JP2020157338A - 金型プレス方法及び金型プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク式サーボプレスにおいて、下死点よりも高い位置で材料を加圧した状態でスライドを長時間保持することを可能にする金型プレス方法及び金型プレス装置を提供すること。【解決手段】スライド１２と、ボルスタ２２と、コンロッド１０と、駆動モータ４と、クランク軸８と、ロードセル３１と、メカブレーキ３５と、コントローラ１４と、を備える金型プレス装置を用いて対象物を加工する金型プレス方法であって、ロードセル３１により検知された荷重Ｐをメカブレーキ３５によって保持することが可能か否かの判断をコントローラ１４により行う判断工程（Ｓ４０３）を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、金型プレス方法及び金型プレス装置に関する。

従来、マグネシウム合金や炭素繊維強化プラスチック（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（ＣＦＲＰ））等の難加工材を成型する際には、成形性を高めるために、材料を長時間加圧した状態で保持した後又は材料を一定時間加圧した状態で保持した後に、本成型を実施している。一般的に、このような加工を行う場合には、液圧プレス（例えば、油圧プレス）が使用されている。液圧プレスは、環境負荷が大きいという課題や生産性が低いという課題があるため、近年では、サーボモータを搭載したクランク式のプレス装置（以下、クランク式サーボプレスという）への置き換えが進んでいる。例えば、特許文献１には、クランク式のプレス装置が開示されている。

特開２０１１−１５２５４７号公報

しかしながら、クランク式サーボプレスの場合、材料を加圧した状態で長時間保持することができるスライドの位置は、下死点近傍に限られる。スライドの位置が下死点から離れる（下死点よりも高くなる）につれ、同一の加圧力を維持するために必要なモータのトルクが上がるため、サーボモータには大きな電流を流し続ける必要がある。サーボモータに供給される電流が所定の電流よりも小さい場合には、サーボモータを連続して動作させる時間（以下、連続動作時間という）に制限はないが、所定の電流以上になると、電流の大きさに応じて連続動作時間に制限が設けられる。この場合、サーボモータの連続動作時間は、サーボモータに供給される電流が大きいほど短くなる。そして、サーボモータに所定の電流を流し始めてから所定の時間が経過すると、サーボモータの過熱防止のための保護機能、すなわち電子サーマルが働く。そのため、下死点よりも高い位置で、材料を加圧した状態でスライドの保持を長時間行うと、加圧力が比較的小さい場合においても電子サーマルが働き、サーボモータが停止してしまうおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、クランク式サーボプレスにおいて、下死点よりも高い位置で材料を加圧した状態でスライドを長時間保持することを可能にする金型プレス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］
本発明の金型プレス方法は、
対象物を加工する金型の上型を上下に動作させるスライドと、
前記スライドに対向し前記上型と対になる前記金型の下型を保持するボルスタと、
前記スライドを上下に移動させるコンロッドと、
前記コンロッドを上下に移動させるための動力を発生する駆動手段と、
前記コンロッドを介して前記駆動手段の動力を前記スライドに伝達するクランク軸と、
前記対象物の加工中に前記対象物に加わる荷重を検知する荷重検知手段と、
前記駆動手段を停止させるブレーキと、
電力の供給又は遮断により前記駆動手段を制御し、前記メカブレーキを制御する制御手段と、
を備える金型プレス装置を用いて前記対象物を加工する金型プレス方法であって、
前記荷重を前記ブレーキによって保持することが可能か否かの判断を前記制御手段により行う判断工程を備える。

［趣旨２］
前記判断工程において前記荷重を前記ブレーキによって保持することが可能と判断された場合に、前記制御手段により前記ブレーキを作動させた後に前記駆動手段への電力の供給を遮断し、所定の時間が経過した後に前記駆動手段への電力の供給を再開し、前記ブレーキを開放する荷重保持工程を備えてもよい。

［趣旨３］
前記判断工程において、前記制御手段は、前記ブレーキによって保持することが可能な荷重のうち最大の荷重に基づいて前記判断を行ってもよい。

［趣旨４］
前記最大の荷重は、下死点からの前記スライドの高さに基づき求められてもよい。

［趣旨５］
前記金型プレス装置が、前記判断工程において前記荷重を前記ブレーキによって保持することが不可能と判断された場合に、前記制御手段により前記荷重を前記ブレーキによって保持することが不可能である旨の情報を表示させる表示部を備えてもよい。

［趣旨６］
前記判断工程において前記荷重を前記メカブレーキによって保持することが不可能と判断された場合に、前記制御手段により前記スライドを前記加工の始動位置まで移動させる移動工程を備えてもよい。

［趣旨７］
本発明の金型プレス装置は、
趣旨１から趣旨６のいずれか１項に記載の金型プレス方法を実施する。

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、クランク式サーボプレスにおいて、下死点よりも高い位置で材料を加圧した状態でスライドを長時間保持することを可能にする金型プレス方法及び金型プレス装置を提供することができる。

実施形態のプレス装置の構成を示す斜視図 実施形態の（ａ）プレス装置のブロック図、（ｂ）プレス装置の伝達機構を示す図 実施形態の（ａ）クランク角度とスライドの位置を示す概略図、（ｂ）メインギヤとピニオンギヤを示す概略図 実施形態の加圧保持可能の可否を判断する処理を示すフローチャート 実施形態の（ａ）加圧動作を示すタイミングチャート、（ｂ）ブレーキ開放信号を示す図、（ｃ）ベース遮断解除信号を示す図

［実施形態］
（プレス装置の説明）
図１は、例えば、一体型ストレートサイドフレーム型又はＣフレーム型のプレス装置Ｓの概略図である。図１には、上下方向、左右方向及び前後方向も両矢印で示す。図１を用いてプレス装置Ｓについて説明する。プレス装置Ｓは、筐体２の内外に、駆動手段である駆動モータ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、コントローラ１４、記憶部１５、表示部１６、入力部１８、を有している。

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、例えばギヤ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への制御信号はコントローラ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がギブ（不図示）に沿って上下移動するようになっている。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（本実施形態では上面。）に金型３の一部として、上型３ａと対になる下型３ｂが装着される。

上型３ａと下型３ｂとの間に加工の対象物としてのワーク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、コントローラ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が下型３ｂに押圧され、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。伝達機構６には、クランク軸８の回転数を検知するための回転数検知手段であるロータリーエンコーダ２５が設けられている。なお、ロータリーエンコーダ２５は、駆動モータ４の回転軸に設けられていてもよい。

制御手段であるコントローラ１４は、記憶部１５に記憶されている各種プログラムに従ってプレス装置Ｓを制御する。表示部１６は、プレス装置Ｓの状態を示すデータを表示する。入力部１８は、プレス装置Ｓを操作するために必要なデータを入力するために用いられる。更に、プレス装置Ｓは、荷重を検知するための荷重検知手段であるロードセル３１を備えている。

（プレス装置の要部及びブロック図）
図２（ａ）は、本実施形態のプレス装置Ｓのブロック図であり、図１で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付している。コントローラ１４は、時間を計測するためのタイマー１４ａを有している。プレス装置Ｓはアンプ３４を備えており、アンプ３４は、ロードセル３１によって検知した荷重に応じた信号を増幅してコントローラ１４に出力する。

プレス装置Ｓはメカブレーキ３５を備えている。メカブレーキ３５は、加工終了後や緊急停止時に、駆動モータ４への電流の供給が停止した後、駆動モータ４の回転を停止させるためのブレーキである。メカブレーキ３５は、スライド１２を所定の位置に保持することが可能な力を作用させることが可能となっている。

メカブレーキ３５は、例えば、エアの圧力を用いたエア式のメカブレーキであり、エアが注入されるとブレーキが開放され、ブレーキがかかっていない状態となる。コントローラ１４は、メカブレーキ３５にブレーキ開放信号を出力しており、例えば、コントローラ１４がハイレベルのブレーキ開放信号をメカブレーキ３５に出力すると、ブレーキが開放されてブレーキがかかっていない状態となる。以下、メカブレーキ３５のブレーキがかかっていない状態を、ブレーキＯＦＦと表記する。

また、メカブレーキ３５は、エアがなくなると例えばバネにより保持され、ブレーキがかかっている状態（作動している状態）となる。例えば、コントローラ１４がローレベルのブレーキ開放信号をメカブレーキ３５に出力すると、ブレーキがかかっている状態となる。以下、メカブレーキ３５のブレーキがかかっている状態を、ブレーキＯＮと表記する。

プレス装置Ｓはサーボアンプ３３を備えており、サーボアンプ３３はコントローラ１４の指示に従い駆動モータ４の制御を行う。コントローラ１４がサーボアンプ３３に例えばハイレベルのベース遮断解除信号を出力すると、サーボアンプ３３から駆動モータ４へ電流が供給され、駆動モータ４が駆動する。駆動モータ４が駆動している状態を、以下、モータＯＮと表記する。一方、コントローラ１４がサーボアンプ３３に例えばローレベルのベース遮断解除信号を出力すると、サーボアンプ３３から駆動モータ４への電流の供給が遮断され、駆動モータ４が停止する。駆動モータ４が停止している状態を、以下、モータＯＦＦと表記する。他の構成は図１と同様であり説明を省略する。

（伝達機構について）
図２（ｂ）はプレス装置Ｓの伝達機構６近傍を示すプレス装置Ｓの内部構成図である。図１、図２（ａ）で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。メインギヤ３７は歯数ｍの歯を有するギヤであり、クランク軸８に接続されている。メインギヤ３７の歯は後述するピニオンギヤ３９の歯とかみ合っている。ピニオンギヤ３９は歯数ｎの歯を有するギヤであり、駆動モータ４の回転軸に接続されている。メカブレーキ３５は、前後方向（図１参照）において、ピニオンギヤ３９が設けられている側とは反対側の駆動モータ４の端部（プレス装置Ｓの背面側）に設けられている。

（メカブレーキのトルクについて）
メカブレーキ３５のトルク（以下、ブレーキトルクという）Ｔｂで保持することが可能な荷重（加工圧）Ｐと最大荷重Ｐｍａｘについて説明する。図３（ａ）は、コンロッド１０の回転角度αとスライド１２の位置ｙを示す模式図である。コンロッド１０の回転角度αは、スライド１２が上死点にあるときを基準（α＝０度）とする。スライド１２の位置ｙは、スライド１２が下死点にあるときを基準（ｙ＝０）とした高さであり、スライド１２が上死点にあるときに後述するストローク長さとなる（ｙ＝ｄ）。すなわち、コンロッド１０の回転に応じて、スライド１２の位置ｙは、０≦ｙ≦ｄの範囲で変化する。ｄはストローク長さであり、ａはコンロッド１０の長さである。また、Ｔ［ｋｇｆ・ｍ］はトルク、Ｎ［ｒｐｍ］は回転数、Ｐ［ｋｇｆ］は加圧力、ｖはスライド１２の速度で下向きを正とする。

まず、コンロッド１０の長さａとクランク軸８の回転半径であるクランク半径（＝ｄ／２）との比、すなわちコンロッド比λは、
λ＝ａ／（ｄ／２）＝２ａ／ｄ
で表される。

スライド１２の位置ｙは、クランク角度αを用いて以下の式（１）で表される。

なお、ｘを以下のように定義すると、クランク角度αは、スライド１２の位置ｙによって定義されたｘを用いて、以下の式（２）に換算することができる。

また、加圧力Ｐは、以下の式（３）から求められる。

なお、βを以下のように定義すると、式（３）は式（３’）のように表すことができる。
Ｐ＝Ｔ×β×１０^３［ｋｇｆ］＝Ｔ×β［ｔｏｎｆ］ （３’）

図３（ｂ）はメインギヤ３７及びピニオンギヤ３９を示す図である。ここで、駆動モータ４のトルクをＴｍ、ピニオンギヤ３９の歯数をｎ、メインギヤ３７のトルクをＴｃ、メインギヤ３７の歯数をｍとする。そうすると、駆動モータ４のトルクＴｍとメインギヤ３７のトルクＴｃについて、次の関係が成り立つ。
Ｔｍ＝Ｔｃ×ｎ／ｍ （又は、Ｔｃ＝Ｔｍ×ｍ／ｎ）

そして、メカブレーキトルクＴｂがメインギヤ３７のトルクＴｃ以上である場合に（Ｔｃ≦Ｔｂ）、ブレーキトルクＴｂによって荷重Ｐを保持することが可能となる。このときの荷重Ｐを最大荷重Ｐｍａｘとすると、最大荷重Ｐｍａｘは、上述したβを用いて以下の式（４）で表すことができる。
Ｐｍａｘ＝Ｔｂ×ｍ／ｎ×β［ｔｏｎｆ］ 式（４）
ブレーキトルクＴｂのメカブレーキ３５は、最大荷重Ｐｍａｘまでの荷重Ｐを保持することができる。一方、荷重Ｐが最大荷重Ｐｍａｘを超える場合には、メカブレーキ３５のみでは荷重Ｐを保持することができず、下からの力によってスライド１２が上方へ移動してしまうこととなる。

式（４）で表すことができる最大荷重Ｐｍａｘは、加工におけるスライド１２の停止位置ｙ（言い換えれば、クランク角度α）が予めわかっていれば、予め求めることができる。

（動作説明）
（加圧保持可能か否かの判断処理）
図４は、下死点上の所定の位置ｙ（言い換えればクランク角度α）でスライド１２を停止させ、メカブレーキ３５によって荷重Ｐを保持することが可能か否かの判断処理と、メカブレーキ３５によって荷重Ｐを保持することが可能と判断された後の荷重保持処理を説明するフローチャートである。プレス装置Ｓは、下死点よりも高い位置ｙでスライド１２を停止させ、荷重Ｐを所定の時間Ｔｓ保持する動作を含む加工を行うために、加工を開始する。以下、所定の時間Ｔｓを停止時間Ｔｓという。停止時間Ｔｓは、ワークＷに対してどのような加工を行うか（又は、どの金型３を用いるか）によって予め決定される値であり、記憶部１５に予め保持されている。

ステップ（以下、Ｓとする）４０１でコントローラ１４は、スライド１２を加工における停止位置ｙまで移動させる。なお、停止位置ｙに対応するクランク角度αは既知の値である。Ｓ４０２でコントローラ１４は、タイマー１４ａをリセットしスタートさせる（停止タイマー起動）。Ｓ４０３でコントローラ１４は、ロードセル３１の検知結果に基づいて、スライド１２の停止位置ｙにおける荷重Ｐを求め、求めた荷重Ｐが予め求めていた最大荷重Ｐｍａｘ以下であるか否かを判断する。コントローラ１４は判断手段として機能し、コントローラ１４によるＳ４０３の判断処理は判断工程に相当する。

Ｓ４０３でコントローラ１４は、荷重Ｐが最大荷重Ｐｍａｘ以下であると判断した場合、処理をＳ４０４に進め、荷重Ｐが最大荷重Ｐｍａｘより大きいと判断した場合、処理をＳ４１３に進める。コントローラ１４は、メカブレーキ３５のブレーキトルクＴｂによって荷重Ｐを保持できると判断し、Ｓ４０４でメカブレーキ３５にローレベル（ＯＦＦ）のブレーキ開放信号を出力する。

Ｓ４０５でコントローラ１４は、時間Ｔ１が経過するのを待つ。Ｓ４０５でコントローラ１４は、時間Ｔ１が経過したと判断した場合、処理をＳ４０６に進め、時間Ｔ１が経過していないと判断した場合、処理をＳ４０５に戻す。ここで、時間Ｔ１は、コントローラ１４がローレベルのブレーキ開放信号を出力してから、実際にメカブレーキ３５がブレーキＯＮとなるまでの遅れ時間であり、以下、ブレーキ作動遅れ時間Ｔ１という。ブレーキ作動遅れ時間Ｔ１は、例えば５０ミリ秒である。

Ｓ４０６でコントローラ１４は、駆動モータ４を停止させるために、サーボアンプ３３を介して駆動モータ４にローレベル（ＯＦＦ）のベース遮断解除信号を出力する。Ｓ４０７でコントローラ１４は、タイマー１４ａを参照することにより、時間Ｔｘが経過したか否かを判断する。

ここで、時間Ｔｘは、
Ｔｘ＝Ｔｓ−（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２）
である。なお、時間Ｔ０は、コントローラ１４がメカブレーキ３５のブレーキトルクＴｂによって荷重Ｐを保持できる（又は保持できない）と判断するために要する時間であり、以下、初期遅れ時間Ｔ０といい、例えば数ミリ秒である。時間Ｔ２は、コントローラ１４からハイレベルのブレーキ開放信号が出力されてからメカブレーキ３５が実際に開放されるまでの開放待ち時間であり、ブレーキ開放待ち時間Ｔ２という。

Ｓ４０７でコントローラ１４は、時間Ｔｘが経過していないと判断した場合、処理をＳ４０７に戻し、時間Ｔｘが経過したと判断した場合、処理をＳ４０８に進める。Ｓ４０８でコントローラ１４は、サーボアンプ３３を介して駆動モータ４にハイレベル（ＯＮ）のベース遮断解除信号を出力する。Ｓ４０９でコントローラ１４は、メカブレーキ３５にハイレベル（ＯＮ）のブレーキ開放信号を出力する。Ｓ４０３で荷重Ｐをメカブレーキ３５によって保持することが可能と判断された場合に、コントローラ１４によりメカブレーキ３５を作動させた後に（Ｓ４０４）駆動モータ４への電力の供給を遮断し（Ｓ４０６）、所定の時間が経過した後に（Ｓ４０７ Ｙｅｓ）駆動モータ４への電力の供給を再開し（Ｓ４０８）、その後メカブレーキ３５を開放する（Ｓ４０９）までの工程は、荷重保持工程に相当する。

Ｓ４１０でコントローラ１４は、ブレーキ開放待ち時間Ｔ２が経過するのを待つ。Ｓ４１０でコントローラ１４は、ブレーキ開放待ち時間Ｔ２が経過したと判断した場合、処理をＳ４１１に進め、ブレーキ開放待ち時間Ｔ２が経過していないと判断した場合、処理をＳ４１０に戻す。なお、メカブレーキ３５が開放確認のためのセンサを有している場合には、コントローラ１４がセンサの信号に基づいてメカブレーキ３５が開放されたことを判断してもよい。Ｓ４１１でコントローラ１４は、モーションを再開する。Ｓ４１２でコントローラ１４は、スライド１２を始動位置まで移動させ、加工を終了し、処理を終了する。

Ｓ４１３でコントローラ１４は、メカブレーキ３５のブレーキトルクＴｂでは荷重Ｐを保持できない（保持不可）と判断する。Ｓ４１４でコントローラ１４は、例えば、表示部１６にプレス装置Ｓのメカブレーキ３５のブレーキトルクＴｂによっては荷重Ｐを保持することができない旨を表示し、ユーザに報知して（保持不可通知）、処理をＳ４１１に進める。コントローラ１４は、モーションを再開し（Ｓ４１１）スライド１２を加工の始動位置まで移動させる（Ｓ４１２）。Ｓ４１２の処理は移動工程に相当する。

（荷重Ｐが最大荷重Ｐｍａｘ以下の場合の動作）
図５は、荷重Ｐが最大荷重Ｐｍａｘ以下の場合の動作を説明する図である。図５（ａ）は、横軸に時間ｔを示し、縦軸にスライド１２の位置ｙ、スライド１２の速度ｖ、荷重Ｐをそれぞれ示す。図５（ｂ）は、ブレーキ開放信号の状態、言い換えればメカブレーキ３５の状態を示し、ブレーキが開放されているとき（ブレーキＯＦＦ）とブレーキがかかっているとき（ブレーキＯＮ）を示す。図５（ｃ）は、ベース遮断解除信号の状態、言い換えれば駆動モータ４の状態を示し、駆動モータ４が駆動しているとき（モータＯＮ）と駆動モータ４が停止しているとき（モータＯＦＦ）を示す。

加工が開始され、スライド１２が始動位置から下降し、停止位置に到達する。ここで、荷重Ｐが最大荷重Ｐｍａｘ以下であるため、コントローラ１４は、駆動モータ４によって保持していた荷重Ｐをメカブレーキ３５により保持するように、駆動モータ４からメカブレーキ３５に切り替える。より詳細には、コントローラ１４は、判断に要する初期遅れ時間Ｔ０が経過した後、メカブレーキ３５を作動させる（ブレーキＯＮ）。コントローラ１４は、更にブレーキ作動遅れ時間Ｔ１待機した後に、駆動モータ４を停止させる（モータＯＦＦ）。これにより、荷重Ｐはメカブレーキ３５のブレーキトルクＴｂによって保持される。

更に、停止時間Ｔｓから求められる時間Ｔｘが経過した後、コントローラ１４は、駆動モータ４の駆動を開始し（モータＯＮ）、メカブレーキ３５を開放する（ブレーキＯＦＦ）。なお、図５では、ハイレベルのブレーキ開放信号の出力のタイミングとハイレベルのベース遮断解除信号の出力のタイミングとが略同じであるが、これは、サーボアンプ３３から駆動モータ４への電流の供給開始の方が、メカブレーキ３５が開放されるよりも早いからである。駆動モータ４の駆動開始がメカブレーキ３５の開放よりも早いタイミングであれば略同じタイミングでなくてもよい。コントローラ１４は、ブレーキ開放待ち時間Ｔ２待機した後、モーションを再開し、加工が終了したらスライド１２を始動位置まで戻す。

このように、荷重Ｐが最大荷重Ｐｍａｘ以下である場合には、スライド１２の停止位置において、駆動モータ４の駆動を停止して、メカブレーキ３５のブレーキトルクＴｂによって荷重Ｐを保持することができる。メカブレーキ３５による加圧保持を開始する際には、メカブレーキ３５によって荷重Ｐを保持している状態（ブレーキがかかった状態）で、駆動モータ４の駆動を停止させる。また、加圧保持の時間が経過してモーションを再開する際には、駆動モータ４の駆動が開始した後で、メカブレーキ３５のブレーキを開放する。

以上、本実施形態によれば、荷重Ｐをメカブレーキ３５によって機械的に保持しているため、負荷がかかった状態でも電子サーマルが作動することがなく、長時間、加圧保持することができる。また、メカブレーキ３５によって荷重Ｐを保持している間、駆動モータ４への電流の供給は停止しているため、消費電力を低減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、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り、例えば以下のような変形例がある。

例えば、次のようにしてもよい。所定の加工における停止時間Ｔｓ、スライド１２の停止位置（クランク角度α）は予め既知の値である。プレス装置Ｓのメカブレーキ３５のブレーキトルクＴｂも予めわかっており、最大荷重Ｐｍａｘも予め既知の値である。このため、プレス装置ＳによってワークＷへの加工を開始する前に、コントローラ１４が表示部１６にこれらの値を参考値として表示させてもよい。

更に、プレス装置Ｓのモーションを設定する画面において、設定した停止位置で保持可能な荷重Ｐをコントローラ１４が予め予測値として算出して荷重Ｐを表示部１６に表示させ、ユーザに対して、予めメカブレーキ３５によって荷重Ｐを保持することが可能か否かを報知するようにしてもよい。

また、図５ではスライド１２を停止位置において停止させた直後にメカブレーキ３５を作動させているが、これに限定されない。例えば、スライド１２が停止位置に到達してから、コントローラ１４が一定時間、荷重Ｐを一定とするような制御を行い、荷重Ｐが略安定した後にコントローラ１４による判断処理を行い、メカブレーキ３５による保持に切り替える方法でもよい。この場合、例えば、図４のＳ４０１とＳ４０２の処理の間に荷重Ｐを安定させるための制御が行われる。

メカブレーキはエア圧で開放するタイプを例に挙げたが、電磁力で開放するタイプ（電磁ブレーキ）等、他のメカブレーキであってもよい。

更に、ブレーキ開放信号及びベース遮断解除信号の論理は逆であってもよい。

以上、本実施形態によれば、クランク式サーボプレスにおいて、下死点よりも高い位置で材料を加圧した状態でスライドを長時間保持することを可能にする金型プレス方法及び金型プレス装置を提供することができる。

２ 筐体
３ 金型
３ａ 上型
３ｂ 下型
４ 駆動モータ
６ 伝達機構
８ クランク軸
１０ コンロッド
１２ スライド
１４ コントローラ
１４ａ タイマー
１５ 記憶部
１６ 表示部
１８ 入力部
２２ ボルスタ
２５ ロータリーエンコーダ
３１ ロードセル
３３ サーボアンプ
３５ メカブレーキ
３７ メインギヤ
３９ ピニオンギヤ
Ｓ プレス装置
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. 対象物を加工する金型の上型を上下に動作させるスライドと、
   前記スライドに対向し前記上型と対になる前記金型の下型を保持するボルスタと、
   前記スライドを上下に移動させるコンロッドと、
   前記コンロッドを上下に移動させるための動力を発生する駆動手段と、
   前記コンロッドを介して前記駆動手段の動力を前記スライドに伝達するクランク軸と、
   前記対象物の加工中に前記対象物に加わる荷重を検知する荷重検知手段と、
   前記駆動手段を停止させるブレーキと、
   電力の供給又は遮断により前記駆動手段を制御し、前記メカブレーキを制御する制御手段と、
   を備える金型プレス装置を用いて前記対象物を加工する金型プレス方法であって、
   前記荷重を前記ブレーキによって保持することが可能か否かの判断を前記制御手段により行う判断工程を備えることを特徴とする金型プレス方法。
2. 前記判断工程において前記荷重を前記ブレーキによって保持することが可能と判断された場合に、前記制御手段により前記ブレーキを作動させた後に前記駆動手段への電力の供給を遮断し、所定の時間が経過した後に前記駆動手段への電力の供給を再開し、前記ブレーキを開放する荷重保持工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の金型プレス方法。
3. 前記判断工程において、前記制御手段は、前記ブレーキによって保持することが可能な荷重のうち最大の荷重に基づいて前記判断を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金型プレス方法。
4. 前記最大の荷重は、下死点からの前記スライドの高さに基づき求められることを特徴とする請求項３に記載の金型プレス方法。
5. 前記金型プレス装置が、前記判断工程において前記荷重を前記ブレーキによって保持することが不可能と判断された場合に、前記制御手段により前記荷重を前記ブレーキによって保持することが不可能である旨の情報を表示させる表示部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の金型プレス方法。
6. 前記判断工程において前記荷重を前記ブレーキによって保持することが不可能と判断された場合に、前記制御手段により前記スライドを前記加工の始動位置まで移動させる移動工程を備えることを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか１項に記載の金型プレス方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の金型プレス方法を実施する金型プレス装置。