プレス機械並びにその上死点停止制御方法および装置
【課題】スライドを上死点位置で正確に停止させることができるプレス機械並びにその上死点停止制御方法及び装置を提供する。
【解決手段】回転角検出器２１によりクランク軸４の回転角を検出し、粘度センサ２２によりクラッチブレーキ装置８を作動させる作動液の粘度を測定する。検出及び測定した回転角と粘度に基づいて、上死点位置でクランク軸４の回転が停止するようにバルブ１７の開閉タイミングを制御する。
【解決手段】回転角検出器２１によりクランク軸４の回転角を検出し、粘度センサ２２によりクラッチブレーキ装置８を作動させる作動液の粘度を測定する。検出及び測定した回転角と粘度に基づいて、上死点位置でクランク軸４の回転が停止するようにバルブ１７の開閉タイミングを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メーンモータによって回転駆動されるクランク軸等の回転体を上死点位置に正確に停止させることができるプレス機械並びにその上死点停止制御方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス機械は、メーンモータの動力をクラッチを介してクランク軸に伝達し、クランク軸の回転運動をスライドの昇降運動に変換する。スライドを停止するときは、クラッチを切り、クランク軸に接続されたブレーキによりクランク軸を制動する。ブレーキすべり量はクランク軸の回転速度に依存するので、クランク軸の回転速度に応じて、スライドが上死点位置で停止するように、クラッチを切ってブレーキを作動させるタイミングを制御装置により制御する。
【０００３】
下記特許文献１には、プレス機械の上死点停止制御方法及び装置について１つの提案がなされている。特許文献１の方法及び装置は、ブレーキに設けた温度センサのブレーキ温度に基づいてブレーキすべり量を補正して制御し、常に正確な上死点位置を得るように構成している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４０５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プレス機械のクラッチ、ブレーキでは、作動液（例えば油）の供給／排出によりクラッチ板・ブレーキ板を液圧で押し付けたり離したりする。これにより、クラッチのオン／オフとブレーキのオン／オフの切り替えが行われる。制御装置は、バルブをオン／オフして作動液の流れを制御するが、作動液の流れ具合は流体の特性、特に粘度により変化する。このため、同じクランク軸の回転速度で同じタイミングでクラッチを切り、ブレーキが制動するように制御装置が指令しても、クラッチの切れ・ブレーキの作動のタイミング・ブレーキ板の押付け力は作動液の粘度の影響を受けて変化し、ブレーキすべり量が変化するため、スライドの停止位置が上死点からずれてしまう。
【０００６】
作動液の特性、特に粘度が変化する主な原因は温度変化である。作動液の流れを制御するバルブとその前後の配管は周囲環境に曝されているため、周囲環境の温度変化の影響を受けやすい。そのため、その中を流れる作動液も温度変化によって粘度が変化し、クラッチの切れ・ブレーキの作動のタイミング・ブレーキ板の押付け力が変化し、これによりブレーキすべり量が変化する。
【０００７】
上記特許文献１では、ブレーキの温度を測定してブレーキすべり量を補正しているが、湿式ブレーキの場合、ブレーキは油で冷却されるため温度変化が小さく、ブレーキ温度を測定してブレーキすべり量を補正する効果は小さい。作動液の特性、特に粘度の変化によるブレーキすべり量の変化のほうが大きい。このため、特許文献１の方法では、スライドを上死点位置で正確に停止させることができない。
【０００８】
そこで、本発明は、スライドを上死点位置で正確に停止させることができるプレス機械並びにその上死点停止制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明のプレス機械並びにその上死点停止制御方法及び装置は、以下の手段を採用する。
（１）すなわち、本発明のプレス機械の上死点停止制御方法は、メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、前記回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、前記回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で前記回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御方法において、前記回転体の回転角と前記作動液の所定の特性を測定し、前記回転角と前記特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記ブレーキへの作動液の給排を制御する、ことを特徴とする。
【００１０】
（２）また、上記（１）のプレス機械の上死点停止制御方法において、前記ブレーキへの作動液の給排の制御において、作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する。
【００１１】
（３）また、上記（１）または（２）のプレス機械の上死点停止制御方法において、前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定し、前記ブレーキへの作動液の給排の制御と併せて、前記回転角と前記クラッチ用作動液の特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排を制御する。
【００１２】
（４）また、上記（３）のプレス機械の上死点停止制御方法において、前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排の制御において、クラッチ用作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する。
【００１３】
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかのプレス機械の上死点停止制御方法において、前記特性は粘度である。
【００１４】
（６）本発明のプレス機械の上死点停止制御装置は、メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御装置において、前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える、ことを特徴とする。
【００１５】
（７）また、上記（６）のプレス機械の上死点停止制御装置において、前記制御部は、前記角度信号及び前記特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブの開閉タイミングを制御する。
【００１６】
（８）また、上記（６）または（７）のプレス機械の上死点停止制御装置において、前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する。
【００１７】
（９）また、上記（８）のプレス機械の上死点停止制御装置において、前記制御部は、前記角度信号及び前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２のバルブの開閉タイミングを制御する。
【００１８】
（１０）また、上記（６）〜（９）のいずれかのプレス機械の上死点停止制御装置において、前記特性は粘度である。
【００１９】
（１１）また、本発明のプレス機械は、メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械において、前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える上死点停止制御装置を備える、ことを特徴とする。
【００２０】
（１２）また、上記（１１）のプレス機械において、前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する。
【発明の効果】
【００２１】
クラッチの切れ・ブレーキの作動タイミング・ブレーキ板の押付け力は、作動液配管及びこの配管に設けられたバルブを通過する作動液の特性に影響を受ける。そこで、本発明では、作動液配管及びバルブを通過する作動液の特性を測定し、その特性に応じてブレーキ、クラッチへの作動液の給排を制御する。測定する作動液の特性は、クラッチの切れ・ブレーキの作動タイミング・ブレーキ板の押付け力に対して特に影響を与えやすい粘度であるのが好ましい。また、ブレーキ、クラッチの作動液の給排の制御では、上死点位置で回転体（クランクプレスの場合、クランク軸）の回転が停止するようにバルブの開閉タイミングを制御することにより、ブレーキすべり量を補正することが好ましい。
【００２２】
このような本発明によれば、プレス機械の周囲環境温度が変化しても、スライドを上死点位置に正確に停止させることができる。
したがって、プレス間搬送装置とスライドとの干渉を防ぐための離間距離を小さくでき、ラインの稼動速度が向上する。
また、上死点ではスライドの直線動の速度がゼロであることから、上死点で正確に停止させることにより、スライドの加速度・ジャーク（加速度の一回微分：躍度）は小さくなる。このため、プレス機械に加わる機械的ショックも小さくなり、耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２４】
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態にかかるプレス機械１及びその上死点停止制御装置２０の概略構成を示す。
プレス機械１は、メーンモータ（図示せず）の動力をクラッチ２を介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライド６の昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキ３により上死点位置で回転体の回転を停止させるように構成されている。
【００２５】
プレス機械１のフレーム７には、回転体としてのクランク軸４が回転可能に支持されている。クランク軸４のクランク部には、コネクティングロッド５が回転可能に連結されている。コネクティングロッド５の下端には、フレーム７に上下動可能に支持されたスライド６が連結されている。
【００２６】
クランク軸４の一端には、クラッチブレーキ装置８が設けられている。このクラッチブレーキ装置８は、クラッチ２とブレーキ３が一体化されて機械的に連動し、クラッチ２のオン時にはブレーキ３がオフとなり、クラッチ２のオフ時にはブレーキ３がオンとなるように構成されている。
クラッチブレーキ装置８のケーシング９には、メーンモータ（図示せず）により回転駆動されるフライホイール１３が連結されている。
【００２７】
クラッチブレーキ装置８内には、軸方向にスライド可能なクラッチブレーキ板１０が設けられている。クラッチブレーキ板１０は、一方側（図１では右側）に移動したときには、フレーム７に回転可能に支持されたケーシング９の内部に固定されたクラッチ外板２ａに接触し、他方側（図１では左側）に移動したときには、フレーム７側に固定されたブレーキ外板３ａに接触するようになっている。
【００２８】
クラッチブレーキ板１０は、作動液の液圧とバネの弾性力（図示せず）によって作動する。作動液は、例えば油であるが、これに限定されない。
作動液が供給されると、作動液の液圧によって、クラッチブレーキ板１０はクラッチ外板２ａ側に移動し、クラッチ外板２ａに押し付けられて、クラッチ２がオン（接続状態）となる。このとき、ブレーキ３はオフ（解除状態）となっている。したがって、フライホイール１３の回転動力がクラッチ２を介してクランク軸４に伝達される。
作動液が排出されると、バネの弾性力によって、クラッチブレーキ板１０はブレーキ外板３ａ側に移動し、ブレーキ外板３ａに押し付けられて、ブレーキ３がオン（制動状態）となる。このとき、クラッチ２はオフ（遮断状態）となっている。したがって、フライホイール１３からの回転動力の伝達が遮断され、クランク軸４はブレーキ３の制動によって停止する。
【００２９】
クラッチブレーキ装置８に対して作動液を供給／排出する液圧装置１４は、作動液を供給する液圧源１６と、液圧源１６とクラッチブレーキ装置８を接続する作動液配管１５と、作動液配管１５上に設けられたバルブ１７とを有する。液圧源１６としては、例えば、電気モータで駆動されるギア式やピストン式のポンプを適用できる。バルブ１７としては、例えば、電気信号で駆動されるポペット式やスプール式のものを適用できる。また、バルブ１７は、複数のバルブの組み合わせで作動液の流れを切り替えるように構成される場合もある。
【００３０】
このように構成された液圧装置１４において、バルブ１７はバルブ開閉信号２８に基づいて開閉動作する。バルブ１７が開いてクラッチブレーキ装置８に液圧が付与されると、クラッチ２がオンとなり、バルブ１７が閉じてクラッチブレーキ装置８から液圧が取り除かれるとブレーキ３がオンとなる。
【００３１】
上死点停止制御装置２０は、回転角検出器２１と、特性測定手段としての粘度センサ２２と、制御器２３とを備える。上記のバルブ１７も上死点停止制御装置２０の一部に含まれる。
回転角検出器２１は、クランク軸４の他端に取り付けられており、クランク軸４の回転角を検出し、角度信号２６を出力する。回転角検出器２１としては、光学式エンコーダやレゾルバを適用することができる。角度信号２６の伝送には、パルス信号・電圧信号やセンサネットワークが使用される。
【００３２】
粘度センサ２２は、作動液配管１５に取り付けられており、作動液の粘度を測定し、特性信号としての粘度信号２７を制御器２３に送信する。粘度センサ２２としては、作動液の組成が既知であれば粘度は温度に依存することから温度計を作動液配管１５に取り付け、作動液の温度を測定して粘度に換算するように構成したものが考えられる。また、粘度センサ２２の他の形態としては、特性が既知の絞り弁を作動液配管１５に設けるとともに、この絞り弁の前後位置の作動液配管１５に圧力差センサを設け、絞り弁の前後の圧力差を測定して粘度に換算するように構成したものが考えられる。粘度信号２７の伝送には、電圧信号・電流信号やセンサネットワークが使用される。
【００３３】
制御器２３は、回転角検出器２１からの角度信号２６と粘度センサ（特性測定手段）２２からの粘度信号（特性信号）２７に基づいて、上死点位置でクランク軸（回転体）４の回転が停止するようにバルブ１７を制御する。本実施形態では、上死点位置でクランク軸（回転体）４の回転が停止するようにバルブ１７の開閉タイミングを制御する。
【００３４】
この制御器２３について、より詳しく説明する。制御器２３は、停止指令角度演算器２４と比較器２５とを有する。停止指令角度演算器２４は、粘度信号２７に基づいて、前記バルブ１７の開閉タイミングに対応するクランク軸４の回転角を演算し、これを停止指令角度２９として出力する。すなわち、停止指令角度演算器２４は、バルブ開閉信号２８が取り除かれ、バルブ１７が閉じ、クラッチブレーキ板１０が移動し、ブレーキ３の制動によりクランク軸４が停止したとき、スライド６が上死点に位置しているような停止指令角度２９を演算し、出力する。この停止指令角度２９は、クランク軸４の回転速度のみに基づいて決定していたブレーキすべり量を作動液の粘度に応じて補正したものである。
【００３５】
粘度信号に応じた適切な停止指令角度２９を決定する方法として、液圧回路の形状から物理的に遅れ時間を計算する方法がある。この方法を採用する場合、停止指令角度演算器２４は、粘度信号２７に基づいて、最小二乗法などの方法により予めあてはめた計算式を用いて、停止指令角度２９を演算する。
また、停止指令角度２９を決定する他の方法として、ヒータを使って作動液を意図的に加熱して作動液の粘度を変えて、クランク軸４を回転・停止して、スライド６を上死点で停止させるために適切な停止指令角度２９を実験的に求める方法がある。この方法を採用する場合、停止指令角度演算器２４は、粘度信号２７に基づいて、実験で得たデータをメモリに格納してテーブル参照方式により演算する。
【００３６】
図２に、作動液の温度に基づいて粘度を算出し、粘度に基づいて停止指令角度２９を算出したときの、作動液の温度と停止指令角度２９との関係の一例を示す。図２に例示するように、作動液の温度に応じて停止指令角度２９が変化する。上死点に相当する回転体の角度を３６０度とした場合、図２では、作動液の温度が３０℃のとき、停止指令角度２９は３００度であり、作動液の温度が６０℃のとき、停止指令角度２９は３１０度である。
【００３７】
比較器２５は、停止指令角度２９と角度信号を比較し、角度信号２６が停止指令角度２９に達したときにバルブ１７を動作させる。具体的には、バルブ開閉信号２８を停止し、バルブ１７を閉じる。バルブ１７が閉じられると、クラッチブレーキ板１０が移動して、ブレーキ３の制動によりクランク軸４の回転が停止する。
【００３８】
クラッチ２の切れ・ブレーキ３の作動タイミング・ブレーキ板（クラッチブレーキ板１０）の押付け力は、作動液配管１５及びこの配管に設けられたバルブ１７を通過する作動液の特性に影響を受ける。そこで、本発明では、作動液配管１５及びバルブ１７を通過する作動液の特性を測定し、その特性に応じてブレーキ３、クラッチ２への作動液の給排を制御するようにした。また、クラッチ２の切れ・ブレーキ３の作動タイミング・ブレーキ板（クラッチブレーキ板１０）の押付け力に対して特に影響を与えやすいのは作動液の粘度であるため、上述した本発明の実施形態では、作動液の特性として粘度を測定し、粘度に応じてバルブ１７の開閉タイミングを制御するようにした。
【００３９】
したがって、本発明によれば、プレス機械１の周囲環境温度が変化しても、スライド６を上死点位置に正確に停止させることができる。
したがって、プレス間搬送装置とスライド６との干渉を防ぐための離間距離を小さくでき、ラインの稼動速度が向上する。
また、上死点ではスライド６の直線動の速度がゼロであることから、上死点で正確に停止させることにより、スライド６の加速度・ジャーク（加速度の一回微分：躍度）は小さくなる。このため、プレス機械１に加わる機械的ショックも小さくなり、耐久性が向上する。
【００４０】
［第２実施形態］
図３に、本発明の第２実施形態にかかるプレス機械１及びその上死点停止制御装置２０の概略構成を示す。上述した第１実施形態において対象としたプレス機械１では、クラッチ２とブレーキ３が一体となったコンビネーションタイプであったが、第２実施形態において対象とするプレス機械１では、クラッチ２とブレーキ３が分離したセパレートタイプとなっている。
【００４１】
クラッチ２内には、軸方向にスライド可能なクラッチ板１１が設けられている。クラッチ板１１は、一方側（図３では右側）に移動したときには、ケーシング９の内部に固定されたクラッチ外板２ａに接触し、他方側（図３では左側）に移動したときには、クラッチ外板２ａから離れるようになっている。クラッチ板１１は、作動液の液圧とバネ（図示せず）の弾性力によって作動する。
【００４２】
ブレーキ３内には、軸方向にスライド可能なブレーキ板１２が設けられている。ブレーキ板１２は、一方側（図３では左側）に移動したときには、ブレーキ３内に固定されたブレーキ外板３ａに接触し、他方側（図３では右側）に移動したときには、ブレーキ外板３ａから離れるようになっている。ブレーキ板１２は、作動液の液圧とバネ（図示せず）の弾性力によって作動する。
【００４３】
クラッチ２とブレーキ３には、共通の液圧装置１４により作動液が供給／排出される。作動液がクラッチ２とブレーキ３に供給されると、作動液の液圧によって、クラッチ板１１がクラッチ外板２ａに押し付けられてクラッチ２がオンとなり、ブレーキ板１２がブレーキ外板３ａから離れてブレーキ３がオフとなる。したがって、フライホイール１３の回転動力がクラッチ２を介してクランク軸４に伝達される。
クラッチ２とブレーキ３から作動液が排出されると、バネの弾性力によって、クラッチ板１１はクラッチ外板２ａから離れてクラッチ２がオフとなり、ブレーキ板１２はブレーキ外板３ａに押し付けられてブレーキ３がオンとなる。したがって、フライホイール１３からの回転動力の伝達が遮断され、クランク軸４はブレーキ３の制動によって停止する。
【００４４】
その他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。したがって、制御器２３は、回転角検出器２１からの角度信号２６と粘度センサ（特性測定手段）２２からの粘度信号（特性信号）２７に基づいて、上死点位置でクランク軸（回転体）４の回転が停止するようにバルブ１７の開閉タイミングを制御する。
このように本実施形態においても、作動液の粘度を測定し、その粘度に応じてブレーキ３とクラッチ２への作動液の給排を制御するようにしたので、プレス機械１の周囲環境温度が変化しても、スライド６を上死点位置に正確に停止させることができる。
【００４５】
［第３実施形態］
図４に、本発明の第３実施形態にかかるプレス機械１及びその上死点停止制御装置２０の概略構成を示す。
第３実施形態のプレス機械１では、第２実施形態と同様にクラッチ２とブレーキ３が分離したセパレートタイプとなっている。しかし、第３実施形態のプレス機械１では、クラッチ２用の液圧装置３０がブレーキ３用の液圧装置１４とは別個独立に設けられている。クラッチ２とブレーキ３の構成は、上述した第２実施形態におけるのと同様である。
【００４６】
ブレーキ３に対してブレーキ用作動液（以下、単に「作動液」という。）を供給／排出するブレーキ３用の液圧装置１４は、作動液を供給する液圧源１６と、液圧源１６とブレーキ３を接続する作動液配管１５と、作動液配管１５上に設けられたバルブ１７とを有する。
クラッチ２に対してクラッチ用作動液を供給／排出するクラッチ２用の液圧装置３０は、クラッチ用作動液を供給する液圧源３２と、液圧源３２とクラッチ２を接続するクラッチ用作動液配管３１と、クラッチ用作動液配管３１上に設けられた第２のバルブ３３とを有する。
【００４７】
作動液配管１５には特性測定手段としての粘度センサ２２が取り付けられている。粘度センサ２２は、作動液の粘度を測定し、特性信号としての粘度信号２７を制御器２３に送信する。
クラッチ用作動液配管３１には第２の特性測定手段としての第２の粘度センサ３４が取り付けられている。第２の粘度センサ３４は、クラッチ用作動液の粘度を測定し、特性信号としての粘度信号３５を制御器２３に送信する。
【００４８】
制御器２３の停止指令角度演算器２４は、粘度センサ２２からの粘度信号２７と第２の粘度センサ３４からの粘度信号３５に基づいて、バルブ１７と第２のバルブ３３の開閉タイミングに対応するクランク軸４の回転角を演算し、これを停止指令角度２９として出力する。すなわち、停止指令角度演算器２４は、バルブ開閉信号２８と第２のバルブ開閉信号３６が取り除かれ、バルブ１７と第２のバルブ３３が閉じ、ブレーキ板１２とクラッチ板１１が移動し、ブレーキ３の制動によりクランク軸４が停止したとき、スライド６が上死点に位置しているような停止指令角度２９を演算し、出力する。この停止指令角度２９は、クランク軸４の回転速度のみに基づいて決定していたブレーキすべり量を作動液とクラッチ用作動液の粘度に応じて補正したものである。
【００４９】
比較器２５は、停止指令角度２９と角度信号２６を比較し、角度信号２６が停止指令角度２９に達したときにバルブ１７と第２のバルブ３３を動作させる。具体的には、バルブ開閉信号２８と第２のバルブ開閉信号３６を停止し、バルブ１７と第２のバルブ３３を閉じる。バルブ１７と第２のバルブ３３が閉じられると、ブレーキ板１２とクラッチ板１１が移動して、ブレーキ３の制動によりクランク軸４の回転が停止する。
【００５０】
このように、作動液及びクラッチ用作動液の粘度を測定し、その粘度に応じてブレーキ３への作動液の給排とクラッチ２へのクラッチ用作動液の給排を制御するようにしたので、プレス機械１の周囲環境温度が変化しても、スライド６を上死点位置に正確に停止させることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、作動液とクラッチ用作動液の両方の粘度に応じて、ブレーキ３とクラッチ２の両方の作動液の給排を制御したが、クラッチ２については従来と同様に制御し、ブレーキ３についてのみ作動液の粘度に応じて給排を制御し、ブレーキすべり量を補正するようにしてもよい。この場合であっても、スライド６の上死点位置の停止精度が向上する。
【００５２】
［その他の実施形態］
上記の各実施形態では、回転体の回転運動をスライドの昇降運動に変換する動力伝達機構としてクランク軸を有するクランクプレスを示したが、本発明は、クランクレスプレス、リンクプレス、ナックルプレスなど他の動力伝達機構を有するプレス機械にも適用できる。
【００５３】
上記の各実施形態では、作動液（及びクラッチ用作動液）の特性として粘度を測定し、粘度に応じてブレーキすべり量を補正したが、作動液の流速など他にもクラッチ、ブレーキの作動遅れ・ブレーキ板の押付け力に影響する要因があれば、その値も測定して、制御器での演算によりバルブ（及び第２のバルブ）の開閉タイミングを制御し、スライドが上死点位置に正確に停止するようにしてもよい。
【００５４】
上記の各実施形態では、バルブ（及び第２のバルブ）の開閉タイミングを制御することによりスライドを上死点位置に停止させるようにしたが、バルブ（及び第２のバルブ）の開度を制御するようによりスライドを上死点位置に停止させるようにしてもよい。
【００５５】
さらに、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】作動液の温度と停止指令角度との関係の一例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ プレス機械
２ クラッチ
２ａ クラッチ外板
３ ブレーキ
３ａ ブレーキ外板
４ クランク軸（回転体）
５ コネクティングロッド
６ スライド
８ クラッチブレーキ装置
１０ クラッチブレーキ板
１１ クラッチ板
１２ ブレーキ板
１４，３０ 液圧装置
１５ 作動液配管
１６，３２ 液圧源
１７ バルブ
２０ 上死点停止制御装置
２１ 角度検出器
２２ 粘度センサ（特性測定手段）
２３ 制御器
２４ 停止指令角度演算器
２５ 比較器
２７ 粘度信号
２８ バルブ開閉信号
２９ 停止指令角度
３３ 第２のバルブ
３４ 第２の粘度センサ（第２の特性測定手段）
３１ クラッチ用作動液配管
３５ 第２の粘度信号
３６ 第２のバルブ開閉信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メーンモータによって回転駆動されるクランク軸等の回転体を上死点位置に正確に停止させることができるプレス機械並びにその上死点停止制御方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス機械は、メーンモータの動力をクラッチを介してクランク軸に伝達し、クランク軸の回転運動をスライドの昇降運動に変換する。スライドを停止するときは、クラッチを切り、クランク軸に接続されたブレーキによりクランク軸を制動する。ブレーキすべり量はクランク軸の回転速度に依存するので、クランク軸の回転速度に応じて、スライドが上死点位置で停止するように、クラッチを切ってブレーキを作動させるタイミングを制御装置により制御する。
【０００３】
下記特許文献１には、プレス機械の上死点停止制御方法及び装置について１つの提案がなされている。特許文献１の方法及び装置は、ブレーキに設けた温度センサのブレーキ温度に基づいてブレーキすべり量を補正して制御し、常に正確な上死点位置を得るように構成している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４０５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プレス機械のクラッチ、ブレーキでは、作動液（例えば油）の供給／排出によりクラッチ板・ブレーキ板を液圧で押し付けたり離したりする。これにより、クラッチのオン／オフとブレーキのオン／オフの切り替えが行われる。制御装置は、バルブをオン／オフして作動液の流れを制御するが、作動液の流れ具合は流体の特性、特に粘度により変化する。このため、同じクランク軸の回転速度で同じタイミングでクラッチを切り、ブレーキが制動するように制御装置が指令しても、クラッチの切れ・ブレーキの作動のタイミング・ブレーキ板の押付け力は作動液の粘度の影響を受けて変化し、ブレーキすべり量が変化するため、スライドの停止位置が上死点からずれてしまう。
【０００６】
作動液の特性、特に粘度が変化する主な原因は温度変化である。作動液の流れを制御するバルブとその前後の配管は周囲環境に曝されているため、周囲環境の温度変化の影響を受けやすい。そのため、その中を流れる作動液も温度変化によって粘度が変化し、クラッチの切れ・ブレーキの作動のタイミング・ブレーキ板の押付け力が変化し、これによりブレーキすべり量が変化する。
【０００７】
上記特許文献１では、ブレーキの温度を測定してブレーキすべり量を補正しているが、湿式ブレーキの場合、ブレーキは油で冷却されるため温度変化が小さく、ブレーキ温度を測定してブレーキすべり量を補正する効果は小さい。作動液の特性、特に粘度の変化によるブレーキすべり量の変化のほうが大きい。このため、特許文献１の方法では、スライドを上死点位置で正確に停止させることができない。
【０００８】
そこで、本発明は、スライドを上死点位置で正確に停止させることができるプレス機械並びにその上死点停止制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明のプレス機械並びにその上死点停止制御方法及び装置は、以下の手段を採用する。
（１）すなわち、本発明のプレス機械の上死点停止制御方法は、メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、前記回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、前記回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で前記回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御方法において、前記回転体の回転角と前記作動液の所定の特性を測定し、前記回転角と前記特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記ブレーキへの作動液の給排を制御する、ことを特徴とする。
【００１０】
（２）また、上記（１）のプレス機械の上死点停止制御方法において、前記ブレーキへの作動液の給排の制御において、作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する。
【００１１】
（３）また、上記（１）または（２）のプレス機械の上死点停止制御方法において、前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定し、前記ブレーキへの作動液の給排の制御と併せて、前記回転角と前記クラッチ用作動液の特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排を制御する。
【００１２】
（４）また、上記（３）のプレス機械の上死点停止制御方法において、前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排の制御において、クラッチ用作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する。
【００１３】
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかのプレス機械の上死点停止制御方法において、前記特性は粘度である。
【００１４】
（６）本発明のプレス機械の上死点停止制御装置は、メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御装置において、前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える、ことを特徴とする。
【００１５】
（７）また、上記（６）のプレス機械の上死点停止制御装置において、前記制御部は、前記角度信号及び前記特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブの開閉タイミングを制御する。
【００１６】
（８）また、上記（６）または（７）のプレス機械の上死点停止制御装置において、前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する。
【００１７】
（９）また、上記（８）のプレス機械の上死点停止制御装置において、前記制御部は、前記角度信号及び前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２のバルブの開閉タイミングを制御する。
【００１８】
（１０）また、上記（６）〜（９）のいずれかのプレス機械の上死点停止制御装置において、前記特性は粘度である。
【００１９】
（１１）また、本発明のプレス機械は、メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械において、前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える上死点停止制御装置を備える、ことを特徴とする。
【００２０】
（１２）また、上記（１１）のプレス機械において、前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する。
【発明の効果】
【００２１】
クラッチの切れ・ブレーキの作動タイミング・ブレーキ板の押付け力は、作動液配管及びこの配管に設けられたバルブを通過する作動液の特性に影響を受ける。そこで、本発明では、作動液配管及びバルブを通過する作動液の特性を測定し、その特性に応じてブレーキ、クラッチへの作動液の給排を制御する。測定する作動液の特性は、クラッチの切れ・ブレーキの作動タイミング・ブレーキ板の押付け力に対して特に影響を与えやすい粘度であるのが好ましい。また、ブレーキ、クラッチの作動液の給排の制御では、上死点位置で回転体（クランクプレスの場合、クランク軸）の回転が停止するようにバルブの開閉タイミングを制御することにより、ブレーキすべり量を補正することが好ましい。
【００２２】
このような本発明によれば、プレス機械の周囲環境温度が変化しても、スライドを上死点位置に正確に停止させることができる。
したがって、プレス間搬送装置とスライドとの干渉を防ぐための離間距離を小さくでき、ラインの稼動速度が向上する。
また、上死点ではスライドの直線動の速度がゼロであることから、上死点で正確に停止させることにより、スライドの加速度・ジャーク（加速度の一回微分：躍度）は小さくなる。このため、プレス機械に加わる機械的ショックも小さくなり、耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２４】
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態にかかるプレス機械１及びその上死点停止制御装置２０の概略構成を示す。
プレス機械１は、メーンモータ（図示せず）の動力をクラッチ２を介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライド６の昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキ３により上死点位置で回転体の回転を停止させるように構成されている。
【００２５】
プレス機械１のフレーム７には、回転体としてのクランク軸４が回転可能に支持されている。クランク軸４のクランク部には、コネクティングロッド５が回転可能に連結されている。コネクティングロッド５の下端には、フレーム７に上下動可能に支持されたスライド６が連結されている。
【００２６】
クランク軸４の一端には、クラッチブレーキ装置８が設けられている。このクラッチブレーキ装置８は、クラッチ２とブレーキ３が一体化されて機械的に連動し、クラッチ２のオン時にはブレーキ３がオフとなり、クラッチ２のオフ時にはブレーキ３がオンとなるように構成されている。
クラッチブレーキ装置８のケーシング９には、メーンモータ（図示せず）により回転駆動されるフライホイール１３が連結されている。
【００２７】
クラッチブレーキ装置８内には、軸方向にスライド可能なクラッチブレーキ板１０が設けられている。クラッチブレーキ板１０は、一方側（図１では右側）に移動したときには、フレーム７に回転可能に支持されたケーシング９の内部に固定されたクラッチ外板２ａに接触し、他方側（図１では左側）に移動したときには、フレーム７側に固定されたブレーキ外板３ａに接触するようになっている。
【００２８】
クラッチブレーキ板１０は、作動液の液圧とバネの弾性力（図示せず）によって作動する。作動液は、例えば油であるが、これに限定されない。
作動液が供給されると、作動液の液圧によって、クラッチブレーキ板１０はクラッチ外板２ａ側に移動し、クラッチ外板２ａに押し付けられて、クラッチ２がオン（接続状態）となる。このとき、ブレーキ３はオフ（解除状態）となっている。したがって、フライホイール１３の回転動力がクラッチ２を介してクランク軸４に伝達される。
作動液が排出されると、バネの弾性力によって、クラッチブレーキ板１０はブレーキ外板３ａ側に移動し、ブレーキ外板３ａに押し付けられて、ブレーキ３がオン（制動状態）となる。このとき、クラッチ２はオフ（遮断状態）となっている。したがって、フライホイール１３からの回転動力の伝達が遮断され、クランク軸４はブレーキ３の制動によって停止する。
【００２９】
クラッチブレーキ装置８に対して作動液を供給／排出する液圧装置１４は、作動液を供給する液圧源１６と、液圧源１６とクラッチブレーキ装置８を接続する作動液配管１５と、作動液配管１５上に設けられたバルブ１７とを有する。液圧源１６としては、例えば、電気モータで駆動されるギア式やピストン式のポンプを適用できる。バルブ１７としては、例えば、電気信号で駆動されるポペット式やスプール式のものを適用できる。また、バルブ１７は、複数のバルブの組み合わせで作動液の流れを切り替えるように構成される場合もある。
【００３０】
このように構成された液圧装置１４において、バルブ１７はバルブ開閉信号２８に基づいて開閉動作する。バルブ１７が開いてクラッチブレーキ装置８に液圧が付与されると、クラッチ２がオンとなり、バルブ１７が閉じてクラッチブレーキ装置８から液圧が取り除かれるとブレーキ３がオンとなる。
【００３１】
上死点停止制御装置２０は、回転角検出器２１と、特性測定手段としての粘度センサ２２と、制御器２３とを備える。上記のバルブ１７も上死点停止制御装置２０の一部に含まれる。
回転角検出器２１は、クランク軸４の他端に取り付けられており、クランク軸４の回転角を検出し、角度信号２６を出力する。回転角検出器２１としては、光学式エンコーダやレゾルバを適用することができる。角度信号２６の伝送には、パルス信号・電圧信号やセンサネットワークが使用される。
【００３２】
粘度センサ２２は、作動液配管１５に取り付けられており、作動液の粘度を測定し、特性信号としての粘度信号２７を制御器２３に送信する。粘度センサ２２としては、作動液の組成が既知であれば粘度は温度に依存することから温度計を作動液配管１５に取り付け、作動液の温度を測定して粘度に換算するように構成したものが考えられる。また、粘度センサ２２の他の形態としては、特性が既知の絞り弁を作動液配管１５に設けるとともに、この絞り弁の前後位置の作動液配管１５に圧力差センサを設け、絞り弁の前後の圧力差を測定して粘度に換算するように構成したものが考えられる。粘度信号２７の伝送には、電圧信号・電流信号やセンサネットワークが使用される。
【００３３】
制御器２３は、回転角検出器２１からの角度信号２６と粘度センサ（特性測定手段）２２からの粘度信号（特性信号）２７に基づいて、上死点位置でクランク軸（回転体）４の回転が停止するようにバルブ１７を制御する。本実施形態では、上死点位置でクランク軸（回転体）４の回転が停止するようにバルブ１７の開閉タイミングを制御する。
【００３４】
この制御器２３について、より詳しく説明する。制御器２３は、停止指令角度演算器２４と比較器２５とを有する。停止指令角度演算器２４は、粘度信号２７に基づいて、前記バルブ１７の開閉タイミングに対応するクランク軸４の回転角を演算し、これを停止指令角度２９として出力する。すなわち、停止指令角度演算器２４は、バルブ開閉信号２８が取り除かれ、バルブ１７が閉じ、クラッチブレーキ板１０が移動し、ブレーキ３の制動によりクランク軸４が停止したとき、スライド６が上死点に位置しているような停止指令角度２９を演算し、出力する。この停止指令角度２９は、クランク軸４の回転速度のみに基づいて決定していたブレーキすべり量を作動液の粘度に応じて補正したものである。
【００３５】
粘度信号に応じた適切な停止指令角度２９を決定する方法として、液圧回路の形状から物理的に遅れ時間を計算する方法がある。この方法を採用する場合、停止指令角度演算器２４は、粘度信号２７に基づいて、最小二乗法などの方法により予めあてはめた計算式を用いて、停止指令角度２９を演算する。
また、停止指令角度２９を決定する他の方法として、ヒータを使って作動液を意図的に加熱して作動液の粘度を変えて、クランク軸４を回転・停止して、スライド６を上死点で停止させるために適切な停止指令角度２９を実験的に求める方法がある。この方法を採用する場合、停止指令角度演算器２４は、粘度信号２７に基づいて、実験で得たデータをメモリに格納してテーブル参照方式により演算する。
【００３６】
図２に、作動液の温度に基づいて粘度を算出し、粘度に基づいて停止指令角度２９を算出したときの、作動液の温度と停止指令角度２９との関係の一例を示す。図２に例示するように、作動液の温度に応じて停止指令角度２９が変化する。上死点に相当する回転体の角度を３６０度とした場合、図２では、作動液の温度が３０℃のとき、停止指令角度２９は３００度であり、作動液の温度が６０℃のとき、停止指令角度２９は３１０度である。
【００３７】
比較器２５は、停止指令角度２９と角度信号を比較し、角度信号２６が停止指令角度２９に達したときにバルブ１７を動作させる。具体的には、バルブ開閉信号２８を停止し、バルブ１７を閉じる。バルブ１７が閉じられると、クラッチブレーキ板１０が移動して、ブレーキ３の制動によりクランク軸４の回転が停止する。
【００３８】
クラッチ２の切れ・ブレーキ３の作動タイミング・ブレーキ板（クラッチブレーキ板１０）の押付け力は、作動液配管１５及びこの配管に設けられたバルブ１７を通過する作動液の特性に影響を受ける。そこで、本発明では、作動液配管１５及びバルブ１７を通過する作動液の特性を測定し、その特性に応じてブレーキ３、クラッチ２への作動液の給排を制御するようにした。また、クラッチ２の切れ・ブレーキ３の作動タイミング・ブレーキ板（クラッチブレーキ板１０）の押付け力に対して特に影響を与えやすいのは作動液の粘度であるため、上述した本発明の実施形態では、作動液の特性として粘度を測定し、粘度に応じてバルブ１７の開閉タイミングを制御するようにした。
【００３９】
したがって、本発明によれば、プレス機械１の周囲環境温度が変化しても、スライド６を上死点位置に正確に停止させることができる。
したがって、プレス間搬送装置とスライド６との干渉を防ぐための離間距離を小さくでき、ラインの稼動速度が向上する。
また、上死点ではスライド６の直線動の速度がゼロであることから、上死点で正確に停止させることにより、スライド６の加速度・ジャーク（加速度の一回微分：躍度）は小さくなる。このため、プレス機械１に加わる機械的ショックも小さくなり、耐久性が向上する。
【００４０】
［第２実施形態］
図３に、本発明の第２実施形態にかかるプレス機械１及びその上死点停止制御装置２０の概略構成を示す。上述した第１実施形態において対象としたプレス機械１では、クラッチ２とブレーキ３が一体となったコンビネーションタイプであったが、第２実施形態において対象とするプレス機械１では、クラッチ２とブレーキ３が分離したセパレートタイプとなっている。
【００４１】
クラッチ２内には、軸方向にスライド可能なクラッチ板１１が設けられている。クラッチ板１１は、一方側（図３では右側）に移動したときには、ケーシング９の内部に固定されたクラッチ外板２ａに接触し、他方側（図３では左側）に移動したときには、クラッチ外板２ａから離れるようになっている。クラッチ板１１は、作動液の液圧とバネ（図示せず）の弾性力によって作動する。
【００４２】
ブレーキ３内には、軸方向にスライド可能なブレーキ板１２が設けられている。ブレーキ板１２は、一方側（図３では左側）に移動したときには、ブレーキ３内に固定されたブレーキ外板３ａに接触し、他方側（図３では右側）に移動したときには、ブレーキ外板３ａから離れるようになっている。ブレーキ板１２は、作動液の液圧とバネ（図示せず）の弾性力によって作動する。
【００４３】
クラッチ２とブレーキ３には、共通の液圧装置１４により作動液が供給／排出される。作動液がクラッチ２とブレーキ３に供給されると、作動液の液圧によって、クラッチ板１１がクラッチ外板２ａに押し付けられてクラッチ２がオンとなり、ブレーキ板１２がブレーキ外板３ａから離れてブレーキ３がオフとなる。したがって、フライホイール１３の回転動力がクラッチ２を介してクランク軸４に伝達される。
クラッチ２とブレーキ３から作動液が排出されると、バネの弾性力によって、クラッチ板１１はクラッチ外板２ａから離れてクラッチ２がオフとなり、ブレーキ板１２はブレーキ外板３ａに押し付けられてブレーキ３がオンとなる。したがって、フライホイール１３からの回転動力の伝達が遮断され、クランク軸４はブレーキ３の制動によって停止する。
【００４４】
その他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。したがって、制御器２３は、回転角検出器２１からの角度信号２６と粘度センサ（特性測定手段）２２からの粘度信号（特性信号）２７に基づいて、上死点位置でクランク軸（回転体）４の回転が停止するようにバルブ１７の開閉タイミングを制御する。
このように本実施形態においても、作動液の粘度を測定し、その粘度に応じてブレーキ３とクラッチ２への作動液の給排を制御するようにしたので、プレス機械１の周囲環境温度が変化しても、スライド６を上死点位置に正確に停止させることができる。
【００４５】
［第３実施形態］
図４に、本発明の第３実施形態にかかるプレス機械１及びその上死点停止制御装置２０の概略構成を示す。
第３実施形態のプレス機械１では、第２実施形態と同様にクラッチ２とブレーキ３が分離したセパレートタイプとなっている。しかし、第３実施形態のプレス機械１では、クラッチ２用の液圧装置３０がブレーキ３用の液圧装置１４とは別個独立に設けられている。クラッチ２とブレーキ３の構成は、上述した第２実施形態におけるのと同様である。
【００４６】
ブレーキ３に対してブレーキ用作動液（以下、単に「作動液」という。）を供給／排出するブレーキ３用の液圧装置１４は、作動液を供給する液圧源１６と、液圧源１６とブレーキ３を接続する作動液配管１５と、作動液配管１５上に設けられたバルブ１７とを有する。
クラッチ２に対してクラッチ用作動液を供給／排出するクラッチ２用の液圧装置３０は、クラッチ用作動液を供給する液圧源３２と、液圧源３２とクラッチ２を接続するクラッチ用作動液配管３１と、クラッチ用作動液配管３１上に設けられた第２のバルブ３３とを有する。
【００４７】
作動液配管１５には特性測定手段としての粘度センサ２２が取り付けられている。粘度センサ２２は、作動液の粘度を測定し、特性信号としての粘度信号２７を制御器２３に送信する。
クラッチ用作動液配管３１には第２の特性測定手段としての第２の粘度センサ３４が取り付けられている。第２の粘度センサ３４は、クラッチ用作動液の粘度を測定し、特性信号としての粘度信号３５を制御器２３に送信する。
【００４８】
制御器２３の停止指令角度演算器２４は、粘度センサ２２からの粘度信号２７と第２の粘度センサ３４からの粘度信号３５に基づいて、バルブ１７と第２のバルブ３３の開閉タイミングに対応するクランク軸４の回転角を演算し、これを停止指令角度２９として出力する。すなわち、停止指令角度演算器２４は、バルブ開閉信号２８と第２のバルブ開閉信号３６が取り除かれ、バルブ１７と第２のバルブ３３が閉じ、ブレーキ板１２とクラッチ板１１が移動し、ブレーキ３の制動によりクランク軸４が停止したとき、スライド６が上死点に位置しているような停止指令角度２９を演算し、出力する。この停止指令角度２９は、クランク軸４の回転速度のみに基づいて決定していたブレーキすべり量を作動液とクラッチ用作動液の粘度に応じて補正したものである。
【００４９】
比較器２５は、停止指令角度２９と角度信号２６を比較し、角度信号２６が停止指令角度２９に達したときにバルブ１７と第２のバルブ３３を動作させる。具体的には、バルブ開閉信号２８と第２のバルブ開閉信号３６を停止し、バルブ１７と第２のバルブ３３を閉じる。バルブ１７と第２のバルブ３３が閉じられると、ブレーキ板１２とクラッチ板１１が移動して、ブレーキ３の制動によりクランク軸４の回転が停止する。
【００５０】
このように、作動液及びクラッチ用作動液の粘度を測定し、その粘度に応じてブレーキ３への作動液の給排とクラッチ２へのクラッチ用作動液の給排を制御するようにしたので、プレス機械１の周囲環境温度が変化しても、スライド６を上死点位置に正確に停止させることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、作動液とクラッチ用作動液の両方の粘度に応じて、ブレーキ３とクラッチ２の両方の作動液の給排を制御したが、クラッチ２については従来と同様に制御し、ブレーキ３についてのみ作動液の粘度に応じて給排を制御し、ブレーキすべり量を補正するようにしてもよい。この場合であっても、スライド６の上死点位置の停止精度が向上する。
【００５２】
［その他の実施形態］
上記の各実施形態では、回転体の回転運動をスライドの昇降運動に変換する動力伝達機構としてクランク軸を有するクランクプレスを示したが、本発明は、クランクレスプレス、リンクプレス、ナックルプレスなど他の動力伝達機構を有するプレス機械にも適用できる。
【００５３】
上記の各実施形態では、作動液（及びクラッチ用作動液）の特性として粘度を測定し、粘度に応じてブレーキすべり量を補正したが、作動液の流速など他にもクラッチ、ブレーキの作動遅れ・ブレーキ板の押付け力に影響する要因があれば、その値も測定して、制御器での演算によりバルブ（及び第２のバルブ）の開閉タイミングを制御し、スライドが上死点位置に正確に停止するようにしてもよい。
【００５４】
上記の各実施形態では、バルブ（及び第２のバルブ）の開閉タイミングを制御することによりスライドを上死点位置に停止させるようにしたが、バルブ（及び第２のバルブ）の開度を制御するようによりスライドを上死点位置に停止させるようにしてもよい。
【００５５】
さらに、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】作動液の温度と停止指令角度との関係の一例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ プレス機械
２ クラッチ
２ａ クラッチ外板
３ ブレーキ
３ａ ブレーキ外板
４ クランク軸（回転体）
５ コネクティングロッド
６ スライド
８ クラッチブレーキ装置
１０ クラッチブレーキ板
１１ クラッチ板
１２ ブレーキ板
１４，３０ 液圧装置
１５ 作動液配管
１６，３２ 液圧源
１７ バルブ
２０ 上死点停止制御装置
２１ 角度検出器
２２ 粘度センサ（特性測定手段）
２３ 制御器
２４ 停止指令角度演算器
２５ 比較器
２７ 粘度信号
２８ バルブ開閉信号
２９ 停止指令角度
３３ 第２のバルブ
３４ 第２の粘度センサ（第２の特性測定手段）
３１ クラッチ用作動液配管
３５ 第２の粘度信号
３６ 第２のバルブ開閉信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、前記回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、前記回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で前記回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御方法において、
前記回転体の回転角と前記作動液の所定の特性を測定し、前記回転角と前記特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記ブレーキへの作動液の給排を制御する、ことを特徴とするプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項２】
前記ブレーキへの作動液の給排の制御において、作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する請求項１記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項３】
前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、
前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定し、前記ブレーキへの作動液の給排の制御と併せて、前記回転角と前記クラッチ用作動液の特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排を制御する請求項１又は２記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項４】
前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排の制御において、クラッチ用作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する請求項３記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項５】
前記特性は粘度である請求項１〜４のいずれかに記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項６】
メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御装置において、
前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、
前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、
前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、
前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える、ことを特徴とするプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記角度信号及び前記特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブの開閉タイミングを制御する請求項６記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項８】
前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、
さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、
前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、
前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する請求項６又は７記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記角度信号及び前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２のバルブの開閉タイミングを制御する請求８記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項１０】
前記特性は粘度である請求項６〜９のいずれかに記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項１１】
メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械において、
前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、
前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、
前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、
前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える上死点停止制御装置を備える、ことを特徴とするプレス機械。
【請求項１２】
前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、
さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、
前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、
前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する請求項１１記載のプレス機械。
【請求項１】
メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、前記回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、前記回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で前記回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御方法において、
前記回転体の回転角と前記作動液の所定の特性を測定し、前記回転角と前記特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記ブレーキへの作動液の給排を制御する、ことを特徴とするプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項２】
前記ブレーキへの作動液の給排の制御において、作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する請求項１記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項３】
前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、
前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定し、前記ブレーキへの作動液の給排の制御と併せて、前記回転角と前記クラッチ用作動液の特性に基づいて、上死点位置で前記回転体の回転が停止するように前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排を制御する請求項１又は２記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項４】
前記クラッチへのクラッチ用作動液の給排の制御において、クラッチ用作動液の給排を切り替えるタイミングを制御する請求項３記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項５】
前記特性は粘度である請求項１〜４のいずれかに記載のプレス機械の上死点停止制御方法。
【請求項６】
メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械の上死点停止制御装置において、
前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、
前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、
前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、
前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える、ことを特徴とするプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記角度信号及び前記特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブの開閉タイミングを制御する請求項６記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項８】
前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、
さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、
前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、
前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する請求項６又は７記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記角度信号及び前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２のバルブの開閉タイミングを制御する請求８記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項１０】
前記特性は粘度である請求項６〜９のいずれかに記載のプレス機械の上死点停止制御装置。
【請求項１１】
メーンモータの動力をクラッチを介して回転体に伝達し、回転体の回転運動を動力伝達機構によりスライドの昇降運動に変換し、回転体に接続され作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるブレーキにより上死点位置で回転体の回転を停止させるようにしたプレス機械において、
前記回転体の回転角を検出する回転角検出器と、
前記作動液の所定の特性を測定する特性測定手段と、
前記ブレーキに接続された作動液配管上に設けられたバルブと、
前記回転角検出器からの角度信号と前記特性測定手段からの特性信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記バルブを制御する制御部と、を備える上死点停止制御装置を備える、ことを特徴とするプレス機械。
【請求項１２】
前記クラッチは、クラッチ用作動液の給排によってオンとオフの切り替えが行われるものであり、
さらに、前記クラッチ用作動液の所定の特性を測定する第２の特性測定手段と、
前記クラッチに接続されたクラッチ用作動液配管上に設けられた第２のバルブと、を備え、
前記制御部は、前記バルブの制御と併せて、前記回転角検出器からの角度信号と前記第２の特性測定手段からの粘度信号に基づいて、上死点位置で回転体の回転が停止するように前記第２バルブを制御する請求項１１記載のプレス機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１１４２３６（Ｐ２００８−１１４２３６Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９７９２２（Ｐ２００６−２９７９２２）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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