JP7181807B2 - 鍛造プレス装置及び成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、鍛造プレス装置及び成形方法に関する。

鍛造プレス装置には、鍛造された被成形物を金型から突き出すノックアウト装置と被成形物の搬送を行うトランスファフィーダとを備えるものがある（例えば特許文献１を参照）。
このような鍛造プレス装置では、プレス動作から搬送までを安定的に行うためには、金型から被成形物の離型が円滑に行われる必要がある。

特開２００３－１１７６２８号公報

被成形物の離型が円滑に行われるために、金型には、被成形物の離型を促す潤滑剤が予め塗布される。
しかしながら、金型に潤滑剤が塗布された場合でも、金型が十分に暖まっていない場合等の種々の原因により金型面に潤滑膜が形成されずに、離型に要する力が増加し、円滑な離型が阻害される場合があった。

本発明は、離型作業の円滑化を図ることを目的とする。

本発明に係る鍛造プレス装置は、
対をなす金型と、
前記対をなす金型にプレス動作を付与する駆動機構と、
前記金型内の被成形物を押し出すノックアウトピンと当該ノックアウトピンに押し出し動作を付与する油圧装置とを有するノックアウト装置と、
前記油圧装置を制御して、前記ノックアウトピンを規定の動作パターンに従って作動させる制御装置とを備える鍛造プレス装置であって、
前記ノックアウトピンの押し出し動作に関する特性値を検出する検出部を備え、
前記制御装置は、前記検出部により検出された特性値が規定範囲外の場合に、不調対応処理を実行すると共に、
前記不調対応処理として、前記規定の動作パターンに替えて、前記ノックアウトピンが補正した動作パターンに従って作動するように前記油圧装置を制御する場合を含む構成とした。

本発明に係る成形方法は、
対をなす金型と、前記対をなす金型にプレス動作を付与する駆動機構と、前記金型内の被成形物を押し出すノックアウトピンと当該ノックアウトピンに押し出し動作を付与する油圧装置とを有するノックアウト装置と、前記油圧装置を制御して、前記ノックアウトピンを規定の動作パターンに従って作動させる制御装置とを備える鍛造プレス装置による成形方法であって、
前記ノックアウトピンの押し出し動作に関する特性値を検出すると共に、当該検出された特性値が規定範囲外の場合に、不調対応処理を実行すると共に、
前記不調対応処理として、前記規定の動作パターンに替えて、前記ノックアウトピンが補正した動作パターンに従って作動するように前記油圧装置を制御する場合を含む構成とした。

本発明によれば、ノックアウト装置による離型作業を円滑に行うことができる。

本発明の実施形態の鍛造プレス装置を示す構成図である。 ノックアウト装置の構成図である。 図３（Ａ）は上金型を保持するスライドの上下方向における動作線図、図３（Ｂ）はスライドとノックアウトピンの上下方向における動作線図である。 適正な離型動作において検出されたノックアウトピンの作動圧、位置、加速度の時間的変化を示す線図である。 不調な離型動作において検出されたノックアウトピンの作動圧、位置の時間的変化を示す線図である。 不調な離型動作において検出されたノックアウトピンの位置、加速度の時間的変化を示す線図である。 規定の動作パターンと補正された動作パターンに基づくノックアウトピンの位置の時間的変化を示す線図である。 成形動作において制御装置が実行する動作制御を示すフローチャートである。

［鍛造プレス装置の概略］
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態の鍛造プレス装置１を示す構成図である。

鍛造プレス装置１は、図１に示すように、クラウン２１、アップライト２２、ベッド２３、スライド１８、ガイド１９及びボルスタ２４を備える。ボルスタ２４の上部には下金型３２が固定される。スライド１８の下部には上金型３１が固定される。

上金型３１及び下金型３２は、図１における紙面左右方向に複数並んで設けられている（図では一つのみ図示）。これら上金型３１及び下金型３２は、並び順に従って、型形状が成形品の最終形状に近づくように形成されている。
従って、被成形物は、図中左から右に向かって各上金型３１及び下金型３２において順々にプレスされて、成形品の最終形状になる。

クラウン２１、アップライト２２及びベッド２３は鍛造プレス装置１の各駆動部を支持するフレーム部である。クラウン２１、アップライト２２及びベッド２３は、これらの内部にタイロッド２５ａが挿入され、かつ、タイロッドナット２５ｂにより締め付けられることで、互いに締結されている。

ボルスタ２４は、ベッド２３に固定される。スライド１８は、ガイド１９によって例えば上下方向に進退可能にガイドされる。ガイド１９は、アップライト２２などのフレーム部に支持される。スライド１８が下降することで、上金型３１と下金型３２とが近接し、これらの間で被成形物を鍛造できる。なお、スライド１８が進退する方向は特に制限されないが、本実施形態では、上下方向に進退するものとして説明する。

［トランスファフィーダ］
鍛造プレス装置１は、上記の構成に加えて、プレス動作を行う駆動機構と、被成形物の搬送装置である図示しないトランスファフィーダと、下金型３２からの被成形物の離型を行うノックアウト装置５０と、プレス動作の合間で上金型３１及び下金型３２に対して移動式のノズル４０により離型剤を供給する供給装置と、各部を制御する制御装置２を備えている。

トランスファフィーダは、上金型３１と下金型３２とが離間したときに、最上流側の上金型３１及び下金型３２に新たな成形材料を供給したり、一列に並んだ複数の上金型３１及び下金型３２に対して、被成形物を順番に搬送したりする。

トランスファフィーダは、搬送方向に並んだ複数の被成形物を両側から掴むつかみ爪を備え、(1)クランプ→(2)リフト→(3)アドバンス→(4)ダウン→(5)アンクランプ→(6)リターンの順で動作させて、各被成形物の搬送を行うことができる。

［駆動機構］
鍛造プレス装置１は、スライド１８を昇降するための構成として、モータ１１、フライホイール１２、クラッチブレーキ１３、伝動軸１４、減速機１５、エキセン軸１６及びコンロッド１７を備える。このうち、モータ１１、フライホイール１２、クラッチブレーキ１３が駆動機構に相当する。

モータ１１は、クラウン２１などのフレーム部に固定される。エキセン軸１６は主軸部１６ａが軸受け４１を介してクラウン２１又はアップライト２２などのフレーム部に回転可能に支持される。クラッチブレーキ１３と減速機１５とは、支持フレームを介して、クラウン２１又はアップライト２２などのフレーム部に支持される。

モータ１１は、例えば誘導モータであり、スライド１８を昇降させる動力を発生する。モータ１１の動力は例えばベルト１１ａを介してフライホイール１２に伝達され、フライホイール１２を回転させる。

クラッチブレーキ１３は、フライホイール１２と伝動軸１４とを断続でき、これらを接続すると、フライホイール１２の回転運動が伝動軸１４に伝達される。さらに、クラッチブレーキ１３は、伝動軸１４と固定部分とを断続できる。固定部分とは、例えばアップライト２２などのフレーム部、或いはフレーム部に固定された部材である。

エキセン軸１６は、回転中心軸に沿って貫通する中空部を有する。伝動軸１４は、この中空部においてエキセン軸１６と相対的に回転可能に配置される。伝動軸１４は、フライホイール１２の回転運動を減速機１５に伝達する。減速機１５は、伝動軸１４の回転運動を減速してエキセン軸１６に伝達する。

エキセン軸１６は、主軸部１６ａに対して偏心した偏心部１６ｂを有し、偏心部１６ｂがコンロッド１７と接続されている。コンロッド１７は、エキセン軸１６とスライド１８とを連結し、エキセン軸１６の回転運動を直線運動に変換してスライド１８に伝達する。

エキセン軸１６は、鍛造プレスの一回のサイクルに一回転する構成なので、回転速度が低い。一方、本実施形態では、伝動軸１４と減速機１５とを有することで、フライホイールとエキセン軸とが直接に接続される構成と比較して、モータ１１及びフライホイール１２の回転速度を高くできる。これにより、効率的な鍛造プレス装置１の運転が可能となる。

［ノックアウト装置］
図２はノックアウト装置５０の構成図である。
ノックアウト装置５０は、図示のように、ボルスタ２４及び下金型３２を貫通して、下金型３２内の被成形物を押し出すノックアウトピン５１と、ノックアウトピン５１を上下に進退移動させる油圧シリンダ５２と、油圧シリンダ５２に油圧を供給する油圧ポンプ５３と、油を貯留するタンク５４と、圧油を一時的に貯留するアキュムレータ５６と、油圧シリンダ５２と油圧ポンプ５３との接続状態を切り替えると共に、アキュムレータ５６に畜圧された圧油を用いて供給油量を制御する流量調整弁（サーボバルブ）５５とを備えている。上記油圧シリンダ５２、油圧ポンプ５３、流量調整弁５５及びアキュムレータ５６が本発明の油圧装置に対応する。

さらに、ノックアウト装置５０には、ノックアウトピン５１の作動圧を検出する圧力検出部としての圧力センサ５７と、ノックアウトピン５１の進退方向の位置を検出する位置検出部としての位置センサ５８と、ノックアウトピン５１の進退方向の加速度を検出する加速度検出部としての加速度センサ５９とが設けられている。これらは、ノックアウトピン５１の押し出し動作に関する特性値（作動圧、位置、速度、加速度等）を検出する検出部に対応する。

ノックアウトピン５１は、油圧シリンダ５２のピストンに装備されており、ピストンは進退動作方向が上下方向に向けられている。
油圧シリンダ５２は、複動式であり、ピストンを上昇させるポートと下降させるポートとを備えている。そして、これらのポートは、流量調整弁５５により、一方が油圧ポンプ５３、他方がタンク５４に接続された状態と一方がタンク５４、他方が油圧ポンプ５３に接続された状態とこれらのいずれにも接続されずに閉塞された状態とに切り替えられる。
これらにより、油圧シリンダ５２は、ノックアウトピン５１の進出（上昇）状態、退避（下降）状態、現在位置を維持する状態のいずれかに切り替えることができる。
なお、流量調整弁５５の切り替え動作は制御装置２により制御される。

また、流量調整弁５５は、制御装置２の制御により、アキュムレータ５６を利用して油圧シリンダ５２へ供給される圧油の流量を任意に制御することができる。これにより、下金型３２内の被成形物を押し出す際のノックアウトピン５１の速度を制御することができる。

圧力センサ５７は、ピストンを上昇させるポートに加わる油圧の圧力を検出するセンサであり、これにより、ノックアウトピン５１の作動圧を検出する。
位置センサ５８は、油圧シリンダ５２のピストンに接続されたリニアセンサであり、ノックアウトピン５１の上下方向の位置を検出する。また、この位置センサ５８による検出位置の単位時間当たりの変化量からノックアウトピン５１の上下方向の移動速度を求めることができる。つまり、位置センサ５８は、速度検出部としても機能する。
加速度センサ５９は、ノックアウトピン５１又は油圧シリンダ５２のピストンに設けられており、これらの上下方向の加速度を検出することができる。

［鍛造プレス装置の成形動作］
制御装置２は、ＣＰＵやメモリ、周辺回路などのハードウェアが組み込まれて構成され、鍛造プレス装置１を統合制御するものであり、後述する各種の処理をプログラムによる実行するいわゆるシーケンサーである。
上記制御装置２は、図１及び図２に示すように、圧力センサ５７、位置センサ５８、加速度センサ５９に接続されており、これらのセンサから各々が検出したノックアウトピン５１の作動圧、ノックアウトピン５１の上下方向の位置、ノックアウトピン５１の加速度等が入力される。
また、前述したエキセン軸１６には、その軸角度を検出する図示しないエンコーダが併設されており、当該エンコーダがエキセン軸１６の軸角度を検出して制御装置２に入力する。なお、エキセン軸１６の軸角度ではなく、スライド１８の高さを検出するリニアセンサ、その他の検出手段を備える構成としても良い。

さらに、制御装置２には、モータ１１、クラッチブレーキ１３を作動させる図示しない電磁弁、ノックアウト装置５０の流量調整弁５５、トランスファフィーダを作動させる図示しないサーボモータが接続され、これらモータ１１、クラッチブレーキ１３、ノックアウト装置５０、トランスファフィーダの動作制御を行うことができる。
さらに、制御装置２には、表示部２６が接続されており、鍛造プレス装置１の制御状態等の各種の情報を表示させる。

上記制御装置２は、成形動作において、モータ１１を回転駆動させて、クラッチブレーキ１３により伝動軸１４にトルクを接続し、減速機１５を通じてエキセン軸１６を減速回転させる。当該エキセン軸１６の一回転により、コンロッド１７を介してスライド１８が一回の昇降動作を行う。これにより、上金型３１が下金型３２に接近し、被成形物に対するプレス動作が行われる。
一方、スライド１８が下死点を通過すると、制御装置２は、ノックアウト装置５０の流量調整弁５５を制御して、ノックアウトピン５１の上昇動作と下降動作とを実行する。これにより、ノックアウトピン５１は、下金型３２内の被成形物に衝突し、下金型３２から離型させる。
そして、制御装置２は、トランスファフィーダのサーボモータを制御して、新しい被成形物の供給又は離型した被成形物の搬送を実行する。
これ以降は、モータ１１を駆動したままの状態で、クラッチブレーキ１３の接続と切断との切り替えにより、成形動作を繰り返し実行する。

［ノックアウトピンの通常の押し出し動作における各種の動作特性］
図３（Ａ）は、上金型３１を保持するスライド１８の上下方向における動作線図である。横軸は時間、縦軸は高さを示す。スライド１８は、連続的な成形動作において、制御装置２の制御により、一ストローク分のスライド１８の上下動と上死点における一時停止とを繰り返し行う。鍛造プレス装置１は、一ストロークの動作時間と一時停止時間の合計時間を一周期として上金型３１及び下金型３２によるプレス動作を実行する。離型が円滑に行われている場合、このプレス動作の一周期は一定の値（規定周期）となる。このように、規定周期でプレス動作を実行する制御を第一のプレス動作制御とする。
なお、制御装置２に制御盤を備え付けて、規定周期を任意に設定可能としても良い。

図３（Ｂ）は、スライド１８とノックアウトピン５１の上下方向における動作線図である。この図において、スライド１８については、図３（Ａ）に示す下死点を含む昇降動作の一部であるＡの部分を示した拡大線図となっている。
図３（Ｂ）に示すように、制御装置２は、エキセン軸１６に設けられたエンコーダによりスライド１８の下死点通過が検出されると、流量調整弁５５を制御して、ノックアウトピン５１の上昇動作を開始し、最高位置に達すると一定時間滞留し、その後に最低位置まで下降させる。
上述のノックアウトピン５１の上昇時間ｔ１、滞留時間ｔ２、下降時間ｔ３、ノックアウトピン５１の上昇量ｈ１及び下降量ｈ１については、予め設定値が定められており、ノックアウトピン５１は、図３（Ｂ）に示す規定の動作パターンに従って離型動作を実行する。なお、この図３（Ｂ）に示す台形となる規定の動作パターンは、ノックアウトピン５１に対する指令値に基づく動作線図であり、ノックアウトピン５１の実際の動作は、多少の変動や遅れが発生する。

図４は、図３（Ｂ）に示す台形の規定の動作パターンの指令値に基づいて、ノックアウトピン５１による離型動作が円滑に行われた場合に、圧力センサ５７、位置センサ５８及び加速度センサ５９によって検出された検出値から得られたノックアウトピン５１の作動圧、位置（高さ）、加速度の時間的変化を示す線図である。
図示において、実線Ｌ１は規定の動作パターンの指令値、破線Ｌ２はノックアウトピン５１の検出位置、実線Ｌ３はノックアウトピン５１の検出作動圧、点線Ｌ４はノックアウトピン５１の検出加速度を示している。また、横軸は時間、縦軸は位置、圧力、加速度の大きさを示す。

横軸のノックアウト（ＫＯ）タイミングは、ノックアウトピン５１が下金型３２内の被成形物に衝突するタイミングを示している。
ノックアウトピン５１は、破線Ｌ２に示すように、上昇の開始の立ち上がりで遅れを生じるが、加速して被成形物に衝突した後に、指令値よりも高速（符号Ｆ）で上昇して離型動作が行われる。

ノックアウトピン５１の作動圧は、実線Ｌ３に示すように、ノックアウトピン５１が上昇を開始し、被成形物に衝突した後に急激に圧力上昇し、被成形物が離型後に急激に低下して低圧状態を維持し、ノックアウトピン５１の指令値の最高位置の手前で再び上昇して、油圧ポンプ５３が出力する一定の圧力を維持した状態となる。

ノックアウトピン５１の加速度は、点線Ｌ４に示すように、ノックアウトピン５１の上昇開始直後に瞬間的に上昇し、すぐに低下して急上昇に転じて、ノックアウトタイミングで最高値となって、被成形物に衝突した後は急激に低下する。そして、低圧状態を維持し、ノックアウトピン５１の最高位置の手前で一時的に上昇し、その後は最低値となる。

［ノックアウトピンの不調を生じた押し出し動作における各種の動作特性］
次に、下金型３２からの被成形物の離型が円滑に行われずノックアウトピン５１の負荷が大きくなった場合の動作特性について説明する。
図５は、図３（Ｂ）の規定の動作パターンの指令値に対して、ノックアウトピン５１の離型動作が円滑に行われなかった場合に、圧力センサ５７及び位置センサ５８によって検出された検出値から得られたノックアウトピン５１の作動圧、位置（高さ）の時間的変化を示す線図である。
また、図６は、図３（Ｂ）の規定の動作パターンの指令値に対して、ノックアウトピン５１の離型動作が円滑に行われなかった場合に、位置センサ５８及び加速度センサ５９によって検出された検出値から得られたノックアウトピン５１の位置（高さ）、加速度の時間的変化を示す線図である。

図５において、実線Ｌ１は規定の動作パターンの指令値、一点鎖線Ｌ２ａはノックアウトピン５１の検出位置、実線Ｌ３ａはノックアウトピン５１の検出作動圧を示している。また、参考のために、離型が良好な場合のノックアウトピン５１の検出位置と検出作動圧とを破線Ｌ２、点線Ｌ３で示している。
実線Ｌ３ａに示すように、離型が円滑に行われないと、ノックアウトタイミングで作動圧は通常よりも高圧となるまで急激に上昇し、離型の後は通常の作動圧まで低下する傾向を示す。
また、この場合、一点鎖線Ｌ２ａに示すように、ノックアウトピン５１は、ノックアウトの際に、通常よりも高位置まで上昇を生じる。さらに、このとき、ノックアウトピン５１は、急激な上昇を行うので、通常の上昇速度よりも高速に達する。

図６において、実線Ｌ１は規定の動作パターンの指令値、一点鎖線Ｌ２ａはノックアウトピン５１の検出位置、実線Ｌ４ａはノックアウトピン５１の検出加速度を示している。また、参考のために、離型が良好な場合のノックアウトピン５１の検出位置と検出加速度とを破線Ｌ２、点線Ｌ４で示している。
実線Ｌ４ａに示すように、離型が円滑に行われないと、離型の際に加速度は通常よりも高い値となるまで急激に上昇し、離型の後は通常の加速度まで低下する傾向を示す。

上述のように、離型動作が円滑に行われないと、ノックアウトピン５１の作動圧及び加速度は通常は生じ得ない値にまで上昇し、ノックアウトの際のノックアウトピン５１の高さ及び上昇速度も通常は達しない高さ及び上昇速度に上昇を生じる。
従って、制御装置２は、図５又は図６に示すように、ノックアウトピン５１の作動圧及び加速度について、不調時に達して通常は達しない値の閾値Ｐｅ、Ｇｅを予め定めて記憶しておき、作動中の検出作動圧又は検出加速度が、それぞれの閾値Ｐｅ、Ｇｅを超えるか否かによって、離型が円滑に行われない離型動作の不調の発生を検出することができる。
また、制御装置２は、図５又は図６に示すように、ノックアウトピン５１のノックアウト時の高さについて、不調時に達して通常は達しない値の閾値Ｉｅを予め定めて記憶しておき、ノックアウト時における検出位置が閾値Ｉｅを超えるか否かによって、離型動作の不調の発生を検出することができる。
また、ノックアウト時における検出位置の変化から求まるノックアウトピン５１の上昇速度について、不調時に達して通常は達しない値の閾値Ｖｅを予め定めて記憶しておき、ノックアウト時における検出位置の変化から求まる上昇速度が閾値Ｖｅを超えるか否かによって、離型動作の不調の発生を検出することができる。

［不調対応処理(1)］
制御装置２は、ノックアウトピン５１の作動圧、ノックアウトピン５１の加速度、ノックアウト時のノックアウトピン５１の高さ、ノックアウト時のノックアウトピン５１の上昇速度のそれぞれについて閾値Ｐｅ、Ｇｅ、Ｉｅ、Ｖｅを定め、検出された作動圧、加速度、高さ、上昇速度のいずれか一つでも、各々に定められた閾値を超えた場合には、離型動作の不調が発生したものと判断する。
そして、制御装置２は、次回の離型動作の際に不調対応処理(1)を実行する。
不調対応処理(1)では、制御装置２は、ノックアウトピン５１の離型動作において、前述した規定の動作パターンに替えて補正した動作パターンに従って離型動作を実行する。

図７は、規定の動作パターンを実線、補正した動作パターンを破線で示した線図であり、縦軸はノックアウトピン５１の位置（高さ）、横軸は時間を示している。
前述したように、規定の動作パターンでは、ノックアウトピン５１の上昇時間ｔ１、滞留時間ｔ２、下降時間ｔ３及びノックアウトピン５１の上昇量ｈ１及び下降量ｈ１が規定値に定められている。
これに対して、補正した動作パターンでは、滞留時間ｔ２、下降時間ｔ３及びノックアウトピン５１の上昇量及び下降量は、規定の動作パターンと同じ値となるが、上昇時間ｔ１ａは、規定の動作パターンの上昇時間ｔ１に対して係数ｋを乗じた値となる。
ｔ１ａ＝ｋ・ｔ１ （但し、ｋ＞１）

つまり、補正した動作パターンでは、規定の動作パターンよりも低速でノックアウトピン５１の上昇動作が行われる。ノックアウトピン５１の上昇速度の調節は、ノックアウト装置５０の流量調整弁５５を制御して、油圧シリンダ５２に供給される圧油の流量を変更することにより実施される。

また、制御装置２は、成形が複数回繰り返し実行される場合において、今回の成形で不調対応処理(1)が実施されたにも拘わらず、今回の成形で検出された作動圧、加速度、高さ、上昇速度のいずれか一つでも、各々に定められた閾値を超えた場合には、次回の成形の際に改めて不調対応処理(1)が実施される。
その場合、補正した動作パターンは、前回の補正した動作パターンにおける上昇時間ｔ１ａにさらに係数ｋを乗じた値を新たな上昇時間ｔ１ｂとする。
ｔ１ｂ＝ｋ・ｔ１ａ

従って、不調対応処理(1)により離型動作の不調の解消が検出されない場合には、補正した動作パターンにおける上昇時間には係数ｋが重畳的に乗じられる。
但し、不調対応処理(1)の繰り返し回数は、上限値が設定されている。そして、当該上限値を超えても、検出された作動圧、加速度、高さ、上昇速度の全てが各々に定められた閾値以下とならない場合には、制御装置２は、鍛造プレス装置１には解消不能な異常が発生しているものと判断して、異常の報知処理と成形動作の停止とを実行する。
異常の報知処理は、例えば、表示部２６において、離型動作の異常を報知する報知画面を表示する、表示部２６が音声出力部を備えている場合には報知音を出力する等である。
また、成形動作の停止の際に、モータ１１の停止、クラッチブレーキ１３によるフライホイール１２の制動、ノックアウト装置５０の停止、トランスファフィーダの停止を含む鍛造プレス装置１の全構成を停止させる。制御装置２は、制御盤から動作の復帰の入力が行われない限り、上記各構成の停止状態を維持する。
なお、異常の報知処理と成形動作の停止とは、いずれか一方のみを実行する構成としてもよい。

［不調対応処理(1)に伴う生産性の低下防止措置］
前述したように、鍛造プレス装置１では、連続的な成形動作を一定の周期で実行する。そして、連続的な成形動作において、周期的に行われるスライド１８の昇降動作の合間を縫って、ノックアウト装置５０による離型動作とトランスファフィーダによる被成形物の搬送動作とが行われる。
この場合、スライド１８が下死点に達してから次の成形時のスライド１８の下降動作の開始までの時間を離型動作と搬送動作を行うための作業時間Ｔ０とし、ノックアウト装置５０による離型動作の所要時間をＴ１、トランスファフィーダの搬送動作の所要時間をＴ２とすると、Ｔ０≧Ｔ１＋Ｔ２であることが要求される。

しかしながら、不調対応処理(1)が繰り返されて、ノックアウトピン５１の上昇時間に重畳的に係数ｋが乗じられると、離型動作の所要時間Ｔ１が長くなり、Ｔ０＜Ｔ１＋Ｔ２となる場合が生じ得る。
この場合、制御装置２は、クラッチブレーキ１３を制御して、スライド１８の上死点における一時停止時間を延長する。この一時停止時間の延長に伴って延長された作業時間をＴ０ａとすると、制御装置２は、Ｔ０ａ＝Ｔ１＋Ｔ２となるように調整する。
これにより、次のスライド１８の昇降動作の開始までに、ノックアウト装置５０による離型動作とトランスファフィーダの搬送動作を終えることができる。

但し、作業時間をＴ０ａに延長するということは、成形動作の周期を一時的に延長することになるので、連続的な成形動作の生産性の低下を生じる。
従って、制御装置２は、次回以降の成形動作において、検出された作動圧、加速度、高さ、上昇速度の全てが正常範囲となった場合には、その次の作業時間を短縮させるように、クラッチブレーキ１３を制御する。その場合の短縮時間は、前回の延長分であるＴ０ａ－Ｔ０とし、短縮された作業時間Ｔ０ｂは、Ｔ０ｂ＝Ｔ０－（Ｔ０ａ－Ｔ０）とすることが望ましい。
このように、作業時間の短縮により規定周期より短い周期でプレス動作を実行する制御を第二のプレス動作制御とする。

また、制御装置２は、作業時間が延長又は短縮された場合には、直前の作業時間に基づく成形動作の周期と、延長又は短縮された作業時間に基づく成形動作の周期とを表示部２６に表示する表示制御を実行する。

［不調対応処理(2)］
制御装置２は、成形作業において検出された作動圧、加速度、高さ、上昇速度のいずれか一つでも、各々に定められた閾値を超えた場合には、離型動作の不調が発生したものとして、不調対応処理(1)と共に不調対応処理(2)を実行する。
不調対応処理(2)では、制御装置２は、表示部２６に離型動作の不調の発生を報知する報知画面を表示する。

［成形動作の制御］
図８は成形動作において制御装置２が実行する動作制御を示すフローチャートである。
このフローチャートに基づいて形成動作の制御について説明する。このフローチャートでは、連続的に成形動作が行われる場合の一回の成形動作における処理を示している。

まず、モータ１１の駆動によりスライド１８が下降動作を開始すると（ステップＳ１）、制御装置２は、スライド１８の下死点到達を監視する（ステップＳ３）。
そして、スライド１８の下死点到達がエンコーダにより検出されると、制御装置２は、前回の成形動作において選択された動作パターンに基づいてノックアウト装置５０による離型動作を開始する（ステップＳ５）。

制御装置２は、離型動作中又はノックアウトタイミングで検出されるノックアウトピン５１の作動圧、位置、上昇速度、加速度から、離型動作の不調の発生の有無を判定する（ステップＳ７）。
その結果、離型動作の不調が発生していないと判定した場合には、制御装置２は、次回の成形動作中の離型動作を規定の動作パターンで実行することを決定する（ステップＳ９）。

さらに、今回の成形動作以前の成形動作において、不調対応処理(1)により作業時間Ｔ０ａの延長に伴う成形動作の周期の延長が行われていたか否かを判定する（ステップＳ１１）。
そして、周期が延長されていた場合には、制御装置２は、次回の成形動作について短縮された作業時間Ｔ０ｂに基づく周期を選択する（ステップＳ１３）。このとき、制御装置２は、表示部２６に、今回の成形動作の周期と次回の成形動作の周期とを表示し（ステップＳ１５）、今回の成形動作を終了する。
一方、周期の延長がされていなかった場合には、制御装置２は、次回の成形動作について通常の作業時間Ｔ０に基づく周期を選択し（ステップＳ１７）、今回の成形動作を終了する。

一方、ステップＳ７において、離型動作の不調が発生していると判定した場合には、制御装置２は、不調の連続発生回数が予め定められた上限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。
その結果、不調の連続発生回数が上限値を超えている場合には、制御装置２は、表示部２６に異常の報知画面を表示して、成形動作を停止させる（ステップＳ２１）。そして、今回の成形動作はそのまま終了となる。

一方、不調の連続発生回数が上限値以下の場合には、制御装置２は、表示部２６に離型動作の不調発生の報知画面を表示させる（ステップＳ２３）。
さらに、次回の成形動作中の離型動作を補正した動作パターンで実行することを決定する（ステップＳ２５）。また、このとき、制御装置２は、次回の成形動作中の離型動作の動作パターンにおける上昇時間ｔ１ａ又はｔ１ｂを算出する（ステップＳ２７）

次に、制御装置２は、作業時間Ｔ０に対して、ノックアウト装置５０による離型動作の所要時間Ｔ１とトランスファフィーダの搬送動作の所要時間をＴ２とが、Ｔ０≧Ｔ１＋Ｔ２であるか否かについて判定する（ステップＳ２９）。
その結果、Ｔ０≧Ｔ１＋Ｔ２である場合には、制御装置２は、次回の成形動作について通常の作業時間Ｔ０に基づく周期を選択し（ステップＳ３１）、今回の成形動作を終了する。

一方、Ｔ０＜Ｔ１＋Ｔ２である場合には、制御装置２は、次回の成形動作について延長された作業時間Ｔ０ａに基づく周期を選択する（ステップＳ３３）。そして、制御装置２は、表示部２６に、今回の成形動作の周期と次回の成形動作の周期とを表示し（ステップＳ１５）、今回の成形動作を終了する。

［発明の実施形態の技術的効果］
上記鍛造プレス装置１は、ノックアウトピン５１の押し出し動作に関する特性値を検出する検出部として圧力センサ５７、位置センサ５８及び加速度センサ５９を備え、制御装置２は、これらのセンサ５７，５８，５９により検出されたノックアウトピン５１の作動圧、ノックアウトピン５１の加速度、ノックアウト時のノックアウトピン５１の高さ、ノックアウト時のノックアウトピン５１の上昇速度が閾値を超えた場合（規定範囲外の場合）に、不調対応処理(1)、(2)を実行する。
このため、作業者は、離型動作の不調の発生を認識することができ、又は、離型動作の不調を抑制する処理が実行され、離型作業の円滑化を図ることが可能となる。

また、制御装置２は、不調対応処理(1)として、規定の動作パターンに替えて、ノックアウトピン５１が補正した動作パターンに従って作動するように油圧装置の流量調整弁５５を制御する。
従って、動作パターンの変更により、離型動作の不調を解消し、離型作業の円滑化を図ることが可能となる。

また、制御装置２は、不調対応処理(2)のように、表示部２６に離型動作の不調の発生を報知する報知画面を表示することにより、作業者に対して、明確に離型動作の不調の発生を認識させることができる。

また、鍛造プレス装置１は、検出部として、ノックアウトピン５１の作動圧を検出する圧力センサ５７を備え、制御装置２は、検出作動圧が規定値である閾値を超える場合に、離型動作の不調発生として不調対応処理(1)、(2)を実行させるので、離型動作の不調発生を適切に検出することができ、不調対応処理(1)、(2)により適切に処理することができる。

同様に、鍛造プレス装置１は、検出部として、ノックアウトピン５１の動作速度を検出する位置センサ５８を備え、制御装置２は、ノックアウト時のノックアウトピン５１の高さ又は動作速度が規定値である閾値を超える場合にも、離型動作の不調発生として不調対応処理(1)、(2)を実行させるので、離型動作の不調発生を適切に検出することができ、不調対応処理(1)、(2)により適切に処理することができる。

同様に、鍛造プレス装置１は、検出部として、ノックアウトピン５１の加速度を検出する加速度センサ５９を備え、制御装置２は、加速度が規定値である閾値を超える場合にも、離型動作の不調発生として不調対応処理(1)、(2)を実行させるので、離型動作の不調発生を適切に検出することができ、不調対応処理(1)、(2)により適切に処理することができる。

また、制御装置２は、不調対応処理(1)における補正した動作パターンを、規定の動作パターンよりもノックアウトピン５１の押し出し方向の移動速度が低速となるパターンとしているので、下金型３２からの被成形物の離型が徐々に促すように行われ、良好な離型を実現することが可能となる。

また、制御装置２は、不調対応処理(1)が連続して実行される場合に、補正した動作パターンを、前回の補正した動作パターンよりも、ノックアウトピン５１の移動速度が低速となるパターンとするので、離型の不調の度合いに応じて、ノックアウトピン５１を適正な移動速度に調整することができ、より良好な離型を実現することが可能となる。

また、制御装置２は、規定周期で対をなす上金型３１及び下金型３２のプレス動作を実行するように駆動機構のクラッチブレーキ１３を制御する第一のプレス動作制御と、補正した動作パターンによる遅延が生じた場合に、規定周期より短い周期でプレス動作を実行するようにクラッチブレーキ１３を制御する第二のプレス動作制御とを実行する。
このため、不調対応処理(1)により生じ得るプレス動作の遅延を低減又は解消し、生産性の低下を抑制又は回避することが可能となる。

また、制御装置２は、上金型３１及び下金型３２のプレス動作の周期が変更された場合に、表示部２６によって、変更の前後のプレス動作の周期をそれぞれ表示するので、作業者にプレス動作の周期の変更を効果的に認識させることが可能となる。

また、制御装置２は、補正した動作パターンによるノックアウトピン５１の押し出し動作が規定回数繰り返されても、各センサ５７，５８，５９からなる検出部により検出された特性値が規定範囲外のままである場合に、異常の報知処理と成形動作の停止の両方を実行している。
このように、繰り返し動作パターンを補正しても離型動作の不調が解消しない場合には、離型動作の不調が、動作の変更により解消し得る原因ではない可能性が高い。従って、そのような場合には、報知処理や成形動作の停止により、他の原因であることを作業者に知らしめると共に、検査の機会が得られるようにすることが可能である。

［その他］
以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、鍛造プレス装置１の実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
また、制御装置２は、プログラムにより各種の機構を実現するシーケンサーを例示したが、ハードウェアである各種の回路を用いて、同様の機能を実現しても良い。

また、制御装置２は、不調対応処理(1)により生じ得るプレス動作の遅延を低減又は解消するために第二のプレス動作制御を行っているが、これに限定されない。
即ち、前回以前に不調対応処理(1)が実行されているか否かに拘わらず、規定の動作パターンによる離型動作が行われた場合に、その次のプレス動作において、プレス動作の周期の低減を図る第二のプレス動作制御を実行する構成としても良い。
その場合、プレス動作の周期の短縮時間は、予め規定された時間又は規定された割合で短縮することが好ましい。
これにより、プレス動作が連続して実行される場合に、生産性の向上を図ることが可能となる。

また、鍛造プレス装置１では、下金型３２側にのみノックアウト装置５０を設ける構成を例示したが、上金型３１側にもノックアウト装置を設けてもよい。その場合、上金型３１のノックアウト装置にも、ノックアウト装置５０と同様の動作制御を行う構成としても良い。

１ 鍛造プレス装置
２ 制御装置
１１ モータ（駆動機構）
１２ フライホイール（駆動機構）
１３ クラッチブレーキ（駆動機構）
１８ スライド
２６ 表示部
３１ 上金型
３２ 下金型
５０ ノックアウト装置
５１ ノックアウトピン
５２ 油圧シリンダ
５３ 油圧ポンプ
５５ 流量調整弁
５６ アキュムレータ
５７ 圧力センサ（検出部）
５８ 位置センサ（検出部）
５９ 加速度センサ（検出部）

Claims (13)

1. 対をなす金型と、
   前記対をなす金型にプレス動作を付与する駆動機構と、
   前記金型内の被成形物を押し出すノックアウトピンと当該ノックアウトピンに押し出し動作を付与する油圧装置とを有するノックアウト装置と、
   前記油圧装置を制御して、前記ノックアウトピンを規定の動作パターンに従って作動させる制御装置とを備える鍛造プレス装置であって、
   前記ノックアウトピンの押し出し動作に関する特性値を検出する検出部を備え、
   前記制御装置は、前記検出部により検出された特性値が規定範囲外の場合に、不調対応処理を実行すると共に、
   前記不調対応処理として、前記規定の動作パターンに替えて、前記ノックアウトピンが補正した動作パターンに従って作動するように前記油圧装置を制御する場合を含む、
   鍛造プレス装置。
2. 前記検出部は、前記ノックアウトピンの作動圧を検出する圧力検出部を含み、
   前記制御装置は、前記圧力検出部が検出する作動圧が規定値を超える場合に、前記不調対応処理を実行するように前記油圧装置を制御する、
   請求項１に記載の鍛造プレス装置。
3. 前記検出部は、前記ノックアウトピンの動作速度を検出する速度検出部を含み、
   前記制御装置は、前記速度検出部が検出する動作速度が規定値を超える場合に、前記不調対応処理を実行するように前記油圧装置を制御する、
   請求項１又は２に記載の鍛造プレス装置。
4. 前記検出部は、前記ノックアウトピンの加速度を検出する加速度検出部を含み、
   前記制御装置は、前記加速度検出部が検出する加速度が規定値を超える場合に、前記不調対応処理を実行するように前記油圧装置を制御する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の鍛造プレス装置。
5. 前記検出部は、前記ノックアウトピンの位置を検出する位置検出部を含み、
   前記制御装置は、前記ノックアウトピンが前記金型から前記被成形物を押し出す際に前記位置検出部が検出する位置が規定値を超える場合に、前記不調対応処理を実行するように前記油圧装置を制御する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の鍛造プレス装置。
6. 前記補正した動作パターンは、前記規定の動作パターンよりも、前記ノックアウトピンの押し出し方向の移動速度が低速となるパターンである、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の鍛造プレス装置。
7. 前記制御装置は、
   前記不調対応処理が連続する場合に、
   前記補正した動作パターンを、前回の前記補正した動作パターンよりも、前記ノックアウトピンの押し出し方向の移動速度が低速となるパターンとする、
   請求項６に記載の鍛造プレス装置。
8. 前記制御装置は、
   規定周期で前記対をなす金型のプレス動作を実行するように前記駆動機構を制御する第一のプレス動作制御と、
   前記補正した動作パターンによる前記ノックアウトピンの移動速度の低速化に伴い、前記金型のプレス動作の遅延が生じた場合に、当該遅延が生じたプレス動作以降のプレス動作を前記規定周期より短い周期で実行するように前記駆動機構を制御する第二のプレス動作制御とを実行する、
   請求項６又は７に記載の鍛造プレス装置。
9. 前記制御装置は、
   規定周期で前記対をなす金型のプレス動作を実行するように前記駆動機構を制御する第一のプレス動作制御を実行し、
   前記規定の動作パターンによる前記ノックアウトピンの押し出し動作が行われる場合に、前記金型のプレス動作を、前回の周期よりも短い周期で実行する、
   請求項６から８のいずれか一項に記載の鍛造プレス装置。
10. 前記制御装置は、前記金型のプレス動作の周期が変更された場合に、表示部によって、変更の前後の前記金型のプレス動作の周期をそれぞれ表示する、
    請求項８又は９に記載の鍛造プレス装置。
11. 前記制御装置は、
    前記補正した動作パターンによる前記ノックアウトピンの押し出し動作が規定回数繰り返されても、前記検出部により検出された特性値が規定範囲外のままである場合に、異常の報知処理と成形動作の停止のいずれか一方又は両方を実行する、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の鍛造プレス装置。
12. 前記制御装置は、前記不調対応処理として、表示部による不調発生の報知を実行する場合を含む、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の鍛造プレス装置。
13. 対をなす金型と、前記対をなす金型にプレス動作を付与する駆動機構と、前記金型内の被成形物を押し出すノックアウトピンと当該ノックアウトピンに押し出し動作を付与する油圧装置とを有するノックアウト装置と、前記油圧装置を制御して、前記ノックアウトピンを規定の動作パターンに従って作動させる制御装置とを備える鍛造プレス装置による成形方法であって、
    前記ノックアウトピンの押し出し動作に関する特性値を検出すると共に、当該検出された特性値が規定範囲外の場合に、不調対応処理を実行すると共に、
    前記不調対応処理として、前記規定の動作パターンに替えて、前記ノックアウトピンが補正した動作パターンに従って作動するように前記油圧装置を制御する場合を含む、
    成形方法。

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