JP6257971B2 - 電動プレス、判断方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、プレス作業において、位置−荷重グラフにおける屈曲点を有意な形で検出する電動プレス、屈曲点検出方法およびプログラムに関する。

従来より、図１に示すような小型部品等の組立において、圧入作業等を行うためにプレス装置（電動プレス、エレクトロプレス）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このようなプレス装置（電動プレス、エレクトロプレス）の圧入作業においては、圧入途中で条件が変わった時点(位置)で、ある判定したり、圧入作業を停止させたりしたい場合がある。

ここで、上記条件の変化は、図３０に示すような位置−加圧荷重のグラフにおいて、屈曲点として現れる。この屈曲点を検出するためには、傾きに着目する方法がある。つまり、傾きがある設定を超えた時点(位置)を求める。この方法は、従来から、ディファレンシャル判定やティファレンシャル停止といった機能として実現されている。

上記の方法は、所定の条件のもとでは、有用な方法ではあるが、一方で、「傾き」つまり荷重の変化率に着目したのでは、屈曲点を正確に検出できない場合がある。例えば、傾きの値が個々の部品によりばらついてしまう為に、判断基準となる傾きを設定できない様な場合がある。

この様な場合には、「変曲点」の本質的な特徴、すなわち「荷重の変化率の変化率」が極値を持つといった点をとらえることが考えられるが、「荷重の変化率の変化率」を算出する、つまり２階微分値を求めることは、位置や荷重値がデジタル化された離散値とすると、２階差分をとることになる。

特開平０５−３２９６９０号公報

しかしながら、実際に検出した荷重値を元にこの荷重の傾きの傾きを算出し、これをもって判断しようとすると難しい面がある。また、荷重の傾きも難しい面があるが、荷重の傾きの傾きとなると、局所的な振れを拾ってしまい、判断が難しい。傾きの算出は、言い換えれば微分操作に相当し、微分操作は周波数領域で考えると、２倍の周波数が２倍の値を持つ様な操作なので、高周波成分が拡大され結果的にデータがノイズに埋没してしまい、有意な値を取り出しにくい。

実際の圧入のデータを元に、位置−単純２階差分グラフ（図３１の下部のグラフ）を描いた例を図３１に示す。ここで「単純２階差分」といっているのは、単に差分の差分を取ることで、荷重の傾きの傾きとしている。元となる位置−荷重のグラフ（図３１の上部のグラフ）では、位置 ９３．８ｍｍ あたりに屈曲点があることが見て取れる。しかし、これの単純２階差分のグラフを見ると、確かに屈曲点付近にもピークはあるが、それ以外の例えば圧入開始部分や、屈曲の手前や後にもピークを持っている。値の大きさだけで言えば、９４ｍｍより少し先の点が最大値を取っている。

特に、速度変動がある場合、傾き算出の割り算の分母に当たる、位置の変化量（差分）の局所的なバラツキが、算出値に大きく影響してしまう為に有意な値が得にくい。基本的には、荷重傾き＝荷重変化量／位置変化量、で算出されるが、この位置変化量が極端に小さい場合には、算出結果の荷重傾きの値が有意にならない。これは、荷重変化量、位置変化量共に微少な値になり、割った値は有意性がほとんどないためである。

図３１の下部に示すグラフの例でも前半の圧入開始部分では速度が小さく、また速度変動があり、その為に前半部分にいくつかのピークが出てしまっている。屈曲点があるのも事実だが、そのバラツキが大きくなって有意性が失われてしまっている。こうしたことから、従来は、２階微分を用いた屈曲点検出は、行われていない。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、プレス作業において、位置−荷重グラフにおける屈曲点を有意な形で検出する電動プレス、屈曲点検出方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。

（１）本発明は、プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する検出手段と、停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する入力記憶手段と、前記検出されたプレス位置と該プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する荷重傾き値算出手段と、該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する荷重傾きの傾き値を算出手段と、該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする判断手段と、を備えたことを特徴とする電動プレスを提案している。

（２）本発明は、（１）の電動プレスにおいて、前記検出されたプレス位置および荷重のデータ列を元に、一定距離間隔のプレス位置および荷重のデータ列を算出するデータ列算出手段を備えたことを特徴とする電動プレスを提案している。

（３）本発明は、（１）の電動プレスにおいて、前記検出されたプレス位置および荷重のデータ列を元に、プレス位置および荷重空間における一定間隔のプレス位置および荷重のデータ列を算出するデータ列算出手段と、を備えたことを特徴とする電動プレスを提案している。

（４）本発明は、（１）から（３）の電動プレスにおいて、前記荷重傾き値算出手段および前記荷重傾きの傾き値算出手段が、回帰直線を用いて荷重の傾き値および前記荷重傾きの傾き値を算出することを特徴とする電動プレスを提案している。

（５）本発明は、（１）から（３）の電動プレスにおいて、前記荷重傾き値算出手段および前記荷重傾きの傾き値算出手段が、前記検出されたプレス位置と該プレス位置における荷重をスムージングし、該スムージングしたプレス位置と該プレス位置における荷重を元に、荷重の傾き値および荷重の傾きの傾き値を算出することを特徴とする電動プレスを提案している。

（６）本発明は、検出手段と、入力記憶手段と、荷重傾き値算出手段と、荷重傾きの傾き値算出手段と、判断手段とを少なくとも備えた電動プレスにおける屈曲点検出方法であって、前記検出手段が、プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する第１のステップと、前記入力記憶手段が、停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する第２のステップと、前記荷重傾き値算出手段が、前記検出されたプレス位置と該プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する第３のステップと、前記荷重傾きの傾き値算出手段が、該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する第４のステップと、前記判断手段が、該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする第５のステップと、を備えたことを特徴とする屈曲点検出方法を提案している。

（７）本発明は、検出手段と、入力記憶手段と、荷重傾き値算出手段と、荷重傾きの傾き値算出手段と、判断手段とを少なくとも備えた電動プレスにおける屈曲点検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記検出手段が、プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する第１のステップと、前記入力記憶手段が、停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する第２のステップと、前記荷重傾き値算出手段が、前記検出されたプレス位置と該プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する第３のステップと、前記荷重傾きの傾き値算出手段が、該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する第４のステップと、前記判断手段が、該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする第５のステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。

本発明によれば、荷重の傾きの傾きを有意な量として算出でき、これを元に屈曲点の検出ができるという効果がある。又、意図的、あるいは、非意図的に速度変動が発生した場合にも、ここで提案する前処理段階として、一定距離間隔のデータにしてから、荷重の傾きの傾きを算出することで、有意性を確保することができるという効果がある。

又、ここで提案する、荷重、荷重の傾き、荷重の傾きの傾き、の３つの値を判断基準とすることにより、実際的に誤検出を防ぐ事ができるという効果がある。さらに、有意な荷重の傾きの傾きを算出し、誤検出なく屈曲点を検出することにより、荷重値や荷重の傾きがワークによりバラツク様な作業に於いても、制御（停止）や合否判定を行うことができるという効果がある。

本発明に係る電動プレスの全体図である。 本発明に係る電動プレスの断面図である。 本発明の電動プレスの制御部の構成を示した図である。 本発明の電動プレスの処理フローを示した図である。 本発明の電動プレスの位置−荷重データの関係を示した図である。 本発明の電動プレスの位置−荷重の傾きデータの関係を示した図である。 本発明の電動プレスのｘ 及びｙのデータ系列（元のデータ）と回帰直線上のｙの値（ ｙ’）を示したグラフである。 本発明の電動プレスの位置−加圧荷重の傾きの傾きデータの関係を示した図である。 図５、図６、図８を重ねたグラフである。 速度が変動している時の位置−荷重のグラフである。 図１０の全体図である。 図１１のデータを元に、荷重の傾きを算出した位置−荷重傾きのグラフである。 図１２のデータを元に傾きの傾きを算出した結果を示した図である。 図１３のデータの全体像を示すために縦軸のレンジを広げてグラフ化した図である。 図１１の傾きを求める時の分母となる位置差分を示す図である。 図４におけるステップＳ１２０の処理を説明するための図である。 図４におけるステップＳ１２０の処理を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る位置・荷重空間における「一定間隔」で区切る方法を示した図である。 一定距離間隔に前処理した位置―荷重のグラフである。 電動プレスの処理フローを示した図である。 一定距離間隔に前処理した位置―荷重のグラフを一部拡大した図である。 一定距離間隔に前処理したデータをもとにした位置―荷重の傾きのグラフである。 一定距離間隔に前処理したデータをもとにした位置―荷重の傾きの傾きのグラフである。 電動プレスの処理フローを示した図である。 位置と荷重のグラフである。 図２５のグラフから荷重の傾きを算出したグラフである。 図２６の荷重の傾きデータを元に、荷重の傾きの傾きを算出したグラフである。 荷重の傾きと位置との関係を示したものである。 荷重の傾きと位置との関係を示したものである。 屈曲点を示す図である。 実際の圧入のデータを元に、位置−単純２階差分グラフを描いた例である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜実施形態＞
図１から図２９を用いて、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る電動プレスは図１及び図２に示すように、昇降動作により、被加工物Ｗに対して所望の圧力を与えるプレス用のラム１と、該ラム１に昇降動作を与えるボール螺子２と、電動機３とからなり、これらがケーシング４の頭部枠体内に設けられている。

まず、ラム１の構造については、図１に示す様に、筒状体に形成されたものであって、具体的には、円筒状に形成された筒状本体１ａの内部に軸方向に沿って中空状部が形成されており、該中空状部の内部にボール螺子２の螺子軸２ａが挿入可能となっており、ラム１の筒状本体１ａの軸長方向端部箇所には、ボール螺子２のナット体２ｂが固着されている。

その筒状本体１ａの最下部には押圧体１ｂが装着自在となるように構成されており、実際には該押圧体１ｂが被加工物Ｗに当接して、適宜の圧力を与えるものであり、さらにその押圧体１ｂには、歪みゲージの取付が可能に構成されることもあり、該歪みゲージによって、被加工物Ｗに与える圧力を検出することができるようになっている。

その筒状本体１ａの外周側面を包むようにして筒状ガイド５が設けられている。該筒状ガイド５は、ケーシング４内に固定され、その筒状ガイド５に沿ってラム１が昇降移動可能に構成されている。該ラム１は、軸方向直交面上において回転しないように振れ止ガイド６が設けられている。該振れ止ガイド６は、具体的には、図１、図２に示すように、振れ止杆６ａ，案内部６ｂ及び連結板６ｃからなり、その振れ止杆６ａがラム１の下端箇所より上方に向け、且つラム１に平行状となるようにして、連結板６ｃを介して設けられ、その振れ止杆６ａがラム１の昇降に伴って上下方向に移動する構成となっている。

さらに、その振れ止杆６ａが所定箇所を通過するための案内部６ｂがケーシング４内に固定され、その案内部６ｂに沿って、振れ止杆６ａが上昇及び下降するようになっており、ラム１が上下方向に移動する際に筒状ガイド５内を空転することがないように構成されている。

前記ケーシング４の下側には、垂直状のコラム７を介して手前側で、且つラム１の直下にベース８が設けられ、該ベース８の手前には、操作ボタン９ａ及び９ｂが設けられ、ラム１の降下，一旦停止，上昇の機能を有する。具体的には、ラム１を下降させる場合には操作ボタン９ａ及び９ｂを同時に押し、一時停止の場合は操作ボタン９ａを押し、操作ボタン９ｂのみを離す。さらに、操作ボタン９ａ及び９ｂを同時に離すとラム１は上昇するように構成されている。また、ケーシング４の横前側に設けた制御部１０には、表示装置１２、操作装置１３を有している。

図３に示すように、制御部１０には、中央演算処理装置２０があり、制御プログラム記憶装置１１により記憶されたプログラムにより制御される。また、一時的なデータを記憶する、一時記憶装置１４があり、さらに、表示装置１２、操作装置１３を使って入力した基準値を記憶する、基準値記憶装置１５がある。一方、モータ駆動制御装置２１にて、中央演算処理装置２０の指令により電動機３を駆動させる。ラム１の位置を検出するものとしてのエンコーダ２２が電動機３に連結されており、これによってラム１の移動量及び速度を検出する。また、スムージング処理を行うためのローパスフィルタ１６が設けられている。

以下、図４に示した屈曲点の検出処理フローに従って説明する。まず、ステップＳ１１０において、ラム１を下降させながら、一定時間間隔でラムの位置とワークにかかる荷重を取得する。ラムの位置は電動機３に連結されたエンコーダ２２からの信号により、基準となる初期化位置からの移動量として得ることができる。また、荷重値は、歪みゲージからの信号を元に得ることができる。例えば、図５に示す様な位置−荷重データが取れる。図５のグラフでは、位置５２．８[ｍｍ]付近に屈曲点が見て取れる。

次に、ステップＳ１４０では、回帰直線の傾き算出式から、グラフの傾き（荷重値の位置に対する変化量）を算出する。例えば、ｎ個のデータについて、加圧部位の位置データ系列が（ｘ_１, ｘ_２ ・・・・・ｘｎ）、荷重のデータ系列が（ｙ_１, ｙ_２ ・・・・・ｙｎ）であるとき、これらの値に対して回帰直線を引くことを仮定する。回帰直線の傾きは数１で表される。つまり、荷重の傾き、すなわち、１階微分に相当する値を算出する。図６に位置―荷重の傾きのグラフの例を示す。

以下、具体的な数値により回帰直線の傾き算出を示す。例えば、ｘ={１, ３, ４, ６, ７, １０} 、ｙ={５．７, １０．４, １１．１, １９．５, ２１．８, ２６．２}のデータ系列があるとする。この６組のデータ全部を使って傾きを算出する。数１では、ｎ＝６ となる。式１の各和の項を算出した結果を表１に示す。

１列目、ｉが１〜６に対して、２列目にｘの値を取り、最下行Σに、縦和を示す。同様にして、３列目にｙを、４列目に ｘｙ を、５列目にｘ² を取り、それぞれの総和を最下段に示す。これらの値より、数１による傾きは数２に示す様に、２．４３２となる。

参考として回帰直線の切片を計算し、傾きと切片とｘの値から、回帰直線上のｙの値 （ ｙ’）を求めた結果を表２に示す。

なお、表２のｘ及びｙのデータ系列（元のデータ）を黒い点で表し、回帰直線上のｙ の値（ ｙ’）を中抜きの点で表すと、図７の様になる。

以上の様に、回帰直線の傾きを求める数１により、荷重の傾き、すなわち位置に対する変化量に相当する値が算出できる。図７に、図６に示した位置−荷重のデータ列を元に回帰直線の傾きを求めてグラフにしたものを示す。このグラフを見ると、位置５２．８ｍｍあたりから傾きが大きくなっていき位置５３ｍｍをすぎたところからは増加量が減り、８０００[Ｎ/ｍｍ]でほぼ一定の傾きになっていることがわかる。

ステップＳ１６０では、傾きのデータを元に、回帰直線の傾きを算出する数１を再度使って、荷重値の位置に対する変化量の変化量として、荷重の傾きの傾きを算出する。計算自体は同様となる。結果として得られた位置−加圧荷重の傾きの傾き、グラフを図８に示す。このグラフを見ると、位置５２．８ｍｍ を少しすぎたところで、ピークを持つことが判る。図９には、図５、図６、図８を重ねたグラフを示す。縦方向は見やすいように適当なスケールにしている。

そして、ステップＳ１４０では、予め設定しておいた基準設定値と、算出された荷重の傾きの傾きの値を比較し、基準設定値を越えたところでこれを屈曲点と判断し、屈曲点と判断したら加圧部位を動作停止させる。

一方、屈曲点を検出するうえで、一定時間間隔の位置、荷重データを元にして処理を行う問題点として、加圧部位の速度変動がある。加圧部位の速度は意図的・非意図的に変動する。意図的な速度変化としては、ワークに接触する部分では、速度を落としてワークに対する衝撃を抑える。加圧作業はタクトを短くする為にできる限り速度を上げたい。また、加圧の最終段階では、オーバーシュートを防ぐ為に速度を落とすといったことが行われる。電動プレスは自在に速度を変えられる点が特徴の一つである。一方、ワークの硬さ（バネ定数）が変化することから、結果的に非意図的に速度が変動するといったことも発生する。

速度が下がるということは、時間当たりの移動量が少なくなるということであり、荷重の単位移動量あたりの変化量を算出する時、分母に相当する移動量が小さいと、その分荷重の変化量も小さくなっているが、結果的に算出された値（傾き量）がバラツク現象が発生する。例えば、図１０は速度が変動している時の、位置−荷重のグラフを示している。図１１が全体の位置−荷重グラフで、この一部（ワークに接触した少し後の、位置５２．７ｍｍ 付近）を横方向に拡大したものが図１０となる。◆がデータ点で、一定時間間隔でデータを取っているので、◆の間隔が縮まっているのは単位時間当たりの移動量が少ない、つまり速度が下がっていることを表している。位置５２．７７ｍｍ 付近で非常に密度が濃くなっている、つまり低速度になっている。

図１１のデータを元に、荷重の傾きを算出し、位置−荷重傾きのグラフにしたものを図１２に示す。速度の変動が原因で、傾きの値が非常にバラツキを持っていることがわかる。図１２のデータを元に傾きの傾きを算出した結果を図１３に示す。図１３のデータの全体像を見られる様に縦軸のレンジを広げてグラフ化したものを図１４に示す。これを見ると、屈曲点と相関するようなデータの動きは全く見られず、無意味なノイズになってしまっていることがわかる。この状態では、基準設定値との比較により屈曲点を検出するといったことはできない。

図１１に示したデータは、加圧作業として、意図的に位置５２．７ｍｍ から速度を落として加圧した結果として得ている１図１５の傾きを求める計算では、原理的には荷重差分を位置差分で割ることになる。この割り算の分母に相当する位置差分は、元のデータでは速度が変動すると変動することになる。

図１５に、図１１の傾きを求める時の分母となる、位置差分をグラフに示した。速度が遅くなっている為に、位置差分が小さくなっていることが判る。また速度変動があるために、一定時間間隔で取った位置の差分は変動している。特に０に近い値を使って傾きを算出した時に、有意な値にならないことになる。

この様な速度変動をしている場合にも有意な値を得るために、図４のステップＳ１２０に示す様に、一定時間間隔の位置・荷重データを一定距離間隔の位置・荷重データに置き換える前処理を行い、このデータを元に荷重の傾きの傾きを算出し、基準設定値と比較することで屈曲点を検出する。以下、ステップＳ１２０の処理を詳細に説明する。

一定時間間隔で得られた位置・荷重のデータを一定距離間隔の位置・荷重データに変換する。この為には図１６に示すように一定距離（ｄｉｓｔ）毎にデータを区切ることを考える。１つ前の位置・荷重データ組を 「前位置（ｆｏｒｗａｒｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）」(以下これをｆ＿ｐｏｓ と置く)と「前荷重（ｆｏｒｗａｒｄ ｌｏａｄ）」(以下これを ｆ＿ｌｏａｄと置く)と呼ぶものとする。図１６の○で示された点である。

また、今回得られたデータを「今回位置（ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）」(以下これをｃ＿ｐｏｓ と置く) 及び「今回荷重（ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｏａｄ）」(以下これをｃ＿ｌｏａｄと置く) とする。図１６の×で示された点である。この○と×から、△を求める。前位置（ｆ＿ｐｏｓ）から一定距離（ｄｉｓｔ）離れた位置（ｎ＿ｐｏｓ）での荷重（ｎ＿ｌｏａｄ）を内挿により求める。算出式は数３となる。

実際には、図１７に示す様に、今回の点×で、位置が急激に増え、等しい間隔を２区間以上超えた場合、最初の点の算出は同じで良いが、これを繰り返して、間の点を作っていく必要がある。逆に、今回の点×が一定距離（ｄｉｓｔ）離れていない場合には、その点は無視するか、あるいはその点を含めた２点以上で回帰直線を算出してその直線上の点として△の点を求める。

以上、説明したように、本実施形態によれば、荷重の傾きの傾きを有意な量として算出でき、これを元に屈曲点の検出ができる。

なお、図１８から図２３に示すように、他の方法を用いてもよい。具体的には、一定の距離（ｄｉｓｔ）で区切るのではなく、位置・荷重空間における「一定間隔」で区切るものである（図１８）。以下、この処理の詳細について説明する。

この場合、位置・荷重空間上の、「前点（Ｐｆ）」○から「今回点（Ｐｃ）」×までの距離 Ｄ＝｜Ｐｃ−Ｐｆ｜を考え、これを予め決めた「一定距離」（Ｄｃ）で区切るといったことを考える。数４により区切り点の荷重と位置を求めることになる。

こういった前処理を実施した結果をグラフにしたもので説明する。図１１の前処理無しの位置−荷重のグラフに対し、図１９は、図２０のステップＳ１２１の処理により、一定距離間隔の位置・荷重に置き換えたものの位置−荷重グラフである。「位置−荷重」のグラフで見る限り、前処理の有無による差異は無い（見えない）。図１０で示したのと同じ部分を、図２０のステップＳ１２１の一定距離間隔となる前処理をしたものを図２１に示す。これで見ると、図１０と図２１は差異があることが判る。図１０では、データの間隔がばらついているが、図２１では一定距離間隔のデータになっていることがわかる。図２２は図２０のステップＳ１２１の一定距離間隔となる前処理をした図１９のデータの荷重傾きを取ったものである。図２２では図１２に見られるバラツキが無い。一定距離間隔に前処理したデータを元にした傾き図２２の傾きを取ると、図２３に示すように若干バラツキはみられるものの、屈曲点付近でピークを持つ、有意なデータが得られることが判る。ここで例えば基準値「傾きの傾き」として ８００００［Ｎ/ｍｍ２］ としておけば、図２３に示したようにこの基準値を超えたところで停止させる等の判断をすることができる。

この様に速度変動による要因を前処理として取り除くことにより、有意な荷重の傾きの傾き値を求めることができる。

上記の実施形態では、変動要因を取り除く為に、一定距離でデータを区切る方法をあげているが、傾きを算出する為のブロック長（２つ以上のデータをブロックとして移動平均を取るなどのスムージング処理をするあるいは、傾き算出そのものを２つ以上のブロックのデータから算出する）を、位置差分に応じて変化させる（位置差分が小さいならばブロック長を長くする）といった方法も本質的には同様の処理であり、同様の効果を得ることができる。

変化量（傾き）を算出するとバラツキにより有意な値が得られない問題の解決手段として、別の、あるいは前記方法と合わせて使用する処理方法を以下に示す。図２４に処理フローを示した。図２４のステップＳ２１０では、加圧位置と加圧荷重を取得し、これを元に、ステップＳ２３０で、荷重の傾きを算出する。荷重の傾きから、ステップＳ２５０で、）荷重の傾きの傾きを算出する。以上の処理においては、前述した回帰直線による傾き算出や、一定距離間隔に変換する前処理を行っても良い。図２４のステップＳ２６０では、「荷重の傾きの傾き」だけではなく、「荷重値」と「荷重値の傾き値」についても予め基準値を設定しておき、これと、ステップＳ２１０、ステップＳ２３０、ステップＳ２５０で得られた、「荷重値」「荷重の傾き値」「荷重の傾きの傾き値」とを比較し、算出値が基準値を上回った位置で、加圧部位を停止させる（ステップＳ２７０）。

ここで、位置と荷重のグラフを図２５に示す。この傾きを算出したグラフを図２６に示す。図２５でははっきりしないが、傾き算出をすると、局所的なパラツキの影響で、傾きの値がばらついている。図２６で、作業物に接触した直後、位置が５２．４ｍｍ から５２．５ｍｍ 付近では、局所的な荷重変動や速度変動の影響で、荷重傾きがかなりばらついている。もっとも、ばらつきがあるとはいえ、十分有意な値になっている。

図２７に、図２６の荷重の傾きデータを元に、荷重の傾きの傾きを取ったものをグラフで示す。図２７を見ると明らかなように、作業物に接触した直後の変動が、傾きを２回取ることにより顕在化してしまっている。一方、５３．４ｍｍ 付近にあるピークが本来求めている屈曲点である。

例えば、傾きの傾きの基準値として、７００００[Ｎ/ｍｍ２] とする。この値は本来の屈曲点でこの値を超えることから決めたとする。しかし、この例では、位置５２．４ｍｍ 付近で、この基準値 ７００００[Ｎ/ｍｍ２] を超えてしまっている。つまり、この場合に、「荷重の傾きの傾き値」を基準として判断すると誤った判断をしてしまうことになる。言い換えると「荷重の傾きの傾きが基準設定値を超えた点を屈曲点と断定する」ことはできない。これに対し、本発明で提案する方法では、例えば、表３に示した様に基準値を設定しておく。

この３つの値との比較により、停止判断する様にすれば、正しい屈曲点である、５３．４ｍｍ 付近を超えたところで停止させることができる。上記基準値の例を図２６、図２７、図２８に示した。なお、こういった基準値の設定は予め図３の表示装置１２や操作装置１３を使い、基準値記憶装置１５に記憶しておく。

実際にこういった基準設定値を入力・記憶しておく前に、この値を決定しなければならない。決定は一部理論的な考察によるものもあるが、実際にワークを加圧する作業を行い、その作業での「位置−荷重データ列」「位置−荷重の傾きデータ列」「位置−荷重の傾きの傾きデータ列」をプレス装置から取り出し、このデータを元に基準設定値を決定することになる。

この為、プレス装置には付随的に「位置−荷重データ列」「位置−荷重の傾きデータ列」「位置−荷重の傾きの傾きデータ列」を出力する機能が必要となる。

以上、図４、図２０、図２４では、基準設定値との比較の結果として、「エレクトロプレス（電動プレス）加圧部位を動作停止」させるとしていた。しかし、これにとどまることなく、例えば、検出した屈曲点（比較により上回る場合の点）の位置が予め設定していた判定値（下限値、上限値）の範囲に入っているかといった合否判定を行うとか、検出した屈曲点の荷重値を判定するとか、検出した屈曲点から、設定した距離だけ進めてから停止させるとか、あるいは、検出した屈曲点から停止した位置（この場合の停止は何らかの別の基準で停止させる）までの距離を合否判定する、といった使い方がある。

厳密には、屈曲点の位置として、その位置の前後のデータを参照できる場合（後から位置が算出できれば良い場合）と、その位置より先のデータを参照できない場合（検出した時点で停止する等のアクションを実施しなくてはならない場合）の２つの場合がある。図２８では、例えば５つのデータ点（図では○で示した）から傾きの傾きを算出し、この値が基準を超えたことから、この５点の真ん中である三点目の位置（図２８の矢印で示す）を持って屈曲点の位置と考えることができる。これに対し、図２９では、今まさに５点目が得られ、傾きの傾きを算出し、この値が基準を超えたことから、例えばここで停止させると判断した時、図２９の矢印に示す様に、その位置は今ある５点目の位置となる。図２８に示した様に、その位置の前後データを参照できる場面では、傾きを２回とるにあたり、できるだけその中央の位置を持って屈曲点の位置と判断するのが妥当となる。屈曲位置の合否判定といった、後からの算出で済む様な場合には、こういった配慮も必要になる。

以上、式１に示した最小二乗法による直線回帰を考え、この傾きを使った。しかし、これにとどまることなく、標準偏差による直線回帰、すなわちＹの標準偏差をＸの標準偏差で割った値として直線回帰の傾きを算出することも考えられる。

なお、電動プレスの処理をコンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを電動プレスに読み込ませ、実行することによって本発明の電動プレスを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１；ラム
２；ボール螺子
３；電動機
４；ケーシング
１ａ；筒状本体
２ａ；螺子軸
２ｂ；ナット体
１ｂ；押圧体
５；筒状ガイド
６；振れ止ガイド
６ａ；振れ止杆
６ｂ；案内部
６ｃ；連結板６ｃ
７；コラム
８；ベース
９ａ；操作ボタン
９ｂ；操作ボタン
１０；制御部
１１；制御プログラム記憶装置
１２；表示装置
１３；操作装置
１４；一時記憶装置
１５；基準値記憶装置
１６；ローパスフィルタ
２０；中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２１；モータ駆動制御装置
２２；エンコーダ

Claims (8)

1. プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する検出手段と、
   前記検出された前記プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を元に、一定距離間隔のプレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を算出するデータ列算出手段と、
   停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する入力記憶手段と、
   算出された前記データ列の前記プレス位置と前記プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する荷重傾き値算出手段と、
   該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する荷重傾きの傾き値を算出手段と、
   該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする判断手段と、
   を備えたことを特徴とする電動プレス。
2. プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する検出手段と、
   前記検出された前記プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を元に、プレス位置と荷重空間における一定間隔のプレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を算出するデータ列算出手段と、
   停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する入力記憶手段と、
   算出された前記データ列の前記プレス位置と前記プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する荷重傾き値算出手段と、
   該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する荷重傾きの傾き値を算出手段と、
   該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする判断手段と、
   を備えたことを特徴とする電動プレス。
3. 前記荷重傾き値算出手段および前記荷重傾きの傾き値算出手段が、回帰直線を用いて荷重傾き値および前記荷重傾きの傾き値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の電動プレス。
4. 前記荷重傾き値算出手段および前記荷重傾きの傾き値算出手段が、前記検出されたプレス位置と該プレス位置における荷重をスムージングし、該スムージングしたプレス位置と該プレス位置における荷重を元に、荷重傾き値および荷重傾きの傾き値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の電動プレス。
5. 検出手段と、入力記憶手段と、データ列算出手段と、荷重傾き値算出手段と、荷重傾きの傾き値算出手段と、判断手段とを少なくとも備えた電動プレスにおける判断方法であって、
   前記検出手段が、プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する第１のステップと、
   前記データ列算出手段が、前記検出された前記プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を元に、一定距離間隔のプレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を算出する第２のステップと、
   前記入力記憶手段が、停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する第３のステップと、
   前記荷重傾き値算出手段が、前記第２のステップにおいて算出された前記データ列の前記プレス位置と前記プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する第４のステップと、
   前記荷重傾きの傾き値算出手段が、該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する第５のステップと、
   前記判断手段が、該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする第６のステップと、
   を備えたことを特徴とする判断方法。
6. 検出手段と、入力記憶手段と、データ列算出手段と、荷重傾き値算出手段と、荷重傾きの傾き値算出手段と、判断手段とを少なくとも備えた電動プレスにおける判断方法であって、
   前記検出手段が、プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する第１のステップと、
   前記データ列算出手段が、前記検出された前記プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を元に、プレス位置と該プレス位置における荷重空間における一定間隔のプレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を算出する第２のステップと、
   前記入力記憶手段が、停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する第３のステップと、
   前記荷重傾き値算出手段が、前記第２のステップにおいて算出された前記データ列の前記プレス位置と前記プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する第４のステップと、
   前記荷重傾きの傾き値算出手段が、該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する第５のステップと、
   前記判断手段が、該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする第６のステップと、
   を備えたことを特徴とする判断方法。
7. 検出手段と、入力記憶手段と、データ列算出手段と、荷重傾き値算出手段と、荷重傾きの傾き値算出手段と、判断手段とを少なくとも備えた電動プレスにおける判断方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記検出手段が、プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する第１のステップと、
   前記データ列算出手段が、前記検出された前記プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を元に、一定距離間隔のプレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を算出する第２のステップと、
   前記入力記憶手段が、停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する第３のステップと、
   前記荷重傾き値算出手段が、前記第２のステップにおいて算出された前記データ列の前記プレス位置と前記プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する第４のステップと、
   前記荷重傾きの傾き値算出手段が、該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する第５のステップと、
   前記判断手段が、該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする第６のステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 検出手段と、入力記憶手段と、データ列算出手段と、荷重傾き値算出手段と、荷重傾きの傾き値算出手段と、判断手段とを少なくとも備えた電動プレスにおける判断方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記検出手段が、プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を検出する第１のステップと、
   前記データ列算出手段が、前記検出された前記プレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を元に、プレス位置と該プレス位置における荷重空間における一定間隔のプレス位置と該プレス位置における荷重のデータ列を算出する第２のステップと、
   前記入力記憶手段が、停止、あるいは判定させたいと判断する為の基準となる荷重値、荷重傾き値、荷重傾きの傾き値を入力し、記憶する第３のステップと、
   前記荷重傾き値算出手段が、前記第２のステップにおいて算出された前記データ列の前記プレス位置と前記プレス位置における荷重を元に荷重傾き値を算出する第４のステップと、
   前記荷重傾きの傾き値算出手段が、該算出された荷重傾き値を元に荷重傾きの傾き値を算出する第５のステップと、
   前記判断手段が、該算出された荷重傾きの傾き値と、基準となる値を比較して、停止、あるいは判定を行う判断をする第６のステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。