JP2004255418A - Work carrier of press machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを駆動源としてワークを搬送するプレス機械のワーク搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の加工工程で略同時にプレス加工を行うトランスファプレスにおいては、連続して行われる多工程のプレス加工に連動して加工すべきワークを加工位置に対して搬入、搬出するためのワーク搬送装置が備えられている。この場合、加工すべきワークのサイズが大きくなればなる程、ワーク搬送距離が長くなることから、プレスの高速運転と相俟ってワーク搬送装置の駆動源にリニアモータを用いて、ワークを高速で搬送する試みがなされている。
【0003】
一方、複数台のプレス機械をワーク搬送方向に一列に配置して順次プレス加工を行うタンデムプレスラインにおいても、ワーク搬送速度の高速化に対する要求があることから、本出願人は、先願発明として、リニアモータを駆動源として用いるワーク搬送装置を提案している(特願2001−400849号)。この先願発明のワーク搬送装置は、ワーク搬送方向と平行に上下動自在なリフトビームを設けるとともに、このリフトビームの長手方向に沿って移動自在なキャリアおよびサブキャリアを設け、左右一対のサブキャリア間にワーク保持手段を有するクロスバーを設けた構成とされ、前記キャリアを移動させる移動手段としてリニアモータを用いるようにされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のワーク搬送装置においては、リニアモータにおける可動体の現在位置をエンコーダにより検出し、その可動体の位置制御をプレスの加工ステーションにおけるスライドの動きと連動させて精度良く行うことが要求される。特に、リニアモータを用いた搬送系では、ワークが高速搬送されることから、その位置制御の精度をより一層向上させないと、ワーク搬送装置と金型との干渉の可能性が高くなってしまう。
【0005】
また、プレスとの連動運転中にエンコーダが故障した場合には、ワーク搬送装置の位置制御が不能となってやはり前述の干渉の可能性が高くなるため、この故障時における対策についても十分に考慮しておく必要がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、リニアモータを駆動源とするワーク搬送装置において、その位置制御を精度良く行うことができるとともに、プレスとの連動運転中にエンコーダが故障しても金型との干渉事故の発生を確実に防ぐことのできるプレス機械のワーク搬送装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明によるプレス機械のワーク搬送装置は、
リニアモータを駆動源としてワークを搬送するプレス機械のワーク搬送装置であって、
前記リニアモータの位置検出を行うために複数個のエンコーダを設けるとともに、これら複数個のエンコーダによる検出値の偏差を演算する演算手段と、この演算手段による演算結果に基づき、前記検出値の偏差が所定値を越えるときに前記エンコーダのうちのいずれかのエンコーダが異常であると判定する異常判定手段とを設けることを特徴とするものである。
【0008】
本発明によれば、リニアモータの位置情報の検出が複数個のエンコーダによって行われるので、これらエンコーダを用いた位置制御の精度を向上させることができるとともに、エンコーダの故障によるワーク搬送装置の暴走等を防いで、このワーク搬送装置とプレス機械の金型との干渉の危険性を確実に回避することができる。また、複数個のエンコーダによる検出値を相互に比較し、その偏差が所定値を越えるときに異常判定手段によっていずれかのエンコーダが異常であると判定されるので、エンコーダそのものの異常検知を確実に行うことができる。
【0009】
本発明において、前記複数個のエンコーダのうちの少なくとも1個はアブソリュート型エンコーダであるのが好ましい。このようにすれば、アブソリュート型エンコーダが本来有している、絶対位置データを出力するという特性を効果的に利用することができ、従来のように電源をOFFにするたびに可動体の原点設定や、磁極検出を行う必要がなくなり、プレスラインの稼動率を向上させることができる。
【0010】
また、前記異常判定手段は、異常判定直前の前記エンコーダによる検出値が特異値を示すときにそのエンコーダが異常であると判定するのが良い。このように複数個のエンコーダの検出値が相互に異なった場合に、どのエンコーダが異常であるかは、異常発生前のエンコーダによる検出値が特異値、言い換えればあり得ない位置もしくは速度の値を示すことに基づき、そのエンコーダの異常状態を判定することができる。
【0011】
本発明においては、さらに、前記異常判定手段により複数個のエンコーダのうちのいずれかのエンコーダが異常であると判定されたときに、正常なエンコーダからの検出信号のみを用いて当該ワーク搬送装置を所定の待機点位置まで移動させて停止させる異常時制御手段を備えるのが好ましい。こうすることで、エンコーダの異常に基づきワーク搬送装置が制御不能になるのを防止して、正常なエンコーダからの検出信号によって待機点位置まで移動されるので、ワーク搬送装置とプレス機械の金型との干渉の危険性をより確実に回避することができる。
【0012】
本発明では、ワーク保持手段を有するクロスバーをその両端部で支持する左右一対のキャリアを備え、各キャリアがそれぞれ2軸のリニアモータにてワーク搬送方向に駆動されるワーク搬送装置であって、各リニアモータにそれぞれエンコーダが付設されるのが好適である。このようなワーク搬送装置によれば、各キャリアに付設される2軸のリニアモータが相互に位置ずれを起すことなく駆動されるので、この2軸のうちの一方のエンコーダが故障した場合でも他方のエンコーダにて確実に待機点位置までワーク搬送装置を移動させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるプレス機械のワーク搬送装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0014】
図1には本発明の一実施形態に係るタンデムプレスラインの部分正面図が示され、図2には図1の側面図が示されている。また、図3には図1のA−A断面図が示されている。
【0015】
本実施形態のタンデムプレスライン1は、相互に所定間隔を有して上流側(図1の左側)から下流側へ向けて直列に配置される複数台(図1では2台のみを示す。)のプレス2,3を備えるとともに、互いに隣接配置された各プレス2,3の各加工ステーション間でワーク18(図3参照)の受け渡し(搬出・搬入)を行うワーク搬送装置(以下、「フィーダ」という。)4を備えて構成されている。
【0016】
前記各プレス2,3は、本体フレームとしてのアプライト5と、このアプライト5の上方に配されて駆動力伝達機構が内蔵される上部フレーム6と、前記アプライト5に上下動自在に支承され、前記駆動力伝達機構を介して上下動されるスライド7と、このスライド7に対向配置されてベッド8上に設けられるボルスタ9とを備え、スライド7の下端に装着される上金型と、ボルスタ9の上端に装着される下金型とによってワークに加工がなされるように構成されている。
【0017】
前記フィーダ4は、ワーク搬送方向の左右両側に互いに離間して配される一対のリフトビーム10を備えている。このリフトビーム10の上部には、アプライト5に沿うように上方へ向けて延設されるロッド11が取着されている。このロッド11にはラックが刻設され、このラックがリフト軸サーボモータ12の出力軸に動力伝達機構を介して駆動連結されるピニオンに噛合することで、サーボモータ12の正逆回転によってリフトビーム10が昇降動されるようになっている。
【0018】
左右の各リフトビーム10には、そのリフトビーム10を下方から抱持するように断面略U字形状のキャリア14がそのリフトビーム10の長手方向(ワーク搬送方向)に沿って移動可能に配され、このキャリア14の下方にはそのキャリア14に沿ってワーク搬送方向に移動可能なサブキャリア15が配されている。また、互いに対向する一対のサブキャリア15,15間はクロスバー16により連結され、このクロスバー16の下面に複数個のバキュームカップ17が装着されて、これらバキュームカップ17によってワーク18が吸着されるようになっている。
【0019】
図3に示されるように、前記リフトビーム10の両外側面とそれに対向するキャリア14の内側面との間には、キャリア14をリフトビーム10に沿って移動させる移動手段として一対のリニアモータ19が配されている。また、リフトビーム19の上部両外側面とそれに対向するキャリア14の内側面との間および、リフトビーム19の下面とそれに対向するキャリア14の底面との間にはそれぞれ、リフトビーム10に対するキャリア14の移動動作を案内するリニアガイド20が配されている。ここで、前記リニアモータ19は、リフトビーム10の両側面に搬送方向(長手方向)に沿って配されるマグネット19aと、このマグネット19aに対向するキャリア14の内側面に搬送方向(長手方向)に沿って配されるコイル19bとより構成され、このコイル19bを有するアーマチャ(キャリア14)が、マグネット19aを有するステータ(リフトビーム10)上に作られる磁場の変化によって直線的に移動するようにされている。
【0020】
また、前記キャリア14の下面とそれに対向するサブキャリア15の上面との間にも、サブキャリア15をキャリア14に沿って移送させる移動手段としてのリニアモータ21が配されるとともに、このリニアモータ21の両側方に、キャリア14に対するサブキャリア15の移動動作を案内するリニアガイド22が配されている。なお、前記リニアモータ21は、キャリア14の下面に搬送方向に沿って配されるマグネット21aと、このマグネット21aに対向するサブキャリア15の上面に配されるコイル21bとにより構成されている。
【0021】
このように構成されているフィーダ4においては、リフト軸サーボモータ12の駆動によってリフトビーム10を昇降動させることで、キャリア14、サブキャリア15およびクロスバー16を介してバキュームカップ17を昇降動させることができる。また、リニアモータ18の駆動によってキャリア14をリフトビーム10の長手方向に沿って移動させ、リニアモータ21の駆動によってサブキャリア15をキャリア14の移動方向にオフセットさせることで、クロスバー16およびバキュームカップ17をワーク搬送方向に移動させることができる。こうして、上下方向および/または搬送方向の2つの直交する駆動軸位置を制御することにより、バキュームカップ17の移動軌跡、言い換えればワーク18の搬送軌跡を制御することができる。
【0022】
前記リフトビーム10(リニアモータ19の固定部側)の一側面(図3で左側の側面)にはそのリフトビーム10の長手方向に沿ってラック23が取り付けられ、このラック23にはピニオン24が噛合されている。このピニオン24は、キャリア14(リニアモータ18の可動部側)の側壁に回転自在に支持される出力軸25の一端部に固着され、この出力軸25の他端部にはアブソリュート型エンコーダ26が装着されている。こうして、キャリア14がリフトビーム10の長手方向に沿って走行すると、ラック23に噛合するピニオン24が回転し、その回転軸(出力軸25)の現在位置(絶対位置)をアブソリュート型エンコーダ26によって検出することができる。したがって、リニアモータ19の位置情報、言い換えればキャリア14の位置情報を検出することができる。
【0023】
一方、前記リフトビーム10の他側面(図3で右側の側面)側にはリニアエンコーダ(インクリメンタル型エンコーダ)27が設けられている。このリニアエンコーダ27は、そのリフトビーム10の他側面に長手方向に沿って貼付される磁気テープ27aと、この磁気テープ27aに対向するようにキャリア14の内側面に装着される磁気ヘッド27bとにより構成されている。
【0024】
なお、図3にはクロスバー16の一側部の構成のみが示されているが、このクロスバー16の他側についても同様の構成とされている。また、図には示されていないが、サブキャリア15を移動させるリニアモータ21にも、前記アブソリュート型エンコーダ26と同様のエンコーダが付設されてその位置情報の検出が行われる。
【0025】
前記アブソリュート型エンコーダ26およびリニアエンコーダ27はリニアモータ19の現在位置、言い換えればキャリア14の現在位置を検出し、その検出された位置情報を図示されないコントローラに出力する。コントローラは各エンコーダ26,27からの入力情報に基づき所要の演算を実行してサーボアンプ(図示せず)に指令値を出力する。こうして、前記リニアモータ19が所望の位置になるように制御される。
【0026】
また、前記コントローラにおいては、サーボ制御時に内蔵の演算手段によって任意の時間(例えば5ms)毎に両エンコーダ26,27からの入力データ(検出値)を比較演算し、異常判定手段によって、両データの偏差が所定の閾値を越えているか否かをチェックして、この閾値を越えているときにいずれかのエンコーダ26,27が故障していると判断する。また、その際、異常発生前のエンコーダ26,27による検出値の履歴データからその検出値が特異値(あり得ない値)を示すときにそのエンコーダが異常であると判断する。そして、このエンコーダの異常状態が判定されると、異常時制御手段によって、正常なエンコーダからの検出信号のみを用いてキャリア14を所定の待機点位置(通常、プレス2,3間の中間に設けられる。)まで移動させて停止させるように制御される。
【0027】
以上のように本実施形態によれば、キャリア14を駆動するリニアモータ19の位置情報が複数個(本実施形態では片側2個ずつの計4個)のエンコーダによって検出されるので、キャリア14の位置制御を高精度に行うことができる。また、それら複数個のうちの1個のエンコーダが故障した場合でも、キャリア14が制御不能となって暴走したりするのを確実に防ぐことができるとともに、正常なエンコーダからの検出信号に基づきリニアモータ19を制御して所定の待機点位置に退避させることができる。したがって、フィーダ4とプレス2,3の金型との干渉の危険性を確実に回避することができる。
【0028】
また、前記アブソリュート型エンコーダ26は、電源OFF時にも位置情報を消失してしまうことがないので、電源投入の都度、キャリア14の原点出しや磁極検出を行う必要がなく、この種の煩雑な作業をなくすことができるという利点がある。
【0029】
本実施形態では、キャリア14の片側にアブソリュート型エンコーダ26とリニアエンコーダ(インクリメンタル型エンコーダ)27とを1個ずつ装着するものについて説明したが、アブソリュート型エンコーダ26を2個(もしくはリニアエンコーダ27を2個)装着するようにしても良い。また、キャリア14の片側に1個ずつ計2個装着するようにしても、あるいはキャリア14の一方に2個のみを装着するようにしても良い。勿論、サブキャリア15についても、片側2個ずつ装着したり、あるいは片側1個ずつ装着する等、いろいろな態様で実施することができる。
【0030】
本実施形態においては、リフトビーム10側にマグネット19aを、キャリア14側にコイル19bをそれぞれ設けているが、逆に設けても良い。また、本実施形態においては、キャリア14側にマグネット21aを、サブキャリア15側にコイル21bをそれぞれ設けているが、逆に設けても良い。
【0031】
本実施形態においては、タンデムプレスラインのフィーダに適用した例について説明したが、本発明は、タンデムプレスラインに限らず、トランスファフィーダを始めとする他のプレス機械のフィーダに対しても適用できるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施形態に係るタンデムプレスラインの部分正面図である。
【図2】図2は、図1の側面図である。
【図3】図3は、図1のA−A断面図である。
【符号の説明】
1 タンデムプレスライン
2,3 プレス
4 フィーダ
10 リフトビーム
14 キャリア
15 サブキャリア
19,21 リニアモータ
23 ラック
24 ピニオン
26 アブソリュート型エンコーダ
27 リニアエンコーダ(インクリメンタル型エンコーダ)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a work transfer device for a press machine that transfers a work using a linear motor as a drive source.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a transfer press in which press working is performed at substantially the same time in a plurality of processing steps, work transfer for loading and unloading a work to be processed to and from a processing position in conjunction with continuous multi-step press working. Equipment is provided. In this case, the larger the size of the work to be processed, the longer the work transfer distance becomes. Therefore, in conjunction with the high-speed operation of the press, the work can be moved at high speed by using a linear motor as the drive source of the work transfer device. Attempts have been made to transport them.
[0003]
On the other hand, in a tandem press line in which a plurality of press machines are arranged in a line in the work transfer direction and press work is performed sequentially, there is a demand for a higher work transfer speed. Has proposed a work transfer device using a linear motor as a drive source (Japanese Patent Application No. 2001-400849). The work transfer device of the invention of the prior application provides a lift beam that can move up and down in parallel with the work transfer direction, and a carrier and a subcarrier that can move along the longitudinal direction of the lift beam. And a crossbar having a work holding means, and a linear motor is used as a moving means for moving the carrier.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this type of work transfer device, it is required that the current position of a movable body in a linear motor be detected by an encoder, and the position control of the movable body be accurately performed in conjunction with the slide movement in a press working station. Is done. In particular, in a transfer system using a linear motor, the work is transferred at a high speed, and unless the position control accuracy is further improved, the possibility of interference between the work transfer device and the mold increases.
[0005]
Also, if the encoder fails during the interlocking operation with the press, the position control of the work transfer device becomes impossible and the possibility of the above-mentioned interference also increases. It is necessary to keep.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in a work transfer device that uses a linear motor as a drive source, the position of the work transfer device can be accurately controlled, and the encoder may malfunction during the interlocking operation with the press. An object of the present invention is to provide a work transfer device for a press machine that can reliably prevent the occurrence of an interference accident with a mold.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Functions / Effects]
In order to achieve the above object, a work transfer device for a press machine according to the present invention includes:
A work transfer device for a press machine that transfers a work using a linear motor as a drive source,
A plurality of encoders are provided for detecting the position of the linear motor, and a calculating means for calculating a deviation of a detection value by the plurality of encoders, and based on a calculation result by the calculating means, a deviation of the detection value is calculated. Abnormality determining means for determining that any one of the encoders is abnormal when a predetermined value is exceeded.
[0008]
According to the present invention, since the detection of the position information of the linear motor is performed by a plurality of encoders, the accuracy of position control using these encoders can be improved, and the runaway of the work transfer device due to a failure of the encoder can be improved. Thus, the risk of interference between the work transfer device and the die of the press machine can be reliably avoided. Further, the values detected by the plurality of encoders are compared with each other, and when the deviation exceeds a predetermined value, the abnormality determination means determines that one of the encoders is abnormal. It can be carried out.
[0009]
In the present invention, it is preferable that at least one of the plurality of encoders is an absolute encoder. This makes it possible to effectively use the characteristic of the absolute encoder, which outputs absolute position data, and to set the origin of the movable body every time the power is turned off, as in the related art. Also, it is not necessary to perform magnetic pole detection, and the operating rate of the press line can be improved.
[0010]
Preferably, the abnormality determination means determines that the encoder is abnormal when a value detected by the encoder immediately before the abnormality determination indicates a singular value. When the detection values of a plurality of encoders are different from each other in this way, which encoder is abnormal is determined by the detection value of the encoder before the occurrence of the abnormality being a singular value, in other words, an impossible position or speed value. Based on the information, the abnormal state of the encoder can be determined.
[0011]
In the present invention, further, when any one of the plurality of encoders is determined to be abnormal by the abnormality determining means, the work transfer device is configured to use the detection signal from the normal encoder only. It is preferable to include an abnormal-time control unit that moves to a predetermined standby point position and stops. This prevents the work transfer device from becoming uncontrollable due to an abnormality in the encoder, and is moved to the standby point position by a detection signal from a normal encoder. Danger of interference with the vehicle can be avoided more reliably.
[0012]
According to the present invention, there is provided a work transfer device including a pair of left and right carriers that support a crossbar having a work holding unit at both ends thereof, and each carrier is driven in a work transfer direction by a biaxial linear motor. It is preferable that each linear motor is provided with an encoder. According to such a work transfer device, since the two-axis linear motors attached to the respective carriers are driven without causing a mutual positional shift, even if one of the two shafts is out of order, the other is driven. With this encoder, the work transfer device can be reliably moved to the standby point position.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a specific embodiment of a work transfer device for a press machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a partial front view of a tandem press line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG.
[0015]
A plurality of
[0016]
Each of the
[0017]
The
[0018]
Each of the left and right lift beams 10 is provided with a
[0019]
As shown in FIG. 3, a pair of
[0020]
A linear motor 21 as a moving means for moving the
[0021]
In the
[0022]
A rack 23 is attached to one side surface (the left side surface in FIG. 3) of the lift beam 10 (the fixed portion side of the linear motor 19) along the longitudinal direction of the
[0023]
On the other hand, a linear encoder (incremental encoder) 27 is provided on the other side (the right side in FIG. 3) of the
[0024]
Although FIG. 3 shows only the configuration of one side of the
[0025]
The
[0026]
In the controller, the input data (detected values) from both
[0027]
As described above, according to the present embodiment, the position information of the
[0028]
Further, since the
[0029]
In the present embodiment, the one in which one
[0030]
In the present embodiment, the magnet 19a is provided on the
[0031]
In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a feeder of a tandem press line has been described. Needless to say.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial front view of a tandem press line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記リニアモータの位置検出を行うために複数個のエンコーダを設けるとともに、これら複数個のエンコーダによる検出値の偏差を演算する演算手段と、この演算手段による演算結果に基づき、前記検出値の偏差が所定値を越えるときに前記エンコーダのうちのいずれかのエンコーダが異常であると判定する異常判定手段とを設けることを特徴とするプレス機械のワーク搬送装置。A work transfer device for a press machine that transfers a work using a linear motor as a drive source,
A plurality of encoders are provided for detecting the position of the linear motor, and a calculating means for calculating a deviation of a detection value by the plurality of encoders, and based on a calculation result by the calculating means, a deviation of the detection value is calculated. A workpiece transfer device for a press machine, comprising: an abnormality determining unit configured to determine that one of the encoders is abnormal when a predetermined value is exceeded.
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