JP2019042787A - プレス装置およびプレス装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電性能の劣化を低減することが可能なプレス装置およびプレス装置の制御方法を提供すること。【解決手段】プレス装置１は、スライド２と、ボルスタ３と、サーボモータ２１と、キャパシタユニット６０と、電流センサ６１と、コントローラ１０と、を備える。スライド２は、上金型７が装着可能である。ボルスタ３は、スライド２の下方に配置され下金型８が載置可能である。サーボモータ２１は、スライド２を駆動する。キャパシタユニット６０は、蓄電した電力をサーボモータ２１に供給可能である。電流センサ６１は、キャパシタユニット６０から供給される電流を検出する。コントローラ１０は、電流センサ６１の検出値に基づいて、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止する停止制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス装置およびプレス装置の制御方法に関する。

例えば自動車等の生産メーカでは、金型を用いたプレス装置によってボデー等が生産されている。近年、プレス装置としては、サーボモータ駆動方式のプレス機械が用いられている。
このようなサーボモータ駆動方式のプレス機械では、プレス成形時に大きなピーク電力が発生し、工場電圧または工場外電圧が降下しフリッカ等の問題が発生する場合がある。

一方、電力のピークを抑制するため、プレス装置にアルミ電解コンデンサを搭載する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−２３０９９７号公報

しかしながら、電解液を用いた蓄電装置を用いる場合、短時間で大電流が流れると、電解液が気化し蓄電性能が劣化（容量減少および寿命劣化など）する場合がある。
本発明は、蓄電性能の劣化を低減することが可能なプレス装置およびプレス装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、発明にかかるプレス装置は、スライドと、ボルスタと、サーボモータと、蓄電ユニットと、電流検出部と、制御部と、を備える。スライドは、上金型が装着可能である。ボルスタは、スライドの下方に配置され下金型が載置可能である。サーボモータは、スライドを駆動する。蓄電ユニットは、蓄電した電力をサーボモータに供給可能である。電流検出部は、蓄電ユニットから供給される電流を検出する。制御部は、電流検出部の検出値に基づいて、蓄電ユニットからサーボモータへの電流の供給を停止する停止制御を行う。

また、他の発明にプレス装置の制御方法は、検出ステップと、判定ステップと、停止ステップと、を備える。検出ステップは、蓄電ユニットから、スライドを駆動するサーボモータに供給される電流を検出する。停止ステップは、検出ステップでの検出値に基づいて、蓄電ユニットからサーボモータへの電流の供給を停止する。

本発明によれば、蓄電性能の劣化を低減することが可能なプレス装置およびプレス装置の制御方法を提供することができる。

本発明にかかる実施の形態におけるプレス装置を示す模式図。 図１のプレス装置のキャパシタユニットを示す斜視図。 図１のプレス装置のコントローラの構成を示すブロック図。 図２のキャパシタユニットにおける通電時間と連続して通電した場合に許容可能な最大電流との関係を示す図。 図１のプレス装置の制御動作を示すフロー図。 図１のプレス装置の制御動作を示すフロー図。 図１のプレス装置を用いた場合における工場電源からの供給電力を示す図。 図１の電流センサによって検出された電流値の時間変化を示す図。

本発明のプレス装置について図面を参照しながら以下に説明する。
＜１．構成＞
（１−１．プレス装置の概要）
図１は、本発明にかかる実施の形態のプレス装置１の構成を示す模式図である。
本実施の形態のプレス装置１は、上金型７と下金型８を用いて材料にプレス加工を行う。プレス装置１は、スライド２と、ボルスタ３と、スライド駆動部４と、サーボ電源部５と、蓄電システム部６と、メインブレーカ９と、コントローラ１０と、を主に備える。

スライド２の下面には、上金型７が取りつけられる。ボルスタ３の上面には、下金型８が載置される。スライド駆動部４は、スライド２を昇降移動させる。サーボ電源部５は、工場電源１００から供給された交流を直流に変換して蓄電システム部６に出力する。蓄電システム部６は、工場電源１００若しくはスライド駆動部４において生じる回生電力を蓄電する。メインブレーカ９は、工場電源１００からプレス装置１に供給する電力をオン・オフする。コントローラ１０は、スライド駆動部４、サーボ電源部５、および蓄電システム部６の制御を行う。

（１−２．スライド駆動部）
スライド駆動部４は、サーボモータ２１と、サーボアンプ２２と、ピニオンギヤ２３と、メインギヤ２４と、クランクシャフト２５と、コンロッド２６とを有する。サーボモータ２１は、スライド２の駆動源である。サーボアンプ２２は、サーボモータ２１に駆動電流を供給する。ピニオンギヤ２３は、サーボモータ２１と連結されており、サーボモータ２１の回転によって回転する。メインギヤ２４は、ピニオンギヤ２３と噛み合っており、ピニオンギヤ２３の回転に伴って回転する。クランクシャフト２５は、メインギヤ２４と連結されており、メインギヤ２４の回転によって回転する。コンロッド２６は、クランクシャフト２５とスライド２を連結する。本実施の形態では、コンロッド２６は２つ設けられている。

サーボアンプ２２からの駆動電流によってサーボモータ２１が回転すると、ピニオンギヤ２３が回転し、ピニオンギヤ２３の回転と共にメインギヤ２４も回転する。メインギヤ２４の回転によりクランクシャフト２５が回転し、コンロッド２６が上下動する。これによってコンロッド２６が接続されているスライド２が昇降移動する。
（１−３．サーボ電源部）
サーボ電源部５は、高調波フィルタモジュール３１と、リアクトル３２と、ＰＷＭコンバータ３３とを有する。高調波フィルタモジュール３１は、ＰＷＭコンバータ３３において発生する高調波が工場電源１００側に戻ることを防ぐ。

リアクトル３２とＰＷＭコンバータ３３はチョッパー回路を構成し、交流を直流に変換し昇圧する。工場電源１００からは所定電圧の交流が供給されており、ＰＷＭコンバータ３３からは所定電圧よりも高い電圧の直流が出力される。ＰＷＭコンバータ３３とサーボアンプ２２は、ＤＣバスライン１４によって接続されている。また、ＰＷＭコンバータ３３は、ＤＣバスライン１４における電圧を監視する。

（１−４．蓄電システム部）
蓄電システム部６は、複数の電気二重層キャパシタ６０１（後述する図２参照）が設けられた蓄電盤４２と、動作前に電気二重層キャパシタ６０１を充電する初期充電回路４１と、初期充電回路４１をバイパスするための短絡コンタクタ４３と、電気二重層キャパシタ６０１からサーボモータ２１への電流の供給を遮断する短絡コンタクタ４４と、を備える。

（１−４−１．初期充電回路）
初期充電回路４１は、ＤＣバスライン１４上に設けられており、蓄電盤４２に設けられた複数の電気二重層キャパシタ６０１（後述する）を充電するための回路である。すなわち、プレス装置１を動作する前には、蓄電盤４２の電気二重層キャパシタ６０１は充電されていないため、工場電源１００から供給される電力を充電する。初期充電回路４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と、リアクトル５２とを有している。初期充電回路４１は、充電の際に電気二重層キャパシタ６０１に急激に電流が流れ込まないように電流を絞る。

（１−４−２．短絡コンタクタ）
短絡コンタクタ４３は、初期充電回路４１をバイパスするようにＤＣバスライン１４に接続されたバイパスライン１５上に設けられている。すなわち、バイパスライン１５は、初期充電回路４１のＰＷＭコンバータ３３側においてＤＣバスライン１４と接続され、初期充電回路４１のサーボアンプ２２側においてＤＣバスライン１４と接続されている。短絡コンタクタ４３をＯＮ状態にすることにより、ＰＷＭコンバータ３３から出力された電流は、初期充電回路４１をバイパスしてサーボアンプ２２へと供給される。

（１−４−３．蓄電盤）
蓄電盤４２は、２４個の電気二重層キャパシタ６０１（図２参照）が設けられた４つのキャパシタユニット６０と、４つの電流センサ６１と、を有する。
図２は、蓄電盤４２に設けられたキャパシタユニット６０を示す図である。本実施の形態では、キャパシタユニット６０は、２枚のヒートシンク６０２と、２４個の直列接続された電気二重層キャパシタ６０１と、を有する。

２枚のヒートシンク６０２は上下に配置されている。キャパシタユニット６０では、一枚のヒートシンク６０２と、ヒートシンク６０２上に載置された１２個の電気二重層キャパシタ６０１が、２段設けられている。２枚のヒートシンク６０２および２４個の電気二重層キャパシタ６０１は、枠部材等によって固定されている。ヒートシンク６０２は、アルミによって形成された板形状の部材であり、ヒートシンク６０２には、冷却水が流通する流路が形成されている。ヒートシンク６０２の流路には、チラー１２から冷却水が供給される。冷却水は、チラー１２によって循環する。

本実施の形態のプレス装置１では、図１に示すように、キャパシタユニット６０は４つ設けられており、４つのキャパシタユニット６０は、工場電源１００からサーボモータ２１に電力を供給するライン（具体的にはＤＣバスライン１４）に対して並列接続されている。詳細には、ＤＣバスライン１４のバイパスライン１５の接続部とサーボアンプ２２との間に、４つのキャパシタユニット６０が繋がっている。また、本明細書において電気二重層キャパシタ６０１の電圧との記載は、キャパシタユニット６０（２４個直列に接続された電気二重層キャパシタ６０１）の電圧を示す。

４つのキャパシタユニット６０は、接続ライン１６によってＤＣバスライン１４に接続されている。接続ライン１６は、ＤＣバスライン１４に接続されている共通ライン１６１と、各々のキャパシタユニット６０と共通ライン１６１を接続する個別ライン１６２とを有する。
電流センサ６１は、個別ライン１６２上に設けられている。電流センサ６１は、各々のキャパシタユニット６０からＤＣバスライン１４に流れる電流を所定時間ごと（例えば、１ｍｓｅｃ）に計測する。

（１−４−４．短絡コンタクタ）
短絡コンタクタ４４は、共通ライン１６１に設けられている。短絡コンタクタ４４がオン状態のとき、４つのキャパシタユニット６０とＤＣバスライン１４は電気的に繋がっており、４つのキャパシタユニット６０からＤＣバスライン１４へと電流を供給できる。また、短絡コンタクタ４４がオフ状態のとき、４つのキャパシタユニット６０とＤＣバスライン１４の間は電気的に遮断されており、４つのキャパシタユニット６０からＤＣバスライン１４への電流の供給が停止される。

（１−５．コントローラ）
図３は、コントローラ１０の構成を示すブロック図である。コントローラ１０は、取得部７１と、記憶部７２と、ピーク検出部７３と、算出部７４と、判定部７５と、停止実行部７６と、を少なくとも有する。
取得部７１は、所定時間（例えば、１ｍｓｅｃ）ごとに４つの電流センサ６１で検出された電流値を取得する。

記憶部７２は、取得部７１によって取得された電流値を記憶する。なお、記憶部７２は、電流値をキャパシタユニット６０ごとに区別して記憶する。
ピーク検出部７３は、各々の電流センサ６１によって取得される電流のピークを検出する。ピーク検出部７３は、例えば、電流センサ６１から今回取得した電流値と、前回取得した電流値を比較し、前回取得した電流値よりも今回取得した電流値が小さい場合には、前回取得した電流値の検出タイミングにおいて電流値がピークに達したことを検出する。

算出部７４は、前回取得した電流値の検出タイミングを中心にした所定の判定時間における電流の平均値を算出する。判定時間は、複数設定されており、例えば、２ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃの時間において電流の平均値を算出する。
判定部７５は、判定時間について算出された電流の平均値と、その判定時間に対して設定されている閾値とを比較し、電流の平均値が閾値を超えているか否かを判定する。

図４は、１つのキャパシタユニット６０における通電時間に対して連続して通電可能な最大電流の値を示す図である。図４では、例えば０．０２ｓｅｃにおける許容最大電流は１２００Ａとなっている。これは、０．０２ｓｅｃの間において１２００Ａの電流を連続して供給する場合が、キャパシタユニット６０が許容できる最大電流値であることを示す。すなわち、０．０２ｓｅｃの場合１２００Ａを閾値として、１２００Ａよりも大きい値の電流を０．０２ｓｅｃ連続して供給すると、キャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。また、０．０５ｓｅｃにおける許容最大電流は７２０Ａとなっている。このため、０．０５ｓｅｃでは、７２０Ａよりも大きい値の電流を０．０５ｓｅｃ連続して供給すると、キャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。

なお、本実施の形態では、平均値を用いており、判定時間を０．０２ｓｅｃとすると、その間の平均値が１２００Ａを超えた場合にキャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。また、仮に判定時間を０．０５ｓｅｃとすると、その間の平均値が７２０Ａを超えた場合にキャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。
このように、５０ｍｓの判定時間における閾値は、２０ｍｓの判定時間における閾値よりも低い値に設定されており、長い判定時間に対する閾値は低い値に設定されている。

停止実行部７６は、判定部７５において所定の判定時間における電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合に、短絡コンタクタ４４をオフにして接続ライン１６の電流の流れを遮断する。これによって、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。
＜２．動作＞
次に、本発明にかかる実施の形態のプレス装置１の動作について説明するとともに、本発明のプレス装置の制御方法の一例についても述べる。図５Ａおよび図５Ｂは、本実施の形態のプレス装置１の制御を示すフロー図である。

はじめに、プレス動作の際の制御についてステップＳ１０〜Ｓ２２を参照して説明し、次に、キャパシタユニット６０からの電流の供給を停止する停止制御についてステップＳ３０〜Ｓ４７を参照して説明する。
はじめに、ステップＳ１０において、コントローラ１０からプレス運転準備信号が出力されているか否かが検出される。プレス運転準備信号は、プレス装置１を運転する際にユーザによってボタンが押されて出力される信号であり、プレス装置１を正常に動作させる準備が出来たことを示す信号である。

次に、ステップＳ１１において、電気二重層キャパシタ６０１に充電が行われる。短絡コンタクタ４３はオフされている状態のため、バイパスライン１５には電流が流れず、ＰＷＭコンバータ３３から出力された電力は初期充電回路４１へ流れる。初期充電回路４１のＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって電流制御が行われながら、ＤＣバスライン１４に接続されている電気二重層キャパシタ６０１に電荷が蓄積される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１が、ＤＣバスライン１４の電圧を監視しており、ステップＳ１２において、電気二重層キャパシタ６０１の電圧が所定電圧まで昇圧されるまで充電が行われる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、入力側電圧と出力側電圧が一致すると充電が完了したと判断し、動作を停止する。

ステップＳ１２においてＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって電気二重層キャパシタ６０１の電圧が所定電圧まで昇圧されたことが検出されると、ステップＳ１３において、コントローラ１０は、短絡コンタクタ４３を接続する。これによって、ＰＷＭコンバータ３３からの出力は、初期充電回路４１をバイパスしてサーボアンプ２２へと供給され、ステップＳ１８において電気二重層キャパシタ６０１からの充放電が開始される。

ステップＳ１３において短絡コンタクタ４３が接続されると、ステップＳ１４において、コントローラ１０は、サーボモータ２１を通電する。
次に、ステップＳ１５において、設定されたモーションに従いサーボモータ２１が動作してスライド２を上下動作させる。なお、スライド２の下方への移動の際、サーボモータ２１は所定速度に達するまで加速し、その後一定速度で駆動する。サーボモータ２１の駆動によるクランクシャフト２５の回転に伴って、スライド２は下死点に達してから上昇する。そして、上死点でスライド２を停止させるために所定位置からサーボモータ２１が減速される。

そして、ステップＳ１６において、サーボモータ２１の停止信号が出力されている場合には、ステップＳ１７において、サーボモータ２１は停止する。これによって、スライド２が上死点で停止する。
プレス加工の際の消費電力の変化について図６を用いて説明する。図６は、プレス加工の際の電力の変化を示す図である。図６には、点線Ｌ１と実線Ｌ２が示されている。点線Ｌ１は、プレス成形時におけるプレス装置１の消費電力の時間変化を示す。実線Ｌ２は、工場電源１００から供給された電力の時間変化を示す。

図６における時刻ｔ１からスライド２の下方への移動が開始され、時刻ｔ１〜ｔ２において、サーボモータ２１が所定速度に達するまで加速されており、サーボモータ２１によって電力が消費される。サーボモータ２１によって電力が消費され、ＤＣバスライン１４の電圧が低下すると、サーボ電源部５からは予め設定された一定電力が供給される。実線Ｌ２に示すように、サーボ電源部５からは一定電力しか供給されないため、不足分が電気二重層キャパシタ６０１から供給される。すなわち、点線Ｌ１のうち実線Ｌ２よりも超えた分が電気二重層キャパシタ６０１から供給される。

そして、時刻ｔ２においてサーボモータ２１の速度が所定速度に達すると、時刻ｔ２からサーボモータ２１は、一定速度で駆動する。時刻ｔ２から、上金型７が材料（ワーク）に接触する時刻ｔ３までサーボモータ２１にかかる負荷が少ないため、点線Ｌ１に示す消費電力が少なくなっている。このとき、実線Ｌ２のうち点線Ｌ１よりも超えた分の電力が電気二重層キャパシタ６０１に充電される。

次に、時刻ｔ３から更にスライド２が下降しワークに対して時刻ｔ４までプレス加工が行われる。このときに消費電力がピークとなるが、上述したようにサーボ電源部５からは予め設定された一定電力が供給され不足分の電力は電気二重層キャパシタ６０１から供給される。
そして、スライド２が所定位置に達すると、コントローラ１０は、スライド２を上死点で停止するためにサーボモータ２１を減速させる。図６における、時刻ｔ５がサーボモータ２１の減速開始時刻を示し、時刻ｔ６が減速終了を示す。図６に示すように、時刻ｔ５からｔ６では、出力がマイナス側になっており、サーボモータ２１において回生電力が発生している。この回生電力は、電気二重層キャパシタ６０１に充電される。

一方、上記ステップＳ１４〜ステップＳ１７のプレス加工の間に、並行してステップＳ１８〜ステップＳ２２の制御が行われている。上述したように、ステップＳ１３における短絡コンタクタ４３の接続によって、ステップＳ１８において電気二重層キャパシタ６０１による充放電が開始される。
そして、次のステップＳ１９では、ＰＷＭコンバータ３３が、ＤＣバスライン１４の電圧が所定電圧以上になるか否かを判定している。そして、ＤＣバスライン１４の電圧が所定電圧以上になった場合、制御はステップＳ２０へと進み、電力は、ＰＷＭコンバータ３３の電源回生機能により工場電源１００に回生される。ＤＣバスライン１４の電圧は電気二重層キャパシタ６０１の電圧と等しいため、ＰＷＭコンバータ３３は、電気二重層キャパシタ６０１の電圧を検出していることになる。すなわち、電気二重層キャパシタ６０１の充電量が所定量以上になると、サーボモータ２１で発生した回生電力は工場電源１００へと回生される。また、ステップＳ１９において、ＤＣバスライン１４の電圧が、所定電圧よりも小さい場合には、ステップＳ２１において電気二重層キャパシタ６０１が充電される。

なお、次のステップＳ２２において、コントローラ１０からプレス運転準備信号が出力されているか否かが検出される。プレス運転準備信号が検出されている間は、ステップＳ１８〜ステップＳ２１が繰り返される。また、ステップＳ２２において、コントローラ１０からプレス運転準備信号が出力されていないことが検出されると、制御は終了する。
なお、初めに電気二重層キャパシタ６０１に充電を行った後は、サーボモータ２１の減速時の回生電力等によって電気二重層キャパシタ６０１に充電が行われる。このため、工場電源１００から入力を行わなくてもよい。

以上のように、充電可能な電気二重層キャパシタ６０１を備えることによって、不足分は電気二重層キャパシタ６０１から供給されるため、図６に示すように工場電源１００から供給される電力を一定にすることができる。
上述したプレス制御の一例であるステップＳ１０〜Ｓ２２の動作と並行して、図５Ｂに示すように、停止制御の一例であるステップＳ３０〜Ｓ４７の動作が行われる。

ステップＳ３０において、取得部７１は、所定時間（例えば、１ｍｓｅｃ）ごとに４つの電流センサ６１で検出された電流値を取得する。取得された電流値は、記憶部７２に記憶される。
ステップＳ３１において、ピーク検出部７３は、各々の電流センサ６１の検出値において、今回の検出タイミングにおける電流値が前回の検出タイミングにおける電流値より下がったか否かについて判定する。そして、下がった場合には、前回の検出タイミングにおいて電流値にピークが発生したことを検出する。なお、ピークは、例えば、図６における時刻ｔ３等で発生する。

図７は、１つの電流センサ６１によって検出された電流値の変化の一例を示す図である。１ｍｓごとに電流値が取得されているとする。例えば、時刻ｔ１１で取得した電流値Ａ１と、時刻ｔ１１の次の検出タイミングである時刻ｔ１２（ｔ１１＋１ｍｓｅｃ）で取得した電流値Ａ２を比較すると、電流値Ａ２の方が大きくなっているため、ステップＳ３０における判定が繰りかえされる。次に、ピーク検出部７３は、時刻ｔ１３（ｔ１２＋１ｍｓｅｃ）で取得した電流値Ａ３と時刻ｔ１２で取得した電流値Ａ２とを比較するが、電流値Ａ３の方が電流値Ａ２よりも大きいため、ステップＳ３０を再度繰り返す。

次に、ピーク検出部７３は、時刻ｔ１４（ｔ１３＋１ｍｓｅｃ）で取得した電流値Ａ４と時刻ｔ１３で取得した電流値Ａ３とを比較し、今回の検出タイミングである時刻ｔ１４で取得した電流値Ａ４の方が、前回の検出タイミングである時刻ｔ１３で取得した電流値Ａ３よりも小さくなっているため、時刻ｔ１３において電流値のピークが発生したことを検出する。

次に、ステップＳ３２において、算出部７４は、２ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、電流のピークのタイミングである時刻ｔ１３を中心にした前後１ｍｓｅｃの間（図７において判定期間Ｊ２で示す）における電流値のデータを記憶部７２から取得する。具体的には、算出部７４は、時刻ｔ１２、時刻ｔ１３および時刻ｔ１４の電流値を取得する。そして、算出部７４は、時刻ｔ１３を中心とした２ｍｓｅｃの間における電流の平均値を算出する。すなわち、図７に示す時刻ｔ１２、時刻ｔ１３および時刻ｔ１４における電流値Ａ２、Ａ３およびＡ４の平均値が算出される。

次に、ステップＳ３３において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている２ｍｓｅｃの判定時間において予め設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ３４へすすむ。ここで、閾値は、図４で説明した許容最大電流値に設定されている。すなわち、２ｍｓｅｃにおける閾値は、キャパシタユニット６０から２ｍｓｅｃの間連続で電流を供給した場合に、キャパシタユニット６０の劣化につながらない最大の電流値に設定されている。以下の１０ｍｓｅｃの判定時間における閾値、２０ｍｓｅｃの判定時間における閾値、５０ｍｓｅｃの判定時間における閾値、１００ｍｓｅｃの判定時間における閾値も同様である。

そして、ステップＳ３４において、停止実行部７６は、短絡コンタクタ４４をオフにし、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給を停止する。
一方、ステップＳ３３において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ３５において、算出部７４は、１０ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後５ｍｓｅｃ（時刻ｔ５〜ｔ６の間）の電流値のデータを記憶部７２から取得する。図７には、１０ｍｓｅｃの判定期間が、判定期間Ｊ１０で示されている。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータ（時刻ｔ１５〜ｔ１６の１１個のデータ）の平均値を算出する。

次に、ステップＳ３６において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている１０ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ３７へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。

一方、ステップＳ３６において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ３８において、算出部７４は、２０ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後１０ｍｓｅｃの電流値のデータを記憶部７２から取得する。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータの平均値を算出する。

次に、ステップＳ３９において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている２０ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ４０へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。

一方、ステップＳ３９において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ４１において、算出部７４は、５０ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後２５ｍｓｅｃの電流値のデータを記憶部７２から取得する。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータの平均値を算出する。

次に、ステップＳ４２において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている５０ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ４３へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。

一方、ステップＳ４２において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ４４において、算出部７４は、１００ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後５０ｍｓｅｃの電流値のデータを記憶部７２から取得する。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータの平均値を算出する。

次に、ステップＳ４５において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている１００ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ４６へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。

一方、ステップＳ４５において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ４７において、プレス運転準備信号がオフかオンか判定され、オンの場合には、制御はステップＳ３０へと戻り、次にピークが検出されると、ステップＳ３２〜ステップＳ４６の制御が行われる。
一方、ステップＳ４７において、プレス運転準備信号がオフの場合には、制御は終了する。

このように、電流のピークを検出するとそのピークを中心とする複数の判定時間において、それぞれに設定されている閾値を超えているか否かが判定され、閾値を超えている場合には、キャパシタユニット６０を劣化させる可能性があると判定し、４つのキャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給が停止される。なお、短絡コンタクタ４４のオフ状態への切換とともに、プレス装置１の動作も停止させてもよい。

＜３．特徴等＞
（３−１）
本実施の形態におけるプレス装置１は、スライド２と、ボルスタ３と、サーボモータ２１と、キャパシタユニット６０（蓄電ユニットの一例）と、電流センサ６１（電流検出部の一例）と、コントローラ１０（制御部の一例）と、を備える。スライド２は、上金型７が装着可能である。ボルスタ３は、スライド２の下方に配置され下金型８が載置可能である。サーボモータ２１は、スライド２を駆動する。キャパシタユニット６０は、蓄電した電力をサーボモータ２１に供給可能である。電流センサ６１は、キャパシタユニット６０から供給される電流を検出する。コントローラ１０は、電流センサ６１の検出値に基づいて、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止する停止制御を行う。

これにより、キャパシタユニット６０から短時間に大電流が流れ、キャパシタユニット６０の劣化につながる場合には、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。このため、短時間において大電流が流れることによる電気二重層キャパシタ６０１への影響を抑制し、容量減少および寿命劣化を低減することが可能となり、蓄電性能の劣化を低減することができる。

（３−２）
本実施の形態におけるプレス装置１は、短絡コンタクタ４４（遮断部の一例）を更に備える。短絡コンタクタ４４は、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への共通ライン１６１（電流のラインの一例）を遮断する。コントローラ１０は、短絡コンタクタ４４を動作させることにより、停止制御を行う。

これにより、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。
（３−３）
本実施の形態におけるプレス装置１では、コントローラ１０（制御部の一例）は、所定の判定時間においてキャパシタユニットから供給される電流の平均値が所定閾値を超えたと判定した場合、停止制御を行う。

これにより、電気二重層キャパシタの蓄電性能を劣化させる可能性のある大電流が短時間に流れる前に検出することができるため、蓄電性能の劣化を低減することができる。
（３−４）
本実施の形態におけるプレス装置１では、コントローラ１０（制御部の一例）は、取得部と、ピーク検出部７３と、算出部７４と、判定部７５と、停止実行部７６と、を有する。取得部７１は、所定時間ごとに電流センサ６１からの検出値を取得する。ピーク検出部７３は、検出値に基づいて、電流値のピークを検出する。算出部７４は、電流値のピークを中心として判定時間における電流の平均値を算出する。判定部７５は、算出部７４によって算出された電流の平均値と、所定閾値を比較し、電流の平均値が所定閾値を超えているか否かを判定する。停止実行部７６は、電流の平均値が所定閾値を超えていると判定部７５によって判定された場合に停止制御を行う。

これにより、電流値がピークに達した時刻ｔ１３を含む時間内における電流の平均値を算出することができるため、短時間に大電流が流れる可能性が高い時間帯において、停止制御を行うか否かの判定を行うことができる。
（３−５）
本実施の形態におけるプレス装置１では、時間の異なる複数の判定時間（例えば、２ｍｓｅｃ、５ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ）が設けられている。所定閾値は、各々の判定時間に対応付けられて設けられている。時間が長い判定時間ほど、対応する所定閾値は小さく設定されている。

通電時間によって電気二重層キャパシタ６０１に寿命劣化等の影響を及ぼす電流値が異なるため、複数の判定時間を設定し、それぞれの判定時間に対して閾値を設定することにより、電気二重層キャパシタ６０１に影響を及ぼす大電流の検出能力を向上することができる。
（３−６）
本実施の形態におけるプレス装置１では、キャパシタユニット６０は、複数設けられている。電流センサ６１（電流検出部の一例）は、各々のキャパシタユニット６０に対して設けられている。停止制御は、全てのキャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止する制御である。コントローラ１０（制御部の一例）は、少なくとも１つのキャパシタユニット６０から供給される電流の平均値が所定閾値を超えたと判定した場合、停止制御を実行する。

これにより、複数のキャパシタユニット６０が設けられた構成において、電気二重層キャパシタ６０１に悪影響を与えるような短時間における大電流の流れを検出することができる。
（３−７）
本実施の形態におけるプレス装置１では、キャパシタユニット６０（蓄電ユニットの一例）は、複数の電気二重層キャパシタ６０１（蓄電デバイスの一例）を有する。

これにより、大容量を蓄電することができる。
（３−８）
本実施の形態のプレス装置の制御方法は、ステップＳ３１（検出ステップの一例）と、ステップＳ３３、Ｓ３６、Ｓ３９、Ｓ４２、Ｓ４５、Ｓ３４、Ｓ３７、Ｓ４０、Ｓ４３、Ｓ４６（停止ステップの一例）と、を備える。ステップＳ３１（検出ステップの一例）は、キャパシタユニット６０から、スライド２を駆動するサーボモータ２１に供給される電流を検出する。ステップＳ３３、Ｓ３６、Ｓ３９、Ｓ４２、Ｓ４５、Ｓ３４、Ｓ３７、Ｓ４０、Ｓ４３、Ｓ４６（停止ステップの一例）は、ステップＳ３１（検出ステップの一例）での検出値に基づいて、キャパシタユニットからサーボモータへの電流の供給を停止する。

これにより、キャパシタユニット６０から短時間に大電流が流れ、キャパシタユニット６０の劣化につながる場合には、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。このため、短時間において大電流が流れることによる電気二重層キャパシタ６０１への影響を抑制し、容量減少および寿命劣化を低減することが可能となり、蓄電性能の劣化を低減することができる。

＜４．他の実施の形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施の形態では、２ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃの５つの異なる判定時間が設けられているが、５つに限られるものではなく、１つであってもよい。

（Ｂ）
上記実施の形態では、短絡コンタクタ４４をオフ状態にすることによって、４つのキャパシタユニット６０からの電流の供給を停止しているが、サーボモータ２１を停止することによってキャパシタユニット６０からの電流の供給を停止させてもよい。この場合、短絡コンタクタ４４は設けられていなくてもよく、停止実行部７６はサーボアンプ２２に停止指令を送信する。

これにより、サーボモータ２１の駆動が停止するため、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。
（Ｃ）
上記実施の形態では、電流値の平均値で判定しているが、電流の積算値で判定しても良い。

（Ｄ）
上記実施の形態では、電流値のピークを検出し、ピークを中心とした判定時間においてキャパシタユニット６０からの電流の供給の停止を判定しているが、これに限らなくても良い。例えば、データを取得するタイミングごとに、そのタイミングから２ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ分遡ったデータを利用して判定を行ってもよい。

（Ｅ）
上記実施の形態では、２４個の電気二重層キャパシタ６０１が直列接続されたキャパシタユニット６０が４つ設けられ、４つのキャパシタユニット６０が並列に接続されているが、これらの数および接続構成に限定されるものではない。
（Ｆ）
上記実施の形態では、蓄電デバイスの一例として電気二重層キャパシタ６０１が用いられているが、電気二重層キャパシタに限らず、アルミ電解コンデンサ等が用いられてもよく、要するに電荷を蓄電可能な蓄電デバイスであればよい。また、キャパシタユニット６０を一例とする蓄電ユニットは、このような蓄電デバイスが複数設けられていてもよい。

本発明のプレス装置およびプレス装置の制御方法は、蓄電性能の劣化を低減することが可能な効果を有し、例えば、工場の生産ラインなどにおいて有用である。

１ ：プレス装置
２ ：スライド
３ ：ボルスタ
４ ：スライド駆動部
５ ：サーボ電源部
６ ：蓄電システム部
７ ：上金型
８ ：下金型
９ ：メインブレーカ
１０ ：コントローラ
２１ ：サーボモータ
６０ ：キャパシタユニット
６１ ：電流センサ
６０１ ：電気二重層キャパシタ

Claims (9)

1. 上金型が装着可能なスライドと、
   前記スライドの下方に配置され下金型が載置可能なボルスタと、
   前記スライドを駆動するサーボモータと、
   蓄電した電力を前記サーボモータに供給可能な蓄電ユニットと、
   前記蓄電ユニットから供給される電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部の検出値に基づいて、前記蓄電ユニットから前記サーボモータへの電流の供給を停止する停止制御を行う制御部と、を備えた、プレス装置。
2. 前記蓄電ユニットから前記サーボモータへの電流のラインを遮断する遮断部を更に備え、
   前記制御部は、前記遮断部を動作させることにより、前記停止制御を行う、
   請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記サーボモータを制御するサーボアンプを更に備え、
   前記制御部は、前記サーボアンプに前記サーボモータの停止指令を出力することにより、前記停止制御を行う、
   請求項１に記載のプレス装置。
4. 前記制御部は、所定の判定時間において前記蓄電ユニットから供給される電流の平均値が所定閾値を超えたと判定した場合に前記停止制御を行う、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス装置。
5. 前記制御部は、
   所定時間ごとに前記電流検出部の前記検出値を取得する取得部と、
   前記検出値に基づいて、電流値のピークを検出するピーク検出部と、
   前記電流値のピークを中心として前記判定時間における電流の平均値を算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された前記電流の平均値と、前記所定閾値を比較し、前記電流の平均値が前記所定閾値を超えているか否かを判定する判定部と、
   前記電流の平均値が前記所定閾値を超えていると前記判定部によって判定された場合に前記停止制御を行う停止実行部と、を有する、
   請求項４に記載のプレス装置。
6. 時間の異なる複数の前記判定時間が設けられており、
   前記所定閾値は、各々の前記判定時間に対応付けられて設けられており、
   時間が長い前記判定時間ほど、対応する前記所定閾値は小さく設定されている、
   請求項４または５に記載のプレス装置。
7. 前記蓄電ユニットは、複数設けられており、
   前記電流検出部は、各々の前記蓄電ユニットに対して設けられており、
   前記停止制御は、全ての前記蓄電ユニットから前記サーボモータへ電流が供給されることを停止する制御であり、
   前記制御部は、少なくとも１つの前記蓄電ユニットから供給される電流の平均値が前記所定閾値を超えたと判定した場合、前記停止制御を実行する、請求項４〜６のいずれか１項に記載のプレス装置。
8. 前記蓄電ユニットは、複数の蓄電デバイスを有し、
   前記蓄電デバイスは、電気二重層キャパシタである、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のプレス装置。
9. 蓄電ユニットから、スライドを駆動するサーボモータに供給される電流を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップでの検出値に基づいて、前記蓄電ユニットから前記サーボモータへの電流の供給を停止する停止ステップと、を備えた、
   プレス装置の制御方法。

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