JPH07266100A - プレス加工条件設定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス素材の材質や板厚などがばらついても
所定のプレス品質が得られるようにプレス加工条件を設
定する。 【構成】 プレス素材４９の形状や機械的性質，化学的
性質，メッキなどの積層特性，油量等の表面状況などの
物理量と、所定のプレス品質が得られる適正しわ押え荷
重（適正プレス加工条件）との関係を予め求めておき、
その関係から実際の物理量に応じて適正しわ押え荷重を
求め、その適正しわ押え荷重でプレス加工が行われるよ
うにエアシリンダ４２のエア圧ＰａをＯＮ，ＯＦＦ給排
気バルブ４６によって調圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレス機械に係り、特
に、プレス素材に応じて所定のプレス品質が得られるよ
うにプレス加工条件を設定する方法および装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一対の金型を接近離間させてプレス加工
を行うプレス機械が従来から多用されているが、このよ
うなプレス機械は、プレス品質に影響を与えるしわ押え
荷重やプレス荷重等のプレス加工条件を加工条件調整手
段によって調整できるようになっている。図１および図
２は、均圧クッション装置を備えたシングルアクション
型のプレス機械の一例で、しわ押えリング３０によって
しわ押えを行いつつダイス型１８およびポンチ型１２に
よって絞り加工を行うものであるが、プレス加工条件と
してのしわ押え荷重は、加工条件調整手段としてのＯ
Ｎ，ＯＦＦ給排気バルブ４６によりエアシリンダ４２の
エア圧Ｐａを変更することによって調整できるし、プレ
ス加工条件としてのプレス荷重或いは成形荷重は、加工
条件調整手段としてのダイハイト調整機構５２により相
対距離ｈを変更することによって調整できる。また、か
かるプレス加工条件の設定に際しては、例えば特開平５
−２８５７００号公報に記載されているように、金型固
有の金型情報およびプレス機械固有のマシン情報に基づ
いて自動設定することが提案されている。上記しわ押え
荷重の設定について具体的に説明すると、適正な絞り加
工を行うことができるしわ押え荷重Ｆso，しわ押えリン
グ３０の重量Ｗｒ，クッションピン２４の使用本数ｎ
を、金型情報として予めトライプレス（金型製作時に試
し打ちを行うプレス機械）により試し打ちを行って求め
ておき、マシン情報としてのクッションパッド２８の重
量Ｗａ，クッションピン２４の重量Ｗｐ，エアシリンダ
４２の受圧面積Ａａを用いて、次式（１）に従ってエア
圧Ｐaxを算出し、エアタンク４４内のエア圧Ｐａがその
エア圧Ｐaxとなるように、エア圧センサ５０でエア圧Ｐ
ａを検出しながらＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ４６を切換
制御すれば、しわ押え荷重Ｆsoでプレス加工が行われる
のである。このようにすれば、プレス機械の個体差によ
り上記重量ＷａやＷｐ，受圧面積Ａａにばらつきがある
場合でも、一定のしわ押え荷重Ｆsoでプレス加工が行わ
れるようになり、同じプレス品質を再現できる。 Ｐax＝（Ｆso＋Ｗａ＋Ｗｒ＋ｎ・Ｗｐ）／Ａａ ・・・（１）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記しわ押
え荷重Ｆso等のプレス加工条件は、実際にプレス加工を
行うプレス素材と同じものを用いて求められるが、この
プレス素材の材質や板厚などにばらつきがあると、プレ
ス品質の再現性が悪くなる。例えば自動車の外板パネル
などを絞り加工する場合には、帯板をロール状に巻回し
たコイル材を使用しているが、コイル材毎に材質や板厚
等は所定の許容範囲内でばらつきがあるとともに、同じ
コイル材でも内周部分と外周部分とでは残留応力の相違
などで材料特性が異なり、同じプレス加工条件でプレス
加工を行ってもプレス品質が相違することがある。プレ
ス素材の材質や板厚等を厳しく管理するか、材質や板厚
等が多少ばらついても割れや皺，歪などを生じ難い高グ
レードのプレス素材を採用すれば、不良品の発生を防止
できるが、製造コストが高くなる。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、プレス素材の材質や
板厚などがばらついても所定のプレス品質が得られるよ
うにプレス加工条件を設定することにある。

【０００５】

【課題を解決するための第１の手段】かかる目的を達成
するために、第１発明は、プレス品質に影響を与えるプ
レス加工条件を加工条件調整手段によって調整できるプ
レス機械において、プレス素材に応じて所定のプレス品
質が得られるように前記プレス加工条件を設定する方法
であって、（ａ）前記プレス素材の所定の物理量と所定
のプレス品質が得られる適正プレス加工条件とに関して
予め定められた関係から、実際の物理量に応じて適正プ
レス加工条件を求める第１工程と、（ｂ）前記加工条件
調整手段により前記プレス機械のプレス加工条件を前記
第１工程で求められた適正プレス加工条件に調整する第
２工程とを有することを特徴とする。

【０００６】

【第１発明の作用および効果】かかるプレス加工条件設
定方法によれば、プレス素材の所定の物理量と所定のプ
レス品質が得られる適正プレス加工条件とに関して予め
定められた関係から、実際の物理量に応じて適正プレス
加工条件を求め、加工条件調整手段によりプレス機械の
プレス加工条件をその適正プレス加工条件に調整するよ
うにしているため、プレス素材の物理量がばらついても
所定のプレス品質を再現できる。これにより、プレス素
材のばらつきに起因する不良品の発生が防止されるとと
もに、プレス素材の材質や板厚等に関する保証精度が軽
減される。また、材質や板厚等の僅かなばらつきに起因
して割れや皺，歪などが発生し易い低グレードで安価な
プレス素材を採用しても、所定のプレス品質が得られる
ようになり、製造コストを低減できる。

【０００７】ここで、上記プレス素材の所定の物理量と
しては、板厚や寸法、引張強度やｒ値，ｎ値などの機械
的性質、カーボン混入量等の化学的性質、メッキの有無
や種類、面粗度などの表面状況等、しわ押え荷重や成形
荷重などのプレス加工条件が同じでもプレス品質が変化
するもので、調整すべきしわ押え荷重や成形荷重等のプ
レス加工条件に応じて定められ、実際に試験機や測定装
置などを用いて測定するようにしても良いし、材料メー
カーからプレス素材と共に送られて来た物理量データを
用いることも可能である。そして、それ等の物理量をパ
ラメータとして所定のプレス品質が得られる適正プレス
加工条件との関係が定められるが、所定のプレス品質
は、割れや皺，歪，スプリングバック，反りなど、製造
すべきプレス品に必要とされる項目について定められ、
物理量と適正プレス加工条件との関係は、実験データや
シミュレーション，理論式などによって求められ、演算
式等の形で定められる。実際の物理量そのものから適正
プレス加工条件が求められるようにしても良いが、標準
物理量と実際の物理量との偏差に応じて、予め定められ
た標準プレス加工条件を補正するようにしても良い。プ
レス品質に影響を与える程のばらつきが存在しないよう
な物理量は必ずしも考慮する必要はないし、プレス品質
に大きな影響を与える板厚など、１或いは数種類の物理
量のみについて、適正プレス加工条件との関係が定めら
れても良い。また、金型形状によって適正プレス加工条
件は異なるため、上記物理量と適正プレス加工条件との
関係を金型毎に定めるか、金型の所定の物理量、例えば
プレス加工時におけるプレス素材の流入角度や流入量等
をパラメータに含めて適正プレス加工条件との関係を定
めることになる。

【０００８】しわ押え荷重や成形荷重などのプレス加工
条件は、加工条件調整手段によって調整されるが、これ
は、ロードセルや歪ゲージなどで成形荷重等のプレス加
工条件を測定しつつ、そのプレス加工条件が適正プレス
加工条件となるように加工条件調整手段を手動操作する
ようにしても良いし、加工条件調整手段によって直接制
御される制御量を変更しながら歪ゲージなどの測定値を
コンピュータに取り込み、制御量とプレス加工条件との
関係を求めて適正プレス加工条件となる適正制御量を求
め、その適正制御量となるように加工条件調整手段を自
動制御するようにしても良い。プレス加工条件によって
は、適正プレス加工条件となる適正制御量を演算式によ
って算出し、その適正制御量となるように加工条件調整
手段を自動制御することも可能であり、その場合にプレ
ス機械側のマシン情報や金型側の金型情報が必要な場合
は、それらの情報を予め入力しておけば良い。コンピュ
ータによって求めた適正制御量が表示されるようにし
て、その適正制御量となるように作業者が加工条件調整
手段を手動操作するようにしても良い。

【０００９】

【課題を解決するための第２の手段】第２発明は、プレ
ス品質に影響を与えるプレス加工条件を加工条件調整手
段によって調整できるプレス機械において、プレス素材
に応じて所定のプレス品質が得られるように前記プレス
加工条件を設定する装置であって、（ａ）前記プレス素
材の所定の物理量と所定のプレス品質が得られる適正プ
レス加工条件との関係が予め記憶された関係記憶手段
と、（ｂ）前記プレス素材の実際の物理量を入力する物
理量入力手段と、（ｃ）その物理量入力手段によって入
力された実際の物理量に応じて、前記関係記憶手段に記
憶された関係から適正プレス加工条件を求める加工条件
演算手段とを有することを特徴とする。

【００１０】

【第２発明の作用および効果】すなわち、この第２発明
は前記第１発明のプレス加工条件設定方法を好適に実施
できる装置に関するもので、物理量入力手段によってプ
レス素材の実際の物理量が入力されると、関係記憶手段
に予め記憶されたプレス素材の所定の物理量と適正プレ
ス加工条件との関係から、上記入力された実際の物理量
に応じて適正プレス加工条件が加工条件演算手段によっ
て求められる。そして、プレス機械のプレス加工条件が
その適正プレス加工条件となるように、加工条件調整手
段を加工条件制御手段などで自動制御するか、或いは表
示盤等に表示された適正プレス加工条件に従って作業者
が手動操作することにより、その適正プレス加工条件で
プレス加工を行うことができる。したがって、この第２
発明においても、プレス素材の物理量のばらつきに拘ら
ず所定のプレス品質が再現されるなど、前記第１発明と
同様の効果が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、自動車外板パネル等の絞り加工
を行うシングルアクション型のプレス機械１０の一例
で、下型としてのポンチ型１２が取り付けられるボルス
タ１４は、ベース１６上の所定位置に位置決め固定され
る一方、上型としてのダイス型１８が取り付けられるス
ライドプレート２０は、例えば駆動モータや歯車，クラ
ンク軸，ジョイントピン，リンクなどを備えた図示しな
い昇降駆動手段により４本のプランジャ２２を介して上
下移動させられるようになっている。ボルスタ１４に
は、クッションピン２４を配設するために多数の貫通孔
２６が設けられており、ボルスタ１４の下方には、それ
等のクッションピン２４を支持するクッションパッド２
８が配設されている。クッションピン２４は、上記ポン
チ型１２と共に配設されるしわ押え型としてのしわ押え
リング３０を支持するもので、そのしわ押えリング３０
の形状等に応じて予め定められた所定の位置に任意の数
だけ配設される。

【００１２】クッションパッド２８は、上記貫通孔２６
に対応して多数の油圧シリンダ３２を備えており、クッ
ションピン２４の下端部はそれぞれその油圧シリンダ３
２のピストンに当接させられるようになっている。クッ
ションパッド２８はまた、ガイド４０に案内されつつ上
下方向へ移動できるようになっているとともに、常には
エアシリンダ４２によって上方へ付勢されている。エア
シリンダ４２の圧力室はエアタンク４４に連通させられ
ているとともに、そのエアタンク４４は電磁式のＯＮ，
ＯＦＦ給排気バルブ４６を介して工場内の圧力エア源４
８に接続されており、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ４６が
切換制御されることにより、圧力室内やエアタンク４４
内のエア圧Ｐａが調整されるようになっている。このエ
ア圧Ｐａはエア圧センサ５０によって検出され、１回の
プレス加工毎に初期エア圧が調圧される。上記エアシリ
ンダ４２はしわ押え荷重付与手段に相当し、プレス加工
時に前記しわ押えリング３０およびクッションピン２４
を介してクッションパッド２８が押し下げられることに
より、エア圧Ｐａに応じた下降抵抗がクッションパッド
２８に付与され、そのエア圧Ｐａに対応するしわ押え荷
重Ｆｓがしわ押えリング３０に作用させられる。上記し
わ押え荷重Ｆｓはプレス加工条件で、エア圧Ｐａを調整
するＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ４６は加工条件調整手段
に相当する。エアシリンダ４２は必要に応じて複数配設
されるが、それ等のエアシリンダ４２の圧力室は共通の
エアタンク４４に接続される。また、上記多数の油圧シ
リンダ３２の圧力室は互いに連通させられており、電動
ポンプ３４から作動油が供給されるとともに電磁式の開
閉弁３６が開閉制御されることにより、その圧力室内の
油圧Ｐｓが調整されるようになっている。この油圧Ｐｓ
は油圧センサ３８によって検出されるとともに、複数の
クッションピン２４にしわ押え荷重Ｆｓが略均等に作用
するように調整される。クッションピン２４やクッショ
ンパッド２８，油圧シリンダ３２，エアシリンダ４２等
により均圧クッション装置５１が構成されている。

【００１３】しわ押えリング３０上に送給されたプレス
素材４９は、ダイス型１８が下降させられると先ず周縁
部がダイス型１８としわ押えリング３０との間で上記し
わ押え荷重Ｆｓにより挟圧され、その状態でダイス型１
８が更に下降させられると、中央部分がポンチ型１２と
係合させられることにより周縁部がしわ押え荷重Ｆｓに
抗して中央側へ流入させられ、ポンチ型１２とダイス型
１８との間で絞り加工が施される。ダイス型１８のしわ
押え面にはビード（突起）１９が設けられ、プレス素材
４９に所定の流入抵抗、すなわちプレス品に皺や割れな
どが生じない程度の張力を付与するようになっている。

【００１４】一方、前記プランジャ２２は、図２に示さ
れているように、ダイハイト調整機構５２を介してスラ
イドプレート２０に連結されている。ダイハイト調整機
構５２は、プランジャ２２に一体的に設けられたねじ軸
５４に配設されており、そのねじ軸５４に螺合されたナ
ット部材５６と、そのナット部材５６に固定されたウォ
ームホイール５８と、そのウォームホイール５８に螺合
されたウォームを回転駆動するサーボモータ６０とを備
えている。そして、サーボモータ６０によってウォーム
ホイール５８およびナット部材５６が正逆両方向へ回転
駆動されることにより、ねじ軸５４に対するダイハイト
調整機構５２の高さ位置、すなわちプランジャ２２とス
ライドプレート２０との相対距離ｈが変更される。この
相対距離ｈは、サーボモータ６０に設けられたロータリ
エンコーダ５９（図３参照）によって検出される。かか
る相対距離ｈが大きくなる程スライドプレート２０はプ
ランジャ２２に対して下降させられ、プランジャ２２が
下降端に達した時の加圧力が変更されるため、相対距離
ｈは、絞り加工を行う際のプレス荷重Ｆｐに応じて調整
される。なお、４本のプランジャ２２は、それぞれ上記
ダイハイト調整機構５２を介してスライドプレート２０
に連結されており、それぞれ相対距離ｈが調整される。
また、各プランジャ２２には、それぞれ歪ゲージ６１が
取り付けられ、個々のプランジャ２２に作用するそれぞ
れの荷重Ｆoi（ｉ＝１，２，３，４）を検出するように
なっている。荷重Ｆoiは、歪ゲージ６１の出力信号と図
４に示す荷重測定装置１００による測定値との関係を記
憶するデータマップなどから求められる。

【００１５】上記ダイハイト調整機構５２は、オーバロ
ード防止用に設けられた油圧シリンダ６２のピストン６
４に一体的に連結されている一方、油圧シリンダ６２の
ハウジングはスライドプレート２０に一体的に配設され
ている。油圧シリンダ６２の圧力室内には作動油が充填
されているとともに、その圧力室はシリンダ６６の油室
６８に連通させられている。シリンダ６６のエア室７０
はエアタンク７２に連通させられているとともに、その
エアタンク７２は電磁式のＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ７
４を介して前記圧力エア源４８に接続されており、Ｏ
Ｎ，ＯＦＦ給排気バルブ７４が切換制御されることによ
り、エア室７０内やエアタンク７２内のエア圧Ｐｃが調
整されるようになっている。このエア圧Ｐｃはエア圧セ
ンサ７６によって検出される。かかるエア圧Ｐｃは、上
記油圧シリンダ６２に過大な荷重が作用した場合にシリ
ンダ６６のピストンがエア室７０側へ後退してダイハイ
ト調整機構５２とスライドプレート２０とが接近するこ
とを許容し、プレス機械１０や金型等の損傷を防止する
ように、プレス機械１０のプレス能力に応じて調圧され
る。なお、上記油圧シリンダ６２，シリンダ６６，エア
タンク７２等は、４本のプランジャ２２とスライドプレ
ート２０との連結部にそれぞれ配設されており、それぞ
れエア圧Ｐｃが調圧される。

【００１６】また、前記スライドプレート２０は、プレ
ス機械１０の機枠７８（図１参照）に配設された４本の
バランサ用エアシリンダ８０に連結されている。エアシ
リンダ８０の圧力室はエアタンク８２に連通させられて
いるとともに、そのエアタンク８２は電磁式のＯＮ，Ｏ
ＦＦ給排気バルブ８４を介して前記圧力エア源４８に接
続されており、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ８４が切換制
御されることにより、圧力室内やエアタンク８２内のエ
ア圧Ｐｂが調整されるようになっている。このエア圧Ｐ
ｂはエア圧センサ８６によって検出されるとともに、ス
ライドプレート２０およびダイス型１８の重量と釣り合
うように調圧される。なお、４本のエアシリンダ８０の
圧力室は共通のエアタンク８２に接続されている。

【００１７】かかるプレス機械１０は、図３に示されて
いるようにコントローラ９０を備えており、前記エア圧
センサ５０，８６，７６，油圧センサ３８，ロータリエ
ンコーダ５９，歪ゲージ６１から出力されるエア圧Ｐ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，油圧Ｐｓ，相対距離ｈ，荷重Ｆoiを表
す信号は、それぞれコントローラ９０に供給される。コ
ントローラ９０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，入出力イ
ンタフェース回路，Ａ／Ｄコンバータ等を有するマイク
ロコンピュータにて構成されており、ＲＡＭの一時記憶
機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに
従って信号処理を行い、前記ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ
４６，８４，７４，開閉弁３６を切り換えたり、ポンプ
３４，サーボモータ６０の作動状態を変更したりする駆
動信号を出力する。図では、モータ６０、歪ゲージ６
１、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ７４、エア圧センサ７６
が一つずつ示されているだけであるが、プレス機械１０
が備えている数、本実施例では４つずつについてそれぞ
れ同様な処理が行われる。

【００１８】かかるコントローラ９０にはまた、上記エ
ア圧や油圧等を表示するとともに各種の設定や切換え，
入力等の操作を行う表示操作盤９２，前記ポンチ型１２
に設けられたＩＤカード９６（図１参照）から金型固有
の金型情報を読み込む送受信機９４，しわ押え荷重Ｆｓ
を設定する際に必要なプレス素材４９の所定の物理量を
入力する物理量入力手段９８が接続されているととも
に、必要に応じて荷重測定装置１００が接続される。Ｉ
Ｄカード９６は、金型固有の金型情報を予め記憶してい
るとともに送信機能および電池を内蔵しており、送受信
機９４から送信されたデータ取込み信号を受信すること
により金型情報を送信するようになっている。物理量入
力手段９８は、しわ押え荷重Ｆｓが同じでもプレス品質
が変化する物理量として、例えば以下のものを入力する
ためのもので、作業者によって物理量が入力操作される
キーボードなどの入力操作手段や、材料メーカーから送
られて来たフロッピーなどの記憶媒体に記憶されている
物理量データを読み取る読取装置、或いは物理量を測定
する試験機や測定装置などから物理量データを取り込む
取込装置などによって構成される。 （ａ）形状 ・板厚ｔ ・寸法Ｄa ，Ｄb ，Ｗa ，Ｗb （図９参照） （ｂ）機械的性質 ・引張応力σmax ・幅方向の変形し易さを示すｒ値 ・ｎ値 ・塑性変形係数Ｅ ・降伏点応力値σy （ｃ）化学的性質 ・カーボンＣ，マンガンＭｇなどの混入量Ｃe （ｄ）積層特性 ・メッキの種類と厚さＭ（Δｔa ，Δｔb ） （ｅ）表面状況 ・面粗度ｄa ・油分の状況Ｏi

【００１９】ここで、上記ｎ値および塑性変形係数Ｅ
は、図１０に示すように応力（σ）−歪（ε）特性をσ
＝Ｅεⁿ で近似した場合のｎおよびＥの値である。積層
特性のＭはメッキの種類を表しており、Δｔa は表側の
メッキ厚さ、Δｔb は裏側のメッキ厚さを表している。
油分の状況Ｏi は、油量や粒子の大きさ，弾性係数，光
沢などである。また、プレス素材４９は図９から明らか
なようにコイル材９９から切り出されてプレス機械１０
へ送られるようになっているが、一つ一つのプレス素材
４９について物理量を入力する必要はなく、コイル材９
９が交換された時や、同じコイル材９９でも時効によっ
て特性が変化する場合は所定時間を経過した時、コイル
材９９の内周部分と外周部分とで残留応力などにより特
性が異なる場合はコイル材９９の使用量が所定量を越え
た時など、予め定められた所定の条件下で必要な物理量
を入力するようにすれば良い。但し、形状や化学的性
質，積層特性など、コイル材９９毎に略一定でプレス品
質に殆ど影響しないものは、コイル材９９が交換された
時に入力するだけでも良い。

【００２０】前記荷重測定装置１００は、図４に示され
ているようにポンチ型１２，ダイス型１８，しわ押えリ
ング３０の代わりにプレス機械１０に配設され、プレス
機械１０の作動時の各部の発生荷重を測定するためのも
のであり、ボルスタ１４上に固定される箱形状の位置決
め部材１０２と、その位置決め部材１０２の内部に上下
動可能に収容されるとともに、下面に前記複数のクッシ
ョンピン２４に対応して複数のピン１０４が突設された
荷重測定台１０６とを備えている。位置決め部材１０２
には、前記複数のクッションピン２４を配設できるよう
に多数の切欠穴１０８が形成されており、荷重測定台１
０６は、貫通孔２６および切欠穴１０８を挿通して配設
された複数のクッションピン２４上にピン１０４を介し
て載置されるようになっている。上記位置決め部材１０
２の４隅にはそれぞれ上方へ突き出すように柱状部１１
０が設けられているとともに、荷重測定台１０６の上面
であって一般に絞り加工が行われる部分の４隅、すなわ
ちしわ押えを行う部分には４本の被挟圧部材１１２が固
設されており、それ等の柱状部１１０，被挟圧部材１１
２には、それぞれ歪ゲージ１１４、１１６が取り付けら
れている。また、上記複数のピン１０４にも必要に応じ
て所定の位置のものに歪ゲージ１１８が取りつけられ
る。そして、上記歪ゲージ１１４，１１６，１１８は、
増幅機能，零点調整機能等を備えた動ひずみ計１２０に
接続され、その動ひずみ計１２０からコントローラ９０
に測定信号が入力される。歪ゲージ１１４，１１６，１
１８は、それぞれ１本の柱状部１１０，被挟圧部材１１
２，ピン１０４の周囲に４個ずつ取り付けられ、ブリッ
ジ回路を形成するように接続されている。

【００２１】コントローラ９０は、ＲＯＭに予め記憶さ
れたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図
５に示されている各種の機能を実行するようになってお
り、マシン情報メモリ１３０には予めプレス機械１０固
有のマシン情報が記憶されているとともに、金型情報メ
モリ１３２には前記ＩＤカード９６から読み込んだ金型
情報が記憶される。これ等のマシン情報および金型情報
は、適切なプレス加工を行うことができる前記エア圧Ｐ
ａ，Ｐｂ，油圧Ｐｓ，相対距離ｈを決定するために必要
な情報で、例えば以下のようなものである。なお、金型
情報には、金型の種類すなわち車種や品番、使用プレス
機械、工程等の情報も含まれている。 （マシン情報） ・クッションパッド２８の重量Ｗａ ・クッションピン２４の重量Ｗｐ ・スライドプレート２０の重量Ｗｓ ・エアシリンダ４２の受圧面積Ａａ ・エアシリンダ８０の受圧面積（４本の合計）Ａｂ ・油圧シリンダ３２の受圧面積Ａｓ ・油圧シリンダ３２に供給される作動油の体積弾性係数
Ｋ ・油圧シリンダ３２のピストンの平均追い込み寸法Ｘav ・油量Ｖ ・ｈ−Ｆfi仮特性（Ｆfi＝ａ・ｈ） （金型情報） ・しわ押えリング３０の重量Ｗｒ ・上型（ダイス型１８）の重量Ｗｕ ・成形荷重Ｆfoi ・クッションピン２４の使用本数ｎ ・Ｔo ，μの演算式

【００２２】ここで、クッションパッド２８の重量Ｗａ
は摺動抵抗を差し引いた値であり、例えば前記荷重測定
装置１００を用いて、エア圧Ｐａを変更しつつプレス機
械１０を作動させてしわ押え荷重Ｆｓを測定することに
より、そのしわ押え荷重Ｆｓ−エア圧Ｐａ特性から求め
ることができる。シングルアクション型のプレス機械１
０のしわ押え荷重測定に際しては、プランジャ２２によ
ってスライドプレート２０が下降させられると、そのス
ライドプレート２０は、クッションピン２４上に支持さ
れている荷重測定台１０６の被挟圧部材１１２に当接さ
せられ、その荷重測定台１０６はエアシリンダ４２の付
勢力に抗して下降させられるため、その時の荷重を４本
の被挟圧部材１１２に設けられた歪ゲージ１１６によっ
て検出すれば良い。また、スライドプレート２０が更に
下降して荷重測定台１０６が位置決め部材１０２に当接
すると、上記歪ゲージ１１６によって検出される荷重は
プレス機械１０の各部の剛性に対応して急激に上昇す
る。図６は、任意の１本の被挟圧部材１１２に設けられ
た歪ゲージ１１６によって検出される荷重変化を例示し
たものであり、荷重Ｆsiはしわ押え荷重に対応し、荷重
Ｆfiは成形荷重に対応し、荷重Ｆpiはそれ等を合計した
プレス荷重である。荷重測定台１０６や位置決め部材１
０２は、通常の金型よりも高い剛性を有するように構成
されている。また、図７は、エアシリンダ４２のエア圧
Ｐａと４か所のしわ押え荷重Ｆsiの合計値Ｆｓとの関係
を示すグラフであり、このグラフから求められる荷重Ｆ
ｘに基づいて前記クッションパッド２８の重量Ｗａが求
められる。すなわち、荷重Ｆｘから、ピン１０４，被挟
圧部材１１２を含む荷重測定台１０６の重量およびクッ
ションピン２４の重量を引算することにより、重量Ｗａ
が求められる。この重量Ｗａは、クッションパッド２８
の実際の重量からガイド４０やピストン４３の摺動抵抗
等を差し引いたものとなり、また、エアシリンダ４２の
エア漏れやエア圧センサ５０の検出誤差などを含んだプ
レス機械１０固有の値となる。

【００２３】前記クッションピン２４の重量Ｗｐは、プ
レス機械１０で使用する多数のクッションピン２４の平
均値であり、スライドプレート２０の重量Ｗｓは、その
スライドプレート２０を案内する図示しないガイド部材
との間の摺動抵抗を差し引いた値である。具体的には、
プレス機械１０を作動させてスライドプレート２０の下
降時における荷重Ｆoiを前記歪ゲージ６１によって検出
するとともに、前記エアシリンダ８０のエア圧Ｐｂを変
更することにより、４個の歪ゲージ６１の合計荷重Ｆｏ
−エア圧Ｐｂ特性を求め、その合計荷重Ｆｏ−エア圧Ｐ
ｂ特性から前記クッションパッド２８の場合と同様にし
て重量Ｗｓを求めることができる。また、エアシリンダ
４２の受圧面積Ａａは、エアシリンダ４２のエア漏れ等
を加味したもので、例えば前記しわ押え荷重Ｆsiの合計
荷重Ｆｓとエア圧Ｐａとのグラフの傾きは受圧面積Ａａ
に相当する。エアシリンダ４２が複数設けられている場
合には、それ等のエアシリンダ４２の受圧面積の合計が
受圧面積Ａａとして設定される。エアシリンダ８０の受
圧面積Ａｂは４本のエアシリンダ８０の合計で、上記受
圧面積Ａａと同様に合計荷重Ｆｏ−エア圧Ｐｂ特性から
求められる。油圧シリンダ３２の受圧面積Ａｓは多数の
油圧シリンダ３２の平均値であり、例えば前記図７のし
わ押え荷重Ｆｓとエア圧Ｐａとの特性を求める際に、油
圧センサ３８によって油圧Ｐｓを検出し、合計しわ押え
荷重Ｆｓ−油圧Ｐｓ特性から求めることができる。

【００２４】また、前記体積弾性係数Ｋは使用する作動
油に応じて定められ、平均追い込み寸法Ｘavは、複数の
クッションピン２４をしわ押えリング３０等のしわ押え
部材に均等に当接させるための油圧シリンダ３２のピス
トンの下降ストロークであり、クッションピン２４の長
さ寸法のばらつきやクッションパッド２８の傾き等に拘
らず、総てのクッションピン２４によって油圧シリンダ
３２のピストンが下方へ追い込まれるとともに、スライ
ドプレート２０の下降時にクッションピン２４に作用す
る衝撃に拘らず油圧シリンダ３２のピストンがストロー
ク端に達することがないように、予め実験的に、或いは
クッションピン２４の長さ寸法のばらつきや油圧シリン
ダ３２のピストンの最大ストローク等に基づいて定めら
れる。油量Ｖは、各油圧シリンダ３２のピストンが上昇
端に位置させられた状態において、逆止弁３９（図１参
照）よりも油圧シリンダ３２側に存在する作動油の全体
の容量である。

【００２５】ｈ−Ｆfi仮特性（ｉ＝１，２，３，４）
は、プランジャ２２が下降端に達した時の成形荷重Ｆfi
と相対距離ｈとの特性（Ｆfi＝ａ・ｈ）で、相対距離ｈ
を種々変更しつつ前記歪ゲージ１１６或いはプランジャ
２２に設けられた歪ゲージ６１により下降端に達した時
の成形荷重Ｆfiを測定したものであり、プレス機械１０
の剛性を反映している。このｈ−Ｆfi仮特性の測定に際
しては、スライドプレート２０とエアシリンダ８０によ
る持ち上げ力とが釣り合う状態でスライドプレート２０
がプランジャ２２によって下降させられるようにエア圧
Ｐｂを調整して行われる。図８の一点鎖線は、かかるｈ
−Ｆfi仮特性の一例を図示したものであり、クッション
パッド２８を下降端に保持してしわ押え荷重Ｆｓが作用
しない状態で成形荷重Ｆfiが０の場合の相対距離ｈの最
大値ｈ₀ を基準として定められている。また、このｈ−
Ｆfi仮特性はプランジャ２２に略対応する４箇所につい
てそれぞれ定められ、全体の成形荷重Ｆｆは各成形荷重
Ｆfiの合計になる。歪ゲージ１１６が取り付けられた被
挟圧部材１１２は、上記プランジャ２２に略対応する位
置に配設されている。

【００２６】前記金型情報におけるしわ押えリング３０
の重量Ｗｒ，ダイス型１８の重量Ｗｕは、それ等のしわ
押えリング３０，ダイス型１８を製作した後に測定した
実測値であり、成形荷重Ｆfoi （ｉ＝１，２，３，４）
は、しわ押えリング３０，ダイス型１８，および前記ポ
ンチ型１２を試験用のトライプレスに取り付けて実際に
プレス加工を行い、所定品質のプレス品が得られる成形
荷重をトライアンドエラーで求めたものである。成形荷
重Ｆfoi は、金型の重量やトライプレス各部の摺動抵抗
等による影響を排除したもので、例えば図１および図２
のプレス機械１０と同様に構成されたトライプレスを用
いた場合には、スライドプレート２０およびダイス型１
８とエアシリンダ８０による持ち上げ力とが釣り合う状
態でスライドプレート２０がプランジャ２２によって下
降させられるようにエア圧Ｐｂを調整し、その状態でプ
レス加工を行った際に歪ゲージ６１により検出される荷
重Ｆoiに基づいて求めることができる。成形荷重Ｆfoi
はプランジャ２２に連結された４箇所の各々の成形荷重
で、全体の成形荷重はそれらの成形荷重Ｆfoi の合計で
ある。歪みゲージ６１の荷重波形は、歪みゲージ１１６
と同様に前記図６のような波形となり、この波形から成
形荷重Ｆfoi が求められる。また、クッションピン２４
の使用本数ｎは、しわ押えリング３０の形状等に応じ
て、適正なプレス品が得られるように予め実験的に定め
られる。なお、上記成形荷重Ｆfoi を求めるために相対
距離ｈを変更しながら試し打ちを行う際には、プレス素
材４９の物理量に応じて適正なしわ押え荷重Ｆｓ、すな
わち図５のしわ押え荷重Ｆso算出ブロック１２８で算出
されるしわ押え荷重Ｆsoでしわ押えが行われるように、
必要なデータを入力することにより、例えばエア圧Ｐax
算出ブロック１３４，エア圧Ｐａ調整ブロック１３６に
よってエアシリンダ４２のエア圧Ｐａが調圧されるとと
もに、油圧Ｐｓも、均圧状態でしわ押えが行われるよう
に油圧Ｐ₀ ，Ｐ₁ 算出ブロック１３８，油圧Ｐｓ調整ブ
ロック１４０によって調圧される。上記エア圧Ｐｂの調
圧も、エア圧Ｐbx算出ブロック１４２，エア圧Ｐｂ調整
ブロック１４４によって行うことができる。

【００２７】Ｔo ，μの演算式は、プレス素材４９に応
じて適正なしわ押え荷重Ｆsoを次式（２）に従って算出
するためのもので、適正張力Ｔo ，通過抵抗μを求める
ための演算式はプレス素材４９の物理量をパラメータと
して次式（３），（４）のように定められる。すなわ
ち、皺や割れ、歪などが無い適正なプレス品質が得られ
るか否かはプレス加工時にプレス素材４９に生じる張力
Ｔによって決まり、適正張力Ｔo はプレス素材４９の物
理量や金型の形状に応じて定まるのであり、この適正張
力Ｔo を求めるための演算式（３）は実験データやシミ
ュレーション，理論式などによって金型毎に定められ
る。通過抵抗μは、主としてプレス素材４９の積層特性
や表面状況によって定まるが、本実施例のようにダイス
型１８にビード１９が設けられている場合は、そのビー
ド１９の大きさやプレス素材４９がビード１９に係合す
るか否かによって通過抵抗μは変化するため、演算式
（４）も実験データやシミュレーション，理論式などに
よって金型毎に定められる。ビード１９が無ければ、演
算式（４）は必ずしも金型毎に定められる必要はない
し、寸法Ｗa ，Ｗb ，Ｄa ，Ｄb を考慮する必要もな
い。本実施例では、上記しわ押え荷重Ｆsoが適正プレス
加工条件で、Ｔo ，μの演算式を記憶している金型情報
メモリ１３２やＩＤカード９６は関係記憶手段に相当す
る。なお、金型とは無関係にプレス素材４９の物理量か
ら単位断面積当たりの適正張力を求める一般式を、マシ
ン情報と同様にコントローラ９０に記憶しておくととも
に、金型情報として張力発生部の断面積やプレス加工時
におけるプレス素材４９の流入角度などによる補正値を
定めておいて、上記一般式で求めた適正張力から金型毎
の全体の適正張力Ｔo やしわ押え荷重Ｆsoを求めるよう
にすることも可能である。 Ｆso＝Ｔo ／μ ・・・（２） Ｔo ＝ｆ（ｔ，σmax ，ｒ，ｎ，Ｅ，σy ，Ｃe ） ・・・（３） μ＝ｇ（ｄa ，Ｏi ，Ｍ（Δｔa, Δｔb ）， Ｗa ，Ｗb ，Ｄa ，Ｄb ） ・・・（４）

【００２８】図５に戻って、しわ押え荷重Ｆso算出ブロ
ック１２８は、金型情報メモリ１３２に記憶された上記
Ｔo ，μの演算式（３），（４）に従って、前記物理量
入力手段９８から入力された実際の物理量に応じて適正
張力Ｔo ，通過抵抗μを算出し、その適正張力Ｔo でプ
レス加工が行われる適正なしわ押え荷重Ｆsoを上記
（２）式に従って算出する。この工程は請求項１の第１
工程で、しわ押え荷重Ｆso算出ブロック１２８は請求項
２の加工条件演算手段に相当する。

【００２９】エア圧Ｐax算出ブロック１３４は、前記マ
シン情報メモリ１３０に記憶されたマシン情報および金
型情報メモリ１３２に記憶された金型情報に基づいて、
上記しわ押え荷重Ｆso算出ブロック１２８で算出された
しわ押え荷重Ｆsoが得られるエア圧Ｐaxを次式（５）に
従って算出する。エア圧Ｐａ調整ブロック１３６は、プ
レス機械１０の非プレス加工時にエア圧センサ５０によ
って検出されるエアタンク４４内のエア圧Ｐａが算出さ
れたエア圧ＰaxとなるようにＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ
４６を切換制御する。これにより、プレス機械１０の個
体差に拘らずしわ押え荷重Ｆsoでしわ押えが行われる。
この工程は請求項１の第２工程である。 Ｐax＝（Ｆso＋Ｗａ＋Ｗｒ＋ｎ・Ｗｐ）／Ａａ ・・・（５）

【００３０】ここで、本実施例では上記エア圧Ｐax算出
ブロック１３４によってエア圧Ｐaxを算出し、エア圧調
整ブロック１３６によってエア圧Ｐａをそのエア圧Ｐax
となるように調圧することにより、しわ押え荷重Ｆsoで
しわ押えが行われるようになっているが、例えばダイス
型１８によってしわ押えリング３０が僅かに下降させら
れ、エアシリンダ４２によってしわ押え荷重Ｆｓが付与
される状態でプレス機械１０を停止させ、その状態で４
箇所の歪ゲージ６１の合計荷重Ｆｏをしわ押え荷重Ｆｓ
として求めるとともに、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ４６
によってエア圧Ｐａを変更し、しわ押え荷重ＦｓがＦso
となるようにエア圧Ｐａを自動調整するようにしても良
い。しわ押え荷重Ｆｓおよびエア圧Ｐａは前記図７のよ
うな関係を有するため、歪ゲージ６１によって測定され
るしわ押え荷重Ｆｓと、エア圧Ｐａすなわち加工条件調
整手段であるＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ４６によって制
御される制御量との関係を求め、その関係式からしわ押
え荷重Ｆsoが得られるエア圧Ｐaxを求めて、そのエア圧
Ｐaxにエア圧Ｐａを調整すれば良いのである。エア圧Ｐ
ａを連続的に変化させて、しわ押え荷重ＦｓがＦsoとな
るように調圧することもできる。このように、歪ゲージ
６１を用いてエア圧Ｐａを調圧する場合にはマシン情報
や金型情報が不要である。なお、バランサ用エアシリン
ダ８０のエア圧Ｐｂは、スライドプレート２０およびダ
イス型１８と釣り合うように、例えばスライドプレート
２０が上昇端に位置させられた状態において歪ゲージ６
１によって測定されるしわ押え荷重Ｆｓが０となるよう
に予め調圧される。

【００３１】また、本実施例ではエア圧Ｐax算出ブロッ
ク１３４およびエア圧Ｐａ調整ブロック１３６から成る
加工条件制御手段によってＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ４
６を自動制御するようになっていたが、例えばエア圧Ｐ
ax算出ブロック１３４で算出したエア圧Ｐaxおよびエア
圧センサ５０によって検出されたエア圧Ｐａを表示操作
盤９２等に表示させるとともに、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バ
ルブ４６を手動操作するスイッチを表示操作盤９２等に
配設し、そのスイッチを作業者が手動操作してエア圧Ｐ
ａがエア圧Ｐaxとなるように調整するようにしても良
い。エア圧センサ５０によって検出されたエア圧Ｐａか
ら前記（５）式に従って求められるしわ押え荷重Ｆｓ、
および前記しわ押え荷重Ｆso算出ブロック１２８で算出
されたしわ押え荷重Ｆsoを表示操作盤９２等に表示し、
しわ押え荷重ＦｓがＦsoとなるように、作業者がＯＮ，
ＯＦＦ給排気バルブ４６を手動調整するようにしても良
い。エア圧Ｐａから（５）式に従ってしわ押え荷重Ｆｓ
を求める代わりに、ダイス型１８によってしわ押えリン
グ３０が僅かに下降させらた状態で、４箇所の歪ゲージ
６１の合計荷重Ｆｏをしわ押え荷重Ｆｓとして表示操作
盤９２等に表示するようにしても良い。

【００３２】上記しわ押え荷重Ｆsoの設定制御は、コイ
ル材９９が交換された時に行うだけでも良いが、同じコ
イル材９９でも時効によって特性が変化する場合は所定
時間を経過した時、コイル材９９の内周部分と外周部分
とで残留応力などにより特性が異なる場合はコイル材９
９の使用量が所定量を越えた時など、所定の条件下で前
記物理量入力手段９８から物理量が入力された時に逐次
更新するようにしても良い。

【００３３】図５に戻って、油圧Ｐ₀ ，Ｐ₁ 算出ブロッ
ク１３８は、マシン情報メモリ１３０に記憶されたマシ
ン情報、金型情報メモリ１３２に記憶された金型情報、
およびしわ押え荷重Ｆso算出ブロック１２８で求められ
たしわ押え荷重Ｆsoに基づいて、各クッションピン２４
を介してしわ押え荷重Ｆsoを略均等にしわ押えリング３
０に作用させるための初期油圧、すなわちしわ押えリン
グ３０にダイス型１８が当接していない状態における油
圧Ｐ₀ を次式（６）の関係から算出するとともに、しわ
押えリング３０がダイス型１８によって押圧されるプレ
ス加工時に各クッションピン２４に均等にしわ押え荷重
Ｆsoが作用させられている場合の目標油圧Ｐ₁ を次式
（７）の関係から算出する。そして、油圧Ｐｓ調整ブロ
ック１４０は、先ず、油圧センサ３８によって検出され
る油圧Ｐｓの初期油圧が上記初期油圧Ｐ₀ となるよう
に、ポンプ３４および開閉弁３６を制御する。これによ
り、しわ押えリング３０がダイス型１８によって押圧さ
れるプレス加工時に、基本的には各油圧シリンダ３２の
ピストンは平均追い込み寸法Ｘavだけ押し込まれ、各ク
ッションピン２４を介してしわ押え荷重Ｆsoが略均等に
しわ押えリング３０に作用させられるが、体積弾性係数
Ｋは空気の混入等によって必ずしも一定でないなど、上
記初期油圧Ｐ₀ は必ずしも正確でない。このため、油圧
Ｐｓ調整ブロック１４０は、油圧Ｐｓを初期油圧Ｐ₀ に
調圧した後、実際にテストプレスが行われる際にプレス
加工時の油圧Ｐｓを読み込み、その油圧Ｐｓが目標油圧
Ｐ₁ と略一致するように初期油圧Ｐ₀ を補正する。すな
わち、プレス加工時の油圧Ｐｓが目標油圧Ｐ₁ より高い
時は、一部のクッションピン２４にしわ押えリング３０
が当接しておらず、残りのクッションピン２４にしわ押
え荷重Ｆsoが偏って作用している場合であるため、初期
油圧Ｐ₀ を下げてクッションピン２４の追い込み量が全
体的に大きくなるようにすれば良い。また、プレス加工
時の油圧Ｐｓが目標油圧Ｐ₁ より低い時は、一部の油圧
シリンダ３２のピストンがストローク端に達してしわ押
え荷重Ｆsoの一部が直接クッションパッド２８に作用し
ている場合であるため、ストローク端まで達しないよう
に初期油圧Ｐ₀ を上げれば良い。このように補正された
最終的な初期油圧Ｐ₀ および目標油圧Ｐ₁ は、マシン情
報メモリ１３０に記憶される。 Ｘav＝（Ｆso−ｎ・Ａｓ・Ｐ₀ ）Ｖ／ｎ² ・Ａｓ² ・Ｋ ・・・（６） Ｆso＋Ｗｒ＋ｎ・Ｗｐ＝ｎ・Ａｓ・Ｐ₁ ・・・（７）

【００３４】エア圧Ｐbx算出ブロック１４２は、前記マ
シン情報および金型情報に基づいて、スライドプレート
２０およびダイス型１８と釣り合う力でそれ等を持ち上
げるエア圧Ｐbxを次式（８）に従って算出する。エア圧
Ｐｂ調整ブロック１４４は、エア圧センサ８６によって
検出されるエアタンク８２内のエア圧Ｐｂが算出された
エア圧ＰbxとなるようにＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ８４
を切換制御する。これにより、スライドプレート２０お
よびダイス型１８の重量に影響されることなく、金型情
報として設定された各成形荷重Ｆfoi でプレス加工を行
うことができるようになる。 Ｐbx＝（Ｗｕ＋Ｗｓ）／Ａｂ ・・・（８）

【００３５】相対距離ｈ調整ブロック１４６は、前記マ
シン情報および金型情報に基づいて、金型情報として設
定された各成形荷重Ｆfoi でプレス加工が行われるよう
に、４箇所のダイハイト調整機構５２の相対距離ｈをそ
れぞれ独立に調整するもので、先ず、クッションパッド
２８を下降端に保持した状態、言い換えればしわ押え荷
重Ｆｓが作用しない状態でプレス機械１０を作動させ
て、歪ゲージ６１によって検出される荷重Ｆoiに基づい
て成形荷重Ｆfiが０の場合の相対距離ｈの最大値である
基準値ｈ₀ を決定するとともに、マシン情報として設定
された図８に一点鎖線で示されているｈ−Ｆfi仮特性
（Ｆfi＝ａ・ｈ）から成形荷重Ｆfiが成形荷重Ｆfoi と
なる相対距離ｈ₁ を求める。次に、上記基準値ｈ₀ を基
準としてサーボモータ６０により相対距離ｈをｈ₁ に調
整するとともに、その状態でテストプレスが行われる際
に歪ゲージ６１から供給される信号に基づいて成形荷重
Ｆｆ₁を測定する。予め設定されたｈ−Ｆfi仮特性は、
通常の金型よりも剛性が高い場合を基準として設定され
ているため、一般に成形荷重Ｆｆ₁ は成形荷重Ｆfoi よ
り小さい。続いて、上記相対距離ｈ₁ より予め定められ
た変更量Δｈだけ小さい相対距離ｈ₂ に相対距離ｈを変
更し、同様にして成形荷重Ｆｆ₂ を測定する。そして、
それ等の相対距離ｈ₁ ，ｈ₂ および成形荷重Ｆｆ₁ ，Ｆ
ｆ₂ に基づいて、図８に実線で示されているｈ−Ｆfi本
特性（Ｆfi＝ｂ・ｈ）を求めるとともに、そのｈ−Ｆfi
本特性から成形荷重Ｆfi＝Ｆfoi となる相対距離ｈｘを
決定し、サーボモータ６０により相対距離ｈがｈｘとな
るように制御する。かかる相対距離ｈｘの決定および調
整は、４箇所のダイハイト調整機構５２についてそれぞ
れ上記と同様にして独立に行われる。これにより、プレ
ス機械１０毎の剛性の相違等に拘らず、金型情報として
設定された成形荷重Ｆfoi で良好にプレス加工が行われ
る。なお、しわ押え荷重Ｆsoが作用するようにエア圧Ｐ
ａを調圧し、プレス荷重Ｆpiが（Ｆfi＋Ｆso／４）とな
るように上記相対距離ｈｘを調整するようにしても良
い。

【００３６】コントローラ９０はまた、以上の各制御と
は別に、前記歪みゲージ６１によって検出される４箇所
の荷重Ｆoiがそれぞれ予め定められたオーバロード防止
荷重Ｆoli （ｉ＝１，２，３，４）を超えないように、
前記エア圧Ｐｃを制御する。すなわち、異物の存在など
によりオーバロード防止用の油圧シリンダ６２にオーバ
ロード防止荷重Ｆoli が作用した場合には、シリンダ６
６のピストンがエア室７０側へ後退して油圧シリンダ６
２内の作動油が油室６８内へ流入することを許容し、ス
ライドプレート２０とプランジャ２２とが接近できるよ
うに、油圧シリンダ６２の受圧面積やシリンダ６６の油
室６８，エア室７０の受圧面積に基づいて予めエア圧Ｐ
cxが設定されており、上記エア圧Ｐｃがそのエア圧Ｐcx
となるようにＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ７４を切換制御
するようになっているのである。かかるエア圧Ｐｃの調
圧制御は、４個のシリンダ６６についてそれぞれ独立に
行われる。これにより、過大なプレス荷重に起因するプ
レス機械１０や金型等の損傷が防止される。なお、この
エア圧Ｐｃについては、使用する金型とは無関係に設定
できるため、手動操作等により予め調整しておくように
しても差支えない。

【００３７】このように、かかる本実施例のプレス機械
１０においては、予めマシン情報メモリ１３０に記憶さ
れたプレス機械１０固有のマシン情報および送受信機９
４を介してＩＤカード９６から読み込んだ金型固有の金
型情報に基づいて、個々のプレス機械の剛性や各部の摺
動抵抗等の相違に拘らずしわ押え荷重Ｆso，成形荷重Ｆ
foi でプレス加工が行われるように、エア圧Ｐａ，Ｐ
ｂ，油圧Ｐｓ，および相対距離ｈがそれぞれ自動的に初
期設定されるため、トライアンドエラーによる面倒な設
定作業が解消して作業者の負担が大幅に軽減されるとと
もに、優れた品質のプレス品が安定して得られるように
なる。なお、上記エア圧Ｐａ，Ｐｂ，油圧Ｐｓ，および
相対距離ｈは、必ずしも厳密にエア圧Ｐax，Ｐbx，補正
後の初期油圧Ｐ₀ ，相対距離ｈｘと一致するように制御
する必要はなく、要求されるプレス品質を満たすように
予め定められた所定の許容範囲内に入るように制御すれ
ば良い。

【００３８】一方、本実施例のプレス機械１０は、プレ
ス素材４９の所定の物理量に応じて皺や割れ，歪等が生
じない適正なしわ押え荷重Ｆsoを求め、そのしわ押え荷
重Ｆsoでプレス加工が行われるようにエア圧Ｐａが調圧
されるため、例えばコイル材９９毎にプレス素材４９の
物理量がばらついても所定のプレス品質が再現される。
これにより、プレス素材４９のばらつきに起因する不良
品の発生が防止されるとともに、プレス素材４９の材質
や板厚等に関する保証精度が軽減される。また、材質や
板厚等の僅かなばらつきに起因して割れや皺，歪などが
発生し易い低グレードで安価なプレス素材を採用して
も、所定のプレス品質が得られるようになり、製造コス
トを低減できる。しかも、本実施例ではしわ押え荷重Ｆ
soが得られるようにＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ４６が自
動制御されるため、作業者の負担が大幅に軽減されると
ともに、物理量入力手段９８から物理量が自動で入力さ
れるようにすればプレス作業の完全自動化を図ることが
できる。

【００３９】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
１１は、自動車外板パネル等の絞り加工を行うダブルア
クション型のプレス機械１５０の一例で、下型としての
ダイス型１５２はボルスタ１５４上に固設されて使用さ
れる一方、しわ押え型としてのしわ押えリング１５６は
ブランクホルダプレート１５８を介してアウタスライド
１６０に固設され、上型としてのポンチ型１６２はイン
ナスライド１６４に固設されて使用される。アウタスラ
イド１６０は４本のアウタプランジャ１６６を介して上
下動させられるようになっているとともに、インナスラ
イド１６４は４本のインナプランジャ１６８を介して上
下動させられるようになっており、図１２に示されてい
るようにしわ押えリング１５６とダイス型１５２のしわ
押え部１７０との間でプレス素材１７１の周縁部を押圧
しつつ、ポンチ型１６２とダイス型１５２とによって絞
り加工が行われる。上記アウタプランジャ１６６，イン
ナプランジャ１６８は、例えば駆動モータや歯車，クラ
ンク軸，ジョイントピン，リンクなどを備えた昇降駆動
手段１６９により、それぞれ所定のタイミングで上下移
動させられるようになっている。

【００４０】図１２から明らかなように、上記アウタプ
ランジャ１６６は、前記実施例のダイハイト調整機構５
２と同様のダイハイト調整機構１７２を介してアウタス
ライド１６０に連結されており、サーボモータ１７４に
よって相対距離ｈａが調整されるようになっている。こ
の相対距離ｈａは、サーボモータ１７４に設けられたロ
ータリエンコーダ１７６（図１４参照）によって検出さ
れる。かかる相対距離ｈａが大きくなる程アウタスライ
ド１６０はアウタプランジャ１６６に対して下降させら
れ、アウタプランジャ１６６が下降端に達した時のしわ
押え荷重Ｆｓが変更される。なお、４本のアウタプラン
ジャ１６６は、それぞれ上記ダイハイト調整機構１７２
を介してアウタスライド１６０に連結されており、それ
ぞれ相対距離ｈａが調整される。また、各アウタプラン
ジャ１６６には、それぞれ歪ゲージ１７８が取り付けら
れ、個々のアウタプランジャ１６６に作用するそれぞれ
の荷重Ｆai（ｉ＝１，２，３，４）を検出するようにな
っている。荷重Ｆaiは、歪ゲージ１７８の出力信号と前
記荷重測定装置１００による測定値との関係を記憶した
データマップなどから求められる。

【００４１】上記ダイハイト調整機構１７２は、油圧シ
リンダ１８０のピストン１８２に一体的に連結されてい
る一方、油圧シリンダ１８０のハウジングはアウタスラ
イド１６０に一体的に配設されている。油圧シリンダ１
８０の圧力室内には作動油が充填されているとともに、
その圧力室はシリンダ１８４の油室１８６に連通させら
れている。シリンダ１８４のエア室１８８はエアタンク
１９０に連通させられているとともに、そのエアタンク
１９０は電磁式のＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ２００を介
して圧力エア源２６２に接続されており、ＯＮ，ＯＦＦ
給排気バルブ２００が切換制御されることにより、エア
室１８８内のエア圧Ｐｅがしわ押え荷重Ｆｓに応じて調
整されるようになっている。このエア圧Ｐｅはエア圧セ
ンサ２０２によって検出される。上記油圧シリンダ１８
０，シリンダ１８４，エアタンク１９０等は、４本のア
ウタプランジャ１６６とアウタスライド１６０との連結
部にそれぞれ配設されており、それぞれエア圧Ｐｅが調
圧されるようになっている。

【００４２】また、アウタスライド１６０は、プレス機
械１５０の機枠１９６に配設された４本のアウタバラン
サ用エアシリンダ２１６に連結されている。エアシリン
ダ２１６の圧力室はエアタンク２１８に連通させられて
いるとともに、そのエアタンク２１８は電磁式のＯＮ，
ＯＦＦ給排気バルブ２０４を介して圧力エア源２６２に
接続されており、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ２０４が切
換制御されることにより、エア圧Ｐｄが調整されるよう
になっている。このエア圧Ｐｄは、エア圧センサ２０６
によって検出されるとともに、ブランクホルダプレート
１５８，アウタスライド１６０およびしわ押えリング１
５６の重量がしわ押え荷重Ｆｓに影響しないように調圧
される。なお、４本のエアシリンダ２１６の圧力室は共
通のエアタンク２１８に接続されている。

【００４３】一方、前記インナプランジャ１６８は、図
１３に示されているように、前記ダイハイト調整機構１
７２と同様のダイハイト調整機構２４０を介してインナ
スライド１６４に連結されており、サーボモータ２４２
によって相対距離ｈｂが調整されるようになっている。
この相対距離ｈｂは、サーボモータ２４２に設けられた
ロータリエンコーダ２４４（図１４参照）によって検出
される。かかる相対距離ｈｂが大きくなる程インナスラ
イド１６４はインナプランジャ１６８に対して下降させ
られ、インナプランジャ１６８が下降端に達した時の成
形荷重Ｆｆが変更される。なお、４本のインナプランジ
ャ１６８は、それぞれ上記ダイハイト調整機構２４０を
介してインナスライド１６４に連結されており、それぞ
れ相対距離ｈｂが調整される。また、各インナプランジ
ャ１６８には、それぞれ歪ゲージ２４６が取り付けら
れ、個々のインナプランジャ１６８に作用するそれぞれ
の荷重Ｆbi（ｉ＝１，２，３，４）を検出するようにな
っている。荷重Ｆbiは、歪ゲージ２４６の出力信号と荷
重測定装置１００による測定値との関係を記憶したデー
タマップなどから求められる。

【００４４】上記ダイハイト調整機構２４０は、オーバ
ロード防止用に設けられた油圧シリンダ２４８のピスト
ン２５０に一体的に連結されている一方、油圧シリンダ
２４８のハウジングはインナスライド１６４に一体的に
配設されている。油圧シリンダ２４８の圧力室内には作
動油が充填されているとともに、その圧力室はシリンダ
２５２の油室２５４に連通させられている。シリンダ２
５２のエア室２５６はエアタンク２５８に連通させられ
ているとともに、そのエアタンク２５８は電磁式のＯ
Ｎ，ＯＦＦ給排気バルブ２６０を介して工場内の圧力エ
ア源２６２に接続されており、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バル
ブ２６０が切換制御されることにより、エア室２５６や
エアタンク２５８内のエア圧Ｐｇが調整されるようにな
っている。このエア圧Ｐｇはエア圧センサ２６４によっ
て検出される。かかるエア圧Ｐｇは、上記油圧シリンダ
２４８に過大な荷重が作用した場合にシリンダ２５２の
ピストンがエア室２５６側へ後退してダイハイト調整機
構２４０とインナスライド１６４とが接近することを許
容し、プレス機械１５０や金型等の損傷を防止するよう
に、プレス機械１５０のプレス能力に応じて調圧され
る。なお、上記油圧シリンダ２４８，シリンダ２５２，
エアタンク２５８等は、４本のインナプランジャ１６８
とインナスライド１６４との連結部にそれぞれ配設され
ており、それぞれエア圧Ｐｇが調圧される。

【００４５】また、インナスライド１６４は、プレス機
械１５０の機枠１９６に配設された４本のインナバラン
サ用エアシリンダ２６６に連結されている。エアシリン
ダ２６６の圧力室はエアタンク２６８に連通させられて
いるとともに、そのエアタンク２６８は電磁式のＯＮ，
ＯＦＦ給排気バルブ２７０を介して前記圧力エア源２６
２に接続されており、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ２７０
が切換制御されることにより、圧力室内やエアタンク２
６８内のエア圧Ｐｆが調整されるようになっている。こ
のエア圧Ｐｆは、エア圧センサ２７２によって検出され
るとともに、インナスライド１６４およびポンチ型１６
２の重量が成形荷重Ｆｆに影響しないように調圧され
る。なお、４本のエアシリンダ２６６の圧力室は共通の
エアタンク２６８に接続されている。

【００４６】かかるプレス機械１５０は、図１４に示さ
れているようにコントローラ２８０を備えており、前記
エア圧センサ２０２，２０６，２６４，２７２，ロータ
リエンコーダ１７６，２４４，歪ゲージ１７８，２４６
から出力されるエア圧Ｐｅ，Ｐｄ，Ｐｇ，Ｐｆ，相対距
離ｈａ，ｈｂ，荷重Ｆai，Ｆbiを表す信号は、それぞれ
このコントローラ２８０に供給されるとともに、前記Ｏ
Ｎ，ＯＦＦ給排気バルブ２００，２０４，２６０，２７
０，モータ１７４，２４２の作動状態はコントローラ２
８０によって制御される。コントローラ２８０は、ＣＰ
Ｕ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，入出力インタフェース回路，Ａ／
Ｄコンバータ等を有するマイクロコンピュータにて構成
されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ
に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。
図１４では、モータ１７４，２４２、歪ゲージ１７８，
２４６、ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ２００，２６０、エ
ア圧センサ２０２，２６４がそれぞれ一つずつ示されて
いるだけであるが、プレス機械１５０が備えている数、
本実施例では４つずつについてそれぞれ同様な処理が行
われる。

【００４７】かかるコントローラ２８０にはまた、上記
エア圧等を表示するとともに各種の設定や切換え，入力
等の操作を行う表示操作盤２８２，前記ダイス型１５２
に設けられたＩＤカード３０６（図１１参照）から金型
固有の金型情報を読み込む送受信機３０４，プレス素材
１７１の所定の物理量を入力する物理量入力手段２８４
が接続されているとともに、必要に応じて前記荷重測定
装置１００が接続される。物理量入力手段２８４は、プ
レス加工条件としてのしわ押え荷重Ｆｓを設定する際に
必要な物理量、すなわち前記実施例と同様な物理量を入
力するためのもので、前記物理量入力手段９８と同様に
構成される。荷重測定装置１００は、図１５に示すよう
にダイス型１５２やしわ押えリング１５６，ポンチ型１
６２の代わりにプレス機械１５０に配設されるととも
に、前記柱状部１１０の上端にはスペーサブロック１２
２がボルト等によって固定され、前記歪ゲージ１１４に
よりアウタスライド１６０のアウタ荷重すなわちしわ押
え荷重Ｆｓが測定されるとともに、歪ゲージ１１６によ
りインナ荷重すなわち成形荷重Ｆｆが測定される。

【００４８】コントローラ２８０は、ＲＯＭに予め記憶
されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、
図１６に示されているように各種の機能を実行するよう
になっており、マシン情報メモリ３１０には予めプレス
機械１５０固有のマシン情報が記憶されているととも
に、金型情報メモリ３１２には前記ＩＤカード３０６か
ら読み込んだ金型情報が記憶される。これ等のマシン情
報および金型情報は、適切なプレス加工を行うことがで
きる前記エア圧Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ，相対距離ｈａ，ｈｂ
を決定するために必要な情報で、例えば以下のようなも
のである。なお、金型情報には、金型の種類すなわち車
種や品番、使用プレス機械、工程等の情報も含まれてい
る。 （マシン情報） ・シリンダ１８８のピストンの追い込み寸法Ｙ ・油圧シリンダ１８０の受圧面積Ａｘ ・シリンダ１８４の油室１８６の受圧面積Ａｙ ・シリンダ１８４のエア室１８８の受圧面積Ａｚ ・エアタンク１９０の容量Ｖｅ ・ブランクホルダプレート１５８を含むアウタスライド
１６０の重量Ｗos ・インナスライド１６４の重量Ｗis ・エアシリンダ２１６の受圧面積（４本の合計）Ａｄ ・エアシリンダ２６６の受圧面積（４本の合計）Ａｆ ・ｈａ−Ｆsi仮特性（Ｆsi＝ｃ・ｈａ＋ｄ） ・ｈｂ−Ｆfi仮特性（Ｆfi＝ｅ・ｈｂ） （金型情報） ・しわ押えリング１５６の重量Ｗｒ ・ポンチ型１６２の重量Ｗｑ ・成形荷重Ｆfoi ・Ｔo ，μの演算式

【００４９】ここで、上記追い込み寸法Ｙ，受圧面積Ａ
ｘ，Ａｙ，Ａｚ，容量Ｖｅは、アウタスライド１６０を
４本のアウタプランジャ１６６に連結する４箇所の連結
部についてそれぞれ独立に定められる。追い込み寸法Ｙ
は、シリンダ１８４のピストンのエア室１８８側への移
動ストロークであり、このようにピストンが追い込まれ
てエア圧Ｐｅに基づくしわ押えが確実に行われるよう
に、予め実験等によって求められる。受圧面積Ａｘ，Ａ
ｙ，Ａｚは、油圧シリンダ１８０，シリンダ１８４の作
動特性に基づいて摺動抵抗やエア漏れ等を含んだ実質的
な受圧面積が定められ、容量Ｖｅはエア室１８８の容積
を含むものでピストンの移動ストロークに対するエア圧
Ｐｅの変化などから求められる。

【００５０】ブランクホルダプレート１５８を含むアウ
タスライド１６０の重量Ｗosは摺動抵抗を差し引いた値
であり、例えばプレス機械１５０を作動させてアウタス
ライド１６０の下降時における荷重Ｆaiを前記歪ゲージ
１７８によって検出するとともに、前記エアシリンダ２
１６のエア圧Ｐｄを変更することにより、４個の歪ゲー
ジ１７８の合計荷重Ｆａ−エア圧Ｐｄ特性を求め、その
合計荷重Ｆａ−エア圧Ｐｄ特性から前記実施例における
スライドプレート２０の重量Ｗｓを求める場合と同様に
して求められる。摺動抵抗分を別個にマシン情報として
設定することもできる。インナスライド１６４の重量Ｗ
isについても同様に合計荷重Ｆｂ−エア圧Ｐｆ特性から
求められる。また、エアシリンダ２１６の受圧面積Ａｄ
は４本のエアシリンダ２１６の合計で、個々のエアシリ
ンダ２１６のエア漏れを加味したものであり、前記合計
荷重Ｆａ−エア圧Ｐｄ特性の傾きは、この受圧面積Ａｄ
に相当する。エアシリンダ２６６の受圧面積Ａｆも４本
のエアシリンダ２６６の合計で、個々のエアシリンダ２
６６のエア漏れを加味したものであり、前記合計荷重Ｆ
ｂ−エア圧Ｐｆ特性の傾きは、この受圧面積Ａｆに相当
する。

【００５１】ｈａ−Ｆsi仮特性（ｉ＝１，２，３，４）
は、アウタプランジャ１６６が下降端に達した時のしわ
押え荷重Ｆsiと相対距離ｈａとの特性（Ｆsi＝ｃ・ｈａ
＋ｄ）で、前記荷重測定装置１００を用いて、相対距離
ｈａを種々変更しつつ歪ゲージ１１４によりアウタプラ
ンジャ１６６が下降端に達した時のしわ押え荷重Ｆsiを
測定したものであり、プレス機械１５０の剛性を反映し
ている。このｈａ−Ｆsi仮特性の測定に際しては、アウ
タスライド１６０およびブランクホルダプレート１５８
とエアシリンダ２１６による持ち上げ力とが釣り合う状
態でアウタスライド１６０がアウタプランジャ１６６に
よって下降させられるようにエア圧Ｐｄを調整して行わ
れるとともに、エア圧Ｐｅによってしわ押え荷重Ｆsiは
変化するため、図１７に示すようにエア圧Ｐｅをパラメ
ータとして設定される。また、かかるｈａ−Ｆsi仮特性
は、しわ押え荷重Ｆsiが０の場合の相対距離ｈａ₀ を基
準として定められるとともに、歪ゲージ１１４が取り付
けられた４本の柱状部１１０の配設位置についてそれぞ
れ求められ、全体のしわ押え荷重Ｆｓは各しわ押え荷重
Ｆsiの合計になる。４本の柱状部１１０は、アウタプラ
ンジャ１６６に略対応する位置に配設されている。な
お、アウタプランジャ１６６に取り付けられた歪ゲージ
１７８を用いてｈａ−Ｆsi仮特性を求めることもでき
る。

【００５２】ｈｂ−Ｆfi仮特性（ｉ＝１，２，３，４）
は、インナプランジャ１６８が下降端に達した時の成形
荷重Ｆfiと相対距離ｈｂとの特性（Ｆfi＝ｅ・ｈｂ）
で、前記実施例におけるｈ−Ｆfi仮特性（Ｆfi＝ａ・
ｈ）と同様にして設定される。具体的には、前記荷重測
定装置１００を用いて、相対距離ｈｂを変更しつつ歪ゲ
ージ１１６によりインナプランジャ１６８が下降端に達
した時の成形荷重Ｆfiを測定するのであり、プレス機械
１５０の剛性を反映している。このｈｂ−Ｆfi仮特性の
測定に際しても、インナスライド１６４とエアシリンダ
２６６による持ち上げ力とが釣り合う状態でインナスラ
イド１６４がインナプランジャ１６８によって下降させ
られるようにエア圧Ｐｆを調整して行われる。また、こ
のｈｂ−Ｆfi仮特性は被挟圧部材１１２が配設された４
箇所についてそれぞれ求められ、全体の成形荷重Ｆｆは
個々の成形荷重Ｆfiの合計になる。４本の被挟圧部材１
１２は、インナプランジャ１６８に略対応する位置に配
設されている。なお、インナプランジャ１６８に取り付
けられた歪ゲージ２４６を用いてｈｂ−Ｆfi仮特性を求
めることもできる。

【００５３】前記金型情報におけるしわ押えリング１５
６の重量Ｗｒ，ポンチ型１６２の重量Ｗｑは、それ等の
しわ押えリング１５６，ポンチ型１６２を製作した後に
測定した実測値であり、成形荷重Ｆfoi （ｉ＝１，２，
３，４）は、しわ押えリング１５６，ポンチ型１６２，
および前記ダイス型１５２を試験用のトライプレスに取
り付けて実際にプレス加工を行い、適正なプレス品が得
られる成形荷重をトライアンドエラーで求めたものであ
る。成形荷重Ｆfoi は、金型の重量やトライプレス各部
の摺動抵抗等による影響を排除したもので、例えば図１
１のプレス機械１５０と同様に構成されたトライプレス
を用いた場合には、インナスライド１６４およびポンチ
型１６２とエアシリンダ２６６による持ち上げ力とが釣
り合う状態でインナスライド１６４がインナプランジャ
１６８によって下降させられるようにエア圧Ｐｆを調整
し、その状態でプレス加工を行った際に各歪ゲージ２４
６により検出される荷重Ｆbiに基づいて成形荷重Ｆfoi
が求められる。成形荷重Ｆfoi はプランジャ１６８に連
結された４箇所の各々の荷重で、全体の成形荷重Ｆfoは
４箇所の成形荷重Ｆfoi の合計となる。なお、上記成形
荷重Ｆfoi を求めるために相対距離ｈｂを変更しながら
試し打ちを行う際には、プレス素材１７１の物理量に応
じて適正なしわ押え荷重Ｆｓ、すなわち図１６のしわ押
え荷重Ｆso算出ブロック２８６で算出されるしわ押え荷
重Ｆsoでしわ押えが行われるように、必要なデータを入
力することにより、例えばエア圧Ｐex算出ブロック３１
８，エア圧Ｐｅ調整ブロック３２０でエア圧Ｐｅが調圧
され、相対距離ｈａ調整ブロック３３０によって相対距
離ｈａが調整されるとともに、エア圧Ｐｄについても、
アウタスライド１６０，ブランクホルダプレート１５
８，およびしわ押えリング１５６とエアシリンダ２１６
による持ち上げ力とが釣り合うようにエア圧Ｐdx算出ブ
ロック３１４，エア圧Ｐｄ調整ブロック３１６によって
調圧される。上記エア圧Ｐｆの調圧も、エア圧Ｐfx算出
ブロック３２６，エア圧Ｐｆ調整ブロック３２８によっ
て行うことができる。

【００５４】また、Ｔo ，μの演算式は、前記実施例と
同様にプレス素材１７１の物理量に応じて適正なしわ押
え荷重Ｆsoを求めるためのもので、実験データやシミュ
レーション，理論式などにより前記（３）式，（４）式
と同様に定められる。しわ押え荷重Ｆsoは適正プレス加
工条件で、Ｔo ，μの演算式を記憶している金型情報メ
モリ３１２やＩＤカード３０６は関係記憶手段に相当す
る。

【００５５】図１６に戻って、しわ押え荷重Ｆso算出ブ
ロック２８６は、金型情報メモリ３１２に記憶された上
記Ｔo ，μの演算式に従って、前記物理量入力手段２８
４から入力された実際の物理量に応じて適正張力Ｔo ，
通過抵抗μを算出し、その適正張力Ｔo でプレス加工が
行われる適正なしわ押え荷重Ｆsoを前記（２）式に従っ
て算出する。この工程は請求項１の第１工程で、しわ押
え荷重Ｆso算出ブロック２８６は請求項２の加工条件演
算手段に相当する。なお、本実施例では全体のしわ押え
荷重Ｆsoを算出するようになっているが、しわ押え荷重
Ｆｓを調整可能なダイハイト調整機構１７２が設けられ
た４箇所について、それぞれ適正張力Ｔoiを求めるため
の演算式をＩＤカード３０６に記憶させておき、４箇所
のしわ押え荷重Ｆsoi を別々に求めるようにすることも
可能である。

【００５６】エア圧Ｐdx算出ブロック３１４は、上記マ
シン情報メモリ３１０に記憶されたマシン情報および金
型情報メモリ３１２に記憶された金型情報に基づいて、
アウタスライド１６０，ブランクホルダプレート１５
８，およびしわ押えリング１５６と釣り合う力でそれ等
を持ち上げるエア圧Ｐdxを次式（９）に従って算出す
る。エア圧Ｐｄ調整ブロック３１６は、エア圧センサ２
０６によって検出されるエアタンク２１８内のエア圧Ｐ
ｄが算出されたエア圧ＰdxとなるようにＯＮ，ＯＦＦ給
排気バルブ２０４を切換制御する。これにより、アウタ
スライド１６０，ブランクホルダプレート１５８，およ
びしわ押えリング１５６の重量に影響されることなく、
前記しわ押え荷重Ｆsoで算出されたしわ押え荷重Ｆsoで
プレス加工を行うことができるようになる。エアタンク
２１８の容量は充分に大きく、アウタスライド１６０の
下降に伴う４本のエアシリンダ２１６の容積変化に起因
するエア圧Ｐｄの変動は殆ど無視できる程度であるが、
この容積変化を考慮してエア圧Ｐdxを算出することもで
きる。 Ｐdx＝（Ｗｒ＋Ｗos）／Ａｄ ・・・（９）

【００５７】エア圧Ｐex算出ブロック３１８は、前記し
わ押え荷重Ｆso算出ブロック２８６で算出されたしわ押
え荷重Ｆsoでしわ押えが行われ得るように、前記マシン
情報に基づいてエア圧Ｐexを次式（10）の関係から算出
する。エア圧Ｐｅ調整ブロック３２０は、エア圧センサ
２０２によって検出されるエアタンク１９０内のエア圧
Ｐｅが算出されたエア圧ＰexとなるようにＯＮ，ＯＦＦ
給排気バルブ２００を切換制御する。このエア圧Ｐｅの
設定は、４箇所のエアタンク１９０についてそれぞれ行
われる。そして、このように４箇所のエアタンク１９０
内のエア圧Ｐｅがそれぞれ制御されることにより、プレ
ス機械１５０各部の受圧面積の相違等に拘らずしわ押え
荷重Ｆsoで良好にしわ押えが行われ得るようになる。な
お、（10）式のＰｔは大気圧である。 Ｆso／４＝（Ａｘ・Ａｚ／Ａｙ）｛（Ｐex＋Ｐｔ）〔Ｖｅ／（Ｖｅ −Ａｚ・Ｙ）〕−Ｐｔ｝ ・・・（10）

【００５８】エア圧Ｐfx算出ブロック３２６は、前記マ
シン情報および金型情報に基づいて、インナスライド１
６４およびポンチ型１６２と釣り合う力でそれ等を持ち
上げるエア圧Ｐfxを次式（11）に従って算出する。エア
圧Ｐｆ調整ブロック３２８は、エア圧センサ２７２によ
って検出されるエアタンク２６８内のエア圧Ｐｆが算出
されたエア圧ＰfxとなるようにＯＮ，ＯＦＦ給排気バル
ブ２７０を切換制御する。これにより、インナスライド
１６４およびポンチ型１６２の重量に影響されることな
く、金型情報として設定された各成形荷重Ｆfoi でプレ
ス加工を行うことができるようになる。エアタンク２６
８の容量は充分に大きく、インナスライド１６４の下降
に伴う４本のエアシリンダ２６６の容積変化に起因する
エア圧Ｐｆの変動は殆ど無視できる程度であるが、この
容積変化を考慮してエア圧Ｐfxを算出することもでき
る。 Ｐfx＝（Ｗｑ＋Ｗis）／Ａｆ ・・・（11）

【００５９】相対距離ｈａ調整ブロック３３０は、前記
しわ押え荷重Ｆso算出ブロック２８６で算出されたしわ
押え荷重Ｆsoでしわ押えが行われるように、前記マシン
情報に基づいて４箇所のダイハイト調整機構１７２の相
対距離ｈａをそれぞれ独立に調整するもので、先ず、歪
ゲージ１７８によって検出される荷重Ｆaiに基づいてし
わ押え荷重Ｆsiが０の場合の相対距離ｈａの最大値であ
る基準値ｈａ₀ を決定するとともに、マシン情報として
設定された図１７に示すｈａ−Ｆsi仮特性（Ｆsi＝ｃ・
ｈａ＋ｄ）の中から、前記エア圧Ｐex算出ブロック３１
８で求められたエア圧Ｐexに対応するものを選択する。
そして、その選択したｈａ−Ｆsi仮特性に基づいて、図
１８に示すようにしわ押え荷重Ｆso／４が得られる相対
距離ｈａ ₁ を求めるとともに、上記基準値ｈａ₀ を基準
としてサーボモータ１７４により相対距離ｈａをｈａ₁
に調整し、その状態でテストプレスが行われる際に歪ゲ
ージ１７８から供給される信号に基づいてしわ押え荷重
Ｆｓ₁ を測定する。予め設定されたｈａ−Ｆsi仮特性
は、通常の金型よりも剛性が高い場合を基準として設定
されているため、一般にしわ押え荷重Ｆｓ₁ はしわ押え
荷重Ｆso／４より小さく、その差に基づいてｈａ−Ｆsi
本特性（Ｆsi＝ｃ・ｈａ＋ｆ）を求めるとともに、その
ｈａ−Ｆsi本特性からしわ押え荷重Ｆso／４が得られる
相対距離ｈaxを決定し、サーボモータ１７４により相対
距離ｈａがｈaxとなるように制御する。かかる相対距離
ｈaxの決定および調整は、４箇所のダイハイト調整機構
１７２についてそれぞれ上記と同様にして独立に行われ
る。これにより、プレス機械１５０毎の剛性の相違等に
拘らず、しわ押え荷重Ｆso算出ブロック２８６で算出さ
れたしわ押え荷重Ｆsoで良好にプレス加工が行われる。

【００６０】ここで、前記エア圧Ｐex算出ブロック３１
８，エア圧Ｐｅ調整ブロック３２０でエア圧Ｐｅを調圧
するとともに、相対距離ｈａ調整ブロック３３０で相対
距離ｈａを調整する工程は、適正プレス加工条件として
のしわ押え荷重Ｆsoに調整する請求項１の第２工程で、
ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ２００やダイハイト調整機構
１７２のサーボモータ１７４は加工条件調整手段に相当
する。また、この実施例においても、例えばしわ押え荷
重Ｆso算出ブロック２８６で算出したしわ押え荷重Ｆso
および歪ゲージ１７８の測定荷重Ｆaiすなわちしわ押え
荷重Ｆsi，合計しわ押え荷重Ｆｓを表示操作盤２８２等
に表示し、しわ押え荷重ＦｓがＦsoとなるように、作業
者がＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ２００のスイッチを手動
操作してエア圧Ｐｅを調整したり、サーボモータ１７４
のスイッチを手動操作して相対距離ｈａを調整したりす
るようにしても良いなど、しわ押え荷重Ｆｓの調整方法
は適宜定められる。

【００６１】相対距離ｈｂ調整ブロック３３２は、前記
マシン情報および金型情報に基づいて、金型情報として
設定された各成形荷重Ｆfoi でプレス加工が行われるよ
うに、４箇所のダイハイト調整機構２４０の相対距離ｈ
ｂをそれぞれ独立に調整するもので、前記実施例におけ
る相対距離ｈ調整ブロック１４６と全く同じ機能を有す
る。

【００６２】コントローラ２８０はまた、以上の各制御
とは別に、前記歪みゲージ２４６によって検出される４
箇所の荷重Ｆbiがそれぞれ予め定められたオーバロード
防止荷重Ｆoli （ｉ＝１，２，３，４）を超えないよう
に、前記実施例におけるエア圧Ｐｃの制御と同様にエア
圧Ｐｇを制御する。このエア圧Ｐｇについては、使用す
る金型とは無関係に設定できるため、手動操作等により
予め調整しておくようにしても差支えない。

【００６３】このように、かかる本実施例のプレス機械
１５０においても、予めマシン情報メモリ３１０に記憶
されたプレス機械１５０固有のマシン情報および送受信
機３０４を介してＩＤカード３０６から読み込んだ金型
固有の金型情報に基づいて、個々のプレス機械の剛性や
各部の摺動抵抗等の相違に拘らずしわ押え荷重Ｆso，成
形荷重Ｆfoi でプレス加工が行われるように、エア圧Ｐ
ｄ，Ｐｅ，Ｐｆ，相対距離ｈａ，ｈｂがそれぞれ自動的
に調整されるため、トライアンドエラーによる面倒な調
整作業が解消して作業者の負担が大幅に軽減されるとと
もに、優れた品質のプレス品が安定して得られるように
なる。なお、上記エア圧Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ，相対距離ｈ
ａ，ｈｂは、必ずしも厳密にエア圧Ｐdx，Ｐex，Ｐfx，
相対距離ｈax，ｈbxと一致するように制御する必要はな
く、要求されるプレス品質を満たすように予め定められ
た所定の許容範囲内に入るように制御すれば良いことは
前記実施例と同様である。

【００６４】一方、本実施例のプレス機械１５０は、プ
レス素材１７１の所定の物理量に応じて皺や割れ，歪等
が生じない適正なしわ押え荷重Ｆsoを求め、そのしわ押
え荷重Ｆsoでプレス加工が行われるようにエア圧Ｐｅや
相対距離ｈａが調整されるため、例えばコイル材毎にプ
レス素材１７１の物理量がばらついても所定のプレス品
質が再現される。これにより、プレス素材１７１のばら
つきに起因する不良品の発生が防止されるとともに、プ
レス素材１７１の材質や板厚等に関する保証精度が軽減
される。また、材質や板厚等の僅かなばらつきに起因し
て割れや皺，歪などが発生し易い低グレードで安価なプ
レス素材を採用しても、所定のプレス品質が得られるよ
うになり、製造コストを低減できる。しかも、適正なし
わ押え荷重Ｆsoでしわ押えが行われるようにＯＮ，ＯＦ
Ｆ給排気バルブ２００およびサーボモータ１７４が自動
制御されるため、作業者の負担が大幅に軽減されるとと
もに、物理量入力手段２８４から物理量が自動で入力さ
れるようにすればプレス作業の完全自動化を図ることが
できる。

【００６５】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。

【００６６】例えば、前記実施例のプレス機械１０，１
５０は絞り加工を行うものであったが、曲げ加工等を行
う他のプレス機械にも本発明は同様に適用され得る。

【００６７】また、前記各実施例ではプレス素材４９，
１７１の物理量に応じて適正なしわ押え荷重Ｆsoを求
め、そのしわ押え荷重Ｆsoでプレス加工が行われるよう
になっていたが、プレス素材４９，１７１の所定の物理
量に応じて適正な成形荷重を求め、その成形荷重でプレ
ス加工が行われるようにしても良い。

【００６８】また、前記実施例では適正張力Ｔo および
通過抵抗μを算出してしわ押え荷重Ｆsoを求めるように
なっていたが、プレス素材４９，１７１の物理量から直
接しわ押え荷重Ｆsoを求めるようにすることも可能であ
る。

【００６９】また、前記実施例ではプレス素材４９，１
７１の物理量に基づいて適正張力Ｔo ，通過抵抗μを求
めるようになっていたが、例えば標準物理量およびその
標準物理量の場合に所定のプレス品質が得られる標準張
力Ｔn ，標準通過抵抗μn を定めておき、実際の物理量
と標準物理量との偏差から補正張力ΔＴ，補正通過抵抗
Δμを求め、適正張力（Ｔn ＋ΔＴ）や通過抵抗（μn
＋Δμ）を求めるようにしても良い。標準物理量におい
て所定のプレス品質が得られる標準しわ押え荷重Ｆsnを
設定し、実際の物理量と標準物理量との偏差から補正し
わ押え荷重ΔＦｓを求め、それ等を加算して適正なしわ
押え荷重Ｆsoを求めるようにすることもできる。

【００７０】また、前記実施例では４箇所ずつのダイハ
イト調整機構５２，１７２，２４０の相対距離ｈ，ｈ
ａ，ｈｂがそれぞれ独立に調整され得るようになってい
たが、単一のサーボモータ等により４箇所の相対距離
ｈ，ｈａ，ｈｂがそれぞれ一律に調整されるプレス機械
にも本発明は適用できる。エア圧Ｐｃ，Ｐｅ，Ｐｇにつ
いても、それぞれ共通の回路で一律に調圧されるように
しても良い。

【００７１】また、前記実施例ではバランサ用の４本ず
つのエアシリンダ８０，２１６，２６６がそれぞれ共通
のエアタンク８２，２１８，２６８に接続されていた
が、それ等がそれぞれ独立のエアタンクを備えていてエ
ア圧が独立に調整されるようになっていても良い。

【００７２】また、前記実施例では各部のエア圧や油圧
を調整する手段としてポンプや開閉弁、ＯＮ，ＯＦＦ給
排気バルブなどが用いられていたが、他の種々の圧力調
整手段を採用することが可能である。

【００７３】また、前記第１実施例では油圧シリンダ３
２によってクッションピン２４の寸法のばらつき等を吸
収する均圧クッション装置５１を備えたプレス機械１０
について説明したが、油圧シリンダ３２以外の寸法誤差
吸収手段を備えた均圧クッション装置を有するプレス機
械や、そのような均圧クッション機構を備えていないシ
ングルアクション型のプレス機械にも本発明は適用され
得る。前記エアシリンダ４２の代わりに油圧シリンダが
設けられ、その油圧シリンダ内の作動油をリリーフさせ
ながら所定の下降抵抗を付与してしわ押え荷重を作用さ
せるプレス機械にも適用され得る。

【００７４】また、前記第２実施例では、シリンダ１８
４のピストンが後退するハイドロ成形ゾーンでしわ押え
を行う場合について説明したが、ピストンが後退する前
のメカ成形ゾーンでしわ押えを行う場合にも本発明は適
用され得、その場合には相対距離ｈａだけでしわ押え荷
重Ｆｓを調整できる。

【００７５】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたシングルアクション型プレ
ス機械の一例を示す構成図である。

【図２】図１のプレス機械のダイハイト調整機構の近傍
部分を示す構成図である。

【図３】図１のプレス機械の制御系統を説明するブロッ
ク線図である。

【図４】図１のプレス機械に荷重測定装置が配置された
状態を示す図である。

【図５】図３のコントローラの機能を説明するブロック
線図である。

【図６】図４の荷重測定によって得られる荷重波形の一
例を示す図である。

【図７】図４の荷重測定によって得られるしわ押え荷重
Ｆｓとエア圧Ｐａとの関係を示す図である。

【図８】図１のプレス機械の成形荷重Ｆfiと相対距離ｈ
との関係を示す図である。

【図９】図１のプレス機械でプレス加工を行うプレス素
材の各部の寸法を説明する図である。

【図１０】図１のプレス機械でプレス加工を行うプレス
素材の機械的性質に関する物理量を説明する図である。

【図１１】本発明が適用されたダブルアクション型プレ
ス機械の一例を示す構成図である。

【図１２】図１１のプレス機械のアウタ側ダイハイト調
整機構の近傍部分を示す構成図である。

【図１３】図１１のプレス機械のインナ側ダイハイト調
整機構の近傍部分を示す構成図である。

【図１４】図１１のプレス機械の制御系統を説明するブ
ロック線図である。

【図１５】図１１のプレス機械に荷重測定装置が配置さ
れた状態を示す図である。

【図１６】図１４のコントローラの機能を説明するブロ
ック線図である。

【図１７】図１１のプレス機械のしわ押え荷重Ｆsiと相
対距離ｈａとの関係を示す図である。

【図１８】図１７の荷重特性から目的とするしわ押え荷
重Ｆso／４が得られる相対距離ｈaxを求める方法を説明
する図である。

【符号の説明】

１０：プレス機械 ４６：ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ（加工条件調整手段） ４９：プレス素材 ９６：ＩＤカード（関係記憶手段） ９８：物理量入力手段 １２８：しわ押え荷重Ｆso算出ブロック（加工条件演算
手段） １３２：金型情報メモリ（関係記憶手段） １５０：プレス機械 １７１：プレス素材 １７４：サーボモータ（加工条件調整手段） ２００：ＯＮ，ＯＦＦ給排気バルブ（加工条件調整手
段） ２８４：物理量入力手段 ２８６：しわ押え荷重Ｆso算出ブロック（加工条件演算
手段） ３０６：ＩＤカード（関係記憶手段） ３１２：金型情報メモリ（関係記憶手段） Ｆso：しわ押え荷重（適正プレス加工条件）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス品質に影響を与えるプレス加工条
   件を加工条件調整手段によって調整できるプレス機械に
   おいて、プレス素材に応じて所定のプレス品質が得られ
   るように前記プレス加工条件を設定する方法であって、 前記プレス素材の所定の物理量と所定のプレス品質が得
   られる適正プレス加工条件とに関して予め定められた関
   係から、実際の物理量に応じて適正プレス加工条件を求
   める第１工程と、 前記加工条件調整手段により前記プレス機械のプレス加
   工条件を前記第１工程で求められた適正プレス加工条件
   に調整する第２工程とを有することを特徴とするプレス
   加工条件設定方法。
2. 【請求項２】 プレス品質に影響を与えるプレス加工条
   件を加工条件調整手段によって調整できるプレス機械に
   おいて、プレス素材に応じて所定のプレス品質が得られ
   るように前記プレス加工条件を設定する装置であって、 前記プレス素材の所定の物理量と所定のプレス品質が得
   られる適正プレス加工条件との関係が予め記憶された関
   係記憶手段と、 前記プレス素材の実際の物理量を入力する物理量入力手
   段と、 該物理量入力手段によって入力された実際の物理量に応
   じて、前記関係記憶手段に記憶された関係から適正プレ
   ス加工条件を求める加工条件演算手段とを有することを
   特徴とするプレス加工条件設定装置。