WO2019049586A1 - プレス装置およびプレス装置の制御方法 - Google Patents

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WO2019049586A1
WO2019049586A1 PCT/JP2018/029604 JP2018029604W WO2019049586A1 WO 2019049586 A1 WO2019049586 A1 WO 2019049586A1 JP 2018029604 W JP2018029604 W JP 2018029604W WO 2019049586 A1 WO2019049586 A1 WO 2019049586A1
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current
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servomotor
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time
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PCT/JP2018/029604
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勇介 正藤
峻 政野
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コマツ産機株式会社
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    • B30B15/148—Electrical control arrangements
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    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
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    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B30B15/142—Control arrangements for mechanically-driven presses controlling the brake or the clutch

Definitions

  • the present invention relates to a press device and a control method of the press device.
  • a body or the like is produced by a press device using a mold.
  • a servomotor drive type press machine is used as a press apparatus.
  • a large peak power may be generated during press molding, and a factory voltage or a voltage outside the factory may drop to cause problems such as flicker.
  • An object of the present invention is to provide a pressing device and a control method of the pressing device capable of reducing deterioration of storage capacity.
  • a press apparatus includes a slide, a bolster, a servomotor, a storage unit, a current detection unit, and a control unit.
  • the upper mold can be attached to the slide.
  • the bolster is disposed below the slide and the lower mold can be mounted.
  • the servomotor drives the slide.
  • the storage unit can supply the stored electric power to the servomotor.
  • the current detection unit detects the current supplied from the storage unit.
  • the control unit performs stop control to stop the supply of current from the storage unit to the servomotor based on the detection value of the current detection unit.
  • a control method of a press device includes a detection step, a determination step, and a stop step.
  • the detection step detects the current supplied from the storage unit to the servomotor that drives the slide.
  • the stopping step stops the supply of current from the storage unit to the servomotor based on the detected value in the detecting step.
  • the present invention it is possible to provide a press device and a control method of the press device capable of reducing the deterioration of the storage performance.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a controller of the press device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a view showing a relationship between an energization time of the capacitor unit of FIG. 2 and a maximum current allowable when energized continuously;
  • FIG. 2 is a flow chart showing control operation of the press device of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a flow chart showing control operation of the press device of FIG. 1;
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a pressing device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the pressing apparatus 1 of the present embodiment performs pressing on a material using the upper mold 7 and the lower mold 8.
  • the press device 1 mainly includes a slide 2, a bolster 3, a slide drive unit 4, a servo power supply unit 5, a storage system unit 6, a main breaker 9, and a controller 10.
  • the slide drive unit 4 moves the slide 2 up and down.
  • the servo power supply unit 5 converts alternating current supplied from the factory power supply 100 into direct current and outputs the direct current to the storage system unit 6.
  • the storage system unit 6 stores the regenerative power generated in the factory power supply 100 or the slide drive unit 4.
  • the main breaker 9 turns on / off the power supplied from the factory power supply 100 to the pressing device 1.
  • the controller 10 controls the slide drive unit 4, the servo power supply unit 5, and the storage system unit 6.
  • the slide drive unit 4 includes a servo motor 21, a servo amplifier 22, a pinion gear 23, a main gear 24, a crankshaft 25, and a connecting rod 26.
  • the servomotor 21 is a drive source of the slide 2.
  • the servo amplifier 22 supplies a drive current to the servomotor 21.
  • the pinion gear 23 is connected to the servomotor 21 and is rotated by the rotation of the servomotor 21.
  • the main gear 24 meshes with the pinion gear 23 and rotates as the pinion gear 23 rotates.
  • the crankshaft 25 is connected to the main gear 24 and is rotated by the rotation of the main gear 24.
  • the connecting rod 26 connects the crankshaft 25 and the slide 2. In the present embodiment, two connecting rods 26 are provided.
  • the servo power supply unit 5 includes a harmonic filter module 31, a reactor 32, and a PWM converter 33.
  • the harmonic filter module 31 prevents the harmonics generated in the PWM converter 33 from returning to the factory power supply 100 side.
  • the reactor 32 and the PWM converter 33 constitute a chopper circuit, which converts alternating current into direct current and boosts it.
  • the plant power supply 100 supplies an alternating current of a predetermined voltage, and the PWM converter 33 outputs a direct current of a voltage higher than the predetermined voltage.
  • the PWM converter 33 and the servo amplifier 22 are connected by a DC bus line 14.
  • the PWM converter 33 also monitors the voltage on the DC bus line 14.
  • Storage system unit 6 includes a storage panel 42 provided with a plurality of electric double layer capacitors 601 (see FIG. 2 described later), an initial charging circuit 41 for charging electric double layer capacitors 601 before operation, and an initial charging circuit 41. And a short circuit contactor 44 for interrupting the supply of current from the electric double layer capacitor 601 to the servomotor 21.
  • the initial charging circuit 41 is provided on the DC bus line 14 and is a circuit for charging a plurality of electric double layer capacitors 601 (described later) provided on the storage board 42. That is, since the electric double layer capacitor 601 of the storage panel 42 is not charged before operating the press device 1, the power supplied from the factory power supply 100 is charged.
  • the initial charging circuit 41 includes a DC / DC converter 51 and a reactor 52. The initial charging circuit 41 throttles the current so that the current does not rapidly flow into the electric double layer capacitor 601 during charging.
  • the short circuit contactor 43 is provided on the bypass line 15 connected to the DC bus line 14 so as to bypass the initial charging circuit 41. That is, the bypass line 15 is connected to the DC bus line 14 on the PWM converter 33 side of the initial charging circuit 41 and connected to the DC bus line 14 on the servo amplifier 22 side of the initial charging circuit 41. By turning on the short circuit contactor 43, the current output from the PWM converter 33 bypasses the initial charging circuit 41 and is supplied to the servo amplifier 22.
  • the storage board 42 has four capacitor units 60 provided with twenty-four electric double layer capacitors 601 (see FIG. 2) and four current sensors 61.
  • FIG. 2 is a view showing a capacitor unit 60 provided in the storage panel 42. As shown in FIG. In the present embodiment, the capacitor unit 60 includes two heat sinks 602 and 24 series-connected electric double layer capacitors 601.
  • the two heat sinks 602 are disposed one above the other.
  • one heat sink 602 and twelve electric double layer capacitors 601 mounted on the heat sink 602 are provided in two stages.
  • the two heat sinks 602 and the 24 electric double layer capacitors 601 are fixed by a frame member or the like.
  • the heat sink 602 is a plate-shaped member formed of aluminum, and the heat sink 602 is formed with a flow path through which cooling water flows. Cooling water is supplied from the chiller 12 to the flow path of the heat sink 602. The cooling water is circulated by the chiller 12.
  • the press device 1 of the present embodiment as shown in FIG. 1, four capacitor units 60 are provided, and the four capacitor units 60 are lines for supplying power from the factory power supply 100 to the servomotor 21 (specifically In practice, they are connected in parallel to the DC bus line 14). Specifically, four capacitor units 60 are connected between the connection of the bypass line 15 of the DC bus line 14 and the servo amplifier 22. Further, in the present specification, the description of the voltage of the electric double layer capacitor 601 indicates the voltage of the capacitor unit 60 (the 24 electric double layer capacitors 601 connected in series).
  • the four capacitor units 60 are connected to the DC bus line 14 by the connection line 16.
  • the connection line 16 has a common line 161 connected to the DC bus line 14 and an individual line 162 connecting each capacitor unit 60 and the common line 161.
  • the current sensor 61 is provided on the individual line 162. The current sensor 61 measures the current flowing from each capacitor unit 60 to the DC bus line 14 every predetermined time (for example, 1 msec).
  • the short circuit contactor 44 is provided on the common line 161. When the short circuit contactor 44 is in the on state, the four capacitor units 60 and the DC bus line 14 are electrically connected, and current can be supplied from the four capacitor units 60 to the DC bus line 14. Further, when the short circuit contactor 44 is in the off state, the four capacitor units 60 and the DC bus line 14 are electrically disconnected, and the supply of current from the four capacitor units 60 to the DC bus line 14 is stopped. Ru.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the controller 10. As shown in FIG.
  • the controller 10 at least includes an acquisition unit 71, a storage unit 72, a peak detection unit 73, a calculation unit 74, a determination unit 75, and a stop execution unit 76.
  • the acquisition unit 71 acquires current values detected by the four current sensors 61 every predetermined time (for example, 1 msec).
  • the storage unit 72 stores the current value acquired by the acquisition unit 71.
  • the storage unit 72 separately stores the current value for each capacitor unit 60.
  • the peak detection unit 73 detects the peak of the current acquired by each current sensor 61.
  • the peak detection unit 73 compares, for example, the current value acquired this time from the current sensor 61 with the current value acquired last time, and when the current value acquired this time is smaller than the current value acquired last time, the current acquired last time It detects that the current value has reached a peak at the value detection timing.
  • the calculation unit 74 calculates an average value of the current in a predetermined determination time centering on the detection timing of the current value acquired last time. A plurality of determination times are set, and for example, the average value of the current is calculated in the time of 2 msec, 10 msec, 20 msec, 50 msec, and 100 msec.
  • the determination unit 75 compares the average value of the current calculated for the determination time with the threshold set for the determination time, and determines whether the average value of the current exceeds the threshold.
  • FIG. 4 is a diagram showing the value of the maximum current that can be supplied continuously with respect to the supply time of one capacitor unit 60.
  • the allowable maximum current at 0.02 sec is 1200A. This indicates that the case where the current of 1200 A is continuously supplied for 0.02 sec is the maximum current value that the capacitor unit 60 can tolerate. That is, it is determined that the capacitor unit 60 will be degraded if the current having a value larger than 1200 A is continuously supplied for 0.02 sec with 1200 A as the threshold value for 0.02 sec.
  • the maximum allowable current at 0.05 sec is 720A. For this reason, it is determined that, for 0.05 sec, if a current larger than 720 A is continuously supplied for 0.05 sec, it will lead to deterioration of the capacitor unit 60.
  • an average value is used, and when the determination time is 0.02 sec, it is determined that the capacitor unit 60 will be degraded if the average value in the meantime exceeds 1200 A. Further, if the determination time is set to 0.05 sec, it is determined that the capacitor unit 60 will be degraded if the average value in the meantime exceeds 720A.
  • the threshold in the determination time of 50 ms is set to a value lower than the threshold in the determination time of 20 ms, and the threshold for the long determination time is set to a low value.
  • the stop execution unit 76 turns off the short circuit contactor 44 to cut off the current flow of the connection line 16. As a result, the supply of current from the four capacitor units 60 to the servo amplifier 22 is stopped.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are flowcharts showing control of the press device 1 of the present embodiment.
  • step S10 it is detected whether or not the press operation preparation signal is output from the controller 10.
  • the press operation preparation signal is a signal that is output when the user presses a button when operating the press device 1, and is a signal indicating that the press device 1 is ready to operate normally.
  • step S11 the electric double layer capacitor 601 is charged. Since the short circuit contactor 43 is off, no current flows through the bypass line 15, and the power output from the PWM converter 33 flows to the initial charging circuit 41. Electric charge is accumulated in the electric double layer capacitor 601 connected to the DC bus line 14 while current control is performed by the DC / DC converter 51 of the initial charging circuit 41.
  • the DC / DC converter 51 monitors the voltage of the DC bus line 14.
  • step S12 charging is performed until the voltage of the electric double layer capacitor 601 is boosted to a predetermined voltage. The DC / DC converter 51 determines that the charging is completed when the input voltage and the output voltage match, and stops the operation.
  • step S12 When it is detected in step S12 that the voltage of the electric double layer capacitor 601 has been boosted to a predetermined voltage by the DC / DC converter 51, the controller 10 connects the short circuit contactor 43 in step S13. As a result, the output from the PWM converter 33 bypasses the initial charging circuit 41 and is supplied to the servo amplifier 22, and charging / discharging from the electric double layer capacitor 601 is started in step S18.
  • step S13 When the short circuit contactor 43 is connected in step S13, the controller 10 energizes the servomotor 21 in step S14.
  • step S15 the servomotor 21 operates in accordance with the set motion to move the slide 2 up and down.
  • the servomotor 21 accelerates until it reaches a predetermined speed, and then is driven at a constant speed.
  • the slide 2 rises after reaching the bottom dead center. Then, in order to stop the slide 2 at the top dead center, the servomotor 21 is decelerated from a predetermined position.
  • FIG. 6 is a diagram showing a change in power during press processing.
  • a dotted line L1 and a solid line L2 are shown.
  • the dotted line L1 shows the time change of the power consumption of the press 1 at the time of press molding.
  • the solid line L2 represents the time change of the power supplied from the factory power supply 100.
  • the downward movement of the slide 2 is started from time t1 in FIG. 6, and at time t1 to t2, the servomotor 21 is accelerated until it reaches a predetermined speed, and the servomotor 21 consumes power.
  • the servo power supply unit 5 supplies a predetermined constant power. As shown by the solid line L 2, since only a constant power is supplied from the servo power supply unit 5, a shortage is supplied from the electric double layer capacitor 601. That is, an amount exceeding the solid line L2 in the dotted line L1 is supplied from the electric double layer capacitor 601.
  • the servomotor 21 When the speed of the servomotor 21 reaches a predetermined speed at time t2, the servomotor 21 is driven at a constant speed from time t2. Since the load on the servomotor 21 is small from time t2 to time t3 at which the upper mold 7 contacts the material (work), the power consumption shown by the dotted line L1 is small. At this time, the electric double layer capacitor 601 is charged with the electric power exceeding the dotted line L1 in the solid line L2.
  • the slide 2 is further lowered from time t3 and pressing is performed on the work until time t4.
  • the power consumption peaks, but as described above, the servo power supply unit 5 supplies a predetermined constant power, and the insufficient power is supplied from the electric double layer capacitor 601.
  • the controller 10 decelerates the servomotor 21 to stop the slide 2 at the top dead center.
  • Time t5 in FIG. 6 indicates the deceleration start time of the servomotor 21, and time t6 indicates the end of deceleration.
  • the output is on the negative side, and regenerative electric power is generated in the servomotor 21. The regenerative power is charged to the electric double layer capacitor 601.
  • step S14 control of steps S18 to S22 is performed in parallel.
  • step S13 charging / discharging by the electric double layer capacitor 601 is started in step S18.
  • step S19 the PWM converter 33 determines whether the voltage of the DC bus line 14 becomes equal to or higher than a predetermined voltage.
  • the control proceeds to step S20, and the power is regenerated to the factory power supply 100 by the power regeneration function of the PWM converter 33.
  • the PWM converter 33 detects the voltage of the electric double layer capacitor 601. That is, when the charge amount of the electric double layer capacitor 601 reaches a predetermined amount or more, the regenerative power generated by the servomotor 21 is regenerated to the factory power supply 100. If the voltage of the DC bus line 14 is smaller than the predetermined voltage in step S19, the electric double layer capacitor 601 is charged in step S21.
  • step S22 it is detected whether or not the press operation preparation signal is output from the controller 10. While the press operation preparation signal is being detected, steps S18 to S21 are repeated. Further, when it is detected in step S22 that the press operation preparation signal is not output from the controller 10, the control is ended. After the electric double layer capacitor 601 is charged first, the electric double layer capacitor 601 is charged by the regenerative power or the like at the time of deceleration of the servomotor 21. For this reason, it is not necessary to input from the factory power supply 100.
  • steps S10 to S22 which is an example of the press control described above
  • steps S30 to S47 which is an example of the stop control is performed as shown in FIG. 5B.
  • step S30 the acquisition unit 71 acquires current values detected by the four current sensors 61 every predetermined time (for example, 1 msec). The acquired current value is stored in the storage unit 72.
  • step S31 the peak detection unit 73 determines whether the current value at the current detection timing is lower than the current value at the previous detection timing in the detection values of the current sensors 61. And when it falls, it is detected that the peak occurred in the current value at the previous detection timing. The peak occurs, for example, at time t3 in FIG.
  • FIG. 7 is a view showing an example of a change in current value detected by one current sensor 61.
  • the current value is acquired every 1 ms. For example, comparing the current value A1 acquired at time t11 with the current value A2 acquired at time t12 (t11 + 1 msec) which is the next detection timing of time t11, the current value A2 is larger, so step S30 The judgment in is repeated.
  • the peak detection unit 73 compares the current value A3 acquired at time t13 (t12 + 1 msec) with the current value A2 acquired at time t12, since the current value A3 is larger than the current value A2, the step is performed. Repeat S30 again.
  • the peak detection unit 73 compares the current value A4 acquired at time t14 (t13 + 1 msec) with the current value A3 acquired at time t13, and the current value A4 acquired at time t14, which is the current detection timing. However, since it is smaller than the current value A3 acquired at time t13 which is the previous detection timing, it is detected that the peak of the current value has occurred at time t13.
  • step S32 the calculation unit 74 calculates the average value of the current in the determination time of 2 msec.
  • the calculation unit 74 acquires, from the storage unit 72, data of current values for 1 msec before and after 1 msec (indicated by the determination period J2 in FIG. 7) centering on time t13 which is the timing of the current peak. Specifically, the calculation unit 74 acquires current values at time t12, time t13, and time t14. Then, the calculation unit 74 calculates the average value of the current for 2 msec around the time t13. That is, an average value of current values A2, A3 and A4 at time t12, time t13 and time t14 shown in FIG. 7 is calculated.
  • step S33 the determination unit 75 compares the threshold value preset in the determination time of 2 msec stored in the storage unit 72 with the average value of the current calculated by the calculation unit 74. If it is determined that the average value of the current exceeds the threshold value, the control proceeds to step S34.
  • the threshold is set to the allowable maximum current value described in FIG. That is, the threshold value at 2 msec is set to a maximum current value that does not lead to deterioration of the capacitor unit 60 when the capacitor unit 60 continuously supplies current for 2 msec.
  • step S34 the stop execution unit 76 turns off the short circuit contactor 44 and stops the supply of current from the four capacitor units 60 to the servo amplifier 22.
  • the calculator 74 calculates the average value of the current in the determination time of 10 msec in step S35.
  • the calculation unit 74 acquires, from the storage unit 72, data of current values of 5 msec (between times t5 and t6) before and after the peak time t13. In FIG. 7, the determination period of 10 msec is shown by the determination period J10. Then, the calculation unit 74 calculates the average value of the acquired current value data (11 data of time t15 to t16).
  • step S36 the determination unit 75 compares the threshold value set in the determination time of 10 msec stored in the storage unit 72 with the average value of the current calculated by the calculation unit 74. If it is determined that the average value of the current exceeds the threshold value, the control proceeds to step S37, and the shorting contactor 44 is turned off by the stop execution unit 76, and the current from the four capacitor units 60 to the servo amplifier 22 Supply is stopped.
  • the calculation unit 74 calculates the average value of the current in the determination time of 20 msec in step S38.
  • the calculation unit 74 acquires data of current values of 10 msec before and after the peak time t13 from the storage unit 72. Then, the calculation unit 74 calculates an average value of the acquired current value data.
  • step S39 the determination unit 75 compares the threshold value set in the determination time of 20 msec stored in the storage unit 72 with the average value of the current calculated by the calculation unit 74. If it is determined that the average value of the current exceeds the threshold value, the control proceeds to step S40, and the shorting contactor 44 is turned off by the stop execution unit 76, and the current from the four capacitor units 60 to the servo amplifier 22 Supply is stopped.
  • the calculation unit 74 calculates the average value of the current in the determination time of 50 msec in step S41.
  • the calculation unit 74 acquires, from the storage unit 72, data of current values of 25 msec before and after the peak time t13. Then, the calculation unit 74 calculates an average value of the acquired current value data.
  • step S42 the determination unit 75 compares the threshold value set in the determination time of 50 msec stored in the storage unit 72 with the average value of the current calculated by the calculation unit 74. If it is determined that the average value of the current exceeds the threshold value, the control proceeds to step S43, and the shorting contactor 44 is turned off by the stop execution unit 76, and the current from the four capacitor units 60 to the servo amplifier 22 Supply is stopped.
  • step S44 the calculation unit 74 calculates the average value of the current in the determination time of 100 msec.
  • the calculating unit 74 acquires, from the storage unit 72, data of current values of 50 msec before and after the peak time t13. Then, the calculation unit 74 calculates an average value of the acquired current value data.
  • step S45 the determination unit 75 compares the threshold value set in the determination time of 100 msec stored in the storage unit 72 with the average value of the current calculated by the calculation unit 74. If it is determined that the average value of the current exceeds the threshold value, the control proceeds to step S46, and the shorting contactor 44 is turned off by the stop execution unit 76, and the current from the four capacitor units 60 to the servo amplifier 22 Supply is stopped.
  • step S45 determines whether the press operation preparation signal is off or on in step S47. If it is on, the control proceeds to step S30. Then, when a peak is detected next, control of step S32 to step S46 is performed. On the other hand, when the press operation preparation signal is off in step S47, the control ends.
  • the capacitor unit It is determined that there is a possibility of deteriorating 60, and the supply of current from the four capacitor units 60 to the servomotor 21 is stopped.
  • the operation of the press device 1 may be stopped together with the switching of the short circuit contactor 44 to the OFF state.
  • the press device 1 in the present embodiment includes the slide 2, the bolster 3, the servomotor 21, the capacitor unit 60 (an example of a storage unit), the current sensor 61 (an example of a current detection unit), and the controller 10 (control An example of a part) and
  • the upper mold 7 can be attached to the slide 2.
  • the bolster 3 is disposed below the slide 2 and the lower mold 8 can be placed.
  • the servomotor 21 drives the slide 2.
  • the capacitor unit 60 can supply the stored electric power to the servomotor 21.
  • the current sensor 61 detects the current supplied from the capacitor unit 60.
  • the controller 10 performs stop control to stop the supply of current from the capacitor unit 60 to the servomotor 21 based on the detection value of the current sensor 61.
  • the press device 1 in the present embodiment further includes a short circuit contactor 44 (an example of a blocking unit).
  • the short circuit contactor 44 cuts off the common line 161 (an example of a current line) from the capacitor unit 60 to the servomotor 21.
  • the controller 10 performs stop control by operating the short circuit contactor 44. Thus, the supply of current from the capacitor unit 60 to the servomotor 21 can be stopped.
  • controller 10 (an example of the control unit) performs stop control when it is determined that the average value of the current supplied from the capacitor unit exceeds a predetermined threshold in a predetermined determination time.
  • controller 10 performs stop control when it is determined that the average value of the current supplied from the capacitor unit exceeds a predetermined threshold in a predetermined determination time.
  • the controller 10 (an example of a control unit) includes an acquisition unit, a peak detection unit 73, a calculation unit 74, a determination unit 75, and a stop execution unit 76.
  • the acquisition unit 71 acquires detection values from the current sensor 61 every predetermined time.
  • the peak detector 73 detects the peak of the current value based on the detected value.
  • the calculation unit 74 calculates an average value of the current at the determination time around the peak of the current value.
  • the determination unit 75 compares the average value of the current calculated by the calculation unit 74 with a predetermined threshold, and determines whether the average value of the current exceeds the predetermined threshold.
  • the stop execution unit 76 performs stop control when the determination unit 75 determines that the average value of the current exceeds the predetermined threshold. Thereby, since the average value of the current can be calculated in the time including time t13 when the current value reaches the peak, whether or not to perform the stop control in the time zone where the possibility of the large current flowing in a short time is high Can be determined.
  • a plurality of determination times (for example, 2 msec, 5 msec, 10 msec, 20 msec, 50 msec, and 100 msec) having different times are provided.
  • the predetermined threshold is provided in association with each determination time.
  • the corresponding predetermined threshold is set smaller as the determination time is longer. Since the current value that affects the life deterioration and the like in the electric double layer capacitor 601 differs depending on the conduction time, a plurality of judgment times are set, and a threshold is set for each judgment time. It is possible to improve the detection capability of the large current that influences.
  • a plurality of capacitor units 60 are provided.
  • a current sensor 61 (an example of a current detection unit) is provided for each of the capacitor units 60.
  • the stop control is control to stop the supply of current from all the capacitor units 60 to the servomotor 21.
  • the controller 10 (an example of a control unit) executes stop control when it is determined that the average value of the current supplied from at least one capacitor unit 60 exceeds a predetermined threshold.
  • capacitor unit 60 (an example of a storage unit) has a plurality of electric double layer capacitors 601 (an example of a storage device). Thereby, a large capacity can be stored.
  • the control method of the press apparatus of the present embodiment includes step S31 (an example of detection step) and steps S33, S36, S39, S42, S45, S34, S37, S40, S43, S46 (an example of stop step), Equipped with Step S31 (an example of a detection step) detects the current supplied from the capacitor unit 60 to the servomotor 21 driving the slide 2.
  • Steps S33, S36, S39, S42, S45, S34, S37, S40, S43 and S46 are based on the detected value in step S31 (an example of the detection step) from the capacitor unit 60 to the servomotor Stop the supply of current to 21.
  • the determination is made using the average value of the current values, the determination may be made using the integrated value of the current.
  • D the peak of the current value is detected, and the stop of the current supply from the capacitor unit 60 is determined in the determination time centered on the peak.
  • the present invention is not limited to this.
  • the determination may be performed using data that has been traced back by 2 msec, 10 msec, 20 msec, 50 msec, and 100 msec at each data acquisition timing.
  • the electric double layer capacitor 601 is used as an example of the electric storage device, but not limited to the electric double layer capacitor, an aluminum electrolytic capacitor or the like may be used. If it is In addition, a plurality of such storage devices may be provided in a storage unit whose capacitor unit 60 is an example.
  • the press device and the control method of the press device according to the present invention have the effect of being able to reduce the deterioration of the storage performance, and are useful, for example, in a production line of a factory.

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Abstract

プレス装置（１）は、スライド（２）と、ボルスタ（３）と、サーボモータ（２１）と、キャパシタユニット（６０）と、電流センサ（６１）と、コントローラ（１０）と、を備える。スライド（２）は、上金型（７）が装着可能である。ボルスタ（３）は、スライド（２）の下方に配置され下金型（８）が載置可能である。サーボモータ（２１）は、スライド（２）を駆動する。キャパシタユニット（６０）は、蓄電した電力をサーボモータ（２１）に供給可能である。電流センサ（６１）は、キャパシタユニット（６０）から供給される電流を検出する。コントローラ（１０）は、電流センサ（６１）の検出値に基づいて、キャパシタユニット（６０）からサーボモータ（２１）への電流の供給を停止する停止制御を行う。

Description

プレス装置およびプレス装置の制御方法
　本発明は、プレス装置およびプレス装置の制御方法に関する。
　例えば自動車等の生産メーカでは、金型を用いたプレス装置によってボデー等が生産されている。近年、プレス装置としては、サーボモータ駆動方式のプレス機械が用いられている。
　このようなサーボモータ駆動方式のプレス機械では、プレス成形時に大きなピーク電力が発生し、工場電圧または工場外電圧が降下しフリッカ等の問題が発生する場合がある。
　一方、電力のピークを抑制するため、プレス装置にアルミ電解コンデンサを搭載する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３－２３０９９７号公報
　しかしながら、電解液を用いた蓄電装置を用いる場合、短時間で大電流が流れると、電解液が気化し蓄電性能が劣化（容量減少および寿命劣化など）する場合がある。
　本発明は、蓄電性能の劣化を低減することが可能なプレス装置およびプレス装置の制御方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、発明にかかるプレス装置は、スライドと、ボルスタと、サーボモータと、蓄電ユニットと、電流検出部と、制御部と、を備える。スライドは、上金型が装着可能である。ボルスタは、スライドの下方に配置され下金型が載置可能である。サーボモータは、スライドを駆動する。蓄電ユニットは、蓄電した電力をサーボモータに供給可能である。電流検出部は、蓄電ユニットから供給される電流を検出する。制御部は、電流検出部の検出値に基づいて、蓄電ユニットからサーボモータへの電流の供給を停止する停止制御を行う。
　また、他の発明にプレス装置の制御方法は、検出ステップと、判定ステップと、停止ステップと、を備える。検出ステップは、蓄電ユニットから、スライドを駆動するサーボモータに供給される電流を検出する。停止ステップは、検出ステップでの検出値に基づいて、蓄電ユニットからサーボモータへの電流の供給を停止する。
　本発明によれば、蓄電性能の劣化を低減することが可能なプレス装置およびプレス装置の制御方法を提供することができる。
本発明にかかる実施の形態におけるプレス装置を示す模式図。 図１のプレス装置のキャパシタユニットを示す斜視図。 図１のプレス装置のコントローラの構成を示すブロック図。 図２のキャパシタユニットにおける通電時間と連続して通電した場合に許容可能な最大電流との関係を示す図。 図１のプレス装置の制御動作を示すフロー図。 図１のプレス装置の制御動作を示すフロー図。 図１のプレス装置を用いた場合における工場電源からの供給電力を示す図。 図１の電流センサによって検出された電流値の時間変化を示す図。
　本発明のプレス装置について図面を参照しながら以下に説明する。
　＜１．構成＞
　（１－１．プレス装置の概要）
　図１は、本発明にかかる実施の形態のプレス装置１の構成を示す模式図である。
　本実施の形態のプレス装置１は、上金型７と下金型８を用いて材料にプレス加工を行う。プレス装置１は、スライド２と、ボルスタ３と、スライド駆動部４と、サーボ電源部５と、蓄電システム部６と、メインブレーカ９と、コントローラ１０と、を主に備える。
　スライド２の下面には、上金型７が取りつけられる。ボルスタ３の上面には、下金型８が載置される。スライド駆動部４は、スライド２を昇降移動させる。サーボ電源部５は、工場電源１００から供給された交流を直流に変換して蓄電システム部６に出力する。蓄電システム部６は、工場電源１００若しくはスライド駆動部４において生じる回生電力を蓄電する。メインブレーカ９は、工場電源１００からプレス装置１に供給する電力をオン・オフする。コントローラ１０は、スライド駆動部４、サーボ電源部５、および蓄電システム部６の制御を行う。
　（１－２．スライド駆動部）
　スライド駆動部４は、サーボモータ２１と、サーボアンプ２２と、ピニオンギヤ２３と、メインギヤ２４と、クランクシャフト２５と、コンロッド２６とを有する。サーボモータ２１は、スライド２の駆動源である。サーボアンプ２２は、サーボモータ２１に駆動電流を供給する。ピニオンギヤ２３は、サーボモータ２１と連結されており、サーボモータ２１の回転によって回転する。メインギヤ２４は、ピニオンギヤ２３と噛み合っており、ピニオンギヤ２３の回転に伴って回転する。クランクシャフト２５は、メインギヤ２４と連結されており、メインギヤ２４の回転によって回転する。コンロッド２６は、クランクシャフト２５とスライド２を連結する。本実施の形態では、コンロッド２６は２つ設けられている。
　サーボアンプ２２からの駆動電流によってサーボモータ２１が回転すると、ピニオンギヤ２３が回転し、ピニオンギヤ２３の回転と共にメインギヤ２４も回転する。メインギヤ２４の回転によりクランクシャフト２５が回転し、コンロッド２６が上下動する。これによってコンロッド２６が接続されているスライド２が昇降移動する。
　（１－３．サーボ電源部）
　サーボ電源部５は、高調波フィルタモジュール３１と、リアクトル３２と、ＰＷＭコンバータ３３とを有する。高調波フィルタモジュール３１は、ＰＷＭコンバータ３３において発生する高調波が工場電源１００側に戻ることを防ぐ。
　リアクトル３２とＰＷＭコンバータ３３はチョッパー回路を構成し、交流を直流に変換し昇圧する。工場電源１００からは所定電圧の交流が供給されており、ＰＷＭコンバータ３３からは所定電圧よりも高い電圧の直流が出力される。ＰＷＭコンバータ３３とサーボアンプ２２は、ＤＣバスライン１４によって接続されている。また、ＰＷＭコンバータ３３は、ＤＣバスライン１４における電圧を監視する。
　（１－４．蓄電システム部）
　蓄電システム部６は、複数の電気二重層キャパシタ６０１（後述する図２参照）が設けられた蓄電盤４２と、動作前に電気二重層キャパシタ６０１を充電する初期充電回路４１と、初期充電回路４１をバイパスするための短絡コンタクタ４３と、電気二重層キャパシタ６０１からサーボモータ２１への電流の供給を遮断する短絡コンタクタ４４と、を備える。
　（１－４－１．初期充電回路）
　初期充電回路４１は、ＤＣバスライン１４上に設けられており、蓄電盤４２に設けられた複数の電気二重層キャパシタ６０１（後述する）を充電するための回路である。すなわち、プレス装置１を動作する前には、蓄電盤４２の電気二重層キャパシタ６０１は充電されていないため、工場電源１００から供給される電力を充電する。初期充電回路４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と、リアクトル５２とを有している。初期充電回路４１は、充電の際に電気二重層キャパシタ６０１に急激に電流が流れ込まないように電流を絞る。
　（１－４－２．短絡コンタクタ）
　短絡コンタクタ４３は、初期充電回路４１をバイパスするようにＤＣバスライン１４に接続されたバイパスライン１５上に設けられている。すなわち、バイパスライン１５は、初期充電回路４１のＰＷＭコンバータ３３側においてＤＣバスライン１４と接続され、初期充電回路４１のサーボアンプ２２側においてＤＣバスライン１４と接続されている。短絡コンタクタ４３をＯＮ状態にすることにより、ＰＷＭコンバータ３３から出力された電流は、初期充電回路４１をバイパスしてサーボアンプ２２へと供給される。
　（１－４－３．蓄電盤）
　蓄電盤４２は、２４個の電気二重層キャパシタ６０１（図２参照）が設けられた４つのキャパシタユニット６０と、４つの電流センサ６１と、を有する。
　図２は、蓄電盤４２に設けられたキャパシタユニット６０を示す図である。本実施の形態では、キャパシタユニット６０は、２枚のヒートシンク６０２と、２４個の直列接続された電気二重層キャパシタ６０１と、を有する。
　２枚のヒートシンク６０２は上下に配置されている。キャパシタユニット６０では、一枚のヒートシンク６０２と、ヒートシンク６０２上に載置された１２個の電気二重層キャパシタ６０１が、２段設けられている。２枚のヒートシンク６０２および２４個の電気二重層キャパシタ６０１は、枠部材等によって固定されている。ヒートシンク６０２は、アルミによって形成された板形状の部材であり、ヒートシンク６０２には、冷却水が流通する流路が形成されている。ヒートシンク６０２の流路には、チラー１２から冷却水が供給される。冷却水は、チラー１２によって循環する。
　本実施の形態のプレス装置１では、図１に示すように、キャパシタユニット６０は４つ設けられており、４つのキャパシタユニット６０は、工場電源１００からサーボモータ２１に電力を供給するライン（具体的にはＤＣバスライン１４）に対して並列接続されている。詳細には、ＤＣバスライン１４のバイパスライン１５の接続部とサーボアンプ２２との間に、４つのキャパシタユニット６０が繋がっている。また、本明細書において電気二重層キャパシタ６０１の電圧との記載は、キャパシタユニット６０（２４個直列に接続された電気二重層キャパシタ６０１）の電圧を示す。
　４つのキャパシタユニット６０は、接続ライン１６によってＤＣバスライン１４に接続されている。接続ライン１６は、ＤＣバスライン１４に接続されている共通ライン１６１と、各々のキャパシタユニット６０と共通ライン１６１を接続する個別ライン１６２とを有する。
　電流センサ６１は、個別ライン１６２上に設けられている。電流センサ６１は、各々のキャパシタユニット６０からＤＣバスライン１４に流れる電流を所定時間ごと（例えば、１ｍｓｅｃ）に計測する。
　（１－４－４．短絡コンタクタ）
　短絡コンタクタ４４は、共通ライン１６１に設けられている。短絡コンタクタ４４がオン状態のとき、４つのキャパシタユニット６０とＤＣバスライン１４は電気的に繋がっており、４つのキャパシタユニット６０からＤＣバスライン１４へと電流を供給できる。また、短絡コンタクタ４４がオフ状態のとき、４つのキャパシタユニット６０とＤＣバスライン１４の間は電気的に遮断されており、４つのキャパシタユニット６０からＤＣバスライン１４への電流の供給が停止される。
　（１－５．コントローラ）
　図３は、コントローラ１０の構成を示すブロック図である。コントローラ１０は、取得部７１と、記憶部７２と、ピーク検出部７３と、算出部７４と、判定部７５と、停止実行部７６と、を少なくとも有する。
　取得部７１は、所定時間（例えば、１ｍｓｅｃ）ごとに４つの電流センサ６１で検出された電流値を取得する。
　記憶部７２は、取得部７１によって取得された電流値を記憶する。なお、記憶部７２は、電流値をキャパシタユニット６０ごとに区別して記憶する。
　ピーク検出部７３は、各々の電流センサ６１によって取得される電流のピークを検出する。ピーク検出部７３は、例えば、電流センサ６１から今回取得した電流値と、前回取得した電流値を比較し、前回取得した電流値よりも今回取得した電流値が小さい場合には、前回取得した電流値の検出タイミングにおいて電流値がピークに達したことを検出する。
　算出部７４は、前回取得した電流値の検出タイミングを中心にした所定の判定時間における電流の平均値を算出する。判定時間は、複数設定されており、例えば、２ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃの時間において電流の平均値を算出する。
　判定部７５は、判定時間について算出された電流の平均値と、その判定時間に対して設定されている閾値とを比較し、電流の平均値が閾値を超えているか否かを判定する。
　図４は、１つのキャパシタユニット６０における通電時間に対して連続して通電可能な最大電流の値を示す図である。図４では、例えば０．０２ｓｅｃにおける許容最大電流は１２００Ａとなっている。これは、０．０２ｓｅｃの間において１２００Ａの電流を連続して供給する場合が、キャパシタユニット６０が許容できる最大電流値であることを示す。すなわち、０．０２ｓｅｃの場合１２００Ａを閾値として、１２００Ａよりも大きい値の電流を０．０２ｓｅｃ連続して供給すると、キャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。また、０．０５ｓｅｃにおける許容最大電流は７２０Ａとなっている。このため、０．０５ｓｅｃでは、７２０Ａよりも大きい値の電流を０．０５ｓｅｃ連続して供給すると、キャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。
　なお、本実施の形態では、平均値を用いており、判定時間を０．０２ｓｅｃとすると、その間の平均値が１２００Ａを超えた場合にキャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。また、仮に判定時間を０．０５ｓｅｃとすると、その間の平均値が７２０Ａを超えた場合にキャパシタユニット６０の劣化につながると判定される。
　このように、５０ｍｓの判定時間における閾値は、２０ｍｓの判定時間における閾値よりも低い値に設定されており、長い判定時間に対する閾値は低い値に設定されている。
　停止実行部７６は、判定部７５において所定の判定時間における電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合に、短絡コンタクタ４４をオフにして接続ライン１６の電流の流れを遮断する。これによって、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。
　＜２．動作＞
　次に、本発明にかかる実施の形態のプレス装置１の動作について説明するとともに、本発明のプレス装置の制御方法の一例についても述べる。図５Ａおよび図５Ｂは、本実施の形態のプレス装置１の制御を示すフロー図である。
　はじめに、プレス動作の際の制御についてステップＳ１０～Ｓ２２を参照して説明し、次に、キャパシタユニット６０からの電流の供給を停止する停止制御についてステップＳ３０～Ｓ４７を参照して説明する。
　はじめに、ステップＳ１０において、コントローラ１０からプレス運転準備信号が出力されているか否かが検出される。プレス運転準備信号は、プレス装置１を運転する際にユーザによってボタンが押されて出力される信号であり、プレス装置１を正常に動作させる準備が出来たことを示す信号である。
　次に、ステップＳ１１において、電気二重層キャパシタ６０１に充電が行われる。短絡コンタクタ４３はオフされている状態のため、バイパスライン１５には電流が流れず、ＰＷＭコンバータ３３から出力された電力は初期充電回路４１へ流れる。初期充電回路４１のＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって電流制御が行われながら、ＤＣバスライン１４に接続されている電気二重層キャパシタ６０１に電荷が蓄積される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１が、ＤＣバスライン１４の電圧を監視しており、ステップＳ１２において、電気二重層キャパシタ６０１の電圧が所定電圧まで昇圧されるまで充電が行われる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、入力側電圧と出力側電圧が一致すると充電が完了したと判断し、動作を停止する。
　ステップＳ１２においてＤＣ／ＤＣコンバータ５１によって電気二重層キャパシタ６０１の電圧が所定電圧まで昇圧されたことが検出されると、ステップＳ１３において、コントローラ１０は、短絡コンタクタ４３を接続する。これによって、ＰＷＭコンバータ３３からの出力は、初期充電回路４１をバイパスしてサーボアンプ２２へと供給され、ステップＳ１８において電気二重層キャパシタ６０１からの充放電が開始される。
　ステップＳ１３において短絡コンタクタ４３が接続されると、ステップＳ１４において、コントローラ１０は、サーボモータ２１を通電する。
　次に、ステップＳ１５において、設定されたモーションに従いサーボモータ２１が動作してスライド２を上下動作させる。なお、スライド２の下方への移動の際、サーボモータ２１は所定速度に達するまで加速し、その後一定速度で駆動する。サーボモータ２１の駆動によるクランクシャフト２５の回転に伴って、スライド２は下死点に達してから上昇する。そして、上死点でスライド２を停止させるために所定位置からサーボモータ２１が減速される。
　そして、ステップＳ１６において、サーボモータ２１の停止信号が出力されている場合には、ステップＳ１７において、サーボモータ２１は停止する。これによって、スライド２が上死点で停止する。
　プレス加工の際の消費電力の変化について図６を用いて説明する。図６は、プレス加工の際の電力の変化を示す図である。図６には、点線Ｌ１と実線Ｌ２が示されている。点線Ｌ１は、プレス成形時におけるプレス装置１の消費電力の時間変化を示す。実線Ｌ２は、工場電源１００から供給された電力の時間変化を示す。
　図６における時刻ｔ１からスライド２の下方への移動が開始され、時刻ｔ１～ｔ２において、サーボモータ２１が所定速度に達するまで加速されており、サーボモータ２１によって電力が消費される。サーボモータ２１によって電力が消費され、ＤＣバスライン１４の電圧が低下すると、サーボ電源部５からは予め設定された一定電力が供給される。実線Ｌ２に示すように、サーボ電源部５からは一定電力しか供給されないため、不足分が電気二重層キャパシタ６０１から供給される。すなわち、点線Ｌ１のうち実線Ｌ２よりも超えた分が電気二重層キャパシタ６０１から供給される。
　そして、時刻ｔ２においてサーボモータ２１の速度が所定速度に達すると、時刻ｔ２からサーボモータ２１は、一定速度で駆動する。時刻ｔ２から、上金型７が材料（ワーク）に接触する時刻ｔ３までサーボモータ２１にかかる負荷が少ないため、点線Ｌ１に示す消費電力が少なくなっている。このとき、実線Ｌ２のうち点線Ｌ１よりも超えた分の電力が電気二重層キャパシタ６０１に充電される。
　次に、時刻ｔ３から更にスライド２が下降しワークに対して時刻ｔ４までプレス加工が行われる。このときに消費電力がピークとなるが、上述したようにサーボ電源部５からは予め設定された一定電力が供給され不足分の電力は電気二重層キャパシタ６０１から供給される。
　そして、スライド２が所定位置に達すると、コントローラ１０は、スライド２を上死点で停止するためにサーボモータ２１を減速させる。図６における、時刻ｔ５がサーボモータ２１の減速開始時刻を示し、時刻ｔ６が減速終了を示す。図６に示すように、時刻ｔ５からｔ６では、出力がマイナス側になっており、サーボモータ２１において回生電力が発生している。この回生電力は、電気二重層キャパシタ６０１に充電される。
　一方、上記ステップＳ１４～ステップＳ１７のプレス加工の間に、並行してステップＳ１８～ステップＳ２２の制御が行われている。上述したように、ステップＳ１３における短絡コンタクタ４３の接続によって、ステップＳ１８において電気二重層キャパシタ６０１による充放電が開始される。
　そして、次のステップＳ１９では、ＰＷＭコンバータ３３が、ＤＣバスライン１４の電圧が所定電圧以上になるか否かを判定している。そして、ＤＣバスライン１４の電圧が所定電圧以上になった場合、制御はステップＳ２０へと進み、電力は、ＰＷＭコンバータ３３の電源回生機能により工場電源１００に回生される。ＤＣバスライン１４の電圧は電気二重層キャパシタ６０１の電圧と等しいため、ＰＷＭコンバータ３３は、電気二重層キャパシタ６０１の電圧を検出していることになる。すなわち、電気二重層キャパシタ６０１の充電量が所定量以上になると、サーボモータ２１で発生した回生電力は工場電源１００へと回生される。また、ステップＳ１９において、ＤＣバスライン１４の電圧が、所定電圧よりも小さい場合には、ステップＳ２１において電気二重層キャパシタ６０１が充電される。
　なお、次のステップＳ２２において、コントローラ１０からプレス運転準備信号が出力されているか否かが検出される。プレス運転準備信号が検出されている間は、ステップＳ１８～ステップＳ２１が繰り返される。また、ステップＳ２２において、コントローラ１０からプレス運転準備信号が出力されていないことが検出されると、制御は終了する。
　なお、初めに電気二重層キャパシタ６０１に充電を行った後は、サーボモータ２１の減速時の回生電力等によって電気二重層キャパシタ６０１に充電が行われる。このため、工場電源１００から入力を行わなくてもよい。
　以上のように、充電可能な電気二重層キャパシタ６０１を備えることによって、不足分は電気二重層キャパシタ６０１から供給されるため、図６に示すように工場電源１００から供給される電力を一定にすることができる。
　上述したプレス制御の一例であるステップＳ１０～Ｓ２２の動作と並行して、図５Ｂに示すように、停止制御の一例であるステップＳ３０～Ｓ４７の動作が行われる。
　ステップＳ３０において、取得部７１は、所定時間（例えば、１ｍｓｅｃ）ごとに４つの電流センサ６１で検出された電流値を取得する。取得された電流値は、記憶部７２に記憶される。
　ステップＳ３１において、ピーク検出部７３は、各々の電流センサ６１の検出値において、今回の検出タイミングにおける電流値が前回の検出タイミングにおける電流値より下がったか否かについて判定する。そして、下がった場合には、前回の検出タイミングにおいて電流値にピークが発生したことを検出する。なお、ピークは、例えば、図６における時刻ｔ３等で発生する。
　図７は、１つの電流センサ６１によって検出された電流値の変化の一例を示す図である。１ｍｓごとに電流値が取得されているとする。例えば、時刻ｔ１１で取得した電流値Ａ１と、時刻ｔ１１の次の検出タイミングである時刻ｔ１２（ｔ１１＋１ｍｓｅｃ）で取得した電流値Ａ２を比較すると、電流値Ａ２の方が大きくなっているため、ステップＳ３０における判定が繰りかえされる。次に、ピーク検出部７３は、時刻ｔ１３（ｔ１２＋１ｍｓｅｃ）で取得した電流値Ａ３と時刻ｔ１２で取得した電流値Ａ２とを比較するが、電流値Ａ３の方が電流値Ａ２よりも大きいため、ステップＳ３０を再度繰り返す。
　次に、ピーク検出部７３は、時刻ｔ１４（ｔ１３＋１ｍｓｅｃ）で取得した電流値Ａ４と時刻ｔ１３で取得した電流値Ａ３とを比較し、今回の検出タイミングである時刻ｔ１４で取得した電流値Ａ４の方が、前回の検出タイミングである時刻ｔ１３で取得した電流値Ａ３よりも小さくなっているため、時刻ｔ１３において電流値のピークが発生したことを検出する。
　次に、ステップＳ３２において、算出部７４は、２ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、電流のピークのタイミングである時刻ｔ１３を中心にした前後１ｍｓｅｃの間（図７において判定期間Ｊ２で示す）における電流値のデータを記憶部７２から取得する。具体的には、算出部７４は、時刻ｔ１２、時刻ｔ１３および時刻ｔ１４の電流値を取得する。そして、算出部７４は、時刻ｔ１３を中心とした２ｍｓｅｃの間における電流の平均値を算出する。すなわち、図７に示す時刻ｔ１２、時刻ｔ１３および時刻ｔ１４における電流値Ａ２、Ａ３およびＡ４の平均値が算出される。
　次に、ステップＳ３３において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている２ｍｓｅｃの判定時間において予め設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ３４へすすむ。ここで、閾値は、図４で説明した許容最大電流値に設定されている。すなわち、２ｍｓｅｃにおける閾値は、キャパシタユニット６０から２ｍｓｅｃの間連続で電流を供給した場合に、キャパシタユニット６０の劣化につながらない最大の電流値に設定されている。以下の１０ｍｓｅｃの判定時間における閾値、２０ｍｓｅｃの判定時間における閾値、５０ｍｓｅｃの判定時間における閾値、１００ｍｓｅｃの判定時間における閾値も同様である。
　そして、ステップＳ３４において、停止実行部７６は、短絡コンタクタ４４をオフにし、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給を停止する。
　一方、ステップＳ３３において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ３５において、算出部７４は、１０ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後５ｍｓｅｃ（時刻ｔ５～ｔ６の間）の電流値のデータを記憶部７２から取得する。図７には、１０ｍｓｅｃの判定期間が、判定期間Ｊ１０で示されている。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータ（時刻ｔ１５～ｔ１６の１１個のデータ）の平均値を算出する。
　次に、ステップＳ３６において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている１０ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ３７へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。
　一方、ステップＳ３６において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ３８において、算出部７４は、２０ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後１０ｍｓｅｃの電流値のデータを記憶部７２から取得する。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータの平均値を算出する。
　次に、ステップＳ３９において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている２０ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ４０へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。
　一方、ステップＳ３９において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ４１において、算出部７４は、５０ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後２５ｍｓｅｃの電流値のデータを記憶部７２から取得する。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータの平均値を算出する。
　次に、ステップＳ４２において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている５０ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ４３へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。
　一方、ステップＳ４２において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ４４において、算出部７４は、１００ｍｓｅｃの判定時間における電流の平均値を算出する。算出部７４は、ピークの時刻ｔ１３の前後５０ｍｓｅｃの電流値のデータを記憶部７２から取得する。そして、算出部７４は、取得した電流値のデータの平均値を算出する。
　次に、ステップＳ４５において、判定部７５は、記憶部７２に記憶されている１００ｍｓｅｃの判定時間において設定されている閾値と、算出部７４によって算出された電流の平均値を比較する。電流の平均値が閾値を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ４６へすすみ、停止実行部７６によって短絡コンタクタ４４がオフにされ、４つのキャパシタユニット６０からサーボアンプ２２への電流の供給が停止される。
　一方、ステップＳ４５において、電流の平均値が閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ４７において、プレス運転準備信号がオフかオンか判定され、オンの場合には、制御はステップＳ３０へと戻り、次にピークが検出されると、ステップＳ３２～ステップＳ４６の制御が行われる。
　一方、ステップＳ４７において、プレス運転準備信号がオフの場合には、制御は終了する。
　このように、電流のピークを検出するとそのピークを中心とする複数の判定時間において、それぞれに設定されている閾値を超えているか否かが判定され、閾値を超えている場合には、キャパシタユニット６０を劣化させる可能性があると判定し、４つのキャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給が停止される。なお、短絡コンタクタ４４のオフ状態への切換とともに、プレス装置１の動作も停止させてもよい。
　＜３．特徴等＞
　（３－１）
　本実施の形態におけるプレス装置１は、スライド２と、ボルスタ３と、サーボモータ２１と、キャパシタユニット６０（蓄電ユニットの一例）と、電流センサ６１（電流検出部の一例）と、コントローラ１０（制御部の一例）と、を備える。スライド２は、上金型７が装着可能である。ボルスタ３は、スライド２の下方に配置され下金型８が載置可能である。サーボモータ２１は、スライド２を駆動する。キャパシタユニット６０は、蓄電した電力をサーボモータ２１に供給可能である。電流センサ６１は、キャパシタユニット６０から供給される電流を検出する。コントローラ１０は、電流センサ６１の検出値に基づいて、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止する停止制御を行う。
　これにより、キャパシタユニット６０から短時間に大電流が流れ、キャパシタユニット６０の劣化につながる場合には、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。このため、短時間において大電流が流れることによる電気二重層キャパシタ６０１への影響を抑制し、容量減少および寿命劣化を低減することが可能となり、蓄電性能の劣化を低減することができる。
　（３－２）
　本実施の形態におけるプレス装置１は、短絡コンタクタ４４（遮断部の一例）を更に備える。短絡コンタクタ４４は、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への共通ライン１６１（電流のラインの一例）を遮断する。コントローラ１０は、短絡コンタクタ４４を動作させることにより、停止制御を行う。
　これにより、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。
　（３－３）
　本実施の形態におけるプレス装置１では、コントローラ１０（制御部の一例）は、所定の判定時間においてキャパシタユニットから供給される電流の平均値が所定閾値を超えたと判定した場合、停止制御を行う。
　これにより、電気二重層キャパシタの蓄電性能を劣化させる可能性のある大電流が短時間に流れる前に検出することができるため、蓄電性能の劣化を低減することができる。
　（３－４）
　本実施の形態におけるプレス装置１では、コントローラ１０（制御部の一例）は、取得部と、ピーク検出部７３と、算出部７４と、判定部７５と、停止実行部７６と、を有する。取得部７１は、所定時間ごとに電流センサ６１からの検出値を取得する。ピーク検出部７３は、検出値に基づいて、電流値のピークを検出する。算出部７４は、電流値のピークを中心として判定時間における電流の平均値を算出する。判定部７５は、算出部７４によって算出された電流の平均値と、所定閾値を比較し、電流の平均値が所定閾値を超えているか否かを判定する。停止実行部７６は、電流の平均値が所定閾値を超えていると判定部７５によって判定された場合に停止制御を行う。
　これにより、電流値がピークに達した時刻ｔ１３を含む時間内における電流の平均値を算出することができるため、短時間に大電流が流れる可能性が高い時間帯において、停止制御を行うか否かの判定を行うことができる。
　（３－５）
　本実施の形態におけるプレス装置１では、時間の異なる複数の判定時間（例えば、２ｍｓｅｃ、５ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ）が設けられている。所定閾値は、各々の判定時間に対応付けられて設けられている。時間が長い判定時間ほど、対応する所定閾値は小さく設定されている。
　通電時間によって電気二重層キャパシタ６０１に寿命劣化等の影響を及ぼす電流値が異なるため、複数の判定時間を設定し、それぞれの判定時間に対して閾値を設定することにより、電気二重層キャパシタ６０１に影響を及ぼす大電流の検出能力を向上することができる。
　（３－６）
　本実施の形態におけるプレス装置１では、キャパシタユニット６０は、複数設けられている。電流センサ６１（電流検出部の一例）は、各々のキャパシタユニット６０に対して設けられている。停止制御は、全てのキャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止する制御である。コントローラ１０（制御部の一例）は、少なくとも１つのキャパシタユニット６０から供給される電流の平均値が所定閾値を超えたと判定した場合、停止制御を実行する。
　これにより、複数のキャパシタユニット６０が設けられた構成において、電気二重層キャパシタ６０１に悪影響を与えるような短時間における大電流の流れを検出することができる。
　（３－７）
　本実施の形態におけるプレス装置１では、キャパシタユニット６０（蓄電ユニットの一例）は、複数の電気二重層キャパシタ６０１（蓄電デバイスの一例）を有する。
　これにより、大容量を蓄電することができる。
　（３－８）
　本実施の形態のプレス装置の制御方法は、ステップＳ３１（検出ステップの一例）と、ステップＳ３３、Ｓ３６、Ｓ３９、Ｓ４２、Ｓ４５、Ｓ３４、Ｓ３７、Ｓ４０、Ｓ４３、Ｓ４６（停止ステップの一例）と、を備える。ステップＳ３１（検出ステップの一例）は、キャパシタユニット６０から、スライド２を駆動するサーボモータ２１に供給される電流を検出する。ステップＳ３３、Ｓ３６、Ｓ３９、Ｓ４２、Ｓ４５、Ｓ３４、Ｓ３７、Ｓ４０、Ｓ４３、Ｓ４６（停止ステップの一例）は、ステップＳ３１（検出ステップの一例）での検出値に基づいて、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止する。
　これにより、キャパシタユニット６０から短時間に大電流が流れ、キャパシタユニット６０の劣化につながる場合には、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。このため、短時間において大電流が流れることによる電気二重層キャパシタ６０１への影響を抑制し、容量減少および寿命劣化を低減することが可能となり、蓄電性能の劣化を低減することができる。
　＜４．他の実施の形態＞
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（Ａ）
　上記実施の形態では、２ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃの５つの異なる判定時間が設けられているが、５つに限られるものではなく、１つであってもよい。
　（Ｂ）
　上記実施の形態では、短絡コンタクタ４４をオフ状態にすることによって、４つのキャパシタユニット６０からの電流の供給を停止しているが、サーボモータ２１を停止することによってキャパシタユニット６０からの電流の供給を停止させてもよい。この場合、短絡コンタクタ４４は設けられていなくてもよく、停止実行部７６はサーボアンプ２２に停止指令を送信する。
　これにより、サーボモータ２１の駆動が停止するため、キャパシタユニット６０からサーボモータ２１への電流の供給を停止することができる。
　（Ｃ）
　上記実施の形態では、電流値の平均値で判定しているが、電流の積算値で判定しても良い。
　（Ｄ）
　上記実施の形態では、電流値のピークを検出し、ピークを中心とした判定時間においてキャパシタユニット６０からの電流の供給の停止を判定しているが、これに限らなくても良い。例えば、データを取得するタイミングごとに、そのタイミングから２ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ分遡ったデータを利用して判定を行ってもよい。
　（Ｅ）
　上記実施の形態では、２４個の電気二重層キャパシタ６０１が直列接続されたキャパシタユニット６０が４つ設けられ、４つのキャパシタユニット６０が並列に接続されているが、これらの数および接続構成に限定されるものではない。
　（Ｆ）
　上記実施の形態では、蓄電デバイスの一例として電気二重層キャパシタ６０１が用いられているが、電気二重層キャパシタに限らず、アルミ電解コンデンサ等が用いられてもよく、要するに電荷を蓄電可能な蓄電デバイスであればよい。また、キャパシタユニット６０を一例とする蓄電ユニットは、このような蓄電デバイスが複数設けられていてもよい。
　本発明のプレス装置およびプレス装置の制御方法は、蓄電性能の劣化を低減することが可能な効果を有し、例えば、工場の生産ラインなどにおいて有用である。
１　　　：プレス装置
２　　　：スライド
３　　　：ボルスタ
４　　　：スライド駆動部
５　　　：サーボ電源部
６　　　：蓄電システム部
７　　　：上金型
８　　　：下金型
９　　　：メインブレーカ
１０　　：コントローラ
２１　　：サーボモータ
６０　　：キャパシタユニット
６１　　：電流センサ
６０１　：電気二重層キャパシタ

Claims (9)

  1. 　上金型が装着可能なスライドと、
    　前記スライドの下方に配置され下金型が載置可能なボルスタと、
    　前記スライドを駆動するサーボモータと、
    　蓄電した電力を前記サーボモータに供給可能な蓄電ユニットと、
    　前記蓄電ユニットから供給される電流を検出する電流検出部と、
    　前記電流検出部の検出値に基づいて、前記蓄電ユニットから前記サーボモータへの電流の供給を停止する停止制御を行う制御部と、を備えた、プレス装置。
  2. 　前記蓄電ユニットから前記サーボモータへの電流のラインを遮断する遮断部を更に備え、
    　前記制御部は、前記遮断部を動作させることにより、前記停止制御を行う、
    請求項１に記載のプレス装置。
  3. 　前記サーボモータを制御するサーボアンプを更に備え、
    　前記制御部は、前記サーボアンプに前記サーボモータの停止指令を出力することにより、前記停止制御を行う、
    請求項１に記載のプレス装置。
  4. 　前記制御部は、所定の判定時間において前記蓄電ユニットから供給される電流の平均値が所定閾値を超えたと判定した場合に前記停止制御を行う、
    請求項１～３のいずれか１項に記載のプレス装置。
  5. 　前記制御部は、
    　所定時間ごとに前記電流検出部の前記検出値を取得する取得部と、
    　前記検出値に基づいて、電流値のピークを検出するピーク検出部と、
    　前記電流値のピークを中心として前記判定時間における電流の平均値を算出する算出部と、
    　前記算出部によって算出された前記電流の平均値と、前記所定閾値を比較し、前記電流の平均値が前記所定閾値を超えているか否かを判定する判定部と、
    　前記電流の平均値が前記所定閾値を超えていると前記判定部によって判定された場合に前記停止制御を行う停止実行部と、を有する、
    請求項４に記載のプレス装置。
  6. 　時間の異なる複数の前記判定時間が設けられており、
    　前記所定閾値は、各々の前記判定時間に対応付けられて設けられており、
    　時間が長い前記判定時間ほど、対応する前記所定閾値は小さく設定されている、
    請求項４または５に記載のプレス装置。
  7. 　前記蓄電ユニットは、複数設けられており、
    　前記電流検出部は、各々の前記蓄電ユニットに対して設けられており、
    　前記停止制御は、全ての前記蓄電ユニットから前記サーボモータへ電流が供給されることを停止する制御であり、
    　前記制御部は、少なくとも１つの前記蓄電ユニットから供給される電流の平均値が前記所定閾値を超えたと判定した場合、前記停止制御を実行する、請求項４～６のいずれか１項に記載のプレス装置。
  8. 　前記蓄電ユニットは、複数の蓄電デバイスを有し、
    　前記蓄電デバイスは、電気二重層キャパシタである、
    請求項１～７のいずれか１項に記載のプレス装置。
  9. 　蓄電ユニットから、スライドを駆動するサーボモータに供給される電流を検出する検出ステップと、
    　前記検出ステップでの検出値に基づいて、前記蓄電ユニットから前記サーボモータへの電流の供給を停止する停止ステップと、を備えた、
    プレス装置の制御方法。
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