JP2001150198A - サーボプレス機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工時の熱膨張等に起因して発生する下死点
の変動を抑えて高精度のプレス加工を行うことができる
サーボプレス機を提供すること。 【解決手段】 フレーム本体２と、フレーム本体２に往
復動自在に支持されたガイドロッド１８，２０と、ガイ
ドロッド１８，２０の一端部に装着されたラム３０と、
それらの他端部に装着された連結ビーム２８とを備えた
サーボプレス機。連結ビーム２８のスタンド８４には支
持ピン９０を介して揺動アーム８２が揺動自在に連結さ
れている。フレーム本体２には第１及び第２クランクシ
ャフト４４，４６が回転自在に支持され、第１クランク
シャフト４４に装着された第１コネクタ７８が揺動アー
ム８２の一端部に連結され、また第２クランクシャフト
４６に装着された第２コネクタ８０が揺動アーム８２の
他端部に連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明には、サーボモータの
回転駆動力を利用してクランクシャフトを連続的に、又
は所定角度範囲にわたって揺動回転し、このクランクシ
ャフトの回転によってラムを往復移動させてプレス加工
を施すサーボプレス機に関する。

【０００２】

【従来の技術】加工すべきシート状材料にプレス加工を
施すためのプレス機は、一般に、フレーム本体と、この
フレーム本体に上下方向に往復移動自在に支持された複
数本のガイドロッドと備え、複数本のガイドロッドの一
端部にラムが装着され、それらの他端部に連結ビームが
装着される。フレーム本体には、また、クランクシャフ
トが回転自在に支持され、このクランクシャフトのクラ
ンク部と連結ビームとの間にコネクタが介在され、コネ
クタの一端部が上記クランク部に回転自在に連結され、
その他端部が連結ビームの所定部位に旋回自在に連結さ
れる。そして、フレーム本体に静止金型が取り付けら
れ、またラムに可動金型が取り付けられる。

【０００３】このように構成されているので、クランク
シャフトが所定方向に回転されると、コネクタが揺動し
ながら上下方向に往復動し、これによって連結ビーム、
複数本のガイドロッド及びラムがフレーム本体に対して
一体的に上下動し、可動金型及び静止金型が加工域に位
置するシート状部材に作用することよってシート状部材
にプレス加工が施される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなプレス機で
は、コネクタが所定方向に回転駆動されることに関連し
て振動が発生し易く、発生する振動が大きくなるとシー
ト状材料への高精度のプレス加工が困難となる。また、
このようなプレス機では、クランクシャフトのクランク
部と連結ビームとがコネクタを介して単に連結されてい
るのみであるので、上下方向に往復動するラム、換言す
るとこれに装着された可動金型の下死点が変動するおそ
れがある。即ち、加工初期においてはコネクタ、ガイド
ロッド等の温度は低いが、加工時間が長くなると、まず
クランクシャフト及びコネクタの温度が上昇し、コネク
タの熱膨張によって下死点が加工初期よりも下方に下が
る傾向にあり、そして更に長く加工を続けると、複数本
のガイドロッドの温度も上昇し、これらガイドロッドの
熱膨張によって下死点が加工初期よりも上昇する傾向に
ある。このように加工時間にともなってラムの下死点が
変動する傾向にあり、このようにして下死点が変動する
と、静止金型及び可動金型のシート状材料への作用状態
が変動し、このことに起因してもシート状部材への高精
度のプレス加工が困難となる。

【０００５】本発明の目的は、加工時の振動の発生を抑
えて高精度のプレス加工を行うことができるサーボプレ
ス機を提供することである。また、本発明の他の目的
は、加工時の熱膨張等に起因して発生する下死点の変動
を抑えて高精度のプレス加工を行うことができるサーボ
プレス機を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、フレーム本体
と、前記フレーム本体に所定方向に往復移動自在に支持
された複数本のガイドロッドと、前記複数本のガイドロ
ッドの一端部に装着されたラムと、前記複数本のガイド
ロッドの他端部に装着された連結ビームと、前記連結ビ
ームに固定されたスタンドと、前記スタンドに支持ピン
を介して揺動自在に連結された揺動アームと、前記フレ
ーム本体に回転自在に支持された第１及び第２クランク
シャフトと、前記第１クランクシャフトのシャフト部に
駆動連結された第１サーボモータと、前記第２クランク
シャフトのシャフト部に駆動連結された第２サーボモー
タと、前記第１クランクシャフトのクランク部と前記揺
動アームの一端部とを連結する第１コネクタと、前記第
２クランクシャフトのクランク部と前記揺動アームの他
端部とを連結する第２コネクタと、前記第１及び前記第
２サーボモータの相対的回転位相を調整するための回転
位相調整手段とを備え、前記第１及び前記第２サーボモ
ータは相互に反対方向に回転駆動され、これによって前
記揺動アーム、前記支持ピン、前記スタンド、前記連結
ビーム及び前記複数本のガイドロッドを介して前記ラム
が所定方向に往復移動され、また、前記回転位相調整手
段によって前記第１及び前記第２サーボモータの相対的
回転位相が調整され、これによって、前記ラムの下死点
位置が補正されることを特徴とするサーボプレス機であ
る。

【０００７】本発明に従えば、フレーム本体に二本のク
ランクシャフトが設けられ、第１クランクシャフトに第
１サーボモータが駆動連結され、第２クランクシャフト
に第２サーボモータが駆動連結されている。そして、第
１サーボモータと第２サーボモータとが相互に反対方向
に回転駆動されるので、第１クランクシャフトと第２ク
ランクシャフトの回転方向が反対方向となり、これによ
って第１及び第２クランクシャフトの回転によって生じ
る振動は相互に打ち消し合うように作用し、かくして加
工時の振動の発生が抑えられ、高精度のプレス加工が可
能となる。また、フレーム本体に往復動自在に支持され
た複数本のガイドロッドの一端部にラムが装着され、そ
られの他端部に連結ビームが装着され、連結ビームに設
けられたスタンドに支持ピンを介して揺動アームが揺動
自在に連結されてる。そして、第１クランクシャフトの
クランク部に連結された第１コネクタが揺動アームの一
端部に連結され、第２クランクシャフトのクランク部に
連結された第２コネクタが揺動アームの他端部に連結さ
れている。このような構成に関連して、更に、第１及び
第２サーボモータの相対的回転位相を調整するための回
転位相調整手段が設けられている。従って、この回転位
相調整手段によって第１及び第２サーボモータの相対的
回転位相を調整すると、揺動アームが揺動自在である故
に、第１及び第２クランクシャフトの回転に伴う第１及
び第２コネクタの揺動状態が変わり、これによってラム
の下死点位置を補正することができる。

【０００８】また、本発明では、前記複数本のガイドロ
ッドは上下方向に移動自在に前記フレーム本体に支持さ
れ、前記第１及び前記第２クランクシャフトは間隔をお
いて水平方向に延び、また前記支持ピンは前記第１及び
前記第２クランクシャフトに実質上平行に延びているこ
とを特徴とする。本発明に従えば、複数本のガイドロッ
ドは上下方向に移動自在であり、第１及び第２クランク
シャフト及び支持ピンは水平方向に延びているので、揺
動アームは支持ピンを中心として上下方向に揺動し、か
かる揺動アームの揺動でもってラムの下死点位置を補正
することができる。

【０００９】また、本発明では、前記第１サーボモータ
は加工毎に正転、逆転を繰り返し、前記第２サーボモー
タは加工毎に逆転、正転を繰り返すことを特徴とする。
本発明に従えば、第１サーボモータは正転、逆転を繰り
返し、第２サーボモータは逆転、正転を繰り返すので、
第１クランクシャフトは所定角度範囲にわたっる所定方
向及びこれと反対方向の回転を繰り返し、一方第２クラ
ンクシャフトは所定角度範囲にわたって所定方向と反対
方向及び所定方向の回転を繰り返し、第１及び第２クラ
ンクシャフトの所定範囲の揺動回転でもってプレス加工
を施すことができる。このように構成した場合、第１及
び第２クランクシャフトの揺動回転角度範囲を調整する
ことによって、ラムの上死点位置を調整することがで
き、また、このことに関連して加工タクトを調整するこ
とができる。

【００１０】また、本発明では、前記ラムに関連して下
死点検出センサが設けられ、前記下死点検出センサの検
出位置と基準下死点位置との差に基づいて前記回転位相
調整手段は前記第１及び／又は前記第２サーボモータの
回転開始タイミングを補正し、これによって前記ラムの
下死点位置が補正されることを特徴とする。本発明に従
えば、回転位相調整手段は下死点検出センサの検出位置
と基準下死点位置との差に基づいて第１及び／又は第２
サーボモータの回転開始タイミングを補正するので、簡
単な制御でもって第１及び第２サーボモータの相対的回
転位相を調整してラムの下死点位置を補正することがで
きる。

【００１１】更に、本発明では、前記第１サーボモータ
は所定方向に連続的に回転駆動され、前記第２サーボモ
ータは前記所定方向と反対方向に連続的に回転駆動され
ることを特徴とする。本発明に従えば、第１及び第２サ
ーボモータは相互に反対方向に連続的に回転駆動される
ので、高速でもって高精度のプレス加工を施すことがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従うサーボプレス機の一実施形態について説明す
る。図１は、本発明に従うサーボプレス機の一実施形態
を正面から見た断面図であり、図２は、図１のサーボプ
レス機を横側から見た断面図であり、図３は図２におけ
るＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図であり、図４は、図２
におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図である。図１〜図３
を参照して、図示のサーボプレス機は、工場の床面等に
設置されるフレーム本体２を備え、フレーム本体２は略
矩形状の底フレーム４と、この底フレーム４から上方に
延びる４側フレーム６，８，１０，１２と、これら側フ
レーム６，８，１０，１２の上端部を接続する上フレー
ム１４を有している。このフレーム本体２の４側フレー
ム６，８，１０，１２によって規定される４つの隅部に
は支持突部１５が一体的に設けられている。

【００１３】フレーム本体２には複数本、この実施形態
では４本のガイドロッド１６，１８，２０，２２が所定
方向に移動自在に支持されている。フレーム本体２の各
支持突部１５には支持スリーブ２４が装着され、またフ
レーム本体２の上フレーム１４の４角部には各支持突部
１５に対応して支持スリーブ２６が装着され、ガイドロ
ッド１６，１８，２０，２２の一方端側（図１及び図２
において下端側）は支持突部１５の支持スリーブ２４
に、またそれらの他方端側（図１及び図２において上端
側）は上フレーム１４の支持スリーブ２６にそれらの軸
線方向に沿って移動自在に、即ちサーボプレス機の上下
方向に移動自在に装着されている。

【００１４】これらガイドロッド１６，１８，２０，２
２の端部（図１及び図２において下端部）には略矩形状
の連結ビーム２８が取り付けられ、またそれらの他方側
（図１及び図２において上端側）は上フレーム１４を貫
通して上方に延びており、上フレーム１４から突出する
端部にラム３０が取り付けられている。この形態では、
連結ビーム２８の４角部には貫通孔が形成され、各ガイ
ドロッド１６，１８，２０，２２の一端部には雄ねじ部
が設けられており、各ガイドロッド１６，１８，２０，
２２の一端部を対応する貫通孔を通して突出させ、貫通
孔から突出する雄ねじ部に固定ナット３２を螺着するこ
とによって、連結ビーム２８がガイドロッド１６，１
８，２０，２２に取り付けられている。また、ラム３０
の４角部には貫通孔が形成され、各ガイドロッド１６，
１８，２０，２２の他端部には雄ねじ部が設けられてお
り、各ガイドロッド１６，１８，２０，２２の他端部を
対応する貫通孔を通して突出させ、貫通孔から突出する
雄ねじ部に固定ナット３４を螺着することによって、ラ
ム３０がガイドロッド１６，１８，２０，２２の他端部
に取り付けられている。従って、４本のガイドロッド１
６，１８，２０，２２、連結ビーム２８及びラム３０
は、後述するように、フレーム本体２に対して一体的に
上下方向に往復動する。

【００１５】ラム３０の下面には可動金型（図示せず）
が取り付けられる。また、フレーム本体２の上フレーム
１４の上面にはボルスタ３２が装着され、このボルスタ
３２の上面に静止金型（図示せず）が取り付けられる。
可動金型と静止金型との間には加工域が存在し、加工す
べきシート状材料（図示せず）はこの加工域を通して搬
送される。ボルスタ３２には上記加工域に対応して排出
孔３３が形成され、また上フレーム１４にはボルスタ３
２の排出孔３３から下方に傾斜して延びる排出通路３６
が形成されている。従って、連結ビーム２８、ガイドロ
ッド１６，１８，２０，２２及びラム３０が上下方向に
往復動することによって、静止金型及び可動金型が加工
域に位置するシート状材料に作用してプレス加工、例え
ば打抜加工が施され、打ち抜かれた被加工物（図示せ
ず）がボルスタ３２の排出孔３３及び上フレーム１４の
排出通路３６を通して排出される。

【００１６】連結ビーム２８は、駆動機構４２の作用に
よって上下動される。図示の駆動機構４２は、所定方向
（図１において左右方向、図２において紙面に垂直な方
向、図３において上下方向）に間隔をおいて配設された
第１及び第２クランクシャフト４４，４６を備え、第１
のクランクシャフト４４はプレス機の右部（図１におい
て右側部、図３において下側部）にて上フレーム１４か
ら垂下する一対の第１垂下部４８，５０に軸受５２を介
して回転自在に支持され、また第２クランクシャフト４
６はプレス機の左部（図１において左側部、図３におい
て上側部）にて上フレーム１４から垂下する一対の第２
垂下部５４，５６に軸受５８を介して回転自在に支持さ
れている。

【００１７】駆動機構４２は、第１及び第２クランクシ
ャフト４４，４６を回転駆動するための第１及び第２サ
ーボモータ６０，６２を含み、第１及び第２サーボモー
タ６０，６２がフレーム本体２の側フレーム１０の外面
に取付ブラケット６４を介して取り付けられている。第
１クランクシャフト４４のシャフト部６６の一端部は一
方の第１垂下部４８を貫通して突出し、この突出端部と
第１サーボモータ６０の出力軸６８とが第１カップリン
グ７０を介して駆動連結され、また第２クランクシャフ
ト４６のシャフト部７２の一端部は一方の第２垂下部５
４を貫通して突出し、この突出部と第２サーボモータ６
２の出力軸７４とが第２カップリング７６を介して駆動
連結されている（図３参照）。このように駆動連結され
ているので、第１（第２）サーボモータ６０（６２）が
正転すると、第１（第２）クランクシャフト４４（４
６）が所定方向に回転駆動され、また第１（第２）サー
ボモータ６０（６２）が逆転すると、第１（第２）クラ
ンクシャフト４４（４６）が所定方向と反対方向に回転
駆動される。

【００１８】第１及び第２クランクシャフト４４，４６
と連結ビーム２８とは、一対のコネクタ７８，８０及び
揺動アーム８２を介して連結されている。図４をも参照
して、この形態では、連結ビーム２８の略中央部にスタ
ンド８４が設けられ、このスタンド８４には上方に延び
る連結部８６が設けられ、この連結部８６に揺動アーム
８２の中央部が揺動自在に連結されている。図示の形態
では、スタンド８４の連結部８６にはスリット８８が形
成され、このスリット８８内に揺動アーム８２が挿入さ
れ、連結部８６及び揺動アーム８２を貫通して支持ピン
９０を装着することによって、揺動アーム８２が揺動自
在に連絡されている。

【００１９】第１コネクタ７８の一端部は第１クランク
シャフト４４のクランク部９２に軸受を９４を介して回
転自在に連結され（図３参照）、その他端部は連結ピン
９６を介して揺動アーム８２の一端部に揺動自在に連結
されている。この形態では、第１コネクタ７８の他端部
にはスリットが形成されており、このスリット内に揺動
アーム８２の一端部を位置付け、第１コネクタ７８の他
端部及び揺動アーム８２の一端部を貫通して連結ピン９
６を装着することによって、両者が連結ピン９６を介し
て連結されている（図４参照）。また、 第２コネクタ
８０の一端部は第２クランクシャフト４６のクランク部
９８に軸受を１００を介して回転自在に連結され（図３
参照）、その他端部は、第１コネクタ７８の連結様式と
同様にして連結ピン１０２を介して揺動アーム８２の他
端部に揺動自在に連結されている（図４参照）。このよ
うに構成されているので、第１及び第２サーボモータ６
０，６２によって第１及び第２クランクシャフト４４，
４６が所要の通りに回転されると、第１及び第２コネク
タ７８，８０が揺動され、揺動アーム８２及びスタンド
８４を介して連結ビーム２８（これとともにガイドロッ
ド１６，１８，２０，２２及びラム３０）が上下方向に
往復動される。

【００２０】この実施形態では、ラム３０が上下方向に
往復動されることに関連して、第１及び第２クランクシ
ャフト４４，４６はプレス機の横方向に間隔をおいて前
後方向に水平に延び、フレーム本体２の背面側に第１及
び第２サーボモータ６０，６２が配置されている。更
に、支持ピン９０は第１及び第２クランクシャフト４
４，４６の下側にてこれらに実質上平行に水平方向に延
びている。このように配置されているので、揺動アーム
８２は支持ピン９０を中心として上下方向に揺動し、揺
動アーム８２のこのような揺動を許容することによっ
て、ラム３０の下死点位置の補正が可能となり、この実
施形態では、この下死点位置の補正が後述する如く行わ
れる。

【００２１】次に、図５を参照して、図示のサーボプレ
ス機の制御系について説明する。このプレス機では、第
１及び第２クランクシャフト４４，４６が所定方向及び
これと反対方向に所定角度範囲にわたって揺動回転され
るように制御される。図示のサーボプレス機は、更に、
例えばマイクロコンピュータから構成されるコントロー
ラ１１２を備えている。このコントローラ１１２は、第
１及び第２サーボモータ６０，６２の回転数を設定す
る、換言すると第１及び第２クランクシャフト４４，４
６が揺動回転する所定角度範囲を設定するための回転数
設定手段１１４と、第１サーボモータ６０の回転開始タ
イミングを補正するための回転タイミング補正演算手段
１１６と、第１メモリ１１８、第２メモリ１２０、第３
メモリ１２１及び補正マップ１２２を含んでいる。ま
た、このコントローラ１１２に関連して入力手段１２４
が設けられているとともに、ラム３０に関連してその下
死点位置を検出するための下死点検出センサ１２６が設
けられている。入力手段１２４は入力キー及び／又はタ
ッチキー（このタッチキーは、後述する表示手段１２８
に関連して設けられる）（図示せず）から構成され、入
力手段１２４を操作することによって、プレス加工の開
始、停止、またプレス加工の条件などが設定され、設定
された加工条件は第１メモリ１１８に記憶される。下死
点検出センサ１２６はラム３０（又はこのラム３０に取
り付けられた可動金型）の下死点位置を検出し、検出し
た下死点位置は第２メモリ１２０に記憶される。また、
第３メモリ１２１には基準下死点位置が記憶されてい
る。尚、下死点検出センサ１２６は、例えば（リニアス
ケール）から構成される。更に、補正マップ１２２に
は、基準下死点位置と平均下死点検出位置との距離差と
回転タイミングの補正値との関係がマップとして記憶さ
れている。

【００２２】プレス機には、更に、設定した加工条件等
を表示するための表示手段１２８が設けられている。表
示手段１２８は例えば液晶表示装置、ＣＲＴ等から構成
され、液晶表示装置から構成した場合、その液晶画面を
タッチキーとして機能させることができる。第１及び第
２サーボモータ６０，６２は、コントローラ１１２から
の作動信号によって作動制御され、コントローラ１１２
からの作動信号は第１及び第２ドライバ１３０，１３２
に送給され、第１及び第２ドライバ１３０，１３２はコ
ントローラ１１２からの作動信号に基づいて第１及び第
２サーボモータ６０，６２を作動制御する。

【００２３】次に、図１、図２及び図５とともに、図６
及び図７を参照して、上述したサーボプレス機によるプ
レス加工作業を説明する。プレス作業を開始すると、コ
ントローラ１１２からの作動信号が第１及び第２ドライ
バ１３０，１３２に送給され、第１ドライバ１３０は第
１サーボモータ６０を正転し、第２ドライバ１３２は第
２サーボモータ６２を逆転する（ステップＳ−１）。か
くすると、第１クランクシャフト４４が所定方向に回動
されるとともに、第２クランクシャフト４６が所定方向
と反対方向に回動され、かかる第１及び第２クランクシ
ャフト４４，６６の回動によって揺動アーム８２、スタ
ンド８４、連結ビーム２８及びガイドロッド１６，１
８，２０，２２を介してラム３０がボルスタ３２に向け
て下方に移動される。そして、ラム３０が下死点位置ま
で下降すると、下死点検出センサ１２６が下死点位置を
検出し（ステップＳ−２）、検出した下死点位置がコン
トローラ１１２の第２メモリ１２０に記憶される（ステ
ップＳ−３）。また、この下死点位置付近ではラム３０
に取り付けられた可動金型（図示せず）が加工域に位置
するシート状材料に作用し、この可動金型及びボルスタ
３２に取り付けられた静止金型（図示せず）によってシ
ート状材料にプレス加工が施される。この下死点を通過
すると、ラム３０は上昇し、第１及び第２サーボモータ
６０，６２がステップＳ−１の時点から所定回転数回転
するまでラム３０が上昇する。

【００２４】そして、第１及び第２サーボモータ６０，
６２が所定回転数回転すると、ステップＳ−４からステ
ップＳ−５に進み、第１及び第２サーボモータ６０，６
２の回転が一旦停止した後コントローラ１１２からの作
動信号に基づいて第１ドライバ１３０が第１サーボモー
タを逆転するとともに、第２ドライバ１３２が第２サー
ボモータ６２を正転する。かくすると、上述とは反対
に、第１クランクシャフト４４が所定方向と反対方向に
回動されるとともに、第２クランクシャフト４６が所定
方向に回動され、かかる第１及び第２クランクシャフト
４４，６６の回動によって揺動アーム８２、スタンド８
４、連結ビーム２８及びガイドロッド１６，１８，２
０，２２を介してラム３０がボルスタ３２に向けて再び
下方に移動される。そして、ラム３０が下死点位置まで
下降すると、下死点検出センサ１２６が下死点位置を検
出し（ステップＳ−６）、検出した下死点位置がコント
ローラ１１２の第２メモリ１２０に記憶される（ステッ
プＳ−７）。また、この下死点位置付近ではラム３０に
取り付けられた可動金型（図示せず）が再び加工域に位
置するシート状材料に作用し、この可動金型及びボルス
タ３２に取り付けられた静止金型（図示せず）によって
シート状材料にプレス加工が施される。この下死点を通
過すると、ラム３０は上昇し、第１及び第２サーボモー
タ６０，６２がステップＳ−５の時点から所定回転数回
転するまで、即ちラムが上死点に戻るまで上昇する。こ
のように第１及び第２サーボモータ６０，６２の回転に
よって第１及び第２クランクシャフト４４，４６が所定
角度範囲にわたって揺動回転することによって、ラム３
０が下死点を通過する毎に加工域に位置するシート状材
料にプレス加工が施される。

【００２５】このサーボプレス機においては、第１及び
第２サーボモータ６０，６２が相互に反対方向に回転さ
れ、これによって第１及び第２クランクシャフト４４，
４６も相互に反対方向に回動されるので、第１サーボモ
ータ６０及び第１クランクシャフト４４の回転に起因し
て発生する振動と、第２サーボモータ６２及び第２クラ
ンクシャフト４６の回転に起因して発生する振動とが、
互いに打ち消す合うように作用し、これによって加工時
の振動の発生を効果的に抑えることができ、高精度のプ
レス加工が可能となる。

【００２６】ここで、図８を参照して、第１及び第２ク
ランクシャフト４４，４６の回転角度位置とラム３０の
上下方向位置との関係について説明する。例えば、第１
サーボモータ６０によって回転される第１クランクシャ
フト４４のクランク部９２の最大径部が図８（ａ）に示
す回転角度位置Ａ１（水平状態から最下位点に向けて矢
印１４２で示す方向（所定方向）に３０度回転した角度
位置）から回転を開始し、第２サーボモータ６２によっ
て回転される第２クランクシャフト４６のクランク部９
８の最大径部が図８（ａ）に示す回転角度位置Ｂ１（水
平状態から最下位点に向けて矢印１４４で示す方向（上
記所定方向と反対方向）に６０度回転した角度位置）か
ら回転を開始するとすると、この回転開始時点において
は揺動アーム８２は、図８（ａ）で示すように、その一
端部が他端部よりも上方に位置するように傾斜し、支持
ピン９０はラム３０の上死点に対応する位置に位置す
る。

【００２７】この状態から第１クランクシャフト４４が
矢印１４２で示す方向に、また第２クランクシャフト４
６が矢印１４４で示す方向に３０度回転すると、図８
（ｂ）に示す状態となる。即ち、第１クランクシャフト
４４のクランク部９２の最大径部が水平状態から矢印１
４２で示す方向に６０度回転した回転角度位置Ａ２に、
また第２クランクシャフト４６のクランク部９８が水平
状態から矢印１４４で示す方向に９０度回転した回転角
度位置Ｂ２（最下位点）に回転し、揺動アーム８２全体
が、図８（ａ）に示す位置よりも下方に移動するととも
に、その傾斜が図８（ａ）に示す状態よりも小さくな
り、従ってラム３０は下死点に向けて下降する。

【００２８】図８（ｂ）に示す状態から更に第１クラン
クシャフトが矢印１４２で示す方向に、また第２クラン
クシャフト４６が矢印１４４で示す方向に１５度回転す
ると、図８（ｃ）に示す状態となる。即ち、第１クラン
クシャフト４４のクランク部９２の最大径部が水平状態
から矢印１４２で示す方向に７５度回転した回転角度位
置Ａ３に、また第２クランクシャフト４６のクランク部
９８が水平状態から矢印１４４で示す方向に１０５度回
転した回転角度位置Ｂ３に回転し、揺動アーム８２全体
が、図８（ｂ）に示す位置よりも更に下方に移動すると
ともに実質上水平になる。このとき、図８（ａ）〜
（ｅ）から理解されるように、支持ピン９０は最も下方
に位置し、これに対応してラム３０が下死点に位置す
る。

【００２９】図８（ｃ）に示す状態から第１クランクシ
ャフト４４が矢印１４２で示す方向に、また第２クラン
クシャフト４６が矢印１４４で示す方向に１５度回転す
ると、図８（ｄ）に示す状態となる。即ち、第１クラン
クシャフト４４のクランク部９２の最大径部が水平状態
から矢印１４２で示す方向に９０度回転した回転角度位
置Ａ４（最下位点）に、また第２クランクシャフト４６
のクランク部９８が水平状態から矢印１４４で示す方向
に１２０度回転した回転角度位置Ｂ４に回転し、揺動ア
ーム８２全体が、図８（ｃ）に示す位置よりも上方に移
動するとともに、その傾斜状態が図８（ｂ）に示す状態
と反対の状態（揺動アーム８２の他端部がその一端部よ
りも上方に位置する）なり、従ってラム３０は上死点に
向けて上昇する。

【００３０】そして、図８（ｄ）に示す状態から第１ク
ランクシャフト４４が矢印１４２で示す方向に、また第
２クランクシャフト４６が矢印１４４で示す方向に更に
３０度回転すると、図８（ｅ）に示す状態となる。即
ち、第１クランクシャフト４４のクランク部９２の最大
径部が水平状態から矢印１４２で示す方向に１２０度回
転した回転角度位置Ａ５に、また第２クランクシャフト
４６のクランク部９８が水平状態から矢印１４４で示す
方向に１５０度回転した回転角度位置Ｂ５に回転し、揺
動アーム８２全体が、図８（ｄ）に示す位置よりも更に
上方に移動するとともに、その傾斜状態が図８（ａ）に
示す状態と反対の状態なり、ラム３０は上死点位置す
る。

【００３１】このようにしてラム３０が上死点に位置す
ると、上述したように、第１クランクシャフト４４は矢
印１４２で示す方向と反対方向に、また第２クランクシ
ャフト４６は矢印１４４で示す方向とは反対方向に回転
され、そのクランク部９２の最大径部は回転角度位置Ａ
５から回転角度位置Ａ４〜Ａ２を通って初期の回転角度
位置Ａ１まで回転するとともに、他方のクランク部９８
の最大径部は回転角度位置Ｂ５から回転角度位置Ｂ４〜
Ｂ２を通って初期の回転角度位置Ｂ１に回転する。

【００３２】第１及び第２クランクシャフト４４，４６
は上述したように所定角度範囲、例えば９０度の角度範
囲にわたる揺動回転が繰り返し遂行され、所定角度範囲
回転する毎にラム３０が下死点を通して昇降動され、シ
ート状材料にプレス加工が施される。図８（ａ）〜
（ｅ）から理解されるように、第１及び第２クランクシ
ャフト４４，４６のクランク部９２，９８の最大径部の
回転角度位置Ａ１，Ｂ１及びＡ５，Ｂ５は、ラム３０の
上死点と密接に関連しており、この回転角度位置を変え
ることによってラム３０（これに装着された可動金型）
の上死点位置を変更することができ、この実施形態で
は、入力手段１２４によるキー入力によって第１及び第
２サーボモータ６０，６２の回転数、換言すると第１及
び第２クランクシャフト４４，４６の揺動回転角度範囲
を設定することができる。

【００３３】上述したようにして第１及び第２クランク
シャフト４４，４６の揺動回転が行われると、ステップ
Ｓ−８からステップＳ−９に進み、プレス機によって所
定回数加工、例えば１０回加工したか否かが判断され、
所定回数の加工が終了していない場合、ステップＳ−１
に戻り、所定回数の加工が終了するまでステップＳ−１
〜ステップＳ−９が繰り返し遂行される。一方、所定回
数の加工が終了すると、ステップＳ−９からステップＳ
−１０に進み、プレス加工が終了したか否かが判断され
る。そして、プレス加工を継続して行う場合、ステップ
Ｓ−１１にて下死点補正が後述する如くして行われ、そ
の後ステップＳ−１に戻り、上述したプレス加工が継続
して遂行される。

【００３４】次いで、図７を参照して、ステップＳ−１
１における下死点補正について詳述すると、下死点補正
を行う場合、ます、コントローラ１１２の回転タイミン
グ補正演算手段１１６によって平均検出値が演算される
（ステップＳ１１−１）。この演算は、下死点検出セン
サ１２６によって検出された後第２メモリ１２０に記憶
された下死点位置の平均値を求めることによって行われ
る。下死点の平均値を演算すると、次に、回転タイミン
グ補正演算手段１１６により第３メモリ１２１に記憶さ
れた基準下死点位置と平均化した検出下死点位置とを比
較して両者の位置差が求められ（ステップＳ１１−
２）、ステップＳ１１−３においてこの大きさが所定範
囲内か否かが判断される。求めた上記位置差が所定範囲
以内であると、ラム３０（これに装着された可動金型）
の下死点が実質上変動しておらず、従って下死点を補正
することなくステップＳ−１に戻る。これに対して、上
記位置差が所定範囲を超えると、加工時の熱膨張によっ
て下死点が変動したとして下死点補正動作が行われる。

【００３５】この下死点補正動作は、この実施形態で
は、基準下死点位置と検出下死点位置との位置差に基づ
いてコントローラ１１２の補正マップ１２２から第１サ
ーボモータ６０の回転タイミング補正値が読み取られ
（ステップＳ１１−４）、次いでコントローラ１１２か
らの回転タイミング調整信号によって第１サーボモータ
６０が読み取られた回転タイミング補正値だけ回転され
（ステップＳ１１−５）、その後ステップＳ−１に戻
る。即ち、ステップＳ−１における第２サーボモータ６
２の回転開始に先立って、コントローラ１１２からの回
転タイミング調整信号によって第１サーボモータ６０が
上記回転タイミング補正値だけ予め回転駆動され、これ
によって第１及び第２サーボモータ６０，６２の相対的
回転位相が調整され、その後ステップＳ−１が遂行さ
れ、第１及び第２サーボモータ６０，６２が上述したよ
うに回転される。このことから、コントローラ１１２
は、回転位相調整手段としても機能する。

【００３６】例えば、ステップＳ−１の開始に先立っ
て、第１サーボモータ６０が矢印１４２で示す方向に回
転タイミング補正量（例えば５度程度）回転すると、第
１サーボモータ６０の揺動回転範囲は矢印１４２で示す
方向に回転タイミング補正量ずれることになる。このよ
うに予め回転させた場合、第１クランクシャフト４４の
クランク部９２の最大径部が矢印１４２で示す方向に図
８（ｃ）に示す回転角度位置Ａ３を幾分超えるまで回転
し、第２クランクシャフト４６のクランク部９８の最大
径部が矢印１４４で示す方向に図８（ｃ）に示す回転角
度位置Ｂ３の幾分手前まで回転した時点で揺動アーム８
２が実質上水平状態となり、支持ピン９０が最も下方に
位置するようになる。従って、図８（ｃ）を参照するこ
とによって理解されるように、このように回転タイミン
グを補正した場合、支持ピン９０の最下位位置が若干下
方に変動し、これによってラム３０の下死点位置が若干
下方に補正される。

【００３７】これとは反対に、第１サーボモータ６０が
矢印１４２で示す方向と反対方向に回転タイミング補正
量回転すると、第１サーボモータ６０の揺動回転範囲は
矢印１４２で示す方向と反対方向に回転タイミング補正
量ずれることになる。このように予め回転させた場合、
第１クランクシャフト４４のクランク部９２の最大径部
が矢印１４２で示す方向に図８（ｃ）に示す回転角度位
置Ａ３の幾分手前まで回転し、第２クランクシャフト４
６のクランク部９８の最大径部が矢印１４４で示す方向
に図８（ｃ）に示す回転角度位置Ｂ３を幾分超えるまで
回転した時点で揺動アーム８２が実質上水平状態とな
り、支持ピン９０が最も下方に位置するようになる。従
って、この場合に支持ピン９０の最下位位置が若干上方
に変動し、ラム３０の下死点位置が若干上方に補正され
る。

【００３８】このように、ステップＳ−１の遂行に先立
って第１サーボモータ６０を幾分回動させることによっ
て、ラム３０（これに装着された可動金型）の下死点位
置を基準下死点位置に実質上一致するように補正するこ
とができ、これによって加工時の熱膨張に伴う下死点変
動を実質上なくして高精度のプレス加工を行うことがで
きる。尚、この実施形態では、予め第１サーボモータ６
０を回転させて第１及び第２サーボモータ６０，６２の
相対的回転位相を調整してラム３０の下死点位置を補正
しているが、これに代えて、予め第２サーボモータ６２
を回転させて、或いは予め第１及び第２サーボモータ６
０，６２を所要の通りに回転させて第１及び第２サーボ
モータ６０，６２の相対的回転位相を調整するようにし
てもよい。

【００３９】以上、本発明に従うサーボプレス機の一実
施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱すること
なく種々の変形乃至修正が可能である。例えば、図示の
実施形態では、４本のガイドロッド１６，１８，２０，
２２を備えたプレス機に適用して説明したが、例えば２
本のガイドロッドを備えたものにも同様に適用すること
ができる。また、例えば、図示の実施形態では、連結ビ
ーム２８、第１及び第２クランクシャフト４４，４６並
びに揺動アーム８２等がラム３０の下方に配置された形
態のプレス機に適用して説明したが、これに限定される
ことなく、連結ビーム２８並びに第１及び第２クランク
シャフト４４，４６等がラム３０の上方に配置された形
態のものにも同様に適用することができる。

【００４０】更に、図示の実施形態では、第１及び第２
サーボモータ６０，６２の正逆回転によって第１及び第
２クランクシャフト４４，４６を所定範囲にわたって揺
動回転する構成であるが、これに限定されず、第１サー
ボモータ６０を所定方向に、また第２サーボモータ６２
を所定方向と反対に連続的に回転駆動するように構成し
てもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明の請求項１のサーボプレス機によ
れば、第１サーボモータと第２サーボモータとが相互に
反対方向に回転駆動されるので、これによって第１及び
第２クランクシャフトの回転によって生じる振動は相互
に打ち消し合うように作用し、加工時の振動の発生を抑
えることができる。また、回転位相調整手段によって第
１及び第２サーボモータの相対的回転位相を調整するこ
とができるので、ラムの下死点位置を補正して加工時の
下死点位置の変動を抑えることができる。

【００４２】また、本発明の請求項２のサーボプレス機
によれば、揺動アームは支持ピンを中心として上下方向
に揺動し、かかる揺動アームの揺動でもってラムの下死
点位置を補正することができる。また、本発明の請求項
３のサーボプレス機によれば、第１サーボモータは正
転、逆転を繰り返し、第２サーボモータは逆転、正転を
繰り返すので、第１及び第２クランクシャフトの所定範
囲の揺動回転でもってプレス加工を施すことができる。

【００４３】また、本発明の請求項４のサーボプレス機
によれば、回転位相調整手段は下死点検出センサの検出
位置と基準下死点位置との差に基づいて第１及び／又は
第２サーボモータの回転開始タイミングを補正するの
で、簡単な制御でもってラムの下死点位置を補正するこ
とができる。更に、本発明の請求項５のサーボプレス機
によれば、第１及び第２サーボモータは相互に反対方向
に連続的に回転駆動されるので、高速でもって高精度の
プレス加工を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うサーボプレス機の一実施形態を正
面から見た断面図である。

【図２】図１のサーボプレス機を横側から見た断面図で
ある。

【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図で
ある。

【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図であ
る。

【図５】図１のサーボプレス機の制御系を簡略的に示す
ブロック図である。

【図６】図１のサーボプレス機によるプレス加工の作業
の流れを示すフローチャートである。

【図７】図６のフローチャートのステップＳ−１１の内
容を更に詳細に示すフローチャートである。

【図８】図８（ａ）〜（ｅ）は、図１のサーボプレス機
における第１及び第２クランクシャフトのクランク部の
回転角度位置と揺動アーム及び支持ピンの位置との関係
を示す簡略図である。

【符号の説明】

２ フレーム本体 １６，１８，２０，２２ ガイドロッド ２８ 連結ビーム ３０ ラム ３２ ボルスタ ４４，４６ クランクシャフト ６０，６２ サーボモータ ６６，７２ シャフト部 ７８，８０ コネクタ ８２ 揺動アーム ８４ スタンド ９０ 支持ピン ９２，９８ クランク部 １１２ コントローラ １１６ 回転タイミング補正演算手段 １２６ 下死点検出センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム本体と、前記フレーム本体に所
   定方向に往復移動自在に支持された複数本のガイドロッ
   ドと、前記複数本のガイドロッドの一端部に装着された
   ラムと、前記複数本のガイドロッドの他端部に装着され
   た連結ビームと、前記連結ビームに固定されたスタンド
   と、前記スタンドに支持ピンを介して揺動自在に連結さ
   れた揺動アームと、前記フレーム本体に回転自在に支持
   された第１及び第２クランクシャフトと、前記第１クラ
   ンクシャフトのシャフト部に駆動連結された第１サーボ
   モータと、前記第２クランクシャフトのシャフト部に駆
   動連結された第２サーボモータと、前記第１クランクシ
   ャフトのクランク部と前記揺動アームの一端部とを連結
   する第１コネクタと、前記第２クランクシャフトのクラ
   ンク部と前記揺動アームの他端部とを連結する第２コネ
   クタと、前記第１及び前記第２サーボモータの相対的回
   転位相を調整するための回転位相調整手段とを備え、 前記第１及び前記第２サーボモータは相互に反対方向に
   回転駆動され、これによって前記揺動アーム、前記支持
   ピン、前記スタンド、前記連結ビーム及び前記複数本の
   ガイドロッドを介して前記ラムが所定方向に往復移動さ
   れ、 また、前記回転位相調整手段によって前記第１及び前記
   第２サーボモータの相対的回転位相が調整され、これに
   よって、前記ラムの下死点位置が補正されることを特徴
   とするサーボプレス機。
2. 【請求項２】 前記複数本のガイドロッドは上下方向に
   移動自在に前記フレーム本体に支持され、前記第１及び
   前記第２クランクシャフトは間隔をおいて水平方向に延
   び、また前記支持ピンは前記第１及び前記第２クランク
   シャフトに実質上平行に延びていることを特徴とする請
   求項１記載のサーボプレス機。
3. 【請求項３】 前記第１サーボモータは加工毎に正転、
   逆転を繰り返し、前記第２サーボモータは加工毎に逆
   転、正転を繰り返すことを特徴とする請求項１又は２記
   載のサーボプレス機。
4. 【請求項４】 前記ラムに関連して下死点検出センサが
   設けられ、前記下死点検出センサの検出位置と基準下死
   点位置との差に基づいて前記回転位相調整手段は前記第
   １及び／又は前記第２サーボモータの回転開始タイミン
   グを補正し、これによって前記ラムの下死点位置が補正
   されることを特徴とする請求項３記載のサーボプレス
   機。
5. 【請求項５】 前記第１サーボモータは所定方向に連続
   的に回転駆動され、前記第２サーボモータは前記所定方
   向と反対方向に連続的に回転駆動されることを特徴とす
   る請求項１又は２記載のサーボプレス機。