JP2019177404A - 産業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】主動部に対する従動部の動作タイミングの仕様変更を低コストで行うことが可能な産業機械の提供を目的とする。【解決手段】トランスファプレス機１０は、サイクル動作を行うラム１８と、ラム１８から機械的に分断され、第２サーボモータ６１から動力を受けてラム１８に従動したサイクル動作を繰り返すトランスファスライド３５と、ラム１８の１サイクル中に１回転するトランスファ用カム６５の１回転における各回転域にラム１８の位相範囲が対応付けされた範囲対応データテーブル９２と、位置センサ８９によるラム１８の位相とトランスファ用カム６５の回転位置との対応が、範囲対応データテーブル９２の通りになるように第２サーボモータ６１を制御するコントローラ８０と、回転域に対応させる位相範囲を変更するための可変パラメータ（第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４）と、を備える。【選択図】図５

Description

本開示は、主動部とそれに従動する従動部とがサイクル動作を繰り返す産業機械に関する。

従来、この種の産業機械として、主動部と従動部とが機械的に連結され、その主動部から従動部への動力伝達部の一部品としてカムを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、上記カムを廃止して、主動部と従動部とを機械的に切り離して別々のサーボモータで駆動する構成の産業機械も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平０８−１５５６９９号公報

特開２００５−２２４８５５号公報

しかしながら、上述した従来の従動部にカムを備える産業機械では、ワークの変更等により主動部に対する従動部の動作タイミングの仕様変更が必要な場合に、カムを新たに製作する必要があり、コストが高いことが問題になっている。一方、従動部のカムを廃止して主動部と従動部とを別々のサーボモータで駆動する産業機械では、上記仕様変更を行う場合に、両サーボモータの位置制御データ同士の対応関係を全てに亘って変更することで仕様変更を行うことになるが、それには膨大な手間がかかり、仕様変更のコストを抑えることが困難である。また、この場合、カムによる力の増幅効果を得ることができないという新たな問題が生じる。これらに対し、低コストで上記仕様変更を行うことが可能な技術の開発が求められている。

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、サイクル動作を繰り返す主動部と、前記主動部から機械的に分断され、前記主動部とは別の駆動源であるサーボモータから動力を受けて前記主動部に従動したサイクル動作を繰り返す従動部と、前記従動部に含まれ、前記主動部の１サイクル中に１回転する従動カムと、前記従動カムの１回転が予め複数の回転域に分割されて、それら回転域毎に前記主動部の位相範囲が対応付けされた範囲対応データテーブルと、前記主動部の位相を検出する位置センサと、前記位置センサにて検出される前記主動部の位相と前記従動カムの回転位置との対応が、前記範囲対応データテーブル通りになるように前記サーボモータを制御するモータ制御部とを備え、前記範囲対応データテーブルは、前記回転域に対応させる前記位相範囲を変更するための可変パラメータを備えるか、或いは、前記位相範囲で対応する前記回転域を除して得られる単位角が前記回転域同士の間で異なるように設定されている産業機械である。

請求項２の発明は、前記従動カムのカム曲面は、一定曲率で連続する死点領域と、曲率が徐々に変化する動作領域とを交互に配置してなり、前記複数の回転域は、前記死点領域と前記動作領域とに対応させて設けられている請求項１に記載の産業機械である。

請求項３の発明は、予め設定された単位間隔で前記位相範囲に含まれる複数の途中位相を、その位相範囲に対応する前記回転域内の複数の途中回転位置を割り付ける割り付け処理部が備えられ、前記モータ制御部は、前記位置センサの検出結果が各前記途中位相になるときに、前記従動カムが各前記途中回転位置になるように前記サーボモータを制御する請求項１又は２に記載の産業機械である。

請求項４の発明は、前記割り付け処理部は、隣り合う前記回転域同士の間で前記途中回転位置の分布密度が異なる場合に、それら回転域同士の境界近傍で前記途中回転位置同士の間隔が徐々に変化するように前記途中回転位置を割り付ける請求項３に記載の産業機械である。

請求項５の発明は、前記主動部には、１サイクル中に１回転する主動カムが備えられている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の産業機械である。

請求項６の発明は、前記主動部には、複数のパンチが一列に並べて固定されるラムが含まれ、前記従動部には、複数のパンチによって加工される複数のワークを前記複数のパンチの並び方向に間欠的に搬送するワーク搬送部が含まれている請求項５に記載の産業機械である。

請求項７の発明は、前記可変パラメータのデータを変更するためのコンソールを備える請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載の産業機械である。

請求項１の産業機械では、主動部とは別の駆動源であるサーボモータから動力を受けてサイクル動作を繰り返す従動部に、１サイクルで１回転する従動カムが備えられている。また、その従動カムの１回転が予め複数の回転域に分割され、それら回転域毎に主動部の位相範囲が対応付けされた範囲対応データテーブルが設けられている。そして、位置センサにて検出される主動部の位相と従動カムの回転位置との対応が、範囲対応データテーブル通りになるようにサーボモータが制御される。ここで、範囲対応データテーブルは、回転域に対応させる位相範囲を変更するための可変パラメータを備えているので、従動カムを新たに製作することなしに、主動部に対する従動部の動作タイミングの仕様変更が可能になる。また、従動カムを使用しているので前述のカムによる力の増幅効果を得ることができ、さらに、前述のデータ変更の手間も軽減される。これらにより、低コストで上記仕様変更を行うことが可能になる。

請求項２の産業機械では、従動カムのカム曲面は、一定曲率で連続する死点領域と、曲率が徐々に変化する動作領域とを交互に配置してなり、複数の回転域は、死点領域と動作領域とに対応させて設けられているので、可変パラメータの変更により、主動部に対する従動部の停止タイミングと動作タイミングとを容易にイメージして変更することができる。

請求項３の産業機械では、予め設定された単位間隔で位相範囲に含まれる複数の途中位相を、その位相範囲に対応する回転域内の複数の途中回転位置を割り付け、位置センサの検出結果が各途中位相になるときに、従動カムが各途中回転位置になるように制御するので、主動部に対する従動部の従動動作が安定する。

請求項４の構成によれば、従動カムの角速度が途中で変わるときの加減速をスムーズに行うことができる。

請求項５の産業機械では、主動部に含まれる主動カムと従動部に含まれる従動カムとが共に１サイクルで１回転するので、従動カムの角速度が主動カムの角速度より速くなる領域と遅くなる領域とが設定されることになり、主動部に対する従動部の動作タイミングの仕様変更のイメージが容易になる。

請求項６の産業機械では、複数のパンチによってワークを順次加工し、ワーク搬送部材で順次搬送する所謂トランスファプレス機においてワーク形状やパンチ形状、サイクルタイムの変更の自由度が高くなる。

請求項７の産業機械のように、可変パラメータのデータを変更するためのコンソールを備えてもよいし、記憶部を構成するメモリチップの交換等によって可変パラメータを変更可能としてもよい。

本発明の第１実施形態にトランスファプレス機の正面図 トランスファ用カムを含む従動部の平面図 勘払い装置の側面図 ラム用カムを含む主動部の側面図 コントローラの概念図 （Ａ）ラム用カムの正面図、（Ｂ）トランスファ用カムの正面図 範囲対応データテーブルの概念図 ラム用カムとトランスファ用カムのカム曲線 データ更新プログラムのフローチャート 回転位置同士の対応付けの概念図 データ更新プログラムのフローチャート

［第１実施形態］
以下、第１実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、産業機械の一例としてのトランスファプレス機１０が示されている。以下の説明において、図１の横方向を、単に「トランスファプレス機１０の横方向」、図１に向かって左側を単に「トランスファプレス機１０の左側」、その反対側を単に「トランスファプレス機１０の右側」、ということとする。また、図１の紙面に直交する方向を「トランスファプレス機１０の前後方向」といい、トランスファプレス機１０の図１に示された側を前面ということとする。

トランスファプレス機１０は、床面から起立する支持フレーム１１でラム１８を直動可能に支持し、ラム１８の下面に上台１２を備える。上台１２には、複数のパンチ１３が横一列に並べられて下方に突出した状態に固定され、それらパンチ１３は、図１の左から右側に向かって段階的に長くなっている。

上台１２の下方では、下台１４が支持フレーム１１に固定され、その下台１４上には、複数のダイ１５が横一列に並べられて固定されている。そして、上下で対向するパンチ１３とダイ１５とから加工ステージＳＴが構成され、各加工ステージＳＴにおいて、パンチ１３が図示しないワークを図２に示した各ダイ１５の成形孔１５Ａに押し込んで筒形状に成形する。

図３に示すように、トランスファプレス機１０には、成形後のワークからパンチ１３を引き抜くための嵌払い装置２０（「かんばらいそうち」と読む）が備えられている。嵌払い装置２０は、各パンチ１３のそれぞれに嵌合している複数の嵌払い筒２１を有する。それら嵌払い筒２１は、支持フレーム１１の後側から延びる複数のレバー２３にヒンジ連結され、それらレバー２３が後述する第３サーボモータ７１にて駆動される。そして、ワークが成形後に成形孔１５Ａからパンチ１３と共に排出された後、パンチ１３に対して嵌払い筒２１が相対的に降下してワークを押し下げてパンチ１３から引き抜く。

図２に示すように、トランスファプレス機１０には、各加工ステージＳＴで成形したワークを隣の加工ステージＳＴに順次送給するためのトランスファ装置３０が備えられている。トランスファ装置３０は、複数のダイ１５に跨がって横方向に延びる１対の支持バー３１を有する。１対の支持バー３１は、複数の加工ステージＳＴを前後方向で挟んで対向し、それら支持バー３１の対向する両端部が連絡バー３２にて連結されている。また、１対の支持バー３１の対向面には、複数ずつのフィンガー３３が備えられている。そして、これら支持バー３１、連絡バー３２、フィンガー３３等によってトランスファ装置３０の出力部であるトランスファスライド３５が構成されている。

トランスファスライド３５は、パンチ１３群及びダイ１５群の中心線を含む架空の対称中心面Ｋ１に対して面対称になっている。また、フィンガー３３は、平面形状が略Ｔ字状をなし、その略Ｔ字の縦辺部３３Ａが支持バー３１に直動可能に支持され、図示しない圧縮コイルばねにて対称中心面Ｋ１側に付勢されている。また、フィンガー３３の横辺部３３Ｂの中央にはワークに当接する縦溝３３Ｍが備えられ、両端部には傾斜面３３Ｃが備えられている。そして、トランスファスライド３５が左側に移動する際に、フィンガー３３の傾斜面３３Ｃが嵌払い装置２０の嵌払い筒２１（図３参照）に押し付けられて対向する１対のフィンガー３３の間が開き、嵌払い筒２１が１対のフィンガー３３の間から上方に引き抜かれてワークがそれらフィンガー３３に把持される。その状態で、トランスファスライド３５が右に移動して右隣の加工ステージＳＴの成形孔１５Ａ上にワークが配置され、ラム１８が降下してパンチ１３がワークに突入すると共に、嵌払い筒２１が１対のフィンガー３３の間に入り込んで１対のフィンガー３３間が開かれる。その状態で、トランスファスライド３５が左側に移動し、嵌払い筒２１が１対のフィンガー３３間から右側方に抜けて元の状態に戻る。以上の動作を繰り返すことで、ワークが左端の加工ステージＳＴから順次右隣の加工ステージＳＴに順次移動されて複数回に亘って絞り加工され、徐々にワークの軸長が長くなっていく。

ラム１８を動作させる駆動機構は以下のようになっている。即ち、図１に示すように、支持フレーム１１の上部には、横方向に延びるカム支持シャフト５４が回転可能に支持されている。また、カム支持シャフト５４の途中部分には、ラム用カム５５が一体回転可能に固定され、図４に示すように、ラム１８に回転可能に支持された１対のカムフォロア５６Ａ，５６Ｂに上下方向から挟まれている。

これらラム用カム５５及び１対のカムフォロア５６Ａ，５６Ｂの回転中心５５Ｐ，５６Ｐ，５６Ｐは、同一直線上に並んでいて、ラム用カム５５の回転位置に拘わらず１対のカムフォロア５６Ａ，５６Ｂがラム用カム５５のカム曲面５５Ｋに常時当接するようになっている。図６（Ａ）に示すように、そのカム曲面５５Ｋは、第１死点領域５５Ａ、第１動作領域５５Ｂ、第２死点領域５５Ｃ、第２動作領域５５Ｄの４つの領域に分けることができ、本実施形態では、これら領域が回転中心５５Ｐ回りの９０°ずつの範囲に形成されている。

具体的には、第１死点領域５５Ａは、回転中心５５Ｐからの距離が一定の半径Ｒ１をなした円弧面であり、その対向位置に配置されている第２死点領域５５Ｃは、前記半径Ｒ１より大きな半径Ｒ２の円弧面になっている。また、第１動作領域５５Ｂは、第１死点領域５５Ａの一端と第２死点領域５５Ｃの一端とに連続する略Ｓ字状に湾曲していて、その対向位置に配置されている第２動作領域５５Ｄは、第１動作領域５５Ｂと対称形状をなしている。そして、ラム用カム５５が図４の時計回り方向に回転し、各カムフォロア５６Ａ，５６Ｂが、カム曲面５５Ｋに第１死点領域５５Ａ、第１動作領域５５Ｂ、第２死点領域５５Ｃ、第２動作領域５５Ｄ、第１死点領域５５Ａの順に当接する。

図１に示すように、例えば、カム支持シャフト５４の右端部にはプーリ５４Ｐが一体回転可能に固定されている。また、支持フレーム１１の右上部には、第１サーボモータ５１が備えられ、その第１サーボモータ５１が直結された減速機５３の出力軸にプーリ５３Ｐが取り付けられている。そして、プーリ５３Ｐ，５４Ｐ同士がタイミングベルト５４Ｂにて連結され、第１サーボモータ５１にてラム用カム５５が回転駆動される。また、例えば、カム支持シャフト５４の左側端部には、カム支持シャフト５４の回転位置を検出するための位置センサ８９が連結されている。

トランスファ装置３０のトランスファスライド３５を動作させる駆動機構は以下のようになっている。即ち、図１に示すように、支持フレーム１１には、左側面から左側方に張り出すモータ支持棚１１Ｔが設けられ、その下面に減速機６３が固定され、その減速機６３に下方から第２サーボモータ６１が取り付けられている。そして、減速機６３の回転出力に連結されるカム支持シャフト６４が図２に示すように、モータ支持棚１１Ｔの上方に貫通し、そのカム支持シャフト６４にトランスファ用カム６５が一体回転可能に取り付けられている。また、トランスファスライド３５の左側端部には、モータ支持棚１１Ｔ上をスライドするスライドベース３６が連結されている。そして、そのスライドベース３６に回転可能に支持された１対のカムフォロア６６Ａ，６６Ｂにトランスファ用カム６５が横方向から挟まれている。

トランスファ用カム６５及び１対のカムフォロア６６Ａ，６６Ｂの回転中心６５Ｐ，６６Ｐ，６６Ｐも、前述のラム用カム５５と同様に、トランスファスライド３５のスライド方向の延びる一直線上に並んでいて、トランスファ用カム６５の回転位置に拘わらず１対のカムフォロア６６がカム６５のカム曲面６５Ｋに常時当接する。また、トランスファ用カム６５の外形は例えばラム用カム５５の外形に相似し、図６（Ｂ）に示すように、そのカム曲面６５Ｋは、第１死点領域６５Ａ、第１動作領域６５Ｂ、第２死点領域６５Ｃ、第２動作領域６５Ｄとから構成されている。そして、図２の時計回り方向にトランスファ用カム６５が回転して、各カムフォロア６６Ａ，６６Ｂが、カム曲面６５Ｋに第１死点領域６５Ａ、第１動作領域６５Ｂ、第２死点領域６５Ｃ、第２動作領域６５Ｄ、第１死点領域６５Ａの順に当接する。

図３に示すように、嵌払い装置２０は、前述した複数のレバー２３と第３サーボモータ７１の間に例えば、ボール螺子機構を備えた動力伝達機構を有する。この動力伝達機構は、例えば、ボール螺子７４とそのボール螺子７４に螺合するスライド部７５とを有し、ボール螺子７４に一体回転可能に固定されたプーリ７４Ｐと、第３サーボモータ７１の出力軸に取り付けられたプーリ７１Ｐとが、タイミングベルト７３Ｂにて連結され、第３サーボモータ７１によりスライド部７５が上下動する構成となっている。レバー２３は、前後に延びて、その後端部が、スライド部７５の前端面に横方向に延びるように形成された溝７５Ｕ（例えば、Ｕ字溝）に受容されている。レバー２３の前端部は、嵌払い筒２１に前後にスライド可能に連結されている。レバー２３は、前端部よりも後端部に近い側の位置で支持フレーム１１に軸支されている。

図５に示すように、第１〜第３のサーボモータ５１，６１，７１のサーボアンプ５１Ａ，６１Ａ，７１Ａは、コントローラ８０の制御基板８１に接続されている。なお、図５等において符号５２，６２，７２は、回転位置を検出するためのエンコーダであって、第１〜第３のサーボモータ５１，６１，７１の回転位置、回転速度等をフィードバック制御するために、これらエンコーダ５２，６２，７２の検出結果がサーボアンプ５１Ａ，６１Ａ，７１Ａに取り込まれている。

制御基板８１には、ＣＰＵ８２，ＲＡＭ８３，ＲＯＭ８４、フラッシュメモリ８５が実装されている。ＲＯＭ８４には、モータ制御用プログラムや後述するデータ更新プログラムＰＧ１等が記憶されている。フラッシュメモリ８５には、ラム１８の起動時、停止時のラム用カム５５の角加減速度や、コンソール８６にて任意に設定されるサイクルタイム（周期）等のデータが記憶されている。そして、ＣＰＵ８２が、ＲＯＭ８４のモータ制御用プログラムを実行して第１〜第３のサーボモータ５１，６１，７１を制御し、ラム１８及びそれに機械的に連結された部位を主動部として動作させ、その主動部に従動する従動部としてトランスファ装置３０及び嵌払い装置２０を動作させる。

上記した主動部に従動部を従動させる制御を行うために、フラッシュメモリ８５には、第１リンク用データテーブル９０と第２リンク用データテーブル９１とが記憶されている。図示しないが、第１リンク用データテーブル９０には、従動部に含まれるトランスファ用カム６５の回転位置と、主動部に含まれるラム用カム５５の回転位置とが対応づけられている。また、第２リンク用データテーブル９１には、従動部に含まれる嵌払い装置２０のボール螺子機構の直動位置と、ラム用カム５５の回転位置とが対応づけられている。より具体的には、第１リンク用データテーブル９０には、例えばラム用カム５５の１°刻み３６０点分の回転位置に対し、トランスファ用カム６５の３６０点分の回転位置が対応づけられ、第２リンク用データテーブル９１には、ラム用カム５５の１°刻み３６０点分の回転位置に対し、ボール螺子機構の３６０点分の直動位置が対応づけられている。

制御基板８１のＣＰＵ８２は、ラム用カム５５の駆動源である第１サーボモータ５１に関しては、トランスファ用カム６５及びボール螺子機構とは無関係に、フラッシュメモリ８５が記憶しているデータに対応する角速度、角加速度及び角減速度で回転するように制御する。これに対し、トランスファ用カム６５及びボール螺子機構の駆動源である第２及び第３のサーボモータ６１，７１に関しては、位置センサ８９にて検出されるラム用カム５５の回転位置とトランスファ用カム６５の回転位置とボール螺子機構の直動位置とが、第１及び第２のリンク用データテーブル９１に設定されている対応関係になるように制御する。これにより、前述の如く、ラム１８及びそれに機械的に連結された部位が主動部として動作し、その主動部に従動する従動部としてトランスファ装置３０及び嵌払い装置２０が動作する。

さて、フラッシュメモリ８５には、第１リンク用データテーブル９０のデータの対応付けを変更するための範囲対応データテーブル９２が記憶されている。そして、その範囲対応データテーブル９２が更新されると第２リンク用データテーブル９１も更新される。

ここで、範囲対応データテーブル９２の説明の便宜上、「ラム用カム５５の固定座標」と「トランスファ用カム６５の固定座標」とを以下のように定義する。即ち、図６（Ａ）に示すように、ラム用カム５５において、第１死点領域５５Ａと第２動作領域５５Ｄとの境界を固定原点Ｚ１とし、回転中心５５Ｐに対して固定原点Ｚ１から図６（Ａ）の反時計回り方向に回転した角度をラム用カム５５上の位置とする座標を「ラム用カム５５の固定座標」という。また、図４に示したラム用カム５５の回転中心５５Ｐと下側のカムフォロア５６Ａの回転中心５６Ｐとを間を連絡する基準線に重なるラム用カム５５の固定座標上の位置を、単に「ラム用カム５５の回転位置」ということとする。この定義によれば、図４に示したラム用カム５５の回転位置は、９０°になる。

これと同様に、図６（Ｂ）に示すように、トランスファ用カム６５において、第１死点領域６５Ａと第２動作領域６５Ｄとの境界を固定原点Ｚ２とし、回転中心６５Ｐに対して固定原点Ｚ２から図６（Ｂ）の反時計回り方向に回転した角度をトランスファ用カム６５上の位置とする座標を「トランスファ用カム６５の固定座標」という。また、図２に示したトランスファ用カム６５の回転中心６５Ｐと右側のカムフォロア６６Ａの回転中心６６Ｐとの間を連絡する基準線に重なるトランスファ用カム６５の固定座標上の位置を、単に「トランスファ用カム６５の回転位置」ということとする。この定義によれば、図２に示したトランスファ用カム６５の回転位置は、９０°になる。

範囲対応データテーブル９２は、図７に概念的に示されている。同図に示すように、範囲対応データテーブル９２には、ラム用カム５５及びトランスファ用カム６５のサイクル動作の開始点であるサイクル原点Ｃ１，Ｃ２がそれぞれ設定されている。以下の説明において、「位相」とは、ラム用カム５５、トランスファ用カム６５等の可動部における１サイクル中の位置（回転位置、直動位置等）を意味するものとする。

図６（Ａ）に示すように、ラム用カム５５のサイクル原点Ｃ１（＝位相０°）は４５°の回転位置に設定され、図６（Ｂ）に示すように、トランスファ用カム６５のサイクル原点Ｃ２（＝位相０°）は１３５°の回転位置に設定されている。また、本実施形態では、例えば、ラム用カム５５のサイクル原点Ｃ１は変更不能で、トランスファ用カム６５のサイクル原点Ｃ２は、任意に変更可能になっている。

また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、サイクル原点Ｃ１，Ｃ２以外にラム用カム５５とトランスファ用カム６５とをリンクさせるポイントとして、ラム用カム５５に第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４が設けられると共に、トランスファ用カム６５に第１〜第４のリンクポイントＰ１〜Ｐ４が設けられている。そして、図７に示すように、範囲対応データテーブル９２において、それらラム用カム５５の第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４と、トランスファ用カム６５の第１〜第４のリンクポイントＰ１〜Ｐ４とが対応付けされている。

具体的には、トランスファ用カム６５においては、カム曲面６５Ｋの各領域間の境界となるトランスファ用カム６５上の０°，９０°，１８０°，２７０°の各回転位置が、サイクル原点Ｃ２に位相が近い順に、第１〜第４のリンクポイントＰ１（＝回転位置１８０°）、Ｐ２（＝回転位置２７０°），Ｐ３（＝回転位置０°）、Ｐ４（＝回転位置９０°）に設定されている。また、本実施形態では、これらトランスファ用カム６５の第１〜第４のリンクポイントＰ１〜Ｐ４に対応する回転位置は、サイクル原点Ｃ２と連動して変更する以外は、変更不能になっている。

一方、ラム用カム５５の第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４に対応するラム用カム５５上の回転位置は任意に変更可能になっている。また、初期状態では、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）と図７の上段側と図８とに示すように、トランスファ用カム６５のサイクル原点Ｃ２（＝１３５°の回転位置）からの第１〜第４のリンクポイントＰ１〜Ｐ４の角度と、ラム用カム５５のサイクル原点Ｃ１（＝４５°）からの第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４の角度とが同じになるように設定されている。なお、ラム用カム５５にトランスファ用カム６５を従動せるために第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４の位相と、第１〜第４のリンクポイントＰ１〜Ｐ４の位相とは同じになり、初期状態では、第１〜第４のリンクポイントＰ１〜Ｐ４の位相は、例えば、４５°、１３５°、２２５°、３１５°になる。

範囲対応データテーブル９２の内容が更新されると、データ更新プログラムＰＧ１がＣＰＵ８２にて実行され、範囲対応データテーブル９２のデータに基づいて第１リンク用データテーブル９０が更新される。具体的には、ラム用カム５５の第１リンクポイントＪ１と第２リンクポイントＪ２との間隔θ１０（初期状態で９０°可変）にて、トランスファ用カム６５の第１リンクポイントＰ１と第２リンクポイントＰ２との間隔θ１（９０°で固定）が除されて単位角δが演算される。そして、トランスファ用カム６５の第１リンクポイントＰ１から第２リンクポイントＰ２の範囲に単位角δの間隔で設定される複数のトランスファ用カム６５の回転位置が、それらと同数のラム用カム５５の第１リンクポイントＪ１から第２リンクポイントＪ２の間の１°刻みの回転位置に対応づけられる。これと同様の処理が、ラム用カム５５の第２リンクポイントＪ２から第３リンクポイントＪ３の範囲とトランスファ用カム６５の第２リンクポイントＰ２〜第３リンクポイントＰ３の範囲との間、ラム用カム５５の第３リンクポイントＪ３から第４リンクポイントＪ４の範囲とトランスファ用カム６５の第３リンクポイントＰ３〜第４リンクポイントＰ４の範囲との間、さらには、ラム用カム５５の第４リンクポイントＪ４から第１リンクポイントＪ１の範囲とトランスファ用カム６５の第４リンクポイントＰ４〜第１リンクポイントＰ１の範囲との間で行われて、前述の如く、ラム用カム５５の１°刻み３６０点分の回転位置に対し、トランスファ用カム６５の３６０点分の回転位置が対応づけられるように第１リンク用データテーブル９０が更新される。

上記処理を行うために、データ更新プログラムＰＧ１には、図９に示すように、第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４、Ｐ１〜Ｐ４に対応するディメンジョンデータとしてＪ（ｎ）、Ｐ（ｎ）が設けられ、最初にＪ（５）＝Ｊ（１），Ｐ（５）＝Ｐ（１）、ｎ＝０の初期設定が行われる（Ｓ１０）。そして、カウンタｎが１つインクリメントされ（Ｓ１１）、ラム用カム５５の隣り合うリンクポイントＪ（ｎ）−Ｊ（ｎ＋１）の間隔Ｌ（ｎ）が演算される（Ｓ１２）。そして、ラム用カム５５の隣り合うリンクポイントＪ（ｎ）−Ｊ（ｎ＋１）に対応するトランスファ用カム６５の隣り合うリンクポイントＰ（ｎ）−Ｐ（ｎ＋１）を、上記した間隔Ｌ（ｎ）で除して上述の単位角δ（ｎ）が演算される（Ｓ１３）。そして、トランスファ用カム６５の第１リンクポイントＰ（ｎ）から第２リンクポイントＰ（ｎ＋１）の範囲に単位角δ（ｎ）の間隔で設定される複数のトランスファ用カム６５の回転位置Ｐ（ｎ）＋δ（ｎ）×ｍ（ｍ＝１，２，・・・）が、それらと同数のラム用カム５５の第１リンクポイントＪ１から第２リンクポイントＪ２の間の１°刻みの回転位置に対応づけられる（Ｓ１４〜Ｓ１７）。これらラム用カム５５の隣り合うリンクポイントＪ（ｎ）及びＪ（ｎ＋１）と、トランスファ用カム６５の隣り合うリンクポイントＰ（ｎ）及びＰ（ｎ＋１）との間で回転位置の対応付けを行ってから（Ｓ１８のループ）、このデータ更新プログラムＰＧ１を終了する。

ここで、図６（Ａ）で示したラム用カム５５の第１と第２のリンクポイントＪ１，Ｊ２の間隔θ１０のように、トランスファ用カム６５の第１と第２のリンクポイントＰ１，Ｐ２の間隔θ１と同じ間隔である場合には、その間隔θ１０で間隔θ１が除されたときの単位角δが１°になる（図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）との関係参照）。この場合、リンクポイントの間では、トランスファ用カム６５がラム用カム５５と同じ角速度で回転することになる。

また、図６（Ａ）で示したラム用カム５５の第１と第２のリンクポイントＪ'１，Ｊ'２の間隔θ'１０のように、トランスファ用カム６５の第１と第２のリンクポイントＰ１，Ｐ２の間隔θ１より小さい間隔である場合には、その間隔θ１０で間隔θが除されたときの単位角δが１°より大きくなり、それらリンクポイントの間では、図１０（Ｃ）及び図（Ｄ）の右半分に示すように、トランスファ用カム６５がラム用カム５５より速い角速度で回転することになり、それの逆の場合は、図１０（Ｃ）及び図（Ｄ）の左半分に示すように、トランスファ用カム６５がラム用カム５５より遅い角速度で回転することになる。

よって、上記した範囲対応データテーブル９２が初期状態の内容でデータ更新プログラムＰＧ１が実行されて第１リンク用データテーブル９０が更新されたときには、ラム用カム５５における１°刻みの３６０点分の回転位置に対して、トランスファ用カム６５における１°刻みの３６０点分の回転位置が対応付けされ、ラム用カム５５と同じ角速度でトランスファ用カム６５が回転するように第２サーボモータ６１が制御される。

そして、図８の上欄と中欄とに示されたラム用カム５５のカム曲線ｇ１と及びトランスファ用カム６５のカム曲線ｇ２のように、ラム用カム５５とトランスファ用カム６５とサイクル原点Ｃ１，Ｃ２から位相が４５°進んだところで、ラム用カム５５が第１リンクポイントＪ１となると共にトランスファ用カム６５が第１リンクポイントＰ１となり、更に位相が９０°進んだところで、ラム用カム５５が第２リンクポイントＪ２となると共にトランスファ用カム６５が第２リンクポイントＰ２となり、更に位相が９０°進んだところで、ラム用カム５５が第３リンクポイントＪ３となると共にトランスファ用カム６５が第３リンクポイントＰ３となり、更に位相が９０°進んだところで、ラム用カム５５が第４リンクポイントＪ４となると共にトランスファ用カム６５が第４リンクポイントＰ４となり、更に位相が４５°進んだところで元の状態に戻る。

ところで、ワークの形状やパンチの長さに応じてラム用カム５５に対するトランスファ用カム６５の動作タイミングを変更することが好ましい場合がある。その一例として、例えば、上記初期状態の設定に基づいて制御を行うと、図８の上欄と中欄とに示すようにラム１８とトランスファスライド３５のうち何れか一方の動作中は他方が完全に停止し、他方が動作中は一方が完全に停止する。しかしながら、ワークやパンチの形状によっては、トランスファスライド３５がワークやパンチと干渉しない範囲でラム１８の動作中にトランスファスライド３５を動作させることができるように変更することができる。また、そのように変更すれば、トランスファスライド３５の停止時間が短くなる分、動作時間が長くなり、トランスファスライド３５が受ける衝撃が抑えられ、その結果、サイクルタイムを短くすることが可能になる。

その一例として、図７の下段側と図８の下欄とには、初期状態から変更されたラム用カム５５の第１〜第４のリンクポイントＪ'１〜Ｊ'４の一例が示されている。それら変更後の第１〜第４のリンクポイントＪ'１〜Ｊ'４に対応するラム用カム５５上の回転位置は、１００°、１７０°、２８２°、３７３°になっていて、それらのラム用カム５５の位相は、５５°、１２５°、２３７°、３０８°になっている。

そして、変更後の範囲対応データテーブル９２から生成した第１リンク用データテーブル９０に基づいて第２サーボモータ６１が制御されたときには、図８の上欄と下欄とに示すようにラム用カム５５の位相がサイクル原点Ｃ１から５５°進んだところで、ラム用カム５５が第１リンクポイントＪ'１となると共にトランスファ用カム６５が第１リンクポイントＰ１となる。このとき、ラム用カム５５が５５°回転する間にトランスファ用カム６５は、４５°（＝１８０°−１３５°）回転することになり、トランスファ用カム６５がラム用カム５５より遅く回転する。

そこから更に位相が進んで、ラム用カム５５が第２リンクポイントＪ'２となるときにトランスファ用カム６５が第２リンクポイントＰ２となる。このとき、ラム用カム５５が７０°回転する間にトランスファ用カム６５は、９０°（＝２７０°−１８０°）回転することになり、トランスファ用カム６５がラム用カム５５より速く回転する。

そこから更に位相が進んで、ラム用カム５５が第３リンクポイントＪ'３となるときにトランスファ用カム６５が第３リンクポイントＰ３となる。このとき、ラム用カム５５が１１２°回転する間にトランスファ用カム６５は、９０°（＝３６０°−２７０°）回転することになり、トランスファ用カム６５がラム用カム５５より遅く回転する。

そこから更に位相が進んで、ラム用カム５５が第４リンクポイントＪ'４となるときにトランスファ用カム６５が第４リンクポイントＰ４となる。こののとき、ラム用カム５５が７１°回転する間にトランスファ用カム６５は、９０°（＝９０°−０°）回転することになり、トランスファ用カム６５がラム用カム５５より速く回転する。

このように範囲対応データテーブル９２を変更することで、トランスファ用カム６５がラム用カム５５とは異なる角速度で回転し、トランスファスライド３５が右死点又は左死点に位置して停止している間は、トランスファ用カム６５が比較的高速で回転する一方、トランスファスライド３５の動作中はトランスファ用カム６５が比較的低速で回転する動作に変更される。そして、ラム１８に対するトランスファスライド３５の動作タイミングが変更されて、トランスファスライド３５の停止時間が短くなる分、動作時間が長くなる。これにより、トランスファスライド３５が受ける衝撃が抑えられ、その結果、サイクルタイムを短くすることが可能になる。

以上、本実施形態のトランスファプレス機１０の特徴的な構成を纏めると、主動カムであるラム用カム５５に従動するトランスファ用カム６５の１回転が、第１及び第２のリンクポイントＰ１〜Ｐ２の間の回転域と、第２及び第３のリンクポイントＰ２〜Ｐ３の間の回転域と、第３及び第４のリンクポイントＰ３〜Ｐ４の間の回転域と、第４及び第１のリンクポイントＰ４〜Ｐ１の間の回転域と４つの回転域に予め分割され、それら回転域毎にラム用カム５５の位相範囲が対応付けされた範囲対応データテーブル９２が設けられている。そして、位置センサ８９にて検出されるラム用カム５５の位相とトランスファ用カム６５の回転位置との対応が、範囲対応データテーブル９２の通りになるように第３サーボモータ７１が制御される。

ここで、範囲対応データテーブル９２は、回転域に対応させる位相範囲を変更するための可変パラメータとして、ラム用カム５５の第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４を備えているので、トランスファ用カム６５を新たに製作することなしに、ラム１８に対するトランスファ装置３０の動作タイミングの仕様変更が可能になる。また、トランスファ用カム６５を利用しているので、トランスファ用カム６５による力の増幅効果を得ることができかつ従来技術で述べたデータ変更の手間も軽減される。これらにより、低コストで上記仕様変更を行うことが可能になる。

また、前記４つの回転域は、トランスファ用カム６５のカム曲面６５Ｋを構成する第１死点領域６５Ａ、第１動作領域６５Ｂ、第２死点領域６５Ｃ、第２動作領域６５Ｄに対応させて設けられているので、可変パラメータ（ラム用カム５５の第１〜第４のリンクポイントＪ１〜Ｊ４）の変更により、ラム１８に対するトランスファスライド３５の停止タイミングと動作タイミングとを容易にイメージして変更することができる。

しかも、ラム用カム５５とトランスファ用カム６５とが共に１サイクルで１回転するので、トランスファ用カム６５の角速度がラム用カム５５の角速度より速くなる領域と遅くなる領域とが設定されることになり、この点においても、ラム１８に対するトランスファスライド３５の動作タイミングの仕様変更のイメージが容易になる。

また、予め設定された単位間隔（１°刻み）で位相範囲に含まれる複数の途中位相を、その位相範囲に対応する回転域内の複数の途中回転位置を割り付けて第１リンク用データテーブル９０を更新し、その第１リンク用データテーブル９０に基づいて位置センサ８９の検出結果が各途中位相になるときに、トランスファ用カム６５が各途中回転位置になるように制御するので、ラム１８に対するトランスファスライド３５の従動動作が安定する。

以上により、トランスファプレス機１０においてワーク形状やパンチ形状、サイクルタイムの変更の自由度が高くなる。なお、前記可変パラメータのデータ変更は、コンソール８６で行えるようにしてもよいし、ＲＯＭ８４等のメモリチップの交換等によってのみ変更可能としてもよい。

［第２実施形態］
本実施形態は、データ更新プログラムＰＧ２の処理が前記第１実施形態と異なる。即ち、前記第１実施形態のデータ更新プログラムＰＧ１では、図１０（Ｃ）及び図（Ｄ）に示すように、トランスファ用カム６５の第１リンクポイントＰ（ｎ）から第２リンクポイントＰ（ｎ＋１）の範囲に割り付けられる回転位置Ｐ（ｎ）＋δ（ｎ）×ｍ（ｍ＝１，２，・・・）の間隔である単位角δ（ｎ）と、その隣の第１リンクポイントＰ（ｎ＋１）から第２リンクポイントＰ（ｎ＋２）の範囲に割り付けられる回転位置Ｐ（ｎ＋１）＋δ（ｎ＋）×ｍ（ｍ＝１，２，・・・）の間隔である単位角δ（ｎ＋１）とが異なる場合に、それらの差分Δ（＝δ（ｎ＋１）−δ（ｎ））が大きいと問題になり得る。

これに対し、本実施形態のデータ更新プログラムＰＧ２は、差分Δが，予め定められた一定基準値以上であった場合には、図１０（Ｅ）に示すように、一定曲率のカム曲面を有する第１死点領域６５Ａ及び第２死点領域６５Ｃ側の単位角δが、それらの隣の第１動作領域６５Ｂ、第２動作領域６５Ｄの単位角δに徐々に近づくように変化させるように構成されている。

具体的には、図１１に示すように、本実施形態のデータ更新プログラムＰＧ２は、上記第１実施形態のデータ更新プログラムＰＧ１のステップＳ１８の次に、トランスファ用カム６５の第１死点領域６５Ａのうち第１動作領域６５Ｂ側の半分の角度（本実施形態では４５°）に割り付けられた回転位置Ｐ（１）＋δ（１）×ｍの単位角δ（１）と第１動作領域６５Ｂに割り付けられた回転位置Ｐ（２）＋δ（２）×ｍの単位角δ（２）との差分Δ（＝δ（１）−δ（２））を求める（Ｓ２１）。

そして、その差分Δが、一定の基準値Ω以上であったときに（Ｓ２２でＹＥＳ）、予め定められた一定の調整値εを使用して対応付け修正処理（Ｓ２３）を行う。即ち、δ（１）がδ（２）より大きい場合には、第１死点領域６５Ａのうち第１動作領域６５Ｂ側の半分の回転位置Ｐ（１）＋δ（１）×ｍを、第１動作領域６５Ｂに近い側から、回転位置Ｐ（１）＋δ（２）＋ε、Ｐ（１）＋δ（２）＋ε×２、Ｐ（１）＋δ（２）＋ε×３、・・・・と変更しなおして、ε×ｋがΔより大きくなる１つ手前までこの処理を繰り返す。一方、δ（１）がδ（２）より小さい場合には、第１動作領域６５Ｂに近い側から、回転位置Ｐ（１）＋δ（２）−ε、Ｐ（１）＋δ（２）−ε×２、Ｐ（１）＋δ（２）−ε×３、・・・・と変更しなおして、ε×ｋがΔより小さくなる１つ手前までこの処理を繰り返す。

これと同様の処理を、第１動作領域６５Ｂと第２死点領域６５Ｃとの間、第２死点領域６５Ｃと第２動作領域６５Ｄとの間、第２動作領域６５Ｄと第１死点領域６５Ａとの間で行う（Ｓ２４のＮＯのループ）。

本実施形態の構成によれば、トランスファ用カム６５の角速度が途中で変わるときの加減速をスムーズに行うことができる。

［他の実施形態］
（１）前記各実施形態では、従動部であるトランスファ用カム６５の従動対象である主動部のラム用カム５５が、トランスファ用カム６５と同周期で１回転する構成であったが、従動部と主動部とが異なる周期で１回転するものであってもよい。この場合の例として、主動部が複数回回転するサイクル動作を行うときに、従動部が丁度一回転するサイクル動作を行う構成が挙げられる。

（２）従動部であるトランスファ用カム６５の従動対象である主動部は、回転するものに限定されず、例えば、直動するもの、揺動するものであってもよい。具体的には、ＸＹテーブルのＸ軸にボール螺子を備え、Ｙ軸に従動カムを設けてボール螺子の直動出力に対してＹ軸の従動カムを従動させてもよい。

（３）上記実施形態において、トランスファ用カム６５の外形とラム用カム５５の外形は、相似していなくてもよく、異なっていてもよい。

（４）上記実施形態では、トランスファ用カム６５のカム曲面６５Ｋが、一定曲率で連続する死点領域（第１死点領域６５Ａ、第２死点領域６５Ｃ）と、曲率が徐々に変化する動作領域（第１動作領域６５Ｂ、第２動作領域６５Ｄ）とが設けられた構成となっていたが、動作領域のみから構成されていてもよい。また、この構成を、ラム用カム５５に適用してもよい。

（５）上記実施形態では、主動部の位相を検出する位置センサ８９が、カム支持シャフト５４の回転位置を検出するものであったが、カム支持シャフト５４に連動する他の部材の位置（例えば、ラム１８の直動位置、ギヤの回転位置等）を検出するものであってもよい。

（６）上記実施形態の産業機械は、主動部とそれに従動した従動部とが、それぞれラム１８とトランスファスライド３５とからなる構成であったが、これに限定されるものではなく、主動部がサイクル動作を繰り返し、従動部が主動部に従動したサイクル動作を行う構成であればよい。

（７）前記各実施形態では、産業機械が、トランスファ用カム６５とラム用カム５５との対応関係が変更可能な構成であったが、それらの対応関係が変更不可能な構成であってもよい（例えば、このような構成は、下記の＜付記＞に記載の産業機械の構成に含まれる。）。この構成においても、トランスファ用カム６５の角速度とラム用カム５５の角速度とが異なる範囲を１サイクル中に設定可能とすれば、同一形状のカムを使用した場合でも、ラム１８とトランスファスライド３５の動作タイミングの設定を異ならせることが可能となり、設定の自由度を高めることが可能となる。

＜付記＞
上記開示には、以下の構成を特徴とする産業機械が含まれる。
「サイクル動作を繰り返す主動部と、
前記主動部から機械的に分断され、前記主動部とは別の駆動源であるサーボモータから動力を受けて前記主動部に従動したサイクル動作を繰り返す従動部と、
前記従動部に含まれ、前記主動部の１サイクル中に１回転する従動カムと、
前記従動カムの１回転が予め複数の回転域に分割されて、それら回転域毎に前記主動部の位相範囲が対応付けされた範囲対応データテーブルと、
前記主動部の位相を検出する位置センサと、
前記位置センサにて検出される前記主動部の位相と前記従動カムの回転位置との対応が、前記範囲対応データテーブル通りになるように前記サーボモータを制御するモータ制御部とを備え、
前記範囲対応データテーブルは、前記位相範囲で、対応する前記回転域を除して得られる単位角が前記回転域同士の間で異なるように設定された産業機械。」

１０ トランスファプレス機
１８ ラム
３０ トランスファ装置
３５ トランスファスライド
５１ 第１サーボモータ
５５ ラム用カム
６１ 第２サーボモータ
７１ 第３サーボモータ
８０ コントローラ
８１ 制御基板
８５ フラッシュメモリ
８９ 位置センサ
９０ 第１リンク用データテーブル
９１ 第２リンク用データテーブル
９２ 範囲対応データテーブル
Ｊ１〜Ｊ４ 第１〜第４リンクポイント
Ｐ１〜Ｐ４ 第１〜第４リンクポイント

Claims (7)

1. サイクル動作を繰り返す主動部と、
   前記主動部から機械的に分断され、前記主動部とは別の駆動源であるサーボモータから動力を受けて前記主動部に従動したサイクル動作を繰り返す従動部と、
   前記従動部に含まれ、前記主動部の１サイクル中に１回転する従動カムと、
   前記従動カムの１回転が予め複数の回転域に分割されて、それら回転域毎に前記主動部の位相範囲が対応付けされた範囲対応データテーブルと、
   前記主動部の位相を検出する位置センサと、
   前記位置センサにて検出される前記主動部の位相と前記従動カムの回転位置との対応が、前記範囲対応データテーブル通りになるように前記サーボモータを制御するモータ制御部と、
   前記範囲対応データテーブルに設けられ、前記回転域に対応させる前記位相範囲を変更するための可変パラメータと、を備える産業機械。
2. 前記従動カムのカム曲面は、一定曲率で連続する死点領域と、曲率が徐々に変化する動作領域とを交互に配置してなり、前記複数の回転域は、前記死点領域と前記動作領域とに対応させて設けられている請求項１に記載の産業機械。
3. 予め設定された単位間隔で前記位相範囲に含まれる複数の途中位相を、その位相範囲に対応する前記回転域内の複数の途中回転位置を割り付ける割り付け処理部が備えられ、
   前記モータ制御部は、前記位置センサの検出結果が各前記途中位相になるときに、前記従動カムが各前記途中回転位置になるように前記サーボモータを制御する請求項１又は２に記載の産業機械。
4. 前記割り付け処理部は、隣り合う前記回転域同士の間で前記途中回転位置の分布密度が異なる場合に、それら回転域同士の境界近傍で前記途中回転位置同士の間隔が徐々に変化するように前記途中回転位置を割り付ける請求項３に記載の産業機械。
5. 前記主動部には、１サイクル中に１回転する主動カムが備えられている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の産業機械。
6. 前記主動部には、複数のパンチが一列に並べて固定されるラムが含まれ、
   前記従動部には、複数のパンチによって加工される複数のワークを前記複数のパンチの並び方向に間欠的に搬送するワーク搬送部が含まれている請求項５に記載の産業機械。
7. 前記可変パラメータのデータを変更するためのコンソールを備える請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載の産業機械。

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