次に、本発明の実施形態を図1~図2に基づ� ��て説明する。また、各図面において同一の� ��材には同一の参照符号が付されている。

 図1に、本発明の実施形態におけるダイクッ ション装置10と、このダイクッション装置10� �備えたプレス機械1の概略構成を示す。
 プレス機械1は、回転駆動機構40と、上金型5 を有するスライド4と、ボルスタ7を介して下� ��型8を支持するベッド6と、ダイクッション� �置10とを有している。
 回転駆動機構40は、クランク軸(回転部材)2� �、コネクティングロッド3と、メーンモータ3 0と、クランク軸2の回転量の検出を可能にす� ��回転角検出器31とを有している。

 図1に示すプレス機械1において、クラン� �軸2の偏心部にコネクティングロッド3が連結 されている。回転駆動機構40において、メー� ��モータ30によって回転駆動されるクランク� �2の回転運動が、コネクティングロッド3を介 して往復直線運動に変換され、コネクティン グロッド3の下端に連結されたスライド4及び� ��金型5を上下に昇降させる。このとき、クラ ンク軸2の回転角が回転角検出器31で検出され 、その検出データが、制御装置18に送信され� ��。回転角検出器31として、光学式ロータリ� �ンコーダやレゾルバ等が使用可能である。� �た、スライド4の下部には上金型5が取り付け られており、上金型5の下方には下金型8が設� ��されている。本実施形態では、スライド4が 上下動されると、上金型5と下金型8の間に挿� ��されたワークWがプレス加工される。

 プレス機械1には、上金型5と共にワークW� ��端縁をはさみ、ワークWのしわ押さえ圧力を 発生するためのダイクッション装置10が搭載� ��れている。このダイクッション装置10は、� �降可能であり、ワークWをブランクホルダ12� �上面で支持するとともにワークWの加工時に� ��金型5と共にワークWを挟んで降下するダイ� �ッション11と、ダイクッション11を昇降駆動� ��る昇降駆動機構15と、昇降駆動機構15の駆動 を制御する制御装置18と、記憶装置19とを備� �る。

 ダイクッション11は、ワークWが載置され� ��ブランクホルダ12と、ブランクホルダ12を上 端で支持し、ボルスタ7を貫通してベッド6の� ��部まで延びるクッションピン13と、クッシ� �ンピン13を下方から支持するクッションパッ ド14とからなる。したがって、ブランクホル� ��12、クッションピン13及びクッションパッド 14は同時に上下動する。また、通常、ブラン� ��ホルダ12は、金型の種類に応じて交換され� �。

 昇降駆動機構15は、ダイクッション11を上 下動させるシリンダ16と、シリンダ16を駆動� �るシリンダ駆動源17とからなる。シリンダ駆 動源17から供給される油圧や空気圧などの流� ��でシリンダ16が駆動され、ダイクッション11 がシリンダ16により上下に駆動される。した� ��って、ワークWがプレス加工されるときに、 ダイクッション11の最上部(ブランクホルダ12) と上金型5の間にワークWが挟まれることによ� ��、ワークWのしわ押さえが行われる。

 制御装置18は、スライド4の動作に応じてダ� ��クッション11が適切な位置となるようシリ� �ダ駆動源17を制御する。
 記憶装置19は、データを記憶する媒体を有� �た記憶装置であり、データの記録、保存が� �能である。記憶装置19には、予め求められた 、クランク軸2の回転量とスライド4の位置及� ��速度との相関関係を示す近似式が記憶され� ��おり、制御装置18との間でデータのやり取� �をすることができる。
 制御装置18は、回転角検出器31からの検出デ ータと、記憶装置19に記憶されている近似式� ��に基づいて、クランク軸2の回転と連動して いるスライド4の位置及び速度と、ダイクッ� �ョン11の位置及び速度とが所定の関係となる ように、シリンダ駆動源17へ制御指令を与え� ��。

 プレス機械1の前後には、プレス間のワーク 搬送のために、入側ワーク搬送装置20と出側� ��ーク搬送装置21とが設置されている。
  入側ワーク搬送装置20は、把持部22と、ア� ��ム23と、把持部22及びアーム23を共に駆動さ� ��る入側駆動機構24とを備えている。入側ワ� �ク搬送装置20は、未加工のワークWを把持部22 で把持し、アーム23によって移動させ、ブラ� ��クホルダ12上に置く動作を行い、未加工の� �ークWをプレス機械1に搬入する。
 出側ワーク搬送装置21は、把持部25と、アー ム26と、把持部25及びアーム26を共に駆動させ る出側駆動機構27とを備えている。出側ワー� ��搬送装置21は、加工後のワークWを把持部25� �把持して、アーム26によって移動させ、ブラ ンクホルダ12上から取り除く動作を行い、加� ��後のワークWをプレス機械1から搬出する。� �側ワーク搬送装置20および出側ワーク搬送装 置21として、産業用ロボットや専用のトラン� ��ファー装置が使用される。

 次に、上記のダイクッション装置10の動作� �ついて説明する。
 本実施形態のダイクッション装置10におけ� �ダイクッション11の動きは、制御装置18によ� ��てワークWを成型する1サイクルの間に、次� �示すように制御される。
  1サイクルの始めでは、ダイクッション11� �上昇しており、入側ワーク搬送装置20が未加 工のワークWをダイクッション11最上部のブラ ンクホルダ12上に設置する。
 制御装置18は、回転角検出器31で検出された クランク軸2の回転量と、スライド4の位置と� ��関係を示す近似式によって、スライド4の下 降位置を算出し、上金型5がワークWに接触す� ��直前にダイクッション11を下方に予備加速� �せ、上金型5とダイクッション11とがワークW� ��挟むことによって発生する衝撃を緩和させ� ��。上金型5がワークWに接触した後、スライ� �4が下降する動きに押され、ダイクッション1 1も下降する。このとき、制御装置18は、スラ イド4の下降速度を回転角検出器31で検出され たクランク軸2の回転量と、スライド4の速度� ��関係する近似式から算出し、シリンダ駆動� ��17に供給される油圧等の流量等を制御する� �とによって、上金型5とブランクホルダ12の� �で適切なしわ押さえ力を発生させる。スラ� �ド4が下死点を通過して上昇に転じた後、ダ� ��クッション11は、上金型5との距離を離しつ� ��所定の位置まで上昇する。スライド4が上昇 し、ダイクッション11との間隔が所定の離間� ��離に達した後、出側ワーク搬送装置21が加� �後のワークWを拾い上げ、その後、空になっ� ��ブランクホルダ12が始めの位置まで上昇し� �1サイクルが終了する。

 次に、上述したスライド4の位置及び速度に 関係する近似式を求める工程について説明す る。
 始めに、本実施形態のプレス機械1を1サイ� �ル動作させて、クランク軸2の回転量と、ス� ��イド4の位置及びスライド4の速度との対応� �係を実測する。クランク軸2の回転量は、回� ��角検出器31により検出し、スライド4の位置� ��び速度は、位置検出器、速度検出器により� ��出し、記録する。位置検出器、速度検出器� ��、プレス機械1に既設の位置検出器、速度検 出器があればそれらを用いてもよい。しかし 、前記検出器がない場合は、別途それに準じ る検出手段(例えば、位置計測センサ、速度� �測センサ等)を用いて検出する。ここで、近� ��式を算出する場合、実測データはある程度� ��いほうが好ましい。
 そして、近似式は、最小二乗法により、上� ��実測データとモデル関数とから得られる理� ��値の差の二乗和が最小となるモデルのパラ� ��ータが決定され、算出される。

 上記近似式は、プレス機械1の作業工程1サ� �クルのすべての領域について、最小二乗法� �より算出すると、求められた近似式の次数� �高次となり(例えば五次式、六次式等)、モデ ル関数のパラメータが多く必要となることか ら導出が困難となる。また、プレス機械1の� �業工程1サイクルの全領域のうち、ダイクッ� ��ョン装置10において動作制御の精度が求め� �れる領域は、ワークWを加工する領域である� ��
 そこで、本実施形態では、近似式をスライ� ��4の移動経路の一部である、ダイクッション 装置10の動作を制御するための有用な領域(ワ ークWをプレス加工し成型する領域、以下、� �型領域と呼ぶ)について求める。本実施形態� ��は、成型領域に着目し、近似する領域を限� ��することで、全領域について一つの式で近� ��式を求める必要はなく、また、近似する領� ��の範囲を狭めることで、最小二乗法で求め� ��れる近似式の次数を小さく抑えることがで� ��る。結果として、成型領域において、ダイ� ��ッション装置10の精度の良い動作制御が可� �になり、また、近似式の次数を抑えること� �できる為、最小二乗法により有効な近似式� �求めることができる。

 さらに、上記成型領域以外の領域(以下、 非成型領域と呼ぶ)では、それがワークWの非� ��工時であるため、ダイクッション装置10の� �作に関して、緻密な制御は要求されない。� �って、非成型領域の近似式は、成型領域の� �似式と比べて次数が少なくても、ダイクッ� �ョン装置10の動作の制御には問題はない。し たがって、非成型領域に用いる近似式は、簡 易的に設定することができ、近似式の設定作 業を容易に行うことができる。

 次に、本実施形態において、上述した最小� ��乗法により求められる近似式について、図2 A及びBに基づいて説明する。
 また、以下に挙げる近似式に使用した*印は 、×印(掛ける)と同義である。

 図2A及びBは、クランク軸2の回転量(記号θで 表す)と、最小二乗法により求められた近似� �とに基づいて、算出された計算結果と、実� �データとを比較した図である。
 図2A及びBで示されるグラフ上において、実� ��は近似式で求められた計算結果を表し、点� ��は実測データを表す。また、図2A及びBで示� ��れるグラフは、成型領域(θ ₀ ~θ ₁ )を点線で区切ることにより、視認性を向上� �せている。
 図2Aに示されるグラフは、縦軸がスライド4� ��位置を示し、横軸がクランク軸2の回転量を 示す。縦軸は、スライド4が下死点に達した� �置をゼロで表す。
 図2Bに示されるグラフは、縦軸がスライド4� ��速度を示し、横軸がクランク軸2の回転量を 示す。縦軸は、スライド4が下方に移動する� �度を負の符号で表し、スライド4が上方に移� ��する速度を正の符号で表す。

 図2Aについて詳細に説明する。
 図2Aに示す成型領域(θ ₀ ≦θ<θ ₁ )において、近似式は、最小二乗法を用いて� �下に示す三次の式(f(θ))として導出されてい� ��。
 f(θ)=θ ² (C1+C2*θ) …(M1)
 また、非成型領域(θ<θ ₀ )において、近似式は、最小二乗法を用いて� �下に示す一次の式(f´(θ))として導出されて� �る。
 f´(θ)=C3*θ+C4 …(M2)
 ここで、各々C1~C4は、最小二乗法にて求め� �れた定数を表す。

 図2Aより、非成型領域(θ<θ ₀ )において、ダイクッション装置10の動作は一 次の近似式M2に基づいて制御され、成型領域( θ ₀ ≦θ<θ ₁ )においては、ダイクッション装置10の動作は 三次の近似式M1に基づいて制御される。した� ��って、図2Aに示すグラフでは、近似式M2は、 クランク軸2の回転量が、θ=θ ₀ となった時点で、近似式M1と切り換えられる� ��また、非成型領域(θ ₁ ≦θ)において、θ ₁ はスライド4の下死点を示すため、スライド4� ��下死点を通過後、上昇する運動を行う。こ� ��とき、本実施例では、近似式M1によって非� �型領域(θ ₁ ≦θ)が良好に近似されていることから、新た に近似式を導出する必要はなく、近似式M1を� ��いる。
 その結果、成型領域(θ ₀ ≦θ<θ ₁ )において、近似式M1により算出される計算結 果は、精度良く位置の実測データに近似され ていることが観察される。したがって、成型 領域では、高精度でダイクッション装置10の� ��作を制御でき、非成型領域では、その領域� ��要求される精度に応じた制御が可能となる� ��

 図2Bについて説明する。
 図2Bに示す成型領域(θ ₀ ≦θ<θ ₁ )において、近似式は、最小二乗法を用いて� �下に示す二次の式(g(θ))として導出されてい� ��。
 g(θ)=θ(C5+C6*θ) …(M3)
 また、非成型領域(θ<θ ₀ )において、近似式は、以下に示す零次の式(g ´(θ))として導出されている。
 g´(θ)=C7 …(M4)
 ここで、各々C5~C7は、最小二乗法にて求め� �れた定数を表す。

 図2Bより、非成型領域(θ<θ ₀ )において、ダイクッション装置10の動作は零 次の近似式M4に基づいて制御され、成型領域( θ ₀ ≦θ<θ ₁ )においては、ダイクッション装置10の動作は 二次の近似式M3に基づいて制御される。した� ��って、図2Bに示すグラフでは、近似式M4は、 クランク軸2の回転量が、θ=θ ₀ となった時点で、近似式M3と切り換えられる� ��また、非成型領域(θ ₁ ≦θ)において、本実施例では、近似式M3によ� ��て非成型領域(θ ₁ ≦θ)が良好に近似されていることから、新た に近似式を導出する必要はなく、近似式M3を� ��いることができる。
 その結果、成型領域(θ ₀ ≦θ<θ ₁ )において、近似式M3により算出される計算結 果は、精度良く速度の実測データに近似され ていることが観察される。したがって、成型 領域では、高精度でダイクッション装置10の� ��作を制御でき、非成型領域では、その領域� ��要求される精度に応じた制御が可能となる� ��

 上述の実施形態では、プレス機1のクラン ク軸2の回転量と、成型領域、非成型領域に� �じて切り換え可能な近似式とに基づいて、� �ライド4の移動量及び移動速度の少なくとも� ��方を算出することができる。さらに、それ� ��の算出結果に基づいて、ダイクッション装� ��10の動作は制御され、スライド4の移動と連� ��することができる。

 したがって、本実施形態では、クランク軸2 の回転量と近似式とに基づいて、スライド4� �移動量及び移動速度の少なくとも一方を算� �することにより、それらの算出結果に基づ� �て、ダイクッション装置10の動作を有用に制 御することができる。
 また、本実施形態では、クランク軸2の回転 量と近似式とに基づいて、スライド4の移動� �及び移動速度を算出することができるため� �既設のプレス機械に、新しい位置検出器、� �度検出器を設置するコストを削減すること� �できる。
 さらに、本実施形態では、記憶装置19に求� �た近似式を記憶しておけば、前述した回転� �データとスライド4の昇降位置等とを対応さ� ��た膨大な量の角度位置データを記憶装置19� �記憶しておく必要がなくなり、ダイクッシ� �ン装置10を制御するソフトをスリム化できる 。

 以上、本発明の好適な実施形態について� ��明した。ただし、本発明は上記実施形態に� ��定されない。上述した実施形態に示した各� ��成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であ� ��て、本発明の主旨から逸脱しない範囲にお� ��て設計要求等に基づき種々変更可能である� ��

 例えば、上記実施形態では、成型領域と� ��成型領域とについて近似式を導出すると説� ��した。しかしながら、近似式は全領域につ� ��て導出してもよい。また、成型領域につい� ��、さらに複数に分割し、分割した領域毎に� ��似式を求めてもよい。それにより、分割し� ��領域ごとの近似式に基づき、それらの領域� ��応じたダイクッション装置10の動作を制御� �ることで、より高精度な制御を実現できる� �

 また、本実施形態では、スライド4の位置 及び速度の両方について近似式を求めると説 明した。しかしながら、本発明は、回転部材 の回転量とスライドの位置または速度の一方 との相関関係を示す近似式を求めれば実現可 能である。例えば、回転部材の回転量とスラ イド4の位置に関係する近似式から、スライ� �位置を算出し、そのスライド位置を時間微� �することによりスライド速度が算出可能と� �る。また、反対に、算出されたスライド速� �の積分を行うことにより、スライド位置が� �出可能となる。

 また、本実施形態では、近似式を導出す� ��方法として、最小二乗法を用いると説明し� ��。しかしながら、本発明の近似式は、回転� ��材の回転量とスライドの位置及び速度の少� ��くとも一方との相関関係を示す式を導出す� ��方法であればよいため、本発明の近似式を� ��出する方法は最小二乗法に限定されない。

 また、上記実施形態では、回転部材は、� ��ランク軸2として説明した。しかしながら、 本発明にかかる回転部材は、回転部材の回転 移動をスライド4の直線運動に変換するもの� �あればよく、例えば、プーリとベルトとボ� �ルねじから成る装置であってもよい。この� �合、回転部材はプーリであり、回転量はプ� �リの回転量を用いることで、本発明を実現� �きる。

 更に、上記実施形態では、位置検出器、� ��度検出器が設置されていない構成を説明し� ��。しかしながら、位置検出器、速度検出器� ��プレス機に設置されていても、本発明は適� ��可能である。回転部材の回転量と近似式と� ��基づいた制御(フィードフォワード制御)と� �位置検出器、速度検出器から検出される値� �基づく制御(フィードバック制御)とをあわせ て用いることにより、より高精度にダイクッ ション装置の動作を制御することができる。