JP3797707B2 - モーション履歴収集装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーション履歴収集装置に関し、より詳しくは例えばトランスファプレスのように連続運転を行う機械の運転状態を示すモーション履歴情報を収集するモーション履歴収集装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばトランスファプレスのサーボフィーダ装置において、サーボモータを制御しているコントローラは、サーボ系の状態量(偏差,軸間ずれ量,アンプ異常,オーバラン,センサ異常,システムの安全に係わる状態量等)を常時監視しており、これら状態量が予め設定された範囲を逸脱すると、言い換えれば異常状態が検出されると、この異常状態を外部表示器に表示して装置を停止させるといった異常処理を行っている。この場合、コントローラは異常状態を出力するだけであって、異常時の状態量は作業者によって記録することが必要となる。
【0003】
機械の運転状態を記憶装置に記憶するようにしたものとしては、例えば特開昭62−275533号公報,実開平2−133229号公報に記載のものがある。このうち前者(特開昭62−275533号公報)のものでは、制御部から各作動装置へ出力される指令信号と、各作動装置から作動状態に関連して制御部に帰還される信号とを検知し、この検知した信号の信号状態を経時的に記憶するように構成されている。また、後者(実開平2−133229号公報)のものでは、プレス機械およびワークフィーダ駆動部の駆動指令信号と実稼働データとを記憶装置に連続的に記憶するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の作業者が記録する方法では、記録漏れが生じたり、正確な情報が得にくかったりするという問題点がある。また、このように異常時の状態量を記録したとしても、記録できるのは機械が停止した時点の状態量であって、異常発生の前後の状態は推定するしかないので、異常原因の特定が極めて難しくその対処に多くの時間を要するという問題点がある。
【0005】
また、特開昭62−275533号公報に記載の方法では、機械の正常時の状態も併せて記憶するようにしているために、記憶装置として大容量のものが必要になるという問題点がある。さらに、実開平2−133229号公報に記載の方法では、データの記憶は機械が正常状態のときに行われているために、異常発生後の履歴を見ることができず、異常発生の原因を推定するのが困難であるという問題点がある。
【0006】
本発明は、このような問題点を解消することを目的として、少ない記憶容量で、異常発生後の状態量も確実に記憶することができ、それによって異常時の状態を正確に把握できて異常原因の特定および対策を迅速に行うことのできるモーション履歴収集装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、本発明によるモーション履歴収集装置は、
連続運転を行う機械の運転状態を示すモーション履歴情報を収集するモーション履歴収集装置であって、
当該機械のモーション履歴情報を常時収集して記憶する循環バッファよりなる第一履歴バッファと、
当該機械の異常状態発生時点直後のモーション履歴情報を、前記第一履歴バッファの代わりに収集して記憶する第二履歴バッファと、
異常状態発生によって当該機械が停止しているときに、前記第一履歴バッファおよび前記第二履歴バッファに格納されているデータを保存する外部記憶手段とを備える
ことを特徴とするものである。
【0008】
本発明においては、連続運転を行う機械において、その異常が検出されないときには当該機械の運転状態を示すモーション履歴情報が第一履歴バッファに収集・記憶され、異常状態が発生すると、その異常状態発生時点直後におけるモーション履歴情報が第二履歴バッファにて収集され記憶されるようにされているので、機械のモーション履歴を常時もしくは長時間記憶させておくための大容量の記憶装置が不要であり、少ない記憶容量で異常状態発生時点の直後の状態量を確実に把握することができる。したがって、この異常状態発生時点における機械の状態を正確に把握することができて迅速に事後の対策を採ることができる。
【0010】
本発明によれば、例えばサーボフィーダ装置において軸間ずれ、アンプ異常、オーバーラン等の異常が発生して機械が停止処理された場合においても、その異常状態発生時点の直後もしくは前後のモーション履歴情報が記憶手段に記憶されているので、この異常時の機械の状態を正確に把握することができ、異常原因の特定と対策とを迅速に行うことが可能となる。また、本発明によれば、異常状態発生によって当該機械が停止しているときに、前記第一履歴バッファおよび前記第二履歴バッファに格納されているデータを保存する外部記憶手段が設けられているので、機械の異常発生後に原因の特定がされないまま再起動された場合にも、事後に前記外部記憶手段に保存されているモーション履歴情報を見てその原因の特定および対策を検討することができるので、実用上実施効果が大である。
【0011】
本発明においては、異常状態発生を確認するためのフォルトリセット釦が設けられ、このフォルトリセット釦が押圧されたとき、前記第一履歴バッファおよび前記第二履歴バッファに格納されているデータが前記外部記憶手段に保存されるのが好ましい。こうすることで、人為的、かつ確実にデータの保存操作を行うことができる。
【0012】
前記機械は、サーボモータにより駆動されるフィーダ装置を有するトランスファフィーダであり得る。本発明のモーション履歴収集装置は、このようなトランスファフィーダの異常状態を監視するのに適用して好適である。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるモーション履歴収集装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0014】
本実施例は、トランスファプレスにおける成型品の搬送のためのサーボフィーダ装置に適用されたものである。図1に、本発明の一実施例に係るトランスファプレスのシステム構成が模式的に示されている。図示のように、本実施例のトランスファプレスは、ワーク(図示せず)に対してプレス成形を行うために各加工ステーション毎に分割されてなるプレス本体と、このプレス本体内に配設されてワークをフィード方向Aに移動させるフィーダ装置とを備えるものとされている。
【0015】
前記プレス本体においては、各加工ステーション毎に横架されるスライド駆動機構によってプレススライド3が上下動自在に設けられ、このプレススライド3の下面に取り付けられる上型とそのプレススライド3に対向するように設けられるムービングボルスタ4上の下型5との間でプレス成形が行われるようになっている。ここで、このスライド駆動機構は、プレスコントローラからの信号によって制御されるメインモータ6と、このメインモータ6により駆動されるドライブシャフト7と、このドライブシャフト7に取り付けられるフライホイール8,クラッチ9a,9bおよび図示されないブレーキとを備えている。
【0016】
一方、前記フィーダ装置は、ワークのフィード方向Aに沿って並設されるとともに、プレス本体に取り付けられるリフト機構によって上方より吊り下げられてなる一対のフィードバー11を有している。ここで、このリフト機構は、サーボモータ12により減速器12Aを介して回転されるピニオン13とそのピニオン13に噛合するラック杆14とを有し、これらラック杆14の下端に前記フィードバー11が支持されて、サーボモータ12の駆動によりそれらフィードバー11がプレス本体の動作に同期して上下駆動されるようになっている。また、これらフィードバー11等の自重とのバランスを取るために、各ラック杆14に隣接してバランスシリンダ15が配設されている。なお、本実施例においては、等間隔に配置される左右各5個ずつ計10個のサーボモータ12によって一対のフィードバー11が上下動されるようになっている。
【0017】
前記フィードバー11の下面には、フィード方向Aに間隔を存して複数のクロスバーキャリア16がそのフィード方向Aに移動自在に支承されている。そして、互いに対向するクロスバーキャリア16,16間にはフィード方向Aと直交するようにクロスバー(図示せず)が横架され、これらクロスバーにワーク吸着用のバキュームカップ(図示せず)が取り付けられている。
【0018】
フィード方向Aに互いに隣接するクロスバーキャリア16,16間は連結杆により連結されていて、これらクロスバーキャリア16が同時にフィード方向Aへ移動できるようにされている。また、最上流に位置するクロスバーキャリア16は連結杆19を介してカムレバー20の先端部に接続され、このカムレバー20の基端部はプレス本体より取り出される動力にて回転されるフィードカム21に当接されている。こうして、フィードカム21が回転されることにより前記カムレバー20が揺動されて各クロスバーキャリア16がフィード方向Aへ駆動できるようになっている。
【0019】
前記ドライブシャフト7の回転角度は前記フィードカム21のカム軸に設けられるプレス角度検出器(カム角度検出器)22によって検出され、この検出されるプレス角度に応じてフィーダコントローラ23により各サーボアンプ(サーボドライバ)24を介して各サーボモータ12が制御される。これによって、プレス本体の動作に同期してフィーダ装置におけるクロスバーキャリア16がフィード方向Aへ往復動され、各クロスバーに取り付けられるバキュームカップにてワークが吸着されて各加工ステーションへ順次搬送される。
【0020】
また、各サーボモータ12にはそれらサーボモータ12の現在位置を検出する位置検出器(エンコーダ)26が付設され、これら位置検出器26により検出される位置信号がフィーダコントローラ23に入力されるようになっている。一方、このフィーダコントローラ23においては、この位置検出器26から入力される現在位置情報と、プレス角度検出器22から入力されるプレス角度情報とに基づいてそれらの差分が演算され、この差分が0になるように各サーボアンプ24を介して各サーボモータ12に移動指令が発せられる。
【0021】
また、前記フィーダ装置2の単独運転のための単独モータ25が設けられており、前記ドライブシャフト7はその単独モータ25によりクラッチ9cを介しても駆動されるようになっている。
【0022】
次に、本実施例のモーション履歴収集装置を図2に模式的に示されるシステム構成図によって説明する。
【0023】
前記フィーダ装置を制御するフィーダコントローラ23には、各リフト軸毎に設けられるサーボモータ12に関する状態量(例えば現在値,偏差等)を予め設定されるサンプリング周期(例えば10msec)にて格納する第一履歴バッファ30が設けられている。
【0024】
図3に示されているように、この第一履歴バッファ30は、格納場所を示すポインタ31を有するリングバッファ(循環バッファ)であって、格納されるデータはそのポインタ31の指し示す格納場所30a,30b,30c・・・に格納され、このポインタ31が例えば時計回りに進むことにより順次に各格納場所30a,30b,30c・・・にデータの格納がなされるようになっている。こうして、全格納場所に対してデータの格納がなされると、再度先頭格納場所から古いデータを更新しつつデータの格納がなされていく。したがって、データの読出し時にはポインタ31の指す位置の反時計方向側の一つ前の格納場所が最新データとなり、このポインタ31の指す格納場所が一番古いデータとなる。すなわち、格納を停止した時点から過去のデータが、この第一履歴バッファ30の大きさ分だけ格納されることになる。
【0025】
前記フィーダコントローラ23には、この第一履歴バッファ30のほかに、サーボ系の状態の異常検出をトリガとして予め設定されるサンプリング周期にて前記状態量を格納する第二履歴バッファ32が設けられ、この第二履歴バッファ32に、サーボ系の異常発生点(異常発生トリガポイント)以降の状態量が格納されるようになっている。また、このフィーダコントローラ23には、前記状態量を表示する外部表示器33が接続されるとともに、前記第一履歴バッファ30および第二履歴バッファ32に格納されたデータを出力して保存するハードディスク34もしくはフロッピディスク35のような外部記憶装置36が接続されている。
【0026】
次に、本実施例のモーション履歴収集装置におけるデータ処理フローを図4に示されるフローチャートによって説明する。
【0027】
S1〜S2:サーボ系の状態をフィーダコントローラ23により常に監視し、システムの安全に関わる状態量(偏差,軸間ずれ量,サーボアンプ異常,オーバーラン,エンコーダ等のセンサ異常等)が予め設定されている閾値を越える等の異常が検出されないときには、この状態量を予め設定されるサンプリング周期にて第一履歴バッファ30に格納する。
【0028】
S3〜S5:状態量に異常があることが検出されると、この異常状態を外部表示器33に出力し、第二履歴バッファ32が満杯でない場合にはその第二履歴バッファ32にその状態量を格納する。こうして、異常発生点以前の状態量は第一履歴バッファ30に格納され、異常発生点以降の状態量は第二履歴バッファ32に格納される。なお、この異常発生によって機械は停止される。
【0029】
S6〜S7:第二履歴バッファ32が満杯になると状態量の取り込みは中止され、オペレータが異常発生を確認するためのフォルトリセット釦が押されたときに、第一履歴バッファ30および第二履歴バッファ32に格納されているデータをハードディスク34もしくはフロッピディスク35のような外部記憶装置36に出力,保存する。この後、機械が再起動されると、状態量の第一履歴バッファ30への格納が再開される。
【0030】
図5には、外部表示器33に表示されるエラー画面の一例が示されている。この例では、(a)の異常発生時点を示すメニュー画面と、(b)のエラー履歴を示すメニュー画面とが用意されている。ここで、(b)の画面における第1行の「−2.00sec」の表示は、異常発生時点から2秒前の状態を示す画面であることを表しており、順次画面を送ることにより所定のサンプリング周期(例えば10ms)毎の画面データを表示することができる。
【0031】
このように本実施例のモーション履歴収集装置によれば、異常発生により機械が停止処理された場合にも、その異常状態発生時点の前後のモーション履歴情報が外部記憶装置36に記憶されているので、異常発生後に原因が特定されないまま機械が再起動されたとしても、事後にその外部記憶装置36に保存されているモーション履歴情報を見てその原因の特定を正確に行って対策を検討することができる。
【0032】
また、本実施例のモーション履歴収集装置においては、従来のように機械のモーション履歴を所定の長い時間の間連続して記憶させておく方式と違って、大容量の記憶装置が不要であり、少ない記憶容量で異常発生時点の前後の状態量を確実に把握することができるという利点を有している。
【0033】
本実施例においては、トランスファプレスのサーボフィーダ装置に適用したものを説明したが、本発明は、このトランスファプレスに限らず、連続運転を行う他の機械のモーション履歴の収集に用いることができるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例に係るトランスファプレスのシステム構成を模式的に示す図である。
【図2】図2は、本発明の一実施例に係るモーション履歴収集装置のシステム構成を模式的に示す図である。
【図3】図3は、第一履歴バッファの構成を説明する図である。
【図4】図4は、本実施例のモーション履歴収集装置におけるデータ処理フローを示すフローチャートである。
【図5】図5(a)(b)は、外部表示器に表示されるエラー画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
11 フィードバー
12 サーボモータ
23 フィーダコントローラ
30 第一履歴バッファ
31 ポインタ
32 第二履歴バッファ
33 外部表示器
34 ハードディスク
35 フロッピディスク
36 外部記憶装置
Claims (3)
- 連続運転を行う機械の運転状態を示すモーション履歴情報を収集するモーション履歴収集装置であって、
当該機械のモーション履歴情報を常時収集して記憶する循環バッファよりなる第一履歴バッファと、
当該機械の異常状態発生時点直後のモーション履歴情報を、前記第一履歴バッファの代わりに収集して記憶する第二履歴バッファと、
異常状態発生によって当該機械が停止しているときに、前記第一履歴バッファおよび前記第二履歴バッファに格納されているデータを保存する外部記憶手段とを備える
ことを特徴とするモーション履歴収集装置。 - 異常状態発生を確認するためのフォルトリセット釦が設けられ、このフォルトリセット釦が押圧されたとき、前記第一履歴バッファおよび前記第二履歴バッファに格納されているデータが前記外部記憶手段に保存される請求項1に記載のモーション履歴収集装置。
- 前記機械が、サーボモータにより駆動されるフィーダ装置を有するトランスファプレスである請求項1または2に記載のモーション履歴収集装置。
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Family Applications (1)
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JP13791796A Expired - Lifetime JP3797707B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | モーション履歴収集装置 |
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Cited By (1)
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1996
- 1996-05-31 JP JP13791796A patent/JP3797707B2/ja not_active Expired - Lifetime
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