JP2008023578A - プレス機械の金型交換方法及びプレス機械 - Google Patents

Abstract

【課題】金型交換に要する時間を大幅に短縮することができるプレス機械の金型交換方法を提供する。
【解決手段】サーボモータを制御することにより任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械（サーボ駆動式プレス機械）において、金型交換に必要な範囲内でスライドを動かすことにより、スライドの移動に要する時間を短縮する。また、スライド調整機構を動作せず、サーボモータを制御してスライドを位置決め制御し、スライドを金型交換に適した高さに移動することにより、スライド調整機構の動作を省略し、金型交換作業を迅速化する。
【選択図】図３

Description

本発明は、プレス機械の金型交換方法及びプレス機械に関するものである。

プレス機械は圧力の発生機構により分類されており、液圧を使用する「液圧プレス」と、機械的な駆動力による「機械プレス」に大別することができる。一般に、機械プレスは、液圧プレスよりも生産性が高く、保守も容易であることから、現在、プレス加工の大部分は機械プレスで行なわれている。

図７は、従来の一般的な機械プレス４０の概略構成を示す図である。図７に示すように、機械プレス４０の下部にはベッド４１が配置され、ベッド４１の上には下金型４４を載置・固定するためのボルスタ４２が設置されている。ボルスタ４２の上方には、スライド４５が昇降可能に設けられている。スライド４５の下面にはダイクランパ５７により上金型４３が固定されるようになっている。機械プレス４０の上部にはドライブシャフト４６が回転可能に支持されている。ドライブシャフト４６の一端側には、フライホイール４７及びクラッチ４８が配設されている。

フライホイール４７と、メインモータ４９の出力軸に装着されたプーリ５０との間には、タイミングベルト５１が巻装されている。メインモータ４９の回転駆動により、フライホイール４７に運動エネルギを蓄積し、このエネルギをクラッチ４８を介して放出しドライブシャフト４６を回転駆動する。ドライブシャフト４６にはピニオンギヤ５２が取り付けられており、ピニオンギヤ５２はクランク軸５３に取り付けられたメインギヤ５４と噛合している。クランク軸５３の偏心部５３ａにはコンロッド５５が回転可能に連結されている。コンロッド５５はスライド調整機構５６を介してスライド４５に連結されている。スライド調整機構５６は、スライド下死点におけるスライド４５の上下位置を変化させてダイハイト（スライド４５が下死点にあるときのスライド４５下面とボルスタ上面の間の距離）を調整するものである。

上記のように構成された機械プレス４０では、メインモータ４９の回転駆動によりフライホイール４７を回転させて運動エネルギを蓄積し、クラッチ４８を接続状態にするとフライホイール４７の運動エネルギが解放されてドライブシャフト４６、ピニオンギヤ５２、メインギヤ５４を介して動力が伝達し、さらにクランク軸５３及びコンロッド５５を介して回転運動が直線運動に変換されることによりスライド４５が上死点、下死点間を昇降動する。また、上記のように構成された機械プレス４０では、スライド４５の運動をクラッチ４８で制御することから、スライド４５を正規に停止できる位置は、通常、上死点と下死点に限定されている。フライホイール４７は通常一方向に回転し、回転方向の変化は困難である。

機械プレス４０では、生産すべきプレス成型品の種類に応じて金型を使用するため、金型交換が行なわれる。図８を参照して、従来の機械プレス４０の金型交換の手順を説明する。以下では、現在の金型（交換前の金型）を「現型」といい、次の金型（交換後の金型）を「次型」という。

（開始）
現型による生産を終了し、スライド４５は上死点で停止している。このとき、スライド調整機構５６は、スライド下死点におけるスライド下面が現型で生産するための高さとなるように、調整されている。以下、このときのスライド調整高さを、「現型生産用スライド調整高さ」という。

（ステップ１）
スライド調整機構５６を動作させ、スライド下死点におけるスライド下面が現型の上金型４３をアンクランプするための高さ（上金型４３を下金型４４の上に載せて上金型４３をアンクランプするのに適した高さ）となるように、調整する。以下、このときのスライド調整高さを、「現型アンクランプ用スライド調整高さ」という。
この調整によりスライド調整高さは「現型生産用スライド調整高さ」から「現型アンクランプ用スライド調整高さ」に変更する。

（ステップ２）
クラッチ４８を接続し、スライド４５を上死点から下死点へ移動させる。このときスライド４５は、下金型４４の上に上金型４３が丁度乗る位置で停止する。
（ステップ３）
ダイクランパ５７を動作させ、現型の上金型４３をアンクランプする。これにより、現型の上金型４３がスライド４５から解放される。
（ステップ４）
クラッチ４８を接続し、スライド４５を下死点から上死点へ移動させる。

（ステップ５）
スライド調整機構５６を動作させ、スライド下死点におけるスライド下面が次型の上金型４３をクランプするための高さ（下金型４４の上に載置された上金型４３をクランプするのに適した高さ）となるように、調整する。このときのスライド調整高さを「次型クランプ用スライド調整高さ」という。この調整によりスライド調整高さは「現型アンクランプ用スライド調整高さ」から「次型クランプ用スライド調整高さ」に変更する。
並行して、現型の上金型・下金型を機械プレス４０から取り出し、次型の上金型・下金型を機械プレス４０のボルスタ４２上に載置する。

（ステップ６）
クラッチ４８を接続し、スライド４５を上死点から下死点へ移動させる。
（ステップ７）
ダイクランパ５７を動作させ、次型の上金型４３をクランプする。これにより、次型の上金型４３がスライド４５に固定される。
（ステップ８）
クラッチ４８を接続し、スライド４５を下死点から上死点へ移動させる。

（ステップ９）
スライド調整機構５６を動作させ、スライド下死点におけるスライド下面が次型で生産するための高さとなるように、調整する。以下、このときのスライド調整高さを「次型生産用スライド調整高さ」という。この調整によりスライド調整高さは「次型クランプ用スライド調整高さ」から「次型生産用スライド調整高さ」に変更する。

（終了）
次型による生産が可能になる。

このような機械プレスに関連した従来技術を示すものとしては、下記特許文献１〜４がある。
特許文献１は、フライホイールとクラッチを含む駆動系を備えた機械プレスを開示している。
特許文献２は、ネジ機構を採用したスライド調整機構を開示している。
特許文献３、４は、スライド駆動源となるシャフトが一方向に一定速度で回転するときにスライドの下降がゆっくりで上昇が速い動力伝達機構を採用した機械プレスを開示している。

特開２００４−３４１１１号公報 実公昭６１−２４３９２号公報 特公昭４６−２９２２４号公報 特開２００３−３２０４８９号公報

上述した従来の機械プレス４０では、金型交換に際して以下のような問題があった。
（１）スライド４５が上死点と下死点との間を何度も往復するため、この往復移動に時間を要する。
（２）スライド調整機構５６の調整機構としては、上記特許文献２に示されたようなネジ機構が一般的に採用されているが、かかるネジ機構は移動速度が極めて遅いため、調整時間が長く掛かる。
（３）上記特許文献３、４のような動力伝達機構を採用したものでは、金型交換のためにスライド４５を上昇・下降させるとき、スライド４５の下降は遅いモーションとなってしまい、スライド４５の移動に時間を要する。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、金型交換に要する時間を大幅に短縮することができるプレス機械の金型交換方法及びプレス機械を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明にかかるプレス機械の金型交換方法及びプレス機械は、以下の手段を採用する。
（１）すなわち、本発明は、プレス駆動源であるサーボモータの回転運動を動力伝達機構を介してスライドの昇降運動として伝達し、前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械の金型交換方法であって、上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動するステップと、前記スライドから上金型を解放するステップと、前記スライドを上死点に達しない所定の位置まで上昇させて待機させるステップと、前記プレス機械から上下の金型を取り出して、別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させるステップと、前記スライドに上金型を固定するステップと、プレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるステップと、を含むことを特徴とする。

上述した従来の機械プレスではスライド停止位置が上死点と下死点に限定されていたが、本発明では、サーボモータを制御することにより任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械（サーボ駆動式プレス機械）を対象とするため、金型交換においてスライドを上死点まで移動させる必要が無い。このため、金型交換作業に必要十分な範囲でスライドを移動させればよいので、スライドの移動に要する時間を大幅に短縮できる。

（２）また、上記のプレス機械の金型交換方法において、前記プレス機械はダイハイトを調整するスライド調整機構を有するものであり、該スライド調整機構を動作させ、スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するステップを含む、ことを特徴とする。
なお、上記「元の金型」は、実施形態における「現型」（交換前の金型）がこれに該当する。上記「次の金型」は、実施形態における「次型」（交換後の金型）がこれに該当する。

スライド調整機構を有するプレス機械の場合、従来の機械プレスでは、ダイハイト調整位置の変更を３回行なう必要があった（図８のステップ１，５，９を参照）。これに対し、本発明では、金型の相違に対応するための変更のみを行なえばよく、従来の金型交換のステップ１，９については、スライドの位置決め制御によって対応できるため、スライド調整機構の動作を省略できる。したがって、スライド調整機構の動作に要する時間を大幅に短縮することができる。

（３）また、上記のプレス機械の金型交換方法において、前記スライド調整機構の高さを変更するステップを、前記プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと並行して行なう、ことを特徴とする。

スライド調整高さを変更するステップを、プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型をプレス機械に搬入するステップと並行して行なうことにより、効率的に交換作業を進行し、金型交換を迅速に行なうことができる。

（４）また、上記のプレス機械の金型交換方法において、前記機械プレスの動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、前記各ステップのうち前記スライドの移動を含むものにおいて、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させる、ことを特徴とする。

このように、サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用してスライドを昇降させるので、スライドの移動時間を短縮することができる。

また、本発明にかかるプレス機械は、プレス駆動源であるサーボモータと、下面に上金型が取り付けられ昇降運動するスライドと、上金型を前記スライドの下面に解放可能に固定するダイクランパと、前記サーボモータの回転運動を前記スライドの昇降運動に変換する動力伝達機構と、少なくとも前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御する制御部とを備え、該制御部が前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械であって、前記制御部は、金型交換時に、上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動させ、次いで前記スライドから上金型を解放し、次いで前記スライドを上死点に達しない所定の位置まで上昇させて待機させるように前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御し、前記プレス機械から上下の金型が取り出され、別の上下の金型が前記プレス機械に搬入された後に、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させ、次いで前記スライドに上金型を固定し、次いでプレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるように前記サーボモータと前記ダイクランパを制御する、ことを特徴とする。

また、上記のプレス機械において、更に、ダイハイトを調整するスライド調整機構を備え、前記制御部は、前記金型交換時に、前記スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するように前記スライド調整機構を制御する、ことを特徴とする。

また、上記のプレス機械において、前記制御部は、前記金型交換時における前記スライド調整機構の高さを変更するための制御を、前記プレス機械から上下の金型が取り出されて別の上下の金型が前記プレス機械に搬入される作業と並行して行なう、ことを特徴とする。

また、上記のプレス機械において、前記動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、前記制御部は、金型交換時のスライドの移動時に、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させるように前記サーボモータを制御する、ことを特徴とする。

このようなプレス機械により、上記のプレス機械の金型交換方法を実施することができる。

本発明によれば、金型交換に要する時間を大幅に短縮することができるという優れた効果が得られる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明にかかるプレス機械の概略構成を示す図である。このプレス機械１は、サーボモータ３を制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライド４を位置決め可能なサーボ駆動式プレス機械（以下、サーボプレスという）である。
このサーボプレス１は、ベッド６上に設置されたボルスタ８の上方に、昇降自在なスライド４が設けられていて、このスライド４の下面に取り付けられた上金型１０と、前記ボルスタ８上に固定された下金型１２の間でワークをプレス成形するように構成されている。スライド４には、上金型１０をスライド４下面に解放可能に固定するダイクランパ１４が設けられている。

サーボプレス１は、サーボモータ３を駆動源として備えている。サーボモータ３の回転運動は、動力変換機構１６により直線運動（昇降運動）に変換される。この動力変換機構１６は、例えば、上記特許文献４のようなクランク軸とリンクの組み合わせによるもの、特開２００３−２９０９８４号公報のようなリンク機構、などによって実現できる。

サーボモータ３の回転位置は回転位置検出器１８で検出される。この検出データと、動力変換機構１６の機構によって決まる変換式に基づいて、動力変換機構１６の下端の位置を計算することができる。また、必要に応じて位置フィードバック制御を行うことにより、サーボモータ３の回転位置を制御して、動力変換機構１６の下端を任意の位置へ動かすことができるようになっている。回転位置検出器１８は、例えば、光学式ロータリーエンコーダやレゾルバなどによって実現できる。

動力変換機構１６は、スライド調整機構２０を介してスライド４に連結されている。スライド調整機構２０は、スライド下死点におけるスライド４の上下位置を変化させてダイハイトを調整するものである。スライド調整機構２０は、例えば、上記特許文献２（実公昭６１−２４３９２号公報）に示されているような送りねじ方式の機構によって実現できる。スライド調整機構２０の高さは、スライド調整機構駆動モータ２２を回転させることにより変化させることができる。これによりダイハイト調整位置を調整できる。サーボモータ３が回転しなくてもスライド４の高さを微調整することができる。

スライド調整機構２０の高さは、スライド調整機構高さ計測器２４により計測され、必要に応じ位置フィードバック制御を行うことにより、スライド調整機構２０の高さを任意に調整することができるようになっている。スライド調整機構高さ計測器２４は、例えば、リニアエンコーダやリニアスケールによって実現できる。
制御部９は、サーボモータ３、ダイクランパ１４及びスライド調整機構２０を制御する。この制御部９がサーボモータ３を制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライド４を位置決めする。

上記のように構成されたサーボプレス１では、スライド調整機構駆動モータ２２を回転駆動してプレス加工に適した高さにスライド調整機構２０の高さを調節した後、サーボモータ３を回転させて動力変換機構１６を介してスライド４を昇降させ、上金型１０と下金型１２をプレス成型に必要な距離まで接近させることにより、ワークのプレス加工を行う。

図２（ａ）に示すように、サーボモータ３を回転させることにより、動力変換機構１６の下端位置は、ボルスタ８の上面からＨ１ｔの高さにある上死点と、ボルスタ８の上面からＨ１ｂの高さにある下死点との間で変化する。
図２（ｂ）に示すように、ある時刻における動力変換機構１６の下端のボルスタ８上面からの距離をｈ１、スライド調整機構２０の高さをｈ２とする。また、スライド４の厚さは変化しないので、ここでは便宜的にスライド４の厚さを０とする（すなわち、ここではスライド調整機構２０の下端とスライド４の下端は一致する）。この場合、ボルスタ８上面に対するスライド４下面位置ｈ３は、ｈ３＝ｈ１−ｈ２で与えられる。ただし、Ｈ１ｂ≦ｈ１≦Ｈ１ｔである。

図３は、本発明にかかる機械プレスの金型交換方法の手順を説明する図である。図３では、図８に示した従来の機械プレスの金型交換方法の手順と対比できるよう、対応する動作には同一のステップ番号で示している。また、図４は本発明の金型交換方法を実施する際のスライド４下面高さの変化を、図５は従来の金型交換方法を実施する際のスライド下面の変化を示している。図５における従来例の「動力変換機構」は、図７のクランク軸５３及びコンロッド５５がこれに該当する。
なお、以下では、現在の金型（交換前の金型）を「現型」といい、次の金型（交換後の金型）を「次型」という。

図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、現型で生産中は、現型で生産するための下死点におけるスライド下面の高さをｈ３ｐｃとすると、スライド調整機構２０の高さはｈ２ｐｃ＝Ｈ１ｂ−ｈ３ｐｃとなっている。これは、本発明も従来例も同じである。図２と同様に、スライド４の厚さは変化しないので、ここでは便宜的にスライド４の厚さを０とする（すなわち、ここではスライド調整機構２０の下端とスライド４の下端は一致する）。
本発明の金型交換方法は以下の手順で行なう。

（開始）
図３を参照して、現型による生産を終了し、スライド４は停止している。このとき、スライド調整機構２０は、スライド４下死点におけるスライド４下面が現型で生産するための高さ（現型生産用スライド調整高さ）となるように、調整されている。

（ステップ１）
本発明の金型交換方法では、従来例のステップ１に相当する段階はないため、ステップ２に進む。

（ステップ２）
制御部９による制御の下、サーボモータ３を回転させてスライド４を下降させる。このときスライド４は、下金型１２の上に上金型１０が丁度乗る位置で停止する。
ここで、図４（ｂ）に示すように、現型をアンクランプするためにスライド４下面を停止させる高さをＨ３ｕｃと標記する。図５（ｂ）に示すように、従来例では、スライド調整機構２０の高さがｈ２ｕｃ＝Ｈ１ｂ−Ｈ３ｕｃになるようにスライド調整機構２０を動作させた後、動力変換機構１６下端を下死点、すなわち、高さＨ１ｂで停止させていた。これに対し、本発明では、スライド調整機構２０の高さはｈ２ｐｃのまま変化させず、動力変換機構１６の下端位置がｈ１ｕｃ＝ｈ２ｐｃ＋Ｈ３ｕｃとなるようにサーボモータ３を制御することにより、スライド調整機構２０の高さを変化させる時間を省略できる。

（ステップ３）
制御部９による制御の下、ダイクランパ１４を動作させ、現型の上金型１０をアンクランプする。これにより、現型の上金型１０がスライド４から解放される。

（ステップ４）
制御部９による制御の下、サーボモータ３を回転させ、スライド４を上死点に達しない所定の位置まで上昇させて待機させる。具体的には、現型をアンクランプした後、現型・次型の出し入れの際に、金型とスライド４およびその付属品（図示せず）が干渉しないようにスライド４を上昇させる。従来例ではスライド４を上死点まで上昇させていた。これに対し、本発明では、スライド４及びその付属品が、現型・次型の出し入れに支障ない最低限の高さまでスライド４が上昇するようにサーボモータ３を制御することにより、スライド４の上昇距離、すなわち移動に要する時間を短縮できる。実際にどれだけの高さまでスライド４を上昇させればよいかは、実機における目測、図面上での検討、ＣＡＤソフトの干渉チェック機能の利用、等の手段により決めることができる。

（ステップ５）
制御部９による制御の下、スライド調整機構２０を動作させ、スライド４下死点におけるスライド４下面が次型で生産するための高さ（次型生産用スライド調整高さ）となるように、調整する。この調整によりスライド調整高さは「現型生産用スライド調整高さ」から「次型生産用スライド調整高さ」に変更する。
並行して、現型の上金型・下金型をサーボプレス１から取り出し、次型の上金型・下金型を重ねた状態でサーボプレス１のボルスタ８上に載置する。
（ステップ６）
制御部９による制御の下、サーボモータ３を回転させ、スライド４を下降させる。

ここで、図４（ｃ）に示すように、次型をクランプするためにスライド下面を停止させる高さをＨ３ｃｎと標記する。図５（ｃ）に示すように、従来例では、スライド調整機構２０の高さがｈ２ｃｎ＝Ｈ１ｂ−Ｈ３ｃｎになるようにスライド調整機構２０を作動させた後、動力変換機構１６下端を下死点、すなわち、高さＨ１ｂで停止させていた。これに対し、本発明では、スライド調整機構２０の高さをｈ２ｐｎ＝Ｈ１ｂ−Ｈ３ｐｎに変化させた後、動力変換機構１６の下端位置がｈ１ｃｎ＝ｈ２ｐｎ＋Ｈ３ｃｎとなるように、サーボモータ３を制御する。ただし、Ｈ３ｐｎは、次型で生産するための下死点におけるスライド下面の高さである。
従来例では、動力変換機構１６の下端が上死点から移動を開始するのに対し、本発明では、上死点よりも低い位置から移動を開始するので、移動に要する時間を短縮できる。

（ステップ７）
制御部９による制御の下、ダイクランパ１４を動作させ、次型の上金型１０をクランプする。これにより、次型の上金型１０がスライド４に固定される。
（ステップ８）
制御部９による制御の下、サーボモータ３を回転させ、スライド４を生産が開始できる高さまで上昇させる。

（ステップ９）
図５（ｄ）に示すように従来例では、スライド調整機構２０の高さがｈ２ｐｎになるようにスライド調整機構２０を動作させていた。これに対し、図４（ｄ）に示すように本発明では、すでにスライド調整機構２０の高さがｈ２ｐｎになっているため、スライド調整機構２０の動作を省略できる。したがって、本発明の金型交換方法では、従来例のステップ９に相当する段階はない。

（終了）
次型による生産が可能になる。

上述したように、スライド調整機構２０を有するプレス機械の場合、従来の機械プレスでは、ダイハイト調整位置の変更を３回行なう必要があった（図８のステップ１，５，９）。これに対し、本発明では、金型の相違に対応するための変更のみを行なえばよく、従来の金型交換のステップ１，９については、スライド４の位置決め制御によって対応できるため、スライド調整機構２０の動作を省略できる。したがって、スライド調整機構２０の動作に要する時間を大幅に短縮することができる。

また、スライド調整高さを変更するステップを、プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型をプレス機械に搬入するステップと並行して行なうことにより、効率的に交換作業を進行し、金型交換を迅速に行なうことができる。

動力変換機構１６として、例えば特開２００３−３２０４８９号公報に示されているように、モータの一方向の回転に対してスライドが昇降を繰り返す機構であってスライドの下降時と上昇時の移動量がモータの回転角に対して非対称となるものがある。特開２００３−３２０４８９号公報に示された機構は、クランク軸とリンク機構とからなるものである。このような動力変換機構におけるクランク角度とスライド４変位との関係は、例えば、図６に示すようになる。図６では、０°−θ_１の区間よりも、θ_１−３６０°の区間の方がスライド移動量が大きい。
このような動力変換機構の場合、本発明では、スライド４の移動を含む上記ステップ２，４，６，８において、サーボモータ３を正逆転させることにより、サーボモータ３の回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用してスライド４を昇降させる。こうすることにより、スライド４の移動時間を短縮することができるので、金型交換作業を迅速化できる。

なお、上述した実施形態では、サーボモータ３の回転角の検出により動力変換機構１６の下端位置を測定したが、動力変換機構１６の下端位置をリニアエンコーダやリニアスケールを用いて測定してもよい。
上述した実施形態では、リニアエンコーダやリニアスケールによりスライド調整機構２０の高さを測定したが、スライド調整機構駆動モータ２２の回転角をロータリーエンコーダやレゾルバで測定し、機構から決まるモータ回転角と高さの関係式を用いて高さを計算するようにしてもよい。
上述した実施形態では、モータの駆動によりスライド調整機構２０の高さを調整したが、油圧シリンダや空圧シリンダで駆動するようにしてもよい。
上述した実施形態では、ステップ５においてダイハイトの調整を行なったが、必要に応じて別の段階で行なってもよい。この場合、他のステップにおいて、ダイハイトの調整分を考慮してスライド４の移動量を決定する必要がある。

スライド調整機構を有しないサーボプレスの場合、図３のステップ５におけるスライド調整機構の動作を省略し、ステップ６において、現型で生産するための下死点におけるスライド下面高さと、次型で生産するための下死点におけるスライド下面高さとの差を補正して、動力変換機構の下端位置を動かせばよい。この場合、生産中であっても、動力変換機構の下端が下死点に達せず、下死点より上方でサーボモータの回転方向を反転させてスライドを上昇させるような運転とすることが多い。

上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明の金型交換方法の実施に使用するサーボプレスの概略構成図である。 図１のサーボプレスにおける上死点、下死点等の位置関係を説明する図である。 本発明の金型交換方法の手順を説明する図である。 本発明の金型交換方法を実施する際のスライド下面高さの変化を示す図である。 従来例の金型交換方法を実施する際のスライド下面高さの変化を示す図である。 ある種の動力変換機構におけるクランク角とスライド変位との関係を示す図である。 従来例の金型交換方法の実施に使用する機械プレスの概略構成図である。 従来例の金型交換方法の手順を説明する図である。

符号の説明

１ プレス機械（サーボプレス）
３ サーボモータ
４ スライド
６ ベッド
８ ボルスタ
９ 制御部
１０ 上金型
１２ 下金型
１４ ダイクランパ
１６ 動力変換機構
１８ 回転角検出器
２０ スライド調整機構
２２ スライド調整機構駆動モータ
２４ スライド調整機構高さ計測器

Claims (8)

1. プレス駆動源であるサーボモータの回転運動を動力伝達機構を介してスライドの昇降運動として伝達し、前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械の金型交換方法であって、
   上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動するステップと、前記スライドから上金型を解放するステップと、前記スライドを上死点に達しない所定の位置まで上昇させて待機させるステップと、前記プレス機械から上下の金型を取り出して、別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させるステップと、前記スライドに上金型を固定するステップと、プレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるステップと、を含むことを特徴とするプレス機械の金型交換方法。
2. 前記プレス機械はダイハイトを調整するスライド調整機構を有するものであり、
   該スライド調整機構を動作させ、スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するステップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のプレス機械の金型交換方法。
3. 前記スライド調整機構の高さを変更するステップを、前記プレス機械から上下の金型を取り出して別の上下の金型を前記プレス機械に搬入するステップと並行して行なう、ことを特徴とする請求項２に記載のプレス機械の金型交換方法。
4. 前記プレス機械の動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、
   前記各ステップのうち前記スライドの移動を含むものにおいて、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス機械の金型交換方法。
5. プレス駆動源であるサーボモータと、下面に上金型が取り付けられ昇降運動するスライドと、上金型を前記スライドの下面に解放可能に固定するダイクランパと、前記サーボモータの回転運動を前記スライドの昇降運動に変換する動力伝達機構と、少なくとも前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御する制御部とを備え、該制御部が前記サーボモータを制御することによりスライド移動範囲内で任意の位置にスライドを位置決め可能なプレス機械であって、
   前記制御部は、金型交換時に、上金型が下金型の上に載る位置に前記スライドを移動させ、次いで前記スライドから上金型を解放し、次いで前記スライドを上死点に達しない所定の位置まで上昇させて待機させるように前記サーボモータ及び前記ダイクランパを制御し、前記プレス機械から上下の金型が取り出され、別の上下の金型が前記プレス機械に搬入された後に、上金型をスライドに固定するための位置に前記スライドを下降させ、次いで前記スライドに上金型を固定し、次いでプレス加工の開始が可能な位置まで前記スライドを上昇させるように前記サーボモータと前記ダイクランパを制御する、ことを特徴とするプレス機械。
6. 更に、ダイハイトを調整するスライド調整機構を備え、
   前記制御部は、前記金型交換時に、前記スライド調整機構の高さを、元の金型によりプレス加工するための調整高さから、次の金型によりプレス加工するための調整高さに変更するように前記スライド調整機構を制御する、ことを特徴とする請求項５に記載のプレス機械。
7. 前記制御部は、前記金型交換時における前記スライド調整機構の高さを変更するための制御を、前記プレス機械から上下の金型が取り出されて別の上下の金型が前記プレス機械に搬入される作業と並行して行なう、ことを特徴とする請求項６に記載のプレス機械。
8. 前記動力伝達機構は、前記サーボモータの一方向の回転に対して前記スライドが昇降を繰り返す機構であって前記スライドの下降時と上昇時の移動量が前記サーボモータの回転角に対して非対称となるものであり、
   前記制御部は、金型交換時のスライドの移動時に、前記サーボモータの回転角に対して移動量が大きい側の区間を利用して前記スライドを昇降させるように前記サーボモータを制御する、ことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のプレス機械。

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