特許 7583658 プレス装置及びプレス装置の制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-06

(45)【発行日】2024-11-14

(54)【発明の名称】プレス装置及びプレス装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 15/28 20060101AFI20241107BHJP

   B30B 15/00 20060101ALI20241107BHJP

   B30B 1/26 20060101ALI20241107BHJP

【ＦＩ】

B30B15/28 Q

B30B15/00 B

B30B1/26 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021055586

(22)【出願日】2021-03-29

(65)【公開番号】P2022152717

(43)【公開日】2022-10-12

【審査請求日】2023-12-26

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(73)【特許権者】

【識別番号】000128876

【氏名又は名称】株式会社アマダプレスシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100123559

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 俊和

(74)【代理人】

【識別番号】100177437

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 英子

(72)【発明者】

【氏名】成川 広

【審査官】程塚 悠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－４７６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－７２７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２６４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０９８８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３０Ｂ １５／００－１５／２８

Ｂ３０Ｂ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の回転方向又は前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転することが可能な回転機構と、前記回転機構を駆動する駆動手段と、前記回転機構の回転運動が上下運動に変換されて上下方向に移動するスライドと、前記スライドに保持された金型の上型と、前記金型の前記上型と対になる下型と、前記下型を保持するボルスタと、を備え、
左及び右のいずれか一方を第１の方、他方を第２の方とすると、前記回転機構が前記第１の回転方向に回転するときに前記第１の方に偏心し、前記回転機構が前記第２の回転方向に回転するときに前記第２の方に偏心するプレス装置であって、
前記第１の方の荷重を検知する第１の荷重検知手段と、
前記第２の方の荷重を検知する第２の荷重検知手段と、
前記第１の荷重検知手段及び前記第２の荷重検知手段の検知結果に基づいて、対象物に加工を行うときの前記回転機構の回転方向を切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とするプレス装置。

【請求項2】

前記切替手段は、
前記第１の荷重検知手段により検知した荷重が前記第２の荷重検知手段により検知した荷重よりも大きいと判断した場合、前記回転機構の回転方向を前記第２の回転方向に切り替え、
前記第２の荷重検知手段により検知した荷重が前記第１の荷重検知手段により検知した荷重よりも大きいと判断した場合、前記回転機構の回転方向を前記第１の回転方向に切り替えることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。

【請求項3】

前記切替手段は、前記対象物に前記加工を開始する前に前記回転機構の回転方向を切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス装置。

【請求項4】

第１の回転方向又は前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転することが可能な回転機構と、前記回転機構を駆動する駆動手段と、前記回転機構の回転運動が上下運動に変換されて上下方向に移動するスライドと、前記スライドに保持された金型の上型と、前記金型の前記上型と対になる下型と、前記下型を保持するボルスタと、を備え、
左及び右のいずれか一方を第１の方、他方を第２の方とすると、前記回転機構が前記第１の回転方向に回転するときに前記第１の方に偏心し、前記回転機構が前記第２の回転方向に回転するときに前記第２の方に偏心するプレス装置であって、
前記金型が前記第１の方に偏心している場合には前記回転機構の回転方向を前記第２の回転方向に切り替え、前記金型が前記第２の方に偏心している場合には前記回転機構の回転方向を前記第１の回転方向に切り替える切替手段を備えることを特徴とするプレス装置。

【請求項5】

前記回転機構は、前記スライドに接続されたコンロッドと、前記駆動手段の駆動力を前記コンロッドに伝達するクランク軸と、を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプレス装置。

【請求項6】

前記回転機構は、コンロッド及びクランク軸を有しないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプレス装置。

【請求項7】

第１の回転方向又は前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転することが可能な回転機構と、前記回転機構を駆動する駆動手段と、前記回転機構の回転運動が上下運動に変換されて上下方向に移動するスライドと、前記スライドに保持された金型の上型と、前記金型の前記上型と対になる下型と、前記下型を保持するボルスタと、を備え、左及び右のいずれか一方を第１の方、他方を第２の方とすると、前記回転機構が前記第１の回転方向に回転するときに前記第１の方に偏心し、前記回転機構が前記第２の回転方向に回転するときに前記第２の方に偏心するプレス装置の制御方法であって、
前記プレス装置が、前記第１の方の荷重を検知する第１の荷重検知手段と、前記第２の方の荷重を検知する第２の荷重検知手段と、を有し、
前記第１の荷重検知手段及び前記第２の荷重検知手段の検知結果に基づいて、前記回転機構の回転方向を切り替える切替工程を備えることを特徴とするプレス装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレス装置及びプレス装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、クランク軸又はエキセン軸を含む回転機構を回転させ、回転運動を上下運動に変換し、スライドを上下に移動させてワークに加工を行うプレス装置が提案されている。回転運動を上下運動に変換するプレス装置では、その構造上、偏心荷重の発生を避けることはできない。偏心荷重には、このようにプレス装置の機械構造に起因するものと、金型に起因するものとがあり、いずれの場合も、偏心荷重によりスライドが傾くおそれがある。偏心荷重により加工時にスライドが傾くと、製品の精度が低下するおそれや、金型の寿命が短くなるおそれがある。スライドの傾きを低減させるために、例えば特許文献１では、プレス装置のスライドの平行度を確保し、偏心荷重に対する十分な剛性を有するスライドガイドが提案されている。

【0003】

また、従来のサーボプレス装置では、回転機構の回転速度や角度を制御して、スライドの種々の動きをモーションとして実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開平０７－０２１２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、加工時に発生する偏心荷重を解消するためのモーションはなく、偏心荷重を解消するためのモーションを搭載したプレス装置が求められている。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、加工時の偏心荷重がより小さくなるように回転機構の回転方向を切り替えることができるモーションを搭載したプレス装置及びプレス装置の制御方法を提供することを例示的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の趣旨を有する。

【0008】

［趣旨１］
本発明のプレス装置は、
第１の回転方向又は前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転することが可能な回転機構と、前記回転機構を駆動する駆動手段と、前記回転機構の回転運動が上下運動に変換されて上下方向に移動するスライドと、前記スライドに保持された金型の上型と、前記金型の前記上型と対になる下型と、前記下型を保持するボルスタと、を備え、
左及び右のいずれか一方を第１の方、他方を第２の方とすると、前記回転機構が前記第１の回転方向に回転するときに前記第１の方に偏心し、前記回転機構が前記第２の回転方向に回転するときに前記第２の方に偏心するプレス装置であって、
前記第１の方の荷重を検知する第１の荷重検知手段と、
前記第２の方の荷重を検知する第２の荷重検知手段と、
前記第１の荷重検知手段及び前記第２の荷重検知手段の検知結果に基づいて、対象物に加工を行うときの前記回転機構の回転方向を切り替える切替手段と、
を備える。
［趣旨２］
前記切替手段は、
前記第１の荷重検知手段により検知した荷重が前記第２の荷重検知手段により検知した荷重よりも大きいと判断した場合、前記回転機構の回転方向を前記第２の回転方向に切り替え、
前記第２の荷重検知手段により検知した荷重が前記第１の荷重検知手段により検知した荷重よりも大きいと判断した場合、前記回転機構の回転方向を前記第１の回転方向に切り替えてもよい。
［趣旨３］
前記切替手段は、前記対象物に前記加工を開始する前に前記回転機構の回転方向を切り替えてもよい。
［趣旨４］
本発明のプレス装置は、
第１の回転方向又は前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転することが可能な回転機構と、前記回転機構を駆動する駆動手段と、前記回転機構の回転運動が上下運動に変換されて上下方向に移動するスライドと、前記スライドに保持された金型の上型と、前記金型の前記上型と対になる下型と、前記下型を保持するボルスタと、を備え、
左及び右のいずれか一方を第１の方、他方を第２の方とすると、前記回転機構が前記第１の回転方向に回転するときに前記第１の方に偏心し、前記回転機構が前記第２の回転方向に回転するときに前記第２の方に偏心するプレス装置であって、
前記金型が前記第１の方に偏心している場合には前記回転機構の回転方向を前記第２の回転方向に切り替え、前記金型が前記第２の方に偏心している場合には前記回転機構の回転方向を前記第１の回転方向に切り替える切替手段を備える。
［趣旨５］
前記回転機構は、前記スライドに接続されたコンロッドと、前記駆動手段の駆動力を前記コンロッドに伝達するクランク軸と、を有してもよい。
［趣旨６］
前記回転機構は、コンロッド及びクランク軸を有しなくてもよい。
［趣旨７］
本発明のプレス装置の制御方法は、
第１の回転方向又は前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転することが可能な回転機構と、前記回転機構を駆動する駆動手段と、前記回転機構の回転運動が上下運動に変換されて上下方向に移動するスライドと、前記スライドに保持された金型の上型と、前記金型の前記上型と対になる下型と、前記下型を保持するボルスタと、を備え、左及び右のいずれか一方を第１の方、他方を第２の方とすると、前記回転機構が前記第１の回転方向に回転するときに前記第１の方に偏心し、前記回転機構が前記第２の回転方向に回転するときに前記第２の方に偏心するプレス装置の制御方法であって、
前記プレス装置が、前記第１の方の荷重を検知する第１の荷重検知手段と、前記第２の方の荷重を検知する第２の荷重検知手段と、を有し、
前記第１の荷重検知手段及び前記第２の荷重検知手段の検知結果に基づいて、前記回転機構の回転方向を切り替える切替工程を備える。

【0009】

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、加工時の偏心荷重がより小さくなるように回転機構の回転方向を切り替えることができるモーションを搭載したプレス装置及びプレス装置の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１及び第２の実施形態のプレス装置の構成を示す概略斜視図

【図2】第１及び第２の実施形態の回転機構の回転方向と偏心荷重を説明する図で、（ａ）（ｂ）図１のプレス装置の回転機構近傍の要部を示す正面図、（ｃ）クランクレス（コンロッドレス）のプレス装置の回転機構近傍の要部を示す正面図

【図3】第１及び第２の実施形態のプレス装置のブロック図

【図4】第１の実施形態の（ａ）図１のプレス装置のセンサの配置を示す模式図、（ｂ）クランクレスのプレス装置のセンサの配置を示す模式図、（ｃ）プレス装置のセンサにより荷重を検知した結果を示すグラフ

【図5】第１の実施形態の回転機構の回転方向を切り替える処理を説明するフローチャート

【図6】第２の実施形態の回転機構の回転方向を切り替える処理を説明するフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第１の実施形態］
第１の実施形態では、加工時にプレス装置に加わる左右の荷重を検知し、検知した結果に基づいて、発生している偏心荷重がより小さくなるように、回転機構の回転方向を切り替える構成について説明する。

【0013】

＜プレス装置＞
プレス装置３００について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態のプレス装置３００の構成を示す概略斜視図であり、例えば、一体型ストレートサイドフレーム型又はＣフレーム型のプレス装置３００の概略図である。また、プレス装置３００は、例えば、複数のステージで複数の加工を行う順送プレス加工を行う装置である。図１には、コイル材１２０の搬送方向や搬送方向における上流（左）、下流（右）、上下方向、及び前後方向（正面、背面）を示している。プレス装置３００は、筐体３０２の内外に、駆動モータ３０４（駆動手段）、伝達機構３０６、クランク軸３０８、コンロッド３１０、スライド３１２、ボルスタ３２２を有して構成される。また、プレス装置３００は、制御手段であるコントローラ３１４、記憶部３１５、表示部３１６、入力部３１８、を有している。さらに、プレス装置３００は、センサ３２４（３２４Ｒ、３２４Ｌ）、ロータリーエンコーダ３２５、ギブ３２６を有している。第１の実施形態のプレス装置３００として、複数の加工ステージを有する順送プレス加工（以下、順送加工という）を行う順送式のプレス装置を示しているが、順送式ではないプレス装置であってもよい。

【0014】

駆動モータ３０４は、例えばサーボ制御されるサーボモータであり、回転量及び回転方向を制御しつつ伝達機構３０６、クランク軸３０８、コンロッド３１０を介して後述する金型３０３を上下移動させるものである。伝達機構３０６は、例えばギアやベルト等の伝達部材を有して構成され、駆動モータ３０４のモータ軸の回転（又は駆動力）をクランク軸３０８へと伝達するものである。駆動モータ３０４への制御信号はコントローラ３１４から送られるようになっている。また、クランク軸３０８及びコンロッド３１０は回転機構として機能する。

【0015】

クランク軸３０８及びコンロッド３１０は、伝達機構３０６により伝達されたモータ軸の回転移動（回転運動）を往復移動（第１の実施形態では、上下移動。）に変換するためのものである。モータ軸の回転によりクランク軸３０８が回転し、クランク軸３０８に一端近傍が連結されたコンロッド３１０にその回転が伝達されてコンロッド３１０が上下移動（昇降移動）するようになっている。

【0016】

コンロッド３１０の他端近傍にはスライド３１２が揺動可能に連結されている。コンロッド３１０の上下移動に伴いスライド３１２がギブ３２６に沿って上下移動（上下運動）するようになっており、ギブ３２６はスライド３１２のガイドとして機能する。プレス装置３００においては、スライド３１２と対向するようにボルスタ３２２が配置されている。スライド３１２のボルスタ３２２と対向する側の面（第１の実施形態では下面。）に金型３０３の一部としての上型３０３ａが装着される。ボルスタ３２２のスライド３１２と対向する側の面（第１の実施形態では上面。）に金型３０３の一部として、上型３０３ａと対になる下型３０３ｂが装着（保持）される。

【0017】

上型３０３ａと下型３０３ｂとの間に加工の対象物としてのコイル材１２０を配置し、上型３０３ａと下型３０３ｂとで押圧することにより、プレス装置３００によるコイル材１２０に対するプレス加工が行われる。コイル材１２０は、例えば図１中左（上流）側から右（下流）側に搬送され、以降、コイル材１２０の搬送方向を左右方向ともいう。複数工程を有するプレス加工においては、コイル材１２０の搬送方向における上流から序盤の加工が行われ、コイル材１２０の搬送方向における下流で終盤の加工が行われる。

【0018】

詳しくは、コントローラ３１４により制御されて駆動モータ３０４が回転する。駆動モータ３０４の回転が伝達機構３０６、クランク軸３０８を介してコンロッド３１０へと伝達され、スライド３１２が上下移動する。スライド３１２の下方移動によって上型３０３ａと下型３０３ｂとが押圧され、コイル材１２０のプレス加工が行われる。すなわち、プレス装置３００において、駆動モータ３０４、伝達機構３０６、クランク軸３０８、コンロッド３１０、スライド３１２がプレス部を構成する。伝達機構３０６には、クランク軸３０８の回転数を検知するための回転数検知手段であるロータリーエンコーダ３２５が設けられている。コントローラ３１４は、ロータリーエンコーダ３２５によりクランク軸の回転数を検知することで、スライド３１２の位置を検知することが可能である。なお、ロータリーエンコーダ３２５は駆動モータ３０４の回転を検知してもよい。

【0019】

第１の実施形態では、駆動モータ３０４及び回転機構は、第１の回転方向である時計回り方向に回転（以下、正転ともいう）して加工を行うことが可能である。また、駆動モータ３０４及び回転機構は、第１の回転方向とは逆の第２の回転方向である反時計回り方向に回転（以下、逆転ともいう）して加工を行うことも可能である。このため、ロータリーエンコーダ３２５は、正転時の回転数を検知することも逆転時の回転数を検知することも可能である。これによりコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構を正転させて所定の加工動作を行うようにプレス装置３００を制御することも、逆転させて所定の加工動作を行うようにプレス装置３００を制御することも可能である。

【0020】

加工の際の荷重を検知する第１の荷重検知手段であるセンサ３２４Ｌと第２の荷重検知手段であるセンサ３２４Ｒは、プレス装置３００がコイル材１２０にプレス加工を行う際に、プレス装置３００に働く荷重Ｆを検知するためのセンサである。センサ３２４Ｒ、３２４Ｌは例えばロードセル（ロードモニタ）である。センサ３２４Ｒとセンサ３２４Ｌを総称してセンサ３２４ともいう。センサ３２４Ｒは例えば筐体３０２の右側の側板に取り付けられ、センサ３２４Ｌは例えば筐体３０２の左側の側板に取り付けられる。センサ３２４Ｒは筐体３０２の右の荷重ＦＲを検知し、センサ３２４Ｌは筐体３０２の左の荷重ＦＬを検知する。センサ３２４は、例えば、筐体３０２に設置された歪ゲージであってもよい。なお、図１において、表示部３１６が配置されている側がプレス装置３００の前側である。

【0021】

コントローラ３１４は、記憶部３１５に記憶されている各種プログラムに従ってプレス装置３００を制御する。表示部３１６は、プレス装置３００の状態を示すデータや、ユーザーに次の動作を促すための情報等を表示する。入力部３１８は、プレス装置３００を操作するために必要なデータを入力するために用いられる。入力部３１８は、各種のボタンやキー等の公知の手段を有しており、例えば「スタート」、「正転」、「逆転」、「自動選択」、「手動選択」、「はい（Ｙｅｓ）」、「いいえ（Ｎｏ）」等、以降に説明する処理においてユーザーの入力に必要な手段を有しているものとする。

【0022】

＜回転機構の回転方向と偏心荷重＞
図２を用いて、プレス装置の回転機構の回転方向と、プレス装置に発生する偏心荷重、すなわち機械構造に起因する偏心荷重について説明する。図２は、回転機構の回転方向とそのときに発生する偏心荷重を説明する図である。図２（ａ）（ｂ）は図１で説明したプレス装置３００の回転機構近傍の要部を示す正面図であり、図２（ｃ）はクランクレス（コンロッドレス）のプレス装置４００の回転機構近傍の要部を示す正面図である。図２には、上下方向及び左右方向も示す。ここで、金型（図２には不図示）はセンター荷重、すなわち偏心はないものとしている。

【0023】

（プレス装置３００の偏心荷重）
プレス装置３００では、クランク軸３０８が回転することによりクランク軸３０８とコンロッド３１０との接続点３０９が破線で示す円Ｃ１の軌道を描いて回転する、すなわち偏心する。このため、コンロッド３１０は右上から左下に向かう矢印方向Ｆ１にスライド３１２を押す。ここで、コンロッド３１０とスライド３１２との連結部における揺動中心を３１１（３１１ａ、３１１ｂ）とする。

【0024】

（コンロッドの揺動中心が高い位置にある場合）
図２（ａ）は、スライド３１２内のコンロッド３１０の揺動中心３１１ａが、スライド３１２の上下方向において高い位置にある場合を示す図である。プレス装置３００の中心Ｐｃ１に対して、スライド３１２は破線で示す３１２Ａのように傾こうとする。ここで、回転機構が正転するとき、プレス装置３００には第１の方である右の偏心荷重（以下、右偏心荷重という）が発生する。一方、回転機構が逆転するとき、プレス装置３００には第２の方である左の偏心荷重（以下、左偏心荷重という）が発生する。なお、左及び右のいずれか一方を第１の方、他方を第２の方としてもよい。

【0025】

（コンロッドの揺動中心が低い位置にある場合）
図２（ｂ）は、スライド３１２内のコンロッド３１０の揺動中心３１１ｂが、スライド３１２の上下方向において低い位置にある場合を示す図である。プレス装置３００の中心Ｐｃ１に対して、スライド３１２は破線で示す３１２Ｂのように傾こうとする。ここで、回転機構が正転するとき、プレス装置３００には左偏心荷重（この場合、第１の方は左となる）が発生する。一方、回転機構が逆転するとき、プレス装置３００には右偏心荷重（この場合、第２の方は右となる）が発生する。このように、プレス装置３０では、スライド３１２内における（又はギブ３２６に対する）コンロッド３１０の揺動中心３１１（３１１ａ、３１１ｂ）の高さによって、発生する偏心荷重の向きが異なる。

【0026】

図２（ａ）～（ｃ）いずれの場合でも、回転方向を反対の向きにすれば、発生する偏心荷重の左右が入れ替わる。従来は、スライド３１２の傾きを低減させるために、ギブ３２６を強固に構成していた。

【0027】

（プレス装置４００の偏心荷重）
クランクレス（コンロッドレス）のプレス装置４００は、スライダ４０８、エキセンシャフト４１０、スライド４１２、ガイド４２６を有している。プレス装置４００では、エキセンシャフト４１０が回転機構として機能している。プレス装置４００では、エキセンシャフト４１０が回転することによりエキセンシャフトの中心４０９が破線で示す円Ｃ２の軌道を描いて回転する、すなわち偏心する。このため、スライダ４０８が例えば右側に移動し、プレス装置４００の中心Ｐｃ２よりも右側で矢印方向Ｆ２にスライド４１２を押す。これにより、プレス装置４００の中心Ｐｃ２に対して、スライド４１２は破線で示す４１２Ａのように傾こうとする。回転機構が正転するとき、プレス装置４００には左偏心荷重が発生する。一方、回転機構が逆転するとき、プレス装置４００には右偏心荷重が発生する。すなわち、図２（ｂ）と同様の向きの偏心荷重が発生する。なお、スライド４１２の傾きを低減させるために、従来は、ガイド４２６を強固に構成していた。
第１の実施形態では、プレス装置３００（又はプレス装置４００）の回転機構の構成上発生する上述した偏心を利用する。

【0028】

＜プレス装置のブロック図＞
図３に、第１の実施形態のプレス装置３００のブロック図を示す。プレス装置３００のコントローラ３１４は、駆動モータ３０４を制御する。コントローラ３１４は、表示部３１６、入力部３１８とも接続されている。コントローラ３１４は、予め記憶部３１５に記憶された各種パラメータや各種プログラム等を読み出し、これらに基づいてプレス装置３００の加工動作を制御する。ロータリーエンコーダ３２５は、駆動モータ３０４の出力軸（不図示）の回転速度を検知し、検知した結果をコントローラ３１４に出力する。コントローラ３１４は、ロータリーエンコーダ３２５による検知結果に基づいて、駆動モータ３０４を制御する。

【0029】

コントローラ３１４は、センサ３２４Ｒにより加工時に発生する右側の荷重ＦＲを検知し、センサ３２４Ｌにより加工時に発生する左側の荷重ＦＬを検知している。コントローラ３１４は、センサ３２４Ｒ、３２４Ｌの検知結果に基づいて、駆動モータ３０４の回転方向、すなわち回転機構の回転方向を切り替えることができる。このため、記憶部３１５には、予め、所定の１つの加工を行うためのスライド３１２の動きを実現するための情報が記憶されているものとする。具体的には、記憶部３１５には、駆動モータ３０４を正転させたときのスライド３１２の動き（位置、クランク軸３０８の回転角度、回転速度等）を規定したテーブルと逆転させたときのテーブルとの２つのテーブルとが記憶されているものとする。

【0030】

なお、回転機構を正転させたときのテーブルを、以下、正転テーブルといい、逆転させたときのテーブルを、以下、逆転テーブルという。ここで、加工動作中におけるスライド３１２の動作をモーションといい、例えばスライド３１２の位置や移動速度を指定することによってスライド３１２の動作を規定する。第１の実施形態では、１つの加工に対して正転テーブルを用いたモーションと逆転テーブルを用いたモーションとが準備されているものとする。また、所定の加工を行うモーションには、例えば、クランクモーションや逐次モーション、コイニングモーション、パルスモーション、繰り返しモーション、プログラムモーション等が含まれる。クランクレスのプレス装置４００についても同様とし、説明及び図示を省略する。

【0031】

＜偏心荷重の検知＞
図４（ａ）はプレス装置３００のセンサ３２４Ｒ、３２４Ｌの配置を示す模式図であり、回転機構は正転している。なお、図４（ａ）は図２（ａ）と同様に、揺動中心３１１が高い位置にあるものとする。図４（ｂ）はプレス装置４００のセンサ４２４Ｒ、４２４Ｌの配置を示す模式図であり、回転機構は正転している。図４（ａ）、（ｂ）には図２と同じ符号を付しており、各符号の説明を省略する。図４（ｃ）はプレス装置３００のセンサ３２４Ｒ、３２４Ｌにより荷重ＦＲ、ＦＬを検知した結果を示すグラフであり、横軸は時間ｔ（秒）、縦軸は荷重Ｆ（×１０ｋＮ）を示す。ここで、実線はセンサ３２４Ｌにより検知した左側の荷重ＦＬを示し、破線はセンサ３２４Ｒにより検知した右側の荷重ＦＲを示す。

【0032】

コントローラ３１４は、プレス装置３００の加工に用いられる金型３０３が取り付けられると、加工を開始する前に複数回、スライド３１２を上下させる。以下、この動作を「試打ち」といい、試打ちを行うモードを試打ちモードという。なお、試打ちモードに対して、コイル材１２０に加工を行って製品を生産するモードを生産モードという。試打ちモードでは、コイル材１２０がない状態（空打ち）でもよいが、生産モードと同等の荷重を検知するためにコイル材１２０がある状態が好ましい。

【0033】

図４（ｃ）の例では、試打ちモードにおいて、プレス装置３００の回転機構は正転しているが、センサ３２４Ｒ、３２４Ｌの検知結果から、荷重ＦＲの方が荷重ＦＬよりも大きく（ＦＬ＜ＦＲ）、プレス装置３００に右偏心荷重が発生していることがわかる。なお、コントローラ３１４は、１回の試打ちでセンサ３２４Ｒ、３２４Ｌにより得られる荷重のうち、例えばピーク値を荷重ＦＲ、ＦＬとして取得するものとする。

【0034】

コントローラ３１４は、試打ちモードにおけるセンサ３２４Ｒ、３２４Ｌの検知結果に基づいて、生産モードでの回転機構の回転方向を切り替える。コントローラ３１４は回転機構の回転方向を切り替える切替手段として機能する。図４（ｃ）の検知結果の場合、右偏心荷重が発生しており、コントローラ３１４は、回転機構の構成上発生する偏心荷重を利用するために、発生した右偏心荷重に合わせて、生産モードにおける回転機構の回転方向を逆転（左偏心を発生させる方向）に決定する。コントローラ３１４は、記憶部３１５に記憶された逆転のモーション用の逆転テーブルを読み出し、駆動モータ３０４及び回転機構を逆転させて読み出したモーションに従ってスライド３１２を制御しコイル材１２０に加工を行う。

【0035】

＜回転機構の回転方向の切り替え処理＞
図５は、第１の実施形態の回転機構の回転方向の切り替え処理（切替工程）を説明するフローチャートである。コントローラ３１４は、加工に用いられる金型３０３がプレス装置３００に取り付けられ、金型３０３に応じた加工を行うための情報を記憶部３１５から読み出す。具体的には、コントローラ３１４は、コイル材１２０に加工を行うためのスライド３１２の加工位置やストローク数等が設定されている正転テーブルを記憶部３１５から読み出して、図５のステップ（以下、Ｓとする）１００２以降の処理を開始する。なお、以下の説明においては、試打ちを正転で行っているが、逆転で行ってもよい。このため、回転方向の切り替え処理においては「正転のまま」又は「逆転のまま」と表現した方が適している場合でも「正転に切り替え」又は「逆転に切り替え」等の表現としている。

【0036】

Ｓ１００２でコントローラ３１４は、試打ちモードに移行し、表示部３１６に例えば「試打ちしてください。」等のメッセージを表示させ、入力部３１８から試打ちを開始するための情報（例えば、スタートボタンの押下等）を受信する。Ｓ１００４でコントローラ３１４は、試打ちを実施する。Ｓ１００６でコントローラ３１４は、センサ３２４Ｒ、３２４Ｌにより左右の荷重ＦＲ、ＦＬを検知する。ここで、コントローラ３１４は、例えば左右の荷重の検知結果を「前回荷重 左：〇トン 右：〇トン」のように、表示部３１６に表示させてもよい。前回荷重を表示させる場合、試打ち開始時にはセンサ３２４Ｒ、３２４Ｌによる検知結果がない（荷重ＦＲ、ＦＬともに０トン）ため、複数回の試打ちを行う。また、コントローラ３１４は、センサ３２４Ｒ、３２４Ｌにより複数個の検知結果を得た場合は、例えば平均値や最大値等を、次のＳ１００８の判断に用いてもよい。

【0037】

Ｓ１００８でコントローラ３１４は、Ｓ１００６で検知したセンサ３２４Ｒの荷重ＦＲがセンサ３２４Ｌの荷重ＦＬよりも大きいか否かを判断する。Ｓ１００８でコントローラ３１４は、荷重ＦＲが荷重ＦＬよりも大きい（ＦＬ＜ＦＲ）と判断した場合、処理をＳ１０１０に進め、荷重ＦＲが荷重ＦＬ以下である（ＦＬ≧ＦＲ）と判断した場合、処理をＳ１０３２に進める。

【0038】

（右偏心荷重が発生している場合）
コントローラ３１４は、Ｓ１００８で荷重ＦＬ＜荷重ＦＲとなった場合、右偏心荷重が発生していると判断する。Ｓ１０１０でコントローラ３１４は、例えば表示部３１６に「右偏心です。」等のメッセージを表示させるとともに、「逆転にしますか？」等、ユーザーに確認を促すメッセージを表示させて、入力部３１８から「Ｙｅｓ」又は「Ｎｏ」の入力を受信する。Ｓ１０１０でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、逆転にするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０１２に進める。一方、Ｓ１０１０でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、逆転にせず正転にするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０２０に進める。

【0039】

Ｓ１０１２でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構の回転方向を逆転に切り替えて記憶部３１５から逆転テーブルを読み出すとともに、例えば表示部３１６に「逆転に変更しました。」等のメッセージを表示させる。Ｓ１０１４でコントローラ３１４は、表示部３１６に例えば「逆転で生産モードにしますか？」等のメッセージを表示させて、入力部３１８から「Ｙｅｓ」又は「Ｎｏ」の入力を受信する。Ｓ１０１４でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、生産モードにするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０１６に進める。一方、Ｓ１０１４でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、生産モードにしないとの入力を受信した場合、処理をＳ１０２２に進める。Ｓ１０１６でコントローラ３１４は、試打ちモードから生産モードに移行する。Ｓ１０１８でコントローラ３１４は、コイル材１２０への加工を開始し、回転方向の切り替え処理を終了する。

【0040】

Ｓ１０２０でコントローラ３１４は、回転方向を正転に切り替えて、表示部３１６に例えば「正転で生産モードにしますか？」等のメッセージを表示させて、入力部３１８から「Ｙｅｓ」又は「Ｎｏ」の入力を受信する。Ｓ１０２０でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、生産モードにするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０１６に進める。一方、Ｓ１０２０でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、生産モードにしないとの入力を受信した場合、処理をＳ１０２２に進める。

【0041】

Ｓ１０２２でコントローラ３１４は、例えば表示部３１６に「手動にしますか？」等のメッセージを表示させて、回転方向の切り替えを手動にするか（「Ｙｅｓ」）否か（「Ｎｏ」）の入力を受信する。Ｓ１０２２でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、回転方向の切り替えを手動にするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０２４に進める。一方、Ｓ１０２２でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、手動にしないとの入力を受信した場合、処理をＳ１００４に戻す。このときコントローラ３１４は、表示部３１６に「試打ちしてください。」等のメッセージを表示させてもよい。

【0042】

Ｓ１０２４でコントローラ３１４は、回転方向の切り替えを手動に切り替え、例えば表示部３１６に「正転又は逆転を選択してください。」等のメッセージを表示させて、入力部３１８から「正転」又は「逆転」の入力を受信する。Ｓ１０２６でコントローラ３１４は、入力部３１８から「正転」が入力（選択）されたか否かを判断する。Ｓ１０２６でコントローラ３１４は、「正転」が選択された場合、処理をＳ１０２８に進め、「逆転」が選択された場合、処理をＳ１０３０に進める。Ｓ１０２８でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構を正転に切り替えて、記憶部３１５から正転テーブルを読み出して処理をＳ１０１８に進める。Ｓ１０３０でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構を逆転に切り替え、記憶部３１５から逆転テーブルを読み出して処理をＳ１０１８に進める。なお、手動に切り替えられた場合、試打ちモードから生産モードへは、コントローラ３１４が生産開始前に移行してもよいし、手動により移行してもよい。

【0043】

ここで、右偏心荷重が発生しているにもかかわらず、Ｓ１０２０ Ｙの処理で正転としている。また、Ｓ１０２２で手動を選択した後、Ｓ１０２８で正転を選択する余地を残している。これらの処理を行っている理由は、次のとおりである。例えば、Ｓ１００８の処理により、右の荷重ＦＲが１０ｔであり、回転機構の回転方向を逆転させると、偏心が解消するような場合は（例えば０ｔになる場合）、コントローラ３１４による自動設定で回転方向を逆転することにより、右偏心荷重を抑制することができる。一方、右偏心荷重が発生している場合でも、その値が小さい、例えば５ｔ程度の場合、回転方向を変えなくても製品に影響がない場合がある。また、回転方向を変えることで今度は左偏心荷重が発生してしまう場合もある。更に、発生している右偏心荷重が大きい、例えば３０ｔもある場合、回転方向を変えても右偏心荷重を打ち消すことができない場合も想定される。このような場合に対応するために、Ｓ１０２０やＳ１０２８の処理を設けている。

【0044】

（左偏心荷重が発生している場合）
コントローラ３１４は、Ｓ１００８で荷重ＦＬ≧荷重ＦＲとなった場合、左偏心荷重が発生していると判断する。Ｓ１０３２でコントローラ３１４は、例えば表示部３１６に「左偏心です。」等のメッセージを表示させるとともに、「正転にしますか？」等、ユーザーに確認を促すメッセージを表示させて、入力部３１８から「Ｙｅｓ」又は「Ｎｏ」の入力を受信する。Ｓ１０３２でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、正転にするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０３４に進める。一方、Ｓ１０３２でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、逆転にするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０４０に進める。

【0045】

Ｓ１０３４でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構の回転方向を正転に切り替えて記憶部３１５から正転テーブルを読み出すとともに、例えば表示部３１６に「正転に変更しました。」等のメッセージを表示させる。Ｓ１０３６でコントローラ３１４は、表示部３１６に例えば「正転で生産モードにしますか？」等のメッセージを表示させて、入力部３１８から「Ｙｅｓ」又は「Ｎｏ」の入力を受信する。Ｓ１０３６でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、生産モードにするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０３８に進める。一方、Ｓ１０３６でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、生産モードにしないとの入力を受信した場合、処理をＳ１０４２に進める。Ｓ１０３８でコントローラ３１４は、試打ちモードから生産モードに移行し、処理をＳ１０１８に進める。

【0046】

Ｓ１０４０でコントローラ３１４は、回転方向を逆転に切り替えて、表示部３１６に例えば「逆転で生産モードにしますか？」等のメッセージを表示させて、入力部３１８から「Ｙｅｓ」又は「Ｎｏ」の入力を受信する。Ｓ１０４０でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、生産モードにするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０３８に進める。一方、Ｓ１０４０でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、生産モードにしないとの入力を受信した場合、処理をＳ１０４２に進める。

【0047】

Ｓ１０４２でコントローラ３１４は、例えば表示部３１６に「手動にしますか？」等のメッセージを表示させて、回転方向の切り替えを手動にするか（「Ｙｅｓ」）否か（「Ｎｏ」）の入力を受信する。Ｓ１０４２でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｙｅｓ」が入力された、すなわち、回転方向の切り替えを手動にするとの入力を受信した場合、処理をＳ１０４４に進める。一方、Ｓ１０４２でコントローラ３１４は、入力部３１８から「Ｎｏ」が入力された、すなわち、手動にしないとの入力を受信した場合、処理をＳ１００４に戻す。このときコントローラ３１４は、表示部３１６に「試打ちしてください。」等のメッセージを表示させてもよい。

【0048】

Ｓ１０４４でコントローラ３１４は、回転方向の切り替えを手動に切り替え、例えば表示部３１６に「正転又は逆転を選択してください。」等のメッセージを表示させて、入力部３１８から「正転」又は「逆転」の入力を受信する。Ｓ１０４６でコントローラ３１４は、入力部３１８から「正転」が入力（選択）されたか否かを判断する。Ｓ１０４６でコントローラ３１４は、「正転」が選択された場合、処理をＳ１０４８に進め、「逆転」が選択された場合、処理をＳ１０５０に進める。Ｓ１０４８でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構を正転に切り替え、記憶部３１５から正転テーブルを読み出して処理をＳ１０１８に進める。Ｓ１０５０でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構を逆転に切り替え、記憶部３１５から逆転テーブルを読み出して処理をＳ１０１８に進める。なお、手動に切り替えられた場合、試打ちモードから生産モードへは、コントローラ３１４が生産開始前に移行してもよいし、手動により移行してもよい。

【0049】

ここで、左偏心荷重が発生しているにもかかわらず、Ｓ１０４０ Ｙの処理で逆転にしている。また、Ｓ１０４４で手動を選択した後、Ｓ１０５０で逆転を選択する余地を残している。これらの処理を行っている理由は、Ｓ１０２０やＳ１０２８の処理を設けている理由と同じであり、説明を省略する。

【0050】

図５の回転方向の切り替え処理では、生産開始に至るまでに、コントローラ３１４が判断して逆転にするパターン、コントローラ３１４が判断した回転方向とは逆の回転方向にするパターン、手動で回転方向を選択するパターン、がある。順送（複数の加工ステージ）式のプレス装置３００の場合、成形ではスライド３１２の高さが例えば３０ｍｍの位置で荷重がかかり始めるが、抜きでは下死点から２ｍｍの高さでコイル材１２０と接触が始まる等、スライド３１２の高さが同じ位置で各加工ステージが行われるとは限らない。すなわち、各加工ステージによって荷重がかかり始めるときのスライド３１２の高さは異なっている。また、左右にかかる荷重も、複数の加工ステージのうち、１ステージ目は左の荷重が大きく、ｎ（ｎ≧２）ステージ目では右の荷重が大きい等、偏心荷重は右が強くなったり左が強くなったりする。こういった種々の状況にあわせて、発生する偏心荷重を最も解消できる回転方向に切り替えることができるように、図５では手動で切り替える処理も設けている。

【0051】

なお、図５のいくつかの処理において、コントローラ３１４が表示部３１６にユーザーに対してメッセージを表示させているが、メッセージの表示はしない、又は最小限としてもよい。また、図５では、コントローラ３１４が左偏心荷重又は右偏心荷重が発生していると判断した後に、ユーザーにも回転方向の切り替えの判断を促している。しかし、コントローラ３１４が、右偏心荷重が発生したと判断したら逆転に切り替え、左偏心荷重が発生したと判断したら正転に切り替えるよう、自動で切り替える処理のみにしてもよい。

【0052】

以上、第１の実施形態によれば、加工時の偏心荷重がより小さくなるように回転機構の回転方向を切り替えることができるモーションを搭載したプレス装置及びプレス装置の制御方法を提供することができる。

【0053】

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、コントローラ３１４は、センサ３２４Ｒ、３２４Ｌの検知結果を用いて駆動モータ３０４及び回転機構の回転方向を切り替えて加工を行っている。第２の実施形態では、予め金型３０３に起因する偏心荷重が既知である場合に、コントローラ３１４が金型３０３の既知の偏心荷重に基づいて駆動モータ３０４及び回転機構の回転方向を切り替える構成について説明する。

【0054】

なお、プレス装置３００（又はプレス装置４００）の構成、ブロック図については第１の実施形態と同様であり、同じ構成には同じ符号を用い、説明を省略する。ここで、記憶部３１５には、金型３０３に起因する偏心荷重の情報が記憶されているものとする。例えば、金型Ａを用いて加工すると左偏心荷重が発生するという情報や、金型Ｂを用いて加工すると右偏心荷重が発生するといった情報である。また、各偏心荷重について実験等で具体的な数値（例えば、１０トン等）が金型に関連付けて記憶部３１５に記憶されていてもよい。

【0055】

コントローラ３１４は、加工に用いられる金型３０３がプレス装置３００に取り付けられると、金型３０３に応じた加工を行うための情報を記憶部３１５から読み出す。具体的には、コントローラ３１４は、コイル材１２０に加工を行うためのスライド３１２の加工位置やストローク数等が設定されている正転テーブルを記憶部３１５から読み出して、図６のＳ２００２以降の処理を開始する。

【0056】

Ｓ２００２でコントローラ３１４は、記憶部３１５に記憶された金型３０３の偏心荷重の情報、すなわち、金型３０３が右偏心荷重か左偏心荷重かの情報を読み出す。Ｓ２００４でコントローラ３１４は、Ｓ２００２で取得した金型３０３の偏心荷重が右偏心荷重か否かを判断する。Ｓ２００２でコントローラ３１４は、金型３０３の偏心荷重が右偏心荷重であると判断した場合、処理をＳ２００６に進め、左偏心荷重であると判断した場合、処理をＳ２００８に進める。Ｓ２００６でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構を逆転に切り替え、記憶部３１５から逆転テーブルを読み出す。Ｓ２００８でコントローラ３１４は、駆動モータ３０４及び回転機構を正転に切り替え、記憶部３１５から正転テーブルを読み出し、処理をＳ２０１０に進める。Ｓ２０１０でコントローラ３１４は、Ｓ２００６で読み出した逆転テーブル又はＳ２００８で読み出した正転テーブルに従って加工を開始して、回転方向を切り替える処理を終了する。

【0057】

なお、Ｓ２００２でコントローラ３１４は、記憶部３１５に記憶された情報を読み出すのではなく、入力部３１８からユーザーに金型３０３の偏心荷重の情報を入力させ、入力された情報を用いてＳ２００４の判断を行ってもよい。

【0058】

以上、第２の実施形態によれば、加工時の偏心荷重がより小さくなるように回転機構の回転方向を切り替えることができるモーションを搭載したプレス装置及びプレス装置の制御方法を提供することができる。

【0059】

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能であり、例えば以下のような変形例がある。

【符号の説明】

【0060】

１２０ コイル材
３００ プレス装置
３０２ 筐体
３０３ 金型
３０３ａ 上型
３０３ｂ 下型
３０４ 駆動モータ
３０６ 伝達機構
３０８ クランク軸
３０９ 接続点
３１０ コンロッド
３１２ スライド
３１１、３１１ａ、３１１ｂ 揺動中心
３１４ コントローラ
３１５ 記憶部
３１６ 表示部
３１８ 入力部
３２２ ボルスタ
３２４、３２４Ｒ、３２４Ｌ センサ
３２５ ロータリーエンコーダ
３２６ ギブ
４００ プレス装置
４０８ スライダ
４０９ 中心
４１０ エキセンシャフト
４１２ スライド
４２４Ｒ、４２４Ｌ センサ
４２６ ガイド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】