JP2018065150A - 加工情報表示方法及び金型プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の加工ステージを有する加工装置において、簡易な構造で、加工ステージごとの加工情報を表示することのできる加工情報表示方法、及び、金型プレス装置を提供すること。【解決手段】プレス装置Ｓにより、金型３を用いてワークＷに対して加工を行う際の金型３とワークＷとの間で生じるプレス荷重Ｆに関する加工情報１１を表示する加工情報表示方法であって、プレス装置Ｓは、各々に金型３が設置可能であって設置された金型３ごとの加工を実現する複数の加工ステージ５と、ワークＷを複数の加工ステージ５に順次搬送する搬送機構２８と、ワークＷに加工を行う際のプレス荷重Ｆを検出するセンサ２４とを有しており、センサ２４により加工ステージ５全体でのプレス荷重Ｆを検出する検出工程と、センサ２４による検出結果に基づき複数の加工ステージ５ごとのプレス荷重Ｆに関する加工情報１１を表示する表示工程とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、加工情報表示方法及び金型プレス装置に係り、特に複数の加工ステージを有する金型プレス装置等の加工装置において、金型の機械的特性に関連する情報を表示する加工情報表示方法等に関する。

従来、金属や樹脂等の加工対象（対象物）に対して金型プレス装置等の加工装置を用いたプレス加工等の加工が行われている。プレス加工等の金型加工においては金型の品質が対象物の加工精度に影響する。金型は、使用回数の増加や使用環境の悪化によって品質が低下し、その結果として、加工精度も低下してしまう。したがって、金型の使用環境を適切に維持することが加工精度の維持・向上にとって重要である。

金型の使用環境を維持するために、金型と加工対象との間で生じる機械的特性を把握、管理することが望ましい。例えば、特許文献１には、歪センサによりフレームの伸びを検出し、予め記憶した歪センサの検出値と実際のプレス荷重との対応関係に基づき、プレス荷重を換算することを可能としたプレス機械の荷重測定装置が開示されている。

特開平０６−１４３０００号公報

近年、複数の加工ステージを有して加工対象を加工ステージに順次搬送しながら複数の加工を一連に行う、いわゆる順送式の加工装置がある。従来の加工装置では、プレス荷重等の加工に関する機械的特性を加工装置全体として把握しているので、複数の加工ステージごとの機械的特性を把握することができない。そのため、複数の加工ステージごとの機械的特性に関する加工情報を把握したり表示したりすることができない。

順送式の加工装置では、加工ステージごとに異なる金型を設置することがあり、加工ステージごとに金型の使用環境が異なる場合がある。そのため、簡易な構造で、コストやセンサを増大させずに、加工ステージごとのプレス圧等の機械的特性を把握する手法が望まれていた。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたもので、複数の加工ステージを有する加工装置において、簡易な構造で、加工ステージごとの金型と加工対象との間で生じる機械的特性に関連する加工情報を表示することのできる加工情報表示方法、及び、金型プレス装置を提供することを例示的課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の趣旨を有する。

［趣旨１］
加工装置により、金型を用いて加工対象に対して加工を行う際の前記金型と前記加工対象との間で生じる機械的特性に関する加工情報を表示する加工情報表示方法であって、
前記加工装置は、
各々に金型が設置可能であって設置された金型ごとの加工を実現する複数の加工ステージと、
前記加工対象を前記複数の加工ステージに順次搬送する搬送手段と、
前記加工対象に加工を行う際の前記金型と前記加工対象との間で生じる機械的特性を検出する検出手段と、を有しており、
前記検出手段により前記複数の加工ステージ全体での前記機械的特性を検出する検出工程と、
前記検出手段による検出結果に基づき前記複数の加工ステージごとの前記機械的特性に関する加工情報を表示する表示工程と、を有する、加工情報表示方法。

［趣旨２］
ｎ番目の加工ステージにおける機械的特性をＦ（ｎ）、ｋ番目の加工ステージにおける機械的特性をＦ（ｋ）としたときに、前記複数の加工ステージごとの前記機械的特性を以下式（１）に基づき算出する算出工程を更にしてもよい。

［趣旨３］
前記加工装置がプレス加工装置であり、
前記加工がプレス加工であり、かつ、
前記機械的特性が圧縮力であってもよい。

［趣旨４］
前記算出工程において、ｎ番目の加工ステージでの金型の金型面積とｎ番目の加工ステージにおける機械的特性であるＦ（ｎ）とに基づきｎ番目の加工ステージにおける金型への面圧力を算出すると共に、前記ｎ番目の加工ステージにおける金型の圧縮強さと前記面圧力との比である負荷率を算出し、
前記表示工程において、前記ｎ番目の加工ステージにおける負荷率を指標する負荷率情報を表示してもよい。

［趣旨５］
各々に金型が設置可能であって設置された金型ごとのプレス加工を実現する複数の加工ステージと、
加工対象を前記複数の加工ステージに順次搬送する搬送手段と、
前記加工対象にプレス加工を行う際の前記金型と前記加工対象との間で生じる圧縮力を検出する検出手段と、
記憶手段と、
演算処理手段と、
表示手段と、を有しており、
前記記憶手段には、前記金型ごとの金型面積と、前記金型ごとの圧縮強さとが記憶されており、
前記演算処理手段は、前記検出手段により検出された圧縮力と前記金型面積とに基づき前記金型ごとの面圧力を算出すると共に、前記金型ごとの面圧力と前記金型ごとの圧縮強さとの比率を指標する負荷率を算出し、
前記表示手段は、前記金型ごとの負荷率を指標する負荷率情報を表示する、金型プレス装置。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、複数の加工ステージを有する加工装置において、簡易な構造で、加工ステージごとの金型と加工対象との間で生じる機械的特性に関連する加工情報を表示することのできる加工情報表示方法、及び、金型プレス装置を提供することができる。

実施形態１に係る金型プレス装置の概略図である。 図１のプレス装置の金型近傍を拡大した概略図である。 制御部の内部構造図である。 金型情報データベースのデータ構造図である。 ＣＰＵによる加工ステージごとの面圧力及び負荷率の算出例である。 図１のプレス装置の表示画面における表示例である。 （ａ）は、図１のプレス装置の表示画面における他の表示例である。（ｂ）は、図１のプレス装置の表示画面における更に他の表示例である。 実施形態２に係る金型プレス装置の概略図である。

［実施形態１］
＜金型プレス装置の説明＞
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置としての金型プレス装置（以下、プレス装置と略称する。）Ｓの概略図である。プレス装置Ｓは、筐体２の内外に、駆動モータ４、伝達機構６、クランク軸８、コンロッド１０、スライド１２を有して構成される。また、プレス装置Ｓは、制御部１４、表示画面（表示手段）１６、入力部（入力手段）１８、センサ（検出手段）２４を有している。本実施形態１のプレス装置Ｓは、順送式のプレス装置であり、複数の加工ステージ５と、搬送機構（搬送手段）２８とを更に有している。

駆動モータ４は、例えばサーボ制御されるサーボモータであり、回転量及び回転方向を制御しつつ伝達機構６、クランク軸８、コンロッド１０を介して後述する金型３を上下移動させるものである。伝達機構６は、例えばギアやベルト等の伝達部材を有して構成され、駆動モータ４のモータ軸の回転をクランク軸８へと伝達するものである。駆動モータ４への制御信号は制御部１４から送られるようになっている。

クランク軸８及びコンロッド１０は、伝達機構６により伝達されたモータ軸の回転移動を往復移動（本実施形態１では、上下移動。）に変換するためのものである。モータ軸の回転によりクランク軸８が回転し、クランク軸８に一端近傍が連結されたコンロッド１０にその回転が伝達されてコンロッド１０が上下移動（昇降移動）するようになっている。

コンロッド１０の他端近傍にはスライド１２が連結されている。コンロッド１０の上下移動に伴いスライド１２がガイド（不図示）に沿って上下移動するようになっている。図２にその概略図を示すように、スライド１２は、ボルスタ２２と対面している。プレス装置Ｓにおいては、スライド１２と対向するようにボルスタ２２が配置されている。スライド１２のボルスタ２２と対向する側の面（本実施形態１では下面。）に金型３の一部としての上型３ａが装着される。ボルスタ２２のスライド１２と対向する側の面（本実施形態１では上面。）に金型３の一部としての下型３ｂが装着される。

上型３ａと下型３ｂとの間に加工対象としてのワークＷを配置し、上型３ａと下型３ｂとで押圧することにより、プレス装置ＳによるワークＷに対するプレス加工が行われる。詳しくは、制御部１４により制御されて駆動モータ４が回転する。駆動モータ４の回転が伝達機構６、クランク軸８を介してコンロッド１０へと伝達され、スライド１２が上下移動する。スライド１２の下方移動によって上型３ａと下型３ｂとが押圧され、ワークＷのプレス加工が行われる。すなわち、プレス装置Ｓにおいて、駆動モータ４、伝達機構６、クランク軸８、コンロッド１０、スライド１２がプレス部を構成する。

このプレス装置Ｓは、複数の加工ステージ５を有している。複数の加工ステージ５は、例えば、加工ステージ（第１加工ステージ）５１、加工ステージ（第２加工ステージ）５２、加工ステージ（第３加工ステージ）５３を有している。プレス装置Ｓは、更に多くの加工ステージ（第４加工ステージ以降）を有していてもよい。

複数の加工ステージ５には、各々加工ステージ５ごとの金型３が設置されている。例えば、加工ステージ５１には、上型（第１上型）３１ａと下型（第１下型）３１ｂとで構成される金型（第１金型）３１が設置される。例えば、加工ステージ５２には、上型（第２上型）３２ａと下型（第２下型）３２ｂとで構成される金型（第２金型）３２が設置される。例えば、加工ステージ５３には、上型（第３上型）３３ａと下型（第３下型）３３ｂとで構成される金型（第３金型）３３が設置される。プレス装置Ｓが更に多くの加工ステージを有する場合は、それらの加工ステージごとに金型が設置される。上型３１ａ〜３３ａは同じスライド１２に装着され、下型３１ｂ〜３３ｂは同じボルスタ２２に装着されているので、プレス部の１回のプレス動作（１回の上下移動）により、複数の加工ステージ５１〜５３における加工が並行して実行されるようになっている。

複数の加工ステージ５１〜５３の各々に設置された金型３１〜３３は、ワークＷ（加工対象）に対し、各々異なる加工を実現する。例えば、金型３１では絞り加工、金型３２では曲げ加工、金型３３では抜き加工が実現される。複数の加工ステージ５１〜５３は、プレス装置Ｓにおいて一連に配置される。例えば、図２に示すように、複数の加工ステージ５１〜５３は直線的に列状配置されてもよい。また、他の例として複数の加工ステージ５１〜５３が円弧状に一連配置されてもよい。

搬送機構２８は、ワークＷを複数の加工ステージ５１〜５３に向けて順次搬送するためのものである。搬送機構２８は、例えば、駆動モータ、駆動伝達機構等を有している。ワークＷの原反としてのロール状又はシート状の金属材料ＷＳが搬送機構２８によりプレス装置Ｓへと引き込まれ、加工ステージ５１へと送られる。加工ステージ５１で一旦停止されたワークＷは、金型３１により加工され、搬送機構２８により加工ステージ５２へと送られる。加工ステージ５２で一旦停止されたワークＷは、金型３２により加工され、搬送機構２８により加工ステージ５３へと送られる。加工ステージ５３で一旦停止されたワークＷは、金型３３により加工され、搬送機構２８によりそれ以降の加工ステージへと送られるか、又はプレス装置Ｓ外へと排出される。

表示画面１６は、プレス装置Ｓの動作状況や設定パラメータ等の表示を行うためのものである。表示画面１６は、例えば、液晶モニタ、ＬＥＤ表示装置、ＣＲＴ等により構成される。入力部１８は、プレス装置Ｓの動作指令（例えば、オン、オフ等。）や設定パラメータの入力等を行うためのものである。入力部１８は、例えば、キーボード、ボタン、スイッチ、タッチパネル等により構成される。表示画面１６及び入力部１８は、いずれも制御部１４に接続されている。入力部１８から入力された情報は制御部１４へと送られ、制御部１４から送られた表示情報に基づき表示画面１６が情報表示を行う。

表示画面１６には、複数の加工ステージ５１〜５３ごとの金型３１〜３３とワークＷとの間で生じる機械的特性に関する加工情報も表示される。本実施形態１では、機械的特性は、金型３１〜３３とワークＷとの間で生じる圧縮力である。表示画面１６には、圧縮力に関する加工情報として、加工ステージ５１〜５３ごとの面圧力や負荷率に関する情報が表示されるが、詳細は後述する。もちろん機械的特性や加工情報は、これらのものに限られない。

センサ２４は、プレス装置ＳがワークＷにプレス加工を行う際の金型３とワークＷとの間で生じる機械的特性（本実施形態１では圧縮力）を検出するためのものである。センサ２４は、加工ステージ５１〜５３ごとの圧縮力を検出するのでなく、プレス装置Ｓによる１回のプレス加工の複数の加工ステージ全体での圧縮力を検出する。つまり、複数の加工ステージ５１〜５３の各々に複数のワークＷが配置されている状態で、プレス装置Ｓがプレス加工を行った際の圧縮力の合計を検出する。センサ２４は、例えば、筐体２に設置された歪ゲージであってもよい。また、機械的特性として圧縮力以外のものを検出する場合には、検出すべき各々の機械的特性に応じたセンサが用いられる。センサ２４は、コンロッド１０のいずれかの位置（例えば、中央近傍位置）に設置されていてもよい。

制御部１４は、図３に示すように、内部に演算処理手段としてのＣＰＵ１４ａ、記憶手段としてのメモリ１４ｂを有している。ＣＰＵ１４ａは、駆動モータ４、表示画面１６、入力部１８と接続されている。制御部１４は、センサ２４による検出結果に基づき、各加工ステージ５１〜５３ごとの圧縮力を算出する機能を有する。また、各加工ステージ５１〜５３ごとの金型３１〜３３の金型面積と上記の圧縮力とに基づき、各加工ステージ５１〜５３ごとの金型３１〜３３への面圧力を算出する機能を有する。また、各加工ステージ５１〜５３ごとに、金型３１〜３３の圧縮強さと面圧力との比である負荷率を算出する機能を有する。これらの詳細について後述する。

＜検出工程＞
プレス装置Ｓでは、ワークＷの原反としてのロール状又はシート状の金属材料ＷＳが搬送機構２８によって加工ステージ５１へと送られる。このとき、加工ステージ５１において上型３ａと下型３ｂとは開放状態であり、それらの間にワークＷが搬送されて載置される。この加工開始時の先頭のワークＷをワークＷ１と呼ぶこととする。ワークＷ１が加工ステージ５１の所定位置に停止したら、プレス部が動作し、上型３ａと下型３ｂとが閉鎖され、ワークＷ１に対する加工ステージ５１での加工が実行される。

ワークＷ１に対する加工は、プレス部による高圧でのプレス加工により実現される。そのプレス加工時のワークＷ１に対する圧縮力（プレス荷重ともいう）は、筐体２に設置されたセンサ２４によって検出される。センサ２４が歪ゲージである場合は、センサ２４がプレス加工時の筐体２の歪み（伸び）を検出する（検出工程）。そして検出結果が制御部１４へと送られ、ＣＰＵ１４ａによりその検出結果に基づく金型３とワークＷ１との間で生じる圧縮力が算出される。ＣＰＵ１４ａによる圧縮力の算出プロセスを含めて、「センサ２４により圧縮力が検出される」と言うこととする。ワークＷ１が加工ステージ５１にのみ存在する場合は、この圧縮力は加工ステージ５１における金型３１とワークＷ１との間での圧縮力である。

加工ステージ５１でのワークＷ１に対する加工が完了したら、プレス部が金型３を開放する。搬送機構２８がワークＷ１を加工ステージ５２へと搬送すると共に、次のワークＷ２を加工ステージ５１へと搬送する。ワークＷ１が加工ステージ５２の上下金型３２間に載置され、ワークＷ２が加工ステージ５１の上下金型３１間に載置されて搬送が停止すると、プレス部が動作し、上型３ａと下型３ｂとが閉鎖される。それにより、ワークＷ１に対する加工ステージ５２でのプレス加工とワークＷ２に対する加工ステージ５１でのプレス加工とが実行される。

ワークＷ１、Ｗ２に対する加工は、プレス部による高圧でのプレス加工により実現される。そのプレス加工時のワークＷ１、Ｗ２に対する圧縮力は、上記説明と同様に、筐体２に設置されたセンサ２４により検出される。ワークＷ１が加工ステージ５２に存在し、ワークＷ２が加工ステージ５１に存在する場合は、この圧縮力は加工ステージ５２における金型３２とワークＷ１との間での圧縮力と加工ステージ５１における金型３１とワークＷ２との間での圧縮力との合計である。

加工ステージ５２、５１でのワークＷ１、Ｗ２に対する加工が完了したら、プレス部が金型３を開放する。搬送機構２８がワークＷ１、Ｗ２を各々加工ステージ５３、５２へと搬送すると共に、次のワークＷ３を加工ステージ５１へと搬送する。ワークＷ１が加工ステージ５３の上下金型３３間に載置され、ワークＷ２が加工ステージ５２の上下金型３２間に載置され、ワークＷ３が加工ステージ５１の上下金型３１間に載置されて搬送が停止すると、プレス部が動作し、上型３ａと下型３ｂとが閉鎖される。それにより、ワークＷ１に対する加工ステージ５３でのプレス加工とワークＷ２に対する加工ステージ５２でのプレス加工とワークＷ３に対する加工ステージ５１でのプレス加工とが実行される。

ワークＷ１〜Ｗ３に対する加工は、プレス部による高圧でのプレス加工により実現される。そのプレス加工時のワークＷ１〜Ｗ３に対する圧縮力は、上記説明と同様に、筐体２に設置されたセンサ２４により検出される。ワークＷ１が加工ステージ５３に存在し、ワークＷ２が加工ステージ５２に存在し、ワークＷ３が加工ステージ５１に存在する場合は、この圧縮力は加工ステージ５３における金型３３とワークＷ１との間での圧縮力と５２における金型３２とワークＷ２との間での圧縮力と加工ステージ５１における金型３１とワークＷ３との間での圧縮力との合計である。

以下、搬送機構２８によって金属材料ＷＳが次々と下流側の加工ステージ５に搬送されるごとに、センサ２４によって金型３とワークＷとの間で生じる圧縮力が検出される。センサ２４による金型３とワークＷとの間で生じる圧縮力は、複数の加工ステージ５に複数のワークＷが存在する場合も、それらの合計値として検出される。センサ２４により検出される圧縮力Ｆは、加工ステージ５１での圧縮力をＦ（１）、加工ステージ５２での圧縮力をＦ（２）、加工ステージ５３での圧縮力をＦ（３）としたときに、
・加工ステージ５１にワークＷ１のみが存在する場合：Ｆ＝Ｆ（１）
・加工ステージ５２にワークＷ１が存在し、加工ステージ５１にワークＷ２が存在する場合：Ｆ＝Ｆ（１）＋Ｆ（２）
・加工ステージ５３にワークＷ１が存在し、加工ステージ５２にワークＷ２が存在し、加工ステージ５１にワークＷ３が存在する場合：Ｆ＝Ｆ（１）＋Ｆ（２）＋Ｆ（３）
となる。

書き換えると、
・ｎ番目の加工ステージ５までワークＷが存在する場合：
Ｆ＝Ｆ（１）＋Ｆ（２）＋Ｆ（３）＋・・・＋Ｆ（ｎ−１）＋Ｆ（ｎ）

である。ここで、Ｆ（ｎ）は、ｎ番目の加工ステージでの圧縮力である。

なお、各加工ステージ５には、型開きの際に金型３からワークＷを離型させるためのコイルスプリング（不図示）が配置される場合がある。この場合、センサ２４では、各加工ステージ５でのコイルスプリングによる圧縮力（離型力）も含めた圧縮力（プレス加重）が検出される。

＜算出工程＞
センサ２４からの圧縮力が制御部１４へと送られると、ＣＰＵ１４ａは、加工ステージ５ごとの圧縮力を算出する（算出工程）。加工ステージ５ごとの圧縮力は、センサ２４により検出された圧縮力の現在値とセンサ２４により検出された圧縮力の直前値との差分で求められる。具体的には、ワークＷが存在する加工ステージ５の圧縮力の合計値に基づいて、以下式（１）により各加工ステージ５での個別の圧縮力が算出される。

Ｆ（ｎ）＝Ｆ−｛Ｆ（１）＋Ｆ（２）＋Ｆ（３）＋・・・＋Ｆ（ｎ−１）｝

となる。

図４は、制御部１４のメモリ１４ｂ内に記憶された金型情報データベース（以下、単にデータベースという。）Ｄのデータ構造図である。データベースＤは、例えば入力部１８を介しての情報入力により予めメモリ１４ｂ内に格納されたものである。データベースＤには、各加工ステージ５に装着された金型３ごとの金型面積Ａの情報、金型３ごとの圧縮強さＴの情報が格納されている。例えば、図４では、加工ステージ５１の金型３１の金型面積がＡ（１）であり、圧縮強さがＴ（１）である。加工ステージ５２の金型３２の金型面積がＡ（２）であり、圧縮強さがＴ（２）である。加工ステージ５３の金型３３の金型面積がＡ（３）であり、圧縮強さがＴ（３）である。

ここで、金型３の金型面積Ａは、金型３でワークＷをプレスする際に、当該金型３とワークＷとの間でプレス荷重が加わる面積である。一般的には、金型面積Ａは、金型３全体の面積を意味するのでなく、当該金型３で加工するワークＷの面積に近い値となる。金型３の圧縮強さＴは、金型３の材質に固有の機械的性質である。圧縮強さＴを超える圧縮力Ｆを当該金型３に加重した場合に、金型３は所定の変形、歪み、又は破断を生じ得る。

ＣＰＵ１４ａは、センサ２４により検出された圧縮力ＦとデータベースＤの金型面積Ａの値とに基づき、各加工ステージ５の金型３ごとの面圧力（圧縮応力）Ｐを算出する。面圧力Ｐは、金型に加わるプレス加重による圧力であり、（金型へのプレス加重Ｆ）／（金型面積Ａ）で与えられる。例えば、図５にその算出例を示すように、ｎ番目の加工ステージ５の金型３における面圧力Ｐ（ｎ）は、Ｐ（ｎ）＝Ｆ（ｎ）／Ａ（ｎ）である。

ＣＰＵ１４ａは、金型３の面圧力ＰとデータベースＤの圧縮強さＴの値とに基づき、各加工ステージ５の金型３ごとの負荷率Ｒを算出する。負荷率Ｒは、金型への面圧力Ｐと圧縮強さＴとの比（面圧力Ｐ／圧縮強さＴ）で与えられ、金型３の圧縮強さＴが、それに加わるプレス加重Ｆに対してどの程度マージンがあるかを示す値である。例えば、図５にその算出例を示すように、ｎ番目の加工ステージ５の金型３における負荷率Ｒ（ｎ）は、Ｒ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）／Ｔ（ｎ）である。

ここで、プレス荷重が加わっていない（Ｆ＝Ｐ＝０）場合が、負荷率Ｒ＝０の状態である。プレス荷重Ｆが大きくなり、負荷率Ｒ≧１（＝１００％）の場合が、面圧力Ｐが圧縮強さＴ以上の状態である。このとき、圧縮強さＴはプレス荷重Ｆに対してマージンがなく、金型３に所定の変形、歪み、又は破断を生じ得る。

＜表示工程＞
センサ２４により検出された検出結果や制御部１４により算出された算出結果に基づき、加工ステージ５ごとの加工情報１１が表示画面１６に表示される（表示工程）。図６は、プレス装置Ｓの表示画面１６における表示例を示す図である。図６においては、加工ステージ５１、５２、５３・・・ごとに圧縮力（プレス荷重）Ｆ、金型面積Ａ、面圧力Ｐ、圧縮強さＴ、負荷率Ｒがリスト表示されている。プレス装置Ｓの利用者が表示画面１６を視認することにより、加工ステージ５ごとのプレス荷重Ｆに対する金型３の圧縮強さＴのマージンを容易に把握することができる。ここでは、圧縮力Ｆが加工情報１１である。もちろん、圧縮力Ｆと共に表示画面１６に表示される面圧力Ｐや負荷率Ｒも加工情報１１である。負荷率Ｒは負荷率情報でもある。

どの加工ステージ５における金型３の圧縮強さＴがプレス荷重Ｆに対してマージンが少ないのか、が容易に把握できるので、加工ステージ５ごとに金型３の材料を適切に選定することができる。例えばマージンが少ないか又はない場合に、その加工ステージ５における金型３を、より高い圧縮強さＴの材料に変更することができる。

図７（ａ）は、プレス装置Ｓの表示画面１６における他の表示例を示す図である。図７（ａ）では、金型３ごと（加工ステージ５ごと）に、負荷率Ｒが負荷率メーターとしてバー表示１３により表示されている。この図７（ａ）では、バー表示１３が加工情報１１としての負荷率情報である。バー表示１３は、負荷率１００％のときの全長に対する長さの比で負荷率Ｒの程度を視覚的に表示するものである。

例えば、負荷率０〜５０％の範囲は、プレス荷重Ｆに対して金型３が充分な圧縮強さＴを持ち、負荷プレス荷重Ｆによっても金型３が変形したり破断したりするおそれのない領域（安全領域）である。負荷率５１％〜７４％の範囲は、金型３がプレス荷重Ｆによって弾性変形する可能性のある領域（弾性変形領域）である。負荷率７５％〜９０％の範囲は、金型３が塑性変形を生じるおそれのある領域（塑性変形領域）である。負荷率９１％以上の範囲は、金型３が塑性変形、破断等深刻なダメージを受けるおそれのある領域（危険領域）である。

図７（ａ）では、負荷率Ｒが０〜５０％に対応する範囲ではバー表示１３は緑色、５１％〜７４％に対応する範囲ではバー表示１３は黄色、７５％〜９０％に対応する範囲ではバー表示１３は赤色で表示される。負荷率Ｒが９１％以上の場合は、バー表示１３は赤色で表示され、かつ、バー表示１３内に「Ｄａｎｇｅｒ！！」の文字が表示される。このようなバー表示１３による負荷率Ｒの提示により、利用者は直感的に、容易に加工ステージ５ごとの金型３のプレス荷重Ｆに対するマージンを把握することができる。

図７（ｂ）は、プレス装置Ｓの表示画面１６における更に他の表示例を示す図である。図７（ｂ）では、金型３ごと（加工ステージ５ごと）に、負荷率Ｒが負荷率メーターとして回転針によるメーター表示１５により表示されている。この図７（ｂ）では、メーター表示１５が加工情報１１としての負荷率情報である。メーター表示１５は、負荷率０から負荷率１００％までの中心角度に対する回転針の回転角度の比で負荷率Ｒの程度を視覚的に表示するものである。

メーター表示１５においては、例えば、負荷率０〜５０％の範囲が「安全領域」、負荷率５１％〜７４％の範囲が「弾性変形領域」、負荷率７５％〜９０％の範囲が「塑性変形領域」、負荷率９１％以上の範囲が「危険領域」に対応することが文字表示されている。このようなメーター表示１５による負荷率Ｒの提示により、利用者は直感的に、容易に加工ステージ５ごとの金型３のプレス荷重Ｆに対するマージンを把握することができる。

［実施形態２］
以上、本発明の好ましい実施の形態１を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、図８に示すように、プレス装置ＳとコンピュータＣとが接続され、コンピュータＣ側の表示画面１６に図６、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示す加工情報１１が表示されるようになっていてもよい。ここで、コンピュータＣは、例えばパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末等の、制御部１４と表示画面１６と入力部１８とを含むハードウェアである。

データベースＤがコンピュータＣのメモリ１４ｂ内に記憶され、コンピュータＣ内のＣＰＵ１４ａがセンサ２４からの検出結果に基づいて演算処理を行って面圧力Ｐ、負荷率Ｒを算出し、コンピュータＣの表示画面１６に、負荷率情報がバー表示１３又はメーター表示１５されるようになっていてもよい。

また、上記実施形態では、金型３とワークＷとの間で生じる機械的特性が「圧縮力」である場合について説明した。したがって、センサ２４は圧縮力（プレス荷重）Ｆを検出し、表示画面１６には圧縮力（プレス荷重）Ｆに関する加工情報１１としての「プレス荷重Ｆ」、「面圧力Ｐ」、「負荷率Ｒ」が表示される場合について説明した。表示画面１６には、更に負荷率Ｒを指標する負荷率情報としてのバー表示１３やメーター表示１５が表示される場合について説明した。

しかしながら、機械的特性は、必ずしも圧縮力に限定される必要はなく、加工装置の種類に応じて、例えば、せん断力、引張力、衝撃力等の種々の機械的特性を本発明に適用することが考えられる。

Ａ、Ａ（１）〜Ａ（３）：金型面積
Ｃ：コンピュータ
Ｄ：金型情報データベース
Ｆ、Ｆ（１）〜Ｆ（３）：圧縮力（プレス荷重）
Ｐ、Ｐ（１）〜Ｐ（３）：面圧力
Ｒ、Ｒ（１）〜Ｒ（３）：負荷率
Ｓ：プレス装置（加工装置としての金型プレス装置）
Ｔ、Ｔ（１）〜Ｔ（３）：圧縮強さ
Ｗ、Ｗ１〜Ｗ３：ワーク（加工対象）
ＷＳ：金属材料
２：筐体
３：金型
３ａ：上型
３ｂ：下型
４：駆動モータ
５：加工ステージ
６：伝達機構
８：クランク軸
１０：コンロッド
１１：加工情報
１２：スライド
１３：バー表示
１４：制御部
１４ａ：ＣＰＵ（演算処理手段）
１４ｂ：メモリ（記憶手段）
１５：メーター表示
１６：表示画面(表示手段)
１８：入力部（入力手段）
２２：ボルスタ
２４：センサ（検出手段）
２８：搬送機構（搬送手段）
３１：金型（第１金型）
３１ａ：上型（第１上型）
３１ｂ：下型（第１下型）
３２：金型（第２金型）
３２ａ：上型（第２上型）
３２ｂ：下型（第２下型）
３３：金型（第３金型）
３３ａ：上型（第３上型）
３３ｂ：下型（第３下型）
５１：加工ステージ（第１加工ステージ）
５２：加工ステージ（第２加工ステージ）
５３：加工ステージ（第３加工ステージ）

Claims (5)

1. 加工装置により、金型を用いて加工対象に対して加工を行う際の前記金型と前記加工対象との間で生じる機械的特性に関する加工情報を表示する加工情報表示方法であって、
   前記加工装置は、
   各々に金型が設置可能であって設置された金型ごとの加工を実現する複数の加工ステージと、
   前記加工対象を前記複数の加工ステージに順次搬送する搬送手段と、
   前記加工対象に加工を行う際の前記金型と前記加工対象との間で生じる機械的特性を検出する検出手段と、を有しており、
   前記検出手段により前記複数の加工ステージ全体での前記機械的特性を検出する検出工程と、
   前記検出手段による検出結果に基づき前記複数の加工ステージごとの前記機械的特性に関する加工情報を表示する表示工程と、を有する、加工情報表示方法。
2. ｎ番目の加工ステージにおける機械的特性をＦ（ｎ）、ｋ番目の加工ステージにおける機械的特性をＦ（ｋ）としたときに、前記複数の加工ステージごとの前記機械的特性を以下式（１）に基づき算出する算出工程を更に有する、請求項１に記載の加工情報表示方法。
   

   
3. 前記加工装置がプレス加工装置であり、
   前記加工がプレス加工であり、かつ、
   前記機械的特性が圧縮力である、請求項１又は請求項２に記載の加工情報表示方法。
4. 前記算出工程において、ｎ番目の加工ステージでの金型の金型面積とｎ番目の加工ステージにおける機械的特性であるＦ（ｎ）とに基づきｎ番目の加工ステージにおける金型への面圧力を算出すると共に、前記ｎ番目の加工ステージにおける金型の圧縮強さと前記面圧力との比である負荷率を算出し、
   前記表示工程において、前記ｎ番目の加工ステージにおける負荷率を指標する負荷率情報を表示する、請求項３に記載の加工情報表示方法。
5. 各々に金型が設置可能であって設置された金型ごとのプレス加工を実現する複数の加工ステージと、
   加工対象を前記複数の加工ステージに順次搬送する搬送手段と、
   前記加工対象にプレス加工を行う際の前記金型と前記加工対象との間で生じる圧縮力を検出する検出手段と、
   記憶手段と、
   演算処理手段と、
   表示手段と、を有しており、
   前記記憶手段には、前記金型ごとの金型面積と、前記金型ごとの圧縮強さとが記憶されており、
   前記演算処理手段は、前記検出手段により検出された圧縮力と前記金型面積とに基づき前記金型ごとの面圧力を算出すると共に、前記金型ごとの面圧力と前記金型ごとの圧縮強さとの比率を指標する負荷率を算出し、
   前記表示手段は、前記金型ごとの負荷率を指標する負荷率情報を表示する、金型プレス装置。

Images