JP2001300792A - プレス機の同期駆動制御方法及びそれに用いるプレス機 - Google Patents
プレス機の同期駆動制御方法及びそれに用いるプレス機Info
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- JP2001300792A JP2001300792A JP2000122935A JP2000122935A JP2001300792A JP 2001300792 A JP2001300792 A JP 2001300792A JP 2000122935 A JP2000122935 A JP 2000122935A JP 2000122935 A JP2000122935 A JP 2000122935A JP 2001300792 A JP2001300792 A JP 2001300792A
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- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
- B30B15/146—Control arrangements for mechanically-driven presses for synchronising a line of presses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 複数台のプレス機を同期運転するに際して、
ある一台のプレス機に生じた負荷変動を、他のプレス機
に外乱として影響させない高精度な同期制御の実現す
る。 【解決手段】 モータと、フライホイールと、クラッチ
と、駆動軸と、駆動軸により駆動されるスライドとをそ
れぞれ有するプレス機100A,100Bを、各々の駆
動軸の回転位置が位相差0で同期する制御方法である。
複数台のプレス機のクラッチの接続後の同期駆動制御方
法は、モータの実速度を検出する工程と、駆動軸の実回
転位置を検出する工程と、その実回転位置と基準回転位
置生成部220A,220Bからの基準回転位置とを比
較する工程と、基準速度情報生成部210A,210B
からの基準速度を各々のプレス機固有の基準速度に補正
する工程と、固有の基準速度と実速度とに基づいて、モ
ータ102を駆動制御する。
ある一台のプレス機に生じた負荷変動を、他のプレス機
に外乱として影響させない高精度な同期制御の実現す
る。 【解決手段】 モータと、フライホイールと、クラッチ
と、駆動軸と、駆動軸により駆動されるスライドとをそ
れぞれ有するプレス機100A,100Bを、各々の駆
動軸の回転位置が位相差0で同期する制御方法である。
複数台のプレス機のクラッチの接続後の同期駆動制御方
法は、モータの実速度を検出する工程と、駆動軸の実回
転位置を検出する工程と、その実回転位置と基準回転位
置生成部220A,220Bからの基準回転位置とを比
較する工程と、基準速度情報生成部210A,210B
からの基準速度を各々のプレス機固有の基準速度に補正
する工程と、固有の基準速度と実速度とに基づいて、モ
ータ102を駆動制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台のプレス機
を、各々のプレス機の駆動軸の回転位置が同期するよう
に駆動制御するプレス機の同期駆動制御方法及びそれに
用いるプレス機に関する。
を、各々のプレス機の駆動軸の回転位置が同期するよう
に駆動制御するプレス機の同期駆動制御方法及びそれに
用いるプレス機に関する。
【0002】
【背景技術】従来より、複数台のプレス機を例えば位相
差0で同期運転することが試みられている。この種のプ
レス機は、モータ出力をフライホイールに伝達し、その
回転動力をクラッチを介して、スライド(ラム)を駆動
するクランク軸等の駆動軸に伝達して、金型を駆動して
いる。
差0で同期運転することが試みられている。この種のプ
レス機は、モータ出力をフライホイールに伝達し、その
回転動力をクラッチを介して、スライド(ラム)を駆動
するクランク軸等の駆動軸に伝達して、金型を駆動して
いる。
【0003】そして、従来の位相同期方法は、複数台の
中の1台をマスター機とし、残りをスレーブ機とし、マ
スター/スレーブ方式で制御されていた。
中の1台をマスター機とし、残りをスレーブ機とし、マ
スター/スレーブ方式で制御されていた。
【0004】このとき、従来例ではマスター機はモータ
のエンコード出力を基準速度情報と比較し、その差分に
基づいてモータが基準速度で回転するように、モータを
速度制御していた。つまり、マスター機ではクランク軸
の位置情報に基づく制御は実施していなかった。
のエンコード出力を基準速度情報と比較し、その差分に
基づいてモータが基準速度で回転するように、モータを
速度制御していた。つまり、マスター機ではクランク軸
の位置情報に基づく制御は実施していなかった。
【0005】一方、残りのスレーブ機では、マスター機
と位相が合うように、マスター機のクランク軸の位置情
報に基づいて位置補正制御していた。具体的には、マス
ター機とスレーブ機の各クランク軸の回転位置情報が、
各クランク軸に設けられたエンコーダより得られる。そ
して、マスター機のクランク軸の位置と、各スレーブ機
のクランク軸の位置との差分を得て、その差分を相殺す
るように各スレーブ機のモータを制御していた。
と位相が合うように、マスター機のクランク軸の位置情
報に基づいて位置補正制御していた。具体的には、マス
ター機とスレーブ機の各クランク軸の回転位置情報が、
各クランク軸に設けられたエンコーダより得られる。そ
して、マスター機のクランク軸の位置と、各スレーブ機
のクランク軸の位置との差分を得て、その差分を相殺す
るように各スレーブ機のモータを制御していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような同期制御
方法では、マスター機に生じたプレス加工時のフライホ
イールエネルギー放出によるマスター機固有の負荷変動
などの外乱の悪影響が、各スレーブ機のモータ制御にも
及び、負荷慣性の大きなプレス機械においては高い同期
精度を得ることが困難であるという問題があった。
方法では、マスター機に生じたプレス加工時のフライホ
イールエネルギー放出によるマスター機固有の負荷変動
などの外乱の悪影響が、各スレーブ機のモータ制御にも
及び、負荷慣性の大きなプレス機械においては高い同期
精度を得ることが困難であるという問題があった。
【0007】このように、従来はマスター機にはそれ固
有の運転状況がありながら、スレーブ機の位相を無理や
りマスター機の位相に合わせていた。この方法でマスタ
ー−スレーブ間で同期制御を行っても、マスター機での
外乱を加味してスレーブ機を制御することは、スレーブ
機に与える負荷も過大となり、不必要な速度変動や同期
精度の悪化が発生していた。
有の運転状況がありながら、スレーブ機の位相を無理や
りマスター機の位相に合わせていた。この方法でマスタ
ー−スレーブ間で同期制御を行っても、マスター機での
外乱を加味してスレーブ機を制御することは、スレーブ
機に与える負荷も過大となり、不必要な速度変動や同期
精度の悪化が発生していた。
【0008】また、マスター機、スレーブ機を同期運転
するには、クラッチの接続直後から両者のクランク軸の
位相が同期していることが好ましい。
するには、クラッチの接続直後から両者のクランク軸の
位相が同期していることが好ましい。
【0009】そのために、従来はクラッチ接続前に、全
てのプレス機のクランク軸をある一定の狭い角度範囲内
に揃えて停止させておく必要があった。しかし、この作
業は煩雑である。
てのプレス機のクランク軸をある一定の狭い角度範囲内
に揃えて停止させておく必要があった。しかし、この作
業は煩雑である。
【0010】そこで、本発明の目的は、複数台のプレス
機を同期運転するに際して、ある一台のプレス機に生じ
た負荷変動が、他のプレス機に外乱として影響すること
のない高い同期精度を実現するためのプレス機の同期駆
動制御方法及びそれに用いるプレス機を提供することに
ある。
機を同期運転するに際して、ある一台のプレス機に生じ
た負荷変動が、他のプレス機に外乱として影響すること
のない高い同期精度を実現するためのプレス機の同期駆
動制御方法及びそれに用いるプレス機を提供することに
ある。
【0011】本発明の他の目的は、クラッチ接続直後か
らプレス機間の位置制御量を少なくして、モータへの負
荷を軽減して効率的な運転を行い、過渡的な制御量の増
大による過負荷を防止することができるプレス機の同期
駆動制御方法及びそれに用いるプレス機を提供すること
にある。
らプレス機間の位置制御量を少なくして、モータへの負
荷を軽減して効率的な運転を行い、過渡的な制御量の増
大による過負荷を防止することができるプレス機の同期
駆動制御方法及びそれに用いるプレス機を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、モー
タと、前記モータにより駆動されるフライホイールの回
転力がクラッチを介して伝達される駆動軸と、前記駆動
軸により駆動されるスライドをそれぞれ有する複数台の
プレス機を、各々の前記駆動軸の回転位置が同期するよ
うに駆動制御するプレス機の同期駆動制御方法におい
て、前記複数台のプレス機の各々に対して、各々の前記
モータに基準速度情報を設定する第1工程と、前記基準
速度情報に基づいて、各々の前記駆動軸の基準回転位置
情報を生成する第2工程と、前記複数台のプレス機の各
々の前記クラッチを接続する第3工程と、前記複数台の
プレス機の各々にて前記モータを駆動制御する第4工程
とを有し、前記複数台のプレス機の各々にて実施される
前記第4工程は、前記モータの実速度情報を検出する工
程と、前記駆動軸の実回転位置情報を検出する工程と、
前記駆動軸の実回転位置情報と前記基準回転位置情報と
を比較する工程と、その比較結果に基づいて、前記基準
速度情報を各々の前記プレス機固有の基準速度情報に補
正する工程と、前記固有の基準速度情報と前記実速度情
報とに基づいて、前記モータを駆動制御する工程と、を
有することを特徴とする。
タと、前記モータにより駆動されるフライホイールの回
転力がクラッチを介して伝達される駆動軸と、前記駆動
軸により駆動されるスライドをそれぞれ有する複数台の
プレス機を、各々の前記駆動軸の回転位置が同期するよ
うに駆動制御するプレス機の同期駆動制御方法におい
て、前記複数台のプレス機の各々に対して、各々の前記
モータに基準速度情報を設定する第1工程と、前記基準
速度情報に基づいて、各々の前記駆動軸の基準回転位置
情報を生成する第2工程と、前記複数台のプレス機の各
々の前記クラッチを接続する第3工程と、前記複数台の
プレス機の各々にて前記モータを駆動制御する第4工程
とを有し、前記複数台のプレス機の各々にて実施される
前記第4工程は、前記モータの実速度情報を検出する工
程と、前記駆動軸の実回転位置情報を検出する工程と、
前記駆動軸の実回転位置情報と前記基準回転位置情報と
を比較する工程と、その比較結果に基づいて、前記基準
速度情報を各々の前記プレス機固有の基準速度情報に補
正する工程と、前記固有の基準速度情報と前記実速度情
報とに基づいて、前記モータを駆動制御する工程と、を
有することを特徴とする。
【0013】本発明の一態様によれば、複数台のプレス
機の各々のモータに対して基準速度情報を設定し、この
基準速度情報に基づいて、各々のプレス機での駆動軸の
基準位置情報を生成している。この各基準位置情報は、
いずれのプレス機の負荷変動の影響も受けないバーチャ
ルマスタ信号として用いられる。そして、クランク軸の
実回転位置情報と基準位置情報との差分(エラー)に基
づいて、予め設定された基準速度情報を補正して、各々
のプレス機固有の基準速度情報が求められる。このプレ
ス機固有の基準速度情報と実速度情報とに基づいてモー
タを駆動制御することで、高精度な同期制御を実現でき
る。
機の各々のモータに対して基準速度情報を設定し、この
基準速度情報に基づいて、各々のプレス機での駆動軸の
基準位置情報を生成している。この各基準位置情報は、
いずれのプレス機の負荷変動の影響も受けないバーチャ
ルマスタ信号として用いられる。そして、クランク軸の
実回転位置情報と基準位置情報との差分(エラー)に基
づいて、予め設定された基準速度情報を補正して、各々
のプレス機固有の基準速度情報が求められる。このプレ
ス機固有の基準速度情報と実速度情報とに基づいてモー
タを駆動制御することで、高精度な同期制御を実現でき
る。
【0014】なお、この基準速度情報は、複数台のプレ
ス機の各々のモータに対して共通に設定することができ
る。
ス機の各々のモータに対して共通に設定することができ
る。
【0015】また、基準速度情報が速度変化を含む時
に、その速度変化率を緩和するように補正する工程をさ
らに含むことが好ましい。例えばステップ的に速度変化
させようとしても、モータは追従変化できない上に、モ
ータの過負荷の原因となり、機械駆動機構部にも機械的
ストレスを与えてしまう。速度変化を緩和させること
で、モータの定格内での駆動が可能となり、スムーズな
加減速を実施できる。
に、その速度変化率を緩和するように補正する工程をさ
らに含むことが好ましい。例えばステップ的に速度変化
させようとしても、モータは追従変化できない上に、モ
ータの過負荷の原因となり、機械駆動機構部にも機械的
ストレスを与えてしまう。速度変化を緩和させること
で、モータの定格内での駆動が可能となり、スムーズな
加減速を実施できる。
【0016】上述した第4工程は、複数台のプレス機の
各々のクラッチの接続直後の所定期間内に、複数台のプ
レス機の各々にて固有のクラッチの接続特性に基づい
て、基準回転位置情報を補正する工程を含むことが好ま
しい。これにより、クラッチオン直後の駆動軸の位置制
御をスムーズに実施することができる。
各々のクラッチの接続直後の所定期間内に、複数台のプ
レス機の各々にて固有のクラッチの接続特性に基づい
て、基準回転位置情報を補正する工程を含むことが好ま
しい。これにより、クラッチオン直後の駆動軸の位置制
御をスムーズに実施することができる。
【0017】さらに、上述した第3工程は、複数台のプ
レス機の各々のクラッチが接続される前に、複数台のプ
レス機の各々の駆動軸の停止角度情報を検出する工程
と、複数台のプレス機の各々の駆動軸の停止角度情報に
基づいて、複数台のプレス機の各々のクラッチの接続順
序を決定する工程とを含み、接続順序は、複数台のプレ
ス機の各々の駆動軸の停止角度が、駆動軸の回転方向に
対して遅れているものほど先行するように決定されるこ
とが好ましい。
レス機の各々のクラッチが接続される前に、複数台のプ
レス機の各々の駆動軸の停止角度情報を検出する工程
と、複数台のプレス機の各々の駆動軸の停止角度情報に
基づいて、複数台のプレス機の各々のクラッチの接続順
序を決定する工程とを含み、接続順序は、複数台のプレ
ス機の各々の駆動軸の停止角度が、駆動軸の回転方向に
対して遅れているものほど先行するように決定されるこ
とが好ましい。
【0018】このようにすれば、複数台のプレス機の各
々の駆動軸を一定角度に揃えて停止させておかなくて
も、同期駆動制御を実現できる。
々の駆動軸を一定角度に揃えて停止させておかなくて
も、同期駆動制御を実現できる。
【0019】このとき、上述した第3工程では、先行し
てクラッチ接続された一のプレス機に対して遅れてクラ
ッチ接続される他のプレス機は、他のプレス機のクラッ
チの接続特性と、一のプレス機の駆動軸の実速度とに基
づいて、クラッチ接続タイミングが決定されることが好
ましい。他のプレス機のクラッチの接続特性と、一のプ
レス機の駆動軸の実速度とに基づけば、先行してクラッ
チ接続された一のプレス機の駆動軸がどの角度にあると
きに他のプレス機をクラッチ接続すれば同期駆動が可能
かを検出可能だからである。
てクラッチ接続された一のプレス機に対して遅れてクラ
ッチ接続される他のプレス機は、他のプレス機のクラッ
チの接続特性と、一のプレス機の駆動軸の実速度とに基
づいて、クラッチ接続タイミングが決定されることが好
ましい。他のプレス機のクラッチの接続特性と、一のプ
レス機の駆動軸の実速度とに基づけば、先行してクラッ
チ接続された一のプレス機の駆動軸がどの角度にあると
きに他のプレス機をクラッチ接続すれば同期駆動が可能
かを検出可能だからである。
【0020】その一手法として、他のプレス機にてクラ
ッチ接続後にクラッチの接続特性に従って一のプレス機
の駆動軸の実速度が他のプレス機にて得られる時間に亘
って、その実速度を時間積分して得られる情報に基づい
て、他のプレス機でのクラッチ接続タイミングを決定す
ることができる。
ッチ接続後にクラッチの接続特性に従って一のプレス機
の駆動軸の実速度が他のプレス機にて得られる時間に亘
って、その実速度を時間積分して得られる情報に基づい
て、他のプレス機でのクラッチ接続タイミングを決定す
ることができる。
【0021】本発明の他の態様は、モータと、前記モー
タにより駆動されるフライホイールの回転力の伝達を断
続するクラッチと、前記クラッチを介して伝達された動
力によりスライドを駆動する駆動軸と、前記モータの実
速度情報を検出する第1の検出手段と、前記駆動軸の実
回転位置情報を検出する第2の検出手段と、前記モータ
の基準速度情報を生成する第1の生成手段と、前記基準
速度情報に基づいて、前記駆動軸の基準回転位置情報を
生成する第2の生成手段と、前記クラッチの接続時に、
前記駆動軸の前記実回転位置情報と前記基準回転位置情
報との差分に基づいて、前記基準速度情報を補正する補
正手段と、前記クラッチの切断時には、前記モータの実
速度情報と前記基準速度情報とに基づいて前記モータを
駆動制御し、前記クラッチの接続時には、前記モータの
実速度情報と、前記補正手段にて補正された前記基準速
度情報とに基づいて前記モータを駆動制御するモータ駆
動制御回路と、を有することを特徴とする。
タにより駆動されるフライホイールの回転力の伝達を断
続するクラッチと、前記クラッチを介して伝達された動
力によりスライドを駆動する駆動軸と、前記モータの実
速度情報を検出する第1の検出手段と、前記駆動軸の実
回転位置情報を検出する第2の検出手段と、前記モータ
の基準速度情報を生成する第1の生成手段と、前記基準
速度情報に基づいて、前記駆動軸の基準回転位置情報を
生成する第2の生成手段と、前記クラッチの接続時に、
前記駆動軸の前記実回転位置情報と前記基準回転位置情
報との差分に基づいて、前記基準速度情報を補正する補
正手段と、前記クラッチの切断時には、前記モータの実
速度情報と前記基準速度情報とに基づいて前記モータを
駆動制御し、前記クラッチの接続時には、前記モータの
実速度情報と、前記補正手段にて補正された前記基準速
度情報とに基づいて前記モータを駆動制御するモータ駆
動制御回路と、を有することを特徴とする。
【0022】本発明の他の態様に係るプレス機を用いれ
ば、上述した本発明の一態様に係るプレス機の同期駆動
制御方法を好適に実施することができる。
ば、上述した本発明の一態様に係るプレス機の同期駆動
制御方法を好適に実施することができる。
【0023】ここで、第1の生成手段は、基準速度情報
が速度変化を含む時に、速度変化率を緩和するように補
正する第1の補正ブロックを有することが好ましい。上
述の通り、モータを定格内で駆動させて、モータに過負
荷をかけないためである。
が速度変化を含む時に、速度変化率を緩和するように補
正する第1の補正ブロックを有することが好ましい。上
述の通り、モータを定格内で駆動させて、モータに過負
荷をかけないためである。
【0024】また、第2の生成手段は、クラッチの接続
直後の所定期間内に、クラッチの接続特性に基づいて、
基準回転位置情報を補正する第2の補正ブロックを有す
ることが好ましい。
直後の所定期間内に、クラッチの接続特性に基づいて、
基準回転位置情報を補正する第2の補正ブロックを有す
ることが好ましい。
【0025】クラッチ接続直後もスムーズに駆動制御す
るためである。
るためである。
【0026】また、第2の生成手段は、第1の生成手段
からの基準速度情報に基づいて、所定単位時間毎の駆動
軸の単位回転位置情報を生成する第1の生成ブロック
と、その単位回転位置情報を所定期間毎に積算して、基
準回転位置情報を生成する第2の生成ブロックと、を有
することができる。
からの基準速度情報に基づいて、所定単位時間毎の駆動
軸の単位回転位置情報を生成する第1の生成ブロック
と、その単位回転位置情報を所定期間毎に積算して、基
準回転位置情報を生成する第2の生成ブロックと、を有
することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【0028】(プレス機本体の構成)図1には、同期駆
動制御される第1,第2のプレス機100A,100B
と、その同期駆動制御を司る同期駆動制御用の周辺装置
200が示されている。本実施の形態では、2台のプレ
ス機100A,100Bの同期駆動制御について説明す
るが、3台以上のプレス機の同期制御にも本発明を適用
できる。また、図1に示す周辺装置200での同期制御
はソフトウェアで実施されるが、ハードウェアで実施し
ても良い。
動制御される第1,第2のプレス機100A,100B
と、その同期駆動制御を司る同期駆動制御用の周辺装置
200が示されている。本実施の形態では、2台のプレ
ス機100A,100Bの同期駆動制御について説明す
るが、3台以上のプレス機の同期制御にも本発明を適用
できる。また、図1に示す周辺装置200での同期制御
はソフトウェアで実施されるが、ハードウェアで実施し
ても良い。
【0029】また、第1のプレス機100Aと周辺装置
200を1組のプレス機とすることもできる。この場
合、この1組のプレス機100A,200がマスター機
として機能し、第2のプレス機100Bはスレーブ機と
して機能し、同期制御がマスター/スレーブ方式で実現
される。
200を1組のプレス機とすることもできる。この場
合、この1組のプレス機100A,200がマスター機
として機能し、第2のプレス機100Bはスレーブ機と
して機能し、同期制御がマスター/スレーブ方式で実現
される。
【0030】図1に示す第1,第2のプレス機100
A,100Bは、共に共通の構成を有する。この第1,
第2のプレス機100A,100Bの各々は、モータ例
えば直流モータ102と、その駆動力が伝達されるフラ
イホイール104とを有する。また、この第1,第2の
プレス機100A,100Bの各々は、スライド106
を駆動する駆動軸であるクランク軸108をさらに有す
る。フライホイール104の回転力は、電磁弁110に
よってオン(接続)、オフ(切断)されるクラッチ11
2を介してクランク軸108に伝達される。従って、モ
ータ102が回転駆動されても、クラッチ112がオン
されない限り、スライド106は昇降駆動されない。な
お、第1,第2の駆動源は直流モータに限らず、インバ
ータモータやサーボモータなど他の種類のモータであっ
てもよい。
A,100Bは、共に共通の構成を有する。この第1,
第2のプレス機100A,100Bの各々は、モータ例
えば直流モータ102と、その駆動力が伝達されるフラ
イホイール104とを有する。また、この第1,第2の
プレス機100A,100Bの各々は、スライド106
を駆動する駆動軸であるクランク軸108をさらに有す
る。フライホイール104の回転力は、電磁弁110に
よってオン(接続)、オフ(切断)されるクラッチ11
2を介してクランク軸108に伝達される。従って、モ
ータ102が回転駆動されても、クラッチ112がオン
されない限り、スライド106は昇降駆動されない。な
お、第1,第2の駆動源は直流モータに限らず、インバ
ータモータやサーボモータなど他の種類のモータであっ
てもよい。
【0031】さらにこの第1,第2のプレス機100
A,100Bの各々は、モータ102の実回転角度を検
出する第1のエンコーダ120と、クランク軸108の
実回転角度を検出する第2のエンコーダ122とを有す
る。第1,第2のプレス機100A,100Bの各々に
は、第1のエンコーダ120の出力を時間で微分して、
モータ102の実回転角速度を算出する微分器124が
設けられている。この微分器124からの出力である実
回転角速度は、速度フィードバック信号(SPDF/
B)として機能する。また、このフィードバック信号と
比較される速度基準信号(SPD REF.)は、周辺
装置200から供給される。
A,100Bの各々は、モータ102の実回転角度を検
出する第1のエンコーダ120と、クランク軸108の
実回転角度を検出する第2のエンコーダ122とを有す
る。第1,第2のプレス機100A,100Bの各々に
は、第1のエンコーダ120の出力を時間で微分して、
モータ102の実回転角速度を算出する微分器124が
設けられている。この微分器124からの出力である実
回転角速度は、速度フィードバック信号(SPDF/
B)として機能する。また、このフィードバック信号と
比較される速度基準信号(SPD REF.)は、周辺
装置200から供給される。
【0032】第1,第2のプレス機100A,100B
には、速度フィードバック信号と速度基準信号とに基づ
いて、モータ102を電流駆動制御するモータ駆動制御
回路130が設けられている。
には、速度フィードバック信号と速度基準信号とに基づ
いて、モータ102を電流駆動制御するモータ駆動制御
回路130が設けられている。
【0033】このモータ駆動制御回路130は、速度フ
ィードバック信号と速度基準信号との差分をレギュレー
トする速度レギュレータ132と、速度レギュレータ1
32の出力を電流値にレギュレートする電流レギュレー
タ134と、電流レギュレータ134の出力に所定のレ
ートを設定する電流レート設定部136と、そのレート
に基づいて、モータ102の駆動回路140に供給され
るゲートパルスを生成するゲートパルス発生器138と
を有する。
ィードバック信号と速度基準信号との差分をレギュレー
トする速度レギュレータ132と、速度レギュレータ1
32の出力を電流値にレギュレートする電流レギュレー
タ134と、電流レギュレータ134の出力に所定のレ
ートを設定する電流レート設定部136と、そのレート
に基づいて、モータ102の駆動回路140に供給され
るゲートパルスを生成するゲートパルス発生器138と
を有する。
【0034】(プレス機の動作モードについて)図1に
示すプレスシステムにて実施可能な動作モードとして、
図2及び図3に示す同期動作モードと、図4に示す単独
動作モードとがある。これら同期動作モード及び単独モ
ードは、図1に示す周辺装置200内のソフトウェアに
より実施される。
示すプレスシステムにて実施可能な動作モードとして、
図2及び図3に示す同期動作モードと、図4に示す単独
動作モードとがある。これら同期動作モード及び単独モ
ードは、図1に示す周辺装置200内のソフトウェアに
より実施される。
【0035】図2及び図3に示す同期動作モードでは、
モータ102の速度フィードバック制御に加えて、クラ
ンク軸108の回転位置フィードバック制御が実施され
るのに対して、図4に示す単独動作モードでは、モータ
102の速度フィードバック制御のみが実施される。
モータ102の速度フィードバック制御に加えて、クラ
ンク軸108の回転位置フィードバック制御が実施され
るのに対して、図4に示す単独動作モードでは、モータ
102の速度フィードバック制御のみが実施される。
【0036】図2に示すように、第1,第2のプレス機
100A,100Bの各クランク軸108を同期して駆
動するために、同期SPM(STROKE PER MINUTE)デー
タ設定部300が設けられている。この同期SPMデー
タ設定部300は、周辺装置200でなく、例えば第1
のプレス機100Aに設けられている。この同期SPM
データ設定部300の出力に基づいて、各モータ102
の基準速度情報を生成する基準速度情報生成部210
が、第1,第2のプレス機100A,110Bに共通に
設けられている。さらに、この基準速度情報生成部21
0の出力に基づいて、クランク軸108の基準回転位置
情報を生成する基準回転位置情報生成部220が、第
1,第2のプレス機100A,110Bに共通に設けら
れている。
100A,100Bの各クランク軸108を同期して駆
動するために、同期SPM(STROKE PER MINUTE)デー
タ設定部300が設けられている。この同期SPMデー
タ設定部300は、周辺装置200でなく、例えば第1
のプレス機100Aに設けられている。この同期SPM
データ設定部300の出力に基づいて、各モータ102
の基準速度情報を生成する基準速度情報生成部210
が、第1,第2のプレス機100A,110Bに共通に
設けられている。さらに、この基準速度情報生成部21
0の出力に基づいて、クランク軸108の基準回転位置
情報を生成する基準回転位置情報生成部220が、第
1,第2のプレス機100A,110Bに共通に設けら
れている。
【0037】図2に示す同期動作モードでは、第1,第
2のプレス機100A,100Bの各々の第2のエンコ
ーダ122からのクランク軸回転位置情報と、基準回転
位置情報生成部220からの基準回転位置情報との差分
(エラー)が、差分器214A,214Bで求められ
る。この回転位置の差分は差分器216A,216B、
に入力されて、基準速度情報生成部210からの基準速
度情報を補正する。このように、第1のプレス機100
A側で生じた回転位置の差によって補正された基準速度
情報は、ディジタル−アナログ変換器230を介して第
1のプレス機100Aに入力される。同様に、第2のプ
レス機100B側で生じた回転位置の差によって補正さ
れた基準速度情報は、ディジタル−アナログ変換器23
2を介して第2のプレス機100Bに入力される。
2のプレス機100A,100Bの各々の第2のエンコ
ーダ122からのクランク軸回転位置情報と、基準回転
位置情報生成部220からの基準回転位置情報との差分
(エラー)が、差分器214A,214Bで求められ
る。この回転位置の差分は差分器216A,216B、
に入力されて、基準速度情報生成部210からの基準速
度情報を補正する。このように、第1のプレス機100
A側で生じた回転位置の差によって補正された基準速度
情報は、ディジタル−アナログ変換器230を介して第
1のプレス機100Aに入力される。同様に、第2のプ
レス機100B側で生じた回転位置の差によって補正さ
れた基準速度情報は、ディジタル−アナログ変換器23
2を介して第2のプレス機100Bに入力される。
【0038】第1,第2のプレス機100A,100B
では、各々のプレス機に固有の補正値によって補正され
た基準速度情報と、各々のモータの実速度情報との差に
基づいて、各々のモータ駆動制御回路130が各々のモ
ータ102を駆動制御している。
では、各々のプレス機に固有の補正値によって補正され
た基準速度情報と、各々のモータの実速度情報との差に
基づいて、各々のモータ駆動制御回路130が各々のモ
ータ102を駆動制御している。
【0039】ここで、基準回転位置情報は第1,第2の
プレス機100A,100Bのいずれの負荷変動の影響
も受けることがない。よって、この基準回転位置情報
を、第1,第2のプレス機100A,100Bに対する
理想的なバーチャルマスタ信号として用い、第1,第2
のプレス機100A,100Bにて個々に独立してクラ
ンク軸108の位置制御を実施している。このため、第
1,第2のプレス機100A,100Bにて高応答、高
精度の同期制御を実施することができる。
プレス機100A,100Bのいずれの負荷変動の影響
も受けることがない。よって、この基準回転位置情報
を、第1,第2のプレス機100A,100Bに対する
理想的なバーチャルマスタ信号として用い、第1,第2
のプレス機100A,100Bにて個々に独立してクラ
ンク軸108の位置制御を実施している。このため、第
1,第2のプレス機100A,100Bにて高応答、高
精度の同期制御を実施することができる。
【0040】このような同期制御は、図3に示すよう
に、プレス機100Aに対して専用の基準速度情報生成
部210A及び基準回転位置情報生成部220Aを設
け、プレス機100Bに対して専用の基準速度情報生成
部210B及び基準回転位置情報生成部220Bを設け
ることでも同様に実施できる。
に、プレス機100Aに対して専用の基準速度情報生成
部210A及び基準回転位置情報生成部220Aを設
け、プレス機100Bに対して専用の基準速度情報生成
部210B及び基準回転位置情報生成部220Bを設け
ることでも同様に実施できる。
【0041】図3に示す構成を有する周辺装置200を
用いれば、図4に示すように第1,第2のプレス機10
0A,100Bを同期させずにそれぞれ独立して駆動す
ることも可能となる。
用いれば、図4に示すように第1,第2のプレス機10
0A,100Bを同期させずにそれぞれ独立して駆動す
ることも可能となる。
【0042】この単独動作モードを実施する際には、ソ
フトウェア上で回転位置情報に従った制御は実施されな
くなる。すなわち、図4に示すように、第1のプレス機
100Aのモータ102の速度制御は、第1のSPMデ
ータ設定部302からのデータに基づいて基準速度情報
生成部210Aにて生成された基準速度情報をディジタ
ル−アナログ変換器230にてアナログ変換している。
このアナログ変換された基準速度情報と、第1のエンコ
ーダ120、微分回路124を経て得られる速度フィー
ドバック信号とに基づいて、モータ102の駆動制御が
実施される。第2のプレス機100Bでの速度制御も、
第2のSPMデータ設定部304、基準速度情報生成部
210B、ディジタル−アナログ変換器232を用い
て、第1のプレス機100Aと同様にして実施される。
フトウェア上で回転位置情報に従った制御は実施されな
くなる。すなわち、図4に示すように、第1のプレス機
100Aのモータ102の速度制御は、第1のSPMデ
ータ設定部302からのデータに基づいて基準速度情報
生成部210Aにて生成された基準速度情報をディジタ
ル−アナログ変換器230にてアナログ変換している。
このアナログ変換された基準速度情報と、第1のエンコ
ーダ120、微分回路124を経て得られる速度フィー
ドバック信号とに基づいて、モータ102の駆動制御が
実施される。第2のプレス機100Bでの速度制御も、
第2のSPMデータ設定部304、基準速度情報生成部
210B、ディジタル−アナログ変換器232を用い
て、第1のプレス機100Aと同様にして実施される。
【0043】(周辺装置の具体的構成)図5は、図3に
示す同期動作モードと、図4に示す単独動作モードとを
実施制御する周辺装置200のより具体的な構成を示し
ている。なお、図5において図3及び図4に示した部材
については、図3及び図4と同一の符号を用いて、その
詳細な説明を省略する。
示す同期動作モードと、図4に示す単独動作モードとを
実施制御する周辺装置200のより具体的な構成を示し
ている。なお、図5において図3及び図4に示した部材
については、図3及び図4と同一の符号を用いて、その
詳細な説明を省略する。
【0044】図5では、周辺装置200の構成として、
第1のプレス機100Aのためのブロックのみを示し、
これらと同一の構成を有する第2のプレス機100Bの
ためのブロックは省略されている。
第1のプレス機100Aのためのブロックのみを示し、
これらと同一の構成を有する第2のプレス機100Bの
ためのブロックは省略されている。
【0045】第1のプレス機100Aのための構成とし
て、基準速度情報生成部210Aと基準回転位置情報生
成部220Aの詳細が図5に示されている。
て、基準速度情報生成部210Aと基準回転位置情報生
成部220Aの詳細が図5に示されている。
【0046】基準速度情報生成部210Aは、同期動作
モード(DUAL)の時には同期用SPMデータ設定部
300からの信号を用い、単独動作モード(SINGL
E)の時には第1のSPMデータ設定部302からの信
号を用いるように構成されている。これらのモードに従
った信号は、モータ102が駆動されている間に亘って
供給される。
モード(DUAL)の時には同期用SPMデータ設定部
300からの信号を用い、単独動作モード(SINGL
E)の時には第1のSPMデータ設定部302からの信
号を用いるように構成されている。これらのモードに従
った信号は、モータ102が駆動されている間に亘って
供給される。
【0047】これらのモードに従った信号は、S−フォ
ーム設定部212Aに入力される。例えば第1のプレス
機100Aの運転中にSPMを変更するような場合に、
プレス機100Aは、フライホイール・駆動軸・スライ
ド等の大きな慣性負荷であるため、基準速度情報がステ
ップ的に変化した時、実速度は基準速度情報のステップ
変化と同様に、モータは追従変化出来ない。また、基準
速度情報のステップ的変化をそのまま速度レギュレータ
にあたえると、モータ過負荷の原因となり、また、機械
駆動機構部にも機械的ストレスを与え好ましくない。
ーム設定部212Aに入力される。例えば第1のプレス
機100Aの運転中にSPMを変更するような場合に、
プレス機100Aは、フライホイール・駆動軸・スライ
ド等の大きな慣性負荷であるため、基準速度情報がステ
ップ的に変化した時、実速度は基準速度情報のステップ
変化と同様に、モータは追従変化出来ない。また、基準
速度情報のステップ的変化をそのまま速度レギュレータ
にあたえると、モータ過負荷の原因となり、また、機械
駆動機構部にも機械的ストレスを与え好ましくない。
【0048】そこで、S−フォーム設定部212Aは、
基準速度情報が急激な速度変化(加速及び減速を含む)
を含む場合には、その速度変化率を緩和させ、モータの
定格内で過負荷を発生させることなく効率良く運転し、
スムーズな加速及び減速が出来るように補正している。
基準速度情報が急激な速度変化(加速及び減速を含む)
を含む場合には、その速度変化率を緩和させ、モータの
定格内で過負荷を発生させることなく効率良く運転し、
スムーズな加速及び減速が出来るように補正している。
【0049】S−フォーム設定部212Aでの補正の一
例として、例えば第1のプレス機100Aでのモータ定
格出力と機械的負荷条件(負荷トルク及び慣性)により
決定される加減速特性を考慮した一次関数とコーナー部
の補正曲線関数を利用している。図6(A)のような急
激な立ち上がりを有する信号は、一次関数により処理さ
れて、図6(B)に示す信号に補正される。この図6
(B)に示す信号は、図6(A)に示すように急激に速
度変化せず、なだらかに加速している。なお、S−フォ
ーム設定部212Aは、急激な減速をなだらかに減速さ
せることもできる。例えば、加工運転中に減速させる場
合などに適用される。
例として、例えば第1のプレス機100Aでのモータ定
格出力と機械的負荷条件(負荷トルク及び慣性)により
決定される加減速特性を考慮した一次関数とコーナー部
の補正曲線関数を利用している。図6(A)のような急
激な立ち上がりを有する信号は、一次関数により処理さ
れて、図6(B)に示す信号に補正される。この図6
(B)に示す信号は、図6(A)に示すように急激に速
度変化せず、なだらかに加速している。なお、S−フォ
ーム設定部212Aは、急激な減速をなだらかに減速さ
せることもできる。例えば、加工運転中に減速させる場
合などに適用される。
【0050】なお、このようなS−フォーム設定部21
2Aを、図2に示す基準速度情報生成部210に組み込
むことも可能である。このとき、図2に示す基準速度情
報生成部210は複数台のプレス機100A,100B
に対して1台しかないので、いずれか加減速特性の長い
プレス機の加減速特性などを考慮してS−フォームを設
定すればよい。
2Aを、図2に示す基準速度情報生成部210に組み込
むことも可能である。このとき、図2に示す基準速度情
報生成部210は複数台のプレス機100A,100B
に対して1台しかないので、いずれか加減速特性の長い
プレス機の加減速特性などを考慮してS−フォームを設
定すればよい。
【0051】次に、図5に示す基準回転位置情報生成部
220Aでは、Sフォーム設定部212Aからの速度情
報が、Δθ生成部222Aに入力される。このΔθ生成
部222Aでは、Sフォーム設定部212Aからの速度
情報を、機械駆動機構部とモータ間の減速比率によって
換算し、この周辺装置200でのデータ処理の1サイク
ル時間(単位時間)当たりの駆動軸の回転位置推移量を
演算することで、その単位時間当たりに進行する角度推
移情報Δθを得る。
220Aでは、Sフォーム設定部212Aからの速度情
報が、Δθ生成部222Aに入力される。このΔθ生成
部222Aでは、Sフォーム設定部212Aからの速度
情報を、機械駆動機構部とモータ間の減速比率によって
換算し、この周辺装置200でのデータ処理の1サイク
ル時間(単位時間)当たりの駆動軸の回転位置推移量を
演算することで、その単位時間当たりに進行する角度推
移情報Δθを得る。
【0052】この角度推移情報Δθは、マスター位相生
成部224Aに入力される。マスター位相生成部224
Aは、角度推移情報Δθを単位時間毎に積算し、駆動軸
108の1回転相当毎(実回転位置情報最大値と同じ)
にリセットすることで、図7に示す模式的に示す時間−
角度の基準回転位置情報を得る。
成部224Aに入力される。マスター位相生成部224
Aは、角度推移情報Δθを単位時間毎に積算し、駆動軸
108の1回転相当毎(実回転位置情報最大値と同じ)
にリセットすることで、図7に示す模式的に示す時間−
角度の基準回転位置情報を得る。
【0053】この基準回転位置情報は、クラッチオン/
オフレート設定部226Aに入力される。このクラッチ
オン/オフレート設定部226Aは、クラッチのオン/
オフ時にのみ、第1のプレス機100Aのクラッチ11
2での実際のクラッチ接続/切断特性に合わせて、基準
回転位置情報を補正している。図8は、図7に示す基準
回転位置情報をクラッチオン時のクラッチ接続特性に従
って補正した状況を模式的に示している。図8によれ
ば、クラッチオンの直後の回転位置変化はなだらかとな
っている。
オフレート設定部226Aに入力される。このクラッチ
オン/オフレート設定部226Aは、クラッチのオン/
オフ時にのみ、第1のプレス機100Aのクラッチ11
2での実際のクラッチ接続/切断特性に合わせて、基準
回転位置情報を補正している。図8は、図7に示す基準
回転位置情報をクラッチオン時のクラッチ接続特性に従
って補正した状況を模式的に示している。図8によれ
ば、クラッチオンの直後の回転位置変化はなだらかとな
っている。
【0054】なお、このようなクラッチオン/オフレー
ト設定部226Aを、図2に示す基準回転位置情報生成
部220に組み込むことも可能である。このとき、図2
に示す基準回転位置情報生成部220は複数台のプレス
機100A,100Bに対して1台しかないので、いず
れかマスターとなるプレス機のクラッチ接続特性を考慮
してレートを設定すればよい。
ト設定部226Aを、図2に示す基準回転位置情報生成
部220に組み込むことも可能である。このとき、図2
に示す基準回転位置情報生成部220は複数台のプレス
機100A,100Bに対して1台しかないので、いず
れかマスターとなるプレス機のクラッチ接続特性を考慮
してレートを設定すればよい。
【0055】このクラッチオン/オフレート設定部22
6Aの出力に対して、第1のプレス機100Aの第2の
エンコーダ122の出力(クランク軸108の実回転位
置情報)がどれほどずれているかが差分器214Aにて
検出された後に、その差分情報が位相レギュレータ22
8Aに入力される。
6Aの出力に対して、第1のプレス機100Aの第2の
エンコーダ122の出力(クランク軸108の実回転位
置情報)がどれほどずれているかが差分器214Aにて
検出された後に、その差分情報が位相レギュレータ22
8Aに入力される。
【0056】位相レギュレータ228Aは、第1のプレ
ス機100Aでのイナーシャや電気的特性等を考慮した
補正量、ゲイン量で上記差分情報をレギュレートするも
のである。レギュレートされた差分情報に基づいて、差
分器216Aにて基準速度情報が補正され、ディジタル
−アナログ変換器230を介して第1のプレス機100
Aに対する速度基準情報(SPD REF.)として供
給される。
ス機100Aでのイナーシャや電気的特性等を考慮した
補正量、ゲイン量で上記差分情報をレギュレートするも
のである。レギュレートされた差分情報に基づいて、差
分器216Aにて基準速度情報が補正され、ディジタル
−アナログ変換器230を介して第1のプレス機100
Aに対する速度基準情報(SPD REF.)として供
給される。
【0057】このように、図5に示す周辺装置200に
よる同期駆動制御によれば、クラッチ接続特性に応じた
補正または急加減速を緩和する補正を行っているので、
クラッチオン直後の同期制御運転開始時から運転中の速
度変更加減速にいたるまで、第1,第2のプレス機10
0A,100Bに生ずる位置制御量のずれを最小にする
ことができる。従って、各モータ102に過負荷が生じ
たり、過渡的に制御量が増大することなく、スムーズな
位置制御の開始/終了を実現することができる。
よる同期駆動制御によれば、クラッチ接続特性に応じた
補正または急加減速を緩和する補正を行っているので、
クラッチオン直後の同期制御運転開始時から運転中の速
度変更加減速にいたるまで、第1,第2のプレス機10
0A,100Bに生ずる位置制御量のずれを最小にする
ことができる。従って、各モータ102に過負荷が生じ
たり、過渡的に制御量が増大することなく、スムーズな
位置制御の開始/終了を実現することができる。
【0058】また、本実施の形態のプレスシステムを用
いれば、比較的小型の複数台のプレス機と1台の周辺装
置200を配置するだけで、多工程数の大型プレス機と
同等の機能を発揮することが出来る。よって、設備投資
費用を削減できるほか、複数台の小型プレス機を同期ま
たは非同期にて全体運転/一部運転することができ、生
産形態のフレキシビリティが確保される。
いれば、比較的小型の複数台のプレス機と1台の周辺装
置200を配置するだけで、多工程数の大型プレス機と
同等の機能を発揮することが出来る。よって、設備投資
費用を削減できるほか、複数台の小型プレス機を同期ま
たは非同期にて全体運転/一部運転することができ、生
産形態のフレキシビリティが確保される。
【0059】(クラッチオン/オフタイミング制御につ
いて)第1,第2のプレス機100A,100Bの同期
駆動をするためには、第1,第2のプレス機100A,
100Bの特にクラッチオンタイミングが重要な課題と
なる。なぜなら、第1,第2のプレス機100A,10
0Bでは、各クランク軸108が必ずしも位相差0の状
態で停止しているとは限らないからである。
いて)第1,第2のプレス機100A,100Bの同期
駆動をするためには、第1,第2のプレス機100A,
100Bの特にクラッチオンタイミングが重要な課題と
なる。なぜなら、第1,第2のプレス機100A,10
0Bでは、各クランク軸108が必ずしも位相差0の状
態で停止しているとは限らないからである。
【0060】クラッチ接続の指示コマンドは、図5に示
す操作部310上のプレス運転ボタンを操作すること
で、クラッチオン/オフタイミングコントローラ320
に入力される。このクラッチオン/オフタイミングコン
トローラ320には、第1,第2のプレス機100A,
100Bの各第2のエンコーダ122の出力θ1,θ2
(クランク軸108の実回転位置情報)が記憶されるθ
1メモリ322,θ2メモリ324が接続されている。
これらのメモリ322,324からのデータθ1,θ2
は、第1,第2のプレス機100A,100Bのクラッ
チ112がオフの時に、クラッチオン/オフタイミング
コントローラ320に取り込まれる。
す操作部310上のプレス運転ボタンを操作すること
で、クラッチオン/オフタイミングコントローラ320
に入力される。このクラッチオン/オフタイミングコン
トローラ320には、第1,第2のプレス機100A,
100Bの各第2のエンコーダ122の出力θ1,θ2
(クランク軸108の実回転位置情報)が記憶されるθ
1メモリ322,θ2メモリ324が接続されている。
これらのメモリ322,324からのデータθ1,θ2
は、第1,第2のプレス機100A,100Bのクラッ
チ112がオフの時に、クラッチオン/オフタイミング
コントローラ320に取り込まれる。
【0061】ここで、操作部310上の操作ボタンが操
作されクラッチ接続コマンドがコントローラ320に入
力されると、角度θ1,θ2の比較結果に基づいてコン
トローラ320がクラッチオン動作を制御する。例え
ば、角度θを基準値としたとき、θ1−θ2>+θのと
きには、第2のプレス機100Bのクラッチ112が先
に接続され、その後に第1のプレス機100Aのクラッ
チ112が接続される。θ1−θ2<−θのときには、
第1のプレス機100Aのクラッチ112が先に接続さ
れ、その後に第2のプレス機100Bのクラッチ112
が接続される。もし、θ1=θ2もしくは|θ1−θ2
|≦+θであれば、第1,第2のプレス機100A,1
00Bの各クラッチ112が同時に接続される。
作されクラッチ接続コマンドがコントローラ320に入
力されると、角度θ1,θ2の比較結果に基づいてコン
トローラ320がクラッチオン動作を制御する。例え
ば、角度θを基準値としたとき、θ1−θ2>+θのと
きには、第2のプレス機100Bのクラッチ112が先
に接続され、その後に第1のプレス機100Aのクラッ
チ112が接続される。θ1−θ2<−θのときには、
第1のプレス機100Aのクラッチ112が先に接続さ
れ、その後に第2のプレス機100Bのクラッチ112
が接続される。もし、θ1=θ2もしくは|θ1−θ2
|≦+θであれば、第1,第2のプレス機100A,1
00Bの各クラッチ112が同時に接続される。
【0062】第1のプレス機100Aのクラッチ112
を接続するには、コントローラ320からの指令により
図5中のクラッチオンリレー240Aがオンされる。こ
れにより、図1の電磁弁110が作動してクラッチ11
2が接続される。図5では省略されているが、第2のプ
レス機100Bのクラッチ112を接続するためのクラ
ッチオンリレーが周辺装置200内に配置されている。
ここで、例えば第1のプレス機100Aのクラッチ11
2を先に接続した場合、第2のプレス機100Bのクラ
ッチ112をどのタイミングで接続するかについて、図
9を参照して説明する。図9において、先行してクラッ
チ接続された第1のプレス機100Aのクランク軸10
8の実角速度Δθを示し、一定角速度で推移してきた場
合とする。また、プレス機のクラッチ接続時の速度立ち
上がり特性を説明簡略化のために一次関数を用いる。実
際には、実機プレスのクラッチ接続時の速度立ち上がり
特性の関数、もしくは、近似関数を用いて基準回転位置
情報を補正している。
を接続するには、コントローラ320からの指令により
図5中のクラッチオンリレー240Aがオンされる。こ
れにより、図1の電磁弁110が作動してクラッチ11
2が接続される。図5では省略されているが、第2のプ
レス機100Bのクラッチ112を接続するためのクラ
ッチオンリレーが周辺装置200内に配置されている。
ここで、例えば第1のプレス機100Aのクラッチ11
2を先に接続した場合、第2のプレス機100Bのクラ
ッチ112をどのタイミングで接続するかについて、図
9を参照して説明する。図9において、先行してクラッ
チ接続された第1のプレス機100Aのクランク軸10
8の実角速度Δθを示し、一定角速度で推移してきた場
合とする。また、プレス機のクラッチ接続時の速度立ち
上がり特性を説明簡略化のために一次関数を用いる。実
際には、実機プレスのクラッチ接続時の速度立ち上がり
特性の関数、もしくは、近似関数を用いて基準回転位置
情報を補正している。
【0063】ここで、第1のプレス機100Aのクラン
ク軸108が、時刻t0での回転角の初期位置をθ01
としたとき、時刻t0から時刻t2までの間にクランク
軸108が推移する角度θ1は、 θ1=Δθ(t2−t0)+θ01…(1) となる。この式(1)で示される推移角度は、図9にて
ハッチングされた四角領域の面積に相当する。
ク軸108が、時刻t0での回転角の初期位置をθ01
としたとき、時刻t0から時刻t2までの間にクランク
軸108が推移する角度θ1は、 θ1=Δθ(t2−t0)+θ01…(1) となる。この式(1)で示される推移角度は、図9にて
ハッチングされた四角領域の面積に相当する。
【0064】一方、第2のプレス機100Bでは、クラ
ンク軸108がその回転角度の初期位置θ02にあると
きの時刻t0にてクラッチオンの指令が出され、時刻t
1にてクラッチ112が接続され、時刻t2までクラン
ク軸108が推移する角度θ2は、 θ2=Δθ(t2−t1)・1/2+θ02…(2) となる。この式(2)で示される推移角度は、図9にて
クロスハッチングされた三角領域の面積に相当する。
ンク軸108がその回転角度の初期位置θ02にあると
きの時刻t0にてクラッチオンの指令が出され、時刻t
1にてクラッチ112が接続され、時刻t2までクラン
ク軸108が推移する角度θ2は、 θ2=Δθ(t2−t1)・1/2+θ02…(2) となる。この式(2)で示される推移角度は、図9にて
クロスハッチングされた三角領域の面積に相当する。
【0065】時刻t2にて第1,第2のプレス機100
A,100Bの各クランク軸108の同期がとれるため
には、θ1=θ2が成立する。よって、式(1)=式
(2)から、 Δθ(t2−t0)+θ01=Δθ(t2−t1)・1/2+θ02…(3)
A,100Bの各クランク軸108の同期がとれるため
には、θ1=θ2が成立する。よって、式(1)=式
(2)から、 Δθ(t2−t0)+θ01=Δθ(t2−t1)・1/2+θ02…(3)
【0066】式(3)を変形して、第2のプレス機10
0Bにてクラッチオン制御を開始する時の第1のプレス
機100Aのクランク軸108の角度θ01は、 θ01=−Δθ(2t0+t1+t2)/2+θ02…(4) となる。
0Bにてクラッチオン制御を開始する時の第1のプレス
機100Aのクランク軸108の角度θ01は、 θ01=−Δθ(2t0+t1+t2)/2+θ02…(4) となる。
【0067】ここで、t0=0、θ02=0とすると、 θ01=−Δθ(t1+t2)/2…(5) となる。この式(5)で示される角度は、図10にてハ
ッチングされた2つの三角領域の和である台形領域の面
積に相当する。
ッチングされた2つの三角領域の和である台形領域の面
積に相当する。
【0068】この式(5)の意味するところは、第2の
プレス機100Bのクランク軸108の停止角度に対し
て、第1のプレス機100Bのクランク軸108が、式
(5)で示されるθ01の角度の絶対値の角度だけ手前
の角度に到達した時に、第2のプレス機100Bにてク
ラッチオン制御を開始すれば、時刻t2にて第1,第2
のプレス機100A,100Bの同期がとれることであ
る。
プレス機100Bのクランク軸108の停止角度に対し
て、第1のプレス機100Bのクランク軸108が、式
(5)で示されるθ01の角度の絶対値の角度だけ手前
の角度に到達した時に、第2のプレス機100Bにてク
ラッチオン制御を開始すれば、時刻t2にて第1,第2
のプレス機100A,100Bの同期がとれることであ
る。
【0069】このように、後にクラッチ接続されるプレ
ス機の実際のクラッチ接続特性を考慮して、位相差0で
の同期制御開始が可能となる。
ス機の実際のクラッチ接続特性を考慮して、位相差0で
の同期制御開始が可能となる。
【0070】また、クラッチオフ時にも、各プレス機1
00A,100Bでのクラッチ切断特性等を考慮して、
各プレス機のクラッチオフタイミングを制御しても良
い。
00A,100Bでのクラッチ切断特性等を考慮して、
各プレス機のクラッチオフタイミングを制御しても良
い。
【図1】本発明の実施の形態に係るプレスシステムの概
略説明図である。
略説明図である。
【図2】図1に示すシステムにて各プレス機を同期動作
させた時の周辺装置の一例を示す機能ブロック図であ
る。
させた時の周辺装置の一例を示す機能ブロック図であ
る。
【図3】図1に示すシステムにて各プレス機を同期動作
させた時の周辺装置の他の例を示す機能ブロック図であ
る。
させた時の周辺装置の他の例を示す機能ブロック図であ
る。
【図4】図1に示すシステムにて各プレス機を非同期動
作させた時の周辺装置の機能ブロック図である。
作させた時の周辺装置の機能ブロック図である。
【図5】図3に示す同期動作及び図4に示す非同期動作
を実施できる周辺装置の機能ブロック図である。
を実施できる周辺装置の機能ブロック図である。
【図6】(A)(B)は、速度変化を有する基準速度情
報と、その速度変化が緩和された基準速度情報とを示す
特性図である。
報と、その速度変化が緩和された基準速度情報とを示す
特性図である。
【図7】図5のマスター位相生成器にて生成される基準
回転位置情報を示す特性図である。
回転位置情報を示す特性図である。
【図8】図7に示す基準回転位置情報がクラッチ接続時
に補正された補正後の基準回転位置情報を示す特性図で
ある。
に補正された補正後の基準回転位置情報を示す特性図で
ある。
【図9】クラッチオンタイミングを説明するための特性
図である。
図である。
【図10】クラッチオン制御の開始角度を説明するため
の特性図である。
の特性図である。
100A 第1のプレス機 100B 第2のプレス機 102 モータ 104 フライホイール 106 スライド 108 クランク軸(駆動軸) 110 電磁弁 112 クラッチ 120,124 第1のエンコーダ,微分器(第1の検
出手段) 122 第2のエンコーダ(第2の検出手段) 130 モータ駆動制御回路 132 速度レギュレータ 134 電流レギュレータ 136 電流レート設定部 138 ゲートパルス発生器 140 駆動回路 200 周辺装置 210,210A,210B 基準速度情報生成部(第
1の生成手段) 212A S−フォーム生成部(第1の補正ブロック) 214A,214B,216A,216B 差分器(補
正手段) 222A Δθ生成部(第1の生成ブロック) 224A マスター位相生成部(第2の生成ブロック) 226A クラッチオン/オフレート設定部(第2の補
正ブロック) 228A 位相レギュレータ 220,220A,220B 基準回転位置情報生成部
(第2の生成手段) 230,232 ディジタル−アナログ変換器 240A クラッチオンスイッチ 300 同期用SPMデータ設定部 302 第1のSPMデータ設定部 304 第2のSPMデータ設定部 310 操作部 320 クラッチオン/オフタイミングコントローラ 322,324 メモリ
出手段) 122 第2のエンコーダ(第2の検出手段) 130 モータ駆動制御回路 132 速度レギュレータ 134 電流レギュレータ 136 電流レート設定部 138 ゲートパルス発生器 140 駆動回路 200 周辺装置 210,210A,210B 基準速度情報生成部(第
1の生成手段) 212A S−フォーム生成部(第1の補正ブロック) 214A,214B,216A,216B 差分器(補
正手段) 222A Δθ生成部(第1の生成ブロック) 224A マスター位相生成部(第2の生成ブロック) 226A クラッチオン/オフレート設定部(第2の補
正ブロック) 228A 位相レギュレータ 220,220A,220B 基準回転位置情報生成部
(第2の生成手段) 230,232 ディジタル−アナログ変換器 240A クラッチオンスイッチ 300 同期用SPMデータ設定部 302 第1のSPMデータ設定部 304 第2のSPMデータ設定部 310 操作部 320 クラッチオン/オフタイミングコントローラ 322,324 メモリ
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Claims (11)
- 【請求項1】 モータと、前記モータにより駆動される
フライホイールの回転力がクラッチを介して伝達される
駆動軸と、前記駆動軸により駆動されるスライドをそれ
ぞれ有する複数台のプレス機を、各々の前記駆動軸の回
転位置が同期するように駆動制御するプレス機の同期駆
動制御方法において、 前記複数台のプレス機の各々に対して、各々の前記モー
タに基準速度情報を設定する第1工程と、 前記基準速度情報に基づいて、各々の前記駆動軸の基準
回転位置情報を生成する第2工程と、 前記複数台のプレス機の各々の前記クラッチを接続する
第3工程と、 前記複数台のプレス機の各々にて前記モータを駆動制御
する第4工程とを有し、 前記複数台のプレス機の各々にて実施される前記第4工
程は、 前記モータの実速度情報を検出する工程と、 前記駆動軸の実回転位置情報を検出する工程と、 前記駆動軸の実回転位置情報と前記基準回転位置情報と
を比較する工程と、 その比較結果に基づいて、前記基準速度情報を各々の前
記プレス機固有の基準速度情報に補正する工程と、 前記固有の基準速度情報と前記実速度情報とに基づい
て、前記モータを駆動制御する工程と、 を有することを特徴とするプレス機の同期駆動制御方
法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記基準速度情報は、前記複数台のプレス機の各々の前
記モータに対して共通であることを特徴とするプレス機
の同期駆動制御方法。 - 【請求項3】 請求項1または2において、 前記基準速度情報が速度変化を含む時に、前記速度変化
率を緩和するように補正する工程をさらに含むことを特
徴とするプレス機の同期駆動制御方法。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記第4工程は、前記複数台のプレス機の各々の前記ク
ラッチの接続直後の所定期間内に、前記複数台のプレス
機の各々にて固有の前記クラッチの接続特性に基づい
て、前記基準回転位置情報を補正する工程を含むことを
特徴とするプレス機の同期駆動制方法。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかにおいて、 前記第3工程は、 前記複数台のプレス機の各々の前記クラッチが接続され
る前に、前記複数台のプレス機の各々の前記駆動軸の停
止角度情報を検出する工程と、 前記複数台のプレス機の各々の前記駆動軸の停止角度情
報に基づいて、前記複数台のプレス機の各々のクラッチ
の接続順序を決定する工程と、 を含み、 前記接続順序は、前記複数台のプレス機の各々の前記駆
動軸の停止角度が、前記駆動軸の回転方向に対して遅れ
ているものほど先行するように決定されることを特徴と
するプレス機の同期駆動制御方法。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記第3工程では、先行してクラッチ接続された一のプ
レス機に対して遅れてクラッチ接続される他のプレス機
は、前記他のプレス機の前記クラッチの接続特性と、前
記一のプレス機の前記駆動軸の実速度とに基づいて、ク
ラッチ接続タイミングが決定されることを特徴とするプ
レス機の同期駆動制御方法。 - 【請求項7】 請求項6において、 前記第3工程は、前記他のプレス機にてクラッチ接続後
に前記クラッチの接続特性に従って前記一のプレス機の
前記駆動軸の実速度が前記他のプレス機にて得られる時
間に亘って、前記実速度を時間積分して得られる情報に
基づいて、前記他のプレス機でのクラッチ接続タイミン
グが決定されることを特徴とするプレス機の同期駆動制
御方法。 - 【請求項8】 モータと、 前記モータにより駆動されるフライホイールの回転力の
伝達を断続するクラッチと、 前記クラッチを介して伝達された動力によりスライドを
駆動する駆動軸と、 前記モータの実速度情報を検出する第1の検出手段と、 前記駆動軸の実回転位置情報を検出する第2の検出手段
と、 前記モータの基準速度情報を生成する第1の生成手段
と、 前記基準速度情報に基づいて、前記駆動軸の基準回転位
置情報を生成する第2の生成手段と、 前記クラッチの接続時に、前記駆動軸の前記実回転位置
情報と前記基準回転位置情報との差分に基づいて、前記
基準速度情報を補正する補正手段と、 前記クラッチの切断時には、前記モータの実速度情報と
前記基準速度情報とに基づいて前記モータを駆動制御
し、前記クラッチの接続時には、前記モータの実速度情
報と、前記補正手段にて補正された前記基準速度情報と
に基づいて前記モータを駆動制御するモータ駆動制御回
路と、 を有することを特徴とするプレス機。 - 【請求項9】 請求項8において、 前記第1の生成手段は、前記基準速度情報が速度変化を
含む時に、前記速度変化率を緩和するように補正する第
1の補正ブロックを有することを特徴とするプレス機。 - 【請求項10】 請求項8または9において、 前記第2の生成手段は、前記クラッチの接続直後の所定
期間内に、前記クラッチの接続特性に基づいて、前記基
準回転位置情報を補正する第2の補正ブロックを有する
ことを特徴とするプレス機。 - 【請求項11】 請求項8乃至10のいずれかにおい
て、 前記第2の生成手段は、前記第1の生成手段からの前記
基準速度情報に基づいて、所定単位時間毎の前記駆動軸
の単位回転位置情報を生成する第1の生成ブロックと、 前記単位回転位置情報を前記所定期間毎に積算して、前
記基準回転位置情報を生成する第2の生成ブロックと、 を有することを特徴とするプレス機。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000122935A JP2001300792A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | プレス機の同期駆動制御方法及びそれに用いるプレス機 |
EP01100216A EP1151851B1 (en) | 2000-04-24 | 2001-01-02 | Method of controlling synchronous drive of pressing machine and pressing machine usable in the method |
DE60119212T DE60119212T2 (de) | 2000-04-24 | 2001-01-02 | Verfahren zur Steuerung des Synchronantriebes einer Presse und Presse zur Anwendung dieses Verfahrens |
US09/754,408 US6474227B2 (en) | 2000-04-24 | 2001-01-03 | Method of controlling synchronous drive of pressing machine and pressing machine usable in the method |
CA002330506A CA2330506C (en) | 2000-04-24 | 2001-01-09 | Method of controlling synchronous drive of pressing machine and pressing machine usable in the method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000122935A JP2001300792A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | プレス機の同期駆動制御方法及びそれに用いるプレス機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001300792A true JP2001300792A (ja) | 2001-10-30 |
Family
ID=18633350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000122935A Pending JP2001300792A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | プレス機の同期駆動制御方法及びそれに用いるプレス機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001300792A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014191727A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Fanuc Ltd | 二つの軸を互いに同期させる同期制御装置 |
JP5642848B1 (ja) * | 2013-07-19 | 2014-12-17 | ファナック株式会社 | 一つの被駆動体を駆動するために二つのモータを制御するモータ制御装置 |
KR102126817B1 (ko) * | 2019-04-08 | 2020-06-25 | (주)화일플러스 | 일반모터를 이용한 프레스 장치의 동기화 시스템 및 방법 |
CN111559113A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-21 | 西门子工厂自动化工程有限公司 | 一种多序压机控制方法和运动控制装置 |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000122935A patent/JP2001300792A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014191727A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Fanuc Ltd | 二つの軸を互いに同期させる同期制御装置 |
US9136781B2 (en) | 2013-03-28 | 2015-09-15 | Fanuc Corporation | Synchronous control unit for synchronizing two shafts with each other |
JP5642848B1 (ja) * | 2013-07-19 | 2014-12-17 | ファナック株式会社 | 一つの被駆動体を駆動するために二つのモータを制御するモータ制御装置 |
US9164495B2 (en) | 2013-07-19 | 2015-10-20 | Fanuc Corporation | Motor controller controlling two motors for driving single driven object |
KR102126817B1 (ko) * | 2019-04-08 | 2020-06-25 | (주)화일플러스 | 일반모터를 이용한 프레스 장치의 동기화 시스템 및 방법 |
CN111559113A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-21 | 西门子工厂自动化工程有限公司 | 一种多序压机控制方法和运动控制装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041215 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050406 |