JP2011173140A - プレス機の下死点位置補正方法及びプレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハンチング現象の発生をより効果的に抑制して確実に下死点位置の補正を実現できるプレス機の下死点位置補正方法及び該方法を実施するプレス装置を提供する。
【解決手段】 下死点位置補正機構が設けられるプレス機の下死点位置を補正するための本発明に係る方法では、下死点位置として、所定の複数サイクル毎の移動平均値が求められる。この移動平均値と基準下死点位置との差が所定の範囲（±α）を超えるときであって、しかも、その差（±α）が所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）を超えるとき、例えば２μｍのような微量の所定量の補正（β）を施すべく、下死点位置補正機構が作動される。この下死点位置補正機構による所定量の補正（β）から所定時間（ｙ＝ｙ１又はｙ２）の経過後、最新の前記移動平均値に関して、前記差についての各判定及び前記下死点位置補正機構の作動が反復される。
【選択図】図９

Description

本発明は、プレス機の下死点位置補正方法及び該方法を実施するプレス装置に関する。

プレス機では、プレス型の上金型及び下金型が、スライド及びボルスタにそれぞれ取り付けられる。スライドは、ボルスタに近接する下死点位置と遠位端である上死点位置との間で往復運動するが、ストロークを一定値に維持すべくスライドの下死点位置を制御することは、所定の製品精度を維持する上で、極めて重要である。

この下死点位置の基準下死点位置からのずれを補正するために、プレス機には、下死点位置補正機構と、該下死点位置補正機構の作動を制御する制御手段が設けられている（例えば、特許文献１参照）。この従来の制御手段によれば、プレスの回転数変化が生じ易い始動直後の過渡運転状態と、プレスの回転数変化が生じ難い定常運転状態とが判別される。過渡運転状態では、単サイクル毎の制御モードが採用され、定常運転状態では、複数サイクル毎の制御モードが採用される。

単サイクル毎の制御モードでは、単サイクル毎に基準下死点位置と実際の下死点位置との差を求め、この差を単サイクル毎の１回の補正動作で消去すべく、前記下死点位置補正機構を作動させる。また、定常運転状態では、複数サイクル毎に基準下死点位置と複数サイクルでの平均下死点位置との差を求め、この差を複数サイクル毎の１回の補正動作で消去すべく、前記下死点位置補正機構を作動させる。

したがって、このような従来技術によれば、下死点位置にずれが生じ易い過渡運転状態では、下死点位置の補正を単サイクル毎に行うことができ、下死点位置にずれが生じ難い定常運転状態では、下死点位置の補正を複数サイクル毎に行なうことができる。

特開２００９−２７４０８０号公報

しかしながら、前記したような従来技術では、過渡運転状態及び定常運転状態のいずれにおいても、下死点位置のずれが検出されると、下死点位置補正機構の１回の動作によってこの検出されたずれのすべてを正すべく該下死点位置補正機構が作動される。そのため、１回の動作による補正量が大きくなる傾向があり、突発的かつ一時的な外乱によって下死点位置が大きく変動したとき、制御の振動によるハンチング現象を充分に抑制することができなかった。

特に、下死点位置にずれが生じ易い過渡運転状態では、前記下死点位置補正機構の単サイクル毎の動作によって単サイクル毎に検出されたずれのすべてを消去すべく、該下死点位置補正機構が動作される。そのため、その単サイクル毎の補正量が大きくなる傾向が強く、そのため、過渡運転状態では、特にハンチング現象が生じ易かった。

そこで、本発明の目的は、ハンチング現象の発生をより効果的に抑制して確実に下死点位置の補正を実現できるプレス機の下死点位置補正方法及び該方法を実施するプレス装置を提供する。

本発明は、基準下死点位置と比較する下死点位置として、所定の複数サイクルについての移動平均値を採用すること、該移動平均値と基準下死点位置との差を求めても、直ちに下死点位置補正機構を作動させることなく、この差が所定時間を超えて継続したときに始めて下死点位置補正機構を作動させること、及び移動平均値と基準下死点位置との差を求めても、この差を前記下死点位置補正機構の１回の動作で正すことなく、該下死点補正機構の１回の動作での補正を所定値に留め、このときの残余の補正は、その後の引き続く各サイクルでの補正動作に委ねるという基本構想に立脚する。

ために、プレス機の基準下死点位置からの下死点位置のずれを下死点位置補正機構を用いて補正する本発明に係る方法は、前記プレス機の運転に先立って基準下死点位置をメモリに設定するステップと、前記プレス機の下死点位置について、所定の複数サイクルの移動平均値をサイクル毎に順次求めるステップと、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が所定の範囲（±α）を超えるか否か判定するステップと、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が前記所定の範囲（±α）を超えるとき、その継続時間を計測するステップと、該計測時間が所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）を超えるとき、所定量の補正（β）を施すべく前記下死点位置補正機構を作動させるステップと、前記下死点位置補正機構の作動による前記所定量の補正（β）から所定時間（ｙ＝ｙ１又はｙ２）の経過後、最新の前記移動平均値に関して前記判定ステップ、計測ステップ及び前記下死点位置補正機構を作動させるステップの各ステップを反復するステップとを含むことを特徴とする。

本発明の前記方法では、前記プレス機の基準下死点位置と比較される下死点位置として、所定の複数サイクルの移動平均値が採用される。移動平均値とは、従来の移動平均値法でよく知られているように、直近の所定の複数サイクルのそれぞれで求められた下死点位置についての重み付けのない単純平均値であり、サイクル毎に更新される値である。しかも、本発明の前記方法では、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差のすべてが前記下死点位置補正機構の１回の動作によって直ちに補正されることはなく、その差が所定範囲（±α）を超えしかも所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）を超えて継続するときにのみ、その差の一部（β）を補正すべく前記下死点位置補正機構が作動される。また、前記下死点位置補正機構の作動による前記所定量の補正（β）から所定時間（ｙ＝ｙ１又はｙ２）の経過後に、最新の前記移動平均値に関して前記補正動作が反復されるので、前記した差のうちの補正量（β）を除く残余は、その後の最新の前記移動平均値に関しての引き続く一連の補正動作に実質的に繰り込まれる。

したがって、本発明の前記方法によれば、たとえ突発的かつ一時的な外乱によって下死点位置が大きく変動しても、この下死点位置の一時的な大きなずれに強い影響を受けることがない。そのため、この一時的なずれに起因する大きなハンチングの発生を防止し、制御の振動であるハンチングの現象を充分に抑制することができるので、従来に比較してノイズによるハンチング現象の発生を効果的に防止することができる。

前記した方法は、前記プレス機の毎分ストローク数が漸増又は漸減する過渡運転状態ではハンチング現象が発生し易いので、この過渡運転状態に適用することにより、特に有効である。

もちろん、本発明に係る前記方法は、前記プレス機の毎分ストローク数がほぼ一定値になる定常運転状態にも適用することができ、これにより過渡運転状態及び定常運転状態で前記下死点位置補正機構の基本的な制御形態を変えることなく、従って、構成の複雑化を招くことなく両運転状態でのハンチング現象を効果的に防止できる。

前記過渡運転状態で実行される前記計測ステップでの前記所定時間（ｘ１）は、前記定常運転状態で実行される前記計測ステップでの前記所定時間（ｘ２）よりも短く設定することが望ましい。これにより、前記過渡運転状態及び定常運転状態でのそれぞれにおいて、より良好にハンチング現象を抑制して下死点位置を適正に制御することができる。前記所定時間（ｘ１）には、例えば０．１秒を設定し、また前記所定時間（ｘ２）には、例えば１秒を設定することができる。

さらに、過渡運転状態で実行される前記反復ステップを繰り返すまでの前記所定時間（ｙ＝ｙ１）は、定常運転状態で実行される前記反復ステップを繰り返すまでの前記所定時間（ｙ＝ｙ２）よりも短く設定することが望ましい。これにより、前記過渡運転状態及び定常運転状態でのそれぞれにおいて、より良好にハンチング現象を抑制して下死点位置を適正に制御することができる。前記所定時間（ｙ＝ｙ１）には、例えば０．３秒を設定し、また前記所定時間（ｙ＝ｙ２）には、例えば２秒を設定することができる。

前記プレス機の駆動源として、インバータにより動作の制御を受ける駆動モータを備えるとき、前記インバータの周波数信号に基づき前記過渡運転状態及び定常運転状態を判定することができる。たとえば、前記インバータの周波数信号が所定の周波数に達すると前記プレス機が過渡運転状態から定常運転状態に移行したと判定することができる。もちろん、前記プレス機の駆動軸の回転数を検出することにより、前記プレス機の過渡運転状態及び定常運転状態を判定することができる。

本発明の前記方法を実施するプレス装置は、プレス機と、該プレス機の基準下死点位置を記憶するメモリと、該プレス機のストローク毎での下死点位置の前記基準下死点位置からのずれを検出する検出手段と、前記プレス機の下死点位置を補正するための下死点位置補正機構と、該下死点位置補正機構の作動を前記検出手段による検出結果に基づいて制御する制御回路とを含むプレス装置であって、前記制御回路は、前記プレス機の下死点位置について、所定の複数サイクルの移動平均値をサイクル毎に順次求める演算手段と、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が所定の範囲（±α）を超えるか否か判定する手段と、経時計測手段とを含み、前記演算手段により求めた前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が所定の範囲を超えると前記判定手段で判定されたとき、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が継続する時間を前記経時計測手段で計測し、該継続時間が所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）を超えるとき、前記下死点位置のずれについて所定量（β）の補正を施すべく前記補正機構を作動させ、その後、前記判定手段による判定結果が前記所定範囲内になるまで、または前記継続時間が前記所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）内になるまで、前記補正機構の反復動作によって前記所定量の補正動作を繰り返すことを特徴とする。

発明に係る前記プレス装置によれば、前記した本発明に係る下死点位置補正方法を容易かつ確実に実行することができる。

さらに、前記制御回路に前記プレスの毎分ストローク数が漸増又は漸減する過渡運転状態であるか前記プレス機の毎分ストローク数がほぼ一定値になる定常運転状態であるかを判定する手段を設け、前記プレスが過渡運転状態であると判断される場合であって、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差の継続時間が所定時間（ｘ＝ｘ１）を超えるとき、前記下死点位置のずれについて所定量（β）の補正を施すべく前記補正機構を作動させることができる。

前記制御回路は、さらに、前記プレスが定常運転状態であると判断される場合、前記過渡運転状態におけると同様に、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差の継続時間が所定時間（ｘ＝ｘ２）を超えるとき、前記下死点位置のずれについて所定量（β）の補正を施すべく前記補正機構を作動させることができる。

本発明によれば、前記したように、たとえ突発的かつ一時的な外乱によって下死点位置が大きく変動しても、制御の振動であるハンチングの現象を充分に抑制することができるので、従来に比較してノイズによるハンチング現象の発生を効果的に防止することができる。

本発明に係るプレス機の縦断面図である。 図１に示したプレス機の一部を拡大して示す図面である。 図１に示した線III-IIIに沿って得られた断面図である。 図１に示した線IV-IVに沿って得られた断面図である。 図１に示した線V-Vに沿って得られた断面図である。 図１に示した線VI-VIに沿って得られた断面図である。 図１に示した線VII-VIIに沿って得られた断面図である。 図１及び２に示した本発明に係るプレス機の制御システムを示すブロック図である。 本発明に係るプレス機の下死点位置補正方法を示すフローチャートである。

図１を参照するに、本発明に係るプレス装置の主要構成要素であるプレス機１０は、図示しないプレス型の下金型を載置するボルスタ１２と、フレーム１４とを含む。フレーム１４は、クラウン部１４ａと、ボルスタ１２上にクラウン部１４ａを支持する支柱部１４ｂとを備える。クランク軸１６が、図１の一部を拡大して示す図２に示されているように、水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能にフレーム１４のクラウン部１４ａに支持されている。

クランク軸１６には、図３に示されているように、従来よく知られたクラッチ１８ｂを経て、主電動モータＭ１からの駆動回転力を受けるフライホィール１８ａが設けられている。プレス機１０は、クラッチ１８ｂのクラッチインにより、クランク軸１６が回転し、これにより始動する。

図１及び２を参照するに、前記プレス型の上金型（図示せず）を支持するスライド２０が、クラウン部１４ａの下端部を上下方向へ移動可能に貫通する一対のプランジャ２２の下端に取り付けられている。両プランジャ２２は、スライド２０の両端部から上方へ平行に伸びており、またクランク軸１６の回転運動を上下方向の往復運動に変換する動力伝達装置である駆動機構３０により上下方向へ往復移動される。これにより、スライド２０は上下方向へ往復移動される。

駆動機構３０は、図２及び３に示されているように、クランク軸１６に連結された連結リンク３２と、クラウン部１４ａに上下方向へ往復移動可能に配置されかつ連結リンク３２に枢軸的に連結された一対の第１のスライダ３４と、該第１のスライダの往復移動に追従して及び互いに同期して屈伸される一対のリンク機構３６（図１及び２参照）と、各リンク機構３６に対応して設けられ、対応するリンク機構３６の屈伸運動に追従して屈伸される一対のリンク機構３８と、上下方向へ変位可能にクラウン部１４ａに配置されかつ両リンク機構３６に枢軸的に連結された一対の第２のスライダ４０（図３参照）と、第２のスライダ４０の位置を上下方向に調整する位置調整機構４２とを含む。

図２ないし図７を参照するに、連結リンク３２は、クランク軸１６の偏心部に連結されており、またクランク軸１６の回転に伴って上下方向へ往復運動する。第１及び第２のスライダ３４、４０は、クラウン部１４ａに形成されたガイド部４４に上下方向へ移動可能に受けられている。第１のスライダ３４は、連結リンク３２の往復移動に追従して上下方向へ往復運動する。

図２、３及び５に示すように、各リンク機構３６は、枢軸４６（図５参照）により互いに屈曲可能に連結された一対のリンク３６ａ、３６ｂを備える。両リンク機構３６の一方のリンク３６ａは共通の枢軸４８により連結リンク３２及び第１のスライダ３４に水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に連結されており、他方のリンク３６ｂは共通の枢軸５０により第２のスライダ４０に水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に連結されている。

図示の例では、枢軸４８、５０は、それらの枢軸点がクランク軸１６の回転中心を経て上下方向へ伸びる軸線５２（図２参照）と一致するように設けられている。

また、図示の例では、各リンク機構３６のリンク３６ａは連結リンク３２及び第１のスライダ３４の両者に直接連結されているが、各リンク機構３６のリンク３６ａを連結リンク３２及び第１のスライダ３４の一方にのみ連結してもよい。

図２、５に示すように、各リンク機構３８は、枢軸５４（図４及び図５参照）により互いに屈曲可能に連結された一対のリンク３８ａ、３８ｂを備える。各リンク機構３８の一方のリンク３８ａは、クラウン部１４ａに取り付けられたブラケット５６に、枢軸５８により、水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に連結されている。他方のリンク３８ｂは、枢軸６０によりプランジャ２２に水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に連結されている。

各リンク機構３８は、対応するリンク機構３６の屈伸に追従して屈伸するように、枢軸５４、リンク６２及び枢軸６４により、対応するリンク機構３６に枢軸的に連結されている。図示の例では、枢軸５８、６０は、それらの枢軸点がプランジャ２２の軸線を経て上下方向へ伸びる軸線６６（図２参照）と一致するように設けられている。

図示の例では、各リンク機構３８は、リンク３６ａに連結されているが、リンク６２をリンク３６ｂに連結してもよいし、両リンク３６ａ、３６ｂに連結してもよく、またリンク６２を用いることなくリンク機構３８をリンク機構３６に直接連結してもよいし、リンク３８ａ、３８ｂの一方をリンク機構３６に連結してもよい。

図２、３、６及び７に示すように、位置調整機構４２は、枢軸５０により両リンク３６ｂ及び両第２のスライダ４０に枢軸的に連結された二股状のブラケット７０（図３参照）と、該ブラケットから下方へ伸びる雄ねじ７２と、該雄ねじに螺合するウォームホィール７４と、該ウォームホィールと歯合するウォームねじ７６とを備える。ブラケット７０を用いる代わりに、雄ねじ７２を枢軸５０により両リンク３６ｂ及び両第２のスライダ４０に枢軸的に連結してもよい。

雄ねじ７２は、軸線５２の周りの回転が不能にブラケット７０に連結されている。ウォームホィール７４は、軸線の周りに回転可能に及び上下方向への移動不能にクラウン部１４ａの支持部７８、８０（図２、６、７参照）に支持されている。ウォームねじ７６の軸部は、クラウン部１４ａを回転可能に貫通しており、また端部にスプロケット８２を備える。スプロケット８２は、図６及び７に示すように、調整用サーボ電動モータＭ２により回転される。

調整用サーボ電動モータＭ２の作動によってスプロケット８２が回転されると、ウォームねじ７６が回転される。このウォームねじ７６の回転により、該ウォームねじ７６に歯合するウォームホィール７４が回転され、該ウォームホィール７４に螺合する雄ねじ７２が上方または下方へ移動すると、最終的に第２のスライダ４０が上方または下方へ移動する。

プレス機１０の後述するクラッチイン後、主電動モータＭ１からの駆動力によってクランク軸１６が回転すると、このクランク軸１６の回転に伴って連結リンク３２が上下方向へ往復運動し、これに伴い第１のスライダ３４は同方向へ往復運動する。しかし、第２のスライダ４０は、ウォームホィール７４が回転されない限り移動しない。このため、枢軸４８はリンク機構３６の可動側支点として作用し、枢軸５０はリンク機構３６の固定側支点として作用する。

また、リンク３８ａがクラウン部１４ａに固定されたブラケット５６に連結されているのに対し、リンク３８ｂが上下方向へ移動可能のプランジャ２２に連結されている。このため、枢軸５８はリンク機構３８の固定側支点として作用するのに対し、枢軸６０はリンク機構３８の可動側支点として作用する。

したがって、主電動モータＭ１の作動中、クラッチ１８ｂのクラッチイン操作によってフライホィール１８ａの回転がクランク軸１６に伝達されると、クランク軸１６の回転に伴って連結リンク３２と第１のスライダ３４とが往復移動されることから、両リンク機構３６が同期して屈伸される。これにより、両リンク機構３８が同期して屈曲され、その結果、スライド２０が上下に往復運動する。このことから、リンク機構３８は、ナックル機構またはトグル機構として作用する。また、リンク機構３６及び３８は、スライド２０の駆動機構として機能する。

第２のスライダ４０が上方へ移動すると、リンク機構３６の屈曲角度が小さくなり、それによりリンク機構３８の屈曲角度が大きくなるから、スライド２０は下方へ移動される。これに対し、第２のスライダ４０が下方へ移動すると、リンク機構３６の屈曲角度が大きくなり、それによりリンク機構３８の屈曲角度が小さくなるから、スライド２０は上方へ移動される。

第２のスライダ４０が上方または下方へ移動するとき、第１のスライダ３４の位置は上下方向に変化しないから、リンク機構３６の屈曲角度は変化するが、屈伸範囲は上下方向に平行移動しない。このため、スプロケット８２を回転させることにより、スライド２０の下死点位置及びストローク長さを調整することができる。したがって、位置調整機構４２は、リンク機構３６及びスライダ４０と共に、スライド２０の下死点位置補正機構として機構する。

スライド２０の下死点位置を検出するために、スライド２０の高さ位置を測定する手段として、図２に示すような検出器８４（８４ａ、８４ｂ）が設けられている。検出器８４は、例えばスライド２０の、クラウン部１４ａの一方の支柱部１４ｂに対向する面に設けられたスケール８４ａと、該スケールに対向して前記一方の支柱部１４ｂに設けられ、スケール８４ａを読み取り可能なセンサ８４ｂとを備える。スケール８４ａは、基準点を含む目盛り値を表示する。センサ８４ｂは、スケール８４ａの読み取りにより、後述する演算処理部１０２ａと共に、スライド２０の下死点で読み取ったスケール値と、基準下死点位置に対応するスケール値との差から、両者のずれを検出する手段を構成する。このような検出器として、磁気式、光学式及び渦電流のような種々の方式の検出器を採用することができる。

図８は、本発明に係るプレス機１０の制御システム１００を示すブロック図である。制御システム１００は、主電動モータＭ１及び調整用サーボ電動モータＭ２の作動を制御するための制御回路１０２を含む。制御回路１０２は、演算処理部１０２ａ及びデータ記憶部であるメモリ１０２ｂを有する。

制御回路１０２には、メモリ１０２ｂに格納されたプログラムにより作動の制御を受ける図示しないが従来よく知られたＣＰＵが設けられている。これにより、演算処理部１０２ａは、前記ＣＰＵのプログラム作動により、後述する各機構部分として機能する。メモリ１０２ｂを制御回路１０２とは独立して設けることができる。制御回路１０２には、前記検出器８４、行程指示スイッチ１０４、ＳＰＭ設定器１０６からの情報が入力される。この制御回路１０２の演算処理部１０２ａは、検出器８４、行程指示スイッチ１０４及びＳＰＭ設定器１０６からの情報と、メモリ１０２ｂに予め格納された情報を用いて、各駆動回路１０８ａ、１０８ｂを経て主電動モータＭ１及び調整用サーボ電動モータＭ２の作動を制御する。駆動回路１０８ａ及び１０８ｂにインバータ回路を用い、両モータＭ１及びＭ２をインバータ制御することができる。

前記プレス装置では、行程指示スイッチ１０４の操作により、従来よく知られているように、プレス機１０の連続運転指示、一行程指示及び寸動指示等の指示が制御回路１０２に選択的に入力される。この入力指示に沿ってプレス機１０が作動するように、駆動回路１０８ａを経て主電動モータＭ１の作動が制御される。また、ＳＰＭ設定器１０６の操作により、プレス機１０のストローク／分についての指示が制御回路１０２に入力されると、メモリ１０２ｂに格納されたＳＰＭ情報に基づいて、主電動モータＭ１の作動が駆動回路１０８ａを経て制御される。

したがって、プレス機１０は、制御回路１０２の制御下で主電動モータＭ１が作動され、クラッチイン後の主電動モータＭ１の作動に伴って、スライド２０がその上死点位置と下死点位置との間で往復運動する。また、このクラッチイン直後からプレス機１０の毎分ストローク数（ＳＰＭ）が漸増する過渡運転及び前記ＳＰＭが比較的安定した定常運転状態において、前記した下死点位置のずれを補正するために、位置調整機構４２を作動させて下死点位置を補正すべく本発明に係る補正方法が適用される。

この下死点位置補正方法では、メモリ１０２ｂに基準下死点位置が設定され、この基準下死点位置に比較される下死点位置として、所定サイクル数（ｎ）の例えば８サイクル分の移動平均値（Lｎ）が採用される。制御回路１０２の演算処理部１０２ａは、この移動平均値（Lｎ）を算出する演算手段として機能し、その演算処理により、サイクル毎に新たな所定サイクル数（ｎ）の移動平均値（Lｎ）を更新する。また、検出器８４は、サイクル毎に下死点位置を検出し、演算処理部１０２ａは、前記したように、更新された移動平均値（Lｎ）からの下死点位置のずれを算出することにより、検出器８４と共に、下死点位置のずれを検出する手段として機能する。さらに、演算処理部１０２ａは、後述する判定手段及び経時計測手段として機能する。

本発明に係る方法を実行するプレス機１０の作動を図９のフローチャートに沿って説明する。クラッチ１８ｂの操作によるクラッチインでクランク軸１６が回転を始めることにより、プレス機１０は、過渡運転状態に入る（ステップＳ１）。図９に示す例では、制御回路１０２の作動により、前記クラッチインの約５秒後に検出器８４で検出された下死点位置が基準下死点位置（Ｌｂ）として、メモリ１０２ｂに記憶される（ステップＳ２）。これに代えて、クラッチインの前に、例えば試運転によって求められた最適な下死点位置を基準下死点位置（Ｌｂ）としてメモリ１０２ｂに設定することができる。

クラッチインによってスライド２０が下死点位置と上死点位置との間で往復運動を開始すると、このスライド２０の往復運動に伴うその下死点位置について、ストローク毎に直近の所定数（ｎ）のストローク分の平均値、例えば８ストローク分の移動平均値（Ｌｎ）が演算処理部１０２ａにより求められる（ステップＳ３）。すなわち、ストローク毎に、直近の所定数（ｎ）の下死点位置データに新たな下死点位置データが加えられると共に、その最も古い下死点位置データが削除され、これにより移動平均値（Ｌｎ）がストローク毎に更新される。

求められた移動平均値（Ｌｎ）は、演算処理部１０２ａにより、基準下死点位置（Ｌｂ）と比較される（ステップＳ４）。演算処理部１０２ａは、移動平均値（Ｌｎ）が所定の範囲（±α）、例えば±２μｍを超えない限り、ステップＳ４を反復する。

演算処理部１０２ａは、ステップＳ４で、移動平均値（Ｌｎ）が所定の範囲（±α）を超えたと判定すると、引き続くステップＳ５で、その継続時間を計測する。継続時間が所定の時間（ｘ秒）を超えると、制御回路１０２は、所定量の補正（β）、例えば２μｍの補正を行うべく、駆動回路に１０８ｂに調整用サーボ電動モータＭ２を作動させる動作信号を出力する（ステップＳ６）。この調整用サーボ電動モータＭ２の作動により、位置調整機構４２は、下死点位置の所定量の補正（β）のために作動され、下死点位置が所定量の補正（β）を受ける。

演算処理部１０２ａは、駆動回路に１０８ｂに調整用サーボ電動モータＭ２を作動させる動作信号を出力した後の経過時間を計測する（ステップＳ７）。所定の経過時間（ｙ秒）が経過すると、演算処理部１０２ａは、再びステップＳ４に戻る。これにより、演算処理部１０２ａは、移動平均値が更新されているか否かに拘わらず、ステップＳ４で、新たに、最新の移動平均値（Ｌｎ）が基準下死点位置（Ｌｂ）と比較され、以下、ステップＳ５〜ステップＳ７が反復される。

このように、ステップＳ４で移動平均値（Ｌｎ）と基準下死点位置（Ｌｂ）との差が所定値αを超えても、直ちに位置調整機構４２が作動されることはなく、所定の値（±α）を超える差がｘ秒間継続したときに、始めて位置調整機構４２が作動される。しかも検出された移動平均値（Ｌｎ）と基準下死点位置（Ｌｂ）との差の如何に拘わらず、ステップＳ６では、１回の補正毎に、所定の補正量（β）
が補正されるに過ぎない。

前記したステップＳ６の時点で、移動平均値（Ｌｎ）と基準下死点位置（Ｌｂ）との間にαを超える差が生じていても、このαを超える差は、順次、引き続くステップＳ４〜ステップＳ６の繰り返しでの各ステップＳ６での補正に委ねられる。すなわち、このαを超える差は、引き続くステップＳ４〜ステップＳ６の繰り返しで、所定値（β）毎の補正に繰り越され、ステップＳ６の反復によって順次解消される。

前記した各ステップＳ１〜S７は、前記したところではプレス機１０の過渡運転時における制御ステップであり、過渡運転時では、前記ＳＰＭが漸増することから、このＳＰＭの変化によって及び／又は外乱によって下死点位置に変化が生じ易い。この下死点位置の変化に迅速に対応しかつ制御の振動によるハンチング現象をより効果的に防止する上で、過渡運転時における時間パラメータｘ１及びｙ１は、例えばｘ１＝０．１秒、ｙ１＝０．３秒という比較的小さな値に設定される。この過渡運転時の制御ステップは、前記したプレス機１０の始動後のみならず、設定されたＳＰＭをより小さなＳＰＭ値に変更した後の過渡運転時にも適用することができる。

また、前記した各ステップＳ３〜Ｓ７は、過渡運転に引き続く定常運転状態での制御に適用することができる。この定常運転状態における時間パラメータｘ２、ｙ２は、例えばｘ２＝１秒、ｙ２＝２秒という、過渡運転状態での時間パラメータｘ１及びｙ１より大きな値が採用される。このようなパラメータの設定により、過渡運転状態よりもＳＰＭに変化が生じ難くまた外乱の影響を受け難い定常運転状態でのハンチング現象の発生をより効果的に抑制して下死点位置の安定した制御が可能となる。

ステップＳ７を不要とし、制御回路１０２が駆動回路１０８ｂへ動作信号を出力した後、ｙ秒の時間経過を待つことなく、ステップＳ４での判定動作を行うことができる。しかしながら、より効果的にハンチング現象の発生を抑制する上で、特に定常運転状態の制御では、ステップＳ７を実施することが望ましい。

プレス機１０の前記した過渡運転状態及び定常運転状態の判別は、基本的には主電動モータＭ１の回転数（ｒｐｍ）又はクランク軸１６の回転数（ｒｐｍ）を検知することにより、可能となる。すなわち、前記ｒｐｍを検出し、その値が所定値に達したことを検知することにより、過渡運転状態から定常運転状態への移行を知ることができる。また、前記したように主電動モータＭ１の駆動回路１０８ａとしてインバータ制御回路が用いられている場合、インバータ周波数を検出し、該周波数が定常運転状態に対応する値に達したか否かを判定することにより、定常運転状態か否かを判定することができる。

プレス機１０の定常運転状態では、図９に示した各ステップを含む方法に代えて、従来よく知られたフィードバック制御方法を用いて位置調整機構４２の作動を制御することができる。しかしながら、外乱による下死点位置の急激かつ一時的な変動を制御するときに生じ易い制御のハンチング現象の発生を抑制して安定した制御を実現する上で、定常運転状態においても図９に示した本発明の制御方法を適用することが望ましい。

本発明では、基準下死点位置と比較する下死点位置として、所定の複数サイクル（ｎ）についての移動平均値（Ｌｎ）が採用される。また、該移動平均値と基準下死点位置と間に差が生じても、直ちに下死点位置補正機構４２が作動されることはなく、この差が所定値（α）を超えしかも所定時間（ｘ秒）を超えて継続したときに始めて下死点位置補正機構４２が作動される。さらに、移動平均値（Ｌｎ）と基準下死点位置（Ｌｂ）と間に２αを超える大きな差が生じても、下死点位置補正機構４２の１回の動作でこの差が補正されることはなく、該下死点補正機構の１回の動作での補正を所定値に留め、このときの残余の補正は、その後の引き続く各サイクルＳ４〜Ｓ７での補正動作に委ねられる。

したがって、本発明によれば、突発的かつ一時的なノイズによって下死点位置が一時的に大きく変化しても、このノイズによる強いハンチング現象の発生を抑制することができ、これにより、安定した下死点位置の補正制御が可能となる。

下死点位置補正機構がウオームギヤ７４及びウオームねじ７６を有する位置調整機構４２で構成される例を示したが、レバー機構等を用いてスライダ４０の位置を調整する下死点位置補正機構を用いることができる。また、本発明の方法を例えば特開平１０−１０００００号公報、特開２００２-２０５１９８号公報及び特開平１−２９９７９８号公報等に記載の各種の下死点位置補正機構に適用することができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。例えば、前記した時間パラメータｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２、所定値（α）及び１回での補正量（β）は、前記した例に限らず、適宜最適値を選択することができる。

１０ プレス機
４２ 下死点位置補正機構（位置調整機構）
８４ 検出手段（検出器）
１０２ 制御回路
１０２ａ 演算処理部（演算手段、判定手段及び経時計測手段）
１０２ｂ メモリ
Ｍ１ 主電動モータ（駆動モータ）
Ｍ２ 調整用サーボモータ

Claims (11)

1. プレス機の基準下死点位置からの下死点位置のずれを下死点位置補正機構を用いて補正する方法であって、
   前記プレス機の運転に先立って基準下死点位置をメモリに設定するステップと、
   前記プレス機の下死点位置について、所定の複数サイクルの移動平均値をサイクル毎に順次求めるステップと、
   前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が所定の範囲（±α）を超えるか否か判定するステップと、
   前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が前記所定の範囲（±α）を超えるとき、その継続時間を計測するステップと、
   該計測時間が所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）を超えるとき、所定量の補正（β）を施すべく前記下死点位置補正機構を作動させるステップと、
   前記下死点位置補正機構の作動による前記所定量の補正（β）から所定時間（ｙ＝ｙ１又はｙ２）の経過後、最新の前記移動平均値に関して前記判定ステップ、計測ステップ及び前記下死点位置補正機構を作動させるステップの各ステップを反復するステップとを含むことを特徴とする、プレス機の下死点位置補正方法。
2. 前記プレス機の毎分ストローク数が漸増又は漸減する過渡運転状態で、前記一連の各ステップが実行される、請求項１に記載のプレス機の下死点位置補正方法。
3. さらに、前記プレス機の毎分ストローク数がほぼ一定値になる定常運転状態で、前記一連の各ステップが実行される、請求項２に記載のプレス機の下死点位置補正方法。
4. 前記過渡運転状態で実行される前記計測ステップでの前記所定時間（ｘ１）は、前記定常運転状態で実行される前記計測ステップでの前記所定時間（ｘ２）よりも短い、請求項３に記載のプレス機の下死点位置補正方法。
5. さらに、前記過渡運転状態で実行される前記反復ステップを繰り返すまでの前記所定時間（ｙ＝ｙ１）は、前記定常運転状態で実行される前記反復ステップを繰り返すまでの前記所定時間（ｙ＝ｙ２）よりも短い、請求項４に記載のプレス機の下死点位置補正方法。
6. 前記プレス機は、駆動源として、インバータにより動作の制御を受ける駆動モータを備え、前記インバータの周波数信号に基づき前記過渡運転状態及び定常運転状態が判定される、請求項４又は５のいずれか一項に記載のプレス機の下死点位置補正方法。
7. プレス機と、該プレス機の基準下死点位置を記憶するメモリと、該プレス機のストローク毎での下死点位置の前記基準下死点位置からのずれを検出する検出手段と、前記プレス機の下死点位置を補正するための下死点位置補正機構と、該下死点位置補正機構の作動を前記検出手段による検出結果に基づいて制御する制御回路とを含むプレス装置であって、
   前記制御回路は、前記プレス機の下死点位置について、所定の複数サイクルの移動平均値をサイクル毎に順次求める演算手段と、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が所定の範囲（±α）を超えるか否か判定する手段と、経時計測手段とを含み、前記演算手段により求めた前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が所定の範囲を超えると前記判定手段で判定されたとき、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差が継続する時間を前記経時計測手段で計測し、該継続時間が所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）を超えるとき、前記下死点位置のずれについて所定量（β）の補正を施すべく前記補正機構を作動させ、その後、前記判定手段による判定結果が前記所定範囲内になるまで、または前記継続時間が前記所定時間（ｘ＝ｘ１又はｘ２）内になるまで、前記補正機構の反復動作によって前記所定量の補正動作を繰り返す、プレス装置。
8. さらに、前記制御回路は、前記プレスの毎分ストローク数が漸増又は漸減する過渡運転状態であるか前記プレス機の毎分ストローク数がほぼ一定値になる定常運転状態であるかを判定する手段を有し、前記プレスが過渡運転状態であると判断される場合、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差の継続時間が所定時間（ｘ＝ｘ１）を超えるとき、前記下死点位置のずれについて所定量（β）の補正を施すべく前記補正機構を作動させる、請求項７に記載のプレス装置。
9. 前記制御回路は、さらに、前記プレスが定常運転状態であると判断される場合、前記過渡運転状態におけると同様に、前記移動平均値と前記基準下死点位置との差の継続時間が所定時間（ｘ＝ｘ２）を超えるとき、前記下死点位置のずれについて所定量（β）の補正を施すべく前記補正機構を作動させる、請求項８に記載のプレス装置。
10. 前記過渡運転状態の制御で採用される前記所定時間（ｘ＝ｘ１）は、前記定常運転状態の制御で採用される前記所定時間（ｘ＝ｘ２）よりも短い、請求項９に記載のプレス装置。
11. 前記プレス機は、駆動源として、インバータにより動作の制御を受ける駆動モータを備え、前記過渡運転状態であるか定常運転状態であるかを判定する手段は、前記インバータの周波数信号に基づき前記両運転状態を判定する、請求項８に記載のプレス装置。

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