JP6953268B2 - 電動プレス、サンプリング間隔決定装置、サンプリング間隔決定方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電動プレス、サンプリング間隔決定装置、サンプリング間隔決定方法およびプログラムに関する。

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。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。

上記のような停止条件の判定方法として、直接判定と特異点判定がある。直接判定は、一定の時間間隔でサンプリングした位置−荷重の時系列データから演算処理により算出された判定値を直接判定するものである。

特異点判定は、位置−荷重の時系列データからなるアルゴリズムに基づいて、ユーザがティーチングした判定開始位置から判定終了位置までの特異点を検出し、検出したこの特異点の計算値を判定値として判定するものである。特異点としては、図８に示すように、「トップ」「バレイ」「ディファレンシャル」等がある。これらは、荷重の変化量（単位距離、または単位時間当たりの荷重変化量、荷重の微分値、荷重傾斜値）に着目し、この変化量が、プラスからマイナスになった点を「トップ」、マイナスからプラスになった点を「バレイ」、ある基準値（荷重変化量）を超えた点を「ディファレンシャル」、「ディファレンシャル」の傾き（変化量）が設定値を超えた点を「屈曲点」と呼んでいる。

特許文献１には、上記の屈曲点を的確に検出するために、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、前記プレス位置と該プレス位置における荷重との関係における屈曲点と判断する為の基準となる値を入力し、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、荷重の傾きを算出する傾き算出手段と、該算出した荷重の傾きが、前記屈曲点と判断する為の基準となる値を超えたところを屈曲点と判断する屈曲点判断手段と、を備えたことを特徴とする電動プレスが開示されている。

特開２０１５−０５１４５４号公報

特許文献１に記載の技術においては、急激な荷重の変化を検出することはできる。しかしながら、計算式（直線回帰）が、一般的に認知されているものではない。そのため、ユーザがプレスへのティーチング時に最適なサンプリング間隔や閾値を数値で指定する必要がある。ゆえに、特許文献１に記載の技術では、上記のような事情から、熟練度の低いユーザには、馴染まないという問題があった。
また、特異点の計算に使用するサンプリング間隔（特異点サンプリング間隔）も決定する必要もある。しかしながら、この特異点サンプリング間隔は、多ければ多いほどノイズに強くなる一方で、反応速度が遅くなってしまうというトレードオフの性質を持っておいる。そのため、最適なティーチングをユーザがプレスに行うことが容易ではなかったという問題があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、ユーザが位置−荷重のグラフ上で、ディファレンシャルと判定したい箇所を選択するだけで自動的に、ディファレンシャル判定に必要なサンプリング間隔と閾値を設定する電動プレス、サンプリング間隔決定装置、サンプリング間隔決定方法およびプログラムを提供する。

形態１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、加圧加工時の加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを検出する検出部と、該検出部において検出された前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する記憶部と、前記時系列データを表示する表示部と、前記表示部に表示された時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる判定対象範囲指定部と、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして前記ユーザに任意に指定させる判定対象箇所指定部と、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを特定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定するサンプリング間隔決定部と、を備えたことを特徴とする電動プレスを提案している。

形態２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記サンプリング間隔決定部は、前記判定対象箇所の荷重変化量を閾値とし、前記判定対象箇所よりも時系列上、前のデータに前記閾値よりも大きな値の荷重変化量が存在しない最小のサンプリング間隔を決定することを特徴とする電動プレスを提案している。

形態３；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、一連のプレス処理を制御する制御部を備え、前記サンプリング間隔決定部は、決定した前記サンプリング間隔の情報を前記制御部に送信し、前記制御部は、前記サンプリング間隔決定部から受信した前記サンプリング間隔の情報に基づいて、前記一連のプレス処理を制御することを特徴とする電動プレスを提案している。

形態４；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記表示部は、前記記憶部に記憶された前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象範囲を表示することを特徴とする電動プレスを提案している。

形態５；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記表示部は、前記記憶部に記憶された前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象箇所を表示することを特徴とする電動プレスを提案している。

形態６；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記ユーザのユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶部を備え、前記表示部が前記判定対象範囲あるいは前記判定対象箇所を表示するとともに、前記制御部が、前記ユーザ情報に応じて、前記判定対象範囲あるいは前記判定対象箇所の表示態様を変更して、前記表示部に表示させることを特徴とする電動プレスを提案している。

形態７；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、電動プレスの検出部において検出された加圧加工時の加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する記憶部と、前記時系列データを表示する表示部と、前記表示部に表示された時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる判定対象範囲指定部と、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして前記ユーザに任意に指定させる判定対象箇所指定部と、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを特定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定するサンプリング間隔決定部と、を備えたことを特徴とするサンプリング間隔決定装置を提案している。

形態８；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記サンプリング間隔決定部は、前記判定対象箇所の荷重変化量を閾値とし、前記判定対象箇所よりも時系列上、前のデータに前記閾値よりも大きな値の荷重変化量が存在しない最小のサンプリング間隔を決定することを特徴とするサンプリング間隔決定装置を提案している。

形態９；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、加圧部と、検出部と、記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部と、を備えた電動プレスにおけるサンプリング間隔決定方法であって、前記検出部が、加圧加工時の前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを検出する第１の工程と、前記記憶部が、前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第２の工程と、前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第３の工程と、前記判定対象範囲指定部が、前記第３の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第４の工程と、前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第５の工程と、前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第６の工程と、を備えたことを特徴とするサンプリング間隔決定方法を提案している。

形態１０；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部とを備えたサンプリング間隔決定装置におけるサンプリング間隔決定方法であって、前記記憶部が、電動プレスの検出部で検出された加圧加工時の該電動プレスの加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第１の工程と、前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第２の工程と、前記判定対象範囲指定部が、前記第２の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第３の工程と、前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第４の工程と、前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第５の工程と、を備えたことを特徴とするサンプリング間隔決定方法を提案している。

形態１１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、加圧部と、検出部と、記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部と、を備えた電動プレスにおけるサンプリング間隔決定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、前記検出部が、加圧加工時の前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを検出する第１の工程と、前記記憶部が、前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第２の工程と、前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第３の工程と、前記判定対象範囲指定部が、前記第３の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第４の工程と、前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第５の工程と、前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第６の工程と、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。

形態１２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部とを備えたサンプリング間隔決定装置におけるサンプリング間隔決定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、前記記憶部が、電動プレスの検出部で検出された加圧加工時の該電動プレスの加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第１の工程と、前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第２の工程と、前記判定対象範囲指定部が、前記第２の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第３の工程と、前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第４の工程と、前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第５の工程と、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。

本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、ユーザが位置−荷重グラフの上で、ディファレンシャルと判定したい箇所を選択するだけで自動的に、ディファレンシャル判定に必要なサンプリング間隔と閾値を設定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。 本発明に係る電動プレスの制御部の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る位置と荷重の時系列データ、位置と荷重の時系列データのグラフ、位置と荷重の時系列データから計算したディファレンシャル値の対応を表した図である。 本発明の実施形態に係るユーザの操作手順を示した図である。 本発明の実施形態に係るディファレンシャル点登録画面を例示した図である。 本発明の実施形態に係る電動プレスの処理フロー図である。 従来技術における特異点検出に関する図である。

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８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１００は、図１および図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、このラム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。

ラム１の構造は、図１に示す様に、筒状体に形成されている。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いる。この中空状部の内部には、ボール螺子２の螺子軸２ａが挿入可能となっている。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いる。実際には、その押圧体１ｂが、被加工物Ｗに当接して、適宜の圧力を与える。さらに、その押圧体１ｂは、歪みゲージ（ロードセル）を取り付けられるように、構成されている。この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。

また、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。この筒状ガイド５は、ケーシング４内に固定されている。そして、この筒状ガイド５に沿って、ラム１が昇降移動可能に構成されている。このラム１には、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。この振れ止ガイド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および連結板６ｃからなっている。この振れ止杆６ａは、ラム１の下端箇所より上方に向け、且つラム１に略平行となるように連結板６ｃを介して、設けられている。そして、この振れ止杆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、この振れ止杆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内に固定されている。この案内部６ｂに沿って、振れ止杆６ａが上昇およ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。

ケーシング４の下側には、略垂直のコラム７を介して、手前側で、且つラム１の直下にベース８が設けられている。このベース８の手前には、操作ボタン９ａおよび９ｂが設けられている。そして、この操作ボタン９ａ、９ｂを押下する等操作することによって、ラム１の降下、一旦停止、上昇の機能を果たす。具体的には、ラム１を下降させる場合には、操作ボタン９ａおよび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および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の側面前側に設けた制御部１０には、図３に示すように、表示部１２と操作部１３とが設けられている。

＜制御部の構成＞
図３を用いて、本実施形態に係る電動プレス１００の制御部１０の構成について説明する。
なお、以下で、説明の理解を容易にするために、サンプリング数とサンプリング間隔とを適宜、使い分けるが、本実施形態においては、サンプリング範囲が同一であるため、両者は、同義である。

図３に示すように、本実施形態に係る電動プレス１００の制御部１０は、ＲＯＭ１１と、表示部１２と、操作部１３と、ＲＡＭ１４と、検出部１５と、時系列データ記憶部１６と、判定対象範囲指定部１７と、判定対象箇所指定部１８と、ユーザ情報記憶部１９と、ＣＰＵ（中央演算処理部）２０と、モータ駆動制御部２１と、エンコーダ２２と、ロードセル２３とを含んで構成されている。また、ＣＰＵ（中央演算処理部）２０は、プレス処理制御部２４と、サンプリング間隔決定部２５と、ディファレンシャル値算出部２６とを含んで構成されている。

ＲＯＭ１１（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は、読み出し専用の不揮発性メモリであり、例えば、電動プレス１００全体の動作を制御するための制御プログラム等が格納されている。

表示部１２は、例えば、液晶パネル等で構成され、データやグラフ、警告メッセージ等を表示する。また、本実施形態においては、時系列データを表示する。
また、表示部１２は、後述する時系列データ記憶部１６に記憶された加圧部の加圧位置と、その加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象範囲を表示する。
また、表示部１２は、後述する時系列データ記憶部１６に記憶された加圧部の加圧位置と、その加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象箇所を表示する。
さらに、表示部１２は、ユーザ情報に応じた表示態様で判定対象範囲あるいは判定対象箇所を表示する。

操作部１３は、例えば、表示部１２の表示エリア内に設けられ、タッチパネル構造を備えた表示エリアにおいて、ユーザの操作により、データの入力や設定情報等を受け付ける。

ＲＡＭ１４は、（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、読み出しおよび書き込み可能な不揮発性メモリであり、例えば、ＣＰＵ２０の処理の過程で、データを一時的に保存する場合等に用いられる。

検出部１５は、加圧加工時の加圧部の加圧位置とその加圧位置における荷重値と、を検出する。具体的には、ＣＰＵ２０を介して、後述するエンコーダ２２の出力信号から加圧位置の位置情報を取得するとともに、ひずみゲージである後述するロードセル２３からの歪み量に比例した電圧値等のアナログ信号を変換して得られる荷重値を取得する。

時系列データ記憶部１６は、検出部１５において、検出された加圧部の加圧位置と、その加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する。

判定対象範囲指定部１７は、表示部１２に表示された時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる。判定対象箇所指定部１８は、判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとしてユーザに任意に指定させる。なお、判定対象範囲や判定対象箇所の指定は、例えば、表示部１２内の表示エリアへのタッチ動作やカーソル等により実行する。

ユーザ情報記憶部１９は、ユーザのユーザ情報（属性情報）を記憶する。
本実施形態においては、このユーザ情報に基づいて、例えば、表示部１２が判定対象範囲あるいは判定対象箇所を表示するとともに、後述するプレス処理制御部２４が、判定対象範囲あるいは判定対象箇所の表示態様を変更して、表示部に表示させる。
ここで、ユーザ情報とは、例えば、プレス作業の熟練度や経験値等であり、具体的には、例えば、このプレス作業の熟練度や経験値等に基づいて、プレス作業の熟練度や経験値が高いユーザには、オプション表示として、ディファレンシャルの計算値を位置−荷重のグラフに重ねて表示することにより、ディファレンシャルの計算値のバラツキ等を確認できるようにする。

ＣＰＵ（中央演算処理部）２０は、ＲＯＭ１１内に格納された制御プログラムにしたがって、電動プレス１００全体の動作を制御する。
本実施形態においては、プレス処理制御部２４の機能、サンプリング間隔決定部２５の機能、ディファレンシャル値算出部２６の機能を備えている。

モータ駆動制御部２１は、例えば、エンコーダ２２からの信号をフィードバックするサーボループを形成し、電動機３への出力電圧を制御することにより、電動機３の回転量を制御する。エンコーダ２２は、電動機３の回転速度と位置とを検出する。

ロードセル２３は、歪みゲージの一例である。ロードセル２３は、ラム１が受ける荷重に応じた縮径部の歪み量に比例して電気抵抗を変化させ、歪み量に比例した電圧値等のアナログ信号を出力する。

プレス処理制御部２４は、一連のプレス処理を制御する。
本実施形態においては、後述するサンプリング間隔決定部２５から受信したサンプリング間隔の情報に基づいて、一連のプレス処理を制御する。

サンプリング間隔決定部２５は、ユーザから指定された判定対象範囲の荷重情報と判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、ディファレンシャルポイントを特定するために、検出部１５におけるサンプリング間隔を決定する。なお、サンプリング間隔決定部２５の決定処理の詳細については、後述する。

ディファレンシャル値算出部２６は、時系列データにおいてサンプリング間隔決定部２５で決定されたサンプリング間隔を有するポイント（図４においては２０箇所）毎にディファレンシャル値を算出する。
具体的には、位置と荷重との時系列データ、位置と荷重との時系列データのグラフ、位置と荷重との時系列データから計算したディファレンシャル値の対応を表した図４に示すように、位置と荷重との時系列データに基づいて、時系列データの先頭からディファレンシャル登録点までのｉ番目のディファレンシャル値ｄｉを計算し、ディファレンシャル値の時系列データを位置と荷重との時系列データに追加する。
ディファレンシャル値ｄｉは、時系列データのｉ番目の位置をｐｉ、時系列データのｉ番目の時間をｔｉ、時系列データのｉ番目の荷重値をｌｉ、時系列データのｉ番目のディファレンシャル値をｄｉ、サンプリング数をｎとしたときに、以下の数１、数２により算出される。

なお、数１は、位置に対する荷重の変化量のディファレンシャル値［Ｎ／ｍｍ］を求める場合の数式であり、数２は、時間に対する荷重の変化量のディファレンシャル値［Ｎ／ｓ］を求める場合の数式である。

＜ユーザの操作手順＞
図５、図６を用いて、本実施形態に係る電動プレスにおけるユーザの操作手順について説明する。なお、以下に説明するユーザの操作手順においては、位置−荷重の時系列データの読み込みからディファレンシャル登録点におけるサンプリング間隔および閾値の設定、プレス処理の実行までを行う。

まず、ユーザは、電動プレスにおける自動ティーチング機能を含む電動プレスのティーチングソフトウェアに、電動プレスの駆動結果である位置と荷重との時系列データを取り込む（ステップＳ１０１）。位置と荷重との時系列データを取り込むと、図６に示すように、取り込んだ位置と荷重との時系列データのグラフ３３が表示部１２に表示される（ステップＳ１０２）。

なお、ティーチング用ソフトの表示は、図６のようになっている。
具体的には、表示画面の上部には、ファイル、編集、表示、プレス、運転／調整、ヘルプ等からなるメニューバー３１が表示される。表示画面中央部には、位置−荷重グラフの表示エリア３２が設けられている。その位置−荷重グラフの表示エリア３２には、ユーザが読み込んだ位置−荷重の時系列データのグラフ３３が表示される。また、ユーザが登録した判定開始位置、判定終了位置を示す矩形のエリア（判定対象範囲）３４、ユーザが登録したディファレンシャル位置のポイント表示（判定対象箇所）３５が表示される。また、ユーザがディファレンシャル位置を登録するために用いるカーソル３６や例えば、「登録」、「登録クリア」、「自動設定実行」、「ディファレンシャル計算値表示」等からなるオプションメニュー表示３７や「荷重」、「ディファレンシャル登録点」、「判定開始位置−判定終了位置」等からなるグラフ凡例３８や「位置−荷重グラフ上でディファレンシャル発生点を登録してください」等の操作指示メッセージ３９等が表示される。なお、判定対象範囲および判定対象箇所の表示は、ユーザの属性に応じて、適宜、表示態様を変更してもよい。また、習熟度や経験値の低いユーザ向けに、推奨判定対象範囲および判定対象箇所を表示してもよい。

次に、ユーザは、位置−荷重の時系列データのグラフのどの位置からどの位置までをディファレンシャルの判定対象とするかをカーソル３６等で範囲指定することにより判定対象範囲を決定する。範囲指定されたエリア（判定対象範囲）は、表示画面上、矩形のエリア３４として表示される（ステップＳ１０３）。なお、図６では、判定対象範囲の形状を矩形と例示したが、判定対象範囲の形状は、荷重（縦軸）の軸方向の２辺が軸に対して並行な平行四辺形または台形でもよい。

さらに、ユーザは、カーソル３６等を用いて、ディファレンシャルの発生箇所であると定義したい箇所を位置−荷重の時系列データのグラフ線分上の点から選択して決定することにより判定対象箇所を決定する。（ステップＳ１０４）。そして、ここまでの処理が完了すると、電動プレス１００内のＣＰＵ２０等により、ディファレンシャルの自動設定を行う内部処理が実行される（ステップＳ１０５）。なお、内部処理の詳細については、後述する。

ディファレンシャルの自動設定により計算されたディファレンシャル計算値をユーザが確認したい場合（ステップＳ１０６の「Ｙｅｓ」）には、図６に示すように、オプションメニュー表示３７から、「ディファレンシャル計算値表示」をカーソル３６で選択することにより、位置とディファレンシャル計算値とが、位置−荷重の時系列データのグラフに重畳されて表示画面に表示され（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８に処理を進める。なお、ディファレンシャルの自動設定により計算されたディファレンシャル計算値を表示することにより、ノイズ等の問題がないかを確認することができる。

一方で、ユーザが、ディファレンシャルの自動設定により計算されたディファレンシャル計算値の確認を希望しない場合（ステップＳ１０６の「Ｎｏ」）には、ステップＳ１０８に処理を進める。

次いで、ユーザは、自動設定によるティーチング結果に問題がないかを確認する（ステップＳ１０８）。確認の結果、問題ないと判断した場合（ステップＳ１０８の「Ｙｅｓ」）には、ティーチングデータをＣＰＵ２０に送信し（ステップＳ１１０）、ＣＰＵ２０内のプレス処理制御部２４がプレス作業を実行する（ステップＳ１１１）。そして、ワークの個体差等によるノイズの出方の違い等により、ディファレンシャルの判定が正しくできるか否かをＣＰＵ２０内のプレス処理制御部２４が判定する（ステップＳ１１２）。

プレス処理制御部２４が、ワークの個体差等によるノイズの出方の違い等によらず、ディファレンシャルの判定が正しくできると判定した場合（ステップＳ１１２の「Ｎｏ」）の場合には、すべての処理を終了する。

一方で、プレス処理制御部２４が、ワークの個体差等によるノイズの出方の違い等により、ディファレンシャルの判定が正しくできないと判定した場合（ステップＳ１１２の「Ｙｅｓ」）には、処理をステップＳ１０１に戻す。なお、ステップＳ１０１に処理を戻した場合には、ステップＳ１１１において実行した処理結果である時系列データを用いて、次のワークに対する誤判定の確率を低減するよう処理を行う。このようにすることにより、判定精度を向上させることができる。

＜制御部の内部処理＞
図７を用いて、本実施形態に係る電動プレスの制御部１０における内部処理について説明する。なお、以下において説明する制御部の内部処理においては、サンプリング間隔および閾値の決定までの処理を行う。

サンプリング間隔決定部２５は、ディファレンシャル値のサンプリング数ｎを最小値（例えば、直線回帰を用いた計算では、ｎ＝２）に設定する（ステップＳ２０１）。そして、ディファレンシャル値算出部２６が、判定開始位置からディファレンシャル登録点までのディファレンシャル値ｄｉを上述の数１または数２を用いて算出する（ステップＳ２０２）。

また、サンプリング間隔決定部２５は、ディファレンシャル値算出部２６が、ディファレンシャル値の算出を行った結果、ディファレンシャル値を算出した時系列データのうち、登録位置に対応するディファレンシャル値ｄｒよりも大きい値のディファレンシャル値がないか判定する（ステップＳ２０３）。

サンプリング間隔決定部２５は、ディファレンシャル値算出部２６が、ディファレンシャル値の算出を行った結果、ディファレンシャル値を算出した時系列データのうち、登録位置に対応するディファレンシャル値ｄｒよりも大きい値のディファレンシャル値があると判定した場合（ステップＳ２０３の「Ｎｏ」）、ディファレンシャルのサンプリング数を１つ増やして、ステップＳ２０２に戻る。

一方で、サンプリング間隔決定部２５は、ディファレンシャル値算出部２６が、ディファレンシャル値の算出を行った結果、ディファレンシャル値を算出した時系列データのうち、登録位置に対応するディファレンシャル値ｄｒよりも大きい値のディファレンシャル値がないと判定した場合（ステップＳ２０３の「Ｙｅｓ」）、ディファレンシャルのサンプリング間隔を決定する（ステップＳ２０５）。

また、ＣＰＵ２０は、登録位置のディファレンシャル値より小さい値を閾値と決定する（ステップＳ２０６）。具体的には、判定開始位置からディファレンシャル登録点より１つ手前までのディファレンシャル値ｄｉとしきい値ｄｒ´とを比較し、ｄｒ´≦ｄｉとなるｄｉがないかを判定し、ない場合に、閾値を決定する。そして、決定したサンプリング間隔と閾値とをティーチングデータとして登録する（ステップＳ２０７）。なお、登録位置のディファレンシャル値より小さい値とは、登録位置のディファレンシャル値よりどの程度小さい値なのかは、予め定められている。

以上、説明したように、本実施形態によれば、検出部が、加圧加工時の加圧部の加圧位置とその加圧位置における荷重値とを検出し、記憶部が、検出された加圧部の加圧位置とその加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶し、表示部が、時系列データを表示する。判定対象範囲指定部は、表示された時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させ、判定対象箇所指定部は、判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとしてユーザに任意に指定させる。そして、サンプリング間隔決定部は、指定された判定対象範囲の荷重情報と指定された判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、ディファレンシャルポイントを特定するための検出部におけるサンプリング間隔を決定する。したがって、電動プレスの操作にまだ習熟していないユーザであっても、ユーザが位置−荷重グラフ上で、ディファレンシャルと判定したい箇所を選択するだけで自動的に、ディファレンシャル判定に必要なサンプリング間隔と閾値を設定することができる。また、習熟度や経験値の浅いユーザに、専門的な知識を必要とする数値入力をさせることなく、視覚的にティーチングすることができる。さらに、適切なサンプリング間隔を自動的に決定することにより、ディファレンシャル値が閾値を超えて、ディファレンシャルが発生したことを速やかに検出することができる。

また、本実施形態によれば、サンプリング間隔決定部は、判定対象箇所の荷重変化量を閾値とし、判定対象箇所よりも時系列上、前のデータに前記閾値よりも大きな値の荷重変化量が存在しない最小のサンプリング間隔を決定する。したがって、電動プレスの操作にまだ習熟していないユーザであっても、ユーザが位置−荷重グラフ上で、ディファレンシャルと判定したい箇所を選択するだけで自動的に、適切なディファレンシャル判定に必要なサンプリング間隔を設定することができる。また、習熟度や経験値の浅いユーザに、専門的な知識を必要とする数値入力をさせることなく、視覚的にティーチングすることができる。さらに、適切なサンプリング間隔を自動的に決定することにより、ディファレンシャル値が閾値を超えて、ディファレンシャルが発生したことを速やかに検出することができる。

また、サンプリング間隔決定部は、決定したサンプリング間隔の情報を一連のプレス処理を制御する制御部に送信し、制御部は、サンプリング間隔決定部から受信したサンプリング間隔の情報に基づいて、一連のプレス処理を制御する。つまり、サンプリング間隔を適切に設定できるため、電動プレスの圧入作業において、条件が変わった位置で、適切な対応を図ることができる。また、習熟度や経験値の浅いユーザに、専門的な知識を必要とする数値入力をさせることなく、視覚的にティーチングすることができる。さらに、適切なサンプリング間隔を自動的に決定することにより、ディファレンシャル値が閾値を超えて、ディファレンシャルが発生したことを速やかに検出することができる。

また、本実施形態によれば、表示部は、記憶部に記憶された加圧部の加圧位置とその加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象範囲を表示する。そのため、電動プレスの操作にまだ習熟していないユーザであっても、推奨判定対象範囲に従い、判定対象範囲を指定することにより、自動的に、ディファレンシャル判定に必要なサンプリング間隔と閾値を設定することができる。また、習熟度や経験値の浅いユーザに、専門的な知識を必要とする数値入力をさせることなく、視覚的にティーチングすることができる。さらに、適切なサンプリング間隔を自動的に決定することにより、ディファレンシャル値が閾値を超えて、ディファレンシャルが発生したことを速やかに検出することができる。

また、本実施形態によれば、表示部は、記憶部に記憶された加圧部の加圧位置とその加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象箇所を表示する。そのため、電動プレスの操作にまだ習熟していないユーザであっても、推奨判定対象箇所に従い、判定対象箇所を指定することにより、自動的に、ディファレンシャル判定に必要なサンプリング間隔と閾値を設定することができる。また、習熟度や経験値の浅いユーザに、専門的な知識を必要とする数値入力をさせることなく、視覚的にティーチングすることができる。さらに、適切なサンプリング間隔を自動的に決定することにより、ディファレンシャル値が閾値を超えて、ディファレンシャルが発生したことを速やかに検出することができる。

また、本実施形態によれば、ユーザ情報記憶部が、ユーザのユーザ情報を記憶し、表示部が判定対象範囲あるいは判定対象箇所を表示するとともに、制御部が、ユーザ情報に応じて、判定対象範囲あるいは判定対象箇所の表示態様を変更して、表示部に表示させる。
具体的には、ユーザ情報にしたがって、プレス作業の熟練度や経験値が高いユーザの場合には、ディファレンシャルの計算値もグラフ上で表示した方が、設定を手動調整しやすいため、オプション表示として、ディファレンシャルの計算値を位置−荷重のグラフに重ねて表示することにより、ディファレンシャルの計算値のバラツキ等を確認できるようにする。
これにより、ユーザの習熟度や経験値に合わせた判定対象範囲あるいは判定対象箇所の表示が可能となることから、すべてのユーザにとって、使い勝手が向上する。また、習熟度や経験値の浅いユーザに、専門的な知識を必要とする数値入力をさせることなく、視覚的にティーチングすることができる。

なお、本実施形態においては、電動プレス１００の中に、サンプリング間隔および閾値の自動設定を行う機能を持たせた例について説明したが、本実施形態において説明したサンプリング間隔および閾値の自動設定を行う機能をパソコンや専用装置で実現してもよい。
この場合は、当該パソコンあるいは専用装置と電動プレスとを無線通信やネットワーク等で接続し、当該パソコンあるいは専用装置が、まず、電動プレスから位置−荷重の時系列データを入力し、当該パソコンあるいは専用装置において、サンプリング間隔および閾値を自動設定する処理を実行する。そして、当該パソコンあるいは専用装置が、当該処理の実行結果であるサンプリング間隔および閾値の情報を電動プレスに送信するよう構成してもよい。

なお、電動プレスの処理をコンピュータシステムあるいはコンピュータ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あるいはコンピュータとは、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あるいはコンピュータ」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あるいはコンピュータから、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あるいはコンピュータ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あるいはコンピュータ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；ＲＯＭ
１２；表示部
１３；操作部
１４；ＲＡＭ
１５；検出部
１６；時系列データ記憶部
１７；判定対象範囲指定部
１８；判定対象箇所指定部
１９；ユーザ情報記憶部
２０；ＣＰＵ（中央演算処理部）
２１；モータ駆動制御部
２２；エンコーダ
２３；ロードセル２３
２４；プレス処理制御部
２５；サンプリング間隔決定部
２６；ディファレンシャル値算出部
１００；電動プレス

Claims (12)

1. 加圧加工時の加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを検出する検出部と、
   該検出部において検出された前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する記憶部と、
   前記時系列データを表示する表示部と、
   前記表示部に表示された時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる判定対象範囲指定部と、
   前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして前記ユーザに任意に指定させる判定対象箇所指定部と、
   指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを特定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定するサンプリング間隔決定部と、
   を備えたことを特徴とする電動プレス。
2. 前記サンプリング間隔決定部は、前記判定対象箇所の荷重変化量を閾値とし、前記判定対象箇所よりも時系列上、前のデータに前記閾値よりも大きな値の荷重変化量が存在しない最小のサンプリング間隔を決定することを特徴とする請求項１に記載の電動プレス。
3. 一連のプレス処理を制御する制御部を備え、
   前記サンプリング間隔決定部は、決定した前記サンプリング間隔の情報を前記制御部に送信し、
   前記制御部は、前記サンプリング間隔決定部から受信した前記サンプリング間隔の情報に基づいて、前記一連のプレス処理を制御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. 前記表示部は、前記記憶部に記憶された前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象範囲を表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動プレス。
5. 前記表示部は、前記記憶部に記憶された前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とに基づいて、推奨判定対象箇所を表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動プレス。
6. 前記ユーザのユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶部を備え、
   前記表示部が前記判定対象範囲あるいは前記判定対象箇所を表示するとともに、
   前記制御部が、前記ユーザ情報に応じて、前記判定対象範囲あるいは前記判定対象箇所の表示態様を変更して、前記表示部に表示させることを特徴とする請求項３に記載の電動プレス。
7. 電動プレスの検出部において検出された加圧加工時の加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する記憶部と、
   前記時系列データを表示する表示部と、
   前記表示部に表示された時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる判定対象範囲指定部と、
   前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして前記ユーザに任意に指定させる判定対象箇所指定部と、
   指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを特定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定するサンプリング間隔決定部と、
   を備えたことを特徴とするサンプリング間隔決定装置。
8. 前記サンプリング間隔決定部は、前記判定対象箇所の荷重変化量を閾値とし、前記判定対象箇所よりも時系列上、前のデータに前記閾値よりも大きな値の荷重変化量が存在しない最小のサンプリング間隔を決定することを特徴とする請求項７に記載のサンプリング間隔決定装置。
9. 加圧部と、検出部と、記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部と、を備えた電動プレスにおけるサンプリング間隔決定方法であって、
   前記検出部が、加圧加工時の前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを検出する第１の工程と、
   前記記憶部が、前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第２の工程と、
   前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第３の工程と、
   前記判定対象範囲指定部が、前記第３の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第４の工程と、
   前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第５の工程と、
   前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第６の工程と、
   を備えたことを特徴とするサンプリング間隔決定方法。
10. 記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部とを備えたサンプリング間隔決定装置におけるサンプリング間隔決定方法であって、
    前記記憶部が、電動プレスの検出部で検出された加圧加工時の該電動プレスの加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第１の工程と、
    前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第２の工程と、
    前記判定対象範囲指定部が、前記第２の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第３の工程と、
    前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第４の工程と、
    前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第５の工程と、
    を備えたことを特徴とするサンプリング間隔決定方法。
11. 加圧部と、検出部と、記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部と、を備えた電動プレスにおけるサンプリング間隔決定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、
    前記検出部が、加圧加工時の前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを検出する第１の工程と、
    前記記憶部が、前記加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第２の工程と、
    前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第３の工程と、
    前記判定対象範囲指定部が、前記第３の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第４の工程と、
    前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第５の工程と、
    前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第６の工程と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 記憶部と、表示部と、判定対象範囲指定部と、判定対象箇所指定部と、サンプリング間隔決定部とを備えたサンプリング間隔決定装置におけるサンプリング間隔決定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、
    前記記憶部が、電動プレスの検出部で検出された加圧加工時の該電動プレスの加圧部の加圧位置と該加圧位置における荷重値とを対応づけた時系列データを記憶する第１の工程と、
    前記表示部が、前記記憶部に記憶された前記時系列データを表示する第２の工程と、
    前記判定対象範囲指定部が、前記第２の工程において表示された前記時系列データにおいて、判定対象範囲をユーザに任意に指定させる第３の工程と、
    前記判定対象箇所指定部が、前記判定対象範囲における判定対象箇所をディファレンシャルポイントとして、前記ユーザに任意に指定させる第４の工程と、
    前記サンプリング間隔決定部が、指定された前記判定対象範囲の荷重情報と指定された前記判定対象箇所の荷重情報とに基づいて、前記ディファレンシャルポイントを判定するための前記検出部におけるサンプリング間隔を決定する第５の工程と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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