JP2021194663A - トランスファプレスのモーション設定方法及びトランスファプレス - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、生産効率を向上できるトランスファプレスを提供する。【解決手段】トランスファプレス１は、プレスモーションに従ってスライド６を昇降するプレス機械２と、トランスファモーションに従って保持具１２を移動してワーク１００を搬送する搬送装置１０とを備える。トランスファプレス１は、作成部３２、判定部３４及び位相調整部３５を備える。作成部３２は、仮設定されたプレスモーションＰＭ及び仮設定されたトランスファモーションＴＭに基づいて三次元化した動作曲面を作成する。判定部３４は、標準上型干渉曲面と動作曲面とを同一の三次元座標系で比較して、標準上型干渉曲面における干渉領域内に動作曲面があるか否かを判定する。位相調整部３５は、干渉領域内に動作曲面がある場合に、プレスモーションに対するトランスファモーションの相対位相を変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、トランスファプレスのモーション設定方法及びトランスファプレスに関する。

トランスファプレスは、プレス加工するプレス機械とワーク（材料）を搬送する搬送装置とから構成される。プレス機械は、複数のプレス加工ステーションを有し、スライドを昇降させつつ金型を用いてワークにプレス加工（打ち抜き、曲げ及び絞り等）を施す。スライドは、プレスモーションに従って昇降運動される。

一方の搬送装置（「トランスファフィーダ」と呼ぶことがある）は、フィードバーに設けられた保持具（フィンガーやカップ等）でワークを保持し、フィードバーを２次元または３次元の方向に移動させてワークを各プレス加工ステーションに搬送する。

トランスファプレスでは、効率の良い加工及び互いの干渉を防止するため、プレス機械と搬送装置とを同期運転させる必要がある。近年では、プレス機械及び搬送装置の駆動源にサーボモータが採用され、高ＳＰＭ（Ｓｔｒｏｋｅ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅｓ）による生産性の向上と複雑な動作による加工精度の向上が求められている。従来のメカプレスにおいては、搬送装置をプレス機械のクランク角度に完全同期させていたが、サーボモータを採用したプレス機械や搬送装置においては、プレスモーションやトランスファモーションの複雑な変更によって互いに干渉することを防止しなければならない。

そこで、基準プレスモーションと基準トランスファモーションとを用いてプレス機械とトランスファ装置との干渉有無関係を表す基準干渉線図を作成し、運転前に入力された運転プレスモーションと運転トランスファモーションとを用いて作成された運転干渉線図と比較して、干渉の有無を判別し、干渉が生じないように位相信号の相対関係を調整するトランスファプレスが提案されている（特許文献１）。

特許文献１のトランスファプレスでは、基準干渉線図及び運転干渉線図を比較するに際し、トランスファフィードストローク（距離）を横軸、スライドストロークからトランスファリフトストロークを減じた距離を縦軸とした線図と、トランスファクランプストローク（距離）を横軸、スライドストロークからトランスファリフトストロークを減じた距離を縦軸とした線図とをそれぞれ二次元座標系に配置している。そして、基準干渉線図で囲まれた平面（干渉領域）内に運転干渉線図が入り込むと干渉すると判断される。

特開２０１３−９１０７８号公報

しかしながら、いずれの干渉線図も二次元座標系で表現されているため、実際にトランスファプレスを運転させてみると干渉しないモーションであっても干渉すると判定されることがある。また、近年では、トランスファプレスに対してさらに生産効率の向上が求められている。

そこで、本開示は、生産効率を向上できるトランスファプレスのモーション設定方法及
びトランスファプレスを提供する。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［１］本発明に係るトランスファプレスのモーション設定方法の一態様は、
プレスモーションに従ってスライドを昇降するプレス機械と、トランスファモーションに従って保持具を移動してワークを搬送する搬送装置とを備えるトランスファプレスのモーション設定方法であって、
仮設定された前記プレスモーション及び仮設定された前記トランスファモーションに基づいて前記スライドに取り付けられる標準上型に対する前記保持具の相対距離で三次元化した動作曲面を作成する作成工程と、
標準上型干渉曲線を三次元化した標準上型干渉曲面と前記動作曲面とを同一の三次元座標系で比較して、前記標準上型干渉曲面における干渉領域内に前記動作曲面があるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程で前記干渉領域内に前記動作曲面があると判定した場合に、前記プレスモーションに対する前記トランスファモーションの相対位相を変更する変更工程と、
を含み、
前記変更工程の後に、前記標準上型干渉曲面と前記相対位相が変更された前記動作曲面とを比較して、前記判定工程を行うことを特徴とする。

［２］上記トランスファプレスのモーション設定方法の一態様において、
前記変更工程及び前記判定工程は、前記相対位相の調整許容範囲内でそれぞれ複数回繰返してもよい。

［３］上記トランスファプレスのモーション設定方法の一態様において、
前記変更工程における前記相対位相が前記調整許容範囲を超えた場合に、前記相対位相を仮設定の状態に戻し、仮設定された前記プレスモーションを前記スライドの上昇限付近で減速する調整をした上で、前記判定工程及び前記変更工程を行うことができる。

［４］上記トランスファプレスのモーション設定方法の一態様において、
前記変更工程における前記相対位相が前記調整許容範囲を超えた場合に、前記相対位相を仮設定の状態に戻し、仮設定された前記トランスファモーションを前記保持具のリターン動作において減速する調整をした上で、前記判定工程及び前記変更工程を行うことができる。

［５］本発明に係るトランスファプレスの一態様は、
プレスモーションに従ってスライドを昇降するプレス機械と、トランスファモーションに従って保持具を移動してワークを搬送する搬送装置とを備えるトランスファプレスであって、
仮設定された前記プレスモーション及び仮設定された前記トランスファモーションに基づいて前記スライドに取り付けられる標準上型に対する前記保持具の相対距離で三次元化した動作曲面を作成する作成部と、
標準上型干渉曲線を三次元化した標準上型干渉曲面と前記動作曲面とを同一の三次元座標系に配置して、前記標準上型干渉曲面における干渉領域内に前記動作曲面があるか否かを判定する判定部と、
前記干渉領域内に前記動作曲面がある場合に、前記プレスモーションに対する前記トランスファモーションの相対位相を変更する位相調整部と、
を備えることを特徴とする。

［６］上記トランスファプレスの一態様において、
前記干渉領域内に前記動作曲面がある場合に、仮設定された前記プレスモーションを前記スライドの上昇限付近で減速させるスライド減速調整部をさらに備えることができる。

［７］上記トランスファプレスの一態様において、
前記干渉領域内に前記動作曲面がある場合に、仮設定された前記トランスファモーションを前記保持具のリターン動作において減速させる保持具減速調整部をさらに備えることができる。

本開に係るトランスファプレスのモーション設定方法及びトランスファプレスによれば、詳細な干渉発生位置を三次元座標系で判定し、さらに生産効率への影響の少ない相対位相の変更を行うことにより、生産効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るトランスファプレスの模式図である。 標準プレスモーション及び標準トランスファモーションを説明する図である。 二次元座標系に配置された標準上型干渉曲線である。 三次元座標系に配置された標準上型干渉曲面である。 本発明の一実施形態に係るトランスファプレスのモーション設定方法のフローチャートである。 仮設定されたプレスモーション及び仮設定されたトランスファモーションを説明する図である。 仮設定された動作曲面である。 判定工程を説明する図である。 相対位相変更工程を説明する図である。 相対位相変更工程を説明する図である。 速度変更工程及び相対位相変更工程を説明する図である。 速度変更工程及び相対位相変更工程を説明する図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本実施形態に係るトランスファプレスは、プレスモーションに従ってスライドを昇降するプレス機械と、トランスファモーションに従って保持具を移動してワークを搬送する搬送装置とを備えるトランスファプレスであって、仮設定された前記プレスモーション及び前記トランスファモーションに基づいて前記スライドに取り付けられる標準上型に対する前記保持具の相対距離で三次元化した動作曲面を作成する作成部と、標準上型干渉曲線を三次元化した標準上型干渉曲面と前記動作曲面とを同一の三次元座標系に配置して、前記標準上型干渉曲面における干渉領域内に前記動作曲面があるか否かを判定する判定部と、前記干渉領域内に前記動作曲面がある場合に、前記プレスモーションに対する前記トランスファモーションの相対位相を変更する位相調整部と、を備えることを特徴とする。

本実施形態に係るトランスファプレスのモーション設定方法は、プレスモーションに従ってスライドを昇降するプレス機械と、トランスファモーションに従って保持具を移動し
てワークを搬送する搬送装置とを備えるトランスファプレスのモーション設定方法であって、仮設定された前記プレスモーション及び前記トランスファモーションに基づいて前記スライドに取り付けられる標準上型に対する前記保持具の相対距離で三次元化した動作曲面を作成する作成工程と、標準上型干渉曲線を三次元化した標準上型干渉曲面と前記動作曲面とを同一の三次元座標系で比較して、前記標準上型干渉曲面における干渉領域内に前記動作曲面があるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程で前記干渉領域内に前記動作曲面があると判定した場合に、前記プレスモーションに対する前記トランスファモーションの相対位相を変更する変更工程と、を含み、前記変更工程の後に、前記標準上型干渉曲面と前記相対位相が変更された前記動作曲面とを比較して、前記判定工程を行うことを特徴とする。

１．トランスファプレス
図１〜図４を用いて、トランスファプレス１について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るトランスファプレス１の模式図であり、図２は、標準プレスモーションＢＰＭ及び標準トランスファモーションＢＴＭを説明する図であり、図３は、二次元座標系に配置された標準上型干渉曲線ＢＤＧｆ，ＢＤＧｃであり、図４は、三次元座標系に配置された標準上型干渉曲面６０である。

図１に示すように、トランスファプレス１は、プレスモーションに従ってスライド６を昇降するプレス機械２と、トランスファモーションに従って保持具１２を移動してワーク１００を搬送する搬送装置１０とを備える。

プレス機械２は、サーボモータ４によって昇降可能なスライド６と、スライド６の下面に取り付けられた上型７と、上型７と対向するように配置された下型８と、下型８を固定する図示しないボルスタと、を備える。プレス機械２は、設定されたプレスモーションに従ってサーボモータ４が駆動することで図示しない動力伝達機構を介して上型７を下型８に対して昇降させてワーク１００をプレス加工する。プレス機械２は、トランスファプレスに用いられる公知のサーボプレス機械を採用することができる。

サーボモータ４には、エンコーダ５が設けられる。エンコーダ５からの検出信号は、プレスモーションに従った制御のためにサーボプレス制御装置２１、サーボアンプ２２及びトランスファプレス制御装置３０に入力される。また、図示しないが、プレス機械２は、スライド６の高さ位置を検出するエンコーダを備えていてもよい。

搬送装置１０は、複数のサーボモータ１４によって駆動するフィードバー１１及びフィードバー１１に取り付けられた保持具１２を備える。フィードバー１１及び保持具１２は、下型８を挟んでそれぞれ一対設けられる。各フィードバー１１は、複数の保持具１２を備える。保持具１２は、ワーク１００を保持するための機構として、例えばフィンガーやバキュームカップ等を有する。搬送装置１０は、設定されたトランスファモーションに従って複数のサーボモータ１４を駆動して保持具１２を図１に矢印で示すクランプ動作ＣＬＰ、リフト動作ＬＦＴ、アドバンス動作ＡＤＶ、ダウン動作ＤＷＮ、アンクランプ動作ＵＣＬ、及びリターン動作ＲＴＮで移動させる。

クランプ動作ＣＬＰは、対向する保持具１２を互いに近接移動して保持具１２が下型８上のワーク１００を保持する動作である。リフト動作ＬＦＴは、保持具１２を上昇させて下型８からワーク１００を離型させる動作である。アドバンス動作ＡＤＶは、保持具１２をフィードバー１１の長手方向（Ｘ軸に沿った方向）に沿って移動させてワーク１００を次の下型８の上に移動させる動作である。ダウン動作ＤＷＮは、保持具１２を下降させてワーク１００を下型８の上に載せる動作である。アンクランプ動作ＵＣＬは、対向する保持具１２を互いに離間移動させて保持具１２がワーク１００を放す動作である。リターン
動作ＲＴＮは、上型７に干渉しない位置で保持具１２をフィードバー１１の長手方向に沿って移動させて初期位置に戻す動作である。

また、サーボモータ１４には、エンコーダ１５が設けられる。エンコーダ１５からの検出信号は、トランスファモーションに従った制御のためにサーボトランスファ制御装置２５、サーボアンプ２６及びトランスファプレス制御装置３０に入力される。また、搬送装置１０は、保持具１２及びフィードバー１１の位置を検出する図示しない複数のエンコーダを備えていてもよい。

トランスファプレス制御装置３０は、例えば、操作部３１、作成部３２、記憶部３３、判定部３４、位相調整部３５、スライド減速調整部３６、保持具減速調整部３７、及び出力部３８を備える。トランスファプレス制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体、高速データ通信を行う通信インターフェース、及びディスプレイ、タッチパネルやキーボードなどのユーザインターフェースを備える。

操作部３１は、プレスモーション及びトランスファモーションの各種条件を操作者が入力するためのインターフェースである。作成部３２は、操作部３１からの入力によって仮設定されたプレスモーション及び仮設定されたトランスファモーションに基づいてスライド６に取り付けられる標準上型に対する保持具１２の相対距離で三次元化した動作曲面を作成する。記憶部３３は、プレスモーション、トランスファモーション、標準上型干渉曲面、動作曲面及び各種制御プログラム等を記憶する。判定部３４は、標準上型干渉曲線を三次元化した標準上型干渉曲面と動作曲面とを同一の三次元座標系に配置して、標準上型干渉曲面における干渉領域内に動作曲面があるか否かを判定する。位相調整部３５は、干渉領域内に動作曲面がある場合に、プレスモーションに対するトランスファモーションの相対位相を変更する。スライド減速調整部３６は、干渉領域内に動作曲面がある場合に、仮設定されたプレスモーションをスライド６の上昇限付近で減速させる。保持具減速調整部３７は、干渉領域内に動作曲面がある場合に、仮設定されたトランスファモーションを保持具１２のリターン動作ＲＴＮにおいて減速させる。出力部３８は、図示しないディスプレイに三次元座標系に配置した標準上型干渉曲面と動作曲面とを表示し、設定されたプレスモーションに基づく制御信号をサーボプレス制御装置２１へ出力し、設定されたトランスファモーションに基づく制御信号をサーボトランスファ制御装置２５へ出力する。なお、トランスファプレス制御装置３０の各部における処理については、モーション設定方法において詳述する。

図２の（Ａ）に示す標準プレスモーションＢＰＭ及び図２の（Ｂ）に示す標準トランスファモーションＢＴＭは、各トランスファプレス１に固有に設定されかつ顧客に提供される基準となるモーションである。トランスファプレス１は、標準プレスモーションＢＰＭ及び標準トランスファモーションＢＴＭに従えば、上型７と保持具１２とは干渉することなく動作することができる。標準プレスモーションＢＰＭ及び標準トランスファモーションＢＴＭは、同一の位相角度に対応して設定される。図２では標準プレスモーションＢＰＭと標準トランスファモーションＢＴＭとを見やすくするために（Ａ）と（Ｂ）に分けてグラフ化しているが、後述する図６等のように一つにまとめて表してもよい。位相角度は、スライド６が上死点ＴＤＣから下降して次に上死点ＴＤＣに戻るまでの１サイクルを３６０度で割り付けた角度である。位相角度は、標準プレスモーションＢＰＭの上死点ＴＤＣから始まる１サイクルの時間軸としてもよい。

図２の（Ａ）における標準プレスモーションＢＰＭは、例えば、プレス機械２のサーボ
モータ４が等速回転してスライド６を昇降するモーションである。図２の（Ｂ）における標準トランスファモーションＢＴＭは、搬送装置１０の標準フィードモーションＢＴＭｆ、標準クランプモーションＢＴＭｃ及び標準リフトモーションＢＴＭｌからなる３つの曲線で表される。なお、図２におけるクランプ動作ＣＬＰ、リフト動作ＬＦＴ、アドバンス動作ＡＤＶ、ダウン動作ＤＷＮ、アンクランプ動作ＵＣＬ、及びリターン動作ＲＴＮは、図１において矢印で示した各動作に対応する。

図３の（Ａ）に示す標準上型干渉曲線ＢＤＧｆは、標準トランスファモーションＢＴＭのフィードストローク（以下「フィードＳＴ」）を横軸、標準プレスモーションＢＰＭのスライドストローク（以下「スライドＳＴ」）から標準トランスファモーションＢＴＭのリフトストローク（以下「リフトＳＴ」）を減じた距離を縦軸とした線図である。スライドＳＴは、スライド６に取り付けられる標準上型のストロークであってもよい。

図３の（Ｂ）に示す標準上型干渉曲線ＢＤＧｃは、標準トランスファモーションＢＴＭのクランプストローク（以下「クランプＳＴ」）を横軸とし、縦軸は図３の（Ａ）と同様とした線図である。

標準上型干渉曲線ＢＤＧｆ及び標準上型干渉曲線ＢＤＧｃは、同一の位相角度で標準プレスモーションＢＰＭ及び標準トランスファモーションＢＴＭに従って動作するスライド６に取り付けられる標準上型に対する保持具１２の相対距離で表現した線図である。標準上型とは、プレス機械２に取り付け可能な設計上最大サイズの上型７である。図３の（Ａ）に示す標準上型干渉曲線ＢＤＧｆは、図１の右側の保持具１２がプレス機械２の正面（Ｙ軸の逆方向）から見てスライド６及び上型７に対してどのような２次元軌跡を辿るかを表わす。図３の（Ｂ）に示す標準上型干渉曲線ＢＤＧｃは、図１におけるプレス機械２の右側の保持具１２がＸ軸の逆方向から見てスライド６及び上型７に対してどのような２次元軌跡を辿るかを表す。ここでは、右側の保持具１２の標準上型干渉曲線ＢＤＧｃを示すが、標準上型干渉曲線ＢＤＧｃの左右を反転すれば、左側の保持具１２における標準上型干渉曲線ＢＤＧｃとなる。図２を参照しながら説明すると、スライド６が位相角度０度の上死点ＴＤＣにあるときに保持具１２はスライド６から最も離れた位置（図３のスライドＳＴ−リフトＳＴが最大値）にあり、スライド６が位相角度１８０度の下死点にあるときに保持具１２はスライド６に取り付けられる標準上型に最も近づく位置（図３のスライドＳＴ−リフトＳＴが最小値）にある。

図３の（Ａ）における標準上型干渉曲線ＢＤＧｆで囲まれた領域（斜線で示す範囲）が干渉領域であり、かつ図３の（Ｂ）における標準上型干渉曲線ＢＤＧｃの左側の領域（斜線で示す範囲）が干渉領域である。金型設計者は、この干渉領域の中に金型が収まるように金型を設計する。

図４に示す標準上型干渉曲線ＢＤＧは、図３の（Ａ）及び（Ｂ）で示す標準上型干渉曲線ＢＤＧｆ及び標準上型干渉曲線ＢＤＧｃを組み合わせて三次元化して同一の三次元座標系に配置したものである。したがって、標準上型干渉曲面６０は、Ｙ軸方向から見れば図３の（Ａ）と同じに見えるし、Ｘ軸の逆方向から見れば図３の（Ｂ）と同じに見える。標準上型干渉曲面６０は、標準上型干渉曲線ＢＤＧと基準面６２との間に形成される。基準面６２は、Ｙ軸の最大クランプＳＴの値におけるＸ−Ｚ平面に平行な平面である。標準上型干渉曲線ＢＤＧｆ及び標準上型干渉曲線ＢＤＧｃにおける干渉領域は、標準上型干渉曲面６０と基準面６２との間に形成される空間で表すことができる。この空間が干渉領域であり、この空間内に金型が収まる。

２．トランスファプレスのモーション設定方法
図１、図４〜図１２を用いて、トランスファプレス１のモーション設定方法について詳
細に説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るトランスファプレス１のモーション設定方法のフローチャートであり、図６は、仮設定されたプレスモーションＰＭ及び仮設定されたトランスファモーションＴＭであり、図７は、仮設定された動作曲面７０であり、図８は、判定工程（Ｓ１６）を説明する図であり、図９は、相対位相変更工程（Ｓ１８）を説明する図であり、図１０は、相対位相変更工程（Ｓ１８）を説明する図であり、図１１は、速度変更工程（Ｓ２２）及び相対位相変更工程（Ｓ１８）を説明する図であり、図１２は、速度変更工程（Ｓ２２）及び相対位相変更工程（Ｓ１８）を説明する図である。

図５に示すように、トランスファプレス１のモーション設定方法は、少なくとも作成工程（Ｓ１２）、判定工程（Ｓ１６）及び相対位相変更工程（Ｓ１８）を含む。さらに、モーション設定方法は、図５に示すように、仮設定工程（Ｓ１０）、配置工程（Ｓ１４）、第１範囲判定工程（Ｓ２０）、速度変更工程（Ｓ２２）、第２範囲判定工程（Ｓ２４）及び仮設定エラー表示工程（Ｓ２６）を含んでもよい。各工程について以下、順に説明する。

仮設定工程（Ｓ１０）：図６に示すように、トランスファプレス１のモーションを設定する操作者は、操作部３１を操作して作成部３２を用いて生産する製品に合ったプレスモーションＰＭ及びトランスファモーションＴＭをそれぞれ仮設定する。従来であれば、トランスファモーションＴＭはプレスのクランク角度に同期させているため、プレスモーションＰＭに減速動作を追加するとトランスファにも減速動作が追加されたり、搬送時間を延ばすとプレスの加工時間も延びてしまうなど２つのモーションを独立して仮設定することが難しい。しかし、本実施形態では後述する判定工程（Ｓ１６）及び相対位相変更工程（Ｓ１８）があるので、２つのモーションをそれぞれ独立して設定することが可能である。

具体的には、プレスモーションＰＭは、ＳＰＭ（Ｓｈｏｔｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）や工程数などの成形性を考慮して仮設定される。例えば、高速生産性を重視するのであればプレス機械２における最大ＳＰＭで動作するようにプレスモーションＰＭを仮設定し、製品の精度を重視するのであれば複雑な加減速動作を含むプレスモーションＰＭを仮設定する。この際、トランスファモーションＴＭへの影響を考慮する必要はない。図６の例では、スライド６の下降途中に減速動作が追加されて位相角度１８０度の位置よりも後で下死点に達するように仮設定される。

また、トランスファモーションＴＭは、搬送効率を重視して仮設定される。例えば、各軸ストローク量、ラップ量等を利用して搬送装置１０が許容する最大速度・最大加速度を守りつつ搬送装置１０における最大の搬送効率となるようにトランスファモーションＴＭを仮設定する。この際、プレスモーションＰＭへの影響を考慮する必要はない。

作成工程（Ｓ１２）：図７に示すように、作成部３２は、図６で仮設定されたプレスモーションＰＭ及びトランスファモーションＴＭに基づいてスライド６に対する保持具１２の相対距離で三次元化した動作曲面７０を作成する。動作曲面７０は、図４を用いて説明した標準上型干渉曲面６０と同様に、動作曲線ＤＧと基準面６２との間に形成される面である。動作曲面７０は、両端が動作曲線ＤＧと一致したＸ軸方向に沿って延びる仮想直線をＺ軸方向に微小区間で並べることにより形成される面である。動作曲線ＤＧは、プレスモーションＰＭとトランスファモーションＴＭとを位相角度を合わせてフィードＳＴをＸ軸、クランプＳＴをＹ軸、スライドＳＴからリフトＳＴを減じた距離をＺ軸とする三次元座標系に表した線図である。動作曲線ＤＧの下方には、動作曲線ＤＧの理解を補助するために保持具１２の移動軌跡が破線で表示しているが、表示しなくてもよい。動作曲線ＤＧを見れば、この破線上の任意の点に保持具１２が在る時におけるスライド６に取り付けられる標準上型と保持具１２との相対距離がわかる。例えば、アドバンス動作ＡＤＶでは、
当該相対距離が基準面６２の外周上で変化することがわかり、アンクランプ動作ＵＣＬ、リターン動作ＲＴＮ、クランプ動作ＣＬＰでは、当該相対距離が動作曲面７０の外周上で変化することがわかる。

配置工程（Ｓ１４）：図８に示すように、作成部３２は、標準上型干渉曲線ＢＤＧｆ，ＢＤＧｃを三次元化した図４の標準上型干渉曲面６０と図７の動作曲面７０とを同一の三次元座標系に配置する。配置工程（Ｓ１４）は、次の判定工程（Ｓ１６）の中で実行してもよい。

判定工程（Ｓ１６）：判定部３４は、同一の三次元座標系に配置した標準上型干渉曲面６０と動作曲面７０とを比較して、標準上型干渉曲面６０における干渉領域内に動作曲面７０があるか否かを判定する。干渉領域は、標準上型干渉曲面６０と基準面６２に挟まれた領域である。図８では、動作曲面７０に対してＹ軸方向手前に標準上型干渉曲面６０の一部があることから、標準上型干渉曲面６０の後ろに隠れて見えない動作曲面７０の一部が干渉領域にあると判定される。従来のように図３の（Ｂ）で示す二次元座標系で干渉領域を表す場合、干渉領域にモーションが設定されれば干渉があると判定されてしまうが、図４のように三次元で表した標準上型干渉曲面６０を用いればフィードＳＴに沿って干渉の有無を判定することができるので、より正確な判定ができる。そのため、三次元座標系で判定することで、従来の二次元座標系では干渉があると判定されるモーションであっても干渉がないと判定される場合もあるため、より高い生産効率を実現できる。

判定工程（Ｓ１６）で干渉領域内に動作曲面７０があると判定された場合（図５で「ＹＥＳ」）には、相対位相変更工程（Ｓ１８）が実行される。

判定工程（Ｓ１６）で干渉領域内に動作曲面７０がないと判定された場合（図５で「ＮＯ」）には、モーション設定方法の処理を終了し、仮設定されたプレスモーションＰＭ及び仮設定されたトランスファモーションＴＭがトランスファプレス１の各モーションとして設定される。

相対位相変更工程（Ｓ１８）：位相調整部３５は、判定工程（Ｓ１６）で干渉領域内に動作曲面７０があると判定した場合に、プレスモーションＰＭに対するトランスファモーションＴＭの相対位相を変更する。例えば、図９の（Ａ）は、図６のモーション線図と同じであるが、相対位相を変更した後は、図９の（Ｂ）のようにプレスモーションＰＭの位相角度を固定した状態でトランスファモーションＴＭがそのまま図の右側へ単位位相角度だけ移動した状態となる。図９の（Ａ）ではクランプ動作ＣＬＰの開始点がスライド６の下死点付近で干渉を生じているが、図９の（Ｂ）ではクランプ動作ＣＬＰの開始点がスライド６の下死点から離れることによりＳＰＭを落とすことなく干渉を回避している。一回の相対位相変更工程（Ｓ１８）によって移動する単位位相角度は、あらかじめ所定の角度に設定される。相対位相変更工程（Ｓ１８）では、モーション自体は変更されない。したがって、三次元座標系を用いた位相調整部３５によりＳＰＭをなるべく落とさないように干渉を回避することができるので、生産効率を向上できる。なお、ここでは単位位相角度を変更したが、１サイクルの位相時間軸でモーションを仮設定する場合には単位位相時間を変更してもよい。

第１範囲判定工程（Ｓ２０）：位相調整部３５は、相対位相変更工程（Ｓ１８）の後、位相角度が調整許容範囲内にあるか否かを判定する。この判定は、判定部３４で実行してもよい。調整許容範囲は、相対位相変更工程（Ｓ１８）で変更可能な位相角度の範囲、例えば±１８０度を超えない範囲としてあらかじめ設定される。相対位相変更工程（Ｓ１８）及び判定工程（Ｓ１６）は、相対位相の調整許容範囲内（図５のＳ２０で「ＹＥＳ」）でそれぞれ複数回繰返すことができる。複数回繰り返すことにより、操作者が望む両モー
ションを変更することなく干渉を解消することができる。なお、調整許容範囲は、相対位相変更工程（Ｓ１８）の繰り返し回数として設定されてもよい。

本実施形態では、相対位相変更工程（Ｓ１８）の後に、第１範囲判定工程（Ｓ２０）で調整許容範囲内にあると判定された場合には、再び作成工程（Ｓ１２）、配置工程（Ｓ１４）、判定工程（Ｓ１６）、相対位相変更工程（Ｓ１８）及び第１範囲判定工程（Ｓ２０）を順に実行する。具体的には、作成工程（Ｓ１２）は相対位相変更工程（Ｓ１８）において相対位相が変更された動作曲面７０を作成し、配置工程（Ｓ１４）は標準上型干渉曲面６０と相対位相が変更された動作曲面７０とを同一の三次元座標系に配置し、判定工程（Ｓ１６）は両曲面を比較する。

図１０では、２回の相対位相変更工程（Ｓ１８）を繰り返すことにより相対位相が変更される様子を示す。図１０では三次元座標系に配置された標準上型干渉曲面６０及び動作曲面７０をＹ軸に沿って見た状態を示す。図１０の（Ａ）ではクランプ動作ＣＬＰ付近において標準上型干渉曲面６０が動作曲面７０の手前に広い範囲で見えているが、相対位相が１回変更された図１０の（Ｂ）では標準上型干渉曲面６０が見える面積が狭くなっている。さらに相対位相が２回変更された図１０の（Ｃ）では標準上型干渉曲面６０が見える場所がフィードＳＴの後半（アンクランプ動作ＵＣＬ側）に移動しているが、標準上型干渉曲面６０が見えるので干渉は解消していないことがわかる。なお、図１０は、図９には対応していない。

このように相対位相変更工程（Ｓ１８）を繰り返し、第１範囲判定工程（Ｓ２０）で調整許容範囲内にないと判定された場合（図５のＳ２０で「ＮＯ」）には、速度変更工程（Ｓ２２）が実行される。

速度変更工程（Ｓ２２）：スライド減速調整部３６は、相対位相変更工程（Ｓ１８）における相対位相が調整許容範囲を超えた場合（図５のＳ２０で「ＮＯ」）に、相対位相を仮設定の状態に戻し、仮設定されたプレスモーションＰＭをスライド６の上昇限付近で減速する調整を実行する。上昇限は、スライド６の上死点ＴＤＣであってもよい。図１１の例では、まず相対位相を仮設定の状態すなわち図９の（Ａ）の状態に戻した後、プレスモーションＰＭにおけるスライド６の上死点ＴＤＣ付近に減速動作ＳＤを追加する。プレスモーションＰＭにおける減速動作ＳＤは、スライド６の下降速度及び上昇速度を図９の（Ａ）の状態よりも減速することにより、スライド６が上死点ＴＤＣ付近で待機する時間（以下「スライド待機時間」という）を長くすることができ、干渉が解消されやすくなる。一回の減速動作ＳＤにおけるスライド待機時間は、あらかじめ設定される。

また、速度変更工程（Ｓ２２）において、保持具減速調整部３７は、相対位相変更工程（Ｓ１８）における相対位相が調整許容範囲を超えた場合（図５のＳ２０で「ＮＯ」）に、相対位相を仮設定の状態に戻し、仮設定されたトランスファモーションＴＭを保持具１２のリターン動作ＲＴＮにおいて減速する調整を実行する。図１１の（Ａ）の例では、トランスファモーションＴＭのリターン動作ＲＴＮの終了付近に減速動作ＳＤを追加する。リターン動作ＲＴＮで減速動作ＳＤを追加することにより、干渉領域内へ保持具１２が入るまでの時間（以下「保持具待機時間」という）を長くすることができ、干渉が解消されやすくなる。一回の減速動作ＳＤにおける保持具待機時間は、あらかじめ設定される。

第２範囲判定工程（Ｓ２４）：スライド減速調整部３６及び保持具減速調整部３７は、速度変更工程（Ｓ２２）の後、スライド待機時間及び保持具待機時間が調整許容範囲内にあるか否かを判定する。この判定は、判定部３４で実行してもよい。調整許容範囲は、速度変更工程（Ｓ２２）で変更可能な各待機時間の範囲としてあらかじめ設定される。第２範囲判定工程（Ｓ２４）における各待機時間が調整許容範囲内である場合（図５のＳ２４
で「ＹＥＳ」）には、再び作成工程（Ｓ１２）、配置工程（Ｓ１４）及び判定工程（Ｓ１６）を実行し、そこで干渉があると判定された場合（図５のＳ１６で「ＹＥＳ」）には、相対位相変更工程（Ｓ１８）を行う。図１１の（Ａ）において速度変更工程（Ｓ２２）によりスライド待機時間及び保持具待機時間を設定した後に、さらに図１１の（Ｂ）において相対位相変更工程（Ｓ１８）を実行する。これにより、クランプ動作ＣＬＰの開始点が下死点から離れるため、干渉が解消する。このように速度変更工程（Ｓ２２）の後に相対位相変更工程（Ｓ１８）を実行することで、減速による生産効率の低下を抑制しつつ干渉を回避することができる。

また、第２範囲判定工程（Ｓ２４）における各待機時間が調整許容範囲内でない場合（図５のＳ２４で「ＮＯ」）には、仮設定エラー表示工程（Ｓ２６）が実行される。仮設定エラー表示工程（Ｓ２６）は、出力部３８でエラー表示を行い、操作者に仮設定されたプレスモーションＰＭ及びトランスファモーションＴＭの変更を促す。

図１２の例では、速度変更工程（Ｓ２２）を実行して仮設定に戻された状態から各待機時間を設定し、さらに１回目の相対位相変更工程（Ｓ１８）を実行して（Ａ）の状態となっている。図１２の（Ａ）においては、まだ干渉領域内に動作曲面７０が存在するため、さらに２回目の相対位相変更工程（Ｓ１８）を実行して（Ｂ）のように動作曲面７０の前に標準上型干渉曲面６０が存在しない状態となる。なお、図１２では、説明の便宜上、Ｙ軸方向手前から見ているため干渉領域内に動作曲面７０が存在しないことが明確ではないが、図８のように三次元で表示すると標準上型干渉曲面６０と基準面６２との間に動作曲面７０がないことがわかる。図１２の（Ｂ）の状態になると、判定工程（Ｓ１６）において干渉がないと判定（図５のＳ１６で「ＹＥＳ」）されてモーションの設定が終了する。

速度変更工程（Ｓ２２）及び第２範囲判定工程（Ｓ２４）は、各待機時間の調整許容範囲内でそれぞれ複数回繰返すことができる。このように、減速量を少なくして速度変更工程（Ｓ２２）を繰り返すたびに相対位相変更工程（Ｓ１８）を実行することにより、ＳＰＭの低下を抑えながら干渉回避を可能とすることができるため、高い生産効率を実現できる。

上述した実施形態では、プレスモーションＰＭをプレス機械１のクランク軸が一回転する動作について説明したが、これに限らず、振子動作や２回打ち動作などにも対応することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能であり、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…トランスファプレス、２…プレス機械、４…サーボモータ、５…エンコーダ、６…スライド、７…上型、８…下型、１０…搬送装置、１１…フィードバー、１２…保持具、１４…サーボモータ、１５…エンコーダ、２１…サーボプレス制御装置、２２…サーボアンプ、２５…サーボトランスファ制御装置、２６…サーボアンプ、３０…トランスファプレス制御装置、３１…操作部、３２…作成部、３３…記憶部、３４…判定部、３５…位相調整部、３６…スライド減速調整部、３７…保持具減速調整部、３８…出力部、６０…標準上型干渉曲面、６２…基準面、７０…動作曲面、１００…ワーク、ＡＤＶ…アドバンス動作、ＢＰＭ…標準プレスモーション、ＢＴＭ…標準トランスファモーション、ＢＴＭｆ
…標準フィードモーション、ＢＴＭｃ…標準クランプモーション、ＢＴＭｌ…標準リフトモーション、ＢＤＧ，ＢＤＧｆ，ＢＤＧｃ…標準上型干渉曲線、ＣＬＰ…クランプ動作、ＤＧ…動作曲線、ＤＷＮ…ダウン動作、ＬＦＴ…リフト動作、ＰＭ…プレスモーション、ＲＴＮ…リターン動作、ＳＤ…減速動作、ＴＤＣ…上死点、ＴＭ…トランスファモーション、ＴＭｆ…フィードモーション、ＴＭｃ…クランプモーション、ＴＭｌ…リフトモーション、ＵＣＬ…アンクランプ動作

Claims (7)

1. プレスモーションに従ってスライドを昇降するプレス機械と、トランスファモーションに従って保持具を移動してワークを搬送する搬送装置とを備えるトランスファプレスのモーション設定方法であって、
   仮設定された前記プレスモーション及び仮設定された前記トランスファモーションに基づいて前記スライドに取り付けられる標準上型に対する前記保持具の相対距離で三次元化した動作曲面を作成する作成工程と、
   同一の三次元座標系に配置された標準上型干渉曲線を三次元化した標準上型干渉曲面と前記動作曲面とを比較して、前記標準上型干渉曲面における干渉領域内に前記動作曲面があるか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程で前記干渉領域内に前記動作曲面があると判定した場合に、前記プレスモーションに対する前記トランスファモーションの相対位相を変更する変更工程と、
   を含み、
   前記変更工程の後に、前記標準上型干渉曲面と前記相対位相が変更された前記動作曲面とを比較して、前記判定工程を行うことを特徴とする、トランスファプレスのモーション設定方法。
2. 請求項１において、
   前記変更工程及び前記判定工程は、前記相対位相の調整許容範囲内でそれぞれ複数回繰返すことを特徴とする、トランスファプレスのモーション設定方法。
3. 請求項２において、
   前記変更工程における前記相対位相が前記調整許容範囲を超えた場合に、前記相対位相を仮設定の状態に戻し、仮設定された前記プレスモーションを前記スライドの上昇限付近で減速する調整をした上で、前記判定工程及び前記変更工程を行うことを特徴とする、トランスファプレスのモーション設定方法。
4. 請求項２また３において、
   前記変更工程における前記相対位相が前記調整許容範囲を超えた場合に、前記相対位相を仮設定の状態に戻し、仮設定された前記トランスファモーションを前記保持具のリターン動作において減速する調整をした上で、前記判定工程及び前記変更工程を行うことを特徴とする、トランスファプレスのモーション設定方法。
5. プレスモーションに従ってスライドを昇降するプレス機械と、トランスファモーションに従って保持具を移動してワークを搬送する搬送装置とを備えるトランスファプレスであって、
   仮設定された前記プレスモーション及び仮設定された前記トランスファモーションに基づいて前記スライドに取り付けられる標準上型に対する前記保持具の相対距離で三次元化した動作曲面を作成する作成部と、
   標準上型干渉曲線を三次元化した標準上型干渉曲面と前記動作曲面とを同一の三次元座標系に配置して、前記標準上型干渉曲面における干渉領域内に前記動作曲面があるか否かを判定する判定部と、
   前記干渉領域内に前記動作曲面がある場合に、前記プレスモーションに対する前記トランスファモーションの相対位相を変更する位相調整部と、
   を備えることを特徴とする、トランスファプレス。
6. 請求項５において、
   前記干渉領域内に前記動作曲面がある場合に、仮設定された前記プレスモーションを前記スライドの上昇限付近で減速させるスライド減速調整部をさらに備えることを特徴とす
   る、トランスファプレス。
7. 請求項５または６において、
   前記干渉領域内に前記動作曲面がある場合に、仮設定された前記トランスファモーションを前記保持具のリターン動作において減速させる保持具減速調整部をさらに備えることを特徴とする、トランスファプレス。

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