャップを微調整し、高精度なギャップにする。

【0095】

したがって、実施形態２に係るプレス機１０ａでも、実施形態１に係るプレス機１０と同様に、加工速度と加工精度を両立することができる。また、プレス機１０ａでは、第１駆動部および第２駆動部がともに第１金型１１ａを上方から下方に下ろす動作をするため、ボールネジで発生するバックラッシの影響によるガタが発生し辛い特徴も有する。

【0096】

ここで、第１駆動部と第２駆動部との駆動速度または精度（分解能および繰返し再現性）の関係に関しては、上述と異なっていてもよい。つまり、第１駆動部が第２駆動部よりも高精度で駆動でき、第２駆動部が第１駆動部よりも高速で駆動できてもよい。すなわち、２つの金型の一方が、互いに連結した第１駆動部および第２駆動部によって駆動し、他方の金型が固定されていればよい。ここで、第１駆動部と第２駆動部では、片方が他方に比べ高速に駆動可能であり、他方が片方に比べ高精度に駆動可能であればよい。

【0097】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0098】

（プレス機１０ｂの機械構成）
図７は、実施形態３に係るプレス機１０ｂの要部の構成を示すブロック図である。図８は、実施形態３に係るプレス機１０ｂの機械的な構成を表す概要図である。プレス機１０ｂは、プレス機１０と異なりギャップセンサ１８を備え、プレスコントローラ２０に代わりプレスコントローラ２０ｂを備える点が異なる。プレスコントローラ２０ｂは、プレスコントローラ２０と異なり、ギャップ取得部２５を備える。

【0099】

ギャップセンサ１８は、第１金型１１ａと第２金型１１ｂとの間隔（ギャップ）を計測するセンサである。ギャップセンサ１８としては、マイクロメータなどが挙げられる。

【0100】

ギャップ取得部２５は、ギャップセンサ１８が計測したギャップを取得する。ギャップ取得部２５は、取得したギャップを枚葉処理部３１および停止位置指令部３２に出力する。

【0101】

（プレス機１０ｂの動作）
枚葉処理部３１は、実施形態１では、位置取得部２１から取得した第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置からギャップを推測し補正に用いたが、実施形態３では、実際にギャップを計測し補正に用いる。そのため、第１駆動部および第２駆動部で発生する機械的なガタおよび金型の熱膨張の影響を実測した補正が可能になり、より高精度な製品を作成できる。

【0102】

停止位置指令部３２でも、枚葉処理部３１と同様に、第１金型１１ａおよび第２金型１１ｂの位置による制御ではなく、第１金型１１ａと第２金型１１ｂとのギャップによる制御を行い、第１駆動部および第２駆動部を駆動することができる。そのため、第１駆動部および第２駆動部で発生する機械的なガタおよび金型の熱膨張の影響を実測した補正が可能になり、より高精度な製品を作成できる。

【0103】

（変形例１）
実施形態３に係るプレス機１０ｂでは、第１金型１１ａと第２金型１１ｂとのギャップによって、制御をおこなうため、第１駆動部は位置制御を行わないシリンダでもよい。この場合でも、第２駆動部は、第１駆動部で発生した誤差を補間するように動作する。そのため、第１駆動部が位置制御を行わなくても、ギャップセンサ１８と第２駆動部で第１金型１１ａと第２金型１１ｂとのギャップを制御できるため、高精度な製品を作成できる。

【0104】

（変形例２）
上述した実施形態に係るプレス機では、第１金型および第２金型によって、ワークが上下方向でプレスされる構成に関して示したが、この構成に限定されない。例えば、第１金型および第２金型によって、ワークが左右方向でプレスされる構成であってもよい。

【0105】

具体的には、第１金型および第２金型の各対向面は、上段部および下段部を備えた段状となっている。第１金型の上段部を第２金型の上段部に当接させ、第１金型の下段部を第２金型の下段部に当接させて、第１金型および第２金型を、互いに接近するように左右方向にスライドさせる。これにより、第１金型の下段部と第２金型の上段部との間でワークが左右方向にプレスされる。

【0106】

また、上述した実施形態では、第１金型および第２金型が上下方向に移動する構成であったが、これに限定されず、例えば、上下方向に対し斜めの方向に第１金型および第２金型が移動する構成であってもよい。

【0107】

また、上述した実施形態では、第１金型および第２金型は対向面が水平平面上に設けられる構成であったが、これに限定されず、例えば、鉛直平面上に設けられてもよい。

【0108】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0109】

１０、１０ａ、１０ｂ プレス機
１１ａ 第１金型
１１ｂ 第２金型
１２ａ 第１サーボモータ（第１駆動部）
１２ｂ 第２サーボモータ（第２駆動部）
１３ａ 第１ボールネジ（第１駆動部）
１３ｂ 第２ボールネジ（第２駆動部）
１４ａ 第１温度計
１４ｂ 第２温度計
１５ ワーク温度計
１６ 環境温度計
１７ ワーク厚みセンサ
１８ ギャップセンサ
１９ 本体
２０、２０ｂ プレスコントローラ
２１ 位置取得部
２２ 温度取得部
２３ 厚み取得部
２４ 駆動部
２５ ギャップ取得部
３０ 制御部
３１ 枚葉処理部
３２ 停止位置指令部
４０ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】