サーボプレスの非常停止方法およびサーボプレス
【課題】非常事態の発生時に機器干渉を回避しつつスライドを迅速かつ確実に非常停止できるようにする。
【解決手段】モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスにおいて、回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０と機械式ブレーキ２００と回生ブレーキ動作可否判別手段７１と第１のブレーキ動作指令手段７２と回生ブレーキ動作制御手段６１と機械ブレーキ動作制御手段６２と第２のブレーキ動作指令手段７３と発電ブレーキ動作制御手段６３とを設け、非常停止指令に基づき回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止可能に形成されている。
【解決手段】モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスにおいて、回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０と機械式ブレーキ２００と回生ブレーキ動作可否判別手段７１と第１のブレーキ動作指令手段７２と回生ブレーキ動作制御手段６１と機械ブレーキ動作制御手段６２と第２のブレーキ動作指令手段７３と発電ブレーキ動作制御手段６３とを設け、非常停止指令に基づき回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止可能に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスおよびサーボプレスの非常停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能なプレスでは、通常運転中に非常事態（例えば、加工領域内に人手が侵入する事態）が発生した場合に非常停止するように形成される。
【０００３】
例えば、クラッチ・ブレーキ装置を備えた伝統的なプレス（いわゆる機械プレス）では、非常停止指令に基づきブレーキ動作（クラッチＯＦＦ・ブレーキＯＮ）させてスライドを停止させている。この場合、電源遮断状態にすることが多い。また、ワークの搬送装置を具備する場合は、クランク駆動機構の一部（回転軸、リンク等）と搬送装置の駆動軸とを連結してスライド昇降とワーク搬送とを同期運転可能に形成されている。
【０００４】
また、ワーク搬送方向に複数の金型が配設された１台プレスとワークを各金型に順番に搬送するための搬送装置とを組合せた多段プレス（いわゆるトランスファプレス）の場合、プレスに関しては機械プレスの場合と同様であり、搬送装置に関しては例えば電源遮断により駆動モータを強制停止させている。
【０００５】
サーボプレスは、スライドモーションを自在に選択設定でき、サーボモータを駆動してスライドを設定されたスライドモーションの通りに昇降しつつ加工領域でプレス成形できる。このサーボプレスの場合も、非常停止指令（非常停止要求）に基づきブレーキ動作させて非常停止する。ブレーキとしては、機械式ブレーキおよび電気的ブレーキとが知られている。
【０００６】
機械式ブレーキとしては、電磁力を消滅させかつこれにより拘束が解かれたバネの付勢力でブレーキ動作させる電磁ブレーキ（特許文献１を参照）、空圧を利用してブレーキ動作可能に形成されたディスクブレーキ（特許文献２を参照）や摩擦抵抗式ブレーキ（特許文献３を参照）が公知である。
【０００７】
また、電気式ブレーキとしては、モータの回転エネルギーを電気エネルギーに変換しかつこの電気エネルギーを抵抗で消費させてブレーキ動作させるダイナミックブレーキ（特許文献３を参照）や変換後の電気エネルギーをコンデンサに蓄積させつつブレーキ動作させる回生式ブレーキ（特許文献３を参照）が知られている。なお、特許文献３では、試験機能を付設することで電気式ブレーキや機械式ブレーキの劣化問題を解決する旨の記載がある。
【０００８】
一般的には、非常停止を繰り返す程にブレーキシューが磨耗する機械式ブレーキの方が、劣化が早くかつ劣化程度が大きい。しかも、電気式ブレーキの電気部品を交換する場合に比較して、ブレーキシューやバネの交換作業や調整作業に手間と時間が掛かる。
【０００９】
サーボプレスに組合される搬送装置に関しても、サーボモータを駆動して搬送動作させるサーボ駆動方式を採用するケースが増えている。特に、複数（例えば、Ｎ台）のサーボプレスと（Ｎ＋１）台のサーボ搬送装置とを交互に配設しかつ各サーボプレスおよび当該各サーボ搬送装置を独立的に運転させることができる、いわゆるタンデム型プレスシステムを構築し易い。つまり、１台運転方式の機械プレスや多段同期運転方式のトランスファプレスの場合に比較して、プレス成形工程間の無駄時間を一掃化でき、生産性を飛躍的に向上できる。
【特許文献１】特開２００３−２９０９９７号公報
【特許文献２】特開昭２００７−４４７２０号公報
【特許文献３】特開平２００７−２０３３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、サーボプレスにおいて、どのブレーキを採用しても、非常停止方法の基本は機械プレス等の場合と同じ考え方である。すなわち、人身保護等の観点からスライドを確実に停止させることを第１義としている。つまり、非常事態発生からスライド停止までの途中過程については関心が薄かった。以下の技術的事項が背景にあるからと推察する。
【００１１】
すなわち、機械プレスの場合はプレスと搬送装置とが機械的に連結されかつ両者が同期運転されるので、プレスと搬送装置（あるいはワーク）とが衝突（干渉）することはない。トランスファプレスの場合は、プレスおよび搬送装置のイナーシャが大きく比較的に低速運転であるから、両者間の相対的位置を余裕あるものとして干渉回避可能な値に設定することができる。
【００１２】
しかし、サーボ搬送装置を設けたサーボプレスでは、採用されたブレーキのブレーキ力（制動力）は装置仕様で決まる値であり、かつ積極的に減速制御されていないから、スライド停止までの減速停止時間は不定である。しかも、減速停止時間は減速開始時点のスライドのもつ運動エネルギー量の多少によって変動する。つまり、スライドと搬送装置等との確実に回避できるという保証がない。その上に、サーボプレスおよびサーボ搬送装置の小型化、高速化、ワーク形態や加工様態に関する適応性の拡大化が一段と促進される程に、比較的に軽度の非常事態（例えば、ワーク保持ミスによるワーク落下）が発生することがあるので、非常停止の機会が増える傾向が強い。
【００１３】
これでは、全体的な高速運転により生産性を向上でき、加工領域内での低速運転により製品の品質・精度を大幅に上げられるというサーボプレスの優れた特性の十二分な発現を妨げる。すなわち、これまでの慣行的な考え方（非常事態が発生した場合には通常運転を打ち切りかつスライドを非常停止させる。）では、運用上の実際において大いなる不利・不都合が生じる。サーボプレスのさらなる普及拡大のためには、これら問題の解決が是非必要である。
【００１４】
本発明の目的は、通常プレス運転中の非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライドを迅速かつ確実に非常停止可能なサーボプレスの非常停止方法およびサーボプレスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、非常停止指令（要求）に基づき、電気式ブレーキ（回生式ブレーキ）のブレーキ動作を積極的に制御する（さらには、機械ブレーキ動作制御を併用する。）ことで、所定の停止動作パターンに従いスライドを減速させることで干渉回避を確実としかつ機械ブレーキ動作制御を併用することで所定の停止動作パターンに従いスライドを迅速かつ確実に停止させるものである。
【００１６】
すなわち、請求項１の発明に係るサーボプレスの非常停止方法は、モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスの非常停止方法であって、非常停止要求に基づきモータの回生電力エネルギーをエネルギー蓄積装置に蓄積しつつ行なう回生ブレーキ動作が実行可能であるか否かを判別し、回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させる、ことを特徴とする。また、請求項２の発明は、回生ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用し、発電ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用する。
【００１７】
請求項３の発明に係るサーボプレスは、モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能なサーボプレスにおいて、交流電源側変換装置とモータ駆動用変換装置との間に接続されたエネルギー蓄積装置にモータの回生電力エネルギーを蓄積しつつ回生ブレーキ動作可能な回生式ブレーキと、モータの端子にスイッチを介して接続された抵抗体でモータの回生電力エネルギーを消費しつつ発電ブレーキ動作可能な発電式ブレーキと、モータに直接または間接的に機械摩擦を加えつつ機械ブレーキ動作可能な機械式ブレーキと、回生式ブレーキが回生ブレーキ動作可能であるか否かを判別する回生ブレーキ動作可否判別手段と、回生ブレーキ動作可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第１のブレーキ動作指令手段と、回生ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従いスライドを停止するように回生ブレーキ動作を制御する回生ブレーキ動作制御手段と、機械ブレーキ動作指令に基づき基づき前記スライドを停止させるように機械ブレーキ動作を制御する機械ブレーキ動作制御手段と、回生ブレーキ動作可能でないと判別された場合に発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第２のブレーキ動作指令手段と、発電ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従いスライドを停止するように発電ブレーキ動作を制御する発電ブレーキ動作制御手段とを設けた、サーボプレスである。
【００１８】
また、請求項４の発明は、停止動作パターンは位置パターンまたは速度パターンとする。請求項５の発明は、機械式ブレーキのブレーキトルクをモータトルクと同様な値に選択することで回生式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンでスライドを減速可能である。請求項６の発明は、発電式ブレーキのブレーキトルクを機械式ブレーキトルクと同様な値に選択することで機械式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンでスライドを減速可能である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、通常プレス運転中の非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライドを迅速かつ確実に非常停止できるから、非常事態の解決および再プレス運転への復帰を迅速に行なえる。また、請求項２の発明によれば、機械式ブレーキを併用するので一段と確実に非常停止できる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、通常プレス運転中の非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライドを迅速かつ確実に非常停止できるから、非常事態の解決および再プレス運転への復帰を迅速に行なえる。しかも、具現化容易でかつ取扱いが簡単である。
【００２１】
請求項４の発明によれば、停止動作パターンを通常プレス運転用のスライドモーションパターンに比較して簡素な位置パターン、速度パターンとすることができるから、パターンを容易かつ迅速に作成できるとともに各ブレーキ動作制御手段の構造を簡素化・単純化できる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができるから、当該時状況により回生ブレーキ動作時間や発電ブレーキ動作時間が長短変化しても迅速で確実なスライド停止を担保できる。請求項６の発明によれば、発電ブレーキ動作でも回生ブレーキ動作の場合と同様に所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができる。しかも、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができるから、当該時状況により発電ブレーキ動作時間が長短変化しても迅速で確実なスライド停止を担保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本サーボプレス１０は、図１〜図４に示す如く、サーボモータ（以下、モータと略称する。）１１を駆動してスライド１６を昇降しつつ加工領域でプレス成形可能であるとともに、回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０と機械式ブレーキ２００と回生ブレーキ動作可否判別手段７１と第１のブレーキ動作指令手段７２と回生ブレーキ動作制御手段６１と機械ブレーキ動作制御手段６２と第２のブレーキ動作指令手段７３と発電ブレーキ動作制御手段６３と発電ブレーキ動作終了指令手段８８とを設け、非常停止指令に基づき回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド１６を停止させる本非常停止方法を実施可能に形成されている。つまり、非常停止指令に基づき回生式ブレーキ１００、発電式ブレーキ１５０および機械式ブレーキ２００を選択的に動作させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止可能に形成されている。
【００２５】
なお、この実施の形態では、機械式ブレーキ２００のメンテナンス等を考慮して、機械式ブレーキ２００を併用することなくかつ回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０とで非常停止させるように選択切換可能に形成されている。プレス駆動制御部６０において選択操作する。
【００２６】
タイミングチャートを示す図４において、（Ａ）は回生ブレーキ動作可能な場合で、（Ｂ）は回生ブレーキ動作不能な場合である。以下の説明では、「図４（Ａ）の（１）」を「図４（Ａ１）」と略称する。図４（Ａ）の（２）以下の場合も同様である。また、「図４（Ｂ）の（１）」を「図４（Ｂ１）」と略称する。図４（Ｂ）の（２）以下の場合も同様である。
【００２７】
この実施の形態では、図５に示すように、複数（Ｎ）台のサーボプレス１０Ａ、１０Ｂ、…、１０Ｎをワークの搬送方向（Ｘ方向）に配設し、（Ｎ＋１）台のサーボ搬送装置３００Ａ、３００Ｂ、…、３００Ｎ、３００（Ｎ＋１）を各サーボプレス１０間に位置するように配設したタンデム型プレスシステムを構成する場合について説明する。
【００２８】
サーボ搬送装置３００の搬送方式や構造は限定されないが、この実施の形態のサーボ搬送装置３００は次の搬送動作ができる。すなわち、サーボ搬送装置（例えば、３００Ｂ）はワーク保持部（図示省略）をＸ方向に後進移動させて前置のサーボプレス１０Ａからワークを取出しかつそのワークを保持したままＸ方向に前進移動させて後置のサーボプレス１０Ｂの金型に取付け（セットし）、セット終了後にワーク保持部を後進移動しかつ前後のサーボプレス１０Ａ、１０Ｂの中間位置（初期位置）に待機させる一連の搬送動作を自動的に行なえる。ワーク保持部は、ワークの平面四隅に対向可能とされ、空気噴流により生成した負圧でワークを保持（吸着）する構造である。
【００２９】
図１において、交流サーボモータからなるモータ１１のモータ軸１１Ｓに接続されたギヤ２にメインギヤ１３が噛み合わされ、メインギヤ１３にはスライド駆動機構（クランク機構）のクランク軸１４と、コンロッド１５が接続されている。モータ１１を駆動することで、スライド１６を静止側のボルスタ１７に対して昇降しつつ加工領域でプレス成形可能である。クランク軸１４はモータ１１の正転、逆転、速度可変制御により自由に回転駆動されるので、各種スライドモーションを自在に設定でき、これらの組合せや切換使用が可能である。プレス成形品の精度および生産性を向上でき、プレス成形態様に対する適応性が広い。
【００３０】
モータ１１の回転速度や回転位置は図２に示すエンコーダ４５で検出され、信号Ｄｅｎとして位置速度制御部４３およびプレス駆動制御部６０に入力される。
【００３１】
なお、モータ１１としては、永久磁石を用いた同期モータや、誘導モータ、リラクタンスモータなどが利用できる。ここでは、同期モータとして説明する。さらに、交流サーボモータでなく直流サーボモータでもよい。また、スライド駆動機構はクランク機構としたが、他の機構（例えば、リンク機構、ボールネジ機構や直動機構）を用いても実施することができる。
【００３２】
図２において、モータ１１を駆動制御するモータ駆動制御装置３０は、交流電源装置２０と、交流電源側変換装置を形成する電源コンバータ３１と、モータ駆動用変換装置を形成するインバータ４１からなる。２１は交流電路で、２５が駆動側交流電路である。電源コンバータ３１とインバータ４１とを接続する直流電路（直流母線）２３には、エネルギー蓄積装置５１が接続されている。電源コンバータ３１は、回生動作可能型とされる。
【００３３】
電圧制御部３３は、電源コンバータ３１の直流電圧を所定値にするように動作し、インバータ４１の力行、回生に伴う所要電力に応じて、エネルギー蓄積装置５１のエネルギー蓄積制御や電源コンバータ３１の電力授受制御を行なう。なお、直流電圧の所定値は一定値としても、サーボプレス１０の運転状況に応じて可変としてもよい。この実施の形態では、プレス駆動制御部６０から設定変更可能である。電圧制御部３３の制御方法は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００３４】
位置速度制御部４３は、モータ１１の位置制御、速度制御、電流制御、ＰＷＭ制御を実施可能である。通常プレス運転中は位置速度制御に基づくＰＷＭ制御により電流を制御しつつモータ１１を回転駆動する。この実施の形態の位置速度制御部４３は、非常停止運転に際しては位置制御部または速度制御部として動作するように選択切換可能である。
【００３５】
後記する速度パターン（または、位置パターン）が選択された場合は、非常停止運転に際し、プレス駆動制御部６０から選択切換後の速度制御部（または、位置制御部）４３にモータ１１の速度制御指令（または、位置制御指令）が入力される。すなわち、速度制御部（または、位置制御部）４３は、プレス駆動制御部６０からの速度制御指令（または、位置制御指令）を入力信号としかつエンコーダ４５からの検出信号Ｄｅｎおよび電流検出器４６からの検出信号Ｄｉをフィードバック信号として速度制御信号（または、位置制御信号）を生成しかつインバータ４１に出力する。インバータ４１は、ＰＷＭ制御によりモータ１１の電流制御を行なう。インバータ４１から可変周波、可変電圧の３相交流電圧がモータ１１に出力され、モータ１１はこれに従って運転（回転駆動）される。
【００３６】
プレス駆動制御部６０は、いずれも図示しない演算装置６０Ｃ、メモリ６０Ｍ、操作部、表示部、インターフェイス等を含み、各サーボプレス１０を駆動制御するための信号を生成・出力する。詳細後記の各制御手段６１，６２，６３、回生ブレーキ動作可否判別手段７１、各確認手段６５，８４、各指令手段７２，７３，８８は、当該各プログラムを格納させたメモリ６０Ｍと当該各プログラムを実行する演算装置６０Ｃとから形成されている。また、かかる構成の手段につては、手段（６０Ｃ、６０Ｍ）として表現する場合もある。
【００３７】
システム運転管理部９０は、プレス駆動制御部６０および搬送駆動制御部（図示省略）に共通の上位コンピュータで、各サーボプレス１０のプレス駆動制御部６０にプレス運転信号Ｓｐｒを出力し、各サーボ搬送装置の搬送駆動制御部に搬送運転信号Ｓｔｒを出力する。
【００３８】
サーボプレス１０ごとに出力されるプレス運転信号Ｓｐｒは、通常運転指令部９１から通常運転指令が入力された場合に設定スライドモーションに対応する通常運転信号として出力され、非常停止指令部９５から非常運転指令（信号Ｓｅｍｊ）が入力された場合は非常停止運転信号として出力される。
【００３９】
非常停止用の上記した各手段６１，６２，…，８８は、プレス駆動制御部６０（位置速度制御部４３）が通常運転制御モードから非常停止制御モードに切換えられた以降（図３のＳＴ１０でＹＥＳ、ＳＴ１１）に動作可能となる。非常停止制御モードが解除された場合（ＳＴ２１）は動作不能となる。制御モード切換指令手段は、システム運転管理部９０内の図示しないＣＰＵ９０Ｃとメモリ９０Ｍとから形成され、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）に基づく非常停止制御信号を出力して制御モードを切換える。
【００４０】
同様に、各搬送運転信号Ｓｔｒは、サーボプレス１０ごとに出力されるプレス運転信号（通常運転信号および非常停止運転信号）Ｓｐｒに対応する信号とされかつサーボ搬送装置３００ごとに出力される。
【００４１】
すなわち、この実施の形態では、任意のサーボプレス（例えば、１０Ｂ）が非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）に基づき所定の停止動作パターン（例えば、速度パターン）で急速に減速しかつスライド１６を非常停止させる際に、サーボ搬送装置３００を同期的に停止運転可能に形成してある。このサーボプレス１０Ｂに対応する前置サーボ搬送装置３００Ｂと後置サーボ搬送装置３００Ｃについては所定の停止搬送パターンで急速に減速停止させる。通常運転の場合に関しては、公知であるので、説明を省略する。
【００４２】
非常停止指令部９５は、作業者により非常停止ボタンが押されたときのみならず、人身の安全および機器の保全を害するような非常事態の発生が自動検出されたときに、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）を生成出力する。例えば、光電センサーにより侵入禁止領域内への人の侵入あるいは干渉発生が検出された場合、電圧検出器等によりモータ１１の暴走あるいは電源電圧極低下が検出され場合、インターロックにより非常停止要求が通知された場合である。
【００４３】
また、例えば、ワークの掴み損ない、ワークの不完全保持、ワークの落下等を発見した作業者が非常停止ボタンを押したときや、ワーク保持検出器や光線利用や画像処理等により非常事態（ワーク落下等）が自動検出されたときなどでも、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）を生成出力可能に形成されている。
【００４４】
いずれにしても、システム運転管理部９０、プレス駆動制御部６０、モータ駆動制御部３０等の電源（直流電源および交流電源）を正常に維持しておけば、モータ１１を所定の速度パターンに従って積極的に回転制御（回生ブレーキ動作）することができ、スライド１６を急減速しつつ確実に停止できる。ここに、非常停止指令に基づき、少なくとも各ブレーキ動作を実行可能とする制御電源は遮断しない。要すれば、非常停止時間との関係で言えば数百ｍｓｅｃ程度以上の短時間維持用のコンデンサやＵＰＳを付設させる電源とすればよい。
【００４５】
エネルギー蓄積装置５１としては、２次電池、大容量電解コンデンサ、電気二重層コンデンサなどが採用される。エネルギー蓄積装置５１はモータ１１からの回生電力エネルギーを蓄積し、回生ブレーキ動作可能期間を延長させることができる。この実施の形態では、エネルギー蓄積装置５１は直流電路２３に直接接続されている。エネルギー蓄積装置５１と直流電路２３との電圧が相異する場合には、エネルギー蓄積装置５１を双方向に電力授受可能なＤＣ／ＤＣコンバータを介して直流電路２３に接続する構成としてもよい。
【００４６】
また、エネルギー蓄積装置５１は、加速時やプレス成形時のようにモータ１１が大量の電力を必要とするときに、蓄積した電力エネルギーをモータ１１側に放電（供給）することができる。エネルギー蓄積装置５１から電力を充放電することにより、電源コンバータ３１や交流電源装置２０の設備容量を低減しかつシステム効率を向上させるためにも有効である。
【００４７】
エネルギー蓄積装置５１に接続された蓄積エネルギー量検出部５２は、構造簡素化および低コスト化を図れる電圧検出型を採用している。エネルギー蓄積装置５１を電解コンデンサや電気二重層コンデンサから形成した場合は、検出された端子電圧を用いて実際に蓄積されている電力エネルギー量を算出することができる。この実施の形態では、電解コンデンサを用いている。
【００４８】
なお、プレス駆動制御部６０の演算機能を活用して実際蓄積電力エネルギー量を算出可能とするために、蓄積エネルギー量検出部５２の検出端子電圧値（検出信号Ｄｅｐ）を図２に示すようにプレス駆動制御部６０に出力している。
【００４９】
回生式ブレーキ１００は、モータ１１、駆動側交流電路２５、インバータ４１、直流電路２３およびエネルギー蓄積装置５１から形成され、モータ１１の回生電力エネルギーを交流電源側変換装置（３１）とモータ駆動用変換装置（４１）との間（直流電路２３）に接続されたエネルギー蓄積装置５１に蓄積しつつ回生ブレーキ動作可能に形成されている。
【００５０】
回生ブレーキ動作制御手段６１は、メモリ６０Ｍに格納された所定の停止動作パターンに対応する回生ブレーキ動作指令に対応する制御信号Ｓｅｂを位置速度制御部４３に出力することで、停止動作パターン従いスライド１６を停止するため回生式ブレーキ１００の回生ブレーキ動作を制御する。
【００５１】
停止動作パターンは、位置パターン（位置パターン停止動作）または速度パターン（停止動作速度パターン）として選択可能である。位置パターンは、通常プレス運転に用いるスライドモーションの場合よりも簡素化された時刻ごとのスライド位置を規定する情報である。速度パターンは、時刻ごとのスライド速度を規定する情報である。つまり、減速パターンである。このように、停止動作パターンを通常プレス運転用のスライドモーションパターンに比較して簡素な位置パターンや速度パターンとすることができるから、非常事態に対するパターン作成を容易かつ迅速に作成できるとともに回生ブレーキ動作制御手段等の構造を簡素化・単純化できる。
【００５２】
回生ブレーキ動作用の制御信号Ｓｅｂには、選択された動作停止パターンに対応する情報とともに、位置速度制御部４３を位置制御部（位置パターンに対応）として機能させるか、あるいは速度制御部（位置パターンに対応）として機能させるかの切換情報が含まれる。位置速度制御部４３は、この切換情報により位置制御部または速度制御部に切換わる。
【００５３】
図４（Ａ１）は、実線で示した速度パターン（減速信号）が選択されている場合を示す。破線は、当該減速信号に追従するスライド速度である。位置パターンによる減速信号を選択することもできる。速度パターンは、周辺装置（サーボ搬送装置３００など）と衝突しないように予め定めた減速パターン、周辺装置との衝突を回避させるために演算されたパターンである。この速度パターンが選択された場合、位置速度制御部４３等は速度制御系としてモータ１１の回転制御を行なう。
【００５４】
なお、位置速度制御部４３は通常運転専用としかつ非常停止運転に専用の速度制御部を設けるようにしても非常停止動作を実施することができる。
【００５５】
機械式ブレーキ（メカブレーキ）２００は、モータ１１のモータ軸１１Ｓに連結され、モータ軸１１Ｓに直接（または、間接的でもよい。）に機械摩擦力を加えつつ機械ブレーキ動作する。開放されたバネの圧力による。この機械式ブレーキ２００は、ブレーキ駆動部２０１に図４（Ａ２）に示すブレーキ解放信号が入力されない場合（信号Ｌレベルの場合）が機械ブレーキ動作指令とされ、この指令から図４（Ａ３）に示すタイムラグ△Ｔ（＝ｔ２−ｔ１）の経過後に実際に機械ブレーキ動作する。
【００５６】
他方、ブレーキ解放信号が入力された場合（信号Ｈレベルの場合）は、空気圧力や電磁力によりバネが拘束される。つまり、図４（Ａ３）に示す時刻ｔ０〜時刻ｔ２の間のように非ブレーキ動作（ブレーキ解放状態）となる。
【００５７】
なお、機械式ブレーキ２００はモータ１１の回転軸１１Ｓに接続されているが、その役割（スライドを停止および停止保持する。）を達成できるならば、他の部位に取り付けてもよい。
【００５８】
機械ブレーキ動作制御手段６２は、メモリ６０Ｍに設定記憶された所定の停止動作パターン（速度パターン）に対応する機械ブレーキ動作制御信号Ｓｍｂをブレーキ駆動部２０１に出力することで、機械ブレーキ動作を制御する。
【００５９】
この実施の形態では、機械式ブレーキ２００のブレーキトルク（モータ軸１１Ｓに換算したブレーキトルク）の値が、回生式ブレーキ１００として働く際のモータ１１のモータトルクと同様な値になるように選択的に形成してある。つまり、機械式ブレーキ２００が回生式ブレーキ１００の図４（Ａ１）に実線で示した速度パターンの場合と同様な速度パターンでスライド１６を破線で示すように減速することができる。
【００６０】
このようにすると、機械式ブレーキ２００のみでも所定の減速度で非常停止運転ができるから、確実なスライド停止が実現できる。
【００６１】
“同様な値”とは、理想的には同一の値（等しい値）であるが、非常停止中に結果として干渉を回避できる限りにおいて略同一の値（ほぼ等しい値）であってもよい。必要によっては、ブレーキ駆動部２０１の空気圧等を増減調整することで機械的摩擦力を調整可能に形成しかつ機械ブレーキ動作指令および当該制御信号Ｓｍｂに摩擦力増減調整情報を含ませることで、同一値に調整することも可能である。「同様な停止動作パターン」の“同様”についても共通する。
【００６２】
この機械式ブレーキ２００は、通常停止運転によるスライド停止後にモータ１１（スライド１６）を静止状態に保持するための機械式ブレーキと兼用したものである。
【００６３】
次に、発電式ブレーキ１５０はモータ１１の端子にスイッチ１５２を介して接続された抵抗体１５１に電流を流してモータ１１の回生電力エネルギーを消費しつつ発電ブレーキ動作可能である。スイッチ１５２はトランジスタ、サイリスタ等を用いた電子スイッチである。発電制御部１５３によるトルク（電流）制御との関係で高速スイッチング動作可能であることが望まれる。このスイッチ１５２は図４（Ａ５）に示す如く常時はオフであるが、モータ１１の端子を抵抗体１５１で短絡して制動する発電ブレーキ動作の場合に（Ｂ５）のようにオンされる。
【００６４】
発電制御部１５３は、スイッチ開閉機能およびトルク調整機能を有する。トルク調整機能は、例えばＰＷＭ制御に従うスイッチング制御より抵抗体１５１への電流量調整を行ない、結果として発電ブレーキトルクを積極的に調整する。ただし、プレス能力や搬送速度等によっては、このトルク調整機能を設けなくても本発明は実施することができる。本実施例では、後者を採用している。
【００６５】
発電ブレーキ動作制御手段６３は、発電ブレーキ動作指令信号Ｓｄｂに基づきメモリ６０Ｍに設定記憶された所定の停止動作パターン（速度パターン）に従いてスライド１６を停止するように発電ブレーキ動作を制御する。この実施の形態では、図４（Ｂ５）に示すスイッチ１５２をオン（閉成）およびオフ（開成）させる（Ａ５）の電子スイッチオン信号（Ｈレベル）およびトルク調整用信号を含む発電ブレーキ動作指令信号Ｓｄｂを発電制御部１５３に出力することで、発電ブレーキ動作を制御する。
【００６６】
この発電式ブレーキ１５０の発電ブレーキトルクは、機械式ブレーキ２００の機械ブレーキトルクと同様な値に選択され、発電式ブレーキ１５０が機械式ブレーキ１００の場合と同様な停止動作パターンでスライド１６を減速可能に形成されている。同様な値とは、上記したように理想的には同一の値（等しい値）であることが望ましいが、非常停止中に結果として干渉を回避できる限りにおいて略同一の値（ほぼ等しい値）であってもよい。
【００６７】
すなわち、抵抗体１５１の抵抗値は次のように選定する。発電式ブレーキ１５０がプレス最高速付近で発電ブレーキ動作したときの減速トルク（最高速付近の誘起電圧が出ているモータ端子を抵抗体１５１で短絡したときの電流によるトルク）が、機械式ブレーキ２００が単独動作したときの減速度を得るトルクと同様（ほぼ等しくなる）ように選定する。こうすると発電ブレーキ動作で減速停止するときの減速度と、機械ブレーキ動作で減速停止するときの減速度は同様になる（ほぼ等しくなる）。したがって、図４（Ｂ１）に示すようにスムースな減速が行なえるとともに、ほぼ所定の減速度で停止できる。
【００６８】
つまり、この実施の形態では、機械式ブレーキ２００のブレーキトルクと発電式ブレーキ１５０のブレーキトルクと回生式ブレーキ１００のブレーキトルクとをほぼ同じに選択することで、図４（Ａ１）、（Ｂ１）に実線で示すように減速特性をほぼ同じにしてある。なお、投入当初の発電ブレーキ効果が大きいことから、実際のスライド減速カーブは図４（Ｂ１）に破線で示すやや下方に落ちる部分を有する減速度カーブとなる。図４（Ａ１）の破線で示した一定の実際減速度カーブに比較して少々異なる。
【００６９】
ここに、回生ブレーキ動作可否判別手段７１は、回生式ブレーキ１００が回生ブレーキ動作可能であるか否かを判別する（図３のＳＴ１２）。インバータ４１を含む速度制御系が正常に動作しない（例えば、インバータ４１の故障）ときは、回生式ブレーキ１００が利用できない（回生ブレーキ動作不能）と判別される。また、交流電源（２０）が停電しており、このとき、エネルギー蓄積装置５１の蓄積量が蓄積限界値または蓄積限界値に近いときも利用できないと判別される。
【００７０】
第１のブレーキ動作指令手段７２は、回生ブレーキ動作可能であると判別された場合（ＳＴ１２でＹＥＳ）に回生ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する（ＳＴ１３）。これらの指令に従って回生ブレーキ動作制御手段６１は制御信号Ｓｅｂを、機械ブレーキ動作制御手段６２は制御信号Ｓｍｂを出力する。
【００７１】
回生式ブレーキ１００は、図４に示す時刻ｔ１から回生ブレーキ動作に入る。この際のモータ１１のトルクは図４（Ａ６）に示す一定のブレーキトルクで、インバータ電力（回生電力）は（Ａ７）に示される。モータ速度の低下とともに回生電力は低下する。
【００７２】
機械式ブレーキ２００は、制御信号Ｓｍｂを受けてからリレー動作しかつその後にブレーキシューがブレーキ面（モータ軸面）に当接されるまでに機械的構成要素の時間遅れがある。つまり、図４（Ａ２）のタイムラグ△Ｔ（＝ｔ２−ｔ１）の経過後である時刻ｔ２から実際機械ブレーキ動作に入る。
【００７３】
タイムラグ△Ｔは、装置構成にもよるが、およそ数十〜百ｍｓである。このタイムラグ△Ｔは、非常停止時間（例えば、数百ｍｓ）に対して無視できない時間遅れである。この点からしても、ＳＴ１３において、直ちに積極的な回生ブレーキ動作制御を行なうので、安全確実にスライド停止できると理解される。ＳＴ１７の発電ブレーキ動作の場合も同様である。
【００７４】
スライド停止確認手段６５が、エンコーダ４５の出力を監視しつつスライド１６が停止したことを確認（ＳＴ１４でＹＥＳ）すると、サーボオフ制御手段（６０Ｍ，６０Ｃ）が図４（Ａ４）に示すサーボオフ信号（Ｌレベル）を出力する（ＳＴ１５）。電気的な回生ブレーキ動作制御はゲートブロックなどで終了（ＳＴ１５）される。次いで、非常停止制御モードが解除される（ＳＴ２１）。なお、スライド停止は上記したエンコーダ４５からのパルス信号有無（監視）の他、停止までの時間は予め分かることから、その時間をセットしたタイマ値で確認判定するように形成してもよい。
【００７５】
第２のブレーキ動作指令手段７３は、回生ブレーキ動作可能でないと判別された場合（ＳＴ１２でＮＯ）に発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する（ＳＴ１７）。これらの指令に伴い発電ブレーキ動作制御手段６３は制御信号Ｓｄｂ（例えば、レベルＨ）を出力し、機械ブレーキ動作制御手段６２は制御信号Ｓｍｂ（例えば、レベルＨ）を出力する。発電ブレーキ動作用の制御信号Ｓｄｂは、図４（Ｂ５）に示す電子スイッチオン信号（レベルＨ）を含む。これにより、スイッチ１５２がオンされ抵抗体１５１により回生電力が消費される。つまり、時刻ｔ１から発電ブレーキ動作が実行される。
【００７６】
実際機械ブレーキ動作確認手段８４は、実際に機械ブレーキ動作が実行されたことを確認する手段で、この実施の形態ではタイムラグ△Ｔがほぼ一定であることから時間管理（タイマ値）方式で実際機械ブレーキ動作に入ったことを確認する。なお、実動作突入を検出可能なセンサーを用いたセンサー信号で確認判定するように形成することもできる。
【００７７】
実際に機械ブレーキ動作に入った（実行された）ことが確認される（ＳＴ１８でＹＥＳ）と、これを条件に発電ブレーキ動作終了指令手段８８が発電ブレーキ動作終了指令信号を出力する。この発電ブレーキ動作終了指令信号に基づき制御信号Ｓｄｂが出力される。図４（Ａ５）、（Ｂ５）に示す電子スイッチオン信号（レベルＬ）でスイッチ１５２はオフされる。発電ブレーキ動作は終了する。
【００７８】
引続き、スライド停止確認手段６５がスライド停止を確認（ＳＴ２０でＹＥＳ）すると、非常停止制御モードが解除される（ＳＴ２１）。いずれにしても、機械式ブレーキ２００で減速停止されかつスライド１６の静止状態は保持される。
【００７９】
なお、サーボオフ制御手段（６０Ｍ，６０Ｃ）は、ＳＴ１２でＮＯ判別された場合には、ＳＴ１６でサーボオフ信号（Ｌレベル）を出力する。安全のために回生ブレーキ動作不能と確実化しておく。
【００８０】
図４（Ｂ４）〜（Ｂ７）に示すように時刻ｔ１から回生ブレーキ動作制御に入る。また、機械式ブレーキ２００は、制御信号Ｓｍｂの入力時点（時刻ｔ１）からタイムラグ△Ｔ（＝ｔ２−ｔ１）だけ遅れた時刻ｔ２から実際に機械ブレーキ動作する。期間（ｔ１〜ｔ２）中は、回生ブレーキ動作と機械ブレーキ動作の双方が実行される。
【００８１】
なお、上記したように図４（Ａ）は回生ブレーキ動作指令および機械ブレーキ動作指令が同時（時刻ｔ１）に出力された場合を示し、図４（Ｂ）では発電ブレーキ動作指令および機械ブレーキ動作指令が同時（時刻ｔ１）に出力された場合を示している。しかし、第１のブレーキ動作指令手段７２を、先に回生ブレーキ動作制御手段６１を起動させかつその後に機械ブレーキ動作制御手段６２を起動させるように設定変更可能に形成してもよい。同様に、第２のブレーキ動作指令手段７３を、先に発電ブレーキ動作制御手段６３を起動させかつその後に機械ブレーキ動作制御手段６２を起動させるように設定変更可能に形成してもよい。
【００８２】
つまり、回生ブレーキ動作制御手段６１および発電ブレーキ動作制御手段６３の起動指令出力タイミングと機械ブレーキ動作制御手段６２の起動指令出力タイミングに時間差をもたせる。かくすれば、摩滅が生じる機械式ブレーキ２００の保護に有益である。つまり、機械式ブレーキ２００の長寿命化を図れる。
【００８３】
かかる構成のサーボプレス１０では、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように時刻ｔ０〜ｔ１までの期間中は、通常プレス運転が行なわれている。例えば、通常プレス運転中のサーボプレス（例えば、１０Ｂ）内にワークが落下したことを発見した作業者が、時刻ｔ１において非常停止ボタンを押した場合を考える。
【００８４】
すると、図２の非常停止指令部９７からシステム運転管理部９０に非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）が入力される。制御モード切換指令手段（９０Ｃ，９０Ｍ）は、通常運転制御モードから非常停止制御モードに切換わる（図３のＳＴ１０でＹＥＳ、ＳＴ１１）。非常停止用の各手段６１，６２，…，６９，８８等が動作可能となる。
【００８５】
まず、回生ブレーキ動作可否判別手段７１によって回生式ブレーキ１００が回生ブレーキ動作可能であると判別（図３のＳＴ１２でＹＥＳ）されると、第１のブレーキ動作指令手段７２が働く（ＳＴ１３）。回生ブレーキ動作不能であると判別（図３のＳＴ１２でＮＯ）されると、サーボオフ制御手段（６０Ｍ，６０Ｃ）および第２のブレーキ動作指令手段７３が働く（ＳＴ１６、ＳＴ１７）。
【００８６】
ＳＴ１３において、第１のブレーキ動作指令手段７２が指令信号を出力すると、回生ブレーキ動作制御手段６１が起動して予め選択された速度パターンに対応する図４（Ａ１）に実線で示した減速信号（制御信号Ｓｅｂ）を速度制御部４３に出力する。機械ブレーキ単独動作による減速とほぼ同じ減速度の速度パターンやトルク指令が出力され、回生ブレーキ動作が積極的に制御される。回生ブレーキ力と機械ブレーキ力とがほぼ等しい減速度であるから、下記のように実際に機械ブレーキ動作に入ったときの速度変動を小さく出来る。
【００８７】
同時に、第１のブレーキ動作指令手段７２から出力された機械ブレーキ動作指令に基づき、機械ブレーキ動作制御手段６２が起動して予め選択された速度パターンに対応する減速信号（制御信号Ｓｍｂ）をブレーキ駆動部２０１に出力する。機械ブレーキ動作用の制御信号Ｓｍｂは機械式ブレーキ２００の開放を止める信号として出力され、機械ブレーキ動作が制御される。
【００８８】
すなわち、この時点ｔ１で、（Ａ１）のブレーキ開放信号（Ｈレベルでブレーキ開放状態、Ｌレベルでブレーキ状態の信号）が出力される。タイムラグ△Ｔとの関係で時刻ｔ２から実際の機械ブレーキ動作に入る。速度制御部４３は減速停止速度パターンに従って動作し、モータ速度は、（Ａ１）に破線で示すように実線で示す速度パターンとほぼ同じ速度に制御される。まず、モータ１１のトルクだけによって減速するから、機械ブレーキ動作する時刻ｔ２までは（Ａ６）のようにモータトルクが出力されるが、時刻ｔ２からは実際に機械ブレーキ動作が行なわれるのでモータトルクは（Ａ６）のようにほぼゼロになる。
【００８９】
なお、機械式ブレーキ２００の制動トルクはブレーキ面の状態により多少異なる。減速パターンに必要な減速トルクとの差異は速度制御系の動作でモータトルクによって補正される。このように、機械式ブレーキ２００の動作状態にかかわらず、停止速度パターンになるように制御される。このとき、インバータ４１からは（Ａ７）のような回生電力が発生する。つまり、回生式ブレーキ１００と機械ブレーキ２００の両方で停止させる。
【００９０】
もっとも、第１のブレーキ動作指令手段７２に、先に回生ブレーキ動作制御手段６１を起動させかつその後に機械ブレーキ動作制御手段６２を起動させることができるように設定変更しておけば、機械式ブレーキ２００を減速停止途中で動作させることもできる。
【００９１】
なお、電源コンバータ３１で回生ブレーキ電力を交流電源側に回生できるときや、エネルギー蓄積装置５１に回生電力を吸収できるとき、あるいは両者で回生電力を処理できるときは、機械式ブレーキ２００を動作させないように選択して運転することもできる。
【００９２】
次いで、スライダ１６が停止したかどうか確認（ＳＴ１４）する。時刻ｔ３でスライド停止が確認判別されると、（Ａ４）のように時刻ｔ４でサーボオフ（Ｌレベルでサーボオフ）を実施して非常停止を終了する。なお、図４（Ａ）の場合には、（Ａ５）で示すようにスイッチ（Ｈレベルでオン）１５２は動作しない。
【００９３】
停止確認判定後（Ｓ１４でＹＥＳ）、サーボオフ制御手段がインバータ４１のゲート信号停止などによるサーボオフを実施し（ＳＴ１５）、一連の非常停止動作を終了する。スライド１６は、図４（Ａ１）に破線で示したように減速される。減速率は最大的でかつ一定に設定されているので、スライド１６を急減速で確実に停止できる。
【００９４】
回生ブレーキ動作可否判別手段７１によって回生式ブレーキ１００が回生ブレーキ動作不能であると判別（図３のＳＴ１２でＮＯ）されると、回生式ブレーキ２００を利用することができないので、サーボオフ制御手段が時刻ｔ１において（Ｂ４）に示すようにサーボオフを実施（ＳＴ１６）する。
【００９５】
また、第２のブレーキ動作指令手段７３が発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する（ＳＴ１７）。発電ブレーキ動作指令は電子スイッチ１５２のオンにより実行する。
【００９６】
図４（Ｂ２）に示すブレーキ開放信号（Ｈレベルでブレーキ開放状態、Ｌレベルでブレーキ状態の信号）が出力される。（Ｂ３）に示すように時刻ｔ２で実際の機械ブレーキ動作に入る。また、ブレーキ開放信号を出力すると同時に（Ｂ５）のように電子スイッチ１５２がオンされる。モータトルクに発電ブレーキ動作させる。モータ端子に接続される抵抗体１５１の抵抗値が、この抵抗体１５１をモータ端子に挿入したときの電流による減速トルクが機械式ブレーキ２００の単独動作時の減速トルクにほぼ等しくなるように選定されるので、モータ１１は（Ｂ１）に破線で示すように、所定減速パターン（実線）とほぼ等しいパターンで減速される。
【００９７】
時刻ｔ２で実際に機械ブレーキ動作に入ったことが確認される（ＳＴ１８でＹＥＳ）と、（Ｂ５）のようにスイッチ（電子スイッチ）１５２をオフして発電ブレーキ動作を停止（ＳＴ１９）する。その後は機械ブレーキ動作だけで減速される。この動作時のモータトルクとインバータ電力は（Ｂ６）、（Ｂ７）のようになる。
【００９８】
なお、図４では時刻ｔ２で電子スイッチ１５２をオフしているが、機械ブレーキ動作時の全ブレーキトルク（機械ブレーキ動作によるトルク＋発電ブレーキ動作によるトルク）の変化が小さいならば、電子スイッチ１５２のオフ時点は多少変動してもよい。さらに、変化が非常に小さい場合は電子スイッチ１５２はスライド停止までオフさせなくてもよい。
【００９９】
このように、非常停止信号が出力されると、回生式ブレーキ１００が動作可能であるかどうかによらず、必ず電気的なブレーキ（回生式ブレーキ１００または発電式ブレーキ１５０）をブレーキ動作させる。この理由は、機械式ブレーキ２００だけを動作させて非常停止させる場合の減速開始遅れを回避するためである。
【０１００】
なお、電子スイッチ１５２のオンによる発電ブレーキ動作だけによる減速トルクと、機械ブレーキ動作だけのよる減速トルクが違う場合、所望減速パターンになるように電子スイッチ１５２および／または機械式ブレーキ２００の動作信号をＰＷＭ制御させて、ブレーキ力を制御することができる。この場合は、抵抗体１５１の抵抗値は制御しない場合に比較して小さく選定する。このように回生ブレーキ動作ではスライド停止できない場合でも所望減速パターンにほぼ近い形でモータは減速停止することができる。
【０１０１】
発電ブレーキ動作終了後に、スライド１６が停止したかどうかを判別（ＳＴ２０）し、一連の非常停止動作を終了する（ＳＴ２１）。この結果、サーボプレス１０に非常状態が発生した場合、非常停止指令に基づき常に所定速度パターンでスライドを減速停止するので、安全が確保されるとともに、サーボ搬送装置３００との衝突も生じない。
【０１０２】
すなわち、この実施の形態では、例えば数百ｍｓの減速停止時間でスライド１６を非常停止することができる。したがって、再起動前に代替ワークを当該所定位置にセットすれば、僅かなプレス停止時間（例えば、５〜１０秒）だけ生産中断するだけで、早急に通常プレス運転に復帰させることができる。従来の非常停止の場合の復帰までの時間（例えば、１０分）と比較すれば、大幅な生産性低下を招かないと理解される。
【０１０３】
しかして、この実施の形態によれば、回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０と機械式ブレーキ２００と回生ブレーキ動作可否判別手段７１と第１、第２のブレーキ動作指令手段７２、７３と回生ブレーキ動作制御手段６１と機械ブレーキ動作制御手段６２と発電ブレーキ動作制御手段６３とを設けたサーボプレス１０であるから、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）に基づき回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド１６を停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止させる本非常停止方法を円滑かつ確実に実施することができる。
【０１０４】
また、このサーボプレス１０は、通常プレス運転中に発生される非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライド１６を迅速かつ確実に停止可能に形成されているので、非常事態の解決および再プレス運転への復帰を迅速に行なえる。しかも、上記の構成からして具現化容易でかつ取扱いが簡単である。
【０１０５】
また、積極的に減速制御しない非常停止用ブレーキの場合に比較して、スライド１６とサーボ搬送装置２００等との干渉を確実に回避できるとともに、サーボプレス１０とサーボ搬送装置３００との相対的な位置を極限的な小範囲に、速度を極限的な高速に設定した運用ができる。サーボプレス１０の特性（高速性）を十二分に発現できる。したがって、サーボプレス１０の一層の普及拡大に大きく貢献できる。
【０１０６】
また、電源遮断をしない非常停止運転なので、非常事態の解決後に必要とされる電源遮断に起因する作業（例えば、主電源の電圧確立に要する時間）を必要としない。つまり、電源遮断をする非常停止の場合の生産性低下を払拭できる。
【０１０７】
従来の非常停止をした場合に比較して、任意１台のサーボプレス１０の非常事態が発生することで他の正常なサーボプレス１０と当該サーボ搬送装置３００との間に干渉が誘発されるという心配がない。
【０１０８】
さらに、停止動作パターンを通常プレス運転用のスライドモーションパターンに比較して簡素な位置パターン、速度パターンとすることができるから、パターンを容易かつ迅速に作成できるとともに回生ブレーキ動作制御手段等の構造を簡素化・単純化できる。
【０１０９】
さらに、回生ブレーキ動作後に、機械式ブレーキが動作した場合は、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常運転ができるから、モータの回生ブレーキによる電力発生はなく、エネルギー蓄積装置などの電源系に擾乱を与えずに確実なスライド停止できる。
【０１１０】
さらにまた、発電ブレーキ動作でも回生ブレーキ動作の場合と同様に所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができる。しかも、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができるから、当該時状況により発電ブレーキ動作時間が長短変化しても迅速で確実なスライド停止を担保できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、スライドを迅速かつ確実に非常停止させることができるので、サーボプレスの通常運転中に発生した非常事態の対処策として極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るサーボプレスを説明するための図である。
【図２】同じく、主にモータ駆動制御装置、各指令手段および各制御手段を説明するための回路図である。
【図３】同じく、非常停止動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】同じく、非常停止動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】同じく、複数台のサーボプレスを配設して構築されたタンデムプレスシステムを説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ サーボプレス
１１ モータ（サーボモータ）
１２ スライド
２０ 交流電源装置
３０ モータ駆動制御装置
３１ 電源コンバータ（交流電源側変換装置）
３３ 電圧制御部
４１ インバータ（モータ駆動用変換装置）
４３ 位置速度制御部 ５１ エネルギー蓄積装置
５２ 蓄積エネルギー検出部
６０ プレス駆動制御部
９０ システム運転管理部
１００ 回生式ブレーキ
１５０ 発電式ブレーキ
１５１ 抵抗体
２００ 機械式ブレーキ
【技術分野】
【０００１】
モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスおよびサーボプレスの非常停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能なプレスでは、通常運転中に非常事態（例えば、加工領域内に人手が侵入する事態）が発生した場合に非常停止するように形成される。
【０００３】
例えば、クラッチ・ブレーキ装置を備えた伝統的なプレス（いわゆる機械プレス）では、非常停止指令に基づきブレーキ動作（クラッチＯＦＦ・ブレーキＯＮ）させてスライドを停止させている。この場合、電源遮断状態にすることが多い。また、ワークの搬送装置を具備する場合は、クランク駆動機構の一部（回転軸、リンク等）と搬送装置の駆動軸とを連結してスライド昇降とワーク搬送とを同期運転可能に形成されている。
【０００４】
また、ワーク搬送方向に複数の金型が配設された１台プレスとワークを各金型に順番に搬送するための搬送装置とを組合せた多段プレス（いわゆるトランスファプレス）の場合、プレスに関しては機械プレスの場合と同様であり、搬送装置に関しては例えば電源遮断により駆動モータを強制停止させている。
【０００５】
サーボプレスは、スライドモーションを自在に選択設定でき、サーボモータを駆動してスライドを設定されたスライドモーションの通りに昇降しつつ加工領域でプレス成形できる。このサーボプレスの場合も、非常停止指令（非常停止要求）に基づきブレーキ動作させて非常停止する。ブレーキとしては、機械式ブレーキおよび電気的ブレーキとが知られている。
【０００６】
機械式ブレーキとしては、電磁力を消滅させかつこれにより拘束が解かれたバネの付勢力でブレーキ動作させる電磁ブレーキ（特許文献１を参照）、空圧を利用してブレーキ動作可能に形成されたディスクブレーキ（特許文献２を参照）や摩擦抵抗式ブレーキ（特許文献３を参照）が公知である。
【０００７】
また、電気式ブレーキとしては、モータの回転エネルギーを電気エネルギーに変換しかつこの電気エネルギーを抵抗で消費させてブレーキ動作させるダイナミックブレーキ（特許文献３を参照）や変換後の電気エネルギーをコンデンサに蓄積させつつブレーキ動作させる回生式ブレーキ（特許文献３を参照）が知られている。なお、特許文献３では、試験機能を付設することで電気式ブレーキや機械式ブレーキの劣化問題を解決する旨の記載がある。
【０００８】
一般的には、非常停止を繰り返す程にブレーキシューが磨耗する機械式ブレーキの方が、劣化が早くかつ劣化程度が大きい。しかも、電気式ブレーキの電気部品を交換する場合に比較して、ブレーキシューやバネの交換作業や調整作業に手間と時間が掛かる。
【０００９】
サーボプレスに組合される搬送装置に関しても、サーボモータを駆動して搬送動作させるサーボ駆動方式を採用するケースが増えている。特に、複数（例えば、Ｎ台）のサーボプレスと（Ｎ＋１）台のサーボ搬送装置とを交互に配設しかつ各サーボプレスおよび当該各サーボ搬送装置を独立的に運転させることができる、いわゆるタンデム型プレスシステムを構築し易い。つまり、１台運転方式の機械プレスや多段同期運転方式のトランスファプレスの場合に比較して、プレス成形工程間の無駄時間を一掃化でき、生産性を飛躍的に向上できる。
【特許文献１】特開２００３−２９０９９７号公報
【特許文献２】特開昭２００７−４４７２０号公報
【特許文献３】特開平２００７−２０３３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、サーボプレスにおいて、どのブレーキを採用しても、非常停止方法の基本は機械プレス等の場合と同じ考え方である。すなわち、人身保護等の観点からスライドを確実に停止させることを第１義としている。つまり、非常事態発生からスライド停止までの途中過程については関心が薄かった。以下の技術的事項が背景にあるからと推察する。
【００１１】
すなわち、機械プレスの場合はプレスと搬送装置とが機械的に連結されかつ両者が同期運転されるので、プレスと搬送装置（あるいはワーク）とが衝突（干渉）することはない。トランスファプレスの場合は、プレスおよび搬送装置のイナーシャが大きく比較的に低速運転であるから、両者間の相対的位置を余裕あるものとして干渉回避可能な値に設定することができる。
【００１２】
しかし、サーボ搬送装置を設けたサーボプレスでは、採用されたブレーキのブレーキ力（制動力）は装置仕様で決まる値であり、かつ積極的に減速制御されていないから、スライド停止までの減速停止時間は不定である。しかも、減速停止時間は減速開始時点のスライドのもつ運動エネルギー量の多少によって変動する。つまり、スライドと搬送装置等との確実に回避できるという保証がない。その上に、サーボプレスおよびサーボ搬送装置の小型化、高速化、ワーク形態や加工様態に関する適応性の拡大化が一段と促進される程に、比較的に軽度の非常事態（例えば、ワーク保持ミスによるワーク落下）が発生することがあるので、非常停止の機会が増える傾向が強い。
【００１３】
これでは、全体的な高速運転により生産性を向上でき、加工領域内での低速運転により製品の品質・精度を大幅に上げられるというサーボプレスの優れた特性の十二分な発現を妨げる。すなわち、これまでの慣行的な考え方（非常事態が発生した場合には通常運転を打ち切りかつスライドを非常停止させる。）では、運用上の実際において大いなる不利・不都合が生じる。サーボプレスのさらなる普及拡大のためには、これら問題の解決が是非必要である。
【００１４】
本発明の目的は、通常プレス運転中の非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライドを迅速かつ確実に非常停止可能なサーボプレスの非常停止方法およびサーボプレスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、非常停止指令（要求）に基づき、電気式ブレーキ（回生式ブレーキ）のブレーキ動作を積極的に制御する（さらには、機械ブレーキ動作制御を併用する。）ことで、所定の停止動作パターンに従いスライドを減速させることで干渉回避を確実としかつ機械ブレーキ動作制御を併用することで所定の停止動作パターンに従いスライドを迅速かつ確実に停止させるものである。
【００１６】
すなわち、請求項１の発明に係るサーボプレスの非常停止方法は、モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスの非常停止方法であって、非常停止要求に基づきモータの回生電力エネルギーをエネルギー蓄積装置に蓄積しつつ行なう回生ブレーキ動作が実行可能であるか否かを判別し、回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させる、ことを特徴とする。また、請求項２の発明は、回生ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用し、発電ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用する。
【００１７】
請求項３の発明に係るサーボプレスは、モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能なサーボプレスにおいて、交流電源側変換装置とモータ駆動用変換装置との間に接続されたエネルギー蓄積装置にモータの回生電力エネルギーを蓄積しつつ回生ブレーキ動作可能な回生式ブレーキと、モータの端子にスイッチを介して接続された抵抗体でモータの回生電力エネルギーを消費しつつ発電ブレーキ動作可能な発電式ブレーキと、モータに直接または間接的に機械摩擦を加えつつ機械ブレーキ動作可能な機械式ブレーキと、回生式ブレーキが回生ブレーキ動作可能であるか否かを判別する回生ブレーキ動作可否判別手段と、回生ブレーキ動作可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第１のブレーキ動作指令手段と、回生ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従いスライドを停止するように回生ブレーキ動作を制御する回生ブレーキ動作制御手段と、機械ブレーキ動作指令に基づき基づき前記スライドを停止させるように機械ブレーキ動作を制御する機械ブレーキ動作制御手段と、回生ブレーキ動作可能でないと判別された場合に発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第２のブレーキ動作指令手段と、発電ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従いスライドを停止するように発電ブレーキ動作を制御する発電ブレーキ動作制御手段とを設けた、サーボプレスである。
【００１８】
また、請求項４の発明は、停止動作パターンは位置パターンまたは速度パターンとする。請求項５の発明は、機械式ブレーキのブレーキトルクをモータトルクと同様な値に選択することで回生式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンでスライドを減速可能である。請求項６の発明は、発電式ブレーキのブレーキトルクを機械式ブレーキトルクと同様な値に選択することで機械式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンでスライドを減速可能である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、通常プレス運転中の非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライドを迅速かつ確実に非常停止できるから、非常事態の解決および再プレス運転への復帰を迅速に行なえる。また、請求項２の発明によれば、機械式ブレーキを併用するので一段と確実に非常停止できる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、通常プレス運転中の非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライドを迅速かつ確実に非常停止できるから、非常事態の解決および再プレス運転への復帰を迅速に行なえる。しかも、具現化容易でかつ取扱いが簡単である。
【００２１】
請求項４の発明によれば、停止動作パターンを通常プレス運転用のスライドモーションパターンに比較して簡素な位置パターン、速度パターンとすることができるから、パターンを容易かつ迅速に作成できるとともに各ブレーキ動作制御手段の構造を簡素化・単純化できる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができるから、当該時状況により回生ブレーキ動作時間や発電ブレーキ動作時間が長短変化しても迅速で確実なスライド停止を担保できる。請求項６の発明によれば、発電ブレーキ動作でも回生ブレーキ動作の場合と同様に所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができる。しかも、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができるから、当該時状況により発電ブレーキ動作時間が長短変化しても迅速で確実なスライド停止を担保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本サーボプレス１０は、図１〜図４に示す如く、サーボモータ（以下、モータと略称する。）１１を駆動してスライド１６を昇降しつつ加工領域でプレス成形可能であるとともに、回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０と機械式ブレーキ２００と回生ブレーキ動作可否判別手段７１と第１のブレーキ動作指令手段７２と回生ブレーキ動作制御手段６１と機械ブレーキ動作制御手段６２と第２のブレーキ動作指令手段７３と発電ブレーキ動作制御手段６３と発電ブレーキ動作終了指令手段８８とを設け、非常停止指令に基づき回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド１６を停止させる本非常停止方法を実施可能に形成されている。つまり、非常停止指令に基づき回生式ブレーキ１００、発電式ブレーキ１５０および機械式ブレーキ２００を選択的に動作させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止可能に形成されている。
【００２５】
なお、この実施の形態では、機械式ブレーキ２００のメンテナンス等を考慮して、機械式ブレーキ２００を併用することなくかつ回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０とで非常停止させるように選択切換可能に形成されている。プレス駆動制御部６０において選択操作する。
【００２６】
タイミングチャートを示す図４において、（Ａ）は回生ブレーキ動作可能な場合で、（Ｂ）は回生ブレーキ動作不能な場合である。以下の説明では、「図４（Ａ）の（１）」を「図４（Ａ１）」と略称する。図４（Ａ）の（２）以下の場合も同様である。また、「図４（Ｂ）の（１）」を「図４（Ｂ１）」と略称する。図４（Ｂ）の（２）以下の場合も同様である。
【００２７】
この実施の形態では、図５に示すように、複数（Ｎ）台のサーボプレス１０Ａ、１０Ｂ、…、１０Ｎをワークの搬送方向（Ｘ方向）に配設し、（Ｎ＋１）台のサーボ搬送装置３００Ａ、３００Ｂ、…、３００Ｎ、３００（Ｎ＋１）を各サーボプレス１０間に位置するように配設したタンデム型プレスシステムを構成する場合について説明する。
【００２８】
サーボ搬送装置３００の搬送方式や構造は限定されないが、この実施の形態のサーボ搬送装置３００は次の搬送動作ができる。すなわち、サーボ搬送装置（例えば、３００Ｂ）はワーク保持部（図示省略）をＸ方向に後進移動させて前置のサーボプレス１０Ａからワークを取出しかつそのワークを保持したままＸ方向に前進移動させて後置のサーボプレス１０Ｂの金型に取付け（セットし）、セット終了後にワーク保持部を後進移動しかつ前後のサーボプレス１０Ａ、１０Ｂの中間位置（初期位置）に待機させる一連の搬送動作を自動的に行なえる。ワーク保持部は、ワークの平面四隅に対向可能とされ、空気噴流により生成した負圧でワークを保持（吸着）する構造である。
【００２９】
図１において、交流サーボモータからなるモータ１１のモータ軸１１Ｓに接続されたギヤ２にメインギヤ１３が噛み合わされ、メインギヤ１３にはスライド駆動機構（クランク機構）のクランク軸１４と、コンロッド１５が接続されている。モータ１１を駆動することで、スライド１６を静止側のボルスタ１７に対して昇降しつつ加工領域でプレス成形可能である。クランク軸１４はモータ１１の正転、逆転、速度可変制御により自由に回転駆動されるので、各種スライドモーションを自在に設定でき、これらの組合せや切換使用が可能である。プレス成形品の精度および生産性を向上でき、プレス成形態様に対する適応性が広い。
【００３０】
モータ１１の回転速度や回転位置は図２に示すエンコーダ４５で検出され、信号Ｄｅｎとして位置速度制御部４３およびプレス駆動制御部６０に入力される。
【００３１】
なお、モータ１１としては、永久磁石を用いた同期モータや、誘導モータ、リラクタンスモータなどが利用できる。ここでは、同期モータとして説明する。さらに、交流サーボモータでなく直流サーボモータでもよい。また、スライド駆動機構はクランク機構としたが、他の機構（例えば、リンク機構、ボールネジ機構や直動機構）を用いても実施することができる。
【００３２】
図２において、モータ１１を駆動制御するモータ駆動制御装置３０は、交流電源装置２０と、交流電源側変換装置を形成する電源コンバータ３１と、モータ駆動用変換装置を形成するインバータ４１からなる。２１は交流電路で、２５が駆動側交流電路である。電源コンバータ３１とインバータ４１とを接続する直流電路（直流母線）２３には、エネルギー蓄積装置５１が接続されている。電源コンバータ３１は、回生動作可能型とされる。
【００３３】
電圧制御部３３は、電源コンバータ３１の直流電圧を所定値にするように動作し、インバータ４１の力行、回生に伴う所要電力に応じて、エネルギー蓄積装置５１のエネルギー蓄積制御や電源コンバータ３１の電力授受制御を行なう。なお、直流電圧の所定値は一定値としても、サーボプレス１０の運転状況に応じて可変としてもよい。この実施の形態では、プレス駆動制御部６０から設定変更可能である。電圧制御部３３の制御方法は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００３４】
位置速度制御部４３は、モータ１１の位置制御、速度制御、電流制御、ＰＷＭ制御を実施可能である。通常プレス運転中は位置速度制御に基づくＰＷＭ制御により電流を制御しつつモータ１１を回転駆動する。この実施の形態の位置速度制御部４３は、非常停止運転に際しては位置制御部または速度制御部として動作するように選択切換可能である。
【００３５】
後記する速度パターン（または、位置パターン）が選択された場合は、非常停止運転に際し、プレス駆動制御部６０から選択切換後の速度制御部（または、位置制御部）４３にモータ１１の速度制御指令（または、位置制御指令）が入力される。すなわち、速度制御部（または、位置制御部）４３は、プレス駆動制御部６０からの速度制御指令（または、位置制御指令）を入力信号としかつエンコーダ４５からの検出信号Ｄｅｎおよび電流検出器４６からの検出信号Ｄｉをフィードバック信号として速度制御信号（または、位置制御信号）を生成しかつインバータ４１に出力する。インバータ４１は、ＰＷＭ制御によりモータ１１の電流制御を行なう。インバータ４１から可変周波、可変電圧の３相交流電圧がモータ１１に出力され、モータ１１はこれに従って運転（回転駆動）される。
【００３６】
プレス駆動制御部６０は、いずれも図示しない演算装置６０Ｃ、メモリ６０Ｍ、操作部、表示部、インターフェイス等を含み、各サーボプレス１０を駆動制御するための信号を生成・出力する。詳細後記の各制御手段６１，６２，６３、回生ブレーキ動作可否判別手段７１、各確認手段６５，８４、各指令手段７２，７３，８８は、当該各プログラムを格納させたメモリ６０Ｍと当該各プログラムを実行する演算装置６０Ｃとから形成されている。また、かかる構成の手段につては、手段（６０Ｃ、６０Ｍ）として表現する場合もある。
【００３７】
システム運転管理部９０は、プレス駆動制御部６０および搬送駆動制御部（図示省略）に共通の上位コンピュータで、各サーボプレス１０のプレス駆動制御部６０にプレス運転信号Ｓｐｒを出力し、各サーボ搬送装置の搬送駆動制御部に搬送運転信号Ｓｔｒを出力する。
【００３８】
サーボプレス１０ごとに出力されるプレス運転信号Ｓｐｒは、通常運転指令部９１から通常運転指令が入力された場合に設定スライドモーションに対応する通常運転信号として出力され、非常停止指令部９５から非常運転指令（信号Ｓｅｍｊ）が入力された場合は非常停止運転信号として出力される。
【００３９】
非常停止用の上記した各手段６１，６２，…，８８は、プレス駆動制御部６０（位置速度制御部４３）が通常運転制御モードから非常停止制御モードに切換えられた以降（図３のＳＴ１０でＹＥＳ、ＳＴ１１）に動作可能となる。非常停止制御モードが解除された場合（ＳＴ２１）は動作不能となる。制御モード切換指令手段は、システム運転管理部９０内の図示しないＣＰＵ９０Ｃとメモリ９０Ｍとから形成され、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）に基づく非常停止制御信号を出力して制御モードを切換える。
【００４０】
同様に、各搬送運転信号Ｓｔｒは、サーボプレス１０ごとに出力されるプレス運転信号（通常運転信号および非常停止運転信号）Ｓｐｒに対応する信号とされかつサーボ搬送装置３００ごとに出力される。
【００４１】
すなわち、この実施の形態では、任意のサーボプレス（例えば、１０Ｂ）が非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）に基づき所定の停止動作パターン（例えば、速度パターン）で急速に減速しかつスライド１６を非常停止させる際に、サーボ搬送装置３００を同期的に停止運転可能に形成してある。このサーボプレス１０Ｂに対応する前置サーボ搬送装置３００Ｂと後置サーボ搬送装置３００Ｃについては所定の停止搬送パターンで急速に減速停止させる。通常運転の場合に関しては、公知であるので、説明を省略する。
【００４２】
非常停止指令部９５は、作業者により非常停止ボタンが押されたときのみならず、人身の安全および機器の保全を害するような非常事態の発生が自動検出されたときに、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）を生成出力する。例えば、光電センサーにより侵入禁止領域内への人の侵入あるいは干渉発生が検出された場合、電圧検出器等によりモータ１１の暴走あるいは電源電圧極低下が検出され場合、インターロックにより非常停止要求が通知された場合である。
【００４３】
また、例えば、ワークの掴み損ない、ワークの不完全保持、ワークの落下等を発見した作業者が非常停止ボタンを押したときや、ワーク保持検出器や光線利用や画像処理等により非常事態（ワーク落下等）が自動検出されたときなどでも、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）を生成出力可能に形成されている。
【００４４】
いずれにしても、システム運転管理部９０、プレス駆動制御部６０、モータ駆動制御部３０等の電源（直流電源および交流電源）を正常に維持しておけば、モータ１１を所定の速度パターンに従って積極的に回転制御（回生ブレーキ動作）することができ、スライド１６を急減速しつつ確実に停止できる。ここに、非常停止指令に基づき、少なくとも各ブレーキ動作を実行可能とする制御電源は遮断しない。要すれば、非常停止時間との関係で言えば数百ｍｓｅｃ程度以上の短時間維持用のコンデンサやＵＰＳを付設させる電源とすればよい。
【００４５】
エネルギー蓄積装置５１としては、２次電池、大容量電解コンデンサ、電気二重層コンデンサなどが採用される。エネルギー蓄積装置５１はモータ１１からの回生電力エネルギーを蓄積し、回生ブレーキ動作可能期間を延長させることができる。この実施の形態では、エネルギー蓄積装置５１は直流電路２３に直接接続されている。エネルギー蓄積装置５１と直流電路２３との電圧が相異する場合には、エネルギー蓄積装置５１を双方向に電力授受可能なＤＣ／ＤＣコンバータを介して直流電路２３に接続する構成としてもよい。
【００４６】
また、エネルギー蓄積装置５１は、加速時やプレス成形時のようにモータ１１が大量の電力を必要とするときに、蓄積した電力エネルギーをモータ１１側に放電（供給）することができる。エネルギー蓄積装置５１から電力を充放電することにより、電源コンバータ３１や交流電源装置２０の設備容量を低減しかつシステム効率を向上させるためにも有効である。
【００４７】
エネルギー蓄積装置５１に接続された蓄積エネルギー量検出部５２は、構造簡素化および低コスト化を図れる電圧検出型を採用している。エネルギー蓄積装置５１を電解コンデンサや電気二重層コンデンサから形成した場合は、検出された端子電圧を用いて実際に蓄積されている電力エネルギー量を算出することができる。この実施の形態では、電解コンデンサを用いている。
【００４８】
なお、プレス駆動制御部６０の演算機能を活用して実際蓄積電力エネルギー量を算出可能とするために、蓄積エネルギー量検出部５２の検出端子電圧値（検出信号Ｄｅｐ）を図２に示すようにプレス駆動制御部６０に出力している。
【００４９】
回生式ブレーキ１００は、モータ１１、駆動側交流電路２５、インバータ４１、直流電路２３およびエネルギー蓄積装置５１から形成され、モータ１１の回生電力エネルギーを交流電源側変換装置（３１）とモータ駆動用変換装置（４１）との間（直流電路２３）に接続されたエネルギー蓄積装置５１に蓄積しつつ回生ブレーキ動作可能に形成されている。
【００５０】
回生ブレーキ動作制御手段６１は、メモリ６０Ｍに格納された所定の停止動作パターンに対応する回生ブレーキ動作指令に対応する制御信号Ｓｅｂを位置速度制御部４３に出力することで、停止動作パターン従いスライド１６を停止するため回生式ブレーキ１００の回生ブレーキ動作を制御する。
【００５１】
停止動作パターンは、位置パターン（位置パターン停止動作）または速度パターン（停止動作速度パターン）として選択可能である。位置パターンは、通常プレス運転に用いるスライドモーションの場合よりも簡素化された時刻ごとのスライド位置を規定する情報である。速度パターンは、時刻ごとのスライド速度を規定する情報である。つまり、減速パターンである。このように、停止動作パターンを通常プレス運転用のスライドモーションパターンに比較して簡素な位置パターンや速度パターンとすることができるから、非常事態に対するパターン作成を容易かつ迅速に作成できるとともに回生ブレーキ動作制御手段等の構造を簡素化・単純化できる。
【００５２】
回生ブレーキ動作用の制御信号Ｓｅｂには、選択された動作停止パターンに対応する情報とともに、位置速度制御部４３を位置制御部（位置パターンに対応）として機能させるか、あるいは速度制御部（位置パターンに対応）として機能させるかの切換情報が含まれる。位置速度制御部４３は、この切換情報により位置制御部または速度制御部に切換わる。
【００５３】
図４（Ａ１）は、実線で示した速度パターン（減速信号）が選択されている場合を示す。破線は、当該減速信号に追従するスライド速度である。位置パターンによる減速信号を選択することもできる。速度パターンは、周辺装置（サーボ搬送装置３００など）と衝突しないように予め定めた減速パターン、周辺装置との衝突を回避させるために演算されたパターンである。この速度パターンが選択された場合、位置速度制御部４３等は速度制御系としてモータ１１の回転制御を行なう。
【００５４】
なお、位置速度制御部４３は通常運転専用としかつ非常停止運転に専用の速度制御部を設けるようにしても非常停止動作を実施することができる。
【００５５】
機械式ブレーキ（メカブレーキ）２００は、モータ１１のモータ軸１１Ｓに連結され、モータ軸１１Ｓに直接（または、間接的でもよい。）に機械摩擦力を加えつつ機械ブレーキ動作する。開放されたバネの圧力による。この機械式ブレーキ２００は、ブレーキ駆動部２０１に図４（Ａ２）に示すブレーキ解放信号が入力されない場合（信号Ｌレベルの場合）が機械ブレーキ動作指令とされ、この指令から図４（Ａ３）に示すタイムラグ△Ｔ（＝ｔ２−ｔ１）の経過後に実際に機械ブレーキ動作する。
【００５６】
他方、ブレーキ解放信号が入力された場合（信号Ｈレベルの場合）は、空気圧力や電磁力によりバネが拘束される。つまり、図４（Ａ３）に示す時刻ｔ０〜時刻ｔ２の間のように非ブレーキ動作（ブレーキ解放状態）となる。
【００５７】
なお、機械式ブレーキ２００はモータ１１の回転軸１１Ｓに接続されているが、その役割（スライドを停止および停止保持する。）を達成できるならば、他の部位に取り付けてもよい。
【００５８】
機械ブレーキ動作制御手段６２は、メモリ６０Ｍに設定記憶された所定の停止動作パターン（速度パターン）に対応する機械ブレーキ動作制御信号Ｓｍｂをブレーキ駆動部２０１に出力することで、機械ブレーキ動作を制御する。
【００５９】
この実施の形態では、機械式ブレーキ２００のブレーキトルク（モータ軸１１Ｓに換算したブレーキトルク）の値が、回生式ブレーキ１００として働く際のモータ１１のモータトルクと同様な値になるように選択的に形成してある。つまり、機械式ブレーキ２００が回生式ブレーキ１００の図４（Ａ１）に実線で示した速度パターンの場合と同様な速度パターンでスライド１６を破線で示すように減速することができる。
【００６０】
このようにすると、機械式ブレーキ２００のみでも所定の減速度で非常停止運転ができるから、確実なスライド停止が実現できる。
【００６１】
“同様な値”とは、理想的には同一の値（等しい値）であるが、非常停止中に結果として干渉を回避できる限りにおいて略同一の値（ほぼ等しい値）であってもよい。必要によっては、ブレーキ駆動部２０１の空気圧等を増減調整することで機械的摩擦力を調整可能に形成しかつ機械ブレーキ動作指令および当該制御信号Ｓｍｂに摩擦力増減調整情報を含ませることで、同一値に調整することも可能である。「同様な停止動作パターン」の“同様”についても共通する。
【００６２】
この機械式ブレーキ２００は、通常停止運転によるスライド停止後にモータ１１（スライド１６）を静止状態に保持するための機械式ブレーキと兼用したものである。
【００６３】
次に、発電式ブレーキ１５０はモータ１１の端子にスイッチ１５２を介して接続された抵抗体１５１に電流を流してモータ１１の回生電力エネルギーを消費しつつ発電ブレーキ動作可能である。スイッチ１５２はトランジスタ、サイリスタ等を用いた電子スイッチである。発電制御部１５３によるトルク（電流）制御との関係で高速スイッチング動作可能であることが望まれる。このスイッチ１５２は図４（Ａ５）に示す如く常時はオフであるが、モータ１１の端子を抵抗体１５１で短絡して制動する発電ブレーキ動作の場合に（Ｂ５）のようにオンされる。
【００６４】
発電制御部１５３は、スイッチ開閉機能およびトルク調整機能を有する。トルク調整機能は、例えばＰＷＭ制御に従うスイッチング制御より抵抗体１５１への電流量調整を行ない、結果として発電ブレーキトルクを積極的に調整する。ただし、プレス能力や搬送速度等によっては、このトルク調整機能を設けなくても本発明は実施することができる。本実施例では、後者を採用している。
【００６５】
発電ブレーキ動作制御手段６３は、発電ブレーキ動作指令信号Ｓｄｂに基づきメモリ６０Ｍに設定記憶された所定の停止動作パターン（速度パターン）に従いてスライド１６を停止するように発電ブレーキ動作を制御する。この実施の形態では、図４（Ｂ５）に示すスイッチ１５２をオン（閉成）およびオフ（開成）させる（Ａ５）の電子スイッチオン信号（Ｈレベル）およびトルク調整用信号を含む発電ブレーキ動作指令信号Ｓｄｂを発電制御部１５３に出力することで、発電ブレーキ動作を制御する。
【００６６】
この発電式ブレーキ１５０の発電ブレーキトルクは、機械式ブレーキ２００の機械ブレーキトルクと同様な値に選択され、発電式ブレーキ１５０が機械式ブレーキ１００の場合と同様な停止動作パターンでスライド１６を減速可能に形成されている。同様な値とは、上記したように理想的には同一の値（等しい値）であることが望ましいが、非常停止中に結果として干渉を回避できる限りにおいて略同一の値（ほぼ等しい値）であってもよい。
【００６７】
すなわち、抵抗体１５１の抵抗値は次のように選定する。発電式ブレーキ１５０がプレス最高速付近で発電ブレーキ動作したときの減速トルク（最高速付近の誘起電圧が出ているモータ端子を抵抗体１５１で短絡したときの電流によるトルク）が、機械式ブレーキ２００が単独動作したときの減速度を得るトルクと同様（ほぼ等しくなる）ように選定する。こうすると発電ブレーキ動作で減速停止するときの減速度と、機械ブレーキ動作で減速停止するときの減速度は同様になる（ほぼ等しくなる）。したがって、図４（Ｂ１）に示すようにスムースな減速が行なえるとともに、ほぼ所定の減速度で停止できる。
【００６８】
つまり、この実施の形態では、機械式ブレーキ２００のブレーキトルクと発電式ブレーキ１５０のブレーキトルクと回生式ブレーキ１００のブレーキトルクとをほぼ同じに選択することで、図４（Ａ１）、（Ｂ１）に実線で示すように減速特性をほぼ同じにしてある。なお、投入当初の発電ブレーキ効果が大きいことから、実際のスライド減速カーブは図４（Ｂ１）に破線で示すやや下方に落ちる部分を有する減速度カーブとなる。図４（Ａ１）の破線で示した一定の実際減速度カーブに比較して少々異なる。
【００６９】
ここに、回生ブレーキ動作可否判別手段７１は、回生式ブレーキ１００が回生ブレーキ動作可能であるか否かを判別する（図３のＳＴ１２）。インバータ４１を含む速度制御系が正常に動作しない（例えば、インバータ４１の故障）ときは、回生式ブレーキ１００が利用できない（回生ブレーキ動作不能）と判別される。また、交流電源（２０）が停電しており、このとき、エネルギー蓄積装置５１の蓄積量が蓄積限界値または蓄積限界値に近いときも利用できないと判別される。
【００７０】
第１のブレーキ動作指令手段７２は、回生ブレーキ動作可能であると判別された場合（ＳＴ１２でＹＥＳ）に回生ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する（ＳＴ１３）。これらの指令に従って回生ブレーキ動作制御手段６１は制御信号Ｓｅｂを、機械ブレーキ動作制御手段６２は制御信号Ｓｍｂを出力する。
【００７１】
回生式ブレーキ１００は、図４に示す時刻ｔ１から回生ブレーキ動作に入る。この際のモータ１１のトルクは図４（Ａ６）に示す一定のブレーキトルクで、インバータ電力（回生電力）は（Ａ７）に示される。モータ速度の低下とともに回生電力は低下する。
【００７２】
機械式ブレーキ２００は、制御信号Ｓｍｂを受けてからリレー動作しかつその後にブレーキシューがブレーキ面（モータ軸面）に当接されるまでに機械的構成要素の時間遅れがある。つまり、図４（Ａ２）のタイムラグ△Ｔ（＝ｔ２−ｔ１）の経過後である時刻ｔ２から実際機械ブレーキ動作に入る。
【００７３】
タイムラグ△Ｔは、装置構成にもよるが、およそ数十〜百ｍｓである。このタイムラグ△Ｔは、非常停止時間（例えば、数百ｍｓ）に対して無視できない時間遅れである。この点からしても、ＳＴ１３において、直ちに積極的な回生ブレーキ動作制御を行なうので、安全確実にスライド停止できると理解される。ＳＴ１７の発電ブレーキ動作の場合も同様である。
【００７４】
スライド停止確認手段６５が、エンコーダ４５の出力を監視しつつスライド１６が停止したことを確認（ＳＴ１４でＹＥＳ）すると、サーボオフ制御手段（６０Ｍ，６０Ｃ）が図４（Ａ４）に示すサーボオフ信号（Ｌレベル）を出力する（ＳＴ１５）。電気的な回生ブレーキ動作制御はゲートブロックなどで終了（ＳＴ１５）される。次いで、非常停止制御モードが解除される（ＳＴ２１）。なお、スライド停止は上記したエンコーダ４５からのパルス信号有無（監視）の他、停止までの時間は予め分かることから、その時間をセットしたタイマ値で確認判定するように形成してもよい。
【００７５】
第２のブレーキ動作指令手段７３は、回生ブレーキ動作可能でないと判別された場合（ＳＴ１２でＮＯ）に発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する（ＳＴ１７）。これらの指令に伴い発電ブレーキ動作制御手段６３は制御信号Ｓｄｂ（例えば、レベルＨ）を出力し、機械ブレーキ動作制御手段６２は制御信号Ｓｍｂ（例えば、レベルＨ）を出力する。発電ブレーキ動作用の制御信号Ｓｄｂは、図４（Ｂ５）に示す電子スイッチオン信号（レベルＨ）を含む。これにより、スイッチ１５２がオンされ抵抗体１５１により回生電力が消費される。つまり、時刻ｔ１から発電ブレーキ動作が実行される。
【００７６】
実際機械ブレーキ動作確認手段８４は、実際に機械ブレーキ動作が実行されたことを確認する手段で、この実施の形態ではタイムラグ△Ｔがほぼ一定であることから時間管理（タイマ値）方式で実際機械ブレーキ動作に入ったことを確認する。なお、実動作突入を検出可能なセンサーを用いたセンサー信号で確認判定するように形成することもできる。
【００７７】
実際に機械ブレーキ動作に入った（実行された）ことが確認される（ＳＴ１８でＹＥＳ）と、これを条件に発電ブレーキ動作終了指令手段８８が発電ブレーキ動作終了指令信号を出力する。この発電ブレーキ動作終了指令信号に基づき制御信号Ｓｄｂが出力される。図４（Ａ５）、（Ｂ５）に示す電子スイッチオン信号（レベルＬ）でスイッチ１５２はオフされる。発電ブレーキ動作は終了する。
【００７８】
引続き、スライド停止確認手段６５がスライド停止を確認（ＳＴ２０でＹＥＳ）すると、非常停止制御モードが解除される（ＳＴ２１）。いずれにしても、機械式ブレーキ２００で減速停止されかつスライド１６の静止状態は保持される。
【００７９】
なお、サーボオフ制御手段（６０Ｍ，６０Ｃ）は、ＳＴ１２でＮＯ判別された場合には、ＳＴ１６でサーボオフ信号（Ｌレベル）を出力する。安全のために回生ブレーキ動作不能と確実化しておく。
【００８０】
図４（Ｂ４）〜（Ｂ７）に示すように時刻ｔ１から回生ブレーキ動作制御に入る。また、機械式ブレーキ２００は、制御信号Ｓｍｂの入力時点（時刻ｔ１）からタイムラグ△Ｔ（＝ｔ２−ｔ１）だけ遅れた時刻ｔ２から実際に機械ブレーキ動作する。期間（ｔ１〜ｔ２）中は、回生ブレーキ動作と機械ブレーキ動作の双方が実行される。
【００８１】
なお、上記したように図４（Ａ）は回生ブレーキ動作指令および機械ブレーキ動作指令が同時（時刻ｔ１）に出力された場合を示し、図４（Ｂ）では発電ブレーキ動作指令および機械ブレーキ動作指令が同時（時刻ｔ１）に出力された場合を示している。しかし、第１のブレーキ動作指令手段７２を、先に回生ブレーキ動作制御手段６１を起動させかつその後に機械ブレーキ動作制御手段６２を起動させるように設定変更可能に形成してもよい。同様に、第２のブレーキ動作指令手段７３を、先に発電ブレーキ動作制御手段６３を起動させかつその後に機械ブレーキ動作制御手段６２を起動させるように設定変更可能に形成してもよい。
【００８２】
つまり、回生ブレーキ動作制御手段６１および発電ブレーキ動作制御手段６３の起動指令出力タイミングと機械ブレーキ動作制御手段６２の起動指令出力タイミングに時間差をもたせる。かくすれば、摩滅が生じる機械式ブレーキ２００の保護に有益である。つまり、機械式ブレーキ２００の長寿命化を図れる。
【００８３】
かかる構成のサーボプレス１０では、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように時刻ｔ０〜ｔ１までの期間中は、通常プレス運転が行なわれている。例えば、通常プレス運転中のサーボプレス（例えば、１０Ｂ）内にワークが落下したことを発見した作業者が、時刻ｔ１において非常停止ボタンを押した場合を考える。
【００８４】
すると、図２の非常停止指令部９７からシステム運転管理部９０に非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）が入力される。制御モード切換指令手段（９０Ｃ，９０Ｍ）は、通常運転制御モードから非常停止制御モードに切換わる（図３のＳＴ１０でＹＥＳ、ＳＴ１１）。非常停止用の各手段６１，６２，…，６９，８８等が動作可能となる。
【００８５】
まず、回生ブレーキ動作可否判別手段７１によって回生式ブレーキ１００が回生ブレーキ動作可能であると判別（図３のＳＴ１２でＹＥＳ）されると、第１のブレーキ動作指令手段７２が働く（ＳＴ１３）。回生ブレーキ動作不能であると判別（図３のＳＴ１２でＮＯ）されると、サーボオフ制御手段（６０Ｍ，６０Ｃ）および第２のブレーキ動作指令手段７３が働く（ＳＴ１６、ＳＴ１７）。
【００８６】
ＳＴ１３において、第１のブレーキ動作指令手段７２が指令信号を出力すると、回生ブレーキ動作制御手段６１が起動して予め選択された速度パターンに対応する図４（Ａ１）に実線で示した減速信号（制御信号Ｓｅｂ）を速度制御部４３に出力する。機械ブレーキ単独動作による減速とほぼ同じ減速度の速度パターンやトルク指令が出力され、回生ブレーキ動作が積極的に制御される。回生ブレーキ力と機械ブレーキ力とがほぼ等しい減速度であるから、下記のように実際に機械ブレーキ動作に入ったときの速度変動を小さく出来る。
【００８７】
同時に、第１のブレーキ動作指令手段７２から出力された機械ブレーキ動作指令に基づき、機械ブレーキ動作制御手段６２が起動して予め選択された速度パターンに対応する減速信号（制御信号Ｓｍｂ）をブレーキ駆動部２０１に出力する。機械ブレーキ動作用の制御信号Ｓｍｂは機械式ブレーキ２００の開放を止める信号として出力され、機械ブレーキ動作が制御される。
【００８８】
すなわち、この時点ｔ１で、（Ａ１）のブレーキ開放信号（Ｈレベルでブレーキ開放状態、Ｌレベルでブレーキ状態の信号）が出力される。タイムラグ△Ｔとの関係で時刻ｔ２から実際の機械ブレーキ動作に入る。速度制御部４３は減速停止速度パターンに従って動作し、モータ速度は、（Ａ１）に破線で示すように実線で示す速度パターンとほぼ同じ速度に制御される。まず、モータ１１のトルクだけによって減速するから、機械ブレーキ動作する時刻ｔ２までは（Ａ６）のようにモータトルクが出力されるが、時刻ｔ２からは実際に機械ブレーキ動作が行なわれるのでモータトルクは（Ａ６）のようにほぼゼロになる。
【００８９】
なお、機械式ブレーキ２００の制動トルクはブレーキ面の状態により多少異なる。減速パターンに必要な減速トルクとの差異は速度制御系の動作でモータトルクによって補正される。このように、機械式ブレーキ２００の動作状態にかかわらず、停止速度パターンになるように制御される。このとき、インバータ４１からは（Ａ７）のような回生電力が発生する。つまり、回生式ブレーキ１００と機械ブレーキ２００の両方で停止させる。
【００９０】
もっとも、第１のブレーキ動作指令手段７２に、先に回生ブレーキ動作制御手段６１を起動させかつその後に機械ブレーキ動作制御手段６２を起動させることができるように設定変更しておけば、機械式ブレーキ２００を減速停止途中で動作させることもできる。
【００９１】
なお、電源コンバータ３１で回生ブレーキ電力を交流電源側に回生できるときや、エネルギー蓄積装置５１に回生電力を吸収できるとき、あるいは両者で回生電力を処理できるときは、機械式ブレーキ２００を動作させないように選択して運転することもできる。
【００９２】
次いで、スライダ１６が停止したかどうか確認（ＳＴ１４）する。時刻ｔ３でスライド停止が確認判別されると、（Ａ４）のように時刻ｔ４でサーボオフ（Ｌレベルでサーボオフ）を実施して非常停止を終了する。なお、図４（Ａ）の場合には、（Ａ５）で示すようにスイッチ（Ｈレベルでオン）１５２は動作しない。
【００９３】
停止確認判定後（Ｓ１４でＹＥＳ）、サーボオフ制御手段がインバータ４１のゲート信号停止などによるサーボオフを実施し（ＳＴ１５）、一連の非常停止動作を終了する。スライド１６は、図４（Ａ１）に破線で示したように減速される。減速率は最大的でかつ一定に設定されているので、スライド１６を急減速で確実に停止できる。
【００９４】
回生ブレーキ動作可否判別手段７１によって回生式ブレーキ１００が回生ブレーキ動作不能であると判別（図３のＳＴ１２でＮＯ）されると、回生式ブレーキ２００を利用することができないので、サーボオフ制御手段が時刻ｔ１において（Ｂ４）に示すようにサーボオフを実施（ＳＴ１６）する。
【００９５】
また、第２のブレーキ動作指令手段７３が発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する（ＳＴ１７）。発電ブレーキ動作指令は電子スイッチ１５２のオンにより実行する。
【００９６】
図４（Ｂ２）に示すブレーキ開放信号（Ｈレベルでブレーキ開放状態、Ｌレベルでブレーキ状態の信号）が出力される。（Ｂ３）に示すように時刻ｔ２で実際の機械ブレーキ動作に入る。また、ブレーキ開放信号を出力すると同時に（Ｂ５）のように電子スイッチ１５２がオンされる。モータトルクに発電ブレーキ動作させる。モータ端子に接続される抵抗体１５１の抵抗値が、この抵抗体１５１をモータ端子に挿入したときの電流による減速トルクが機械式ブレーキ２００の単独動作時の減速トルクにほぼ等しくなるように選定されるので、モータ１１は（Ｂ１）に破線で示すように、所定減速パターン（実線）とほぼ等しいパターンで減速される。
【００９７】
時刻ｔ２で実際に機械ブレーキ動作に入ったことが確認される（ＳＴ１８でＹＥＳ）と、（Ｂ５）のようにスイッチ（電子スイッチ）１５２をオフして発電ブレーキ動作を停止（ＳＴ１９）する。その後は機械ブレーキ動作だけで減速される。この動作時のモータトルクとインバータ電力は（Ｂ６）、（Ｂ７）のようになる。
【００９８】
なお、図４では時刻ｔ２で電子スイッチ１５２をオフしているが、機械ブレーキ動作時の全ブレーキトルク（機械ブレーキ動作によるトルク＋発電ブレーキ動作によるトルク）の変化が小さいならば、電子スイッチ１５２のオフ時点は多少変動してもよい。さらに、変化が非常に小さい場合は電子スイッチ１５２はスライド停止までオフさせなくてもよい。
【００９９】
このように、非常停止信号が出力されると、回生式ブレーキ１００が動作可能であるかどうかによらず、必ず電気的なブレーキ（回生式ブレーキ１００または発電式ブレーキ１５０）をブレーキ動作させる。この理由は、機械式ブレーキ２００だけを動作させて非常停止させる場合の減速開始遅れを回避するためである。
【０１００】
なお、電子スイッチ１５２のオンによる発電ブレーキ動作だけによる減速トルクと、機械ブレーキ動作だけのよる減速トルクが違う場合、所望減速パターンになるように電子スイッチ１５２および／または機械式ブレーキ２００の動作信号をＰＷＭ制御させて、ブレーキ力を制御することができる。この場合は、抵抗体１５１の抵抗値は制御しない場合に比較して小さく選定する。このように回生ブレーキ動作ではスライド停止できない場合でも所望減速パターンにほぼ近い形でモータは減速停止することができる。
【０１０１】
発電ブレーキ動作終了後に、スライド１６が停止したかどうかを判別（ＳＴ２０）し、一連の非常停止動作を終了する（ＳＴ２１）。この結果、サーボプレス１０に非常状態が発生した場合、非常停止指令に基づき常に所定速度パターンでスライドを減速停止するので、安全が確保されるとともに、サーボ搬送装置３００との衝突も生じない。
【０１０２】
すなわち、この実施の形態では、例えば数百ｍｓの減速停止時間でスライド１６を非常停止することができる。したがって、再起動前に代替ワークを当該所定位置にセットすれば、僅かなプレス停止時間（例えば、５〜１０秒）だけ生産中断するだけで、早急に通常プレス運転に復帰させることができる。従来の非常停止の場合の復帰までの時間（例えば、１０分）と比較すれば、大幅な生産性低下を招かないと理解される。
【０１０３】
しかして、この実施の形態によれば、回生式ブレーキ１００と発電式ブレーキ１５０と機械式ブレーキ２００と回生ブレーキ動作可否判別手段７１と第１、第２のブレーキ動作指令手段７２、７３と回生ブレーキ動作制御手段６１と機械ブレーキ動作制御手段６２と発電ブレーキ動作制御手段６３とを設けたサーボプレス１０であるから、非常停止指令（信号Ｓｅｍｊ）に基づき回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド１６を停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作および機械ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止させる本非常停止方法を円滑かつ確実に実施することができる。
【０１０４】
また、このサーボプレス１０は、通常プレス運転中に発生される非常停止指令に基づき干渉回避を担保しつつスライド１６を迅速かつ確実に停止可能に形成されているので、非常事態の解決および再プレス運転への復帰を迅速に行なえる。しかも、上記の構成からして具現化容易でかつ取扱いが簡単である。
【０１０５】
また、積極的に減速制御しない非常停止用ブレーキの場合に比較して、スライド１６とサーボ搬送装置２００等との干渉を確実に回避できるとともに、サーボプレス１０とサーボ搬送装置３００との相対的な位置を極限的な小範囲に、速度を極限的な高速に設定した運用ができる。サーボプレス１０の特性（高速性）を十二分に発現できる。したがって、サーボプレス１０の一層の普及拡大に大きく貢献できる。
【０１０６】
また、電源遮断をしない非常停止運転なので、非常事態の解決後に必要とされる電源遮断に起因する作業（例えば、主電源の電圧確立に要する時間）を必要としない。つまり、電源遮断をする非常停止の場合の生産性低下を払拭できる。
【０１０７】
従来の非常停止をした場合に比較して、任意１台のサーボプレス１０の非常事態が発生することで他の正常なサーボプレス１０と当該サーボ搬送装置３００との間に干渉が誘発されるという心配がない。
【０１０８】
さらに、停止動作パターンを通常プレス運転用のスライドモーションパターンに比較して簡素な位置パターン、速度パターンとすることができるから、パターンを容易かつ迅速に作成できるとともに回生ブレーキ動作制御手段等の構造を簡素化・単純化できる。
【０１０９】
さらに、回生ブレーキ動作後に、機械式ブレーキが動作した場合は、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常運転ができるから、モータの回生ブレーキによる電力発生はなく、エネルギー蓄積装置などの電源系に擾乱を与えずに確実なスライド停止できる。
【０１１０】
さらにまた、発電ブレーキ動作でも回生ブレーキ動作の場合と同様に所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができる。しかも、機械式ブレーキのみでも所定の停止動作パターンに従う非常停止運転ができるから、当該時状況により発電ブレーキ動作時間が長短変化しても迅速で確実なスライド停止を担保できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、スライドを迅速かつ確実に非常停止させることができるので、サーボプレスの通常運転中に発生した非常事態の対処策として極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るサーボプレスを説明するための図である。
【図２】同じく、主にモータ駆動制御装置、各指令手段および各制御手段を説明するための回路図である。
【図３】同じく、非常停止動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】同じく、非常停止動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】同じく、複数台のサーボプレスを配設して構築されたタンデムプレスシステムを説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ サーボプレス
１１ モータ（サーボモータ）
１２ スライド
２０ 交流電源装置
３０ モータ駆動制御装置
３１ 電源コンバータ（交流電源側変換装置）
３３ 電圧制御部
４１ インバータ（モータ駆動用変換装置）
４３ 位置速度制御部 ５１ エネルギー蓄積装置
５２ 蓄積エネルギー検出部
６０ プレス駆動制御部
９０ システム運転管理部
１００ 回生式ブレーキ
１５０ 発電式ブレーキ
１５１ 抵抗体
２００ 機械式ブレーキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスの非常停止方法であって、
非常停止要求に基づき前記モータの回生電力エネルギーをエネルギー蓄積装置に蓄積しつつ行なう回生ブレーキ動作が実行可能であるか否かを判別し、
回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させる、ことを特徴とするサーボプレスの非常停止方法。
【請求項２】
前記回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に前記回生ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用し、前記回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は前記発電ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用しかつ実際に機械ブレーキ動作が実行された場合に発電ブレーキ動作を停止させる、請求項１記載にサーボプレスの非常停止方法。
【請求項３】
モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能なサーボプレスにおいて、
交流電源側変換装置とモータ駆動用変換装置との間に接続されたエネルギー蓄積装置に前記モータの回生電力エネルギーを蓄積しつつ回生ブレーキ動作可能な回生式ブレーキと、
前記モータの端子にスイッチを介して接続された抵抗体で前記モータの回生電力エネルギーを消費しつつ発電ブレーキ動作可能な発電式ブレーキと、
前記モータに直接または間接的に機械摩擦を加えつつ機械ブレーキ動作可能な機械式ブレーキと、
回生式ブレーキが回生ブレーキ動作可能であるか否かを判別する回生ブレーキ動作可否判別手段と、
回生ブレーキ動作可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第１のブレーキ動作指令手段と、
回生ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従い前記スライドを停止するように回生ブレーキ動作を制御する回生ブレーキ動作制御手段と、
機械ブレーキ動作指令に基づき前記スライドを停止させるように機械ブレーキ動作を制御する機械ブレーキ動作制御手段と、
回生ブレーキ動作可能でないと判別された場合に発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第２のブレーキ動作指令手段と、
発電ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従い前記スライドを停止するように発電ブレーキ動作を制御する発電ブレーキ動作制御手段と、
を設け、非常停止指令に基づき回生式ブレーキ、発電式ブレーキおよび機械式ブレーキを選択的に動作させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止可能に形成されている、サーボプレス。
【請求項４】
前記停止動作パターンは前記スライドの位置パターンまたは速度パターンである、請求項３記載のサーボプレス。
【請求項５】
前記機械式ブレーキの前記モータのモータ軸に換算した機械ブレーキトルクが前記回生ブレーキとして動作する際のモータのモータトルクと同様な値に選択され、前記機械式ブレーキが前記回生式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンで前記スライドを減速可能に形成されている、請求項４記載のサーボプレス。
【請求項６】
前記発電式ブレーキの発電ブレーキトルクが前記機械式ブレーキの機械ブレーキトルクと同様な値に選択され、前記発電式ブレーキが前記機械式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンで前記スライドを減速可能に形成されている、請求項５記載のサーボプレス。
【請求項１】
モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能に形成されたサーボプレスの非常停止方法であって、
非常停止要求に基づき前記モータの回生電力エネルギーをエネルギー蓄積装置に蓄積しつつ行なう回生ブレーキ動作が実行可能であるか否かを判別し、
回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させ、回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は発電ブレーキ動作を実行させつつ所定の停止動作パターンに従いスライドを停止させる、ことを特徴とするサーボプレスの非常停止方法。
【請求項２】
前記回生ブレーキ動作が実行可能であると判別された場合に前記回生ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用し、前記回生ブレーキ動作が実行可能できないと判別された場合は前記発電ブレーキ動作と機械ブレーキ動作とを併用しかつ実際に機械ブレーキ動作が実行された場合に発電ブレーキ動作を停止させる、請求項１記載にサーボプレスの非常停止方法。
【請求項３】
モータを駆動してスライドを昇降しつつ加工領域でプレス成形可能なサーボプレスにおいて、
交流電源側変換装置とモータ駆動用変換装置との間に接続されたエネルギー蓄積装置に前記モータの回生電力エネルギーを蓄積しつつ回生ブレーキ動作可能な回生式ブレーキと、
前記モータの端子にスイッチを介して接続された抵抗体で前記モータの回生電力エネルギーを消費しつつ発電ブレーキ動作可能な発電式ブレーキと、
前記モータに直接または間接的に機械摩擦を加えつつ機械ブレーキ動作可能な機械式ブレーキと、
回生式ブレーキが回生ブレーキ動作可能であるか否かを判別する回生ブレーキ動作可否判別手段と、
回生ブレーキ動作可能であると判別された場合に回生ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第１のブレーキ動作指令手段と、
回生ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従い前記スライドを停止するように回生ブレーキ動作を制御する回生ブレーキ動作制御手段と、
機械ブレーキ動作指令に基づき前記スライドを停止させるように機械ブレーキ動作を制御する機械ブレーキ動作制御手段と、
回生ブレーキ動作可能でないと判別された場合に発電ブレーキ動作指令と機械ブレーキ動作指令とを出力する第２のブレーキ動作指令手段と、
発電ブレーキ動作指令に基づき所定の停止動作パターンに従い前記スライドを停止するように発電ブレーキ動作を制御する発電ブレーキ動作制御手段と、
を設け、非常停止指令に基づき回生式ブレーキ、発電式ブレーキおよび機械式ブレーキを選択的に動作させつつ所定の停止動作パターンに従いスライド停止可能に形成されている、サーボプレス。
【請求項４】
前記停止動作パターンは前記スライドの位置パターンまたは速度パターンである、請求項３記載のサーボプレス。
【請求項５】
前記機械式ブレーキの前記モータのモータ軸に換算した機械ブレーキトルクが前記回生ブレーキとして動作する際のモータのモータトルクと同様な値に選択され、前記機械式ブレーキが前記回生式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンで前記スライドを減速可能に形成されている、請求項４記載のサーボプレス。
【請求項６】
前記発電式ブレーキの発電ブレーキトルクが前記機械式ブレーキの機械ブレーキトルクと同様な値に選択され、前記発電式ブレーキが前記機械式ブレーキの場合と同様な停止動作パターンで前記スライドを減速可能に形成されている、請求項５記載のサーボプレス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１３１６５７（Ｐ２０１０−１３１６５７Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１１８５６（Ｐ２００８−３１１８５６）
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（０００１００８６１）アイダエンジニアリング株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（０００１００８６１）アイダエンジニアリング株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
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