JP2016500882A - マルチプルステーションプレス内の工作物移送軌道の決定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)前記工作物移送軌道に関する1組の制約を与えるステップであって、前記制約は前記マルチプルステーションプレスの複数のステーション内の工作物に関する少なくとも収集位置及び積込み位置を含む、ステップと、
b)前記複数のステーションの機械特性と、前記複数のステーションの第1のステーションから前記複数のステーションの第2のステーションまで前記工作物を移送するための少なくとも1つの移動デバイスの機械特性とを与えるステップと、
c)候補工作物移送軌道に関する情報を与えるステップと、
d)前記候補工作物移送軌道が前記与えられた機械パラメーターに適合するか否かを判断するために、前記与えられた情報に基づいて前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスをシミュレートするステップと、
e)前記判断の結果を表示するステップと、
を含む。
a)移送システムの機械軸及び/又は幾何学軸の最大速度、
b)移送システムの機械軸及び/又は幾何学軸の最大加速度、
c)移動デバイスによって移送される工作物の最大速度、
d)移動デバイスによって移送される工作物の最大加速度、及び/又は、
e)複数のステーションのプレスストローク速度。
1.基本的な制約、シフト及びスケーリング、
2.セグメント移行、
3.セグメント自体の詳細。
a)停止−停止間、
b)停止−速度間、
c)速度−停止間、
d)速度−速度間、
e)速度が制限された停止−停止間、
から選択された複数のセグメントを含むことが好ましい。
a)深絞り高、
b)深絞り速度プロファイル、
c)深絞りエネルギープロファイル、
のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。
Fig. 図面を意味する 図
Tab. 表を意味する 表
TCP ツール中心点 クロスバーの中心
TG ツールグループ 特定の部品を製造する方法(全ての特性)
MotionSpec 運動仕様 1回移動するための運動特性(roboBeam/roboFeeder)
MotionTemplate 運動テンプレート 移動運動の基本
UL 取出し 運動の取出セクション
LO 装填 運動の装填セクション
UL−IN 取出し側、進入 運動のセクション:取出し位置に進入する
UL−OUT 取出し側、退出 運動のセクション:取出し位置から退出する
LO−IN 装填側、進入 運動のセクション:装填位置に進入する
LO−OUT 装填側、退出 運動のセクション:装填位置から退出する
−名称
−説明
−ID
−タイプ(連続/断続)
−ライン速度(部品/分)
−ToolGroup特性を視認し、変更する。
−ToolGroupをロードする。これは、運動仕様(MotionSpec)を全てのフィーダーアイテムにロードすることを含む。
−ToolGroupを既存のIDに保存する(変更を保存する)か、又は新たなIDに保存する(新たなTGを作成する)。
−第1の(最も高い)レベル:25パラメーター(MotionSpec)
−第2のレベル:25+30=55パラメーター(MotionSpec+TemplateGeneration)
−第3の(最も低い)レベル:10*5*4=200パラメーター(SegementDefinition、フルアクセス)
−取出し(UL)(3)、ホーム(1)及び装填(LO)(6)のための位置
−4つのセクション(UL−IN2、UL−OUT4、LO−IN5、LO−OUT7)内のZストローク
−A軸規定(4つのセクション内の運動の開始及び終了に関する値及びタイミング)
−シフト:運動の一部(UL、LO)又は全運動に対する遅れ(運動シフト)
−テンプレート:運動の基本に関する選択
−ストローク:Zストロークはそれぞれのセクションにおいて実行される垂直上昇の量を規定する。図6は取出し側の進入セクション(UL−IN)に関する一例を示す。
−A軸における傾斜運動の傾斜量及び厳密なタイミング:タイミングを規定するために、運動の開始時点及び終了時点が設定される必要がある。その規定は、TPC位置(Y又はZ)を参照することによって、又はカムの角度によって設定することができる。A軸規定を編集するフォームは、そのセクションのエリアがクリックされると直ちに現れる。そのフォームが図7及び図8に示される。例示されるサンプルは、UL−OUTにおけるA軸規定の詳細を示す。図7によれば、傾斜運動は、Z=2.3mに達すると直ちに開始される。図8によれば、傾斜運動は、Y=−1.8mに達すると直ちに終了される。図示されるサンプル(UL−OUT)では、傾斜角は終了規定内でのみ規定することができる。運動を開始するための傾斜角は、取出し位置のA軸規定によって既に規定されている。全A軸運動は、図9に示されるように、10個のセグメント40.1〜40.10からなる。
−シフト:シフトに関連するMotionSpecフォーム12の一部が図10に示される。シフトによって、運動のタイミングを調整できるようになる。取出し時及び装填時のシフトは、それぞれの運動部分にのみ適用される。運動シフトは全運動に適用され、すなわち、全てのセクションのタイミングが同期して変更される。正の値を適用することによって、指定されたカム角度量だけそれぞれの部分が遅れる。負の値が適用される場合には、運動は時間を早めてシフトされる。図11は、装填部分に正のシフトが適用される例を示す。y軸の運動51及びz軸の運動52がカム角度に関して遅れるのを確認することができる。同様のシフトを、旋回軸のような更なる軸に適用することもできる。
シフトを用いて、2つの隣接する移動間の距離を調整し、かつプレスとの干渉を最適化する。シフトすることによって、運動のセクション(取出し/装填)のタイミング(進み/遅れ)を変更できるようになる。シフトは、下金型に関して経路を何も変更することなく実行される。シフトは、単一のセグメント又は一群のセグメントを伴う場合がある。シフトされるセクションからシフトされないセクションへの滑らかな移行は、特殊なセグメント(速度−速度間)で成し遂げられる。
−モーションスケーリング:所定の目標ライン速度を達成するためにMotionTemplateが設計される。MotionTemplateは、この速度で用いることもできるし、目標ライン速度より低い任意の速度で用いることもできる。MotionTemplateが目標ライン速度より低い速度において用いられる場合には、同じ運動が、より長い時間において実行される。それゆえ、運動の動態が低減される。図12は、15SPMテンプレートが7.5SPM(サイクル時間は8秒である)のライン速度において実行される例の速度プロットを示す。確認することができるように、各軸の速度(旋回軸の速度61、y軸の速度62及びz軸の速度63)は元の速度の1/2である。図13の加速度プロットから確認することができるように、加速度(旋回軸の加速度71、y軸の加速度72及びz軸の加速度73)は元の加速度の1/4である。
−MotionSpec特性を視認し、変更する。
−MotionTemplateを選択する。
−MotionSpecをロードし、保存する。
−StartAngle:その位置に達したときのカム角度
−RestAngle:その位置に留まるためのカム角度量
−Z_Lift:全垂直移動に費やされるカム角度
−Z_Stroke:運動の垂直(直線)部分に費やされるカム角度
−Y_TargetVelocity:プレスに入る/プレスから出るときのY軸の速度
−Y_ApproachDistance:目標速度に達するための取出し位置又は装填位置からの距離
−Y_Accel:目標速度に達するための取出し位置又は装填位置からのカム角度
−深絞り高
−深絞り速度プロファイル
−深絞りエネルギープロファイル
−移動質量/慣性
−最大スライド速度
−摩擦
−最大モーター速度
−最大トルク、電流及び電力
−電気的損失
Claims (27)
- マルチプルステーションプレス内の工作物移送軌道の決定方法であって、
a)前記工作物移送軌道に関する1組の制約を与えるステップであって、前記制約は前記マルチプルステーションプレスの複数のステーション内の工作物に関する少なくとも収集位置及び積込み位置を含む、ステップと、
b)前記複数のステーションの機械特性と、前記複数のステーションの第1のステーションから前記複数のステーションの第2のステーションまで前記工作物を移送するための少なくとも1つの移動デバイスの機械特性とを与えるステップと、
c)候補工作物移送軌道に関する情報を与えるステップと、
d)前記候補工作物移送軌道が前記与えられた機械パラメーターに適合するか否かを判断するために、前記与えられた情報に基づいて前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスをシミュレートするステップと、
e)前記判断の結果を表示するステップと、
を含む、マルチプルステーションプレス内の工作物移送軌道の決定方法。 - 前記複数のステーションのプレスツール幾何学的形状及び/又は工作物幾何学的形状に関する情報を与えるステップを含み、前記シミュレーションステップは、前記候補工作物移送軌道が前記与えられたプレスツール幾何学的形状及び/又は工作物幾何学的形状に適合するか否かの判断を含むことを特徴する、請求項1に記載の方法。
- 前記工作物移送軌道及び前記候補工作物移送軌道は、角度パラメーターの関数として複数の軸の複数の位置によってパラメーター化されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記工作物移送軌道及び前記候補工作物移送軌道は複数のセグメントに分割され、前記セグメントはそれぞれ前記角度パラメーターの値の連続した範囲に対する軸位置を含むことを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記セグメントのうちの第1のセグメントは収集位置から工作物を取り出すことに関連し、前記セグメントのうちの第2のセグメントは工作物を積込み位置に装填することに関連することを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 少なくとも第3のセグメントが前記第1のセグメントの終点を前記第2のセグメントの始点に接続することを特徴とし、少なくとも第4のセグメントが前記第2のセグメントの終点を前記第1のセグメントの始点に接続することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記候補工作物移送軌道に関する前記情報は、少なくとも1つのシフトパラメーターを含み、前記シフトパラメーターは前記候補工作物移送軌道の少なくとも1つのセグメントの時間オフセットに関連することを特徴とする、請求項4〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのシフトパラメーターは、取出しセグメント又は装填セグメントをそれぞれ通り抜けるのを遅らせるか又は進ませるための取出しシフトパラメーター及び装填シフトパラメーターを含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのシフトパラメーターは、前記候補工作物移送軌道を構成する一連のセグメント全体を通り抜けるのを遅らせるか又は進ませる全体運動シフトパラメーターを含むことを特徴とする、請求項7又は8に記載の方法。
- 前記複数のセグメントは、少なくとも1つの速度−速度間セグメントを含み、前記セグメントの開始時及び終了時の速度はあらかじめ決定され、0でないことを特徴とする、請求項4乃至9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記候補工作物移送軌道に関する前記情報はモーションスケーリングパラメーターを含み、前記モーションスケーリングパラメーターは角度パラメーター内のセグメントの開始及び終了を比例的にスケーリングするための倍率であることを特徴とする、請求項4乃至10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記候補工作物移送軌道に関する前記情報は、1組の運動情報と、軌道テンプレートの1組のセグメントのうちの隣接するセグメント間の移行に関連する角度パラメーター値とを含み、前記運動情報は少なくとも速度情報を含むことを特徴とする、請求項4乃至11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記軌道テンプレートは以下のタイプのセグメント、
a)停止−停止間、
b)停止−速度間、
c)速度−停止間、
d)速度−速度間、
e)速度が制限された停止−停止間、
から選択された複数のセグメントを含むことを特徴とする、請求項4乃至12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記軌道テンプレートは、その軌道が1次多項式によってパラメーター化される第1のセグメントタイプと、その軌道が2次多項式によってパラメーター化される第2のセグメントタイプとを含み、前記1次は前記2次とは異なることを特徴とする、請求項4乃至13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記候補工作物移送軌道に関する前記情報は、取出し経路及び/又は装填経路の進入ストローク及び/又は退出ストロークを含むことを特徴とする、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のステーションのうちの少なくとも1つはサーボプレスであり、前記複数のステーションの前記機械特性は、前記サーボプレスにおいて許容される最大速度、加速度及び/又は最大力に関する情報を含み、好ましくは前記サーボプレスに対して許容される最大電力消費量に関する情報を含むことを特徴とする、請求項1乃至15のいずれか一項に記載の方法。
- 候補サーボプレス軌道に関する情報を与えるステップを含み、前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスの前記シミュレーションは、前記与えられた候補サーボプレス軌道に従って操作される前記サーボプレスのシミュレーションを含むことを特徴とする、請求項16に記載の方法。
- 前記候補サーボプレス軌道に関する前記情報は、以下の情報、
a)深絞り高、
b)深絞り速度プロファイル、
c)深絞りエネルギープロファイル、
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項17に記載の方法。 - 前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスの前記シミュレーションは、移動質量及び対応する慣性と、最大スライド速度とを考慮に入れる、前記サーボプレスの動態モデルのシミュレーションを含むことを特徴とする、請求項16乃至18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスの前記シミュレーションは、最大モーター速度、最大トルク、最大電流及び/又は電力消費量を考慮に入れる、前記サーボプレスの電気的モデルのシミュレーションを含むことを特徴とする、請求項16乃至19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記候補サーボプレス軌道に関する前記情報は、前記候補サーボプレス軌道を調整するための少なくとも1つのパラメーターを含み、前記パラメーターは、深絞り速度プロファイルが変更されないように、前記軌道に影響を及ぼすことを特徴とする、請求項16乃至20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスの前記シミュレーションは、前記複数のステーション及び/又は前記少なくとも1つの移動デバイスに関するエネルギー管理のシミュレーションを含むことを特徴とする、請求項16乃至21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記マルチプルステーションプレスは複数のサーボプレスを備え、前記エネルギー管理のシミュレーションは前記複数のサーボプレスを含むことを特徴とする、請求項22に記載の方法。
- 前記サーボプレスと、好ましくは前記少なくとも1つの移動デバイスとの前記シミュレーションに基づいて、前記サーボプレスの動作を制御するための一連の電流値を生成するステップを含むことを特徴とする、請求項23に記載の方法。
- 前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスにかかる全応力を最小化する、工作物移送軌道を決定するための最適化プロセスを実行するステップを含むことを特徴とする、請求項1乃至24のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1乃至25のいずれか一項に記載の方法を実施するためのソフトウェアコード部分を含む、工作物移送軌道を決定するためのソフトウェア。
- a)マルチプルステーションプレスと、
b)複数のステーションのうちの第1のステーションから前記複数のステーションのうちの第2のステーションまで工作物を移送するための少なくとも1つの移動デバイスと、
c)前記移動デバイスのためのコントローラーであって、該コントローラーは、
前記工作物移送軌道に関する1組の制約を受信及び記憶し、前記制約は前記マルチプルステーションプレスの複数のステーション内の前記工作物のための少なくとも収集位置及び積込み位置を含み、
また前記コントローラーは、前記複数のステーションの機械特性及び少なくとも1つの移動デバイスの機械特性を受信及び記憶し、
候補工作物移送軌道に関する情報を受信及び記憶する、コントローラーと、
を備える装置であって、
前記コントローラーは前記候補工作物移送軌道が前記記憶された機械パラメーターに適合するか否かを判断するために、前記記憶された情報に基づいて前記複数のステーション及び前記少なくとも1つの移動デバイスをシミュレートするように構成され、
該装置は前記判断の結果を表示する手段を更に備える、装置。
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