JP3698479B2 - 自動モーション復帰装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィードバーの所定方向への移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにおける自動モーション復帰装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、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,搬出するためのフィーダ装置が備えられている。従来、このフィーダ装置としては、ワーク搬送方向に沿って並設される一対のフィードバーと、これらフィードバー間に横架されるクロスバーとを備えて、このクロスバーに取り付けられるバキュームカップによってワークを真空吸着して搬送する方式のもの、あるいはフィードバーに取り付けられるフィンガーによりワークを両側から把持して搬送する方式のものなどが知られている。この場合、一対のフィードバーが二次元運動もしくは三次元運動を行うことによって互いに隣接するプレス装置の金型間をワークが移送されるようになっている。
【0003】
ところで、このフィードバーの駆動方式としては、このフィードバーをカムおよびリンク機構によってプレス装置と連結して駆動する機械的駆動方式が最も一般的であるが、この方式によれば金型交換時における調整作業が極めて困難であることから、最近では、このフィードバーをプレス装置とは別個のモータ(サーボモータ)によって駆動する単独駆動方式のものが用いられてきている(例えば特開平6−218458号公報)。この単独駆動方式のフィーダ装置を備えるトランスファプレスによれば、フィーダ装置のモーションが自由に変更でき、かつ構造がシンプルになるといった長所を有している。
【0004】
この種トランスファプレスでは、通常、フィーダ装置はプレススライドの動きに連動して運転され、このフィーダ装置のクロスバー等は金型と干渉しないようなモーション軌跡を描いて運動するように構成されている。ところで、このようにフィーダ装置とプレス装置との連動運転中にワークのミスグリップ等が生じた際には、ライン操作が一旦中断されてサーボ電源のOFF/ON操作が行われるが、このサーボ電源のOFF操作時にサーボ軸がトルクフリーとなるために、外力によりフィーダ装置が動かされ、クロスバー等がモーション軌跡から外れてしまう。これを防ぐために、モータ軸にメカブレーキを内蔵させ、サーボ電源のOFF操作時にそのメカブレーキが作動するようにされているが、現実にはブレーキタイミングのずれ等によって若干動く場合がある。
【0005】
このようにモーション軌跡から外れてしまった場合には、再度モーション復帰操作を行えば良いが、このモーション復帰操作を行うには、ライン操作用のモードからモーション復帰操作用のモードに変える必要があり、この作業に時間と手間とがかかって、業務の流れが中断してしまうという問題点がある。この場合、ずれを持ったまま連動操作を起動させると、理論上のモーションカーブから外れた位置からスタートすることとなり、金型との干渉の点で危険性が高い。そこで、このような問題点に対処するために、例えば特開平5−305368号公報においては、非常停止時のフィーダの各軸のずれ量を算出し、このずれ量が許容値以下であるときに、これら各軸をモーションカーブ上の目標値に直接移動させるようにした制御方法が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に開示されている制御方法においては、ずれ量の許容値として固定値が用いられているために、例えばプレス装置にて使用される金型種別、あるいはモーション軌跡中のどの点にフィードバーが位置しているか等にフレキシブルに対応することができないという問題点があった。このため、この従来方法は、特にフィードバーの移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにはそのまま適用することができないという欠点がある。
【0007】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、フィードバーの所定方向への移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにおいて、フィードバーがモーション軌跡から外れた場合の復帰動作を、最適な自動復帰範囲を設定することによりきめ細かに制御することのできる自動モーション復帰装置を提供することを目的とするものである。
なお、特開平6−218458号公報に示されるように、クロスバーキャリアをリフトビームに装着してそのクロスバーキャリアをワーク搬送方向へ移動自在に設け、搬送方向への移動を行わないで昇降動のみを行うリフトビームについても本発明においてはフィードバーと称するものとする。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、本発明による自動モーション復帰装置は、第1に、
フィードバーの所定方向への移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにおける自動モーション復帰装置であって、
(a)各軸のモーションカーブを設定するモーションカーブ設定手段、
(b)前記モーションカーブからの各軸のずれ量の許容値を、各軸に応じて異なる任意の値に設定可能な許容値設定手段、
(c)非常停止時における各軸のモーションカーブからのずれ量を検出するずれ量検出手段および
(d)このずれ量検出手段により検出される各軸のずれ量が前記許容値設定手段により設定される許容値以下にあるときに、前記モーションカーブ設定手段により設定されるモーションカーブ上へ前記各軸を移動させるように制御する制御手段
を備えることを特徴とするものである。
【0009】
前記第1の特徴を有する発明においては、ずれ量検出手段により検出される各軸のずれ量が許容値設定手段により設定される許容値以下にあるときには、モーションカーブ設定手段により設定されるモーションカーブ上へ各軸を移動させるように制御される。したがって、オペレータがモーション復帰操作を行うことなく、ライン操作用モードのまま操作を続けることができる。この場合、モーションカーブからの各軸のずれ量の許容値が各軸に応じて異なる任意の値に設定できるので、システム(アプリケーション)によって最適な自動復帰範囲を設定することができ、また加工すべきワークに応じて、あるいは金型種別に応じて最適の許容値を選択することができる。
【0010】
次に、本発明による自動モーション復帰装置は、第2に、
フィードバーの所定方向への移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにおける自動モーション復帰装置であって、
(a)各軸のモーションカーブを設定するモーションカーブ設定手段、
(b)前記モーションカーブからの各軸のずれ量の許容値を、前記モーションカーブ上の各点に応じて異なる任意の値に設定可能な許容値設定手段、
(c)非常停止時における各軸のモーションカーブからのずれ量を検出するずれ量検出手段および
(d)このずれ量検出手段により検出される各軸のずれ量が前記許容値設定手段により設定される許容値以下にあるときに、前記モーションカーブ設定手段により設定されるモーションカーブ上へ前記各軸を移動させるように制御する制御手段
を備えることを特徴とするものである。
【0011】
この第2の特徴を有する発明によれば、オペレータがモーション復帰操作を行うことなく、ライン操作用モードのまま操作を続けることができる。また、例えば金型に接近する部位のような厳しい許容値が要求される位置等に応じて適切な許容値を設定することができ、フレキシブルに富んだシステムを構築することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による自動モーション復帰装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0013】
図1は、本発明の一実施例に係るトランスファプレスの全体概略斜視図であり、図2は、このトランスファプレスのシステム構成を模式的に示す図である。図示のように、本実施例のトランスファプレスは、ワーク(図示せず)に対してプレス成形を行うために各加工ステーション毎に分割されてなるプレス本体1と、このプレス本体1内に配設されてワークをフィード方向Aに移動させるフィーダ装置2とを備えるものとされている。
【0014】
前記プレス本体1においては、各加工ステーション毎に横架されるスライド駆動機構によってプレススライド3が上下動自在に設けられ、このプレススライド3の下面に取り付けられる上型とそのプレススライド3に対向するように設けられるムービングボルスタ4上の下型5との間でプレス成形が行われるようになっている。ここで、このスライド駆動機構は、プレスコントローラからの信号によって制御されるメインモータ6と、このメインモータ6により駆動されるドライブシャフト7と、このドライブシャフト7に取り付けられるフライホイール8,クラッチ9a,9bおよび図示されないブレーキとを備えている。
【0015】
一方、前記フィーダ装置2は、ワークのフィード方向Aに沿って並設されるとともに、プレス本体1に取り付けられるリフト機構によって上方より吊り下げられてなる一対のフィードバー11を有している。ここで、このリフト機構は、サーボモータ12により減速器12Aを介して回転されるピニオン13とそのピニオン13に噛合するラック杆14とを有し、これらラック杆14の下端に前記フィードバー11が支持されて、サーボモータ12の駆動によりそれらフィードバー11がプレス本体1の動作に同期して上下駆動されるようになっている。また、これらフィードバー11等の自重とのバランスを取るために、各ラック杆14に隣接してバランスシリンダ15が配設されている。なお、本実施例においては、等間隔に配置される左右各5個ずつ計10個のサーボモータ12によって一対のフィードバー11が上下動されるようになっている。
【0016】
前記フィードバー11の下面には、フィード方向Aに間隔を存して複数のクロスバーキャリア16がそのフィード方向Aに移動自在に支承されている。そして、互いに対向するクロスバーキャリア16,16間にはフィード方向Aと直交するようにクロスバー17が横架され、これらクロスバー17にワーク吸着用のバキュームカップ18が取り付けられている。
【0017】
フィード方向Aに互いに隣接するクロスバーキャリア16,16間は連結杆により連結されていて、これらクロスバーキャリア16が同時にフィード方向Aへ移動できるようにされている。また、最上流に位置するクロスバーキャリア16は連結杆19を介してカムレバー20の先端部に接続され、このカムレバー20の基端部はプレス本体1より取り出される動力にて回転されるフィードカム21に当接されている。こうして、フィードカム21が回転されることにより前記カムレバー20が揺動されて各クロスバーキャリア16がフィード方向Aへ駆動できるようになっている。
【0018】
前記ドライブシャフト7の回転角度はプレス角度検出器(カム角度検出器)22によって検出され、この検出されるプレス角度に応じてフィーダコントローラ23により各サーボアンプ(サーボドライバ)24を介して各サーボモータ12が制御される。これによって、プレス本体1の動作に同期してフィーダ装置2におけるクロスバーキャリア16がフィード方向Aへ往復動され、各クロスバー17に取り付けられるバキュームカップ18にてワークが吸着されて各加工ステーションへ順次搬送される。
【0019】
また、各サーボモータ12にはそれらサーボモータ12の現在位置を検出する位置検出器(エンコーダ)26が付設され、これら位置検出器26により検出される位置信号がフィーダコントローラ23に入力されるようになっている。一方、このフィーダコントローラ23においては、この位置検出器26から入力される現在位置情報と、プレス角度検出器22から入力されるプレス角度情報とに基づいてそれらの差分が演算され、この差分が0になるように各サーボアンプ24を介して各サーボモータ12に移動指令が発せられる。
【0020】
なお、前記フィーダ装置2の単独運転のための単独モータ25が設けられており、前記ドライブシャフト7はその単独モータ25によりクラッチ9cを介しても駆動されるようになっている。
【0021】
前記フィーダ装置2は、このフィーダ装置2により搬送されるワークと金型との干渉を避けるために、所要のモーションパターンにしたがって駆動される。図3には、このモーションパターンの一例(二次元モーションの例)が示されている。この例において、ワークは吸着点Pにて前ステーションの下型内より吸着されてZ軸方向に持ち上げられた後、次ステーションの下型上までX軸方向に搬送され、この下型内に入れるためにZ軸方向に下げられて解放点Qにてワークの吸着が解放される。次に、前ステーションへ戻るために一旦上方へ持ち上げられた後下方の待機点Rを通って再度上下動されて吸着点Pに戻され、1サイクルが終了する。
【0022】
次に、本実施例において、フィードバー11がモーション軌跡から外れた場合の自動復帰制御について図4を参照しながら説明する。
【0023】
図示のように、各軸のモーションカーブ(モーション軌跡)30の周囲には所定幅の自動復帰範囲31が設定されている。今、モーションカーブ30に同期した位置32にあったサーボフィーダが非常停止によるサーボ電源のOFFによって位置33にずれてしまったとすると、サーボ電源のON信号でモーション自動復帰を起動させると、この位置33が自動復帰範囲31内にあることをフィーダコントローラ23は認識し、これによってサーボフィーダは位置32まで自動的に移動される。一方、前記ずれ位置が自動復帰範囲31外の位置34である場合には、モーション復帰指令を出力するとオペレータの予期しない動きとなって危険性が高いため、サーボフィーダは移動されない。
【0024】
次に、このフィーダコントローラ23における前述の自動復帰制御の処理フローを図5に示されるフローチャートによって説明する。
【0025】
S1:加工ワークおよび金型種別等に応じて多軸サーボフィーダの各軸毎のモーションカーブを設定する。この設定は、ワーク交換もしくは金型交換時に行われる。
S2:各軸毎のモーションカーブ30からのずれ量の許容値、言い換えれば自動復帰範囲31を設定する。この場合、例えばフィードバー11の剛性を考慮して中央部の許容値を両端部に比べて厳しくするなど、各軸に応じて異なる許容値が設定される。また、例えば金型と接近するモーション位置の許容値を他の位置に比べて厳しくするなど、モーションカーブ30上の各点に応じて異なる許容値が設定される。
S3:前述のようにして設定された各データ等を読み込む。
【0026】
S4〜S5:サーボ電源のOFF状態から、復帰動作を起動させるためのサーボ電源ON信号がフィーダコントローラ23に入力されるまで待機し、この信号が入力されると、プレス角度検出器22および位置検出器26からの入力データによって各軸毎のモーションカーブ30からのずれ量を検出する。
【0027】
S6〜S9:検出されるずれ量が予め設定される許容値以下であって、インタロックチェック、すなわちプレス装置が正常に復帰しているかどうか、並びに周辺装置の連動運転が可能であるかどうかのチェックがOKのときには、各軸をモーションカーブ30上へ移動させて連動運転に入る。
【0028】
S10:一方、検出されるずれ量が許容値を越えているとき、もしくはインタロックチェックがOKでないときには、連動動作に復帰するための手動による復帰操作を行う。
【0029】
本実施例によれば、ずれ量の許容値が任意に設定できるようにされているので、ワーク,金型等に応じて最適な自動復帰範囲を設定することにより、フィードバーがモーション軌跡から外れた場合の復帰動作をきめ細かに制御することができる。
【0030】
本実施例においては、フィードバー11のリフト軸方向への移動を多軸サーボ駆動により行うものとしたが、本発明は、フィードバー11のアドバンス方向への移動を多軸サーボ駆動により行うシステムに対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例に係るトランスファプレスの全体概略斜視図である。
【図2】図2は、本実施例のトランスファプレスのシステム構成を模式的に示す図である。
【図3】図3は、フィーダ装置のモーションパターン例を説明する図である。
【図4】図4は、本実施例における復帰制御動作を説明する図である。
【図5】図5は、自動復帰制御の処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 プレス本体
2 フィーダ装置
3 プレススライド
11 フィードバー
12 サーボモータ
22 プレス角度検出器
23 フィーダコントローラ
24 サーボアンプ
26 位置検出器
30 モーションカーブ(モーション軌跡)
31 自動復帰範囲
Claims (2)
- フィードバーの所定方向への移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにおける自動モーション復帰装置であって、
(a)各軸のモーションカーブを設定するモーションカーブ設定手段、
(b)前記モーションカーブからの各軸のずれ量の許容値を、各軸に応じて異なる任意の値に設定可能な許容値設定手段、
(c)非常停止時における各軸のモーションカーブからのずれ量を検出するずれ量検出手段および
(d)このずれ量検出手段により検出される各軸のずれ量が前記許容値設定手段により設定される許容値以下にあるときに、前記モーションカーブ設定手段により設定されるモーションカーブ上へ前記各軸を移動させるように制御する制御手段
を備えることを特徴とする自動モーション復帰装置。 - フィードバーの所定方向への移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにおける自動モーション復帰装置であって、
(a)各軸のモーションカーブを設定するモーションカーブ設定手段、
(b)前記モーションカーブからの各軸のずれ量の許容値を、前記モーションカーブ上の各点に応じて異なる任意の値に設定可能な許容値設定手段、
(c)非常停止時における各軸のモーションカーブからのずれ量を検出するずれ量検出手段および
(d)このずれ量検出手段により検出される各軸のずれ量が前記許容値設定手段により設定される許容値以下にあるときに、前記モーションカーブ設定手段により設定されるモーションカーブ上へ前記各軸を移動させるように制御する制御手段
を備えることを特徴とする自動モーション復帰装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05973896A JP3698479B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 自動モーション復帰装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05973896A JP3698479B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 自動モーション復帰装置 |
Publications (2)
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JPH09248637A JPH09248637A (ja) | 1997-09-22 |
JP3698479B2 true JP3698479B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=13121869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP05973896A Expired - Lifetime JP3698479B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 自動モーション復帰装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3698479B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005224855A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Asahi-Seiki Mfg Co Ltd | プレス機、システム制御プログラム及びシステムの制御方法 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP05973896A patent/JP3698479B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09248637A (ja) | 1997-09-22 |
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