JP6739145B2 - プレス機械およびプレス機械の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレス機械であって、特にワークを搬送してプレスするプレス機械に関するものである。

電動サーボプレスであるプレス機械は、サーボモータ、動力変換機構、ブレーキ装置等を有している。動力変換機構は、ボールスクリュー、偏芯機構、リンク機構等を有しており、サーボモータの回転駆動力をスライドの上下往復動（昇降動作）に変換する。そして、このスライドの往復動によって上型と下型との間でワークがプレス加工される。

このようなプレス機械は、例えば、特開２００９−１０１３７７号公報に開示されている。この公報においては、設定ミス検出位置よりも上方側に減速開始位置が設定され、下降中のスライドの位置が設定減速開始位置に到達した場合にスライドの減速制御が開始される。設定ミス検出位置においてミス（ワーク（材料）が正常に搬送されない）が検出された場合には、スライドが強制停止位置にて強制停止される。また、設定ミス検出位置においてミスが検出されなかった場合には、スライドの減速された速度が増速制御によりモーション情報に基づく元の加工速度に戻される。

特開２００９−１０１３７７号公報

上記公報のプレス機械における制御では、設定ミス検出位置よりも上方の減速開始位置で、ミスが検出される前にスライドの速度が減速されるため、その減速に伴い生産性が低下するという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークの搬送に関する異常が有った場合にはスライドを強制停止させながらも、生産性の低下を抑制できるプレス機械を提供することである。

本発明に係るプレス機械は、ワークを搬送してプレスするプレス機械であって、スライドと、駆動部と、検出部と、速度制御部と、停止判定演算部とを備える。スライドは、ワークをプレスする際に昇降動作する。駆動部は、スライドを駆動する。検出部は、スライドの位置情報を検出する。速度制御部は、スライドの動作を規定するモーション情報に基づき駆動部によるスライドの速度を制御する。停止判定演算部は、モーション情報およびスライドを強制停止させる設定地点に基づいてスライドの減速を開始するための減速開始点を設定する。速度制御部は、検出部が検出したスライドの位置情報に基づいて、スライドが減速開始点に到達した場合に、ワークの搬送に関する異常信号の入力の有無を判断し、異常信号の入力が有ると判断した場合には設定地点にスライドが停止するようにスライドの減速制御を実行する。

本発明に従えば、速度制御部は、減速開始点において、異常信号の入力の有無を判断して異常信号の入力が有ると判断した場合には、設定地点にスライドが停止するように減速制御する。このためワークの搬送に関する異常信号の入力が有った場合には、スライドを強制的に停止することができる。

また、減速開始点において、異常信号の入力が判断されるため、異常信号の入力が無いと速度制御部が判断した場合には、減速制御は行われずプレス動作が続行される。このような減速制御は行われないため、生産性の低下を抑制することができる。

上記より、ワークの搬送に関する異常が有った場合にはスライドを強制停止させながらも、生産性の低下を抑制することが可能となる。

好ましくは、プレス機械は、設定された減速開始点を表示する表示部をさらに備える。
本発明に従えば、表示部に減速開始点が表示されるため操作者は容易に当該減速開始点を確認することが可能である。

好ましくは、停止判定演算部は、スライドを強制停止させる設定地点の入力を受け付ける。

本発明に従えば、設定地点を入力することが可能であるため任意の地点でスライドを強制停止させることが可能である。

好ましくは、速度制御部は、異常信号の入力が有ると判断した場合に異常信号の入力が無くなるか否かを判断し、異常信号の入力が無くなったと判断した場合には、モーション情報に基づく駆動部によるスライドの加速制御を実行する。

本発明に従えば、異常信号の入力が無くなったと判断した場合には、スライドの減速制御を中止して加速制御によるプレス加工が実行される。これにより生産性の低下を抑制することができる。

好ましくは、プレス機械は、設定地点にスライドが停止している期間をカウントするカウント部と、カウント部のカウント結果に基づいてスライドが所定期間以上停止している場合には、電源からの電力供給を停止させる停止処理部とを備える。

本発明に従えば、スライドが設定地点に所定期間以上停止している場合には、電源からの電力供給を停止することにより異常状態における安全性を強化することが可能である。

本発明に係るプレス機械は、ワークを搬送してプレスするプレス機械であって、スライドと、駆動部と、検出部と、速度制御部とを備える。スライドは、ワークをプレスする際に昇降動作する。駆動部は、スライドを駆動する。検出部は、スライドの位置情報を検出する。速度制御部は、スライドの動作を規定するモーション情報に基づき駆動部によるスライドの速度を制御する。速度制御部は、ワークの搬送に関する異常信号の入力に応じてスライドを設定地点に強制停止するように減速制御し、異常信号の入力が無くなった場合には、設定地点からモーション情報に基づき駆動部によるスライドの速度の制御を再開する。

本発明に従えば、ワークの搬送に関する異常信号の入力が有った場合には、スライドを強制的に停止させることができる。また、異常信号の入力が無くなった場合には、スライドの速度の制御が再開されるためプレス加工が継続される。これによりワークの搬送に関する異常が有った場合にはスライドを強制停止させながらも、生産性の低下を抑制することが可能となる。

好ましくは、プレス機械は、停止判定部をさらに備える。停止判定部は、モーション情報およびスライドを強制停止させる設定地点に基づいてスライドの減速を開始するための減速開始点を設定する。速度制御部は、検出部が検出したスライドの位置情報に基づいて、スライドが減速開始点に到達した場合に、異常信号の入力の有無を判断し、異常信号の入力が有ると判断した場合に設定地点にスライドが停止するようにスライドの減速制御を実行する。

本発明に従えば、速度制御部は、減速開始点において、異常信号の入力の有無を判断して異常信号の入力が有ると判断した場合には、設定地点にスライドが停止するように減速制御する。このためワークの搬送に関する異常信号の入力が有った場合には、スライドを強制的に停止することが可能である。

また、減速開始点において異常信号の入力が判断されるため、異常信号の入力が無いと速度制御部が判断した場合には、減速制御は行われずプレス動作が続行される。このように減速制御が行われないため、生産性の低下を抑制することが可能である。

好ましくは、プレス機械は、設定された減速開始点を表示する表示部をさらに備える。
本発明に従えば、表示部に減速開始点が表示されるため操作者は容易に当該減速開始点を確認することが可能である。

好ましくは、停止判定演算部は、スライドを強制停止させる設定地点の入力を受け付ける。

本発明に従えば、設定地点を入力することが可能であるため任意の地点でスライドを強制停止させることが可能である。

好ましくは、速度制御部は、設定地点にスライドが停止している場合に異常信号の入力が無くなるか否かを判断し、異常信号の入力が無くなったと判断した場合には、設定地点からモーション情報に基づく駆動部によるスライドの加速制御を実行する。

本発明に従えば、異常信号の入力が無くなったと判断した場合には、設定地点から加速制御によるプレス加工が実行される。これにより生産性の低下を抑制することができる。

好ましくは、プレス機械は、設定地点にスライドが停止している期間をカウントするカウント部と、カウント部のカウント結果に基づいてスライドが所定期間以上停止している場合には、電源からの電力供給を停止させる停止処理部とをさらに備える。

本発明に従えば、スライドが設定地点に所定期間以上停止している場合には、電源からの電力供給を停止することにより異常状態における安全性を強化することが可能である。

本発明のプレス機械は、ワークの搬送に関する異常が有った場合にはスライドを強制停止させながらも、生産性の低下を抑制することが可能である。

本実施形態に基づくサーボプレス１の斜視図である。 サーボプレス１の要部を示す側断面図である。 サーボプレス１の別の要部を示す一部断面の平面図である。 本実施形態に基づくプレスシステムの構成を説明する図である。 制御装置４０の主要な構成を示すブロック図である。 実施形態に基づくスライド３の速度制御を説明する図である。 実施形態に基づく停止判定演算部４４における処理について説明するフロー図である。 実施形態に基づくコントロールパネル６に表示される表示画面を説明する図である。 制御装置４０におけるスライド３の速度を制御する処理を説明するフロー図である。 スライドの位置と異常信号との関係を説明する図である。

本実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。

本例においては、サーボモータを搭載したサーボプレス（プレス機械）を例に挙げて説明する。

＜全体構成＞
図１は、本実施形態に基づくサーボプレス１の斜視図である。

図１に示されるように、一例としてプランジャが設けられていないタイプのサーボプレス１が示されている。

サーボプレス１は、本体フレーム２と、スライド３と、ベッド４と、ボルスタ５と、コントロールパネル６と、制御装置４０とを備える。

サーボプレス１の本体フレーム２の略中央部には、スライド３が上下動自在に支承されている。スライド３に対する下方には、ベッド４上に取り付けられたボルスタ５が配置されている。本体フレーム２の前方には、コントロールパネル６が設けられている。本体フレーム２の側方には、コントロールパネル６が接続された制御装置４０が設けられている。

図２は、サーボプレス１の要部を示す側断面図である。
図３は、サーボプレス１の別の要部を示す一部断面の平面図である。

図２に示されるように、サーボプレス１は、サーボモータ２１と、球面孔３Ａと、ねじ軸７と、球体部７Ａと、ねじ部７Ｂと、コンロッド本体８と、雌ねじ部８Ａと、コンロッド９と、メインシャフト１０と、エキセン部１０Ａと、サイドフレーム１１と、軸受部１２〜１４と、メインギア１５と、動力伝達軸１６と、伝達ギア１６Ａと、軸受部１７，１８と、プーリ１９とをさらに有する。

サーボプレス１では、サーボモータ２１によりスライド３を駆動している。スライド３の上部に形成された球面孔３Ａ内には、ダイハイト調整用のねじ軸７の下端に設けられた球体部７Ａが抜け止めされた状態で回動自在に挿入されている。球面孔３Ａおよび球体部７Ａにより、球状継手が構成されている。ねじ軸７のねじ部７Ｂは、上方に向けてスライド３から露出し、ねじ軸７の上方に設けたコンロッド本体８の雌ねじ部８Ａに螺合している。ねじ軸７およびコンロッド本体８により、伸縮自在なコンロッド９が構成されている。

なお、ダイハイトとは、スライド３を下死点にしたときのスライド下面からボルスタ上面の距離をいう。

コンロッド９の上部は、メインシャフト１０に設けられたクランク状のエキセン部１０Ａに回動自在に連結されている。メインシャフト１０は、本体フレーム２を構成する左右一対の厚板状のサイドフレーム１１間において、前後３箇所の軸受部１２，１３，１４で支承されている。メインシャフト１０の後部側には、メインギア１５が取り付けられている。

メインギア１５は、その下方に設けられた動力伝達軸１６の伝達ギア１６Ａと噛合している。動力伝達軸１６は、サイドフレーム１１間において、前後２箇所の軸受部１７，１８で支承されている。動力伝達軸１６の後端には、従動側のプーリ１９が取り付けられている。プーリ１９は、その下方に配置されたサーボモータ２１で駆動される。

サーボプレス１は、ブラケット２２と、出力軸２１Ａと、プーリ２３と、ベルト２４と、ブラケット２５と、位置検出器２６と、ロッド２７と、位置センサ２８と、補助フレーム２９と、ボルト３１，３２とをさらに有する。

サーボモータ２１は、略Ｌ字形状のブラケット２２を介してサイドフレーム１１間に支持されている。サーボモータ２１の出力軸２１Ａは、サーボプレス１の前後方向に沿って突出しており、出力軸２１Ａに設けられた駆動側のプーリ２３と従動側のプーリ１９に巻回されたベルト２４により動力が伝達される。

また、スライド３の背面側には、上下２箇所からサイドフレーム１１間に向けて後方に突出した一対のブラケット２５が取り付けられている。上下のブラケット２５間には、リニアスケール等の位置検出器２６を構成するロッド２７が取り付けられている。このロッド２７には、スライド３の上下位置を検出するためのスケールが設けられており、同じく位置検出器２６を構成する位置センサ２８に上下動自在に嵌挿されている。位置センサ２８は、一方のサイドフレーム１１に設けられた補助フレーム２９に固定されている。

補助フレーム２９は、上下方向に縦長に形成されており、下部がボルト３１によりサイドフレーム１１に取り付けられ、上部が上下方向に長い長孔内に挿入されたボルト３２により上下方向に摺動自在に支持されている。このように補助フレーム２９は、上下いずれか一方側（本実施形態では下側）のみがサイドフレーム１１に固定され、他方側が上下動自在に支持されているため、サイドフレーム１１の温度変化による伸縮の影響を受けないようになっている。これにより、位置センサ２８は、サイドフレーム１１のそのような伸縮の影響を受けずに、スライド位置およびダイハイト位置を正確に検出可能としている。

一方、スライド３のスライド位置およびダイハイトは、スライド３内に設けられたスライド位置調整機構３３によって調整される。スライド位置調整機構３３は、図３にも示すように、ねじ軸７の球体部７Ａの外周にピン７Ｃを介して取り付けられたウォームホイール３４と、ウォームホイール３４と噛合するウォームギア３５と、ウォームギア３５の端部に取り付けられた入力ギア３６と、入力ギア３６に噛合する出力ギア３７を有したインダクションモータ３８とで構成される。インダクションモータ３８は、軸方向長さが短いフラット形状とされ、コンパクトに構成されている。インダクションモータ３８の回転動をウォームホイール３４を介してねじ軸７を回動させることによって調整している。

コントロールパネル６は、スライドのモーション制御を設定するための各種データを入力するものであり、モーションデータを入力するためのスイッチやテンキー、およびこれらの入力データや設定完了し登録された設定データ等を表示する表示器を有している。

表示器としては、透明タッチスイッチパネルを液晶表示器やプラズマ表示器等のグラフィック表示器を前面に装着した、プログラマブル表示器が採用されている。

なお、このコントロールパネル６は、予め設定されたモーションデータを記憶したＩＣカード等の外部記憶媒体からのデータ入力装置、または無線や通信回線を介してデータを送受信する通信装置を備えていてもよい。

本実施形態のコントロールパネル６では、成形条件に合った加工パターン、すなわちスライドの制御パターンとして、回転パターン、回転往復パターン、振子パターンおよび反転パターン等を選択し、設定可能となっている。また、加工パターンに応じてスライド３の高さ位置を位置検出器２６の実際の検出値で表示させるか、後述する演算によって算出された値を表示させるかが、モーションデータとして指定される。

制御パターン中の「回転」パターンとは、メインシャフト１０を正回転側にのみに回転させることで実現するものであり、ワークに対する１ショットの動きについて、スライド３を上死点から始動させ、下死点を通過させて再び上死点まで到達させるモーションである。

「回転往復」パターンとは、ワークに対する１ショットの動きについて、スライド３を上死点から正回転側へ始動させ、下死点手前の加工終了位置で停止させた後、この位置から逆回転側に回転させて上死点まで戻し、次のワークに対する１ショットの動きについて、スライド３を上死点から逆回転側へ始動させ、下死点手前の加工終了位置で停止させた後、この位置から正回転側に回転させて上死点まで戻すモーションである。つまり、メインシャフト１０は、ワーク毎に正逆回転を交互に繰り返す。

「振子」パターンとは、ワークに対する１ショットの動きについて、スライド３を上死点あるいは上死点より低い位置の上限点から正回転側へ始動させ、下死点点を通過して、上死点あるいは上死点手前の上限点まで行き停止させる。その後、次のワークに対するショットに移り、逆回転側へ始動させ、下死点を通過して上死点あるいは元の上限点まで行き停止させるモーションである。つまり、メインシャフト１０は、ワーク毎に正逆回転を交互に繰り返す。

「反転」パターンとは、ワークに対する１ショットの動きについて、スライド３を上死点あるいは上死点より低い位置の上限点から正回転側へ始動させ、下死点手前の加工終了位置で停止させた後、この位置から逆回転側に回転させて上死点あるいは上限点まで戻すモーションである。つまり、メインシャフト１０は、１ショット内において正逆回転を実行する。

なお、スライド３、サーボプレス１は、それぞれ本発明の「スライド」、「プレス機械」の一例である。

＜システム構成＞
図４は、本実施形態に基づくプレスシステムの構成を説明する図である。

図４に示されるように、プレスシステムは、コイルホルダ１００と、レベラーフィーダー１１０と、サーボプレス１と、フィーダー１２０とを含む。

コイルホルダ１００には、コイルが巻き付けられておりレベラーフィーダー１１０を介してサーボプレス１にコイルが搬送される。本例においては、ワーク（材料）としてコイルをプレス加工する場合について説明する。

レベラーフィーダー１１０は、コイルホルダ１００からサーボプレス１に搬送するコイルの送り高さの位置を調整するとともにサーボプレス１に対してコイルを所定タイミングで搬送する。具体的には、レベラーフィーダー１１０は、ローラ１１１と、モータ１１２と、コントローラ１１３とを含む。

モータ１１２は、ローラ１１１を駆動し、コイルホルダ１００からのコイルをサーボプレス１に搬送する。コントローラ１１３は、モータ１１２を制御し、コイルホルダ１００からのコイルをサーボプレス１に供給するタイミングを制御する。

サーボプレス１は、レベラーフィーダー１１０から搬送されたコイルに対して選択された成形条件に合った加工パターンに従ってプレス加工する。

フィーダー１２０は、サーボプレス１にてプレス加工により成形したワークを搬送する。例えば、次のサーボプレスに搬送することも可能である。

フィーダー１２０は、ローラ１２１と、モータ１２２と、コントローラ１２３とを含む。

モータ１２２は、ローラ１２１を駆動し、サーボプレス１で成形されたワークを搬送する。コントローラ１２３は、モータ１２２を制御し、サーボプレス１で成形されたワークを搬送するタイミングを制御する。

プレスシステムの各部は同期しており、一連の作業が順次連続して実行される。コイルホルダ１００からコイルがレベラーフィーダー１１０を介してサーボプレス１に搬送される。そして、サーボプレス１でプレス加工され、加工されたワークはフィーダー１２０により搬送される。上記一連の処理が繰り返される。

また、レベラーフィーダー１１０は、ワークの搬送に関する異常を検知する機能を有している。

具体的には、コントローラ１１３は、モータ１１２によりローラ１１１を駆動してコイルを搬送する際、コイルが正しく搬送されるか否かを判断し、搬送が適正でない場合には搬送エラーを示す異常信号をサーボプレス１に出力する。例えば、コントローラ１１３は、コイルホルダ１００からのコイルの供給が遅れて適正な長さのコイルが搬送されていないことを検出した場合には異常信号をサーボプレス１に出力する。また、コントローラ１１３は、異常状態が解消された場合には、サーボプレス１への異常信号の出力を停止する。

サーボプレス１は、コントローラ１１３からの異常信号の入力を受けて異常停止制御を実行する。

同様に、フィーダー１２０は、ワークの搬送に関する異常を検知する機能を有している。

具体的には、コントローラ１２３は、モータ１２２によりローラ１２１を駆動してサーボプレス１からワークが正しく搬送されているか否かを判断し、搬送が適正でない場合には搬送エラーを示す異常信号をサーボプレス１に出力する。例えば、コントローラ１２３は、前回のワークが適正に搬送されていないことを検出した場合には異常信号をサーボプレス１に出力する。また、コントローラ１２３は、異常状態が解消された場合には、サーボプレス１への異常信号の出力を停止する。

＜サーボプレスの機能構成＞
次に、コントロールパネル６と接続される制御装置４０について説明する。

上記で説明したスライドの制御パターンおよび各種設定情報は、一例としてコントロールパネル６を操作することにより入力される。

図５は、制御装置４０の主要な構成を示すブロック図である。
図５において、制御装置４０は、スライド３を駆動するサーボモータ２１をフィードバック制御により制御する装置であって、詳細図示による説明は省略するが、ＣＰＵや高速数値演算プロセッサ等を主体に構成され、決められた手順に従って入力データの算術・論理演算を行うコンピュータ装置と、指令電流を出力する出力インタフェースとを備えて構成されている。

本実施形態での制御装置４０は、モーション設定部４２と、スライド速度指令演算部４３と、停止判定演算部４４と、異常信号受付部４５と、スライド減速指令演算部４６と、停止処理部４７と、カウント部４８とを含む。

また、制御装置４０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の適宜な記憶媒体で構成された記憶部５０と接続されている。記憶部５０は、制御装置４０が各種の機能を実現するためのプログラムやモーションデータを記憶するモーションデータ記憶部６２が設けられている。なお、記憶部５０は、各種演算処理を実行するためのワーク領域としても用いられる。

また、制御装置４０には、コントロールパネル６の他、スライド３の高さ位置を検出する位置検出器２６、メインシャフト１０の回転角度を検出するクランクエンコーダ等の角度検出器５２が接続される。これにより制御装置４０は、スライド３の高さに関する位置あるいは角度を取得することが可能である。また、サーボモータ２１は、サーボアンプ５３を介して制御装置４０と接続されている。

制御装置４０のモーション設定部４２は、コントロールパネル６により選択、設定された制御パターンと、この制御パターンに対応する記憶部５０に格納されているモーションデータとに基づき、制御実行用のモーションデータ（モーション情報）を決定する。そして、決定したモーションデータをスライド速度指令演算部４３、停止判定演算部４４、スライド減速指令演算部４６に出力する。

スライド速度指令演算部４３は、モーション設定部４２で決定したモーションデータに基づいて、メインシャフト１０の正回転時および逆回転時、すなわちサーボモータ２１の正回転時等のそれぞれのモーションに沿ってスライド３が正確に移動するように、所定のサーボ演算周期時間毎のスライド位置の目標値をモーションに基づき演算により求める。そして、求めたスライド位置の目標値が、位置検出器２６により検出したスライド位置との偏差を小さくするように、当該偏差に基づきサーボモータ２１用のモータ速度指令を演算し、サーボアンプ５３に出力する。なお、本例においては位置検出器２６により検出したスライド位置との偏差を小さくするように制御する方式について説明するが、角度検出器５２により検出したスライド位置に応じたメインシャフト１０の角度との偏差を小さくするように制御するようにすることも可能である。

当該処理によりサーボモータ２１を適正に駆動しスライド３が目標速度となるように速度制御する。

停止判定演算部４４は、モーションデータおよび設定地点に基づいてスライド３の減速を開始するための減速開始点を設定する。減速開始点の設定については後述する。

異常信号受付部４５は、外部からの異常信号の入力を受け付けてスライド減速指令演算部４６に出力する。異常信号は、ワークの搬送の異常に関する信号である。本例においては、レベラーフィーダー１１０において、ワークの搬送の異常を検知した場合にはコントローラ１１３からサーボプレス１に異常信号が出力される。また、フィーダー１２０において、ワークの搬送の異常を検知した場合には、コントローラ１２３からサーボプレス１に異常信号が出力される。

スライド減速指令演算部４６は、スライド３が減速開始点に到達した場合に、異常信号受付部４５で異常信号が受け付けられているか否かを判断し、異常信号が受け付けられている場合には、スライド速度指令演算部４３に指示してスライド速度指令演算部４３からのモータ速度指令の出力を中止する。また、スライド減速指令演算部４６は、スライド３を減速制御するためにサーボアンプ５３に対してモータ速度指令を出力する。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、強制停止させる設定地点にスライド３が停止するように減速制御（異常停止制御）する。

当該処理により、ワークの搬送に関する異常信号の入力が有った場合には、スライド３を強制的に設定地点に停止することができる。また、減速開始点において、異常信号の入力が判断されるため、異常信号の入力が無いと判断した場合には、スライド減速指令演算部４６による減速制御は行われずに、スライド速度指令演算部４３による通常のプレス動作が続行される。したがって、減速制御は行われないため、生産性の低下を抑制することが可能である。

スライド減速指令演算部４６は、スライド３が設定地点に強制停止した場合にカウント部４８に指示して設定地点に停止している期間をカウントする。スライド減速指令演算部４６は、カウント部４８でカウントしたカウント結果に基づいてスライド３が設定地点に停止している期間が所定期間以上である場合には、停止処理部４７に運転の停止を指示する。

停止処理部４７は、スライド減速指令演算部４６の指示に従ってサーボプレス１全体の動作を停止させる。例えば、停止処理部４７は、サーボプレス１全体の動作を停止させるために電源からの電力供給を遮断するようにしても良い。電源からの電力供給を停止することにより異常状態におけるサーボプレス１の安全性を強化することが可能である。

スライド減速指令演算部４６は、スライド３が減速開始点に到達した場合に、異常信号受付部４５を介して異常信号の入力の有無を判断し、異常信号の入力が有った場合でも異常信号の入力が無くなった場合にはスライド３の減速制御を中止して、モーションデータに基づくスライド３の制御を実行する。当該処理により、加速制御によるプレス加工が実行されるため生産性の低下を抑制することが可能である。

また、スライド３が設定地点に停止していて異常信号の入力が無くなった場合にもスライド３の停止を終了する。そして、スライド減速指令演算部４６は、モーションデータに基づいて設定地点からスライド３の制御を再開する。当該処理により、ワークの搬送に関する異常が有った場合にはスライド３を強制停止させながらも、異常信号の入力が無くなった場合には復帰してプレス加工が継続されるため、生産性の低下を抑制することが可能となる。

なお、サーボモータ２１、位置検出器２６あるいは角度検出器５２、スライド減速指令演算部４６、停止判定演算部４４、コントロールパネル６、カウント部４８、停止処理部４７は、それぞれ本発明の「駆動部」、「検出部」、「速度制御部」、「停止判定演算部」、「表示部」、「カウント部」、「停止処理部」の一例である。

＜スライドの速度制御＞
図６は、実施形態に基づくスライド３の速度制御を説明する図である。

図６（Ａ）は、モーションデータに基づく速度制御によりスライド３の位置が変化する場合を説明する図である。

図６（Ｂ）は、モーションデータに基づく速度制御によりスライド３の速度が変化する場合を説明する図である。

本例においては、地点Ｐ０は下死点である。地点Ｐ１は設定地点である。地点Ｐ２は減速開始点である。

本実施形態においては、減速開始点Ｐ２において、異常信号の入力の有無を判断する。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、スライド３が減速開始点Ｐ２に到達した場合に異常信号受付部４５を介する異常信号の入力が有るか否かを判断する。

そして、当該減速開始点Ｐ２において、異常信号の入力が有る場合には、スライド減速指令演算部４６は、減速制御を実行する。スライド減速指令演算部４６は、減速開始点Ｐ２において異常信号の入力が有ると判断した場合には、設定地点Ｐ１にスライド３が強制停止するように制御する（ラインＲｓｔｐ）。

スライド減速指令演算部４６は、時刻Ｔ１においてスライド３の速度が速度Ｖ２である場合に減速を開始し、時刻Ｔ２においてスライド３の速度が速度Ｖ０（０）となるように制御する場合が示されている。そして、時刻Ｔ２において設定地点Ｐ１に強制停止される場合が示されている。

スライド減速指令演算部４６は、減速開始点Ｐ２において、異常信号の入力が無い場合には、スライド速度指令演算部４３に対して速度制御の停止を指示しない。これにより、スライド速度指令演算部４３は、一定の速度Ｖ２に従ってワークに対してプレス加工する。

図７は、実施形態に基づく停止判定演算部４４における処理について説明するフロー図である。

図７に示されるように、停止判定演算部４４は、設定地点の入力が有るかどうかを判断する（ステップＳ２）。具体的には、コントロールパネル６を介して操作者からの設定地点に関する入力指示が有るかどうかを判断する。設定地点は、ワークの搬送に関する異常が発生した場合にスライド３を強制停止させる地点であり、当該設定地点を設定することにより当該異常が発生した場合に金型損傷を防止することが可能である。

図８は、実施形態に基づくコントロールパネル６に表示される表示画面を説明する図である。

図８（Ａ）には、設定地点の入力画面が示されている。操作者は、当該入力画面において、設定地点として、強制停止する位置あるいは角度を入力することが可能である。角度は、ロータリの回転角を入力することが可能である。一例として位置に対する角度を規定する相関テーブルに基づいて、一方を入力することにより、他方を計算により算出することが可能である。

再び、図７を参照して、ステップＳ２において、停止判定演算部４４は、設定地点の入力が有ると判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、設定地点の入力として角度／位置のいずれの入力をしたかどうかを判断する（ステップＳ４）。一方、ステップＳ２において、停止判定演算部４４は、設定地点の入力が無いと判断した場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、ステップＳ２の状態を維持する。

ステップＳ４において、停止判定演算部４４は、設定地点の入力として角度を入力した場合（ステップＳ４において角度）には、入力された角度から設定地点の位置を算出する（ステップＳ６）。具体的には、相関テーブルに基づいて入力された角度から設定地点の位置を算出する。

一方、ステップＳ４において、停止判定演算部４４は、位置を入力した場合（ステップＳ４において位置）には、位置から角度を算出する（ステップＳ８）。具体的には、相関テーブルに基づいて入力された位置から設定地点の角度を算出する。

そして、停止判定演算部４４は、モーションデータを取得する（ステップＳ１０）。停止判定演算部４４は、モーション設定部４２で設定されたモーションデータを取得する。

次に、停止判定演算部４４は、入力された設定地点およびモーションデータに基づいて減速開始点を計算する（ステップＳ１２）。具体的には、停止判定演算部４４は、減速開始点として設定地点を示す角度に基づいて減速開始角度を計算する。また、減速開始点として設定地点を示す位置に基づいて減速開始位置を計算する。

一例として、速度Ｖの場合に等加速度ａで減速を開始して停止する距離は、Ｖ²/2ａとして算出することが可能である。一例として設定地点Ｐ１からＶ²/2ａ分上方の地点を減速開始点に設定するようにしても良い。ここで、速度Ｖおよび等加速度ａは、モーションデータから取得するものとする。なお、速度Ｖおよび等加速度ａは、モーションに応じて可変に設定可能である。また、本例においては、一例として、等加速度ａで減速を開始する場合における減速開始点を設定する場合について説明したが、特に等加速度に限られずモーションデータに応じて可変に加速度が変更する場合についても同様に計算可能である。

次に、停止判定演算部４４は、計算された減速開始点を表示する（ステップＳ１４）。具体的には、停止判定演算部４４は、コントロールパネル６に計算された減速開始点に関する情報を出力する。

図８（Ｂ）には、減速開始点の確認画面が示されている。
本例においては、入力された設定地点の設定角度および設定位置とともに、計算された減速開始点として減速開始角度および減速開始位置が示されている。

再び図７を参照して、停止判定演算部４４は、計算された減速開始点を設定する（ステップＳ１６）。

そして、処理を終了する（エンド）。
これにより、入力された設定地点およびモーションデータに基づいてスライド３の減速を開始するための減速開始点を算出することが可能である。

図９は、制御装置４０におけるスライド３の速度を制御する処理を説明するフロー図である。ここでは、主にスライド減速指令演算部４６の処理について説明する。

図９に示されるように、スライド減速指令演算部４６は、角度検出器５２から入力される角度あるいは位置検出器２６から入力される位置を取得する（ステップＳ２０）。本例においては、スライドの位置情報として角度検出器５２あるいは位置検出器２６からの角度あるいは位置により検出する。

次に、スライド減速指令演算部４６は、取得した角度あるいは位置に基づいてスライドが設定された減速開始点に到達したかどうかを判断する（ステップＳ２２）。

具体的には、取得した角度が減速開始角度に到達したかどうかを判断する。あるいは、取得した位置が減速開始位置に到達したかどうかを判断する。

ステップＳ２２において、スライド減速指令演算部４６は、スライドが減速開始点に到達したと判断した場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）には、異常信号の入力の有無を判断する（ステップＳ２４）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、異常信号受付部４５を介して異常信号の入力を受け付けているかどうかを判断する。

ステップＳ２４において、スライド減速指令演算部４６は、異常信号の入力が有ると判断した場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）には、減速制御を実行する（ステップＳ２６）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、図６で説明したようにスライドが設定地点で停止するように速度を減速させる減速制御を実行する。すなわち、減速制御は、異常信号の入力有無が判断されるまでは実行されない。

次に、スライド減速指令演算部４６は、異常が終了したかどうかを判断する（ステップＳ２８）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、異常信号受付部４５を介する異常信号の入力が終了したかどうかを判断する。

ステップＳ２８において、スライド減速指令演算部４６は、異常が終了したと判断した場合（ステップＳ２８においてＹＥＳ）には、ステップＳ４０に進む。

一方、ステップＳ２８において、スライド減速指令演算部４６は、異常が終了していないと判断した場合（ステップＳ２８においてＮＯ）には、スライドが設定地点に到達したかどうかを判断する（ステップＳ３０）。

ステップＳ３０において、スライド減速指令演算部４６は、スライドが設定地点に到達したと判断した場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）には、ステップＳ３２に進む。

一方、ステップＳ３０において、スライド減速指令演算部４６は、スライドが設定地点に到達していないと判断した場合（ステップＳ３０においてＮＯ）には、ステップＳ２６に戻り、減速制御を継続する。当該処理により設定地点にスライド３が到達するまで処理を繰り返す。

次に、ステップＳ３０において、スライド減速指令演算部４６は、スライドが設定地点に到達したと判断した場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）には、設定地点にスライドが待機している待機時間をカウントする（ステップＳ３２）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、カウント部４８に指示して、カウント部４８は、カウントを開始する。

次に、スライド減速指令演算部４６は、異常が終了したかどうかを判断する（ステップＳ３４）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、異常信号受付部４５を介する異常信号の入力が終了したかどうかを判断する。

ステップＳ３４において、スライド減速指令演算部４６は、異常が終了したと判断した場合（ステップＳ３４においてＹＥＳ）には、ステップＳ４０に進む。

一方、ステップＳ３４において、スライド減速指令演算部４６は、異常が終了していないと判断した場合（ステップＳ３４においてＮＯ）には、所定の待機時間が経過したかどうかを判断する（ステップＳ３６）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、カウント部のカウント結果に基づいてスライドが設定位置で停止してから所定の待機時間が経過しているか否かを判断する。

ステップＳ３６において、スライド減速指令演算部４６は、所定の待機時間が経過したと判断した場合（ステップＳ３６においてＹＥＳ）には、停止処理を実行する（ステップＳ３８）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、停止処理部４７に指示する。停止処理部４７は、スライド減速指令演算部４６の指示に従ってサーボプレス１全体の動作を停止させる。

そして、処理を終了する（エンド）。
一方、ステップＳ３６において、スライド減速指令演算部４６は、所定の待機時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ３６においてＮＯ）には、ステップＳ３２に戻り待機時間をカウントして上記の処理を繰り返す。

一方で、ステップＳ２８あるいはステップＳ３４において、スライド減速指令演算部４６は、異常が終了したと判断した場合（ステップＳ２８あるいはステップＳ３４においてＹＥＳ）、モーションデータに応じた速度に制御されているかどうかを判断する（ステップＳ４０）。

ステップＳ４０において、スライド減速指令演算部４６は、モーションデータに応じた速度に制御されていないと判断した場合（ステップＳ４０においてＮＯ）には、加速処理を実行する（ステップＳ４２）。

そして、ステップＳ４０に戻り、スライド減速指令演算部４６は、モーションデータに応じた速度となるまで上記加速処理を繰り返す。

そして、ステップＳ４０において、スライド減速指令演算部４６は、モーションデータに応じた速度に制御されたと判断した場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）には、通常制御を指示する（ステップＳ４４）。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、スライド速度指令演算部４３に指示して、スライド速度指令演算部４３によりモーションデータに応じたスライドの速度制御を実行する。

そして、処理を終了する（エンド）。
したがって、スライド減速指令演算部４６は、減速開始点において異常信号受付部４５を介する異常信号の入力の有無を判断し、異常信号の入力が有る場合には、設定地点に停止するように減速制御する。また、異常信号の入力があった場合でも設定地点に到達するまでの間に異常信号の入力が無くなった場合にはスライド３の減速制御を中止して、モーションデータに基づくスライド３の制御を実行する。また、スライド３が設定地点に停止していて、所定の待機時間の間に異常信号の入力が無くなった場合にはスライド３の停止を終了して、モーションデータに基づいて設定地点からスライド３の制御を再開する。

図１０は、スライドの位置と異常信号との関係を説明する図である。
図１０に示されるように、スライドが減速開始点に到達した場合に、異常信号の入力が有る場合には、スライド減速指令演算部４６によりスライド３が減速制御される。これによりスライド３は、設定地点に停止する。

スライド３が設定地点に停止している場合において、異常が解除された場合には、スライド３は、復帰動作を開始する。具体的には、スライド減速指令演算部４６は、異常信号受付部４５を介する異常信号の入力が無くなったと判断した場合には、設定地点からモーションデータに応じた速度にスライドを制御する。そして、スライド３が下死点に到達した後、再び、上昇して通常の処理を繰り返す。

本実施形態においては、設定地点にスライド３が停止した後、異常が解除された場合には、復帰してプレス加工を実行することが可能である。従来においては、異常が検知された場合には、停止処理となり、例えば電源からの電力供給が遮断されてサーボプレス１全体の制御が停止していたが、本実施形態においては、異常が解除された場合には、復帰制御により処理を継続させることが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ サーボプレス、２ 本体フレーム、３ スライド、３Ａ 球面孔、４ ベッド、５ ボルスタ、６ コントロールパネル、７ ねじ軸、７Ａ 球体部、７Ｂ ねじ部、７Ｃ ピン、８ コンロッド本体、８Ａ 雌ねじ部、９ コンロッド、１０ メインシャフト、１０Ａ エキセン部、１１ サイドフレーム、１２，１３，１４，１７，１８ 軸受部、１５ メインギア、１６ 動力伝達軸、１６Ａ 伝達ギア、１９，２３ プーリ、２１ サーボモータ、２１Ａ 出力軸、２２，２５ ブラケット、２４ ベルト、２６ 位置検出器、２７ ロッド、２８ 位置センサ、２９ 補助フレーム、３１，３２ ボルト、３３ スライド位置調整機構、３４ ウォームホイール、３５ ウォームギア、３６ 入力ギア、３７ 出力ギア、３８ インダクションモータ、４０ 制御装置、４２ モーション設定部、４３ スライド速度指令演算部、４４ 停止判定演算部、４５ 異常信号受付部、４６ スライド減速指令演算部、４７ 停止処理部、４８ カウント部、５０ 記憶部、５２ 角度検出器、５３ サーボアンプ、６２ モーションデータ記憶部、１００ コイルホルダ、１１０ レベラーフィーダー、１１１，１２１ ローラ、１１２，１２２ モータ、１１３，１２３ コントローラ、１２０ フィーダー。

Claims (5)

1. ワークを搬送してプレスするプレス機械であって、
   前記ワークをプレスする際に昇降動作するスライドと、
   前記スライドを駆動する駆動部と、
   前記スライドの位置情報を検出する検出部と、
   前記スライドの動作を規定するモーション情報に基づき前記駆動部による前記スライドの速度を制御する速度制御部と、
   前記モーション情報と前記スライドを強制停止させる設定地点とに基づいて前記スライドの減速を開始するための減速開始点を設定する停止判定演算部と、
   前記ワークを搬送する搬送装置からの搬送エラーに関する異常信号の入力を受け付ける異常信号受付部とを備え、
   前記速度制御部は、
   前記検出部が検出した前記スライドの位置情報に基づいて、前記スライドが前記減速開始点に到達した場合に、前記異常信号の入力の有無を判断し、
   前記異常信号の入力が有ると判断した場合には前記設定地点に前記スライドが停止するように前記スライドの減速制御を実行し、
   前記スライドの減速制御の実行中に前記異常信号の入力が無くなるか否かを判断し、
   前記異常信号の入力が無くなったと判断した場合には、前記モーション情報に基づく前記駆動部による前記スライドの加速制御を実行する、プレス機械。
2. 前記設定された減速開始点を表示する表示部をさらに備える、請求項１記載のプレス機械。
3. 前記停止判定演算部は、前記スライドを強制停止させる設定地点の入力を受け付ける、請求項１記載のプレス機械。
4. 前記設定地点に前記スライドが停止している期間をカウントするカウント部と、
   前記カウント部のカウント結果に基づいて前記スライドが所定期間以上停止している場合には、電源を停止させる停止処理部とを備える、請求項１記載のプレス機械。
5. ワークを搬送してプレスするプレス機械の制御方法であって、
   前記ワークをプレスする際に昇降動作するスライドを駆動するステップと、
   前記スライドの位置情報を検出するステップと、
   前記スライドの動作を規定するモーション情報に基づき前記スライドの速度を制御するステップと、
   前記モーション情報と前記スライドを強制停止させる設定地点とに基づいて前記スライドの減速を開始するための減速開始点を設定するステップと、
   前記ワークを搬送する搬送装置からの搬送エラーに関する異常信号の入力を受け付けるステップとを備え、
   前記スライドの速度を制御するステップは、
   検出した前記スライドの位置情報に基づいて、前記スライドが前記減速開始点に到達した場合に、前記異常信号の入力の有無を判断するステップと、
   前記異常信号の入力が有ると判断した場合には前記設定地点に前記スライドが停止するように前記スライドの減速制御を実行するステップと、
   前記スライドの減速制御の実行中に前記異常信号の入力が無くなるか否かを判断するステップと、
   前記異常信号の入力が無くなったと判断した場合には、前記モーション情報に基づく、駆動部による前記スライドの加速制御を実行するステップとを含む、プレス機械の制御方法。

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