JP5158467B2 - Servo press equipment and control method - Google Patents

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Description

本発明は、サーボモータでスライドを駆動するプレス装置とこのプレス装置にワークを搬入及び／又は搬出する搬送装置とを備えたサーボプレス設備とその制御方法に関する。   The present invention relates to a servo press facility including a press device that drives a slide with a servo motor, and a transport device that loads and / or unloads workpieces into the press device, and a control method thereof.

プレス成型による生産を能率よく行うためにプレス装置にワークを搬入・搬出する搬送装置を付設する場合、ワークを成形加工する金型と搬送装置が衝突（干渉）しないように、プレス機械と搬送装置の互いの動きを制御する必要がある。   In order to efficiently carry out production by press molding, when a transport device that loads and unloads workpieces is attached to the press device, the press machine and the transport device are arranged so that the mold for molding the workpiece and the transport device do not collide (interfere). Need to control each other's movements.

従来の制御手段では、主として機械プレス（クランクプレス、ナックルプレス、クランクレスプレス、リンクプレス、等）を対象としており、プレス自体の動作をマスターとしている。すなわち、例えば、クランクプレスの場合、スライドを駆動するクランク軸（主駆動軸）の回転に同期して、搬送装置が動作するという構成が取られている。なお、かかる制御手段の一例が特許文献１、２に開示されている。   Conventional control means are mainly intended for mechanical presses (crank presses, knuckle presses, crankless presses, link presses, etc.), and the operation of the press itself is the master. That is, for example, in the case of a crank press, a configuration is adopted in which the transport device operates in synchronization with the rotation of the crankshaft (main drive shaft) that drives the slide. An example of such control means is disclosed in Patent Documents 1 and 2.

一方、近年、サーボモータでスライドを駆動する種々のサーボプレス装置が、開発されている（例えば、特許文献３〜５）。   On the other hand, in recent years, various servo press devices that drive a slide with a servo motor have been developed (for example, Patent Documents 3 to 5).

特許文献１の「プレス機械とロボットの同期装置」は、プレスが動作するエリアへの搬送装置の進入の許可・不許可を、スライドを駆動するクランク軸の角度に基づいて決めるものである。   The “synchronizing device between a press machine and a robot” disclosed in Patent Document 1 determines permission / non-permission of entry of a transport device into an area where a press operates based on an angle of a crankshaft that drives a slide.

特許文献２の「プレス用自動搬送制御方法および装置」は、スライドを駆動するクランク軸の回転角度に応じて時々刻々の搬送装置の目標位置が計算され、それに追従するように搬送装置が制御されるものである。   In “Automatic conveyance control method and apparatus for press” of Patent Document 2, the target position of the conveyance device is calculated every moment according to the rotation angle of the crankshaft that drives the slide, and the conveyance device is controlled so as to follow it. Is.

特許文献３の「サーボプレスの製造方法及びサーボプレス」は、クランクレス方式のサーボプレス装置を開示している。
特許文献４の「サーボモータ駆動式リンクプレス」は、リンクプレス方式のサーボプレス装置を開示している。
特許文献５の「プレス機械」は、スクリュー方式のサーボプレス装置を開示している。 Patent Document 3 “Servo Press Manufacturing Method and Servo Press” discloses a crankless servo press device.
Patent Document 4 “Servo Motor Driven Link Press” discloses a link press type servo press apparatus.
The “press machine” of Patent Document 5 discloses a screw-type servo press device.

特許第３６４０３１６号明細書、「プレス機械とロボットの同期装置」Japanese Patent No. 3640316, “Synchronizer between press machine and robot” 特許第３３４００９５号明細書、「プレス用自動搬送制御方法および装置」Patent No. 3340095, “Automatic conveyance control method and apparatus for press” 特開２００６−２６３８０６号公報、「サーボプレスの製造方法及びサーボプレス」JP 2006-263806 A, “Servo Press Manufacturing Method and Servo Press” 特開２００３−３２０４８９号公報、「サーボモータ駆動式リンクプレス」Japanese Patent Laid-Open No. 2003-320489, “Servo Motor Driven Link Press” 特開平１１−１９７８９７号公報、「プレス機械」Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-197897, “Press Machine”

上述した特許文献３〜５のように、サーボモータでスライドを駆動するサーボプレス装置として、リンクプレスに限られず、他の形式（クランクプレス、ナックルプレス、クランクレスプレス、スクリュープレス、等）のサーボプレス装置の開発も進められている。   As described in Patent Documents 3 to 5, the servo press device that drives the slide with the servo motor is not limited to the link press, but other types of servos (crank press, knuckle press, crankless press, screw press, etc.). Development of press equipment is also underway.

しかし、これらのサーボプレス装置にワークを搬入・搬出する搬送装置を付設する場合、特許文献１、２のように主駆動軸（例えばクランク軸）の回転をマスターとして、それに同期させて、搬送装置（搬入装置と搬出装置）を動作させると、以下の問題点があった。   However, when a conveying device for loading and unloading a workpiece is attached to these servo press devices, as in Patent Documents 1 and 2, the rotation of the main drive shaft (for example, the crankshaft) is used as a master, and the conveying device is synchronized therewith. When the (loading device and unloading device) are operated, there are the following problems.

（１）サーボプレス装置は、主駆動軸（例えばクランク軸）の回転速度を自在に変化させることができる特徴がある。従って、工程の中途で一時的に逆転することさえもできる。
しかし、搬送のスループットを向上させようとするときに、従来技術では、プレス機械の動作が決まっているため、搬送装置の動作を速くする必要がある。そのため、搬送装置の駆動機構が大型化したり、搬送中のワークの速度・加減速度が大きくなるため、大きな空気抵抗や慣性力が搬送装置及びワークに加わり、搬送中のワーク保持が不安定になりワークを落とす可能性が大きくなる。
（２）また、金型と搬送装置との間のクリアランスを小さくし、スライドの動作と搬送装置の動作との間の待ち時間及び無駄時間を減らすことも行われるが、搬送装置に異常が発生して意図した動きをしなくなった場合に、プレス機械は継続して動作しようとするので、金型と搬送装置が機械的に干渉して破損する可能性が高くなる。
（３）また、何らかの異常が発生して搬送装置がプレス機械との追従状態から外れた位置で停止した場合、再び搬送装置がプレス機械に追従して運転再開できるようにするため、プレス機械の位置を基準として、追従可能な位置まで搬送装置を動かす必要がある（この動作を「復帰動作」と呼ぶ）。
復帰動作を行うときには正常運転中と異なる軌跡、異なる速度、異なる加速度で搬送装置が動くので、搬送装置がワークを把持している場合、ワークを取り落としたり、ワークに異常な力を加えてワークを損傷する可能性がある。
（４）特に特許文献２の場合、クランク軸の回転には微小なふらつきが生じていることが多く、搬送装置がそれに忠実に追従しようとして搬送装置の動作が滑らかでなくなるため、搬送中のワークを落としてしまう可能性が高くなる。 (1) The servo press device is characterized in that the rotational speed of the main drive shaft (for example, crank shaft) can be freely changed. Therefore, it can even be reversed temporarily during the process.
However, when trying to improve the throughput of conveyance, the operation of the press machine is determined in the prior art, and therefore the operation of the conveyance device needs to be accelerated. For this reason, the drive mechanism of the transport device becomes larger, and the speed / acceleration / deceleration speed of the workpiece being transported increases. Therefore, large air resistance and inertial force are applied to the transport device and the workpiece, and the workpiece holding during transport becomes unstable. The possibility of dropping the workpiece increases.
(2) In addition, the clearance between the mold and the transport device is reduced to reduce the waiting time and dead time between the slide operation and the transport device operation, but an abnormality occurs in the transport device. Thus, when the intended movement stops, the press machine tries to continue to operate, so that there is a high possibility that the mold and the conveying device are damaged due to mechanical interference.
(3) In addition, when some abnormality occurs and the conveying device stops at a position outside the following state with the press machine, the conveying device follows the press machine again so that the operation can be resumed. It is necessary to move the transport device to a position where it can follow with reference to the position (this operation is referred to as “return operation”).
When performing the return operation, the transfer device moves with a different trajectory, different speed, and different acceleration during normal operation.If the transfer device is gripping the workpiece, remove the workpiece or apply an abnormal force to the workpiece. Possible damage.
(4) In particular, in the case of Patent Document 2, there is often a slight wobbling in the rotation of the crankshaft, and the conveying device tries to faithfully follow it, and the operation of the conveying device becomes smooth. Is likely to drop.

本発明は上述した種々の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、サーボプレス装置にワークを搬入・搬出する搬送装置を付設する場合において、（１）搬送装置の動作を速くした場合でも、或いはクランク軸の回転に微小なふらつきが生じても、搬送中のワーク保持を安定にできワークを落とすおそれが少なく、（２）搬送装置に異常が発生して意図した動きをしなくなった場合でも、金型と搬送装置の機械的干渉を防ぐことができ、（３）何らかの異常が発生して搬送装置がプレス機械との追従状態からはずれた位置で停止した場合でも、ワークを取り落としたりワークに異常な力を加えてワークを損傷することなく、再び搬送装置がプレス機械に追従して運転再開できるようにする復帰動作が容易にできるサーボプレス設備とその制御方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the various problems described above. That is, the object of the present invention is to provide a servo press device with a transport device for loading and unloading a workpiece. (1) Even when the speed of the transport device is increased, or a slight fluctuation occurs in the rotation of the crankshaft. However, it is possible to stabilize the work during transportation and reduce the risk of dropping the work. (3) Even if some abnormalities occur and the transport device stops at a position that deviates from the follow-up state with the press machine, the workpieces may be removed or an abnormal force may be applied to the workpieces to damage the workpieces. It is another object of the present invention to provide a servo press facility and a control method therefor that can easily perform a return operation that enables the transport device to resume operation by following the press machine.

本発明によれば、サーボモータでスライドを駆動しその位置をリアルタイムに制御可能なプレス装置と、該プレス装置にワークを搬入及び／又は搬出する搬送装置と、該搬送装置の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出し、該プレス装置を搬送装置と機械的に干渉しないように制御する制御装置とを備える、ことを特徴とするサーボプレス設備が提供される。   According to the present invention, a press device capable of driving a slide by a servo motor and controlling its position in real time, a transport device for carrying a workpiece into and / or out of the press device, and an operation trajectory of the transport device There is provided a servo press facility comprising a control device that detects a position intermittently or continuously and controls the press device so as not to mechanically interfere with a conveying device.

本発明の好ましい実施形態によれば、前記制御装置は、搬送装置の検出された位置に対して、取り付けられた金型及び付属物を含むスライドが搬送装置と機械的に干渉しないスライドの位置又は位置範囲を計算するスライド位置計算手段を有し、
該スライド位置計算手段により、検出された搬送装置の位置に対しスライドの前記干渉しない位置又は位置範囲を計算し、これを目標位置又は目標範囲として、スライドの実際の位置が、目標位置に一致する、もしくは目標範囲内に入るようにプレス装置を制御する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the control device detects the position of the slide where the slide including the attached mold and the attachment does not mechanically interfere with the transport device or the detected position of the transport device. A slide position calculating means for calculating a position range;
The slide position calculation means calculates the position or position range of the slide that does not interfere with the detected position of the conveying device, and uses this as the target position or target range, and the actual position of the slide matches the target position. Alternatively, the press device is controlled so as to be within the target range.

また本発明によれば、サーボモータでスライドを駆動しその位置をリアルタイムに制御可能なプレス装置と、該プレス装置にワークを搬入及び／又は搬出する搬送装置とを備えたサーボプレス設備の制御方法であって、
搬送装置の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出しプレス装置を搬送装置と機械的に干渉しないように制御する、ことを特徴とするサーボプレス設備の制御方法が提供される。 According to the present invention, there is also provided a control method for servo press equipment comprising a press device capable of driving a slide by a servo motor and controlling the position thereof in real time, and a transport device for loading and / or unloading a workpiece into the press device. Because
There is provided a control method of a servo press facility, characterized by intermittently or continuously detecting a position on an operation trajectory of a transport device and controlling the press device so as not to mechanically interfere with the transport device.

本発明の好ましい実施形態によれば、搬送装置の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出する搬送位置検出ステップと、
搬送装置の検出された位置に対して、取り付けられた金型及び付属物を含むスライドが搬送装置と機械的に干渉しないスライドの位置又は位置範囲を計算するスライド位置計算ステップと、
計算されたスライドの前記干渉しない位置又は位置範囲を目標位置又は目標範囲として、スライドの実際の位置が、目標位置に一致する、もしくは目標範囲内に入るようにプレス装置を制御するサーボプレス制御ステップとを有する。 According to a preferred embodiment of the present invention, a transport position detecting step for intermittently or continuously detecting a position on the operation trajectory of the transport device;
A slide position calculating step for calculating a position or a position range of the slide in which the slide including the attached mold and the attachment does not mechanically interfere with the transport device with respect to the detected position of the transport device;
Servo press control step for controlling the press device so that the actual position of the slide coincides with or falls within the target range with the calculated non-interfering position or position range of the slide as the target position or target range And have.

上記本発明の装置及び方法によれば、搬送装置の動作軌跡は、速度や加速度が大きくなく搬送に適した軌跡とすることができるので、ワーク把持を安定化でき、搬送装置の駆動機構や駆動モータをむやみに大きくする必要性を回避できる。   According to the apparatus and method of the present invention, the operation trajectory of the transport device can be a trajectory suitable for transport without large speed and acceleration, so that workpiece gripping can be stabilized and the drive mechanism and drive of the transport device can be stabilized. The need for an unnecessarily large motor can be avoided.

また、搬送装置に異常が発生した場合、搬送装置との干渉を避けるようにスライドが動作するので、機械的干渉による搬送装置及びプレス機械の破損可能性を低減することができる。   Further, when an abnormality occurs in the transport device, the slide operates so as to avoid interference with the transport device, so that the possibility of breakage of the transport device and the press machine due to mechanical interference can be reduced.

また、異常停止からの復帰動作を行うとき、搬送装置の位置を基準としてプレス機械を動かして追従可能な位置へ移動させるので、復帰動作中にワークを把持している搬送装置は動く必要が無く、ワークを取り落としたり、ワークを損傷する可能性を低減できる。   Also, when performing a return operation from an abnormal stop, the press machine is moved to a position that can be followed based on the position of the transfer device, so that the transfer device that holds the workpiece does not need to move during the return operation. The possibility of removing the workpiece or damaging the workpiece can be reduced.

さらに、搬送装置は制御装置の内部で生成する搬送装置固有の滑らかな動作軌跡で動作できるので、搬送装置がふらついたりすることがなく、搬送が安定して行える。   Furthermore, since the transport device can operate with a smooth motion trajectory unique to the transport device generated inside the control device, the transport device does not fluctuate and can be transported stably.

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図１は、本発明によるサーボプレス設備の実施形態図であり、搬送装置として多軸ロボットを使用する例を示す。この図において、本発明のサーボプレス設備は、プレス装置１０、搬送装置２０及び制御装置４０を備える。 FIG. 1 is an embodiment diagram of a servo press facility according to the present invention, and shows an example in which a multi-axis robot is used as a transfer device. In this figure, the servo press facility of the present invention comprises a press device 10, a transport device 20 and a control device 40.

プレス装置１０は、サーボモータ（メインモータ１０１）でスライド１０３を駆動し、その位置をリアルタイムに制御可能なサーボプレス装置である。
搬送装置２０は、プレス装置１０にワーク１を搬入及び搬出する装置である。
制御装置４０は、搬送装置２０を制御し、搬送装置２０の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出し、プレス装置１０を制御する制御装置である。
制御装置４０は、搬送装置２０の検出された位置に対して、取り付けられた金型（上金型１０４）及び付属物を含むスライド１０３が搬送装置２０と機械的に干渉しないスライド１０３の位置又は位置範囲を計算するスライド位置計算手段４１を有する。
このスライド位置計算手段４１により、検出された搬送装置２０の位置に対しスライド１０３の干渉しない位置又は位置範囲を計算し、これを目標位置又は目標範囲として、スライド１０３の実際の位置が、目標位置に一致する、もしくは目標範囲内に入るようにプレス装置１０を制御する。 The press device 10 is a servo press device capable of driving the slide 103 with a servo motor (main motor 101) and controlling its position in real time.
The conveyance device 20 is a device that carries the workpiece 1 in and out of the press device 10.
The control device 40 is a control device that controls the press device 10 by controlling the transport device 20, intermittently or continuously detecting the position on the operation trajectory of the transport device 20.
The control device 40 detects the position of the slide 103 where the attached mold (upper die 104) and the slide 103 including the accessory do not mechanically interfere with the conveyance device 20 with respect to the detected position of the conveyance device 20. A slide position calculation means 41 for calculating a position range is provided.
The slide position calculation means 41 calculates a position or position range where the slide 103 does not interfere with the detected position of the transport apparatus 20, and uses this as the target position or target range, and the actual position of the slide 103 is determined as the target position. The press device 10 is controlled so as to match or fall within the target range.

図２は、本発明によるサーボプレス設備の制御方法を示すフロー図である。本発明の制御方法は、サーボモータ（メインモータ１０１）でスライド１０３を駆動しその位置をリアルタイムに制御可能なプレス装置１０と、プレス装置１０にワーク１を搬入及び搬出する搬送装置２０とを備えたサーボプレス設備の制御方法である。
本発明の制御方法では、搬送装置２０の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出し、プレス装置１０を搬送装置２０と機械的に干渉しないように制御する。 FIG. 2 is a flowchart showing a control method of the servo press facility according to the present invention. The control method of the present invention includes a press device 10 that can drive a slide 103 by a servo motor (main motor 101) and control the position thereof in real time, and a transport device 20 that loads and unloads a workpiece 1 to and from the press device 10. This is a control method of the servo press equipment.
In the control method of the present invention, the position of the conveying device 20 on the operation locus is detected intermittently or continuously, and the press device 10 is controlled so as not to mechanically interfere with the conveying device 20.

すなわちこの図において、本発明の制御方法は、搬送位置検出ステップＳ１、スライド位置計算ステップＳ２、及びサーボプレス制御ステップＳ３の各ステップを有する。
搬送位置検出ステップＳ１では、搬送装置２０の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出する。
スライド位置計算ステップＳ２では、搬送装置２０の検出された位置に対して、取り付けられた金型（上金型１０４）及び付属物を含むスライド１０３が搬送装置２０と機械的に干渉しないスライド１０３の位置又は位置範囲を計算する。なお、付属物とは、ダイクランパや配管などスライドに取り付けられていてスライドと一緒に動くもののことである。
サーボプレス制御ステップＳ３では、計算されたスライド１０３の干渉しない位置又は位置範囲を目標位置又は目標範囲として、スライドの実際の位置が、目標位置に一致する、もしくは目標範囲内に入るようにプレス装置１０を制御する。 That is, in this figure, the control method of the present invention includes steps of a conveyance position detection step S1, a slide position calculation step S2, and a servo press control step S3.
In the transport position detection step S1, the position of the transport device 20 on the operation locus is detected intermittently or continuously.
In the slide position calculation step S <b> 2, the slide 103 including the attached mold (upper mold 104) and attachments with respect to the detected position of the transport device 20 does not mechanically interfere with the transport device 20. Calculate the position or position range. In addition, an accessory is a thing attached to the slide such as a die clamper or a pipe and moving together with the slide.
In the servo press control step S3, the calculated position or position range of the slide 103 that does not interfere is set as the target position or target range, and the press device is set so that the actual position of the slide matches the target position or falls within the target range. 10 is controlled.

図１においてサーボプレス装置１０は、メインモータ１０１、スライド駆動機構１０２、スライド１０３、ボルスタ１０６、フレーム１０７及びエンコーダ１２１からなる。   In FIG. 1, the servo press device 10 includes a main motor 101, a slide drive mechanism 102, a slide 103, a bolster 106, a frame 107, and an encoder 121.

メインモータ１０１の回転がスライド駆動機構１０２で直線動に変換されスライド１０３を上下動させる。スライド１０３には上金型１０４が取り付けられており、スライド１０３と共に上下動する。上金型１０４に対向して下金型１０５がボルスタ１０６に取り付けられている。上金型１０４に加わる荷重はスライド１０３とスライド駆動機構１０２を経由してフレーム１０７の上部で支持され、下金型１０５に加わる荷重はボルスタ１０６を経由してフレーム１０７の下部で支持される。   The rotation of the main motor 101 is converted into a linear motion by the slide drive mechanism 102 to move the slide 103 up and down. An upper mold 104 is attached to the slide 103 and moves up and down together with the slide 103. A lower mold 105 is attached to the bolster 106 so as to face the upper mold 104. The load applied to the upper mold 104 is supported on the upper part of the frame 107 via the slide 103 and the slide drive mechanism 102, and the load applied to the lower mold 105 is supported on the lower part of the frame 107 via the bolster 106.

プレス成型の対象となるワーク１は上金型１０４と下金型１０５の間に挿入され、スライド１０３が下降して上金型１０４とワーク１と下金型１０５が接触すると、上金型１０４及び下金型１０５からワーク１に対してプレス成型力が発生する。
スライド駆動機構１０２としては、クランク方式、クランクレス方式、ナックル方式、リンク方式、スクリュー方式などがあり、例えば、特許文献３〜５に開示されている。
メインモータ１０１としては、誘導モータ、同期モータ、直流モータ等が使用可能である。また本発明では、制御性の優れたサーボモータを使用する。スライド１０３の位置を検出するために、メインモータ１０１の回転角を検出するエンコーダ１２１が設けられている。 The workpiece 1 to be press-molded is inserted between the upper die 104 and the lower die 105, and when the slide 103 descends and the upper die 104, the workpiece 1 and the lower die 105 come into contact, the upper die 104 In addition, a press molding force is generated from the lower mold 105 to the workpiece 1.
Examples of the slide drive mechanism 102 include a crank system, a crankless system, a knuckle system, a link system, and a screw system, which are disclosed in, for example, Patent Documents 3 to 5.
As the main motor 101, an induction motor, a synchronous motor, a DC motor, or the like can be used. In the present invention, a servo motor with excellent controllability is used. In order to detect the position of the slide 103, an encoder 121 that detects the rotation angle of the main motor 101 is provided.

図１において、制御装置４０は、メインモータ制御器１２２、メインモータアンプ１２３、スライド位置指令生成器１４１、及びロボットコントローラ２２１を備える。   In FIG. 1, the control device 40 includes a main motor controller 122, a main motor amplifier 123, a slide position command generator 141, and a robot controller 221.

メインモータ制御器１２２は、エンコーダ１２１が検出したメインモータ１０１の回転角をスライド駆動機構１０２の寸法及び構造に基づいて変換して得られるスライド１０３の現在位置と、スライド位置指令生成器１４１から与えられるスライド位置指令値とに基づいて、メインモータ１０１に対するトルク指令値を生成する。   The main motor controller 122 gives the current position of the slide 103 obtained by converting the rotation angle of the main motor 101 detected by the encoder 121 based on the size and structure of the slide drive mechanism 102 and the slide position command generator 141. A torque command value for the main motor 101 is generated based on the slide position command value.

メインモータアンプ１２３は、メインモータ１０１がトルク指令値に従ってトルクを発生するように、メインモータ１０１へ供給される電流、電圧、又は電力を変化させる。   The main motor amplifier 123 changes the current, voltage, or power supplied to the main motor 101 so that the main motor 101 generates torque according to the torque command value.

以上の構成により、スライド位置指令生成器１４１からスライド位置指令値が時々刻々与えられると、それに追従してスライド１０３の位置が時々刻々変化するクローズドループ制御が行われる。   With the above configuration, when a slide position command value is given from moment to moment from the slide position command generator 141, closed loop control is performed in which the position of the slide 103 changes momentarily.

エンコーダ１２１としては、光学式エンコーダやレゾルバが使用可能である。メインモータアンプ１２３には、直流モータを使用する場合にはサイリスタレオナードやＩＧＢＴを使用したチョッパ方式、交流モータを使用する場合にはパワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴを使用したＰＷＭ方式のインバータ、等が使用できる。メインモータ制御器１２２の制御手段としては、ＰＩ、ＰＩＤ、ＩＰＤなどのフィードバック制御やフィードフォワード制御の組み合わせ等が使用できる。   As the encoder 121, an optical encoder or a resolver can be used. The main motor amplifier 123 can be a chopper type using a thyristor Leonard or IGBT when a DC motor is used, or a PWM type inverter using a power MOSFET or IGBT when using an AC motor. As a control means of the main motor controller 122, a combination of feedback control such as PI, PID, and IPD, feedforward control, and the like can be used.

図１において、搬送装置２０は、ワーク把持ツール２０１、多軸ロボット２０２、及びアーム先端部２０３からなる。
ワーク１を把持するためのワーク把持ツール２０１は、多軸ロボット２０２のアーム先端部２０３に取り付けられている。多軸ロボット２０２の各動作軸はモータ（図示せず）により駆動されており、ロボットコントローラ２２１から指令が与えられると、各動作軸のモータが適切に回転して、アーム先端部２０３の位置・姿勢を任意に動かすことができる。 In FIG. 1, the transfer device 20 includes a workpiece gripping tool 201, a multi-axis robot 202, and an arm tip portion 203.
A workpiece gripping tool 201 for gripping the workpiece 1 is attached to the arm tip 203 of the multi-axis robot 202. Each operation axis of the multi-axis robot 202 is driven by a motor (not shown), and when a command is given from the robot controller 221, the motor of each operation axis rotates appropriately, and the position / The posture can be moved arbitrarily.

ワーク把持ツール２０１はアーム先端部２０３に取り付けられているので、アーム先端部２０３の位置・姿勢を適切に動かすことにより、ワーク把持ツール２０１の位置・姿勢も任意に動かすことができ、ワーク把持ツール２０１でワーク１を把持して、プレス装置１０に搬入・搬出することができる。
ワーク把持ツール２０１としては、ワーク１を真空吸着する吸盤を取り付けたクロスバーや、ワーク１をはさみこむフィンガーなどが使用される。 Since the work gripping tool 201 is attached to the arm tip 203, the position / posture of the work gripping tool 201 can be arbitrarily moved by appropriately moving the position / posture of the arm tip 203. The workpiece 1 can be gripped by 201 and carried into and out of the press apparatus 10.
As the workpiece gripping tool 201, a crossbar to which a suction cup that vacuum-sucks the workpiece 1 is attached, a finger that sandwiches the workpiece 1, or the like is used.

ロボットコントローラ２２１からの指令に従ってロボットのアーム先端部２０３を任意の位置及び姿勢に動かす仕組みは、産業用ロボットで広く実用されている方式を使用可能である。
例えば、モータをＩＧＢＴやパワートランジスタを使用したＰＷＭ方式のアンプでモータを速度及びトルク可変に駆動し、モータの回転角を光学式エンコーダやパルスジェネレータで測定し、位置偏差を打ち消すようにフィードバック制御を行うクローズドループ方式を用いる。 As a mechanism for moving the robot arm tip 203 to an arbitrary position and posture in accordance with a command from the robot controller 221, a method widely used in industrial robots can be used.
For example, the motor is driven with a variable speed and torque with a PWM amplifier using an IGBT or power transistor, the rotation angle of the motor is measured with an optical encoder or pulse generator, and feedback control is performed to cancel out the position deviation. Use closed-loop method.

この例において、搬送装置２０の動作軌跡上での位置の間欠的又は連続的検出は、ロボットコントローラ２２１による。
上述したスライド位置計算手段４１は、スライド位置指令生成器１４１に内蔵されており、このスライド位置計算手段４１により、検出された搬送装置２０の位置に対しスライド１０３の干渉しない位置又は位置範囲を計算する。
さらにロボットコントローラ２２１からスライド位置指令生成器１４１へ、多軸ロボット２０２が動作軌跡上のどの目標点（詳細は以下で説明）に到達したかを示す目標点到達信号２４１を送るようになっている。 In this example, the robot controller 221 detects intermittent or continuous detection of the position on the operation trajectory of the transport device 20.
The slide position calculation means 41 described above is built in the slide position command generator 141, and the slide position calculation means 41 calculates a position or position range where the slide 103 does not interfere with the detected position of the transport device 20. To do.
Further, a target point arrival signal 241 indicating which target point (details will be described below) on the movement locus of the multi-axis robot 202 has been sent from the robot controller 221 to the slide position command generator 141. .

図３は、搬送装置２０の動作軌跡の模式図である。動作軌跡に従った搬送装置２０の動作は以下のように実現される。
図３に示すように、動作軌跡は分割して目標点の列としてロボットコントローラ２２１に記憶されており、ロボットコントローラ２２１は、目標点１→目標点２→目標点３→…と順々にたどっていくように多軸ロボット２０２のモータを制御する。 FIG. 3 is a schematic diagram of an operation trajectory of the transport device 20. The operation of the transfer device 20 according to the operation trajectory is realized as follows.
As shown in FIG. 3, the motion trajectory is divided and stored in the robot controller 221 as a sequence of target points. The robot controller 221 sequentially follows target point 1 → target point 2 → target point 3 →. The motor of the multi-axis robot 202 is controlled so as to continue.

すなわち、まず、多軸ロボット２０２を目標点１へ移動させるように制御し、多軸ロボット２０２が目標点１へ到達すると、今度は多軸ロボット２０２を目標点２へ移動させるように制御し、多軸ロボット２０２が目標点２へ到達すると、今度は多軸ロボット２０２を目標点３へ移動させるように制御し、というように順々に制御を行う。多軸ロボット２０２が目標点Ｎに到達したら、目標点１へ移動させるように制御して、以上の過程を繰り返すことにより、同一の動作軌跡上を繰り返し移動させることができる。
多軸ロボット２０２の動きと、アーム先端部２０３の位置及び姿勢と、ワーク把持ツール２０１の位置及び姿勢は、一定の関係を保っているので、以上のように多軸ロボット２０２が動作軌跡上を目標点１→目標点２→目標点３→と順々に移動させることにより、ワーク把持ツール２０１もある軌跡（動作軌跡から一意に決まる）上を移動する。 That is, first, the multi-axis robot 202 is controlled to move to the target point 1, and when the multi-axis robot 202 reaches the target point 1, this time, the multi-axis robot 202 is controlled to move to the target point 2, When the multi-axis robot 202 reaches the target point 2, this time, the multi-axis robot 202 is controlled to move to the target point 3, and so on. When the multi-axis robot 202 reaches the target point N, it is controlled to move to the target point 1 and the above process is repeated, so that the multi-axis robot 202 can be repeatedly moved on the same movement locus.
Since the movement of the multi-axis robot 202, the position and posture of the arm tip 203, and the position and posture of the workpiece gripping tool 201 maintain a certain relationship, the multi-axis robot 202 moves on the motion trajectory as described above. By sequentially moving the target point 1 → the target point 2 → the target point 3 →, the work gripping tool 201 also moves on a certain trajectory (uniquely determined from the motion trajectory).

目標点のデータを生成する手段としては、それぞれの目標点ごとに、アーム先端部２０３の位置を人間が操作して教示し、そのときの多軸ロボット２０２の各動作軸のモータ回転角を光学式エンコーダやパルスジェネレータで測定して記憶しておくティーチングプレイバック方式や、それぞれの目標点ごとに、アーム先端部２０３の所望の位置に対応する各動作軸のモータ回転角を、多軸ロボット２０２のアーム長さや機構の寸法に基づきオフラインで計算により求める方式がある。   As means for generating the target point data, the position of the arm tip 203 is taught by human operation for each target point, and the motor rotation angle of each operation axis of the multi-axis robot 202 at that time is optically determined. A multi-axis robot 202 that determines the motor rotation angle of each operating axis corresponding to a desired position of the arm tip 203 for each target point, and a teaching playback method that is measured and stored by an encoder or a pulse generator. There is a method of calculating by off-line calculation based on the arm length and the size of the mechanism.

図４は、搬送装置の動作軌跡とスライドの目標位置軌跡との関係図である。
搬送装置２０の動作を基準として、プレス装置１０を以下のように追従動作させる。 FIG. 4 is a relationship diagram between the operation trajectory of the transport device and the target position trajectory of the slide.
Based on the operation of the conveying device 20, the press device 10 is caused to follow as follows.

スライド位置指令生成器１４１は、搬送装置の動作軌跡に対応するスライド１０３の目標位置軌跡を記憶している。具体的には、図４に示すように、多軸ロボット２０２の目標点１，２，３，…，Ｎに対応して、スライド１０３の目標位置１，２，３，…Ｎを記憶している。
ロボットコントローラ２２１からスライド位置指令生成器１４１へ、多軸ロボット２０２が目標点１に到達したことを示す目標点到達信号２４１が送られてくると、スライド位置指令生成器１４１は目標位置１をメインモータ制御器１２２へ出力する。
次に、多軸ロボット２０２が目標点２に到達したことを示す目標点到達信号２４１が送られてくると、目標位置２をメインモータ制御器１２２へ出力する。さらに、多軸ロボット２０２が目標点３に到達したことを示す目標点到達信号２４１が送られてくると、目標位置３をメインモータ制御器１２２へ出力する。 The slide position command generator 141 stores a target position locus of the slide 103 corresponding to the operation locus of the transport device. Specifically, as shown in FIG. 4, the target positions 1, 2, 3,... N of the slide 103 are stored corresponding to the target points 1, 2, 3,. Yes.
When a target point arrival signal 241 indicating that the multi-axis robot 202 has reached the target point 1 is sent from the robot controller 221 to the slide position command generator 141, the slide position command generator 141 sets the target position 1 as the main position. Output to the motor controller 122.
Next, when a target point arrival signal 241 indicating that the multi-axis robot 202 has reached the target point 2 is sent, the target position 2 is output to the main motor controller 122. Further, when a target point arrival signal 241 indicating that the multi-axis robot 202 has reached the target point 3 is sent, the target position 3 is output to the main motor controller 122.

以下これを繰り返し、ロボットコントローラ２２１からスライド位置指令生成器１４１へ、多軸ロボット２０２が目標点Ｘに到達したことを示す目標点到達信号２４１が送られてくると、スライド位置指令生成器１４１は目標位置Ｘをメインモータ制御器１２２へ出力する。   Thereafter, this is repeated, and when the target point arrival signal 241 indicating that the multi-axis robot 202 has reached the target point X is sent from the robot controller 221 to the slide position command generator 141, the slide position command generator 141 The target position X is output to the main motor controller 122.

メインモータ制御器１２２は、スライド１０３がスライド位置指令生成器１４１から与えられるスライド位置指令値に従って動くようにメインモータ１０１に対するトルク指令値を生成し、それに従ってメインモータアンプ１２３はメインモータ１０１へ供給される電流・電圧・電力を変化させるので、以上の手段により、搬送装置２０が動作軌跡に従って移動し、多軸ロボット２０２が目標点１，２，３，…，Ｎを通過するのに追従して、スライド１０３の位置が目標位置１，２，３，…，Ｎと変化していくような制御が行われる。   The main motor controller 122 generates a torque command value for the main motor 101 so that the slide 103 moves according to the slide position command value given from the slide position command generator 141, and the main motor amplifier 123 supplies it to the main motor 101 accordingly. Since the current, voltage, and electric power to be changed are changed, the above-mentioned means follows that the transfer device 20 moves according to the operation locus and the multi-axis robot 202 follows the target points 1, 2, 3,. Thus, control is performed so that the position of the slide 103 changes to the target positions 1, 2, 3,.

もし何らかの異常が発生して、プレス装置１０が搬送装置２０に追従する位置からずれた状態でプレス装置１０、搬送装置２０が停止した場合の復帰処理は以下のように行う。
スライド位置指令生成器１４１に多軸ロボット２０２が到達した最新の目標点（目標点Ｙと記述する）を記憶する機能を設けておき、スライド位置指令生成器１４１は目標点Ｙに対応する目標位置Ｙをメインモータ制御器１２２へ出力する。搬送装置２０（多軸ロボット２０２）を停止させたまま、プレス装置１０のスライド１０３を目標位置Ｙへ動かす。スライド１０３が目標位置Ｙへ移動したら、搬送装置２０を再起動させることにより、再びプレス装置１０が搬送装置２０に追従動作する。 If any abnormality occurs and the press device 10 and the transport device 20 are stopped in a state where the press device 10 is deviated from the position where the press device 10 follows the transport device 20, the return processing is performed as follows.
The slide position command generator 141 is provided with a function of storing the latest target point (denoted as target point Y) reached by the multi-axis robot 202, and the slide position command generator 141 has a target position corresponding to the target point Y. Y is output to the main motor controller 122. The slide 103 of the press device 10 is moved to the target position Y while the transport device 20 (multi-axis robot 202) is stopped. When the slide 103 moves to the target position Y, the press device 10 follows the transport device 20 again by restarting the transport device 20.

以上で説明した手段の場合、搬送装置２０の動作に対しプレス装置１０の動作が若干遅れる可能性があるが、多軸ロボット２０２が目標点Ｘに到達したときに、プレス装置１０は目標位置Ｘと目標位置Ｘ＋１の間の適当な点（もしくは目標位置Ｘ＋１）を目標位置とすることにより遅れを補正することが可能である。
同様に、復帰動作においても、目標位置Ｙのかわりに目標位置Ｙと目標位置Ｙ＋１の間の適当な点（もしくは目標位置Ｙ＋１）を目標位置とすることが可能である。 In the case of the means described above, there is a possibility that the operation of the press device 10 is slightly delayed with respect to the operation of the transport device 20, but when the multi-axis robot 202 reaches the target point X, the press device 10 does not move to the target position X. It is possible to correct the delay by setting an appropriate point (or target position X + 1) between the target position X + 1 and the target position X + 1.
Similarly, in the returning operation, instead of the target position Y, an appropriate point (or target position Y + 1) between the target position Y and the target position Y + 1 can be set as the target position.

また、以上で説明した手段では、プレス装置１０の動作が常に搬送装置２０の動作に追従しているが、プレス装置１０と搬送装置２０の動作サイクルの一部分、特に、スライド１０３が下降して上金型１０４と下金型１０５がワーク１を成型加工している時間帯では、搬送装置２０はプレス装置１０から離れており、機械的に干渉する可能性がない。このような時間帯には、プレス装置１０が搬送装置２０に追従する必要はなく、プレス装置１０のスライド１０３が搬送装置２０と無関係に適当な速度（例えば、ワーク１の成型加工に適した速度）で動作するように、スライド位置指令生成器１４１がスライド位置指令を生成してよい。   Further, in the means described above, the operation of the press device 10 always follows the operation of the transport device 20, but a part of the operation cycle of the press device 10 and the transport device 20, in particular, the slide 103 is lowered and moved up. In the time zone in which the mold 104 and the lower mold 105 are molding the workpiece 1, the conveying device 20 is away from the press device 10, and there is no possibility of mechanical interference. In such a time zone, it is not necessary for the press device 10 to follow the conveying device 20, and the slide 103 of the pressing device 10 is at an appropriate speed (for example, a speed suitable for molding the workpiece 1) regardless of the conveying device 20. ), The slide position command generator 141 may generate a slide position command.

プレス装置１０に対し、ワーク搬入用とワーク搬出用にそれぞれ独立した搬送装置２０が設置されるときは、以下のようにすればよい。
ワーク搬入用搬送装置がワークをプレスに搬入している時間帯にはプレス装置１０は搬入用搬送装置の動作に追従し、搬入用搬送装置の動作軌跡上の目標点に対応してスライド目標位置を決める。ワーク搬出用搬送装置がワークをプレスから搬出している時間帯にはプレス装置１０は搬出用搬送装置の動作に追従し、搬出用搬送装置の動作軌跡上の目標点に対応してスライド目標位置を決める。 When independent conveying devices 20 are installed for the work loading and unloading with respect to the press device 10, the following may be performed.
During the time period when the workpiece carrying device is carrying the workpiece into the press, the press device 10 follows the operation of the carrying device, and the slide target position corresponds to the target point on the operation locus of the carrying device. Decide. During the time period when the workpiece carrying device is unloading the workpiece from the press, the press device 10 follows the operation of the carrying device, and the slide target position corresponds to the target point on the movement locus of the carrying device. Decide.

搬送装置２０の動作軌跡、及びスライド１０３の目標位置移動軌跡は、多軸ロボット２０２やワーク把持ツール２０１の性能（例えばモータの回転数、駆動トルク、発熱の制限や機構の強度）、及びプレス装置１０の性能の範囲内で、プレス機械と搬送装置が機械的に干渉しないように決定する。干渉チェック機能を有する３次元ＣＡＤを使ってオフラインで決定する手段や、実際に搬送装置とプレス機械を動作させてみてオンラインで決定していく手段などがある。   The operation trajectory of the transport device 20 and the target position movement trajectory of the slide 103 are the performance of the multi-axis robot 202 and the workpiece gripping tool 201 (for example, the motor rotation speed, drive torque, heat generation limitation and mechanism strength), and the press device. Within a range of 10 performance, it is determined so that the press machine and the conveying device do not interfere mechanically. There are means for making an offline determination using a three-dimensional CAD having an interference check function, and means for making an online decision by actually operating a conveying device and a press machine.

上述した実施形態では、搬送装置がロボットで構成されている例を示したが、図３に示すように目標点の列を順次たどっていく手段で制御される搬送装置であれば、ロボットに限らず任意の搬送装置に上述した実施形態を適用可能である。 In the above-described embodiment, an example in which the transfer device is configured by a robot has been described. However, as long as the transfer device is controlled by means that sequentially follows a sequence of target points as illustrated in FIG. The above-described embodiment can be applied to any transfer device.

図５は、参考例によるサーボプレス設備の図であり、搬送装置として、搬送マスター信号に同期して搬送装置の各モーション軸が動作する例を示す。
この図に示すように、参考例のサーボプレス設備は、プレス装置１０、搬送装置３０、及び制御装置４０を備える。 Figure 5 is a diagram of a servo press installation according to reference example, as the conveying device, showing an example in which each motion axis is operation of the transfer device in synchronization with the conveyance master signal.
As shown in this figure, the servo press facility of the reference example includes a press device 10, a transport device 30, and a control device 40.

プレス装置１０は、サーボモータ（メインモータ１０１）でスライド１０３を駆動し、その位置をリアルタイムに制御可能なプレス機械である。
搬送装置３０は、プレス装置１０にワーク１を搬入及び搬出する装置である。
制御装置４０は、搬送装置３０を制御し、搬送装置３０の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出しプレス装置１０を制御する制御装置である。
制御装置４０は、搬送装置３０の検出された位置に対して、取り付けられた金型（上金型１０４）及び付属物を含むスライド１０３が搬送装置３０と機械的に干渉しないスライド１０３の位置又は位置範囲を計算するスライド位置計算手段４１を有する。
このスライド位置計算手段４１により、検出された搬送装置３０の位置に対しスライド１０３の干渉しない位置又は位置範囲を計算し、これを目標位置又は目標範囲として、スライド１０３の実際の位置が、目標位置に一致する、もしくは目標範囲内に入るようにプレス装置１０を制御する。 The press device 10 is a press machine that can drive a slide 103 with a servo motor (main motor 101) and control its position in real time.
The conveyance device 30 is a device that carries the workpiece 1 in and out of the press device 10.
The control device 40 is a control device that controls the press device 10 by controlling the transport device 30 and intermittently or continuously detecting the position on the operation trajectory of the transport device 30.
The controller 40 detects the position of the slide 103 where the attached mold (upper mold 104) and the slide 103 including the accessory do not mechanically interfere with the conveyor 30 with respect to the detected position of the conveyor 30. A slide position calculation means 41 for calculating a position range is provided.
The slide position calculation means 41 calculates a position or position range where the slide 103 does not interfere with the detected position of the transport device 30, and uses this as the target position or target range, and the actual position of the slide 103 is the target position. The press device 10 is controlled so as to match or fall within the target range.

プレス装置１０の構成は、制御装置４０にスライド位置許容範囲計算器１３１（説明は後述する）が追加された以外は上述の実施形態と同じであるので説明を略す。各構成要素に付した番号も上述の実施形態と同じである。
上述したスライド位置計算手段４１は、スライド位置許容範囲計算器１３１に内蔵されている。 Since the configuration of the press apparatus 10 is the same as that of the above-described embodiment except that a slide position allowable range calculator 131 (explained later) is added to the control apparatus 40, the description thereof is omitted. The number given to each component is also the same as in the above-described embodiment.
The above-described slide position calculation means 41 is built in the slide position allowable range calculator 131.

図５において、搬送装置３０は、ワーク把持ツール３０１、キャリッジ３０２、フィード機構３０３、フィードモータ３０４、リフト機構３０５、リフトモータ３０６、フィードエンコーダ３２１、及びリフトエンコーダ３２４からなる。   In FIG. 5, the transport device 30 includes a workpiece gripping tool 301, a carriage 302, a feed mechanism 303, a feed motor 304, a lift mechanism 305, a lift motor 306, a feed encoder 321, and a lift encoder 324.

ワーク１を把持するためのワーク把持ツール３０１は、キャリッジ３０２から支持されている。キャリッジ３０２をフィード方向（図中の左右方向）に動かすためのフィード機構３０３がフィードモータ３０４により駆動され、キャリッジ３０２をリフト方向（図中の上下方向）に動かすためのリフト機構３０５がリフトモータ３０６により駆動される。   A workpiece gripping tool 301 for gripping the workpiece 1 is supported from a carriage 302. A feed mechanism 303 for moving the carriage 302 in the feed direction (left and right direction in the figure) is driven by the feed motor 304, and a lift mechanism 305 for moving the carriage 302 in the lift direction (up and down direction in the figure). Driven by.

フィード機構やリフト機構としては、モータの回転をボールスクリューで直線動に変える手段や、モータの回転をギアで減速し、ピニオンラック方式により直線動に変える手段などがある。   As the feed mechanism and the lift mechanism, there are means for changing the rotation of the motor to a linear motion with a ball screw, and means for reducing the rotation of the motor with a gear and changing it to a linear motion by a pinion rack system.

図５において、制御装置４０は、上述したメインモータ制御器１２２、メインモータアンプ１２３、及びスライド位置指令生成器１４１の他に、スライド位置許容範囲計算１３１、フィードモータ制御器３２２、フィードモータアンプ３２３、リフトモータ制御器３２５、リフトモータアンプ３２６、搬送マスター信号発生器３４１、搬送装置位置指令生成器３４３、及び、搬送装置位置計算器３５１を備える。   In FIG. 5, the control device 40 includes a slide position allowable range calculation 131, a feed motor controller 322, and a feed motor amplifier 323 in addition to the main motor controller 122, the main motor amplifier 123, and the slide position command generator 141 described above. A lift motor controller 325, a lift motor amplifier 326, a transport master signal generator 341, a transport device position command generator 343, and a transport device position calculator 351.

搬送装置３０が希望する動作状態（正転、逆転、サイクルタイム変化など）に応じて動作軌跡に従って移動できるようにするため、搬送マスター信号発生器３４１が設けられており、希望する動作状態に応じて、時間変化する搬送マスター信号３４２を発生し、搬送装置位置指令生成器３４３へ出力する。   A transport master signal generator 341 is provided so that the transport device 30 can move according to the operation trajectory in accordance with the desired operation state (forward rotation, reverse rotation, cycle time change, etc.), and according to the desired operation state. Then, a transport master signal 342 that changes with time is generated and output to the transport apparatus position command generator 343.

搬送装置位置指令生成器３４３は、動作軌跡を示す情報、すなわち、搬送マスター信号３４２と搬送装置位置指令値（本例では、フィードとリフトの位置指令値）との関係、すなわちモーションカーブを記憶しており、入力された搬送マスター信号３４２の値に対応するフィードとリフトの位置指令値を、それぞれフィードモータ制御器３２２とリフトモータ制御器３２５へ出力する。   The transport device position command generator 343 stores information indicating an operation trajectory, that is, the relationship between the transport master signal 342 and the transport device position command value (in this example, the feed and lift position command values), that is, a motion curve. The feed and lift position command values corresponding to the input conveyance master signal 342 are output to the feed motor controller 322 and the lift motor controller 325, respectively.

図６は、搬送マスター信号と搬送装置の関係図である。この図において、（Ａ）は経過時間と搬送マスター信号の関係、（Ｂ）は搬送マスター信号とフィード位置指令値及びフィード位置との関係、（Ｃ）は搬送マスター信号とリフト位置指令値及びリフト位置との関係を示す。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the transfer master signal and the transfer apparatus. In this figure, (A) is the relationship between the elapsed time and the conveyance master signal, (B) is the relationship between the conveyance master signal, the feed position command value and the feed position, and (C) is the conveyance master signal, the lift position command value and the lift. The relationship with the position is shown.

例えば、搬送装置３０を一定のサイクルタイムで動作軌跡に沿って正転させたい場合、図６に示すように、搬送マスター信号発生器３４１は搬送装置３０のサイクルタイムＴを周期とし、周期内では一定レートで増加する搬送マスター信号３４２を発生する。
搬送装置位置指令生成器３４３は、フィードのモーションカーブに基づき、搬送マスター信号３４２に対応するフィード位置指令値を計算し、フィードモータ制御器３２２へ出力する。また、リフトのモーションカーブに基づき、搬送マスター信号３４２に対応するリフト位置指令値を計算し、リフトモータ制御器３２５へ出力する。 For example, when it is desired to rotate the transport device 30 along the operation trajectory at a constant cycle time, the transport master signal generator 341 uses the cycle time T of the transport device 30 as a cycle, as shown in FIG. A transport master signal 342 that increases at a constant rate is generated.
The transport device position command generator 343 calculates a feed position command value corresponding to the transport master signal 342 based on the feed motion curve, and outputs the feed position command value to the feed motor controller 322. Further, based on the lift motion curve, a lift position command value corresponding to the transport master signal 342 is calculated and output to the lift motor controller 325.

搬送装置位置指令生成器３４３にモーションカーブを保持させる手段としては、適当な間隔でサンプルした値をテーブルで記憶しその間を多項式やスプラインで補間する手段、カーブの全体もしくは適当に分割した区間ごとに関数で表現する手段などがある。   Means for holding the motion curve in the transport device position command generator 343 are: means for storing values sampled at appropriate intervals in a table and interpolating between them with a polynomial or a spline; for the entire curve or for each appropriately divided section There is a means to express it with a function.

図７は、搬送装置の作動状態と搬送マスター信号の関係を示す図である。この図において、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）はそれぞれ搬送装置の異なる作動状態における搬送マスター信号の時間に対する変化パターンを示す。
搬送装置３０を異なる動作状態で動かしたいときは、搬送マスター信号発生器３４１が発生する搬送マスター信号３４２の時間に対する変化パターンを変える。
例えば、搬送装置のサイクルタイムを変化させたい場合には、図７（Ａ）に示すように毎周期ごとに１周期の時間を変化させたり、図７（Ｂ）に示すように搬送マスター信号３４２の変化レートを連続的に変化させることにより実現できる。搬送装置３０を一時的に停止させたい場合には、図７（Ｃ）に示すように、搬送マスター信号３４２の変化レートをゼロにすれば、フィード方向位置指令値・リフト方向位置指令値は変化しなくなり、搬送装置３０は停止する。
搬送装置３０を動作軌跡に沿って逆転したい場合には、図７（Ｄ）に示すように、搬送マスター信号３４２を減少させればよい。 FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the operating state of the transport apparatus and the transport master signal. In this figure, (A), (B), (C), and (D) show change patterns with respect to time of the transport master signal in different operating states of the transport device.
When it is desired to move the transport device 30 in different operating states, the change pattern of the transport master signal 342 generated by the transport master signal generator 341 with respect to time is changed.
For example, when it is desired to change the cycle time of the transfer device, the time of one cycle is changed every cycle as shown in FIG. 7A, or the transfer master signal 342 as shown in FIG. 7B. This can be realized by continuously changing the change rate of. When it is desired to temporarily stop the conveyance device 30, as shown in FIG. 7C, if the change rate of the conveyance master signal 342 is set to zero, the feed direction position command value and the lift direction position command value change. The conveying device 30 stops.
When it is desired to reverse the conveyance device 30 along the operation trajectory, the conveyance master signal 342 may be decreased as shown in FIG.

以上で説明したように生成されたフィード位置指令値・リフト位置指令値に対し、搬送装置３０の実際のフィード位置・リフト位置が一致するように、以下のように制御が行われる。   Control is performed as follows so that the actual feed position / lift position of the transport device 30 matches the feed position command value / lift position command value generated as described above.

キャリッジ３０２のフィード（図中の左右方向）の位置を検出するために、フィードモータ３０４の回転角を検出するフィードエンコーダ３２１が設けられている。フィードモータ制御器３２２は、フィードエンコーダ３２１が検出したフィードモータ３０４の回転角をフィード機構３０３の寸法・構造に基づいて変換して得られるキャリッジ３０２のフィード位置と、搬送装置位置指令生成器３４３から与えられるフィード位置指令値とに基づいて、フィードモータ３０４に対するトルク指令値を生成する。フィードモータアンプ３２３は、フィードモータ３０４がトルク指令値に従ってトルクを発生するように、フィードモータ３０４へ供給される電流・電圧・電力を変化させる。リフト（図中の上下方向）に対しても、同様の構成と作用を有するリフトエンコーダ３２４、リフトモータ制御器３２５、リフトモータアンプ３２６が設けられている。   A feed encoder 321 that detects the rotation angle of the feed motor 304 is provided in order to detect the position of the carriage 302 in the feed (left-right direction in the figure). The feed motor controller 322 includes a feed position of the carriage 302 obtained by converting the rotation angle of the feed motor 304 detected by the feed encoder 321 based on the size and structure of the feed mechanism 303, and a conveyance device position command generator 343. Based on the supplied feed position command value, a torque command value for the feed motor 304 is generated. The feed motor amplifier 323 changes the current / voltage / power supplied to the feed motor 304 so that the feed motor 304 generates torque according to the torque command value. A lift encoder 324, a lift motor controller 325, and a lift motor amplifier 326 having the same configuration and action are provided for the lift (up and down direction in the figure).

以上の構成により、搬送装置位置指令生成器３４３から搬送装置位置指令値（この例では、フィードとリフトの位置指令値）が時々刻々与えられると、それに追従してキャリッジ３０２の位置（本例では、フィードとリフトの位置）が時々刻々変化するクローズドループ制御が行われる。ワーク把持ツール３０１はキャリッジ３０２と一定の位置関係を保つように保持されているので、把持ツール３０１の位置も搬送装置位置指令生成器３４３から与えられる搬送装置位置指令値に追従し、搬送装置位置指令生成器３４３に記憶された搬送マスター信号３４２と搬送装置位置指令値との関係に従って、動作軌跡上を動く。 With the above configuration, when a transport device position command value (in this example, feed and lift position command values) is given from the transport device position command generator 343 every moment, the position of the carriage 302 (in this example, in this example) follows. Closed loop control is performed in which the position of the feed and lift) changes from moment to moment. Since the workpiece gripping tool 301 is held so as to maintain a certain positional relationship with the carriage 302, the position of the gripping tool 301 also follows the transport device position command value given from the transport device position command generator 343, and the transport device position It moves on the operation locus according to the relationship between the transfer master signal 342 stored in the command generator 343 and the transfer device position command value.

上述したスライド位置計算手段４１は、スライド位置許容範囲計算器１３１に内蔵されている。
フィードエンコーダ３２１とリフトエンコーダ３２４で測定されたフィードとリフトの位置は搬送装置位置計算器３５１に入力される。搬送装置位置計算器３５１は、搬送装置の機構的寸法（キャリッジ３０２の駆動機構やワーク把持ツール３０１の機構的寸法や相互の位置関係）に基づいて、時々刻々の搬送装置位置を計算し、搬送装置位置信号３５２としてスライド位置許容範囲計算器１３１へ出力する。
搬送装置位置としては、搬送装置上の適当なポイント、例えばキャリッジ位置やワーク把持ツール位置を使用することができる。搬送装置上の複数のポイントを複合して、例えばキャリッジ位置とワーク把持ツール位置をペアにして搬送装置位置としてもよい。 The above-described slide position calculation means 41 is built in the slide position allowable range calculator 131.
The feed and lift positions measured by the feed encoder 321 and the lift encoder 324 are input to the transport device position calculator 351. The transport device position calculator 351 calculates the transport device position from time to time based on the mechanical dimensions of the transport device (the mechanical dimensions of the carriage 302 and the work gripping tool 301 and the mutual positional relationship). The device position signal 352 is output to the slide position allowable range calculator 131.
As the transfer device position, an appropriate point on the transfer device, for example, a carriage position or a workpiece gripping tool position can be used. A plurality of points on the transfer device may be combined, and for example, a carriage position and a workpiece gripping tool position may be paired as the transfer device position.

スライド位置許容範囲計算器１３１は、内蔵するスライド位置計算手段４１により、検出された搬送装置３０の位置に対しスライド１０３の位置又は位置範囲を計算し、これを目標位置又は目標範囲として、スライド１０３の実際の位置が、目標位置に一致する、もしくは目標範囲内に入るようにプレス装置１０を制御する。
すなわちスライド位置許容範囲計算器１３１は、搬送装置位置信号３５２で示される搬送装置位置に対し、スライド１０３及びそれに固定されている上金型１０４（もしスライド１０３といっしょに動く他の付属物があればそれも含め）が機械的に干渉しないスライド１０３の位置の範囲を計算し、スライド位置許容範囲信号１３２としてスライド位置指令生成器１４１へ出力する。 The slide position allowable range calculator 131 calculates the position or position range of the slide 103 with respect to the detected position of the transport device 30 by the built-in slide position calculation means 41, and uses this as the target position or target range. The press apparatus 10 is controlled so that the actual position is equal to the target position or falls within the target range.
In other words, the slide position allowable range calculator 131 has the slide 103 and the upper mold 104 fixed to the slide 103 (if there are other accessories moving together with the slide 103) with respect to the transport device position indicated by the transport device position signal 352. The range of the position of the slide 103 that does not interfere mechanically is calculated, and is output to the slide position command generator 141 as a slide position allowable range signal 132.

スライド位置指令生成器１４１は、スライド位置許容範囲１３２の範囲内でスライド１０３の位置指令値を生成しメインモータ制御器１２２へ出力する。   The slide position command generator 141 generates a position command value of the slide 103 within the allowable slide position range 132 and outputs it to the main motor controller 122.

以上説明したように生成されたスライド位置指令値に対し、プレス装置１０のスライド１０３の実際の位置が一致するように、上述の実施形態と同様に、エンコーダ１２１、メインモータ制御器１２２、メインモータアンプ１２３、及びメインモータ１０１によるクローズドループ制御が行われる。 As in the above-described embodiment, the encoder 121, the main motor controller 122, the main motor are set so that the actual position of the slide 103 of the press apparatus 10 matches the slide position command value generated as described above. Closed loop control is performed by the amplifier 123 and the main motor 101.

プレス装置１０、搬送装置３０のいずれにおいても、エンコーダ１２１，３２１，３２４としては、光学式エンコーダやレゾルバが使用可能である。モータアンプ１２３，３２３，３２６には、直流モータを使用する場合にはサイリスタレオナードやＩＧＢＴを使用したチョッパ方式、交流モータを使用する場合にはパワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴを使用したＰＷＭ方式のインバータ、等が使用できる。モータ制御器１２２，３２２，３２５の制御方法としては、ＰＩ、ＰＩＤ、ＩＰＤなどのフィードバック制御やフィードフォワード制御の組み合わせ等が使用できる。
ワーク把持ツール３０１としては、ワーク１を真空吸着する吸盤を取り付けたクロスバーや、ワーク１をはさみこむフィンガーなどが使用できる。 In any of the press device 10 and the conveyance device 30, an optical encoder or a resolver can be used as the encoders 121, 321, and 324. The motor amplifiers 123, 323, and 326 include a chopper type using a thyristor Leonard or IGBT when a DC motor is used, and a PWM type inverter using a power transistor, power MOSFET, or IGBT when using an AC motor. , Etc. can be used. As a control method of the motor controllers 122, 322, and 325, a combination of feedback control such as PI, PID, and IPD, feedforward control, and the like can be used.
As the workpiece gripping tool 301, a crossbar to which a suction cup that vacuum-sucks the workpiece 1 is attached, a finger that sandwiches the workpiece 1, or the like can be used.

図８は、フィード位置・リフト位置とスライド位置許容範囲の関係図である。この図において、Ａ１はフィード位置がＦ１、リフト位置がＬ１のときに、搬送装置とプレス機械（プレス装置１０）が干渉しないスライド位置許容範囲を示す。同様にＡ２，Ａ３はそれぞれフィード位置がＦ２，Ｆ３、リフト位置がＬ２，Ｌ３のときに、搬送装置３０とプレス装置１０が干渉しないスライド位置許容範囲を示す。   FIG. 8 is a relationship diagram between the feed position / lift position and the allowable slide position range. In this figure, A1 indicates the allowable slide position range where the conveying device and the press machine (press device 10) do not interfere when the feed position is F1 and the lift position is L1. Similarly, A2 and A3 indicate allowable slide position ranges where the conveyance device 30 and the press device 10 do not interfere when the feed positions are F2 and F3 and the lift positions are L2 and L3, respectively.

搬送装置３０の動作を基準としてプレス装置１０が追従動作するように、以下のようにスライド位置指令値を生成する。
搬送装置３０が動作するにつれ、搬送装置位置計算器３５１から搬送装置位置信号３５２がスライド位置許容範囲計算器１３１へ入力される。例えば、搬送装置位置信号３５２としてキャリッジ３０２のフィード位置・リフト位置を用いるものとすると、スライド位置許容範囲計算器１３１は、図８に示すように、時々刻々のキャリッジ３０２のフィード位置・リフト位置に対して、搬送装置３０とプレス装置１０が機械的に干渉しないようなスライド１０３の位置を計算しスライド位置許容範囲信号１３２として出力する。 The slide position command value is generated as follows so that the press device 10 follows the operation of the transport device 30 as a reference.
As the transport device 30 operates, a transport device position signal 352 is input from the transport device position calculator 351 to the slide position allowable range calculator 131. For example, assuming that the feed position / lift position of the carriage 302 is used as the transport device position signal 352, the slide position allowable range calculator 131 changes the feed position / lift position of the carriage 302 every moment as shown in FIG. On the other hand, the position of the slide 103 is calculated so that the conveyance device 30 and the press device 10 do not mechanically interfere with each other, and is output as a slide position allowable range signal 132.

スライド位置許容範囲の計算手段としては、例えば、あらかじめプレス装置１０（金型及び付属物を含む）と搬送装置の寸法形状を３Ｄ−ＣＡＤに入力して計算したり、搬送装置３０とプレス装置１０を手動でゆっくり動作させて現物あわせで測定することにより、さまざまな搬送装置位置に対し機械的干渉が生じないスライド１０３の高さ範囲をあらかじめ求めてテーブルに格納しておき、テーブルを参照して（必要があれば補間を行って）スライド位置許容範囲を求める手段や、プレス装置１０（金型及び付属物を含む）・搬送装置の寸法形状のデータがスライド位置許容範囲計算器１３１に格納されており、スライド位置許容範囲をリアルタイムに計算する手段がある。   As a means for calculating the allowable slide position range, for example, the size and shape of the press device 10 (including the mold and accessories) and the transport device are input to the 3D-CAD in advance, or the transport device 30 and the press device 10 are calculated. By manually operating the machine and measuring the actual product, the height range of the slide 103 that does not cause mechanical interference with respect to various transport device positions is obtained in advance and stored in the table. Means for obtaining an allowable slide position range (interpolating if necessary), and data on dimensions and shapes of the press device 10 (including the mold and accessories) and the conveying device are stored in the slide position allowable range calculator 131. There is a means for calculating the allowable slide position range in real time.

さらに異なる手段として、ワーク把持ツール３０１やキャリッジ３０２に光学式距離計や短距離用レーザやスポット光方式のレーザ距離計を取り付けて、スライド１０３や上金型１０４までの距離を時々刻々測定することにより、搬送装置３０とプレス装置１０が機械的に干渉しない余裕距離を計算してスライド位置許容範囲に換算する手段もある。   Further, as a different means, an optical distance meter, a short distance laser, or a spot light type laser distance meter is attached to the workpiece gripping tool 301 or the carriage 302, and the distance to the slide 103 or the upper mold 104 is measured every moment. Thus, there is also a means for calculating a margin distance in which the conveyance device 30 and the press device 10 do not mechanically interfere with each other, and converting the margin distance into a slide position allowable range.

図９は、スライド位置許容範囲とスライド位置指令値の関係図である。この図において、Ｈはスライド位置許容範囲の上限の時間変化、Ｌはスライド位置許容範囲の下限の時間、Ａは変化時刻ｔにおけるスライド位置許容範囲、Ｂ１〜Ｂ５はスライド位置指令値の変化を示している。   FIG. 9 is a relationship diagram between the allowable slide position range and the slide position command value. In this figure, H is the upper limit time change of the allowable slide position range, L is the lower limit time of the allowable slide position range, A is the allowable slide position range at the change time t, and B1 to B5 are changes in the slide position command value. ing.

スライド位置指令生成器１４１は、スライド位置許容範囲信号１３２が示すスライド位置許容範囲Ａ内で、適切なスライド位置指令値Ｂ（Ｂ１〜Ｂ５）を生成する。
例えば、ワーク１をプレス成型するためにスライド１０３が下降中であるが上金型１０４がワーク１にまだ接触していない間は、できるだけ高速で下降することが望ましいので、図９（Ａ）に示すように、もしスライド１０３の位置がスライド位置許容範囲内であればメインモータ１０１の性能が許す限りできるだけ高速にスライド１０３を下降させるようなスライド位置指令値Ｂ１とし、もしスライド１０３の位置がスライド位置許容範囲の下限に引っかかるのであれば、スライド位置許容範囲の下限をスライド位置指令値Ｂ２とすればよい。スライド１０３の位置がスライド位置許容範囲の上限に引っかかる場合は、異常と考えられ、搬送装置３０をすぐに停止する異常処理を行えばよい。 The slide position command generator 141 generates an appropriate slide position command value B (B1 to B5) within the allowable slide position range A indicated by the allowable slide position range signal 132.
For example, while the slide 103 is being lowered to press-mold the work 1, it is desirable that the upper mold 104 is lowered as fast as possible while the upper mold 104 is not yet in contact with the work 1. As shown in the figure, if the position of the slide 103 is within the allowable slide position range, the slide position command value B1 is set so that the slide 103 is lowered as fast as possible as the performance of the main motor 101 permits. If the lower limit of the allowable position range is caught, the lower limit of the allowable slide position range may be set as the slide position command value B2. When the position of the slide 103 is caught at the upper limit of the allowable slide position range, it is considered abnormal, and an abnormal process for immediately stopping the conveying device 30 may be performed.

上金型１０４がワーク１と接触しプレス成型加工を行っている間は、もしスライド１０３の位置がスライド位置許容範囲信号１３２の示すスライド位置許容範囲内であれば、図９（Ｂ）に示すように、プレス成型加工に適した速度でスライド１０３が動くようなスライド位置指令値Ｂ３とすればよい。
また図９（Ａ）又は図９（Ｃ）と同様、もしスライド１０３の位置がスライド位置許容範囲の下限もしくは上限に引っかかるのであれば、スライド位置許容範囲の下限もしくは上限をスライド位置指令値とすればよいが、プレス成型加工中には搬送装置３０はプレス装置１０と干渉しない位置にいることが普通であり、普通はスライド１０３の位置がスライド位置許容範囲の下限もしくは上限に引っかかることはない。 While the upper mold 104 is in contact with the workpiece 1 and performing press molding, if the position of the slide 103 is within the slide position allowable range indicated by the slide position allowable range signal 132, it is shown in FIG. Thus, the slide position command value B3 may be set such that the slide 103 moves at a speed suitable for press molding.
Similarly to FIG. 9A or FIG. 9C, if the position of the slide 103 is caught by the lower limit or upper limit of the allowable slide position range, the lower limit or upper limit of the allowable slide position range is used as the slide position command value. However, during the press molding process, the conveying device 30 is usually in a position where it does not interfere with the pressing device 10, and the position of the slide 103 does not normally get caught by the lower limit or the upper limit of the allowable slide position range.

プレス成型加工が終了した後は、できるだけ高速でスライド１０３を上昇させることが望ましいので、図９（Ｃ）に示すように、もしスライド１０３の位置がスライド位置許容範囲信号１３２の示すスライド位置許容範囲内であればメインモータ１０１の性能が許す限りできるだけ高速にスライド１０３を上昇させるようなスライド位置指令値Ｂ４とし、もしスライド１０３の位置がスライド位置許容範囲の上限に引っかかるのであれば、スライド位置許容範囲の上限をスライド位置指令値Ｂ５とすればよい。スライド１０３の位置がスライド位置許容範囲の下限に引っかかる場合は、異常と考えられ、搬送装置３０をすぐに停止する異常処理を行えばよい。   Since it is desirable to raise the slide 103 as fast as possible after the press molding process is completed, as shown in FIG. 9C, if the position of the slide 103 is the slide position allowable range indicated by the slide position allowable range signal 132, If it is within the range, the slide position command value B4 that raises the slide 103 as fast as possible as long as the performance of the main motor 101 permits is set. If the position of the slide 103 is caught at the upper limit of the allowable slide position range, the allowable slide position is set. The upper limit of the range may be the slide position command value B5. When the position of the slide 103 is caught at the lower limit of the allowable slide position range, it is considered abnormal, and an abnormality process for immediately stopping the conveying device 30 may be performed.

もし何らかの異常が発生して、プレス装置１０が搬送装置３０に追従する位置からずれた状態でプレス装置１０、搬送装置３０が停止した場合の復帰処理は以下のように行う。停止位置におけるフィードエンコーダ３２１，リフトエンコーダ３２４の測定値に基づいて、搬送装置位置計算器３５１は搬送装置位置を計算して搬送装置位置信号３５２として出力するので、それに対応したスライド位置許容範囲をスライド位置許容範囲計算器１３１で計算し、スライド１０３の位置が計算されたスライド位置許容範囲内に入るまでプレス装置１０のみ動かす。スライド１０３がスライド位置許容範囲内に入ったら、搬送装置３０を再起動させることにより、再びプレス装置１０が搬送装置３０に追従動作する。   If any abnormality occurs and the press device 10 and the transport device 30 stop in a state where the press device 10 deviates from the position following the transport device 30, the return processing is performed as follows. Based on the measured values of the feed encoder 321 and the lift encoder 324 at the stop position, the transport device position calculator 351 calculates the transport device position and outputs it as the transport device position signal 352, so that the slide position allowable range corresponding thereto is slid. Only the press apparatus 10 is moved until the position of the slide 103 is within the calculated slide position allowable range calculated by the position allowable range calculator 131. When the slide 103 is within the allowable slide position range, the press device 10 follows the transport device 30 again by restarting the transport device 30.

プレス装置１０に対し、ワーク搬入用とワーク搬出用に独立した搬送装置が設置されるときは、以下のようにすればよい。搬入用ワーク搬送装置と搬出用ワーク搬送装置のそれぞれに対し、図５に示す３０１〜３０６、３２１〜３２６、３４１〜３４３、３５１、３５２に相当する要素を独立に設ける。
搬入用搬送装置がワークをプレスに搬入している時間帯は、スライド位置許容範囲計算器１３１への入力として、搬入用搬送装置からの搬送装置位置信号を用い、搬出用搬送装置がワークをプレスから搬出している時間帯は、スライド位置許容範囲計算器１３１への入力として、搬出用搬送装置からの搬送装置位置信号を用いる。 When independent conveying devices are installed for the workpiece loading and unloading with respect to the pressing device 10, the following may be performed. Elements corresponding to 301 to 306, 321 to 326, 341 to 343, 351, and 352 shown in FIG. 5 are provided independently for each of the carry-in work transfer device and the carry-out work transfer device.
During the time period during which the carry-in transfer device carries the work into the press, the carry-out transfer device presses the work using the transfer device position signal from the carry-in transfer device as an input to the slide position allowable range calculator 131. In the time zone of carrying out, the transport device position signal from the carry-out transport device is used as an input to the slide position allowable range calculator 131.

搬送装置３０の動作軌跡は、ワーク把持ツール３０１を含む搬送装置３０の性能（例えばモータの回転数・駆動トルク・発熱の制限や機構の強度）の範囲内で、ワークを取り落としたりすることがなく、かつプレス機械もメインモータの性能の範囲内で動くことが可能であり機械的な干渉が生じないように決定する。干渉チェック機能を有する３次元ＣＡＤを使ってオフラインで決定する手段や、実際に搬送装置とプレス機械を動作させてみてオンラインで決定していく手段などがある。   The operation trajectory of the conveying device 30 is within the range of the performance of the conveying device 30 including the workpiece gripping tool 301 (for example, the number of rotations of the motor, driving torque, restriction of heat generation and strength of the mechanism), and the workpiece is not dropped off. In addition, it is determined that the press machine can move within the range of the performance of the main motor and no mechanical interference occurs. There are means for making an offline determination using a three-dimensional CAD having an interference check function, and means for making an online decision by actually operating a conveying device and a press machine.

この参考例では、搬送装置がフィードとリフトの２動作軸を有する場合の例を示したが、図６に示すように搬送マスター信号に基づいてモーションカーブに追従するように制御される搬送装置であれば、任意の構成、構造、動作軸数の搬送装置にこの参考例を適用可能である。例えば、フィードとリフトとクランプを有する３次元トランスファー機構や、ドッピン式と称されるようなリンク式のローダー、各種の産業用ロボットの機構、などが使用可能である。搬入側と搬出側で機構が異なっていてもよい。 In this reference example , an example in which the conveyance device has two motion axes of feed and lift is shown. However, as shown in FIG. 6, the conveyance device is controlled to follow the motion curve based on the conveyance master signal. If so, this reference example can be applied to a transfer device having an arbitrary configuration, structure, and number of operating axes. For example, a three-dimensional transfer mechanism having a feed, a lift and a clamp, a link type loader referred to as a doppin type, and various industrial robot mechanisms can be used. The mechanism may be different between the carry-in side and the carry-out side.

（実施形態、参考例に共通）
実施形態と参考例ではプレス機械と搬送装置が１台ずつの場合を示したが、以下のようにすることにより、複数のプレス機械と搬送装置で生産ラインを構成する場合にも本発明または参考例を適用可能である。 (Common to the embodiment and reference examples )
In the embodiment and the reference example , the case where there is one press machine and one transport device is shown. However, the present invention or the reference can be made even when a production line is configured by a plurality of press machines and transport devices by the following manner. Examples are applicable.

実施形態の場合、各プレス機械ごとにスライド位置指令生成器、各搬送装置ごとにロボットコントローラを設け、各プレス機械は、ワーク搬入が行われている間はワークを搬入している搬送装置の動作軌跡に追従するようにスライド目標位置を生成し、ワーク搬出が行われている間はワークを搬出している搬送装置の動作軌跡に追従するようにスライド目標位置を生成するようにすればよい。 In the case of the embodiment , a slide position command generator is provided for each press machine, and a robot controller is provided for each transfer device, and each press machine operates the transfer device that carries a workpiece while the workpiece is being loaded. The slide target position may be generated so as to follow the trajectory, and the slide target position may be generated so as to follow the operation trajectory of the transfer device that is carrying out the workpiece while the workpiece is being carried out.

参考例の場合、各プレス機械ごとにスライド位置許容範囲計算器・スライド位置指令生成器、各搬送装置ごとに搬送マスター信号発生器・搬送装置位置指令生成器・搬送装置位置計算器を設け、各プレス機械は、ワーク搬入が行われている間はワークを搬入している搬送装置からの搬送装置位置信号に基づいてスライド位置許容範囲を決定し、ワーク搬出が行われている間はワークを搬出している搬送装置からの搬送装置位置信号に基づいてスライド位置許容範囲を決定するようにすればよい。
いずれの場合にも、各搬送装置、各プレス機械は、一台ずつ異なる動作軌跡・スライド移動軌跡で動かすことが可能である。 In the case of the reference example , a slide position allowable range calculator / slide position command generator is provided for each press machine, and a transfer master signal generator / transfer device position command generator / transfer device position calculator is provided for each transfer device. The press machine determines the allowable slide position range based on the transfer device position signal from the transfer device that is loading the workpiece while the workpiece is being loaded, and unloads the workpiece while the workpiece is being unloaded The allowable slide position range may be determined on the basis of the transport device position signal from the transport device that is currently operating.
In any case, each transport device and each press machine can be moved one by one along different motion trajectories and slide movement trajectories.

上述した実施形態と参考例では、モータの回転を機構的にスライドの直線動に変換するサーボプレスを示したが、リニアモータを使用してスライドを駆動するサーボプレスにも適用可能である。 In the embodiment and the reference example described above, the servo press that mechanically converts the rotation of the motor into the linear motion of the slide is shown, but the present invention can also be applied to a servo press that drives a slide using a linear motor.

上述した実施形態と参考例では、スライドやフィード・リフトの位置検出手段として、モータの回転角をエンコーダで検出し、スライドやフィード・リフト駆動機構の寸法に基づいてスライドやフィード・リフトの位置に変換する例を示したが、スライドやフィード・リフトの位置を光学式リニアスケールや磁歪式リニアエンコーダで直接検出する手段も可能である。 In the embodiment and the reference example described above, as the position detection means of the slide and feed / lift, the rotation angle of the motor is detected by the encoder, and the position of the slide / feed / lift is determined based on the dimensions of the slide / feed / lift drive mechanism. Although an example of conversion is shown, means for directly detecting the position of the slide or feed / lift with an optical linear scale or a magnetostrictive linear encoder is also possible.

上述した実施形態と参考例では、エンコーダをモータ軸に取り付ける例を示したが、モータで駆動される機構の側にロータリーエンコーダないしリニアエンコーダを設けて位置を検出する手段も可能である。 In the embodiment and the reference example described above, an example in which the encoder is attached to the motor shaft has been described. However, a means for detecting a position by providing a rotary encoder or a linear encoder on the side of the mechanism driven by the motor is also possible.

上述した本発明と参考例の装置及び方法によれば、搬送装置２０，３０の動作軌跡は、速度や加速度が大きくなく搬送に適した軌跡とすることができるので、ワーク把持を安定化でき、搬送装置２０，３０の駆動機構や駆動モータをむやみに大きくする必要性を回避できる。 According to the above-described apparatus and method of the present invention and the reference example , the operation trajectory of the transfer devices 20 and 30 can be a trajectory suitable for transfer without a large speed and acceleration. It is possible to avoid the necessity of enlarging the drive mechanism and drive motor of the transporting devices 20 and 30.

また、搬送装置２０，３０に異常が発生した場合、搬送装置２０，３０との干渉を避けるようにスライド１０３が動作するので、機械的干渉による搬送装置及びプレス機械の破損可能性を低減することができる。   In addition, when an abnormality occurs in the conveying devices 20 and 30, the slide 103 operates so as to avoid interference with the conveying devices 20 and 30, so that the possibility of breakage of the conveying device and the press machine due to mechanical interference is reduced. Can do.

また、異常停止からの復帰動作を行うとき、搬送装置２０，３０の位置を基準としてプレス機械１０を動かして追従可能な位置へ移動させるので、復帰動作中にワークを把持している搬送装置は動く必要が無く、ワークを取り落としたりワークを損傷する可能性を低減できる。   Further, when performing a return operation from an abnormal stop, the press machine 10 is moved to a position where it can be followed based on the positions of the transfer devices 20 and 30, so that the transfer device that holds the workpiece during the return operation is There is no need to move, and the possibility of dropping the workpiece or damaging the workpiece can be reduced.

さらに、搬送装置２０，３０は制御装置の内部で生成する搬送装置固有の滑らかな動作軌跡で動作できるので、搬送装置がふらついたりすることがなく、搬送が安定して行える。   Further, since the transport devices 20 and 30 can operate with a smooth motion trajectory unique to the transport device generated inside the control device, the transport device does not fluctuate and can be transported stably.

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.

本発明によるサーボプレス設備の実施形態図である。It is an embodiment figure of the servo press installation by this invention. 本発明によるサーボプレス設備の制御方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control method of the servo press installation by this invention. 搬送装置２０の動作軌跡の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of an operation trajectory of the transport device 20. 搬送装置の動作軌跡とスライドの目標位置軌跡との関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between an operation locus of a transport device and a target position locus of a slide. 参考例によるサーボプレス設備の図である。It is a figure of the servo press installation by a reference example . 搬送マスター信号と搬送装置の関係図である。It is a related figure of a conveyance master signal and a conveying apparatus. 搬送装置の作動状態と搬送マスター信号の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the operation state of a conveying apparatus, and a conveyance master signal. フィード位置・リフト位置とスライド位置許容範囲の関係図である。It is a relationship diagram of a feed position / lift position and a slide position allowable range. スライド位置許容範囲とスライド位置指令値の関係図である。It is a relationship diagram of a slide position allowable range and a slide position command value.

符号の説明Explanation of symbols

１ ワーク、
１０ プレス装置（サーボプレス装置）、
２０，３０ 搬送装置、
４０ 制御装置、
４１ スライド位置計算手段 1 work,
10 Press device (servo press device),
20, 30 conveying device,
40 controller,
41 Slide position calculation means

Claims (2)

サーボモータでスライドを駆動しその位置をリアルタイムに制御可能なプレス装置と、該プレス装置にワークを搬入することと該プレス装置からワークを搬出することとの一方または両方を行う搬送装置と、該搬送装置の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出し、該プレス装置を搬送装置と機械的に干渉しないように制御する制御装置とを備え、
前記制御装置はスライド位置指令生成器を有し、
スライド位置指令生成器は、搬送装置の動作軌跡上の各目標点に対応するスライドの各目標位置を記憶しており、
搬送装置が各目標点に到達したことを示す目標点到達信号がスライド位置指令生成器に送られてくると、スライド位置指令生成器は、この目標点に対応する目標位置を出力し、
出力された目標位置に従ってスライドが動くように前記サーボモータを制御するメインモータ制御器を備える、ことを特徴とするサーボプレス設備。 A press device capable of driving a slide with a servo motor and controlling its position in real time ; a transport device that carries out one or both of loading a workpiece into the press device and unloading the workpiece from the press device ; and A controller for intermittently or continuously detecting the position on the operation trajectory of the transport device and controlling the press device so as not to mechanically interfere with the transport device ;
The control device has a slide position command generator,
The slide position command generator stores each target position of the slide corresponding to each target point on the operation trajectory of the transport device,
When a target point arrival signal indicating that the transport device has reached each target point is sent to the slide position command generator, the slide position command generator outputs a target position corresponding to this target point,
A servo press facility comprising a main motor controller that controls the servo motor so that the slide moves according to the output target position . サーボモータでスライドを駆動しその位置をリアルタイムに制御可能なプレス装置と、該プレス装置にワークを搬入することと該プレス装置からワークを搬出することとの一方または両方を行う搬送装置と、を備えるサーボプレス設備の制御方法であって、
搬送装置の動作軌跡上での位置を間欠的又は連続的に検出しプレス装置を搬送装置と機械的に干渉しないように制御する場合に、
スライド位置指令生成器により、搬送装置の動作軌跡上の各目標点に対応するスライドの各目標位置を記憶し、
搬送装置が各目標点に到達したことを示す目標点到達信号がスライド位置指令生成器に送られてくると、スライド位置指令生成器により、この目標点に対応する目標位置を出力し、
出力された目標位置に従ってスライドが動くように前記サーボモータを制御する、ことを特徴とするサーボプレス設備の制御方法。 A press device capable of driving a slide with a servo motor and controlling its position in real time; and a conveying device for carrying out one or both of loading a workpiece into the press device and unloading the workpiece from the press device ; A servo press facility control method comprising:
When controlling the position on the operation trajectory of the conveying device intermittently or continuously and controlling the press device so as not to mechanically interfere with the conveying device ,
The slide position command generator stores each target position of the slide corresponding to each target point on the operation trajectory of the transport device,
When a target point arrival signal indicating that the transport device has reached each target point is sent to the slide position command generator, the slide position command generator outputs a target position corresponding to this target point,
A control method of a servo press facility , wherein the servo motor is controlled so that the slide moves according to the output target position .
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