JP4576639B2 - プレス機械のダイクッション装置 - Google Patents

Description

本発明はプレス機械のダイクッション装置に係り、特にプレス機械におけるプレス成形開始時のサージ圧力の抑制及びダイクッション圧力のサーボ制御を可能にする技術に関する。

(a) 空気圧式ダイクッション装置
空気圧式ダイクッション装置は、クッションパッドを支持する空気圧シリンダと、低い空気圧が蓄積されたボンベとを接続することで構成されている。空気圧式ダイクッション装置は、簡便性や、圧縮性流体を使用しているため、サージ圧が発生しない等の利点を有する。

反面、空気圧シリンダの大型化に伴う、ピットを設ける必要性等、装置が大型化する問題や、圧縮性流体による圧力変動、ダンピング不足に伴う衝突時の振動等の性能上の問題や、ノックアウト動作制御性の欠如を克服するための追加機構を要す問題（ex.シリンダをプレス下死点でロックする場合に余計な機構を要す点）等の欠点を有する。昨今のプレス業界の技術進歩に伴い、旧式のダイクッション装置とも言えよう。

(b) 油圧（サーボ）式ダイクッション装置
クッションパッドのクッションシリンダの圧力制御を行うことによりにクッション作用を得るＮＣサーボ弁と、ダイクッションパッドを支持する油圧シリンダの上室、下室に給排される圧油を制御することによりクッションパッドの予備加速、補助リフト、ロッキング及び上昇を行う位置制御サーボ弁とを備えたプレスのダイクッション装置が提案されている（特許文献１）。

このダイクッション装置は、クッションパッドを予備加速することにより、サージ圧の抑制を可能にしている
(c) 電動（サーボ）式ダイクッション装置
クッションパットを電動（サーボ）モータとスクリュ・ナット機構やリンク機構やラック＆ピニオン機構で押圧制御するもので、特許文献２、３に記載のプレスのダイクッション装置がある。

利点は、応答性の良い電動（サーボ）モータと（作動油等に比較して）剛性の高い（応答性を損ねることの無い）機構を介してクッションパッドを駆動するため、押圧を制御し易い点が上げられる。

（ｄ）その他の類似と見られ易い装置に対して
特許文献４には、ダイクッション装置ではないが、表面的な構成として近い液圧駆動式塑性加工装置が開示されている。

この液圧駆動式塑性加工装置は、二方向作動形の油圧シリンダと二方向吐出形の油圧ポンプとを、これらの間に弁を介挿せずに互いに一台対一台で接続してなる閉じた組み合わせ回路を有し、前記油圧ポンプを直流サーボモータによって駆動することにより油圧ポンプを介して油圧シリンダを駆動し、この油圧シリンダによって駆動されるポンチによって板材を塑性加工するようにしている。
特開平７−２４６００号公報 特開平５−７９４５号公報 特開平６−５４３号公報 特開平７−２４６００号公報

しかしながら、特許文献１に記載のダイクッション装置には、以下の欠点がある。

第１の欠点は、圧力発生が油流を絞ることによるものであるため、ダイクッション作用に費やされたエネルギは全て熱に変換される。環境性から見てエネルギの無駄とも考えられる。また、そのために装置の能力に比例した冷却機能（冷却装置）が必要になる。あらゆるタイプの油圧式のものがそうである。

第２の欠点として、クッションパッドを予備加速して衝突時のサージ圧の抑制を図る場合、ダイクッション圧作用時の（有効）ストローク量が減少するという問題がある。

第３の他の欠点としては、ダイクッション圧力は、プレス・スライドに押されて油圧シリンダのクッション圧発生側加圧室から流出する油量を制御して発生するもの（プレスのエネルギを使用しているもの）であり、ダイクッション装置自ら発生しているものではない。したがって、プレス下死点で停留中に圧力保持することが困難である（機能制約）。

また、特許文献２、３に記載のプレスのダイクッション装置の欠点としては以下が挙げられる。

第１の欠点：機構が高剛性であるため、衝突時の衝撃（衝撃力）が油圧式にも増して作用し易く、機構の破損や金型の破損に繋がりかねない。回避するためには予備加速すること（による衝突時の相対速度を低減させること）が不可欠であり、この場合には、ダイクッション有効ストローク量の減少等が必然化し、金型構造にも影響を与える。

第２の欠点：油圧式の場合における油圧シリンダに対して、スクリュやラック等の機構でクッションパッドを支持する場合には、強度を確保する理由で、機構の長手方向の寸法が大きくなり（コンパクト化が困難であり）、収納用にピットが必要になる場合が有る。

更に、特許文献４に記載の液圧駆動式塑性加工装置は、原理的には電動モータの動力で油圧ポンプを油圧ポンプ作用させて流量を吐出し、油圧シリンダを流量で押し退けて動作させるものであり、ダイクッション装置ではなく、ダイクッション圧を制御するものでもない。したがって、プレス機械のダイクッション作用時にクッションパッドが受けるダイクッション作用に要したエネルギを電気エネルギとして回生する回生作用を得ることはできない。

また、特許文献４に記載の移動制御用コントローラは、位置指令信号とリニアスケールによって検出されるポンチの位置信号とに基づいてサーボモータを駆動しており、制御の主対象が位置（や速度）であり、その結果、塑性加工中の成形力に対抗する圧力が２次的に発生するものであり、少なくとも圧力を制御対象とはしていない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、上記(b) 油圧式と、(c)電動サーボ式のダイクッション装置の欠点を克服して利点のみを集約することができ、エネルギ効率がよく、予備加速することなくサージ圧の抑制を良好に行うことができ、ダイクッション圧力指令に対する追従性、下死点での圧力制御性、及びノックアウト位置の動作制御性に優れたプレス機械のダイクッション装置を提供することを目的とする。

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ダイクッション装置は、クッションパッドを支持する液圧シリンダと、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を検出する圧力検出器と、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に第１の配管を介して吐出口が接続された液圧ポンプ／モータと、前記液圧ポンプ／モータの回転軸に接続された電動モータと、予め設定されたダイクッション圧力指令を出力するダイクッション圧力指令手段と、前記ダイクッション圧力指令と前記圧力検出器によって検出された圧力とに基づいてダイクッション圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように前記電動モータのトルクを制御する制御手段と、プレス機械のダイクッション作用時に前記クッションパッドが受けるダイクッション作用に要したエネルギを前記液圧シリンダ、液圧ポンプ／モータ及び電動モータを介して電気エネルギとして回生する回生手段と、を備えたことを特徴としている。

即ち、クッションパッドを支持する液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に液圧ポンプ／モータの吐出口を直接接続し、この液圧ポンプ／モータの回転軸に直接又は減速機等を介して接続された電動モータをトルク制御することにより、液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力（ダイクッション圧）を任意に制御できるようにしている。また、応答性のよい電動モータのトルク制御により、サージ圧の抑制を図ることができ、ダイクッション圧力指令に対する追従性のよい制御が可能である。更に、プレス機械のダイクッション作用時にクッションパッドが受けるダイクッション作用に要したエネルギを液圧シリンダ、液圧ポンプ／モータ及び電動モータを介して電気エネルギとして回生するようにしているため、エネルギ効率のよい装置となる。尚、回生作用により発熱量は機械抵抗分に限られるため、冷却装置は不要である。更に、構成要素は、液圧シリンダと液圧ポンプ／モータと電動モータをメインとし、サブ的な液圧部品点数が少なく、例えば、従来の油圧（制御）式のダイクッション装置と比較すると、大幅なコンパクト化と低価格化を図ることができる。

請求項２に示すように請求項１に記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記クッションパッドを支持する液圧シリンダは複数本並設され、各液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室は前記第１の配管に共通接続されていることを特徴としている。

請求項３に示すように請求項１又は２に記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記液圧ポンプ／モータ及び電動モータは複数組設けられ、複数の液圧ポンプ／モータの吐出口は、前記第１の配管にそれぞれ共通接続されていることを特徴としている。

請求項４に係るプレス機械のダイクッション装置は、クッションパッドを支持する複数の液圧シリンダと、各液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力検出器と、各液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に第１の配管を介して吐出口が接続された複数の液圧ポンプ／モータと、各液圧ポンプ／モータの回転軸にそれぞれ接続された複数の電動モータと、予め設定されたダイクッション圧力指令を出力するダイクッション圧力指令手段と、前記ダイクッション圧力指令と前記複数の圧力検出器によって検出された圧力とに基づいてダイクッション圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように各電動モータのトルクをそれぞれ制御する制御手段と、プレス機械のダイクッション作用時に前記クッションパッドが受けるダイクッション作用に要したエネルギを前記複数の液圧シリンダ、液圧ポンプ／モータ及び電動モータを介して電気エネルギとして回生する回生手段と、を備えたことを特徴としている。

このダイクッション装置によれば、複数の液圧シリンダを個別に制御することができ、これによりクッションパッドに偏心加重が加わる場合でもその偏心加重に応じたダイクッション圧を発生させることができる。

請求項５に示すように請求項１乃至４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記液圧ポンプ／モータの他方の吐出口は、第２の配管を介して前記液圧シリンダの下降側加圧室に接続され、前記第２の配管に略一定低圧液が満たされるアキュムレータを接続したことを特徴としている。これにより、液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室及び下降側加圧室を略一定低圧液でプリ加圧することができ、液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室を昇圧し易くなる。

請求項６に示すように請求項１乃至４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記液圧ポンプ／モータの他方の吐出口は、第２の配管を介してタンクに接続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１乃至４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記液圧ポンプ／モータの他方の吐出口は、タンクやアキュムレータで構成される略一定低圧力源に直接通じることなく、第２の配管を介して前記液圧シリンダの下降側加圧室に接続されていることを特徴としている。これにより、液圧シリンダ（クッションパッド）の下方への制御を可能とし、また、上昇動作（ノックアウト動作）も安定させることができる。

請求項８に示すように請求項１乃至６のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記第１の配管に安全弁を接続し、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に発生する異常圧を前記安全弁を介して開放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７に記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に接続された第１の配管と、前記液圧シリンダの下降側加圧室に接続された第２の配管との間を接続する第３の配管に互いに逆方向に２つの逆止弁を配設するとともに、２つの逆止弁の間の第３の配管に安全弁を接続し、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室又は下降側加圧室に発生する異常圧を前記安全弁を介して開放することを特徴としている。これにより、１つの安全弁によって液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室及び下降側加圧室のいずれかに発生する異常圧を開放することができる。

請求項１０に示すように請求項８又は９に記載のプレス機械のダイクッション装置において、略一定低圧液で満たされたアキュムレータを装備し、前記アキュムレータは前記安全弁の低圧ラインに接続されるとともに、逆止弁又はパイロット開弁式逆止弁を介して前記液圧シリンダの２つの加圧室又はクッション圧発生側加圧室に接続され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又は９に記載のプレス機械のダイクッション装置において、タンクを保有し、前記タンクは前記安全弁の低圧ラインに接続されるとともに、前記タンクから液圧ポンプで低圧液を逆止弁又はパイロット開弁式逆止弁を介して前記液圧シリンダの２つの加圧室又はクッション圧発生側加圧室に吐出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１乃至１１のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記電動モータの回転角速度を検出するための角速度検出器を備え、前記制御手段は、前記角速度検出器によって検出される角速度信号をダイクッション圧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用いることを特徴としている。

請求項１３に示すように請求項１乃至１２のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記クッションパッドの位置を検出するダイクッション位置検出器を備え、前記制御手段は、前記ダイクッション位置検出器によって検出されるダイクッション位置信号を製品ノックアウト動作時又は単独で液圧シリンダを上下動させる場合の位置フィードバック信号として用いることを特徴としている。

請求項１４に示すように請求項１乃至１３のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、プレス機械のスライドの位置を検出するスライド位置検出器又はプレス機械の駆動軸の角度を検出する角度検出器を備え、前記ダイクッション圧力指令手段は、前記スライド位置検出器によって検出されるスライド位置信号又は角度検出器によって検出される角度信号に基づいてダイクッション圧力指令を出力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１乃至１４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置において、プレス機械のスライドの速度を検出するスライド速度検出器又はプレス機械の駆動軸の角速度を検出する角速度検出器を備え、前記制御手段は、前記スライド速度検出器によって検出されるスライド速度信号又は角速度検出器によって検出される角速度信号を、ダイクッション圧力制御における動的安定性を確保のための補償に使用することを特徴としている。

本発明によれば、液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に液圧ポンプ／モータの吐出口を直接接続し、この液圧ポンプ／モータの回転軸を電動モータによってトルク制御して前記クッション圧発生側加圧室の圧力（ダイクッション圧）を制御するようにしたため、ダイクッション圧力指令に対して追従性よくダイクッション圧を制御することができ、サージ圧の発生も防止することができる。また、プレス機械のダイクッション作用時にクッションパッドが受けるダイクッション作用に要したエネルギを液圧シリンダ、液圧ポンプ／モータ及び電動モータを介して電気エネルギとして回生するようにしているため、エネルギ効率のよい装置となる。

以下添付図面に従って本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の好ましい実施の形態について詳説する。

［ダイクッション装置の構成（第１の実施の形態）］
図１は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１の実施の形態を示す構成図である。

図１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ている。スライド１１０は、図示しない駆動手段によって回転駆動力が伝達されるクランク軸１１２を含むクランク機構によって図１上で上下方向に移動させられる。

プレス機械１００のベッド１０２側には、スライド１１０の位置を検出するスライド位置検出器１１４が設けられ、クランク軸１１２には、クランク軸１１２の角速度を検出するクランク角速度検出器１１６が設けられている。

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の間には皺押さえ板１２４があり、下側が複数のクッションピン１２６を介してクッションパッド１２８で支持され、上側には材料がセットされる（接触する）。

ダイクッション装置は、主として上記クッションパッド１２８を支持する油圧シリンダ１３０、油圧ポンプ／モータ１４０、電動（サーボ）モータ１５０、及び後述する制御装置等から構成されている。

クッションパッド１２８は、油圧シリンダ１３０によって支持され、クッションパッド１２８（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１２８の位置を検出するダイクッション位置検出器１３２が設置されている。

油圧シリンダ１３０のクッション圧発生側加圧室（以下「下室」と称す）１３０ｂに接続された配管１３４には、下室１３０ｂの圧力を検出する圧力検出器１３６が接続されるとともに、油圧ポンプ／モータ１４０の一方の吐出口が接続されている。

油圧シリンダ１３０の下降側加圧室（以下「上室」と称す）１３０ａに接続された配管１６０には、油圧ポンプ／モータ１４０の他方の吐出口が接続されるとともに、アキュムレータ１６２が接続されている。

また、油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂに接続された配管１３４には、安全弁(リリーフ弁）１６４が接続され、この安全弁１６４の低圧ライン（戻りライン）はアキュムレータ１６２に接続されている。また、油圧シリンダ１３０の上室１３０ａと下室１３０ｂとを接続する配管上には逆止弁（チェック弁）１６６が配設されている。

油圧ポンプ／モータ１４０の回転軸には、直接又は減速機を介して電動モータ１５０の駆動軸が接続され、電動モータ１５０には、電動モータ１５０の回転角速度を検出するためのモータ角速度検出器１５２が設けられている。

［ダイクッション圧力制御の原理］
ダイクッション力は、油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂ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１３０の下室１３０ｂの圧力を制御することを意味する。

いま、油圧シリンダ・ダイクッション圧力発生側断面積：Ａ
油圧シリンダ・ダイクッション圧力発生側体積：Ｖ
ダイクッション圧力：Ｐ
電動（サーボ）モータトルク：Ｔ
電動モータの慣性モーメント：Ｉ
電動モータの粘性抵抗係数：Ｄ_M
電動モータの摩擦トルク：ｆ_M
油圧ポンプ／モータの押し退け容積：Ｑ
スライドから油圧シリンダピストンロッドに加わる力：Ｆ
プレスに押されて発生するパッド速度：ｖ
油圧シリンダピストンロッド＋パッドの慣性質量：Ｍ
油圧シリンダの粘性抵抗係数：Ｄ_S
油圧シリンダの摩擦力：ｆ_S
圧油に押されて回転するサーボモータ角速度：ω
作動油の体積弾性係数：Ｋ
比例定数：ｋ_１、ｋ_２
とすると、静的な挙動は（１）及び（２）式で表すことができる。

Ｐ=∫Ｋ（（ｖ・Ａ−ｋ_１Ｑ・ω）／Ｖ）ｄｔ ……（１）
Ｔ=ｋ_２・ＰＱ／（２π） ……（２）
また、動的な挙動は（１）、（２）式に加えて（３）、（４）式で表すことができる。

ＰＡ−Ｆ＝Ｍ・ｄv／ｄｔ＋Ｄ_S・ｖ＋ｆ_S ……（３）
Ｔ−ｋ_２・ＰＱ／（２π）＝I・ｄω／ｄｔ＋Ｄ_M・ω＋ｆ_M ……（４）
上記（１）〜（４）式が意味するもの、即ち、スライド１１０からクッションパッド１２８を介して油圧シリンダ１３０に伝わった力は、油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂを圧縮し、ダイクッション圧力を発生させる。同時に、ダイクッション圧によって油圧ポンプ／モータ１４０を油圧モータ作用させ、この油圧ポンプ／モータ１４０に発生する回転軸トルクが電動モータ１５０の駆動トルクに抗じたところで、電動モータ１５０を回転（回生作用）させ、圧力の上昇が抑制される。結局、ダイクッション圧は、電動モータ１５０の駆動トルクに応じて決定される。

［制御装置（第１の実施の形態）］
図２は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、上記第１の実施の形態のダイクッション装置に適用されるものに関して示している。

この制御装置は、主としてダイクッション圧力・位置制御器１７０と、増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２と、交流電源１７４と、電力回生機能付き直流電源装置１７６とから構成されている。

ダイクッション圧力・位置制御器１７０には、図１に示した圧力検出器１３６から圧力Ｐを示す圧力検出信号、モータ角速度検出器１５２からモータ角速度ωを示す角速度信号、クランク角速度検出器１１６からクランク角速度を示す角速度信号、スライド位置検出器１１４からスライド位置を示す位置検出信号、及びダイクッション位置検出器１３２からダイクッション位置を示す位置検出信号がそれぞれ加えられている。

ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、予め設定されたダイクッション圧力指令を出力するダイクッション圧力指令器を含み、ダイクッション圧力指令どおりにダイクッション圧力Ｐを制御するために圧力検出器１３６から圧力Ｐを示す圧力検出信号を入力している。

また、ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、主としてダイクッション圧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モータ角速度検出器１５２からモータ角速度ωを示す角速度信号を入力し、更にクランク角速度検出器１１６によって検出されるクランク角速度を示す角速度信号を、ダイクッション圧力制御における動的安定性を確保のための補償に使用するために入力している。尚、スライド位置検出器１１４から検出される位置信号を時間微分して得られるスライド速度ｖを示すスライド速度信号を前記クランク角速度信号に代えて使用するようにしてもよい。

更に、ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、ダイクッション機能の開始タイミングを得るためにスライド位置検出器１１４からスライド位置信号を入力しており、ダイクッション圧力・位置制御器１７０内のダイクッション圧力指令器は、この入力するスライド位置信号に基づいて対応するダイクッション圧力指令を出力する。また、ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、製品ノックアウト動作時又は単独で油圧シリンダ１３０を上下動させる場合の位置フィードバック信号としてダイクッション位置検出器１３２からダイクッション位置を示す位置検出信号を入力している。

図３はスライド位置及びダイクッション位置の経時変化を示すモーション線図であり、図４はダイクッション圧力指令及びダイクッション圧力を示す経時変化を示すモーション線図である。

図３において、スライド１１０が上死点近傍（図３上：２５０ｍｍ）にある時、予めクッションパッド１２８（皺押さえ板１２４）は、初期位置（図３上：１８０ｍｍ）で待機している。即ち、ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、待機位置指令値、ダイクッション位置検出器１３２の位置検出信号を用いて演算したトルク指令値を電動モータ１５０に出力することにより、位置（保持）制御している。その状態で、ダイクッション圧力は、図４に示すようにほぼ０（プリ加圧力分のみ作用）である。

スライド１１０が降下して、スライド位置検出器１１４の位置検出信号がダイクッション初期位置（近傍）に到達すると、ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、位置（保持）制御状態からダイクッション圧力制御状態に制御を切り替える。即ち、ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、ダイクッション圧力指令値、圧力検出信号、モータ角速度信号（プレス速度信号）を用いて演算したトルク指令値を、増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２を介して電動モータ１５０に出力することでダイクッション圧力制御を行う。

また、ダイクッション圧力制御時の、スライド１１０が材料（及び皺押さえ板１２４）に衝突してから下死点に至るまでの下降時（成形時）は、電動モータ１５０のトルク出力方向と発生速度が反対になる。即ち、スライド１１０からクッションパッド１２８が受ける動力によって油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂから圧油が油圧ポンプ／モータ１４０に流入し、油圧ポンプ／モータ１４０が油圧モータとして作用する。この油圧ポンプ／モータ１４０によって電動モータ１５０が従動して発電機として作用する。電動モータ１５０によって発電された電力は、増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２及び電力回生機能付き直流電源装置１７６を介して交流電源１７４に回生される。

＜絞り加工に関して＞
図１に示すように、本例における金型（上型１２０、下型１２２）は、上に閉じた中空カップ状（絞り形状）品加工用途のものが装着されている。

所定の初期位置でクッションピン１２６に支持されて待機している皺押さえ板１２４に材料（本例では円状の板）がセットされている状態で、スライド１１０が下降する。上型１２０が材料に接触した時点で、材料のプレス加工（絞り加工）が開始される。材料は、上型１２０と下型１２２の間で塑性加工されると同時に、絞り加工の際に生じ易い円形材料の半径方向に発生する皺や亀裂を抑制するために必要な設定（圧）力でクッションピン１２６、皺押さえ板１２４を介して下方から支持される。この時の力がダイクッション力であり、加工中には常時作用する。

＜ダイクッション機能に関しての補足＞
一般的に、円形絞り成形の場合、絞り加工が進展する（円筒が長くなる）につれて、平坦材料部の面積は縮小するので、ダイクッション圧力は少なくて済む。少ない方が（必要最小限に確保する方が）材料が破断し難く、深く絞れることになり、成形性が向上する。

プレス一成形工程中における、ダイクッション圧力の可変性（変圧）が要求される理由は、上述のように成形性の向上のためである。

尚、加工が開始される時はスライドが材料（及び皺押さえ板）に衝突する（衝撃的に当たる）ために、ダイクッションは衝撃力（油圧シリンダではサージ圧）が発生し易く、衝撃力は所定のダイクッション圧力を上回るため、成形品を破断させたり、金型を破損させたり、機械自身の耐久寿命にも悪影響を及ぼす。

［ダイクッション装置の作用］
前述したように、本発明に係るプレス機械のダイクッション装置では、スライド１１０の動力によって金型・皺押さえ板１２４・クッションピン１２６・クッションパッド１２８を介して油圧シリンダ１３０に圧力が発生する。この圧力（ダイクッション圧力）は、ダイクッション圧力指令と圧力検出器１３６で検出される圧力検出信号とに基づいて電動モータ１５０のトルクを制御することによりダイクッション圧力指令値になるように制御される。また、スライド１１０の下降時（成形時）には、油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂから吐出される圧油により油圧ポンプ／モータ１４０を油圧モータとして作用させることで、従動する電動モータ１５０により動力（の電源への）回生が行われる。

上記電動モータ１５０のトルク制御時に、モータ角速度検出器１５２によって検出される角速度信号は、ダイクッション圧力の制御における動的安定性を確保する用途に用いる。ダイクッション位置検出器１３２によって検出される位置検出信号は、製品ノックアウト動作時や単独で油圧シリンダを上下動させる場合の位置制御（における位置フィードバック信号）用途に用いる。

図１において、アキュムレータ１６２は、0.５〜１Mpa程度の略一定低圧油が満たされ、タンクの役割を果すとともに、逆止弁１６６を介して略一定低圧油を油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂに供給し、ダイクッション圧力制御時に昇圧し易いようにプリ加圧しておく役割も果す。

安全弁１６４は、異常圧力発生時（ダイクッション圧力制御が不能で、突発的な異常圧力発生時）に油圧機器の破損防止のために設けられている。

スライド位置検出器１１４によって検出される位置検出信号は、ダイクッション機能の開始（圧力制御の開始）タイミングを司るために使用され、クランク角速度検出器１１６によって検出される角速度信号は、ダイクッション圧力の制御における動的安定性を確保するために使用される。

また、本例の場合のダイクッション圧力指令値は、図４に示したようにテーパ状に降下している。これは、先述の通り、絞り加工において、絞り成形深さに比例して必要皺押さえ力が減少するためである。

スライド１１０が下死点に到達後の停止中もダイクッション圧力の制御は続行され、スライド１１０が上昇を開始する（近傍の）時点（図３で約１０．５Ｓ）で、ダイクッション圧力の制御が終了し、ダイクッション位置制御に切り替わる。本例ではスライド１１０が上昇を開始してから一定時間後にクッションパッド１２８を上昇させて初期位置に戻し、次サイクルに備える。

［制御装置（第２の実施の形態）］
図５は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第２の実施の形態を示す図である。尚、図２に示した第１の実施の形態の制御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５に示す第２の実施の形態の制御装置は、図２に示した第１の実施の形態のものと比較して、ダイクッション圧力・位置制御器１７０の代わりにダイクッション圧力制御器１８０が設けられている点で相違する。

このダイクッション圧力制御器１８０には、ダイクッション位置検出器１３２からの位置検出信号が入力しておらず、ダイクッション圧力制御器１８０は、クッションパッド１２８の位置制御を行っていない点で、ダイクッション圧力・位置制御器１７０と相違する。

尚、角速度信号を用いて電動モータ１５０を速度制御して上昇させ、クッションパッド１２８を図示しないストッパに機械的に当接させ、リミットスイッチ等で確認を得ることで、クッションパッド１２８が所望の待機位置で待機するようにクッションパッド１２８を移動させることができる。

［制御装置（第３の実施の形態）］
図６は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第３の実施の形態を示す図である。尚、図５に示した第２の実施の形態の制御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６に示す第３の実施の形態の制御装置は、図５に示した第２の実施の形態の制御装置と比較してダイクッション圧力制御器１８０の代わりにダイクッション圧力制御器１８２が設けられている点で相違する。

このダイクッション圧力制御器１８２には、圧力検出器１３６によって検出される圧力検出信号のみが入力されるようになっている。

そして、ダイクッション圧力制御器１８２は、例えば、所定のダイクッション圧力指令値（一定値）と、圧力検出器１３６から入力する圧力検出信号とを用いて演算したトルク指令値を、増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２を介して電動モータ１５０に出力することでダイクッション圧力制御を行う。この場合、成形終了後のクッションパッド１２８は、電動モータ１５０を低トルク制御により上昇させ、ストッパに当接した状態で待機することになる。

［ダイクッション装置の構成（第２の実施の形態）］
図７は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第２の実施の形態を示す構成図である。尚、図１に示した第１の実施の形態のダイクッション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７に示す第２の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図１に示した第１の実施の形態のものと比較して、アキュムレータ１６２や逆止弁１６６が設けられておらず、タンク２００が設けられている点で相違する。

油圧ポンプ／モータ１４０の他方の吐出口は、配管２０２を介してタンク２００に接続されている。また、油圧シリンダ１３０の上室１３０ａ、及び安全弁１６４の低圧ラインは、配管２０４を介してタンク２００に接続されている。

この第２の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、油圧シリンダ１３０の上室１３０ａ及び下室１３０ｂを略一定低圧油によってプリ加圧することができない。

［ダイクッション装置の構成（第３の実施の形態）］
図８は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第３の実施の形態を示す構成図である。尚、図７に示した第２の実施の形態のダイクッション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８に示す第３の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図７に示した第２の実施の形態のものと比較して、電動（インダクション）モータ２１０によって駆動される油圧ポンプ２１２と、逆止弁２１４と、安全弁２１６とが追加されている点で相違する。

油圧ポンプ２１２の吐出口は、逆止弁２１４を介して油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂに接続されている。従って、電動モータ２１０によって油圧ポンプ２１２を駆動することにより、油圧ポンプ／モータ１４０とは別系統で油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂに圧油を供給することができる。

本例では、油圧シリンダ１３０の下室１３０ｂの圧力を大気圧よりも僅かに高い低圧状態にしておき、これによりエアーの吸い込みなどの不具合が発生しないようにしている。

上記第２及び第３の実施の形態のダイクッション装置の制御装置としては、図２に示した第１の実施の形態の制御装置を適用することができる。

［ダイクッション装置の構成（第４の実施の形態）］
図９は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第４の実施の形態を示す構成図である。尚、図１に示した第１の実施の形態のダイクッション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９に示す第４の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図１に示した第１の実施の形態のものと比較して、クッションパッド１２８を複数本の油圧シリンダ２３０、２３２、２３４で支持している点で相違する。

そして、各油圧シリンダ２３０、２３２、２３４の下室２３０ｂ、２３２ｂ、２３４ｂは、油圧ポンプ／モータ１４０の一方の吐出口と接続されている配管１３４に共通接続されており、上室２３０ａ、２３２ａ、２３４ａは、油圧ポンプ／モータ１４０の他方の吐出口（アキュムレータ１６４側）と接続されている配管１６０に共通接続されている。

このように複数本の油圧シリンダ２３０、２３２、２３４に用いることによりトータルのシリンダ断面積を大きくし、大きなダイクッション力の発生を可能にしている。また、クッションパッド１２８に対してダイクッション力を均等に与えることができる。

［ダイクッション装置の構成（第５の実施の形態）］
図１０は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第５の実施の形態を示す構成図である。尚、図９に示した第４の実施の形態のダイクッション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１０に示す第５の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図９に示した第４の実施の形態のものと比較して、油圧ポンプ／モータ１４０ａ〜１４０ｄ、電動モータ１５０ａ〜１５０ｄ、及びモータ角速度検出器１５２ａ〜１５２ｄが複数組（本例では４組）設けられている点で相違する。

そして、各油圧ポンプ／モータ１４０ａ〜１４０ｄの一方の吐出口は、それぞれ各油圧シリンダ２３０、２３２、２３４の下室２３０ｂ、２３２ｂ、２３４ｂに接続されている配管１３４に共通接続されており、各油圧ポンプ／モータ１４０ａ〜１４０ｄの他方の吐出口（アキュムレータ１６４側）は、上室２３０ａ、２３２ａ、２３４ａに接続されている配管１６０に共通接続されている。

このように複数組の油圧ポンプ／モータ１４０ａ〜１４０ｄ、電動モータ１５０ａ〜１５０ｄ等を設ける理由は、市販されている電動モータの出力トルクや油圧ポンプ／モータの圧油の押し退け容積に限界があるからである。

［制御装置（第４の実施の形態）］
図１１は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第４の実施の形態を示す図であり、図１０に示した第５の実施の形態のダイクッション装置に適用されるものに関して示している。尚、図２に示した第１の実施の形態の制御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１１に示す第４の実施の形態の制御装置は、図２に示した第１の実施の形態のものと比較して、各電動モータ１５０ａ〜１５０ｄごとに増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２ａ〜１７２ｄが設けられている点で相違する。

ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、ダイクッション圧力指令値、圧力検出信号、モータ角速度信号（プレス速度信号）を用いて演算したトルク指令値を、各増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２ａ〜１７２ｄを介して電動モータ１５０ａ〜１５０ｄに出力することでダイクッション圧力制御を行う。

尚、電動モータ１５０ａ〜１５０ｄによってそれぞれ駆動される油圧ポンプ／モータ１４０ａ〜１４０ｄは、基本的には同じトルクを発生するものであるが、ダイクッション圧力制御時及び位置制御時に動的安定性を確保するために、ダイクッション圧力・位置制御器１７０は、各電動モータ１５０ａ〜１５０ｄのモータ角速度検出器１５２ａ〜１５２からそれぞれ角速度検出信号を入力している。

［制御装置（第５の実施の形態）］
図１２は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第５の実施の形態を示す図であり、図１０に示した第５の実施の形態のダイクッション装置に適用されるものに関して示している。尚、図６に示した第３の実施の形態の制御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１２に示す第４の実施の形態の制御装置は、図６に示した第３の実施の形態のものと比較して、各電動モータ１５０ａ〜１５０ｄごとに増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２ａ〜１７２ｄが設けられている点で相違する。

［ダイクッション装置の構成（第６の実施の形態）］
図１３は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第６の実施の形態を示す構成図である。尚、図１０に示した第５の実施の形態のダイクッション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１３に示す第６の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図１０に示した第５の実施の形態のものと比較して、各油圧シリンダ２３０、２３２、２３４ごとに油圧回路（油圧ポンプ／モータ１４０ａ〜１４０ｃ、アキュムレータ１６２ａ〜１６２ｃ、安全弁１６４ａ〜１６４ｃ、逆止弁１６６ａ〜１６６ｃを含む油圧回路）が独立している点で相違する。

従って、油圧シリンダ２３０、２３２、２３４の下室２３０ｂ、２３２ｂ、２３４ｂの圧力も圧力検出器１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃによって個別に検出されている。

この構成のダイクッション装置の場合、各油圧シリンダ２３０、２３２、２３４を個別に制御することができ、これによりクッションパッド１２８に偏心加重が加わる場合でもその偏心加重に応じたダイクッション圧を発生させることができる。

［制御装置（第６の実施の形態）］
図１４は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第６の実施の形態を示す図であり、図１３に示した第６の実施の形態のダイクッション装置に適用されるものに関して示している。尚、図２に示した第１の実施の形態の制御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に示す第６の実施の形態の制御装置は、図２に示した第１の実施の形態のものと比較して、各電動モータ１５０ａ〜１５０ｃごとに、ダイクッション圧力・位置制御器１７０ａ〜１７０ｃ、及び増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２ａ〜１７２ｃが設けられている点で相違する。

各ダイクッション圧力・位置制御器１７０ａ〜１７０ｃは、それぞれ圧力検出器１３６ａ〜１３６ｃからそれぞれ圧力検出信号を入力するとともに、モータ角速度検出器１５２ａ〜１５２ｃからそれぞれ角速度信号を入力しており、クランク角速度検出器１１６、スライド位置検出器１１４及びダイクッション位置検出器１３２からは、それぞれ同じクランク角速度信号、スライド位置検出信号、及びダイクッション位置検出信号を入力している。

各ダイクッション圧力・位置制御器１７０ａ〜１７０ｃは、上記入力信号に基づいてそれぞれトルク指令値を演算し、これらのトルク指令値を増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２ａ〜１７２ｃを介して電動モータ１５０ａ〜１５０ｃに出力することでダイクッション圧力制御を行う。

［制御装置（第７の実施の形態）］
図１５は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第７の実施の形態を示す図であり、図１３に示した第６の実施の形態のダイクッション装置に適用されるものに関して示している。尚、図６に示した第３の実施の形態の制御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１５に示す第７の実施の形態の制御装置は、図６に示した第３の実施の形態のものと比較して、各電動モータ１５０ａ〜１５０ｃごとに、ダイクッション圧力制御器１８２ａ〜１８２ｃ、及び増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２ａ〜１７２ｃが設けられている点で相違する。

各ダイクッション圧力制御器１８２ａ〜１８２ｃは、それぞれ圧力検出器１３６ａ〜１３６ｃからそれぞれ圧力検出信号を入力しており、所定のダイクッション圧力指令値と、圧力検出器１３６ａ〜１３６ｃから入力する圧力検出信号とを用いてそれぞれ演算したトルク指令値を、増幅器兼ＰＷＭ制御器１７２ａ〜１７２ｃを介して電動モータ１５０ａ〜１５０ｃに出力することでダイクッション圧力制御を行う。

［ダイクッション装置の構成（第７の実施の形態）］
図１６は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第７の実施の形態を示す構成図である。尚、図９に示した第４の実施の形態のダイクッション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１６に示す第７の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図９に示した第４の実施の形態のものと比較して、主として油圧ポンプ／モータ１４０の他方の吐出口が、アキュムレータ（又はタンク）に直接通じることなく、共通の配管１６０を介して油圧シリンダ２３０、２３２、２３４の上室２３０ａ、２３２ａ、２３４ａに接続されている点で相違する。

これにより、油圧シリンダ２３０、２３２、２３４（クッションパッド１２８）の下方への制御を可能とし、また、上昇動作、ノックアウト動作も安定させることができる。

また、配管１３４と配管１６０とを接続する配管２２０には、互いに逆方向に２つの逆止弁２６６ａ、２６６ｂが配設され、これらの逆止弁２６６ａ、２６６ｂの間の配管２２０に安全弁１６４が接続されている。２つの逆止弁２６６ａ、２６６ｂによって配管１３４と配管１６０との間の圧油の流出入を阻止するとともに、配管１３４、１６０のいずれか一方に異常圧が発生する場合には、１つの安全弁１６４を介して開放することができるようになっている。

また、配管１３４と配管１６０とを接続する他方の配管２２２には、互いに逆方向に２つのパイロット開弁式逆止弁２７０ａ、２７０ｂが配設され、これらのパイロット開弁式逆止弁２７０ａ、２７０ｂの間の配管２２２にアキュムレータ２６２が接続されている。

電磁方向切替弁２７２ａ、２７２ｂは、それぞれパイロット開弁式逆止弁２７０ａ、２７０ｂの開閉を操作するためのものであり、アキュムレータ２６２からパイロット圧が加えられるようになっている。

本例において、ダイクッション機能又は単独上昇動作を行う場合には、電磁方向切替弁２７２ａを励磁（ＯＮ）にすることによりパイロット開弁式逆止弁２７０ａを閉じる（アキュムレータ２６２からの低圧が作用するようにする）とともに、電磁方向切替弁２７２ｂを非励磁（ＯＦＦ）することによりパイロット開弁式逆止弁２７０ｂを開け（ダイクッション圧又は駆動圧をパイロット作用させ）、一方、単独下降動作を行う場合には、電磁方向切替弁２７２ｂをＯＮにすることによりパイロット開弁式逆止弁２７０ｂを閉じるとともに、電磁方向切替弁２７２ａをＯＦＦしてパイロット開弁式逆止弁２７０ａを開ける。

このようにパイロット開弁式逆止弁２７０ａ，２７０ｂを開閉させる理由は、油圧シリンダ２３０、２３２、２３４の上室２３０ａ、２３２ａ、２３４ａから流出入する油量と、下室２３０ｂ、２３２ｂ、２３４ｂから流出入する油量とが異なるため、そのバランスをとるためにアキュムレータ２６２に過不足分を流出入させるためである。尚、アキュムレータ１６２に満たされる略一定低圧油は、パイロット開弁式逆止弁２７０ａ、２７０ｂを介して油圧シリンダ２３０、２３２、２３４の上室２３０ａ、２３２ａ、２３４ａ及び下室２３０ｂ、２３２ｂ、２３４ｂに供給され、ダイクッション圧力制御時に昇圧し易いようにプリ加圧することができる。

［ダイクッション装置の構成（第８の実施の形態）］
図１７は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第８の実施の形態を示す構成図である。尚、図１６に示した第７の実施の形態のダイクッション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１７に示す第８の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図１６に示した第７の実施の形態のものと比較して、主として片ロッド形の油圧シリンダ２３０、２３２、２３４の代わりに両ロッド形の油圧シリンダ３３０、３３２、３３４を適用している点、及びパイロット開弁式逆止弁２７０ａ、２７０ｂの代わりに逆止弁２７４ａ、２７４ｂを設けるようにした点で相違する。また、スライド位置検出器１１４の代わりにクランク角度検出器１１４’が設けられている点で相違する。

逆止弁２７４ａ、２７４ｂは、アキュムレータ１６２から油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の上室３３０ａ、３３２ａ、３３４ａ及び下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂに略一定低圧油を供給し、ダイクッション圧力制御時に昇圧し易いようにプリ加圧する役割を果たす。

また、油圧シリンダ３３０、３３２、３３４は、両ロッド式であるため、油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の上室３３０ａ、３３２ａ、３３４ａから流出入する油量と、下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂから流出入する油量とが一致するため、前述したようにパイロット開弁式逆止弁２７０ａ、２７０ｂを用いて油量を調整する必要がない。

［ダイクッション装置の構成（第９の実施の形態）］
図１８は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第９の実施の形態を示す構成図である。尚、図１６に示した第７の実施の形態のダイクッション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１８に示す第９の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置と、図１６に示した第７の実施の形態のものとを比較すると、第７の実施の形態では複数の油圧シリンダ２３０〜２３４と、１組の油圧ポンプ／モータ１４０、電動モータ１５０を有しているのに対し、第９の実施の形態では１つの油圧シリンダ１３０と、これを駆動するための複数組（２組）の油圧ポンプ／モータ１４０ａ、１４０ｂ、電動モータ１５０ａ、１５０ｂを備えている点で相違する。

［ダイクッション装置の構成（第１０の実施の形態）］
図１９は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１０の実施の形態を示す構成図である。尚、図１８に示した第９の実施の形態のダイクッション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１９に示す第１０の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置は、図１８に示した第９の実施の形態のものと比較して、パイロット圧を発生する別の圧力源２８０を備えている点で相違する。

この圧力源２８０は、電動（インダクション）モータ２１０と、油圧ポンプ２１２と、逆止弁２１４と、安全弁２１６とから構成されている。ここで、逆止弁２１４は、電動モータ２１０で駆動される油圧ポンプ２１２の吐出を安定化させるために設けられ、安全弁（リリーフ弁）２１６はパイロット圧を調整するために用いられている。

上記構成の圧力源２８０からパイロット開弁式逆止弁２７２ａ、２７２ｂにパイロット圧を供給可能にすることにより、アキュムレータ２６２からパイロット圧を供給する場合に比べてパイロット開弁式逆止弁２７２ａ、２７２ｂを精度よく、高速に開閉することができる。尚、本例の場合、電磁方向切替弁２７２ａ、２７２ｂをＯＦＦにすると、圧力源２８０からパイロット圧をそれぞれパイロット開弁式逆止弁２７２ａ、２７２ｂに加えることができるようになっている。

［ダイクッション装置の構成（第１１の実施の形態）］
図２０は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１１の実施の形態を示す構成図である。尚、図１７に示した第８の実施の形態のダイクッション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２０に示す第１１の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置と、図１７に示した第８の実施の形態のものとを比較すると、第８の実施の形態ではアキュムレータ２６２
を、油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の上室３３０ａ、３３２ａ、３３４ａ及び下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂをプリ加圧する圧力源としているのに対し、第１１の実施の形態では、油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の上室３３０ａ、３３２ａ、３３４ａ及び下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂをプリ加圧する別の圧力源２８０を備えている点で相違する。また、第１１の実施の形態では、アキュムレータ２６２の代わりにタンク２００が設けられている。

前記圧力源２８０は、電動（インダクション）モータ２１０と、油圧ポンプ２１２と、逆止弁２１４と、安全弁２１６とから構成されており、２つの逆止弁２７４ａ，２７４ｂの間の配管２２２にプリ加圧用の圧油を供給している。

また、油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂに共通に接続された配管１３４には、２つの圧力検出器１３６ａ、１３６ｂが設けられている。これにより、圧力検出器１３６ａ、１３６ｂの一方が故障しても正常にダイクッション機能が得られ、安全性が向上する。

［ダイクッション装置の構成（第１２の実施の形態）］
図２１は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１２の実施の形態を示す構成図である。尚、図１６に示した第７の実施の形態のダイクッション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２１に示す第１２の実施の形態のプレス機械のダイクッション装置と、図１６に示した第７の実施の形態のものとを比較すると、第７の実施の形態ではアキュムレータ２６２
を、油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の上室３３０ａ、３３２ａ、３３４ａ及び下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂをプリ加圧する圧力源としているのに対し、第１２の実施の形態では、油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の上室３３０ａ、３３２ａ、３３４ａ及び下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂをプリ加圧する別の圧力源２８０ａと、パイロット開弁式逆止弁２７０ａ、２７０ｂに加えるパイロット圧を発生する別の圧力源２８０ｂとを備えている点で相違する。

また、第１２の実施の形態では、アキュムレータ２６２の代わりにタンク２００が設けられ、更に油圧シリンダ３３０、３３２、３３４の下室３３０ｂ、３３２ｂ、３３４ｂに共通に接続された配管１３４には、２つの圧力検出器１３６ａ、１３６ｂが設けられている。

前記圧力源２８０ａは、電動（インダクション）モータ２１０と、油圧ポンプ２１２ａと、逆止弁２１４ａと、安全弁２１６ａとから構成されており、２つの逆止弁２７４ａ，２７４ｂの間の配管２２２にプリ加圧用の圧油を供給している。

また、圧力源２８０ｂは、電動モータ２１０と、油圧ポンプ２１２ｂと、逆止弁２１４ｂと、安全弁２１６ｂとから構成されており、パイロット開弁式逆止弁２７２ａ、２７２ｂにそれぞれ所要のパイロット圧を供給している。

尚、本例の場合、電磁方向切替弁２７２ａ、２７２ｂをＯＦＦにすると、圧力源２８０ｂからパイロット圧をそれぞれパイロット開弁式逆止弁２７２ａ、２７２ｂに加えられ、パイロット開弁式逆止弁２７２ａ、２７２ｂを開くことができる。

尚、第１乃至第１２の実施の形態のダイクッション装置では、作動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。また、本発明に係るダイクッション装置は、クランクプレスに限らず、他の機械式プレス、電動（サーボ）プレス、油圧プレス等のプレス機械にも適用できる。

図１は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１の実施の形態を示す構成図である。 図２は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第１の実施の形態を示す図である。 図３はスライド位置及びダイクッション位置の経時変化を示すモーション線図である。 図４はダイクッション圧力指令及びダイクッション圧力を示す経時変化を示すモーション線図である。 図５は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第２の実施の形態を示す図である。 図６は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第３の実施の形態を示す図である。 図７は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第２の実施の形態を示す構成図である。 図８は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第３の実施の形態を示す構成図である。 図９は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第４の実施の形態を示す構成図である。 図１０は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第５の実施の形態を示す構成図である。 図１１は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第４の実施の形態を示す図である。 図１２は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第５の実施の形態を示す図である。 図１３は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第６の実施の形態を示す構成図である。 図１４は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第６の実施の形態を示す図である。 図１５は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置における制御装置の第７の実施の形態を示す図である。 図１６は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第７の実施の形態を示す構成図である。 図１７は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第８の実施の形態を示す構成図である。 図１８は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第９の実施の形態を示す構成図である。 図１９は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１０の実施の形態を示す構成図である。 図２０は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１１の実施の形態を示す構成図である。 図２１は本発明に係るプレス機械のダイクッション装置の第１２の実施の形態を示す構成図である。

符号の説明

１００…プレス機械、１１０…スライド、１１４…スライド位置検出器、１１４’…クランク角度検出器、１１６…クランク角速度検出器、１２０…上型、１２２…下型、１２４…皺押さえ板、１２６…クッションピン、１２８…クッションパッド、１３０、２３０、２３２、２３４、３３０、３３２、３３４…油圧シリンダ、１３２…ダイクッション位置検出器、１３４、１６０、２０２．２０４、２２０、２２２…配管、１３６、１３６ａ、１３６ｂ…圧力検出器、１４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ…油圧ポンプ／モータ、１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ…電動（サーボ）モータ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ…モータ角速度検出器、１６２、２６２…アキュムレータ、１６４、２１６、２１６ａ、２１６ｂ…安全弁（リリーフ弁）、１６６、２１４、２１４ａ、２１４ｂ、２６６ａ、２６６ｂ、２７４ａ、２７４ｂ…逆止弁（チェック弁）、１７０、１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ…ダイクッション圧力・位置制御器、１７２、１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄ…増幅器兼ＰＷＭ制御器、１７４…交流電源、１７６…電力回生機能付き直流電源装置、１８０、１８２、１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ…ダイクッション圧力制御器、２００…タンク、２１０…電動（インダクション）モータ、２１２、２１２ａ、２１２ｂ…油圧ポンプ、２８０、２８０ａ、２８０ｂ…圧力源

Claims (15)

1. クッションパッドを支持する液圧シリンダと、
   前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力を検出する圧力検出器と、
   前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に第１の配管を介して吐出口が接続された液圧ポンプ／モータと、
   前記液圧ポンプ／モータの回転軸に接続された電動モータと、
   予め設定されたダイクッション圧力指令を出力するダイクッション圧力指令手段と、
   前記ダイクッション圧力指令と前記圧力検出器によって検出された圧力とに基づいてダイクッション圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように前記電動モータのトルクを制御する制御手段と、
   プレス機械のダイクッション作用時に前記クッションパッドが受けるダイクッション作用に要したエネルギを前記液圧シリンダ、液圧ポンプ／モータ及び電動モータを介して電気エネルギとして回生する回生手段と、
   を備えたことを特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
2. 前記クッションパッドを支持する液圧シリンダは複数本並設され、各液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室は前記第１の配管に共通接続されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス機械のダイクッション装置。
3. 前記液圧ポンプ／モータ及び電動モータは複数組設けられ、複数の液圧ポンプ／モータの吐出口は、前記第１の配管にそれぞれ共通接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス機械のダイクッション装置。
4. クッションパッドを支持する複数の液圧シリンダと、
   各液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力検出器と、
   各液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に第１の配管を介して吐出口が接続された複数の液圧ポンプ／モータと、
   各液圧ポンプ／モータの回転軸にそれぞれ接続された複数の電動モータと、
   予め設定されたダイクッション圧力指令を出力するダイクッション圧力指令手段と、
   前記ダイクッション圧力指令と前記複数の圧力検出器によって検出された圧力とに基づいてダイクッション圧力が前記ダイクッション圧力指令に対応する圧力になるように各電動モータのトルクをそれぞれ制御する制御手段と、
   プレス機械のダイクッション作用時に前記クッションパッドが受けるダイクッション作用に要したエネルギを前記複数の液圧シリンダ、液圧ポンプ／モータ及び電動モータを介して電気エネルギとして回生する回生手段と、
   を備えたことを特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
5. 前記液圧ポンプ／モータの他方の吐出口は、第２の配管を介して前記液圧シリンダの下降側加圧室に接続され、前記第２の配管に略一定低圧液が満たされるアキュムレータを接続したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。
6. 前記液圧ポンプ／モータの他方の吐出口は、第２の配管を介してタンクに接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。
7. 前記液圧ポンプ／モータの他方の吐出口は、タンクやアキュムレータで構成される略一定低圧力源に直接通じることなく、第２の配管を介して前記液圧シリンダの下降側加圧室に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。
8. 前記第１の配管に安全弁を接続し、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に発生する異常圧を前記安全弁を介して開放することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。
9. 前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室に接続された第１の配管と、前記液圧シリンダの下降側加圧室に接続された第２の配管との間を接続する第３の配管に互いに逆方向に２つの逆止弁を配設するとともに、２つの逆止弁の間の第３の配管に安全弁を接続し、前記液圧シリンダのクッション圧発生側加圧室又は下降側加圧室に発生する異常圧を前記安全弁を介して開放することを特徴とする請求項７に記載のプレス機械のダイクッション装置。
10. 略一定低圧液で満たされたアキュムレータを装備し、前記アキュムレータは前記安全弁の低圧ラインに接続されるとともに、逆止弁又はパイロット開弁式逆止弁を介して前記液圧シリンダの２つの加圧室又はクッション圧発生側加圧室に接続されることを特徴とする請求項８又は９に記載のプレス機械のダイクッション装置。
11. タンクを保有し、前記タンクは前記安全弁の低圧ラインに接続されるとともに、前記タンクから液圧ポンプで低圧液を逆止弁又はパイロット開弁式逆止弁を介して前記液圧シリンダの２つの加圧室又はクッション圧発生側加圧室に吐出することを特徴とする請求項８又は９に記載のプレス機械のダイクッション装置。
12. 前記電動モータの回転角速度を検出するための角速度検出器を備え、前記制御手段は、前記角速度検出器によって検出される角速度信号をダイクッション圧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用いることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。
13. 前記クッションパッドの位置を検出するダイクッション位置検出器を備え、前記制御手段は、前記ダイクッション位置検出器によって検出されるダイクッション位置信号を製品ノックアウト動作時又は単独で液圧シリンダを上下動させる場合の位置フィードバック信号として用いることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。
14. プレス機械のスライドの位置を検出するスライド位置検出器又はプレス機械の駆動軸の角度を検出する角度検出器を備え、前記ダイクッション圧力指令手段は、前記スライド位置検出器によって検出されるスライド位置信号又は角度検出器によって検出される角度信号に基づいてダイクッション圧力指令を出力することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。
15. プレス機械のスライドの速度を検出するスライド速度検出器又はプレス機械の駆動軸の角速度を検出する角速度検出器を備え、前記制御手段は、前記スライド速度検出器によって検出されるスライド速度信号又は角速度検出器によって検出される角速度信号を、ダイクッション圧力制御における動的安定性を確保のための補償に使用することを特徴とする
    請求項１乃至１４のいずれかに記載のプレス機械のダイクッション装置。

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