JP3767706B2

JP3767706B2 - トランスファフィーダの制御方法

Info

Publication number: JP3767706B2
Application number: JP16883996A
Authority: JP
Inventors: 和雄久保
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: JPH105902A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はトランスファプレスに装備されたトランスファフィーダの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来トランスファプレスは、プレス本体内に複数の加工ステーションを有していて、トランスファフィーダにより各加工ステーションへ順次ワークを搬送しながら、各加工ステーションでワークを成形するように構成されている。
【０００３】
またトランスファフィーダには、トランスファバーを２次元方向へ駆動してワークを搬送するものと、トランスファバーを３次元方向へ駆動してワークを搬送するものがあり、ワークがパネル状の場合、ワークの撓みなどによりミスクランプが発生するのを回避するため、ワークを吸着して搬送するバキューム搬送方式が最近では多く採用されている。
【０００４】
このバキューム搬送方式を採用したトランスファフィーダは、ワーク搬送方向に並設された一対のトランスファバー間に、複数のクロスバーが一定の間隔で横架されていて、これらクロスバーにはワークを吸着するバキュームカップなどのアタッチメントが取付けられている。
【０００５】
また上記トランスファバーは、フィード及びリフト方向の２次元方向に駆動されてワークの搬送を行うが、トランスファバーを駆動する駆動方式には、プレス本体より取出された動力により回転されるカムによりレバーを介してトランスファバーを２次元方向に駆動するカム駆動方式と、２次元の１軸をカムで、残りの１軸をサーボモータで駆動するカムサーボ駆動方式及び２軸をサーボモータで駆動するサーボ駆動方式などがすでに公知である。
【０００６】
一方トランスファプレスに設けられたトランスファフィーダは、プレス本体の動作に同期して駆動されるが、金型を交換した場合、クロスバーに取付けられたアタッチメントもワークの大きさや形状などに合せて交換しており、新規の金型及びアタッチメントの交換後は、アタッチメントが金型などと干渉しないか及びアタッチメントが適正にワークを吸着しているかなどをチェックするトライ運転を行う必要があり、このため従来のトランスファフィーダでは、プレス本体と別に駆動源を設けて、トランスファフィーダのみを単独で運転できる単独運転機能を有するものが例えば特公昭６３−４７５２５号公報や、特公平１−５０４９０号公報、特公平５−４７３０２号公報などで提案されている。
【０００７】
また図１はバキューム搬送方式を採用したトランスファフィーダのモーションパターンを示すもので、次にこれを説明すると、吸着点ａでワークを吸着したバキュームカップなどのアタッチメントは、一定高さまでリフトされた後フィード方向へ移動され、次の加工ステーション上方でダウンされて、解放点ｂでワークを解放する。
【０００８】
その後加工ステーション間のほぼ中間点に設定されたドゥエル（一時休止）位置ｃまでリターンさせて、この位置ｃでアタッチメントを一時待機させることにより、ワーク成形時アタッチメントが金型やスライドなどと干渉するのを回避すると共に、成形が完了してスライドが上昇を開始すると、ドゥエル位置ｃよりリターンを開始して、吸着点ａで再びワークを吸着し、以下上記動作を繰返すことにより、ワークを順次搬送するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一方カム駆動方式を採用したトランスファフィーダでは、図１に示すモーションパターンはカムの形状により決定される。このためカム駆動方式のトランスファフィーダでは、プレス本体と切離して、トランスファフィーダを単独運転し、アタッチメントと金型などが干渉するかをチェックするトライ運転を行う場合、次のような不具合があった。
【００１０】
通常このようなトライ運転は、スライドを上死点またはあるクランク角で停止させた状態で、トランスファフィーダを単独運転する。
このためアタッチメントをドゥエル位置ｃで一時停止させずに移動しても、アタッチメントとスライドが干渉することはないが、カム駆動方式を採用したトランスファフィーダでは、上述したようにカムの形状によりモーションパターンが決まってしまうため、ドゥエル位置ｃに達するとアタッチメントがその位置で自動的に停止してしまう。
【００１１】
しかしトライ運転は、通常のプレスの運転速度（１５〜３０ｓｐｍ）に比べて１ｓｐｍと遅いため、ドゥエルに要するクランク角（ドゥエル角度）が例えば１２０°とすると、１サイクル毎にドゥエル位置ｃでアタッチメントが約２０秒停止し、この間作業が休止するため、トライ運転に時間がかかって作業能率が悪いなどの不具合がある。
【００１２】
またドゥエル位置ｃでアタッチメントが停止している間は、運転釦を押しても何等応答がないため、ドゥエルで停止しているのか、故障で停止しているのか判断がしにくい上、ドゥエル時間が経過すると不用意に動き出すことから、プレス内へ作業者が入った場合、作業者に危険が及ぶなどの不具合もあった。
この発明はかかる従来の不具合を改善するためになされたもので、ドゥエルでアタッチメントを停止させることなくトランスファプレスの単独運転を可能にしたトランスファフィーダの制御方法を提供して、トライ運転などの作業が短時間で能率よく行えるようにすることを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、サーボ制御手段２６により制御されるサーボモータを駆動源とするフィード駆動手段６及びリフト駆動手段７を備えたトランスファフィーダの制御方法において、
トランスファプレス１と切離してトランスファフィーダ２を正転方向に単独運転させる場合、
トランスファプレス１に設けられたクランク角検出手段２８からのクランク角信号の代わりに、ダミー信号発生手段２７が出力する疑似のクランク角信号に基づいて上記サーボ制御手段２６により上記フィード駆動手段６及び上記リフト駆動手段７を制御し、
上記疑似のクランク角が、アタッチメント５の設けられたクロスバー４が加工ステーション間のほぼ中間点で一時停止するドゥエル位置に到達したときのドゥエル開始角になると、上記疑似のクランク角の現在値を、ドゥエル期間が終了し動作を開始するドゥエル終了角にし、その後のトランスファフィーダ２の正転方向の単独運転を行わせるよう上記フィード駆動手段６及びリフト駆動手段７を制御することを特徴とするトランスファフィーダの制御方法である。
【００１４】
上記構成により、金型やアタッチメントを交換して、これらが干渉しないかをチェックするトライ運転時にトランスファフィーダを単独運転させると、トランスファプレスとの同期運転時に必要なドゥエル一時休止を省略してトランスファバーを駆動することができるため、ドゥエル時間一時休止時間を短縮することができる。
これによって遅い速度でトライ運転を行っても、クロスバーやアタッチメントがドゥエル位置で停止することがほとんどないため、トライ運転時間の大幅な短縮が図れると共に、ドゥエル位置にクロスバーやアッチメントが停止して、プレス運転釦を押しても動かない状態が続くことがないため、ドゥエルで停止しているのか、故障などで停止しているのかの判断に困ることがない。
【００１５】
また判断ミスにより不用意にプレス内に作業者が入って事故にあうこともないので、安全性が高いと共に、トライ運転時間の短縮によりトランスファプレスの稼働率が上るため、生産性の向上が図れるようになる。
【００１６】
一方上記目的を達成するため、請求項２記載の発明は、トランスファフィーダ２を逆転方向に単独運転させる場合、上記疑似のクランク角が上記ドゥエル終了角になると、上記疑似のクランク角の現在値を、上記ドゥエル開始角にし、その後のトランスファフィーダ２の逆転方向の単独運転を行わせるようフィード駆動手段６及びリフト駆動手段７を制御するトランスファフィーダの制御方法である。
【００１７】
上記構成により、トランスファフィーダを逆転方向に単独運転してトライ運転をした場合でもドゥエル時間を省略できるため、正転時と同様な作用効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を図２ないし図６に示す図面を参照して詳述する。
図２はトランスファプレスに装備されたトランスファフィーダの斜視図、図３はトランスファフィーダの制御系を示すブロック図、図４はプレス運転時のトランスファフィーダの作用を示す線図、図５は同フローチャート、図６はトランスファフィーダ単独運転時の作用を示す線図である。
【００１９】
図２において１はトランスファプレスで、前後アプライト１ａ間に、トランスファフィーダ２が設置されている。
上記トランスファフィーダ２は、ワーク搬送方向Ａに並設された一対のトランスファバー３を有しており、これらトランスファバー３間には一定のピッチで複数本のクロスバー４が着脱自在に横架されていると共に、各クロスバー４には、図示しないワークを吸着するバキュームカップなどのアタッチメント５が着脱自在に取付けられている。
【００２０】
また上記各トランスファバー３の下流側（上流側でもよい）上方には、トランスファバー３をフィード方向へ駆動するフィード駆動手段６が、そしてトランスファバー３の両端側下方には、トランスファバー３をリフト方向へ駆動するリフト駆動手段７が設置されている。
上記フィード駆動手段６は、アプライト１ａ間に取付けられたフィードボックス６ａを有していて、このフィードボックス６ａ内にサーボモータよりなるフィードモータ８が設けられている。
上記フィードモータ８の回転軸８ａにはギヤボックス９内に設けられたギヤ１０と噛合するピニオン１１が取付けられていて、フィードモータ８によりギヤ１０が正逆回転されるようになっていると共に、ギヤ１０はワーク搬送方向Ａと直交する方向に設けられた回転軸１２のほぼ中間部に固着されていて、ギヤ１０の回転により回転軸１２が回転されるようになっている。
【００２１】
そして上記回転軸１２の両端に、各トランスファバー３と平行するように設けられた一対のラック１４に噛合するピニオン１５が固着されている。
上記各ラック１４は各トランスファバー３の下流端側上方に設けられたフィードキャリヤ１６に接続されていて、ピニオン１５の回転に伴い、各フィードキャリヤ１６がフィード方向へ駆動されるようになっている。
【００２２】
各フィードキャリヤ１６の下面には、下方に向けてポスト１６ａが突設されていて、これらポスト１６ａの下端側は、各トランスファバー３の下流端側に穿設された孔３ａ内に、上方より摺動自在に嵌挿されており、各フィードキャリヤ１６の移動に伴い、各トランスファバー３がフィード方向へ同期駆動されるようになっている。
【００２３】
一方各トランスファバー３をリフト方向へ駆動するリフト駆動手段７は、前後アプライト１ａ間にリフトボックス７ａを有していて、これらリフトボックス７ａ内にサーボモータよりなるリフトモータ１８が設けられている。
上記リフトモータ１８の回転軸１８ａには、ギヤ列１９に噛合するピニオン２０が取付けられていると共に、ギヤ列１９の出力ギヤ１９ａには、ボールねじよりなる一対のねじ軸２１の下端が固着されている。
【００２４】
上記ねじ軸２１は、ワーク搬送方向Ａと直交する方向に離間して垂直方向に回転自在に設けられ、これらねじ軸２１の上端側には、リフトバー２２が螺合されていて、各ねじ軸２１の正逆回転に伴い、リフトバー２２が上下動すると共に、リフトバー２２の両端側上面にはリフト杆２３の下端が固着されている。
各リフト杆２３は各トランスファバー３の下方に設けられていて、リフト杆２３の上端は、各トランスファバー３をフィード方向へ移動自在に支承するリフトキャリヤ２４の下面に固着されている。
【００２５】
一方図３は上記トランスファフィーダ２を制御する制御系を示すもので、サーボ制御手段２６内にダミー信号を発生するエンコーダなどのダミー信号発生手段２７を有していると共に、サーボ制御手段２６の入力側には、トランスファプレス１に設けられたエンコーダなどのクランク角検出手段２８が接続されていて、このクランク角検出手段２８より、トランスファプレス１と同期運転するのに必要なクランク角信号が入力されるようになっている。
【００２６】
またサーボ制御手段２６の出力側には、サーボアンプ２９を介してフィードモータ８及びリフトモータ１８が接続されていると共に、これらフィードモータ８及びリフトモータ１８にはエンコーダ３０が設けられていて、これらエンコーダ３０により検出された信号はサーボ制御手段２６へフィードバックされることにより、フィードモータ８及びリフトモータ１８がフィードバック制御されるようになっている。
【００２７】
次に図４ないし図６に示す作用図も混えて、この発明のトランスファフィーダの制御方法を説明する。
トランスファプレス１の運転時には、トランスファプレス１に設けられたクランク角検出手段２８より入力されるクランク角信号を基に、サーボ制御手段２６によりフィードモータ８及びリフトモータ１８が制御され、トランスファプレス１とトランスファフィーダ２が次のように同期運転される。
【００２８】
いまトランスファプレス１の図示しないスライドが上死点で停止している状態（クランク角０°）からトランスファプレス１の運転が開始されると、スライドが図４の曲線ａに沿って下降するのに伴い、トランスファバー３がフィード駆動手段６により図４の（イ）に示すようにフィード方向へ駆動されて、クロスバー４が次の加工ステーション付近に達する前に、リフト駆動手段７により図４の（ロ）に示すようにトランスファバー３が下降され、クロスバー４が次の加工ステーションに達したところで、クロスバー４に取付けられたアタッチメント５がワークを解放する。
【００２９】
その後スライドはさらに下降を続けるが、トランスファバー４はリフト駆動手段７によりリフトされながら、フィード駆動手段６で図４の（ハ）に示すようにリターン動作が開始され、クロスバー４が各加工ステーションのほぼ中間点に設定された図４の（ニ）に示すドゥエル開始角に達すると、サーボ制御手段２６からの指令によりフィードモータ８及びリフトモータ１８が停止され、各クロスバー４も図４に示すドゥエル開始角（ニ）で停止される。
【００３０】
その後さらにスライドが下降されて、下死点（クランク角１８０°）付近でワークの成形を行うと共にワークの成形が完了してスライドが上昇を開始し、クランク角が予め設定された図４に示すドゥエル終了角（ホ）に達すると、サーボ制御手段２６よりフィードモータ８及びリフトモータ１８へ制御信号が出力されて、フィードモータ８及びリフトモータ１８が再び動作を開始する。
【００３１】
これによってトランスファバー３はリフトされながらリターン動作を開始し、クロスバー４が元の位置までリターンしたところで下降されて、アタッチメント５がワークを再び吸着する。
以下上記動作を繰返すことにより、各加工ステーションへ順次ワークを搬送して、各加工ステーションでワークの成形を行うものである。
【００３２】
以上はトランスファプレス１の運転に同期させてトランスファフィーダ２を制御する場合の制御方法であるが、新規の金型やアタッチメント５を交換した場合、トランスファプレス１の通常運転を行う前に、交換した金型などにアタッッチメント５やワークが干渉する虞がないか及びアタッチメント５が適正にワークを吸着しているかをチェックするトライ運転を行う必要がある。通常このトライ運転は、トランスファプレス１より切離してトランスファフィーダ２を単独運転するため、トランスファプレス１に設けられたクランク角検出手段２８が検出したクランク角はサーボ制御手段２６へ入力されない。
このためサーボ制御手段２６には、疑似のクランク角を出力するダミー信号発生手段２７が予め設けられている。
【００３３】
トランスファフィーダ２の単独運転に当っては、トランスファプレス１のスライドを上死点またはトライ運転の邪魔にならないクランク角に停止させ、トランスファフィーダ２の単独運転を開始する。
トライ運転時のトランスファフィーダ２の運転速度は、アタッチメント５の干渉防止などを考慮して通常約１ｓｐｍ（ストローク／分）と十分遅い速度に設定されており、サーボ制御手段２６のダミー信号発生手段２７より出力されるクランク角信号を基にサーボ制御手段２６によりフィード駆動手段６が制御されて、図６の（イ）に示すようにトランスファバー３がフィード方向へ駆動される。
【００３４】
そしてクロスバー４が次の加工ステーション付近に達すると、リフト駆動手段７によりトランスファバー３が図６の（ロ）に示すように下降されて、クロスバー４が次の加工ステーションに達したところでアタッチメント５がワークを解放する。
その後トランスファバー３はリフト駆動手段７によりリフトされながら、フィード駆動手段６により図６の（ハ）に示すようにリターン動作が開始され、クロスバー４が各加工ステーションのほぼ中間点に設定された図６の（ニ）に示すドゥエル開始角に達すると、サーボ制御手段２６からの指令によりフィードモータ８及びリフトモータ１８が一時停止され、クロスバー４もその位置で停止される。
【００３５】
一方サーボ制御手段２６内では、トランスファフィーダ２の単独運転開示とともに図５に示すフローに沿った単独運転プログラムが実行され、ステップＳ１でトランスファフィーダ２が正転されているかが判定される。
そして正転されている場合は、ステップＳ２へ進んでダミー信号発生手段２７より出力されるクランク角がドゥエル開始角（ニ）かが判定され、ドゥエル開始角に達していない場合はステップＳ１へ戻って上記フローを繰返す。
【００３６】
そしてクロスバー４がドゥエル開始角（ニ）に達したことがステップＳ２で判定されると、ステップＳ３でダミー信号発生手段２７より出力されるクランク角の現在値をドゥエル終了角（ホ）にする。
これによってサーボ制御手段２８はドゥエル期間が終了したものとして、フィードモータ８及びリフトモータ１８に動作開始指令を出力するため、トランスファバー３はリフトされながら図６の（ヘ）に示すように再びリターン動作を開始する。
【００３７】
そしてクロスバー４が元の位置までリターンしたところで下降されて、アタッチメント５がワークを再び吸着する。
以下単独運転中上記動作を繰返すことにより、トライ運転により金型などとアタッチメントやワークなどが干渉するのをチェックすることができる。
【００３８】
以上はトランスファフィーダ２を正転させて単独運転する場合であるが、逆転させて単独運転した場合は、図５のフローチャートのステップＳ１で逆転と判定されると、ステップＳ４へ進んで、ドゥエル終了角（ホ）かが判定される。
そしてドゥエル終了角（ホ）と判定された場合は、ステップＳ５でダミー信号発生手段２７の現在値がドゥエル開始角（ニ）に設定されるため、逆転運転の場合もクロスバー４をドゥエルさせずに動作させることができるようになる。
【００３９】
以上のようにトランスファフィーダ２を単独運転してトライ運転を行う場合は、ドゥエル時間がほとんどないため、運転速度を遅くしても、無駄に時間が経過することがなく、これによってトライ運転時間の短縮が図れると共に、アタッチメント５がドゥエルで停止しているのか、他の原因で停止しているのか判断に困ることがないため、誤って作業者がプレス内に入って事故にあうなどの虞もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のトランスファフィーダの動作を示す説明図である。
【図２】この発明の一実施の形態になるトランスファフィーダの斜視図である。
【図３】この発明の一実施の形態になるトランスファフィーダの制御系を示すブロック図である。
【図４】この発明の一実施の形態になるトランスファフィーダをトランスファプレスと同期させて運転させたときの作用を示す線図である。
【図５】この発明の一実施の形態になるトランスファフィーダを単独運転させたときの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の一実施の形態になるトランスファフィーダの単独運転時の作用を示す線図である。
【符号の説明】
１…トランスファプレス
２…トランスファフィーダ
３…トランスファバー
４…クロスバー
５…アタッチメント
６…フィード駆動手段
７…リフト駆動手段
２６…サーボ制御手段
２７…ダミー信号発生手段

Claims

サーボ制御手段２６により制御されるサーボモータを駆動源とするフィード駆動手段６及びリフト駆動手段７を備えたトランスファフィーダの制御方法において、
トランスファプレス１と切離してトランスファフィーダ２を正転方向に単独運転させる場合、
トランスファプレス１に設けられたクランク角検出手段２８からのクランク角信号の代わりに、ダミー信号発生手段２７が出力する疑似のクランク角信号に基づいて上記サーボ制御手段２６により上記フィード駆動手段６及び上記リフト駆動手段７を制御し、
上記疑似のクランク角が、アタッチメント５の設けられたクロスバー４が加工ステーション間のほぼ中間点で一時停止するドゥエル位置に到達したときのドゥエル開始角になると、上記疑似のクランク角の現在値を、ドゥエル期間が終了し動作を開始するドゥエル終了角にし、その後のトランスファフィーダ２の正転方向の単独運転を行わせるよう上記フィード駆動手段６及びリフト駆動手段７を制御することを特徴とするトランスファフィーダの制御方法。
トランスファフィーダ２を逆転方向に単独運転させる場合、上記疑似のクランク角が上記ドゥエル終了角になると、上記疑似のクランク角の現在値を、上記ドゥエル開始角にし、その後のトランスファフィーダ２の逆転方向の単独運転を行わせるようフィード駆動手段６及びリフト駆動手段７を制御する請求項１記載のトランスファフィーダの制御方法。