JP2000015494A - Synchronous control method of a plurality of presses - Google Patents
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- B30B15/146—Control arrangements for mechanically-driven presses for synchronising a line of presses
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、独立した複数のプ
レス機械のクランク角度を連続的に高精度に同期させる
ことの出来るプレス機械の同期制御方法に関し、複数の
プレス機械でトランスファプレスラインを構成して高速
プレス加工を行う場合に有効である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous control method for a press machine capable of continuously synchronizing the crank angles of a plurality of independent press machines with high precision, and comprising a transfer press line composed of a plurality of press machines. This is effective when performing high-speed pressing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ライン構成して立設する複数のプ
レス機械を同期制御する場合、それぞれのプレス機械
は、図６に示すようなシステム構成とし、それぞれの操
作盤２０にＳＰＭ設定器を設け、制御盤１、２、・・・
にドライバ２１及びシーケンス制御を行うハードウエア
を設け、プレス機械５、６は、ＴＧ（タコゼネレータ）
２２を連結したメインモータ１０でフライホイール１２
を駆動し、動力を接／断するクラッチ１３を介してメイ
ンギヤ１４を駆動し、メインギヤ１４に連結したクラン
ク軸１５の回転でスライドに昇降運動を与え、図７に示
す簡易同期制御システムを用いていた。2. Description of the Related Art Conventionally, when a plurality of press machines standing in a line configuration are controlled synchronously, each press machine has a system configuration as shown in FIG. , Control panels 1, 2, ...
Is provided with a driver 21 and hardware for performing sequence control, and the press machines 5 and 6 are provided with TGs (tach generators).
22 is connected to the flywheel 12 by the main motor 10.
, The main gear 14 is driven via a clutch 13 for connecting / disconnecting power, and a rotation of a crankshaft 15 connected to the main gear 14 imparts a vertical movement to the slide, and a simple synchronous control system shown in FIG. 7 is used. Was.
【０００３】図７に示すように、第１プレス機械５の操
作盤２０のＳＰＭ設定器２３の速度指令を各プレス機械
に分配し、各プレス機械のクランク１５に連結したシン
クロ発信器３６の角度出力をアンプ３７に入力し、プレ
ス機械ごとの角度出力の差分にＰゲイン３８を乗じて第
２プレス機械６の速度指令に加算している。類似した同
期制御は、特公昭５１−１００４及び特開昭５６−４５
３００に開示されている。As shown in FIG. 7, the speed command of the SPM setting device 23 of the operation panel 20 of the first press machine 5 is distributed to each press machine, and the angle of the synchro transmitter 36 connected to the crank 15 of each press machine is distributed. The output is input to the amplifier 37, and the difference between the angle outputs of the respective press machines is multiplied by the P gain 38 and added to the speed command of the second press machine 6. Similar synchronous control is disclosed in JP-B-51-1004 and JP-A-56-45.
300.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例では、Ｓ
ＰＭ設定器２３及びシンクロ発信器３６はいずれもアナ
ログ電圧を出力し、アナログ制御ループにより速度指令
とシンクロ発信器３６の角度出力とをＰ（比例）制御に
より速度制御を行っている。従って、定常偏差が発生す
る他、多くのオフセット要因により微少な回転角度の差
が生じ、これを減少させる制御でないため追従性が悪
い。図８及び図９は、図６の従来例の場合の問題点を具
体的に示したものである。図８は、２台のプレス機械の
クランク角度Ｒ１、Ｒ２の時間的推移を表している。Ｔ
１では、同期開始時に既に発生しているクランク角度差
であり、以後Ｔ２、Ｔ３と経過するにつれ、先の定常偏
差とオフセット要因によりプレス機械間のクランク角度
差が累積していく。図９では、２台のプレス機械のメイ
ンモータ速度Ｎ１、Ｎ２の時間的推移を表している。定
常的なＮ１、Ｎ２の速度差は、回転数精度による影響
で、Ｔ１、Ｔ２の立ち上がり時間差は、クラッチ接合時
の過渡特性によるものである。Ｔ３、Ｔ４では、線２の
モータ速度で運転するプレス機械のプレス加工による速
度低下を示している。これらの速度差要因を総合する
と、線３のように速度差が累積していく。すなわち、ク
ランク角度差も累積していることになる。In the above-mentioned conventional example, S
Each of the PM setting unit 23 and the synchro transmitter 36 outputs an analog voltage, and the speed control of the speed command and the angle output of the synchro transmitter 36 is performed by P (proportional) control by an analog control loop. Therefore, in addition to the occurrence of a steady-state deviation, a minute difference in the rotation angle is generated due to many offset factors. 8 and 9 specifically show the problems in the case of the conventional example of FIG. FIG. 8 shows a temporal transition of the crank angles R1 and R2 of the two press machines. T
1 is a crank angle difference that has already occurred at the start of synchronization, and as T2 and T3 elapse thereafter, crank angle differences between press machines are accumulated due to the above-mentioned steady deviation and offset factors. FIG. 9 shows a temporal transition of the main motor speeds N1 and N2 of the two press machines. The steady speed difference between N1 and N2 is affected by the rotational speed accuracy, and the rise time difference between T1 and T2 is due to the transient characteristics at the time of clutch engagement. At T3 and T4, a speed decrease due to press working of the press machine operated at the motor speed of line 2 is shown. When these speed difference factors are combined, the speed differences accumulate as shown by the line 3. That is, the crank angle difference is also accumulated.
【０００５】この制御構成では、いずれかのプレス機械
がマスタとなり、他が追従することになるが、たまた
ま、マスタプレス機械の仕事量が多くクランク速度の変
動が激しい場合は、他のプレス機械のクランク速度に悪
影響を及ぼし、同期制御ループ全体が不安定となる。In this control configuration, one of the press machines becomes the master, and the other follows. However, when the work volume of the master press machine is large and the crank speed fluctuates drastically, the other press machine becomes the master. This has an adverse effect on crank speed and makes the entire synchronous control loop unstable.
【０００６】本発明の目的は、上述の課題を解決し、ラ
イン構成して立設する複数のプレス機械のクランク角度
を高精度に同期させて運転することを可能とするプレス
機械の同期制御方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a synchronous control method for a press machine capable of operating the press angles of a plurality of press machines erected in a line configuration with high precision in synchronization. Is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、ライン構成して立設する複数のプレス
機械の同期制御方法において、クラッチ接続までは、設
定したスライドストローク数のデジタル指令値を用いて
各プレス機械ごとにメインモータの速度制御による単独
運転を行い、クラッチ接続後は、速度制御ループの上位
に相当させて構成したクランク角度制御ループにより、
設定したスライドストローク数のデジタル指令値を用い
て得たクランク角度指令値と、各プレス機械のクランク
軸に設けたエンコーダ出力を用いて得られるクランク角
度現在値との比較結果によるか、あるいは各プレス機械
のクランク角度現在値間相互のクランク角度偏差値を基
に演算した結果と比較結果とによるか、これらのいずれ
かにより、メインモータに対する補正速度指令値を生成
して各プレス機械のメインモータの同期速度制御を行
う。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method of synchronously controlling a plurality of press machines which are lined up and set up. Using the digital command value, the individual operation is performed by controlling the speed of the main motor for each press machine, and after the clutch is connected, the crank angle control loop is configured to correspond to the upper level of the speed control loop.
It is based on a comparison result between the crank angle command value obtained using the digital command value of the set slide stroke number and the current crank angle value obtained using the encoder output provided on the crankshaft of each press machine, or based on each press machine. A corrected speed command value for the main motor is generated based on a result calculated based on the mutual crank angle deviation value between the current crank angle values of the machine and a comparison result, or the main motor of each press machine. Performs synchronous speed control.
【０００８】また、ライン構成して立設する複数のプレ
ス機械の同期制御方法において、設定したスライドスト
ローク数のデジタル値を、各プレス機械ごとに機械駆動
系のゲイン定数Ｋ１を用いて速度指令値に変換してメイ
ンモータの速度制御を行いつつ、速度指令値を積分した
位置指令値を、各プレス機械ごとに機械駆動系のゲイン
定数Ｋ２を用いてクランク角度指令値に変換し、このク
ランク角度指令値から、各プレス機械ごとのクランク軸
に設けたエンコーダから得られるクランク角度現在値を
減算するとともに、各プレス機械ごとに必要なクランク
角度補正量を加算してクランク角度偏差値を求め、この
クランク角度偏差値を機械駆動系のゲイン定数Ｋ３を用
いて位置偏差値に変換し、この位置偏差値に速度指令値
を積分して得た位置指令値を加算するとともに、メイン
モータに設けたエンコーダから得られる位置現在値を減
算して位置差分値を求め、この位置差分値をＰＩ演算
（比例積分）して速度指令値に加算すると言う各プレス
機械の独立した角度制御アルゴリズムを使用する。Further, in the synchronous control method for a plurality of press machines which stand in a line configuration, a digital value of the set number of slide strokes is converted into a speed command value by using a gain constant K1 of a machine drive system for each press machine. And converts the position command value obtained by integrating the speed command value into a crank angle command value using a gain constant K2 of a mechanical drive system for each press machine, while controlling the speed of the main motor. From the command value, the crank angle current value obtained from the encoder provided on the crankshaft of each press machine is subtracted, and the crank angle correction value required for each press machine is added to obtain a crank angle deviation value. The crank angle deviation value is converted into a position deviation value using the gain constant K3 of the mechanical drive system, and a position obtained by integrating a speed command value with the position deviation value. In addition to adding the command value, a position difference value is obtained by subtracting the current position value obtained from the encoder provided in the main motor, and the position difference value is PI-calculated (proportionally integrated) and added to the speed command value. Use the independent angle control algorithm of the press machine.
【０００９】さらには、ライン構成して立設する複数の
プレス機械の同期制御方法において、設定したスライド
ストローク数のデジタル値を各プレス機械に分配すると
ともに、各プレス機械ごとに機械駆動系のゲイン係数Ｋ
１を用いて速度指令値に変換してメインモータの速度制
御を行いつつ、マスタプレス機械は、速度指令値を積分
して得た位置指令値に、プレス機械に必要なクランク角
度補正量を機械駆動系のゲイン定数Ｋ３を用いて変換し
た位置補正値を加算し、さらにメインモータに設けたエ
ンコーダ出力から得られる位置現在値を減算して得た位
置差分値をＰＩ演算（比例積分）して速度指令値に加算
し、補正速度指令値を求め、スレーブプレス機械は、マ
スタプレス機械とスレーブプレス機械のそれぞれのクラ
ンク軸に設けたエンコーダ出力から得られるクランク角
度現在値の偏差値にプレス機械に必要なクランク角度補
正量を加算し、この結果を機械駆動系のゲイン定数Ｋ３
を用いて得た位置補正値を、速度指令値を積分して得た
位置指令値に加算するとともに、メインモータに設けた
エンコーダ出力から得た位置現在値を減算して位置差分
値を求め、この位置差分値をＰＩ演算（比例積分）して
速度指令値に加算し、補正速度指令値を求める、と言う
マスタスレーブ方式の角度制御アルゴリズムを使用す
る。Further, in the synchronous control method of a plurality of press machines which are lined up and set up, a digital value of a set number of slide strokes is distributed to each press machine, and a gain of a mechanical drive system is provided for each press machine. Coefficient K
1, the master press machine converts the speed command value into a position command value obtained by integrating the speed command value, and converts the crank angle correction amount necessary for the press machine into a speed command value. The position correction value converted using the gain constant K3 of the drive system is added, and the position difference value obtained by subtracting the current position value obtained from the encoder output provided on the main motor is subjected to PI calculation (proportional integration). The slave press machine adds the speed command value to the speed command value to obtain a corrected speed command value. The necessary crank angle correction amount is added, and the result is used as the gain constant K3 of the mechanical drive system.
Is added to the position command value obtained by integrating the speed command value, and the position difference value is obtained by subtracting the current position value obtained from the encoder output provided on the main motor, This position difference value is calculated by PI (proportional integration) and added to the speed command value to obtain a corrected speed command value.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１から図５に本発明における複
数のプレス機械の同期制御方法の一実施例を示す。図１
は、本発明のシステム構成を示し、操作盤１は、各プレ
ス機械の単独／同期の切り替えスイッチとＳＰＭ設定器
を有し、ＳＰＭ設定器のアナログ出力は同期制御装置２
のＡ／Ｄ変換器７でデジタル値に変換し、角度制御部８
に入力する。角度制御部８の出力は、制御盤３、４のド
ライバ９を経て、プレス機械５、６のメインモータ１０
を駆動し、メインモータ１０に設けたエンコーダ１１の
デジタル出力はドライバ９に返送され、メインモータ１
０の速度制御が行われる。フライホイール１２、クラッ
チ１３、メインギヤ１４、クランク軸１５を介してスラ
イド１６を昇降させる。クランク軸１５に設けたエンコ
ーダ１７のデジタル出力は、角度制御部８に返送され
る。1 to 5 show an embodiment of a synchronous control method for a plurality of press machines according to the present invention. FIG.
1 shows a system configuration of the present invention. The operation panel 1 has an individual / synchronous changeover switch for each press machine and an SPM setting device, and an analog output of the SPM setting device is a synchronization control device 2.
Is converted into a digital value by the A / D converter 7 and the angle control unit 8
To enter. The output of the angle control unit 8 is transmitted to the main motor 10 of the press machines 5 and 6 through the driver 9 of the control panels 3 and 4.
And the digital output of the encoder 11 provided on the main motor 10 is returned to the driver 9 and the main motor 1
Zero speed control is performed. The slide 16 is moved up and down via the flywheel 12, the clutch 13, the main gear 14, and the crankshaft 15. The digital output of the encoder 17 provided on the crankshaft 15 is returned to the angle control unit 8.
【００１１】図２は、図１のシステム構成の一例の独立
角度制御方式を示し、ＳＰＭ設定器２３は設定したスラ
イドストローク数に応じたアナログ電圧を発生する。角
度補正量２５は、プレス機械固有のオフセットを補正す
る。図１の同期制御装置２に相当する同期制御装置２６
は、図示していないが入力したアナログ電圧をデジタル
値に変換して他のプレスに分配し、このデジタル値をＫ
１（機械駆動系定数）２７で演算し、モータの速度指令
値Ｎ（ｒ／ｍｉｎ）に変換する。Ｋ１（機械駆動系定
数）２７の演算は次による。 Ｎ＝ＳＰＭ×Ｇ１×Ｇ２×（Ｇ３×Ｇ４／Ｇ１×Ｇ２）
／（Ｇ３×Ｇ４） ここで、ＳＰＭ：スライドストローク数（ｓｐｍ） Ｇ１：ＳＰＭ設定値の単位（Ｖ／ｒｐｍ） Ｇ２：ドライバの速度指令入力単位（ｒｐｍ／Ｖ） Ｇ３：メインモータのプーリとフライホイールとの速比 Ｇ４：ギヤ減速比 である。FIG. 2 shows an example of the independent angle control system of the system configuration shown in FIG. 1. The SPM setting unit 23 generates an analog voltage corresponding to the set number of slide strokes. The angle correction amount 25 corrects an offset unique to the press machine. Synchronous control device 26 corresponding to synchronous control device 2 in FIG.
Converts the input analog voltage into a digital value (not shown) and distributes it to other presses.
1 (mechanical drive system constant) 27 and is converted into a motor speed command value N (r / min). The calculation of K1 (mechanical drive system constant) 27 is as follows. N = SPM × G1 × G2 × (G3 × G4 / G1 × G2)
/ (G3 × G4) where SPM: number of slide strokes (spm) G1: unit of SPM set value (V / rpm) G2: speed command input unit of driver (rpm / V) G3: pulley and fly of main motor The speed ratio with the wheel G4 is the gear reduction ratio.
【００１２】１／Ｓは積分器３０であり、速度指令デー
タを位置指令データへと変換する。積分器については、
公知である。Ｋ２（機械駆動系定数）２８は、位置指令
データを角度データに変換する。速度指令値Ｎを積分器
３０で積分して位置指令値に変換し、Ｋ２（機械駆動系
定数）２８で演算してクランク角度指令値に変換してお
く。クラッチＯＦＦ時には、Ｋ２（機械駆動系定数）２
８出力値＝クランク角度としておき、クラッチＯＮによ
り位置指令値差分の積算データＰ１をＥＣ（エンコー
ダ）１１のパルス数Ｐ２、メインモータのプーリとフラ
イホイールとの速比Ｇ３、ギヤ減速比Ｇ４により逆算
し、角度指令値ＲＲとして、下式にて算出する。 ＲＲ（ｄｅｇ）＝｛Ｐ１（ｐ）／Ｐ２（ｐ／ｒ）｝×３
６０／（Ｇ３×Ｇ４）1 / S is an integrator 30 which converts speed command data into position command data. For the integrator,
It is known. K2 (mechanical drive system constant) 28 converts the position command data into angle data. The speed command value N is integrated by the integrator 30 and converted into a position command value, which is calculated by K2 (mechanical drive system constant) 28 and converted into a crank angle command value. When the clutch is off, K2 (mechanical drive system constant) 2
8 output value = crank angle, the integrated data P1 of the position command value difference is calculated back by the number of pulses P2 of the EC (encoder) 11, the speed ratio G3 between the pulley and the flywheel of the main motor, and the gear reduction ratio G4 when the clutch is turned on. Then, the angle command value RR is calculated by the following equation. RR (deg) = {P1 (p) / P2 (p / r)} × 3
60 / (G3 × G4)
【００１３】速度指令値Ｎは、速度制御部２４の高応
答、高精度なインバータドライバを介してメインモータ
１０を回転駆動する。この状態でクラッチＯＮとする
と、プレス作業によってメインモータ１０の回転は低下
し、エンコーダ１１からは位置現在値（パルス数Ｐ２）
を出力する。積分器３０の出力する位置指令値と後述す
る位置偏差値の和から位置現在値を減算した位置差分値
をＰＩ（演算器）３１で演算し、角度補正値Ｒ１として
速度指令値Ｎに加算した補正速度指令値ＮＲでメインモ
ータ１０をＰＩ制御により速度制御する。ＰＩ（演算
器）３１は、通常の比例積分項の演算である。ＰＩ（比
例積分）制御については、公知である。The speed command value N drives the main motor 10 to rotate via a high-response and high-precision inverter driver of the speed control unit 24. When the clutch is turned on in this state, the rotation of the main motor 10 is reduced by the press work, and the encoder 11 outputs the current position value (the number of pulses P2).
Is output. A position difference value obtained by subtracting a current position value from a sum of a position command value output from the integrator 30 and a position deviation value described later is calculated by a PI (calculator) 31 and added to the speed command value N as an angle correction value R1. The speed of the main motor 10 is controlled by PI control using the corrected speed command value NR. The PI (arithmetic unit) 31 performs an operation of a normal proportional integral term. The PI (proportional-integral) control is known.
【００１４】Ｋ３（機械駆動系定数）２９は、クランク
軸１５に設けたエンコーダ１７のクランク角度現在値と
角度補正量２５の和から、Ｋ２（機械駆動系定数）２８
で演算したクランク角度指令値を減算した結果のクラン
ク角度偏差値を位置偏差値に変換するので、上述のＫ２
（機械駆動系定数）２８と逆の演算となる。以上の演算
結果の補正速度指令値ＮＲでフィードバック制御を行う
ので、メインモータ１０は、プレス荷重遅れの他、各種
の偏差による遅れを解消して制御される。K3 (mechanical drive system constant) 29 is obtained from the sum of the present crank angle value of the encoder 17 provided on the crankshaft 15 and the angle correction amount 25.
Since the crank angle deviation value obtained by subtracting the crank angle command value calculated by the above is converted into a position deviation value, the above-described K2
(Mechanical drive system constant) The operation is the reverse of that of 28. Since the feedback control is performed using the corrected speed command value NR resulting from the above calculation, the main motor 10 is controlled by eliminating the delay due to various deviations in addition to the press load delay.
【００１５】図３は、図１のシステム構成の一例のマス
タスレーブ制御方式を示し、図注のＫ１（機械駆動系定
数）２７、Ｋ３（機械駆動系定数）２９の演算機能及び
クラッチの接続、その他は、図２と同じである。図で
は、第１プレス機械５をマスタとしているが、操作盤２
０のスイッチの切り替えで任意のプレス機械をマスタと
することが出来る。プレス加工荷重の差が大きい場合
は、最も運転速度の低いプレス機械をマスタとして選択
する必要がある。FIG. 3 shows a master-slave control system as an example of the system configuration shown in FIG. 1. The calculation function of K1 (mechanical drive system constant) 27 and K3 (mechanical drive system constant) 29 and the connection of the clutch, Others are the same as FIG. In the figure, the first press machine 5 is used as a master, but the operation panel 2
By switching the switch of 0, any press machine can be used as a master. If the difference between the press working loads is large, it is necessary to select the press machine with the lowest operating speed as the master.
【００１６】クラッチ１３をＯＦＦとして、メインモー
タ１０を起動し、指令した速度となるまでは、図１の角
度制御部８に相当する同期制御装置３３内のｂ１、ｂ２
部の演算は行われない。クラッチ１３をＯＮとした後
は、マスタとした第１プレス機械５のエンコーダ１７の
クランク角度現在値と第２プレス機械６のエンコーダ１
７のクランク角度現在値の差分値に、角度補正量２（３
２）を加算してプレス機械間のクランク角度偏差値ＤＥ
Ｒを生成し、Ｋ３（機械駆動系定数）２９で演算し、位
置偏差値に変換し、これを第２プレス機械６の位置偏差
値としてｂ２部に加算して制御する。従って、マスタで
ある第１プレス機械５とクランク角度差のない速度制御
が可能である。The clutch 13 is turned off, the main motor 10 is started, and the speeds b1, b2 in the synchronous control device 33 corresponding to the angle control unit 8 in FIG.
No operation is performed on the part. After the clutch 13 is turned on, the current crank angle value of the encoder 17 of the first press machine 5 and the encoder 1 of the second press machine 6 are set as masters.
7, the angle correction amount 2 (3
2) is added and the crank angle deviation value DE between press machines is added.
R is generated, calculated by K3 (mechanical drive system constant) 29, converted into a position deviation value, and added to the b2 portion as a position deviation value of the second press machine 6 for control. Therefore, speed control without a crank angle difference with the first press machine 5 as the master is possible.
【００１７】図４は、図１のシステム構成の一例の独立
角度制御方式とマスタスリーブ方式を組み合わせた方式
を示す。図中の演算ブロックＫ１（２７）、Ｋ２（２
８）及びＫ３（２９）の機能、及びクラッチ接続までの
動作機能は、図２で説明した独立角度制御方式と同一で
ある。図において、第１プレス機械５をマスタとしてい
るが、操作盤２０のスイッチの切り替えで任意の他のプ
レス機械をマスタとすることが出来る。各プレス機械ご
とに独立したクランク角度制御を行いながら、マスタプ
レス機械を基準としてプレス機械間のクランク角度差が
生じた場合は、極めて短時間で補正が可能な方式であ
る。FIG. 4 shows a system in which the independent angle control system and the master sleeve system are combined as an example of the system configuration shown in FIG. The operation blocks K1 (27) and K2 (2
The functions of 8) and K3 (29) and the operation function up to the clutch connection are the same as those of the independent angle control method described with reference to FIG. In the figure, the first press machine 5 is used as a master, but any other press machine can be used as a master by switching a switch on the operation panel 20. This method is capable of correcting a crank angle difference between press machines based on the master press machine in an extremely short time while performing independent crank angle control for each press machine.
【００１８】図５は、本システム構成におけるプレス加
工前後のメインモータの速度指令と実際の速度の変動を
表したもので、Ｎはモータ速度、Ｎ１のレベルは指令速
度、線１は実施例のモータ速度、線２は参考として従来
例のモータ速度、線３は従来例の速度偏差累積値（クラ
ンク角度差）、線４は実施例の速度差累積値を示す。こ
の図で明らかなように、本発明の実施例では速度偏差の
累積値は、短時間に減少する。FIG. 5 shows fluctuations in the speed command of the main motor before and after the press working and the actual speed in this system configuration. N is the motor speed, N1 is the command speed, and line 1 is the embodiment. Motor speed, line 2 shows the motor speed of the conventional example for reference, line 3 shows the cumulative value of speed deviation (crank angle difference) of the conventional example, and line 4 shows the cumulative value of speed difference of the embodiment. As is clear from this figure, in the embodiment of the present invention, the cumulative value of the speed deviation decreases in a short time.
【００１９】図５において、Ｔ１でプレス加工が行わ
れ、速度低下、クランク角度偏差が表れるが、次のプレ
ス加工が行われるＴ３までに速度を増加させて、クラン
ク角度偏差がなくなるように回復させている。従来例で
は、速度が回復するだけでクランク角度偏差は残ったま
まとなり、累積して次第に増大するのと比べ、大きな差
がある。In FIG. 5, the press work is performed at T1, and the speed decreases and the crank angle deviation appears. However, the speed is increased by T3 when the next press work is performed to recover the crank angle deviation so as to disappear. ing. In the conventional example, the crank angle deviation remains only when the speed is recovered, and there is a large difference as compared with the case where the crank angle deviation is accumulated and gradually increases.
【００２０】図２、図３及び図４における同期制御装置
２６、３３及び３４は、全て図１に示す角度制御８に相
当し、角度制御部８内のスイッチの切り替え操作により
選択することが出来る。また、マスタとなるプレス機械
の選択もスイッチの切り替え操作により自由に選択出来
るので、各プレス機械のプレス荷重を考慮して選べば、
プレスラインとしての効率を向上させることも出来る。The synchronous control devices 26, 33 and 34 in FIGS. 2, 3 and 4 all correspond to the angle control 8 shown in FIG. 1 and can be selected by switching a switch in the angle control unit 8. . Also, the selection of the master press machine can be freely selected by switching the switch, so if you select it in consideration of the press load of each press machine,
The efficiency as a press line can also be improved.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、各プレス機械の制御系は、独立角度制御方式
となっているので、単独運転、同期運転いずれの場合に
も使用出来る。また、制御系は、速度制御ループの上位
に相当させてクランク角度制御ループを構成しているの
で、プレス機械ごとに発生したクランク角度偏差値も、
プレス機械相互間に発生したクランク角度偏差値も、極
めて短時間に除去することが出来る。さらに、制御アル
コリズムは、ソフトウエアで構成されているため、制御
方式の変更はスイッチの切り替えで簡単に出来、かつア
ルゴリズムの追加も簡単に出来ると言う柔軟なシステム
である。As is apparent from the above description, according to the present invention, since the control system of each press machine is of the independent angle control type, it can be used in both independent operation and synchronous operation. . Further, since the control system constitutes a crank angle control loop corresponding to a higher rank of the speed control loop, the crank angle deviation value generated for each press machine is also
The crank angle deviation generated between the press machines can be removed in a very short time. Further, since the control algorithm is constituted by software, the control system can be easily changed by switching a switch, and an algorithm can be easily added.
【図１】本発明の実施例におけるプレス機械の同期制御
方法のシステム構成図FIG. 1 is a system configuration diagram of a synchronous control method for a press machine according to an embodiment of the present invention.
【図２】同じく、独立角度制御方式の制御構成図FIG. 2 is a control configuration diagram of the independent angle control method.
【図３】同じく、マスタスレーブ制御方式の制御構成図FIG. 3 is a control configuration diagram of a master-slave control method.
【図４】同じく、独立角度制御・マスタスレーブ制御方
式の制御構成図FIG. 4 is a control block diagram of the independent angle control / master / slave control method.
【図５】同じく、モータ速度の推移説明図FIG. 5 is also a diagram for explaining a transition of a motor speed.
【図６】従来例のシステム構成図FIG. 6 is a system configuration diagram of a conventional example.
【図７】同じく、簡易同期システム制御構成図FIG. 7 is also a simplified synchronous system control configuration diagram.
【図８】同じく、クランク角度の推移図FIG. 8 is also a transition diagram of a crank angle.
【図９】同じく、モータ速度の推移図FIG. 9 is also a transition diagram of the motor speed.
１、２０は操作盤、２、２６、３３、３４は同期制御装
置、３、４は制御盤、５は第１プレス機械、６は第２プ
レス機械、７はＡ／Ｄ変換器、８は角度制御部、９はド
ライバ、１０はメインモータ、１１はエンコーダ、１２
はフライホイール、１３はクラッチ、１４はメインギ
ヤ、１５はクランク軸、１６はスライド、１７はエンコ
ーダ、２３、４１はＳＰＭ設定器、２４は速度制御部、
２５、３２は角度補正量、２７はＫ１（機械駆動系定
数）、２８はＫ２（機械駆動系定数）、２９はＫ３（機
械駆動系定数）、３０は積分器、３１はＰＩ（演算
器）、Ｎは速度指令値、ＮＲは補正速度指令値、ＲＲは
角度指令値、ＰＲＥは位置偏差値、ＤＥＲはプレス機械
間角度偏差、である。1, 20 is an operation panel, 2, 26, 33, 34 are synchronous control devices, 3, 4 is a control panel, 5 is a first press machine, 6 is a second press machine, 7 is an A / D converter, 8 is Angle control unit, 9 is a driver, 10 is a main motor, 11 is an encoder, 12
Is a flywheel, 13 is a clutch, 14 is a main gear, 15 is a crankshaft, 16 is a slide, 17 is an encoder, 23 and 41 are SPM setting units, 24 is a speed control unit,
25 and 32 are angle correction amounts, 27 is K1 (mechanical drive system constant), 28 is K2 (mechanical drive system constant), 29 is K3 (mechanical drive system constant), 30 is an integrator, and 31 is PI (calculator). , N is a speed command value, NR is a corrected speed command value, RR is an angle command value, PRE is a position deviation value, and DER is an angle deviation between press machines.
Claims (3)
の同期制御方法において、クラッチ接続までは、設定し
たスライドストローク数のデジタル指令値を用いて各プ
レス機械ごとにメインモータの速度制御による単独運転
を行い、クラッチ接続後は、速度制御ループの上位に相
当させて構成したクランク角度制御ループにより、設定
したスライドストローク数のデジタル指令値を用いて得
たクランク角度指令値と、各プレス機械のクランク軸に
設けたエンコーダ出力を用いて得られるクランク角度現
在値との比較結果によるか、あるいは各プレス機械のク
ランク角度現在値間相互のクランク角度偏差値を基に演
算した結果と前記比較結果とによるか、これらのいずれ
かにより、メインモータに対する補正速度指令値を生成
して各プレス機械のメインモータの同期速度制御を行う
ことを特徴とするプレス機械の同期制御方法。In a synchronous control method for a plurality of press machines which stand in a line configuration, a main motor speed control is performed for each press machine using a digital command value of a set number of slide strokes until a clutch is connected. After the clutch is engaged and the clutch is engaged, a crank angle control loop configured to correspond to a higher rank of the speed control loop and a crank angle command value obtained by using a digital command value of a set number of slide strokes and each press machine The result of comparison with the current crank angle value obtained using the encoder output provided on the crankshaft, or the result of calculation based on the mutual crank angle deviation value between the current crank angle values of each press machine and the comparison result Or a correction speed command value for the main motor is generated by each of the press machines. Synchronization control method of a press machine and performing synchronous speed control of the main motor.
の同期制御方法において、設定したスライドストローク
数のデジタル値を、各プレス機械ごとに機械駆動系のゲ
イン定数Ｋ１を用いて速度指令値に変換してメインモー
タの速度制御を行いつつ、前記速度指令値を積分した位
置指令値を、各プレス機械ごとに機械駆動系のゲイン定
数Ｋ２を用いてクランク角度指令値に変換し、このクラ
ンク角度指令値から、各プレス機械ごとのクランク軸に
設けたエンコーダから得られるクランク角度現在値を減
算するとともに、各プレス機械ごとに必要なクランク角
度補正量を加算してクランク角度偏差値を求め、このク
ランク角度偏差値を機械駆動系のゲイン定数Ｋ３を用い
て位置偏差値に変換し、この位置偏差値に速度指令値を
積分して得た位置指令値を加算するとともに、メインモ
ータに設けたエンコーダから得られる位置現在値を減算
して位置差分値を求め、この位置差分値をＰＩ演算（比
例積分）して速度指令値に加算すると言う各プレス機械
の独立した角度制御アルゴリズムを使用することを特徴
とするプレス機械の同期制御方法。2. A method for synchronously controlling a plurality of press machines which stand in a line configuration, wherein a digital value of a set number of slide strokes is converted into a speed command value using a machine drive system gain constant K1 for each press machine. And converts the position command value obtained by integrating the speed command value into a crank angle command value using a gain constant K2 of a mechanical drive system for each press machine while performing speed control of the main motor. From the angle command value, subtract the current crank angle value obtained from the encoder provided on the crankshaft for each press machine, and add the required crank angle correction amount for each press machine to obtain a crank angle deviation value, This crank angle deviation value is converted into a position deviation value using a gain constant K3 of the mechanical drive system, and a position obtained by integrating a speed command value with the position deviation value. In addition to adding the command value, a position difference value is obtained by subtracting the current position value obtained from the encoder provided in the main motor, and this position difference value is PI-calculated (proportionally integrated) and added to the speed command value. A synchronous control method for a press machine, wherein an independent angle control algorithm for the press machine is used.
の同期制御方法において、設定したスライドストローク
数のデジタル値を各プレス機械に分配するとともに、各
プレス機械ごとに機械駆動系のゲイン係数Ｋ１を用いて
速度指令値に変換してメインモータの速度制御を行いつ
つ、マスタプレス機械は、速度指令値を積分して得た位
置指令値に、プレス機械に必要なクランク角度補正量を
機械駆動系のゲイン定数Ｋ３を用いて変換した位置補正
値を加算し、さらにメインモータに設けたエンコーダ出
力から得られる位置現在値を減算して得た位置差分値を
ＰＩ演算（比例積分）して速度指令値に加算し、補正速
度指令値を求め、スレーブプレス機械は、マスタプレス
機械とスレーブプレス機械のそれぞれのクランク軸に設
けたエンコーダ出力から得られるクランク角度現在値の
偏差値にプレス機械に必要なクランク角度補正量を加算
し、この結果を機械駆動系のゲイン定数Ｋ３を用いて得
た位置補正値を、速度指令値を積分して得た位置指令値
に加算するとともに、メインモータに設けたエンコーダ
出力から得た位置現在値を減算して位置差分値を求め、
この位置差分値をＰＩ演算（比例積分）して速度指令値
に加算し、補正速度指令値を求める、と言うマスタスレ
ーブ方式の角度制御アルゴリズムを使用することを特徴
とするプレス機械の同期制御方法。3. A synchronous control method for a plurality of press machines which stand in a line configuration, wherein a digital value of a set number of slide strokes is distributed to each press machine, and a gain coefficient of a mechanical drive system is provided for each press machine. The master press machine converts the speed command value into a position command value obtained by integrating the speed command value and converts the crank angle correction amount necessary for the press machine into a speed command value while converting the speed command value into a speed command value using K1. The position correction value converted using the gain constant K3 of the drive system is added, and the position difference value obtained by subtracting the current position value obtained from the encoder output provided on the main motor is subjected to PI calculation (proportional integration). The corrected speed command value is obtained by adding to the speed command value, and the slave press machine outputs the encoder output provided on each crankshaft of the master press machine and the slave press machine. The crank angle correction amount required for the press machine is added to the deviation value of the current crank angle value obtained from the above, and the result is integrated with the position correction value obtained using the gain constant K3 of the mechanical drive system and the speed command value. While adding to the obtained position command value, the position difference value is obtained by subtracting the current position value obtained from the encoder output provided in the main motor,
A synchronous control method for a press machine, wherein an angle control algorithm of a master-slave method is used in which this position difference value is calculated by PI (proportional integration) and added to the speed command value to obtain a corrected speed command value. .
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