～プレス機の基本構造～
まずプレス機の基本的なしくみは次のようになっています。

最近はサーボ駆動のものが増えていますが、工法自体は随分前から変わっていません。
低速状態で荷重を加えて部品を組み付けるという単純な仕事内容です。
今回取り上げるテーマは、この中で「圧入荷重」についてです。

圧入荷重とは

わざわざ説明することはないと思いますが、簡単に説明すると2つの部品（軸と穴）に強い荷重をかけて組み付ける工法です。その時の荷重を「圧入荷重」と言います。
横軸を「時間」、縦軸を「荷重」としたときの圧入波形は次のようになります。

・ピンク色の部分が2部品の圧入が始まっている状態です。
・紺色の部分が圧入が終了して、メカニカルストッパーにあたった状態です。
※圧入工程は圧入寸法保証のためにストッパーに押し当てで止めます。
この紺色の開始荷重（圧入動作が終了してストッパにあたった荷重）が「圧入荷重」になります。

本来あるべき設備構造

続いて、本来配置するべきロードセルの位置は次のようになります。

違いは図を見てもらえばわかる通り、ロードセルの取り付け位置です。
正しく荷重を計測しようとすると、スライダの下にロードセルを配置すべきです。
高校物理学レベルの力学の理解力があれば、この違いが理解できるはずです。
当時は、すでに量産稼働したあとでこの問題に気付いたため、ロードセルの位置変更の改造はできませんでした。代わりに下側から50kg相当の荷重でスライダ部分をガイドし治具重量をキャンセルできる構造にしました (下図) 。こうすれば上からのプレス荷重が50㎏余分に必要になるため、機能は同じになります。

補足）締め代と圧入荷重の関係

圧入荷重は部品の締め代で決まります。ほとんどの場合、圧入荷重の問題は、部品の問題（寸法不良）か荷重設定の問題（規格設定ミス）です。プレス機で調整できることはほとんどありません。設備が問題ないかどうかの確認は、次の内容くらいです。

設備や部品が正しい状態であることが前提になりますが、
圧入荷重の規格設定に問題がないかどうかの検証方法を１つ紹介します。
圧入荷重は部品締め代（どの程度のはめあいになっているか）に依存します。
簡単にいえば、締め代がきつければ圧入荷重は高くなります。
締め代が緩ければ圧入荷重は低くなります。

この関係を示したものが、以下のグラフになります。
部品締め代の最悪品（公差最大、公差最小）を使用して、このグラフを描けば設定荷重が正しいのかどうかが分かります。

まとめ

今回はロードセルの配置と圧入荷重の関係について説明しました。
不思議なものです。当時、設備製作会社の人達を含めて大勢のエンジニアが周りにいましたが、こういう失敗事例に誰も気づきませんでした。問題を深堀するまで盲点になっているのです。高校物理どころか大学工学部出身者が大勢いましたが、この通りです。

普段何気なくやっていることでも、こういうことはよくあります。
よくよく考えてみると「変だな」という事柄です。日々の仕事に追われて思考停止にならないように注意したいものです。

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