JP7110667B2 - プレス機械及びプレス機械の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレス機械及びプレス機械の制御方法に関する。

プレス機械は、上型（可動側の金型）と下型（固定側の金型）とを用いて、ワークに対してプレス加工を施す。プレス機械の一つとして、ワークに曲げ加工を施すことが可能なプレスブレーキ（曲げ加工機）がある。プレスブレーキは、昇降するラムに備えるホルダを介して上型がラムに保持されており、ラムの昇降により一体となって上型を昇降させている。プレスブレーキは、ラムを昇降させるためにサーボモータを駆動源とするモータ駆動機構が用いられ、ワークをプレス加工する際には油圧シリンダを用いた油圧駆動機構によりラムを下降させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のプレスブレーキは、ボールネジ機構等のモータ駆動機構によりラム昇降時の高速化を図りつつ、ワークへのプレス加工時には油圧駆動機構により大きな加圧力を確保している。

特許第５５９３９９２号公報

特許文献１に記載のプレスブレーキでは、ラムを昇降させる駆動源としてモータ駆動機構を用いるが、ラムの高速化を図るには、モータの使用回転数の上昇、減速比の低下が必要となる。しかし、モータの使用回転数を上昇させると、モータの動作音が大きくなって装置周辺に対する騒音の問題が生じる。また、減速比を下げると、ラムの最大速度を上げることができるが、推力の低下によりラムの加速度が低下する。特に、ワークのプレス加工後にラムを上昇させる場合、ラムの上昇開始（上型がワークから離れる動作）に時間がかかり、ワークの加工効率を低下させる要因となっている。この場合、ラムの加速度を向上させるためにモータ駆動機構において大型のモータを用いることもできるが、このような大型のモータを用いたのでは製造コストの増加を招くとことになる。

本発明は、モータ駆動機構及び油圧駆動機構の双方の昇降駆動力をラムの昇降時に用いることにより、ラムを短時間で昇降させることが可能なプレス機械及びプレス機械の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の態様に係るプレス機械は、本体部に固定される固定側の金型と、本体部に昇降可能に保持される可動側の金型とでワークをプレス加工するプレス機械であって、サーボモータを駆動源として可動側の金型を昇降させる駆動力を付与するモータ駆動機構と、油圧アクチュエータを駆動源として可動側の金型を昇降させる駆動力を付与する油圧駆動機構と、モータ駆動機構と油圧駆動機構との少なくとも一方による駆動力が可動側の金型に付与されるように、モータ駆動機構及び油圧駆動機構を制御する制御装置と、を備え、油圧駆動機構は、可動側の金型を下降させる駆動力を発生させる第１シリンダ室、及び可動側の金型を上昇させる駆動力を発生させる第２シリンダ室を有する油圧シリンダと、第１シリンダ室に対して作動油を給排するポンプと、第２シリンダ室に接続され、第２シリンダ室に供給する作動油の圧力、及び第２シリンダ室から排出される作動油の圧力を調整するアキュムレータと、を備え、ポンプは、第２シリンダ室に対しても作動油を給排する。

また、第２シリンダ室とポンプとを接続し、一部に迂回路を有する配管を備え、アキュムレータは、迂回路に設けられており、迂回路におけるアキュムレータと第２シリンダ室との間に設けられ、流路を開閉する第２シリンダ側の切換弁と、迂回路におけるアキュムレータとポンプとの間に設けられ、流路を開閉するポンプ側の切換弁と、を備え、制御装置は、油圧駆動機構を制御するに際して、第２シリンダ側の切換弁と、ポンプ側の切換弁とを制御してもよい。油圧シリンダは、第１シリンダ室及び第２シリンダ室を有する複動型の油圧シリンダであってもよい。また、ポンプは、第１シリンダ室及び第２シリンダ室のいずれか一方に作動油を供給し、かつ第１シリンダ室及び第２シリンダ室のいずれか他方の作動油を排出するように切り換え可能な双方向ポンプであってもよい。

また、第２シリンダ室が、第１シリンダ室より容積が小さく設けられてもよい。また、可動側の金型は、本体部に昇降可能に支持されたラムに保持され、ラムの左右には、それぞれモータ駆動機構及び油圧駆動機構が設けられ、左右の油圧駆動機構において、それぞれの第２シリンダ室とポンプとの配管に１つのアキュムレータが接続されてもよい。また、制御装置は、ワークに対するプレス加工後の圧抜き後、可動側の金型を上昇させる際に、モータ駆動機構により可動側の金型を上昇させる最大速度となるタイミングよりも早く、第２シリンダ室への作動油の供給量が最大量となるようにモータ駆動機構及び油圧駆動機構を制御してもよい。

本発明の態様に係るプレス機械の制御方法は、本体部に固定される固定側の金型と、本体部に昇降可能に保持される可動側の金型とでワークをプレス加工するプレス機械の制御方法であって、プレス機械は、サーボモータを駆動源として可動側の金型を昇降させる駆動力を付与するモータ駆動機構、及び油圧アクチュエータを駆動源として可動側の金型を昇降させる駆動力を付与する油圧駆動機構を有し、モータ駆動機構と油圧駆動機構との少なくとも一方による駆動力が可動側の金型に付与されるように、モータ駆動機構及び油圧駆動機構を制御することを含み、油圧駆動機構は、可動側の金型を下降させる駆動力を発生させる第１シリンダ室、及び可動側の金型を上昇させる駆動力を発生させる第２シリンダ室を有する油圧シリンダと、第１シリンダ室及び第２シリンダ室のそれぞれに対して作動油を給排するポンプと、ポンプと第２シリンダ室とを接続し、一部に迂回路を有する配管と、迂回路に設けられ、第２シリンダ室に供給する作動油の圧力、及び第２シリンダ室から排出される作動油の圧力を調整するアキュムレータと、迂回路におけるアキュムレータと第２シリンダ室との間に設けられ、流路を開閉する第２シリンダ側の切換弁と、迂回路におけるアキュムレータとポンプとの間に設けられ、流路を開閉するポンプ側の切換弁と、を備え、油圧駆動機構を制御するに際して、第２シリンダ側の切換弁と、ポンプ側の切換弁とを制御する。

本発明に係るプレス機械及びプレス機械の制御方法は、可動側の金型を上昇させる際及び下降させる際の双方において、モータ駆動機構による昇降駆動力と油圧駆動機構による昇降駆動力とを用いることにより可動側の金型を昇降させるため、モータ駆動機構の昇降駆動力及び油圧駆動機構の昇降駆動力の双方を用いることにより可動側の金型（すなわち可動側の金型を保持するラム）を短時間で昇降させることができる。さらに、この構成により、油圧駆動機構によってワークに対する加圧力を確保しつつ、ラムの昇降時（特に上昇時）における加速度を大きくできるので、モータの容量又は回転数を大きくすることなくラムの昇降時における高速化を図り、短時間でラムを昇降させることができる。

また、モータ駆動機構及び油圧駆動機構のそれぞれが、単独で可動側の金型を昇降可能である構成では、モータ駆動機構及び油圧駆動機構の２つの昇降駆動力を合わせることにより、可動側の金型（ラム）の昇降時における加速度をより一層大きくすることができる。また、油圧駆動機構が、可動側の金型を下降させる駆動力を発生するための第１シリンダ室、及び可動側の金型を上昇させる駆動力を発生するための第２シリンダ室を有する複動型の油圧シリンダと、第１シリンダ室及び第２シリンダ室のそれぞれに対して作動油を給排するポンプと、を備える構成では、１つの油圧シリンダを用いることにより油圧駆動機構を簡易な構成とすることができる。また、ポンプが、第１シリンダ室及び第２シリンダ室のいずれか一方に作動油を供給し、かつ第１シリンダ室及び第２シリンダ室のいずれか他方の作動油を排出するように切り換え可能な双方向ポンプである構成では、双方向ポンプを正方向又は逆方向と切り換えて動作させることにより、切換のためのバルブ数が少なくなり、さらにバルブの切換における時間的なロスが減るので、第１シリンダ室又は第２シリンダ室に対して効率よく作動油を供給又は排出することができる。さらに、双方向ポンプによって、第１シリンダ室及び第２シリンダ室のいずれか一方において圧抜きしながら、いずれか他方に作動油を送れるので、圧抜き時の上昇を高精度に行うことができる。

また、第２シリンダ室が、第１シリンダ室より容積が小さく設けられており、油圧駆動機構が、第２シリンダ室とポンプとの間の作動油の配管に接続されて第２シリンダ室に供給する作動油の圧力、及び第２シリンダ室から排出される作動油の圧力を調整するアキュムレータを備える構成では、アキュムレータにより第２シリンダ室における作動油の圧力を調整することで、下降するラムに対してカウンタバランス力を調整し、モータ駆動機構の駆動に対して油圧駆動機構による作動油の給排タイミングのずれ、あるいは作動油の給排量のずれ（いわゆる同期誤差）を吸収しつつ、モータ駆動機構による駆動をスムーズにすることができる。また、可動側の金型が、本体部に昇降可能に支持されたラムに保持され、ラムの左右には、それぞれモータ駆動機構及び油圧駆動機構が設けられ、左右の油圧駆動機構において、それぞれの第２シリンダ室とポンプとの配管に１つのアキュムレータが接続される構成では、左右の油圧駆動機構に対して１つのアキュムレータを用いることにより、アキュムレータの配置数を少なくして装置コストを低減することができる。また、制御装置が、ワークに対するプレス加工後の圧抜き後、可動側の金型を上昇させる際に、モータ駆動機構により可動側の金型を上昇させる最大速度となるタイミングよりも早く、第２シリンダ室への作動油の供給量が最大量となるようにモータ駆動機構及び油圧駆動機構を制御する構成では、圧抜き後のラムの上昇時において、第２シリンダ室の圧力がモータ駆動機構よりも早く上昇するため、ラムの上昇時における加速度が増加し、ラム（上型）を早く上昇させることができ、ラム上昇の応答性を高めることができる。

第１実施形態に係るプレス機械の一例を示す正面図である。 モータ駆動機構及び油圧駆動機構の一例を示す図である。 第１実施形態に係るプレス機械の制御方法の一例を示すタイムチャートである。 ラムの停止時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの高速下降時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの加圧下降時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの圧抜き時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの高速上昇開始時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの高速上昇時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 第２実施形態に係るプレス機械におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構の一例を示す図である。 第３実施形態に係るプレス機械におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構の一例を示す図である。 ラムの高速下降時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの加圧下降時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの圧抜き時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。 ラムの高速上昇時におけるモータ駆動機構及び油圧駆動機構を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下説明する実施形態に限定されない。図面においては、全体又は一部について、模式的に表しており、又は縮尺を変更して表している。また、部材の位置や方向などを、適宜、図１などに示すＸＹＺ直交座標系を参照して説明する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向（上下方向）である。Ｘ方向は左右方向であり、Ｙ方向は前後方向である。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の方向において、矢印の指す方向を＋方向（例えば、＋Ｘ方向）と称し、矢印と反対側の方向を－方向（例えば、－Ｘ方向）と称す。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るプレス機械１００の一例を示す正面図である。プレス機械１００は、ワークＷに曲げ加工（成形加工）を施すことが可能なプレスブレーキ（曲げ加工機）である。以下、本実施形態では、プレス機械１００としてプレスブレーキを例として説明しているが、プレスブレーキに限定されず、例えば、パネルベンダーなどの曲げ加工機械であってもよい。

プレス機械１００は、図１に示すように、加工機本体（本体部）２と、制御装置３とを備える。加工機本体２は、正面側に作業者の作業スペースを有している。作業者あるいはワークＷの搬送装置は、加工機本体２の正面側からワークＷを所定位置に配置し、後述する金型１０としての上型１３と下型６とでワークＷを挟み込むことにより、ワークＷに対して曲げ加工を施すことが可能である。加工機本体２は、本体フレーム５と、下型６を支持するテーブル７と、側部カバー８、９と、ラム１１とを備える。

本体フレーム５は、プレス機械１００の外郭を形成する。下型６は、テーブル７の上面に支持される固定側（下側）の金型であり、左右方向（Ｘ方向）に沿って長く形成されている。テーブル７は、本体フレーム５の正面側（前面側）に取り付けられており、下型６を固定している。側部カバー８、９は、本体フレーム５の左右方向の側部上方にそれぞれ取り付けられている。側部カバー８、９は、それぞれラム１１の左右方向の側部上方を覆うように配置されている。

昇降機構１４は、図示しない支持フレーム等によって本体フレーム５に支持されている。本実施形態において、昇降機構１４は、モータ駆動機構４０と油圧駆動機構５０とを含む構成体の意味で用いている。昇降機構１４は、ラム１１をＺ方向に移動（昇降）させる。昇降機構１４は、ラム１１の左右の両側（＋Ｘ側及び－Ｘ側）にそれぞれ配置される。昇降機構１４におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０の詳細な構成については、後述する。

ラム１１は、本体フレーム５に設けられた不図示のガイド部により、本体フレーム５に昇降可能に支持されている。例えば、ラム１１の左右両端に一対のローラが設けられ、この一対のローラが、本体フレーム５に設けられた不図示のブラケット（ガイド部）を挟んで配置される。ラム１１は、一対のローラがブラケットに沿って転動することにより、上下方向（Ｚ方向）にガイドされる。ラム１１は、例えば金属等により形成された板状の部材であり、例えば、数百ｋｇ～数千ｋｇの重量を有する。ラム１１は、昇降機構１４の一部に連結されており、昇降機構１４によって吊り下げられた状態で配置されている。ラム１１は、昇降機構１４を駆動することにより昇降し、テーブル７上の下型６に対して近接又は離間する。

ラム１１の下方には、複数の上型ホルダ１２が取り付けられる。複数の上型ホルダ１２は、左右方向（Ｘ方向）に沿って配列され、ホルダ押え１２ａによりラム１１に固定されている。複数の上型ホルダ１２は、隣同士の間隔を任意に設定可能である。また、上型ホルダ１２は、例えば、ラム１１に対して左右方向に移動可能に設けられて、上型ホルダ１２同士の間隔を変更できる構成であってもよい。上型ホルダ１２は、ラム１１に対して着脱可能に設けられる。複数の上型ホルダ１２は、それぞれ、可動側の金型１０である上型１３を保持可能である。例えば、ワークＷの曲げ加工を行う際に、複数の上型ホルダ１２には、曲げ加工の工程に応じた１つの上型１３が保持される。なお、上型ホルダ１２には、複数の上型１３がＸ方向に並んだ状態で保持されてもよい。

制御装置３は、加工機本体２の動作を統括して制御する。制御装置３は、記憶部２６に記憶されている加工プログラム等を読み出して昇降機構１４の動作を制御する。昇降機構１４は、後述するモータ駆動機構４０と油圧駆動機構５０とを有する。制御装置３は、モータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を制御する。記憶部２６は、加工機本体２に設けられてもよいし、加工機本体２外に設けられて有線又は無線により制御装置３に接続されてもよい。また、制御装置３は、有線又は無線により上位の制御装置に接続されてもよい。また、制御装置３は、各種内容を表示する表示部、及び作業者により入力可能な操作部を備えていてもよい。

図２は、昇降機構１４（モータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０）の一例を示す図である。図２では、ラム１１の左右のうち一方の側部に接続された昇降機構１４を例に挙げて説明するが、ラム１１の左右のうち他方の側部に接続された昇降機構１４についても同様の構成となっている。図２に示すように、昇降機構１４は、サーボモータを駆動源としてラム１１（上型１３）に昇降駆動力を付与するモータ駆動機構４０と、油圧アクチュエータを駆動源としてラム１１（上型１３）に昇降駆動力を付与する油圧駆動機構５０とを有する。

モータ駆動機構４０は、サーボモータ４１及びボールネジ機構４２を有する。サーボモータ４１は、駆動源である。サーボモータ４１は、ボールネジ機構４２のボールネジ４２ａを回転させる。ナット４２ｂは、ラム１１に固定されている。サーボモータ４１によりボールネジ４２ａを回転させることにより、ラム１１に固定されたナット４２ｂを昇降させ、ナット４２ｂの昇降によりラム１１を昇降させることができる。なお、モータ駆動機構４０は、ボールネジ機構４２を用いることに代えて、ラックアンドピニオン機構、クランク機構、又はベルト・プーリ機構などが用いられてもよい。サーボモータ４１の駆動（すなわちモータ駆動機構４０）は、制御装置３によって制御される。モータ駆動機構４０は、ラム１１の昇降位置を制御する。

モータ駆動機構４０は、単独でラム１１（上型１３）を昇降可能であってもよいし、単独ではラム１１を昇降できなくてもよい。モータ駆動機構４０が単独でラム１１を昇降可能である場合、モータ駆動機構４０は、後述する油圧駆動機構５０の昇降駆動力を用いることなく、ラム１１を昇降可能である。また、後述する油圧駆動機構５０は、単独でラム１１（上型１３）を昇降可能であってもよいし、単独ではラム１１を昇降できなくてもよい。油圧駆動機構５０が単独でラム１１を昇降可能である場合、油圧駆動機構５０は、モータ駆動機構４０の昇降駆動力を用いることなく、ラム１１を昇降可能である。なお、モータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０の双方が、単独ではラム１１を昇降できない場合は、双方の昇降駆動力を合わせることによりラム１１（上型１３）を昇降可能である。

油圧駆動機構５０は、油圧アクチュエータである油圧シリンダ５１と、ポンプ５２と、タンク５４、５５と、配管部５６と、各種バルブとを有する。油圧シリンダ５１は、複動型の油圧シリンダである。油圧シリンダ５１は、ラム１１（上型１３）を下降させる駆動力を発生するための第１シリンダ室５１ａと、ラム１１（上型１３）を上昇させる駆動力を発生するための第２シリンダ室５１ｂとを有する。油圧シリンダ５１には、ピストン５１ｃが昇降可能に配置されている。

ピストン５１ｃは、第１シリンダ室５１ａと第２シリンダ室５１ｂとを仕切った状態で油圧シリンダ５１内に配置される。ピストン５１ｃは、棒状部材５１ｄを介してラム１１に連結される。棒状部材５１ｄは、第２シリンダ室５１ｂ内を介して油圧シリンダ５１の下方に延びている。このため、第２シリンダ室５１ｂは、棒状部材５１ｄが配置される分、第１シリンダ室５１ａより容積（ピストン５１ｃに対する受圧面積）が小さくなっている。また、油圧シリンダ５１は、複動型の油圧シリンダを用いることに限定されない。例えば、単動型の２つの油圧シリンダを用いて、１つの油圧シリンダはラム１１の下降用とし、他の１つの油圧シリンダはラム１１の上昇用としてもよい。

ポンプ５２は、第１シリンダ室５１ａ及び第２シリンダ室５１ｂのそれぞれに対して作動油を供給又は排出する。ポンプ５２としては、双方向ポンプが用いられる。ポンプ５２は、第１入出力部５２ａと、第２入出力部５２ｂと、モータ５２ｃとを有する。ポンプ５２は、モータ５２ｃを正方向に回転させる場合、第２入出力部５２ｂから作動油を取り込んで、取り込んだ作動油を第１入出力部５２ａから送り出す。

また、ポンプ５２は、モータ５２ｃを逆方向に回転させる場合、第１入出力部５２ａから作動油を取り込んで、取り込んだ作動油を第２入出力部５２ｂから送り出す。このように、ポンプ５２は、モータ５２ｃの回転方向を正方向と逆方向とで切り換えることにより、第１シリンダ室５１ａ及び第２シリンダ室５１ｂのいずれか一方に作動油を供給し、かつ第１シリンダ室５１ａ及び第２シリンダ室５１ｂのいずれか他方の作動油を排出するように切り換え可能である。ポンプ５２の駆動は、制御装置３によって制御される。また、タンク５４、５５は、それぞれ作動油を貯留する。

配管部５６は、油圧シリンダ５１とポンプ５２との間を接続して作動油の流路となる。配管部５６は、油圧シリンダ５１の第１シリンダ室５１ａとポンプ５２の第１入出力部５２ａとを接続する第１配管６１と、油圧シリンダ５１の第２シリンダ室５１ｂとポンプ５２の第２入出力部５２ｂとを接続する第２配管６２と、油圧シリンダ５１の第１シリンダ室５１ａとタンク５５とを接続するタンク接続管６０と、を有する。

第１配管６１には、逆止弁７１が設けられる。逆止弁７１は、第１入出力部５２ａ側から第１シリンダ室５１ａ側への作動油の流通を許容し、第１シリンダ室５１ａ側から第２入出力部５２ｂ側への作動油の流通を規制する。第１配管６１には、逆止弁７１を迂回する第１迂回管６３が設けられる。第１迂回管６３には、第１切換弁Ｓ１が設けられる。第１切換弁Ｓ１は、第１迂回管６３の開閉状態を切り換え可能である。第１切換弁Ｓ１の動作は、制御装置３によって制御される。なお、逆止弁７１、第１迂回管６３、及び第１切換弁Ｓ１は、配置しない構成であってもよい。

また、第１配管６１は、逆止弁７１とポンプ５２との間に第１分岐部Ｄ１を有する。第１分岐部Ｄ１には、タンク５４に接続される２本のタンク接続管６４、６５が接続される。タンク接続管６４には、逆止弁７２が設けられる。逆止弁７２は、タンク５４側から第１分岐部Ｄ１側への作動油の流通を許容し、第１分岐部Ｄ１側からタンク５４側への作動油の流通を規制する。タンク接続管６５には、リリーフ弁７３が設けられる。リリーフ弁７３は、タンク接続管６５内の圧力が所定値を超える場合に開放され、タンク接続管６５内の作動油をタンク５４に流通させる。

また、第２配管６２には、逆止弁７４が設けられる。逆止弁７４は、第２入出力部５２ｂ側から第２シリンダ室５１ｂ側への作動油の流通を許容し、第２シリンダ室５１ｂ側から第２入出力部５２ｂ側への作動油の流通を規制する。第２配管６２は、逆止弁７４を迂回する第２迂回管６６を有する。第２迂回管６６には、リリーフ弁７５が設けられる。リリーフ弁７５は、第２配管６２内のうち逆止弁７４よりも油圧シリンダ５１側の圧力が所定値を超える場合に開放され、作動油をポンプ５２側に流通させる。

第２配管６２は、逆止弁７４を迂回する第３迂回管６７を有する。第３迂回管６７には、第２切換弁Ｓ２と、第３切換弁Ｓ３とが設けられる。第２切換弁Ｓ２及び第３切換弁Ｓ３は、第３迂回管６７の開閉状態を切り換え可能である。第２切換弁Ｓ２は、油圧シリンダ５１側に配置され、第３切換弁Ｓ３は、ポンプ５２側に配置される。第２切換弁Ｓ２及び第３切換弁Ｓ３の動作は、制御装置３によって制御される。

第３迂回管６７には、アキュムレータ５８が接続される。アキュムレータ５８は、第３迂回管６７のうち、第２切換弁Ｓ２と第３切換弁Ｓ３との間に接続される。すなわち、アキュムレータ５８の第２シリンダ室５１ｂ側とポンプ５２側の双方に方向制御弁としての第２切換弁Ｓ２及び第３切換弁Ｓ３が配置されている。アキュムレータ５８は、所定の圧力に設定されて作動油が流入又は作動油を排出するタンクを有しており、第２シリンダ室５１ｂに供給する作動油の圧力、又は第２シリンダ室５１ｂから排出される作動油の圧力を調整する。上記のようにモータ駆動機構４０によりラム１１の昇降位置を制御する一方、油圧駆動機構５０は、第２シリンダ室５１ｂの圧力（カウンタバランス力）をアキュムレータ５８により増減可能として、モータ駆動機構４０の推力を補うことが可能となっている。なお、アキュムレータ５８を用いるか否かは任意であり、アキュムレータ５８がない構成であってもよい。

第２配管６２は、第２分岐部Ｄ２と、第３分岐部Ｄ３とを有する。第２分岐部Ｄ２には、分岐管６８が接続される。分岐管６８は、第４切換弁Ｓ４に接続される。第４切換弁Ｓ４には、この分岐管６８の他に、タンク５４に接続されるタンク接続管６９と、プレフィル接続管６０Ｐとが接続される。分岐管６８とタンク接続管６９との間には、リリーフ弁７６が設けられる。リリーフ弁７６は、分岐管６８内の圧力が所定値を超える場合に開放され、作動油をタンク接続管６９側に流通させる。

第４切換弁Ｓ４は、分岐管６８、タンク接続管６９、及びプレフィル接続管６０Ｐの３つの配管の間の接続状態を切り換える。具体的には、第４切換弁Ｓ４は、分岐管６８が開放され、かつタンク接続管６９とプレフィル接続管６０Ｐとが接続されるオフ状態と、分岐管６８とプレフィル接続管６０Ｐとが接続され、かつタンク接続管６９が開放されるオン状態とを切り換える。第４切換弁Ｓ４の動作は、制御装置３によって制御される。

第３分岐部Ｄ３には、タンク接続管７０が接続される。タンク接続管７０には、逆止弁７７が設けられる。逆止弁７７は、タンク５４側から第３分岐部Ｄ３側への作動油の流通を許容し、第３分岐部Ｄ３側からタンク５４側への作動油の流通を規制する。

また、タンク接続管６０には、プレフィル弁７８が設けられる。プレフィル弁７８は、タンク５５側から第１シリンダ室５１ａ側への作動油の流通を許容する。また、プレフィル弁７８は、プレフィル接続管６０Ｐの油圧が所定値以上の場合に第１シリンダ室５１ａ側からタンク５５側への作動油の流通を許容し、プレフィル接続管６０Ｐの油圧が所定値未満の場合に第１シリンダ室５１ａ側からタンク５５側への作動油の流通を規制する。なお、制御装置３は、上記したように、ポンプ５２の駆動、及び第１切換弁Ｓ１から第４切換弁Ｓ４の動作を制御している。すなわち、油圧駆動機構５０は、制御装置３によって制御される。

なお、制御装置３は、モータ駆動機構４０と油圧駆動機構５０とを同期させるように駆動するが、モータ駆動機構４０の駆動時において、油圧駆動機構５０による作動油の給排タイミングがずれる場合、あるいはモータ駆動機構４０によるラム１１の昇降量に対して油圧駆動機構５０による作動油の給排量がずれる場合がある。アキュムレータ５８は、このような油圧駆動機構５０による作動油の給排タイミングのずれ、あるいは作動油の給排量のずれ（いわゆる同期誤差）に応じて作動油の圧力を調整することにより、モータ駆動機構５０のスムーズな駆動を阻害しないようにしている。

次に、本実施形態に係るプレス機械１００の制御方法について説明する。先ず、作業者の作業開始に先立って、プレス機械１００に電源が投入され、プレス機械１００は、原点復帰などの起動動作を行い、レディ状態（スタンバイ状態）となる。作業者は、制御装置３に対して作業を開始する旨の入力を不図示の操作部等により行う。制御装置３は、作業開始の入力を検知し、不図示の上位制御装置に対して加工対象となるワークＷの形状に関するデータを要求する。上位制御装置は、制御装置３の要求に応じて、ワークＷの形状に関するデータを制御装置３に送信する。その後、作業者により、運転を開始する旨の入力が行われた場合、制御装置３は、加工プログラムに規定された各工程を順に行う。

ワークＷの加工を行う際、制御装置３は、昇降機構１４によりラム１１を昇降させる。図３は、昇降機構１４によるラム１１の昇降動作の一例を示すタイムチャートである。図３では、ラム１１の位置と、第１切換弁Ｓ１、第２切換弁Ｓ２、第３切換弁Ｓ３の切り換え動作と、モータ駆動機構４０によるサーボモータ４１の駆動速度と、油圧駆動機構５０によるポンプ５２の流量と、アキュムレータ５８の圧力とを対比して示している。また、図４から図９は、ラム１１の昇降動作の各工程におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０の状態を示す図である。図４から図９における白抜き矢印は、ラム１１及びピストン５１ｃの動作について示している。白抜き矢印が上下に長い場合は、高速での移動を示し、白抜き矢印が左右に広い場合は、昇降駆動力が大きいことを示している。なお、後述する図１２から図１５においても同様である。

図３に示すように、まず、制御装置３は、レディ状態において、ラム１１が待機位置Ｐ１で停止するように昇降機構１４を制御する。待機位置Ｐ１は、ラム１１が最も上昇した位置である。図４は、ラム１１の停止時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を示す図である。図４に示すように、制御装置３は、サーボモータ４１が停止するようにモータ駆動機構４０を制御する。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１、第２切換弁Ｓ２、第３切換弁Ｓ３、及び第４切換弁Ｓ４がオフの状態となり、かつ、ポンプ５２のモータ５２ｃを停止させて作動油の流量が０となるように油圧駆動機構５０を制御する。この状態では、サーボモータ４１が停止し、かつ、図４の太い点線で示すように、第２シリンダ室５１ｂ内の油圧が一定に保持されるので、ラム１１が待機位置Ｐ１で停止した状態を維持する。

次に、作業者により運転開始の入力が行われた場合、制御装置３は、図３に示すように、ラム１１が待機位置Ｐ１から加圧開始位置Ｐ２まで高速で下降するように昇降機構１４を制御する。図５は、ラム１１の高速下降時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を示す図である。制御装置３は、モータ駆動機構４０のナット４２ｂを所定の加速度で下降させ、移動速度が所定値に到達してからは一定の速度で下降するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の加速度で下降させてもよいし、加速度を変化させながら下降させてもよい。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１をオフの状態として、第２切換弁Ｓ２、第３切換弁Ｓ３、及び第４切換弁Ｓ４をオンの状態に切り換えるように油圧駆動機構５０を制御する。また、制御装置３は、油圧駆動機構５０において、ナット４２ｂの移動速度に応じた流量の作動油を第１シリンダ室５１ａに供給するように、ポンプ５２のモータ５２ｃを正方向に回転させる。

この動作により、図５の白抜き矢印に示すように、ラム１１が高速で下降する。ラム１１の下降により、ピストン５１ｃが下降し、第１シリンダ室５１ａの容積が拡大する。また、第２シリンダ室５１ｂの作動油は、ポンプ５２の第２入出力部５２ｂで作動油を吸引していること、及び、ピストン５１ｃが下降することにより、第２配管６２を介して排出される。この作動油は、第３迂回管６７を介してポンプ５２の第２入出力部５２ｂに流れ込み、第１入出力部５２ａから送り出される。

ポンプ５２の第１入出力部５２ａから送り出された作動油は、第１配管６１を介して第１シリンダ室５１ａに供給される。なお、第２シリンダ室５１ｂは第１シリンダ室５１ａよりもピストン５１ｃに対する受圧面積が小さい。そのため、第２シリンダ室５１ｂから排出される作動油を第１シリンダ室５１ａに供給するだけでは、第１シリンダ室５１ａの圧力が第２シリンダ室５１ｂの圧力よりも低くなる。このため、第１シリンダ室５１ａには、タンク接続管６０及びプレフィル弁７８を介してタンク５５から作動油が供給される。なお、第２配管６２を流れる作動油の一部は、分岐管６８から第４切換弁Ｓ４を介してプレフィル接続管６０Ｐに流れ込んでいる。このプレフィル接続管６０Ｐの油圧が所定値以上となることにより、プレフィル弁７８を開放している。また、第２シリンダ室５１ｂから排出される作動油の一部は、第３迂回管６７からアキュムレータ５８に流れ込む。このため、アキュムレータ５８の圧力が上昇する。

アキュムレータ５８の圧力の上昇により、ラム１１の下降に対する反力がピストン５１ｃに作用する。すなわち、ラム１１は、アキュムレータ５８からの反力を受けながら下降する。また、アキュムレータ５８は、第２シリンダ室５１ｂにおける作動油の圧力を調整することで、下降するラム１１に対してカウンタバランス力を調整し、モータ駆動機構４０と油圧駆動機構５０との同期誤差を吸収しつつ、モータ駆動機構５０による駆動をスムーズにする。

ラム１１が加圧開始位置Ｐ２に近づいた場合、図３に示すように、制御装置３は、ナット４２ｂの移動速度を所定の減速度で減速させ、加圧開始位置Ｐ２で停止するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の減速度で減速させてもよいし、減速度を変化させながら減速させてもよい。また、制御装置３は、ポンプ５２による作動油の流量（ポンプ５２のモータ５２ｃの回転数）が低下するように油圧駆動機構５０を制御する。この場合、制御装置３は、モータ駆動機構４０を制御する前に、ポンプ５２による作動油の流量が先に低下するように油圧駆動機構５０を制御する。この制御により、アキュムレータ５８の圧力が上昇するので、ラム１１に対して上向きの加速度を高めることになり、ラム１１を速やかに停止させ易くなる。なお、制御装置３は、モータ駆動機構４０におけるサーボモータ４１の制御と、油圧駆動機構５０のポンプ５２による作動油の流量の制御とを同時に行ってもよい。

ラム１１が加圧開始位置Ｐ２に到達した場合、制御装置３は、ラム１１を加圧開始位置Ｐ２で停止させるように昇降機構１４を制御する。この場合、制御装置３は、図４に示す状態と同様に、サーボモータ４１を停止させるようにモータ駆動機構４０を制御する。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１をオフとしたまま、第２切換弁Ｓ２、第３切換弁Ｓ３、及び第４切換弁Ｓ４をオフの状態に切り換え、かつ、ポンプ５２を停止させるように油圧駆動機構５０を制御する。この制御により、ラム１１が加圧開始位置Ｐ２で停止した状態となり、第１シリンダ室５１ａ内の油圧と第２シリンダ室５１ｂ内の油圧とが一定に保持された状態となる。なお、第４切換弁Ｓ４をオフの状態とすることにより、プレフィル接続管６０Ｐの作動油が第４切換弁Ｓ４を介してタンク接続管６９からタンク５４に排出される。その結果、プレフィル接続管６０Ｐの油圧が下がり、プレフィル弁７８を閉塞する（図６参照）。

次に、制御装置３は、ラム１１を加圧開始位置Ｐ２から低速で下降させてワークＷの加圧を行うように昇降機構１４を制御する。図６は、ラム１１の加圧下降時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を示す図である。この場合、制御装置３は、ナット４２ｂが一定の速度で下降するようにサーボモータ４１を制御する。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１、第２切換弁Ｓ２、第３切換弁Ｓ３、及び第４切換弁Ｓ４をオフの状態に維持するように油圧駆動機構５０を制御する。また、制御装置３は、モータ駆動機構４０によるナット４２ｂの移動速度に応じた流量の作動油を第１シリンダ室５１ａに供給するように、ポンプ５２のモータ５２ｃを正方向に回転させる。

この動作により、図６の白抜き矢印に示すように、ラム１１が一定の速度で下降する。ラム１１の下降により、上型１３と下型６とでワークＷを挟み込み（図１参照）、ラム１１が下死点Ｐ３まで下降する間に、ワークＷに対して曲げ加工を施す。ラム１１の加圧下降時では、図３に示すように、サーボモータ４１の駆動速度を高速下降時まで上げていない。一方、ラム１１の加圧下降時にポンプ５２による作動油の流量は、ラム１１の高速加工時と同様の流量を確保している。すなわち、ラム１１の加圧下降時は、ワークＷに対する加圧力を主に油圧駆動機構５０により付与している。

また、ラム１１の下降により、ピストン５１ｃが下降する。ラム１１の高速下降の場合とは異なり、ポンプ５２の駆動により、第２シリンダ室５１ｂ内の作動油が第２配管６２を介して排出され、第２迂回管６６を介してポンプ５２の第２入出力部５２ｂに流れ込み、第１入出力部５２ａに送り出される。また、ポンプ５２の駆動により、タンク５４の作動油がタンク接続管７０及び第２配管６２を介してポンプ５２の第２入出力部５２ｂに流れ込み、第１入出力部５２ａに送り出される。第２配管６２の圧力が所定値を超えると、リリーフ弁７５がオンの状態となり、作動油が第２迂回管６６を介してポンプ５２の第２入出力部５２ｂに導かれる。

ポンプ５２の第１入出力部５２ａから送り出された作動油は、第１配管６１を介して第１シリンダ室５１ａに供給される。その結果、ピストン５１ｃが押し下げられることにより、ラム１１を下降させる。このラム１１の下降により、ワークＷを上型１３と下型６とで曲げ加工を行う。ワークＷに対する曲げ加工の際、ラム１１が下死点Ｐ３に達した段階でラム１１の下降を停止させる。下死点Ｐ３における昇降機構１４の状態は、上記した待機位置Ｐ１及び加圧開始位置Ｐ２の状態と同様である。

次に、ラム１１を下死点Ｐ３で停止させた後、圧抜きが行われる。図７は、ラム１１の圧抜き時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を示す図である。制御装置３は、図７に示すように、ナット４２ｂを下死点Ｐ３から所定の加速度で上昇させ、移動速度が所定値に到達してからは一定の速度で上昇するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の加速度で上昇させてもよいし、加速度を変化させながら上昇させてもよい。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１をオンの状態に切り換え、第２切換弁Ｓ２、第３切換弁Ｓ３、及び第４切換弁Ｓ４をオフの状態のままとするように油圧駆動機構５０を制御する。また、制御装置３は、モータ駆動機構４０によるナット４２ｂの移動速度に応じた流量の作動油が第２入出力部５２ｂから送り出されるように、モータ５２ｃを逆方向に回転させる。

この動作により、図７の白抜き矢印に示すように、ラム１１が下死点Ｐ３から一定量だけ上昇し、このラム１１の上昇によりワークＷに対する圧抜きが行われる。ラム１１の上昇により、ピストン５１ｃが上方に移動する。また、ポンプ５２の駆動により、第１シリンダ室５１ａ内の作動油が第１配管６１を介して排出され、第１迂回管６３を介してポンプ５２の第１入出力部５２ａに流れ込み、第２入出力部５２ｂに送り出される。ポンプ５２の第２入出力部５２ｂに送り出された作動油は、第２配管６２を介して第２シリンダ室５１ｂに供給される。このとき、第２配管６２の圧力が所定値を超えた場合、リリーフ弁７６が開放されて、分岐管６８からリリーフ弁７６及びタンク接続管６９を介して作動油がタンク５４に戻される。なお、圧抜きの途中で第３切換弁Ｓ３をオンにして作動油をアキュムレータ５８で回収してもよい。その結果、アキュムレータ５８の圧力を上昇させることでエネルギーの有効利用を図ることができる。

次に、圧抜きが行われた後、ラム１１を高速上昇させる。図８は、ラム１１の高速上昇開始時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を示す図である。制御装置３は、ナット４２ｂが所定の加速度で上昇開始するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の加速度で上昇させてもよいし、加速度を変化させながら上昇させてもよい。また、制御装置３は、モータ駆動機構４０によりラム１１を上昇させる最大速度となるタイミングよりも早く、第２シリンダ室５１ｂへの作動油の供給量が最大量となるようにモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を制御する。具体的には、制御装置３は、圧抜きが行われた後、ラム１１を上昇させる初期動作において、図８に示すように、第１切換弁Ｓ１をオンの状態のままとし、かつ第２切換弁Ｓ２をオフの状態のままで、第３切換弁Ｓ３及び第４切換弁Ｓ４をオンの状態に切り替えるように油圧駆動機構５０を制御する。また、制御装置３は、モータ５２ｃが逆方向に回転するように油圧駆動機構５０を制御する。

この動作により、第１シリンダ室５１ａ内の作動油が第１配管６１を介して排出され、第１迂回管６３を介してポンプ５２の第１入出力部５２ａに流れ込み、第２入出力部５２ｂから送り出される。ポンプ５２の第２入出力部５２ｂから送り出された作動油は、第２配管６２を介して第２シリンダ室５１ｂに供給される。その結果、ラム１１は、上昇する。なお、モータ駆動機構４０によりラム１１を上昇させる最大速度となるタイミングよりも早く、第２シリンダ室５１ｂへの作動油の供給量が最大量となるため、アキュムレータ５８の圧力が上昇する。アキュムレータ５８の圧力上昇により、ラム１１の上昇加速度を大きくすることができ、上型１３を早期にワークＷから離すことが可能となる。なお、アキュムレータ５８による圧力の吸収性を用いて圧抜きから高速上昇への切替をスムーズにしている。

また、分岐管６８からプレフィル接続管６０Ｐを介してプレフィル弁７８に油圧が加えられる。このプレフィル接続管６０Ｐの油圧が所定値以上となると、プレフィル弁７８が開放されて、第１シリンダ室５１ａ側からタンク５５側への作動油の流通を許容する状態となる。また、第２配管６２から第３迂回管６７を介してアキュムレータ５８に作動油が流れ、上記したようにアキュムレータ５８の圧力が上昇する。

図９は、ラム１１の高速上昇時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０を示す図である。制御装置３は、高速上昇開始時からナット４２ｂの速度が所定値に到達してからは例えば一定の移動速度で上昇するようにサーボモータ４１を制御する。また、制御装置３は、図９に示すように、第１切換弁Ｓ１をオフの状態に切り替え、第２切換弁Ｓ２をオンの状態に切り替え、第３切換弁Ｓ３及び第４切換弁Ｓ４をオンの状態のままとなるように油圧駆動機構５０を制御する。制御装置３は、モータ５２ｃが逆方向に回転するように、制御した状態を維持している。

この動作により、図９の白抜き矢印に示すように、ラム１１は、高速上昇する。ポンプ５２の駆動により、タンク５４からタンク接続管６４及び第１配管６１を介してポンプ５２の第１入出力部５２ａに作動油が流れ込み、第２入出力部５２ｂから送り出される。ポンプ５２の第２入出力部５２ｂから送り出された作動油は、第２配管６２及び第３迂回管６７を介して第２シリンダ室５１ｂに供給される。このとき、アキュムレータ５８内の作動油が第３迂回管６７に排出される。このため、第３迂回管６７及び第２配管６２を介して第２シリンダ室５１ｂの圧力が調整される。すなわち、ポンプ５２による作動油の流量と、アキュムレータ５８からの作動油の流量との合算の流量が第２シリンダ室５１ｂに供給され、この流量に応じてピストン５１ｃ（ラム１１）を上昇させることができる。また、分岐管６８に接続されたプレフィル接続管６０Ｐの油圧が所定値以上となることにより、プレフィル弁７８が開放されて、第１シリンダ室５１ａ内の作動油は、プレフィル弁７８及びタンク接続管６０を介してタンク５５に排出される。

ラム１１が高速上昇して待機位置Ｐ１に近づくと、制御装置３は、モータ駆動機構４０においてサーボモータ４１の駆動速度を徐々に低下させ、同時に、油圧駆動機構５０においてポンプ５２により作動油の供給量を徐々に低下させるように制御する。ラム１１が待機位置Ｐ１に到達した場合、制御装置３は、ラム１１が待機位置Ｐ１で停止するように昇降機構１４を制御する。ラム１１が待機位置Ｐ１で停止した状態は、上記したように図４に示す状態である。

このように、本実施形態によれば、上型１３を上昇させる際及び下降させる際の双方において、モータ駆動機構４０による昇降駆動力と油圧駆動機構５０による昇降駆動力とを用いることによりラム１１（上型１３）を昇降させるため、ラム１１を高速で昇降させることができる。この構成により、油圧駆動機構５０によってワークＷに対する加圧力を確保しつつ、ラム１１の昇降時（特に上昇時）における加速度を大きくできるので、サーボモータ４１の容量又は回転数を大きくすることなくラム１１の昇降時における高速化を図ることができる。なお、本実施形態において、ラム１１の昇降に伴う第１シリンダ室５１ａ又は第２シリンダ室５１ｂからの作動油の流量に対してポンプ５２の流量を同じにするように、あるいは増減させられるように制御し、アキュムレータ５８の圧力をラム１１の昇降中に調整可能とすることができる。この構成により、モータ駆動機構４０の低減速比化で下がったラム１１に対する推力を、アキュムレータ５８からの作動油を加えることで調整可能に補うことができ、生産性（ワークＷの加工効率）を高めることができる。

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態に係るプレス機械１００Ａの昇降機構１４Ａ（モータ駆動機構４０及び油圧駆動機構５０）の一例を示す図である。第１実施形態では、ラム１１の左右の両側に接続された昇降機構１４のそれぞれにアキュムレータ５８が設けられた構成を説明したが、第２実施形態では、左右の両側の昇降機構１４Ａ及び１４Ｂにおいて、１つのアキュムレータ５８を共通化した構成となっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と共通する構成については、同様の符号を付して説明を省略又は簡略化する。なお、図１０では、制御装置３を省略している。

図１０に示すように、昇降機構１４Ａ、１４Ｂは、分岐管６８同士が接続管６８Ａによって接続され、接続管６８Ａにアキュムレータ接続管６８Ｂを介してアキュムレータ５８が接続された構成である。また、昇降機構１４Ａ、１４Ｂは、第３切換弁Ｓ３がそれぞれ接続管６８Ａに設けられ、アキュムレータ接続管６８Ｂとの合流部分を挟んで配置されている。なお、ラム１１を昇降させる動作は、上記した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

このように、本実施形態によれば、上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができ、さらに、左右の（２つの）油圧駆動機構５０に対して１つのアキュムレータ５８を用いることにより、アキュムレータ５８の配置数を油圧駆動機構５０の数より少なくして装置コストを低減することができる。なお、本実施形態のように１つのアキュムレータ５８を用いる場合、第１実施形態で示すアキュムレータ５８よりもタンクを大型化してもよい。

＜第３実施形態＞
図１１は、第３実施形態に係るプレス機械１００Ｂの昇降機構１４Ｃ（モータ駆動機構４０及び油圧駆動機構１５０）の一例を示す図である。第１実施形態及び第２実施形態では、ポンプ５２として双方向ポンプを用いた構成を説明したが、第３実施形態では、ポンプ１５２として一方向ポンプを用いた構成となっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と共通する構成については、同様の符号を付して説明を省略又は簡略化する。

昇降機構１４Ｃは、油圧駆動機構１５０を有する。油圧駆動機構１５０は、油圧アクチュエータである油圧シリンダ５１と、ポンプ１５２と、タンク５４、５５と、配管部１５６と、各種バルブとを有する。ポンプ１５２は、第１シリンダ室５１ａ及び第２シリンダ室５１ｂのそれぞれに対して作動油を供給又は排出する。ポンプ１５２は、出力部１５２ａと、入力部１５２ｂと、モータ１５２ｃとを有する。ポンプ１５２は、モータ１５２ｃを回転させることにより、入力部１５２ｂから作動油を吸引し、この吸引した作動油を出力部１５２ａから排出する。

配管部１５６は、第２シリンダ室５１ｂとポンプ１５２の入力部１５２ｂとを接続する第１配管１６１と、ポンプ１５２の出力部１５２ａに接続される第２配管１６２と、油圧シリンダ５１の第１シリンダ室５１ａに接続される第３配管１６３とを有する。第１配管１６１は、第１切換弁Ｓ１１を有する。第１切換弁Ｓ１１は、第１配管１６１の開閉状態を切り換え可能である。第１配管１６１には、アキュムレータ１５８が接続される。アキュムレータ１５８は、第１配管１６１の作動油の圧力を調整する。第１配管１６１は、分岐管１６４、１６５と、タンク接続管１６８とを有する。

分岐管１６４は、リリーフ弁１７１を介してタンク５４に接続される。分岐管１６５は、逆止弁１７３を介して第２切換弁Ｓ１２に接続される。逆止弁１７３は、第２切換弁Ｓ１２側から第１配管１６１側への作動油の流通を許容し、第１配管１６１側から第２切換弁Ｓ１２側への作動油の流通を規制する。第２切換弁Ｓ１２については、後述する。タンク接続管１６８は、逆止弁１７４を介してタンク５４に接続される。逆止弁１７４は、タンク５４側から第１配管１６１側への作動油の流通を許容し、第１配管１６１側からタンク５４側への作動油の流通を規制する。

第２配管１６２は、ポンプ１５２の出力部１５２ａと第２切換弁Ｓ１２との間を接続する。第３配管１６３は、第１シリンダ室５１ａと第２切換弁Ｓ１２との間を接続する。第３配管１６３は、分岐管１６６を有する。分岐管１６６は、リリーフ弁１７２を介してタンク５４に接続される。分岐管１６６は、分岐管１６７を有する。分岐管１６７は、第２切換弁Ｓ１２に接続される。

第２切換弁Ｓ１２は、第２配管１６２と、第３配管１６３と、分岐管１６５と、分岐管１６７との間の３つの接続状態（第１状態、第２状態、及び第３状態）を切り換える。第１状態は、第２配管１６２と分岐管１６５とが接続され、かつ第３配管１６３と分岐管１６７とが接続された状態である。第２状態は、第２配管１６２と第３配管１６３とが接続され、かつ分岐管１６５と分岐管１６７とが接続された状態である。第３状態は、第２配管１６２が閉塞され、かつ第３配管１６３と分岐管１６５と分岐管１６７とが接続された状態である。

次に、上記のプレス機械１００Ｂにおいて、昇降機構１４Ｃによるラム１１の昇降動作を説明する。制御装置３は、レディ状態において、ラム１１が待機位置Ｐ１（図３参照）で停止するように昇降機構１４Ｃを制御する。この場合、図１１に示すように、制御装置３は、サーボモータ４１が停止するようにモータ駆動機構４０を制御する。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１１をオフの状態として、第２切換弁Ｓ１２が第３状態とし、かつ、ポンプ１５２のモータ１５２ｃが停止するように油圧駆動機構１５０を制御する。この状態では、ラム１１が待機位置Ｐ１で停止した状態となり、第１シリンダ室５１ａ内の油圧と第２シリンダ室５１ｂ内の油圧とが一定に保持された状態となる。

次に、作業者により運転開始の入力が行われた場合、制御装置３は、ラム１１が待機位置Ｐ１から加圧開始位置Ｐ２（図３参照）まで高速で移動するように昇降機構１４Ｃを制御する。図１２は、ラム１１の高速下降時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構１５０を示す図である。制御装置３は、ナット４２ｂが所定の加速度で下降を開始し、下降速度が所定値に到達してからは一定の移動速度で下降するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の加速度で下降させてもよいし、加速度を変化させながら下降させてもよい。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１１をオンの状態に切り換え、第２切換弁Ｓ１２が第２状態となるように油圧駆動機構１５０を制御する。制御装置３は、モータ駆動機構４０によるナット４２ｂの移動速度に応じた流量の作動油が流れるようにポンプ１５２のモータ１５２ｃを制御する。

この動作により、図１２の白抜き矢印に示すように、ラム１１が高速下降する。ラム１１の下降により、ピストン５１ｃが下方に移動する。ピストン５１ｃの下降により、第２シリンダ室５１ｂ内の作動油が第１配管１６１を介して排出される。この作動油は、ポンプ１５２の入力部１５２ｂに流れ込み、出力部１５２ａから送り出される。ポンプ１５２の出力部１５２ａから送り出された作動油は、第２配管１６２から第２切換弁Ｓ１２により第３配管１６３を介して第１シリンダ室５１ａに供給される。

なお、第２シリンダ室５１ｂは第１シリンダ室５１ａよりもピストン５１ｃに対する受圧面積が小さい。そのため、第２シリンダ室５１ｂから排出される作動油を第１シリンダ室５１ａに供給するだけでは、第１シリンダ室５１ａの圧力が第２シリンダ室５１ｂの圧力よりも低くなる。このため、第１シリンダ室５１ａには、タンク接続管６０を介してタンク５５から作動油が供給される。また、ポンプ１５２の駆動により、作動油がタンク接続管１６８から入力部１５２ｂに供給される場合がある。

また、第２シリンダ室５１ｂから排出される作動油の一部は、第１配管１６１からアキュムレータ１５８に作動油が流れ込む。このため、アキュムレータ１５８の圧力が上昇する。なお、ラム１１が加圧開始位置に近づいた場合、制御装置３は、ナット４２ｂの移動速度が所定の減速度で減速し、加圧開始位置で停止するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の減速度で減速させてもよいし、減速度を変化させながら減速させてもよい。また、制御装置３は、ポンプ１５２による作動油の供給量が低下するように油圧駆動機構１５０を制御する。

次に、制御装置３は、ラム１１が加圧開始位置から低速で加圧下降し、ワークＷの加工を行うように昇降機構１４Ｃを制御する。図１３は、ラム１１の加圧下降時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構１５０を示す図である。制御装置３は、ナット４２ｂが一定の速度で下降するようにサーボモータ４１を制御する。また、制御装置３は、第１切換弁Ｓ１１をオフの状態に切り換え、第２切換弁Ｓ１２を第２状態のままで維持するように油圧駆動機構１５０を制御する。

この動作により、図１３の白抜き矢印に示すように、ラム１１が一定の速度で下降する。ラム１１の下降により、ピストン５１ｃが下方に移動する。また、高速移動の場合とは異なり、第２シリンダ室５１ｂ内の作動油は、第１配管１６１から分岐管１６４及びリリーフ弁１７１を介してタンク５４に排出される。また、ポンプ１５２の駆動により、タンク５４から作動油がタンク接続管１６８を介して入力部１５２ｂに流れ込み、出力部１５２ａから送り出される。ポンプ１５２の出力部１５２ａから送り出された作動油は、第２配管１６２から第２切換弁Ｓ１２により第３配管１６３を介して第１シリンダ室５１ａに供給される。

第１シリンダ室５１ａ内に作動油が供給されることにより、第１シリンダ室５１ａが加圧されてラム１１が下降し、このとき上型１３と下型６とでワークＷを挟み込み（図１参照）、ラム１１が下死点Ｐ３（図３参照）まで下降する間に、ワークＷに対して曲げ加工を施す。なお、ラム１１の加圧下降時においては、ワークＷに対する加圧力を主に油圧駆動機構１５０により付与している。

次に、ワークＷに対する曲げ加工が終了して、ラム１１の移動を停止させた後、圧抜きが行われる。図１４は、ラム１１の圧抜き時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構１５０を示す図である。制御装置３は、ナット４２ｂが所定の加速度で上昇開始し、速度が所定値に到達してからは一定の速度で上昇するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の加速度で上昇させてもよいし、加速度を変化させながら上昇させてもよい。また、制御装置３は、図１４に示すように、第１切換弁Ｓ１１をオフの状態に切り換え、第２切換弁Ｓ１２を第３状態とするように油圧駆動機構１５０を制御する。また、制御装置３は、モータ１５２ｃの回転を停止するように油圧駆動機構１５０を制御する。

この動作により、図１４の白抜き矢印に示すように、ラム１１が一定の速度で上昇する。ラム１１の上昇により、ピストン５１ｃが上方に移動する。第１シリンダ室５１ａ内の作動油は、第３配管１６３に排出され、一部が第２切換弁Ｓ１２により分岐管１６７及び分岐管１６６を介してタンク５４に排出される。また、第３配管１６３の作動油の残りの一部が第２切換弁Ｓ１２により分岐管１６５及び第１配管１６１を介して第２シリンダ室５１ｂに供給される。このとき、アキュムレータ１５８内の作動油が第１配管１６１に流出し、第１配管１６１及び第２シリンダ室５１ｂ内の圧力を調整する。

ワークＷに対する圧抜きが行われた後、ラム１１を高速上昇させる。図１５は、ラム１１の高速上昇時におけるモータ駆動機構４０及び油圧駆動機構１５０を示す図である。制御装置３は、ナット４２ｂが所定の加速度で上昇するようにサーボモータ４１を制御する。なお、制御装置３は、ナット４２ｂを一定の加速度で上昇させてもよいし、加速度を変化させながら上昇させてもよい。また、制御装置３は、図１５に示すように、第１切換弁Ｓ１１をオフの状態に切り換え、第２切換弁Ｓ１２を第１状態とするように油圧駆動機構１５０を制御する。また、制御装置３は、モータ駆動機構４０によるナット４２ｂの移動速度に応じた流量の作動油が送り出すようにポンプ１５２のモータ１５２ｃを制御する。

この動作により、図１５の白抜き矢印に示すように、ラム１１が高速上昇する。ポンプ１５２の駆動により、タンク５４からタンク接続管１６８及び第１配管１６１を介してポンプ１５２の入力部１５２ｂに作動油が流れ込み、出力部１５２ａから送り出される。ポンプ１５２の出力部１５２ａから送り出された作動油は、第２配管１６２から第２切換弁Ｓ１２により分岐管１６５及び第１配管１６１を介して第２シリンダ室５１ｂに供給される。このとき、アキュムレータ１５８内の作動油が第１配管１６１に排出され、第１配管１６１を介して第２シリンダ室５１ｂの圧力を調整する。

また、ポンプ１５２の駆動により分岐管１６５の圧力が上昇し、プレフィル接続管６０Ｐ内の圧力が所定値を超えるとプレフィル弁７８を開放させる。従って、ピストン５１ｃが上昇した際、第１シリンダ室５１ａ内の作動油は、プレフィル弁７８及びタンク接続管６０を介してタンク５５に排出される。なお、圧抜き後にラム１１を上昇させる際、モータ駆動機構４０の昇降駆動力及び油圧駆動機構１５０の昇降駆動力の双方を用いることによりラム１１を上昇させるので、ラム１１の上昇時の加速度を大きくすることができ、上型１３を早期にワークＷから離すことが可能となる。

このように、本実施形態によれば、ポンプ１５２として一方向ポンプを用いた場合においても、油圧駆動機構１５０によってワークに対する加圧力を確保しつつ、ラム１１の昇降時（特に上昇時）における加速度を大きくできるので、サーボモータ４１の容量又は回転数を大きくすることなくラム１１の昇降時における高速化を図ることができる。ポンプ１５２が一方向ポンプであるので、回転方向を変える必要がなく、ポンプ１５２の制御が容易となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上記した実施形態に限定されない。また、上記した実施形態で説明した構成は、適宜組み合わせることができる。

Ｓ１、Ｓ１１・・・第１切換弁
Ｓ２、Ｓ１２・・・第２切換弁
Ｓ３・・・第３切換弁
Ｓ４・・・第４切換弁
Ｗ・・・ワーク
２・・・加工機本体（本体部）
３・・・制御装置
１０・・・金型
１１・・・ラム
１３・・・上型
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ・・・昇降機構
４０・・・モータ駆動機構
４１・・・サーボモータ
４２・・・ボールネジ機構
４２ａ・・・ボールネジ
４２ｂ・・・ナット
５０、１５０・・・油圧駆動機構
５１・・・油圧シリンダ
５１ａ・・・第１シリンダ室
５１ｂ・・・第２シリンダ室
５１ｃ・・・ピストン
５１ｄ・・・棒状部材
５２、１５２・・・ポンプ
５４、５５・・・タンク
５６、１５６・・・配管部
５８、１５８・・・アキュムレータ
６０Ｐ・・・プレフィル接続管
６１、１６１・・・第１配管
６２、１６２・・・第２配管
７８・・・プレフィル弁
１００、１００Ａ、１００Ｂ・・・プレス機械

Claims (8)

1. 本体部に固定される固定側の金型と、前記本体部に昇降可能に保持される可動側の金型とでワークをプレス加工するプレス機械であって、
   サーボモータを駆動源として前記可動側の金型を昇降させる駆動力を付与するモータ駆動機構と、
   油圧アクチュエータを駆動源として前記可動側の金型を昇降させる駆動力を付与する油圧駆動機構と、
   前記モータ駆動機構と前記油圧駆動機構との少なくとも一方による駆動力が前記可動側の金型に付与されるように、前記モータ駆動機構及び前記油圧駆動機構を制御する制御装置と、を備え、
   前記油圧駆動機構は、
   前記可動側の金型を下降させる駆動力を発生させる第１シリンダ室、及び前記可動側の金型を上昇させる駆動力を発生させる第２シリンダ室を有する油圧シリンダと、
   前記第１シリンダ室に対して作動油を給排するポンプと、
   前記第２シリンダ室に接続され、前記第２シリンダ室に供給する作動油の圧力、及び前記第２シリンダ室から排出される作動油の圧力を調整するアキュムレータと、を備え、
   前記ポンプは、前記第２シリンダ室に対しても作動油を給排する、プレス機械。
2. 前記第２シリンダ室と前記ポンプとを接続し、一部に迂回路を有する配管を備え、
   前記アキュムレータは、前記迂回路に設けられており、
   前記迂回路における前記アキュムレータと前記第２シリンダ室との間に設けられ、流路を開閉する前記第２シリンダ室側の切換弁と、
   前記迂回路における前記アキュムレータと前記ポンプとの間に設けられ、流路を開閉する前記ポンプ側の切換弁と、を備え、
   前記制御装置は、前記油圧駆動機構を制御するに際して、前記第２シリンダ室側の切換弁と、前記ポンプ側の切換弁とを制御する、請求項１に記載のプレス機械。
3. 前記油圧シリンダは、前記第１シリンダ室及び前記第２シリンダ室を有する複動型の油圧シリンダである、請求項１又は請求項２に記載のプレス機械。
4. 前記ポンプは、前記第１シリンダ室及び前記第２シリンダ室のいずれか一方に作動油を供給し、かつ前記第１シリンダ室及び前記第２シリンダ室のいずれか他方の作動油を排出するように切り換え可能な双方向ポンプである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプレス機械。
5. 前記第２シリンダ室は、前記第１シリンダ室より受圧面積が小さく設けられている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプレス機械。
6. 前記可動側の金型は、前記本体部に昇降可能に支持されたラムに保持され、
   前記ラムの左右には、それぞれ前記モータ駆動機構及び前記油圧駆動機構が設けられ、
   左右の前記油圧駆動機構において、それぞれの前記第２シリンダ室と前記ポンプとの配管に１つの前記アキュムレータが接続される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプレス機械。
7. 前記制御装置は、ワークに対するプレス加工後の圧抜き後、前記可動側の金型を上昇させる際に、前記モータ駆動機構により前記可動側の金型を上昇させる最大速度となるタイミングよりも早く、前記第２シリンダ室への作動油の供給量が最大量となるように前記モータ駆動機構及び前記油圧駆動機構を制御する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプレス機械。
8. 本体部に固定される固定側の金型と、前記本体部に昇降可能に保持される可動側の金型とでワークをプレス加工するプレス機械の制御方法であって、
   前記プレス機械は、サーボモータを駆動源として前記可動側の金型を昇降させる駆動力を付与するモータ駆動機構、及び油圧アクチュエータを駆動源として前記可動側の金型を昇降させる駆動力を付与する油圧駆動機構を有し、
   前記モータ駆動機構と前記油圧駆動機構との少なくとも一方による駆動力が前記可動側の金型に付与されるように、前記モータ駆動機構及び前記油圧駆動機構を制御することを含み、
   前記油圧駆動機構は、
   前記可動側の金型を下降させる駆動力を発生させる第１シリンダ室、及び前記可動側の金型を上昇させる駆動力を発生させる第２シリンダ室を有する油圧シリンダと、
   前記第１シリンダ室に対して作動油を給排するポンプと、
   前記第２シリンダ室に接続され、前記第２シリンダ室に供給する作動油の圧力、及び前記第２シリンダ室から排出される作動油の圧力を調整するアキュムレータと、を備え、
   前記ポンプが前記第２シリンダ室に対しても作動油を給排する、プレス機械の制御方法。

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