JP4425043B2 - トランスファプレス運転方法およびトランスファプレス機械 - Google Patents

トランスファプレス運転方法およびトランスファプレス機械 Download PDF

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Description

本発明は、スライド制御装置によってスライド昇降用モータを駆動しつつスライドを入力目標スライド位置信号に対応する位置に昇降制御し、搬送制御装置によって搬送用モータを駆動しつつ搬送用部材を入力目標搬送位置信号に対応する位置に搬送制御し、搬送(トランスファ)された加工用材料に所定のプレス加工を施すトランスファプレス運転方法およびトランスファプレス機械に関する。
プレス機械に加工用材料の搬送(トランスファ)装置を組合せたトランスファプレス機械が知られている。プレス機械としては、フライホイール効果を利用する蓄積エネルギー駆動方式とサーボモータ駆動方式とに大別される。また、搬送装置に関しては、機械的同期結合方式(プレス機械に同期運動可能として機械的に連結させた方式)に比較して、構造簡単で多様性、適応性、装置コスト、省スペースおよび調整作業等の点で有利な電気的同期結合方式が採用される場合が多い。
蓄積エネルギー駆動方式のプレス機械10Wは、比較便宜のために簡易表示した図9に示す如く、スライド駆動機構を構成するクランク機構11(クランク軸12、コンロッド14)によりスライド15(上型)を静止側のボルスタ18(下型)に対して昇降駆動可能に形成されている(特許文献1を参照)。13はメインギヤ,24はギヤ,23が回転軸で、20がクラッチ・ブレーキ装置(ブレーキ板21,クラッチ板22)である。25はフライホイールで、駆動ベルト26,プリー32Hを介して接続されたモータ30I(モータ軸31)により回転駆動される。誘導モータ(30I)は、ドライバー35で起動・停止される。
かかるプレス機械10Wでは、フライホイール25に蓄積された回転エネルギーを、クラッチ・ブレーキ装置20(21,22)を介してクランク軸12に選択的に伝達・遮断して、プレス運転・停止をする構造である。フライホイール25の回転エネルギーは、プレス加工(成形)を実行する加工領域で放出され、回転数が低下する。そして、非加工領域で回転エネルギーが蓄積(回復)され回転数は元に戻る。この繰り返しにより、プレス加工を連続的に行える。
サーボモータ駆動方式のプレス機械10Sは、図9に対応させた図10に示す如く、クランク機構11の利点(大荷重値発生,構造簡単,堅牢,低コスト等)を活用しつつ、クランク軸12をサーボモータ30Sで直接的に回転駆動可能に形成されている(特許文献2を参照)。
すなわち、比較便宜のために簡易表現した図10において、プレス機械10Sは、クランク機構11(12,13,14)に駆動ギヤ32G(モータ軸31)を介して連結されたサーボモータ30Sの回転制御により、クランク軸12を回転制御しつつスライド15の昇降駆動を行う。
このプレス機械10Sは、蓄積エネルギー駆動方式に比較して、クランク軸12の可逆回転(正回転と逆回転とを切換え可能)で回転速度変化も選択的に調整することができる。また、プレス加工領域内でのスライド速度の低速化や一定化あるいは一時停止(図13を参照)が可能である。さらに、クランク軸12を必ずしも360度回転させなくても、プレス運転(図14を参照)をすることができる。つまり、各種スライドモーションを選択切換え可能で、プレス加工態様に対する適応性が広い。
ここに、いずれのプレス機械(10Wまたは10S)においても、組み合わされた電気的同期結合方式の搬送装置(トランスファ装置)は、例えば3次元搬送型の場合、各専用サーボモータをそれぞれに独立回転制御することで、3つの搬送用駆動軸を別々に搬送駆動可能に形成されている。
すなわち、1対のフィードバーは、図11(B)に示す如く、X(アドバンス・リターン動作)方向,Y(クランプ・アンクランプ動作)方向およびZ(リフト・ダウン動作)方向に往復移動させる。これにより、加工用材料(ワーク)をX方向(アドバンス方向…フィード方向)へ順次に搬送(トランスファ)することができる。各フィードバーには、内側に向かうワーク挟持用の複数のフィンガーやバキュームカップが取付けられている。なお、図11(A)は、2次元搬送型の場合を示す。
各搬送動作の動作開始タイミングおよび動作終了タイミングは、図12に示す如く、例えば右回転するクランク軸12の回転角度(クランク角度θ)を基礎として生成出力される。クランク角度設定(追従)方式である。例えば、アドバンス動作領域がクランク角度300〜0〜60度で、動作開始タイミングが300度かつ動作終了タイミングが60度である。以下同様に、ダウン動作領域が60〜90度、アンクランプ動作領域がクランク角度90〜120度、リーン動作領域が120〜180〜210度、クランプ動作領域が210〜270度、リフト動作領域が270〜300度である。
このクランク角度設定方式としては、例えば特許文献3,特許文献4を挙げることができる。特許文献3はフィーダー各軸制御をクランク角度に非常に良く追従できるようにしているもので、特許文献4は開始・終了タイミング用のクランク軸回転角度値設定手段,モーションカーブの設定演算手段等を設け、金型寸法に対する安全適切性の改善に関するものである。
特開平10−277784号公報 特開2003−205395号公報 特公平7−73750号公報 特公平7−75741号公報
ところで、プレス機械10Wの場合には、クランク軸12が一方向に回転しかつスライドモーションが決まっているので、搬送モーション(各動作開始タイミングおよび動作終了タイミングを含む。)を一旦設定すれば、後はSPM(回転速度)に応じた簡単な調整をするだけで、円滑で確実な搬送動作を保障することができる。
しかしながら、サーボモータ駆動方式のプレス機械10Sの場合には、その特性(性能)を十二分に発揮させたプレス運転のために、各種のスライドモーションが選択的に切換えられる。当然に、搬送モーションを一旦設定していたとしても、スライドモーションが選択切換えされる度に、搬送モーションを今回スライドモーションに整合させるように再設定しなければならない。しかも、再設定された搬送モーションと選択切換えされたスライドモーションとの間に不整合性の虞がある場合には、見直し再検討が必要になる。
一般的に、搬送装置側のサイクル速度の方がプレス機械側のサイクル速度に比較して遅いので、搬送装置の性能(移動速度、耐え得る衝撃)内で対応するようにプレス機械10S側の特性(性能)を制限する運用がなされる傾向にある。しかも、その都度に両者(スライドモーション⇔搬送モーション)間を反復して見直す(検討)必要がありかつ慎重な選択(設定)作業を強いる。作業者(乃至オペレータ)にとって大変面倒で長時間を要し、取り扱いが難しい。
そのために、運用上の実際においては交互運転方法を採る場合がある。この運転方法は、クランク軸12を強制的に設定位置(例えば、上死点)で停止させ、この停止中に搬送動作をさせる。この搬送動作終了後にクランク軸を再回転させてスライド昇降制御に戻す。しかし、この方法の常時的採用は、高速性、スライドモーションの選択自在性を誇るサーボモータ駆動方式のプレス機械10Sの普及拡大を阻害することになる。
特に、以下のようなプレス機械10Sに独特なスライドモーションが選択された場合には、搬送装置が追従運転困難あるいは搬送運転不能となる致命的欠陥が内在する。
すなわち、プレス機械10Wのスライドモーションが例えば図13に点線で示した連続移動軌跡Rcntで表せる場合において、プレス機械10Sの今回運転のために例えば図1に実線で示したスライドモーション(スライド下降中の箇所“A”において一時的な上昇動作が入る。)Rsが選択されると、箇所“A”において搬送装置が一時的に逆動作しかつ再び正動作に戻される事態が生じる。これは、エネルギーの無駄でありかつ時間の浪費で生産性を低下させる。しかも、サーボモータ30Sを含む制御系および搬送装置に過大な衝撃を与える虞があり、これは故障や破損の原因となる。
次に、プレス機械10Sにおいて、図13に実線で示したスライドモーション(軌跡Rstp)が選択されたが、搬送動作開始タイミング信号の生成出力についてはプレス機械10Wの場合と同様にクランク角度θ21を基礎として生成出力するクランク角度設定方式が採用された場合を考える。この場合、クランク軸12は、クランク角度θ21の手前であるクランク角度θ2において一時停止(例えば、材料加熱)状態に入る。スライド15は一定の高さ(位置H2)に保持される。そして、一定時間(加熱時間)経過後に再びクランク軸12が回転しスライド15が下降する。したがって、加熱時間中には、搬送動作開始タイミング信号を生成出力することができない。一定時間経過後にクランク角度θが図示便宜上のクランク角度θ22(角度θ21と等しい。)になって、はじめて搬送動作開始タイミング信号を生成出力することができる。
つまり、一時停止期間中は、搬送動作を行えない無駄時間となってしまう。しかも、この一時停止時間(無駄時間)を除く短時間内で当該搬送動作を開始かつ終了させるためには、搬送装置(大イナーシャ)を一段と急速加速・高速移動・急速減速させる必要があるが、運用の実際においては許され難い。すなわち、搬送装置側との関係から、プレス機械10Sの持つ特性(一時停止運転)を実行することができない。
さらに、クランク角度設定方式を採用するプレス機械10Wにおいて、スライドモーションが図14に点線で示した軌跡Rw(上記したRcntと同じサイン波形状である。)で表せる場合に、クランク角度θ13を搬送動作開始タイミングとしかつクランク角度θ34を搬送動作終了タイミングとして設定した搬送動作がなされるケースがよくある。しかし、この場合と同じ設定では、プレス機械10Sの反復(往復)半回転運転を実行させることができない。
すなわち、プレス機械10Sを半回転運転させる場合のスライドモーションは、図14に実線で示した軌跡Rsとなる。実際スライドストロークは、クランク軸12を1回転させた場合のスライドストローク(Hst)の1/2(H/2)である。つまり、クランク軸12を半回転内で反転(角度θ1→θ4→θ1)させることで、時間短縮(高速化)を図り生産性を向上する場合に選択される。しかし、プレス加工サイクル毎に検出順序[角度θ13(θ34)→角度θ34(θ13)]が異なるので、クランク角度設定方式を採用したのでは適切な動作開始・終了タイミング信号を生成出力することができない。
このように、途中の正逆回転,一時回転停止および反復半回転を伴うプレス運転が、クランク角度設定方式および搬送装置側の事由により、実現できないとの指摘がある。これら課題は、サーボモータ駆動方式のプレス機械10Sの持つ特性を十二分に発揮させるためには、是非とも解決しなければないない。
本発明の目的は、搬送装置の円滑で確実な搬送動作を保障しつつサーボモータ駆動方式のプレス機械の持つ特性を十二分に発揮させることができるトランスファプレス運転方法とトランスファプレス機械とを提供することにある
従来、電気的同期結合方式の搬送装置では、一方向に一定速度で回転されるクランク軸によりスライド昇降されるプレス機械10Wであることを前提としかつスライドモーションが一定である場合に好都合なクランク角度設定方式の採用を当然視していた。具体的には、クランク角度を基礎としかつ1または2の特定されたクランク角度(動作開始角度または/および動作終了角度)を検出して、各搬送動作領域をカバーしている。つまり、各搬送動作の開始・終了タイミングをスライドモーション上で1または2つの“点”として捉えていた。かくして、見掛け上、逆動作となってしまうタイミング信号や複数の同一タイミング信号が生成出力されてしまう現象、スライドモーションが進行中であるにも拘わらずタイミング信号が生成出力されない現象等が生じていたものと判断した。このようにスライドモーションの選択自在性を特徴とするサーボモータ駆動方式のプレス機械10Sに電気的同期結合方式の搬送装置とクランク角度設定方式によるタイミング生成出力手段とを導入することは論理的にも矛盾があり、不整合性も残る。
ここに、本発明は、プレス機械10Sのスライドモーション選択自在性に鑑み、選択スライドモーションの種別(軌跡)に拘わらずに搬送装置側を追従可能とする新規の考え方に係る。つまり、搬送動作の開始・終了タイミングを“点”として考えるクランク軸設定方式でなく、“線”として取り扱い可能な工程番号の進行を基礎とした同期動作化という考え方である。
具体的には、本発明は、工程番号(“線”)を共通とする理想的なスライド位置情報と搬送位置情報とを工程番号ごとに関連づけた指定情報として記憶させておき、1回のプレス加工サイクル内において工程番号を一定速度で工程番号順に進行(連続移動)させことで、スライド位置を指定スライド位置(指定現在情報)に整合可能であるとともに搬送位置を指定搬送位置(指定現在情報)に整合可能に形成されている。工程番号が進行している限りにおいて、選択スライドモーションの如何に拘わらず搬送動作を継続させられる。
詳しくは、請求項1の発明に係るトランスファプレス運転方法は、スライド制御装置によってスライド昇降用モータを駆動しつつスライドを入力された目標スライド位置信号に対応する位置に昇降制御するとともに搬送制御装置によって搬送用モータを駆動しつつ搬送用部材を入力された目標搬送位置信号に対応する位置に搬送制御し、搬送された加工用材料に所定のプレス加工を施すトランスファプレス運転方法であって、横軸が工程番号で縦軸が指定スライド位置である指定スライド軌跡情報および指定搬送位置である指定搬送軌跡情報を記憶しておき、工程進行開始命令に基づき工程番号を最初の工程番号から最後の工程番号に向かう一方向に一定の速度で進行させ、指定スライド軌跡情報を参照して、進行中に読み取った現在工程番号に対応する現在指定スライド位置を抽出しかつ目標スライド位置信号を抽出された現在指定スライド位置に相当する信号に切換えるとともに、指定搬送軌跡情報を参照して、読み取った現在工程番号に対応する現在指定搬送位置を抽出しかつ目標搬送位置信号を抽出された現在指定搬送位置に相当する信号に切換え、最後の工程番号に到達した以降に再び発せられる工程進行開始命令に基づき工程番号を最初の工程番号から最後の工程番号に向かう一方向に一定の速度で再び進行させかつ現在工程番号の読み取りから目標スライド位置信号および目標搬送位置信号の切換えまでを繰り返して実行させる、ことを特徴とする。
また、請求項2の発明に係るトランスファプレス機械は、スライド制御装置によってスライド昇降用モータを駆動制御しつつスライドを入力された目標スライド位置信号に対応する位置に昇降制御可能かつ搬送制御装置によって搬送用モータを駆動制御しつつ搬送用部材を入力された目標搬送位置信号に対応する位置に搬送制御可能であるとともに搬送された加工用材料に所定のプレス加工を実施可能に形成されたトランスファプレス機械において、横軸が工程番号で縦軸が指定スライド位置である指定スライド軌跡情報および指定搬送位置である指定搬送軌跡情報を記憶可能な指定情報記憶手段と、工程進行開始命令に基づき最初の工程番号から最後の工程番号までの工程を一定の速度で進行させる工程進行制御手段と、記憶された指定スライド軌跡情報を参照して進行中に読み取った現在工程番号に対応する現在指定スライド位置を抽出する現在指定スライド位置抽出手段と、スライド制御装置に入力する目標スライド位置信号を抽出された現在指定スライド位置に相当する信号に切換えるスライド用入力信号切換制御手段と、記憶された指定搬送軌跡情報を参照して進行中に読み取った現在工程番号に対応する現在指定搬送位置を抽出する現在指定搬送位置抽出手段と、搬送制御装置に入力する目標搬送位置信号を抽出された現在指定搬送位置に相当する信号に切換える搬送用入力信号切換制御手段とを設け、工程進行制御手段,現在指定スライド位置抽出手段,スライド入力信号切換制御手段,現在指定搬送位置抽出手段および搬送用入力信号切換制御手段を、工程進行開始命令が発せられる度に繰り返して実行可能に形成されている。
また、請求項3の発明に係るトランスファプレス機械は、スライド昇降用モータの回転運動をクランク機構を介してスライドの上下運動に変換可能に形成しかつ一方反転位置検出手段と他方反転位置検出手段とを設け、工程進行制御手段が各反転位置が検出されたことを条件に工程進行開始命令を自動的に出力可能に形成されている。
また、請求項4の発明に係るトランスファプレス機械は、単独駆動切換制御手段を設け、単独駆動対象選択手段を用いてスライド制御が選択された場合に現在指定スライド位置抽出手段およびスライド用入力信号切換制御手段を単独駆動可能に切換え、搬送制御が選択された場合には現在指定搬送位置抽出手段および搬送用入力信号切換制御手段を単独駆動可能に切換える、ことを特徴とする。
請求項1の発明に係るトランスファプレス運転方法によれば、円滑で確実な搬送動作を保障しつつサーボモータ駆動方式プレス機械の持つ特性を十二分に発揮させられる。
また、請求項2の発明に係るトランスファプレス機械によれば、請求項1の発明の場合と同様に搬送装置の円滑で確実な搬送動作を保障しつつサーボモータ駆動方式のプレス機械の持つ特性を十二分に発揮させることができるとともに、具現化が容易でかつ取り扱いが簡単である。
また、請求項3の発明に係るトランスファプレス機械によれば、工程進行開始命令を自動的に出力できるので、請求項2の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに取り扱いが一段と簡単である。
また、請求項4の発明に係るトランスファプレス機械によれば、単独駆動可能に形成されているので、請求項2および請求項3の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらにプレス機械側の金型交換時のダイハイト調整・確認や搬送装置側の加工用材料変更時のクランプ状態等の調整・確認を迅速かつ容易に行え、エネルギーの節約にも有効である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
本トランスファプレス機械(10S,40)は、本トランスファプレス運転方法を実施するために好適なもので、図1〜図3に示す如く、指定情報記憶手段64Mと工程進行制御手段(61,62)と現在指定スライド位置抽出手段(61,62)とスライド用入力信号切換制御手段(61,62)と現在指定搬送位置抽出手段(61,62)と搬送用入力信号切換制御手段(61,62)とを設け、スライド昇降制御と搬送動作制御とを共通である工程番号Nの進行に同期させて実行可能に形成されている。
すなわち、トランスファプレス機械(10S,40)は、工程進行開始命令Sstに基づき工程番号Niを最初の工程番号N1から最後の工程番号Nnに向かう一方向に一定の速度で進行可能で、指定スライド軌跡情報SLDを参照して進行中に読み取った現在工程番号Nprに対応する現在指定スライド位置Hprを抽出可能かつスライド制御装置37に入力する目標スライド位置信号Shを抽出された現在指定スライド位置相当信号に切換可能で、指定搬送軌跡情報TRDを参照して進行中に読み取った現在工程番号Nprに対応する現在指定搬送位置(Xpr,Ypr,Zpr)を抽出可能かつ搬送制御装置45AR,45CU,45LDに入力する目標搬送位置信号Sar,Scu,Sldを抽出された現在指定搬送位置相当信号に切換可能で、最後の工程番号Nnに到達した以降に再び発せられる工程進行開始命令Sstに基づき工程番号を最初の工程番号から最後の工程番号に向かう一方向に一定の速度で再び進行させかつ現在工程番号の読み取りから目標スライド位置信号および目標搬送位置信号の切換えまでを繰り返して実行可能に形成されている。
まず、プレス機械10Sの基本的構成・機能は、模式的に記載した図1および主に運転制御装置60を中心に記載した図2(ブロック図)に示す如く、スライド制御装置37によってスライド昇降用モータ(サーボモータ30S)を駆動制御しつつスライド15を入力された目標スライド位置信号Shに対応する位置に昇降制御可能かつ搬送制御装置(45)によって搬送用モータ(サーボモータ46)を駆動制御しつつ搬送装置40の一部を構成する搬送用部材(フィードバー41)を入力された目標搬送位置信号に対応する位置に搬送制御可能で、搬送された加工用材料に所定のプレス加工を実施可能に形成されている。
プレス機械10Sの機械的な構造を、主に図1(および図10)を参照して説明する。本体(クラウン,コラム,フレーム,ベッド等を含む。)11に、スライド15が上下方向に往復移動可能に装着されている。スライド15の昇降用動力は、クランク機構(クランク軸12,コンロッド14)およびギヤ列(13,32G)を介してサーボモータ30Sから供給される。すなわち、スライド昇降用モータ30Sの回転運動をクランク機構を介してスライド15の上下(昇降…直線)運動に変換可能に形成してある。
サーボモータ30Sは、スライド制御装置37によって回転制御される交流サーボモータから形成されている。このスライド制御装置37は、図1に示す位置・速度制御部等を形成するコントローラ(CNTR)37Cと電流制御部を形成するサーボアンプ37Aとを含み、コントローラ37Cには目標スライド位置信号Shが入力されかつエンコーダ30Eで検出されたモータ回転角度相当信号θmに対応する速度・位置信号がフィードバックされる。この発明では、コントローラ37Cには、工程進行中、詳細後記の抽出現在スライド位置Hprに相当する電気信号が、目標スライド位置信号Shに代えて入力される。
サーボアンプ37Aには、コントローラ37Cから速度信号が入力され、モータ回転角度相当信号θmの変化に対応する速度信号がフィードバックされ、モータ駆動用の電流信号(トルク相当信号)Siを出力する。かくして、サーボモータ30Sの回転制御(トルク制御)により、スライド15の上下方向位置を目標スライド位置信号Hpr(Sh)に対応する位置に正確に位置決め制御することができる。
なお、クランク機構(クランク軸12)に取付けられたエンコーダ12Eは、クランク軸12の回転角度相当信号θkを出力する。この信号θkを換算することで、スライド15の上下方向位置Hを知ることができ、この実施の形態ではスライド位置Hiを表示部66に表示する。
搬送装置40は、3次元方向搬送(搬送)型の構造で、1対のフィードバー41(図1では、片方を図示省略している。)を含む搬送機構と、直交3軸のそれぞれに対応する3種類のサーボモータ46(アドバンス・リターン用46AR,クランプ・アンクランプ用46CU,リフト・ダウン用46LD)と、対応する搬送制御装置45AR,45CU,45LDとから形成され、サーボモータ46AR,46CU,46LDの回転制御により搬送動作可能に形成されている。
各搬送制御装置45AR,45CU,45LDは、スライド制御装置37(37C,37A)の場合と同様に図1に示すコントローラ(CNTR)45Cとサーボアンプ45Aとから形成され、フィードバック信号(モータ回転角度相当信号θmar,θmcu,θmld)は各エンコーダ47AR,47CU,47LDから得る。Siar,Sicu,Sildは、モータ駆動用の電流(トルク相当)信号である。
なお、加工用材料を3次元方向へ搬送可能な3次元方向搬送型として説明するが、2次元方向搬送型[図11(A)を参照。]とした場合でも本発明は実施することができる。
図2において、運転制御装置を構成するコンピュータ60は、CPU(時計機能を含む)61,ROM62,RAM63,メモリ(強誘電体メモリ)64,操作部(PNL)65,表示部(IND)66および複数のインターフェイス(I/F)67A・67B・67C、69を含み、設定・選択・指令・制御等の機能を有しトランスファプレス機械(10S、40)全体を運転制御する。
インターフェイス67Aはスライド制御装置37(37C)へ目標スライド位置信号Sh(または、Hpr)を出力し、インターフェイス67Bは機械式ブレーキ29へブレーキSbを出力し、インターフェイス67Cにはエンコーダ12Eからクランク角度相当信号θkが入力される。
また、インターフェイス69は、アドバンス・リターン動作用の搬送制御装置45AR(コントローラ45C,サーボアンプ45A)へアドバンス・リターン動作指令信号Sar(アドバンス用がSa,リターン用がSr)を出力し、クランプ・アンクランプ動作用の搬送制御装置45CU(45C,45A)へクランプ・アンクランプ動作指令信号Scu(クランプ用がSc,アンクランプ用がSu)を出力する。また、リフト・ダウン動作用の搬送制御装置45LD(45C,45A)へリフト・ダウン動作指令信号Sld(リフト用がSl,ダウン用がSd)を出力する。
各動作用信号Sar(Sa,Sr),Scu(Sc,Su),Sld(Sl,Sd)には、当該各サーボモータ46AR,46CU,46LDの回転態様指定情報(加速度,最高速度,減速度、移動量等)も含まれる。つまり、サーボモータ46の回転数を徐々に上昇(加速)してスムース起動、最高速度での高速移動、回転数を徐々に下降(減速)してスムース停止を図る台形軌跡に従って所定量(距離)だけ1対のフィードバー41Lを各動作方向に移動させることができる。
この第1の実施形態では、工程進行制御手段(61,62),現在指定スライド位置抽出手段(61,62),スライド用入力信号切換制御手段(61,62),現在指定搬送位置抽出手段(61,62),搬送用入力信号切換制御手段(61,62)および繰り返し実行制御手段(61,62)の如く、項目の後ろに(61,62)と附記された手段は、それぞれに、当該制御プログラムを格納させたROM62とプログラムの実行機能を有するCPU61から形成されているものとする。つまり、構成要素を主にソフトウエア的に構築してある。
第2(および第3)の実施の形態における一方反転位置検出手段(61,62)および他方反転位置検出手段(61,62)の場合も同様である。第4の実施の形態における単独駆動切換制御手段(61,62)の場合も同様である。
なお、工程進行制御手段等の当該各制御プログラムは記憶保持可能なメモリ64に格納しておく形式でも、ハードディスク装置(図示省略)に格納しておく形式でも、データ通信回線を通じて外部からダウンロードして運用する形式としても実施することができる。
さて、指定情報記憶手段64Mは、図1に示すようにテーブル形式(説明便宜的に2つのエリア64MP,64MTに分けて表示した。)とされ、横軸が工程番号Nで縦軸が指定スライド位置Hである指定スライド軌跡情報SLDおよび横軸が工程番号Nで縦軸が指定搬送位置X,Y,Zである指定搬送軌跡情報TRDを記憶することができる。指定スライド軌跡情報SLDと指定搬送軌跡情報TRDとを工程番号Niを共通としたものが、指定情報である。
指定情報記憶手段64Mには、複数種類の指定情報を記憶することができ、情報選択手段(65)を用いて今回使用の1つの指定情報(SLD,TRD)を選択することができる。また、指定情報の設定(作成)は、表示部66に表示された情報入力画面を参照しかつ情報設定手段(操作部65)を用いてキー入力することにより行われる。
なお、指定情報(SLDおよびTRD)は、他の場所で作成しかつメディアを介しあるいはオンラインで、運転制御装置(60)にインストールするように形成してもよい。
ここに、工程番号Niは、指定スライド位置Hiおよび指定搬送位置Xi,Yi,Ziの組合せを特定するものとして定義されるもので、従来例においてスライドモーション(カーブ)を定義する際の横軸となる“点”としてのクランク角度θとは異なる新たな概念(“線”)である。
すなわち、あるプレス加工(プレス運転)サイクルを実施すために必要とするスライド位置Hiの一連の変化を1つのスライド軌跡(例えば、図1の“Rs”)として捉えかつ1サイクル分のスライド軌跡Rsを複数プレス工程に分割(番号付け)する工程番号Niなる概念を導入すれば、各プレス工程番号Niに対応する当該各スライド位置Hiを指定することで、指定スライド軌跡情報SLDを作成することができる。
同様に、あるプレス加工(プレス運転)サイクルを実施する際の各搬送位置Xi,Yi,Ziの一連の変化を各1の搬送軌跡(例えば、図1の“Rar1,Rcu1,Rld1”)として捉えかつ上記スライド軌跡の場合と同じ工程番号Niを導入して1サイクル分内の搬送軌跡を分割(番号付け)するとともに各工程番号Niに対応する当該各搬送位置Xi,Yi,Ziを指定することで、指定搬送軌跡情報TRDを作成することができる。
なお、指定スライド軌跡情報SLDおよび指定搬送軌跡情報TRDは、横軸が従来例のようにクランク角度θとして決められていないので、モーション(カーブ)の形態をとる必要はない。情報(データ)の記憶形態も限定されない。
ただし、スライド位置Hi,搬送位置Xi,Yi,Ziの設定入力の際に、入力されたスライド位置,搬送位置の信憑性を再確認するために表示部66に表示させる便宜上、仮定した横軸(例えば、時間)に対応させたモーション(カーブ)に編集して表示可能に形成してもよい。
さて、工程進行制御手段(61,62)は、自動あるいは手動で発せられる工程進行開始命令(Sst…図3を参照)に基づき、選択された指定情報(指定スライド軌跡情報SLD,指定搬送軌跡情報TRD)に関して、最初の工程番号N0から最後の工程番号Nnまでの全工程(1プレス加工サイクル分)を一定の速度で進行(図3のST12)させる手段である。nの値は、任意の数として選択できるが、この第1の実施の形態ではn=213(=8192)として説明する。つまり、制御特性やプレス加工態様および搬送動作態様等に照らしてnの値を設定変更することができる。
“工程進行”とは、図1において、横軸(工程番号N)を選択設定された一定の速度で左→右方向に進行(移動)させることである。例えば、一定時間ごとに工程番号Niをカウントアップ(歩進)する。つまり、一定速度で工程番号を工程番号の順番で1ずつ進行させることで、指定スライド軌跡情報SLDおよび指定搬送軌跡情報TRDを構成する横軸を、定性的なものから時間という定量的なものにすることができる。
したがって、プレス運転(工程進行)中では、指定スライド軌跡情報SLDを、図1に示す横軸がカッコ書きした時間でかつ縦軸がスライド位置Hiであるスライドモーション(カーブRs)として把握することができるわけである。同様に、指定搬送軌跡情報TRDの場合も、図1に示す横軸がカッコ書きした時間でかつ縦軸が搬送位置Xi,Yi,Ziである搬送モーション(カーブRar1,Rcu1,Rld1)として把握することができるわけである。なお、スライドモーション(カーブRs)等は、表示部66に表示することができる。
サイクル突入直前に工程進行開始命令Sstが発せられた場合(図3のST10でYES)において、選択情報読取手段(61,62)が、操作部65を用いて選択された指定スライド軌跡情報SLD,指定搬送情報TRDおよび選択設定された進行速度Sspを読込む(ST11)。
すると、工程進行制御手段(61,62)が、スライドモーション(カーブRs)および搬送モーション(カーブRar1,Rcu1,Rld1)を作成しかつ工程番号(選択進行速度に対応する各管理時間目盛相当)Niにより当該各モーション(カーブRs、Rac1,Rcu1,Rld1)を具体的に進行(移動)促進させる(ST12)。この意味において、工程進行制御手段は、スライド・搬送モーション作成・進行促進制御手段として称呼することができる。
工程番号Niの進行(移動)速度は一定とされるが、その絶対値はプレス加工態様(および/または搬送態様)に応じて設定変更することができる。つまり、絶対値(進行速度)は一定でなくてもよい。かかる技術事項は、サーボモータ駆動方式のプレス機械10Sであることを前提として、はじめて導入可能なものである。すなわち、目標スライド位置信号Hpr(Sh)に対する実際のスライド位置Hiの追従速度が高いので、工程番号(時間目盛)を指定すれば、スライド位置Hiを必ず目標スライド位置に正確に位置決め制御することができるからである。搬送装置40の場合も同様である。
換言すれば、モータ(30I)が一定速度で一方向に回転し、スライド位置が偏心回転するクランク軸10のクランク角度θで一義的に決まってしまうフライホイール(25)を有するプレス機械10Wでは、導入不可能なものである。
現在工程番号読取手段(61,62)は、進行中に当該時の工程番号Niを読み取る(ST13)。引き続き、現在指定スライド位置抽出手段(61,62)および現在指定搬送位置抽出手段(61,62)が働く(ST14,ST15)。
現在指定スライド位置抽出手段(61,62)は、指定情報記憶手段64Mに記憶された指定スライド軌跡情報SLDの中から選択された1つの指定スライド軌跡情報を参照して、現在工程番号Nprに対応する現在指定スライド位置Hprを抽出する(ST14)。現在工程番号Nprは、抽出しようとする時点(当該時刻)つまり現在時刻Tprにおける工程番号である。
このようにして抽出された現在指定スライド位置Hprは、信号変換手段(61,62)により目標スライド位置信号Shに相当する形態の電気信号に変換されかつスライド用入力信号切換制御手段(61,62)の働きにより、目標スライド位置信号Shに代えてスライド制御装置37(37C)に入力される(ST16)。
つまり、工程番号N(i−1)が次の工程番号Niに進行する度に、目標スライド位置信号Shを抽出された現在指定スライド位置Hi(Hpr)に相当する信号に切換えて入力しつつ、スライド15の位置制御を実行する。この点からすれば、スライドモーション(カーブRs)の変化が少ないほど設定する工程番号Nの数を少なく、変化が大きいほど設定するプレス工程番号Nの数を多くすることが、制御上好ましいと理解される。
現在指定搬送位置抽出手段(61,62)は、指定情報記憶手段64Mに記憶された指定搬送軌跡情報TRDの中から選択された1つの指定搬送軌跡情報を参照して、現在工程番号Nprに対応する現在指定搬送位置Xpr,Ypr,Zprを抽出する(ST15)。
このようにして抽出された現在指定搬送位置Xpr,Ypr,Zprは、信号変換手段(61,62)により目標スライド位置信号Sar,Scu,Sldに相当する形態の電気信号に変換されかつ搬送用入力信号切換制御手段(61,62)の働きにより、目標スライド位置信号Sar,Scu,Sldに代えて搬送制御装置45AR,45CU、45LDにそれぞれ入力される(ST17)。
つまり、工程番号N(i−1)が次の工程番号Niに進行する度に、目標搬送位置信号Sar,Scu,Sldを抽出された現在指定搬送位置Xpr,Ypr,Zprに相当する信号に切換えて入力しつつ、フィードバー41の3位置搬送制御を実行する。
以上の一連的な動作は、工程番号用カウント機能により管理(ST18)され、工程番号Ni毎に実行される(ST18でYES,ST12〜)。最後の工程番号Nn(=N213)の実行後に動作終了(ST18でYES)となり、再度の命令がある(ST10でYES)までスタンバイ状態になる(ST19でNO,ST10でNO,ST19でNO,…)。
繰り返し実行制御手段(CPU61,ROM62)は、再度の工程進行開始命令Sstが発せられる度(ST10でYES)に、工程進行制御手段,現在指定スライド位置抽出手段,スライド用入力信号切換制御手段,現在指定搬送位置抽出手段および搬送用入力信号切換制御手段を、繰り返して実行(ST11〜ST18)させる。なお、運転停止指令(ST19でYES)があれば、運転停止する。
かかる構成の第1の実施の形態では、次のようにトランスファプレス運転方法を実施することができる。
工程進行開始命令(図3のST10でYES)に基づき、指定情報記憶手段64Mに記憶されかつトランスファプレス運転に先立って選択された指定スライド軌跡情報SLD,指定搬送軌跡情報TRDおよび速度Sspが読み取られる(ST11)。
すると、工程進行制御手段(61,62)が、工程番号Niを最初のプレス工程番号N0から最後のプレス工程番号Nn(=N213)に向かう一方向に一定の速度で進行させる(ST12)。この工程進行中に、現在工程番号Ni(Npr)が読み取られる(ST13)。
引き続き、現在指定スライド位置抽出手段(61,62)が、図1の指定スライド軌跡情報SLDを参照して、読み取られた現在プレス工程番号Ni(Npr)に対応する現在指定スライド位置Hi(Hpr)を抽出する(ST14)。この現在指定スライド位置Hi(Hpr)に相当する電気信号が生成される。
これと同時的に、現在指定搬送位置抽出手段(61,62)が、図1の指定搬送軌跡情報TRDを参照して、読み取られた現在工程番号Ni(Npr)に対応する現在指定搬送位置Xpr,Ypr,Zprを抽出する(ST15)。各現在指定スライド位置Xpr,Ypr,Zprに相当する各電気信号が生成される。
すると、スライド用入力信号切換制御手段(61,62)は、現在指定スライド位置(Hpr)相当信号を目標スライド位置信号Shに代えてスライド制御装置37に切換え入力する(ST16)。スライド制御装置37(37C,37A)は、現在指定スライド位置相当信号に基づき、サーボモータ30Sを回転制御する。
この回転制御中のスライド位置Hiは、工程番号Nの連続的な進行に伴い、指定スライド位置を中心に微小位置だけ上になったり下になったりする。結果的には、スライド位置Hは、指定スライド軌跡情報SLDで規定された工程番号Niごとの所定位置Hiに迅速かつ正確に位置決めされることになる。
同時的に、搬送用入力信号切換制御手段(61,62)は、現在指定搬送位置(Xpr,Ypr,Zpr)相当信号を目標搬送位置信号Sar,Scu,Sldに代えて搬送制御装置45AR,45CU,45LDに切換え入力する(ST17)。各搬送制御装置45(45C,45A)は、現在指定搬送位置相当信号に基づき、サーボモータ46AR,46CU,46LDを回転制御する。
この回転制御中の各搬送位置Xi,Yi,Ziは、工程番号Nの連続的な進行に伴い、各指定搬送位置を中心に微小位置だけ上になったり下になったりする。結果的には、各搬送位置は、指定搬送軌跡情報TRDで規定された工程番号Niごとの所定位置Xi,Yi,Ziに迅速かつ正確に位置決めされることになる。
すなわち、指定スライド軌跡情報SLD(Rs)には、スライド下降中の箇所“A”部における一時的な上昇工程が含まれる。したがって、常に図4に点線で示したサイン波形状のスライドモーション(カーブRcnt)となるプレス機械10Wでは、当該スライドモーション(カーブRs)を採用することは不可能である。
また、指定搬送軌跡情報TRDは、指定スライド軌跡情報SLDの場合と同様に工程番号Nの一方向(増大方向)への進行を“線”としてかつこの“線”に対応させた軌跡Rar1,Rcu1,Rld1に従って搬送動作がなされるので、搬送動作に関する従来問題点(一時逆搬送動作が成される。)を一掃することができる。
工程番号Nが一方向に一定速度で進行するので、スライド位置が同一である複数個所があったとしても1つのプレス加工サイクル中では各工程番号(Npr)を1度しか通過することができないから、各工程番号Nprの対応する当該各搬送動作以外の動作がなされることは絶対にない。つまり、選択されたスライドモーション(カーブRs)に従うプレス加工に最適な搬送(トランスファ)モーション(カーブRar1,Rcu1,Rld1)で加工材料を確実に搬送することができる。
そして、1つのプレス加工サイクルが終了した後、つまり最後のプレス工程番号Nnに到達した以降に、自動的(あるいは手動的)にプレス工程進行開始命令Sstが再び発せられると、繰り返し実行制御手段(61,62)が、各手段をプログラム手順に従って起動させながら、プレス工程番号Niを最初のプレス工程番号N0から最後のプレス工程番号Nn(=N213)に向かう一方向に一定の速度で再び進行させかつ現在工程番号Npr(Npr)の読み取り(ST13)から各信号切換え(ST17)までを、繰り返して実行させる(ST18でNO,ST19でNO,ST10でYES)。
しかして、この第1の実施の形態によれば、電気的同期結合方式の搬送装置40(41)の円滑で確実な搬送動作を保障しつつ、サーボモータ駆動方式プレス機械10Sの持つ特性(正転、逆転、速度変化、回転停止が自由で、スライド速度の低速化や一定化あるいは下死点停留動作等が可能である。)を十二分に発揮させられる。例えば、打ち抜き、曲げおよび絞り等のプレス加工を省スペースのもとに高能率で生産することができる。
また、プレス機械10Sと搬送装置40との良好な動作整合性と搬送装置40の理想的な運用(効率的で円滑な稼働)とを担保することができる。すなわち、加工材料を前工程側に逆搬送する不具合の発生を回避でき、フィードバー41の不必要な急加減速や反転動作を行うことによる無駄な駆動エネルギーの消費や機械的寿命の低下を招くことがない。
また、具現化が容易で、構造簡単かつ取り扱いが容易である。すなわち、サーボモータ駆動方式のプレス機械10Sを採用したトランスファプレス機械(10S,40)の普及拡大に大きく貢献することができる。
製造現場での勘や経験則のみに頼る不確実で、プレス運転態様の変更毎のスライドモーションと搬送モーションとの反復検討を必要とせず、オペレータに非常に面倒で慎重な選択・設定作業を強いることがない。
図1に示す途中(“A”)に一時上昇期間を含むスライドモーション(Rs)である指定スライド軌跡情報SLDと、これに対応する搬送モーション(Rar1,Rcu1,Rld1)である指定搬送軌跡情報TRDが選択された場合である。
スライド15は工程番号Niに対応する位置Hiに連続的に位置決めされる。工程番号Niが多いので、切換入力信号に相当する現在指定スライド位置Hiと昇降駆動制御の結果である実際のスライド位置(現在指定スライド位置)との間に時間遅れが生じることはない。つまり、スライド15は、スライドモーション(カーブRs)の通りに昇降制御される。
工程番号Nが選択された一定の速度(Ssp)で一方向(図1で左→右)に進行すると、どの工程番号Niにおいても実際のスライド位置が指定スライド軌跡情報SLD(カーブRs)上で規定されたスライド位置Hiと等しくなっている。
同様に、フィードバー41は工程番号Niに対応する位置Xi,Yi,Ziに連続的に位置決めされるので、フィードバー41は搬送モーション(カーブRar1,Rcu1,Rld1)の通りに搬送制御される。工程番号Niが多いので、切換入力信号に相当する現在指定搬送位置Xi,Yi,Ziと搬送駆動制御の結果である実際の搬送位置(現在指定搬送位置)との間に時間遅れが生じることはない。
かくして、下死点に向けて下降中のスライド15の位置Hiが一時的に上昇する箇所(“A”)を有するスライドモーション(カーブRs)が選択された場合でも、搬送装置40(41)を搬送軌跡情報TRDに基づくカーブ(Rar1,Rcu1,Rld1)の通りに搬送動作することができるわけである。一時逆転がなく、一時中断もない。因みに、従来クランク角度設定方式の場合は、箇所(“A”)において逆方向への搬送動作を招く。
したがって、搬送装置40が一時的に逆動作しかつ再び正動作に戻される事態が生じることを完全回避できる。つまり、エネルギーおよび時間の無駄を一掃化でき、生産性を向上できる。しかも、サーボモータ30Sを含む制御系および搬送装置40に過大な衝撃を与えることがないので、故障や破損がなくメンテナンスフリーである。
図4に示す一時停止期間を含むスライドモーション(Rstp)である指定スライド軌跡情報SLDと、これに対応する搬送モーション(Rar2,Rcu2,Rld2)である指定搬送軌跡情報TRDとが選択された場合である。
このスライドモーション(カーブRstp)は、プレス機械10Wにおける点線で示した連続移動方式でサイン波形状のスライドモーション(カーブRcnt)に対して、下死点(180度)手前の一定領域内でスライド15を一定の高さ(位置H2)に停止させかつ一定時間(加熱時間)経過後に再びスライド15を下降させる不連続移動方式である。例えば、ある種金属の加工前提条件(材料加熱)を満たす場合、つまり難加工材料を高能率でプレス加工する場合に採用される。
スライド位置Hが一定の位置H2に一時的に停止されている場合でも、中断・停止なく、搬送装置40の各搬送動作を選択軌跡(Rar2,Rcu2,Rld2)通りに継続(連続)して実行させられる。しかも、一時停止期間を除く短時間内において、大イナーシャな搬送機構(フィードバー41等)を急速加速・高速移動・急速減速することで搬送動作を終了させなければならない非常的事態も回避することができる。
すなわち、スライド15の一時停止中であるにも拘わらず搬送動作を連続状態で確実かつ円滑に行え、無駄な搬送動作および時間を排除できる。また、不要な搬送停止動作による機械的振動やエネルギー消費を一掃できる。さらに、搬送装置40の過度な高速化を回避できかつ搬送制御装置45等のコスト高を回避できる。
(第2の実施の形態)
この第2の実施の形態は、基本的構成・機能が第1の実施形態の場合(図1〜図3)と同様とされているが、第1の反転位置検出手段(61,62)と第2の反転位置検出手段(61,62)とを設け、工程進行制御手段(61,62)を各反転位置検出手段(61,62)によって当該各反転位置が検出されたことを条件に図3に示す工程進行開始命令Sstを自動的に出力可能に形成してある。
図5において、選択された指定スライド軌跡情報SLDがスライドモーション(カーブRhf)でかつこれに対応する指定搬送軌跡情報TRDが搬送モーション(台形状のカーブRar3,Rcu3,Rld3)である場合を示す。
すなわち、クランク軸12を1回転させた場合のスライドストロークがHstであるのに対して、実際スライドストロークをその半分[=Hst×(1/2)]としかつクランク軸12を往復半回転させてプレス運転する。つまり、上死点(θ0=0度)より低い位置でかつ下死点(θ180=180度)を中心として正逆回転動作させる。すなわち、プレス加工領域を挟む第1の反転位置(≒θ90)と第2の反転位置(≒θ270)との間で往復回動(揺動)させることで、最小的なストロークとして加工サイクルの時間短縮化を実現する。よって、加工高速化を一段と促進することができる。
ここに、工程番号監視方式の第1の反転位置検出手段(61,62)は、クランク軸12が時計回転方向と逆の方向に回転(左回転)している場合において、工程番号Nが最後の工程番号Nn以上になったことを条件(図6のST40,ST41でYES)に、第1の反転位置[Nn=N213(≒θ90)]を検出する。
また、第2の反転位置検出手段(61,62)は、クランク軸12が時計回転方向と同じ方向に回転(右回転)している場合において、工程番号Nが最後の工程番号Nn以上になったことを条件(ST40,ST41でYES)に、第2の反転位置[Nn=N213(≒θ270)]を検出する。
かくして、工程進行制御手段(61,62)は、各反転位置検出手段によって当該各反転位置(Nn)が検出されたことを条件(ST41でYES)に、工程進行開始命令Sstを自動的に出力(ST42)する。
かかる構成の第2の実施形態によれば、工程番号監視方式の反転位置検出手段(61,62)を用いて反転位置を検出しつつ工程進行開始命令Sstを自動的に出力させられるので、最後の工程番号Nnから最初の工程番号N0への切換を瞬時に行える。
そして、図5に示すように、クランク軸12を往復半回転させるプレス運転を迅速かつ正確に行えかつスライド15をスライドモーション(カーブRhf)通りに昇降させることができる(図3のST10でYES、ST11〜)。
しかして、第2の実施の形態によれば、サーボモータ駆動方式によるプレス機械10Sの1つの特性[サーボモータ30Sの正回転・逆回転が自在であるから必ずしも1プレス加工サイクル毎にクランク軸12を1回転(0度〜360度)させる必要がない。]を巧みに利用した往復半回転方法による新規態様のプレス運転を容易かつ確実に実行させられるので、プレス高速化を一段と向上できるとともに、第1の実施形態の場合に比較して取り扱いが一段と簡単である。
しかも、いずれの半回転方向においても、工程番号Nが最初の工程番号N0からNnに一定の設定スピード(Ssp)で進行されるので、搬送動作を指定搬送軌跡情報TRDに基づく搬送モーション(カーブRar3,Rcu3,Rld3)の通りに行わせることができる。
因みに、プレス機械10Wの場合は、プレス加工サイクル毎に検出順序[角度θ90(θ270)→角度θ270(θ90)]が交互に異なるので、適切なタイミング信号を生成出力することができない。すなわち、搬送装置40が運転不能となってしまう。
(第3の実施の形態)
この第3の実施の形態は、基本的構成・機能が第2の実施形態の場合(図1〜図3、図5)と同様とされかつ第1の反転位置検出手段(61,62)および第2の反転位置検出手段(61,62)がクランク角度監視方式として形成されている。
すなわち、第1の反転位置検出手段(61,62)は、クランク角度θが90度以下になった場合(図7のST45,ST46でYES)に第1の反転位置を検出可能に形成されている。また、第2の反転位置検出手段(61,62)は、クランク角度θが270度以上になった場合(ST45でNO,ST47でYES)に第2の反転位置を検出可能に形成されている。なお、第1および第2の反転位置(θ)の値は、設定変更可能である。クランク角度θは、図2に示すクランク軸12に連結されたエンコーダ12Eの出力信号(回転角度相当信号θk)を用いて検出される。
また、工程進行制御手段(61,62)は、各反転位置検出手段によって当該各反転位置(90度、270度)が検出されたことを条件に、工程進行開始命令Sstを自動的に出力(ST48)する。
しかして、この第3の実施形態によれば、第2の実施形態の場合と同様な作用効果を奏することができる他、さらに各反転位置検出手段が2つのクランク角度を監視する方式であるから、電子的な位置検出処理負荷を軽減することができる。
(第4の実施の形態)
この第4の実施の形態は、基本的構成・機能が第1(または、第2あるいは第3)の実施形態の場合と同様とされているが、単独駆動対象選択手段(65)と単独駆動切換制御手段(61,62)とを設け、スライド制御および搬送制御のいずれか一方を選択的に単独駆動可能に形成してある。
単独駆動切換制御手段は、図2に示す操作部65から形成され、スライド制御および搬送制御のいずれか一方を単独駆動対象として選択することができる。選択された単独駆動対象は、RAM63のワークエリアに一時記憶される。
単独駆動切換制御手段(61,62)は、単独駆動対象選択手段(65)を用いてスライド制御が選択された場合(図8のST20でYES,ST22でNO)に、現在指定スライド位置抽出手段(61,62)およびスライド用入力信号切換制御手段(61,62)を単独駆動(ST28〜ST32)に切換え、搬送(トランスファ)制御が選択された場合(ST20でYES,ST22でYES)には現在指定搬送位置抽出手段(61,62)および搬送用入力信号切換制御手段(61,62)を単独駆動(ST23〜ST27)に切換えることができる。
いずれの単独駆動も、工程進行開始命令Sstが自動的または手動で出力(“H”)された場合(ST21でYES)に実行可能で、運転停止命令(ST33でYES)で終了される。なお、単独駆動が選択されていない場合(ST20でNO)は、図3の場合(ST10〜ST19)と同じである(ST50)。
しかして、この第4の実施形態によれば、プレス機械10Sの試打ちによるプレス加工の状況や製品の品質を、搬送装置40と関係なく、的確に確認することができる。金型交換時のダイハイト調整等も簡単かつ安全に行える。
また、搬送装置40による新規な加工用材料のクランプ状態や搬送動作をプレス機械10Sとは関係なく、的確かつ安全に確認することができる。
なお、以上の第1〜第4の実施形態においては、工程進行制御手段,現在指定スライド位置抽出手段,スライド用入力信号切換制御手段,現在指定搬送位置抽出手段,搬送用入力信号切換制御手段等を主にソフトウエア的な構造(61,62)としたが、これらの全てまたは部分的にハードウエア的な構造(例えば、プロファイラ回路,FIFOバッファ等)としても実施することができる。例えば、プロファイラ回路で作成された指定スライド軌跡情報SLDに基づくスライドモーションおよび指定搬送軌跡情報TRDに基づく搬送(トランスファ)モーションの各一部分を、工程番号Niが進むごとに一定範囲の情報としてFIFO(前入れ前出し)バッファに出力することで、スライド昇降および搬送動作を工程番号Nに同期させて実行可能に形成すればよい。
本発明は、正転・逆転、速度変化が自由で、スライド速度の低速化や一定化あるいは一時停止が可能なサーボモータ駆動方式のプレス機械10Sと、加工用材料の自動搬送用の搬送装置40とを組合せたトランスファプレス機械の普及拡大に大きく貢献できる。
本発明の第1の実施形態に係る全体構成を説明するための模式図である。 同じく、主に運転制御装置(コンピュータ)を説明するためのブロック図である。 同じく、スライド昇降動作および3次元搬送動作を説明するためのフローチャートである。 同じく、実施例1(一時停止を含むスライドモーションおよび3次元搬送モーション)を説明するためのタイミングチャートである。 同じく、実施例2(反転動作を含むスライドモーションおよび3次元搬送モーション)を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る工程番号監視方式の反転位置検出動作を説明するためのフロ―チャートである。 本発明の第3の実施形態に係るクランク角度監視方式の反転位置検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第4の実施形態に係る単独駆動が選択された場合の動作を説明するためのフローチャートである。 蓄積エネルギー駆動方式のプレス機械10Wを説明するための図である。 サーボモータ駆動方式のプレス機械10Sを説明するための図である。 搬送(トランスファ)動作を説明するための図である。 従来の搬送動作用割付クランク角度を説明するための図である。 割付クランク角度を採用した場合の従来問題点1を説明するための図である。 割付クランク角度を採用した場合の従来問題点2を説明するための図である。
符号の説明
10S プレス機械(トランスファプレス機械)
11 本体
12 クランク軸
12E エンコーダ
15 スライド
30S サーボモータ(スライド昇降用モータ)
30E エンコーダ
37 スライド制御装置
40 搬送装置(トランスファプレス機械)
41 フィードバー(搬送用部材)
45 搬送制御装置
46 サーボモータ(搬送用モータ)
47 エンコーダ
60 コンピュータ(運転制御装置)
61 CPU(工程進行制御手段,現在指定スライド位置抽出手段,スライド用入力信号切換制御手段,現在指定搬送位置抽出手段,搬送用入力信号切換制御手段、第1の反転位置検出手段,第2の反転位置検出手段、単独駆動切換制御手段)
62 ROM(工程進行制御手段,現在指定スライド位置抽出手段,スライド用入力信号切換制御手段,現在指定搬送位置抽出手段,搬送用入力信号切換制御手段、第1の反転位置検出手段,第2の反転位置検出手段、単独駆動切換制御手段)
64M 指定情報記憶手段
65 操作部(単独駆動対象選択手段)
N 工程番号
SLD 指定スライド軌跡情報
TRD 指定搬送軌跡情報

Claims (4)

  1. スライド制御装置によってスライド昇降用モータを駆動しつつスライドを入力された目標スライド位置信号に対応する位置に昇降制御するとともに搬送制御装置によって搬送用モータを駆動しつつ搬送用部材を入力された目標搬送位置信号に対応する位置に搬送制御し、搬送された加工用材料に所定のプレス加工を施すトランスファプレス運転方法であって、
    横軸が工程番号で縦軸が指定スライド位置である指定スライド軌跡情報および指定搬送位置である指定搬送軌跡情報を記憶しておき、
    工程進行開始命令に基づき工程番号を最初の工程番号から最後の工程番号に向かう一方向に一定の速度で進行させ、
    指定スライド軌跡情報を参照して、進行中に読み取った現在工程番号に対応する現在指定スライド位置を抽出しかつ前記目標スライド位置信号を抽出された現在指定スライド位置に相当する信号に切換えるとともに、
    指定搬送軌跡情報を参照して、読み取った現在工程番号に対応する現在指定搬送位置を抽出しかつ前記目標搬送位置信号を抽出された現在指定搬送位置に相当する信号に切換え、
    最後の工程番号に到達した以降に再び発せられる工程進行開始命令に基づき工程番号を最初の工程番号から最後の工程番号に向かう一方向に一定の速度で再び進行させかつ現在工程番号の読み取りから目標スライド位置信号および目標搬送位置信号の切換えまでを繰り返して実行させる、ことを特徴とするトランスファプレス運転方法。
  2. スライド制御装置によってスライド昇降用モータを駆動制御しつつスライドを入力された目標スライド位置信号に対応する位置に昇降制御可能かつ搬送制御装置によって搬送用モータを駆動制御しつつ搬送用部材を入力された目標搬送位置信号に対応する位置に搬送制御可能であるとともに搬送された加工用材料に所定のプレス加工を実施可能に形成されたトランスファプレス機械において、
    横軸が工程番号で縦軸が指定スライド位置である指定スライド軌跡情報および指定搬送位置である指定搬送軌跡情報を記憶可能な指定情報記憶手段と、工程進行開始命令に基づき最初の工程番号から最後の工程番号までの工程を一定の速度で進行させる工程進行制御手段とを設け、
    記憶された指定スライド軌跡情報を参照して、進行中に読み取った現在工程番号に対応する現在指定スライド位置を抽出する現在指定スライド位置抽出手段と、前記スライド制御装置に入力する目標スライド位置信号を抽出された現在指定スライド位置に相当する信号に切換えるスライド用入力信号切換制御手段と設け、
    記憶された指定搬送軌跡情報を参照して、進行中に読み取った現在工程番号に対応する現在指定搬送位置を抽出する現在指定搬送位置抽出手段と、前記搬送制御装置に入力する目標搬送位置信号を抽出された現在指定搬送位置に相当する信号に切換える搬送用入力信号切換制御手段と設け、
    工程進行制御手段,現在指定スライド位置抽出手段,スライド入力信号切換制御手段,現在指定搬送位置抽出手段および搬送用入力信号切換制御手段を、工程進行開始命令が発せられる度に繰り返して実行可能に形成された、トランスファプレス機械。
  3. 前記スライド昇降用モータの回転運動をクランク機構を介して前記スライドの上下運動に変換可能に形成しかつプレス加工領域を挟む一方の反転位置を検出する一方反転位置検出手段と他方の反転位置を検出する他方反転位置検出手段とを設け、前記工程進行制御手段が各反転位置検出手段によって当該各反転位置が検出されたことを条件に前記工程進行開始命令を自動的に出力可能に形成されている、請求項2記載のトランスファプレス機械。
  4. スライド制御および搬送制御のいずれか一方を単独駆動対象として選択する単独駆動対象選択手段と、この単独駆動対象選択手段を用いてスライド制御が選択された場合に前記現在指定スライド位置抽出手段およびスライド用入力信号切換制御手段を単独駆動可能に切換え、搬送制御が選択された場合には前記現在指定搬送位置抽出手段および搬送用入力信号切換制御手段を単独駆動可能に切換える単独駆動切換制御手段とを設けた、請求項2または請求項3に記載されたトランスファプレス機械。
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