JP2020069513A

JP2020069513A - 指令発生装置

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Publication number: JP2020069513A
Application number: JP2018205458A
Authority: JP
Inventors: 泰幸河野; Yasuyuki Kono
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-05-07
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: JP6959903B2

Abstract

【課題】プレス成形期間におけるダイクッション力指令又はスライド速度指令を、人間の力覚にしたがって容易に発生することができる指令発生装置を提供する。【解決手段】ダイクッション力指令に基づいてクッションパッドに加えるダイクッション力を制御するダイクッション装置に付属する指令発生装置である。プレス機械による試行運転時にオペレータにより操作され、オペレータから加えられる操作力に応じて移動するペダル式力覚付与手段２５０−１と、オペレータからペダル式力覚付与手段２５０−１に加えられる操作力に対応するダイクッション力指令を算出するダイクッション力指令器２６０と、試行運転時にスライド位置に関連付けて演算したダイクッション力指令を記憶する記憶器と、試行運転時に演算したダイクッション力指令を出力し、生産運転時に記憶器に記憶されたダイクッション力指令を出力する切換出力部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は指令発生装置に係り、特にダイクッション装置のダイクッション力を制御するダイクッション力指令、又はプレス機械のスライド速度を制御するスライド速度指令を発生する指令発生装置に関する。

プレス機械による材料の成形（ダイクッション力作用）工程において、材料に付与するダイクッション力をダイクッションストローク毎に連続的に、あるいは断続的に変更可能な（変圧可能な）サーボダイクッション装置が一般化しつつある（特許文献１）。

特許文献１に記載のダイクッション制御装置は、ダイクッション装置のダイクッションストロークとダイクッション力の設定関係が入力可能であり、入力した設定関係から設定仕事量を演算し、演算した設定仕事量が、予め記憶された材料のプレス加工に要する仕事量などの制約条件を満たすか否かを判定し、判定結果を表示することで、ダイクッション力とダイクッションストロークをプレス機械の制約条件を満たす範囲内で自由に設定できるようにしている。

また、プレス・スライドの速度（スライド速度）をスライド位置（例えば２点のスライド位置間）毎に変速可能な、サーボプレスが一般化しつつある（特許文献２）。

この変速機能を効果的に使用すれば、生産性を低下させること無く（平均スライドストローク数を低下させること無く）、成形性が向上したり、材料のグレードダウンが可能になったり、歩留まりが向上したりし、利点は多い。

特許文献２に記載のサーボプレスの段取寸動装置は、ユーザが手で回転させた回転量に比例したパルス出力信号を発生する手動パルサを使用して、手動パルサから発生するパルス出力信号に基づいてスライドを駆動する（パルス出力信号に比例したクランク軸角度指令増減量分、クランク軸角度を移動させる）。特許文献２に記載の手動パルサは、手動パルサの回転速度に比例したクランク軸の回転速度が発生する為、スライド速度の変速機能の一形態と考えられる。

一方、自動車のパワーステアリング装置や、重量物の搬送作業を補助する装置のように、人が操作する操作子の動作をアクチュエータによって調節し、人の操作を補助する操作装置が提案されている（特許文献３）。

更に、特許文献３に記載の操作装置は、人が操作子に操作力を加えたときに、操作子から人に適度な反力（手応え等）をアクチュエータにより付与することによって、良好な操作性が得られるようにするものであり、特に操作子への操作力が小さいほど、操作子の速度に乗じることによって抵抗力を計算する際に用いる比例係数を大きく設定するようにしている。

特開２０１５−６６５９７号公報特開平１１−４７９９５号公報特開２００６−２１８５７３号公報

特許文献１に記載のダイクッション制御装置のように、ダイクッション装置の（変圧）機能は、効果的に使用すれば、材料のグレードダウンが可能になったり、歩留まりが向上したりし、利点は多い。しかし、ダイクッションストローク毎の変圧設定方法が面倒であったり、成形トライにおいて、ダイクッション力設定調整時間が確保し難かったり、変圧パターンがステップ状あるいはランプ状あるいはそれらの混合に限られ、理想的な変圧パターンを作り難かったりして、あまり使用されていないのが実情であり、“大変もったいない”。

また、特許文献２に記載の手動パルサを使用して、プレス機械のスライド速度を設定することが可能であるが、スライド位置毎の速度設定が面倒であったり、分かり難かったりして、大雑把な（例えば、絞り成形が開始されるスライド位置の手前から下死点近傍まで、一定の速度に減速させるような）変速モーションが使用されている場合が大方であり、“大変もったいない”。尚、特許文献２に記載のサーボプレスの段取寸動装置は、その適用がスライドの微速領域に限られ、成形用途としてでは無く、金型脱着時の段取り運転用途（サブ的用途）として使用されるものである。

更に、特許文献３に記載の操作装置は、パワーステアリング装置や重量物の搬送作業を補助する装置の操作子に適度な反力を付与するものであり、ダイクッション力指令やスライド速度指令を発生するものではない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、少なくともプレス成形期間におけるダイクッション力指令又はスライド速度指令を、人間の力覚（に比例する）感覚にしたがって容易に発生することができる指令発生装置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一の態様に係る本発明は、ダイクッション力指令に基づいてクッションパッドに加えるダイクッション力を制御するダイクッション装置、又はスライド速度指令に基づいてスライドのスライド速度を制御するプレス機械に付属し、前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を発生する指令発生装置であって、プレス機械による生産運転前の試行運転の１サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータにより操作され、前記オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動する操作子と、前記オペレータから前記操作子に加えられる操作力を検出する操作力検出器と、前記スライドの位置を検出するスライド位置検出器と、前記操作子の操作に伴って前記操作力検出器により検出される操作力を示す操作力信号に基づいて、前記操作力信号に対応する前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を算出する指令演算器と、前記試行運転時に前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に関連付けて前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を記憶する記憶器と、前記試行運転時に前記指令演算器により演算された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力し、前記生産運転時に前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力する切換出力部と、を備える。

本発明の一の態様によれば、試行運転の１サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータが操作子に操作力を加える。操作子は、オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動するものであり、オペレータは、発生させたいダイクッション力指令又はスライド速度指令に対応する操作力を操作子に加える。操作子に操作力が加えられると、その操作力を示す操作力信号に基づいてダイクッション力指令又はスライド速度指令が算出され、算出されたダイクッション力指令又はスライド速度指令は、スライド位置に関連付けて記憶器に記憶される。試行運転時には、操作子への操作力により随時演算されたダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生し、試行運転によりプレス成形の成功が確認されると、生産運転に切り替える。生産運転時には、記憶器に記憶されたダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生することで、成功したプレス成形を再現することができる。

このように人間の力覚に比例するダイクッション力指令又はスライド速度指令を生成することで、オペレータが熟練すれば、熟練度に応じて、ダイクッション力設定又はスライド速度設定を効果的に短時間に（感覚的に）行うことが可能になり、ダイクッション力制御機能又はサーボプレス機能を遺憾なく発揮できるようになる。そして、絞り成形性の向上化、材料のグレードダウン化、及び材料の歩留まり向上化が進展し、サーボダイクッション装置及びサーボプレスの効用度（知名度）が高まり、販売が促進される。

本発明の他の態様に係る指令発生装置において、前記操作子は、オペレータにより操作されるペダル又はハンドルであることが好ましい。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記操作力検出器は、前記操作子に加わる操作力に比例する前記操作子の位置又は回転角度を検出する位置センサ又は角度センサと、前記位置センサ又は前記角度センサの検出出力から操作力を演算する操作力演算器とを有することが好ましい。オペレータが足や手でペダルやハンドルに加える力は、その力に比例する位置や回転角度を検出する位置センサ又は角度センサにより検出することができる。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記操作力検出器は、前記操作子に加わる操作力を直接検出する力覚センサであることが好ましい。オペレータが足や手でペダルやハンドルに加える力は、圧力や歪を検出する力覚センサを介して検出することができる。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記ダイクッション力指令の最小制限設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第１設定器を備え、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出することが好ましい。

本発明の更に他の態様によれば、操作子に加える操作力により最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化するダイクッション力指令を発生させることができる。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記ダイクッション力指令の最小制限設定値、中心設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第１設定器を備え、前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第１方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第１方向とは反対方向の第２方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して前記中心設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出することが好ましい。

本発明の更に他の態様によれば、操作子に加える操作力及び操作方向により最小制限値と中心設定値との範囲内、及び中心設定値と最大制限設定値との範囲内で変化するダイクッション力指令を発生させることができる。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記指令演算器は、前記スライドがダイクッション開始位置に達すると、前記操作力信号に対応するダイクッション力指令を出力し、ダイクッション力保持時間が設定されている場合には、前記スライドが下死点に達してから前記ダイクッション力保持時間の経過後に、前記ダイクッション力保持時間が設定されていない場合には、前記スライドが下死点に達した後に前記ダイクッション力指令をゼロにすることが好ましい。ダイクッション力指令は、プレス成形期間に出力されるものだからである。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、ダイクッション開始位置、及び前記ダイクッション開始位置と前記スライドの下死点との範囲内でダイクッション力を変化させるスライド位置を設定するスライド位置設定器と、前記スライド位置設定器により設定された複数のスライド位置におけるダイクッション力を設定するダイクッション力設定器と、前記複数のスライド位置の間のダイクッション力の作用形態として一定又は線形変化を設定する作用形態設定器とからなる第２設定器と、前記第２設定器により設定された各設定値を保管する保管器と、前記保管器に保管された各設定値及び前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に基づいてダイクッション力指令を出力するダイクッション力標準指令器と、前記ダイクッション力標準指令器から出力されるダイクッション力指令又は前記記憶器に記憶されたダイクッション力指令を選択するダイクッション力指令選択部と、を備え、前記切換出力部は、前記生産運転時に前記ダイクッション力指令選択部により選択されたダイクッション力指令を出力することが好ましい。

ダイクッション力標準指令器は、予め第２設定器により設定された各設定値及びスライド位置検出器により検出されたスライド位置に基づいて標準のダイクッション力指令を出力することができる。生産運転時には、ダイクッション力指令選択部での選択によりダイクッション力標準指令器からの標準のダイクッション力指令を出力し、又は記憶器に記憶された力覚に比例したダイクッション力指令を出力することができる。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記保管器は、保管指示入力により前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令を更に保管し、前記記憶器は、前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令を記憶し、又は前記保管器に保管された前記ダイクッション力指令を読み出して記憶することが好ましい。この場合、記憶器は、ダイクッション力指令を一時的に記憶する記憶器として機能し、保管器は、ダイクッション力指令を永久保管する記憶器として機能する。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記保管器に保管された前記ダイクッション力指令を、前記第２設定器により設定される各設定値に変換する標準変換器を備え、前記保管器は、前記標準変換器により変換された各設定値を更に保管することが好ましい。これにより、第２設定器を使用せずに、標準のダイクッション力指令を発生するための各設定値を取得し、保管器に保管することができる。尚、保管器では、ダイクッション力指令が使用される金型に関連付けて各設定値を保管することが好ましい。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記スライド速度指令の最小制限設定値及び最大制限設定値を設定する第３設定器を備え、前記指令演算器は、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出することが好ましい。

本発明の更に他の態様によれば、操作子に加える操作力により最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化するスライド速度指令を発生させることができる。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記指令演算器により演算した前記スライド速度指令が有効に作用する前記スライドの１サイクル内の有効範囲を設定する第４設定器を備え、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出することが好ましい。

前記操作子への操作力に対応して前記スライドの加速度が割り当てられ、特に操作子が可動範囲の一端に位置する場合の操作力（操作力信号）に対して加速度ゼロが割り当てられ、前記操作子が可動範囲の他端に位置する場合の操作力に対して最大加速度が割り当てられる。そして、操作子への操作力に対応する加速度を積分することで、スライド速度指令を発生させることができる。尚、スライド速度指令は、設定された最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内に制限される。

本発明の更に他の態様に係る指令発生装置において、前記指令演算器により演算した前記スライド速度指令が有効に作用する前記スライドの１サイクル内の有効範囲を設定する第４設定器を備え、前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第１方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第１方向とは反対方向の第２方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、前記操作力検出器は、前記操作子に加えられる前記第１方向の操作力と前記第２方向の操作力とで正負が異なる操作力信号を検出し、前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して正又は負の最大加速度を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して負又は正の最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出することが好ましい。

本発明の更に他の態様によれば、操作子の操作方向に応じて正の加速度又は負の加速度に対応する操作力信号が得られ、操作子に加える操作力及び操作方向により最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で増減するスライド速度指令を発生させることができる。

本発明によれば、オペレータが操作子に加える操作力に応じて、少なくともプレス成形期間におけるダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生させることができ、人間の力（に比例する）感覚にしたがって容易にダイクッション力指令又はスライド速度指令を発生させることができる。

図１は、本発明に係る指令発生装置の第１実施形態を示す概念図である。図２は、ペダル式力覚付与手段の第１実施形態を示す図である。図３は、ペダル式力覚付与手段のペダルの踏み込み量と操作力との関係、及び操作力とダイクッション力・力覚指令との関係を示すグラフである。図４は、本発明に係る指令発生装置を含むプレスシステムの実施形態を示すシステム構成図である。図５は、ダイクッション力制御装置の実施形態を示すブロック図である。図６は、ダイクッション力指令、ダイクッション力、スライド位置、及びダイクッション位置を示すグラフである。図７は、［表１］の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。図８は、［表２］の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。図９は、［表３］の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。図１０は、図６に示したダイクッション力指令（ダイクッション力・力覚指令）を元に変換され、ダイクッション力標準指令器２６６から出力されるダイクッション力標準指令を示す図である。図１１は、ペダル式力覚付与手段の第２実施形態を示す図である。図１２は、ハンドル式力覚付与手段の第１実施形態を示す図である。図１３は、ハンドル式力覚付与手段の第２実施形態を示す図である。図１４は、本発明に係る指令発生装置の第２実施形態を示す概念図である。図１５は、スライド速度制御装置の実施形態を示すブロック図である。

以下添付図面に従って本発明に係る指令発生装置の好ましい実施形態について詳説する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る指令発生装置の第１実施形態を示す概念図である。

第１実施形態の指令発生装置は、ダイクッション力指令に基づいてクッションパッドに加えるダイクッション力を制御するダイクッション力制御器２８０に付属し、ダイクッション力制御器２８０に対してダイクッション力指令を発生する。

この指令発生装置は、力覚付与手段（ペダル式力覚付与手段２５０−１）を含み、オペレータがペダルを踏む力（操作力）に比例するダイクッション力指令を発生する。

オペレータは、生産運転前に行われる試行運転での成形（ダイクッション力作用）工程を目視確認しながら、ペダルを踏み込む力を調整する。ここで、図２に示すようにペダル２５０Ａが所定の可動範囲（角度θ）の一端に位置する場合（本例では、踏み込み量が最小の場合）には、ダイクッション力指令として最小制限設定値Ｆminを割り当て、ペダルが他端に位置する場合（踏み込み量が最大の場合）には、最大制限設定値Ｆmaxを割り当てることが好ましい。

ペダル２５０Ａに加えられる操作力（Ｆmanual）が検出されると、指令演算器として機能するダイクッション力指令器２６０は、操作力Ｆmanualに比例するダイクッション力指令（ダイクッション力・力覚指令）を、最小制限設定値Ｆminと最大制限設定値Ｆmaxとの範囲内で随時自動演算し、ダイクッション力制御器２８０に出力する。

ダイクッション力制御器２８０は、ダイクッション力・力覚指令に基づいてダイクッション装置２００（サーボダイクッション装置）のサーボモータを駆動するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、ダイクッション装置２００に出力する。

ダイクッション装置２００は、プレス機械の上型１２０と下型１２２とにより成形される材料（ブランク）１０３の周縁を、上型１２０とブランクホルダ（皺押え板）２０２との間で押圧保持するものであり、ブランクホルダ２０２は、複数のクッションピンを介してクッションパッド２１０により保持される。

そして、成形トライが成功し、良好な製品が得られたときのダイクッション力・力覚指令を記憶保持しておき、その後、生産運転を行う場合には、記憶保持したダイクッション力・力覚指令を使用することができる。

＜ペダル式力覚付与手段（ペダル式１）＞
図２は、ペダル式力覚付与手段の第１実施形態を示す図である。

図２において、操作子として機能するペダル式力覚付与手段２５０−１は、ペダル２５０Ａが、台座２５０Ｂに対して一定の可動範囲（角度θ）内で移動（回動）可能に設けられ、ペダル２５０Ａと台座２５０Ｂとの間にはコイルばね２５０Ｃが配設されている。ペダル２５０Ａの回転軸には、角度センサとして機能するエンコーダ２５２が装着され、エンコーダ２５２は、ペダル２５０Ａの踏み込み量（ペダル２５０Ａの角度）に対応する回転角度信号を操作力検出器２５４に出力する。

オペレータが足先でペダル２５０Ａを踏むと、ペダル２５０Ａの踏み込み量に応じてコイルばね２５０Ｃが圧縮され、コイルばね２５０Ｃの圧縮量に比例して操作力が作用し、エンコーダ２５２は、踏み込み量に応じて増加する回転角度信号を出力する。

操作力検出器２５４は、エンコーダ２５２と、エンコーダ２５２の回転角度信号に基づいて角度から操作力を演算（検出）する操作力演算器とを有し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器２６０に出力する。

ダイクッション力指令器２６０には、第１設定器として機能するダイクッション操作盤２５６を使用して設定されたダイクッション力の最大制限設定値Ｆmax及び最小制限設定値Ｆminが加えられており、ダイクッション力指令器２６０は、操作力信号、最大制限設定値Ｆmax及び最小制限設定値Ｆminに基づいて、操作力の最大値、最小値から一定の“遊び量”（角度Δθに相当する操作力）を減、増した値に対して、最大制限設定値Ｆmax、最小制限設定値Ｆminが呼応するように、操作力に対してダイクッション力・力覚指令を演算する。

図３は、ペダル式力覚付与手段のペダルの踏み込み量と操作力との関係、及び操作力とダイクッション力・力覚指令との関係を示すグラフである。

図３に示すようにペダルへの操作力は、ペダル踏み込み量に比例する。ダイクッション力指令器２６０は、操作力の最大値から“遊び量”を減じた値に対して最大制限設定値Ｆmaxを割り当て、操作力の最小値に“遊び量”を増した値に対して最小制限設定値Ｆminを割り当て、操作力の最小値に“遊び量”を増した値と操作力の最大値から“遊び量”を減じた値との間の操作力に対しては、その操作力に比例して最小制限設定値Ｆminから最大制限設定値Ｆmaxに変化するダイクッション力・力覚指令を算出する。

尚、本例では、図２に示したようにペダル２５０Ａの可動範囲の一端及び他端に、Δθで示した“遊び量”を設け、“遊び量”を増減したペダル２５０Ａの位置に対して最小制限設定値Ｆmin及び最大制限設定値Ｆmaxを割り当てるようにしたが、これに限らず、“遊び量”を設けなくてもよい。ペダル２５０Ａ（操作子）の可動範囲の一端及び他端に“遊び量”が設けられている場合も、本発明では操作子の可動範囲の一端及び他端の概念に入るものとする。また、エンコーダ２５２の代わりに、操作子（ペダル）の位置を検出する位置センサを使用してもよい。

［プレスシステム］
図４は、本発明に係る指令発生装置を含むプレスシステムの実施形態を示すシステム構成図である。

図４に示すプレスシステムは、サーボモータ３４０からクランク機構等の動力伝達機構を介してスライド１１０に駆動力を伝達するプレス機械（サーボプレス）１００と、クッションパッド２１０を支持し、クッションパッド２１０にダイクッション力を発生させるダイクッション装置２００と、からなるサーボプレスシステムである。

＜プレス機械＞
図４に示すプレス機械１００は、ベッド１０２、コラム１０４及びクラウン１０６でフレームが構成され、スライド１１０は、コラム１０４に設けられたガイド部１０８により鉛直方向に移動自在に案内され、機械駆動部により駆動される。

この機械駆動部は、クランク軸１１２と、クランク軸１１２とスライド１１０とを連結するコンロッドと、クランク軸駆動部として機能するサーボモータ３４０及び減速機１０１とから構成されている。

クランク軸１１２には、サーボモータ３４０から減速機１０１を介して回転駆動力が伝達され、このクランク軸１１２の回転運動がコンロッドにより直線運動に変換されてスライド１１０に伝達され、スライド１１０を上下方向に駆動する。

また、クランク軸１１２には、クランク軸エンコーダ１１６が設けられている。クランク軸エンコーダ１１６から出力されるクランク軸エンコーダ信号は、図示しない信号変換器によりクランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号に変換される。また、プレス機械１００のベッド１０２側には、スライド１１０の位置（スライド位置）を検出するスライド位置検出器１１４が設けられている。

尚、クランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号は、信号変換器によりスライド位置信号及びスライド速度信号に変換することができる。クランク軸角度信号、クランク軸角速度信号は、クランク軸角度指令器３６０及びクランク軸角度制御器３８０により使用され、スライド位置信号、スライド速度信号は、ダイクッション力指令器２６０及びダイクッション力制御器２８０により使用されるが、その詳細については後述する。

スライド１１０には上型１２０が装着され、ベッド１０２上（のボルスタ上）には下型１２２が装着されている。

上型１２０と下型１２２の間にはブランクホルダ２０２があり、下側が複数のクッションピン２０４を介してクッションパッド２１０で支持され、上側には材料がセットされる（接触する）。

このプレス機械１００は、スライド１１０の速度（スライド速度）をスライド位置毎に変速可能なサーボプレスであり、スライド速度指令を発生させる指令発生装置として機能するクランク軸角度指令器３６０は、プレスの１サイクルにおいて、時々刻々と変化するクランク軸角度指令をクランク軸角度制御器３８０に出力する。尚、スライド１１０を下死点で一定時間停止させるクランク軸角度指令を出力することも可能である。

クランク軸角度制御器３８０は、クランク軸角度指令器３６０から入力するクランク軸角度指令、クランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号に基づいてクランク軸角度を制御するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、サーボモータ・トルク指令をサーボアンプ３８２を介してサーボモータ３４０に出力する。

このようにしてサーボモータ３４０が制御され、サーボモータ３４０の回転駆動力が動力伝達機構を介してスライド１１０に伝達され、スライド速度が発生する。尚、スライド速度制御の詳細については後述する。

＜ダイクッション装置＞
ダイクッション装置２００は、主としてクッションパッド２１０を支持する油圧シリンダ２２０、油圧モータ２３０、サーボモータ２４０、ダイクッション力指令器２６０、及びダイクッション力制御器２８０等から構成されている。

クッションパッド２１０は、油圧シリンダ２２０によって支持され、クッションパッド２１０（あるいは油圧シリンダ・ピストンに連動する部分）には、クッションパッド２１０の位置（ダイクッション位置）を検出するダイクッション位置検出器２２２が設置されている。

油圧シリンダ２２０のクッション圧発生側加圧室（以下「下室」と称す）２２０ａに接続された配管２２４には、下室２２０ａの圧力を検出するダイクッション圧検出器２３２が接続されるとともに、油圧モータ２３０の一方の吐出口が接続されている。油圧モータ２３０の他方の吐出口には、タンク２２６が接続されている。

油圧モータ２３０の回転軸には、直接又は減速機を介してサーボモータ２４０の駆動軸が接続され、サーボモータ２４０には、サーボモータ２４０の回転角速度を検出するためのサーボモータ角速度検出器２２８が設けられている。

ダイクッション力は、油圧シリンダ２２０の下室２２０ａの圧力とシリンダ面積の積で表すことができるため、ダイクッション力を制御することは、油圧シリンダ２２０の下室２２０ａの圧力を制御することを意味する。

プレス成形工程において、スライド１１０からクッションパッド２１０を介して油圧シリンダ２２０に伝わった力は、油圧シリンダ２２０の下室２２０ａを圧縮し、ダイクッション圧を発生させる。同時に、ダイクッション圧によって油圧モータ２３０に回転軸トルクが発生するが、この回転軸トルクがサーボモータ２４０の駆動トルクに抗じたところで、サーボモータ２４０を駆動させることにより、ダイクッション圧力が抑制される。結局、ダイクッション力（圧力）は、サーボモータ２４０の駆動トルクに応じて制御される。

ダイクッション力制御器２８０は、ダイクッション力指令器２６０から加えられるダイクッション力指令に基づいてサーボモータ・トルク指令を生成し、サーボモータ・トルク指令をサーボアンプ２８２を介してサーボモータ２４０に出力する。尚、ダイクッション力制御の詳細については後述する。

図示しないが、プレス操作盤では、「プレス安全一行程運転」機能や「連続生産運転」機能を選択することができ、プレス機械１００及びダイクッション装置２００を試行運転する場合には、「プレス安全一行程運転」が選択される。また、プレス操作盤では、プレスのスライドストローク数を設定することができる。スライドストローク数は、規定は無いが、本例の試行運転する場合には、成形速度が遅過ぎて摩擦力が増大することに伴い成形に悪影響を及ぼすことの無い範囲で、絞り成形工程を目視し易い小さい値を設定することが好ましい。

ダイクッション操作盤２５６（図２）では、前述したようにダイクッション力の最大制限設定値Ｆmax及び最小制限設定値Ｆminが設定される。最大制限設定値Ｆmaxは、絞り成形開始時に絞り皺が発生しない値を、最小制限設定値Ｆminは、絞り成形終盤に収縮したブランク外径に応じて基本的に絞り皺が発生しない値を設定することが好ましい。その他、下死点におけるダイクッション力保持時間、成形後（プレスが下死点を通過して上昇開始後）クッションパッド２１０が製品をノックアウトしながらダイクッション開始位置に戻る（上昇する）時のノックアウト速度、さらに必要に応じてダイクッション力作用開始時にダイクッション力作用を激化させたり、緩和させたりするクッションパッドの上方加速設定や下方加速設定等を設定することができる。

また、ダイクッション操作盤２５６では、「プレス安全一行程運転」に連動する「ダイクッション連動運転」の選択、及びダイクッションストロークの設定を行うことができ、また、ダイクッション力発生方法としての“標準”又は“力覚”の選択を行うダイクッション力指令選択部として機能する。

＜操作及び作用＞
設定後、オペレータは、プレス上死点移動機能を使用して、スライド１１０を上死点に移動させる。続いて、ダイクッション単独昇降機能を使用して、（クッションパッド２１０に連動する）ブランクホルダ２０２をダイクッション開始位置に移動させる。

次に、ブランクホルダ２０２上に、両面に絞り成形用潤滑剤を万遍なく塗布した円形状の材料１０３をセットする。次に、プレス操作盤により「プレス安全一行程運転」機能を選択し、ダイクッション操作盤により「ダイクッション連動運転」機能を選択し、連動準備ボタンを押す。そうすると、スライド１１０は上死点で、クッションパッド２１０はダイクッション開始位置で、それぞれ位置制御停止状態（０度に等しいクランク軸角度指令、ダイクッション開始位置に等しいダイクッション位置指令に基づいた、クランク軸角度、ダイクッション位置制御状態）に入る。

「プレス安全一行程運転」は、ユーザが両手で、両手押しボタン２５１（図１）を押すことによって（押し続けている場合に）、スライド１１０が上死点から下死点近傍まで動作し、それ以降は、両手押しボタン２５１を両手から離しても下死点を経て上死点に戻る一行程運転を司るもので、成形トライ（試行運転）に多用される。

次に、プレス機械による成形トライにおいて、オペレータは、ペダル２５０Ａを踏み込み限度（目いっぱい）まで踏み込む。こうすることによって、ダイクッション力作用開始時点（成形開始時点）以降は、設定したダイクッション力の最大制限設定値Ｆmaxが作用する。しかし、この（ダイクッション力未作用）時点では、未だ機能的に関与しない。

次に、ブランクホルダ２０２上の材料１０３に目線を送りながら、両手で両手押しボタン２５１を押す。スライド１１０は、比較的遅めのスライドストローク数に応じて緩やかに下降し、ダイクッション開始位置に到達した時点で、ダイクッション装置２００は、図示しないダイクッション制御装置の作用によって、ダイクッション位置制御からダイクッション力制御に変更する。この時、ユーザの片足によって予め、踏み込み限度（目いっぱい）まで踏み込まれたペダル２５０Ａ及び操作力検出器２５４を介して最大の操作力に対応する操作力信号が、ダイクッション力指令器２６０に出力される。

＜ダイクッション力制御装置＞
図５は、ダイクッション力制御装置の実施形態を示すブロック図である。

図５に示すダイクッション力制御装置は、操作力検出器２５４を含むペダル式力覚付与手段２５０−１（図２）、ダイクッション力指令器２６０、保管器２７０、標準変換器２７２、ダイクッション力制御器２８０及びダイクッション装置２００（のサーボアンプ、サーボモータ）から構成されている。

図５に示すダイクッション力指令器２６０は、主として指令演算器として機能するダイクッション力・力覚指令演算器２６２と、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４と、ダイクッション力標準指令器２６６と、切換出力部として機能する切換器２６７と、ダイクッション力指令調整器２６８とから構成されている。

ダイクッション力・力覚指令演算器２６２は、プレス機械を試行運転する場合にダイクッション力指令を演算するものであり、試行運転の１サイクルの少なくともプレス成形期間での操作子（ペダル２５０Ａ）の操作力に基づいて、ダイクッション力指令（ダイクッション力・力覚指令）を演算する。

図２及び図３を使用して説明したようにダイクッション力・力覚指令演算器２６２は、操作力検出器２５４からペダル２５０Ａの操作力に比例する操作力信号が加えられるとともに、ダイクッション操作盤２５６により設定されたダイクッション力の最大制限設定値Ｆmax及び最小制限設定値Ｆminが加えられており、操作力検出器２５４から入力する操作力信号に基づいて、最大制限設定値Ｆmax、最小制限設定値Ｆminが呼応するように操作力に対してダイクッション力・力覚指令を演算する。

ダイクッション力・力覚指令演算器２６２により演算されたダイクッション力・力覚指令は、切換器２６７を介してダイクッション力指令調整器２６８に出力され、それと同時にダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４に出力される。

図６は、ダイクッション力指令、ダイクッション力、スライド位置、及びダイクッション位置を示すグラフである。

前述したようにオペレータは、最初にペダル２５０Ａを踏み込み限度まで踏み込むことで、操作力検出器２５４から最大の操作力に対応する操作力信号をダイクッション力・力覚指令演算器２６２に加える。

したがって、スライド位置がダイクッション開始位置に到達する図６の時点ａでは、ダイクッション力・力覚指令演算器２６２は、ダイクッション力の最大制限設定値Ｆmaxに相当するダイクッション力・力覚指令を切換器２６７を介してダイクッション力指令調整器２６８に出力すると同時に、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４に出力する。

ダイクッション力指令調整器２６８は、スライド１１０の位置がダイクッション開始位置に到達したことを受けて、ダイクッション力指令をダイクッション力制御器２８０に出力する。

ダイクッション力制御器２８０は、ダイクッション力指令器２６０（内のダイクッション力指令調整器２６８）から入力するダイクッション力指令、ダイクッション装置２００から入力するダイクッション力信号、サーボモータ角速度検出器２２８から入力するサーボモータ角速度信号、プレス機械１００から入力するスライド位置信号、及びスライド速度信号等に基づいて、ダイクッション装置２００のサーボモータ２４０（図４）を駆動するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、ダイクッション装置２００に出力する。これにより、油圧シリンダ２２０を介してクッションパッド２１０に加えられるダイクッション力が制御され、成形開始初期には最大制限設定値Ｆmaxに相当するダイクッション力が作用する。

ダイクッション力は、ダイクッション圧検出器２３２により検出される油圧シリンダ２２０の下室２２０ａの圧力及び油圧シリンダ２２０の面積により算出することができる。

ダイクッション力制御器２８０は、ダイクッション力指令とダイクッション力信号とに基づいてダイクッション力指令に対応するダイクッション力になるようにサーボモータ２４０のトルクを制御する。サーボモータ角速度検出器２２８から入力するサーボモータ角速度信号は、ダイクッション力の動的安定性を確保するための角速度フィードバック信号として使用される。

次に、さらにスライド１１０が下降して、図６の時点ｂに到達すると、オペレータは、それを目視確認しながら、ペダル２５０Ａの踏み込み度合いを緩め始め、その後、その時点ｂからスライド下降ストローク量に比例するように連続的に緩め続け、図６の絞り成形終盤の時点ｃに到達するときに、踏み込み量は操作力が最低値近傍の“遊び”領域に入る。この作用によって、この間（図６のｂ〜ｃ）に、ダイクッション力は、連続的に減少した操作力に比例して、最大制限設定値Ｆmax相当のダイクッション力から最小制限設定値Ｆmin相当のダイクッション力まで連続的に低下する。こうすることで、絞り込まれて面積が減少した材料１０３の皺抑え部分に作用させるダイクッション力は小さくて済み、成形中に製品の（ダイＲ、パンチＲに沿った）減肉部分から亀裂が生じるトラブルを未然に防ぐことができる。

さらにスライド１１０が下降して下死点手前（図６の時点ｄ）に至るまで、ダイクッション力は、最小制限設定値Ｆmin相当のダイクッション力が作用する。

次に、スライド１１０が図６の時点ｄから下死点である図６の時点ｅに到達する間に、オペレータは、それを目視確認しながら、ペダル２５０Ａの踏み込み度合いを一気に強める。

踏み込み量は、踏み込み開始後、短時間で操作力最大値近傍の“遊び”領域に入る。この作用によって、この間（図６の時点ｄ〜時点ｅ）に、ダイクッション力は、急激に増加した操作力に比例して、最小制限設定値Ｆmin相当のダイクッション力から最大制限設定値Ｆmax相当のダイクッション力まで一気に増加する。この作用によって、絞り込まれて面積が減少し、加工硬化し始めた材料１０３の皺抑え部分に皺が発生する作用を抑制し、かつ、製品形状が安定する。

下死点（図６の時点ｅ〜時点ｆ）では、ダイクッション力保持時間設定値分、スライド１１０が停止し、最大制限設定値Ｆmax相当のダイクッション力が継続して作用する。こうすることで、さらに製品形状が安定する。（保持時間は、必ずしも必要ではない。）
ダイクッション力保持時間経過後（保持時間が設定されていない場合はプレス下死点で）、ダイクッション力指令は、ダイクッション力指令調整器２６８の作用によって０に低下する。この作用に伴い、ダイクッション力は０に低下し、ダイクッション装置２００は、図示しないダイクッション制御装置の作用によって、ダイクッション力が０に低下する過程で、ダイクッション力制御からダイクッション位置制御に変更する。その後、スライド１１０は上死点に向かい上昇を開始する。そして、スライド１１０が（クッションパッド２１０が、クッションピン２０４、ブランクホルダ２０２、製品、上型１２０を介して間接的にスライド１１０に干渉しない）十分な高さに上昇するまで、クッションパッド２１０は、プレス下死点近傍に（プレス下死点近傍の位置指令に追従して）停止した後、図示しないが、ノックアウト速度設定値に基づく（ノックアウト速度を時間積分した）ノックアウト位置指令、サーボモータ角速度信号、プレス・スライド位置信号に基づいて、上昇を開始する。

そして、スライド１１０は上死点に、クッションパッド２１０はダイクッション開始位置に上昇し（戻り）、１サイクル作用は終了する。

ユーザは、成形トライにより成形された製品が良品か否かを判定し、良好な製品が得られた場合、成形トライは成功したことになる。

＜応用作用１＞
試行運転時にダイクッション力・力覚指令演算器２６２から出力されたダイクッション力・力覚指令は、スライド位置と関連付けて（セットで）ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４に記憶され、次サイクル以降に使用することが出来る。

具体的な操作として、ダイクッション操作盤によりダイクッション力発生方法を“力覚”に対して“力覚記憶”に切り換え、その他のプレス機械１００とダイクッション装置２００の設定を前記と同じにすれば、前記と同じ（ダイクッション力作用形態の）成形を行うことができる。この場合、切換器２６７は、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４から出力されるダイクッション力・力覚指令を、ダイクッション力指令調整器２６８に出力するように切り換えられる。

“力覚記憶”に切り換えられると、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４は、スライド１１０がダイクッション開始位置に到達した後、下死点に至るまで、プレス・スライド位置に応じて、ダイクッション力・力覚指令を随時読み出し、読み出したダイクッション力・力覚指令を切換器２６７を介してダイクッション力指令調整器２６８に出力する。

尚、ダイクッション力・力覚指令を力覚付与手段からダイクッション力・力覚指令演算器２６２を介して発生させるか、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４から発生させるか以外の作用は同様な為、以降の詳細説明は割愛する。

ダイクッション力発生方法を“力覚記憶”に切り換えることで、例えば、前記のように成功した成形を再現させ、同じ条件で繰り返し成形を行えば、同じ良好な製品が繰り返し得られるか否か、再現性有／無を確認する為に活用することが出来る。

さらに、例えば、製品を量産する（試行運転から連続生産運転に移行する）為、より生産性を向上させる検討を行うことが出来る。その為に、プレス機械のスライドストローク数を、成形に悪影響を及ぼすことの無い範囲で大きい値に変更する。ダイクッション力発生方法を前記と同様“力覚記憶”、その他のプレス機械とダイクッション装置の設定を前記と同じにして、前記と同じダイクッション力作用形態における成形が、プレス機械のスライドストローク数を大きくしても安定して行えるか否かトライ（試行実験）することが出来る。

プレス機械のスライドストローク数の変化に伴い成形中のスライド速度が変化しても、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４内に記憶された、スライド位置に呼応するダイクッション力・力覚指令が随時出力される為、スライド位置−ダイクッション力の関係は維持される。

＜応用作用２＞
ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４に、プレス・スライド位置と関連付けて（セットで）記憶されたダイクッション力・力覚指令は、ダイクッション操作盤での保管指示入力により金型に関連付けて保管器２７０に保管することが出来る。これによって、ダイクッション力発生方法が“力覚記憶”の場合のダイクッション力・力覚指令を、必要な（金型を使用して生産する）時に、保管器２７０からダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４に読み出して使用することが出来る。

次に、ダイクッション装置の現状のダイクッション力指令発生装置について説明する。

既存（標準）のダイクッション力設定方式は、スライド位置設定器、ダイクッション力設定器及び作用形態設定器とからなる第２設定器として機能するダイクッション操作盤２５６及び図示しない設定画面等を使用し、各種の設定値を設定する方式である。

スライド位置設定器は、ダイクッション開始位置、及びダイクッション開始位置と下死点との範囲内でダイクッション力を変化させるスライド位置（変力位置）を設定し、ダイクッション力設定器は、スライド位置設定器により設定された複数のスライド位置（ダイクッション開始位置、変力位置）におけるダイクッション力を設定し、作用形態設定器は、複数のスライド位置の間のダイクッション力の作用形態として一定又は線形変化を設定する設定器である。

［表１］は、一定のダイクッション力を設定する場合の、設定器の設定画面例を示す。

［表１］は、プレス・スライドストロークにおいて、ダイクッション力を作用開始させる設定上のダイクッション開始位置から下死点まで、設定上のダイクッション１力を一定に作用させる設定例を示している。

［表１］に示すように、第２設定器により「ダイクッション開始位置」、「ダイクッション１力」、及びダイクッション力作用形態として「一定」の各設定値が設定される。

図７は、［表１］の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。

図７に示すように、プレス・スライドがダイクッション開始位置に到達（下降）した時点から下死点に至るまで、一定のダイクッション力指令（「ダイクッション１力」）に対応するダイクッション力が作用し、下死点では、（図示しないが）設定上のダイクッション力保持時間分、プレス・スライドが停止し、その（保持時間が経過するまでの）間、「ダイクッション１力」に対応するダイクッション力が継続して作用している。

保持時間経過後、ダイクッション力は低下し、スライドが上昇し、ダイクッション（クッションパッド）は、（図示しないが）設定上の上昇（ノックアウト）速度に応じて、ダイクッション開始位置まで上昇し、次サイクルに備える。

「ダイクッション１力」は、材料を適正に絞り成形し製品化する為に、製品に絞り皺が発生しない程度に大きく、かつ材料が破断しない程度に小さい設定値に基づいて設定される。

下死点におけるダイクッション力保持時間は、製品の形状をより安定化させる為の補助作用であり、プレス機械が変速可能なサーボ式の場合に限り可能になる。保持時間は、本例では一貫して作用させているが、必ずしも必要ではない。ダイクッション（クッションパッド）上昇作用は、製品を搬出する為に、製品を下型から離形し上昇させる製品ノックアウト作用と、次サイクルの成形に備えて、ダイクッションがダイクッション開始位置（初期位置）に戻る作用とを担う。これら保持時間の作用と上昇作用は、本発明の主旨ではない為、以降の応用機能の説明では割愛する。

サーボダイクッション装置を使用して、所定の一定のダイクッション力を作用せることは、サーボダイクッション装置の基本的な機能であり、多くのユーザにおいて、（複数の金型毎の）多くの成形に多用されている。

［表２］は、プレス・スライド位置毎にダイクッション力を設定する場合の、設定器の設定画面の１例目を示す。

［表２］に示すように、プレス・スライド位置設定として、ダイクッション開始位置の他に、ダイクッション力を変化させるプレス・スライド位置（変力位置）として、５つの変力位置１〜変力位置５の設定値が設定される。

また、ダイクッション開始位置及び変力位置１〜変力位置５毎の６つの「ダイクッション１力」〜「ダイクッション６力」の設定値が設定され、さらにダイクッション力作用形態として、全て「一定」が設定されている。

［表２］に示す１例目の設定は、プレス・スライドストロークにおいて、ダイクッション力を作用開始させる設定上のダイクッション開始位置から下死点まで、設定上の変力位置１〜５を通過する毎に、設定上のダイクッション力指令として、一定の「ダイクッション１力」〜「ダイクッション６力」へと段階的に変化させながら作用させる設定である。

図８は、［表２］の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。

図８に示すように、プレス・スライドがダイクッション開始位置に到達（下降）した時点から下死点に至るまで、設定上の変力位置１〜５を通過する毎に、設定上のダイクッション力指令は、一定の１力から一定の２力に段階的に変化し、同様に２力から３力、３力から４力、４力から５力、及び５力から６力へと段階的に変化する。

［表３］は、プレス・スライド位置毎にダイクッション力を設定する場合の、設定器の設定画面の２例目を示す。

［表３］に示す設定画面の２例目は、［表２］に示した設定画面の１例目と比較して、ダイクッション力作用形態が相違し、ダイクッション開始位置では、ダイクッション力作用形態は「一定」であるが、５つの変力位置１から変力位置５では、ダイクッション力作用形態は「変化」に設定されている。

ここで、「変化」とは、各変力位置から次に変力位置までのダイクッション力指令を、線形に変化させることを意味する。尚、変力位置５の場合の「変化」は、変力位置５から下死点までのダイクッション力指令を連続的（線形）に変化させる。

図９は、［表３］の設定に対応したダイクッション作用例を示すグラフである。

図９に示すように、プレス・スライドがダイクッション開始位置に到達（下降）した時点から下死点に至るまで、設定上の変力位置１〜５を通過する毎に、設定上のダイクッション力指令は、一定の１力から２力に連続的に変化し、同様に２力から３力、３力から４力、４力から５力、及び５力から６力へと連続的に変化する。

上記の標準のダイクッション力設定方式に設定される各設定値は、使用する金型に関連付けて保管器２７０（図５）に保管することができる。

図５に示したダイクッション力制御装置は、ダイクッション力発生方法として“標準”が選択され、保管器２７０から所望のダイクッション力設定の各設定値が選択されると、各設定値に基づく標準のダイクッション力指令（以下、「ダイクッション力標準指令」という）を発生し、ダイクッション力を制御することができる。

即ち、保管器２７０に保管された各設定値は、ダイクッション力標準指令器２６６に読み出される。ダイクッション力標準指令器２６６には、スライド位置を示すスライド位置信号が加えられており、ダイクッション力標準指令器２６６は、各設定値及びスライド位置に基づいて、図７〜図９等に示した変圧パターンのダイクッション力標準指令を切換器２６７を介してダイクッション力指令調整器２６８に出力する。

尚、ダイクッション力標準指令によるダイクッション力制御は、前述したダイクッション力・力覚指令によりダイクッション力制御と同様な為、以降の詳細説明は割愛する。

図８及び図９に示されるように、標準のダイクッション力設定方式を使用すれば、ダイクッション力をダイクッションストローク毎に、段階的に、あるいは連続的に、変化させながら作用させることが可能である。

しかし、［表２］や［表３］に示されるような変力位置毎の変力値の設定が、ユーザにとって感覚的に理解し難いこと、設定が抽象的で面倒なこと、さらに大方のユーザにおいて従来は、空（常）圧式ダイクッション装置を使用しており、その問題点であるストローク終盤の（自然）増圧を解消できる、図７に示されるような一定ダイクッション力を作用させるサーボダイクッション装置の用途で満足されていること等を理由として、図８及び図９に示されるような、一成形行程中のプレス・スライド位置毎にダイクッション力を変化させるサーボダイクッション装置の使い方は、殆ど為されていない。

＜応用作用３＞
ダイクッション力発生方法が“力覚記憶”の場合のダイクッション力・力覚指令が保管器２７０に保管されている場合、標準変換器２７２（図５）を使用してダイクッション力・力覚指令を、ダイクッション力発生方法が“標準”の場合のダイクッション力標準指令に対応する各設定値に変換することが出来る。

即ち、標準変換器２７２は、保管器２７０に保管されたスライド位置毎のダイクッション力・力覚指令を入力し、スライド位置毎のダイクッション力・力覚指令を、［表３］に示されるようなダイクッション開始位置及び変力位置１〜変力位置５、スライド位置毎のダイクッション力設定値（ダイクッション１力〜ダイクッション６力）、及びダイクッション力作用形態を示す各設定値に変換する。

標準変換器２７２により変換された各設定値は、“標準（保管Ｎｏ．Ｘ）”として保管器２７０に保管される。

その後、ダイクッション力発生方法を“標準”、ダイクッション力指令を“保管Ｎｏ．Ｘ”と設定された場合、保管器２７０から“保管Ｎｏ．Ｘ”の各設定値がダイクッション力標準指令器２６６に読み出される。

ダイクッション力標準指令器２６６には、スライド位置を示すスライド位置信号が加えられており、ダイクッション力標準指令器２６６は、各設定値及びスライド位置に基づいて、ダイクッション力指令（ダイクッション力標準指令）を切換器２６７を介してダイクッション力指令調整器２６８に出力することができる。

図１０は、図６に示したダイクッション力指令（ダイクッション力・力覚指令）を元に変換され、ダイクッション力標準指令器２６６から出力されるダイクッション力標準指令を示す図である。

このようにしてダイクッション力標準指令器２６６から出力されるダイクッション力標準指令は、図６に示したダイクッション力指令（ダイクッション力・力覚指令）を、折れ線近似した変圧パターンのダイクッション力指令として出力される。

応用作用３によれば、ダイクッション力・力覚指令は、ダイクッション力発生方法が“標準”の場合の、より少ない変力位置とダイクッション力指令の組み合わせで表現できるようになり、それに手動操作で変更を加えて、さらに成形性を向上させたり、コピーして他の金型を使用した場合のダイクッション力標準指令に流用したりすることが出来る。こうすることで、“力覚”ダイクッション力発生方法を使用して得た、有効なダイクッション変力パターンを一般化し、他の複数の金型を使用した成形に、簡単に応用展開出来る。

＜ペダル式力覚付与手段（ペダル式２）＞
図１１は、ペダル式力覚付与手段の第２実施形態を示す図である。

図１１に示すペダル式力覚付与手段２５０−２は、図２に示したペダル式力覚付与手段２５０−１のエンコーダ２５２及び操作力検出器２５４の代わりに、力覚センサとして機能するロードセル２５３、歪アンプ２５５及び操作力検出器２５７を有する点で相違する。

ロードセル２５３は、ペダル２５０Ａの台座２５０Ｂとコイルばね２５０Ｃとの間に配置されている。オペレータが足先でペダル２５０Ａを踏むと、ペダル２５０Ａの踏み込み量に応じてコイルばね２５０Ｃが圧縮され、コイルばね２５０Ｃの圧縮量に比例して操作力がロードセル２５３に作用する。

ロードセル２５３は、加えられる力（操作力）により変形する構造部材に歪ゲージが貼り付けられて構成されており、操作力による構造部材とともに変形する歪ゲージの抵抗値（抵抗変化）に対応する電圧信号を出力する。ロードセル２５３から出力される微弱な電圧は、歪アンプ２５５により増幅され、操作力検出器２５７に加えられる。ロードセル２５３は、歪アンプ内蔵型を用いても良い。その場合は、歪アンプ２５５が不要である。操作力に混入するノイズ対策には、前者の方が有利である。

操作力検出器２５７は、歪アンプ２５５の出力電圧から、ペダル２５０Ａに操作力に対応する操作力信号を演算（検出）し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器２６０に出力する。

図１１に示す力覚付与手段（ペダル式２）は、図２に示される力覚付与手段（ペダル式１）に対して、人間が足先で加える力を直接検出可能な分、操作力を感度良く検出することが出来る。

＜ハンドル式力覚付与手段（ハンドル式１）＞
図１２は、ハンドル式力覚付与手段の第１実施形態を示す図である。

図１２において、操作子として機能するハンドル式力覚付与手段３５０−１は、台座（箱）３５２に対してハンドル（レバー）３５４が回転可能に装着され、ハンドル３５４には、台座３５２の左右から２個のコイルばね３５６、３５８が接続されている。ハンドル３５４の回転軸にはエンコーダ３５９が装着され、エンコーダ３５９は、ハンドル３５４の押し量、あるいは引き量（ハンドル３５４の角度）に対応する回転角度信号を操作力検出器２５４（図２）に出力する。

オペレータが手でハンドル３５４を押し引きすると、ハンドル３５４の押し量、あるいは引き量に応じて２個のコイルばね３５６、３５８が伸縮し、コイルばね３５６、３５８の伸縮量に比例して操作力が作用すると共に、エンコーダ３５９から出力される回転角度信号が増減する。

操作力検出器２５４（図２）では、入力した回転角度信号から（それに比例する）操作力を演算（検出）し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器２６０に出力する。

図２及び図１１に示したペダル式力覚付与手段２５０−１、２５０−２は、足先でペダル２５０Ａを踏むか、踏まないか、どの程度の強さで踏み込むか、一方向の踏み込み強さが検出可能な特徴を有す点に対して、図１２に示すハンドル式力覚付与手段３５０−１は、ハンドル３５４を手で押すか、何もしないか、引くか、どの程度の強さで押すか、どの程度の強さで引くか、第１方向及び第１方向とは反対方向の第２方向の２方向の押し／引き強さが検出可能な特徴を有す点で有利である。

この特徴により、第１設定器として機能するダイクッション操作盤では、ハンドル３５４の両端の位置での操作力（第１方向及び第２方向の各最大操作力）に対して、ダイクッション力の最大制限設定値Ｆmax、最小制限設定値Ｆminを与え、押し／引きしないハンドル３５４の未操作時の位置（中立位置）に対して、中心設定値Ｆcを与えることが出来る。

オペレータは、例えば、中心設定値Ｆｃを絞り成形初期に材料のフランジに発生する絞り皺抑制用に、最小制限設定値Ｆminを絞り成形中〜終盤にフランジに発生する絞り皺抑制用に、最大制限設定値Ｆmaxを絞り成形終盤に製品形状安定化用に適用可能になり、力覚をより幅広く有効に利用して、ダイクッション力を発生させることが出来る。ただし、この時、片手がハンドル式力覚付与手段３５０−１に占有される為、両手押しボタン２５１を成形行程中に操作することが出来なくなる。したがって、安全一工程運転時には適用できず、プレス機械を運転開始時に限り操作すれば良い一行程運転等に適用することが出来る。

＜ハンドル式力覚付与手段（ハンドル式２）＞
図１３は、ハンドル式力覚付与手段の第２実施形態を示す図である。

図１３において、操作子として機能するハンドル式力覚付与手段３５０−２は、台座３５２に対して薄板製（板ばね）のハンドル（レバー）３５５が固定され、ハンドル３５５の両側の台座３５２に近い（ハンドル３５５が押し引きされた場合に、ハンドル３５５に最も大きな曲げ歪が作用する）部位に、それぞれ２枚、計４枚の歪ゲージ３５７がハンドル３５５の長手方向に貼付されている。

薄板製のハンドル３５５は、オペレータがハンドル３５５を押し引きすると、ハンドル３５５が台座３５２に対して弾性範囲内で曲げ変形を生じる程度の板厚を有している。図１３に示すように４枚の歪ゲージ３５７が、ホーイストンブリッジ回路状に結線されて歪アンプ３５１に接続されている。ハンドルの押し量、あるいは引き量に応じて薄板が曲げ変形し、それに比例して発生する曲げ歪は、歪アンプ３５１の出力電圧として、操作力検出器３５３に出力される。

操作力検出器３５３は、歪アンプ３５１の出力電圧から、ハンドル３５５の押し引きの操作力に対応する操作力信号を演算（検出）し、演算した操作力を示す操作力信号をダイクッション力指令器２６０に出力する。

図１３に示すハンドル式力覚付与手段（ハンドル式２）は、図２に示されるハンドル式力覚付与手段（ハンドル式１）に対して、オペレータが手で加える力を直接検出可能な分、操作力を感度高く検出することが出来る。

［第２実施形態］
図１４は、本発明に係る指令発生装置の第２実施形態を示す概念図である。

第２実施形態の指令発生装置は、スライド１１０の速度を制御するためのスライド速度指令を発生するスライド速度指令発生装置である。尚、図１４において、図１に示した第１実施形態の指令発生装置と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１４に示す指令発生装置は、力覚付与手段（図２に示すペダル式力覚付与手段２５０−１）を含み、オペレータがペダルを踏む力（操作力）に比例するスライド加速度指令を随時自動生成し、そのスライド速度指令を随時積分してなるスライド速度指令を出力する。

予めプレス運転前の設定段階で、オペレータは、第３設定器として機能するプレス操作盤を操作し、スライド変速モードを（“標準”に対して）“力覚”と設定し、スライド速度の“最大制限設定値Ｖmax”と“最小制限設定値Ｖmin”とを設定し、また、第４設定器として機能するプレス操作盤を操作し、“力覚”によるスライド速度指令が有効になる“力覚指令有効範囲”を設定する。プレス１サイクル中の力覚指令有効範囲以外は、例えば、“標準”のスライド変速モードによるスライド速度指令に基づくスライド速度制御が行われる。

スライド速度の最大制限設定値Ｖmaxは、絞り成形が材料に油膜切れを生じさせることなく正常に行える値であったり、ダイクッション装置がサーボ駆動式の場合は、ダイクッション装置が許容する限界値であったりする。スライド速度の最小制限設定値Ｖminは、成形開始時点で、上型とブランクホルダが間接的に衝突する際に生じる振動を抑制可能な値であったり、ダイクッション装置がサーボ駆動式の場合に、上記衝突後、所定のダイクッション力が作用する応答時間内に、皺抑え力（＝ダイクッション力）が不十分の状態で成形が進展する作用を防止可能な値であったりする。

力覚指令有効範囲は、スライド速度が確実に最小制限設定値Ｖminに減速するように、絞り成形が開始されるスライド位置よりやや上方に設定することが好ましい。

また、スライドストローク数は、生産性を出来る限り確保する意図により、能力上の最大値を設定する（ことが望ましい）。塗油された材料１０３を金型-ブランクホルダ上にセットし、クッションパッド２１０を所定のダイクッション力が作用するように調整し、所定のダイクッション開始位置にセットする。

そして、オペレータは、スライド加速度指令を出力するペダル式力覚付与手段２５０−１のペダルに（片）足を掛けて、遊び分微小量踏み込むか踏み込まない状態で（こうすることで、プレス運転開始後、スライド１１０が“力覚指令有効範囲”に到達した時点で、最小制限設定値Ｖminに減速する、しかし、ペダルを踏み込めば、踏み込む力に応じて増速出来るようにして）、安全一行程運転機能を使用して、金型-ブランクホルダ２０２上の材料１０３を凝視しながら、スライド１１０を上死点から、両手押しボタン２５１を操作して、下死点を経て上死点まで運転する。

スライド１１０は、下降して、力覚指令有効範囲に到達する手前から（後述するクランク軸角度標準指令器の作用により、自動）減速を開始し、力覚指令有効範囲に到達した時点で、最小制限設定値Ｖminに相当する速度に減速する。この時点で、クランク軸角度指令器３６０内では、クランク軸角度指令を指令する役割が、後述するクランク軸角度標準指令器からクランク軸角度力覚・指令演算器に移行する。

オペレータは、スライド１１０がさらに下降し、成形が進展する様子を目視しながら、ペダルを徐々に踏み込む。成形に問題が生じない範囲で、生産性重視の為より早めに、より強めにペダルを踏み込み、スライド速度が、成形開始後なるべく早期にスライド速度の最大制限設定値Ｆmax相当値に増速するようにする。

クランク軸角度指令器３６０は、力覚指令有効範囲におけるスライド速度指令をクランク軸角速度指令に変換し、さらにクランク軸角速度指令を時間積分したクランク軸角度指令としてクランク軸角度制御器３８０に出力する。

クランク軸角度制御器３８０は、図４で説明したようにクランク軸角度指令器３６０から入力するクランク軸角度指令、クランク軸エンコーダ１１６からのクランク軸エンコーダ信号から変換されたクランク軸角度信号及びクランク軸角速度信号に基づいてクランク軸角度を制御するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、サーボモータ・トルク指令をサーボアンプ３８２を介してサーボモータ３４０に出力する。

このようにしてサーボモータ３４０が制御され、サーボモータ３４０の回転駆動力が動力伝達機構を介してスライド１１０に伝達され、スライド速度が発生する。

［スライド速度制御装置］
図１５は、スライド速度制御装置の実施形態を示すブロック図である。

図１５に示すスライド速度制御装置は、操作力検出器２５４を含むペダル式力覚付与手段２５０−１、クランク軸角度指令器３６０、保管器３７０、標準変換器３７２、クランク軸角度制御器３８０及びプレス機械１００（のサーボアンプ、サーボモータ）から構成されている。

図１５に示すクランク軸角度指令器３６０は、主として指令演算器として機能するクランク軸角度・力覚指令演算器３６２と、クランク軸角度・力覚指令一時記憶器３６４と、クランク軸角度標準指令器３６６と、切換出力部として機能する切換器３６７と、クランク軸角度指令調整器３６８とから構成されている。

クランク軸角度・力覚指令演算器３６２は、プレス機械を試行運転する場合にスライド速度に相当する時々刻々のクランク軸角度指令を演算するものであり、操作子（ペダル式力覚付与手段）に加えられる操作力に基づいて、試行運転の１サイクルの少なくともプレス成形期間におけるクランク軸角度指令（クランク軸角度・力覚指令）を演算する。

クランク軸角度・力覚指令演算器３６２には、図示しないプレス操作盤によりスライド速度指令の最大制限設定値Ｖmax及び最小制限設定値Ｖminが設定されるとともに、操作力検出器２５４からペダル２５０Ａの操作力に比例する操作力信号（スライド速度指令）が加えられるようになっている。

クランク軸角度・力覚指令演算器３６２において、ペダル式力覚付与手段２５０−１（操作力検出器２５４）から入力する操作力信号は、アンプ３６２Ａにより増幅された（スライド加速度指令に変換された）後、積分器３６２Ｂにより時間積分され、スライド速度指令の増減指令として加算器３６２Ｃに加えられる。

加算器３６２Ｃの他の入力には、スライド速度指令の最小制限設定値Ｖminが加えられており、加算器３６２Ｃは、スライド速度指令の最小制限設定値Ｖminに対してスライド速度指令の増減指令を加算し、その加算結果をスライド速度指令としてスライド速度指令制限器３６２Ｄに出力する。

スライド速度指令制限器３６２Ｄは、入力するスライド速度指令を、最小制限設定値Ｖminと最大制限設定値Ｖmaxとの範囲内に制限するものであり、これにより最小制限設定値Ｖminと最大制限設定値Ｖmaxとの範囲内で変化するスライド速度指令を速度指令変換器３６２Ｅに出力する。

速度指令変換器３６２Ｅの他の入力には、クランク軸角度・力覚指令演算器３６２から出力されるクランク軸角度指令（クランク軸角度・力覚指令）が加えられており、速度指令変換器３６２Ｅは、現在のクランク軸角度指令に基づいてスライド速度指令をクランク軸角速度指令に変換する。

速度指令変換器３６２Ｅにより変換されたクランク軸角速度指令は、積分器３６２Ｆにより時間積分され、クランク軸角度増減指令として加算器３６２Ｇに加えられる。

加算器３６２Ｇの他の入力には、記憶器３６２Ｈに保持されたクランク軸角度指令承継値θ_０ｒが加えられており、加算器３６２Ｇは、クランク軸角度指令承継値θ_０ｒに対してクランク軸角度増減指令を加算し、その加算結果をクランク軸角度指令（クランク軸角度・力覚指令）として出力する。

図１４で説明したように、スライド変速モードが“標準”に対して“力覚”が設定されている場合、スライド１１０は、まず、“標準”のクランク軸角度指令（クランク軸角度標準指令）にしたがって下降し、力覚指令有効範囲に到達する手前でクランク軸角度標準指令の作用により減速を開始し、力覚指令有効範囲に到達した時点で、最小制限設定値Ｖminに相当する速度に減速する。

そして、力覚指令有効範囲に到達した時点で、クランク軸角度指令を指令する役割が、クランク軸角度標準指令器３６６からクランク軸角度・力覚指令演算器３６２に移行する。即ち、切換器３６７は、力覚指令有効範囲に到達した時点で、クランク軸角度指令調整器３６８に出力するクランク軸角度指令として、クランク軸角度標準指令器３６６から出力されるクランク軸角度標準指令からクランク軸角度・力覚指令演算器３６２から出力されるクランク軸角度・力覚指令に切り換える。

また、スイッチ３６２Ｉは、力覚指令有効範囲に到達した時点でＯＦＦにされ、クランク軸角度標準指令器３６６から出力されたクランク軸角度標準指令が、クランク軸角度指令承継値θ_０ｒとして記憶器３６２Ｈに保持される。このクランク軸角度指令承継値θ_０ｒは、クランク軸角度指令を指令する役割が、クランク軸角度標準指令器３６６からクランク軸角度・力覚指令演算器３６２に移行する際のクランク軸角度指令の承継値となる。

オペレータは、スライド１１０が“力覚指令有効範囲”に到達するまで、ペダル式力覚付与手段２５０−１の踏み込まないようにすることで、加算器３６２Ｃに出力されるスライド速度増減指令をゼロにし、スライド速度指令制限器３６２Ｄから最小制限設定値Ｖminのスライド速度指令が速度指令変換器３６２Ｅに加えられるようにする。

そして、最小制限設定値Ｖminのスライド速度指令は、速度指令変換器３６２Ｅによりクランク軸角速度指令に変換され、積分器３６２Ｆにより時間積分されてクランク軸角度増減指令として、クランク軸角度指令の承継値であるクランク軸角度指令承継値θ_０ｒに加算される。加算されたクランク軸角度指令は、クランク軸角度指令承継値θ_０ｒから変化し、最小制限設定値Ｖminを維持するクランク軸角度指令として出力される。したがって、スライド１１０は、図１４に示すように力覚指令有効範囲から最小制限設定値Ｖminに対応する一定のスライド速度で下降する。

そして、スライド１１０は、最小制限設定値Ｖminに対応する一定のスライド速度に減速した状態で、ダイクッション力作用開始位置(ダイクッション開始位置)に到達し、成形が開始される。こうすることで、成形開始時点で、上型１２０と（材料１０３を介して、クッションパッド２１０にクッションピン２０４を介して支持された）ブランクホルダ２０２が衝突する際に生じる振動を抑制したり、クッションパッド２１０がサーボ駆動式の場合に、上記衝突後、所定のダイクッション力が作用する応答時間内に、皺抑え力（＝ダイクッション力）が不十分の状態で成形が進展する作用を防止したりする。

オペレータは、スライド１１０がさらに下降し、成形が進展する様子を目視しながら、ペダル式力覚付与手段２５０−１のペダルを踏み込む。

ペダル式力覚付与手段２５０−１から出力される踏み込み量（操作力）に応じたスライド加速度指令がクランク軸角度・力覚指令演算器３６２に出力され、クランク軸角度・力覚指令演算器３６２内では、前述したように操作力に比例するスライド加速度指令が演算される。ここで、ペダル２５０Ａが可動範囲の一端に位置する場合（ペダル２５０Ａを踏まない場合）の操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、ペダル２５０Ａが可動範囲の他端に位置する場合（ペダル２５０Ａの踏み込み量が最大の場合）の操作力信号に対して最大加速度を割り当てることができる。

そして、操作力に比例するスライド加速度指令を時間積分したスライド速度増減指令がスライド速度指令の最小制限設定値Ｖminに加算され、さらにスライド速度指令制限器３６２Ｄ内でスライド速度指令の最大制限設定値Ｖmaxと最小制限設定値Ｖminの間で制限され、スライド速度指令が生成される。スライド速度指令は、それと現在のクランク軸角度指令からクランク軸角速度指令に変換（演算）され、クランク軸角速度指令を時間積分したクランク軸角度増減指令とクランク軸角度指令承継値θ_０ｒを加算してクランク軸角度指令(クランク軸角度・力覚指令)が生成される。

クランク軸角度指令調整器３６８は、プレス操作盤によりスライド変速モードが“力覚”に設定されている場合、クランク軸角度（スライド位置）が力覚指令有効範囲に到達した時点で、クランク軸角度制御器３８０に出力するクランク軸角度指令を、クランク軸角度標準指令器３６６からのクランク軸角度標準指令に代えて、クランク軸角度・力覚指令演算器３６２により演算されたクランク軸角度・力覚指令に切り換える。

クランク軸角度制御器３８０は、クランク軸角度指令器３６０から入力するクランク軸角度指令、プレス機械１００から入力するクランク軸角度信号、クランク軸角速度信号、及びサーボモータ角速度信号に基づいて、プレス機械１００のサーボモータ３４０（図４）を駆動するためのサーボモータ・トルク指令を生成し、プレス機械１００に出力する。これにより、プレス機械１００のクランク軸１１２のクランク軸角度がクランク軸角度指令に追従すべく制御され、その結果、スライド１１０のスライド速度が制御される。

スライド変速モードが“力覚”に設定されている場合、少なくとも力覚指令有効範囲以降のプレス成形期間でのオペレータによるペダル式力覚付与手段２５０−１のペダルを踏み込む操作力に応じてスライド速度は加速される。

そして、スライド１１０は下死点に到達し、成形は完了する。その後、スライド１１０は、（クランク軸角度標準指令器３６６の作用に関与して）上昇し、上死点に戻る。

このようにすることにより、オペレータは、力覚指令有効範囲、スライド速度の最大制限設定値Ｖmax、及び最小制限設定値Ｖminを設定するだけの比較的大雑把な設定を行うだけで、成形性と生産性に富むスライド変速設定を行うことが出来る。

また、試行運転時にクランク軸角度・力覚指令演算器３６２から出力されたクランク軸角度・力覚指令は、力覚指令有効範囲外で使用したクランク軸角度標準指令器によるクランク軸角度指令とセットでクランク軸角度・力覚指令一時記憶器３６４に一時的に記憶されたり、保管器３７０に永久保管されたりし、次サイクル以降に使用することが出来る。

これにより、スライド変速モード“力覚”で運転した変速モーションは、再現することが可能であり、成功したサイクルの変速モーションを使用して、生産する（連続生産運転を行う）ことが出来る。

また、保管器３７０に（力覚指令有効範囲外で使用したクランク軸角度標準指令器によるクランク軸角度指令とセットで）保管されたクランク軸角度・力覚指令は、標準変換器３７２で、標準のクランク軸角度−角速度指令値に変換可能（マージ可能）である。標準変換器３７２により標準のクランク軸角度−角速度指令値に変換された、標準のクランク軸角度−角速度指令値は、保管器３７０に保管することができる。

保管器３７０に保管された標準のクランク軸角度−角速度指令値は、クランク軸角度標準指令器３６６に読み出される。クランク軸角度標準指令器３６６には、クランク軸角度を示すクランク軸角度信号が加えられており、クランク軸角度標準指令器３６６は、クランク軸角度及び標準のクランク軸角度−角速度指令値に基づいてクランク軸角度指令（クランク軸角度標準指令）を随時演算し、クランク軸角度標準指令を切換器３６７を介してクランク軸角度指令調整器３６８に出力する。

これによって、スライド変速モード“標準”で、クランク軸角度・力覚指令と同等な変速モーションを再現することが可能になり、他の類似の金型の成形用にコピーして流用する等、応用展開が容易になる。

尚、図１４に示す指令発生装置は、力覚付与手段としてペダル式力覚付与手段２５０−１（図２）を使用するが、図１１に示したペダル式力覚付与手段２５０−２、図１２及び図１３に示したハンドル式力覚付与手段３５０−１、３５０−２等を使用してもよい。

また、図１２及び図１３に示したハンドル式力覚付与手段３５０−１、３５０−２を使用する場合、操作力検出器３５３により、ハンドル（操作子）に加えられる第１方向（押す方向）の操作力と第１方向とは反対方向の第２方向（引く方向）の操作力とで正負が異なる操作力信号を検出させる。この操作力信号に対して、ハンドル（操作子）を押し引きしない未操作時の位置（中立位置）の操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、ハンドルを可動範囲の一端まで押したときの操作力に対応する操作力信号に対して正（又は負）の最大加速度を割り当て、ハンドルを可動範囲の他端まで引いたときの操作力に対応する操作力信号に対して負（又は正）の最大加速度を割り当てることができる。

これにより、スライドが力覚指令有効範囲にある場合に、正負の操作力信号に基づいてスライド速度の最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化（増減）するスライド速度指令を発生させることができる。

［その他］
本実施形態のダイクッション装置は、サーボモータに軸接続された油圧モータによる油圧シリンダ駆動方式によりクッションパッドにダイクッション力を発生させるが、ダイクッション装置はこれに限らず、油圧サーボ弁による油圧シリンダ駆動方式、エアシリンダ駆動方式、又はサーボモータによるスクリュー・ナット駆動方式等の公知の駆動方式が適用可能であり、ダイクッション力を随時制御可能なダイクッション装置であれば、如何なるものでもよい。

また、本実施形態のプレス機械は、サーボモータからスライドへの動力伝達機構としてクランク軸等のクランク機構を使用するクランクプレスであるが、プレス機械は、これに限らず、動力伝達機構としてリンク機構、スクリュー機構、油圧（液圧）シリンダを使用したリンクプレス、スクリュープレス、液圧（油圧）プレス等でもよく、要はスライドモーションを制御可能なプレス機械であれば、如何なるものでもよい。

本実施形態のプレス機械はクランクプレスであるため、スライド位置の目標値に対応するクランク軸角度指令を随時出力することで、スライド速度を制御するが、スライド位置指令を随時出力してスライド速度を制御してもよい。例えば、動力伝達機構としてクランク軸を有さないプレス機械の場合、スライド位置指令を随時出力してスライド速度を制御する。

また、随時出力されるクランク軸角度指令あるいはスライド位置指令は、スライド速度指令を元に演算されるものであり、本発明では「スライド速度指令」に含まれるものとし、また、クランク軸エンコーダ等によりクランク軸角度を検出する検出器も本発明では「スライド位置検出器」に含まれるものとする。

更に、ダイクッション力・力覚指令一時記憶器２６４と保管器２７０とは、本例のように別々の記憶器でもよいし、物理的に同一の記憶器でよい。同様にクランク軸角度・力覚指令一時記憶器３６４と保管器３７０とは、別々の記憶器でもよいし、物理的に同一の記憶器でよい。

更にまた、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。

１００プレス機械
１０１減速機
１０２ベッド
１０３材料
１０４コラム
１０６クラウン
１０８ガイド部
１１０スライド
１１２クランク軸
１１４スライド位置検出器
１１６クランク軸エンコーダ
１２０上型
１２２下型
２００ダイクッション装置
２０２ブランクホルダ
２０４クッションピン
２１０クッションパッド
２２０油圧シリンダ
２２２ダイクッション位置検出器
２２４配管
２２６タンク
２２８サーボモータ角速度検出器
２３０油圧モータ
２３２ダイクッション圧検出器
２４０サーボモータ
２５０−１、２５０−２ペダル式力覚付与手段
２５０Ａペダル
２５０Ｂ台座
２５０Ｃコイルばね
２５１両手押しボタン
２５２エンコーダ
２５３ロードセル
２５４操作力検出器
２５５歪アンプ
２５６ダイクッション操作盤
２５７操作力検出器
２６０ダイクッション力指令器
２６２ダイクッション力・力覚指令演算器
２６４ダイクッション力・力覚指令一時記憶器
２６６ダイクッション力標準指令器
２６７切換器
２６８ダイクッション力指令調整器
２７０保管器
２７２標準変換器
２８０ダイクッション力制御器
２８２サーボアンプ
３４０サーボモータ
３５０−１、３５０−２ハンドル式力覚付与手段
３５１歪アンプ
３５２台座
３５３操作力検出器
３５４、３５５ハンドル
３５６コイルばね
３５７歪ゲージ
３５８コイルばね
３５９エンコーダ
３６０クランク軸角度指令器
３６２クランク軸角度・力覚指令演算器
３６２Ａアンプ
３６２Ｂ積分器
３６２Ｃ加算器
３６２Ｄスライド速度指令制限器
３６２Ｅ速度指令変換器
３６２Ｆ積分器
３６２Ｇ加算器
３６２Ｈ記憶器
３６２Ｉスイッチ
３６４クランク軸角度・力覚指令一時記憶器
３６６クランク軸角度標準指令器
３６７切換器
３６８クランク軸角度指令調整器
３７０保管器
３７２標準変換器
３８０クランク軸角度制御器
３８２サーボアンプ

Claims

ダイクッション力指令に基づいてクッションパッドに加えるダイクッション力を制御するダイクッション装置、又はスライド速度指令に基づいてスライドのスライド速度を制御するプレス機械に付属し、前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を発生する指令発生装置であって、
プレス機械による生産運転前の試行運転の１サイクルの少なくともプレス成形期間にオペレータにより操作され、前記オペレータから加えられる操作力に応じて所定の可動範囲内で移動する操作子と、
前記オペレータから前記操作子に加えられる操作力を検出する操作力検出器と、
前記スライドの位置を検出するスライド位置検出器と、
前記操作子の操作に伴って前記操作力検出器により検出される操作力を示す操作力信号に基づいて、前記操作力信号に対応する前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を算出する指令演算器と、
前記試行運転時に前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に関連付けて前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を記憶する記憶器と、
前記試行運転時に前記指令演算器により演算された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力し、前記生産運転時に前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令又は前記スライド速度指令を出力する切換出力部と、
を備えた指令発生装置。
前記操作子は、オペレータにより操作されるペダル又はハンドルである請求項１に記載の指令発生装置。
前記操作力検出器は、前記操作子に加わる操作力に比例する前記操作子の位置又は回転角度を検出する位置センサ又は角度センサと、前記位置センサ又は前記角度センサの検出出力から操作力を演算する操作力演算器とを有する請求項１又は２に記載の指令発生装置。
前記操作力検出器は、前記操作子に加わる操作力を直接検出する力覚センサである請求項１又は２に記載の指令発生装置。
前記ダイクッション力指令の最小制限設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第１設定器を備え、
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出する請求項１から４のいずれか１項に記載の指令発生装置。
前記ダイクッション力指令の最小制限設定値、中心設定値及び最大制限設定値をそれぞれ設定する第１設定器を備え、
前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第１方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第１方向とは反対方向の第２方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最小制限設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して前記中心設定値を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して前記最大制限設定値を割り当て、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記ダイクッション力指令を算出する請求項１から４のいずれか１項に記載の指令発生装置。
前記指令演算器は、前記スライドがダイクッション開始位置に達すると、前記操作力信号に対応するダイクッション力指令を出力し、ダイクッション力保持時間が設定されている場合には、前記スライドが下死点に達してから前記ダイクッション力保持時間の経過後に、前記ダイクッション力保持時間が設定されていない場合には、前記スライドが下死点に達した後に前記ダイクッション力指令をゼロにする請求項５又は６に記載の指令発生装置。
ダイクッション開始位置、及び前記ダイクッション開始位置と前記スライドの下死点との範囲内でダイクッション力を変化させるスライド位置を設定するスライド位置設定器と、前記スライド位置設定器により設定された複数のスライド位置におけるダイクッション力を設定するダイクッション力設定器と、前記複数のスライド位置の間のダイクッション力の作用形態として一定又は線形変化を設定する作用形態設定器とからなる第２設定器と、
前記第２設定器により設定された各設定値を保管する保管器と、
前記保管器に保管された各設定値及び前記スライド位置検出器により検出されたスライド位置に基づいてダイクッション力指令を出力するダイクッション力標準指令器と、
前記ダイクッション力標準指令器から出力されるダイクッション力指令又は前記記憶器に記憶されたダイクッション力指令を選択するダイクッション力指令選択部と、を備え、
前記切換出力部は、前記生産運転時に前記ダイクッション力指令選択部により選択されたダイクッション力指令を出力する請求項１から６のいずれか１項に記載の指令発生装置。
前記保管器は、保管指示入力により前記記憶器に記憶された前記ダイクッション力指令を更に保管し、
前記記憶器は、前記指令演算器により算出された前記ダイクッション力指令を記憶し、又は前記保管器に保管された前記ダイクッション力指令を読み出して記憶する請求項８に記載の指令発生装置。
前記保管器に保管された前記ダイクッション力指令を、前記第２設定器により設定される各設定値に変換する標準変換器を備え、
前記保管器は、前記標準変換器により変換された各設定値を更に保管する請求項８又は９に記載の指令発生装置。
前記スライド速度指令の最小制限設定値及び最大制限設定値を設定する第３設定器を備え、
前記指令演算器は、前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出する請求項１から４のいずれか１項に記載の指令発生装置。
前記指令演算器により演算した前記スライド速度指令が有効に作用する前記スライドの１サイクル内の有効範囲を設定する第４設定器を備え、
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出する請求項１１に記載の指令発生装置。
前記指令演算器により演算した前記スライド速度指令が有効に作用する前記スライドの１サイクル内の有効範囲を設定する第４設定器を備え、
前記操作子は、前記操作子の未操作時に中立位置に移動し、第１方向の操作力に応じて前記中立位置から前記可動範囲の一端まで移動し、前記第１方向とは反対方向の第２方向の操作力により前記中立位置から前記可動範囲の他端まで移動し、
前記操作力検出器は、前記操作子に加えられる前記第１方向の操作力と前記第２方向の操作力とで正負が異なる操作力信号を検出し、
前記指令演算器は、前記操作子が前記可動範囲の一端に位置する場合の前記操作力信号に対して正又は負の最大加速度を割り当て、前記操作子が前記可動範囲の中立位置に位置する場合の前記操作力信号に対して加速度ゼロを割り当て、前記操作子が前記可動範囲の他端に位置する場合の前記操作力信号に対して負又は正の最大加速度を割り当て、前記スライドが前記有効範囲にある場合に前記操作力信号に基づいて前記最小制限設定値と前記最大制限設定値との範囲内で変化する前記スライド速度指令を算出する請求項１１に記載の指令発生装置。