JP4189764B2

JP4189764B2 - プレス機械のスライド駆動装置

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Publication number: JP4189764B2
Application number: JP2005064273A
Authority: JP
Inventors: 泰幸河野
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP2005224863A

Description

本発明はプレス機械のスライド駆動装置に係り、特に作動液のエネルギを回転駆動力に変換してプレス機械のスライド駆動機構に加えるようにしたプレス機械のスライド駆動装置に関する。

従来のこの種のプレス機械のスライド駆動装置としては、図１０に示すものがある（特許文献１参照）。

このスライド駆動装置は、図１０に示すようにスクリュウプレス１０のスライド１１を駆動するもので、略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の圧油を発生する油圧発生装置２０と、回転駆動装置３０と、押し退け容積制御回路４０とから構成されている。上記スクリュウプレス１０は、スライド１１の駆動機構として駆動ナット１２と従動スクリュウ１３からなるネジ機構を有しており、駆動ナット１２には、回転駆動装置３０を構成する可変容量ポンプ／モータ３１の駆動軸３２から減速ギア機構１４を介して回転駆動力が伝達されるようになっている。また、スクリュウプレス１０には、スライド位置検出器１５と、駆動軸角速度検出器１６とが設けられている。

回転駆動装置３０は、油圧発生装置２０からの圧油が供給される可変容量ポンプ／モータ３１と、押し退け容積変更装置３３と、押し退け容積検出器３４とから構成されている。押し退け容積変更装置３３は、上記可変容量ポンプ／モータ３１の傾板の傾転量を変更させる油圧シリンダ３５と、油圧シリンダ３５に供給する油量を制御するサーボ弁３６と、サーボ弁３６に駆動信号を出力する演算増幅器３７とから構成されている。また、油圧シリンダ３５には、油圧シリンダ３５のピストンロッドの位置を検出することにより、可変容量ポンプ／モータ３０２の傾転量（即ち、押し退け容積）を検出する押し退け容積検出器３８が設けられている。

押し退け容積制御回路４０は、スライド位置指令信号発生器４１から出力される時々刻々のスライド１１の目標位置を示すスライド位置指令信号とスライド位置検出器１５から加えられるスライド位置信号との偏差を求め、その偏差信号を第１の補償回路４２を介して駆動軸角速度指令信号として決定し、続いてこの駆動軸角速度指令信号と駆動軸角速度検出器１６から加えられる駆動軸角速度信号との偏差を求め、その偏差信号を第２の補償回路４３を介して押し退け容積指令信号として決定し、押し退け容積変更装置３３を構成する演算増幅器３７の正入力に出力する。

演算増幅器３７の負入力には、押し退け容積検出器３８から、可変容量ポンプ／モータ３１現在の押し退け容積を示す押し退け容積信号が加えられており、演算増幅器３７はこれらの２入力信号の偏差を演算し、その偏差信号を増幅してサーボ弁３６の駆動信号として出力する。これにより、サーボ弁３６は、入力する駆動信号に応じた油量を油圧シリンダ３５に供給し、この油圧シリンダ３５を介して可変容量ポンプ／モータ３１の押し退け容積が、前記押し退け容積指令信号が示す押し退け容積となるようにサーボ制御する。

可変容量ポンプ／モータ３１の駆動軸３２には、油圧発生装置２０から供給される作動油の圧力Ｐと、可変容量ポンプ／モータ３１の押し退け容積ｑ（cm³/rad) との積に比例した駆動トルクが加えられる。尚、作動油の圧力Ｐは略一定であるため、駆動軸３２に加えられる駆動トルクＴは、可変容量ポンプ／モータ３１の押し退け容積ｑに比例する。

このように可変容量ポンプ／モータ３１の押し退け容積が制御されることにより、その駆動軸３２に加えられた駆動トルクが制御される。そして、駆動軸３２の駆動トルク及び回転は、減速ギア機構１４を介してスクリュウプレス１０の駆動ナット１２に伝達され、駆動ナット１２を回転させることによりスライド１１を上下動させる。
特開平１０−２９１０９５号公報

ところで、上記従来のプレス機械のスライド駆動装置は、押し退け容積確定からトルク発生までの遅れがなく、または無視出来る程小さいため、回転角速度の発生までの応答性はほぼ１次遅れ系となり、高い制御性が得られるが、制御系の外乱としてプレス荷重がスライドに作用した場合のスライドの状態変動を防止する策（制御的にロバスト性確保）が考慮されておらず、このプレス荷重の大きさや変動等により位置精度が低下するという問題がある。

また、スライドに対して偏心したプレス荷重がかかる場合には、スライドの平行度を高精度で維持することができないという問題がある。

本発明の目的は、スライドに対して偏心したプレス荷重がかかる場合でもスライドの平行度を高精度で維持することができ、また、プレス荷重などの外力の影響を受けずにスライドの位置や速度を精度よく制御することができるプレス機械のスライド駆動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に係るプレス機械のスライド駆動装置は、プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する１又は複数の液圧発生手段と、前記１又は複数の液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な複数の回転駆動手段と、前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構を有し、前記複数の回転駆動手段の各回転運動をそれぞれ前記複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ制御することにより前記スライド駆動機構の複数のネジ機構に加える駆動トルクをそれぞれ制御する押し退け容積制御手段と、を備え、前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの左右方向に傾動自在な回転ジョイントによって連結されていることを特徴としている。

また、請求項２に係るプレス機械のスライド駆動装置は、プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する液圧発生手段と、前記液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な１つの回転駆動手段と、前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構と、前記１つの回転駆動手段の回転駆動力をそれぞれ前記複数のネジ機構に伝達する動力伝達手段とを有し、前記回転駆動手段の回転運動を前記動力伝達手段及び複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、前記回転駆動手段における押し退け容積を制御することにより前記スライド駆動機構に加える駆動トルクを制御する押し退け容積制御手段と、を備え、前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの左右方向に傾動自在な回転ジョイントによって連結されているたことを特徴としている。

即ち、請求項１、２に係る発明によれば、複数のネジ機構を有するスライド駆動機構によって１つのスライドを駆動し、特に請求項１に係る発明では、複数の回転駆動手段からそれぞれ対応する複数のネジ機構に加える各駆動トルクを個別に制御するようにしたため、スライドに対して偏心したプレス荷重がかかる場合でも、その偏心したプレス荷重に対応したトルク制御ができ、これによりスライドの平行度を高精度に維持することができる。また、請求項２に係る発明では、１つの回転駆動手段から動力伝達手段を介して前記複数のネジ機構に回転駆動力を伝達するようにしたため、スライドに対して偏心したプレス荷重がかかる場合でも、その偏心したプレス荷重に対応した回転駆動力が各ネジ機構に伝達され、これによりスライドの平行度を高精度に維持することができる。

請求項３に示すように請求項１又は２のプレス機械のスライド駆動装置において、前記スライド駆動機構のネジ機構は、前記回転駆動手段からの回転駆動力によって回転する回転部材と、該回転部材と螺合するとともに先端が前記スライドに連結され、かつ回転不能に支持された従動部材とからなり、前記従動部材は、前記スライド部材及びプレス機械のクラウンのうちの一方に対して回転不能に支持されていることを特徴している。

請求項４に示すように請求項１又は２のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの左右方向に移動自在なスライド機構を介して連結されていることを特徴としている。

請求項５に係るプレス機械のスライド駆動装置は、プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する１又は複数の液圧発生手段と、前記１又は複数の液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な複数の回転駆動手段と、前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構を有し、前記複数の回転駆動手段の各回転運動をそれぞれ前記複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ制御することにより前記スライド駆動機構の複数のネジ機構に加える駆動トルクをそれぞれ制御する押し退け容積制御手段と、を備え、前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの前後左右方向に傾動自在な球面ジョイントによって連結されていることを特徴としている。
請求項６に係るプレス機械のスライド駆動装置は、プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する液圧発生手段と、前記液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な１つの回転駆動手段と、前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構と、前記１つの回転駆動手段の回転駆動力をそれぞれ前記複数のネジ機構に伝達する動力伝達手段とを有し、前記回転駆動手段の回転運動を前記動力伝達手段及び複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、前記回転駆動手段における押し退け容積を制御することにより前記スライド駆動機構に加える駆動トルクを制御する押し退け容積制御手段と、を備え、前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの前後左右方向に傾動自在な球面ジョイントによって連結されていることを特徴としている。

請求項７に示すように請求項５又は６のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの前後左右方向に移動自在なスライド機構を介して連結されていることを特徴としている。

請求項８に示すように請求項１又は５のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドの左右又は前後左右の複数のスライド位置、もしくは前記複数のスライド駆動機構における駆動軸の各角度をそれぞれ検出する複数の第１の検出手段と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ検出する複数の押し退け容積検出手段とを有し、前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの１つの目標位置又は駆動軸の１つの目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した１つの目標位置又は目標角度と前記複数の第１の検出手段によって検出した複数のスライド位置又は駆動軸角度との複数の偏差に基づいて複数の押し退け容積指令を生成する複数の第１の補償手段と、前記複数の押し退け容積指令と前記複数の押し退け容積検出手段によって検出した複数の押し退け容積との偏差に基づいて複数の押し退け容積操作量を生成し、該複数の押し退け容積操作量を前記複数の回転駆動手段の押し退け容積変更手段にそれぞれ出力する複数の第２の補償手段とを有することを特徴としている。

請求項９に示すように請求項１又は５のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドの左右又は前後左右の位置における複数のスライド速度又は前記複数のスライド駆動機構における駆動軸の各角速度をそれぞれ検出する複数の第２の検出手段と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ検出する複数の押し退け容積検出手段とを有し、前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの１つの目標速度又は各駆動軸の１つの目標角速度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した１つのスライド目標速度又は駆動軸目標角速度と前記第２の検出手段によって検出した複数のスライド速度又は駆動軸角速度との複数の偏差に基づいて複数の押し退け容積指令を生成する複数の第１の補償手段と、前記複数の押し退け容積指令と前記複数の押し退け容積検出手段によって検出した複数の押し退け容積との偏差に基づいて複数の押し退け容積操作量を生成し、該複数の押し退け容積操作量を前記複数の回転駆動手段の押し退け容積変更手段にそれぞれ出力する複数の第２の補償手段とを有することを特徴としている。

請求項１０に示すように請求項１又は５のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドの左右又は前後左右の複数のスライド位置、もしくは前記複数のスライド駆動機構における駆動軸の各角度をそれぞれ検出する複数の第１の検出手段と、前記スライドの左右又は前後左右の位置における複数のスライド速度又は複数の駆動軸の各角速度をそれぞれ検出する複数の第２の検出手段と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ検出する複数の押し退け容積検出手段とを有し、前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの１つの目標位置又は駆動軸の１つの目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した１つの目標位置又は目標角度と前記複数の第１の検出手段によって検出した複数のスライド位置又は駆動軸角度との複数の第１の偏差に基づいて複数のスライド速度指令又は駆動軸角速度指令を生成する複数の第１の補償手段と、前記複数のスライド速度指令又は駆動軸角速度指令と前記複数の第２の検出手段によって検出した複数のスライド速度又は駆動軸角速度との複数の第２の偏差に基づいて複数の押し退け容積指令を生成する複数の第２の補償手段と、前記複数の押し退け容積指令と前記複数の押し退け容積検出手段によって検出した複数の押し退け容積との第３の偏差に基づいて複数の押し退け容積操作量を生成し、該複数の押し退け容積操作量を前記複数の回転駆動手段の押し退け容積変更手段にそれぞれ出力する複数の第３の補償手段とを有することを特徴としている。

請求項１１に示すように請求項８、９又は１０のプレス機械のスライド駆動装置において、前記押し退け容積制御手段は、プレス動作時に前記複数の回転駆動手段にそれぞれ加わるプレス荷重に相当する外力を推定し、該外力に相当する指令を前記複数の押し退け容積指令に付加してプレス荷重による前記スライドの状態変動を防止する複数のプレス荷重推定補償手段を有することを特徴としている。

請求項１２に示すように請求項１１のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス荷重推定補償手段は、前記スライドの左右又は前後左右の位置における複数のスライド速度又は複数の駆動軸の各角速度から前記複数の回転駆動手段に加わる操作トルクとプレス動作時のプレス荷重に対応する外力との差を求める複数の第４の補償手段と、該複数の第４の補償手段によって求めた差と前記操作トルクに相当する前記複数の押し退け容積検出手段によって検出された押し退け容積とに基づいて前記外力を求める複数の第１の演算手段と、前記複数の押し退け容積指令に前記外力に相当する指令を付加する複数の第２の演算手段とを有することを特徴としている。

請求項１３に示すように請求項１２のプレス機械のスライド駆動装置において、前記第１の演算手段によって求められた外力からノイズ成分を除去する第５の補償手段を有することを特徴としている。

請求項１４に示すように請求項２又は６のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドの位置又は前記スライド駆動機構における駆動軸の角度を検出する第１の検出手段と、前記回転駆動手段における押し退け容積を検出する押し退け容積検出手段とを有し、前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの目標位置又は駆動軸の目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した目標位置又は目標角度と前記第１の検出手段によって検出したスライド位置又は駆動軸角度との第１の偏差に基づいて押し退け容積指令を生成する第１の補償手段と、前記押し退け容積指令と前記押し退け容積検出手段によって検出した押し退け容積との第２の偏差に基づいて押し退け容積操作量を生成し、該押し退け容積操作量を前記回転駆動手段の押し退け容積変更手段に出力する第２の補償手段とを有することを特徴としている。

請求項１５に示すように請求項２又は６のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドの速度又は前記スライド駆動機構における駆動軸の角速度を検出する第２の検出手段と、前記回転駆動手段における押し退け容積を検出する押し退け容積検出手段とを有し、前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの目標速度又は駆動軸の目標角速度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令したスライド目標速度又は駆動軸目標角速度と前記第２の検出手段によって検出したスライド速度又は駆動軸角速度との第１の偏差に基づいて押し退け容積指令を生成する第１の補償手段と、前記押し退け容積指令と前記押し退け容積検出手段によって検出した押し退け容積との第２の偏差に基づいて押し退け容積操作量を生成し、該押し退け容積操作量を前記回転駆動手段の押し退け容積変更手段に出力する第２の補償手段とを有することを特徴としている。

請求項１６に示すように請求項２又は６のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライドの位置又は前記スライド駆動機構における駆動軸の角度を検出する第１の検出手段と、前記スライドの速度又は駆動軸の角速度を検出する第２の検出手段と、前記回転駆動手段における押し退け容積を検出する押し退け容積検出手段とを有し、前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの目標位置又は駆動軸の目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した目標位置又は目標角度と前記第１の検出手段によって検出したスライド位置又は駆動軸角度との第１の偏差に基づいてスライド速度指令又は駆動軸角速度指令を生成する第１の補償手段と、前記スライド速度指令又は駆動軸角速度指令と前記第２の検出手段によって検出したスライド速度又は駆動軸角速度との第２の偏差に基づいて押し退け容積指令を生成する第２の補償手段と、前記押し退け容積指令と前記押し退け容積検出手段によって検出した押し退け容積との第３の偏差に基づいて押し退け容積操作量を生成し、該押し退け容積操作量を前記回転駆動手段の押し退け容積変更手段に出力する第３の補償手段とを有することを特徴としている。

請求項１７に示すように請求項１４、１５又は１６のプレス機械のスライド駆動装置において、前記押し退け容積制御手段は、プレス動作時に前記回転駆動手段に加わるプレス荷重に相当する外力を推定し、該外力に相当する指令を前記押し退け容積指令に付加してプレス荷重による前記スライドの状態変動を防止するプレス荷重推定補償手段を有することを特徴としている。

請求項１８に示すように請求項１７のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス荷重推定補償手段は、前記スライドの速度又は駆動軸の角速度から前記回転駆動手段に加わる操作トルクとプレス動作時のプレス荷重に対応する外力との差を求める第４の補償手段と、該第４の補償手段によって求めた差と前記操作トルクに相当する前記押し退け容積検出手段によって検出された押し退け容積とに基づいて前記外力を求める第１の演算手段と、前記押し退け容積指令に前記外力に相当する指令を付加する第２の演算手段と、を有することを特徴としている。

請求項１９に示すように請求項１８のプレス機械のスライド駆動装置において、前記第１の演算手段によって求められた外力からノイズ成分を除去する第５の補償手段を有することを特徴としている。

請求項２０に示すように請求項８、１０、１４、又は１６のプレス機械のスライド駆動装置において、前記プレス機械のスライド位置を検出する第１の検出手段は、前記プレス機械のベッド、金型、クラウン及びコラムのうちのいずれかに装着されていることを特徴としている。

即ち、請求項１１、１２、１７、１８に示すように、新規にプレス荷重推定補償手段を設け、プレス荷重に相当するトルク指令だけ補償手段を介して生成された押し退け容積指令（トルク指令）をかさ上げし、これによりプレス荷重によるスライドの状態変動を防止し、プレス荷重の影響を受けない高精度の位置制御や速度制御を可能にしている。

本発明によれば、複数のネジ機構を有するスライド駆動機構によって１つのスライドを駆動するようにしたため、スライドに対して偏心したプレス荷重がかかる場合でもスライドの平行度を高精度で維持することができる。また、新規にプレス荷重推定補償手段を設け、プレス荷重に相当するトルク指令だけ、押し退け容積指令（トルク指令）をかさ上げするようにしたため、プレス荷重の影響を受けない又は影響の少ない高精度の位置制御や速度制御を行うことができる。

以下添付図面に従って本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第１の実施の形態を示す図である。同図に示すように、このスライド駆動装置は、スクリュウプレス１００のスライド１０２を駆動するもので、主として油圧発生装置２００と、回転駆動装置３００と、押し退け容積制御回路４００とから構成されている。

先ず、本発明が適用されるスクリュウプレス１００について説明する。

このスクリュウプレス１００は、スライド１０２の駆動機構として駆動ナット１０４と従動スクリュウ１０６からなるネジ機構を有している。駆動ナット１０４は、それぞれ締結されているクラウン１０８、ベッド１１０及びコラム１１２のいずれかに直接的又は間接的に回転自在に支持され、下端にスライド１０２が連結された従動スクリュウ１０６は、駆動ナット１０４と螺合している。

上記駆動ナット１０４にはリングギア１１４が一体的に設けられており、このリングギア１１４と、回転駆動装置３００を構成する可変容量ポンプ／モータ３０２の駆動軸３０４とは、減速ギア機構１２０を介して回転駆動力が伝達されるようになっている。この減速ギア機構１２０は、駆動軸３０４と一体的に回転する小ギア１２２と、この小ギア１２２と噛合する大ギア１２４と、リングギア１１４と噛合するとともに大ギア１２４と一体的に回転する小ギア１２６とから構成されている。尚、この減速ギア機構１２０は１段減速であるが、本発明では減速方法及び減速段数は問わない。

尚、１３０は上型、１３２は下型、１３４はダイクッション、１３６はダイクッションシリンダである。

また、上記構成のスクリュウプレス１００には、スライド位置検出器１４０と、駆動軸角速度検出器１４２とが設けられている。スライド位置検出器１４０は、具体的にはスライド１０２とベッド１１０との距離を測定することにより、スライド１０２の位置を検出するマグネスケールであり、スライド１０２の位置を示すスライド位置信号を押し退け容積制御回路４００に出力する。尚、スライド位置検出器は、ベッド１１０、金型、クラウン１０８、又はコラム１１２に装着される。また、マグネスケールに限らず、エンコーダ、ポテンショメータ等の種々のセンサを使用することができる。

駆動軸角速度検出器１４２は、可変容量ポンプ／モータ３０２の駆動軸３０４の角速度を検出するもので、駆動軸３０４の角速度を示す駆動軸角速度信号を押し退け容積制御回路４００に出力する。尚、駆動軸角速度検出器１４２は、インクリメンタル型又はアブソリュート型のロータリエンコーダや、タコジェネレータによって構成することができる。

更に、回転駆動装置３００には、押し退け容積検出器３２０が設けられている。この押し退け容積検出器３２０は、後述する油圧シリンダ３１２のピストンロッドの位置を検出することにより、可変容量ポンプ／モータ３０２の傾転量（即ち、押し退け容積）を検出し、その検出した押し退け容積を示す押し退け容積信号を押し退け容積制御回路４００に出力する。

次に、油圧発生装置２００について説明する。

この油圧発生装置２００は、可変容量ポンプ／モータ３０２と接続される高圧側の配管２０２と低圧側の配管２０４とを有しており、高圧側の配管２０２には、電動モータ２０６によって駆動される固定容量の油圧ポンプ２０８と、高圧用リリーフ弁２１０と、２ポート２位置電磁切換弁２１２と、パイロット操作チェック弁２１４と、アキュムレータ２１６と、圧力検出器２１８とが接続され、低圧側の配管２０４には、アキュムレータ２２０と、バネ付きのチェック弁２２２、２２４とが接続されている。また、油圧発生装置２００は、上記２ポート２位置電磁切換弁２１２及びパイロット操作チェック弁２１４を制御する圧力制御装置２２６を有している。

油圧ポンプ２０８から吐出される圧油は、高圧用リリーフ弁２１０及び２ポート２位置電磁切換弁２１２が閉じている場合には、パイロット操作チェック弁２１４を介して負荷（可変容量ポンプ／モータ３０２）に接続された高圧側の配管２０２及びアキュムレータ２１６に流入し、高圧側の回路圧を上昇させる。

圧力制御装置２２６は、アキュムレータ２１６の圧力（高圧側の圧力）が、例えば１８０（Kg／cm²) 〜２６０（Kg／cm²) となるように２ポート２位置電磁切換弁２１２及びパイロット操作チェック弁２１４を制御するもので、圧力検出器２１８によって検出されたアキュムレータ２１６の圧力が２６０（Kg／cm²) に達すると、２ポート２位置電磁切換弁２１２を開く。これにより、油圧ポンプ２０８からの圧油は、低圧で油タンク２２８に戻り、油圧ポンプ２０８は無負荷運転される。パイロット操作チェック弁２１４は、油圧ポンプ２０８が無負荷運転中に高圧側の回路圧が低下しないように保持する働きをする。また、このパイロット操作チェック弁２１４は、アキュムレータ２１６の圧力が２６０（Kg／cm²) を越える場合には、前記圧力制御装置２２６によって開かれる。

一方、上記油圧ポンプ２０８の無負荷運転中に、高圧側の回路圧が低下し、圧力検出器２１８によって検出されたアキュムレータ２１６の圧力が１８０（Kg／cm²) に達すると、圧力制御装置２２６は、２ポート２位置電磁切換弁２１２を閉じる。これにより、油圧ポンプ２０８からの圧油は、パイロット操作チェック弁２１４を介して可変容量ポンプ／モータ３０２に接続された高圧側の配管２０２及びアキュムレータ２１６に流入し、高圧側の回路圧を上昇させる。

尚、アキュムレータ２１６と可変容量ポンプ／モータ３０２との間の高圧側の配管２０２には、スクリュウプレス１００の未使用時に回転駆動装置３００の可変容量ポンプ／モータ３０２に供給する圧油を遮断するための遮断弁２２９が設けられている。また、低圧側の配管２０４に接続されたアキュムレータ２２０の圧力（低圧側の回路圧）は、バネ付きのチェック弁２２２、２２４により、例えば５（Kg／cm²) に保持されている。

また、上記構成の油圧発生装置２００は、固定容量の油圧ポンプ２０８を用いているが、これに限らず、可変容量ポンプを使用することもでき、この場合には、可変容量ポンプの傾転量を制御することにより、アキュムレータ２２０の圧力を略一定に保持することができる。更に、固定容量ポンプを電動モータで回転数制御することにより、アキュムレータ２２０の圧力を略一定に保持することができる。

次に、回転駆動装置３００について説明する。

この回転駆動装置３００は、主として前記油圧発生装置２００からの圧油が供給され、又は油圧発生装置２００に圧油を供給する可変容量ポンプ／モータ３０２と、押し退け容積変更装置３１０と、押し退け容積検出器３２０とから構成されている。可変容量ポンプ／モータ３０２としては、駆動軸３０４の１回転当たりに必要な圧油の流量（押し退け容積）が変更可能な両傾転型の斜板式又は斜軸式アキシャルピストンポンプ／モータを適用することができ、両傾転型の斜板式又は斜軸式アキシャルピストンポンプ／モータは、斜板又は斜軸の傾転量が変更されると、押し退け容積が正逆にわたって変化する。また、可変容量ポンプとしては、可変容量式のラジアルピストンポンプも適用できる。

押し退け容積変更装置３１０は、上記可変容量ポンプ／モータ３０２の傾転量を変更させる油圧シリンダ３１２と、油圧シリンダ３１２に供給する油量を制御するサーボ弁３１４とから構成されている。

上記サーボ弁３１４には、押し退け容積制御回路４００から押し退け容積操作信号が加えられるようになっており、サーボ弁３１４は、入力する押し退け容積操作信号に応じた油量を油圧シリンダ３１２に供給し、油圧シリンダ３１２を介して可変容量ポンプ／モータ３０２の傾転量、即ち押し退け容積を制御する。

上記回転駆動装置３００を構成する可変容量ポンプ／モータ３０２の駆動軸３０４には、油圧発生装置２００から供給される作動油の圧力Ｐと、可変容量ポンプ／モータ３０２の押し退け容積ｑ（cm³/rad) との積に比例した駆動トルクが加えられる。尚、作動油の圧力Ｐは略一定であるため、駆動軸３０４に加えられる駆動トルクＴは、可変容量ポンプ／モータ３０２の押し退け容積ｑに比例する。このようにして可変容量ポンプ／モータ３０２の駆動軸３０４に加えられた駆動トルク及び回転は、減速ギア機構１２０及びリングギア１１４を介してスクリュウプレス１００の駆動ナット１０４に伝達され、駆動ナット１０４を回転させる。この駆動ナット１０４の回転により、従動スクリュウ１０６とともにスライド１０２が上下動する。

次に、押し退け容積制御回路４００について図２を参照しながら説明する。

この押し退け容積制御回路４００は、図２に示すようにスライド位置指令信号発生器４０２と、加算器４０４、４０８、４１２と、第１の補償回路４０６と、第２の補償回路４１０と、第３の補償回路４１４と、プレス荷重推定補償器４２０とから構成されており、スライド位置検出器１４０、駆動軸角速度検出器１４２及び押し退け検出器３２０からそれぞれスライド位置信号、駆動軸角速度信号及び押し退け容積信号が加えられている。

スライド位置指令信号発生器４０２は、時々刻々のスライド１０２の目標位置を示すスライド位置指令信号を発生し、これを加算器４０４の正入力に加える。加算器４０４の負入力には、スライド位置検出器１４０からスライド１０２の現在位置を示すスライド位置信号が加えられており、加算器４０４はこれらの２入力信号の偏差を求め、その偏差信号を第１の補償回路４０６に出力する。この第１の補償回路４０６は、図３に示すように比例補償回路４０６Ａと、積分補償回路４０６Ｂと、スライド位置に応じてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチ４０６Ｃと、比例補償回路４０６Ａの出力と積分補償回路４０６Ｂの出力とを加算する加算器４０６Ｄとから構成されている。

図２に示すように加算器４０４からの偏差信号は、上記第１の補償回路４０６を介して駆動軸角速度指令信号として決定され、加算器４０８の正入力に加えられる。加算器４０８の負入力には、駆動軸角速度検出器１４２から駆動軸３０４の現在の角速度を示す駆動軸角速度信号が加えられており、加算器４０８はこれらの２入力信号の偏差を求め、その偏差信号を第２の補償回路４１０に出力する。この第２の補償回路４１０は、図４に示すように低域補償回路４１０Ａ、高域補償回路４１０Ｂ、比例補償回路４１０Ｃとが直列接続されて構成されており、制御系の速応性を向上させるとともに、定常偏差を減少させて制御の精度を高めるように作用する。尚、図３及び図４に示した補償回路は一例に過ぎず、本発明はこの補償回路には限定されず、種々のものが適用できる。

図２に示すように加算器４０８からの偏差信号は、上記第２の補償回路４１０を介して押し退け容積指令信号として決定され、この押し退け容積指令信号に対してプレス荷重推定補償器４２０によりプレス荷重に相当する外力を示す信号が付加される。尚、このプレス荷重推定補償器４２０の詳細については後述する。プレス荷重推定補償器４２０によりプレス荷重相当だけかさ上げされた押し退け容積指令信号は、加算器４１２の正入力に加えられる。加算器４１２の負入力には、押し退け容積検出器３２０から可変容量ポンプ／モータ３０２の現在の押し退け容積を示す押し退け容積信号が加えられており、加算器４１２はこれらの２入力信号の偏差を求める。この加算器４１２からの偏差信号は、第３の補償回路４１４を介して押し退け容積操作信号として押し退け容積変更装置３１０のサーボ弁３１４（図１参照）に加えられ、前述したように油圧シリンダ３１２を介して可変容量ポンプ／モータ３０２の押し退け容積を制御する。

このようにして可変容量ポンプ／モータ３０２の押し退け容積を制御することにより、その駆動軸３０４に加えられる駆動トルクが制御される。そして、駆動軸３０４の駆動トルク及び回転は、減速ギア機構１２０及びリングギア１１４を介してスクリュウプレス１００の駆動ナット１０４に伝達され、駆動ナット１０４を回転させることにより、スライド１０２をスライド位置指令信号発生器４０２によって指令された時々刻々のスライド目標位置となるように上下動させる。次に、上記押し退け容積制御回路４００におけるプレス荷重推定補償器４２０について説明する。

まず、プレス荷重推定補償器４２０を原理的に説明する。

上記押し退け容積制御回路４００から出力される押し退け容積操作信号により制御される可変容量ポンプ／モータ３０２の押し退け容積は、略一定圧力の作動油のもとではトルクを意味するから、位置あるいは速度の指令量（第１の補償回路４０４、第２の補償回路４１０）に見合う駆動トルクが１つ決まる。換言すると、押し退け容積操作信号（即ち、トルク操作量）に対して、駆動軸３０４の状態（速度）が１つ決定する。トルクから速度に至る伝達要素には、軸の慣性モーメント、粘性抵抗力、外力（摩擦力やプレス荷重）があり、運動方程式は、次式で表すことができる。

［数１］
Ｔ＝Ｉ・ｄｖ／ｄｔ＋Ｄ・ｖ＋ｆ …(1)
但し、Ｔ：トルク操作量
Ｉ：慣性モーメント
ｖ：駆動軸角速度
Ｄ：粘性抵抗係数
ｆ：外力
通常、外力ｆが小さな摩擦程度で無視できる場合は、トルクから慣性、粘性の影響だけを受けて状態が決定するが、プレス荷重等の大きな外力ｆが作用した場合は、その影響を受けて状態が決定する。

先に示した式(1) は、次式に書き換えることができる。

［数２］
Ｔ−ｆ＝Ｉ・ｄｖ／ｄｔ＋Ｄ・ｖ …(2)
この式(2) に示すようにトルクＴと外力ｆの差（Ｔ−ｆ）で、１つの状態（速度）が決定する。

式(2) をラプラス変換して伝達関数として表現すると、次式、

［数３］
（Ｔ−ｆ）＊ω／（Ｓ＋ω）＊Ｋ＝ｖ …(3)
となる。式(3) からも明らかなように（Ｔ−ｆ）で速度が一意に決定する。尚、式(3) において、ω／（Ｓ＋ω）＊Ｋは、慣性、粘性から決まる遅れ要素である。

逆に、ｖにω／（Ｓ＋ω）＊Ｋの逆特性inv(ω／（Ｓ＋ω）＊Ｋ) を乗じてやれば、次式に示すように（Ｔ−ｆ）が求まる。

［数４］
ｖ・inv(ω／（Ｓ＋ω）＊Ｋ) ＝Ｔ−ｆ …(4)
従って、トルク操作量Ｔから式(4) で求まる右辺（Ｔ−ｆ）を引くことにより（Ｔ−（Ｔ−ｆ）＝ｆ）、外力（＝プレス荷重）ｆを求めることができる。このようにして求めた外力ｆを示す指令を、押し退け容積指令信号（トルク指令信号）に加算することにより、プレス荷重が作用した場合に、それに相当するトルク指令がかさ上げされ、プレス荷重によるスライド１０２の状態変動を防止することができる。これを本発明ではプレス荷重推定補償と称している。

さて、図２に示すようにプレス荷重推定補償器４２０は、第４の補償回路４２２と、第５の補償回路４２６と、加算器４２４、４２８とから構成されており、駆動軸角速度検出器１４２及び押し退け検出器３２０からそれぞれ駆動軸角速度信号及び押し退け容積信号が加えられている。

前記第４の補償回路４２２は微分要素に相当し、駆動軸角速度検出器１４２から入力する駆動軸角速度信号から式(4) の右辺に示した（Ｔ−ｆ）を求め、（Ｔ−ｆ）を示す信号を加算器４２４の負入力に出力する。加算器４２４の正入力には、押し退け容積検出器３２０から押し退け容積（トルク操作量Ｔ）を示す押し退け容積信号が加えられており、加算器４１２はこれらの２入力信号の差（外力ｆを示す信号）を求め、その差信号を第５の補償回路４２６に出力する。

上記のようにして求めた外力ｆを示す信号には、第４の補償回路４２２での逆特性演算等によるノイズが含まれるため、フィルタ的な要素である第５の補償回路４２６を通すことでノイズが除去された外力ｆを示す信号が抽出される。この第５の補償回路４２６を経た外力ｆを示す信号は、加算器４２８に加えられる。加算器４２８の他の入力には、前述した第２の補償回路４１０から押し退け容積指令信号が加えられており、加算器４１０はこれらの２入力信号を加算する。

これにより、加算器４１０から出力される押し退け容積指令信号には、上記プレス荷重に相当する外力を示す信号が付加され、プレス荷重が作用した場合に、それに相当するトルク指令がかさ上げされ、プレス荷重によるスライド１０２の状態変動を防止することができる。

図５は本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第２の実施の形態を示す図である。

同図に示すスクリュウプレス５００は、１つのスライド５０２に対して左右一対のネジ機構（駆動ナット１０４Ａと従動スクリュウ１０６Ａとからなる左側のネジ機構と、駆動ナット１０４Ｂと従動スクリュウ１０６Ｂからなる右側のネジ機構）が連結されている。ここで、従動スクリュウ１０６Ａの下端は、スライド５０２の左右方向に傾動自在な回転ジョイント５０４Ａ及びスライド５０２の左右方向に移動自在なスライド機構５０６Ａを介してスライド５０２に連結され、同様に従動スクリュウ１０６Ｂの下端は、スライド５０２の左右方向に傾動自在な回転ジョイント５０４Ｂ及びスライド５０２の左右方向に移動自在なスライド機構５０６Ｂを介してスライド５０２に連結されている。

また、スクリュウプレス５００には、左右一対のスライド位置検出器１４０Ａ、１４０Ｂが設けられている。左側のスライド位置検出器１４０Ａは、スライド５０２の左側の位置を検出し、左側の位置を示す左スライド位置信号を押し退け容積制御回路５５０に出力し、右側のスライド位置検出器１４０Ｂは、スライド５０２の右側の位置を検出し、右側の位置を示す右スライド位置信号を押し退け容積制御回路５５０に出力する。

一方、上記構成のスクリュウプレス５００に対して左右一対の回転駆動装置３００Ａ、３００Ｂが設けられている。左側の回転駆動装置３００Ａは、主として可変容量ポンプ／モータ３０２Ａと、押し退け容積変更装置としての油圧シリンダ３１２Ａ及びサーボ弁３１４Ａと、駆動軸角速度検出器１４２Ａと、押し退け容積検出器３２０Ａとから構成されており、同様に右側の回転駆動装置３００Ｂは、主として可変容量ポンプ／モータ３０２Ｂと、押し退け容積変更装置としての油圧シリンダ３１２Ｂ及びサーボ弁３１４Ｂと、駆動軸角速度検出器１４２Ｂと、押し退け容積検出器３２０Ｂとから構成されている。

尚、これらの左右一対の回転駆動装置３００Ａ、３００Ｂの作用は、図１に示した回転駆動装置３００と同様なため、その詳細な説明は省略する。また、図５に示す実施の形態では、図示しない単一の油圧発生装置から可変容量ポンプ／モータ３０２Ａ及び３０２Ｂに共通の圧油供給ラインに略一定圧の圧油が供給されるようになっているが、２つの油圧発生装置からそれぞれ可変容量ポンプ／モータ３０２Ａ及び３０２Ｂに別々に略一定圧の圧油を供給するようにしてもよい。押し退け容積制御回路５５０には、左右一対のスライド位置検出器１４０Ａ、１４０Ｂから左スライド位置信号及び右スライド位置信号が加えられ、左右一対の駆動軸角速度検出器１４２Ａ、１４２Ｂから左駆動軸角速度信号及び右駆動軸角速度信号が加えられ、左右一対の押し退け容積検出器３２０Ａ、３２０Ｂから左押し退け容積信号及び右押し退け容積信号が加えられており、押し退け容積制御回路５５０はこれらの入力信号に基づいてそれぞれ左押し退け容積操作信号及び右押し退け容積操作信号を生成し、左右一対のサーボ弁３１４Ａ、３１４Ｂにそれぞれ出力する。

この押し退け容積制御回路５５０は、図６に示すように１つのスライド位置指令信号発生器４０２と、左押し退け容積操作信号を生成するための回路（即ち、加算器４０４Ａ、４０８Ａ、４１２Ａと、第１の補償回路４０６Ａと、第２の補償回路４１０Ａと、第３の補償回路４１４Ａと、プレス荷重推定補償器４２０Ａとからなる回路）と、右押し退け容積操作信号を生成するための回路（即ち、加算器４０４Ｂ、４０８Ｂ、４１２Ｂと、第１の補償回路４０６Ｂと、第２の補償回路４１０Ｂと、第３の補償回路４１４Ｂと、プレス荷重推定補償器４２０Ｂとからなる回路）とから構成されている。

尚、上記左押し退け容積操作信号及び左押し退け容積操作信号をそれぞれ生成するための回路は、図２に示した回路と同じためその詳細な説明は省略する。

上記構成のプレス機械のスライド駆動装置によれば、１つのスライド目標位置とスライド５０２の左右の位置が一致するように、スライド５０２に連結された左右一対のネジ機構に加える各駆動トルクを個別に制御するため、スライド５０２に対して偏心したプレス荷重がかかる場合でも、その偏心したプレス荷重に対応したトルク制御ができ、これによりスライド５０２の平行度を高精度に維持することができる。

図７及び図８は本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第３の実施の形態を示す図であり、図７はスライド６０２の平面図である。

図８に示すスクリュウプレス６００は、１つのスライド６０２に対して前後左右の４つのネジ機構（４つの駆動スクリュウ６０４と４つの従動ナット６０６とからなる４つのネジ機構）が連結されている。ここで、従動ナット６０６の下端は、スライド６０２の前後左右方向に傾動自在な球面ジョイント６０８及びスライド６０２の前後左右方向に移動自在なスライド機構６１０を介してスライド６０２に連結されている。

４つの駆動スクリュウ６０４は、それぞれクラウン６１２に回転自在に支持され、４つの従動ナット６０６は、それぞれクラウン６１２に回転不能にかつ上下方向に移動自在に支持されている。このスクリュウプレス６００は、回転支持反力構造がスライドを仲介しないため、図８に示すように構造がやや複雑になるが、スライドに反力（ねじりトルク）が作用しない分、成形精度が向上する。

一方、上記構成のスクリュウプレス６００に対して４つの回転駆動装置（図示せず）が設けられており、４つの回転駆動装置の各可変容量ポンプ／モータ６１４からは駆動軸６１６及びギア６１８、６２０を介して４つの駆動スクリュウ６０４にそれぞれ回転駆動力が伝達されるようになっている。

尚、４つの可変容量ポンプ／モータ６１４を含む４つの回転駆動装置は、１つのスライド位置指令信号発生器と、前後左右の４つの押し退け容積操作信号をそれぞれ生成するための回路とを有する押し退け容積制御回路（図示せず）によってそれぞれ制御される。即ち、図６に示した押し退け容積制御回路５５０は、左右の２軸制御の場合に関して示しているが、上記４つの回転駆動装置を制御する押し退け容積制御回路は、押し退け容積制御回路５５０を前後左右の４軸制御に拡張した構成となる。

上記構成のプレス機械のスライド駆動装置によれば、１つのスライド目標位置とスライド６０２の前後左右の位置が一致するように、スライド６０２に連結された前後左右の４つのネジ機構に加える各駆動トルクを個別に制御するため、スライド６０２に対して前後左右に偏心したプレス荷重がかかる場合でも、その偏心したプレス荷重に対応したトルク制御ができ、これによりスライド６０２の平行度を高精度に維持することができる。

図９は本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第４の実施の形態を示す図である。尚、図８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。

第４の実施の形態のプレス機械のスライド駆動装置は、スクリュウプレス７００に対して１つの回転駆動装置（図示せず）が設けられており、１つの回転駆動装置の可変容量ポンプ／モータ７０２から駆動軸７０４及びギア７０６を介して複数のネジ機構を駆動するための複数のギア６２０にそれぞれ回転駆動力を伝達するように構成されている。尚、上記１つの回転駆動装置は、図２に示した押し退け容積制御回路４００と同じ構成の押し退け容積制御回路によって制御される。

上記構成のプレス機械のスライド駆動装置によれば、スライド６０２に対して偏心したプレス荷重がかかる場合でも、その偏心したプレス荷重に対応した回転駆動力が各ネジ機構に分配され、これによりスライド６０２の平行度を高精度に維持することができる。

尚、この実施の形態では、位置信号としてスライド位置信号を使用しているが、駆動軸角度信号を使用してもよく、また、速度信号として駆動軸角速度を使用しているが、スライド速度を使用してもよい。また、速度マイナーループフィードバック付き位置フィードバックによる制御を行っているが、位置フィードバックのみ又は速度フィードバックのみによる制御でもよい。更に、第２乃至４の実施の形態のプレス機械では、プレス荷重推定補償器を押し退け容積制御回路に設けない場合も含み、この場合でも１つのネジ機構によってスライドを駆動する従来のものよりもスライドの平行度を高精度に維持することができる。また、この実施の形態では、作用液として油を使用した場合について説明したが、これに限らず、水やその他の液体を使用してもよい。

本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第１の実施の形態を示す図図１に示した押し退け容積制御回路の内部構成を示す図図２に示した押し退け容積制御回路の第１の補償回路の一例を示す図図２に示した押し退け容積制御回路の第２の補償回路の一例を示す図本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第２の実施の形態を示す図図１に示した押し退け容積制御回路の内部構成を示す図本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第３の実施の形態を示す図本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第３の実施の形態のスライドの平面図本発明に係るプレス機械のスライド駆動装置の第４の実施の形態を示す図従来のプレス機械のスライド駆動装置の一例を示す図

符号の説明

１００、５００、６００、７００…スクリュウプレス、１０２、５０２、６０２…スライド、１０４、１０４Ａ、１０４Ｂ…駆動ナット、１０６、１０６Ａ、１０６Ｂ…従動スクリュウ、１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ…スライド位置検出器１４２、１４２Ａ、１４２Ｂ…駆動軸角速度検出器、２００…油圧発生装置、３０２、３０２Ａ、３０２Ｂ、６１４、７０２…可変容量ポンプ／モータ、３００３００Ａ、３００Ｂ…回転駆動装置、３１０…押し退け容積変更装置、４００、５５０…押し退け容積制御回路、４０２…スライド位置指令信号発生器、４０４、４０４Ａ、４０４Ｂ、４０８、４０８Ａ、４０８Ｂ、４１２、４１２Ａ、４１２Ｂ、４２４、４２８…加算器、４０６、４０６Ａ、４０６Ｂ…第１の補償回路、４１０、４１０Ａ、４１０Ｂ…第２の補償回路、４１４、４１４Ａ、４１４Ｂ…第３の補償回路、４２０、４２０Ａ、４２０Ｂ…プレス荷重推定補償器、４２２…第４の補償回路、４２６…第５の補償回路

Claims

プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する１又は複数の液圧発生手段と、
前記１又は複数の液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な複数の回転駆動手段と、
前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構を有し、前記複数の回転駆動手段の各回転運動をそれぞれ前記複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、
前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ制御することにより前記スライド駆動機構の複数のネジ機構に加える駆動トルクをそれぞれ制御する押し退け容積制御手段と、を備え、
前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの左右方向に傾動自在な回転ジョイントによって連結されていることを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する液圧発生手段と、
前記液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な１つの回転駆動手段と、
前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構と、前記１つの回転駆動手段の回転駆動力をそれぞれ前記複数のネジ機構に伝達する動力伝達手段とを有し、前記回転駆動手段の回転運動を前記動力伝達手段及び複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、
前記回転駆動手段における押し退け容積を制御することにより前記スライド駆動機構に加える駆動トルクを制御する押し退け容積制御手段と、を備え、
前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの左右方向に傾動自在な回転ジョイントによって連結されていることを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
前記スライド駆動機構のネジ機構は、前記回転駆動手段からの回転駆動力によって回転する回転部材と、該回転部材と螺合するとともに先端が前記スライドに連結され、かつ回転不能に支持された従動部材とからなり、前記従動部材は、前記スライド部材及びプレス機械のクラウンのうちの一方に対して回転不能に支持されていることを特徴とする請求項１又は２のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの左右方向に移動自在なスライド機構を介して連結されていることを特徴とする請求項１又は２のプレス機械のスライド駆動装置。
プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する１又は複数の液圧発生手段と、
前記１又は複数の液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な複数の回転駆動手段と、
前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構を有し、前記複数の回転駆動手段の各回転運動をそれぞれ前記複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、
前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ制御することにより前記スライド駆動機構の複数のネジ機構に加える駆動トルクをそれぞれ制御する押し退け容積制御手段と、を備え、
前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの前後左右方向に傾動自在な球面ジョイントによって連結されていることを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
プレス機械における負荷変動にかかわらず略一定圧又は圧力変動の少ない圧力の作動液を発生する液圧発生手段と、
前記液圧発生手段から作動液が供給され、該作動液のエネルギを回転駆動力に変換する押し退け容積が変更可能な１つの回転駆動手段と、
前記プレス機械の１つのスライドに先端がそれぞれ連結された複数のネジ機構と、前記１つの回転駆動手段の回転駆動力をそれぞれ前記複数のネジ機構に伝達する動力伝達手段とを有し、前記回転駆動手段の回転運動を前記動力伝達手段及び複数のネジ機構を介して直線運動に変換し前記スライドを駆動するスライド駆動機構と、
前記回転駆動手段における押し退け容積を制御することにより前記スライド駆動機構に加える駆動トルクを制御する押し退け容積制御手段と、を備え、
前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの前後左右方向に傾動自在な球面ジョイントによって連結されていることを特徴とするプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドと前記スライド駆動機構の複数のネジ機構の先端とは、前記スライドの前後左右方向に移動自在なスライド機構を介して連結されていることを特徴とする請求項５又は６のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドの左右又は前後左右の複数のスライド位置、もしくは前記複数のスライド駆動機構における駆動軸の各角度をそれぞれ検出する複数の第１の検出手段と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ検出する複数の押し退け容積検出手段とを有し、
前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの１つの目標位置又は駆動軸の１つの目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した１つの目標位置又は目標角度と前記複数の第１の検出手段によって検出した複数のスライド位置又は駆動軸角度との複数の偏差に基づいて複数の押し退け容積指令を生成する複数の第１の補償手段と、前記複数の押し退け容積指令と前記複数の押し退け容積検出手段によって検出した複数の押し退け容積との偏差に基づいて複数の押し退け容積操作量を生成し、該複数の押し退け容積操作量を前記複数の回転駆動手段の押し退け容積変更手段にそれぞれ出力する複数の第２の補償手段とを有することを特徴とする請求項１又は５のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドの左右又は前後左右の位置における複数のスライド速度又は前記複数のスライド駆動機構における駆動軸の各角速度をそれぞれ検出する複数の第２の検出手段と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ検出する複数の押し退け容積検出手段とを有し、
前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの１つの目標速度又は各駆動軸の１つの目標角速度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した１つのスライド目標速度又は駆動軸目標角速度と前記第２の検出手段によって検出した複数のスライド速度又は駆動軸角速度との複数の偏差に基づいて複数の押し退け容積指令を生成する複数の第１の補償手段と、前記複数の押し退け容積指令と前記複数の押し退け容積検出手段によって検出した複数の押し退け容積との偏差に基づいて複数の押し退け容積操作量を生成し、該複数の押し退け容積操作量を前記複数の回転駆動手段の押し退け容積変更手段にそれぞれ出力する複数の第２の補償手段とを有することを特徴とする請求項１又は５のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドの左右又は前後左右の複数のスライド位置、もしくは前記複数のスライド駆動機構における駆動軸の各角度をそれぞれ検出する複数の第１の検出手段と、前記スライドの左右又は前後左右の位置における複数のスライド速度又は複数の駆動軸の各角速度をそれぞれ検出する複数の第２の検出手段と、前記複数の回転駆動手段における押し退け容積をそれぞれ検出する複数の押し退け容積検出手段とを有し、
前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの１つの目標位置又は駆動軸の１つの目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した１つの目標位置又は目標角度と前記複数の第１の検出手段によって検出した複数のスライド位置又は駆動軸角度との複数の第１の偏差に基づいて複数のスライド速度指令又は駆動軸角速度指令を生成する複数の第１の補償手段と、前記複数のスライド速度指令又は駆動軸角速度指令と前記複数の第２の検出手段によって検出した複数のスライド速度又は駆動軸角速度との複数の第２の偏差に基づいて複数の押し退け容積指令を生成する複数の第２の補償手段と、前記複数の押し退け容積指令と前記複数の押し退け容積検出手段によって検出した複数の押し退け容積との第３の偏差に基づいて複数の押し退け容積操作量を生成し、該複数の押し退け容積操作量を前記複数の回転駆動手段の押し退け容積変更手段にそれぞれ出力する複数の第３の補償手段とを有することを特徴とする請求項１又は５のプレス機械のスライド駆動装置。
前記押し退け容積制御手段は、プレス動作時に前記複数の回転駆動手段にそれぞれ加わるプレス荷重に相当する外力を推定し、該外力に相当する指令を前記複数の押し退け容積指令に付加してプレス荷重による前記スライドの状態変動を防止する複数のプレス荷重推定補償手段を有することを特徴とする請求項８、９又は１０のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス荷重推定補償手段は、前記スライドの左右又は前後左右の位置における複数のスライド速度又は複数の駆動軸の各角速度から前記複数の回転駆動手段に加わる操作トルクとプレス動作時のプレス荷重に対応する外力との差を求める複数の第４の補償手段と、該複数の第４の補償手段によって求めた差と前記操作トルクに相当する前記複数の押し退け容積検出手段によって検出された押し退け容積とに基づいて前記外力を求める複数の第１の演算手段と、前記複数の押し退け容積指令に前記外力に相当する指令を付加する複数の第２の演算手段とを有することを特徴とする請求項１１のプレス機械のスライド駆動装置。
前記第１の演算手段によって求められた外力からノイズ成分を除去する第５の補償手段を有することを特徴とする請求項１２のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドの位置又は前記スライド駆動機構における駆動軸の角度を検出する第１の検出手段と、前記回転駆動手段における押し退け容積を検出する押し退け容積検出手段とを有し、
前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの目標位置又は駆動軸の目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した目標位置又は目標角度と前記第１の検出手段によって検出したスライド位置又は駆動軸角度との第１の偏差に基づいて押し退け容積指令を生成する第１の補償手段と、前記押し退け容積指令と前記押し退け容積検出手段によって検出した押し退け容積との第２の偏差に基づいて押し退け容積操作量を生成し、該押し退け容積操作量を前記回転駆動手段の押し退け容積変更手段に出力する第２の補償手段とを有することを特徴とする請求項２又は６のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドの速度又は前記スライド駆動機構における駆動軸の角速度を検出する第２の検出手段と、前記回転駆動手段における押し退け容積を検出する押し退け容積検出手段とを有し、
前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの目標速度又は駆動軸の目標角速度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令したスライド目標速度又は駆動軸目標角速度と前記第２の検出手段によって検出したスライド速度又は駆動軸角速度との第１の偏差に基づいて押し退け容積指令を生成する第１の補償手段と、前記押し退け容積指令と前記押し退け容積検出手段によって検出した押し退け容積との第２の偏差に基づいて押し退け容積操作量を生成し、該押し退け容積操作量を前記回転駆動手段の押し退け容積変更手段に出力する第２の補償手段とを有することを特徴とする請求項２又は６のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライドの位置又は前記スライド駆動機構における駆動軸の角度を検出する第１の検出手段と、前記スライドの速度又は駆動軸の角速度を検出する第２の検出手段と、前記回転駆動手段における押し退け容積を検出する押し退け容積検出手段とを有し、
前記押し退け容積制御手段は、前記プレス機械のスライドの目標位置又は駆動軸の目標角度を指令する指令手段と、該指令手段によって指令した目標位置又は目標角度と前記第１の検出手段によって検出したスライド位置又は駆動軸角度との第１の偏差に基づいてスライド速度指令又は駆動軸角速度指令を生成する第１の補償手段と、前記スライド速度指令又は駆動軸角速度指令と前記第２の検出手段によって検出したスライド速度又は駆動軸角速度との第２の偏差に基づいて押し退け容積指令を生成する第２の補償手段と、前記押し退け容積指令と前記押し退け容積検出手段によって検出した押し退け容積との第３の偏差に基づいて押し退け容積操作量を生成し、該押し退け容積操作量を前記回転駆動手段の押し退け容積変更手段に出力する第３の補償手段とを有することを特徴とする請求項２又は６のプレス機械のスライド駆動装置。
前記押し退け容積制御手段は、プレス動作時に前記回転駆動手段に加わるプレス荷重に相当する外力を推定し、該外力に相当する指令を前記押し退け容積指令に付加してプレス荷重による前記スライドの状態変動を防止するプレス荷重推定補償手段を有することを特徴とする請求項１４、１５又は１６のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス荷重推定補償手段は、前記スライドの速度又は駆動軸の角速度から前記回転駆動手段に加わる操作トルクとプレス動作時のプレス荷重に対応する外力との差を求める第４の補償手段と、該第４の補償手段によって求めた差と前記操作トルクに相当する前記押し退け容積検出手段によって検出された押し退け容積とに基づいて前記外力を求める第１の演算手段と、前記押し退け容積指令に前記外力に相当する指令を付加する第２の演算手段と、を有することを特徴とする請求項１７のプレス機械のスライド駆動装置。
前記第１の演算手段によって求められた外力からノイズ成分を除去する第５の補償手段を有することを特徴とする請求項１８のプレス機械のスライド駆動装置。
前記プレス機械のスライド位置を検出する第１の検出手段は、前記プレス機械のベッド、金型、クラウン及びコラムのうちのいずれかに装着されていることを特徴とする請求項８、１０、１４、又は１６のプレス機械のスライド駆動装置。