WO2006098256A1

WO2006098256A1 - ダイクッション制御装置

Info

Publication number: WO2006098256A1
Application number: PCT/JP2006/304858
Authority: WO
Inventors: Yuichi Suzuki
Original assignee: Komatsu Ltd.; Komatsu Industries Corp.
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2006-09-21
Also published as: JP4571972B2; DE112006000608T5; US7918120B2; DE112006000608B4; JPWO2006098256A1; US20090025444A1; CN101142039A; CN100551574C

Abstract

　所定の圧力パターン５６および位置パターン５４に基づいてダイクッションパッド１５の昇降速度を制御するダイクッション制御装置４０において、位置・圧力制御切換部５１は、圧力偏差信号ｅpに応じた圧力用速度指令信号υpcと、位置偏差信号ｅhに応じた位置用速度指令信号υhcとを常に監視、比較し、両者のうち小さい方の速度指令信号を選択して速度制御部５３に流す。圧力用速度指令信号υpcと位置用速度指令信号υhcとを常に監視しいずれか一方を選択するので、圧力の変化および位置の変化を的確に把握でき、位置制御と圧力制御とを迅速かつ安定して確実に切換できる。

Description

明細書

ダイクッション制御装置

技術分野

[0001] 本発明は、絞り加工等に用いられるプレス機械のダイクッション制御装置であって、スライドの動作と同期してダイクッションパッドの動作を制御するダイクッション制御装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、サーボモータにより駆動されるダイクッションパッドの昇降動作を制御するダィクッション制御装置として、例えば特許文献 1にて提案されて、るものが知られて!/ヽる。この特許文献 1に係るダイクッション制御装置においては、スライドの上型がヮークを挟んでダイクッションパッドに接触するまではダイクッションのクッションストロークの制御を位置制御により行う。ダイクッションパッドに荷重が力かり始めた時のサーボモータの電流変化を検出すると、この電流変化の検出信号により位置制御から圧力制御に切り換え、ダイクッションパッドに予め設定されたクッション圧を与える。このようなダイクッション制御装置では、位置制御力圧力制御に切り換えることができるので、絞り加工を良好に行える。

[0003] 特許文献 1：特開平 10— 202327号公報 (第 3頁）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかしながら、前述のダイクッション制御装置では、サーボモータの所定の電流変化を検出して検出信号を出力することで位置制御と圧力制御とを切り換えるため、常に電流変化を監視しているわけではない。したがって、上型がダイクッションパッドに接触する際の衝撃や振動などによりサーボモータの電流変化を正確に検出できなヽことがあり、位置制御力圧力制御への切換動作が不安定となる場合がある。このような場合には、適切なタイミングで圧力制御へ切り換えることができず、ダイクッションパッドの動作制御が不安定となり、絞り加工を良好に行えないという問題がある。特に、上型がワーク (ダイクッションパッド）に接触する際のダイクッションの制御は、良好な製品を得る上で非常に重要であるため、高精度な制御が必要とされる。

[0005] 本発明の目的は、位置制御と圧力制御とを安定して切り換えることができ、ダイクッシヨンの動作を高精度に制御して良好に成形できるダイクッション制御装置を提供することにめる。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明のダイクッション制御装置は、所定の圧力パターンに基づく圧力目標値に応じた圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部と、ダイクッションパッドにかかる圧力を検出する圧力検出手段と、圧力パターンに基づく圧力目標値と圧力検出手段からの圧力検出信号に基づく圧力検出値との偏差に応じた圧力偏差信号を出力する圧力比較部と、圧力偏差信号に基づいて圧力用速度指令信号を出力する圧力制御部と、所定の位置パターンに基づく位置目標値に応じた位置指令信号を出力する位置指令信号出力部と、ダイクッションパッドの位置を検出する位置検出手段と、位置パターンに基づく位置目標値と位置検出手段からの位置検出信号に基づく位置検出値との偏差に応じた位置偏差信号を出力する位置比較部と、位置偏差信号に基づ!/、て位置用速度指令信号を出力する位置制御部と、圧力用速度指令信号または位置用速度指令信号を選択する位置'圧力制御切換部と、位置'圧力制御切換部からの圧力用速度指令信号または位置用速度指令信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部と、モータ電流指令信号に応じた電流をダイクッション駆動用の電動サーボモータに供給するサーボアンプとを備え、位置 ·圧力制御切換部は、圧力用速度信号および位置用速度指令信号のうち小さい方を選択するように設定されたことを特徴とする。

[0007] 本発明によれば、圧力比較部は、圧力目標値と圧力検出値との偏差に応じた圧力偏差信号を出力し、この圧力偏差信号に基づいて圧力制御部が圧力用速度指令信号を出力する。一方、位置比較部は、位置目標値と位置検出値との偏差に応じた位置偏差信号を出力し、この位置偏差信号に基づ、て位置制御部が位置用速度指令信号を出力する。位置'圧力制御切換部は、これらの圧力用速度指令信号と位置用速度指令信号とを常に監視、比較し、いずれか小さい方を選択する。したがって、従来サーボモータの電流変化の検出信号の出力のみで切換を行っていた場合に較べて、圧力の変化および位置の変化をより正確に把握できるため、安定した切換が可能となる。よって、ダイクッションの動作が安定する。

また、位置用速度指令信号および圧力用速度指令信号を両方監視して切換を行うので、サーボモータの電流変化のみを監視する従来と較べても、迅速かつ確実な切換が可能となる。

図面の簡単な説明

圆 1]本発明の第 1実施形態に係るプレス機械の概略構成図。

[図 2]図 1における A— A視要部断面図。

圆 3]第 1実施形態に係るダイクッションの概略構成図。

[図 4]ダイクッションに関わる油圧回路図。

[図 5]ダイクッション制御装置の機能ブロックを示す図。

[図 6]ダイクッション制御装置の制御ブロックを示す図。

[図 7]時間と位置用速度指令信号との関係を示す図。

[図 8]時間と圧力用速度指令信号との関係を示す図。

圆 9]位置制御と圧力制御との切換動作を説明するための説明図。

[図 10]位置制御と圧力制御との切換動作を説明するためのフローチャート。

[図 11]位置パターンを示す図。

[図 12]圧力パターンを示す図。

圆 13]スライドとダイクッションパッドの動作説明図。

圆 14]本発明の第 2実施形態に係るダイクッションの概略構成図。

圆 15]第 2実施形態に係るダイクッション制御装置の構成を説明するブロック図。圆 16]ダイクッションの第 1変形例を説明する図。

圆 17]ダイクッションの第 2変形例を説明する図。

圆 18]第 2変形例の他の部分を説明する図。

圆 19]第 3変形例の位置パターンを示す図。

[図 20]第 3変形例の時間と位置用速度指令信号との関係を示す図。

圆 21]第 3変形例の位置制御と圧力制御との切換動作を説明するための説明図。

[図 22]第 4変形例のダイクッション制御装置の機能ブロックを示す図。 [図 23]第 4変形例のダイクッション制御装置の制御ブロックを示す図。

[図 24]第 4変形例の時間と圧力用速度指令信号との関係を示す図。

[図 25]第 4変形例の位置制御と圧力制御との切換動作を説明するための説明図。

[図 26]第 5変形例の位置パターンを示す図。

[図 27]第 5変形例のダイクッション制御装置の機能ブロックを示す図。

[図 28]第 5変形例のダイクッション制御装置の制御ブロックを示す図。

[図 29]圧力制御保持部の動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

[0009] 9···ワーク、 13, 13A, 13Β···ダイクッション、 15···ダイクッションノッド、 21···電動サーボモータ、 32···圧力検出手段であるひずみゲージ、 33···位置検出手段であるリニアスケール、 36···位置検出手段であるエンコーダ、 40…ダイクッション制御装置、 42···サーボアンプ、 45…位置指令信号出力部、 46…位置比較部、 47···位置制御部、 48···圧力指令信号出力部、 49···圧力比較部、 50···圧力制御部、 51…位置 •圧力制御切換部、 53···速度制御部、 54…位置パターン、 56…圧力パターン、 75 …電動サーボモータであるリニアサーボモータ、 93···圧力検出手段である圧力計、 Pc…圧力指令信号、 ep…圧力偏差信号、 υ pc…圧力用速度指令信号、 ic…モータ電流指令信号、 i…電流であるモータ電流、 he…位置指令信号、 eh…位置偏差信号、 υ he…位置用速度指令信号。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 次に、本発明によるダイクッション制御装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

[0011] 〔第 1実施形態〕

図 1には、本発明の第 1実施形態に係るプレス機械の概略構成図が示されている。図 2には、図 1における A— A視要部断面図が示されている。また、図 3には第 1実施形態に係るダイクッションの概略構成図が示されている。

[0012] 図 1に示されるプレス機械 1は、本体フレーム 2に昇降自在に支承されてスライド駆動機構 3により昇降駆動されるスライド 4と、このスライド 4と対向配置されベッド 5上に取着されるボルスタ 6とを備えている。前記スライド 4の下面には上型 7が取り付けられるとともに、前記ボルスタ 6の上面には下型 8が取り付けられている。こうして、スライド 4の昇降動作により、上型 7と下型 8との間に配されたワーク 9に対しプレス加工 (絞り加工）が施される。

[0013] これらの構成のうち、ベッド 5には、ダイクッション 13が内蔵されている。このダイクッシヨン 13は、所要のダイクッションピン 14と、ベッド 5内においてそのベッド 5に昇降自在に支持されるダイクッションパッド 15と、このダイクッションパッド 15を昇降駆動するダイクッションパッド駆動機構 16とを備えて構成されている。

[0014] 前記各ダイクッションピン 14は、ボルスタ 6および下型 8のそれぞれに形成された上下方向に貫通する孔に揷通されている。各ダイクッションピン 14において、その上端は下型 8の凹部に配されたブランクホルダ 17に当接されるとともに、その下端はダイクッションパッド 15に当接されている。

[0015] 前記ダイクッションパッド 15の各側面とその各側面に対向するベッド 5の内壁面との間には、図 2に示されるように、ダイクッションパッド 15を上下方向に案内する 1個以上 (本実施形態では 2個）のガイド部材 18が設けられている。各ガイド部材 18は、互いに係合する一対のインナーガイド 19とアウターガイド 20と力もなり、ダイクッションパッド 15の各側面にインナーガイド 19が取り付けられ、ベッド 5の内壁面にアウターガイド 20が取り付けられている。こうして、ダイクッションパッド 15は、ベッド 5内においてそのベッド 5に昇降自在に支持されて、る。

[0016] 前記ダイクッションパッド駆動機構 16は、図 3に示されるように、駆動源としての電動サーボモータ 21と、ダイクッションパッド 15の昇降手段としてのボールねじ機構 22と、電動サーボモータ 21とボールねじ機構 22との間の動力伝達経路に配される卷掛け伝動機構 23および連結部材 24とを備え、ダイクッションパッド 15と電動サーボモータ 21との間で互、の動力が伝達自在に構成されて、る。

[0017] 前記電動サーボモータ 21は、回転軸を有する回転式の ACサーボモータであり、当該電動サーボモータ 21へ供給するモータ電流 (電流) iの制御によって回転軸の回転速度や回転力が制御されるようになっている。電動サーボモータ 21の本体部分は、ベッド 5の内壁面間に架設されたビーム 25に固定されている。また、この電動サーボモータ 21には、エンコーダ (位置検出手段） 36が付設されている。このェンコ一ダ 36は、電動サーボモータ 21の回転軸の角度および角速度を検出しその検出値をそれぞれモータ回転角度検出信号 Θ、モータ回転角速度検出信号 ωとして出力する。このエンコーダ 36から出力されたモータ回転角度検出信号 Θおよびモータ回転角速度検出信号 ωは、後述するコントローラ 41に入力される。

[0018] 前記ボールねじ機構 22は、ねじ部 26とそのねじ部 26に螺合するナット部 27とを有してなり、ナット部 27から入力された回転動力をねじ部 26で直線動力に変換して出力する機能を有して、る。ねじ部 26の下端部は連結部材 24の中心部に形成された空間内において進退可能に配され、ナット部 27の下端部は連結部材 24の上端部に結合されている。前記連結部材 24は、所要のベアリングおよびそれらベアリングを収容する軸受ハウジングよりなる軸受装置 28を介して前記ビーム 25に支持されている

[0019] 前記卷掛け伝動機構 23は、電動サーボモータ 21の回転軸に固定される小プーリ 2 9と、連結部材 24の下端部に固定される大プーリ 30との間に、タイミングベルト 31が卷装されること〖こよって構成されてヽる。

[0020] 以上の構成により、電動サーボモータ 21の回転動力が小プーリ 29、タイミングベルト 31、大プーリ 30および連結部材 24を介してボールねじ機構 22におけるナット部 2 7に伝達され、このナット部 27に伝達された回転動力によりボールねじ機構 22におけるねじ部 26が上下方向に移動されてダイクッションパッド 15が昇降駆動される。また、電動サーボモータ 21へのモータ電流 iを制御することにより、ダイクッションパッド 15 に与えられる付勢力が制御される。

[0021] ところで、このダイクッション 13において、ダイクッションパッド 15の下端部にはプランジャロッド 80が接続されている。このプランジャロッド 80は、その側面を筒状のプランジャガイド 82で摺動自在に支持されている。このプランジャガイド 82は、プランジャロッド 80およびそのプランジャロッド 80に連結されるダイクッションパッド 15を昇降方向に案内する機能を有している。プランジャロッド 80の下部には下方向に開口を有するシリンダ 80Aが形成され、このシリンダ 80Aの内部にはピストン 81が摺動自在に収容されている。

[0022] シリンダ 80Aの内壁面およびピストン 81の上面で油圧室 83が形成されこの油圧室 83には圧油が充填される。油圧室 83の軸心はプランジャロッド 80およびボールねじ機構 22の軸心と同一である。油圧室 83の圧油ポートは図 4に示される油圧回路に接続され、油圧室 83と油圧回路との間で圧油の授受が行われる。油圧室 83の圧油は、上型 7とワーク 9とが接する際に生ずる衝撃を緩和するとともに、油圧が所定値以上になるとタンク 91 (図 4参照）に排出される。油圧室 83の圧油はこうした過負荷保護機能を有する。

[0023] 前記ピストン 81の下端はボールねじ機構 22におけるねじ部 26の上端に当接されている。ピストン 81の下端には球面状の凹面 81Aが形成され，この凹面 81Aに対向するねじ部 26の上端には球面状の凸面が形成される。なお、これとは逆にピストン 8 1の下端に凸面が形成され、ねじ部 26Cの上端に凹面が形成されていてもよい。ねじ部 26のような棒状の部材は端部に働く軸方向の力には強いものの、曲げモーメントには弱い。ねじ部 26の上端が球面形状であると、仮にダイクッションパッド 15が傾いてねじ部 26の上端に曲げモーメントが発生したとしても、ねじ部 26全体には軸方向の力のみが働く。このような構造によって偏心荷重によるねじ部 26Cの損傷を防止することがでさる。

[0024] そして、このダイクッション 13において、油圧室 83の圧力が前述の油圧回路中で検出される。図 4に示される油圧回路図において、油圧室 83のポートは管路 85を介して供給側制御弁 86の一方のポートおよび排出側制御弁 87の一方のポートにそれぞれ接続されて、る。供給側制御弁 86の他方のポートは管路 88を介して油圧ポンプ 8 9の吐出ポートに接続されている。油圧ポンプ 89の吸入ポートは管路 90を介してタンク 91に接続されている。排出側制御弁 87の他方のポートは管路 92を介してタンク 9 1に接続されている。供給側制御弁 86はタンク 91の作動油を油圧室 83へ供給する場合にのみ開放され、排出側制御弁 87は油圧室 83の圧油をタンク 91へ排出する場合にのみ開放される。

[0025] 管路 85には圧力計 (圧力検出手段） 93が設けられている。圧力計 93によって油圧室 83の圧力すなわちダイクッションパッド 15に生ずる負荷が検出される。圧力計 93 力もは圧力検出信号 Prがコントローラ 41の圧力比較部 49と圧軸制御部 94とに向けてそれぞれ出力される。圧力比較部 49については後述する。圧軸制御部 94は圧力計 93からの圧力検出信号 Prを入力し、供給側制御弁 86と排出側制御弁 87に制御信号を出力して各制御弁 86, 87の開閉動作を制御する。

[0026] なお、図 4に示される油圧回路は、オーバーロード防止機能を有している。すなわち、上型 7とワーク 9とが接してダイクッションパッド 15に負荷が生ずると、油圧室 83の圧力が上昇する。圧力計 93の検出値が所定値を超えた場合にはオーバーロードのおそれがある。このような場合には圧軸制御部 94から排出側制御弁 87に開放信号が出力され、排出側制御弁 87が開放される。すると油圧室 83の圧油はタンク 91に排出される。すると図示しないシステムが作動し、プレス機械 1の動作が緊急停止される。このように油圧室 83から圧油が排出されるタイミングでプレス機械 1が停止するためオーバーロードが防止される。

また、排出側制御弁 87の代わりにリリーフ弁を設け、油圧室 83の圧力が所定圧を超えた場合にリリーフ弁が作動して圧油が排出されるようにしてもょ、。

[0027] 次に、前記ダイクッション 13を制御するダイクッション制御装置 40の構成について図 5の機能ブロック図および図 6の制御ブロック図を用いて以下に説明することとする

[0028] 図 5、図 6に示されるダイクッション制御装置 40は、コントローラ 41と、このコントローラ 41から出力されるモータ電流指令信号 icに応じたモータ電流 iを前記電動サーボモータ 21に供給するサーボアンプ 42とを備えて、る。

[0029] 前記コントローラ 41は、詳細図示による説明は省略するが、各種入力信号を変換' 整形する入力インタフェースと、マイクロコンピュータや高速数値演算プロセッサ等を主体に構成され、決められた手順に従って入力データの算術'論理演算を行うコンビユータ装置と、演算結果を制御信号に変換して出力する出力インタフェースとを備えて構成されている。このコントローラ 41には、ダイクッションパッド位置演算部 43、ダイクッションパッド速度演算部 44、位置指令信号出力部 45、位置比較部 46、位置制御部 47、圧力指令信号出力部 48、圧力比較部 49、圧力制御部 50、位置'圧力制御切換部 51、速度比較部 52、および速度制御部 53の各種機能部が形成されている。

[0030] 前記ダイクッションパッド位置演算部 43は、電動サーボモータ 21に付設のェンコ一ダ 36からのモータ回転角度検出信号 Θを入力し、この入力信号に基づいてモータ回転角度と所定の関係にあるダイクッションパッド 15の位置を求め、その結果をダイクッションパッド位置検出信号 (位置検出信号) hrとして出力する機能を有している。

[0031] 前記ダイクッションパッド速度演算部 44は、当該エンコーダ 36からのモータ回転角速度検出信号 ωを入力し、この入力信号に基づいてモータ回転速度と所定の関係にあるダイクッションパッド 15の速度 (昇降速度）を求め、その結果をダイクッションパッド速度検出信号 V rとして出力する機能を有している。

[0032] 前記位置指令信号出力部 45は、ダイクッションパッド 15の位置目標値を予め設定された位置パターン 54を参照することで求め、その求められた位置目標値に基づく位置指令信号 heを生成 ·出力する機能を有している。ここで、前記位置パターン 54 は、時間とダイクッションパッド位置との所望の対応関係を示すものである。

[0033] 前記位置比較部 46は、位置指令信号出力部 45からの位置指令信号 heと、ダイクッシヨンパッド位置演算部 43からのダイクッションパッド位置検出信号 hrとを比較して位置偏差信号 ehを出力する機能を有してヽる。

[0034] 前記位置制御部 47は、位置比較部 46からの位置偏差信号 ehを入力しその入力信号に所定の位置ゲイン K1を乗じて出力する係数器 55を備え、位置偏差信号 ehに見合う大きさの位置用速度指令信号 υ heを生成'出力する機能を有している。

[0035] 前記圧力指令信号出力部 48は、ダイクッションパッド 15において発生させる圧力（クッション圧）目標値を、予め設定された圧力パターン 56を参照することで求め、その求められた圧力目標値に基づく圧力指令信号 Pcを生成'出力する機能を有している。ここで、前記圧力パターン 56は、時間とダイクッションパッド 15に生ずる圧力との所望の対応関係を示すものである。

[0036] 前記圧力比較部 49は、圧力指令信号出力部 48からの圧力指令信号 Pcと、圧力計 93からの圧力検出信号 Prとを比較して圧力偏差信号 epを出力する機能を有している。

[0037] 前記圧力制御部 50は、圧力比較部 49からの圧力偏差信号 epを入力しその入力信号に所定の比例ゲイン K2を乗じて出力する係数器 71と、圧力比較部 49からの圧力偏差信号 epを入力しその入力信号を積分して出力する積分器 72 (ブロック内の記号 sはラプラス演算子である。）と、この積分器 72からの出力信号を入力しその入力信号に所定の積分ゲイン K3を乗じて出力する係数器 73とを備え、係数器 71からの出力信号に係数器 73からの出力信号を加算して圧力用速度指令信号 _υ pcを生成' 出力する機能を有している。

[0038] この圧力制御部 50にお、ては、比例動作 (P動作）と積分動作 (I動作）とを組み合わせた比例 +積分動作 (PI動作)が行われることにより、当該圧力制御部 50からは、圧力偏差信号 epに見合う大きさで、かつ圧力偏差信号 epがある限りその大きさが増加するような圧力用速度指令信号 _υ pcが出力され、検出圧力が目標圧力に迅速かつ正確に一致するようになって、る。

[0039] 前記位置 ·圧力制御切換部 51は、ダイクッションパッド 15の位置を制御する位置制御と、ダイクッションパッド 15に生ずる圧力を制御する圧力制御とを切り換えるものであり、 b接点を基準に a接点と c接点との接続を切り換えるスィッチ 60と、このスィッチ 6 0の切換動作の選択を行うための位置 ·圧力比較部 61とを備えている。

スィッチ 60によって b接点と a接点とが接続 (以下、この接続動作を「b— a接点接続動作」という。 )された場合には、位置制御部 47からの位置用速度指令信号 υ heが速度比較部 52へと流れ、一方、同スィッチ 60によって b接点と c接点とが接続 (以下、この接続動作を「b— c接点接続動作」という。）された場合には、圧力制御部 50からの圧力用速度指令信号 υ pcが速度比較部 52へと流れるようになつている。

[0040] 位置，圧力比較部 61は、圧力制御部 50からの圧力用速度指令信号 υ pcと、位置制御部 47からの位置用速度指令信号 _υ heとを比較し、両者のうち小さい方を選択するように設定されている。

ここで、位置 ·圧力比較部 61の切換ロジックを図 7〜図 9を用いて説明する。図 7には、位置用速度指令信号 υ heが示されている。図 7において、ダイクッションパッド 15 の位置パターン (位置目標値)を常に 0 (待機位置）に設定した場合、上型 7がワーク 9と接する前には、ダイクッションパッド 15の位置は、待機位置に一致するため、位置偏差信号 ehは 0となり、位置用速度指令信号 υ heは 0となる。その後、上型 7がワーク 9と接する位置 (タツチ位置）に達すると、ダイクッションパッド 15が上型 7の下降に伴つて下がり始めるため、位置偏差信号 ehが徐々に大きくなり、これに従い位置用速度指令信号 υ heも大きくなる。

[0041] 一方、図 8には、圧力用速度指令信号 υ pcが示されている。図 8においてダイクッシヨンパッド 15の圧力パターンを常に一定値に設定した場合、上型 7がワーク 9と接する前には、ダイクッションパッド 15には圧力が発生しないため、圧力偏差信号 epが圧力パターンの一定値に一致し、圧力用速度指令信号 υ pcは圧力パターンの一定値に応じた値となる。その後、上型 7がワーク 9と接する位置 (タツチ位置）に達すると、ダイクッションパッド 15が上型 7に押されて圧力が発生する。この圧力はダイクッションパッド 15の下降に伴って大きくなるため、圧力偏差信号 epは徐々に小さくなり、これに従い圧力用速度指令信号 υ pcも小さくなる。

[0042] 位置 ·圧力比較部 61は、図 9に示されるように、位置用速度指令信号 υ heと圧力用速度指令信号 υ pcとを比較し、両者のうち小さい方を選択するように設定されているため、上型 7がワーク 9と接する前の下降時には、位置用速度指令信号 υ heの方が圧力用速度指令信号 υ pcより小さいので、位置用速度指令信号 υ heが選択される。この選択により、スィッチ 60によって b接点と a接点とが接続され、位置用速度指令信号 υ heが速度比較部 52へ流れ、位置制御が行われる。

次に、上型 7がワークと接するタツチ位置に達すると、位置用速度指令信号 υ heは増加し、圧力用速度指令信号 υ pcは減少する。時間 T1経過後において、これらの速度指令信号 υ he, υ pcの大小関係が逆転したとき、位置 ·圧力比較部 61は位置用速度指令信号 υ heより小さい圧力用速度指令信号 _υ pcを選択し、スィッチ 60の b接点と c接点とが接続される。この接続切換動作により、圧力用速度指令信号 υ pcが速度比較部 52に流れ、圧力制御が行われることとなる。

[0043] 位置 ·圧力比較部 61が、位置用速度指令信号 υ heと圧力用速度指令信号 _υ pcとを常に比較し、両者のうちょり小さい方を選択するように設定されているので、位置制御と圧力制御との切換を適切なタイミングで自動的に行うことができる。したがって、上型 7がワーク 9を介してダイクッションパッド 15に接触したときの衝撃や振動などの影響を最小限に抑制でき、適切なタイミングで安定的かつ確実に位置制御と圧力制御との切換を行える。また、位置用速度指令信号 υ heと圧力用速度指令信号 _υ pcとの両方を常に監視しているので、上型 7がワーク 9に接触したときのタツチ位置を確実に把握でき、迅速かつ確実な切換を行える。

[0044] 前記速度比較部 52は、位置 ·圧力制御切換部 51による切換動作にて位置制御が選択された場合に、位置制御部 47からの位置用速度指令信号 υ heと、ダイクッションパッド速度演算部 44からのダイクッションパッド速度検出信号 υ rとを比較して速度偏差信号 evを出力し、位置'圧力制御切換部 51による切換動作にて圧力制御が選択された場合に、圧力制御部 50からの圧力用速度指令信号 pcと、ダイクッションノ^ド速度演算部 44からのダイクッションパッド速度検出信号 υ rとを比較して速度偏差信号 evを出力する機能を有してヽる。

[0045] 本実施形態によれば、圧力制御時において、圧力制御部 50からは圧力偏差信号 epに見合う大きさで、かつ圧力偏差信号 epがある限りその大きさが増加するような圧力用速度指令信号 V pcが出力されるので、圧力偏差を迅速かつ確実に減少させることができる。したがって、圧力制御の精度を向上させることができる。

[0046] 前記速度制御部 53は、速度比較部 52からの速度偏差信号 evを入力しその入力信号に所定の比例ゲイン K4を乗じて出力する係数器 62と、速度比較部 52からの速度偏差信号 evを入力しその入力信号を積分して出力する積分器 63 (ブロック内の記号 sはラプラス演算子である。）と、この積分器 63からの出力信号を入力しその入力信号に所定の積分ゲイン K5を乗じて出力する係数器 64とを備え、係数器 62からの出力信号に係数器 64からの出力信号を加算してモータ電流指令信号 (トルク指令信号 ) icを生成 ·出力する機能を有して、る。

[0047] この速度制御部 53においても、比例動作 (P動作)と積分動作 (I動作)とを組み合わせた比例 +積分動作 (PI動作)が行われることにより、当該速度制御部 53からは、速度偏差信号 evに見合う大きさで、かつ速度偏差信号 evがある限りその大きさが増加するようなモータ電流指令信号 icが出力され、検出速度が目標速度に迅速かつ正確に一致される。こうして、安定した位置 ·圧力制御ができるようにされている。

[0048] 以上のようなダイクッション制御装置 40を構成するコントローラ 41の動作を、図 10 に示す動作フローに基づいて簡潔に説明すると、以下の通りである。

ST1 :すなわち、コントローラ 41のダイクッションパッド位置演算部 43は、電動サーボモータ 21に設けられたエンコーダ 36からのモータ回転角度検出信号 Θに基づいてダイクッションパッド位置検出信号 hrを出力するとともに、位置比較部 46は常時、このダイクッションパッド位置検出信号 hrと、位置指令信号出力部 45からの位置指令信号 heとに基づいて位置偏差信号 ehを算出する。一方、圧力比較部 49は常時、圧力計 93からの圧力検出信号 Prと、圧力指令信号出力部 48からの圧力指令信号 Pc とに基づいて圧力偏差信号 epを算出する。

[0049] ST2：そして、位置制御部 47は、位置偏差信号 ehに基づ、て位置用速度指令信号 υ heを算出し、圧力制御部 50は、圧力偏差信号 epに基づいて圧力用速度指令信号 υ pcを算出し、それぞれ位置 ·圧力制御切換部 51に出力する。

ST3 :この後、位置，圧力制御切換部 51は、位置用速度指令信号 υ heと圧力用速度指令信号 υ pcのうち、小さい方の速度指令信号を選択する。

ST4 :位置 ·圧力制御切換部 51はまた、位置用速度指令信号 υ heが小さいと判断した場合には、 b— a接点接続動作を行い、位置用速度指令信号 υ heを速度比較部 52に出力して位置制御を行う。

ST5 :これに対して位置 ·圧力制御切換部 51は、圧力用速度指令信号 υ pcが小さいと判断した場合には、 b— c接点接続動作を行い、圧力用速度指令信号 υ pcを速度比較部 52に出力して圧力制御を行う。

[0050] ST6：速度比較部 52は、位置用速度指令信号 υ heまたは圧力用速度指令信号 υ pcに基づいて速度偏差信号 _evを算出し、速度制御部 53に出力する。

ST7：速度制御部 53は、速度偏差信号 evに基づ、てモータ電流指令信号 icを生成し、サーボアンプ 42に出力するのである。

[0051] 前記サーボアンプ 42は、電流比較部 65と電流制御部 66と電流検出部 67とを備えて構成されている。このサーボアンプ 42において、電流検出部 67は、電動サーボモータ 21に供給されるモータ電流 iを検出しその検出値をモータ電流検出信号として出力する。電流比較部 65は、速度制御部 53からのモータ電流指令信号 icと、電流検出部 67からのモータ電流検出信号 irとを比較してモータ電流偏差信号 eiを出力する。電流制御部 66は、電流比較部 65からのモータ電流偏差信号 eiに基づいて電動サーボモータ 21へのモータ電流 iを制御する。

[0052] ここで、本実施形態の位置指令信号出力部 45の位置パターン 54および圧力指令信号出力部 48の圧力パターン 56について詳説する。図 11には、本実施形態における位置パターン 54力また図 12には本実施形態における圧力パターン 56が示されている。位置パターン 54は、図 11に示されるように、まずダイクッションパッド 15 の待機位置に相当する位置 hiが時刻 tlまで設定され、その後、スライド 4との接触位置である位置 hi 1まで時刻 tlから時刻 tilまでの所定の時定数をもって下降し、再び待機して時刻 tl2にてスライド 4が接触するのを待つ。上型 7がワーク 9に接して絞り加ェが行われる際には圧力制御が行われることが望ましいため、接触したスライド 4と共にダイクッションパッド 15が下降するにしたがって位置偏差信号 ehが大きくなるように、スライド 4が下死点に達する時刻 t3まで位置が一定の位置 hi 1に設定されている。スライド 4の下死点から後（時刻 t3以降）は、再び位置制御が行われるように、時刻 t3ではダイクッションパッド 15の下死点位置に対応する位置 h3に設定され、ダイクッションノ^ド 15が所定時間その下死点位置を保持するように、その位置 h3が時刻 t4まで設定されている。時刻 t4から時刻 t5の間は、所定高さ上昇する補助リフト動作のため、時刻 t5で位置 h4となるように設定がされ、そして時刻 t5以降は、待機位置に相当する位置 hiに復帰するように設定されて!、る。

一方、図 12に示されるように、圧力パターン 56は、上型 7がワーク 9に接する前の時刻 tl2までは、一定の所定値 P1が設定されている。この所定値 P1は、ダイクッションノ^ド 15の予圧よりも所定割合だけ高い値に設定されており、これにより、上型 7がヮーク 9に接する前の状態では、所定の圧力偏差信号 epが発生する。次に、時刻 tl2から時刻 t3までの上型 7がワーク 9に接して絞り加工が行われる範囲においては、圧力ノターン 56には、それぞれ所定時間で最適な圧力が設定されている。具体的には、絞り加工の開始時には、所定の時定数を持って圧力目標値が所定値 P1から所定値 P2に斜めに上昇し、時刻 t21に達するまでその所定値 P2を保持する。その後、時刻 t2 1から時刻 t22まで、所定の時定数を持って圧力目標値が所定値 P2カゝら所定値 P3まで斜めに下降し、スライド 4が下死点に達するまでの時刻 t22から時刻 t3までの間、その所定値 P3を保持する。スライド 4が下死点に達した後（時刻 t3以降）は位置制御が行われることが望ましいため、圧力偏差信号 epが大きくなるように圧力目標値が一気に所定値 P4と高、値に設定されて、る。 [0054] 次に、ダイクッションパッド 15の動作と圧力 ·位置制御との関係について以下に説明する。図 13には、スライド 4とダイクッションパッド 15の動作説明図が示されており、時間の経過に伴うスライド 4とダイクッションパッド 15との位置の変化が線図で表わされている。

なお、以下の説明において、ダイクッションパッド位置演算部 43からのダイクッションパッド位置検出信号 hrを「位置フィードバック信号 hr」と称し、ダイクッションパッド速度演算部 44からのダイクッションパッド速度検出信号 υ rを「速度フィードバック信号 V rjと称し、圧力計 93からの圧力検出信号 Prを「圧力フィードバック信号 Pr」と称することとする。また、位置制御を「位置フィードバック制御」と称するとともに、圧力制御を「圧力フィードバック制御」と称することとする。

[0055] まず、プレスカ卩ェ動作開始から時刻 tlまでの間は、ダイクッションパッド 15が待機位置の位置 hiにあるため、位置用速度指令信号 υ heは 0であるのに対し、圧力用速度指令信号 υ pcは所定値 P1に対応した値となる。このため、プレス加工動作開始から時刻 tほでの間は、位置'圧力比較部 61は位置用速度指令信号 υ heを選択し、 b接点と a接点とがスィッチ 60によって接続状態とされて、位置フィードバック制御が行われる。また、時刻 tlから時刻 tl2の間においても、圧力用速度指令信号 υ pcが所定値 P1に対応した値となるため、引き続き位置フィードバック制御が行われる。

[0056] この位置フィードバック制御時にぉ、て、位置比較部 46は、位置指令信号 heから位置フィードバック信号 hrを減じて位置偏差信号 ehを出力し、位置制御部 47は、位置偏差信号 ehを減少させる位置用速度指令信号 υ heを出力し、速度比較部 52は、位置用速度指令信号 V heから速度フィードバック信号 υ rを減じて速度偏差信号 ev を出力し、速度制御部 53は、速度偏差信号 evを減少させるモータ電流指令信号 (トルク指令信号) icを出力し、サーボアンプ 42は、モータ電流指令信号 icに応じたモータ電流 iを電動サーボモータ 21に供給する。これにより、エンコーダ 36による位置検出値が予め設定された位置パターン 54に追従するようにダイクッションパッド 15の位置が制御される。これにより、ダイクッションパッド 15は時刻 tlまでは待機位置 hiで待機し、その後の ti lからは上型 7とワーク 9とが接する位置 hi 1での待機に移る。

[0057] 次いで、時刻 tl2において上型 7とワーク 9とが接すると、位置パターン 54の位置目標値が所定の位置 hl lを保持するのに対してダイクッションパッド 15は下降するため、位置偏差信号 ehが大きくなる。一方上型 7とワーク 9とが接すると圧力が上昇するため、圧力パターン 56の圧力目標値である所定値 P1に近づいていく。したがって圧力偏差信号 epが小さくなる。圧力偏差信号 epに基づく圧力用速度指令信号 υ pcが位置偏差信号 ehに基づく位置用速度指令信号 υ heよりも小さくなつたとき、位置'圧力比較部 61が圧力用速度指令信号 pcを選択する。これにより、位置'圧力制御切換部 51における b— c接点接続動作にて b接点と c接点とがスィッチ 60によって接続されて、位置フィードバック制御力も圧力フィードバック制御に自動的に切り換えられる。したがって、位置 ·圧力制御切換部 51による自動的な切換動作により、上型 7がヮーク 9に接触した直後に確実に位置制御と圧力制御とを切り換えることができる。以上により、時刻 t2から時刻 t3までの間は、スライド 4とダイクッションパッド 15とが一体となって下降し、ワーク 9に対し絞り加工が施される。この時刻 t2から時刻 t3までの間においては、圧力フィードバック制御が行われることとなる。

[0058] この圧力フィードバック制御時において、圧力比較部 49は、圧力指令信号 Pcから圧力フィードバック信号 Prを減じて圧力偏差信号 epを出力し、圧力制御部 50は、圧力偏差信号 epを減少させる圧力用速度指令信号 υ pcを出力し、速度比較部 52は、圧力用速度指令信号 V pcから速度フィードバック信号 υ rを減じて速度偏差信号 ev を出力し、速度制御部 53は、速度偏差信号 evを減少させるモータ電流指令信号 (トルク指令信号) icを出力し、サーボアンプ 42は、モータ電流指令信号 icに応じたモータ電流 iを電動サーボモータ 21に供給する。これにより、圧力計 93による圧力検出値が予め設定された圧力パターン 56に追従するようにダイクッションパッド 15のクッション圧が制御される。

[0059] 次いで、時刻 t3においてスライド 4とダイクッションパッド 15とが下死点に達すると、圧力パターン 56の圧力目標値は一気に所定値 P4に上昇するため圧力偏差信号 ep が大きくなるのに対し、位置パターン 54の位置目標値は下死点に相当する位置 h3になるため、位置偏差信号 ehが小さくなる。これにより、位置偏差信号 ehに基づく位置用速度指令信号 υ heが圧力偏差信号 epに基づく圧力用速度指令信号 υ pcよりも小さくなり、位置'圧力比較部 61では、位置用速度指令信号 υ heを選択する。したがつて、位置 ·圧力制御切換部 51における b— a接点接続動作にて b接点と a接点とがスイッチ 60によって接続されて、圧力フィードバック制御力も位置フィードバック制御に自動的に切り換えられる。

[0060] 時刻 t3から時刻 t4までの間は、ダイクッションパッド 15は位置 h3でロッキングし上昇動作をー且停止する。時刻 t4から時刻 t5までの間において、ダイクッションパッド 15 が補助リフト分だけ上昇する。時刻 t5において、ダイクッションパッド 15は再び上昇動作を開始して待機位置 hiに復帰した後停止する。時刻 t3以降においては、位置フィードバック制御が行われており、前述したような各種信号の流れにより、エンコーダ 3 6による位置検出値が予め設定された位置パターン 54に追従するようにダイクッションパッド 15の位置が制御される。

[0061] 〔第 2実施形態〕

図 14には、本発明の第 2実施形態に係るダイクッションの概略構成図が示されている。図 15には、本実施形態でのダイクッション制御装置の構成を説明するブロック図が示されている。本実施形態において、前記第 1実施形態と同一または同様のものについては同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、前記第 1 実施形態と異なる点を中心に以下に説明することとする。

[0062] 本実施形態でのダイクッション 13では、ボールねじ機構 22において、ねじ部 26の上端部はダイクッションパッド 15の下端部に結合され、第 1実施形態のような油圧室 8 3を形成するプランジャロッド 80や、油圧室 83に圧油を供給する油圧回路などは設けられておらず、圧力計 93も設けられていない。このため、ダイクッションパッド 15の側面には、ひずみゲージ (圧力検出手段） 32が貼着されており、このひずみゲージ 3 2がダイクッションパッド 15に生ずる負荷、すなわちクッション圧を検出し、その検出値を圧力検出信号 Prとしてコントローラ 41に出力する。

[0063] また、ダイクッションパッド 15とベッド 5との間には、ダイクッションパッド 15の位置を検出するリニアスケール (位置検出手段） 33が設けられている。このリニアスケール 3 3は、スケール部 34とヘッド部 35とよりなり、スケール部 34はベッド 5の内壁面の所定位置に取着されるとともに、ヘッド部 35はスケール部 34に近接するようにしてダイクッシヨンパッド 15の側面に取着され、ダイクッションパッド 15の昇降動作に伴いヘッド部 35がスケール部 34に沿って移動するようにされている。

[0064] そして、ヘッド部 35は、ダイクッションパッド 15の位置に応じたダイクッションパッド位置検出信号 hrを出力する。このヘッド部 35から出力されたダイクッションパッド位置検出信号 hrは、コントローラ 41に入力される。このために、本実施形態によれば、電動サーボモータ 21に付設のエンコーダ 36からは、第 1実施形態のようなモータ回転角度検出信号 0は出力されず、モータ回転角速度検出信号 ωのみが出力され、コントローラ 41に入力される。

[0065] その他、圧力フィードバック制御に用いられる圧力パターン 56等は第 1実施形態と同じであり、本実施形態でも、第 1実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

[0066] なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなぐ本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記各実施形態におけるダイクッション 13に代えて、図 16に示されるダイクッション 13A (前記ダイクッション 13と同一または同様のものについては図に同一符号が付されてヽる。）を採用してもよヽ（第 1変形例)。このダイクッション 13Aのダイクッシヨンパッド駆動機構 16Aにおいては、ダイクッションパッド 15の下端部にボールねじ機構 22Αにおけるナット部 27Αが連結されるとともに、ナット部 27Αに螺合するねじ部 26Αが連結部材 24Αを介して大プーリ 30に連結されている。それ以外については、第 2実施形態のダイクッション 13と同様である。

[0067] また、前記各実施形態におけるダイクッション 13に代えて、図 17および図 18に示されるダイクッション 13B (前記ダイクッション 13と同一または同様のものについては図に同一符号が付されている。）を採用してもよい (第 2変形例)。このダイクッション 13B において、ダイクッションパッド 15の各側面とその各側面に対向するベッド 5の内壁面との間には、リニアサーボモータ（電動サーボモータ） 75が設けられている。このリニアサーボモータ 75は、一対のコイル部 76とマグネット部 77とからなり、ダイクッションパッド 15の各側面にコイル部 76が設けられ、ベッド 5の内壁面にマグネット部 77が設けられる。なお、これとは逆に、ダイクッションパッド 15の各側面にマグネット部 77が設けられ、ベッド 5の内壁面にコイル部 76が設けられて!/、てもよ!/、。

[0068] このダイクッション 13Bにおいて、ダイクッションパッド 15にコイル部 76が設けられる場合は、コイル部 76が励磁されるとコイル部 76とマグネット部 77との間に引力および反発力が働き、コイル部 76およびダイクッションパッド 15が昇降方向の付勢力を受ける。一方、ダイクッションパッド 15にマグネット部 77が設けられる場合は、コイル部 76 が励磁されるとコイル部 76とマグネット部 77との間に引力および反発力が働き、マグネット部 77およびダイクッションパッド 15が昇降方向の付勢力を受ける。コイル部 76 への供給電流が制御されると、ダイクッションパッド 15に与えられる付勢力、すなわちダイクッションパッド 15に生ずるクッション圧が制御される。

[0069] このダイクッション 13Bにおいて、ダイクッションパッド 15の下部には、ピストンとシリンダと力もなる空圧式のバランサ 78が設けられている。図示省略されているが、バランサ 78のピストンは下方をビーム 25 (図 1)で支持されている。こうして、ダイクッションパッド 15はバランサ 78を介してビーム 25で支持されるため、リニアサーボモータ 75 の電源が遮断されてコイル部 76とマグネット部 77との間の磁力が無くなってもダイクッシヨンパッド 15が落下することはない。

[0070] このダイクッション 13Bの制御系については、基本的に前記ダイクッション制御装置 40を適用することが可能であるが、回転式のサーボモータと直動式のサーボモータとは構造上の違いがあることから、モータ速度のフィードバック制御系が若干異なる。すなわち、本変形例でのダイクッションパッド速度演算部 44においては、ダイクッションパッド位置検出用のリニアスケール 33におけるヘッド部 35からのダイクッションパッド位置検出信号 hrを入力し、この入力信号を時間で微分することによりダイクッションノッド 15の速度を求め、その結果をダイクッションパッド速度検出信号 υ rとして速度比較部 52に向けて出力するようにされている。

[0071] このダイクッション 13Bによれば、リニアサーボモータ 75とダイクッションパッド 15との間の動力伝達が歯車やベルト、ボールねじ等の咬合部材を用いた機械的接触によって行われるのではなぐ磁力を用いた非接触によって行われるので、動力伝達の際の機械音を著しく低減することができる。また、回転式のサーボモータを用いる場合よりも部品点数が少なくなり、メンテナンスの容易化が図れるという利点もある。

[0072] 前記各実施形態では、実際に絞り加工が行われて、る時刻 t2から時刻 t3までの間では圧力制御が行なわれ、その他の時刻では位置制御が行われていた力その他の時刻でも圧力制御を行ってもよぐその場合でも圧力パターンおよび位置パターンを適宜設定することにより良好に位置制御と圧力制御との切換を行える。

また、圧力制御と位置制御との自動的な切換は、前記各実施形態では絞り加工が開始された時とスライドが下死点に達した時に行われた力プレスカ卩ェ時間の全範囲において自動的に切換が行われる必要はなぐ例えば絞り加工が開始される時は位置-圧力制御切換部によって自動的に切換を行い、スライドが下死点に達した時の位置制御への切換は時間で制御して強制的に切り換えてもよい。

[0073] 図 19には、本発明の第 3変形例に係る位置パターン 54が示されている。この第 3 変形例では、待機位置 hiにある時刻 tl力も位置 h2に向力時刻 t2までの間で、ダイクッシヨンパッド 15を下降させて予備加速を行うことが前記実施形態とは異なる。この場合実際には、ワーク 9が下降している途中の時刻 tl2で上型 7が接触することになる。このような予備加速を行うことにより、上型 7がワーク 9に接触する際に生じる衝撃を少なくでき、絞り加工を精度よく行うことが可能である。なお、図 19の位置パターン 54では、時刻 t2から時刻 t3までの間で、ダイクッションパッド 15が下死点位置に向力ように設定されている。

[0074] 図 20には、このような予備加速を行う際に出力される位置用速度指令信号 υ heが示されている。圧力用速度指令信号 υ pcは前記実施形態の場合と同じである。図 20 にお、て、位置パターン 54に基づ、て生成される本変形例の位置用速度指令信号 V heは、ダイクッションパッド 15が下方に向力つて所定の加速度で下降した後、一定の速度で下降するため、待機状態から所定の時定数で下がった後に一定の値に維持される。そして、予備加速の途中でタツチ位置に達した後は、ダイクッションパッド 1 5が実際にはスライド 4と共に下降する一方で、位置パターン 54が実際のダイクッションパッド 15よりも高い位置に設定されているため、位置偏差信号 ehが上向きに徐々に大きくなり、これに従い位置用速度指令信号 υ heも大きくなる。

[0075] 図 21には、そのような位置用速度指令信号 υ heが出力された場合の圧力用速度指令信号 pcとの関係が示されている。この図に基づいて位置制御と圧力制御との切り換え動作を説明すると以下の通りである。つまり、本変形例では、前記実施形態と比べると、予備加速を行っている分だけ、位置用速度指令信号 υ heがより小さい値にあるときにタツチ位置に達することになる。したがって、位置用速度指令信号 he は、圧力用速度指令信号 υ pcよりも一層小さい値力上向きに転じることになり、タツチ位置から位置用速度指令信号 υ heと圧力用速度指令信号 υ pcとの大小関係が逆転するまでには、前記実施形態よりも長い時間 T2を要することにある。すなわち、タツチ位置後に行われる位置制御と圧力制御との切換にまでには多少の遅れが生じる力予備加速を行うことでの品質向上が見込まれるのである。

[0076] 本発明の第 4変形例では、図 22の機能ブロック図および図 23の制御ブロック図に示すように、コントローラ 41がオフセット信号出力部 100および信号合成部 101を備えている。これらのオフセット信号出力部 100および信号合成部 101は、ダイクッションパッド 15を予備加速させた場合でも、圧力用速度指令信号 υ pcを補正することで、タツチしてから位置制御と圧力制御との切換が遅延なく行われるようにして!/、る。

[0077] 具体的にオフセット信号出力部 100は、図 24に示す予備加速オフセット信号を生成し、信号合成部 101に出力する機能を有している。

信号合成部 101は、圧力制御部 50から出力されるオリジナルの圧力用速度指令信号 υ pcに、オフセット信号出力部 100からの予備加速オフセット信号を合成し、合成された合成指令信号を圧力用速度指令信号 υ pcとして位置 ·圧力制御切換部 51 に出力する。

[0078] 図 25には、合成された圧力用速度指令信号 υ pcが出力された場合の位置用速度指令信号 υ heとの関係が示されている。位置用速度指令信号 υ heとしては、予備カロ速が行われるために、前述の第 3変形例と同じである。図 25から明らかなように、合成された圧力用速度指令信号 υ pcが出力された場合では、タツチ位置での圧力用速度指令信号 υ pcの値が小さくなつているため、タツチ後にさらに小さくなつて行くことにより、位置用速度指令信号 υ heに対して短い時間 T3で交わるようになる。したがつて、前記第 3変形例では、予備加速を行うことで、タツチ後の位置制御から圧力制御に切り換わるまでの時間 T2が大き力つた力本変形例では、予備加速を行ったとしても、切り換えまでを時間 T3に短縮でき、タツチ直後のワーク 9の跳ね返り等を有効に防止してより精度のよ!、絞り加工を実現できる。

[0079] 以下には本発明の第 5変形例を説明する。前述した第 3変形例の位置パターン 54 は、図 19に示すように、時刻 t2での予備加速の終了後は、スライド 4が下死点位置に到達する時刻 t3に合わせるようにしてダイクッションパッド 15も自身の下死点位置に向力うように位置目標が設定されており、下死点位置に達した後にダイクッションパッド 15の下死点ロッキングを行っていた。この際、下死点ロッキングを確実に行うためには、図 26に示すように、ダイクッションパッド 15の位置目標を早い段階の時刻 t23で下死点位置とすることが好ましい。しかしながら、図 26に示す位置パターン 54では、下死点位置に到達する前に、位置目標がダイクッションパッド 15の実位置よりも小さくなり、圧力制御中に位置制御に切り換わってしまうおそれがある。

[0080] そこで、本変形例では、図 27の機能ブロック図および図 28の制御ブロック図に示すように、コントローラ 41に圧力制御保持部 102を設けてある。その他の構成は、前記第 4変形例と同じである。

圧力制御保持部 102は、図 28に示すように、接点 d, e, fを有したスィッチとして機能する。この圧力制御保持部 102では、上型 7がワーク 9にタツチした後（時刻 tl2)、スィッチ 60が b— c接点接続動作に切り換わり、位置制御力圧力制御に切り換わると、同時に位置 ·圧力比較部 61からの切換信号により、 e—f接点接続動作が行われる（図 26)。この e—f接点接続動作では、位置 ·圧力制御切換部 51をバイパスして圧力用速度指令信号 V pcが常に速度比較部 52に出力され、圧力制御が保持される。したがって、この間にダイクッションパッド 15の位置目標が実位置よりも小さくなつても位置制御に切り換わることを防止できる。そして、圧力制御保持部 102では、スライド 4が下死点に達し、位置 ·圧力制御切換部 51にて位置制御に切り換わると、プレス信号生成部 10からのプレス信号 Sの入力により e— d接点接続動作に切り換えられ（図 26)、位置 ·圧力制御切換部 51を通過した位置用速度指令信号 υ heを速度比較部 52に出力する。ここで、プレス信号生成部 10は、プレス用電動サーボモータ 11のェンコーダ 12から出力されるモータ回転角度検出信号 Θ pに基づき、スライド 4が下死点位置に達した時点で ON— OFFが切り換わるプレス信号 Sを出力するように構成されている。

[0081] このような圧力制御保持部 102の動作を図 29に示すフローチャートに基づいて説明すると以下の通りである。 ST51：位置制御が行われているタツチ以前の状態では、圧力制御保持部 102は、位置 ·圧力制御比較部 61からの切換信号を監視している。

ST52 :タツチ直後、スィッチ 60にて b— c接点接続動作に切り換わり、位置制御から圧力制御に切り換わると、同時に圧力制御保持部 102では、位置'圧力制御比較部 61からの切換信号により、 e—f接点接続動作に切り換わり、圧力制御を保持する

ST53 :圧力制御を保持している圧力制御保持部 102は、プレス信号生成部 10からのプレス信号 Sの入力を監視する。

ST54 :スライド 4が下死点位置に達し、圧力制御保持部 102にプレス信号 Sが入力すると、圧力制御保持部 102では e— f接点接続動作に切り換わり、圧力制御の保持状態を解除する。同時にスィッチ 60では、 b— a接点接続動作に切り換わるため、圧力制御から位置制御に切り換わり、下死点以後の位置制御が行われる。

[0082] 本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されている 1S 本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲力逸脱することなぐ以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

産業上の利用可能性

[0083] 本発明は、絞り加工等を行うプレス機械に用いられるダイクッションを制御するためのダイクッション制御装置に利用でき、特に電動サーボモータで駆動されるダイクッシヨンのダイクッション制御装置として好適に利用できる。

Claims

請求の範囲

所定の圧力パターンに基づく圧力目標値に応じた圧力指令信号を出力する圧力指令信号出力部と、

ダイクッションパッドにかかる圧力を検出する圧力検出手段と、

前記圧力パターンに基づく圧力目標値と前記圧力検出手段からの圧力検出信号に基づく圧力検出値との偏差に応じた圧力偏差信号を出力する圧力比較部と、前記圧力偏差信号に基づいて圧力用速度指令信号を出力する圧力制御部と、所定の位置パターンに基づく位置目標値に応じた位置指令信号を出力する位置指令信号出力部と、

前記ダイクッションパッドの位置を検出する位置検出手段と、

前記位置パターンに基づく位置目標値と前記位置検出手段からの位置検出信号に基づく位置検出値との偏差に応じた位置偏差信号を出力する位置比較部と、前記位置偏差信号に基づいて位置用速度指令信号を出力する位置制御部と、前記圧力用速度指令信号または前記位置用速度指令信号を選択する位置 '圧力制御切換部と、

前記位置 ·圧力制御切換部からの前記圧力用速度指令信号または前記位置用速度指令信号に基づいてモータ電流指令信号を出力する速度制御部と、

前記モータ電流指令信号に応じた電流をダイクッション駆動用の電動サーボモータに供給するサーボアンプとを備え、

前記位置 ·圧力制御切換部は、前記圧力用速度信号および前記位置用速度指令信号のうち小さ、方を選択するように設定された

ことを特徴とするダイクッション制御装置。