JP7516131B2

JP7516131B2 - Press Equipment

Info

Publication number: JP7516131B2
Application number: JP2020110688A
Authority: JP
Inventors: 忠弘野口; 潤真船
Original assignee: Janome Corp
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2024-07-16
Anticipated expiration: 2040-06-26
Also published as: JP2022022559A

Description

本発明は、プレス装置に関する。 The present invention relates to a press device.

従来から、プレス作業時にワークに負荷される荷重を測定するためロードセル（荷重検出器）を備えるプレス装置が知られている。一般的にロードセルはひずみゲージを用いて荷重を検出するため、定格（最大検出）荷重の１０％以下の荷重に対する出力が非線形となってしまい、非線形領域では荷重検出精度が低下してしまうという性質を持っていた。そこで、下記特許文献１に記載の電動プレスでは、高荷重用ロードセルと低荷重用ロードセルを備え、プレス作業に応じて切り替えることで高い荷重から低い荷重まで精度よく測定が可能な電動プレスが提案されている。 Press devices equipped with a load cell (load detector) for measuring the load applied to a workpiece during press operation have been known for some time. Load cells generally use strain gauges to detect loads, and so have the property that the output for loads of 10% or less of the rated (maximum detectable) load becomes nonlinear, resulting in a decrease in load detection accuracy in the nonlinear region. Therefore, the electric press described in the following Patent Document 1 is equipped with a high-load load cell and a low-load load cell, and by switching between them depending on the press operation, an electric press is proposed that can accurately measure loads from high to low.

特開２０１８－１９９１３９公報JP 2018-199139 A

特許文献１に記載の電動プレスは、駆動機構によって低荷重用ロードセルを高荷重用ロードセルに対して上下方向に相対移動させることでワークに接触するロードセルを切り替える。したがって、この切替機構はプレス加工中には作動させることができないか、仮に作動させた場合は、ワークに接触するロードセルの切替え動作に起因するプレス荷重の変動や、不要な衝撃力の発生のおそれがある。このため、例えば、プレス加工中に、ロードセルの切替えを行う場合には、プレス作業を一時中断して、切替機構を作動させる必要がある。これにより、プレス作業が煩雑になる可能性がある。 The electric press described in Patent Document 1 switches the load cell that contacts the workpiece by using a drive mechanism to move the low-load load cell vertically relative to the high-load load cell. Therefore, this switching mechanism cannot be operated during press processing, or if it is operated, there is a risk of fluctuations in the press load and the generation of unnecessary impact forces due to the switching operation of the load cell that contacts the workpiece. For this reason, for example, when switching load cells during press processing, it is necessary to temporarily halt the press operation and operate the switching mechanism. This can make the press operation more complicated.

本発明は、上記事実を考慮して、プレス作業の煩雑さを抑制しつつ複数の荷重検出器を用いることができるプレス装置を提供することを目的とする。 In consideration of the above, the present invention aims to provide a press device that can use multiple load detectors while reducing the complexity of press operations.

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、駆動部によって下方向へ移動してワークに加圧作業するラムと、前記ラムの下端部に設けられ、前記ワークにプレス加工を施すツールを固定するためのツール固定部と、前記ツール固定部の上側において前記ラムに設けられ、プレス加工時に前記ツール固定部から上側への反力が入力されることで圧縮変形する第１荷重検出器と、記ツール固定部を下側から支持すると共に、前記ツール固定部を支持するための支持荷重によって圧縮変形する第２荷重検出器と、を備えたプレス装置である。 One or more embodiments of the present invention are a press apparatus comprising: a ram that is moved downward by a drive unit to apply pressure to a workpiece; a tool fixing unit provided at a lower end of the ram for fixing a tool that performs press processing on the workpiece; a first load detector that is provided on the ram above the tool fixing unit and is compressively deformed when a reaction force is input upward from the tool fixing unit during press processing; and a second load detector that supports the tool fixing unit from below and is compressively deformed by a support load for supporting the tool fixing unit .

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記第２荷重検出器の定格荷重が前記第１荷重検出器よりも小さく設定されているプレス装置である。 One or more embodiments of the present invention are directed to a press apparatus in which a rated load of the second load detector is set to be smaller than that of the first load detector .

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記ラムの下端部には、ツール固定部材が設けられており、前記ツール固定部材は、前記ツール固定部材の上端部を構成する被支持部と、前記被支持部の下側に設けられた前記第１荷重検出器と、前記第１荷重検出器の下側に設けられた前記ツール固定部と、を含んで構成されており、前記第２荷重検出器が前記被支持部を下側から支持すると共に、前記被支持部が、前記第２荷重検出器と前記ラムとによって上下方向に挟まれているプレス装置である。 One or more embodiments of the present invention are a press device in which a tool fixing member is provided at the lower end of the ram, the tool fixing member including a supported portion constituting the upper end of the tool fixing member, the first load detector provided below the supported portion, and the tool fixing portion provided below the first load detector, the second load detector supports the supported portion from below, and the supported portion is sandwiched vertically between the second load detector and the ram.

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記ツール固定部の上側には、被支持部が設けられ、前記被支持部は、前記第２荷重検出器によって下側から支持されており、前記第１荷重検出器が、前記被支持部の上側に配置されると共に、前記被支持部と前記ラムとによって上下に挟まれているプレス装置である。 One or more embodiments of the present invention are a press device in which a supported part is provided on the upper side of the tool fixing part, the supported part is supported from below by the second load detector, and the first load detector is arranged on the upper side of the supported part and is sandwiched vertically between the supported part and the ram.

本発明の１又はそれ以上の実施形態によれば、プレス作業の煩雑さを抑制しつつ複数の荷重検出器を用いることができる。 According to one or more embodiments of the present invention, multiple load detectors can be used while reducing the complexity of the press operation.

第１の実施の形態に係る電動プレス装置を示す縦断面図である。1 is a vertical cross-sectional view showing an electric press apparatus according to a first embodiment. 図１に示されるラムの下端部を拡大して示す縦断面図（図１のａ部拡大図）である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a lower end portion of the ram shown in FIG. 1 (enlarged view of part a in FIG. 1 ). （Ａ）は、図２に示される低荷重ロードセルの斜視図であり、（Ｂ）は、図２に示されるツール固定部材の斜視図である。3A is a perspective view of the low-load load cell shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a perspective view of the tool fixing member shown in FIG. 2. 図３（Ａ）に示される第１～第４歪ゲージによって構成されるホイートストンブリッジ回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a Wheatstone bridge circuit formed by the first to fourth strain gauges shown in FIG. 第１の実施の形態の電動プレス装置においてワークに付与される荷重を説明するためのグラフである。4 is a graph for explaining a load applied to a workpiece in the electric press device of the first embodiment. 第１の実施の形態に係る電動プレス装置の変形例を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a modified example of the electric press device according to the first embodiment. 第２の実施の形態に係る電動プレス装置を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing an electric press apparatus according to a second embodiment. 第２の実施の形態の電動プレス装置においてワークに付与される荷重を説明するためのグラフである。13 is a graph for explaining a load applied to a workpiece in an electric press device according to a second embodiment.

（第１の実施の形態）
以下、図１～図５を用いて、第１の実施の形態に係る「プレス装置」としての電動プレス装置１０について説明する。図１及び図２に示されるように、電動プレス装置１０は、全体として略円柱状に形成されている。そして、以下の説明では、電動プレス装置１０の軸方向一方側（図１及び図２の矢印Ａ方向側）を電動プレス装置１０の下側としており、電動プレス装置１０の軸方向他方側（図１及び図２の矢印Ｂ方向側）を電動プレス装置１０の上側としている。また、以下の説明において、上下の方向と用いて説明するときには、特に断りのない限り、電動プレス装置１０の上下方向を示すものとする。 (First embodiment)
An electric press 10 as a "press" according to a first embodiment will be described below with reference to Figures 1 to 5. As shown in Figures 1 and 2, the electric press 10 is generally cylindrical. In the following description, one axial side of the electric press 10 (the side indicated by the arrow A in Figures 1 and 2) is the lower side of the electric press 10, and the other axial side of the electric press 10 (the side indicated by the arrow B in Figures 1 and 2) is the upper side of the electric press 10. In the following description, when the terms "upper" and "lower" are used, they refer to the upper and lower directions of the electric press 10, unless otherwise specified.

電動プレス装置１０は、ワークＷにプレス加工を施す装置として構成されている。ワークＷは、一例として図１に示すように円筒部材とピン部材とから構成され、円筒部材にピン部材を圧入するプレス加工を想定したサンプルワークである。電動プレス装置１０は、外筒１２と、「駆動部」としてのサーボモータ１８と、ボールねじ２０と、伝達機構２２と、ラム３０と、を含んで構成されている。また、電動プレス装置１０は、「第２荷重検出器」としての低荷重ロードセル３４と、ツール固定部材３６と、制御部４４と、を有している。以下、電動プレス装置１０の各構成について説明する。 The electric press device 10 is configured as a device that performs press processing on a workpiece W. As an example, the workpiece W is configured from a cylindrical member and a pin member as shown in FIG. 1, and is a sample workpiece that is assumed to be subjected to press processing in which the pin member is pressed into the cylindrical member. The electric press device 10 is configured to include an outer tube 12, a servo motor 18 as a "drive unit", a ball screw 20, a transmission mechanism 22, and a ram 30. The electric press device 10 also has a low-load load cell 34 as a "second load detector", a tool fixing member 36, and a control unit 44. Each component of the electric press device 10 will be described below.

（外筒１２について）
外筒１２は、上下方向に延在された外筒本体部１２Ａと、外筒本体部１２Ａの上端部において径方向外側へ張出された張出部１２Ｂと、を有しており、外筒１２の内部空間が、縦断面視で略逆Ｊ字形状に形成され、その内部において、後述するボールねじ２０及びラム３０を収容するラム収容部１２Ｃと、後述する伝達機構２２を収容する伝達機構収容部１２Ｄと、後述するサーボモータ１８を収容するモータ収容部１２Ｅと、を有している。 (Regarding the outer cylinder 12)
The outer tube 12 has an outer tube main body portion 12A extending in the vertical direction, and a protrusion portion 12B protruding radially outward at the upper end of the outer tube main body portion 12A.The internal space of the outer tube 12 is formed in an approximately inverted J-shape when viewed in vertical cross section, and has within it a ram accommodating portion 12C that accommodates the ball screw 20 and ram 30 described later, a transmission mechanism accommodating portion 12D that accommodates the transmission mechanism 22 described later, and a motor accommodating portion 12E that accommodates the servo motor 18 described later.

外筒本体部１２Ａの下端部には、径方向外側へ突出したフランジ１２Ｆが形成されており、フランジ１２Ｆは、外筒本体部１２Ａの軸方向を板厚方向とした略円環板状に形成されている。このフランジ１２Ｆには、複数の取付孔１２Ｇが貫通形成されており、取付孔１２Ｇは、外筒本体部１２Ａの周方向に所定間隔を空けて配置されている。そして、この取付孔１２Ｇ内にボルトＢＴ１が挿入されて、ボルトＢＴ１によって、外筒本体部１２Ａ（すなわち、電動プレス装置１０）が、架台５０に締結固定されている。 A flange 12F is formed at the lower end of the outer tube body 12A, protruding radially outward. The flange 12F is formed in a generally annular plate shape with the axial direction of the outer tube body 12A as the plate thickness direction. A plurality of mounting holes 12G are formed through the flange 12F, and the mounting holes 12G are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the outer tube body 12A. Bolts BT1 are inserted into the mounting holes 12G, and the outer tube body 12A (i.e., the electric press device 10) is fastened to the frame 50 by the bolts BT1.

外筒本体部１２Ａにおけるラム収容部１２Ｃの上端部の内周面には、段差部１２Ｈが形成されている。この段差部１２Ｈには、上下一対のベアリング１４が、嵌入されている。また、ベアリング１４の上側には、ベアリング固定部材１６が設けられている。ベアリング固定部材１６は、略円筒状に形成され、段差部１２Ｈに嵌入されると共に、ボルトＢＴ２によって外筒１２に締結固定されている。これにより、ベアリング１４が外筒１２に固定されている。 A step 12H is formed on the inner peripheral surface of the upper end of the ram housing portion 12C in the outer tube main body portion 12A. A pair of upper and lower bearings 14 are fitted into this step 12H. In addition, a bearing fixing member 16 is provided above the bearings 14. The bearing fixing member 16 is formed in a roughly cylindrical shape, is fitted into the step 12H, and is fastened and fixed to the outer tube 12 by bolts BT2. This fixes the bearing 14 to the outer tube 12.

（サーボモータ１８について）
サーボモータ１８は、外筒１２のモータ収容部１２Ｅ内において、上下方向を軸方向として配置されて、外筒１２に固定されている。そして、サーボモータ１８の出力軸１８Ａが、サーボモータ１８のモータ本体１８Ｂから上側へ延出されて、伝達機構収容部１２Ｄ内に配置されている。また、サーボモータ１８は、後述する制御部４４（中央演算処理装置：ＣＰＵ）に電気的に接続されており、制御部４４には、教示・操作装置４６が電気的に接続されている。そして、作業者が、教示・操作装置４６を操作することで、制御部４４によってサーボモータ１８が駆動する。 (Regarding servo motor 18)
The servo motor 18 is disposed in the motor housing portion 12E of the outer cylinder 12 with the vertical direction as the axial direction, and is fixed to the outer cylinder 12. The output shaft 18A of the servo motor 18 extends upward from the motor body 18B of the servo motor 18 and is disposed in the transmission mechanism housing portion 12D. The servo motor 18 is electrically connected to a control portion 44 (central processing unit: CPU) described later, and a teaching/operating device 46 is electrically connected to the control portion 44. The operator operates the teaching/operating device 46, and the servo motor 18 is driven by the control portion 44.

（ボールねじ２０について）
ボールねじ２０は、ラム収容部１２Ｃ内に配置されると共に、上下方向に沿って延在されている。そして、ボールねじ２０を構成するねじ軸２０Ａの上端側の部分が、ベアリング１４に回転可能に支持されており、ねじ軸２０Ａの上端部が、ベアリング１４から上側へ突出して、伝達機構収容部１２Ｄ内に配置されている。また、ねじ軸２０Ａの上端側を除く部分に、ボールねじ２０を構成するナット２０Ｂが、ねじ軸２０Ａの軸方向にねじ軸２０Ａに対して相対移動可能に設けられている。 (Regarding the ball screw 20)
The ball screw 20 is disposed in the ram housing portion 12C and extends in the up-down direction. An upper end portion of a screw shaft 20A constituting the ball screw 20 is rotatably supported by the bearing 14, and an upper end portion of the screw shaft 20A protrudes upward from the bearing 14 and is disposed in the transmission mechanism housing portion 12D. A nut 20B constituting the ball screw 20 is provided on the screw shaft 20A except for the upper end side thereof so as to be movable relative to the screw shaft 20A in the axial direction of the screw shaft 20A.

（伝達機構２２について）
伝達機構２２は、サーボモータ１８（の出力軸１８Ａ）の回転をボールねじ２０に伝達する機構として構成され、外筒１２の伝達機構収容部１２Ｄに配置されている。具体的には、伝達機構２２は、平歯車として構成された第１ギヤ２４及び第２ギヤ２６を有しており、第１ギヤ２４は、第２ギヤ２６よりも小径に設定されている。そして、第１ギヤ２４の軸心部が、サーボモータ１８の出力軸１８Ａに一体回転可能に固定されており、第２ギヤ２６の軸心部が、ボールねじ２０のねじ軸２０Ａの上端部に固定されている。また、第１ギヤ２４及び第２ギヤ２６の外周部にそれぞれ形成されたギヤ歯が、互いに噛合されている。これにより、伝達機構２２によって減速されたサーボモータ１８の回転がボールねじ２０のねじ軸２０Ａに伝達され、ねじ軸２０Ａが自身の軸回りに回転することで、ナット２０Ｂがねじ軸２０Ａの軸方向に沿って上下方向に直線運動（移動）する。 (Regarding the transmission mechanism 22)
The transmission mechanism 22 is configured as a mechanism for transmitting the rotation of the servo motor 18 (the output shaft 18A) to the ball screw 20, and is disposed in the transmission mechanism housing portion 12D of the outer cylinder 12. Specifically, the transmission mechanism 22 has a first gear 24 and a second gear 26 configured as spur gears, and the first gear 24 is set to have a smaller diameter than the second gear 26. The axial center portion of the first gear 24 is fixed to the output shaft 18A of the servo motor 18 so as to be rotatable together with the servo motor 18, and the axial center portion of the second gear 26 is fixed to the upper end portion of the screw shaft 20A of the ball screw 20. In addition, the gear teeth formed on the outer periphery of the first gear 24 and the second gear 26 are meshed with each other. As a result, the rotation of the servo motor 18, decelerated by the transmission mechanism 22, is transmitted to the screw shaft 20A of the ball screw 20, and the screw shaft 20A rotates around its own axis, causing the nut 20B to move (perform) a linear motion (movement) up and down along the axial direction of the screw shaft 20A.

（ラム３０について）
ラム３０は、上下方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。ラム３０は、内部にボールねじ２０のねじ軸２０Ａを収容した状態でラム収容部１２Ｃに収容されると共に、ねじ軸２０Ａと同軸上に配置されている。また、ラム３０の上端部がボールねじ２０のナット２０Ｂに固定されており、ラム３０がナット２０Ｂから下側へ延出されている。 (About Ram 30)
The ram 30 is formed in a generally cylindrical shape with its axial direction extending vertically. The ram 30 is housed in the ram housing portion 12C with the screw shaft 20A of the ball screw 20 housed therein, and is disposed coaxially with the screw shaft 20A. An upper end of the ram 30 is fixed to a nut 20B of the ball screw 20, and the ram 30 extends downward from the nut 20B.

ラム３０の下端側部分の内部には、区画壁３０Ａが設けられており、区画壁３０Ａは上下方向を板厚方向とした略円板状に形成されて、ラム３０に接続されている。これにより、ラム３０の下端部には、下側へ開放された収容部３０Ｂが形成されており、後述する低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０が収容部３０Ｂに収容されるようになっている。 A partition wall 30A is provided inside the lower end portion of the ram 30, and is formed in a generally circular plate shape with the plate thickness direction in the vertical direction and is connected to the ram 30. As a result, a storage section 30B that is open downward is formed at the lower end of the ram 30, and a low-load load cell 34 and a high-load load cell 40, which will be described later, are stored in the storage section 30B.

また、ラム３０の下端面には、蓋部材３２が設けられている。蓋部材３２は、上下方向を軸方向とする略円筒状に形成されて、ラム３０と同軸上に配置されている。そして、蓋部材３２が、ボルトＢＴ３によってラム３０に締結固定されている。これにより、蓋部材３２は、ラム３０の一部を構成している。蓋部材３２の内径は、収容部３０Ｂの内径よりも小さく設定されている。このため、収容部３０Ｂの開口部における外周部が、蓋部材３２によって閉塞されている。 A lid member 32 is provided on the lower end surface of the ram 30. The lid member 32 is formed in a generally cylindrical shape with the axial direction being the up-down direction, and is arranged coaxially with the ram 30. The lid member 32 is fastened and fixed to the ram 30 by bolts BT3. As a result, the lid member 32 constitutes a part of the ram 30. The inner diameter of the lid member 32 is set to be smaller than the inner diameter of the storage section 30B. Therefore, the outer periphery at the opening of the storage section 30B is blocked by the lid member 32.

（低荷重ロードセル３４について）
低荷重ロードセル３４は、上下方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。具体的には、低荷重ロードセル３４の外径は、収容部３０Ｂの内径よりも僅かに小さく設定されており、低荷重ロードセル３４の内径が、蓋部材３２の内径と一致している。そして、低荷重ロードセル３４が、収容部３０Ｂ内に収容されると共に、蓋部材３２の上側に載置されている。そして、低荷重ロードセル３４の上側に、後述するツール固定部材３６の被支持部３８が載置されている。つまり、低荷重ロードセル３４は、ラム３０の一部を構成しているツール固定部材３６を下側から支持している。 (Regarding the low load load cell 34)
The low-load load cell 34 is formed in a substantially cylindrical shape with its axial direction extending in the vertical direction. Specifically, the outer diameter of the low-load load cell 34 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the accommodation section 30B, and the inner diameter of the low-load load cell 34 is the same as the inner diameter of the cover member 32. The low-load load cell 34 is accommodated in the accommodation section 30B and placed on the upper side of the cover member 32. A supported portion 38 of a tool fixing member 36 (described later) is placed on the upper side of the low-load load cell 34. In other words, the low-load load cell 34 supports the tool fixing member 36, which constitutes a part of the ram 30, from below.

図３（Ａ）に示されるように、低荷重ロードセル３４は、第１歪ゲージ３４Ａ、第２歪ゲージ３４Ｂ、第３歪ゲージ３４Ｃ、及び第４歪ゲージ３４Ｄを有している。第１歪ゲージ３４Ａ及び第３歪ゲージ３４Ｃは、上下方向（低荷重ロードセル３４の軸方向）の歪を感知するための歪ゲージとして構成されて、低荷重ロードセル３４の外周部に貼着されている。具体的には、第１歪ゲージ３４Ａ及び第３歪ゲージ３４Ｃが低荷重ロードセル３４の周方向に１８０度離間して配置されている。第２歪ゲージ３４Ｂ及び第４歪ゲージ３４Ｄは、低荷重ロードセル３４の周方向の歪を感知するための歪ゲージとして構成されて、低荷重ロードセル３４の外周部に貼着されている。具体的には、第２歪ゲージ３４Ｂが第１歪ゲージ３４Ａの上側に配置され、第４歪ゲージ３４Ｄが第３歪ゲージ３４Ｃの上側に配置されている。 As shown in FIG. 3A, the low-load load cell 34 has a first strain gauge 34A, a second strain gauge 34B, a third strain gauge 34C, and a fourth strain gauge 34D. The first strain gauge 34A and the third strain gauge 34C are configured as strain gauges for sensing strain in the vertical direction (the axial direction of the low-load load cell 34) and are attached to the outer periphery of the low-load load cell 34. Specifically, the first strain gauge 34A and the third strain gauge 34C are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction of the low-load load cell 34. The second strain gauge 34B and the fourth strain gauge 34D are configured as strain gauges for sensing strain in the circumferential direction of the low-load load cell 34 and are attached to the outer periphery of the low-load load cell 34. Specifically, the second strain gauge 34B is arranged above the first strain gauge 34A, and the fourth strain gauge 34D is arranged above the third strain gauge 34C.

図４に示されるように、第１歪ゲージ３４Ａ、第２歪ゲージ３４Ｂ、第３歪ゲージ３４Ｃ、及び第４歪ゲージ３４Ｄによって、ホイートストンブリッジ回路を形成しており、当該ホイートストンブリッジ回路は、後述する制御部４４に電気的に接続されている。そして、制御部４４によって、ホイートストンブリッジ回路に印加電圧Ｖｂをかけることで、印加電圧Ｖｂに比例し、且つ第１歪ゲージ３４Ａ、第２歪ゲージ３４Ｂ、第３歪ゲージ３４Ｃ、及び第４歪ゲージ３４Ｄの電気抵抗変化に比例した出力電圧Ｖ０が、制御部４４に出力される。 As shown in FIG. 4, the first strain gauge 34A, the second strain gauge 34B, the third strain gauge 34C, and the fourth strain gauge 34D form a Wheatstone bridge circuit, and the Wheatstone bridge circuit is electrically connected to the control unit 44 described below. Then, the control unit 44 applies an applied voltage Vb to the Wheatstone bridge circuit, and an output voltage V0 that is proportional to the applied voltage Vb and proportional to the change in electrical resistance of the first strain gauge 34A, the second strain gauge 34B, the third strain gauge 34C, and the fourth strain gauge 34D is output to the control unit 44.

これにより、低荷重ロードセル３４に圧縮荷重が作用すると、制御部４４がプラスの荷重値を検出し、低荷重ロードセル３４に引張荷重が作用すると、制御部４４がマイナスの荷重値を検出する。一方、前述したように低荷重ロードセル３４は収容部３０Ｂ内に収容されているため、低荷重ロードセル３４に引張荷重が作用することはなく、ラム３０に負荷される力の方向に関わらず、引張荷重は負荷されない。 As a result, when a compressive load acts on the low-load load cell 34, the control unit 44 detects a positive load value, and when a tensile load acts on the low-load load cell 34, the control unit 44 detects a negative load value. On the other hand, as described above, since the low-load load cell 34 is housed in the housing section 30B, no tensile load acts on the low-load load cell 34, and no tensile load is applied regardless of the direction of the force applied to the ram 30.

（ツール固定部材３６について）
図１、図２、及び図３（Ｂ）に示されるように、ツール固定部材３６は、ラム３０に設けられて、ツールＴを固定する部材として構成されている。すなわち、ツール固定部材３６は、ラム３０の一部を構成している。ツール固定部材３６は、全体として上下方向を軸方向とする略段付き円柱状に形成されている。具体的には、ツール固定部材３６は、ツール固定部材３６の上端部を構成する被支持部３８と、ツール固定部材３６の上下方向中間部を構成する「第１荷重検出器」としての高荷重ロードセル４０と、ツール固定部材３６の下端部を構成するツール固定部４２と、を含んで構成されている。すなわち、ツール固定部材３６は、ロードセルとツールを取付ける取付部とが一体になった部材として構成されている。 (Regarding the tool fixing member 36)
As shown in Fig. 1, Fig. 2, and Fig. 3(B), the tool fixing member 36 is provided on the ram 30 and configured as a member for fixing the tool T. That is, the tool fixing member 36 constitutes a part of the ram 30. The tool fixing member 36 is formed as a stepped cylindrical shape with the vertical direction as the axial direction as a whole. Specifically, the tool fixing member 36 is configured to include a supported portion 38 that constitutes the upper end of the tool fixing member 36, a high-load load cell 40 that constitutes the vertical intermediate portion of the tool fixing member 36 as a "first load detector", and a tool fixing portion 42 that constitutes the lower end of the tool fixing member 36. That is, the tool fixing member 36 is configured as a member in which the load cell and an attachment portion for attaching the tool are integrated.

被支持部３８は、上下方向を厚み方向とする略円板状に形成されて、ラム３０の収容部３０Ｂ内に収容されると共に、低荷重ロードセル３４と区画壁３０Ａとの間に配置されている。すなわち、低荷重ロードセル３４及び被支持部３８が、区画壁３０Ａ及び蓋部材３２によって上下方向に挟まれている。被支持部３８の外径は、収容部３０Ｂの内径よりも僅かに小さく設定されている。また、低荷重ロードセル３４及び被支持部３８の上下方向の寸法の合計が、収容部３０Ｂの上下方向の深さ寸法（区画壁３０Ａと蓋部材３２との間の上下距離）よりも僅かに小さく設定されている。したがって、低荷重ロードセル３４及び被支持部３８は、ねじ等によって固定されることなく収容部３０Ｂに収容されることでラム３０と一体化している。 The supported portion 38 is formed in a substantially circular plate shape with the thickness direction being the vertical direction, and is accommodated in the accommodation portion 30B of the ram 30, and is disposed between the low-load load cell 34 and the partition wall 30A. That is, the low-load load cell 34 and the supported portion 38 are sandwiched vertically between the partition wall 30A and the cover member 32. The outer diameter of the supported portion 38 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the accommodation portion 30B. In addition, the sum of the vertical dimensions of the low-load load cell 34 and the supported portion 38 is set to be slightly smaller than the vertical depth dimension of the accommodation portion 30B (the vertical distance between the partition wall 30A and the cover member 32). Therefore, the low-load load cell 34 and the supported portion 38 are integrated with the ram 30 by being accommodated in the accommodation portion 30B without being fixed by screws or the like.

高荷重ロードセル４０は、上下方向を軸方向とする略円柱状に形成されている。高荷重ロードセル４０の直径は、被支持部３８の直径よりも小さく設定されており、高荷重ロードセル４０は、被支持部３８から下側へ延出されると共に、低荷重ロードセル３４の径方向内側に配置されている。 The high-load load cell 40 is formed in a generally cylindrical shape with its axial direction extending vertically. The diameter of the high-load load cell 40 is set smaller than the diameter of the supported portion 38, and the high-load load cell 40 extends downward from the supported portion 38 and is positioned radially inward of the low-load load cell 34.

高荷重ロードセル４０は、低荷重ロードセル３４と同様に、第１歪ゲージ４０Ａ、第２歪ゲージ４０Ｂ、第３歪ゲージ４０Ｃ、及び第４歪ゲージ４０Ｄを有している。第１歪ゲージ４０Ａ及び第３歪ゲージ４０Ｃは、上下方向（高荷重ロードセル４０の軸方向）の歪を感知するための歪ゲージとして構成されて、高荷重ロードセル４０の外周部に貼着されている。具体的には、第１歪ゲージ４０Ａ及び第３歪ゲージ４０Ｃが高荷重ロードセル４０の周方向に１８０度離間して配置されている。第２歪ゲージ４０Ｂ及び第４歪ゲージ４０Ｄは、高荷重ロードセル４０の周方向の歪を感知するための歪ゲージとして構成されて、高荷重ロードセル４０の外周部に貼着されている。具体的には、第２歪ゲージ４０Ｂが第１歪ゲージ４０Ａの上側に配置され、第４歪ゲージ４０Ｄが第３歪ゲージ４０Ｃの上側に配置されている。 Like the low load cell 34, the high load cell 40 has a first strain gauge 40A, a second strain gauge 40B, a third strain gauge 40C, and a fourth strain gauge 40D. The first strain gauge 40A and the third strain gauge 40C are configured as strain gauges for sensing strain in the vertical direction (the axial direction of the high load cell 40) and are attached to the outer periphery of the high load cell 40. Specifically, the first strain gauge 40A and the third strain gauge 40C are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction of the high load cell 40. The second strain gauge 40B and the fourth strain gauge 40D are configured as strain gauges for sensing strain in the circumferential direction of the high load cell 40 and are attached to the outer periphery of the high load cell 40. Specifically, the second strain gauge 40B is arranged above the first strain gauge 40A, and the fourth strain gauge 40D is arranged above the third strain gauge 40C.

また、図示は省略するが、低荷重ロードセル３４と同様に、第１歪ゲージ４０Ａ、第２歪ゲージ４０Ｂ、第３歪ゲージ４０Ｃ、及び第４歪ゲージ４０Ｄによって、ホイートストンブリッジ回路を形成しており、当該ホイートストンブリッジ回路が、後述する制御部４４に電気的に接続されている。これにより、制御部４４によって、ホイートストンブリッジ回路に印加電圧Ｖｂをかけることで、印加電圧Ｖｂに比例し、且つ第１歪ゲージ３４Ａ、第２歪ゲージ３４Ｂ、第３歪ゲージ３４Ｃ、及び第４歪ゲージ３４Ｄの電気抵抗変化に比例した出力電圧Ｖ０が、制御部４４に出力される。 Although not shown, similar to the low-load load cell 34, the first strain gauge 40A, the second strain gauge 40B, the third strain gauge 40C, and the fourth strain gauge 40D form a Wheatstone bridge circuit, and the Wheatstone bridge circuit is electrically connected to the control unit 44 described below. As a result, by applying an applied voltage Vb to the Wheatstone bridge circuit by the control unit 44, an output voltage V0 that is proportional to the applied voltage Vb and proportional to the change in electrical resistance of the first strain gauge 34A, the second strain gauge 34B, the third strain gauge 34C, and the fourth strain gauge 34D is output to the control unit 44.

すなわち、高荷重ロードセル４０に圧縮荷重が作用すると、制御部４４がプラスの荷重値を検出し、高荷重ロードセル４０に引張荷重が作用すると、制御部４４がマイナスの荷重値を検出する。また、前述した低荷重ロードセル３４の定格荷重が、高荷重ロードセル４０の定格荷重の略１０％に設定されている。 That is, when a compressive load acts on the high-load load cell 40, the control unit 44 detects a positive load value, and when a tensile load acts on the high-load load cell 40, the control unit 44 detects a negative load value. In addition, the rated load of the low-load load cell 34 described above is set to approximately 10% of the rated load of the high-load load cell 40.

ツール固定部４２は、上下方向を軸方向とする略円柱状に形成されている。ツール固定部４２の直径は、高荷重ロードセル４０の直径よりも大きく、被支持部３８の直径よりも小さく設定されている。そして、ツール固定部４２は、高荷重ロードセル４０から下側へ延出されると共に、蓋部材３２の径方向内側に配置されている。これにより、ツール固定部４２がツール固定部４２に吊り下げられている。換言すると、高荷重ロードセル４０がツール固定部４２を上側から支持している。ツール固定部４２の下面には、中央部において、下側へ開放されたネジ部４２Ａが形成されている。 The tool fixing part 42 is formed in a generally cylindrical shape with the vertical direction as the axial direction. The diameter of the tool fixing part 42 is set to be larger than the diameter of the high-load load cell 40 and smaller than the diameter of the supported part 38. The tool fixing part 42 extends downward from the high-load load cell 40 and is disposed radially inside the cover member 32. This allows the tool fixing part 42 to be suspended from the tool fixing part 42. In other words, the high-load load cell 40 supports the tool fixing part 42 from above. A screw part 42A that opens downward is formed in the center of the underside of the tool fixing part 42.

そして、カウンタウエイトＣＷがネジ部４２Ａに螺合されてツール固定部４２に取付けられると共に、カウンタウエイトＣＷを介してツールＴが取付けられている。また、ツール固定部材３６、カウンタウエイトＣＷ、及びツールＴの合計重量が、前述した低荷重ロードセル３４の定格荷重の略１０％となるように、カウンタウエイトＣＷの重量が設定されている。 The counterweight CW is screwed into the threaded portion 42A and attached to the tool fixing portion 42, and the tool T is attached via the counterweight CW. The weight of the counterweight CW is set so that the total weight of the tool fixing member 36, the counterweight CW, and the tool T is approximately 10% of the rated load of the low-load load cell 34 described above.

（制御部４４について）
制御部４４には、前述したサーボモータ１８、低荷重ロードセル３４、及び高荷重ロードセル４０が電気的に接続されている。また、制御部４４には、制御部４４に対するプログラムの他、作業時におけるラム３０の駆動位置や駆動速度、ワークＷに対する加圧時間等の作業データ（ティーチングデータ）等の作業情報が記憶されている。また、制御部４４には、電動プレス装置１０に対する操作するための教示・操作装置４６が電気的に接続されている。したがって、作業者によって教示・操作装置４６が操作されることで、制御部４４は、ティーチングデータに基づきサーボモータ１８を駆動させ、プレス作業を行う。また、詳細については後述するが、制御部４４は、低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０からの検出値に基づいて、ワークＷに付与された荷重（加圧力）を算出する。 (Regarding the control unit 44)
The control unit 44 is electrically connected to the servo motor 18, the low load cell 34, and the high load cell 40. In addition to the program for the control unit 44, the control unit 44 stores work information such as the driving position and driving speed of the ram 30 during work, and work data (teaching data) such as the pressurizing time for the workpiece W. In addition, a teaching/operation device 46 for operating the electric press device 10 is electrically connected to the control unit 44. Therefore, when the teaching/operation device 46 is operated by the operator, the control unit 44 drives the servo motor 18 based on the teaching data to perform the press work. In addition, the control unit 44 calculates the load (pressurizing force) applied to the workpiece W based on the detection values from the low load cell 34 and the high load load cell 40, as will be described in detail later.

（作用効果）
次に、図５に示されるグラフ（１）～（３）を用いて、電動プレス装置１０のプレス加工時におけるワークＷに付与される荷重（加圧力）の算出を説明しつつ、本実施の形態の作用及び効果について説明する。 (Action and Effect)
Next, using graphs (1) to (3) shown in FIG. 5, the calculation of the load (pressure force) applied to the workpiece W during press processing by the electric press device 10 will be explained, while the operation and effects of this embodiment will be explained.

図５のグラフ（１）は、制御部４４において検出した高荷重ロードセル４０の荷重Ｐ１を示すグラフであり、図５のグラフ（２）は、制御部４４において検出した低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２を示すグラフであり、図５のグラフ（３）は、制御部４４において算出したワークＷに付与された荷重Ｐｍｉｘを示すグラフである。また、グラフ（１）～（３）の横軸は、上下方向におけるラム３０の位置を示しており、下方側をプラスとしている。また、グラフ（１）～（３）の縦軸は、荷重を示しており、圧縮荷重をプラスとしている。 Graph (1) in FIG. 5 is a graph showing the load P1 of the high-load load cell 40 detected by the control unit 44, graph (2) in FIG. 5 is a graph showing the load P2 of the low-load load cell 34 detected by the control unit 44, and graph (3) in FIG. 5 is a graph showing the load Pmix applied to the workpiece W calculated by the control unit 44. The horizontal axis of graphs (1) to (3) indicates the position of the ram 30 in the vertical direction, with the lower side being positive. The vertical axis of graphs (1) to (3) indicates the load, with a compressive load being positive.

図１に示されるように、電動プレス装置１０の非作動状態では、ラム３０が初期位置Ｚ０に配置されている。ラム３０の初期位置Ｚ０では、ツールＴが、ワークＷの上側に離間して配置されている。 As shown in FIG. 1, when the electric press device 10 is in a non-operating state, the ram 30 is disposed at an initial position Z0. At the initial position Z0 of the ram 30, the tool T is disposed above and spaced apart from the workpiece W.

そして、ツール固定部材３６では、高荷重ロードセル４０の上端部が被支持部３８に支持されており、高荷重ロードセル４０からツール固定部４２が下側へ延出されている。そして、ツールＴが、カウンタウエイトＣＷを介してツール固定部４２に固定されている。すなわち、ツール固定部４２、カウンタウエイトＣＷ、及びツールＴが、高荷重ロードセル４０から吊り下げられている。このため、ラム３０の初期位置Ｚ０では、ツール固定部４２、カウンタウエイトＣＷ、及びツールＴの合計重量によって、高荷重ロードセル４０の下端部に下方向の荷重が作用している。これにより、高荷重ロードセル４０には、当該合計重量による引張荷重ＰＳが作用している。したがって、グラフ（１）に示されるように、制御部４４は、初期位置Ｚ０における高荷重ロードセル４０の荷重Ｐ１を、「－ＰＳ」として検出する。 In the tool fixing member 36, the upper end of the high-load load cell 40 is supported by the supported portion 38, and the tool fixing portion 42 extends downward from the high-load load cell 40. The tool T is fixed to the tool fixing portion 42 via the counterweight CW. That is, the tool fixing portion 42, the counterweight CW, and the tool T are suspended from the high-load load cell 40. Therefore, at the initial position Z0 of the ram 30, a downward load is applied to the lower end of the high-load load cell 40 due to the total weight of the tool fixing portion 42, the counterweight CW, and the tool T. As a result, a tensile load PS due to the total weight is applied to the high-load load cell 40. Therefore, as shown in graph (1), the control unit 44 detects the load P1 of the high-load load cell 40 at the initial position Z0 as "-PS".

また、低荷重ロードセル３４は、ツール固定部材３６の被支持部３８を下側から支持しており、蓋部材３２が低荷重ロードセル３４を下側から支持している。このため、ラム３０の初期位置では、ツール固定部材３６、カウンタウエイトＣＷ、及びツールＴの合計重量によって、下側への荷重が低荷重ロードセル３４に上側から作用している。これにより、低荷重ロードセル３４には、当該合計重量による圧縮荷重ＰＴが作用している。その結果、グラフ（２）に示されるように、制御部４４は、ラム３０の初期位置Ｚ０における低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２を、「＋ＰＴ」として検出する。 The low-load load cell 34 supports the supported portion 38 of the tool fixing member 36 from below, and the cover member 32 supports the low-load load cell 34 from below. Therefore, in the initial position of the ram 30, a downward load is applied to the low-load load cell 34 from above due to the total weight of the tool fixing member 36, counterweight CW, and tool T. This causes a compressive load PT due to this total weight to act on the low-load load cell 34. As a result, as shown in graph (2), the control unit 44 detects the load P2 of the low-load load cell 34 at the initial position Z0 of the ram 30 as "+PT."

ここで、制御部４４は、低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２に基づいて、ワークＷに付与された荷重Ｐｍｉｘを算出する。具体的には、制御部４４は、荷重Ｐ２＞０であるか否かを判別する。そして、荷重Ｐ２＞０である場合には、制御部４４は、圧縮荷重ＰＴから荷重Ｐ２を減算した値を、荷重Ｐｍｉｘとして算出する。一方、荷重Ｐ２＞０でない場合には、制御部４４は、荷重Ｐ１から引張荷重ＰＳを減算した値を、荷重Ｐｍｉｘとして算出する。なお、引張荷重ＰＳは、マイナスの値であるため、荷重Ｐ２＞０でない場合には、荷重Ｐｍｉｘは、荷重Ｐ１に引張荷重ＰＳの絶対値を加算した値になる。 Here, the control unit 44 calculates the load Pmix applied to the workpiece W based on the load P2 of the low-load load cell 34. Specifically, the control unit 44 determines whether the load P2 is greater than 0. If the load P2 is greater than 0, the control unit 44 calculates the load Pmix by subtracting the load P2 from the compressive load PT. On the other hand, if the load P2 is not greater than 0, the control unit 44 calculates the load Pmix by subtracting the tensile load PS from the load P1. Note that since the tensile load PS is a negative value, if the load P2 is not greater than 0, the load Pmix is the load P1 plus the absolute value of the tensile load PS.

そして、ラム３０の初期位置Ｚ０では、荷重Ｐ２が「＋ＰＴ」であり、荷重Ｐ２＞０である。このため、ラム３０の初期位置Ｚ０での荷重Ｐｍｉｘ＝ＰＴ－ＰＴ＝０となる。したがって、制御部４４は、荷重Ｐｍｉｘをゼロとして算出する。 And, at the initial position Z0 of the ram 30, the load P2 is "+PT", and the load P2 > 0. Therefore, at the initial position Z0 of the ram 30, the load Pmix = PT - PT = 0. Therefore, the control unit 44 calculates the load Pmix as zero.

この状態で、作業者が教示・操作装置４６を操作して、制御部４４によってサーボモータ１８が駆動すると、ラム３０が初期位置Ｚ０から下降する。そして、ツールＴの先端（下端）がワークＷの上端に到達する位置（以下、このラム３０の位置を当接位置Ｚ１という）までは、高荷重ロードセル４０に作用する荷重Ｐ１及び低荷重ロードセル３４に作用する荷重Ｐ２は、ラム３０の初期位置Ｚ０における値から変化しない。このため、制御部４４は、荷重Ｐｍｉｘをゼロとして算出する。 In this state, when the operator operates the teaching/operating device 46 and the control unit 44 drives the servo motor 18, the ram 30 descends from the initial position Z0. Then, until the tip (lower end) of the tool T reaches the upper end of the workpiece W (hereinafter, this position of the ram 30 is referred to as the abutment position Z1), the load P1 acting on the high-load load cell 40 and the load P2 acting on the low-load load cell 34 do not change from the values at the initial position Z0 of the ram 30. For this reason, the control unit 44 calculates the load Pmix as zero.

ラム３０が、当接位置Ｚ１からさらに下降すると、ツールＴがワークＷを下側へ加圧する。これにより、ツール固定部材３６（の被支持部３８）に上側への反力が作用する。このため、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持荷重が、圧縮荷重ＰＴから反力分だけ低くなる。そして、ラム３０の当接位置Ｚ１からの下降に従い、ツール固定部材３６に作用する反力が大きくなる。すなわち、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持荷重が、徐々に小さくなる。そして、ツール固定部材３６に作用する反力が、圧縮荷重ＰＴと一致した場合（以下、このラム３０の位置を、切替位置Ｚ２という）には、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持荷重が、ゼロとなる。換言すると、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持状態が解除される。このため、ラム３０の当接位置Ｚ１から切替位置Ｚ２までは、制御部４４は、荷重Ｐｍｉｘを、荷重ＰＴから荷重Ｐ２を減算した値として算出する。 When the ram 30 further descends from the abutment position Z1, the tool T presses the workpiece W downward. This causes an upward reaction force to act on the tool fixing member 36 (the supported portion 38). Therefore, the support load of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 is reduced by the reaction force from the compression load PT. Then, as the ram 30 descends from the abutment position Z1, the reaction force acting on the tool fixing member 36 increases. That is, the support load of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 gradually decreases. Then, when the reaction force acting on the tool fixing member 36 coincides with the compression load PT (hereinafter, this position of the ram 30 is referred to as the switching position Z2), the support load of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 becomes zero. In other words, the support state of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 is released. Therefore, from the contact position Z1 of the ram 30 to the switching position Z2, the control unit 44 calculates the load Pmix as a value obtained by subtracting the load P2 from the load PT.

また、ラム３０が切替位置Ｚ２からさらに下降しても、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除状態が維持される。すなわち、低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２がゼロに維持される。 In addition, even if the ram 30 further descends from the switching position Z2, the low-load load cell 34 remains in a released state from the tool fixing member 36. In other words, the load P2 of the low-load load cell 34 is maintained at zero.

一方、ラム３０の当接位置Ｚ１からの下降時には、ツール固定部材３６のツール固定部４２に上側への反力が作用するため、高荷重ロードセル４０に作用する引張荷重が徐々に低くなる。すなわち、高荷重ロードセル４０に作用する荷重Ｐ１が、「－ＰＳ」から徐々に上昇する。そして、ツール固定部４２に作用する反力が、ツール固定部４２、カウンタウエイトＣＷ、及びツールＴの合計重量と一致すると、荷重Ｐ１がゼロとなる。また、ツール固定部４２に作用する反力が、当該合計重量よりも大きくなると、当該反力によって高荷重ロードセル４０に圧縮荷重が作用する。すなわち、荷重Ｐ１がプラスの値になる。 On the other hand, when the ram 30 descends from the abutment position Z1, an upward reaction force acts on the tool fixing portion 42 of the tool fixing member 36, so that the tensile load acting on the high-load load cell 40 gradually decreases. That is, the load P1 acting on the high-load load cell 40 gradually increases from "-PS". Then, when the reaction force acting on the tool fixing portion 42 matches the total weight of the tool fixing portion 42, the counterweight CW, and the tool T, the load P1 becomes zero. Also, when the reaction force acting on the tool fixing portion 42 becomes greater than the total weight, a compressive load acts on the high-load load cell 40 due to the reaction force. That is, the load P1 becomes a positive value.

そして、ラム３０の切替位置Ｚ２以降の下降では、低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２がゼロである。このため、制御部４４は、ラム３０の切替位置Ｚ２以降における荷重Ｐｍｉｘを、荷重Ｐ１から「－ＰＳ」を減算した値に算出する。以上により、グラフ（３）に示されるように、プレス加工時におけるワークＷに付与される荷重Ｐｍｉｘが、制御部４４によって算出される。 When the ram 30 descends after the switching position Z2, the load P2 of the low-load load cell 34 is zero. Therefore, the control unit 44 calculates the load Pmix after the switching position Z2 of the ram 30 to be the load P1 minus "-PS". As a result, the load Pmix applied to the workpiece W during press processing is calculated by the control unit 44, as shown in graph (3).

以上説明したように、本実施の形態の電動プレス装置１０では、ラム３０の一部を構成するツール固定部材３６を、低荷重ロードセル３４が下側から支持しており、低荷重ロードセル３４が、ツール固定部材３６を支持する荷重によって圧縮変形している。そして、プレス加工時には、ツール固定部材３６に作用する上側への反力により、低荷重ロードセル３４の支持荷重が徐々に低くなる。このため、当該反力が支持荷重と一致するときに、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持状態が解除される。したがって、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除前までは、ワークＷに作用する荷重Ｐｍｉｘを、低荷重ロードセル３４による検出値に基づいて算出することができる。 As described above, in the electric press device 10 of this embodiment, the low-load load cell 34 supports the tool fixing member 36, which constitutes part of the ram 30, from below, and the low-load load cell 34 is compressed and deformed by the load supporting the tool fixing member 36. During press processing, the support load of the low-load load cell 34 gradually decreases due to the upward reaction force acting on the tool fixing member 36. Therefore, when the reaction force matches the support load, the support state of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 is released. Therefore, before the support of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 is released, the load Pmix acting on the workpiece W can be calculated based on the detection value by the low-load load cell 34.

また、ツール固定部材３６は、低荷重ロードセル３４によって支持される被支持部３８と、ツールＴを固定するツール固定部４２と、ツール固定部４２と被支持部３８との間に配置された高荷重ロードセル４０と、を含んで構成されている。つまり、ツールＴを固定するためのツール固定部４２が、高荷重ロードセル４０によって吊り下げられている。このため、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後では、ツール固定部４２に作用する上側への反力によって高荷重ロードセル４０を圧縮変形させることができる。これにより、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後では、ワークＷに作用する荷重Ｐｍｉｘを、高荷重ロードセル４０による検出値に基づいて算出することができる。以上により、低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０を切替えるための切替機構を設けることなく、複数の低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０を用いて、ワークＷに付与される荷重Ｐｍｉｘを算出することができる。したがって、プレス作業の煩雑さを抑制しつつ、複数のロードセルを用いることができる。 The tool fixing member 36 is configured to include a supported portion 38 supported by the low-load load cell 34, a tool fixing portion 42 for fixing the tool T, and a high-load load cell 40 arranged between the tool fixing portion 42 and the supported portion 38. That is, the tool fixing portion 42 for fixing the tool T is suspended by the high-load load cell 40. Therefore, after the support of the low-load load cell 34 to the tool fixing member 36 is released, the high-load load cell 40 can be compressed and deformed by the upward reaction force acting on the tool fixing portion 42. As a result, after the support of the low-load load cell 34 to the tool fixing member 36 is released, the load Pmix acting on the workpiece W can be calculated based on the detection value by the high-load load cell 40. As described above, the load Pmix applied to the workpiece W can be calculated using multiple low-load load cells 34 and high-load load cells 40 without providing a switching mechanism for switching between the low-load load cell 34 and the high-load load cell 40. This allows multiple load cells to be used while minimizing the complexity of the press operation.

また、低荷重ロードセル３４の定格荷重が、高荷重ロードセル４０の定格荷重よりも小さく設定されている。すなわち、低荷重ロードセル３４の分解能が、高荷重ロードセル４０の分解能より高くなっている。このため、ワークＷに付与される低荷重の荷重Ｐｍｉｘを、低荷重ロードセル３４によって検出することができ、高荷重の荷重Ｐｍｉｘを、高荷重ロードセル４０によって検出することができる。したがって、電動プレス装置１０において、ワークＷに付与される荷重Ｐｍｉｘを、低荷重から高荷重に亘って精度良く検出することができる。 The rated load of the low-load load cell 34 is set to be smaller than the rated load of the high-load load cell 40. In other words, the resolution of the low-load load cell 34 is higher than the resolution of the high-load load cell 40. Therefore, the low-load load Pmix applied to the workpiece W can be detected by the low-load load cell 34, and the high-load load Pmix can be detected by the high-load load cell 40. Therefore, in the electric press device 10, the load Pmix applied to the workpiece W can be detected with high accuracy from low load to high load.

また、ツール固定部材３６の被支持部３８が低荷重ロードセル３４に載置されている。そして、被支持部３８と低荷重ロードセル３４とがラム３０の区画壁３０Ａ及び蓋部材３２により構成される収容部３０Ｂ内に上下方向に隙間なく収納されている。これにより、ワークＷに対するプレス加工前では、低荷重ロードセル３４によってツール固定部材３６を下側から支持する構成にすることができると共に、低荷重ロードセル３４を圧縮変形させることができる。また、プレス加工中における低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後では、低荷重ロードセル３４の支持解除状態を維持しつつ、ツール固定部材３６をラム３０と一体化することができる。これにより、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後において、高荷重の圧縮力が低荷重ロードセル３４に作用することを防止できる。したがって、低荷重ロードセル３４の破損を抑制できる。 The supported portion 38 of the tool fixing member 36 is placed on the low-load load cell 34. The supported portion 38 and the low-load load cell 34 are stored vertically without gaps in the storage portion 30B formed by the partition wall 30A and the cover member 32 of the ram 30. As a result, before the press processing of the workpiece W, the low-load load cell 34 can support the tool fixing member 36 from below, and the low-load load cell 34 can be compressed and deformed. Furthermore, after the support of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 during the press processing is released, the tool fixing member 36 can be integrated with the ram 30 while maintaining the support release state of the low-load load cell 34. As a result, after the support of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 is released, it is possible to prevent a high-load compressive force from acting on the low-load load cell 34. Therefore, damage to the low-load load cell 34 can be suppressed.

また、ツール固定部材３６は、被支持部３８と、高荷重ロードセル４０と、ツール固定部４２と、を含んで構成されている。そして、被支持部３８が、ラム３０の区画壁３０Ａと低荷重ロードセル３４とによって上下に挟まれている。また、高荷重ロードセル４０は、被支持部３８とツール固定部４２との間に配置されて、ツール固定部４２を上側から支持している。これにより、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後では、ツール固定部材３６に作用する上側への反力によって、高荷重ロードセル４０を圧縮変形させることができる。 The tool fixing member 36 is configured to include a supported portion 38, a high-load load cell 40, and a tool fixing portion 42. The supported portion 38 is sandwiched vertically between the partition wall 30A of the ram 30 and the low-load load cell 34. The high-load load cell 40 is disposed between the supported portion 38 and the tool fixing portion 42, and supports the tool fixing portion 42 from above. As a result, after the support of the low-load load cell 34 to the tool fixing member 36 is released, the high-load load cell 40 can be compressed and deformed by the upward reaction force acting on the tool fixing member 36.

（第１の実施の形態の変形例）
次に、図６を用いて、第１の実施の形態の電動プレス装置１０の変形例を説明する。変形例の電動プレス装置１０では、以下に示す点を除いて、第１の実施の形態の電動プレス装置１０と同様に構成されている。 (Modification of the first embodiment)
Next, a modified example of the electric press apparatus 10 of the first embodiment will be described with reference to Fig. 6. The modified electric press apparatus 10 has the same configuration as the electric press apparatus 10 of the first embodiment, except for the following points.

すなわち、低荷重ロードセル３４が、ベアリング１４の下側において、ラム３０の段差部１２Ｈ内に挿入されている。また、ベアリング１４及び低荷重ロードセル３４の外径が、段差部１２Ｈの内径よりも僅かに小さく設定されている。さらに、段差部１２Ｈの下面とベアリング固定部材１６の下面との間の上下方向の距離が、一対のベアリング１４及び低荷重ロードセル３４の上下方向の寸法の合計よりも僅かに大きく設定されている。すなわち、段差部１２Ｈ及びベアリング固定部材１６の上下方向の挟持力が、ベアリング１４及び低荷重ロードセル３４に作用しないように、ベアリング１４及び低荷重ロードセル３４が外筒１２に一体化されている。これにより、低荷重ロードセル３４が、ボールねじ２０を含むラム３０の全体を下側から支持する構成になっている。 That is, the low-load load cell 34 is inserted into the step portion 12H of the ram 30 below the bearing 14. The outer diameters of the bearing 14 and the low-load load cell 34 are set slightly smaller than the inner diameter of the step portion 12H. Furthermore, the vertical distance between the lower surface of the step portion 12H and the lower surface of the bearing fixing member 16 is set slightly larger than the sum of the vertical dimensions of the pair of bearings 14 and the low-load load cell 34. That is, the bearing 14 and the low-load load cell 34 are integrated into the outer cylinder 12 so that the clamping force in the vertical direction of the step portion 12H and the bearing fixing member 16 does not act on the bearing 14 and the low-load load cell 34. As a result, the low-load load cell 34 supports the entire ram 30, including the ball screw 20, from below.

また、ツール固定部材３６は、ラム３０の収容部３０Ｂ内に収容されており、ツール固定部材３６の被支持部３８が、ラム３０の区画壁３０Ａに締結固定されている。すなわち、この変形例では、ツール固定部材３６がラム３０に固定されると共に、高荷重ロードセル４０が、ツール固定部４２を上側から支持している。 The tool fixing member 36 is housed in the housing portion 30B of the ram 30, and the supported portion 38 of the tool fixing member 36 is fastened and fixed to the partition wall 30A of the ram 30. That is, in this modified example, the tool fixing member 36 is fixed to the ram 30, and the high-load load cell 40 supports the tool fixing portion 42 from above.

そして、変形例では、上述のように、低荷重ロードセル３４が、ボールねじ２０を含むラム３０の全体を下側から支持している。このため、電動プレス装置１０の非作動状態では、ベアリング１４、ボールねじ２０、ラム３０、ツール固定部材３６、カウンタウエイトＣＷ、及びツールＴの合計重量によって、低荷重ロードセル３４が圧縮変形する。そして、プレス加工時において、ラム３０に作用する上側への反力によって、低荷重ロードセル３４の支持状態が解除されると、低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２がゼロになる。このため、第１の実施の形態と同様に、低荷重ロードセル３４による支持状態の解除前までは、低荷重ロードセル３４の検出値に基づいて、ワークＷに付与された荷重Ｐｍｉｘを算出することができる。 In the modified example, as described above, the low-load load cell 34 supports the entire ram 30, including the ball screw 20, from below. Therefore, when the electric press device 10 is in a non-operating state, the low-load load cell 34 is compressed and deformed by the total weight of the bearing 14, ball screw 20, ram 30, tool fixing member 36, counterweight CW, and tool T. During press processing, when the support state of the low-load load cell 34 is released by the upward reaction force acting on the ram 30, the load P2 of the low-load load cell 34 becomes zero. Therefore, as in the first embodiment, the load Pmix applied to the workpiece W can be calculated based on the detection value of the low-load load cell 34 until the support state by the low-load load cell 34 is released.

また、変形例では、上述のように、ツール固定部材３６がラム３０に下端部に固定されており、高荷重ロードセル４０が、ツール固定部４２を上側から支持している。したがって、低荷重ロードセル３４による支持状態の解除後では、高荷重ロードセル４０の検出値に基づいて、荷重Ｐｍｉｘを算出することができる。したがって、本変形例においても、プレス作業の煩雑さを抑制しつつ、複数のロードセルを用いることができる。 In addition, in the modified example, as described above, the tool fixing member 36 is fixed to the lower end of the ram 30, and the high-load load cell 40 supports the tool fixing part 42 from above. Therefore, after the support state by the low-load load cell 34 is released, the load Pmix can be calculated based on the detection value of the high-load load cell 40. Therefore, in this modified example as well, multiple load cells can be used while suppressing the complexity of the press work.

（第２の実施の形態）
次に、図７及び図８を用いて、第２の実施の形態に係る「プレス装置」としての電動プレス装置１００について説明する。電動プレス装置１００は、以下に示す点を除いて、第１の実施の形態の電動プレス装置１０と同様に構成されている。なお、図７では、第１の実施の形態の電動プレス装置１０と同様に構成されている部品には、同一の符号を付している。 Second Embodiment
Next, an electric press 100 as a "press" according to a second embodiment will be described with reference to Figures 7 and 8. The electric press 100 is configured similarly to the electric press 10 of the first embodiment, except for the following points. In Figure 7, parts configured similarly to the electric press 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

すなわち、第２の実施の形態では、ツール固定部材３６において、高荷重ロードセル４０が省略されており、高荷重ロードセル４０とツール固定部材３６とが別部材として構成されている。具体的には、ツール固定部材３６が、被支持部３８とツール固定部４２とを含んで構成されており、ツール固定部４２が被支持部３８から下側へ延出している。そして、被支持部３８が、第１の実施の形態と同様に、低荷重ロードセル３４の上側に載置されている。したがって、第２の実施の形態においても低荷重ロードセル３４が、ラム３０の一部を構成するツール固定部材３６を下側から支持している。 That is, in the second embodiment, the high-load load cell 40 is omitted from the tool fixing member 36, and the high-load load cell 40 and the tool fixing member 36 are configured as separate members. Specifically, the tool fixing member 36 is configured to include a supported portion 38 and a tool fixing portion 42, and the tool fixing portion 42 extends downward from the supported portion 38. The supported portion 38 is placed above the low-load load cell 34, as in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment as well, the low-load load cell 34 supports the tool fixing member 36, which constitutes part of the ram 30, from below.

高荷重ロードセル４０は、上下方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。そして、高荷重ロードセル４０が、ラム３０の収容部３０Ｂ内に収容されると共に、被支持部３８と区画壁３０Ａとの間に配置されている。高荷重ロードセル４０の外径は、収容部３０Ｂの内径よりも僅かに小さく設定されている。また、高荷重ロードセル４０、被支持部３８、及び低荷重ロードセル３４の上下寸法の合計が、収容部３０Ｂの上下寸法よりも僅かに小さく設定されている。すなわち、第２の実施の形態では、区画壁３０Ａ及び蓋部材３２による挟持力が、高荷重ロードセル４０、被支持部３８、及び低荷重ロードセル３４に作用しないように、高荷重ロードセル４０、被支持部３８、及び低荷重ロードセル３４がラム３０に一体化されている。より詳しくは、挟持力が作用しない状態で、低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０が、ツール固定部材３６を上下方向に挟むように配置されると共に、これらの部材がラム３０と一体化されている。 The high-load load cell 40 is formed in a substantially cylindrical shape with the vertical direction as the axial direction. The high-load load cell 40 is accommodated in the accommodation section 30B of the ram 30 and is disposed between the supported section 38 and the partition wall 30A. The outer diameter of the high-load load cell 40 is set slightly smaller than the inner diameter of the accommodation section 30B. The sum of the vertical dimensions of the high-load load cell 40, the supported section 38, and the low-load load cell 34 is set slightly smaller than the vertical dimensions of the accommodation section 30B. That is, in the second embodiment, the high-load load cell 40, the supported section 38, and the low-load load cell 34 are integrated with the ram 30 so that the clamping force by the partition wall 30A and the lid member 32 does not act on the high-load load cell 40, the supported section 38, and the low-load load cell 34. More specifically, when no clamping force is applied, the low load cell 34 and the high load cell 40 are arranged to sandwich the tool fixing member 36 in the vertical direction, and these members are integrated with the ram 30.

次に、図８に示されるグラフ（１）～（３）を用いて、第２の実施の形態に係る作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effects of the second embodiment will be explained using graphs (1) to (3) shown in FIG. 8.

図５のグラフと同様に、図８のグラフ（１）は、制御部４４において検出した高荷重ロードセル４０の荷重Ｐ１を示すグラフであり、図８のグラフ（２）は、制御部４４において検出した低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２を示すグラフであり、図８のグラフ（３）は、制御部４４において算出したワークＷに付与された荷重Ｐｍｉｘを示すグラフである。 Similar to the graph in FIG. 5, graph (1) in FIG. 8 is a graph showing the load P1 of the high-load load cell 40 detected by the control unit 44, graph (2) in FIG. 8 is a graph showing the load P2 of the low-load load cell 34 detected by the control unit 44, and graph (3) in FIG. 8 is a graph showing the load Pmix applied to the workpiece W calculated by the control unit 44.

そして、第２の実施の形態では、上述のように、挟持力が作用しない状態で、低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０が、ツール固定部材３６を上下方向に挟むように配置されると共に、これらの部材がラム３０と一体化されている。また、高荷重ロードセル４０が、ツール固定部材３６の上側に配置されている。このため、ラム３０の初期位置Ｚ０では、高荷重ロードセル４０に圧縮荷重も引張荷重も作用していない。これにより、グラフ（１）に示されるように、ラム３０の初期位置Ｚ０における高荷重ロードセル４０の荷重Ｐ１がゼロとなる。 In the second embodiment, as described above, when no clamping force is applied, the low-load load cell 34 and the high-load load cell 40 are arranged to sandwich the tool fixing member 36 in the vertical direction, and these members are integrated with the ram 30. The high-load load cell 40 is arranged above the tool fixing member 36. Therefore, when the ram 30 is in the initial position Z0, neither a compressive load nor a tensile load is applied to the high-load load cell 40. As a result, as shown in graph (1), the load P1 of the high-load load cell 40 at the initial position Z0 of the ram 30 becomes zero.

また、低荷重ロードセル３４は、ツール固定部材３６の被支持部３８を下側から支持している。このため、第１の実施の形態と同様に、ラム３０の初期位置Ｚ０では、ツール固定部材３６、カウンタウエイトＣＷ及びツールＴの合計重量によって、下側の荷重が低荷重ロードセル３４に上側から作用している。このため、低荷重ロードセル３４には、当該合計重量による圧縮荷重ＰＴが作用している。これにより、グラフ（２）に示されるように、制御部４４は、初期位置Ｚ０における低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２を、「＋ＰＴ」として検出する。 The low-load load cell 34 also supports the supported portion 38 of the tool fixing member 36 from below. Therefore, similar to the first embodiment, at the initial position Z0 of the ram 30, a load from the bottom acts on the low-load load cell 34 from above due to the total weight of the tool fixing member 36, counterweight CW, and tool T. Therefore, a compressive load PT due to this total weight acts on the low-load load cell 34. As a result, as shown in graph (2), the control unit 44 detects the load P2 of the low-load load cell 34 at the initial position Z0 as "+PT."

そして、制御部４４は、第１の実施の形態と同様に、低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２に基づいて、ワークＷに付与された荷重Ｐｍｉｘを算出する。具体的には、制御部４４は、荷重Ｐ２＞０であるか否かを判別する。そして、荷重Ｐ２＞０である場合には、制御部４４は、圧縮荷重ＰＴから荷重Ｐ２を減算した値を、荷重Ｐｍｉｘとして算出する。一方、荷重Ｐ２＞０でない場合には、制御部４４は、荷重Ｐ１に圧縮荷重ＰＴを加算した値を、荷重Ｐｍｉｘとして算出する。 Then, the control unit 44 calculates the load Pmix applied to the workpiece W based on the load P2 of the low-load load cell 34, as in the first embodiment. Specifically, the control unit 44 determines whether the load P2>0. If the load P2>0, the control unit 44 calculates the load Pmix as the value obtained by subtracting the load P2 from the compressive load PT. On the other hand, if the load P2>0 is not true, the control unit 44 calculates the load Pmix as the value obtained by adding the compressive load PT to the load P1.

そして、ラム３０の初期位置Ｚ０の荷重Ｐ２は、「＋ＰＴ」であり、荷重Ｐ２＞０である。このため、制御部４４は、第１の実施の形態と同様に、荷重Ｐｍｉｘをゼロとして算出する。 The load P2 at the initial position Z0 of the ram 30 is "+PT", and the load P2>0. Therefore, the control unit 44 calculates the load Pmix as zero, as in the first embodiment.

作業者が、教示・操作装置４６を操作して、制御部４４によってサーボモータ１８が駆動されると、ラム３０が初期位置から下降する。そして、ラム３０の当接位置Ｚ１までは、荷重Ｐ１及び荷重Ｐ２は、ラム３０の初期位置における値と変化しない。このため、制御部４４は、荷重Ｐｍｉｘをゼロとして算出する。 When the operator operates the teaching/operation device 46 and the control unit 44 drives the servo motor 18, the ram 30 descends from the initial position. Then, until the ram 30 reaches the contact position Z1, the load P1 and the load P2 do not change from the values at the initial position of the ram 30. Therefore, the control unit 44 calculates the load Pmix as zero.

ラム３０が、当接位置Ｚ１からさらに下降すると、ツールＴがワークＷを下側へ加圧する。これにより、ツール固定部材３６（の被支持部３８）に上側への反力が作用する。このため、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持荷重が、徐々に小さくなる。そして、ラム３０の切替位置Ｚ２において、ツール固定部材３６に作用する反力が、圧縮荷重ＰＴと一致する。これにより、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持状態が解除される。すなわち、ラム３０の当接位置Ｚ１と切替位置Ｚ２との間では、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持状態が解除されない。このため、ラム３０の当接位置Ｚ１から切替位置Ｚ２までは、制御部４４は、荷重Ｐｍｉｘを、荷重ＰＴから荷重Ｐ２を減算した値として算出する。 When the ram 30 further descends from the contact position Z1, the tool T presses the workpiece W downward. This causes an upward reaction force to act on the tool fixing member 36 (the supported portion 38). Therefore, the support load of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 gradually decreases. Then, at the switching position Z2 of the ram 30, the reaction force acting on the tool fixing member 36 coincides with the compression load PT. This releases the support state of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36. In other words, between the contact position Z1 and the switching position Z2 of the ram 30, the support state of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 is not released. Therefore, from the contact position Z1 to the switching position Z2 of the ram 30, the control unit 44 calculates the load Pmix as a value obtained by subtracting the load P2 from the load PT.

また、上述のように、ラム３０の当接位置Ｚ１と切替位置Ｚ２との間では、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持状態が解除されない。このため、ラム３０の当接位置Ｚ１と切替位置Ｚ２との間の下降時には、ツール固定部材３６に作用する反力が、高荷重ロードセル４０に作用しない。これにより、高荷重ロードセル４０の荷重Ｐ１がゼロに維持される。 As described above, the support state of the low-load load cell 34 against the tool fixing member 36 is not released between the abutment position Z1 and the switching position Z2 of the ram 30. Therefore, when the ram 30 descends between the abutment position Z1 and the switching position Z2, the reaction force acting on the tool fixing member 36 does not act on the high-load load cell 40. This keeps the load P1 of the high-load load cell 40 at zero.

そして、ラム３０の切替位置Ｚ２からの下降時には、低荷重ロードセル３４によるツール固定部材３６の支持状態が解除されるため、ツール固定部材３６に作用する反力が、高荷重ロードセル４０に作用する。これにより、圧縮荷重が高荷重ロードセル４０に作用して、高荷重ロードセル４０の荷重Ｐ１が、ゼロから徐々に上昇する。 When the ram 30 descends from the switching position Z2, the support state of the tool fixing member 36 by the low-load load cell 34 is released, and the reaction force acting on the tool fixing member 36 acts on the high-load load cell 40. As a result, a compressive load acts on the high-load load cell 40, and the load P1 of the high-load load cell 40 gradually increases from zero.

さらに、ラム３０の切替位置Ｚ２以降の下降では、低荷重ロードセル３４の荷重Ｐ２がゼロであるため、制御部４４は、ラム３０の切替位置Ｚ２以降における荷重Ｐｍｉｘを、荷重Ｐ１に「＋ＰＴ」を加算した値に算出する。以上により、グラフ（３）に示されるように、プレス加工時における、ワークＷに付与される荷重Ｐｍｉｘが、制御部４４によって算出される。 Furthermore, when the ram 30 descends after the switching position Z2, the load P2 of the low load cell 34 is zero, so the control unit 44 calculates the load Pmix after the switching position Z2 of the ram 30 to be the load P1 plus "+PT". As a result, as shown in graph (3), the load Pmix applied to the workpiece W during press processing is calculated by the control unit 44.

以上により、第２の実施の形態においても、ラム３０の一部を構成するツール固定部材３６を、低荷重ロードセル３４が下側から支持しており、低荷重ロードセル３４が、支持荷重によって圧縮変形している。このため、プレス加工時には、ツール固定部材３６に作用する上側への反力により、低荷重ロードセル３４の支持荷重が徐々に低くなる。そして、この反力が支持荷重と一致するときに、低荷重ロードセル３４の支持状態が解除される。したがって、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除前までは、低荷重ロードセル３４による検出値に基づいて、ワークＷに作用する荷重Ｐｍｉｘを算出することができる。 As described above, even in the second embodiment, the low-load load cell 34 supports the tool fixing member 36, which constitutes part of the ram 30, from below, and the low-load load cell 34 is compressed and deformed by the supporting load. For this reason, during press processing, the supporting load of the low-load load cell 34 gradually decreases due to the upward reaction force acting on the tool fixing member 36. Then, when this reaction force matches the supporting load, the supporting state of the low-load load cell 34 is released. Therefore, before the support of the low-load load cell 34 on the tool fixing member 36 is released, the load Pmix acting on the workpiece W can be calculated based on the detection value by the low-load load cell 34.

一方、高荷重ロードセル４０は、ツール固定部材３６の被支持部３８とラム３０の区画壁３０Ａとの間に配置されている。そして、プレス加工時に、ツール固定部材３６から上側への反力が入力されることで、高荷重ロードセル４０が圧縮変形する。このため、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後では、高荷重ロードセル４０による検出値に基づいて、ワークＷに作用する荷重Ｐｍｉｘを算出することができる。以上により、第２の実施の形態においても、低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０を切替えるための切替機構を設けることなく、複数の低荷重ロードセル３４及び高荷重ロードセル４０を用いて、ワークＷに付与される荷重Ｐｍｉｘを算出することができる。したがって、第１の実施の形態と同様に、プレス作業の煩雑さを抑制しつつ、複数のロードセルを用いることができる。 On the other hand, the high-load load cell 40 is disposed between the supported portion 38 of the tool fixing member 36 and the partition wall 30A of the ram 30. During press processing, the high-load load cell 40 is compressed and deformed by the input of a reaction force from the tool fixing member 36 to the upper side. Therefore, after the support of the low-load load cell 34 to the tool fixing member 36 is released, the load Pmix acting on the workpiece W can be calculated based on the detection value by the high-load load cell 40. As described above, in the second embodiment, the load Pmix applied to the workpiece W can be calculated using multiple low-load load cells 34 and high-load load cells 40 without providing a switching mechanism for switching between the low-load load cell 34 and the high-load load cell 40. Therefore, similar to the first embodiment, multiple load cells can be used while suppressing the complexity of the press work.

また、第２の実施の形態では、区画壁３０Ａ及び蓋部材３２による挟持力が、高荷重ロードセル４０、被支持部３８、及び低荷重ロードセル３４に作用しないように、高荷重ロードセル４０、被支持部３８、及び低荷重ロードセル３４がラム３０に一体化されている。そして、低荷重ロードセル３４が被支持部３８の下側に配置されている。これにより、第１の実施の形態と同様に、ワークＷに対するプレス加工前では、低荷重ロードセル３４によってツール固定部材３６を下側から支持する構成にすることができると共に、低荷重ロードセル３４を圧縮変形させることができる。また、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後では、低荷重ロードセル３４の支持解除状態を維持しつつ、ツール固定部材３６をラム３０と一体化することができる。これにより、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後において、高荷重の圧縮力が低荷重ロードセル３４に作用することを防止できる。したがって、低荷重ロードセル３４の破損を抑制できる。 In the second embodiment, the high-load load cell 40, the supported portion 38, and the low-load load cell 34 are integrated with the ram 30 so that the clamping force of the partition wall 30A and the cover member 32 does not act on the high-load load cell 40, the supported portion 38, and the low-load load cell 34. The low-load load cell 34 is disposed below the supported portion 38. As a result, similar to the first embodiment, before the press processing of the workpiece W, the low-load load cell 34 can support the tool fixing member 36 from below, and the low-load load cell 34 can be compressed and deformed. After the low-load load cell 34 is released from the support of the tool fixing member 36, the tool fixing member 36 can be integrated with the ram 30 while maintaining the support release state of the low-load load cell 34. As a result, it is possible to prevent the high-load compressive force from acting on the low-load load cell 34 after the low-load load cell 34 is released from the support of the tool fixing member 36. Therefore, damage to the low-load load cell 34 can be suppressed.

また、高荷重ロードセル４０が被支持部３８の上側に配置されている。このため、第１の実施の形態と同様に、低荷重ロードセル３４のツール固定部材３６に対する支持解除後では、ツール固定部材３６に作用する上側への反力によって、高荷重ロードセル４０を圧縮変形させることができる。 The high-load load cell 40 is disposed above the supported portion 38. Therefore, similar to the first embodiment, after the low-load load cell 34 is released from the tool fixing member 36, the high-load load cell 40 can be compressed and deformed by the upward reaction force acting on the tool fixing member 36.

なお、第１及び第２の実施の形態では、荷重Ｐ２がゼロになるとき、制御部４４が荷重Ｐｍｉｘの算出方法を切り替える構成になっている。これに代えて、荷重Ｐ１の値が変化し且つ荷重Ｐ２の値が変化しなくなったときに、制御部４４が荷重Ｐｍｉｘの算出方法を切り替えてもよい。 In the first and second embodiments, the control unit 44 is configured to switch the calculation method of the load Pmix when the load P2 becomes zero. Alternatively, the control unit 44 may switch the calculation method of the load Pmix when the value of the load P1 changes and the value of the load P2 stops changing.

また、第１及び第２の実施の形態では、低荷重ロードセル３４を挟み込むことで固定していたが、それに加え例えば低荷重ロードセル３４の上面及び下面、区画壁３０Ａの下面、蓋部材３２の上面に、回転止めのため凹凸加工やキー溝加工等を設けても良い。
また例えば、低荷重ロードセル３４の上面と該上面を支持している部材（例えば区画壁３０Ａ）、もしくは、低荷重ロードセル３４と該下面を支持している部材（例えば蓋部材３２）のように、低荷重ロードセル３４の上面か下面のどちらか一面のみがそれぞれを支持している部材とねじ等により固定されていても良い。
また、加圧作業によりツール固定部材３６に作用する当該反力がＰＴを超えることによる被支持部３８の支持部の切り替わりをスムースにするため、ラム３０の区画壁３０Ａの下面もしくは蓋部材３２の上面もしくは低荷重ロードセル３４とツール固定部材３６との間のいずれかにゴム板材等の弾性体部材を設けても良い。
また例えば、第１の実施の形態では、ラム３０の区画壁３０Ａ及び蓋部材３２による挟持力が、ツール固定部材３６の被支持部３８及び低荷重ロードセル３４に作用しないように、被支持部３８及び低荷重ロードセル３４が、ラム３０及び蓋部材３２によって上下方向に挟まれている、としたが、厳密に挟持力がゼロである必要性は無い。したがって例えば、第１の実施の形態において、低荷重ロードセル３４を収容部３０Ｂ内に上下方向において隙間無く収容することを目的にガタ詰めのための微小な挟持力が負荷されていても良い。 In addition, in the first and second embodiments, the low-load load cell 34 is fixed by being clamped, but in addition, for example, the upper and lower surfaces of the low-load load cell 34, the lower surface of the partition wall 30A, and the upper surface of the cover member 32 may be provided with unevenness or key grooves to prevent rotation.
Also, for example, only one of the upper and lower surfaces of the low-load load cell 34 may be fixed to the respective supporting members by screws or the like, such as the upper surface of the low-load load cell 34 and a member supporting the upper surface (e.g., the partition wall 30A), or the low-load load cell 34 and a member supporting the lower surface (e.g., the cover member 32).
In addition, in order to smoothly switch the support portion of the supported portion 38 when the reaction force acting on the tool fixing member 36 due to the pressurizing operation exceeds PT, an elastic member such as a rubber plate may be provided on the underside of the partition wall 30A of the ram 30, or on the upper surface of the cover member 32, or between the low-load load cell 34 and the tool fixing member 36.
Also, for example, in the first embodiment, the supported portion 38 and the low-load load cell 34 are sandwiched vertically by the ram 30 and the cover member 32 so that the clamping force of the partition wall 30A of the ram 30 and the cover member 32 does not act on the supported portion 38 of the tool fixing member 36 and the low-load load cell 34, but the clamping force does not need to be strictly zero. Therefore, for example, in the first embodiment, a minute clamping force may be applied to eliminate backlash in order to accommodate the low-load load cell 34 in the accommodation portion 30B without any gaps in the vertical direction.

また、第１及び第２の実施の形態では、低荷重から高荷重まで切れ目なく検出可能なように、低荷重ロードセル３４の定格荷重が、高荷重ロードセル４０の定格荷重の略１０％に設定していたが、他の構成であっても構わない。プレス作業の種類や検出を必要とする荷重範囲の条件により荷重の連続性よりも検出可能な荷重範囲が優先される場合には、例えば低荷重ロードセル３４の定格荷重を、高荷重ロードセル４０の定格荷重の１０％以下に設定しても良い。 In the first and second embodiments, the rated load of the low-load load cell 34 is set to approximately 10% of the rated load of the high-load load cell 40 so that a range of loads can be detected seamlessly from low to high loads, but other configurations are also acceptable. In cases where a detectable load range takes priority over load continuity due to the type of press work or the conditions of the load range that requires detection, for example, the rated load of the low-load load cell 34 may be set to 10% or less of the rated load of the high-load load cell 40.

１０電動プレス装置（プレス装置）
１２外筒
１２Ａ外筒本体部
１２Ｂ張出部
１２Ｃラム収容部
１２Ｄ伝達機構収容部
１２Ｅモータ収容部
１２Ｆフランジ
１２Ｇ取付孔
１２Ｈ段差部
１４ベアリング
１６ベアリング固定部材
１８サーボモータ（駆動部）
１８Ａ出力軸
１８Ｂモータ本体
２０ボールねじ
２０Ａねじ軸
２０Ｂナット
２２伝達機構
２４第１ギヤ
２６第２ギヤ
３０ラム
３０Ａ区画壁
３０Ｂ収容部
３２蓋部材
３４低荷重ロードセル（第２荷重検出器）
３６ツール固定部材
３８被支持部
４０高荷重ロードセル
４２ツール固定部
４２Ａネジ部
４４制御部
４６教示・操作装置
５０架台
１００電動プレス装置（プレス装置）
ＢＴ１ボルト
ＢＴ２ボルト
ＢＴ３ボルト
ＣＷカウンタウエイト
Ｔツール
Ｗワーク 10 Electric press device (press device)
12 Outer cylinder 12A Outer cylinder main body portion 12B Projection portion 12C Ram accommodating portion 12D Transmission mechanism accommodating portion 12E Motor accommodating portion 12F Flange 12G Mounting hole 12H Step portion 14 Bearing 16 Bearing fixing member 18 Servo motor (driving portion)
18A: Output shaft 18B: Motor body 20: Ball screw 20A: Screw shaft 20B: Nut 22: Transmission mechanism 24: First gear 26: Second gear 30: Ram 30A: Partition wall 30B: Storage section 32: Lid member 34: Low-load load cell (second load detector)
36 Tool fixing member 38 Supported portion 40 High load load cell 42 Tool fixing portion 42A Screw portion 44 Control portion 46 Teaching/operation device 50 Stand 100 Electric press device (press device)
BT1 Bolt BT2 Bolt BT3 Bolt CW Counterweight T Tool W Work

Claims

A ram that moves downward by a drive unit to apply pressure to the workpiece;
a tool fixing portion provided at a lower end portion of the ram for fixing a tool for performing press working on the workpiece;
a first load detector that is provided on the ram above the tool fixing portion and that is compressively deformed by an input of a reaction force from the tool fixing portion to the upper side during press working;
a second load detector that supports the tool fixing portion from below and is compressively deformed by a supporting load for supporting the tool fixing portion ;
A press device comprising:

2. The press apparatus according to claim 1, wherein the rated load of the second load detector is set to be smaller than that of the first load detector.

A tool fixing member is provided at the lower end of the ram,
The tool fixing member includes:
a supported portion that constitutes an upper end portion of the tool fixing member;
The first load detector is provided below the supported portion;
The tool fixing portion is provided below the first load detector; and
It is composed of
2. The press apparatus according to claim 1, wherein the second load detector supports the supported portion from below, and the supported portion is sandwiched in the vertical direction between the second load detector and the ram.

a supported portion is provided on an upper side of the tool fixing portion, and the supported portion is supported from below by the second load detector,
2. The press apparatus according to claim 1, wherein the first load detector is disposed above the supported portion and is sandwiched vertically between the supported portion and the ram.