KR102545242B1

KR102545242B1 - 프레스 장치

Info

Publication number: KR102545242B1
Application number: KR1020210061109A
Authority: KR
Inventors: 켄이치로 히루마
Original assignee: 가부시키가이샤 자노메
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2023-06-16
Also published as: JP2022033563A; KR20220022089A; CN114074446B; CN114074446A

Abstract

본 발명은, 프레스 장치의 휨에 기인하는 프레스의 정밀도의 열화를 경감시켜, 정밀하게 대상물을 프레스할 수 있는 프레스 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
이를 해결하기 위해, 프레스 장치(1)는, 프레스의 대상이 되는 대상물(W)에 하중을 부여하는 램(31)과, 램(31)을 구동하는 구동부(4)와, 대상물(W)에 대한 램(31)의 하중의 하중값을 검출하는 검출부(5)와, 대상물(W)에 램(31)이 하중을 부여하도록 구동부(4)를 제어하는 제어부(2)를 구비하고, 제어부(2)는, 사전의 설정에 기초해서, 대상물(W)을 실제로 프레스한 경우의 프레스량이 원하는 프레스량 DP 이하가 되는 설정 이동 거리 DS로, 램(31)을 이동시키는 제어를 행하고, 램(31)이 설정 이동 거리 DS를 이동 중에, 원하는 프레스량 DP에 대해서 부족한 램(31)의 부족 이동 거리 DT를, 검출부(5)에 의해 검출되는 하중값에 기초해서 산출하고, 램(31)이 부족 이동 거리 DT를 이동하는 제어를 행한다.

Description

프레스 장치{PRESS APPARATUS}

본 실시형태는, 대상물을 프레스하는 프레스 장치에 관한 것이다.

서보모터 등의 구동 장치에 의해, 램을 상하동시켜 대상물을 프레스하는 프레스 장치가 알려져 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2002-66798호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2008-119737호 공보

프레스 장치는, 램에 의해 고압의 하중에 의해 대상물의 프레스를 행한다. 고압의 하중으로 대상물의 프레스를 행하기 때문에, 램은 대상물로부터 반력을 받는다. 프레스 장치는, 견고하게 구성되어 있지만, 이 반력에 의해 휨이 발생한다. 이 휨은, 일반적으로 램과 대상물을 이간시키는 방향으로 발생한다. 이 때문에, 미리 설정된 설정 이동 거리에 의해 램을 이동시켜, 대상물을 프레스한 경우, 대상물은 원하는 프레스량 미만으로 프레스되게 되어 바람직하지 않다.

또한, 단순히 설정 이동 거리에 미리 설정된 보정량을 가산한 이동량에 의해 램을 이동시켜, 대상물의 프레스를 행한 경우, 더 심한 휨이 프레스 장치에 발생한다. 이 더 심한 휨에 의해, 대상물은 원하는 프레스량 미만으로 프레스되게 되어 바람직하지 않다.

대상물마다 프레스 장치에 발생하는 휨은 다를 가능성이 있다. 또한, 경년 변화나 온도 변화에 따라, 프레스 장치를 구성하는 부재의 강성이 변화하여, 프레스 장치에 발생하는 휨은 다를 가능성이 있다. 프레스 장치에 발생하는 휨에 의해, 대상물이 정밀하게 프레스되지 않는다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 프레스 장치의 휨에 기인하는 프레스의 정밀도의 열화를 경감시켜, 정밀하게 대상물을 프레스할 수 있는 프레스 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 프레스 장치는, 이하를 구비한 것을 특징으로 한다.

(1) 프레스의 대상이 되는 대상물에 하중을 부여하는 램.

(2) 상기 램을 구동하는 구동부.

(3) 상기 대상물에 대한 상기 램의 상기 하중의 하중값을 검출하는 검출부.

(4) 상기 대상물에 상기 램이 하중을 부여하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부.

(5) 상기 제어부는, 사전 설정에 기초하여, 상기 대상물을 실제로 프레스한 경우의 프레스량이 원하는 프레스량 이하가 되는 설정 이동 거리로, 상기 램을 이동시키는 제어를 행하고, 상기 램이 상기 설정 이동 거리를 이동 중에, 상기 원하는 프레스량에 대해서 부족한 상기 램의 부족 이동 거리를, 상기 검출부에 의해 검출되는 상기 하중값에 기초하여 산출하고, 상기 램이 상기 부족 이동 거리를 이동하는 제어를 행한다.

본 발명의 프레스 장치에 있어서, 이하의 구성을 채용해도 된다.

(1) 상기 제어부는, 상기 램을 정지시키지 않고 상기 설정 이동 거리와 상기 부족 이동 거리를 이동시키는 제어를 행한다.

(2) 상기 제어부는, 상기 대상물에 상기 램에 의해 상기 하중이 부여된 것에 의해 발생하는 반력에 기인한 휨에 따른 휨량을, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 하중값에 기초하여 산출하고, 산출된 상기 휨량에 기초하여 상기 부족 이동 거리의 산출을 행한다.

(3) 상기 제어부는, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 하중값의, 상기 램의 이동 거리에 대한 변화량에 기초하여 상기 부족 이동 거리의 산출을 행한다.

(4) 상기 제어부는, 상기 대상물에 대한 상기 램의 상기 하중값을 상기 검출부에 의해 검출하여, 상기 부족 이동 거리를 산출한 후에, 상기 램을 감속해서 이동시키는 제어를 행한다.

(5) 상기 제어부는, 상기 구동부에 대해서, 몇 차례에 나눠서 상기 설정 이동 거리에 따른 이동 지령을 송신한 후에, 상기 부족 이동 거리에 따른 이동 지령을 송신한다.

본 발명에 의하면, 사전 설정에 기초한 설정 이동 거리와 원하는 프레스량과의 차분인 부족 이동 거리에 기초해서 구동부를 제어하므로, 정밀하게 대상물을 프레스할 수 있는 프레스 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 검출부에 의해 검출된 하중에 기초해서 램의 부족 이동 거리를 산출하고, 설정 이동 거리 및 부족 이동 거리에 따른 이동을, 램을 정지시키지 않고 이동시키도록 구동부를 제어하므로, 정밀하게 램의 하중을 검출부에 의해 검출할 수 있다. 이에 따라 대상물마다 다른 프레스 장치의 휨, 경년 변화나 온도 변화에 따른 프레스 장치에 발생하는 휨의 변화에 관계없이, 정밀하게 대상물을 프레스할 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 내부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 휨을 설명하는 도면이다.
도 5는 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 연산부의 프로그램 플로를 나타내는 도면이다.
도 6은 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 램의 위치와 하중의 관계를 설명하는 도면이다.
도 7은 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 램의 감속을 동반하는 프로그램 플로를 나타내는 도면이다.
도 8은 제 1 실시형태에 따른 프레스 장치의 감속을 동반하는 램의 위치와 하중의 관계를 설명하는 도면이다.

[제 1 실시형태]

[1-1. 개략 구성]

이하에서는, 도 1~도 3을 참조하면서, 본 실시형태의 프레스 장치(1)의 구성을 설명한다.

도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 프레스 장치(1)는, 제어부(2), 가압부(3), 구동부(4), 검출부(5), 베이스(8), 하우징(9)을 갖는다. 하우징(9)은, 인클로저(9a), 지주(9b), 케이싱(9c)에 의해 구성된다. 인클로저(9a), 지주(9b), 케이싱(9c)은, 알루미늄이나 철 등의 재료에 의해 구성된다. 인클로저(9a)는, 제어부(2), 가압부(3), 구동부(4), 검출부(5)를 지지한다. 인클로저(9a)는, 지주(9b)에 고정되고, 지주(9b)는 베이스(8)에 고정된다. 베이스(8)는 알루미늄이나 철 등의 재료에 의해 구성되며 프레스의 대상이 되는 대상물(W)이 재치(載置)된다.

가압부(3)는, 램(31), 볼 스크루(32)를 갖는다.

램(31), 볼 스크루(32)는, 철재 등의 블럭에 의해 구성된다. 램(31)은, 내부가 중공(中空)상으로 형성된다. 램(31)은, 내부에 암나사부(31a)를 갖고, 볼 스크루(32)와 나사 결합한다. 볼 스크루(32)는, 수나사에 의해 고정된다. 램(31)은, 볼 스크루(32)가 회전함으로써 상하동하고, 대상물(W)을 프레스한다. 또한, 램(31)의 대상물(W)과 맞닿는 단부에는 변형 발생 기둥(31b)이 설치된다. 변형 발생 기둥(31b)이 대상물(W)에 맞닿아 하중을 부여한다. 램(31)은, 케이싱(9c)에 수납되고 인클로저(9a)에 배치된다. 램(31)은, 가이드부(6)에 의해 이동 방향이 가이드된다.

볼 스크루(32)는, 구동부(4)에 접속된다. 구동부(4)에 구동되어, 볼 스크루(32)는 회전한다.

구동부(4)는, 동력 전달부(41), 서보모터(42), 인코더(43)를 갖는다.

동력 전달부(41)는, 풀리(41a), 벨트(41c), 풀리(41b)를 갖는다. 동력 전달부(41)는, 인클로저(9a)의 내부에 배치된다. 동력 전달부(41)의 풀리(41b)는, 볼 스크루(32)에 접속된다. 풀리(41a)의 회전이, 벨트(41c)를 통해 풀리(41b)에 전달되어 볼 스크루(32)가 회전한다. 동력 전달부(41)의 풀리(41a)는, 서보모터(42)에 접속된다.

서보모터(42)는, 제어부(2)에 접속된다. 서보모터(42)는, 제어부(2)에 의해 회전량이 제어된다. 서보모터(42)는, 동력 전달부(41)의 풀리(41a)를 회전시킨다. 서보모터(42)는, 인클로저(9a)의 내부에 배치된다.

인코더(43)는, 서보모터(42)의 회전량을 검출한다. 인코더(43)는, 제어부(2)에 접속된다. 인코더(43)는, 서보모터(42)의 회전량을 검출하고, 코드화해서 제어부(2)에 출력한다. 인코더(43)는, 서보모터(42)에 배치된다.

검출부(5)는, 스트레인 게이지(51), 통신부(52)에 의해 구성된다. 스트레인 게이지(51)는, 피에조 소자 등의 하중 센서에 의해 구성된다. 스트레인 게이지(51)는, 램(31)의 변형 발생 기둥(31b)의 대상물(W)과 맞닿는 단부와 반대면에 배치된다. 스트레인 게이지(51)는, 대상물(W)에 대한 램(31)의 하중을 검출한다. 스트레인 게이지(51)는, 검출된 하중에 따른 아날로그 신호를 통신부(52)로 송신한다. 스트레인 게이지(51)에 의해 검출된 하중에 따른 아날로그 신호는, 스트레인 게이지(51)의 저항값이어도 된다.

통신부(52)는, 아날로그 디지털 변환 회로, 송신 회로에 의해 구성된다. 통신부(52)는, 인클로저(9a)의 내부에 배치된다. 통신부(52)는, 센서(51)로부터 수신한 하중에 따른 아날로그 신호를 증폭해서 디지털 신호로 변환하고, 제어부(2)로 송신한다.

제어부(2)는, 마이크로컴퓨터를 주체로 구성된다. 제어부(2)는, 인클로저(9a)의 내부에 배치된다. 제어부(2)는, 가압부(3)에 의한 대상물(W)의 가압 동작의 제어를 행한다. 제어부(2)는, 구동부(4)의 서보모터(42)에 접속되어, 서보모터(42)의 회전량을 제어한다. 제어부(2)는, 구동부(4)의 인코더(43)에 접속되어, 코드화된 서보모터(42)의 회전량을 수신한다. 제어부(2)는, 검출부(5)의 통신부(52)에 접속되어, 센서(51)에 의해 검출된 하중에 따른 디지털 신호를 수신한다.

제어부(2)는, 연산부(20), 프로그램 기억부(21), 표시부(22), 조작부(23), 일시 기억부(24), 파라미터 기억부(25), 지령 펄스 발생부(26), 서보모터 드라이버(27), 인코더 위치 카운터(28)에 의해 구성된다.

프로그램 기억부(21)는, 반도체에 의해 구성된 메모리 또는 하드 디스크 등의 기억 장치에 의해 구성된다. 프로그램 기억부(21)는, 연산부(20)에 접속된다. 프로그램 기억부(21)는, 연산부(20)의 동작을 담당하는 프로그램을 기억한다. 연산부(20)는, 프로그램 기억부(21)에 기억된 프로그램에 기초해서 동작을 행한다.

표시부(22)는, 플라스마 디스플레이나 액정 표시기 등에 의해 구성된다. 표시부(22)는, 연산부(20)에 접속된다. 표시부(22)는, 연산부(20)에 제어되고, 설정된 파라미터, 동작 상태 등을 표시한다.

조작부(23)는, 스위치(231) 및 입력 회로(232)에 의해 구성된다. 조작부(23)는, 연산부(20)에 접속된다. 스위치(231)는, 대상물(W)의 프레스 동작 개시시 또는 프레스 동작 중지시에 작업자에 의해 조작된다. 조작부(23)는 입력 회로(232)에 의해 스위치(231)가 조작된 것을 검출하고, 연산부(20)에 출력한다.

일시 기억부(24)는, 반도체에 의해 구성된 메모리, 또는 하드 디스크 등의 기억 장치에 의해 구성된다. 일시 기억부(24)는, 연산부(20)에 접속된다. 일시 기억부(24)는, 연산부(20)에 제어되고, 연산 과정에 있어서의 일시적인 데이터를 기억한다.

파라미터 기억부(25)는, 반도체에 의해 구성된 메모리, 또는 하드 디스크 등의 기억 장치에 의해 구성된다. 파라미터 기억부(25)는, 연산부(20)에 접속된다. 파라미터 기억부(25)는, 위치 ZT를 기억한다. 위치 ZT는, 대상물(W)에 램(31)의 맞닿음이 개시하는 위치인 위치 ZS에서부터, 베이스(8) 방향으로 설정 이동 거리 DS의 위치이다. 설정 이동 거리 DS는, 위치 ZS와 위치 ZT의 차분이다. 설정 이동 거리 DS는, 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 램(31)의 이동 거리이다. 설정 이동 거리 DS는, 대상물(W)을 프레스하는 원하는 프레스량 DP와 동일하다.

위치 ZT는, 대상물(W)의 프레스 동작 개시 전에 작업자에 의해 설정되고, 미리 파라미터 기억부(25)에 기억된다. 파라미터 기억부(25)는, 위치 ZT에 추가해서, 미리 설정된 위치 ZS, 설정 이동 거리 DS를 기억하도록 해도 된다. 또한, 파라미터 기억부(25)는, 부족 이동 거리 DT의 산출에 사용되는 휨 계수 K를 기억한다. 휨 계수 K는, 프레스 동작 개시 전에 작업자에 의해 미리 설정된다.

지령 펄스 발생부(26)는, 펄스 발생 회로에 의해 구성된다. 지령 펄스 발생부(26)는, 연산부(20), 서보모터 드라이버(27)에 접속된다. 지령 펄스 발생부(26)는, 연산부(20)로부터 펄스를 출력시키는 지령인 이동 지령을 수신하고, 서보모터(42)의 회전량을 제어하는 펄스로 변환한다. 펄스로 변환된 이동 지령은, 서보모터 드라이버(27)를 통해 서보모터(42)에 입력된다.

서보모터 드라이버(27)는, 서보모터 구동 회로에 의해 구성된다. 서보모터 드라이버(27)는, 지령 펄스 발생부(26), 서보모터(42)에 접속된다. 서보모터 드라이버(27)는, 지령 펄스 발생부(26)에 의해 변환된 이동 지령에 따른 펄스를 전류 증폭시켜 서보모터(42)를 구동한다. 서보모터(42)는, 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력된 펄스수에 정비례한 회전각으로 회전한다. 서보모터(42)가 원하는 회전각으로 회전함으로써 램(31)이 원하는 이동량으로 이동한다.

또한, 서보모터 드라이버(27)는, 구동부(4)의 인코더(43), 연산부(20)에 접속된다. 서보모터 드라이버(27)는, 인코더(43)에 의해 검출된 서보모터(42)의 회전각을 수신하고, 연산부(20)로 송신한다.

인코더 위치 카운터(28)는, 카운터 회로에 의해 구성된다. 인코더 위치 카운터(28)는, 구동부(4)의 인코더(43), 연산부(20)에 접속된다. 인코더 위치 카운터(28)는, 인코더(43)로부터 코드화된 서보모터(42)의 회전량을 수신한다. 인코더 위치 카운터(28)는, 서보모터(42)의 회전량을 누적해서 카운팅하고, 연산부(20)로 송신한다. 연산부(20)는, 인코더 위치 카운터(28)로부터 출력된 누적해서 카운팅된 회전량에 기초하여, 램(31)의 이동량 및 속도를 검출한다.

연산부(20)는, 마이크로컴퓨터에 의해 구성된다. 연산부(20)는, 원하는 프레스량 DP로 대상물(W)을 프레스하도록, 지령 펄스 발생부(26), 서보모터 드라이버(27), 구동부(4)를 통해, 가압부(3)의 제어를 행한다. 연산부(20)는, 표시부(22)의 표시 동작을 제어한다. 또한, 연산부(20)는, 조작부(23)를 통해 작업자에 의한 조작을 검출한다. 연산부(20)는, 일시 기억부(24), 파라미터 기억부(25)의 기억 동작을 제어한다.

연산부(20)는, 서보모터 드라이버(27)를 통해, 인코더(43)에 의해 검출된 서보모터(42)의 회전각을 수신한다. 또한, 연산부(20)는, 인코더 위치 카운터(28)로부터 출력된, 누적해서 카운팅된 회전량에 기초해서, 램(31)의 이동량 및 속도를 검출한다. 연산부(20)는, 가압부(3)의 램(31)의 하중에 따른 디지털 신호를 검출부(5)로부터 수신한다. 연산부(20)는, 프로그램 기억부(21)에 기억된 프로그램에 기초해서 동작을 행한다.

[1-2. 작용]

다음으로, 본 실시형태의 프레스 장치(1)의 작용을, 도 1~6에 기초해서 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 파라미터는 이하와 같다.

원하는 프레스량 DP[mm]: 원하는 프레스량 DP는, 대상물(W)에 원하는 프레스를 행할 경우의, 프레스 개시시에 램(31)이 대상물(W)에 맞닿는 위치와, 이상(理想)적인 프레스가 행해진 후의 램(31)의 가공 후의 위치의 차분 거리이다. 후술하는 위치 XS에서부터 위치 XT까지의 거리가 원하는 프레스량 DP[mm]에 상당한다.

설정 이동 거리 DS[mm]: 설정 이동 거리 DS는, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억된 위치 ZT에 기초해서, 램(31)을 이동시키는 거리이다. 설정 이동 거리 DS는, 위치 ZS와 위치 ZT의 차분이다. 설정 이동 거리 DS는, 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 램(31)의 이동 거리이다. 설정 이동 거리 DS는, 대상물(W)을 프레스하는 원하는 프레스량 DP와 동일하다. 대상물(W)로부터 램(31)이 반력을 받아, 프레스 장치(1)에 휨량 δ가 발생하기 때문에, 설정 이동 거리 DS에 의한 대상물(W)의 프레스는, 원하는 프레스량 DP 미만이 된다.

부족 이동 거리 DT[mm]: 부족 이동 거리 DT는, 원하는 프레스량 DP와 설정 이동 거리 DS의 차분 거리이다.

차분 R[mm]: 차분 R은, 서보모터(42)에 의해 램(31)을 구동하는 경우에 있어서의, 「누적 펄스」의 수량에 상당하는 거리이다.

휨량 δ[mm]: 휨량 δ는, 대상물(W)로부터 램(31)이 받는 반력에 기인한, 프레스 장치(1)에 발생하는 휨에 상당하는 거리이다.

위치 ZS[mm]: 위치 ZS는 대상물(W)에 램(31)의 맞닿음이 개시하는 위치이다. 위치 ZS는, 위치 XS와 동일하다.

위치 ZO[mm]: 위치 ZO은, 연산부(20)에 의해 부족 이동 거리 DT의 산출이 행해지는 위치이다.

위치 ZT[mm]: 위치 ZT는, 대상물(W)에 램(31)의 맞닿음이 개시하는 위치인 위치 ZS에서부터, 베이스(8) 방향으로 설정 이동 거리 DS의 위치이다. 위치 ZT는, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억된다.

위치 XS[mm]: 위치 XS는, 실제로 대상물(W)에 램(31)의 맞닿음이 개시하는 위치이다. 위치 XS는, 위치 ZS와 동일하다.

위치 XT[mm]: 위치 XT는, 실제로 대상물(W)의 프레스가 완료하는 위치이다. 위치 XS에서부터 위치 XT까지의 거리는, 설정 이동 거리 DS와 부족 이동 거리 DT의 합과 동일하다.

하중값 F(Z0)[N]: 하중값 F(ZO)은, 위치 ZO에 있어서의 램(31)의 하중값이다.

하중값 F(ZT)[N]: 하중값 F(ZT)는, 위치 ZT에 있어서의 램(31)의 하중값이다.

하중값 F(XT)[N]: 하중값 F(XT)는, 위치 XT에 있어서의 램(31)의 하중값이다.

휨 계수 K[mm/N]: 휨 계수 K는, 휨량 δ에 대한 하중값 F[N]의 비례 계수이다.

하중 경사값 W(Z0)[N/mm]: 하중 경사값 W(ZO)은, 위치 ZO에 있어서의, 램(31)의 이동 거리에 대한 하중값 F(ZO)의 변화량이다.

하중 경사값 W(ZT)[N/mm]: 하중 경사값 W(ZT)는, 위치 ZT에 있어서의, 램(31)의 이동 거리에 대한 하중값 F(ZT)의 변화량이다.

하중 경사값 W(XT)[N/mm]: 하중 경사값 W(XT)는, 위치 XT에 있어서의, 램(31)의 이동 거리에 대한 하중값 F(XT)의 변화량이다.

이동 속도 V[mm/S]: 이동 속도 V는, 램(31)의 이동 속도이다.

계수 SV[S]: 계수 SV는, 오버슈트 거리 계수이다.

[연산부(20)의 동작]

제어부(2)의 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26), 서보모터 드라이버(27), 구동부(4)를 통해, 가압부(3)의 제어를 행하고, 대상물(W)을 프레스한다. 연산부(20)는, 작업자에 의한 프레스를 개시하는 것을 나타내는 조작을 조작부(23)에 의해 검출하고, 대상물(W)을 프레스하는 동작의 제어를 행한다.

가압부(3)의 램(31)이, 연산부(20)에 송신된 이동 지령에 기초해서 이동하고, 대상물(W)은 프레스된다. 처음에 연산부(20)는, 파라미터 기억부(25)에 미리 설정된 위치 ZT에 기초한 설정 이동 거리 DS에 의해, 램(31)을 이동시켜 대상물(W)을 프레스하는 제어를 행한다.

프레스 장치(1)는, 램(31)에 의해 고압의 하중으로 대상물(W)의 프레스를 행한다. 고압의 하중으로 대상물(W)의 프레스를 행하기 때문에, 램(31)은 대상물(W)로부터 반력을 받는다. 프레스 장치(1)는, 견고하게 구성되어 있으나, 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 반력에 의해 휨량 δ의 휨이 발생한다. 이 휨은, 일반적으로 램(31)과 대상물(W)을 이간시키는 방향으로 발생한다.

이 때문에, 미리 설정된 위치 ZT에 기초한 설정 이동 거리 DS에 의해 램(31)을 이동시켜, 대상물(W)을 프레스한 경우, 대상물(W)은 원하는 프레스량 DP 미만으로 프레스되게 된다.

단순히 보정량으로서 부족 이동 거리 DT를 파라미터 기억부(25)에 기억시켜 두고, 미리 설정된 부족 이동 거리 DT를 설정 이동 거리 DS에 추가해서, 램(31)을 이동시키는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 부족 이동 거리 DT에 의해 대상물의 프레스를 더 행한 경우, 더 심한 휨이 프레스 장치(1)에 발생한다.

부족 이동 거리 DT에 의해 램을 이동시킨 경우에 램(31)이 대상물(W)로부터 받는 반력은, 설정 이동 거리 DS에 의해 램을 이동시킨 경우에 램(31)이 받는 반력보다 큰 것이 된다. 따라서, 일반적으로 프레스 장치(1)에 발생하는 휨량 δ는, 더 심한 휨에 의해 설정 이동 거리 DS에 의해 프레스할 때보다 부족 이동 거리 DT에 의해 프레스할 때가 커진다. 미리 설정된 부족 이동 거리 DT에 의해 설정 이동 거리 DS에 추가해서 램(31)을 이동시킨 경우, 이 더 심한 휨에 의해, 대상물은 원하는 프레스량 DP 미만으로 프레스되게 되어버려 바람직하지 않다.

제어부(2)의 연산부(20)는, 미리 설정된 위치 ZT에 기초한 설정 이동 거리 DS와, 원하는 프레스량 DP와 설정 이동 거리 DS의 차분인 부족 이동 거리 DT를 산출한다. 연산부(20)는, 부족 이동 거리 DT에 기초해서 구동부(4)를 제어하고, 가압부(3)를 동작시킨다. 연산부(20)는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중에 기초해서 부족 이동 거리 DT를 산출하고, 설정 이동 거리 DS 및 부족 이동 거리 DT에 따른 거리를, 램(31)을 정지시키지 않고 이동시킨다.

제어부(2)의 연산부(20)는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F에 기초해서, 대상물(W)에 램(31)에 의해 하중이 부여된 것에 의해 발생하는 반력에 기인한 휨에 따른 휨량 δ를 산출하고, 산출된 휨량 δ에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다.

제어부(2)의 연산부(20)는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F의, 램(31)의 이동 거리에 대한 변화량인 하중 경사값 W에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다.

제어부(2)의 연산부(20)는, 구동부(4)에 대해서, 몇 차례에 나눠서 설정 이동 거리 DS에 따른 이동 지령을 송신한 후에, 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령을 송신한다.

제어부(2)의 연산부(20)는, 프로그램 기억부(21)에 기억된 도 5에 나타내는 프로그램에 따라, 이하의 동작을 행한다.

처음에 연산부(20)는, 조작부(23)의 스위치(231)가 눌린 것을 검출하고 처리를 개시한다(스텝 S01). 프레스 동작의 개시시에, 작업자에 의해 프레스 작업의 시작을 지시하는 스위치(231)가 눌린다.

다음으로 연산부(20)는, 파라미터 기억부(25)에 기억된 위치 ZT를 판독한다(스텝 S02). 위치 ZT에 의해 프레스 종료시에 있어서의 램(31)의 목표 정지 위치가 결정된다. 위치 ZT는, 대상물(W)에 램(31)의 맞닿음이 개시하는 위치인 위치 ZS에서부터, 베이스(8) 방향으로 설정 이동 거리 DS의 위치이다. 설정 이동 거리 DS는, 위치 ZS와 위치 ZT의 차분이다. 설정 이동 거리 DS는, 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 램(31)의 이동 거리이다. 설정 이동 거리 DS는, 대상물(W)을 프레스하는 원하는 프레스량 DP와 동일하다.

다음으로, 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 이동 지령을 송신한다(스텝 S03). 연산부(20)는, 이동 지령에 의해 램(31)을, 위치 ZS에서부터 설정 이동 거리 DS인 위치 ZT까지 이동시킨다. 지령 펄스 발생부(26)에 의해 펄스로 변환된 이동 지령이, 서보모터 드라이버(27)를 통해 서보모터(42)에 입력된다. 이에 따라 서보모터(42)는 회전을 개시한다. 서보모터(42)의 회전이, 동력 전달부(41)를 통해 전달되어 볼 스크루(32)가 회전하고, 램(31)이 이동한다.

서보모터(42)는, 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력된 펄스수에 정비례한 회전각으로 회전한다. 처음에 램(31)은, 위치 ZS로 이동한다. 이 시점에서, 램(31)은 반력을 받고 있지 않기 때문에, 위치 ZS는 실제로 대상물(W)에 램(31)의 맞닿음이 개시되는 위치인 위치 XS와 동일하다.

그 후, 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 대해서, 몇 차례에 나눠서 설정 이동 거리 DS에 상당하는 이동 지령을 송신한다. 예를 들면, 서보모터(42)가 10,000펄스로 설정 이동 거리 DS에 따른 거리를 이동할 경우, 연산부(20)는, 1m초마다 10펄스가 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력되도록, 1000회에 나눠서 지령 펄스 발생부(26)에 이동 지령을 송신한다.

다음으로 연산부(20)는, 램(31)이 위치 Z0에 도달했는지의 판단을 행한다(스텝 S04). 위치 Z0에 있어서, 연산부(20)에 의해 부족 이동 거리 DT의 산출이 행해진다. 위치 Z0은, 램(31)이 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을 행하기 전이며, 설정 이동 거리 DS에 따른 이동을 종료하기 전의 위치이다. 램(31)의 위치는, 인코더 위치 카운터(28)에 의해 누적해서 카운팅된 서보모터(42)의 회전량의 누적에 기초해서 판단된다.

램(31)이 위치 Z0에 도달했다고 판단하지 않을 경우, 연산부(20)는, 스텝 S03의 동작을 반복한다. 램(31)이 위치 Z0에 도달했다고 판단한 경우, 연산부(20)는, 스텝 S05의 동작을 행한다.

램(31)이 위치 Z0에 도달했다고 판단한 경우, 연산부(20)는, 위치 Z0에 있어서의 하중값 F(Z0)을 수신한다(스텝 S05). 하중값 F(Z0)은, 검출부(5)에 의해 검출되고, 제어부(2)로 송신된다. 도 6에, 램(31)의 위치와 하중값 F(Z0)의 관계를 나타내는 그래프를 표시한다.

다음으로, 연산부(20)는, 하중 경사값 W(Z0)을 산출한다(스텝 S06). 하중 경사값 W(Z0)의 산출은, 스텝 S05에 있어서 수신한 하중값 F(Z0)에 기초해서 행해진다. 하중 경사값 W(Z0)은, 램(31)의 이동 거리에 대한 하중값 F(Z0)의 변화량이다. 하중 경사값 W(Z0)은, 램(31)의 위치 Z0에 있어서의 하중값 F(Z0)의 미분값에 상당한다. 하중 경사값 W(Z0)의 산출 방법은 후술한다.

다음으로 연산부(20)는, 부족 이동 거리 DT를 산출한다(스텝 S07). 부족 이동 거리 DT는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F(Z0)에 기초해서, 대상물(W)에 램(31)에 의해 하중이 부여된 것에 의해 발생하는 반력에 기인한 휨에 따른 휨량 δ를 산출하고, 산출된 휨량 δ에 기초해서 산출된다. 또한, 부족 이동 거리 DT는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F(Z0)의, 램(31)의 이동 거리에 대한 변화량인 하중 경사값 W(Z0)에 기초해서 산출된다. 하중 경사값 W(Z0)은, 스텝 S06에 있어서 산출된다. 부족 이동 거리 DT의 산출 방법은 후술한다.

위치 Z0에 도달한 후, 연산부(20)가 부족 이동 거리 DT를 산출하고 있는 시간에 있어서, 램(31)은, 위치 ZT로 이동한다. 대상물(W)은, 위치 XS에서부터 위치 ZT에 이르는 설정 이동 거리 DS의 거리가 프레스된다. 설정 이동 거리 DS는, 원하는 프레스량 DP 미만이다.

다음으로 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령을 송신한다(스텝 S08). 지령 펄스 발생부(26)는, 부족 이동 거리 DT에 따른 서보모터(42)의 회전량을 제어하는 펄스를 생성한다. 생성된 펄스는, 서보모터 드라이버(27)를 통해 서보모터(42)에 입력된다. 이에 따라 서보모터(42)는 회전한다. 서보모터(42)의 회전이 동력 전달부(41), 볼 스크루(32)에 전달되어, 램(31)은 부족 이동 거리 DT의 이동을 행한다.

그 결과, 램(31)은, 위치 XT로 이동한다. 대상물(W)은, 위치 XS에서부터 위치 XT에 이르는 거리가 프레스된다. 위치 XS에서부터 위치 XT에 이르는 거리는, 원하는 프레스량 DP와 동일하다. 이에 따라, 대상물(W)은 원하는 프레스량 DP에 의해 프레스된다.

그 후, 연산부(20)는, 프레스 동작을 정지한다.

[연산부(20)에 의한 부족 이동 거리 DT의 산출]

다음으로, 연산부(20)는, 연산부(20)에 의한 부족 이동 거리 DT의 산출에 대해서 설명한다. 프레스 장치(1)는, 램(31)에 의해 고압의 하중으로 대상물의 프레스를 행하기 때문에, 램(31)은 대상물(W)로부터 반력을 받는다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 반력에 의해 프레스 장치(1)에 휨량 δ에 의한 휨이 발생한다. 이 휨은, 일반적으로 램(31)과 대상물(W)을 이간시키는 방향으로 발생한다. 이 때문에, 설정 이동 거리 DS에 의해 램(31)을 이동시켜, 대상물(W)을 프레스한 경우, 대상물(W)은 원하는 프레스량 DP 미만으로 프레스되게 된다.

또한, 단순히 설정 이동 거리 DS에 미리 설정된 보정량을 가산한 이동량에 의해 램(31)을 이동시켜, 대상물(W)의 프레스를 행한 경우, 더 심한 휨이 프레스 장치(1)에 발생한다. 이 더 심한 휨에 의해, 대상물(W)은 원하는 프레스량 DP 미만으로 프레스되게 된다.

대상물(W)마다 프레스 장치(1)에 발생하는 더 심한 휨은 다를 가능성이 있다. 또한, 경년 변화나 온도 변화에 따라 프레스 장치(1)를 구성하는 부재의 강성이 변화하여, 프레스 장치(1)에 발생하는 휨은 다를 가능성이 있다.

이 문제를 해결하기 위해서, 연산부(20)에 의해, 대상물(W)마다 개별적으로 프레스 장치(1)에 발생하는 휨량 δ를 산출하고, 산출된 휨량 δ에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다.

램(31)이 대상물(W)로부터 반력을 받아 프레스 장치(1)의 인클로저(9a), 지주(9b)가 베이스(8)에 대해서 휜다. 이 휨에 의해, 램(31)이 베이스(8)에 대해서 이간한다. 이에 따라 대상물(W)은, 원하는 프레스량 DP에 대해서 휨량 δ에 상당하는 거리가 부족하게 프레스된다.

프레스 장치(1)에 발생하는 휨량 δ는, 램(31)에 걸리는 하중값 F[N]에 정비례한다. 휨량 δ[mm]와 하중값 F[N]의 관계는, (식 1)에 의해 나타난다.

δ[mm] = K[mm/N]*F[N] …… (식 1)

(식 1)에 있어서, K[mm/N]는, 휨 계수이다. 휨 계수 K[mm/N]는, 휨량 δ에 대한, 하중값 F[N]의 비례 계수이다.

휨 계수 K[mm/N]는, 미리 설정되어 파라미터 기억부(25)에 기억된다. 휨 계수 K[mm/N]는, 램(31)의 선단과 베이스(8)의 거리를 측정하는 측장기를 붙인 상태에서, 램(31)을 하강시켜, 램(31)에 걸리는 하중값 F[N]와 휨량 δ[mm]를 미리 측정하여 산출된다.

휨 계수 K[mm/N]는, 램(31)의 이동 거리에 있어서의 모든 구간에서 하나의 값이어도 된다. 또한, 휨 계수 K[mm/N]는, 램(31)의 이동 거리에 있어서의 구간마다 다른 값이어도 된다. 휨 계수 K[mm/N]는, 램(31)의 이동 거리에 있어서의 모든 구간에 있어서 일정하다고는 할 수 없다. 휨 계수 K[mm/N]는, 램(31)의 이동 거리에 있어서의 구간마다, 예를 들면, 꺾은선 근사에 의해 나타나 있어도 된다. 램(31)의 이동 거리에 있어서의 구간을 N개로 구획하여 i번째의 구간의 계수를, 휨 계수 Ki[mm/N](i=1~N)로 해도 된다.

프레스 장치(1)에 휨이 발생하고 있지 않다고 가정한 램(31)의 위치 Z[mm]와, 대상물(W)의 프레스시에 프레스 장치(1)에 휨이 발생한 경우의 램(31)의 위치 X[mm]의 관계는, (식 2)에 의해 나타난다.

X[mm] = Z[mm] + δ[mm] …… (식 2)

(식 2)에 있어서 δ[mm]는, 상술한 (식 1)에 있어서의 휨량 δ[mm]이다.

도 6에 있어서, 미리 설정된 위치 ZT에 기초한 설정 이동 거리 DS에 의해 램(31)이 이동하는 위치를 Z, 프레스 장치(1)에 휨이 발생한 경우의 실제 램(31)의 위치를 X에 의해 나타낸다. 램(31)이 대상물(W)에의 맞닿음을 개시하는 위치를 위치 ZS 또는 위치 XS, 대상물(W)의 프레스 완료 시점에 있어서의 램(31)의 위치를 XT로 한다.

프레스 장치(1)에 휨이 발생하고 있지 않을 경우의 위치 ZS에서부터 위치 ZT까지의 거리가 설정 이동 거리 DS이다. 설정 이동 거리 DS는, 원하는 프레스량 DP와 동일하다.

휨이 있을 경우, 위치 XS에서부터 위치 XT까지의 거리가, 원하는 프레스량 DP와 동일하다. 원하는 프레스량 DP는, 설정 이동 거리 DS와 부족 이동 거리 DT의 합에 상당한다. 위치 ZS, XS는, 대상물(W)에 램(31)의 맞닿음이 개시한 위치이며, 동일한 위치이다.

연산부(20)는, 램(31)을 이동시키기 위해서 지령 펄스 발생수(26)에 대하여, 몇 차례에 나눠서 설정 이동 거리 DS에 상당하는 이동 지령을 송신한다. 서보모터(42)는, 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력된 펄스수에 정비례한 회전각으로 회전한다. 서보모터(42)는, 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력된 펄스의 수에 기초해서 회전을 개시한다.

그러나, 지령 펄스 발생부(26)로부터 복수의 펄스가 출력된 후, 서보모터(42)의 회전이 지령된 회전량에 도달할 때까지 시간 지연이 발생한다. 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력된 복수의 펄스 중, 이 시간 지연에 기인하여, 서보모터(42)의 회전량에 충당되어 있지 않은 펄스를 「누적 펄스」라고 한다.

연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 이동 지령을 송신한다. 지령 펄스 발생부(26)는, 이동 지령을 펄스로 변환하고, 위치 ZT로 이동시키는 수량을 갖는 지령 펄스를 서보모터(42)에 대해서 출력시킨다(스텝 S03에 상당). 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)로부터 지령 펄스가 몇 차례에 나눠서 출력되도록, 설정 이동 거리 DS에 상당하는 이동 지령을 송신한다. 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 경우, 램(31)의 위치 XT=ZT이며, (식 1)에 의해 휨량 δ[mm]의 산출을 행하는 것은 필요로 되지 않는다.

그러나, 프레스시에 프레스 장치(1)에 휨이 발생한다. 프레스 장치(1)에 휨이 발생한 경우의 연산은, 하기에 의해 행해진다.

처음에 연산부(20)는, 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 경우의 설정 이동 거리 DS를, 램(31)으로 이동시키는 제어를 행한다. 즉, 연산부(20)는, 램(31)을 위치 ZS에서 위치 ZT로 이동시키는 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)로 송신한다. 지령 펄스 발생부(26)는, 램(31)을 위치 ZT로 이동시키는 수량을 갖는 펄스에 이동 지령을 변환하고, 서보모터(42)에 대해서 출력한다.

연산부(20)는, 램(31)을 위치 ZT로 이동시키는 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)에 몇 차례에 나눠서 송신한다(스텝 S03). 또한, 연산부(20)는, 이 시점에 있어서의 하중값 F(Z0)을 검출부(5)로부터 수신한다(스텝 S05). 연산부(20)는, 하중값 F(Z0)에 기초해서 하중 경사값 W(Z0)을 산출한다(스텝 S06).

그 후, 연산부(20)는, 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다(스텝 S07). 부족 이동 거리 DT는, 램(31)이 위치 Z0에 도달한 후이며, 위치 ZT에 도달하기 전의 시간에 있어서 산출된다.

위치 Z0은, 인코더 위치 카운터(28)로부터 출력된 누적해서 카운팅된 서보모터(42)의 회전량에 기초해서, 연산부(20)에 의해 램(31)의 이동량이 산출되어, 검출된다. 하중값 F(Z0)은, 스트레인 게이지(51)에 의해 검출된 대상물(W)에 대한 램(31)의 하중에 따른 아날로그 신호가, 통신부(52)에 의해 디지털 신호로 변환되어 연산부(20)에 입력된다.

하중 경사값 W는, 하중값 F의 단위 거리에 대한 증가량이며, 스프링 상수와 동일한 차원[N/mm]을 갖는다. 하중 경사값 W는, 하중값 F의 위치에 대한 미분이며 (식 3)에 의해 나타난다.

W[N/mm] = dF[N]/dZ[mm] …… (식 3)

하중 경사값 W[N/mm]는, 위치 Z[mm]를 가로축, 하중값 F[N]를 세로축으로 한 도 6에 나타내는 그래프에 있어서의 기울기가 된다.

편차의 영향을 받기 어렵게 하고, 신뢰성이 높은 경사값을 산출하기 위해서, 직선 회귀 계산에 의해 그래프의 기울기를 산출하는 것이 바람직하다. 램(31)의 선단의 위치 Z[mm]를 나타내는 데이터가(Z1, Z2…Zn), 각 위치에 있어서의 위치 Z[mm] 하중값 F[N]를 나타내는 데이터가(F1, F2…Fn)일 경우, 각 포인트에 대해서 회귀 직선을 긋는다. 회귀 직선의 기울기는, (식 4)에 의해 나타난다.

…… (식 4)

연산부(20)는, (식 4)에 의해 위치 Z0[mm]에 도달할 때까지의 n개의 데이터의 세트에 기초해서 하중 경사값 W(Z0)[N/mm]의 산출을 행한다.

연산부(20)는, 몇 차례에 나눠서 출력하는 설정 이동 거리 DS에 따른 모든 이동 지령을 송신한 시점에 있어서의 램(31)의 위치 Z0[mm]과, 설정 이동 거리 DS에 따른 모든 이동 지령에 의해 이동한다고 상정되는 목표 위치인 위치 ZT[mm]의 차분 R[mm]의 산출을 행한다. 차분 R[mm]은, (식 5)에 의해 나타난다.

ZT[mm] = Z0[mm] + R[mm] …… (식 5)

차분 R[mm]은, 서보모터(42)에 의해 램(31)을 구동하는 경우에 있어서의, 「누적 펄스」의 수량에 상당한다. 「누적 펄스」의 수량은, 램(31)의 이동 속도 V[mm/S]에 정비례한다. 차분 R[mm]과 램(31)의 이동 속도 V[mm/S]의 관계는, (식 6)에 의해 나타난다.

R[mm] = SV[S]*V[mm/S] …… (식 6)

(식 6)에 있어서 SV[S]는, 계수이다.

계수 SV[S]는, 구동부(4)나 가압부(3)의 구성, 서보모터 드라이버(27)의 피드백 게인 등에 따라 다르다. 계수 SV[S]는, 미리 산출되어 파라미터 기억부(25)에 기억된다. 계수 SV[S]는, 램(31)의 이동 속도 V[mm/S]를 변화시키도록 서보모터(42)에 펄스를 입력하고, 펄스의 입력을 정지한 시점에서부터 램(31)의 이동이 정지할 때까지의 램(31)의 이동 거리를 측정하고, 측정된 램(31)의 이동 거리의 기울기를 측정함으로써 산출된다.

하중 경사값 W[N/mm]는, 램(31)이 미소 거리인 차분 R[mm] 이동해도 변화하지 않는 것으로 가정하면, 위치 ZT[mm]에 있어서의 하중 경사값 W(ZT)[N/mm]는, (식 7)에 의해 나타난다.

W(ZT)[N/mm] = W(Z0+R)[N/mm] = W(Z0)[N/mm] …… (식 7)

연산부(20)는, 부족 이동 거리 DT를 산출한 후, 지령 펄스 발생부(26)에 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령을 송신하고, 펄스로 변환시킨다(스텝 S08). 지령 펄스 발생부(26)는, 서보모터(42)의 회전량을 제어하는 펄스를 출력한다. 이에 따라 램(31)은, 부족 이동 거리 DT에 상당하는 거리를 이동한다. 연산부(20)는, 램(31)을 목표 위치 XT로 이동시키는 제어를 행한다.

연산부(20)는, 이하에 의해 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다. 위치 Z0[mm]과 목표 위치인 위치 XT의 차분은 미소하다. 따라서, 위치 XT[mm]에 있어서의 하중 경사값 W(XT)[N/mm]는, 위치 ZT[mm]에 있어서의 하중 경사값 W(ZT)[N/mm]와 동일하다고 가정하면, 위치 XT[mm]에 있어서의 하중 경사값 W(XT)[N/mm]는, (식 8)에 의해 나타난다.

W(XT)[N/mm] = W(ZT+DT) [N/mm]

= W(ZT)[N/mm] = W(Z0+R) [N/mm] = W(Z0)[N/mm] …… (식 8)

(식 3)을 변형하고, 하중값 F의 단위 거리에 대한 증가량 dF는, (식 9)에 의해 나타난다.

dF[N] = W[N/mm]*dZ[mm] …… (식 9)

이상으로부터, 목표 위치인 위치 XT에 있어서의 하중값 F(XT)는, 하중값 F(ZT+DT)이므로, (식 10)에 의해 나타난다. 또한, 위치 XT에 대한 하중값 F(XT)를 도 6에 나타낸다.

F(XT)[N] = F(Z0+R+DT)

= F(Z0)[N]+W(Z0)[N/mm]*R[mm]

+W(Z0)[N/mm]*DT[mm] …… (식 10)

도 6에 있어서, 위치 ZS, 위치 Z0 사이의 기울기를 하중 경사값 W0[N/mm], 위치 Z0, 위치 ZT 사이의 기울기를 하중 경사값 W1[N/mm], 위치 ZT, 위치 XT 사이의 기울기를 하중 경사값 W2[N/mm]로 한다.

위치 Z0, 위치 ZT 사이의 하중의 변화 ΔF(Z0→ZT)는, (식 100)에 나타내는 바와 같이 된다.

ΔF(Z0→ZT) [N] = W1[N/mm]*R[mm] …… (식 100)

마찬가지로, 위치 ZT, 위치 XT 사이의 하중의 변화 ΔF(ZT→XT)는, (식 101)에 나타내는 바와 같이 된다.

ΔF(ZT→XT) [N] = W2[N/mm]*DT[mm] …… (식 101)

따라서, F(XT)는, (식 102)에 나타내는 바와 같이 된다.

F(XT)[N] = F(Z0)[N]+ΔF(Z0→ZT)[N]

+ΔF(ZT→XT)[N] …… (식 102)

(식 100), (식 101)을 대입하고, (식 102)는 (식 103)에 나타내는 바와 같이 된다.

F(XT)[N] = F(Z0)[N]+W1[N/mm]*R[mm]

+W2[N/mm]*DT[mm] …… (식 103)

차분 R[mm], 부족 이동 거리 DT[mm]는 미소하므로, 하중 경사값 W1[N/mm], W2[N/mm]는, (식 104), (식 105)의 근사식에 의해 나타내는 바와 같이 된다.

W1[N/mm] = W0[N/mm] …… (식 104)

W2[N/mm] = W0[N/mm] …… (식 105)

(식 104), (식105)를 대입하고, (식 103)은 (식 106)에 나타내는 바와 같이 된다.

F(XT)[N] = F(Z0)[N]+W0[N/mm]*R[mm]

+W0[N/mm]*DT[mm] …… (식 106)

하중 경사값 W0[N/mm]은, 위치 Z0[mm]에 있어서의 하중 경사값 W1[N/mm]이므로, (식 106)은 (식 10)이 된다.

F(XT)[N] = F(Z0)[N]+W(Z0)[N/mm]*R[mm]

+W(Z0)[N/mm]*DT[mm] …… (식 10)

부족 이동 거리 DT는, 최종적인 목표 위치인 위치 XT에 있어서의 휨량이므로, (식 11)에 의해 나타난다.

DT[mm] = K[mm/N]*F(XT)[N] …… (식 11)

(식 11)의 우변에 (식 10)을 대입하고, 부족 이동 거리 DT는, (식 12)에 의해 나타난다.

DT[mm] = K[mm/N]*F(Z0)[N]

+K[mm/N]*W(Z0)[N/mm]*R[mm]

+K[mm/N]*W(Z0)[N/mm]*DT[mm] …… (식 12)

(식 12)와 (식 6)에 기초해서, 부족 이동 거리 DT는, (식 13)에 의해 나타난다.

…… (식 13)

여기에서, F(Z0)[N], K[mm/N], W(Z0)[N/mm], SV[S], V[mm/S]는, 측정 또는 산출에 의해 상기와 같이 기지(旣知)이며, 연산부(20)는, (식 13)에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다.

연산부(20)는, 램(31)이 위치 Z0에 도달한 시점에 있어서, 부족 이동 거리 DT의 산출을 행하고, 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)로 송신한다. 위치 Z0은, 램(31)이 설정 이동 거리 DS를 충족하는 위치인 위치 ZT에 도달하기 전의 위치이다. 위치 Z0은, 위치 ZT에 대해서 차분 R[mm]에 상당하는 거리가 이간되어 있다.

램(31)이 위치 Z0에 도달한 시점에 있어서, 차분 R[mm]에 상당하는 「누적 펄스」를 서보모터(42)는 갖는다. 서보모터(42)의 회전이, 「누적 펄스」에 상당하는 회전량에 도달할 때까지 시간의 지연이 발생한다. 이 지연에 의한 시간에 있어서, 연산부(20)는, 램(31)이 위치 ZT에 도달하기 전에 부족 이동 거리 DT를 산출한다.

만약, 설정 이동 거리 DS 및 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을, 램(31)을 한 번 정지시켜 행한 경우, 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)이 크게 변동하기 때문에, 정밀하게 부족 이동 거리 DT의 산출을 행할 수 없다. 연산부(20)는, 램(31)이 위치 ZT에 도달하기 전에 부족 이동 거리 DT를 산출하고, 설정 이동 거리 DS 및 부족 이동 거리 DT에 따른 거리를, 램(31)을 정지시키지 않고 이동시킨다.

[램(31)의 감속을 동반하는 연산부(20)의 동작]

연산부(20)는, 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을, 램(31)을 정지시키지 않고 감속 또는 가속시켜 이동시키도록 해도 된다.

일정 속도에 따라 램(31)을 이동시킬 경우, 연산부(20)는, 일정한 시간 간격으로 지령 펄스 발생부(26)에 이동 지령을 송신하고, 서보모터(42)는, 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력된 펄스수에 정비례한 회전각으로 회전한다. 예를 들면, 램(31)의 이동 속도가 빠를 경우, 부족 이동 거리 DT의 산출 시간이 부족하여, 연산부(20)에 의한 지령 펄스 발생부(26)에의 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령의 송신이 지연되고, 그 결과, 램(31)의 이동이 정지하게 되어버리는 경우가 있다.

하중값 F(Z0)은, 램(31)의 이동 속도에 따라 다르다. 램(31)의 이동을 감속시킨 후에, 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)의 측정을 행한 경우, 하중값 F(Z0)의 값이 변동하여 정밀하게 하중값 F(Z0)을 검출할 수 없다. 그 결과, 부족 이동 거리 DT가 정밀하게 산출되지 않아 바람직하지 않다. 부족 이동 거리 DT의 산출 시간이 부족한 것이 예측되어, 램(31)의 이동 속도를 감속하는 것이 필요로 될 경우, 연산부(20)는, 램(31)의 이동을 감속시키기 전에, 부족 이동 거리 DT의 산출을 행하도록 해도 된다.

또한, 연산부(20)로부터 이동 지령이 송신된 후, 램(31)이 이동 지령에 따른 이동을 완료할 때까지 시간 지연이 발생한다. 특히 구동부(4)가 서보모터(42)를 포함하도록 구성된 경우, 이 시간 지연은 피할 수 없는 것이 된다. 예를 들면, 서보모터(42)의 회전량이 「누적 펄스」에 상당하는 회전량에 도달할 때까지의 시간이, 이 시간 지연에 상당한다. 설정 이동 거리 DS에 의해 이동하는 목표 위치인 위치 ZT와, 이동 지령을 송신한 시점에 있어서의 램(31)의 위치 Z0의 이간 거리가, 「누적 펄스」에 기인하는 거리이며, 상술한 (식 5)에 나타내는 차분 R이 된다.

차분 R이 클 경우, 목표 위치인 위치 ZT와, 이동 지령을 송신한 시점에 있어서의 램(31)의 위치 Z0의 이간 거리가 커지기 때문에, 부족 이동 거리 DT가 정밀하게 산출되지 않아 바람직하지 않다. 차분 R은, (식 6)에 나타내는 바와 같이 램(31)의 이동 속도 V에 정비례한다. 따라서, 램(31)의 이동 속도 V를 감속시킴으로써, 차분 R을 작게 할 수 있어, 부족 이동 거리 DT의 산출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 부족 이동 거리 DT의 산출 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 해서 램(31)의 이동 속도를 감속시키는 경우도, 연산부(20)는, 램(31)의 이동을 감속시키기 전에 부족 이동 거리 DT의 산출을 행하도록 해도 된다.

연산부(20)는, 램(31)이 위치 Z0에 도달하기 전의 위치 ZE에 있어서, 대상물(W)에 대한 램(31)의 하중값 F(ZE)를 검출부(5)에 의해 검출하여, 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다. 위치 ZE는, 위치 Z0보다 이동 거리 Q[mm]만큼 베이스(8)로부터 이간된 위치이다. 그 후, 연산부(20)는, 램(31)의 이동을 감속시키는 제어를 행한다. 램(31)의 이동을 감속시키기 위해서, 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 이동 지령을 송신하는 시간 간격을 크게 한다.

상기와 같이, 램(31)의 이동을 위치 ZE에 있어서 감속시킬 경우, 부족 이동 거리 DT는 (식 10)으로 대체하고, (식 14)에 의해 산출된다.

F(XT)[N] = F(ZE+Q+R+DT)

=F(ZE)[N]+W(ZE)[N/mm]*Q[mm]

W(ZE)[N/mm]*R[mm]+W(ZE)[N/mm]*DT[mm] …… (식 14)

이동 거리 Q[mm]는, 위치 ZE와 위치 Z0의 거리이다.

또한, 부족 이동 거리 DT는 (식 13)으로 대체하고, (식 15)에 의해 나타난다.

…… (식 15)

여기에서, F(ZE)[N], K[mm/N], W(ZE)[N/mm], Q[mm], SV[S], V[mm/S]는, 측정 또는 산출에 의해 상기와 같이 기지이며, 연산부(20)는, (식 15)에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다.

제어부(2)의 연산부(20)는, 프로그램 기억부(21)에 기억된 도 7에 나타내는 프로그램에 따라, 램(31)의 이동의 감속을 동반하는 동작을 행한다.

처음에 연산부(20)는, 조작부(23)의 스위치(231)가 눌린 것을 검출하고, 처리를 개시한다(스텝 S11). 프레스 동작의 개시시에, 작업자에 의해 프레스 작업의 시작을 지지하는 스위치(231)가 눌린다.

다음으로 연산부(20)는, 파라미터 기억부(25)에 기억된 위치 ZT를 판독한다(스텝 S12). 위치 ZT에 의해 프레스 종료시에 있어서의 램(31)의 목표 정지 위치가 결정된다. 위치 ZT는, 위치 ZS로부터 베이스(8) 방향으로 설정 이동 거리 DS의 위치이다. 설정 이동 거리 DS는, 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 램(31)의 이동 거리이다.

다음으로, 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 이동 지령을 송신한다(스텝 S13). 연산부(20)는, 이동 지령에 의해 램(31)을, 위치 ZS에서 설정 이동 거리 DS인 위치 ZT까지 이동시킨다.

서보모터(42)는, 지령 펄스 발생부(26)로부터 출력된 펄스수에 정비례한 회전각으로 회전한다. 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 대해서, 몇 차례에 나눠서 설정 이동 거리 DS에 상당하는 이동 지령을 송신한다.

다음으로, 연산부(20)는, 램(31)이 위치 ZE에 도달했는지의 판단을 행한다(스텝 S14). 위치 ZE에 있어서, 검출부(5)에 의해 대상물(W)에 대한 램(31)의 하중값 F(ZE)의 검출, 부족 이동 거리 DT의 산출, 램(31)을 감속하는 제어가 행해진다. 위치 ZE는, 램(31)이 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을 행하기 전이며, 설정 이동 거리 DS에 따른 이동을 종료하기 전의 위치이다. 램(31)의 위치는, 인코더 위치 카운터(28)에 의해 누적해서 카운팅된 서보모터(42)의 회전량의 누적에 기초해서 판단된다.

램(31)이 위치 ZE에 도달했다고 판단하지 않을 경우, 연산부(20)는, 스텝 S13의 동작을 반복한다. 램(31)이 위치 ZE에 도달했다고 판단한 경우, 연산부(20)는, 스텝 S15의 동작을 행한다.

램(31)이 위치 ZE에 도달했다고 판단한 경우, 연산부(20)는, 위치 ZE에 있어서의 하중값 F(ZE)를 수신한다(스텝 S15). 도 8에 램(31)의 위치와 하중값 F(ZE)의 관계를 나타내는 그래프를 표시한다.

다음으로 연산부(20)는, 하중 경사값 W(ZE)를 산출한다(스텝 S16). 하중 경사값 W(ZE)의 산출은, 스텝 S05에 있어서 수신한 하중값 F(ZE)에 기초해서 (식 4)에 의해 행해진다. 하중 경사값 W(ZE)는, 램(31)의 이동 거리에 대한 하중값 F(ZE)의 변화량이다. 하중 경사값 W(ZE)는, 램(31)의 위치 ZE에 있어서의 하중값 F(ZE)의 미분값에 상당한다.

다음으로, 연산부(20)는, 부족 이동 거리 DT를 산출한다(스텝 S17). 부족 이동 거리 DT는, 상기의 (식 15)에 의해 산출된다.

다음으로 연산부(20)는, 지령 펄스 발생부(26)에 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령을 송신한다(스텝 S18). 서보모터(42)는, 펄스로 변환된 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)로부터 수신한다. 이에 따라 서보모터(42)는 회전하고, 램(31)은 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을 행한다.

연산부(20)는, 램(31)을 감속시켜 이동시키도록 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)로 송신한다(스텝 S19). 이에 따라, 램(31)은, 설정 이동 거리 DS에 있어서의 이동 거리 Q를 감속해서 이동한다. 연산부(20)는, 램(31)이 이동 거리 Q를 감속해서 이동한 후에, 위치 ZE에 도달하기 전의 속도에 따라 램(31)이 이동하도록 제어를 행해도 된다.

그 결과, 램(31)은 위치 XT로 이동한다. 대상물(W)은, 위치 XS에서부터 위치 XT에 이르는 거리가 프레스된다. 위치 XS에서부터 위치 XT에 이르는 거리는, 원하는 프레스량 DP와 동일하다. 이에 따라, 대상물(W)은, 원하는 프레스량 DP에 의해 프레스된다.

그 후, 연산부(20)는, 프레스 동작을 정지한다.

이상이 프레스 장치(1)의 작용이다.

[1-3. 효과]

(1) 본 발명에 따르면, 프레스 장치(1)는, 프레스의 대상이 되는 대상물(W)에 하중을 부여하는 램(31)과, 램(31)을 구동하는 구동부(4)와, 대상물(W)에 대한 램(31)의 하중의 하중값 F(Z0)을 검출하는 검출부(5)와, 대상물(W)에 램(31)이 하중을 부여하도록 구동부(4)를 제어하는 제어부(2)를 구비하고, 제어부(2)는, 사전의 설정에 기초해서, 대상물(W)을 실제로 프레스한 경우의 프레스량이 원하는 프레스량 DP 이하가 되는 설정 이동 거리 DS로 램(31)을 이동시키는 제어를 행하며, 램(31)이 설정 이동 거리 DS를 이동 중에, 원하는 프레스량 DP에 대해서 부족한 램(31)의 부족 이동 거리 DT를, 검출부(5)에 의해 검출되는 하중값 F(Z0)에 기초해서 산출하고, 램(31)이 부족 이동 거리 DT를 이동하는 제어를 행하므로, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

램(31)이 설정 이동 거리 DS를 이동 중에, 램(31)의 하중값 F(Z0)이 검출부(5)에 의해 검출되므로, 램(31)의 하중의 하중값 F(Z0)이 정밀하게 검출된다. 이에 따라 정밀하게 부족 이동 거리 DT가 산출되고, 그 결과, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있다.

(2) 본 발명에 따르면, 프레스 장치(1)의 제어부(2)는, 램(31)을 정지시키지 않고 설정 이동 거리 DS와 부족 이동 거리 DT를 이동시키는 제어를 행하므로, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

만약, 설정 이동 거리 DS 및 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을, 램(31)을 한 번 정지시켜서 행한 경우, 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)이 크게 변동하기 때문에, 정밀하게 부족 이동 거리 DT의 산출을 행할 수 없다. 본 발명에 따르면, 제어부(2)는 설정 이동 거리 DS 및 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을, 램(31)을 정지시키지 않고 이동시키므로 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)의 변동을 억제할 수 있다. 이에 따라, 부족 이동 거리 DT가 정밀하게 산출된다. 그 결과, 프레스 장치(1)에 발생하는 휨에 관계없이, 정밀하게 대상물을 프레스할 수 있다.

또한, 램(31)을 한번 정지시킨 경우, 압입 등에 기인하여, 대상물(W)의 프레스 가공 결과가 영향을 받을 가능성이 있었다. 또한, 램(31)을 한 번 정지시킨 경우, 대상물(W) 1개당 가공 시간이, 램(31)을 한 번 정지시키지 않을 경우에 비해서 길어진다는 결점이 있었다. 그 결과, 단위 시간에 프레스 가공할 수 있는 대상물(W)의 수량이 적어진다는 결점이 있었다.

본 발명에 따르면, 제어부(2)는, 설정 이동 거리 DS 및 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을, 램(31)을 정지시키지 않고 이동시키므로, 압입 등에 기인한 대상물(W)의 프레스 가공 결과에의 영향을 경감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 대상물(W) 1개당 가공 시간을 램(31)을 한 번 정지시키지 않을 경우에 비해서 짧게 할 수 있고, 그 결과, 단위 시간에 프레스 가공할 수 있는 대상물(W)의 수량을 많게 할 수 있다.

(3) 본 발명에 따르면, 제어부(2)는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F(Z0)에 기초해서, 대상물(W)에 램(31)에 의해 하중이 부여된 것에 의해 발생하는 반력에 기인한 휨에 따른 휨량 δ를 산출하고, 산출된 휨량 δ에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행하므로, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

대상물(W)마다 프레스 장치(1)에 발생하는 휨량 δ는, 다를 가능성이 있다. 또한, 경년 변화나 온도 변화에 따라, 프레스 장치(1)를 구성하는 부재의 강성이 변화하여, 프레스 장치(1)에 발생하는 휨은 다를 가능성이 있다. 제어부(2)는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F(Z0)에 기초해서, 프레스 장치(1)에 발생하는 휨량 δ를 산출하고, 휨량 δ에 기초해서 부족 이동 거리 DT를 산출한다.

본 발명에 따르면, 제어부(2)는, 대상물(W)마다 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F(Z0)에 기초해서 휨량 δ를 산출하고, 산출된 휨량 δ에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행하므로, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있다.

(4) 본 발명에 따르면, 제어부(2)는, 검출부(5)에 의해 검출된 하중값 F(Z0)의, 램(31)의 이동 거리에 대한 변화량에 기초해서 부족 이동 거리 DT의 산출을 행하므로, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

제어부(2)는, 램(31)의 이동 거리에 대한 하중값 F(Z0)의 변화량에 기초해서, 프레스 완료시의 램(31)의 위치 XT에 있어서의 하중값 F(XT)를 예측하여 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다. 이에 따라, 정밀하게 부족 이동 거리 DT가 산출되어, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있다.

(5) 본 발명에 따르면, 제어부(2)는, 대상물(W)에 대한 램(31)의 하중값 F(Z0)을 검출부(5)에 의해 검출하여, 부족 이동 거리 DT를 산출한 후에, 램(31)을 감속해서 이동시키는 제어를 행하므로, 램(31)의 이동 속도가 빠른 경우여도, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

램(31)의 이동 속도가 빠를 경우, 부족 이동 거리 DT의 산출 시간이 부족하여, 연산부(20)에 의한 지령 펄스 발생부(26)에의 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령의 송신이 지연되고, 그 결과, 램(31)의 이동이 정지하게 되어버리는 경우가 있다.

하중값 F(Z0)은, 램(31)의 이동 속도에 따라 다르다. 램(31)의 이동을 감속시킨 후에, 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)의 측정을 행한 경우, 하중값 F(Z0)의 값이 변동하여 정밀하게 하중값 F(Z0)을 검출할 수 없다. 그 결과, 부족 이동 거리 DT가 정밀하게 산출되지 않아 바람직하지 않다. 부족 이동 거리 DT의 산출 시간이 부족한 것이 예측되어, 램(31)의 이동 속도를 감속하는 것이 필요로 될 경우, 연산부(20)는, 램(31)의 이동을 감속시키기 전에 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다.

차분 R이 클 경우, 목표 위치인 위치 ZT와, 이동 지령을 송신한 시점에 있어서의 램(31)의 위치 Z0의 이간 거리가 커지기 때문에, 부족 이동 거리 DT가 정밀하게 산출되지 않아 바람직하지 않다. 차분 R은 (식 6)에 나타내는 바와 같이 램(31)의 이동 속도 V에 정비례한다. 따라서, 램(31)의 이동 속도 V를 감속시킴으로써, 차분 R을 작게 할 수 있어, 부족 이동 거리 DT의 산출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 부족 이동 거리 DT의 산출 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 해서 램(31)의 이동 속도를 감속시키는 경우도, 연산부(20)는 램(31)의 이동을 감속시키기 전에 부족 이동 거리 DT의 산출을 행하도록 해도 된다.

이에 따라, 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)이 정밀하게 측정되고, 측정된 하중값 F(Z0)에 기초해서 부족 이동 거리 DT가 산출되므로, 정밀하게 부족 이동 거리 DT가 산출된다. 그 결과, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있다.

(6) 본 발명에 따르면, 제어부(2)는, 구동부(4)에 대해서 몇 차례에 나눠서 설정 이동 거리 DS에 따른 이동 지령을 송신한 후에 부족 이동 거리 DT에 따른 이동 지령을 송신한다. 서보모터(42)의 회전은 설정 이동 거리 DS에 따른 이동 지령에 있어서의 「누적 펄스」에 상당하는 회전량에 도달할 때까지 시간 지연이 발생한다. 제어부(2)는, 이 지연 시간에 있어서, 부족 이동 거리 DT의 산출을 행한다.

이에 따라 제어부(2)는, 설정 이동 거리 DS 및 부족 이동 거리 DT에 따른 이동을, 램(31)을 정지시키지 않고 이동시킬 수 있다. 그 결과, 램(31)을 정지시키지 않고 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)을 정밀하게 검출할 수 있다. 이에 따라 부족 이동 거리 DT가 정밀하게 산출된다. 그 결과, 정밀하게 대상물을 프레스할 수 있다.

[2. 다른 실시형태]

변형예를 포함한 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것을 의도하고 있지 않다. 이들 실시형태는, 기타 여러 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 여러 가지 생략이나 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등 범위에 포함되는 것이다. 이하는 그 일례이다.

(1) 상기 실시형태에 있어서, 부족 이동 거리 DT의 산출은, 1회의 프레스 동작시에, 위치 Z0에 있어서 1회 행해지는 것으로 했지만, 부족 이동 거리 DT의 산출은, 1회의 프레스 동작시에 복수회 행해지도록 해도 된다. 예를 들면, 연산부(20)는, 설정 이동 거리 DS에 따른 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)에 송신한 후의, 송신 위치 Z01에 있어서 1회째의 부족 이동 거리 DT1의 산출을 행하고, 부족 이동 거리 DT1에 따른 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)에 송신한 후의 송신 위치 Z02에 있어서 2회째의 부족 이동 거리 DT2의 산출을 행하고, 부족 이동 거리 DT2에 따른 이동 지령을 지령 펄스 발생부(26)에 송신하도록 해도 된다.

이렇게, 부족 이동 거리 DT의 산출을 1회의 프레스 동작시에 복수회 행함으로써, 부족 이동 거리 DT1에 의해, 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z02)가 변화한 경우여도, 정밀하게 부족 이동 거리 DT2의 산출을 행할 수 있다. 이에 따라 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

(2) 상기 실시형태에 있어서, 원하는 프레스량 DP는, 프레스 개시시에 램(31)이 대상물(W)에 맞닿는 위치와, 이상적인 프레스가 행해진 후의 램(31)의 가공 후의 위치의 차분 거리인 것으로 했다. 그러나, 원하는 프레스량 DP는, 램(31)의 이동 거리에 한정되지 않는다. 예를 들면, 원하는 프레스량 DP는, 프레스 부분의 용적 등에 관한 수치여도 된다. 설정 이동 거리 DS는, 원하는 프레스량 DP에 대응한, 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 램(31)의 이동 거리이다.

(3) 상기 실시형태에 있어서, 위치 ZT가 사전에 설정되고, 설정 이동 거리 DS는, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억된 위치 ZT에 기초해서 램(31)이 이동하는 거리인 것으로 했다. 그러나, 설정 이동 거리 DS는 사전에 설정되어, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되는 것이어도 된다.

또한, 사전에 설정되어 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되는 항목은, 위치 ZT 또는 설정 이동 거리 DS에 한정되지 않는다. 예를 들면, 위치 ZT, 설정 이동 거리 DS에 추가해서 원하는 프레스량 DP가 사전에 설정되어, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되도록 해도 된다. 또는, 위치 ZT, 설정 이동 거리 DS, 원하는 프레스량 DP 중 적어도 1개가 사전에 설정되어, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되도록 해도 된다.

(4) 상기 실시형태에 있어서, 설정 이동 거리 DS는, 대상물(W)을 프레스하는 원하는 프레스량 DP에 대응한, 프레스 장치(1)에 휨이 발생하지 않는다고 가정한 램(31)의 이동 거리인 것으로 했다. 그러나, 설정 이동 거리 DS는, 상기에 한정되지 않는다. 설정 이동 거리 DS는, 대상물(W)을 실제로 프레스한 경우의 프레스량이 원하는 프레스량 DP 이하가 되는 거리가 작업자에 의해 선택되고, 사전에 설정되어, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되도록 해도 된다. 설정 이동 거리 DS는, 이하와 같이 작업자에 의해 선택된 것이어도 된다.

설정 이동 거리 DS는, 원하는 프레스량 DP에 대응한 램(31)의 이동 거리와 동일한 값인 것이 바람직하지만, 설정 이동 거리 DS에 의해 램(31)을 이동시킨 경우에, 실제로 프레스되는 대상물(W)의 프레스량이 원하는 프레스량 DP 이하가 되도록 선택된 값이어도 된다. 원하는 프레스량 DP는, 위치 ZT 또는 설정 이동 거리 DS와는 별도로 설정되는 것이어도 된다. 설정 이동 거리 DS는, 이하와 같이 작업자에 의해 선택된 수치여도 된다.

원하는 프레스량 DP에 대응한 램(31)의 이동 거리가 100mm, 휨량 δ가 2mm일 경우, 예를 들면, 설정 이동 거리 DS로서 80mm가 사전에 설정되어, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되도록 해도 된다. 이 경우, 제어부(2)는, 설정 이동 거리 DS인 80mm와 원하는 프레스량 DP에 대응한 램(31)의 이동 거리인 100mm의 차분인 20mm와, 휨량 δ에 따른 2mm를 가산하여, 부족 이동 거리 DT를 22mm로 해서 산출하도록 해도 된다. 이렇게 구성함으로써, 램(31)의 이동 속도가 빠른 경우여도, 사전에 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)의 측정을 행하는 이동 거리를 설정 이동 거리 DS에 의해 지정할 수 있다. 그 결과, 램(31)의 이동 속도가 빠른 경우여도, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

또한, 원하는 프레스량 DP에 대응한 램(31)의 이동 거리가 100mm, 휨량 δ가 2mm일 경우, 미리 대상물(W)의 전체수에 대한 휨량 δ가 1mm 이상인 것을 파악해 두고, 예를 들면, 설정 이동 거리 DS로서 101mm가 사전에 설정되어 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되도록 해도 된다. 이 경우, 제어부(2)는, 설정 이동 거리 DS인 101mm와 원하는 프레스량 DP에 대응한 램(31)의 이동 거리인 100mm의 차분인 1mm와, 휨량 δ에 따른 2mm의 차분을 산출하여, 부족 이동 거리 DT를 1mm로 해서 산출하도록 해도 된다. 이렇게 구성함으로써 사전에 램(31)에 걸리는 하중값 F(Z0)의 측정을 행하는 이동 거리를, 설정 이동 거리 DS에 의해 프레스 완료에 가까운 위치에 지정할 수 있다. 이에 따라, 램(31)의 하중값 F(Z0)이 보다 정밀하게 검출된다. 그 결과, 정밀하게 대상물(W)을 프레스할 수 있는 프레스 장치(1)를 제공할 수 있다.

상기와 같이, 설정 이동 거리 DS는, 대상물(W)을 실제로 프레스한 경우의 프레스량과 원하는 프레스량 DP 이하가 되는 거리가 작업자에 의해 선택되고, 사전에 설정되어, 파라미터 기억부(25)에 미리 기억되도록 해도 된다.

1: 프레스 장치 2: 제어부
20: 연산부 21: 프로그램 기억부
22: 표시부 23: 조작부
231: 스위치 232: 입력 회로
24: 일시 기억부 25: 파라미터 기억부
26: 지령 펄스 발생부 27: 서보모터 드라이버
28: 인코더 위치 카운터 3: 가압부
31: 램 31a: 암나사부
31b: 변형 발생 기둥 32: 볼 스크루
4: 구동부 41: 동력 전달부
41a, 41b: 풀리 41c: 벨트
42: 서보모터 43: 인코더
5: 검출부 51: 스트레인 게이지
52: 통신부 8: 베이스
9: 하우징 9a: 인클로저
9b: 지주 9c: 케이싱

Claims

프레스의 대상이 되는 대상물에 하중을 부여하는 램과,
상기 램을 구동하는 구동부와,
상기 대상물에 대한 상기 램의 상기 하중의 하중값을 검출하는 검출부와,
상기 대상물에 상기 램이 하중을 부여하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 구동부는 서보모터를 포함하고,
상기 제어부는,
사전의 설정에 기초해서, 상기 대상물을 실제로 프레스한 경우의 프레스량이 원하는 프레스량 이하가 되는 설정 이동 거리로, 상기 서보모터의 회전량을 제어하여 상기 램을 이동시키는 제어를 행하고,
상기 램이 상기 설정 이동 거리를 이동 중, 상기 서보모터의 회전량에 충당되지 않는 누적 펄스에 의한 지연 시간에 있어서, 상기 원하는 프레스량에 대해서 부족한 상기 램의 부족 이동 거리를, 상기 검출부에 의해 검출되는 상기 하중값에 기초해서 산출하고,
상기 램이 상기 부족 이동 거리를 이동하도록 상기 서보모터의 회전량의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 램을 정지시키지 않고 상기 설정 이동 거리와 상기 부족 이동 거리를 이동시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 대상물에 상기 램에 의해 상기 하중이 부여된 것에 의해 발생하는 반력에 기인한 휨에 따른 휨량을, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 하중값에 기초해서 산출하고, 산출된 상기 휨량에 기초해서 상기 부족 이동 거리의 산출을 행하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 하중값의, 상기 램의 이동 거리에 대한 변화량에 기초해서 상기 부족 이동 거리의 산출을 행하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 대상물에 대한 상기 램의 상기 하중값을 상기 검출부에 의해 검출하여, 상기 부족 이동 거리를 산출한 후에, 상기 램을 감속하여 이동시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 구동부에 대해서 몇 차례에 나눠서 상기 설정 이동 거리에 따른 이동 지령을 송신한 후에, 상기 부족 이동 거리에 따른 이동 지령을 송신하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.