JP2017134462A - パンチプレス用消費電力量取得装置，パンチプレス，及びパンチプレスの消費電力量取得方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】消費電力量を高精度に得ることができるパンチプレス用消費電力量取得装置を提供する。【解決手段】モータ(2)の動力によって加工動作(PR1)を行うパンチプレスの消費電力量を取得する。加工動作(PR1)において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間(B)のモータ(2)の消費電力量(W2)を、予め設定された打ち抜き条件に基づいて取得する消費電力量取得部(22a)を有する。【選択図】図１
Description
本発明は、パンチプレス用消費電力量取得装置，パンチプレス，及びパンチプレスの消費電力量取得方法に係る。特に、電力によって動力を発生する駆動源を用いてプレス加工を行うパンチプレスと、そのパンチプレスの消費電力量を取得するパンチプレス用消費電力量取得装置及びパンチプレスの消費電力量取得方法と、に関する。
電力量計を用いることなく、工作機械の消費電力量を求める装置が、消費電力量予測装置として特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載された消費電力量予測装置は、工作機械が備える複数のアクチュエータそれぞれの単位時間当たりの消費電力量を単位消費電力量として予め記憶する。そして、アクチュエータそれぞれの駆動時間を駆動時間計測部で計測し、記憶している単位消費電力量と計測した駆動時間とに基づいて各アクチュエータで消費する総消費電力量を求めるようになっている。
特許文献１に記載された消費電力量予測装置は、工作機械が備える複数のアクチュエータそれぞれの単位時間当たりの消費電力量を単位消費電力量として予め記憶する。そして、アクチュエータそれぞれの駆動時間を駆動時間計測部で計測し、記憶している単位消費電力量と計測した駆動時間とに基づいて各アクチュエータで消費する総消費電力量を求めるようになっている。
また、工作機械として、アクチュエータにサーボモータを用いてプレス加工を行うパンチプレスが知られており、特許文献２に記載されている。
特許文献１に記載された消費電力量予測装置は、アクチュエータそれぞれの単位消費電力量を予め設定し、設定した単位消費電力量に基づいて予測算出するものである。
一方、特許文献２に記載されたような、プレス加工の動力源として電力によって動力を発生するサーボモータを用いたパンチプレスでは、プレス加工時のサーボモータの単位消費電力量は、ワークの板厚や形成する孔の大きさなどのワークやプレスの条件にも大きく依存し、単に単位消費電力量及び駆動時間に基づくものではない。
そのため、パンチプレスにおける、ワークの材質及び板厚、並びに、形成する孔の大きさなどの打ち抜き条件に大きく依存するプレス加工時の消費電力量を、特許文献１に記載された消費電力量予測装置を用いて高精度に予測することは難しく、改善が望まれていた。
そのため、パンチプレスにおける、ワークの材質及び板厚、並びに、形成する孔の大きさなどの打ち抜き条件に大きく依存するプレス加工時の消費電力量を、特許文献１に記載された消費電力量予測装置を用いて高精度に予測することは難しく、改善が望まれていた。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、プレス加工時の消費電力量を高精度に得ることができるパンチプレス用消費電力量取得装置，パンチプレス，及びパンチプレスの消費電力量取得方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成、手順を有する。
１） モータの動力によって加工動作を行うパンチプレスの消費電力量を取得するパンチプレス用消費電力量取得装置であって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定された打ち抜き条件に基づいて取得する消費電力量取得部を有することを特徴とするパンチプレス用消費電力量取得装置である。
２） 前記消費電力量取得部は、前記加工動作において前記金型を前記ワークに離接させる定常期間の前記モータの消費電力量を、前記定常期間に予め設定された前記モータを流れる電流値に基づいて取得することを特徴とする１）に記載のパンチプレス用消費電力量取得装置である。
３） 前記打ち抜き条件は、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定されていることを特徴とする１）又は２）に記載のパンチプレス用消費電力量取得装置である。
４） 前記消費電力量取得部は、前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、取得した前記消費電力量を補正することを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載のパンチプレス用消費電力量取得装置である。
５） モータの動力によって加工動作を行うと共に前記加工動作の消費電力量を取得して出力するパンチプレスであって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定された打ち抜き内容に基づいて取得する消費電力量取得部と、
取得した前記消費電力量を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするパンチプレスである。
６） 前記消費電力量取得部は、
前記加工動作において前記金型を前記ワークに離接させる定常期間の前記モータの消費電力量を、前記定常期間に予め設定された前記モータを流れる電流値に基づいて取得することを特徴とする５）に記載のパンチプレスである。
７） 前記打ち抜き条件は、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定されていることを特徴とする５）又は６）に記載のパンチプレスである。
８） 前記消費電力量取得部は、前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、取得した前記消費電力量を補正することを特徴とする５）〜７）のいずれか一つに記載のパンチプレスである。
９） モータの動力によって加工動作を行うパンチプレスの前記加工動作での消費電力量を取得するパンチプレスの消費電力量取得方法であって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定した打ち抜き条件毎に取得して記憶部に記憶しておき、
前記消費電力量を取得すべき前記加工動作の打ち抜き条件に合致する条件を、前記記憶部に記憶した前記打ち抜き条件から抽出し、抽出した前記打ち抜き条件に対応する消費電力量を、前記取得すべき前記加工動作における打ち抜き期間の前記モータの消費電力量とすることを特徴とするパンチプレスの消費電力量取得方法である。
１０） 前記モータに流れる電流値と消費電力との関係を予め取得して記憶部に記憶しておき、
前記消費電力量を取得すべき前記加工動作において前記金型が前記ワークに離接する定常期間の消費電力量を、前記記憶部に記憶した前記電流値と消費電力との関係に基づいて取得することを特徴とする９）に記載のパンチプレスの消費電力量取得方法である。
１１） 前記打ち抜き条件を、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定することを特徴とする９）又は１０）に記載のパンチプレスの消費電力量取得方法である。
１２） 前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、抽出した前記打ち抜き条件に対応する消費電力量を補正して、前記取得すべき前記加工動作における打ち抜き期間の前記モータの消費電力量とすることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のパンチプレスの消費電力量取得方法である。
１） モータの動力によって加工動作を行うパンチプレスの消費電力量を取得するパンチプレス用消費電力量取得装置であって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定された打ち抜き条件に基づいて取得する消費電力量取得部を有することを特徴とするパンチプレス用消費電力量取得装置である。
２） 前記消費電力量取得部は、前記加工動作において前記金型を前記ワークに離接させる定常期間の前記モータの消費電力量を、前記定常期間に予め設定された前記モータを流れる電流値に基づいて取得することを特徴とする１）に記載のパンチプレス用消費電力量取得装置である。
３） 前記打ち抜き条件は、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定されていることを特徴とする１）又は２）に記載のパンチプレス用消費電力量取得装置である。
４） 前記消費電力量取得部は、前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、取得した前記消費電力量を補正することを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載のパンチプレス用消費電力量取得装置である。
５） モータの動力によって加工動作を行うと共に前記加工動作の消費電力量を取得して出力するパンチプレスであって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定された打ち抜き内容に基づいて取得する消費電力量取得部と、
取得した前記消費電力量を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするパンチプレスである。
６） 前記消費電力量取得部は、
前記加工動作において前記金型を前記ワークに離接させる定常期間の前記モータの消費電力量を、前記定常期間に予め設定された前記モータを流れる電流値に基づいて取得することを特徴とする５）に記載のパンチプレスである。
７） 前記打ち抜き条件は、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定されていることを特徴とする５）又は６）に記載のパンチプレスである。
８） 前記消費電力量取得部は、前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、取得した前記消費電力量を補正することを特徴とする５）〜７）のいずれか一つに記載のパンチプレスである。
９） モータの動力によって加工動作を行うパンチプレスの前記加工動作での消費電力量を取得するパンチプレスの消費電力量取得方法であって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定した打ち抜き条件毎に取得して記憶部に記憶しておき、
前記消費電力量を取得すべき前記加工動作の打ち抜き条件に合致する条件を、前記記憶部に記憶した前記打ち抜き条件から抽出し、抽出した前記打ち抜き条件に対応する消費電力量を、前記取得すべき前記加工動作における打ち抜き期間の前記モータの消費電力量とすることを特徴とするパンチプレスの消費電力量取得方法である。
１０） 前記モータに流れる電流値と消費電力との関係を予め取得して記憶部に記憶しておき、
前記消費電力量を取得すべき前記加工動作において前記金型が前記ワークに離接する定常期間の消費電力量を、前記記憶部に記憶した前記電流値と消費電力との関係に基づいて取得することを特徴とする９）に記載のパンチプレスの消費電力量取得方法である。
１１） 前記打ち抜き条件を、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定することを特徴とする９）又は１０）に記載のパンチプレスの消費電力量取得方法である。
１２） 前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、抽出した前記打ち抜き条件に対応する消費電力量を補正して、前記取得すべき前記加工動作における打ち抜き期間の前記モータの消費電力量とすることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のパンチプレスの消費電力量取得方法である。
本発明によれば、パンチプレスの、プレス加工時の消費電力量を高精度に予測することができる、という効果を奏する。
本発明の実施の形態に係るパンチプレスの実施例であるパンチプレス５１の構成を、図１のブロック図を参照して説明する。
パンチプレス５１は、ワークに対し孔開けや成形などのプレス加工を行うプレス装置１と、プレス装置１にプレス実行指令ＳＮ１を送出し、パンチプレス５１の全体動作を制御するＮＣ装置２１と、情報を出力する出力部３１と、を有して構成されている。
プレス装置１は、電力で動力を発生させる駆動源として、ダイ及びパンチのそれぞれに対応する下ラム及び上ラムの一方を昇降させるサーボモータ２を有する。
また、プレス装置１は、プレス実行指令ＳＮ１に基づいてサーボモータ２を駆動するサーボアンプ３と、サーボモータ２の動作に連動して移動する部材の位置を検出し、位置情報Ｊ６としてサーボアンプ３に向け出力するエンコーダ４と、を有する。
また、プレス装置１は、プレス実行指令ＳＮ１に基づいてサーボモータ２を駆動するサーボアンプ３と、サーボモータ２の動作に連動して移動する部材の位置を検出し、位置情報Ｊ６としてサーボアンプ３に向け出力するエンコーダ４と、を有する。
以下の説明において、パンチプレス５１は、サーボモータ２によって上ラムが昇降することによってパンチを昇降させるタイプとして説明する。また、サーボモータ２は、単にモータ２とも称する。
ＮＣ装置２１は、ＣＰＵ２２，記憶部２３，ＮＣ部２４，タイマ２５，及びプレス制御部２６を含んで構成されている。
ＣＰＵ２２は、消費電力量取得部２２ａを有する。
記憶部２３には、パンチプレス５１にプレス加工及びワーク移動などの基本動作をさせるために予め設定された基本動作プログラムＰＧＢと、外部から供給される個々の加工のための加工プログラムＰＧ，加工条件ファイルＦＬ１，及びデータベースＤＢと、が記憶される。
記憶部２３には、パンチプレス５１にプレス加工及びワーク移動などの基本動作をさせるために予め設定された基本動作プログラムＰＧＢと、外部から供給される個々の加工のための加工プログラムＰＧ，加工条件ファイルＦＬ１，及びデータベースＤＢと、が記憶される。
加工条件ファイルＦＬ１は、図２に示されるように、プレス加工に供される可能性のあるワークの材質に関する情報であるワーク情報Ｊ１、及びプレス加工に供する金型の形状種類及び寸法などの情報である金型情報Ｊ２を含んでいる。これらの情報は、ＣＰＵ２２が加工プログラムＰＧに含まれる情報から読み取る、或いは、作業者が予め入力することによって得られる。
データベースＤＢには、消費電力に関する情報が格納される。
詳しくは、パンチプレス５１において、プレス加工動作で電力を消費する部材の、消費電力に関する情報が格納される。以下、電力を消費する部材を電力消費部材ＤＳとも称する。また、消費電力に関する情報を、消費電力情報Ｊｄｓと称する。
詳しくは、パンチプレス５１において、プレス加工動作で電力を消費する部材の、消費電力に関する情報が格納される。以下、電力を消費する部材を電力消費部材ＤＳとも称する。また、消費電力に関する情報を、消費電力情報Ｊｄｓと称する。
例えば、消費電力情報Ｊｄｓは、ワークを打ち抜くための打ち抜き力Ｐと、その打ち抜き力Ｐでワークを打ち抜くときの、電力消費部材ＤＳとしてのモータ２の消費電力ＷＰ２と、の関係を示す情報である。
電力消費部材ＤＳとして抽出すべき部材は、プレス加工動作の消費電力量の取得において、無視できない程度に電力量を消費する部材である。
無視できない程度は、取得する消費電力量の精度に応じて適宜設定する。例えば、パンチプレス５１のプレス加工動作における総消費電力量Ｗｔの０．１％以上となり得る部材を抽出する。
プレス加工動作において抽出すべき電力消費部材ＤＳは、モータ２である。
無視できない程度は、取得する消費電力量の精度に応じて適宜設定する。例えば、パンチプレス５１のプレス加工動作における総消費電力量Ｗｔの０．１％以上となり得る部材を抽出する。
プレス加工動作において抽出すべき電力消費部材ＤＳは、モータ２である。
ＮＣ部２４は、プレス加工動作のトリガとなるプレス指令ＳＮ２を、プレス制御部２６に出力する。
プレス加工動作は、記憶部２３に記憶されている加工プログラムＰＧの中の、プレス加工動作に関する情報に基づいて実行される。
このプレス加工動作に関する情報に基づいて実行されるプレス加工動作を、以下、加工動作ＰＲ１とも称する。
プレス加工動作は、記憶部２３に記憶されている加工プログラムＰＧの中の、プレス加工動作に関する情報に基づいて実行される。
このプレス加工動作に関する情報に基づいて実行されるプレス加工動作を、以下、加工動作ＰＲ１とも称する。
ＮＣ部２４は、記憶部２３に記憶されている加工条件ファイルＦＬ１を参照して加工動作ＰＲ１に関連する情報を抽出取得し、プレス加工情報Ｊ４ａとしてプレス制御部２６に供給する。
タイマ２５は、時刻情報Ｊ５をＣＰＵ２２に供給する。
ＣＰＵ２２は、時刻情報Ｊ５を用いて、パンチプレス５１が電源ＯＮになっている時間の算出及び電力消費部材ＤＳそれぞれの動作時間の算出、並びに、タイマ動作のための時刻管理を行う。
ＣＰＵ２２は、時刻情報Ｊ５を用いて、パンチプレス５１が電源ＯＮになっている時間の算出及び電力消費部材ＤＳそれぞれの動作時間の算出、並びに、タイマ動作のための時刻管理を行う。
出力部３１は、有線又は無線により外部装置に情報を出力する。出力する情報は、パンチプレス５１の動作状況、警告情報、演算などにより取得した総消費電力量Ｗｔ及びその内訳などである。出力先は、例えば、印刷装置，音声出力装置，画像表示装置などである。
プレス制御部２６は、ＮＣ部２４からのプレス指令ＳＮ２を受け、ＮＣ部２４から供給されたプレス加工情報Ｊ４ａに基づいて、プレス装置１で実行させる加工動作ＰＲ１のモータ２のプレスプロファイルＰＰ２を生成する。このプレスプロファイルＰＰ２の例は、図３（ａ）に示されている（詳細は後述）。
プレス制御部２６は、生成したプレスプロファイルＰＰ２に、プレス指令ＳＮ２に含めてサーボアンプ３へ向け送出する。
また、プレス制御部２６は、生成したプレスプロファイルＰＰ２を、消費電力情報Ｊｄｓに含めてデータベースＤＢに格納する。
また、プレス制御部２６は、生成したプレスプロファイルＰＰ２を、消費電力情報Ｊｄｓに含めてデータベースＤＢに格納する。
モータ２のプレスプロファイルＰＰ２により、昇降させる上ラムに実質的に一体化したパンチの上下方向位置の時間変化が、パンチ高さ位置特性Ｐａ〔図３（ａ）〕で規定される。
図３（ａ）に示されるように、パンチ高さ位置特性Ｐａにおいて、パンチは、最上位置の待機位置から時刻ｔ１で第１の速度で下降を開始し、時刻ｔ２以降、第１の速度よりも低速の遅い第２の速度で下降を継続する。
時刻ｔ２は、パンチが下降してダイに接近し、安全のために下降速度を遅くするよう設定された位置（便宜的に「下降端位置」と称する）に達した時刻である。
パンチは、時刻ｔ３で最下位置に達したら、上昇に転じ、第１の速度よりも高速の第３の速度で、時刻ｔ４にて待機位置に戻る。
待機位置は、必ずしも上ラムの昇降ストロークの最上位置でなくてもよい。ワークの載置や取り出しなどに支障がない範囲で低く設定してよい。待機位置は、低い方が上ラムの昇降時間が短くなるので、稼働効率の観点からは好ましい。
時刻ｔ２は、パンチが下降してダイに接近し、安全のために下降速度を遅くするよう設定された位置（便宜的に「下降端位置」と称する）に達した時刻である。
パンチは、時刻ｔ３で最下位置に達したら、上昇に転じ、第１の速度よりも高速の第３の速度で、時刻ｔ４にて待機位置に戻る。
待機位置は、必ずしも上ラムの昇降ストロークの最上位置でなくてもよい。ワークの載置や取り出しなどに支障がない範囲で低く設定してよい。待機位置は、低い方が上ラムの昇降時間が短くなるので、稼働効率の観点からは好ましい。
加工動作ＰＲ１において、ＮＣ装置２１は、パンチの高さ位置の時間変化をパンチ高さ位置特性Ｐａに合致させるべく、モータ２の回転速度を制御する。
モータ２の回転速度は、モータ２に接続された減速機の特性を考慮して、図３（ｂ）に示されるモータ回転速度特性Ｐｂで示される。
モータ２の回転速度は、モータ２に接続された減速機の特性を考慮して、図３（ｂ）に示されるモータ回転速度特性Ｐｂで示される。
モータ２の回転方向は、この例において、パンチを下降させる回転方向を負、上昇させる回転方向を正としている。
モータ回転速度特性Ｐｂにおいて、時刻ｔ１ａと時刻ｔ２との間の期間、時刻ｔ２ａと時刻ｔ２ｂとの間の期間、及び時刻ｔ３と時刻ｔ３ａとの間の期間、が等回転速度期間とされている。
モータ回転速度特性Ｐｂにおいて、時刻ｔ１ａと時刻ｔ２との間の期間、時刻ｔ２ａと時刻ｔ２ｂとの間の期間、及び時刻ｔ３と時刻ｔ３ａとの間の期間、が等回転速度期間とされている。
プレス装置１において、パンチ高さ位置特性Ｐａ及びモータ回転速度特性Ｐｂに基づいて打ち抜きの加工動作ＰＲ１を実行する場合、モータ回転速度が一定となる時刻ｔ２ａ〜時刻ｔ２ｂの期間内に、打ち抜き期間Ｂ（時刻ｔ２ｃ〜時刻ｔ２ｄ）が設定される。
すなわち、打ち抜き期間Ｂの時間（時刻ｔ２ｃ〜ｔ２ｄの間の時間）は、加工動作ＰＲ１毎に、その加工条件に応じて決まる時間である。
これは、プレス制御部２６が、プレスプロファイルＰＰ２を、加工条件ファイルＦＬ１から抽出作成されたプレス加工情報Ｊ４ａに基づいて生成することによる。
すなわち、打ち抜き期間Ｂの時間（時刻ｔ２ｃ〜ｔ２ｄの間の時間）は、加工動作ＰＲ１毎に、その加工条件に応じて決まる時間である。
これは、プレス制御部２６が、プレスプロファイルＰＰ２を、加工条件ファイルＦＬ１から抽出作成されたプレス加工情報Ｊ４ａに基づいて生成することによる。
図３（ａ）において、パンチがワークに対して離接する期間のうち、打ち抜き期間Ｂを除く期間を定常期間と称する。
詳しくは、時刻ｔ１〜時刻ｔ２ｃの期間を定常期間Ａ、時刻ｔ２ｄ〜時刻ｔ３の期間を定常期間Ｃ、時刻ｔ３〜ｔ４ａの期間を定常期間Ｄと称する。
詳しくは、時刻ｔ１〜時刻ｔ２ｃの期間を定常期間Ａ、時刻ｔ２ｄ〜時刻ｔ３の期間を定常期間Ｃ、時刻ｔ３〜ｔ４ａの期間を定常期間Ｄと称する。
打ち抜き期間Ｂでは、各ワーク固有の打ち抜き抵抗が、モータ２に加わる負荷に含まれる。
また、上ラムの速度変化が生じる移動期間では、移動する部材のイナーシャが、モータ２に加わる負荷に含まれる。
そのため、モータ２に加わる負荷の大小に応じて増減するモータ電流は、図３（ｃ）に示されるモータ電流特性Ｐｃのようになる。
また、上ラムの速度変化が生じる移動期間では、移動する部材のイナーシャが、モータ２に加わる負荷に含まれる。
そのため、モータ２に加わる負荷の大小に応じて増減するモータ電流は、図３（ｃ）に示されるモータ電流特性Ｐｃのようになる。
モータ２の消費電力量Ｗ２は、このモータ電流の値に依存する。
モータ２に加わる負荷は、打ち抜き期間Ｂの負荷が、他の期間の負荷と比べて顕著に大きい。
加工動作ＰＲ１におけるパンチプレス５１の総消費電力量Ｗｔは、ほとんどがモータ２の消費電力量Ｗ２で占められる。
また、消費電力量Ｗ２は、特に、打ち抜き期間Ｂにおける消費電力量Ｗ２Ｂに大きく依存する。
モータ２に加わる負荷は、打ち抜き期間Ｂの負荷が、他の期間の負荷と比べて顕著に大きい。
加工動作ＰＲ１におけるパンチプレス５１の総消費電力量Ｗｔは、ほとんどがモータ２の消費電力量Ｗ２で占められる。
また、消費電力量Ｗ２は、特に、打ち抜き期間Ｂにおける消費電力量Ｗ２Ｂに大きく依存する。
モータ２の定常期間Ａ，Ｃ，Ｄでの消費電力量Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｃ，Ｗ２Ｄは、定常期間Ａ，Ｃ，ＤのプレスプロファイルＰＰ２が同じであれば、一定となる。詳しくは、パンチの待機位置や、ワークの板厚に依存するパンチの昇降ストロークが同じであれば一定となる。
一方、打ち抜き期間Ｂにおける消費電力量Ｗ２Ｂは、打ち抜き期間ＢのプレスプロファイルＰＰ２が同じであっても、加工するワークの材質及び板厚や、形成する孔の大きさなどの打ち抜き条件によって異なり、一定にはならない。
一方、打ち抜き期間Ｂにおける消費電力量Ｗ２Ｂは、打ち抜き期間ＢのプレスプロファイルＰＰ２が同じであっても、加工するワークの材質及び板厚や、形成する孔の大きさなどの打ち抜き条件によって異なり、一定にはならない。
そこで、パンチプレス５１は、ＣＰＵ２２の消費電力量取得部２２ａにおいて、加工動作ＰＲ１におけるモータ２の消費電力量Ｗ２を、定常期間Ａ，Ｃ，Ｄと打ち抜き期間Ｂとで、異なる方法によって予測取得するようになっている。
打ち抜き期間Ｂの消費電力量Ｗ２は、例えば、次に概要が示される第１の方法及び第２の方法のいずれかの方法で求める。
第１の方法は、消費電力量取得部２２ａが、ワーク情報Ｊ１及び金型情報Ｊ２に基づいてワークの打ち抜きに要する力である打ち抜き力Ｐを算出し、得られた打ち抜き力Ｐに対応する消費電力量Ｗ２を、データベースＤＢを参照して取得する方法である。
第２の方法は、予めデータベースＤＢに、消費電力量取得のために必要な項目として設定された考慮項目の情報と、各考慮項目の組み合わせに紐づけられた消費電力量Ｗ２と、を格納しておく。そして、消費電力量取得部２２ａが、データベースＤＢを参照し、加工動作ＰＲ１に対応した考慮項目の組み合わせから、その組み合わせに紐づけられた消費電力量Ｗ２を取得する方法である。
第１の方法及び第２の方法の詳細は後述し、まず、第１の方法及び第２の方法のいずれを選択した場合も実行する、定常期間Ａ，Ｃ，Ｄにおける消費電力量Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｃ，Ｗ２Ｄの取得について説明する。
図４（ａ），（ｂ）は、消費電力情報Ｊｄｓの一例を示す図である。
図４（ａ）は、電力消費部材ＤＳとしてモータ２を選択し、電力消費部材ＤＳ２とした例が示されている。
詳しくは、モータ２について、消費電力特性Ｔ２とプレスプロファイルＰＰ２とが紐づけられていることが示されている。
図４（ａ）は、電力消費部材ＤＳとしてモータ２を選択し、電力消費部材ＤＳ２とした例が示されている。
詳しくは、モータ２について、消費電力特性Ｔ２とプレスプロファイルＰＰ２とが紐づけられていることが示されている。
消費電力特性Ｔ２は、モータ２におけるモータ電流の値（絶対値）と消費電力ＷＰ２とを対応づけするものである。
図４（ｂ）は、モータ２における、消費電力特性Ｔ２で示されるモータ電流の値（絶対値）｜Ｉ｜と消費電力ＷＰ２との対応関係を、グラフ化したものである。
図４（ｂ）は、モータ２における、消費電力特性Ｔ２で示されるモータ電流の値（絶対値）｜Ｉ｜と消費電力ＷＰ２との対応関係を、グラフ化したものである。
消費電力情報Ｊｄｓを参照することで、電力消費部材ＤＳとして算出対象とされるモータ２について、流れる電流値に対応した消費電力ＷＰ２が把握できる。
例えば、図３（ｃ）のモータ電流特性Ｐｃに示される定常期間Ａにおける時刻ｔ１〜ｔ１ａ２の期間でのモータ２の消費電力量Ｗ２Ａ１は、消費電力情報Ｊｄｓを参照して次のように算出できる。
まず、図３（ｃ）のモータ電流特性Ｐｃ及び図４（ｂ）の消費電力特性Ｔ２から、平均消費電力を求める。
（ａ）時刻ｔ１〜時刻ｔ１ａ１の期間：平均電流はＩａ／２であり、平均消費電力はＷＰｃである。
（ｂ）時刻ｔ１ａ１〜時刻ｔ１ａの期間：平均電流はＩａであり、平均消費電力はＷＰａである。
（ｃ）時刻ｔ１ａ〜時刻ｔ１ａ２の期間：平均電流は（Ｉａ−Ｉｂ）／２であり、平均消費電力はＷＰｄである。
（ａ）時刻ｔ１〜時刻ｔ１ａ１の期間：平均電流はＩａ／２であり、平均消費電力はＷＰｃである。
（ｂ）時刻ｔ１ａ１〜時刻ｔ１ａの期間：平均電流はＩａであり、平均消費電力はＷＰａである。
（ｃ）時刻ｔ１ａ〜時刻ｔ１ａ２の期間：平均電流は（Ｉａ−Ｉｂ）／２であり、平均消費電力はＷＰｄである。
次いで、（ａ）〜（ｂ）それぞれについて取得した平均消費電力ＷＰａ，ＷＰｃ，ＷＰｄと各時間とを乗算し、得た値を合算することで、時刻ｔ１〜ｔ１ａ２の期間におけるモータ２の消費電力量Ｗ２Ａ１を求める。すなわち、
Ｗ２Ａ１＝ＷＰｃ×（ｔ１ａ１−ｔ１）＋ＷＰａ×（ｔ１ａ−ｔ１ａ１）＋ＷＰｄ×（ｔ１ａ２−ｔ１ａ）
となる。
Ｗ２Ａ１＝ＷＰｃ×（ｔ１ａ１−ｔ１）＋ＷＰａ×（ｔ１ａ−ｔ１ａ１）＋ＷＰｄ×（ｔ１ａ２−ｔ１ａ）
となる。
定常期間Ａにおける残りの時刻ｔ１ａ２〜ｔ２ｃの期間についても、消費電力量Ｗ２Ａ２を同様に算出する。
これにより、モータ２の定常期間Ａにおける消費電力量Ｗ２Ａは、
Ｗ２Ａ＝Ｗ２Ａ１＋Ｗ２Ａ２として得られる。
これにより、モータ２の定常期間Ａにおける消費電力量Ｗ２Ａは、
Ｗ２Ａ＝Ｗ２Ａ１＋Ｗ２Ａ２として得られる。
モータ２の定常期間Ｃ，Ｄにおける消費電力量Ｗ２Ｃ，Ｗ２Ｄも、同様に算出できる。
従って、モータ２の定常期間Ａ，Ｃ，Ｄ全体での消費電力量Ｗ２ＡＣＤは、
Ｗ２ＡＣＤ＝Ｗ２Ａ＋Ｗ２Ｃ＋Ｗ２Ｄとなる。
従って、モータ２の定常期間Ａ，Ｃ，Ｄ全体での消費電力量Ｗ２ＡＣＤは、
Ｗ２ＡＣＤ＝Ｗ２Ａ＋Ｗ２Ｃ＋Ｗ２Ｄとなる。
次に、打ち抜き期間Ｂにおける消費電力量Ｗ２Ｂの具体的取得方法を、第１の方法、第２の方法の順に説明する。
（第１の方法）
第１の方法では、加工条件ファイルＦＬ１に含まれたワーク情報Ｊ１及び金型情報Ｊ２に、次に説明する情報を予め含めておく。
第１の方法では、加工条件ファイルＦＬ１に含まれたワーク情報Ｊ１及び金型情報Ｊ２に、次に説明する情報を予め含めておく。
図５は、第１の方法を行う場合の、ワーク情報Ｊ１の内容例を示している。
ワーク情報Ｊ１には、ワークの材質と、各材質に対応するせん断抵抗Ｓと、を含めておく。この例において、材質は４種である。
ワーク情報Ｊ１には、ワークの材質と、各材質に対応するせん断抵抗Ｓと、を含めておく。この例において、材質は４種である。
４種の板材は、例えば、冷間圧延鋼板（ＳＰＣと表記），一般構造用圧延鋼板（ＳＳ４００と表記），ステンレス鋼板（ＳＵＳと表記），及びアルミニウム板（ＡＬと表記）とされる。
また、それぞれに対応するせん断抵抗Ｓは、ＳＰＣが３５ｋｇ/ｍｍ２，ＳＳ４００が４０ｋｇ/ｍｍ２，ＳＵＳが５５ｋｇ/ｍｍ２，ＡＬが１５ｋｇ/ｍｍ２ とされる。
また、それぞれに対応するせん断抵抗Ｓは、ＳＰＣが３５ｋｇ/ｍｍ２，ＳＳ４００が４０ｋｇ/ｍｍ２，ＳＵＳが５５ｋｇ/ｍｍ２，ＡＬが１５ｋｇ/ｍｍ２ とされる。
また、ワーク情報Ｊ１には、以降実施するプレス加工に供されるワークの材質と板厚ｔｎとが、プレス加工毎に紐づけされて含められている。
図６は、第１の方法を行う場合の、金型情報Ｊ２の一構成例を示している。この例において、金型情報Ｊ２には、金型の形状の種類と寸法とを含めておく。
金型の外形寸法は、パンチとダイとでそれぞれ示される。
図６には、金型が、Ｋ１〜Ｋ４の四つの組として含められている。
金型の外形寸法は、パンチとダイとでそれぞれ示される。
図６には、金型が、Ｋ１〜Ｋ４の四つの組として含められている。
第１の方法において、消費電力量取得部２２ａは、打ち抜き力Ｐを、ワーク情報Ｊ１及び金型情報Ｊ２から演算によって求める。
具体的には、まず、ワーク情報Ｊ１に含まれるせん断抵抗Ｓ及び金型情報Ｊ２に含まれる使用金型の金型寸法などに基づき、各金型による打ち抜き力Ｐを演算によって求める。
具体的には、まず、ワーク情報Ｊ１に含まれるせん断抵抗Ｓ及び金型情報Ｊ２に含まれる使用金型の金型寸法などに基づき、各金型による打ち抜き力Ｐを演算によって求める。
例えば、ワーク情報Ｊ１からは、次のプレス加工で打ち抜き加工するワークの材質と、その材質に対応するせん断抵抗Ｓと、を選択取得する。また、次のプレス加工で打ち抜き加工するワークの板厚ｔｎも取得する。
金型情報Ｊ２からは、次のプレス加工で使用する金型の種類及び寸法を選択取得し、その種類及び寸法に基づき切断周長Ｌｓを求める。
切断周長は、金型の外形寸法をパンチとダイとの平均値とし、形状種類に応じて算出する。
切断周長は、金型の外形寸法をパンチとダイとの平均値とし、形状種類に応じて算出する。
具体例としては、次のプレス加工で使用する金型が、図６に示される金型組Ｋ３の場合、形状種類が丸であるから、切断周長Ｌｓを円周長として、Ｌｓ＝π×（４１．０＋４０．０）／２ と求める。
そして、算出した切断周長Ｌｓと、ワーク情報Ｊ１から次に加工するワークの板厚として取得した板厚ｔｎと、ワーク情報Ｊ１から材質に応じて選択取得したせん断抵抗Ｓと、から、以下の（式１）によって打ち抜き力Ｐを算出する。
打ち抜き力Ｐ＝切断周長Ｌｓ×板厚ｔｎ×せん断応力Ｓ・・・（式１）
打ち抜き力Ｐ＝切断周長Ｌｓ×板厚ｔｎ×せん断応力Ｓ・・・（式１）
データベースＤＢには、打ち抜き力Ｐとモータ２の消費電力ＷＰ２との関係が格納されているので、算出した打ち抜き力Ｐに対応する消費電力ＷＰ２を取得し、
打ち抜き期間Ｂの時間（時刻ｔ２ｄ−時刻ｔ２ｃ）を乗算して消費電力量Ｗ２Ｂとする。
打ち抜き期間Ｂの時間（時刻ｔ２ｄ−時刻ｔ２ｃ）を乗算して消費電力量Ｗ２Ｂとする。
このようにして、定常期間Ａ，Ｃ，Ｄの消費電力量Ｗ２ＡＣＤと、打ち抜き期間Ｂの消費電力量Ｗ２Ｂと、を得たら、消費電力量取得部２２ａは、両量を次の（式２）によって加算し、モータ２の消費電力量Ｗ２を得る。
Ｗ２＝Ｗ２ＡＣＤ＋Ｗ２Ｂ・・・（式２）
Ｗ２＝Ｗ２ＡＣＤ＋Ｗ２Ｂ・・・（式２）
（第２の方法）
第２の方法では、加工条件ファイルＦＬ１に、次に説明するワーク情報Ｊ２１及び金型情報Ｊ２２を含めておく（図２参照）。
そして、打ち抜き期間Ｂのモータ２の消費電力量Ｗ２Ｂを、データベースＤＢを参照し、予め設定された考慮項目の打ち抜き内容に基づいて予測取得する。
第２の方法では、加工条件ファイルＦＬ１に、次に説明するワーク情報Ｊ２１及び金型情報Ｊ２２を含めておく（図２参照）。
そして、打ち抜き期間Ｂのモータ２の消費電力量Ｗ２Ｂを、データベースＤＢを参照し、予め設定された考慮項目の打ち抜き内容に基づいて予測取得する。
まず、第２の方法を行うための加工条件ファイルＦＬ１について詳述する。
加工条件ファイルＦＬ１には、予め設定された、消費電力量Ｗ２Ｂの取得の際に考慮すべき項目である複数の考慮項目が含められている。
各考慮項目は、内容に応じワーク情報Ｊ２１と金型情報Ｊ２２とに分類され、互いに紐づけされている。
加工条件ファイルＦＬ１には、予め設定された、消費電力量Ｗ２Ｂの取得の際に考慮すべき項目である複数の考慮項目が含められている。
各考慮項目は、内容に応じワーク情報Ｊ２１と金型情報Ｊ２２とに分類され、互いに紐づけされている。
図７に示されるように、ワーク情報Ｊ２１に含められる考慮項目は、材質及び板厚である。
材質は、例えばＭ−１〜Ｍ−ｎなるｎ種（ｎ：正の整数）であり、材質毎に、使用可能な板厚が対応づけられている。図７の例では、ｔｎ−１〜ｔｎ−ｍなるｍ種（ｍ：正の整数）の板厚が対応づけられている。
材質は、例えばＭ−１〜Ｍ−ｎなるｎ種（ｎ：正の整数）であり、材質毎に、使用可能な板厚が対応づけられている。図７の例では、ｔｎ−１〜ｔｎ−ｍなるｍ種（ｍ：正の整数）の板厚が対応づけられている。
図８に示されるように、金型情報Ｊ２２に含められる考慮項目は、切断周長Ｌｓである。切断周長Ｌｓは、金型寸法に基づいて金型毎に設定される。
金型情報Ｊ２２において、切断周長Ｌｓは、長さを複数の段階に区切って分類されたＬｓ１〜Ｌｓｕのｕ種（ｕ：正の整数）とされ、各分類に該当する金型組のＮｏ．が対応づけられている。図８では、１．０ｍｍ毎に区切った例が示されている。
従って、使用する金型組の番号から、該当する切断周長Ｌｓの分類が特定される。例えば、金型組Ｋ３は、切断周長Ｌｓ２に分類される。
金型情報Ｊ２２において、切断周長Ｌｓは、長さを複数の段階に区切って分類されたＬｓ１〜Ｌｓｕのｕ種（ｕ：正の整数）とされ、各分類に該当する金型組のＮｏ．が対応づけられている。図８では、１．０ｍｍ毎に区切った例が示されている。
従って、使用する金型組の番号から、該当する切断周長Ｌｓの分類が特定される。例えば、金型組Ｋ３は、切断周長Ｌｓ２に分類される。
消費電力量取得部２２ａは、次に行うプレス加工の内容に対応する各考慮項目の組み合わせを設定する。
図９は、各考慮項目の組み合わせを示すイメージ図である。考慮項目は、上述のように、材質，板厚ｔｎ，及び切断周長Ｌｓである。
図９は、各考慮項目の組み合わせを示すイメージ図である。考慮項目は、上述のように、材質，板厚ｔｎ，及び切断周長Ｌｓである。
図９に示される例では、材質，板厚，及び切断周長をそれぞれｎ×ｍ×ｕ種類規定しており、組み合わせ総数のｎ×ｍ×ｕ通りそれぞれについて、消費電力量Ｗ２Ｂ（１）〜Ｗ２Ｂ（ｎ×ｍ×ｕ）を予め求め、データベースＤＢに格納しておく。
消費電力量Ｗ２Ｂ（１）〜Ｗ２Ｂ（ｎ×ｍ×ｕ）は、予めすべて実測して求める、或いは使用頻度の高い組み合わせの消費電力量Ｗ２Ｂを実測で求めて特性を把握し、使用頻度の低い組み合わせの消費電力量は、実測して把握した特性から推定する、などの方法で得る。
消費電力量取得部２２ａは、加工条件ファイルＦＬ１の考慮項目から、加工動作ＰＲ１の打ち抜き内容に対応する条件を抽出し、その条件の組み合わせｖ（１≦ｖ≦ｎ×ｍ×ｕ）に対応する消費電力量Ｗ２Ｂ（ｖ）を、データベースＤＢから取得する。
例えば、組み合わせｖが、図９のｖ＝２に対応する組み合わせの、材質：Ｍ１，板厚ｔｎ−１、切断周長Ｌｓ２の場合、消費電力量Ｗ２Ｂ（２）を取得する。
例えば、組み合わせｖが、図９のｖ＝２に対応する組み合わせの、材質：Ｍ１，板厚ｔｎ−１、切断周長Ｌｓ２の場合、消費電力量Ｗ２Ｂ（２）を取得する。
消費電力量取得部２２ａは、モータ２の消費電力量Ｗ２を、定常期間Ａ，Ｃ，Ｄの消費電力量Ｗ２ＡＣＤと、打ち抜き期間Ｂの消費電力量Ｗ２Ｂ（ｖ）と、を加え、
Ｗ２＝Ｗ２ＡＣＤ＋Ｗ２Ｂ（ｖ）・・・（式３）
として得る。
Ｗ２＝Ｗ２ＡＣＤ＋Ｗ２Ｂ（ｖ）・・・（式３）
として得る。
通常、モータ２の消費電力量Ｗ２は、実質的にパンチプレス５１の総消費電力量Ｗｔに相当する。
以上詳述したように、パンチプレス５１は、加工動作ＰＲ１における総消費電力量Ｗｔを予測取得する際に、打ち抜き期間Ｂとそれ以外の定常期間Ａ，Ｃ，Ｄとで異なる方法を用いる。
この総消費電力量Ｗｔを予測取得する手順例は、図１０のフロー図に示される
この総消費電力量Ｗｔを予測取得する手順例は、図１０のフロー図に示される
消費電力量取得部２２ａは、定常期間Ａ，Ｃ，Ｄと打ち抜き期間Ｂとで、消費電力量の算出を並列で処理する。
消費電力量取得部２２ａは、加工動作ＰＲ１の動作期間から、打ち抜き動作を行う打ち抜き期間Ｂを抽出し、他の定常期間Ａ，Ｃ，Ｄと分離する（Ｓ１）。
消費電力量取得部２２ａは、加工動作ＰＲ１の動作期間から、打ち抜き動作を行う打ち抜き期間Ｂを抽出し、他の定常期間Ａ，Ｃ，Ｄと分離する（Ｓ１）。
定常期間Ａ，Ｃ，Ｄについて、消費電力量取得部２２ａは、消費電力量を、消費電力情報Ｊｄｓを参照すると共にプレスプロファイルＰＰ２に応じて算出し（Ｓ２）、消費電力量Ｗ２ＡＣＤとする（Ｓ３）。
打ち抜き期間Ｂについて、消費電力量取得部２２ａは、消費電力量Ｗ２Ｂの取得方法に第１の方法と第２の方法とのどちらを用いるかを選択する（Ｓ４）。この選択は、外部からの指示などによってプレス加工毎に指定される。
第１の方法を選択した場合、上述のように、打ち抜き力Ｐを算出すると共に、算出した打ち抜き力Ｐに対応する消費電力ＷＰ２を、データベースＤＢを参照して取得し（Ｓ５）、時間を乗算して消費電力量Ｗ２Ｂとする（Ｓ６）。
第２の方法を選択した場合、上述のように、加工条件ファイルＦＬ１に含まれる考慮項目の、加工動作ＰＲ１に該当する組み合わせを設定する。そして、設定した考慮項目の組み合わせに対応する消費電力量を、データベースＤＢを参照して取得し（Ｓ７）、消費電力量Ｗ２Ｂとする（Ｓ８）。
消費電力量取得部２２ａは、消費電力量Ｗ２ＡＣＤ及び消費電力量Ｗ２Ｂを算出したら、加算して消費電力量Ｗ２とする（Ｓ９）。
上述のように、消費電力量取得部２２ａは、加工動作ＰＲ１における消費電力量Ｗ２を、消費電力量が打ち抜き条件の影響を受けにくい定常期間Ａ，Ｃ，Ｄと、消費電力量が打ち抜き条件によって大きく変動する打ち抜き期間Ｂと、に分けて求める。
すなわち、定常期間Ａ，Ｃ，Ｄ及び打ち抜き期間Ｂのそれぞれの消費電力量Ｗ２ＡＣＤ及び消費電力量Ｗ２Ｂを、打ち抜き条件を規定する加工条件ファイルＦＬ１及びデータベースＤＢを参照しつつ異なる方法で求めてから合算することで予測取得している。
すなわち、定常期間Ａ，Ｃ，Ｄ及び打ち抜き期間Ｂのそれぞれの消費電力量Ｗ２ＡＣＤ及び消費電力量Ｗ２Ｂを、打ち抜き条件を規定する加工条件ファイルＦＬ１及びデータベースＤＢを参照しつつ異なる方法で求めてから合算することで予測取得している。
これにより、プレス加工時の消費電力量Ｗ２を高精度に予測することができる。また、消費電力量Ｗ２が高精度に予測できるので、消費電力量Ｗ２が実質的に相当する総消費電力量Ｗｔも高精度に予測できる。
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。
消費電力量取得部２２ａは、パンチプレス用消費電力量取得装置５として消費電力量Ｗ２を取得するよう機能し、パンチプレス５１に備えられたものとした。
消費電力量取得部２２ａは、これに限らず、パンチプレス用消費電力量取得装置５としてパンチプレス５１の外部に配置され、ＮＣ装置２１と有線又は無線で通信することで、消費電力量Ｗ２を取得するものであってもよい。
消費電力量取得部２２ａは、これに限らず、パンチプレス用消費電力量取得装置５としてパンチプレス５１の外部に配置され、ＮＣ装置２１と有線又は無線で通信することで、消費電力量Ｗ２を取得するものであってもよい。
加工条件ファイルＦＬ１に格納される考慮項目は、上述の項目に限定されない。
例えば、モータ２のトルク定数，パンチプレス５１の個体差，金型の使用履歴などを含めてもよい。金型が個体識別可能に管理されているＩＤ付である場合には、金型の種類やサイズはもとより、使用履歴に応じた摩耗程度なども考慮項目としてよい。
例えば、モータ２のトルク定数，パンチプレス５１の個体差，金型の使用履歴などを含めてもよい。金型が個体識別可能に管理されているＩＤ付である場合には、金型の種類やサイズはもとより、使用履歴に応じた摩耗程度なども考慮項目としてよい。
図１１及び図１２に、他の考慮項目として打ち抜き力及びラム速度を設定した例を示してある。この考慮項目は、プレス情報Ｊ２３として加工条件ファイルＦＬ１に含めておく（図２に一点鎖線で記載）。
図１１は、打ち抜き力であって、打ち抜き力の大きさにより、低、中、高の三つの範囲で分類設定し、プレス情報Ｊ２３に含められる。
図１２は、上ラムの下降速度であって、下降速度の大きさにより、Ｖ１〜Ｖ３の三段階に分類設定し、プレス情報Ｊ２３に含められる。
これらを考慮項目とした場合、例えば、図９に示される組み合わせに含めると、考慮項目は５項目となり、全体でｎ×ｍ×ｕ×３×３通りの組み合わせとなる。
図１２は、上ラムの下降速度であって、下降速度の大きさにより、Ｖ１〜Ｖ３の三段階に分類設定し、プレス情報Ｊ２３に含められる。
これらを考慮項目とした場合、例えば、図９に示される組み合わせに含めると、考慮項目は５項目となり、全体でｎ×ｍ×ｕ×３×３通りの組み合わせとなる。
考慮項目は、多いほど消費電力量の予測精度は向上する一方、算出処理速度向上の妨げになる虞がある。従って、求める消費電力量の精度やＣＰＵ２２の能力などに応じ、考慮項目の種類や分類数などを適宜設定するとよい。
消費電力量の算出を、より高精度に行う場合、さらに、次の（位置）、（加工速度）、（モータの温度）の項目を抽出して反映させるとよい。
（位置）
位置は、具体的には、図３（ａ）における、時刻ｔ１に対応するパンチ（上ラム）の待機位置、及び時刻ｔ２に対応するいわゆる下降端位置と称される位置である。
位置は、具体的には、図３（ａ）における、時刻ｔ１に対応するパンチ（上ラム）の待機位置、及び時刻ｔ２に対応するいわゆる下降端位置と称される位置である。
図１３は、図３（ａ）におけるパンチ高さ位置特性Ｐａの待機位置を高さＨ１として、その待機位置を高さＨ２１（Ｈ１＞Ｈ２１）に低くした場合のパンチ高さ位置特性Ｐａ２を説明するための図である。図１３においてパンチ高さ位置特性Ｐａは実線で、パンチ高さ位置特性Ｐａ２は一点鎖線で示されている。
パンチの下降速度及び上昇速度は、パンチ高さ位置特性Ｐａと同じとしてある。また、下降端位置を高さＨ２で示してある。
パンチの下降速度及び上昇速度は、パンチ高さ位置特性Ｐａと同じとしてある。また、下降端位置を高さＨ２で示してある。
図１３に示されるように、待機位置を、高さＨ１から高さＨ２１に低くすることで、パンチが下降端位置に達する時刻が、時刻ｔ２より前の時刻ｔ２２となって、待機位置から下降端位置まで移動する時間が、（ｔ２−ｔ２２）だけ短縮する。
また、パンチが下降端位置に達した時刻ｔ２２を過ぎてから、最下位置に達する時刻ｔ２３までの時間（ｔ２３−ｔ２２）は、パンチ高さ位置特性Ｐａでのその時間（ｔ３−ｔ２）と同じである。
一方、パンチの最下位置（時刻ｔ２３）から上昇して待機位置（時刻ｔ２４）に達するまでの時間（ｔ２４−ｔ２３）は、パンチ高さ位置特性Ｐａにおける最下位置から上昇して待機位置に達するまでの時間（ｔ４−ｔ３）よりも短い。
また、パンチが下降端位置に達した時刻ｔ２２を過ぎてから、最下位置に達する時刻ｔ２３までの時間（ｔ２３−ｔ２２）は、パンチ高さ位置特性Ｐａでのその時間（ｔ３−ｔ２）と同じである。
一方、パンチの最下位置（時刻ｔ２３）から上昇して待機位置（時刻ｔ２４）に達するまでの時間（ｔ２４−ｔ２３）は、パンチ高さ位置特性Ｐａにおける最下位置から上昇して待機位置に達するまでの時間（ｔ４−ｔ３）よりも短い。
従って、待機位置を下げることで、上ラムの昇降時間が短くなって消費電力量が減る。逆に待機位置を上げることで、上ラムの昇降時間が長くなって消費電力量が増加する。
図１４は、図３（ａ）におけるパンチ高さ位置特性Ｐａの下降端位置を高さＨ２として、その下降端位置を高さＨ３２（Ｈ３２＞Ｈ２）に高くした場合のパンチ高さ位置特性Ｐａ３を説明するための図である。図１４において、パンチ高さ位置特性Ｐａは実線で、パンチ高さ位置特性Ｐａ３のパンチ高さ位置特性Ｐａと異なる部分は一点鎖線で示されている。
図１４に示されるように、下降端位置を、高さＨ２から高さＨ３２に高くすることで、パンチが下降端位置に達する時刻が、時刻ｔ２よりも前の時刻ｔ３２となって、待機位置から下降端位置まで移動する時間が、（ｔ２−ｔ３２）だけ短縮する。
一方、パンチが下降端位置に達した時刻ｔ３２を過ぎてから、最下位置に達する時刻ｔ３３までの時間（ｔ３３−ｔ２２）は、パンチ高さ位置特性Ｐａでのその時間（ｔ３−ｔ２）よりも長くなる。
また、パンチの最下位置（時刻ｔ３３）から上昇して待機位置（時刻ｔ３４）に達するまでの時間（ｔ３４−ｔ３３）は、パンチ高さ位置特性Ｐａにおける最下位置から待機位置に達するまでの時間（ｔ４−ｔ３）と同じである。
一方、パンチが下降端位置に達した時刻ｔ３２を過ぎてから、最下位置に達する時刻ｔ３３までの時間（ｔ３３−ｔ２２）は、パンチ高さ位置特性Ｐａでのその時間（ｔ３−ｔ２）よりも長くなる。
また、パンチの最下位置（時刻ｔ３３）から上昇して待機位置（時刻ｔ３４）に達するまでの時間（ｔ３４−ｔ３３）は、パンチ高さ位置特性Ｐａにおける最下位置から待機位置に達するまでの時間（ｔ４−ｔ３）と同じである。
従って、下降端位置を基準位置に対し上下にずらすことで、そのずらす量と、下降端位置から最下位置までの間のパンチの下降速度と、に応じて、上ラムの昇降時間が変化し、消費電力量も変化する。
このように、待機位置及び下降端位置の移動変化は、消費電力量に反映されるので、消費電力量の算出において考慮することが望ましい。
（加工速度）
加工速度は、図１２に示されるように、プレス情報Ｊ２３に含められる考慮項目として既述であるが、この加工速度を決定する要因として、ワークの材質，加工時の音量，及び加工時の振動がある。
加工速度は、図１２に示されるように、プレス情報Ｊ２３に含められる考慮項目として既述であるが、この加工速度を決定する要因として、ワークの材質，加工時の音量，及び加工時の振動がある。
一般に、サーボモータを使用したパンチプレスは、パンチの加工速度、すなわち上ラムの下降速度が遅いほど、サーボモータのトルク特性より発生トルクを大きくできる。そのため、ワークの材質が硬いほど、加工速度を遅くする。
また、ワークの材質が軟らかいほど、加工速度を高速化できるので、稼動効率の観点で、加工速度を速くする。
また、加工速度が速いほど、加工に伴って発生する音量及び振動が大きくなる。
従って、周囲環境に配慮して、音量及び振動を抑制した加工を行う場合、加工速度を遅くする。
また、ワークの材質が軟らかいほど、加工速度を高速化できるので、稼動効率の観点で、加工速度を速くする。
また、加工速度が速いほど、加工に伴って発生する音量及び振動が大きくなる。
従って、周囲環境に配慮して、音量及び振動を抑制した加工を行う場合、加工速度を遅くする。
このように、ワークの材質、発生する音量、発生する振動、等は、加工速度の設定要因となり、消費電力量に反映されるので、消費電力量の算出において考慮することが望ましい。
（モータの温度）
一般的に、モータは、コイルや磁石の温度が変化すると、同じ値の電流を流したときに発生するトルクが変動する。すなわち、トルク定数には温度依存性があって、通常、温度が高いほどトルクが低下する。
従って、モータの温度によらず同じトルクを得ようとする場合、流す電流値を変える必要がある。詳しくは、モータの温度が高いほど、大きい電流値が必要であり、消費電力量が増加する。
一般的に、モータは、コイルや磁石の温度が変化すると、同じ値の電流を流したときに発生するトルクが変動する。すなわち、トルク定数には温度依存性があって、通常、温度が高いほどトルクが低下する。
従って、モータの温度によらず同じトルクを得ようとする場合、流す電流値を変える必要がある。詳しくは、モータの温度が高いほど、大きい電流値が必要であり、消費電力量が増加する。
モータには温度センサが内蔵されているものがあり、温度センサが検出した温度情報を外部で把握し、温度に応じたトルク定数の変動に対する電流値補正を可能としている。
パンチプレス５１においても、モータ２として温度センサ内蔵のものを用い、温度センサからの温度情報に基づいて、所望のトルクが得られるようにモータに流す電流値を制御することができる。
パンチプレス５１においても、モータ２として温度センサ内蔵のものを用い、温度センサからの温度情報に基づいて、所望のトルクが得られるようにモータに流す電流値を制御することができる。
個々のモータについての、トルク定数の温度特性は、予めモータの製造者より提供されて、或いは、使用者側で実測して得る。
例えば、得られたトルク定数の温度特性が、基準温度Ｔａに対し、それより低い温度Ｔａ１で＋１％である場合、温度Ｔａ１でモータに流す電流値Ｉａ１は、温度Ｔａでの電流値Ｉａに対し、逆数の０．９９を補正値として、
Ｉａ１＝Ｉａ×０．９９とする。
逆に、トルク定数の温度特性が、基準温度Ｔａに対し、それより高い温度Ｔａ２で−１％の場合は、温度Ｔａ２でモータに流す電流値Ｉａ２は、逆数の１．０１を補正値として
Ｉａ２＝Ｉａ×１．０１とする。
例えば、得られたトルク定数の温度特性が、基準温度Ｔａに対し、それより低い温度Ｔａ１で＋１％である場合、温度Ｔａ１でモータに流す電流値Ｉａ１は、温度Ｔａでの電流値Ｉａに対し、逆数の０．９９を補正値として、
Ｉａ１＝Ｉａ×０．９９とする。
逆に、トルク定数の温度特性が、基準温度Ｔａに対し、それより高い温度Ｔａ２で−１％の場合は、温度Ｔａ２でモータに流す電流値Ｉａ２は、逆数の１．０１を補正値として
Ｉａ２＝Ｉａ×１．０１とする。
消費電力量取得部２２ａは、消費電力量を、次のように補正してよい。
すなわち、上述の位置（待機位置、下降端位置）、加工速度、又はモータの温度、を補正項目とし、その補正項目の変化量を補正データとする。そして、その補正データに応じて、打ち抜き条件に基づいて取得した消費電力量をさらに補正して、最終的な消費電力量とする。
すなわち、上述の位置（待機位置、下降端位置）、加工速度、又はモータの温度、を補正項目とし、その補正項目の変化量を補正データとする。そして、その補正データに応じて、打ち抜き条件に基づいて取得した消費電力量をさらに補正して、最終的な消費電力量とする。
補正データの変化量は、位置については、待機位置の基準となる位置からの移動量である。また、加工速度については、ワークの硬軟に応じて予め設定しておく補正値、騒音の低減量、及び振動の低減量のいずれかに基づき調整する速度変化量である。また、温度については、モータが内蔵する温度センサから出力される温度情報に基づいて得られる温度変化量である。モータに温度センサが内蔵されていない場合は、モータ周辺の温度の変化を代替えの温度変化量としてもよい。
１ プレス装置、 ２ モータ（サーボモータ）、 ３ サーボアンプ
４ エンコーダ、 ５ パンチプレス用消費電力量取得装置
２１ ＮＣ装置、 ２２ ＣＰＵ、 ２２ａ 消費電力量取得部
２３ 記憶部、 ２４ ＮＣ部、 ２５ タイマ、 ２６ プレス制御部
３１ 出力部、 ５１ パンチプレス
Ａ，Ｃ，Ｄ 定常期間、 Ｂ 打ち抜き期間、 ＤＢ データベース
ＤＳ，ＤＳ２ 電力消費部材、 ＦＬ１ 加工条件ファイル
Ｉａ，Ｉａ１，Ｉａ２ 電流値
Ｊｄｓ 消費電力情報、 Ｊ１，Ｊ２１ ワーク情報
Ｊ２，Ｊ２２ 金型情報、 Ｊ２３ プレス情報
Ｊ４ａ プレス加工情報、 Ｊ５ 時刻情報、 Ｊ６ 位置情報
Ｋ１〜Ｋ４ （金型の）組、 Ｌｓ 切断周長
Ｐ 打ち抜き力
Ｐａ，Ｐａ１，Ｐａ２ パンチ高さ位置特性、 Ｐｂ モータ回転速度特性
Ｐｃ モータ電流特性
ＰＧ 加工プログラム、 ＰＧＢ 基本動作プログラム
ＰＰ２ プレスプロファイル、 ＰＲ１ 加工動作
Ｓ せん断抵抗、 ＳＮ１ プレス実行指令、 ＳＮ２ プレス指令
Ｔ２ 消費電力特性、 ｔｎ 板厚
Ｔａ 基準温度、 Ｔａ１，Ｔａ２ 温度
ＷＰ２ 消費電力、 ＷＰａ，ＷＰｃ，ＷＰｄ 平均消費電力
Ｗ２，Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｂ，Ｗ２Ｃ，Ｗ２Ｄ，Ｗ２Ａ１，Ｗ２Ａ２，Ｗ２ＡＣＤ 消費電力量
Ｗｔ 総消費電力量
４ エンコーダ、 ５ パンチプレス用消費電力量取得装置
２１ ＮＣ装置、 ２２ ＣＰＵ、 ２２ａ 消費電力量取得部
２３ 記憶部、 ２４ ＮＣ部、 ２５ タイマ、 ２６ プレス制御部
３１ 出力部、 ５１ パンチプレス
Ａ，Ｃ，Ｄ 定常期間、 Ｂ 打ち抜き期間、 ＤＢ データベース
ＤＳ，ＤＳ２ 電力消費部材、 ＦＬ１ 加工条件ファイル
Ｉａ，Ｉａ１，Ｉａ２ 電流値
Ｊｄｓ 消費電力情報、 Ｊ１，Ｊ２１ ワーク情報
Ｊ２，Ｊ２２ 金型情報、 Ｊ２３ プレス情報
Ｊ４ａ プレス加工情報、 Ｊ５ 時刻情報、 Ｊ６ 位置情報
Ｋ１〜Ｋ４ （金型の）組、 Ｌｓ 切断周長
Ｐ 打ち抜き力
Ｐａ，Ｐａ１，Ｐａ２ パンチ高さ位置特性、 Ｐｂ モータ回転速度特性
Ｐｃ モータ電流特性
ＰＧ 加工プログラム、 ＰＧＢ 基本動作プログラム
ＰＰ２ プレスプロファイル、 ＰＲ１ 加工動作
Ｓ せん断抵抗、 ＳＮ１ プレス実行指令、 ＳＮ２ プレス指令
Ｔ２ 消費電力特性、 ｔｎ 板厚
Ｔａ 基準温度、 Ｔａ１，Ｔａ２ 温度
ＷＰ２ 消費電力、 ＷＰａ，ＷＰｃ，ＷＰｄ 平均消費電力
Ｗ２，Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｂ，Ｗ２Ｃ，Ｗ２Ｄ，Ｗ２Ａ１，Ｗ２Ａ２，Ｗ２ＡＣＤ 消費電力量
Ｗｔ 総消費電力量
Claims (12)
- モータの動力によって加工動作を行うパンチプレスの消費電力量を取得するパンチプレス用消費電力量取得装置であって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定された打ち抜き条件に基づいて取得する消費電力量取得部を有することを特徴とするパンチプレス用消費電力量取得装置。 - 前記消費電力量取得部は、前記加工動作において前記金型を前記ワークに離接させる定常期間の前記モータの消費電力量を、前記定常期間に予め設定された前記モータを流れる電流値に基づいて取得することを特徴とする請求項１記載のパンチプレス用消費電力量取得装置。
- 前記打ち抜き条件は、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパンチプレス用消費電力量取得装置。
- 前記消費電力量取得部は、前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、取得した前記消費電力量を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパンチプレス用消費電力量取得装置。
- モータの動力によって加工動作を行うと共に前記加工動作の消費電力量を取得して出力するパンチプレスであって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定された打ち抜き内容に基づいて取得する消費電力量取得部と、
取得した前記消費電力量を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするパンチプレス。 - 前記消費電力量取得部は、
前記加工動作において前記金型を前記ワークに離接させる定常期間の前記モータの消費電力量を、前記定常期間に予め設定された前記モータを流れる電流値に基づいて取得することを特徴とする請求項５記載のパンチプレス。 - 前記打ち抜き条件は、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載のパンチプレス。
- 前記消費電力量取得部は、前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、取得した前記消費電力量を補正することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のパンチプレス。
- モータの動力によって加工動作を行うパンチプレスの前記加工動作での消費電力量を取得するパンチプレスの消費電力量取得方法であって、
前記加工動作において金型がワークを打ち抜く打ち抜き期間の前記モータの消費電力量を、予め設定した打ち抜き条件毎に取得して記憶部に記憶しておき、
前記消費電力量を取得すべき前記加工動作の打ち抜き条件に合致する条件を、前記記憶部に記憶した前記打ち抜き条件から抽出し、抽出した前記打ち抜き条件に対応する消費電力量を、前記取得すべき前記加工動作における打ち抜き期間の前記モータの消費電力量とすることを特徴とするパンチプレスの消費電力量取得方法。 - 前記モータに流れる電流値と消費電力との関係を予め取得して記憶部に記憶しておき、
前記消費電力量を取得すべき前記加工動作において前記金型が前記ワークに離接する定常期間の消費電力量を、前記記憶部に記憶した前記電流値と消費電力との関係に基づいて取得することを特徴とする請求項９記載のパンチプレスの消費電力量取得方法。 - 前記打ち抜き条件を、前記ワークに関する条件と前記金型に関する条件とを含んで設定することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載のパンチプレスの消費電力量取得方法。
- 前記金型の待機位置，前記金型の下降端位置，前記加工動作における前記金型の速度，又は前記モータの温度、の変化量を補正データとし、前記補正データに基づいて、抽出した前記打ち抜き条件に対応する消費電力量を補正して、前記取得すべき前記加工動作における打ち抜き期間の前記モータの消費電力量とすることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のパンチプレスの消費電力量取得方法。
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