以下、本発明のダイクッション制御方法� ��係る一実施形態について図面を参照にして� ��細に説明する。なお、各図において共通す� ��部分には同一の符号を付し、重複した説明� ��省略する。

 はじめに、本発明の制御方法により駆動制� ��されるダイクッション装置10を備えたプレ� �機械1の概略構成について図1を参照しながら 説明する。
 図1に示すように、このプレス機械1では、� �ランク軸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。また、クランク軸2はメ� �ンモータ(図示せず)によって回転駆動され、 クランク軸2の回転がコネクティングロッド3� ��介して往復直線動に変換され、コネクティ� ��グロッド3の下端に連結されたスライド4を� �下動させる。そして、スライド4の下部には� ��金型5が取り付けられている。前記スライド 4の下方にはベッド6が配置され、ベッド6上に はボルスタ7が設置され、ボルスタ7上に下金� ��8が支持されている。このような構成に基づ き、スライド4が上下動されることにより、� �金型5と下金型8の間に挿入されたワークWが� �レス加工される。

 上記ダイクッション装置10は、前記上金� �5との間でワークWのしわ押さえ圧力を発生す るためのものである。このダイクッション装 置10は、昇降可能に構成されワークWを上面で 支持するとともにワークWの加工時に上金型� �の間でワークWを挟んで降下するダイクッシ� ��ン11と、ダイクッション11を昇降駆動する昇 降駆動機構15と、昇降駆動機構15の駆動を制� �する制御装置18とを備える。

 ダイクッション11は、ワークWが載置される� ��ランクホルダ(ワーク載置部)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の内部まで延びるクッションピン13と 、クッションピン13を支持するクッションパ� ��ド14とからなる。
 したがって、ブランクホルダ12、クッショ� �ピン13及びクッションパッド14は一体となっ� ��上下動する。なお、通常、ブランクホルダ1 2は、金型の種類に応じて交換される。

 本実施形態において、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� ��、シリンダ16を駆動するシリンダ駆動源17と からなる。シリンダ駆動源17から供給される� ��圧や空気圧などの流体でシリンダ16が駆動� �れ、ダイクッション11がシリンダ16で上下に� ��動され、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� ��り、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の動きに合わせて� ��イクッション11が適切な位置となるようシ� �ンダ駆動源17を制御する。ダイクッション11� ��上下位置が位置検出器23により検出され、� �ランク軸2の回転角が回転角検出器24で検出� �れ、これらの検出データが制御装置18に送信 される。位置検出器23としては、磁歪式リニ� ��エンコーダ、磁気式や光学式のリニアスケ� ��ルを適用することができる。回転角検出器2 4としては、光学式ロータリエンコーダやレ� �ルバが使用可能である。
 制御装置18は、位置検出器23と回転角検出器 24からの検出データに基づいて、クランク軸2 と連動しているスライド4の位置と、ダイク� �ション11の位置が適切な関係となるように、 シリンダ駆動源17へ制御指令を与える。

 シリンダ駆動源17の構成としては、例え� �特許第2568069号に示されるような構成を使用� ��ることができる。制御方法としては、位置� ��差を小さくするようフィードバック制御す� ��ことが一般的であり、制御特性を改善する� ��めにフィードフォワード制御を併用するこ� ��も可能である。

 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(ワーク� �送装置)19と出側ワーク搬送装置(ワーク搬送� ��置)21が設置されている。
 入側ワーク搬送装置19は、未加工のワークW( 未加工ワーク)を入側把持部20で把持して移動 させブランクホルダ12上に置く動作により、� ��ークWをプレス機械1に搬入する。また、出� �ワーク搬送装置21は、加工後のワークW(加工� ��ワーク)を出側把持部22で把持して移動させ� ��ランクホルダ12上から取り除く動作を行な� �ことにより、ワークWをプレス機械1から搬出 する。入側ワーク搬送装置19および出側ワー� ��搬送装置21としては、産業用ロボットや専� �のトランスファー装置を例示することがで� �る。

 入側ワーク搬送装置19には入側把持部20の高 さ(上下位置)を検出する高さ検出器26が設け� �れている。そして、この高さ検出器26により 検出された前記把持部20の高さ信号が制御装� ��18に送信される。
 同様に、出側ワーク搬送装置21には出側把� �部22の高さ(上下位置)を検出する高さ検出器2 5が設けられている。そして、この高さ検出� �25により検出された前記把持部22の高さ信号� ��制御装置18に送信される。

 上記高さ検出器25、26による検出方法とし ては、ワーク搬送装置19、21を駆動する各軸� �ータの回転角をロータリエンコーダやレゾ� �バで検出し駆動装置の寸法形状に基づく変� �式を用いて計算で求める方法がある。また� �これ以外の方法として、把持部20、22に光反� ��装置を設置し光学式の距離計測器で検出す� ��手段、把持部20、22に磁石を設置し磁気式の 位置計測器で検出する手段、或いは把持部20� ��22から水平方向に可動式に延長したアーム� �高さを鉛直方向に設けた磁気式や光学式の� �ニアエンコーダ・リニアセンサで検出する� �段等を用いることができる。

 すなわち、制御装置18は高さ検出器25,26に よって検出された把持部20,22の高さ信号(検出 データ)に基づいて、前記把持部20,22の上下動 作に対応させるように前記ダイクッション11( ブランクフォルダ12)の上下動作を行うように 制御している。

 ここで、本実施形態に係るダイクッショ� ��装置10におけるダイクッション11の動きにつ いて説明する。なお、以下の説明においてダ イクッション11の動きはブランクフォルダ12� �上下動作に対応している。図2は、制御装置1 8によって1サイクルの間に制御されるダイク� ��ション11(ブランクフォルダ12)の動きを示す� ��である。なお、図2に示される1サイクルは� �入側ワーク搬送装置19により未加工ワークW� �プレス機械1内に搬入した後、プレス加工が� ��された加工済ワークW´を出側ワーク搬送装� ��21によりプレス機械1から搬出するプロセス� ��でを含んでいる。

 図2に示すように、1サイクルの始めでは� �入側ワーク搬送装置19により未加工ワークW� �プレス機械1内に搬送する(a:搬送プロセス)。 プレス加工が施される未加工ワークWを把持� �た入側ワーク搬送装置19の入側把持部20がプ� ��ス機械1内を下降することで、入側把持部20� ��把持された未加工ワークWがダイクッション 11最上部のブランクホルダ12上に載置される� �

 このとき、制御装置18は、前記入側把持� �20がダイクッション11に未加工ワークWを載置 する動作に伴って、前記ダイクッション11を� ��昇させるような制御を行う。具体的に制御� ��置18は、位置検出器23と高さ検出器26からの� ��出データに基づいて、前記入側把持部20が� �加工ワークWを把持して、ダイクッション11� �に未加工ワークWを載置するワーク載置高さH 1まで下降する間、ダイクッション11の高さを 上昇させるよう昇降駆動機構15の駆動を制御� ��る。より具体的には、制御装置18は、入側� �ーク搬送装置19の高さ信号(高さ検出器26)を� �照し、ブランクホルダ12がワーク載置高さH1� ��で上昇するように、制御信号をシリンダ駆� ��源17に与える。

 一方、入側ワーク搬送装置19はワーク載� �高さH1の高さで未加工ワークWを離すことで� �ブランクホルダ12上に未加工ワークWを確実� �載置することができる。

 このように入側把持部20の下降動作に伴� �てダイクッションが上昇するので、入側把� �部20がダイクッション11に対して下降する距� ��(量)が短くなり、プレス機械1内に進入時に� ��ける入側把持部20の所要時間を短縮するこ� �ができる。

 ダイクッション11(ブランクホルダ12)上に� ��加工ワークWを載置した後、入側把持部20は� ��昇することでプレス機械1内から退避する。 このとき、制御装置18は、入側把持部20の上� �動作に伴って、前記ダイクッション11を下降 させるような制御を行う。

 具体的に制御装置18は、位置検出器23と高 さ検出器26からの検出データに基づいて、前� ��入側把持部20が前記ワーク載置高さH1から上 昇する間、ダイクッション11の高さを下降さ� ��るよう昇降駆動機構15の駆動を制御する。� �り具体的には、制御装置18は、入側ワーク搬 送装置19の高さ信号(高さ検出器26)を参照し、 ブランクホルダ12がワーク載置高さH1から下� �するように、制御信号をシリンダ駆動源17に 与える。

 このように入側把持部20がプレス機械1内か� ��退避する際の上昇動作に伴ってダイクッシ� ��ン11が下降するので、短時間でダイクッシ� �ン11と入側把持部20とを所定距離(ダイクッシ ョン11と未加工ワークWとの接触が生じない距 離)だけ離間させることができる。よって、� �側把持部20を上昇させる距離を短縮すること ができ、入側把持部20がプレス機械1内から退 避する際の所要時間を短縮することができる 。
 これにより、未加工ワークWの搬送プロセス が終了する。

 なお、本実施形態では、ダイクッション1 1は、未加工ワークWの載置後、入側把持部20� �上昇し始めるタイミングから僅かに遅れて� �降し始めているが、未加工ワークWを載置し� ��直後から下降し始めてもよい。これによれ� ��、より短時間でダイクッション11と入側把� �部20とを所定距離だけ離間させることができ る。

 そして、スライド4が下降し、上金型5が� �加工ワークWに接触した以降は、スライド4が 下降する動きに押されつつダイクッション11� ��下降する。このとき、上金型5とブランクホ ルダ12の間で適切なしわ押さえ力を発生する� ��うな制御が行われ、プレス加工が施される� ��とで加工済ワークW´が生成される。スライ� ��4が下死点を通過して上昇に転じた後、遅れ てダイクッション11は下死点から上昇し、下� ��済ワークW´がブランクホルダ12上に載置さ� �る。そして、出側ワーク搬送装置21により加 工済ワークW´をプレス機械1内から搬出する(b :搬出プロセス)。

 このとき、制御装置18は、出側把持部22の 下降動作に伴って、前記ダイクッション11を� ��昇させるような制御を行う。具体的に制御� ��置18は、位置検出器23と高さ検出装置25から� ��検出データに基づいて、出側把持部21がワ� �ク受け渡し高さH2まで下降する間、ダイクッ ション11の高さを上昇させるよう昇降駆動機� ��15の駆動を制御する。より具体的には、制� �装置18は、出側ワーク搬送装置21の高さ信号( 高さ検出装置25)を参照し、ブランクホルダ12� ��上面がワーク受け渡し高さH2まで上昇する� �うに、制御信号をシリンダ駆動源17に与える 。

 一方、出側把持部22は、前記ワーク受け� �し高さH2で待機するブランクホルダ12上に載� ��された加工済ワークW´まで下降することで� ��この下降済ワークW´を把持することができ� ��。

 ここで、加工済ワークW´はプレス成型に� ��って凹凸形状を有しているため、プレス機� ��1内から加工済ワークW´を搬出する場合には 、加工済ワークW´がダイクッション11に接触� ��る可能性が高くなる。

 そのため、出側ワーク搬送装置21の出側� �持部22が把持した加工済ワークW´をプレス機 械1内から搬出する場合は、入側ワーク搬送� �置19の入側把持部20に把持された未加工ワー� ��Wをプレス機械1内に搬入する場合に比べて� �ダイクッション11に接触しないように加工済 ワークW´をより高い位置まで上昇させる必要 がある。

 そこで、本実施形態に係る制御装置18は、� �側把持部22がプレス機械1内から退避する際� �上昇動作に伴ってダイクッション11を下降さ せるような制御を行う。
 具体的に制御装置18は、位置検出器23と高さ 検出装置25からの検出データに基づいて、出� ��把持部22が加工済ワークW´を把持してワー� �受け渡し高さH2から上昇する間、ダイクッシ ョン11の高さを下降させるよう昇降駆動機構1 5の駆動を制御する。より具体的には、制御� �置18は、出側ワーク搬送装置22の高さ信号(高 さ検出装置25)を参照し、ブランクホルダ12が� ��ーク受け渡し高さH2よりも下方に降下させ� �ように、制御信号をシリンダ駆動源17に与え る。

 よって、短時間でダイクッション11と出� �把持部22とを所定距離(ダイクッション11と加 工済ワークW´との接触が生じない距離)だけ� �間させることができる。また、ダイクッシ� �ン11と出側把持部22に把持された加工済ワー� ��W´との機械的干渉を防止するとともに、し� ��も出側把持部22を上昇させる距離を短縮す� �ことにより、出側把持部22がプレス機械1内� �ら退避する際の所要時間を短縮できる。

 なお、本実施形態では、ダイクッション1 1は、加工済ワークW´の受け渡し後、出側把� �部22が上昇し始めるタイミングから僅かに遅 れて下降し始めているが、加工済ワークW´を 受け渡した直後から下降し始めてもよい。こ れによれば、より短時間でダイクッション11� ��出側把持部22とを所定距離だけ離間させる� �とができる。

 ダイクッション11は、出側把持部22に把持 された加工済ワークW´に接触しない位置まで 降下した後、ブランクホルダ12の上面を初期� ��機位置まで上昇する。これで搬出プロセス� ��終了となる。

 本発明に係るダイクッション制御方法に� ��れば、上述したように入側、出側ワーク搬� ��装置19,21の上下動作(ワーク載置高さH1及び� �ーク受け渡し高さH2に移動する動作)に対応� �せるようにダイクッション11(ブランクフォ� �ダ12)の上下動作を行っているので、入側、� �側ワーク搬送装置19,21における上下動の量を 低減させることができる。よって、プレス機 械1内から入側、出側ワーク搬送装置19,21が進 退する際に要する時間を短縮することができ る。したがって、図3に示すように搬出プロ� �スを例に挙げた場合、図3のラインL1で示す� �うに、ダイクッション11をラインL2で示され� ��従来技術よりも早いタイミング(δt分だけ)� �搬送プロセスを終了させることができる。� �お、搬入プロセスにおいても同様の作用効� �が得られる。したがって、プレス加工にお� �るサイクルタイムが短縮化されることでプ� �ス機械の処理能力、すなわち生産性を向上� �きる。

 なお、本発明は上記実施形態に限定され� ��ことはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範� ��内において適宜変更が可能である。例えば� ��ブランクホルダ12の動きを制御する手段と� �ては、バルブの開度を変えることにより空� �や油の流量を変える手段の他に、可変容量� �ンプの容量を変化させることにより空気や� �の流量を変える手段、ポンプを駆動するモ� �タの回転をインバータにより変化させるこ� �で空気や油の流量を変える手段等を採用し� �もよい。空気や油の流量を変える手段は、� �記の各手段に限定されない。

 また、上記実施形態では、ダイクッション1 1を油圧や空圧で作動するシリンダ16で上下さ せる方式を示したが、本発明はサーボモータ でクッションを上下動させるダイクッション (たとえば、特許第3211904号に示されている装� ��)にも適用可能である。
 この場合、サーボモータが小さくできる、� ��ーボモータに電力を供給するインバータ・� ��ンバータ・トランスが小さくできる、電力� ��費を低減できる、という効果が得られる。

 また、上記実施形態では、1本のシリンダ 16でダイクッション11を上下動させる構成を� �したが、本発明は油圧と空気圧の2種類のシ� ��ンダを有する構成、上昇と下降で独立のシ� ��ンダ16を有する構成、複数のシリンダで荷� �を分散する構成等、シリンダ構成が異なる� �合でも同様に適用可能である。

 また、上記実施形態では、スライド駆動� ��構がクランク式であるクランクプレスの例� ��示したが、本発明はクランクレスプレス、� ��ンクプレス、ナックルプレス、サーボプレ� ��等、他の駆動形式のプレス機械におけるク� ��ション装置に対しても同様に適用可能であ� ��。

 また、上記実施形態では、スライド4の位 置検出方法として、クランク軸2の回転角を� �出する方法を示したが、光学式や磁気式の� �ニアエンコーダやリニアスケールを用いて� �スライド4の高さを直接検出する方法も適用� ��能である。