JP2003260598A - プレス機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧力が設定閾値を逸脱した場合にスライド
の加圧力を所定値に迅速かつ高精度で調整可能なプレス
機械を提供する。 【解決手段】 検出クランク角度が他の領域内に属する
場合は算出スライド加圧力が記憶設定閾値を超えると判
別された場合に次回用位置指令パルス数を設定数分だけ
減少可能、算出スライド加圧力が記憶設定閾値未満であ
ると判別された場合には次回用位置指令パルス数を設定
数分だけ増大可能に形成し、検出クランク角度が選択下
死点位置領域内に属する場合においては、算出スライド
加圧力が記憶設定閾値を超えると判別された場合にスラ
イド位置調整機構に関与して次回用スライド位置を設定
調整量分だけ上昇可能で、算出スライド加圧力が記憶設
定閾値未満であると判別された場合には次回用スライド
位置を設定調整量分だけ下降可能に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランク軸に連結
されたスライド駆動用モータを回転制御させつつスライ
ドを昇降させつつプレス加工するプレス機械に関する。

【０００２】

【背景の技術】駆動機構がクランク機構でかつフライホ
イール，クラッチ・ブレーキ装置を具備する従来のプレ
ス機械では、大きなスライド加圧力（荷重値）を得るこ
とができるが、スライドモーション［時間―スライド位
置（乃至クランク角―スライド位置）］カーブがサイン
波形状になるので、他の駆動機構（例えば、ナックル機
構，リンク機構等）の場合と同様なスライドモーション
カーブを採りえない。駆動機構が例えばトグル機構（や
リンク機構）の場合も、他の駆動機構（例えば、クラン
ク機構）の場合と同様なスライドモーションカーブを採
り得ない。

【０００３】そこで、本出願人はクランク機構の利点
（大荷重値発生，構造簡単，堅牢，低コスト等）を活用
しつつ、クランク軸をモータで回転駆動するいわゆるサ
ーボモータ駆動方式のプレス機械を提案（例えば、特願
２００１−３８８８３５号）している。

【０００４】かかるプレス機械によれば、各種スライド
モーションを切替使用可能であるから、プレス加工態様
に対する適応性を拡大できるとともに、上記従来例の場
合に比較してフライホイール，クラッチ・ブレーキ装置
の一掃化ができるから、設備経済上や小型軽量化等の点
でも優位である。クラッチ・ブレーキ装置の頻繁動作に
よる短命化問題も生じることが無くなる。

【０００５】ところで、フライホイールに蓄積された回
転エネルギーを、クラッチ＆ブレーキを介してクランク
軸に選択的に伝達・分離し、プレス運転・停止をする構
成の上記従来プレス機械では、プレス運転前に上型の上
下方向位置あるいは下型の上下方向位置を調整すること
によるダイハイト設定作業をしている。この際のスライ
ドの下死点位置は、クランク機構（クランク軸）によっ
て決まっている。したがって、プレス運転中に、発熱等
により各構成要素（例えば、コンロッド，フレーム）が
伸縮した場合でも、それを打消すために必要な下死点位
置（つまりは、ダイハイト）を調整をすることができな
い。

【０００６】すなわち、下死点位置（ダイハイト）調整
は、プレス運転を停止してから、例えばボルスタ（下
型）側に装着されたダイハイト位置調整装置を手動また
は電動で調整駆動することで成されている。

【０００７】ここに、先提案のプレス機械（電動クラン
クプレス）でも、従来プレス機械の場合と同様に、プレ
ス運転中に発熱等により各構成要素（例えば、コンロッ
ド，フレーム）が伸縮することにより下死点位置（つま
りは、ダイハイト）が変化することは否めないから、下
死点位置（つまりは、ダイハイト）を調整をする必要が
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プレス停止状
態での下死点位置調整は、生産性の低下要因であるか
ら、これを改めたいとの要請がある。また、一段の多様
化，高品質化に伴う塑性加工（プレス成形）の実行に対
する要求の中に、スライド加圧力を重要視したいとの要
求がある。

【０００９】ここに、プレス運転中にスライドの下死点
位置が微妙に変化したとすると、製品精度が劣悪化（乃
至不良品化）するばかりか、同じ金型（上・下型）で形
態等が同じワーク（材料）であったとしても、スライド
の加圧力が変化してしまう。また、スライドの加圧力
は、スライドの下死点位置変化とは関係のないワーク
（材料）の厚さ精度（誤差やバラツキ）によっても、複
雑に変化する。

【００１０】かくして、速やかなる運転中での加圧力の
調整可能化の開発が望まれる。いずれにしても、この要
請に応えるためには、当該時における実際の加圧力の掌
握が必須であるが、電動クランクプレスではモータのト
ルクと加圧力とが比例しないので、相当困難である。

【００１１】ひいて言えば、加圧力検出装置（例えば、
歪ゲージ）をコンロッドやプレスフレームに取り付け、
これを圧力センサとしてスライドの加圧力を検出するこ
とが考えられる。

【００１２】なお、クランク機構（クランク軸）を設け
ないプレス機械［例えば、電動モータによりボールねじ
を回転させることでスライドを上下動可能に構築した試
作機（ボールねじ式プレス機械）］では、加圧力の調整
そのものは可能であるが、加圧力が反作用としてボール
ねじに直接に掛かるので、その消耗が激しく大きな加圧
力を必要とするプレス機械には不向きで実現化が困難で
ある。同様に、リニアモータを駆動源としてスライドを
直接に駆動する場合（リニアモータ式プレス機械）も、
大きな加圧力には不向きである。

【００１３】さらに、先提案のプレス機械においても、
当然に、金型保護は重要である。一方において、パンチ
折れ等による軽負荷も自動検出したいとの要請も強くな
っている。

【００１４】本発明の第１の目的は、算出した加圧力が
設定閾値を逸脱した場合にスライド加圧力を所定の加圧
力に迅速かつ高精度で調整することができるプレス機械
を提供することにある。第２の目的は、金型保護を担保
しつつ過負荷および軽負荷のいずれをも検出してプレス
停止させることができるプレス機械を提供することにあ
る。第３の目的は、加圧力偏差が設定範囲を逸脱した場
合にスライド加圧力を所定の加圧力に迅速かつ高精度で
調整することができるプレス機械を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、クラ
ンク軸にスライド駆動用モータを直接またはギヤを介し
て間接に連結し、選択周期毎にスライドモーションに従
って出力される選択位置指令パルス数に応じてスライド
駆動用モータを回転制御させつつスライドを昇降可能に
構成するとともに、クランク軸とスライドとの間にクラ
ンク軸とスライドとの上下方向相対距離を拡縮すること
でスライド加圧力を増減調整可能に構成されたスライド
位置調整機構を設け、クランク角度と設定閾値とを対応
させた加圧力パターンデータを記憶可能かつモータ電流
とクランク角度とを含む演算式を用いて検出クランク角
度に対応するスライド加圧力を算出可能に形成し、検出
クランク角度が選択下死点位置領域を除く他の領域内に
属する場合において、算出スライド加圧力が検出クラン
ク角度に対応する記憶設定閾値を超えると判別された場
合に次回用位置指令パルス数を選択位置指令パルス数か
ら設定数分だけ減少可能、算出スライド加圧力が検出ク
ランク角度に対応する記憶設定閾値未満であると判別さ
れた場合には次回用位置指令パルス数を選択位置指令パ
ルス数から設定数分だけ増大可能に形成し、検出クラン
ク角度が選択下死点位置領域内に属する場合において
は、算出スライド加圧力が検出クランク角度に対応する
記憶設定閾値を超えると判別された場合にスライド位置
調整機構に関与して次回用スライド位置を選択スライド
位置から設定調整量分だけ上昇可能で、算出スライド加
圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定閾値未満で
あると判別された場合にはスライド位置調整機構に関与
して次回用スライド位置を選択スライド位置から設定調
整量分だけ下降可能に形成されたプレス機械である。

【００１６】この請求項１の発明に係るプレス機械で
は、選択周期毎にスライドモーションに従って出力され
る選択位置指令パルス数に応じてスライド駆動用モータ
を回転制御させつつスライドを移動（昇降）させる。こ
の期間中にクランク角度が検出されかつ演算式を用いて
検出クランク角度に対応するスライド加圧力が算出され
る。

【００１７】そして、検出クランク角度が選択下死点位
置領域を除く他の領域［実質的には、下死点位置に至る
以前の領域（下死点位置通過以後の領域を除く。）であ
る。…以下、同じ。］内に属する場合においては、算出
スライド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定
閾値を超えると判別された場合に次回用位置指令パルス
数を選択位置指令パルス数から設定数分だけ減少させ、
算出スライド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶
設定閾値未満であると判別された場合には次回用位置指
令パルス数を選択位置指令パルス数から設定数分だけ増
大させるものと決められる。

【００１８】すなわち、次回のスライドストロークでか
つ他の領域内では、選択位置指令パルス数が前回に決め
られた設定数分だけ増減されて出力される。設定数分の
増大（減少）はスライド移動（下降）速度を加速（減
速）してスライド加圧力を高める（低める）。つまり、
スライド加圧力を選択スライドモーション上で決められ
たクランク角度に対応する所定加圧力に補正（維持）す
ることができる。

【００１９】一方、検出クランク角度が選択下死点位置
領域内に属する場合においては、算出スライド加圧力が
検出クランク角度に対応する記憶設定閾値を超えた場合
にスライド位置調整機構に関与して次回用スライド位置
（例えば、次ストロークの下死点位置）を選択スライド
位置から設定調整量分だけ上昇させ、記憶設定閾値未満
であると判別された場合には次回用スライド位置（例え
ば、次ストロークの下死点位置）を選択スライド位置か
ら設定調整量分だけ下降させる。つまり、スライド下死
点近傍では次回の位置指令パルス数の増減調整でなくス
ライド位置を直接に調整することでスライド加圧力（プ
レス成形圧）を選択スライドモーション上で決められた
所定値に補正（維持）するのである。

【００２０】かくして、プレス運転中の熱的変化，ダイ
ハイトや材料厚みの変化等を原因として加圧力が設定閾
値を逸脱した場合に、選択下死点位置領域内外でのスラ
イド加圧力をそれぞれの所定値に迅速かつ高精度で調整
（補正）することができる。

【００２１】また、請求項２の発明は、前記スライドが
上死点側設定点位置に停止された状態において前記スラ
イド位置調整機構に関与してスライド位置を設定調整量
だけ昇降可能に形成されている。

【００２２】この請求項２の発明に係るプレス機械で
は、次回用スライド位置を選択スライド位置から設定調
整量分だけ上昇または下降するものと決定された場合に
は、今回スライドストロークの終わりで次回の始まりで
ある上死点側設定点位置（例えば、上死点位置）におい
てスライドを停止させ、このスライド停止状態において
スライド位置調整機構に関与して選択スライド位置を設
定調整量だけ昇降させる。したがって、請求項１の発明
の場合に比較して停止中に作動させればよいからスライ
ド位置調整機構および昇降制御の簡素化を図ることがで
きる。

【００２３】また、請求項３の発明は、クランク軸にス
ライド駆動用モータを直接またはギヤを介して間接に連
結し、選択周期毎にスライドモーションに従って出力さ
れる選択位置指令パルス数に応じてスライド駆動用モー
タを回転制御させつつスライドを昇降可能に構成し、ク
ランク軸とスライドとの間にホルプ圧確立状態で加圧力
伝達可能かつホルプ圧破断状態で過負荷防止可能に構成
された過負荷防止装置を設け、クランク角度と設定運転
可能加圧力範囲とを対応させた加圧力範囲パターンデー
タを記憶可能であるとともに、検出されたモータ電流と
検出されたクランク角度とを含む演算式を用いて検出ク
ランク角度に対応するスライド加圧力を算出可能に形成
し、算出スライド加圧力が検出クランク角度に対応する
記憶設定運転可能加圧力範囲の過大側値を超えていると
判別された場合にホルプ圧破断指令信号およびプレス停
止指令信号を生成出力可能に形成され、算出スライド加
圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定運転可能加
圧力範囲の過小側値未満であると判別された場合にはプ
レス停止指令信号を生成出力可能に形成されたプレス機
械である。

【００２４】この請求項３の発明に係るプレス機械で
は、過負荷防止装置を加圧力伝達可能なホルプ圧確立状
態としてプレス運転に入る。つまり、選択周期毎にスラ
イドモーションに従って出力される選択位置指令パルス
数に応じてスライド駆動用モータを回転制御させつつス
ライドを移動（昇降）させる。この期間中にクランク角
度が検出されかつ演算式を用いて検出クランク角度に対
応するスライド加圧力が算出される。算出スライド加圧
力が検出クランク角度に対応する記憶設定運転可能加圧
力範囲の過大側値を超えていると判別された場合にホル
プ圧破断指令信号およびプレス停止指令信号を生成出力
する。つまり、過負荷発生の場合には過負荷防止装置を
ホルプ圧破断状態としかつプレスを強制停止させる。

【００２５】一方、算出スライド加圧力が検出クランク
角度に対応する記憶設定運転可能加圧力範囲の過小側値
未満である場合つまり軽負荷発生の場合にはプレス停止
指令信号を生成出力してプレスを強制停止させる。過負
荷防止装置は加圧力伝達可能なホルプ圧確立状態のまま
である。

【００２６】したがって、金型保護を担保しつつ過負荷
および軽負荷のいずれをも検出してプレス停止させるこ
とができる。すなわち、過負荷の場合に金型保護の完璧
化を図り、軽負荷の場合にパンチ交換等を迅速に行えか
つ交換後に直ちに再起動することができる。

【００２７】さらに、請求項４の発明は、前記算出スラ
イド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定運転
可能加圧力範囲の過大側値を超えていると判別された場
合に過負荷である旨を表示出力可能かつ過小側値未満で
あると判別された場合には軽負荷である旨を表示出力可
能に形成されたプレス機械である。

【００２８】この請求項４の発明に係るプレス機械で
は、算出スライド加圧力が検出クランク角度に対応する
記憶設定運転可能加圧力範囲の過大側値を超えている場
合に過負荷の旨かつ過小側値未満である場合には軽負荷
の旨が表示出力される。オペレータの負担を軽減しつつ
取扱いが一段と容易になる。

【００２９】さらにまた、請求項５の発明は、クランク
軸にスライド駆動用モータを直接またはギヤを介して間
接に連結し、選択周期毎にスライドモーションに従って
出力される選択位置指令パルス数に応じてスライド駆動
用モータを回転制御させつつスライドを昇降可能に構成
するとともに、クランク軸とスライドとの間にクランク
軸とスライドとの上下方向相対距離を拡縮してスライド
加圧力を増減調整可能に構成されたスライド位置調整機
構を設け、クランク角度と設定加圧力とを対応させた加
圧力パターンデータを記憶可能であるとともに、モータ
電流とクランク角度とを含む演算式を用いて検出クラン
ク角度に対応するスライド加圧力を算出可能かつ算出ス
ライド加圧力から記憶設定加圧力を減算して加圧力偏差
を算出可能に形成し、検出クランク角度が選択下死点位
置領域を除く他の領域内に属する場合において、算出加
圧力偏差が設定領域外プラス側値を超えていると判別さ
れた場合に次回用位置指令パルス数を選択位置指令パル
ス数から設定数分だけ減少可能、算出加圧力偏差が設定
領域外マイナス側値未満であると判別された場合には次
回用位置指令パルス数を選択位置指令パルス数から設定
数分だけ増大可能に形成し、検出クランク角度が選択下
死点位置領域内に属する場合においては、算出加圧力偏
差が設定領域内プラス側値を超えていると判別された場
合にスライド位置調整機構に関与して次回用スライド位
置を選択スライド位置から設定調整量分だけ上昇可能
で、算出加圧力偏差が設定領域内マイナス側値未満であ
ると判別された場合にはスライド位置調整機構に関与し
て次回用スライド位置を選択スライド位置から設定調整
量分だけ下降可能に形成されたプレス機械である。

【００３０】この請求項５の発明に係るプレス機械で
は、選択周期毎にスライドモーションに従って出力され
る選択位置指令パルス数に応じてスライド駆動用モータ
を回転制御させつつスライドを移動（昇降）させる。こ
の期間中にクランク角度が検出されかつ演算式を用いて
検出クランク角度に対応するスライド加圧力が算出さ
れ、引続き、算出スライド加圧力から記憶設定加圧力を
減算して加圧力偏差が算出される。

【００３１】そして、検出クランク角度が選択下死点位
置領域を除く他の領域内に属する場合において、算出加
圧力偏差が設定領域外プラス側値を超えている場合に次
回用位置指令パルス数を選択位置指令パルス数から設定
数分だけ減少させ、算出加圧力偏差が設定領域外マイナ
ス側値未満である場合には次回用位置指令パルス数を選
択位置指令パルス数から設定数分だけ増大させるように
決められる。

【００３２】すなわち、次回のスライドストロークでか
つ他の領域内では、選択位置指令パルス数が前回に決め
られた設定数分だけ増減されて出力される。設定数分の
増大（減少）はスライド移動（下降）速度を加速（減
速）してスライド加圧力を高める（低める）。つまり、
スライド加圧力を選択スライドモーション上で決められ
た所定加圧力に補正（維持）することができる。

【００３３】また、検出クランク角度が選択下死点位置
領域内に属する場合においては、算出加圧力偏差が設定
領域内プラス側値を超えている場合にスライド位置調整
機構に関与して次回用スライド位置（例えば、次ストロ
ークの下死点位置）を選択スライド位置から設定調整量
分だけ上昇（補正）させることで次回の選択下死点位置
領域内での加圧力を下げ、算出加圧力偏差が設定領域内
マイナス側値未満である場合にはスライド位置調整機構
に関与して次回用スライド位置（例えば、次ストローク
の下死点位置）を選択スライド位置から設定調整量分だ
け下降（補正）させることで次回の選択下死点位置領域
内での加圧力を上げる。

【００３４】したがって、請求項１の発明の場合と同様
にプレス運転中の熱的変化，ダイハイトや材料厚みの変
化等を原因として加圧力偏差が設定範囲を逸脱した場合
に、選択下死点位置領域内外でのスライド加圧力をそれ
ぞれの所定値に迅速かつ高精度で調整（補正）すること
ができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３６】（第１の実施形態）本プレス機械１は、図
１〜図１３に示す如く、検出クランク角度θｉが選択下
死点位置領域を除く他の領域内に属する場合において算
出スライド加圧力ＰＲｉｋが検出クランク角度θｉに対
応する記憶設定閾値（ＰＲｕ）を超える場合に次回用位
置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を選択位置指令パルス数
（Ｎｓ）から設定数（Ｎｄｅ）分だけ減少可能で、記憶
設定閾値（ＰＲｌ）未満である場合には次回用位置指令
パルス（ＭＰＴｓ）数を選択位置指令パルス（Ｎｓ）数
から設定数（Ｎｉｎ）分だけ増大可能であるとともに、
検出クランク角度θｉが選択下死点位置領域内に属する
場合においては算出スライド加圧力ＰＲｉｋが検出クラ
ンク角度θｉに対応する記憶設定閾値（ＰＲｕ）を超え
る場合に次回用スライド位置ＰＴ（ｈ）を選択スライド
位置から設定調整量（Ｐｕ）分だけ上昇可能で、記憶設
定閾値（ＰＲｌ）未満である場合には次回用スライド位
置を選択スライド位置から設定調整量（Ｐｄ）分だけ下
降可能に形成されている。

【００３７】図１において、プレス機械１０の駆動機構
はクランク軸１２を含むクランク機構１１から構成され
ている。このクランク軸１２は、軸受１４，１４に回転
自在に支持されかつ直接連結されたＡＣ（交流）サーボ
モータからなるスライド駆動用モータ３０で回転駆動さ
れる。すなわち、選択周期毎に図２に示すモーション指
令部５３からスライドモーションに従って出力される選
択位置指令パルス（ＭＰＴｓ）の数に応じてスライド駆
動用モータ３０を回転（速度）制御させつつスライド１
７を昇降させることができる。このスライド駆動用モー
タ３０はＤＣ（直流）サーボモータや永久磁石もブラシ
も有しないレラクタンスモータから形成してもよい。

【００３８】なお、クランク軸１２とモータ３０とは、
ギヤ（減速機）を介して間接的に連結させてもよい。ギ
ヤ（減速機）を介せば、図１に示す直結の場合に比較し
て一段と高い加圧力を得ることができる。クランク軸１
２の角度（θｋ）とモータ３０の回転角度（θｍ）と減
速比γ（例えば、１／５）との関係は、θｋ＝γ・θｍ
になる。以下では、直結であるからクランク角度（＝モ
ータ回転角度）を単に“θ”として表わした。

【００３９】図１のスライド１７は、フレーム本体（図
示省略）に上下方向に摺動自在に装着され、ウエイトバ
ランス装置１８に係合されている。したがって、クラン
ク軸１２を回転駆動すれば、コンロッド１６を介してウ
エイトバランスされたスライド１７を昇降駆動すること
ができる。金型２０は、スライド１７側の上型２１とボ
ルスタ１９側の下型２２とからなる。１５は、機械式ブ
レーキである。

【００４０】プレス機械１のクランク軸１２（コンロッ
ド１６）とスライド１７とは、図３に示すサスペンショ
ンポイント構造型のスライド位置調整機構１２０を介し
て連結されている。このスライド位置調整機構１２０
は、クランク軸１２（コンロッド１６）とスライド１７
との上下方向相対距離を拡縮することでスライド位置Ｐ
Ｔ（ｈ）を上下方向に調整可能で、大別してボール式と
リストピン式とが考えられる。この実施形態では小型、
低コスト、ガタが少ないなどの長所を有するからボール
式を採用している。なお、スライド位置調整機構１２０
は、プレス運転前のダイハイト調整にも利用される。

【００４１】図３において、スライド位置調整機構１２
０は、ロック解除状態においてクランク軸１２とスライ
ド１７との上下方向相対距離（スライド位置）を拡縮駆
動用信号により拡縮調整可能かつロック状態において拡
縮駆動用信号による拡縮調整終了後の上下方向相対距離
をそのまま保持可能に形成されている。

【００４２】詳しくは、コンロッド１６（ねじ１６ａ）
と調整ねじ軸１２１（ねじ１２１ａ）とは螺合（係合）
され、この調整ねじ軸１２１の下端部にはボール１２２
が固着されている。一方、コラム等に上下移動可能に摺
動案内されたスライド１７にはボールカップ１２５が取
付けられている。１７ａはスライド１７と一体的な円筒
体でウォームホイール１２０ＷＨを収容させるものであ
り、１７ｂはボール１２２の上下動をスライド１７に伝
達するスライド構成要素である。

【００４３】なお、過負荷防止装置を形成する油圧室１
２６等については、第２の実施形態において詳細に説明
する。

【００４４】コンロッド１６とスライド１７とは、ボー
ル１２２とボールカップ１２５とが形成する球面軸受構
造つまりポイント構造を介して連結されているので、コ
ンロッド１６の揺動運動によってスライド１７を上下方
向に直線移動させることができる。そして、スライド１
７の円筒体１７ａにウォームねじ１２０ＷＳで回転され
る上記ウォームホイール１２０ＷＨを装着し、一方、ボ
ール１２２には径方向に延びるピン１２４を取付け、こ
のピン１２４をウォームホイール１２０ＷＨの縦溝１２
０ａに差込んで両者１２２，１２０ＷＨを同期回転可能
に連結させている。

【００４５】したがって、ロック解除状態においてスラ
イド位置調整用モータ１２０Ｍでウォームねじ１２０Ｗ
Ｓを回転させれば、ウォームホイール１２０ＷＨが回転
する。この回転はピン１２４を介してボール１２２つま
り調整ねじ軸１２１に伝達される。すると、コンロッド
１６（雌ねじ１６ａ）と調整ねじ軸１２１（雄ねじ１２
１ａ）とが相対回転するので、クランク軸１２に連結さ
れたコンロッド１６に対してスライド１７を上下方向に
移動させることができる。つまり、スライド位置ＰＴ
（図５にに示すｈ）を調整することができる。

【００４６】その後、クランク軸１２を回転すれば、コ
ンロッド１６がボール１２２を中心に揺動運動され、こ
れによりスライド１７を上下方向にストロークさせて調
整後のスライド位置で所定製品をプレス成形することが
できる。

【００４７】なお、このスライド位置調整機構１２０に
は、図３および図１０等では図示省略したが状態切替装
置が一体的に組込まれている。つまり、常態（ロック解
除信号の出力がない場合）ではウォームホイール１２０
ＷＨがバネ力で回動不能に拘束されたロック状態にあ
り、コンピュータ８０からロック解除信号が出力された
場合に状態切替装置が働き（油圧供給）、供給された油
圧によりバネ力に抗してスライド位置調整機構１２０を
強制してロック解除状態に切替えることができる。

【００４８】図１，図２，図６において、ＡＣサーボモ
ータ（３０）の各相モータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに
対応する各相電流信号Ｕｉ，Ｖｉ，Ｗｉは、電流検出器
７３によって検出される。また、モータ３０には、エン
コーダ３５が連結されている。

【００４９】このエンコーダ３５は、原理的には多数の
光学的スリットと光学式検出器とを有し、モータ３０
（クランク軸１２）の回転角度（クランク角度）θを出
力するが、この実施形態では、回転角度θ（パルス信
号）をスライド１７の上下方向位置ＰＴ（パルス信号）
に変換して出力する信号変換器（図示省略）を含むもの
とされている。

【００５０】なお、エンコーダ１２５の構造等はエンコ
ーダ３５の場合と同様である。

【００５１】図２において、設定選択指令駆動制御部
は、設定選択指令部５０と位置速度制御部６０（１６
０）とモータ駆動部７０（１７０）とから形成されてい
る。また、これら（５０、６０，７０、１６０，１７０
等）と接続されかつ具体的プレス運転のために必要な図
１０に示すプレス全体運転駆動制御部や監視部等を構成
するコンピュータ８０が設けられている。なお、スライ
ド位置調整機構１２０用の位置速度制御部１６０および
モータ駆動部１７０は、スライド駆動用（６０，７０）
と異なる構造としてもよい。

【００５２】なお、図２では説明便宜のために設定選択
指令部５０を構成する符号が５０番台のモーション指令
部５３，加圧力パターン部５５，加圧力変換部５７，加
圧力比較部５８およびスライド位置指令部５９をハード
ウエア的なブロックとして表わしたが、これらは図１０
のコンピュータ８０つまり当該各制御プログラムを格納
させたＲＯＭ８２およびそれを実行可能なＣＰＵ８１か
ら構成され、定数設定部５６も定数（例えば、クランク
半径Ｌ１，コンロッド長さＬ２等）を入力する操作パネ
ル５４と入力された定数をＦＲＡＭ８３Ｍに記憶させる
制御プログラムを格納させたＲＯＭ８２およびそれを実
行可能なＣＰＵ８１から構成されている。

【００５３】もとより、これら［モーション指令部５
３，加圧力パターン部５５，加圧力変換部５７，加圧力
比較部５８およびスライド位置指令部５９］を、ロジッ
ク回路，演算器，シーケンサ等から構成してもよい。例
えば、加圧力変換部５７をサインＲＯＭ，コサインＲＯ
Ｍおよび積和演算器等から構成すれば、詳細後記の（数
１），（数２），（数３）を高速演算することができる
とともに、プレス全体運転駆動制御部や監視部を構成す
るコンピュータ８０のデータ処理負担を軽減することが
できる。また、定数設定部５６や後記の速度設定器５１
およびモーションパターン選択器５２も例えばメモリ機
能付きスイッチボックス等から構成することができる。

【００５４】図１０において、コンピュータ８０は、Ｃ
ＰＵ（時計機能を有する。）８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ
８３，メモリ（ＦＲＡＭ…電磁誘導体メモリ）８３Ｍ，
操作部（ＰＮＬ）８４，表示部（ＩＮＤ）８５，インタ
ーフェイス（Ｉ／Ｆ）８６，８７，８８，８９を含み、
プレス機械全体の駆動制御、監視等を司る。

【００５５】インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８６にはモー
タ３０用の位置速度制御部６０（モータ駆動部７０）が
接続され、エンコーダ３５はインターフェイス（Ｉ／
Ｆ）８７に接続されている。

【００５６】インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８８には、ス
ライド位置調整機構１２０（モータ１２０Ｍ）用の位置
速度制御部１６０（モータ駆動部１７０）が接続され、
エンコーダ１２５はインターフェイス（Ｉ／Ｆ）８９に
接続されている。また、このスライド位置調整機構１２
０をロック状態およびロック解除状態のいずれかに選択
的に切替える機能を有する状態切替装置（図示省略）も
接続されている。

【００５７】以下では、各種の固定情報，制御プログラ
ム，演算（算出）式等は、ＲＯＭ８２に固定的またはフ
ラッシュメモリ（ＦＲＡＭ８３Ｍ）に書換可能に格納さ
れているものとして説明するが、これらは記憶保持可能
かつ書替え可能な他のメモリ［例えば、ハードディスク
装置（ＨＤＤ）等］に格納させておくように形成しても
よい。

【００５８】図２に戻り、設定選択指令部５０（８０）
としては、速度設定器５１（８４、８１，８２），モー
ションパターン選択器５２（８１，８２）およびモーシ
ョン指令部５３（８１，８２）を含み、位置速度制御部
６０に設定選択モーション指令信号すなわち位置指令パ
ルスＭＰＴｓを出力可能に形成されている。なお、スラ
イド調整機構に係る位置速度制御部１６０に設定選択ス
ライド位置指令信号すなわち位置指令パルスＳＰＴｓを
出力可能に形成されている。

【００５９】操作部８４からなる速度設定器５１（８
４）は、モータ３０の回転速度（例えば、１００ＲＰ
Ｍ）を“手動”で設定することができるが、“自動”を
選択した場合には、予め選択設定されていた最高回転速
度（例えば、１２０ＲＰＭ…１２０ｓｐｍ）が選択され
たものとして取扱われる。この速度設定器５１は、ＳＰ
Ｍ設定器，生産速度設定器等から形成してもよい。

【００６０】操作部８４からなるモーションパターン選
択器５２としては、ＲＯＭ８２に予め記憶されかつ表示
部８５に表示させた複数のスライドモーションパターン
（クランク角度θに対応する運転開始からの経過時間ｔ
とスライド位置ＰＴとを対応させた関係情報…ｔ−ＰＴ
カーブ）の中から、キー操作により選択された１つの記
憶関係情報（選択スライドモーション）をモーション指
令部５３（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２）に出力する。

【００６１】選択されたスライドモーション（ｔ−ＰＴ
カーブ）は、速度設定器５１（８４）を用いて設定され
たモータ回転速度［乃至スライド速度（いわゆるスライ
ドストローク数ＳＰＭ）］とともにモーション指令部５
３（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２）に出力される。

【００６２】ここに、スライドモーション駆動制御手段
としてのモーション指令部５３（８１，８２）は、位置
指令パルスの払出し方式構造で、選択されたスライドモ
ーション（ｔ−ＰＴカーブ）に則り設定選択モーション
指令信号つまり位置指令パルス（群）ＭＰＴｓを所定の
タイミング（例えば、５ｍＳや１ｍＳ）で位置速度制御
部６０（７０）に出力する。

【００６３】モータ３０がクランク軸１２に直結され、
速度設定器５１を用いて設定されたモータ回転速度が例
えば１２０ＲＰＭで、エンコーダ３５から１回転（３６
０度）当りに出力されるパルス数が１００万パルスで、
払出しサイクルタイムが５ｍＳである場合は、１サイク
ル（５ｍＳ）毎に出力されるパルス数は、１００００パ
ルス［＝（１００００００×１２０）／（６０×０．０
０５）］となる。

【００６４】なお、設定モータ回転速度や負荷の大きさ
によっては、急激な速度（位置）変化を防止する策とし
て、起動直後に加速区間（出力パルス数を漸次増加）
を、プレス加工領域への突入時やプレス停止直前に減速
区間（出力パルス数を漸次減少）を設けることが好まし
い。

【００６５】次に、スライド位置駆動制御手段としての
スライド位置指令部５９（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２）
は、モーション指令部５３（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２）
の場合と同様に位置指令パルスの払出し方式構造で、選
択されたスライド位置に則り設定スライド位置信号つま
り位置指令パルス（群）ＳＰＴｓを所定のタイミング
（例えば、５ｍＳや１ｍＳ）で位置速度制御部１６０
（１７０）に出力する。

【００６６】比較判別手段としての加圧力比較部５８
（８１，８２）は、算出スライド加圧力ＰＲｉｋが検出
クランク角度θｉに対応する記憶設定閾値（ＰＲｌ〜Ｐ
Ｒｕ）を超える（未満である）か否かを比較判別（図１
２のＳＴ１４，ＳＴ１６、図１３のＳＴ１８，ＳＴ２
０）する。

【００６７】算出スライド加圧力ＰＲｉｋは、加圧力算
出手段としての加圧力変換部５７（８１，８２）で算出
される（図１２のＳＴ１２）。すなわち、ＳＴ１０で読
み込まれた記憶設定閾値（ＰＲｌ〜ＰＲｕ），エンコー
ダ３５で検出されたクランク軸回転角度θ，相モータ電
流検出器７３を用いて検出（ＳＴ１１）されたモータ駆
動電流Ｉ［（｜Ｉｕ｜＋｜Ｉｖ｜＋｜Ｉｗ｜）／３］や
定数（Ｌ１，Ｌ２等）を利用（図１２のＳＴ１０，ＳＴ
１１）してスライド加圧力ＰＲｉｋを算出する（ＳＴ１
２）。

【００６８】詳しくは、クランク角度θ（θｉ）とスラ
イド加圧力ＰＲ（ＰＲｉｋ…Ｆｓ）とトルクＴとの演算
式を、図４を参照して説明する。クランク軸１２のトル
クをＴ，クランク半径をＬ１，コンロッド１６の長さを
Ｌ２，クランク回転方向の力をＦ１，コンロッド軸方向
の力をＦ２，スライド１７の加圧力をＦｓ，Ｆ１とＦｓ
とのなす角をα，Ｆ１とＦ２とのなす角をβとすると、

【数１】 が成立するので、設定加圧力Ｆｓ（ＰＲｉｎ）とクラン
ク角度θとから当該時のトルクＴを求めるには、

【数２】 を演算すればよい。

【００６９】次に、モータの駆動電流をＩとし、モータ
のトルク定数をＫｔとすると、Ｔ＝Ｋｔ・Ｉであるか
ら、

【数３】 が成立する。したがって、検出クランク角度θ，モータ
駆動部７０からの検出モータ駆動電流Ｉを用いてスライ
ド加圧力ＰＲｉｋ（Ｆｓ）を迅速かつ正確に算出（検
出）することができる。すなわち、構造複雑化およびコ
スト高化を招く格別な圧力検出装置（例えば、複数の歪
ゲージ）を設けなくても、スライド加圧力ＰＲｉｋを算
出することができるわけである。

【００７０】なお、定数（クランク半径をＬ１，コンロ
ッド１６の長さをＬ２等）は、定数設定部５６（８４、
８１，８２）で設定入力かつ例えばメモリ（８３Ｍ）に
記憶保持される。電流Ｉはモータ駆動部７０から読取る
ことができる。

【００７１】ここに、設定閾値（ＰＲｌ〜ＰＲｕ）はク
ランク角度θと対応させた加圧力パターンデータとして
図１１に示す加圧力パターンデータテーブル８３ＭＴ１
に記憶されており、データ読込制御手段をも兼ねる加圧
力パターン部５５（８１，８２）によって検出クランク
角度θｉに対応する記憶設定閾値（ＰＲｌ〜ＰＲｕ）と
して読み込まれる（図１２のＳＴ１０）。

【００７２】なお、クランク角度θは１度以下（例え
ば、０．５度や０．０１度）毎に細分化してもよい。ク
ランク角度θのサンプリング（検出タイミング）はこの
細分化に比例的に高速化される。また、閾値は例えばＰ
Ｒｌｕ±εとして設定してもよい。

【００７３】この実施形態では、ＦＲＡＭ８３Ｍ内に形
成された加圧力パターンデータテーブル８３ＭＴ１に
は、クランク角度θと設定閾値（ＰＲｌ〜ＰＲｕ）とを
対応させた加圧力パターンデータの他に、クランク角度
θに対応する設定加圧力ＰＲｓ（Ｆｓ），設定増減数
（Ｎｄｅ，Ｎｉｎ）および設定調整量（Ｐｄ，Ｐｕ）も
記憶可能に形成されている。

【００７４】しかも、これら記憶データ（内容）はリス
ト形式で表示部８５に表示出力可能である。また、操作
パネル８４を用いて各値を設定変更可能でかつ書換制御
手段（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２）によって変更後値に書
換可能である。実機（１０）に応じた的確な運用がで
き、取扱いも簡単である。

【００７５】図１１において、例えば、選択された下死
点位置領域（この実施形態では、θｉ＝１７９度または
／および１７９．９度…下死点近傍）での各設定加圧力
はＰＲｓ（８０ｔｏｎ）で設定閾値（許容誤差）はＰＲ
ｌ（７２ｔｏｎ）〜ＰＲｕ（８８ｔｏｎ）である。な
お、１７９．９度は、下死点位置（１８０度）の近似値
処理［θ＝１８０度では、（数１）〜（数３）が成立し
なくなるので。］である。

【００７６】選択下死点位置領域を除く他の領域（θｉ
＝１５０，１５１，…，１７８度）の設定閾値は、ＰＲ
ｌ（８，８，…，７２ｔｏｎ）〜ＰＲｕ（１２，１３，
…，８８ｔｏｎ）である。ここで、“選択下死点位置領
域を除く他の領域”は、実質的には上死点側設定位置
（例えば、上死点位置）から選択下死点位置領域に至る
以前の領域（下降領域…この実施形態ではθｉ＝１５
０，１５１，…，１７８度）をいう。上昇領域（１８
１，１８２，…，３５９度）では、加圧力調整という観
念はなく専ら生産性向上のためにスライド上昇速度をモ
ータ（３０）の最高回転速度にするのが好ましいからで
ある。

【００７７】各設定閾値（ＰＲｌ，ＰＲｕ）は、この実
施形態では、クランク角度θｉ（例えば、１７５度）に
対応するスライド加圧力（８０ｔｏｎ→１００％）を入
力するだけで、１００±１０％として閾値（７２ｔｏ
ｎ，８８ｔｏｎ）を自動的に設定可能に形成してある。
取扱い簡易化のためである。なお、クランク角度θ（例
えば、１５０度等）によっては１００±２０％等とされ
る。

【００７８】次回設定数分減少信号生成出力手段（ＣＰ
Ｕ８１，ＲＯＭ８２）は、領域判別手段（ＣＰＵ８１，
ＲＯＭ８２）によって検出クランク角度θｉ（例えば、
１７５度）が選択下死点位置領域を除く他の領域（１５
０，１５１，…，１７８度）内に属すると判別（図１２
のＳＴ１３でＮＯ）された場合において、算出スライド
加圧力ＰＲｉｋ（例えば、９０ｔｏｎ）が検出クランク
角度θｉに対応する記憶設定閾値［ＰＲｕ（８８ｔｏ
ｎ）］を超えると判別（ＳＴ１４でＹＥＳ）された場合
に、次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を選択位置指
令パルス数（Ｎｓ）から設定数［Ｎｄｅ…例えば、（｜
ＰＲｉｋ−ＰＲｓ｜／ＰＲｓ）・Ｎｓ］分だけ減少させ
た補正後の次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を生成
出力（ＳＴ１５）する。この数（Ｎｓ−Ｎｄｅ）は、次
回のストローク中で当該クランク角度θｉ（＝１７５
度）までＲＡＭ８３のワークエリアに一時記憶される。

【００７９】すなわち、次回用位置指令パルス（ＭＰＴ
ｓ）数は、予め選択された位置指令パルス数（Ｎｓ）か
ら予め設定されたパルス数［Ｎｄｅ＝（｜ＰＲｉｋ−Ｐ
Ｒｓ｜／ＰＲｓ）・Ｎｓ＝（｜９０−８０｜／８０）・
Ｎｓ＝（１／８）・Ｎｓ）］分だけ減少させたパルス数
［＝（１．０−１／８）・Ｎｓ＝（７／８）・Ｎｓ］で
ある。

【００８０】次回設定数分増大信号生成出力手段（ＣＰ
Ｕ８１，ＲＯＭ８２）は、領域判別手段（ＣＰＵ８１，
ＲＯＭ８２）によって検出クランク角度θｉ（例えば、
１７５度）が選択下死点位置領域を除く他の領域（１５
０，１５１，…，１７８度）内に属すると判別（ＳＴ１
３でＮＯ）された場合において、算出スライド加圧力Ｐ
Ｒｉｋ（例えば、７０ｔｏｎ）が検出クランク角度θｉ
に対応する記憶設定閾値［ＰＲｕ（７２ｔｏｎ）］未満
であると判別（ＳＴ１６でＹＥＳ）された場合に次回用
位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を選択位置指令パルス数
（Ｎｓ）から設定数［Ｎｉｎ…例えば、（｜Ｅｉｋ｜／
ＰＲｓ）・Ｎｓ］分だけ増大させた補正後の次回用位置
指令パルス（ＭＰＴｓ）数を生成出力する（ＳＴ１
７）。この数（Ｎｓ＋Ｎｉｎ）は、次回のストローク中
で当該クランク角度θｉ（＝１７５度）までＦＲＡＭ８
３Ｍに一時記憶される。

【００８１】すなわち、次回用位置指令パルス（ＭＰＴ
ｓ）数は、予め選択された位置指令パルス数（Ｎｓ）か
ら予め設定されたパルス数［Ｎｉｎ＝（｜ＰＲｉｋ−Ｐ
Ｒｓ｜／ＰＲｓ）・Ｎｓ＝（｜７０−８０｜／８０）・
Ｎｓ＝０．１・Ｎｓ）］分だけ増大させたパルス数
［（１．１）・Ｎｓ］である。なお、増減させたパルス
数はその累計を求めておき、スライド上死点位置停止す
る際に当該停止位置にて１サイクルの払出しパルス数が
一定となるような動作をモーション指令部５３は行う。

【００８２】かくして、毎回ストロークにおいて、選択
されたスライドモーション（パターン）に基づく選択ク
ランク角度θｉ毎の当該各選択位置指令パルス数（Ｎ
ｓ）から各前回で求めた増減分（ＮｉｎまたはＮｄｅ）
だけ増減した今回次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数
でスライド下降速度を加減速調整させられるので、選択
クランク角度θｉ毎の加圧力ＰＲｉ（スライド位置ＰＴ
ｉ）のバラツキ（誤差）は次第に収斂され選択スライド
モーション（パターン）に基づくスライド加圧力（位
置）を維持した運転ができる。したがって、例えば所定
速度で高品質の深絞りを行えるとともに、来るべき下死
点位置を所定位置にするための前段階的調整効果も発揮
することができるわけである。

【００８３】次に、スライド位置上昇調整信号生成出力
手段（８１，８２）は、領域判別手段（８１，８２）に
よって検出クランク角度θｉが選択下死点位置領域（θ
ｉ＝１７９度または１７９．９度）内に属すると判別
（図１２のＳＴ１３でＹＥＳ）された場合において、算
出スライド加圧力ＰＲｉｋ（例えば、９０ｔｏｎ）が検
出クランク角度θｉ（例えば、１７９．９度）に対応す
る記憶設定閾値（ＰＲｕ＝８８）を超えると判別（図１
３のＳＴ１８でＹＥＳ）された場合にスライド位置調整
機構１２０に関与して次回用スライド位置［次ストロー
クの下死点位置（１７９．９度）］ＰＴを選択スライド
位置（ＳＰＴｓ）から図１１に示す設定調整量（Ｐｕ…
例えば、最小単位可動量）分だけ上昇させるためのスラ
イド位置上昇調整信号を生成出力（ＳＴ１９）する。

【００８４】スライド位置下降調整信号生成出力手段
（８１，８２）は、算出スライド加圧力ＰＲｉｋ（例え
ば、７０Ｔｏｎ）が検出クランク角度θｉに対応する記
憶設定閾値（ＰＲｌ＝７２）未満であると判別（ＳＴ２
０でＹＥＳ）された場合には、スライド位置調整機構１
２０に関与して次回用スライド位置［次ストロークの下
死点位置（１７９．９度）］ＰＴを選択スライド位置
（ＳＰＴｓ）から設定調整量（Ｐｄ…例えば、最小単位
可動量）分だけ下降させるためのスライド位置下降調整
信号を生成出力（ＳＴ２１）する。

【００８５】すなわち、下死点位置領域（下死点近傍）
内では位置指令パルスＭＰＴｓの増減調整（加減速調
整）の場合よりも直接的なスライド位置（加圧力）調整
を採る。つまり、選択スライドモーション（パターン）
で決まる選択下死点位置ＰＴ（ｈ）を直接補正（調整）
するわけである。

【００８６】因みに、下死点位置領域（θｉ＝１７９ま
たは１７９．９度）内でのスライド下死点位置（高さｈ
１７９，ｈ１７９．９）は図５に示すスライド位置ＰＴ
（高さｈ）で、これらは

【数４】 から算出される。なお、この算出スライド位置（ｈ）や
（数１）〜（数３）により算出された加圧力ＰＲｉｋ
は、表示部８５にデジタル表示される。

【００８７】上死点位置一時停止信号生成出力手段（Ｃ
ＰＵ８１，ＲＯＭ８２）は、スライド位置下降調整信号
またはスライド位置上昇調整信号が生成出力された場合
（ＳＴ１８でＹＥＳ，ＳＴ２０でＹＥＳ）に上死点位置
一時停止信号を生成出力（ＳＴ２２）する。この上死点
位置一時停止信号でスライド１７を一時停止させた後に
スライド位置調整機構１２０のロック解除信号が発せら
れる。

【００８８】かくして、スライド位置を選択スライド位
置（ＳＰｔｓ）から設定調整量（ＰｕまたはＰｄ）分だ
け上昇または下降するものと決定された場合（ＳＴ１
９，ＳＴ２１）には、今回スライドストロークの終わり
である上死点側設定点位置にスライド１７を停止させ、
この停止状態においてスライド位置調整機構１２０に関
与して次回用スライド位置を設定調整量（Ｐｕ，Ｐｄ）
だけ昇降させる。したがって、停止中に作動させればよ
いので、スライド位置調整機構１２０自体および昇降制
御の簡素化を図ることができる。

【００８９】次に、位置速度制御部６０（１６０）は、
図６に示す位置比較器６１，位置制御部６２，速度比較
器６３，速度制御部６４を含み、電流制御部７１に電流
指令信号（トルク信号相当）Ｓｉを出力可能に形成され
ている。なお、速度検出器３６は、図示上の便宜性から
位置速度制御部６０に含めた形で表現した。

【００９０】まず、位置比較器６１は、モーション指令
部５３（スライド位置指令部５９）からの目標値信号で
ある位置指令パルス置信号ＭＰＴｓ（ＳＰＴｓ）とエン
コーダ３５（１２５）で検出された実際のスライド位置
信号ＦＰＴ（フィードバック信号）とを比較して、位置
偏差信号△ＰＴを生成出力する。

【００９１】位置制御部６２は、入力された位置偏差信
号△ＰＴを累積し、それに位置ループゲインを乗じ、速
度信号Ｓｐを生成出力する。速度比較器６３は、この速
度信号Ｓｐと速度検出器３６からの速度信号（速度フィ
ードバック信号）ＦＳとを比較して、速度偏差信号△Ｓ
を生成出力する。

【００９２】速度制御部６４は、入力された速度偏差信
号△Ｓに速度ループゲインを乗じ、電流指令信号Ｓｉを
電流制御部７１に生成出力する。この電流指令信号Ｓｉ
は実質的にはトルク信号である。

【００９３】モータ駆動部７０（１７０）は、電流制御
部７１とＰＷＭ制御部（ドライバー部）７２とから構成
されている。この電流制御部７１は、図７に示す如く、
各相電流制御部７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗからなる。例え
ばＵ相電流制御部７１Ｕは、電流指令信号（トルク信号
相当）Ｓｉと相信号生成部４０で生成されたＵ相信号Ｕ
ｐとを乗算してＵ相目標電流信号Ｕｓｉを生成し、引続
きＵ相目標電流信号Ｕｓｉと実際のＵ相電流信号Ｕｉと
を比較して電流偏差信号（Ｕ相電流偏差信号）Ｓｉｕを
生成出力する。他のＶ，Ｗ相電流制御部７１Ｖ，７１Ｗ
でも、Ｖ，Ｗ相電流偏差信号Ｓｉｖ，Ｓｉｗが生成出力
される。なお、相モータ電流検出器７３は、各相電流
（値）信号Ｕｉ，Ｖｉ，Ｗｉを検出して電流制御部７１
へフィードバックする。

【００９４】ＰＷＭ制御部（ドライバー部）７２は、図
９（Ａ），（Ｂ）に示すパルス幅変調を行う回路（図示
省略）と図８（Ａ）に示すアイソレーション回路７２Ａ
と図８（Ｂ）に示すドライバー７２Ｂとからなる。

【００９５】すなわち、電流制御部７１から出力される
各相の電流偏差信号Ｓｉｕ，Ｓｉｖ，ＳｉｗからＰＷＭ
信号Ｓｐｗｍｕ，Ｓｐｗｍｖ，Ｓｐｗｍｗが生成され
る。ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍの図９（Ｂ）に示すパルス信号
幅（Ｗｐ）は、点弧信号（＋Ｕ点弧信号あるいは−Ｕ点
弧信号）の時間幅Ｗｐで決まるが、高負荷（例えばＳｉ
ｕが大電流）の場合は長く、低負荷の場合は短い。

【００９６】ドライバー７２Ｂは、図８（Ｂ）に示す各
相用の各１対のトランジスタ，ダイオードを含むインバ
ータ回路からなり、各ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ（例えば、＋
Ｕ，−Ｕ）でスイッチング（ＯＮ／ＯＦＦ）制御され、
各相モータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを出力することが
できる。

【００９７】かかる構成の第１の実施形態に係るプレス
機械１０では、クランク軸１２が設定点位置（上死点位
置…θｉ＝０度）に停止されているプレス運転停止状態
において、プレス総合運転駆動制御部（８０）の駆動制
御電源を投入する。また、スライド位置調整機構１２０
をダイハイト調整機構として利用してダイハイト（設定
スライド下死点位置）を調整しておく。

【００９８】ここで、プレス運転指令を発すると、図２
のモーション指令部５３（８１，８２）から選択された
スライドモーション（ｔ−ＰＴカーブ）に基づき設定ス
ライド位置信号（位置指令パルスＭＰＴｓ）が出力（払
出し）される。位置速度制御系を形成する位置速度制御
部６０および電流制御部７１が働き、モータ３０は各相
モータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗにより正（例えば、左
回り）回転される。スライド１７は、図１に示すクラン
ク軸１２，コンロッド１６およびスライド位置調整機構
１２０を介して下降する。

【００９９】すなわち、選択周期毎にスライドモーショ
ンに従って選択位置指令パルスＭＰＴｓが出力され、こ
の選択位置指令パルス数に応じてスライド駆動用モータ
３０を回転制御させつつスライドを移動（昇降）させ
る。この期間中にクランク角度θｉが検出（図１２）さ
れかつ演算式［（数１），（数２），（数３）］を用い
て検出クランク角度θｉに対応するスライド加圧力ＰＲ
ｉｋが算出（図１２のＳＴ１２）される。

【０１００】そして、検出クランク角度θｉ（例えば、
１７７度）が選択下死点位置領域を除く他の領域内に属
する場合（ＳＴ１３でＮＯ）においては、算出スライド
加圧力ＰＲｉｋが検出クランク角度θｉに対応する記憶
設定閾値ＰＲｕを超えると判別された場合（ＳＴ１４で
ＹＥＳ）に次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を選択
位置指令パルス数（Ｎｓ）から設定数（Ｎｄｅ）分だけ
減少させる信号が生成出力（ＳＴ１５）される。また、
算出スライド加圧力ＰＲｉｋが検出クランク角度θｉに
対応する記憶設定閾値（ＰＲｌ）未満であると判別され
た場合（ＳＴ１６でＹＥＳ）には次回用位置指令パルス
（ＭＰＴｓ）数を選択位置指令パルス数（Ｎｓ）から設
定数（Ｎｉｎ）分だけ増大させる信号が生成出力（ＳＴ
１７）される。

【０１０１】次回のスライドストロークでかつ他の領域
（当該クランク角度１７７度）内では、選択位置指令パ
ルス数が前回に決められた設定数（ＮｄｅまたはＳｉ
ｎ）分だけ増減されて出力される。設定数分の増大（減
少）はスライド下降速度を加速（減速）することでスラ
イド加圧力ＰＲｉを高める（低める）ことができる。つ
まり、スライド加圧力ＰＲｉを選択スライドモーション
上で決められた所定加圧力に補正（維持）することがで
きる。

【０１０２】なお、算出スライド加圧力ＰＲｉｋが設定
閾値（ＰＲｌ〜ＰＲｕ）内である場合（ＳＴ１４でＮ
Ｏ，ＳＴ１６でＮＯ）には、次回用位置指令パルス（Ｍ
ＰＴｓ）数は選択位置指令パルス数（Ｎｓ）のままであ
る。

【０１０３】一方において、検出クランク角度θｉが選
択下死点位置領域（例えば、１７９度）内に属する場合
（図１２のＳＴ１３でＹＥＳ）は、算出スライド加圧力
ＰＲｉｋが検出クランク角度θｉに対応する記憶設定閾
値ＰＲｕを超えた場合（図１３のＳＴ１８でＹＥＳ）に
スライド位置調整機構１２０（１２０Ｍ，１２０Ｗｓ）
に関与して次回用スライド位置（ｈ）を選択スライド位
置から設定調整量（Ｐｕ）分だけ上昇させるスライド位
置上昇調整信号が生成出力（ＳＴ１９）される。

【０１０４】算出スライド加圧力ＰＲｉｋが記憶設定閾
値（ＰＲｌ）未満であると判別された場合（ＳＴ２０で
ＹＥＳ）には、次回用スライド位置（ｈ）を選択スライ
ド位置から設定調整量（Ｐｄ）分だけ下降させるスライ
ド位置下降調整信号が生成出力（ＳＴ２１）される。す
なわち、スライド位置（ｈｉ）を毎回補正することでス
ライド下死点位置近傍でのプレス加圧力ＰＲｉを所定値
に保持することができる。

【０１０５】もとより、算出スライド加圧力ＰＲｉｋが
閾値（ＰＲｌ〜ＰＲｕ）内である場合（ＳＴ１８でＮ
Ｏ，ＳＴ２０でＮＯ）には選択スライド位置（ｈ）つま
りプレス加圧力はそのままである。

【０１０６】しかして、この第１の実施形態によれば、
プレス運転中のダイハイトの変化や材料厚み変化があっ
たとしてもスライドの加圧力を迅速かつ高精度に調整す
ることができる。したがって、高品質製品を高能率で生
産できる。

【０１０７】（第２の実施形態）この第２の実施形態
は、基本的構成・機能が第１の実施形態の場合（図１〜
図１０）と同様（一部が類似的）とされているが、第１
の実施形態の場合が設定閾値比較方式で加圧力調整を行
なうことで品質向上を企図するプレスシステムであった
のに対して、図１４，図１５に示すように特に金型保護
の完璧化を図る設定運転可能加圧力範囲比較方式であ
る。

【０１０８】すなわち、算出スライド加圧力ＰＲｉｋが
検出クランク角度θｉに対応する記憶設定運転可能加圧
力範囲（ＰＲ０ｌ〜ＰＲ０ｕ）の過大側値（ＰＲ０ｕ）
を超えている場合にホルプ圧破断指令信号およびプレス
停止指令信号を生成出力可能で、記憶設定運転可能加圧
力範囲の過小側値（ＰＲ０ｌ）未満である場合にはプレ
ス停止指令信号を生成出力可能に形成されている。

【０１０９】ここに、過負荷防止装置（１２６等）は、
図３に示す如く、クランク軸１２（詳しくは、コンロッ
ド１６）とスライド１７との間に設けられ、油圧室１２
６内のホルプ圧が確立（室内油圧力が所定値に保持）さ
れた状態でクランク軸１２とスライド１７との上下方向
相対位置が固定化されて加圧力伝達可能でかつホルプ圧
の破断状態（室内圧力が解放された状態）でクランク軸
１２とスライド１７との上下方向相対位置が自由化され
て過負荷防止可能に構成されている。

【０１１０】設定運転可能加圧力範囲（ＰＲ０ｌ〜ＰＲ
０ｕ）は、クランク角度θと対応させた加圧力パターン
データとして図１４に示す加圧力パターンデータテーブ
ル８３ＭＴ２に記憶されており、検出クランク角度θｉ
とともに読み込まれる（図１５のＳＴ３０）。モータ電
流ＩはＳＴ３１で検出される。

【０１１１】なお、加圧力パターンデータテーブル８３
ＭＴ２には、クランク角度θｉと設定運転可能加圧力範
囲（ＰＲ０ｌ〜ＰＲ０ｕ）とを対応させた加圧力パター
ンデータの他、この実施形態では設定加圧力ＰＲｓ（Ｆ
ｓ）および設定閾値（ＰＲｌ，ＰＲｕ）も記憶可能に形
成されている。第１の実施形態との同時組込みによる具
現容易化のためである。

【０１１２】しかも、これら記憶内容はリスト形式で表
示部８５に表示出力可能である。また、操作パネル８４
を用いて設定変更可能でかつ書換制御手段（ＣＰＵ８
１，ＲＯＭ８２）によって書換可能である。実機（１
０）に適応させた的確な運用ができ、取扱いも簡単であ
る。

【０１１３】ここに、運転可能加圧力範囲比較判別手段
（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２）［図２の加圧力比較部５
８］は、加圧力算出手段としての加圧力変換部５７（８
１，８２）によって図１５のＳＴ３１で検出されたデー
タ（電流Ｉ）等を利用して第１の実施形態の場合（図１
２のＳＴ１２）と同様に算出（ＳＴ３２）されたスライ
ド加圧力ＰＲｉｋがＳＴ３０で読み込まれた検出クラン
ク角度θｉに対応する運転可能加圧力範囲の過大側値
（ＰＲ０ｕ）［過小側値（ＰＲ０ｌ）］を超える（未満
である）か否かを比較判別（ＳＴ３３，ＳＴ３６）す
る。

【０１１４】運転可能加圧力範囲比較判別手段（ＣＰＵ
８１，ＲＯＭ８２）［加圧力比較部５８］によって、算
出スライド加圧力ＰＲｉｋ（例えば、１２５ｔｏｎ）が
検出クランク角度θｉ（１７７度）に対応する運転可能
加圧力範囲の過大側値（ＰＲ０ｕ…１２０ｔｏｎ）を超
えていると判別（ＳＴ３３でＹＥＳ）された場合には、
ホルプ圧破断指令信号生成出力手段（ＣＰＵ８１，ＲＯ
Ｍ８２）がホルプ圧破断指令信号を生成出力（ＳＴ３
５）する。これにより、油圧室１２６内から油圧が抜か
れてホルプ圧は破断される。また、プレス停止指令信号
生成出力手段（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２）が、プレス停
止指令信号を生成出力（ＳＴ３８）する。スライドモー
ション駆動制御手段（８１，８２）は回路（６０，７
０）に停止信号を入力してプレスを強制的に停止させ
る。したがって、金型２０保護を達成できる。

【０１１５】このプレス停止指令信号生成出力手段（Ｃ
ＰＵ８１，ＲＯＭ８２）は、運転可能加圧力範囲比較判
別手段（８１，８２）［加圧力比較部５８］によって、
算出スライド加圧力ＰＲｉｋ（例えば、３５ｔｏｎ）が
検出クランク角度θｉ（１７７度）に対応する運転可能
加圧力範囲の過小側値（ＰＲ０ｌ…４０ｔｏｎ）未満で
あると判別（ＳＴ３６でＹＥＳ）された場合にも、プレ
ス停止指令信号を生成出力（ＳＴ３８）する。かくし
て、不良品の生産を最小限に抑制できるとともに折れた
パンチの交換作業等を迅速に行える。

【０１１６】また、表示制御手段（８１，８２）は、加
圧範囲比較判別手段（８１，８２）によって算出スライ
ド加圧力ＰＲｉｋが検出クランク角度θｉに対応する記
憶設定運転可能加圧力範囲の過大側値（ＰＲ０ｕ）を超
えていると判別（ＳＴ３３でＹＥＳ）された場合に過負
荷である旨（例えば、“過負荷です”）を表示出力（Ｓ
Ｔ３４）しかつ過小側値（ＰＲ０ｌ）未満であると判別
（ＳＴ３６でＹＥＳ）された場合には軽負荷である旨
（例えば、“パンチ折れです”）を表示部８５に表示出
力（ＳＴ３７）することができる。オペレータの負担を
軽減しつつ取扱いが一段と容易になる。

【０１１７】しかして、この第２の実施形態によれば、
過負荷および軽負荷のいずれをも検出してプレスを強制
停止させることができるから金型保護の完璧化を図れか
つプレスを安全停止させることができるとともに、軽負
荷（例えば、パンチ折れ等）を自動的に検出可能である
からオペレータの精神的・肉体的負担を軽減でき、パン
チ交換等の迅速化を図れかつ生産性低下を防止できる。

【０１１８】（第３の実施形態）第３の実施形態は、基
本的構成・機能が第１の実施形態の場合（図１〜図１
０）と同様とされているが、第１の実施形態の場合が閾
値比較方式であるのに対して図１６〜図１９に示すよう
な設定加圧力偏差比較方式とされている。

【０１１９】すなわち、算出スライド加圧力ＰＲｉｋか
ら記憶設定加圧力ＰＲｓを減算して加圧力偏差Ｅｉｋを
算出可能、検出クランク角度θｉが選択下死点位置領域
を除く他の領域内に属する場合において算出加圧力偏差
Ｅｉｋが設定領域外プラス側値Ｅｓｕを超えていると判
別された場合に次回用位置指令パルス数を選択位置指令
パルス（ＭＰＴｓ）数から設定数（Ｎｄｅ）分だけ減少
可能、算出加圧力偏差Ｅｉｋが設定領域外マイナス側値
（Ｅｓｌ）未満であると判別された場合には次回用位置
指令パルス数を選択位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数から
設定数（Ｎｉｎ）分だけ増大可能に形成し、検出クラン
ク角度θｉが選択下死点位置領域内に属する場合におい
ては算出加圧力偏差Ｅｉｋが設定領域内プラス側値Ｅｓ
ｕを超えていると判別された場合にスライド位置調整機
構１２０に関与して次回用スライド位置を選択スライド
位置から設定調整量（−β）分だけ上昇可能で、算出加
圧力偏差Ｅｉｋが設定領域内マイナス側値（Ｅｓｌ）未
満であると判別された場合にはスライド位置調整機構１
２０に関与して次回用スライド位置を選択スライド位置
から設定調整量（＋β）分だけ下降可能に形成されてい
る。

【０１２０】なお、ＦＲＡＭ８３Ｍ内に形成された図１
６に示す加圧力パターンデータテーブル８３ＭＴ３に
は、クランク角度θと設定加圧力偏差（Ｅｓｌ〜Ｅｓ
ｕ）とを対応させた加圧力パターンデータの他、この実
施形態では設定加圧力ＰＲｓ（Ｆｓ），設定閾値（ＰＲ
ｌ，ＰＲｕ），算出加圧力ＰＲｉｋ，算出加圧力偏差Ｅ
ｉｋ，補正動作有無，設定増減数（Ｎｄｅ，Ｎｉｎ）お
よび設定調整量（−β，＋β）も記憶可能に形成されて
いる。

【０１２１】しかも、これら記憶内容はリスト形式で表
示部８５に表示出力可能である。また、操作パネル８４
を用いて設定変更可能でかつ書換制御手段（ＣＰＵ８
１，ＲＯＭ８２）によって書換可能である。実機（１
０）に適応させた的確な運用ができ、取扱いも簡単であ
る。

【０１２２】加圧力偏差算出手段（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ
８２）［図２の加圧力比較部５８］は、加圧変換部５７
で算出されたスライド加圧力ＰＲｉｋ（例えば、９０ｔ
ｏｎ）から当該検出クランク角度θｉ（１７５度）に対
応する記憶設定加圧力ＰＲｓ（８０ｔｏｎ）を減算して
加圧力偏差Ｅｉｋ（１０ｔｏｎ＝９０−８０）を算出す
る（図１７のＳＴ５０〜ＳＴ５３）。

【０１２３】加圧力偏差比較判別手段（ＣＰＵ８１，Ｒ
ＯＭ８２）［図２の加圧力比較部５８］は、加圧力偏差
算出手段［５８（８１，８２）］で算出（ＳＴ５３）さ
れた加圧力偏差Ｅｉｋ（１０ｔｏｎ）が検出クランク角
度θｉ（１７５度）に対応する設定加圧力偏差（Ｅｓｌ
〜Ｅｓｕ）の過大側値（Ｅｓｕ）［過小側値（Ｅｓ
ｌ）］を超える［未満である］か否かを比較判別（図１
７のＳＴ５５，ＳＴ５７、図１８のＳＴ５９，ＳＴ６
１）する。

【０１２４】次回設定数分減少信号生成出力手段（ＣＰ
Ｕ８１，ＲＯＭ８２）は、領域判別手段（ＣＰＵ８１，
ＲＯＭ８２）によって検出クランク角度θｉ（例えば、
１７５度）が選択下死点位置領域を除く他の領域（１５
０，１５１，…，１７８度）内に属すると判別（ＳＴ５
４でＮＯ）された場合でかつ算出加圧力偏差Ｅｉｋ（１
０ｔｏｎ）が設定領域外プラス側値（過大側値Ｅｓｕ＝
５ｔｏｎ）を超えていると判別（ＳＴ５５でＹＥＳ）さ
れた場合に、次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を選
択位置指令パルス数（例えば、Ｎｓ）から設定数［Ｎｄ
ｅ…例えば、（｜Ｅｉｋ｜／ＰＲｓ）・Ｎｓ］分だけ減
少させた補正後の次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数
を生成出力（ＳＴ５６）する。この数（Ｎｓ−Ｎｄｅ）
は、次回のストローク中で当該クランク角度θｉ（＝１
７５度）までＲＡＭ８３に一時記憶される。

【０１２５】すなわち、次回用位置指令パルス（ＭＰＴ
ｓ）数は、予め選択された位置指令パルス数（Ｎｓ）か
ら予め設定されたパルス数［Ｎｄｅ＝（｜Ｅｉｋ｜／Ｐ
Ｒｓ）・Ｎｓ＝（｜１０｜／８０）・Ｎｓ）］分だけ減
少させたパルス数［＝（１．０−１／８）・Ｎｓ＝７／
８・Ｎｓ］である。これは、スライド速度（加圧力）を
図１９に示すように減速（低下）補正する。

【０１２６】次回設定数分増大信号生成出力手段（ＣＰ
Ｕ８１，ＲＯＭ８２）は、領域判別手段（ＣＰＵ８１，
ＲＯＭ８２）によって検出クランク角度θｉ（例えば、
１７４度）が選択下死点位置領域を除く他の領域（１５
０，１５１，…，１７８度）内に属すると判別（ＳＴ５
４でＮＯ）された場合でかつ算出加圧力偏差Ｅｉｋ（例
えば、−９ｔｏｎ）が設定領域外マイナス側値（過小側
値Ｅｓｌ）未満であると判別（ＳＴ５７でＹＥＳ）され
た場合に、次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を選択
位置指令パルス数（Ｎｓ）から設定数［Ｎｉｎ…例え
ば、｜Ｅｉｋ｜／ＰＲｓ）・Ｎｓ］分だけ増大させた補
正後の次回用位置指令パルス（ＭＰＴｓ）数を生成出力
（ＳＴ５８）する。この数（Ｎｓ＋Ｎｉｎ）は、次回の
ストローク中で当該クランク角度θｉ（＝１７４度）ま
でＦＲＡＭ８３Ｍに一時記憶される。

【０１２７】すなわち、次回用位置指令パルス（ＭＰＴ
ｓ）数は、予め選択された位置指令パルス数（Ｎｓ）か
ら予め設定されたパルス数［Ｎｉｎ＝（｜Ｅｉｋ｜／Ｐ
Ｒｓ）・Ｎｓ＝（｜９｜／８０）・Ｎｓ）］分だけ増大
させたパルス数［＝（１．０＋９／８０）・Ｎｓ＝（８
９／８８）・Ｎｓ］である。これは、スライド速度（加
圧力）を図１９に示すように加速（上昇）補正する。

【０１２８】スライド位置上昇調整信号生成出力手段
（８１，８２）は、領域判別手段（ＣＰＵ８１，ＲＯＭ
８２）によって検出クランク角度θｉ（＝１７９度）が
選択下死点位置領域内に属すると判別（図１７のＳＴ５
４でＹＥＳ）された場合において、算出加圧力偏差Ｅｉ
ｋ（例えば、１０ｔｏｎ）が設定領域外プラス側値（過
大側値Ｅｓｕ…５）を超えていると判別（図１８のＳＴ
５９でＹＥＳ）された場合に、スライド位置調整機構１
２０に関与して次回用スライド位置（下死点位置）ＰＴ
を選択スライド位置（ｈ）から設定調整量（−β）分だ
け上昇させるためのスライド位置上昇調整信号を生成出
力（ＳＴ６０）する。つまり、下死点（スライド位置）
上昇補正である。加圧力を下降させる方向である。

【０１２９】スライド位置下降調整信号生成出力手段
（８１，８２）は、算出加圧力偏差Ｅｉｋ（例えば、−
１０ｔｏｎ）が設定領域内マイナス側値（過小側値Ｅｓ
ｌ…−５ｔｏｎ）未満であると判別（ＳＴ６１でＹＥ
Ｓ）された場合に、スライド位置調整機構１２０に関与
して次回用スライド位置（下死点位置）ＰＴを選択スラ
イド位置（ｈ）から設定調整量（＋β）分だけ下降させ
るためのスライド位置下降調整信号を生成出力（ＳＴ６
２）する。つまり、図１９に示す下死点近傍での下死点
（スライド位置）下降補正である。加圧力を上昇させる
方向である。

【０１３０】上死点位置一時停止信号生成出力手段（Ｃ
ＰＵ８１，ＲＯＭ８２）は、スライド位置下降調整信号
またはスライド位置上昇調整信号が生成出力された場合
に上死点位置一時停止信号を生成出力（ＳＴ６３）す
る。第１の実施形態の場合と同様である。

【０１３１】かかる構成の第３の実施形態では、図１９
に示すように、選択周期毎にスライドモーションに従っ
て選択位置指令パルスが出力され、この選択位置指令パ
ルス数に応じてスライド駆動用モータ３０を回転制御さ
せつつスライド１７を移動（昇降）させる。この期間中
にクランク角度θｉが検出されかつ演算式［（数１），
（数２），（数３）］を用いて検出クランク角度θｉに
対応するスライド加圧力ＰＲｉｋが算出（図１７のＳＴ
５２）され、引続き、算出スライド加圧力ＰＲｉｋから
記憶設定加圧力ＰＲｓを減算して加圧力偏差Ｅｉｋが算
出（ＳＴ５３）される。

【０１３２】そして、検出クランク角度θｉが選択下死
点位置領域を除く他の領域内に属する場合において、算
出加圧力偏差Ｅｉｋが設定領域外プラス側値Ｅｓｕを超
えている場合に次回用位置指令パルス数を選択位置指令
パルス数（Ｎｓ）から設定数（Ｎｄｅ）分だけ減少させ
る信号が生成出力（ＳＴ５６）される。算出加圧力偏差
Ｅｉｋが設定領域外マイナス側値（Ｅｓｄ）未満である
場合には次回用位置指令パルス数を選択位置指令パルス
数から設定数（Ｎｉｎ）分だけ増大させる信号が生成出
力（ＳＴ５８）される。

【０１３３】すなわち、次回のスライドストロークでか
つ他の領域内では、選択位置指令パルス数が前回に決め
られた設定数（ＮｉｎまたはＮｄｅ）分だけ増減されて
出力される。設定数分の増大（減少）はスライド１７の
移動（下降）速度を加速（減速）させるからスライド加
圧力を高める（低める）ことができる。つまり、図１９
に示すようにスライド加圧力ＰＲｉを選択スライドモー
ション上で決められた所定加圧力に補正維持することが
できる。

【０１３４】また、検出クランク角度θｉが選択下死点
位置領域内に属する場合においては、算出加圧力偏差Ｅ
ｉｋが設定領域内プラス側値（過大側値Ｅｓｕ）を超え
ている場合にスライド位置調整機構１２０に関与して次
回用スライド位置（次ストロークの下死点位置）を選択
スライド位置［１７９度（または、１７９．９度）］か
ら設定調整量（−β）分だけ上昇補正して次回の選択下
死点位置領域内での加圧力を下げ、算出加圧力偏差Ｅｉ
ｋが設定領域内マイナス側値（過小側値Ｅｓｌ）未満で
ある場合にはスライド位置調整機構１２０に関与して次
回用スライド位置（次ストロークの下死点位置）を選択
スライド位置［１７９度（または、１７９．９度）］か
ら設定調整量（＋β）分だけ下降補正させて次回の選択
下死点位置領域内での加圧力を上げる。

【０１３５】しかして、この第３の実施形態によれば、
プレス運転中の熱的変化，ダイハイトや材料厚みの変化
等を原因として加圧力偏差Ｅｉｋが設定範囲（Ｅｓｌ〜
Ｅｓｕ）を逸脱した場合に、第１の実施形態の場合と同
様に選択下死点位置領域内外でのスライド加圧力をそれ
ぞれ所定値に迅速かつ高精度で調整（補正）することが
できる。

【０１３６】（第４の実施形態）この第４の実施形態
は、基本的構成・機能が図２０に示すスライド位置調整
機構１５０の構成を除き請求項１（〜請求項５）の発明
に係る第１（第２，第３）の場合（図１，図２，図４〜
図１３）［図１４，図１５、図１６〜図１９］と同様と
されている。

【０１３７】図２０において、この第４の実施形態のス
ライド位置調整機構１５０は、ダイハイト調整ねじ機構
（ダイハイト調整機構）１３０と一体的に形成され、第
１の実施形態等の場合（１２０）と異なりロック解除状
態とロック状態とに切替えなくてもクランク軸１２とス
ライド１７との上下方向相対距離を拡縮駆動用信号によ
り拡縮調整可能かつ拡縮駆動用信号による拡縮調整終了
後の上下方向相対距離をそのまま保持可能に形成されて
いる。

【０１３８】つまり、スライド上下動調整範囲が比較的
に広いダイハイト調整ねじ機構１３０はロックナット１
３１によって作動不能に拘束されるが、スライド上下動
調整範囲が比較的に狭いスライド位置調整機構１５０で
はプレス運転中か停止中かに拘わらずかつロック解除状
態・ロック状態である観念無くしてスライド１７との間
に設けられた伸縮駆動部材（中空円筒部材１５１）を弾
性伸縮させつつスライド加圧力を調整可能に構成されて
いる。

【０１３９】具体的には、ダイハイト調整ねじ機構１３
０は、図２０に示す如く、コンロッド１６の下端に設け
られた球状体１６ＢＬと係合する球面軸受１３２を備え
ウォームホイール１３９と連結された調整ねじ軸１３１
と，調整ねじ軸１３１をロックするロックナット１３３
と，ウォームホイール１３９と螺合するウォームねじ軸
１３８と，このねじ軸１３８を回転駆動するモータ（図
示省略）と，上部が調整ねじ軸１３１にねじ１３１Ｓ，
１５１Ｓを介して螺合しかつその下部がスライド１７に
シリンダ装置１４０を介して固定された中空円筒部材１
５１とから構成されている。なお、図２０中、１３５は
ケース，１３４はガイド部材である。

【０１４０】したがって、シリンダ装置１４０を形成す
るシリンダ室１４２内の圧油を解放し，ボルト部材１５
２による締付力を消失させることによりロックナット１
３３を締めウォームねじ軸１３８を回動させると、ウォ
ームホイール１３９および当該ホイール１３９と調整ね
じ軸１３１とにわたり挿入されているピン部材１３４を
介して調整ねじ軸１３１（雄ねじ１３１Ｓ）がスライド
１７に固定された中空円筒部材１５１（雌ねじ１５１
Ｓ）に対して回動するので、スライド１７を上下方向に
移動させてダイハイト（下死点位置の上下方向位置）調
整を行うことができる。

【０１４１】次に、スライド位置調整機構１５０を構成
する伸縮駆動部材（１５１）は、スライド１７とダイハ
イト調整ねじ機構１３０との間に配設され軸線方向に伸
縮可能に形成されている。伸縮駆動部材は、この実施形
態では、ダイハイト調整ねじ機構１３０の一部を構成す
る中空円筒部材１５１から形成されている。また、伸縮
力付与手段は、伸縮駆動部材（中空円筒部材１５１）に
伸縮力を付与して当該部材（１５１）を弾性伸縮させる
手段で、ボルト部材１５２，シリンダ装置１４０および
油圧供給手段（油圧供給口１４４，図示しない切替制御
弁および油圧源等）から形成されている。

【０１４２】このシリンダ装置１４０は、スライド１７
に固着されたシリンダ１４１と，シリンダ室１４２内に
上下動可能に収容されたピストン１４３とから構成され
ている。シリンダ１４１には、シリンダ室１４２内の上
部端面とピストン１４３との間に油圧を供給するための
油圧供給口１４４が形成されている。

【０１４３】また、ボルト部材１５２は、中空円筒部材
１５１に上下動自在に埋設され、その下端はピストン１
４３に固着され、かつ他端は中空円筒部材１５１にロッ
クナット１３３を介して一体的に連結されている。

【０１４４】また、油圧供給手段は、シリンダ装置１４
０のシリンダ室１４２内に所定圧力値（例えば、最小圧
力Ｐｒ０〜最大圧力Ｐｒ２）の油圧を供給可能に形成さ
れており、図示しない油圧源と，この油圧源とシリンダ
１４１の油圧供給口１４４とを接続する配管中に介装さ
れ拡縮駆動用信号に基づいて（例えば、拡縮駆動用信号
に比例して）シリンダ室１４２内の内圧を制御する電気
油圧式サーボ機構（図示しない電気油圧式サーボバル
ブ，圧力センサ，サーボ増幅器等）とから構成されてい
る。

【０１４５】ここにおいて、シリンダ室１４２内に油圧
を供給すると、ボルト部材１５２はその他端を中空円筒
部材１５１に固定された状態で引っ張られて伸長し、中
空円筒部材１５１を押し縮める。これにより、スライド
１７は、中空円筒部材１５１の収縮分だけ上方へ移動す
る。

【０１４６】シリンダ装置１４０内の内圧Ｐｒｉと中空
円筒部材１５１の伸縮量δとの関係は、次のように規定
されている。すなわち、シリンダ室１４２内の内圧Ｐｒ
ｉが最小圧力値Ｐｒ０から最大圧力値Ｐｒ２まで変動す
ると中空円筒部材１５１は最大変形量（ｂ−ａ＝δｒ）
だけ変形する。したがって、シリンダ室１４２内に予め
Ｐｒ０とＰｒ２との中間値（略中央値）を初期内圧Ｐｒ
１として掛けておき、その状態より内圧を増大すると、
中空円筒部材１５１は当該内圧増加分だけ収縮する。ま
た、逆に内圧Ｐｒｉを初期圧力Ｐｒ１より減少させる
と、中空円筒部材１５１は当該内圧減少分だけ伸長す
る。

【０１４７】なお、任意の内圧Ｐｒｉ（Ｐｒ０≦Ｐｒｉ
≦Ｐｒ２）に対する中空円筒部材１５１の伸縮量δは、
当該内圧Ｐｒｉの値に基づき一義的に算出される。この
実施形態では、上記した初期内圧Ｐｒ１は、中空円筒部
材１５１の最大伸長量および最大収縮量が等しくなるよ
うに選定されている。これにより、下死点位置の上方
向，下方向の変動によりクランク軸１２とスライド１７
との上下方向相対距離がが変化しても、所定距離（つま
り、加圧力）に的確に保持できる。

【０１４８】しかして、この第４の実施形態によれば、
第１（第２，第３）の実施形態の場合と同様な作用効果
を奏することができることに加え、さらにスライド位置
調整機構１５０が中空円筒部材１５１と，伸縮力付与手
段（ボルト部材１５２，シリンダ装置１４０，油圧供給
手段）とを含み、ロック解除という観念・具体的作業を
必要としないで中空円筒部材１５１の伸縮量を調整する
ことで加圧力（下死点位置）変化を自動的に補正調整可
能に構成されているから、プレス運転中における加圧力
（下死点位置）変化を迅速かつ定量的に高精度調整する
ことができる。第１〜第３の実施形態の場合に比較して
生産性を一段と向上させつつ所定製品精度を安定して一
定に保持できる。

【０１４９】また、中空円筒部材１５１は、δｒ（＝ｂ
−ａ）の範囲内で弾性伸縮させて加圧力調整する構成と
したので、スライド１７が際限なく下降してしまうよう
なことはないから、極めて安全な加圧力調整を行える。

【０１５０】なお、中空円筒部材１５１を伸縮させる
と、当該中空円筒部材１５１の雌ねじ１５１Ｓと調整ね
じ軸１３１の雄ねじ１３１Ｓとは互いに軸線方向に圧力
を及ぼしあい当該調整ねじ軸１３１はロックされる。し
たがって、本スライド位置調整機構（下死点位置補正装
置）は、調整ねじ軸１３１のロック手段を兼ねることが
できる。

【０１５１】以上とは異なる態様つまり伸縮駆動部材
（１５１）をピエゾ電気効果を発揮するピエゾアクチュ
エータから形成するとともに、伸縮力付与手段をピエゾ
アクチュエータに高圧電源を加えて強制的に伸縮駆動す
るピエゾ駆動手段（高圧電源装置，電荷注入回路，電荷
放出回路）より形成し、拡縮駆動用信号に基づいてピエ
ゾ駆動手段を駆動させ、ピエゾアクチュエータの伸縮量
を自動調整することによってスライド加圧力調整をする
ように構成しても、実施することができる。

【０１５２】つまり、中空円筒部材１５１はボルト部材
（ボルト部材１５２と同様な構造）によってスライド１
７に固定されており、当該スライド１７と中空円筒部材
１５１との間にはシリンダ装置１４０の代わりにピエゾ
アクチュエータが介装される構成とすれば、ピエゾアク
チュエータが介装されたスライド１７およびダイハイト
調整ねじ機構１３０間の間隔が下死点位置変化を打消す
ように調整されるので、、プレス運転中でもダイハイト
調整ねじ機構１３０をロック状態としたままスライド加
圧力（スライド下死点位置）を迅速・安全かつ正確に自
動調整することができるわけである。

【０１５３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、他の領域内で
は算出スライド加圧力が検出クランク角度に対応する記
憶設定閾値を超え場合に次回用位置指令パルス数を選択
位置指令パルス数から設定数分だけ減少可能かつ記憶設
定閾値未満である場合には設定数分だけ増大可能で、選
択下死点位置領域内に属する場合においては、算出スラ
イド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定閾値
を超えた場合に次回用スライド位置を選択スライド位置
から設定調整量分だけ上昇可能かつ記憶設定閾値未満で
ある場合には設定調整量分だけ下降可能に形成されたプ
レス機械であるから、次のような優れた効果を奏するこ
とができる。 プレス運転中のダイハイトの変化や材
料厚み変化があったとしても下死点位置領域内外でのス
ライド加圧力を迅速かつ高精度に調整することができ
る。したがって、高品質製品を高能率で生産できる。
プレス運転中にスライドの加圧力（および下死点位
置）を自動的に調整できるから、多様なスライドモーシ
ョンを選択できかつ大きな加圧力を得られるサーボモー
タ駆動方式でクランク機構を含むプレス機械の普及拡大
を促進できる。 加圧力を検出する格別の加圧力検出
装置（センサ，センサアンプ等）を設けなくてもよいの
で、低コストで具現化できかつ長期的に安定した運用が
できる。

【０１５４】また、請求項２の発明によれば、スライド
が上死点側設定点位置に停止された状態においてスライ
ド位置を設定調整量だけ昇降可能に形成されているの
で、請求項１の発明の場合と同様な効果を奏することが
できることに加え、さらに停止中に作動させればよいか
らスライド位置調整機構および昇降制御の簡素化を図れ
る。

【０１５５】また、請求項３の発明によれば、算出スラ
イド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定運転
可能加圧力範囲の過大側値を超えている場合にホルプ圧
破断指令信号およびプレス停止指令信号を生成出力可能
かつ過小側値未満である場合にはプレス停止指令信号を
生成出力可能に形成されたプレス機械であるから、次の
ような優れた効果を奏することができる。 過負荷の場合に金型保護の完璧化を図れ、かつ過負
荷および軽負荷のいずれをも検出してプレスを強制停止
させることができるから安全である。 金型保護の完璧化および取扱い容易化を図れるの
で、多様なスライドモーションを選択できかつ大きな加
圧力を得られるサーボモータ駆動方式でクランク機構を
含むプレス機械の普及拡大に大きく貢献することができ
る。 軽負荷（例えば、パンチ折れ等）を自動的に検出可
能であるから、オペレータの精神的・肉体的負担を軽減
できるとともにパンチ交換等の迅速化を図れかつ交換後
に直ちに再起動することができるとともに、生産性を高
く維持することができる。 加圧力を検出する格別の加圧力検出装置（センサ，
センサアンプ等）を設けなくてもよいので、低コストで
具現化できかつ長期的に安定した運用ができる。

【０１５６】さらに、請求項４の発明によれば、算出ス
ライド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定運
転可能加圧力範囲の過大側値を超えている場合に過負荷
である旨が、過小側値未満である場合には軽負荷である
旨が表示出力されるので、請求項３の発明の場合と同様
な効果を奏することができることに加え、さらに次回の
ためのダイハイト調整乃至過負荷防止装置のホルプ圧確
立をオペレータの負担を軽減しつつ迅速に行えるととも
に、取扱いを一段と単純化できる。

【０１５７】さらにまた、請求項５の発明によれば、他
の領域内に属する場合で算出加圧力偏差が設定領域外プ
ラス側値を超えている場合に次回用位置指令パルス数を
設定数分だけ減少可能かつ設定領域外マイナス側値未満
である場合には次回用位置指令パルス数を設定数分だけ
増大可能に形成し、選択下死点位置領域内に属する場合
で算出加圧力偏差が設定領域内プラス側値を超えている
場合に次回用スライド位置を設定調整量分だけ上昇補正
可能かつ設定領域内マイナス側値未満である場合には次
回用スライド位置を設定調整量分だけ下降補正可能に形
成されたプレス機械であるから、請求項１の発明の場合
と同様な優れた効果（，，）を奏することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るプレス機械を説
明するための概略図である。

【図２】同じく、設定選択指令部，位置速度制御部，モ
ータ駆動部等を説明するための全体ブロック図である。

【図３】同じく、スライド位置調整機構を説明するため
の縦断面図である。

【図４】同じく、クランク軸のトルクＴと回転角度θと
スライド加圧力Ｆｓ（ＰＲ）との関係を説明するための
図である。

【図５】同じく、クランク軸の回転角度θとスライド高
さｈとの関係を説明するための図である。

【図６】同じく、位置速度制御部およびモータ駆動部の
詳細を説明するための図である。

【図７】同じく、相信号生成部および電流制御部を説明
するための図である。

【図８】同じく、ＰＷＭ制御部（ドライバー部）を説明
するための図である。

【図９】同じく、ＰＷＭ制御部（ドライバー部）の変調
動作を説明するためのタイムチャートである。

【図１０】同じく、コンピュータ（設定選択指令部等）
を説明するためのブロック図である。

【図１１】同じく、加圧力パターンデータ（設定閾値を
含む。）を説明するための図である。

【図１２】同じく、動作を説明するためのフローチャー
ト（１）である。

【図１３】同じく、動作を説明するためのフローチャー
ト（２）である。

【図１４】本発明の第２の実施形態に係る加圧力パター
ンデータ（設定運転可能加圧力範囲を含む。）を説明す
るための図である。

【図１５】同じく、動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図１６】本発明の第３の実施形態に係る加圧力パター
ンデータ（設定加圧力偏差）を説明するための図であ
る。

【図１７】同じく、動作を説明するためのフローチャー
ト（１）である。

【図１８】同じく、動作を説明するためのフローチャー
ト（２）である。

【図１９】同じく、加圧力補正動作等を説明するための
図である。

【図２０】本発明の第４の実施形態に係るスライド位置
調整機構を説明するための縦断面図である。

【符号の説明】

１０ プレス機械 １２ クランク軸 １７ スライド ２０ 金型 ３０ ＡＣサーボモータ（スライド駆動用モータ） ３５ エンコーダ ５０ 設定選択指令部［８０］ ５３ モーション指令部［８１，８２］ ５５ 加圧力パターン部［８１，８２］ ５７ 加圧力変換部［８１，８２］ ５８ 加圧力比較部［８１，８２］ ５９ スライド位置指令部［８１，８２］ ６０，１６０ 位置速度制御部 ７０，１７０ モータ駆動部 ８０ パソコン（設定選択指令部等） ８１ ＣＰＵ（モーション指令部，加圧力パターン部，
加圧力変換部，加圧力比較部，スライド位置指令部） ８２ ＲＯＭ（モーション指令部，加圧力パターン部，
加圧力変換部，加圧力比較部，スライド位置指令部） ８３ＭＴ１，８３ＭＴ２，８３ＭＴ３ 加圧力パターン
データテーブル ８４ 操作部（速度設定器，モーションパターン選択
器，定数設定部） ８５ 表示部 １２０ スライド位置調整機構 １２０Ｍ スライド位置調整用モータ １２５ エンコーダ １２６ 油圧室（過負荷防止装置） １３０ ダイハイト調整ねじ機構 １５０ スライド位置調整機構

フロントページの続き (72)発明者 仙田 正樹 東京都町田市小山町1005−１ Ｆターム(参考） 4E088 CA01 CA02 CA03 CA09 4E089 EA01 EC02 EE01 EE02 FA01 FB05 FC04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸にスライド駆動用モータを直
   接またはギヤを介して間接に連結し、選択周期毎にスラ
   イドモーションに従って出力される選択位置指令パルス
   数に応じてスライド駆動用モータを回転制御させつつス
   ライドを昇降可能に構成するとともに、クランク軸とス
   ライドとの間にクランク軸とスライドとの上下方向相対
   距離を拡縮することでスライド位置を調整可能に構成さ
   れたスライド位置調整機構を設け、 クランク角度と設定閾値とを対応させた加圧力パターン
   データを記憶可能かつモータ電流とクランク角度とを含
   む演算式を用いて検出クランク角度に対応するスライド
   加圧力を算出可能に形成し、 検出クランク角度が選択下死点位置領域を除く他の領域
   内に属する場合において、算出スライド加圧力が検出ク
   ランク角度に対応する記憶設定閾値を超えると判別され
   た場合に次回用位置指令パルス数を選択位置指令パルス
   数から設定数分だけ減少可能、算出スライド加圧力が検
   出クランク角度に対応する記憶設定閾値未満であると判
   別された場合には次回用位置指令パルス数を選択位置指
   令パルス数から設定数分だけ増大可能に形成し、 検出クランク角度が選択下死点位置領域内に属する場合
   においては、算出スライド加圧力が検出クランク角度に
   対応する記憶設定閾値を超えると判別された場合にスラ
   イド位置調整機構に関与して次回用スライド位置を選択
   スライド位置から設定調整量分だけ上昇可能で、算出ス
   ライド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶設定閾
   値未満であると判別された場合にはスライド位置調整機
   構に関与して次回用スライド位置を選択スライド位置か
   ら設定調整量分だけ下降可能に形成された、プレス機
   械。
2. 【請求項２】 前記スライドが上死点側設定点位置に停
   止された状態において前記スライド位置調整機構に関与
   してスライド位置を設定調整量だけ昇降可能に形成され
   ている、請求項１記載のプレス機械。
3. 【請求項３】 クランク軸にスライド駆動用モータを直
   接またはギヤを介して間接に連結し、選択周期毎にスラ
   イドモーションに従って出力される選択位置指令パルス
   数に応じてスライド駆動用モータを回転制御させつつス
   ライドを昇降可能に構成し、クランク軸とスライドとの
   間にホルプ圧確立状態で加圧力伝達可能かつホルプ圧破
   断状態で過負荷防止可能に構成された過負荷防止装置を
   設け、 クランク角度と設定運転可能加圧力範囲とを対応させた
   加圧力範囲パターンデータを記憶可能であるとともに、
   検出されたモータ電流と検出されたクランク角度とを含
   む演算式を用いて検出クランク角度に対応するスライド
   加圧力を算出可能に形成し、 算出スライド加圧力が検出クランク角度に対応する記憶
   設定運転可能加圧力範囲の過大側値を超えていると判別
   された場合にホルプ圧破断指令信号およびプレス停止指
   令信号を生成出力可能に形成され、算出スライド加圧力
   が検出クランク角度に対応する記憶設定運転可能加圧力
   範囲の過小側値未満であると判別された場合にはプレス
   停止指令信号を生成出力可能に形成された、プレス機
   械。
4. 【請求項４】 前記算出スライド加圧力が検出クランク
   角度に対応する記憶設定運転可能加圧力範囲の過大側値
   を超えていると判別された場合に過負荷である旨を表示
   出力可能かつ過小側値未満であると判別された場合には
   軽負荷である旨を表示出力可能に形成された、請求項３
   記載のプレス機械。
5. 【請求項５】 クランク軸にスライド駆動用モータを直
   接またはギヤを介して間接に連結し、選択周期毎にスラ
   イドモーションに従って出力される選択位置指令パルス
   数に応じてスライド駆動用モータを回転制御させつつス
   ライドを昇降可能に構成するとともに、クランク軸とス
   ライドとの間にクランク軸とスライドとの上下方向相対
   距離を拡縮してスライド位置を調整可能に構成されたス
   ライド位置調整機構を設け、 クランク角度と設定加圧力とを対応させた加圧力パター
   ンデータを記憶可能であるとともに、モータ電流とクラ
   ンク角度とを含む演算式を用いて検出クランク角度に対
   応するスライド加圧力を算出可能かつ算出スライド加圧
   力から記憶設定加圧力を減算して加圧力偏差を算出可能
   に形成し、 検出クランク角度が選択下死点位置領域を除く他の領域
   内に属する場合において、算出加圧力偏差が設定領域外
   プラス側値を超えていると判別された場合に次回用位置
   指令パルス数を選択位置指令パルス数から設定数分だけ
   減少可能、算出加圧力偏差が設定領域外マイナス側値未
   満であると判別された場合には次回用位置指令パルス数
   を選択位置指令パルス数から設定数分だけ増大可能に形
   成し、 検出クランク角度が選択下死点位置領域内に属する場合
   においては、算出加圧力偏差が設定領域内プラス側値を
   超えていると判別された場合にスライド位置調整機構に
   関与して次回用スライド位置を選択スライド位置から設
   定調整量分だけ上昇可能で、算出加圧力偏差が設定領域
   内マイナス側値未満であると判別された場合にはスライ
   ド位置調整機構に関与して次回用スライド位置を選択ス
   ライド位置から設定調整量分だけ下降可能に形成され
   た、プレス機械。