JP3330221B2 - プレス用フィーダ装置の加減速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプレス用フィーダ装置
のフィードマスタ運転\の際に、フィーダの途中停止や
運転再開を好適になし得るプレス用フィーダ装置の加減
速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プレス
用トランスファーフィーダは、プレス機械と連動してワ
ークを自動搬送する機械で、プレスと連動させる際には
以下の２つのモードがある。

【０００３】(1)プレスマスタモード プレスの現在位置に同期してフィーダが動作するもの
で、フィーダの速度はプレスの回転速度によって決定さ
れる。

【０００４】(2)フィードマスタモード プレス機械が１工程終了したらフィーダが１工程動作
し、フィーダの動作終了後にプレスが１工程動作すると
いうように、プレス機械とフィーダは交互連動する。し
たがって、このモードの際はフィーダの速度はプレス機
械と関係なくなる。

【０００５】上記フィードマスターモードにおいて、ミ
スグリップや上死点からのズレなどによって非常停止が
かかった場合、従来は、フィーダのコントローラに上記
非常停止信号が入力された時点で即座にフィーダを緊急
停止させていた。非常停止後の運転の再開の際もこれと
同様であり、再開指令の入力と共にフィーダを急運転す
るようにしている。

【０００６】このため従来技術では、フィーダ駆動モー
タや駆動機構に過負荷がかかり、故障の原因となってい
た。

【０００７】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、簡単な構成によって滑らかな途中停止並びに
運転再開をなし得るプレス用フィーダ装置の加減速制御
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明では、フィード
マスタ運転の際、所定周期で更新される擬似クランク角
信号を出力する擬似クランク角信号発生手段と、フィー
ダ装置の各軸のストロークをクランク角に対応して設定
記憶するモーションカーブ記憶手段と、そのパルス数が
徐々に小さくなるように設定されているフィーダ停止用
加算パルスを記憶する加算パルス数記憶手段と、フィー
ドマスタ運転の際、途中停止指令が入力されると、前記
擬似クランク角信号に前記加算パルス数記憶手段の出力
を加算する加算手段と、この加算手段の出力に対応する
各軸のストロークを前記モーションカーブ記憶手段から
読み出し、該読み出したストロークになるよう各軸を駆
動制御する駆動制御手段とを具えるようにする。

【０００９】

【作用】係る本発明の構成によれば、フィードマスタ運
転の際に途中停止が行われる場合、所定周期毎の擬似ク
ランク角のスキップ値が徐々に小さくなるので、フィー
ダ速度は徐々に小さくなりながら滑らかに停止される。

【００１０】

【実施例】以下この発明を添付図面に示す実施例に従っ
て詳細に説明する。

【００１１】図１にこの発明の実施例を示す。

【００１２】図１において、プレス機械側に設けられた
クランク角検出器１はプレスクランク角を検出し、該検
出したクランク角信号をＡ／Ｄ変換器２を介してフィー
ダ装置のサーボＣＰＵ３に入力する。プレス機械とフィ
ーダ装置が同期して運転されるプレスマスターモードの
際には、フィーダ装置は前記クランク角検出器１の出力
にしたがって動作する。

【００１３】一方、フィードマスタモードにおいては、
フィーダ装置はプレス機械と独立して運転されるので、
該フィードマスタモード用として前記クランク角検出器
１に対応する構成、すなわち擬似クランク角発生器４が
備えられている。

【００１４】擬似クランク角発生器４は、所定周期の割
り込み信号INTに同期して擬似クランク角を発生する、
リングカウンタ型の加算器５を有している。

【００１５】また、フィードマスタモードの際の途中停
止用および運転再開用の加算パルスを発生するための構
成として、メモリテーブル７および選択回路８が備えら
れている。

【００１６】かかる擬似クランク角発生器４、メモリテ
ーブル７及び選択回路８の構成については本発明の要部
であり、その詳細については後述する。

【００１７】サーボＣＰＵ３内には、フィーダ装置の各
軸（フィード軸，リフト軸，クランプ軸）毎に、各軸の
ストロークをクランク角に対応して記憶したモーション
ダイヤグラムテーブル１０を有しており、これらモーシ
ョンダイヤグラムテーブル１０からは入力されたクラン
ク角信号に対応する各軸ストロークがそれぞれ出力され
る。なお、図１においては、フィーダ軸についてのみ示
し、他の軸については便宜上省略した。

【００１８】モーションダイヤグラムテーブル１０から
出力された位置指令は減算点１１に入力され、ここでエ
ンコーダ１２から出力される位置フィードバック信号と
の偏差がとられる。この偏差信号はアンプ１３で位置ゲ
インが与えられた後、加算点１４でフィードフォアード
ゲインが加算され、さらにＤ／Ａ変換器１５でＤ／Ａ変
換され、速度指令としてサーボアンプ１６に入力され
る。サーボアンプ１６には、速度フィードバック信号が
入力され、サーボアンプ１６はこれらの偏差信号に従っ
てフィーダ軸用サーボモータ１７を駆動する。

【００１９】他のリフト軸、クランプ軸についても上記
と同様の構成となっている。

【００２０】なお、サーボＣＰＵ３内の各構成要素は、
全て割り込み信号INTに同期して動作する。

【００２１】次に、擬似クランク角発生器４について説
明する。

【００２２】この場合、擬似クランク角発生器４の加算
器６は、割り込み信号INTに同期してプレスの１ストロ
ーク分（クランク角１回転分）に対応する数値「0」〜
「16384」をカウントするリングカウンタ型の加算器で
あるとする。また、この加算器５は、割り込み信号INT
に同期して、自分自身の出力と、他方の入力に加えられ
る被加算値Δｘを加算する加算器であるとする。

【００２３】ここで、上記加算器５において、被加算数
Δｘ＝１とした場合、この加算器５を用いてフィーダを
１spm（ストローク／分）の速度で動作させようとした
場合、割り込み信号INTの周期Ｔは、 Ｔ＝60/16384=3.662ms とならなくてはならない。

【００２４】すなわち、擬似クランク角発生器４として
16384個をリングカウントする加算器５を用いた場合、
割り込み信号INTの周期Ｔを3.662ｍｓにすれば、フィー
ダ装置は１spmの速度で動作する。

【００２５】なお、この場合、モーションダイヤグラム
テーブル１０においては、図２に示すように、クランク
角３６０度を16384で除した角度単位に所要のストロー
クが設定されているものであるとする。

【００２６】すなわち、擬似クランク角発生器４から割
り込み周期Ｔ（=3.662ms）毎に＋１される擬似クランク
角信号を出力し、割り込み周期Ｔ毎に該擬似クランク角
信号に対応するストロークをモーションダイヤグラムテ
ーブル１０から順次読み出して、該ストロークにしたが
ってフィーダ装置の各軸を駆動することによりフィーダ
装置を１spmの速度で動作させることができる。

【００２７】ここで、このシステムにおいて、フィーダ
装置にＮspm（Ｎ＝１，２，…）の速度を実現しようと
した場合、上記被加算数Δｘ＝Ｎとすればよい。ただ
し、割り込み周期Ｔは3.662msに固定とする。

【００２８】すなわち、上記システムにおいては、周期
Ｔ(=3.662ms)毎に＋１される擬似クランク角信号を出力
することにより１spmを実現できるので、該周期Ｔを固
定として、この周期Ｔ毎に値Ｎを加算することにより擬
似クランク角信号を常に値Ｎだけスキップさせることに
よって１spmのＮ倍のＮspmのフィーダ速度を実現でき
る。

【００２９】このように、フィーダの速度は、速度設定
値をそのまま加算器４の被加算数入力Δｘに設定するこ
とにより決定されるため、このΔｘを適宜変化させるこ
とにより、その速度が徐々に降下するフィーダの途中停
止制御や、その速度が徐々に上昇するフィーダの運転再
開制御を行うことができる。

【００３０】メモリテーブル７には、各種フィーダ速度
毎にフィーダの途中停止用の加算パルスパターンがそれ
ぞれ記憶されると共に、各種フィーダ速度毎に運転再開
用の加算パルスパターンがそれぞれ記憶されている。

【００３１】図３は、途中停止用の加算パターンの一例
を示すもので、加算パルスを徐々に減らしていくことに
より、フィーダ速度を徐々に下げながら停止させるよう
にしている。Ｎspmのときの加算パルス値Ｐは、例えば
下式で計算されたＰの値を四捨五入して決定する。

【００３２】 Ｐ＝Ｎ〔Ｔa＋(1/2π)・sin｛π(２Ｔa−１)｝〕 但し Ｔa＝（ＴE−ｔ）／ΔＴ フィーダ速度が２０spmのときの途中停止用の加算パタ
ーンの具体例を示すと、例えば、「２０、２０、２０、
２０、１９、１９、……、１、１、０、０」となる。

【００３３】図４は、運転再開用の加算パターンの一例
を示すもので、加算パルスを徐々に増加していくことに
より、フィーダ速度を徐々に上げながらフィーダ設定速
度になるようにしている。

【００３４】Ｎspmのときの加算パルス値Ｐは、例えば
下式で計算されたＰの値を四捨五入して決定する。

【００３５】 Ｐ＝Ｎ〔Ｔa＋(1/2π)・sin｛π(２Ｔa−１)｝〕 但し Ｔa＝（ｔ−Ｔs）／ΔＴ フィーダ速度が２０spmのときの途中停止用の加算パタ
ーンの具体例を示すと、例えば、「０、０、０、１、
１、１、……、１９、１９、２０、２０、２０、２０」
となる。

【００３６】選択回路８には、フィードマスタモードの
際の途中停止指令や運転再開指令などのコマンド信号CM
Dおよびフィーダの設定速度ｖ(spm)が入力されており、
選択回路８はこれらの入力信号に基づいて入力された設
定速度に対応する途中停止加算パターンや運転再開加算
パターンをメモリテーブル７から読み出し、該読み出し
た加算パターンを被加算数Δｘとして、加算器５に入力
する。

【００３７】係る構成によれば、フィードマスタモード
の際に、途中停止指令が入力された場合は、図３に示し
たように徐々にその数値が小さくなる加算パルスが選択
回路８によって選択されて加算器５に入力される。この
結果、加算器５からは、図５に示すように、割り込み周
期毎Ｔにそのスキップ量が徐々に小さくなっていく擬似
クランク角信号が出力され、この結果フィーダ速度が徐
々に減少され、フィーダ装置は滑らかに停止する。

【００３８】また、運転再開指令が入力された場合は、
図４に示したようにその数値が徐々に大きくなる加算パ
ルスが選択回路８によって選択されて加算器５に入力さ
れる。この結果、加算器５からは、図５に示すように、
割り込み周期毎Ｔにそのスキップ量が徐々に大きくなっ
ていく擬似クランク角信号が出力され、この結果フィー
ダ速度が徐々に上昇され、フィーダ装置は徐々にスター
トする。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
フィードマスタ運転の際、フィーダの途中停止を行う場
合はフィーダを徐々に停止し、フィーダの運転再開を行
う場合はフィーダの速度を徐々に設定速度まで上げるよ
うにしたので、駆動系に過負荷を与えることなく途中停
止並びに運転再開を行うことができ、故障を少なくし、
装置寿命をのばすことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブロック図。

【図２】フィーダストロークをクランク角の関係を示す
図。

【図３】途中停止用の加算パルスを示す図。

【図４】運転再開用の加算パルスを示す図。

【図５】途中停止及び運転再開の際の仮想プレスクラン
ク角とフィーダストロークの関係を示す図。

【符号の説明】

１…クランク角検出器 ３…サーボＣＰＵ ４…擬似クランク角発生器 ５…加算器 ７…メモリテーブル ８…選択回路 １０…モーションダイヤグラムテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 43/00 B21D 43/05 B30B 13/00 B30B 15/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィードマスタ運転の際、所定周期で更新
   される擬似クランク角信号を出力する擬似クランク角信
   号発生手段と、 フィーダ装置の各軸のストロークをクランク角に対応し
   て設定記憶するモーションカーブ記憶手段と、 そのパルス数が徐々に小さくなるように設定されている
   フィーダ停止用加算パルスを記憶する加算パルス数記憶
   手段と、 フィードマスタ運転の際、途中停止指令が入力される
   と、前記擬似クランク角信号に前記加算パルス数記憶手
   段の出力を加算する加算手段と、 この加算手段の出力に対応する各軸のストロークを前記
   モーションカーブ記憶手段から読み出し、該読み出した
   ストロークになるよう各軸を駆動制御する駆動制御手段
   と、 を具えるプレス用フィーダ装置の加減速制御装置。
2. 【請求項２】フィードマスタ運転の際、所定周期で更新
   される擬似クランク角信号を出力する擬似クランク角信
   号発生手段と、 フィーダ装置の各軸のストロークをクランク角に対応し
   て設定記憶するモーションカーブ記憶手段と、 そのパルス数が徐々に大きくなるように設定されている
   フィーダ始動用加算パルスを記憶する加算パルス数記憶
   手段と、 フィードマスタ運転の際、運転再開指令が入力される
   と、前記擬似クランク角信号に前記加算パルス数記憶手
   段の出力を加算する加算手段と、 この加算手段の出力に対応する各軸のストロークを前記
   モーションカーブ記憶手段から読み出し、該読み出した
   ストロークになるよう各軸を駆動制御する駆動制御手段
   と、 を具えるプレス用フィーダ装置の加減速制御装置。