CN100574924C - 工件输送装置、工件输送装置的控制方法以及冲压生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工件输送装置，在分别驱动模具的冲压装置间使用既定的把持机构把持工件并输送上述工件，具有输送控制机构，该输送控制机构根据合成在工件输送方向上位于上游侧的冲压装置的模具位置即上游侧模具位置和位于下游侧的冲压装置的模具位置即下游侧模具位置而得到的合成目标值，控制上述把持机构的位置，上述输送控制机构设定合成目标值以使上述把持机构平滑地移动，由此可抑制冲压生产线中的工件输送装置的振动。

Description

工件输送装置、工件输送装置的控制方法以及冲压生产线

技术领域

本发明涉及工件输送装置、工件输送装置的控制方法以及冲压生产线。

本申请根据2005年6月6日在日本提出申请的特愿2005-165775号主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

以往，作为串联式冲压生产线中的冲压装置以及工件输送装置的控制方法，公知有相位差控制方式。该相位差控制方式中，将上游侧冲压装置的模具位置即冲压角和下游侧冲压装置的冲压角控制为具有既定的相位差，以使工件输送装置在输入/输出工件时不会与模具干涉。根据这样的相位差控制方式，可不停止上游侧冲压装置和下游侧冲压装置地输送工件，此外，由于可在上述冲压装置间用一台工件输送装置来顺畅地输送工件而不会与模具干涉，所以具有生产率高且装置成本低的优点。

例如，关于上述那样的使用相位差控制方式的控制方法的技术，在日本特开2004-195485号公报中公开。根据该技术，在从上流侧冲压装置输出工件时的模具干涉区间中，与上游侧冲压装置的冲压角同步地控制工件输送装置，此外，在将工件输入下游侧冲压装置时的模具干涉区间中，与下游侧冲压装置的冲压角同步地控制工件输送装置，进而在上述模具干涉区间以外的输送区间中，根据从既定的信号发生机构输出的控制信号而控制工件输送装置。通过设置这样的控制输送区间的信号发生机构，即便在上游侧以及/或者下游侧冲压装置停止时也可使工件输送装置动作，提高生产效率。

专利文献1：日本专利申请公开公报特开2004-195485号

但是，在上述现有技术中有下述问题：在模具干涉区间与输送区间的边界上，输入到工件输送装置的控制量会产生剧烈变动。该变动成为工件输送装置振动的原因，导致工件的掉落或者工件输送装置的故障。此外，为了抑制该工件输送装置的振动，考虑增强工件输送装置的机械刚性的方法，但由于刚性增强则可动部分的重量增加，所以用于使工件输送装置动作所消耗的能量变大，存在装置成本也增大的问题。本发明者考虑到今后的工件输送装置需要轻量化/小型化而降低消耗能量并且降低装置成本，从而提出本发明。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，目的在于不提高机械的刚性而抑制工件输送时的工件输送装置振动。

为了实现上述目的，本发明作为工件输送装置的第1解决方案而采用了下述方案，即，在分别驱动模具的冲压装置间使用既定的把持机构把持工件并输送上述工件，具有输送控制机构，该输送控制机构根据合成在工件输送方向上位于上游侧的冲压装置的模具位置即上游侧模具位置和位于下游侧的冲压装置的模具位置即下游侧模具位置而得到的合成目标值，控制上述把持机构的位置，上述输送控制机构设定合成目标值以使上述把持机构平滑地移动。

此外，本发明中，作为工件输送装置的第2解决方案而采用了下述方案，即在上述第1解决方案中，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构将合成目标角θr设定为合成目标值，该合成目标角θr通过将上述上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd代入与上述两者的相位差Δθp以及加权系数W有关的下述合成式(1)中而得到，

θr＝W·θu+(1-W)·(θd+Δθp)......(1)。

此外，本发明中，作为工件输送装置的第3解决方案而采用了下述方案，即在上述第1解决方案中，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构根据上游侧冲压角θu求出上述把持机构的第1坐标(Xu、Yu)，并且根据下游侧冲压角θd求出上述把持机构的第2坐标(Xd、Yd)，将合成目标坐标(Xr、Yr)设定为合成目标值，该合成目标坐标(Xr、Yr)通过将上述第1坐标(Xu、Yu)以及第2坐标(Xd、Yd)代入与加权系数W有关的下述合成式(4)、(5)中而得到，

Xr＝W·Xu+(1-W)Xd......(4)

Yr＝W·Yu+(1-W)Yd......(5)。

此外，本发明中，作为工件输送装置的第4解决方案而采用了下述方案，即在上述第2或第3解决方案中，加权系数W是以上游侧冲压角θu为变量的减小且连续的函数的值。

此外，本发明中，作为工件输送装置的第5解决方案而采用了下述方案，即在上述第1解决方案中，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构通过根据从各冲压装置提供的上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd搜索下述表而设定上述合成目标值，在该表中，以上述上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd为变量而预先设定了合成目标值。

此外，本发明中，作为工件输送装置的第6解决方案而采用了下述方案，即在上述第1解决方案中，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构根据上述上游侧冲压角θu求出上述把持机构的第1坐标(Xu、Yu)而作为运算值，并且根据下游侧冲压角θd求出上述把持机构的第2坐标(Xd、Yd)而作为运算值，通过根据上述运算值搜索下述表而设定上述合成目标值，在该表中，以上述第1坐标(Xu、Yu)以及第2坐标(Xd、Yd)为变量而预先设定了合成目标值。

另一方面，本发明作为工件输送装置的控制方法的第1解决方案而采用了下述方案，即，一种工件输送装置的控制方法，在分别驱动模具的冲压装置间使用既定的把持机构把持工件而输送上述工件，具有下述工序：根据合成在工件输送方向上位于上游侧的冲压装置的模具位置即上游侧模具位置和位于下游侧的冲压装置的模具位置即下游侧模具位置而得到的合成目标值控制上述把持机构的位置，在上述工序中，设定合成目标值以使上述把持机构平滑地移动。

进而，本发明作为冲压生产线的第1解决方案而采用了下述方案，即，一种冲压生产线，具有按既定间隔配置并分别驱动模具的多个冲压装置、和设置在上游侧冲压装置与下游侧冲压装置之间并采用上述工件输送装置解决方案1～6中的任一项进行工件的输送的工件输送装置。

根据本发明，工件输送装置在分别驱动模具的冲压装置间使用既定的把持机构把持工件并输送上述工件，其特征在于，具有输送控制机构，该输送控制机构根据合成上游侧模具位置和下游侧模具位置而得到的合成目标值，控制上述把持机构的位置，上述输送控制机构设定合成目标值以使上述把持机构平滑地移动。即，通过使上述把持机构平滑地移动可防止上述把持机构急剧地加减速，可抑制工件输送装置的振动。此外，由此可防止工件的脱落或工件输送装置的机械刚性弱的部分损坏(即，无需增强工件输送部R的机械刚性)。

附图说明

图1是表示具有本发明第1实施方式的工件输送装置的相位差控制方式的串联式冲压生产线的构成的示意图。

图2是表示该第1实施方式的上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd与输送路径H上的工件把持部r11的位置的关系的时间图。

图3A是表示本实施方式的上游侧冲压角θu与下游侧冲压角θd的时间变化的图。

图3B是表示实际冲压生产线的上游侧冲压角θu与下游侧冲压角θd的时间变化的图。

图4是该第1实施方式的目标值运算部c1的动作流程图。

图5是该第1实施方式的加权函数W(θu)的特性图。

图6是该第2实施方式的目标值运算部c1的动作流程图。

图7A是表示该第1以及第2实施方式的加权函数W(θu)的变形例的图。

图7B是表示该第1以及第2实施方式的加权函数W(θu)的另一变形例的图。

图7C是表示该第1以及第2实施方式的加权函数W(θu)的另一变形例的图。

附图标记说明：

A...上游侧冲压装置、B...下游侧冲压装置、WC...工件输送装置、C...控制部、c1...目标值运算部、c2...伺服马达驱动器、R...工件输送部、r11...工件把持部、P...工件

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照附图说明本发明的第1实施方式。

图1是表示具有该第1实施方式的工件输送装置的相位差控制方式的串联式冲压生产线的构成的示意图。该图中，附图标记A是上游侧冲压装置、B是下游侧冲压装置、WC是工件输送装置、P是工件。此外，工件输送装置WC包括具有目标值运算部c1以及伺服马达驱动器c2的控制部C、和工件输送部R。另外，图1中，以工件P的进给(送出)方向为X轴，以升降(垂直)方向为Y轴。

如图1所示，上游侧冲压装置A和下游侧冲压装置B隔着工件输送区间而分离设置，利用设置在上述工件输送区间中的工件输送装置WC(具体而言为工件把持部r11)从上游侧冲压装置A通过输送路径H(上游点Up～下游点Dp)向下游侧冲压装置B输送工件P。在实际的串联式冲压生产线中，在下游侧冲压装置B的更下游侧也以相同的构成配置多个冲压装置，但在本实施方式中省略。

上游侧冲压装置A包括冲压主齿轮a1、冲压杆a2、模具安装部(滑块)a3、上游侧模具a4、工件载置台a5以及上游侧冲压角检测器a6。冲压主齿轮a1与冲压杆a2的一端相对于XY平面的垂直轴转动自如地连接，冲压杆a2的另一端与滑块a3也同样相对于XY平面的垂直轴而旋转自如地连接。这样的冲压主齿轮a1、冲压杆a2以及滑块a3构成曲柄机构，通过冲压主齿轮a1的旋转驱动，滑块a3在Y轴方向上往复驱动。上游侧模具a4安装在滑块a3的下部，与滑块a3同样地在Y轴方向上往复运动。工件载置台a5是用于冲压工件P的载置台，利用上游侧模具a4冲压该工件载置台a5上的工件P而进行成形。上游侧冲压角检测器a6为例如编码器，检测冲压主齿轮a1的旋转角(上游侧冲压角)θu而向目标值运算部c1输出表示上述上游侧冲压角θu的上游侧冲压角信号d1。该上游侧冲压角θu表示上游侧模具a4的Y轴方向的位置。

下游侧冲压装置B包括冲压主齿轮b1、冲压杆b2、滑块b3、下游侧模具b4、工件载置台b5以及下游侧冲压角检测器b6，与上述上游侧冲压装置A相同的构成元件省略说明。在此，下游侧冲压角检测器b6检测冲压主齿轮b1的旋转角(下游侧冲压角)θd而向目标值运算部c1输出表示上述下游侧冲压角θd的下游侧冲压角信号d2。

另外，虽未图示，但上游侧冲压装置A以及下游侧冲压装置B分别具有用于使冲压主齿轮a1以及冲压主齿轮b1旋转的驱动装置，这些冲压主齿轮a1以及冲压主齿轮b1被以既定的相位差(计划相位差Δθp)旋转驱动。

工件输送部R是具有V字形平行连杆机构的工件输送用机械臂，包括V字形基座部r1、第1滚珠丝杠r2、第1伺服马达r3、第1滑块r4、第2滚珠丝杠r5、第2伺服马达r6、第2滑块r7、第1连杆臂r8、第2连杆臂r9、第3连杆臂r10以及工件把持部r11。

V字形基座部r1是呈左右对称的V字形的机械臂用的基座部件，安装在未图示的冲压支架上设置的臂部上，或通过从顶板吊下等方式设置在上游侧冲压装置A以及下游侧冲压装置B之间。上述第1滚珠丝杠r2、第1伺服马达r3以及第1滑块r4构成直线运动致动器，借助与第1滚珠丝杠r2连接的第1伺服马达r3的旋转而直线驱动第1滑块r4。此外，第2滚珠丝杠r5与第2伺服马达r6以及第2滑块r7同样构成直线运动致动器，借助与第2滚珠丝杠r5连接的第2伺服马达r6的旋转而直线驱动第2滑块r7。这些直线运动致动器左右对称地设置在V字形基座部r1上，根据从控制部C的伺服马达驱动器c2输入到第1伺服马达r3以及第2伺服马达r6的第1伺服马达驱动信号d4以及第2伺服马达驱动信号d5，来分别独立地进行驱动控制。

此外，第1连杆臂r8以及第2连杆臂r9的一端可相对于XY平面的垂直轴旋转地连接在第1滑块r4上，另一端同样可相对于XY平面的垂直轴旋转地连接在工件保持部r11上。另一方面，第3连杆臂r10的一端可相对于XY平面的垂直轴旋转地连接在第2滑块r7上，另一端与第2连杆臂r9的另一端一起同样可相对于XY平面的垂直轴旋转地连接在工件把持部r11上。另外，上述第1连杆臂r8、第2连杆臂r9以及第3连杆臂r10的臂长相等，第1连杆臂r8和第2连杆臂r9平行地连接。在该工件把持部r11的下部，设置用于吸附把持工件P的真空吸附杯。

如上所述，第1滑块r4、第2滑块r7、第1连杆臂r8、第2连杆臂r9、第3连杆臂r10以及工件把持部r11构成连杆机构，通过在控制部C的控制下分别独立地直线驱动第1滑块r4以及第2滑块r7，控制工件把持部r11在输送路径H上的XY坐标(目标输送位置)。

在控制部C中，目标值运算部c1存储以上游侧冲压角θu为变量的加权函数W(θu)，通过将从上游侧冲压角信号d1得到的上游侧冲压角θu代入上述加权函数W(θu)中而计算加权系数W，并根据与上游侧冲压角θu、下游侧冲压角θd、预先存储的计划相位差Δθp以及上述加权系数W有关的下述合成式(1)计算合成目标角θr。

θr＝W·θu+(1-W)·(θd+Δθp)......(1)

进而，目标值运算部c1存储规定工件把持部r11的目标输送位置即工件把持部r11在输送路径H上的XY坐标的运动曲线函数，通过将由上述合成式(1)计算出的合成目标角θr代入上述运动曲线函数中而求取工件把持部r11的目标输送位置，将上述目标输送位置转换为第1伺服马达r3以及第2伺服马达r6的目标旋转角，并将表示上述目标旋转角的目标旋转角信号d3输出到伺服马达驱动器c2中。另外，上述的加权函数W(θu)、计划相位差Δθp以及运动曲线函数的详细情况如后所述。

伺服马达驱动器c2，根据上述目标旋转角信号d3而将用于驱动第1伺服马达r3的第1伺服马达驱动信号d4输出到第1伺服马达r3中，此外，将用于驱动第2伺服马达r6的第2伺服马达驱动信号d5输出到第2伺服马达r6。

接着，对具有上述那样的结构的工件输送装置WC的相位差控制方式的串联式冲压生产线的动作进行说明。

在相位差控制方式的串联式冲压生产线中，进行控制以使上游侧冲压角θu与下游侧冲压角θd具有一定的相位差(计划相位差)Δθp。图2是表示这样进行了相位差控制的上游侧模具a4以及下游侧模具b4和工件把持部r11的动作的时间图。该图中，横轴是上游侧冲压角θu，附图标记1表示上游侧模具a4的Y轴方向变位、2表示下游侧模具b4的Y轴方向变位、3表示输送路径H上的工件把持部r11的X轴方向变位、4表示输送路径H上的工件把持部r11的Y轴方向变位。

图2中，在工序11中，工件把持部r11随着上游侧模具a4向上死点T1上升而向上游侧冲压装置A的工件载置台a5(上游点)移动，吸附把持工件载置台a5上的冲压成形结束了的工件P。在工序12中，工件把持部r11在吸附把持着工件P的状态下向下游侧冲压装置B移动，在下游侧模具b4位于上死点T2附近期间，到达下游侧冲压装置B的工件载置台b5(下游点)而输入工件P。在工序13中，由于上游侧模具a4位于下死点B1附近，所以工件把持部r11在上游侧冲压装置A和下游侧冲压装置B的中间位置待机。通过反复进行以上工序来平滑地进行工件P的输送，而上游侧模具a4以及下游侧模具b4与工件把持部r11不会干涉。计划相位差Δθp预先设定为下述值，即、使工件把持部r11与上游侧模具a4以及下游侧模具b4不会干涉且生产效率最高的值。

如图2所示，上游侧模具a4以及下游侧模具b4在Y轴上的位置、与工件把持部r11在输送路径H上的位置即目标输送位置的关系唯一地确定，上述目标输送位置可由以上游侧冲压角θu为变量的函数Fx(θu)、Fy(θu)表示。在此，Fx(θu)是表示X坐标的函数，Fy(θu)是表示Y坐标的函数。把这样将上游侧冲压角θu和工件把持部r11的目标输送位置对应起来的函数Fx(θu)、Fy(θu)称为工件把持部r11的运动曲线函数，将作为变量的上游侧冲压角θu称为同步对象角。

这样的计划相位差Δθp以及运动曲线函数是通过模拟图2的动作而预先设定的。因此，在实际进行工件把持部r11的输送控制时，只要检测到上游侧冲压角θu就代入上述运动曲线函数而计算工件把持部r11的目标输送位置，由此可进行图2所示的平滑的相位差控制。

上述模拟，以上游侧模具a4以及下游侧模具b4在Y轴上的位置与工件把持部r11的目标输送位置之间的唯一关系不被破坏、上游侧冲压角θu＝下游侧冲压角θd+计划相位差Δθp一直成立为前提。但是，在实际的冲压生产线中，由于冲压工件P时产生的模具的移动速度的减慢、上游侧冲压装置A与下游侧冲压装置B的相位差控制的控制误差等原因，上述唯一的关系会遭到破坏，计划相位差Δθp与由模拟求得的值相比发生变化。

图3A以及图3B表示计划相位差Δθp随时间的变化。图3A表示由模拟得到的理想的上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd随时间的变化，该情况下，如图所示，计划相位差Δθp总是不变的。图3B表示实际的冲压生产线上的上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd随时间的变化。

在图3B的情况下，即在θu＝θd+Δθp不成立时，从按照模拟而以上游侧冲压角θu为同步对象角的运动曲线函数求得工件把持部r11的目标输送位置，若使工件把持部r11移动到该XY坐标处，则下游侧模具b4与工件把持部r11有可能干涉。而如果为了防止这样的工件把持部r11与下游侧模具b4的干涉，在工件把持部r11接近与下游侧模具b4干涉的干涉区域时，瞬间地将同步对象角从上游侧冲压角θu切换为下游侧冲压角θd，则在工件把持部r11上会发生急剧的加减速而发生振动，有可能发生工件P脱落或工件输送部R的机械刚性弱的部分损坏的情况。

因此，本第1实施方式中的工件输送装置WC中，取代同步对象角而使用下述合成目标角θr。以下，使用图4所示的动作流程图详细说明计算该合成目标角θr的目标值运算部c1的动作。

首先，目标值运算部c1从上游侧冲压角检测器a6获得上游侧冲压角信号d1即上游侧冲压角θu，此外还从下游侧冲压角检测器b6获得下游侧冲压角信号d2即下游侧冲压角θd(步骤S1)。

接着，目标值运算部c1将上游侧冲压角θu代入加权函数W(θu)中而计算加权系数W(步骤S2)。该加权函数W(θu)如图5所示，是以上游侧冲压角θu为变量的余弦函数。在此，作为变量的上游侧冲压角θu表示工件把持部r11的目标输送位置。因此，如该图可知，加权系数W具有下述特性，即在工件把持部r11位于上游点Up附近时大(最大时W＝1)，随着工件把持部r11接近下游点Dp附近而平滑且连续地减少(最小时W＝0)。

而且，目标值运算部c1，从在步骤S2中求得的加权系数W、上游侧冲压角θu、下游侧冲压角θd以及计划相位差Δθp而根据上述合成式(1)计算合成目标角θr(步骤S3)。从图5以及上述合成式(1)可知，在工件把持部r11位于上游点时，加权系数W为1，所以合成目标角θr与上游侧冲压角θu相等。而且，合成目标角θr随着工件把持部r11向下游点移动而沿着加权函数W(θu)的特性平滑地变化，若工件把持部r11到达下游点则加权系数变为0，所以合成目标角θr与下游侧冲压角θd+计划相位差Δθp的值相等。即，在上游点附近合成目标角θr中的上游侧冲压角θu的权重增加，随着朝向下游点移动，上游侧冲压角θu的权重平滑地减少。

因此，通过取代同步对象角而将该合成目标角θr代入上述运动曲线函数，在上游点附近，可防止上游侧模具a4与工件把持部r11的干涉，在下游点附近，可防止下游侧模具b4与工件把持部r11干涉。进而，在上游点与下游点的中间位置上，由于合成目标角θr按照权重函数W(θu)的特性而平滑地变化，所以可抑制工件把持部r11的振动。

目标值运算部c1如上所述在步骤S3中算出合成目标角θr后，将合成目标角θr代入预先存储的运动曲线函数{X＝Fx(θu)、Y＝Fy(θu)}中，由此计算工件把持部r11的目标输送位置(步骤S4)。

接着，目标值运算部c1使用转换函数将如上所述地求得的工件把持部r11的目标输送位置转换为第1伺服马达r3以及第2伺服马达r6的目标旋转角(步骤S5)。在此，以第1伺服马达r3的目标旋转角为θm1，以转换函数为Gm1(X，Y)，此外，以第2伺服马达r6的目标旋转角为θm2，以转换函数为Gm2(X，Y)，则这些目标旋转角θm1以及目标旋转角θm2由下述转换式(2)、(3)表示。另外，转换函数Gm1(X，Y)以及Gm2(X，Y)可由工件输送部R的构造(第1滚珠丝杠r2以及第2滚珠丝杠r5的长度及直径、第1连杆臂r8、第2连杆臂r9以及第3连杆臂r10的长度等)唯一地确定。

θm1＝Gm1(X，Y)......(2)

θm2＝Gm2(X，Y)......(3)

然后，目标值运算部c1将表示上述目标旋转角θm1、θm2的目标旋转角信号d3输出到伺服马达驱动器c2中(步骤S6)，伺服马达驱动器c2根据上述目标旋转角信号d3而生成第1伺服马达驱动信号d4并输出到第1伺服马达r3，此外，生成第2伺服马达驱动信号d5而输出到第2伺服马达r6。

第1伺服马达r3，根据上述第1伺服马达驱动信号d4而转动目标旋转角θm1来驱动第1滑块r4，此外，第2伺服马达r6根据上述第2伺服马达驱动信号d5而转动目标旋转角θm2来驱动第2滑块r7。由此，工件把持部r11移动到目标输送位置。

目标值运算部c1，通过反复进行上述步骤S1～S6的动作而根据上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd的变化计算合成目标角θr，控制工件把持部r11的目标输送位置。

如上所述，根据本第1实施方式的工件输送装置WC，通过使用加权函数W(θu)，以在上游侧增加上游侧冲压角θu的权重，而随着朝向下游侧移动，上游侧冲压角θu的权重平滑地减少的特性来求取合成目标角θr，通过与该合成目标角θr同步地控制工件把持部r11的目标输送位置，可抑制工件把持部r11的振动，并且可平滑地进行工件P的输送而上游侧模具a4以及下游侧模具b4与工件把持部r11不会干涉。此外，可由此防止工件P的脱落或工件输送部R的机械刚性弱的部分损坏(即，无需增强工件输送部R的机械刚性)。

(第2实施方式)

接着，说明本发明的第2实施方式。在该第2实施方式中，说明用于计算目标输送位置的其他方法。而且，由于该第2实施方式的装置结构与第1实施相同，所以省略说明，以下主要说明目标植运算部c1的动作。

图6是该第2实施方式的目标值运算部c1的动作流程图。首先，与第1实施方式相同，目标值运算部c1从上游侧冲压角检测器a5获得上游侧冲压角θu，此外，从下游侧冲压角检测器b6获得下游侧冲压角θd(步骤S10)。

接着，目标值运算部c1，通过将在上述步骤S10中获得的上游侧冲压角θu代入运动曲线函数{Fx(θu)、Fy(θu)}而求得第1坐标(Xu，Yu)＝{Fx(θu)、Fy(θu)}，并且通过用下游侧冲压角θd+计划相位差Δθp代替上游侧冲压角θu而代入上述运动曲线函数{Fx(θu)、Fy(θu)}，求得第2坐标(Xd，Yd)＝{Fx(θd+Δθp)、Fy(θd+Δθp)}(步骤S11)。

如第1实施方式所述，若为上游侧冲压角θu＝下游侧冲压角θd+计划相位差Δθp一直成立的理想的冲压生产线，则上述第1坐标(Xu，Yu)与第2坐标(Xd，Yd)应该相等。因此，这样的理想情况下，只要将第1坐标(Xu，Yu)或第2坐标(Xd，Yd)的任一个选作目标输送位置并控制工件把持部r11移动到上述目标输送位置，即可不与上游侧模具a4以及下游侧模具b4干涉地输送工件P。

但是，如上所述，在实际的冲压生产线中，由于工件P冲压时产生的模具移动速度的减少、上游侧冲压装置A与下游侧冲压装置B的相位差控制中的控制误差等，上游侧冲压角θu＝下游侧冲压角θd+计划相位差Δθp这一唯一的关系被破坏，计划相位差Δθp与由模拟求得的值相比会发生变化。因此，上述第1坐标(Xu，Yu)和第2坐标(Xd，Yd)变为相互不同的坐标，例如若选择第1坐标(Xu，Yu)作为目标输送位置而控制工件把持部r11移动到上述目标输送位置，则由于下游侧模具b4的位置与上述目标输送位置之间的唯一关系已经不成立了，所以工件把持部r11与下游侧模具b4有可能干涉。此外，相反地将第2坐标(Xd，Yd)选作目标输送位置的情况也同样，工件把持部r11与上游侧模具a4有可能干涉。

因此，与第1实施方式同样地，目标值运算部c1通过将上游侧冲压角θu代入图5的加权函数W(θu)中而计算加权系数W(步骤S12)，并通过下述合成式(4)、(5)分别合成上述第1坐标(Xu，Yu)和第2坐标(Xd，Yd)的X坐标以及Y坐标，由此计算合成目标坐标(Xr，Yr)(步骤S13)。

Xr＝W·Xu+(1-W)Xd......(4)

Yr＝W·Yu+(1-W)Yd......(5)

通过将上述合成目标坐标(Xr，Yr)用作工件把持部r11的目标输送位置，在上游侧冲压装置A附近(加权系数W接近1)，以上游侧冲压角θu作为同步对象角的第1坐标(Xu，Yu)的权重增加，从而防止与上游侧模具a4的干涉，此外，在下游侧冲压装置B附近(加权系数W接近0)，以下游侧冲压角θd+Δθp作为同步对象角的第2坐标(Xd，Yd)的权重增加，从而防止与下游侧模具b4干涉，进而，随着工件把持部r11从上游侧冲压装置A向下游侧冲压装置B移动，上述加权系数W以图5所示的特性平滑地变化，所以可抑制工件把持部r11的振动。

而且，目标值运算部c1，与第1实施方式同样地使用下述转换式(6)、(7)将如上所述求得的工件把持部r11的合成目标坐标(Xr，Yr)转换为第1伺服马达r3以及第2伺服马达r6的目标旋转角(步骤S14)。在此，以第1伺服马达r3的目标旋转角为θm1，以转换函数为Gm1(Xr，Yr)，此外，以第2伺服马达r6的目标旋转角为θm2，转换函数为Gm2(Xr，Yr)。

θm1＝Gm1(Xr，Yr)......(6)

θm2＝Gm2(Xr，Yr)......(7)

然后，目标值运算部c1将表示上述目标旋转角θm1、θm2的目标旋转角信号d3输出到伺服马达驱动器c2中(步骤S15)，伺服马达驱动器c2根据上述目标旋转角信号d3而生成第1伺服马达驱动信号d4以及第2伺服马达驱动信号d5并输出到第1伺服马达r3以及第2伺服马达r6。

第1伺服马达r3，根据上述第1伺服马达驱动信号d4而旋转目标旋转角θm1来直线驱动第1滑块r4，此外，第2伺服马达r6根据上述第2伺服马达驱动信号d5而旋转目标旋转角θm2来直线驱动第2滑块r7。由此，工件把持部r11移动到合成目标坐标(Xr，Yr)。

根据上述的第2实施方式，与第1实施方式相同，可抑制工件把持部r11的振动，并且可平滑地进行工件P的输送而上游侧模具a4以及下游侧模具b4不会与工件把持部r11干涉。

另外，本发明不限定于上述实施方式，可考虑例如以下的变形例。

(1)在上述第1以及第2实施方式中，作为加权函数W(θu)定义为余弦函数，但不限定于此，也可为图7A所示的单调减少且具有连续性的函数。此外，也可如图7B所示以直线的组合来定义。除此之外，只要是具有上游点Up附近上游侧冲压角θu的权重增加并且在下游点Dp附近上游侧冲压角θu的权重减少的特性即可用作加权函数W(θu)。但是，具有剧烈变化而会导致工件把持部r11上发生振动的函数不能用作加权函数W(θu)。

例如，作为可用作加权函数W(θu)的函数，可举出S形(sigmoid)逻辑(logistic)函数、S形理查德(Richards)函数、S形威布尔(Weibull)函数等S形函数，或者Boltzman函数、Hill函数、Gompertz函数等。

此外，作为加权函数W(θu)，也可是用凸轮曲线表示的函数。作为凸轮曲线，可使用例如变形梯形曲线、变形正弦曲线、3次～5次的多项式曲线等。另外，将上述函数或曲线用作加权函数W(θu)时，当然以上游侧冲压角θu作为变量。

进而，加权函数W(θu)也可像图7C所示那样，不是上游侧冲压角θu的函数而是常数。例如，若使W＝0.5，则根据上述合成式(1)，上游侧冲压角θu和下游侧冲压角θd+Δθp总是以均等的比例合成，所以可将图3B所示的计划相位差Δθp的变化的影响平均化而将该影响减轻，可降低工件把持部r11与模具干涉的可能性。

(2)在上述第1实施方式中，定义加权函数W(θu)并通过代入上游侧冲压角θu而计算加权系数W，之后根据上述合成式(1)求得合成目标角θr，但不限定于此，可将上述合成目标角θr预先设定为以上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd为变量的表格，并根据从各冲压装置提供的上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd而从上述表格中搜索合成目标角θr。此外，在第2实施方式中也一样，可将合成目标坐标(Xr，Yr)预先设定为以第1坐标(Xu，Yu)以及第2坐标(Xd，Yd)为变量的表格(例如，设定用于求得合成目标坐标的表格和用于求得Yr的表格)，根据从各冲压装置提供的上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd而从运动曲线函数计算出第1坐标(Xu，Yu)以及第2坐标(Xd，Yd)，之后从上述两个表格中搜索合成目标坐标(Xr，Yr)。

(3)在上述第1以及第2实施方式中，加权函数W(θu)的变量使用上游侧冲压角θu，但不限定于此，例如也可使用下游侧冲压角θd。或者，也可使用上游侧冲压角θu或者下游侧冲压角θd除以其旋转速度所得的时间等，只要是表示工件把持部r11的目标输送位置的变量即可。

(4)在上述第1以及第2实施方式中，工件把持部r11仅具有XY轴方向的可动方向，但不限定于此，也可具有XY平面内的倾斜动作等其他可动方向。此时，对于倾斜动作也使用加权函数W(θu)而求得合成目标值，由此防止与各冲压装置的模具干涉，并且可抑制工件把持部r11的振动。

产业上的可利用性

根据本发明，在分别驱动模具的冲压装置间使用既定的把持机构把持工件并输送上述工件的工件输送装置中，其特征在于，具有根据合成上游侧模具位置和下游侧模具位置而得到的合成目标值控制上述把持机构的位置的输送控制机构，上述输送控制机构设定合成目标值以使上述把持机构平滑地移动。即，通过使上述把持机构平滑地移动，能防止上述把持机构剧烈地加减速，可抑制工件输送装置的振动。此外，由此可防止工件的脱落或工件输送装置的机械刚性弱的部分损坏(即，无需增强工件输送部R的机械刚性)。

Claims (8)

1.一种工件输送装置，在分别驱动模具的冲压装置间使用既定的把持机构把持工件并输送上述工件，该工件输送装置包括：

输送控制机构，该输送控制机构根据合成在工件输送方向上位于上游侧的冲压装置的模具位置即上游侧模具位置和位于下游侧的冲压装置的模具位置即下游侧模具位置而得到的合成目标角或者合成目标坐标，控制上述把持机构的位置，上述输送控制机构设定该合成目标角或者合成目标坐标以使上述把持机构平滑地移动。

2.如权利要求1所述的工件输送装置，其特征在于，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构设定合成目标角θr，该合成目标角θr通过将上述上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd代入与上述两者的相位差Δθp以及加权系数W有关的下述合成式(1)中而得到，

θr＝W·θu+(1-W)·(θd+Δθp)......(1)。

3.如权利要求1所述的工件输送装置，其特征在于，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构根据上游侧冲压角θu求出上述把持机构的第1坐标(Xu、Yu)，并且根据下游侧冲压角θd求出上述把持机构的第2坐标(Xd、Yd)，从而设定合成目标坐标(Xr、Yr)，该合成目标坐标(Xr、Yr)通过将上述第1坐标(Xu、Yu)以及第2坐标(Xd、Yd)代入与加权系数W有关的下述合成式(4)、(5)中而得到，

Xr＝W·Xu+(1-W)Xd......(4)

Yr＝W·Yu+(1-W)Yd......(5)。

4.如权利要求2或3所述的工件输送装置，其特征在于，加权系数W是以上游侧冲压角θu  为变量的减小且连续的函数的值。

5.如权利要求1所述的工件输送装置，其特征在于，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构通过根据从各冲压装置提供的上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd搜索一个表而设定上述合成目标角，在该表中，以上述上游侧冲压角θu以及下游侧冲压角θd为变量而预先设定了合成目标角。

6.如权利要求1所述的工件输送装置，其特征在于，在从各冲压装置以上游侧冲压角θu的形式提供上游侧模具位置、并且以下游侧冲压角θd的形式提供下游侧模具位置时，上述输送控制机构根据上述上游侧冲压角θu求出上述把持机构的第1坐标(Xu、Yu)而作为运算值，并且根据下游侧冲压角θd求出上述把持机构的第2坐标(Xd、Yd)而作为运算值，通过根据上述运算值搜索一个表而设定上述合成目标坐标，在该表中，以上述第1坐标(Xu、Yu)以及第2坐标(Xd、Yd)为变量而预先设定了合成目标坐标。

7.一种工件输送装置的控制方法，在分别驱动模具的冲压装置间使用既定的把持机构把持工件而输送上述工件，

具有下述工序：根据合成在工件输送方向上位于上游侧的冲压装置的模具位置即上游侧模具位置和位于下游侧的冲压装置的模具位置即下游侧模具位置而得到的合成目标角或者合成目标坐标控制上述把持机构的位置，在上述工序中，设定合成目标角或者合成目标坐标以使上述把持机构平滑地移动。

8.一种冲压生产线，具有按既定间隔配置并分别驱动模具的多个冲压装置、和设置在上游侧冲压装置与下游侧冲压装置之间并进行工件的输送的权利要求1～6中任一项所述的工件输送装置。

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