JP4310865B2 - サーボトランスファーフィーダの制御装置 - Google Patents
サーボトランスファーフィーダの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4310865B2 JP4310865B2 JP26033099A JP26033099A JP4310865B2 JP 4310865 B2 JP4310865 B2 JP 4310865B2 JP 26033099 A JP26033099 A JP 26033099A JP 26033099 A JP26033099 A JP 26033099A JP 4310865 B2 JP4310865 B2 JP 4310865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer feeder
- servo
- speed
- control
- transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Feeding Of Workpieces (AREA)
- Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動モータをサーボ制御するサーボトランスファーフィーダの制御装置に係り、特に、トランスファーフィーダの過走を確実に防止するサーボトランスファーフィーダの制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プレス機等にワークを提供するためのトランスファーフィーダには、駆動モータをサーボ制御するサーボトランスファーフィーダが使用されている。サーボトランスファーフィーダの制御装置は、駆動モータと、この駆動モータの位置を検出する位置検出器と、現在位置が目標位置に追従するように駆動モータに与える制御指令値を演算するサーボ演算部とから構成されている。
【0003】
トランスファーフィーダが許容された運動限界位置を超えて運動する(これを過走という)と、工場内の安全が脅かされると共にトランスファーフィーダや周辺の機器の破損につながる。
【0004】
従来の過走防止手段として、ウォッチドッグタイマが知られている。ウォッチドッグタイマは、サーボ演算部のロジック実行動作を時限動作で監視し、サーボ演算部が時限動作を解除するロジックを実行しないときに、異常と判定するものである。これにより、ロジック実行不良によるトランスファーフィーダの過走を防止することができる。
【0005】
また、別の過走防止手段として、入力される目標位置にリミッタを適用することも行われる。リミッタは、入力された目標位置が限界位置を超えている場合に、限界位置を目標位置として制御に取り込むものである。これにより、限界位置を超える目標位置がサーボ演算に使用されることがなくなり、誤入力によるトランスファーフィーダの過走を防止することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウォッチドッグタイマは、ロジック実行不良を検出できても、ロジック実行に使用するパラメータの誤設定やバグ等によるロジック自体の誤りを検出することができないので、パラメータ誤設定やロジック誤りによるトランスファーフィーダの過走を防止することができない。
【0007】
また、リミッタは、サーボ演算に使用される目標位置が限界位置を超えることはなくすることができるが、何らかの原因でトランスファーフィーダが限界位置に近付いても大きい速度で運動している場合、サーボ演算によりトランスファーフィーダを減速するような制御指令値が出力されているにもかかわらず、停止までに時間がかかり、限界位置を超えてしまうことがある。
【0008】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、トランスファーフィーダの過走を確実に防止するサーボトランスファーフィーダの制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、トランスファーフィーダを駆動するモータをサーボ制御してトランスファーフィーダを運動させるサーボトランスファーフィーダの制御装置において、前記トランスファーフィーダの位置を検出する位置検出手段と、前記トランスファーフィーダの速度を検出する速度検出手段と、これら位置及び速度を基に、現在から前記トランスファーフィーダを常用運転時に許容される最大減速度で減速して停止できる位置を予測する停止位置予測手段と、この停止予測位置が前記トランスファーフィーダの運動限界位置を超えるようであれば、制御異常と判定する制御異常判定手段とを備えたものである。
【0010】
前記速度検出手段は、前記位置検出手段で検出した位置を微分して速度としてもよい。
【0011】
前記位置検出手段は、前記速度検出手段で検出した速度を積分して位置としてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0013】
図1に示されるように、本発明に係るサーボトランスファーフィーダの制御装置は、トランスファーフィーダ1を駆動する駆動モータ2と、この駆動モータ2の位置を検出する位置検出器3と、入力された目標位置と位置検出器3からフィードバックされる現在位置とを比較して駆動モータ2の制御指令値を演算するサーボ演算部4と、サーボ演算部4からの制御指令値を電流増幅して駆動モータ2に駆動電流を与える電流増幅器5と、位置検出器3で検出した位置を時間微分して速度を得る微分器6と、これら位置及び速度を基に、現在からトランスファーフィーダを常用運転時に許容される最大減速度で減速して停止できる位置を予測する停止位置予測手段7と、この停止予測位置がトランスファーフィーダの限界位置を超えるようであれば、制御異常と判定してサーボ演算部4に通知する制御異常判定手段8とから構成されている。
【0014】
トランスファーフィーダ1は、駆動モータ2で回転されるピニオンに歯合するラックを有し、駆動モータ2の回転運動に比例して直線運動(ストローク)を行うものである。
【0015】
位置検出器3は、駆動モータ2の回転軸に取り付けられた回転式のエンコーダ、パルスジェネレータ又はレゾルバであり、駆動モータ2の現在位置(回転角)を検出し、絶対番地を示すデジタル数値、微小回転角毎のパルス列、又はアナログ電圧で出力するようになっている。この位置検出器3は、サーボ制御の位置フィードバックのために使用されると同時に、停止位置予測のための位置検出手段を兼ねている。停止位置予測のための速度検出手段は、微分器6である。
【0016】
この制御装置において、停止位置予測手段7は、位置検出手段である位置検出器3が検出するトランスファーフィーダの位置と、速度検出手段である微分器6が出力するトランスファーフィーダの速度とに基づき、仮に現在位置から常用運転時に許容される最大減速度で減速した場合に、どこで停止するかを予測する。制御異常判定手段8は、停止予測位置がトランスファーフィーダの限界位置(ストローク終端)を超えるかどうかを判定する。もし、ストローク終端を超える場合、制御異常判定手段8は、制御異常が発生していると判断し、サーボ演算部4や図示しない上位制御装置に制御異常発生を通知する。サーボ演算部4又は上位制御装置は、電流増幅器5を介して駆動モータ2に常用運転時に許容される最大減速度かそれ以上の制動トルクが発生するよう動作する。これにより、トランスファーフィーダはストローク終端を超えることなく停止する。
【0017】
このようにして過走が確実に防止されるので、サーボトランスファーフィーダの安全性、信頼性が向上する。また、トランスファーフィーダや駆動モータが機械的或いは電気的に破損する危険性がなくなると共に、サーボトランスファーフィーダの稼働率が高まる。
【0018】
次に、本発明の制御装置を具体的なプレス機に導入した実施形態を説明する。図2に示されるように、トランスファーフィーダは、トランスファーレール61の上に複数のワーク把持装置64を搭載し、各々のワーク把持装置64にワーク65を把持して搬送するもので、トランスファーレール61の前後進と昇降とが可能であり、前後進(フィードモーション)のためのフィード軸、昇降(リフトモーション)のためのリフト軸を有する。62はフィードストローク終端、63はリフトストローク終端である。41は、前後進と昇降とを組み合わせた目標軌跡生成装置である。42は、上位制御装置である。なお、トランスファーフィーダの運動軸は2次元でも3次元でもよいことは勿論である。
【0019】
フィード軸には、フィード軸モータ11、フィード軸動力伝達機構12、フィード軸回転角検出センサ13、フィード軸サーボ制御部14、フィード軸サーボアンプ15、フィード軸制御異常検出装置16が設けられている。
【0020】
リフト軸は大負荷を協同して駆動するために2系統あり、それぞれのリフト軸には、リフト軸モータ21,31、リフト軸動力伝達機構22,32、リフト軸回転角検出センサ23,33、リフト軸サーボ制御部24,34、リフト軸サーボアンプ25,35、リフト軸制御異常検出装置26,36が設けられている。
【0021】
フィード軸モータ11は、フィード軸動力伝達機構12を介してトランスファーレール61を前後進運動させる。フィード軸モータ11に取り付けられているフィード軸回転角検出センサ13がモータ回転角を検出する。フィード軸サーボ制御部14は、フィード軸回転角検出センサ13を通じて測定されるトランスファーレール61の前後進位置と目標軌跡生成装置41から送られてくる前後進目標位置とを比較し、トランスファーレール61を目標軌跡に従って運動させるために必要なモータ制御指令値を計算し、フィード軸サーボアンプ15へ送る。フィード軸サーボアンプ15は、モータ制御指令値を電流、電圧に変換してフィード軸モータ11を駆動する。
【0022】
フィード軸モータ11の回転はフィード軸動力伝達機構12を介してトランスファーレール61に伝わり、トランスファーレール61の前後進位置は目標軌跡生成装置41が生成する前後進目標位置に追従するように制御される。制御装置が正常に動作している場合、目標軌跡生成装置41が生成する前後進目標位置は常にフィードストローク終端62間におさまっており、トランスファーレール61はフィードストローク終端62間を運動する。
【0023】
フィード軸制御異常検出装置16は、フィード軸回転角検出センサ13からのモータ回転角の信号を用いてフィード軸制御異常を検出し、異常が検出された場合には、フィード軸サーボ制御部14及び上位制御装置42へ異常発生を通知する。
【0024】
リフト軸についても同様に、制御装置が正常に動作している場合、目標軌跡生成装置41が生成する昇降目標位置は常にリフトストローク終端63間におさまっており、トランスファーレール61はリフトストローク終端63間を運動する。また、リフト軸制御異常検出装置26,36は、フィード軸回転角検出センサ23,33からのモータ回転角の信号を用いてリフト軸制御異常を検出し、異常が検出された場合には、リフト軸サーボ制御部24,34及び上位制御装置42へ異常発生を通知する。
【0025】
次に、フィード軸制御異常検出装置16の詳細な構成及び動作を説明する。
【0026】
図3に示されるように、フィード軸制御異常検出装置16は、モータ回転角をトランスファーレール位置に変換する座標変換部51、位置を微分して速度を得る時間微分部52、常用最大加速度で減速して停止できる位置を予測する停止可能位置予測部53、停止予測位置から制御異常を判定する異常判定部54からなる。
【0027】
座標変換部51は、フィード軸回転角検出センサ13からの信号を座標変換してトランスファーレール61の前後進位置を得る。座標変換は、次のように行われる。
【0028】
(オフセットは、トランスファーレール61の前後進位置原点とフィード軸回転角検出センサ13の原点とのずれを補償するもの)
時間微分部52は、位置を微分してトランスファーレール61の前後進速度を得る。
【0029】
停止可能位置予測部53は、位置と速度とから、もし常用最大加速度で減速した場合にトランスファーレール61が停止する位置を予測する。予測は、次のように行われる。
【0030】
停止予測位置=現在位置+現在速度×現在速度/(2×常用最大加速度)
停止予測位置がフィードストローク終端62を超えている場合、異常判定部54は、制御装置が異常と判定する。即ち、フィードストローク終端62の近端位置及び遠端位置に対し、
停止予測位置<近端位置
もしくは
遠端位置<停止予測位置
が成立する場合、制御装置が異常と判定する。これは、停止予測位置がフィードストローク終端62を超えていると常用最大加速度以上の加速度でトランスファーレール61を減速しないとフィードストローク終端62を超えてオーバーランしてしまうことになるので、制御装置に何らかの異常が発生していると判断されるからである。
【0031】
制御装置が異常と判定された場合、異常判定部54は、フィード軸サーボ制御部14及び上位制御装置42へ異常発生を通知する。異常発生が通知された場合、フィード軸サーボ制御部14又は上位制御装置42は、トランスファーレール61を停止させる動作を行う。例えば、目標軌跡生成装置41が生成する前後進目標位置への追従制御を停止し、機械ブレーキ(図示せず)を作動させる。
【0032】
リフト軸制御異常検出装置26,36についてもフィード軸制御異常検出装置16と同様の構成により、停止予測位置がリフトストローク終端63を超えるようであれば、制御装置が異常と判定する。
【0033】
なお、回転角検出センサ13,23,33には、エンコーダ、パルスジェネレータ、レゾルバなどが使用できる。
【0034】
位置検出手段として、モータのサーボ制御に使用している回転角検出センサとは独立した位置検出センサを使用してもよい。この位置検出センサとして、リニアエンコーダを使用し、トランスファーフィーダの直線変位を直接測定することもできる。
【0035】
また、速度検出手段として位置検出センサとは独立した速度検出センサ、例えば、タコジェネレータを使用してもよい。更に、速度検出センサで検出した速度を積分して位置検出するようにしてもよい。
【0036】
上記の実施形態では、常用加速度が一通りの場合を示したが、常用加速度が二とおり以上ある場合や常用加速度が位置によって異なる場合でも本発明を適用することができる。
【0037】
また、停止予測位置を時々刻々に計算していたが、予め位置毎に許容される最高速度を計算したテーブルを制御異常判定手段内に用意しておき、速度検出手段により検出される速度が位置検出手段で検出される位置の最高速度より大きい場合に異常と判定することもできる。
【0038】
また、トランスファーフィーダに機械ブレーキが取り付けられている場合には、制御異常検出後に機械ブレーキをかけることにより、トランスファーフィーダが停止する時間を短縮することができる。
【0039】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0040】
(1)過走が確実に防止されるので、サーボトランスファーフィーダの安全性、信頼性が向上する。
【0041】
(2)トランスファーフィーダや駆動モータが機械的或いは電気的に破損する危険性がなくなると共に、サーボトランスファーフィーダの稼働率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す制御装置の構成図である。
【図2】本発明の制御装置を導入したプレス機用サーボトランスファーフィーダの構成図である。
【図3】図2中のフィード軸制御異常検出装置の詳細構成図である。
【符号の説明】
1 トランスファーフィーダ
2 駆動モータ
3 位置検出器(位置検出手段)
4 サーボ演算部
5 電流増幅器
6 微分器(速度検出手段)
7 停止位置予測手段
8 制御異常判定手段
Claims (3)
- トランスファーフィーダを駆動するモータをサーボ制御してトランスファーフィーダを運動させるサーボトランスファーフィーダの制御装置において、前記トランスファーフィーダの位置を検出する位置検出手段と、前記トランスファーフィーダの速度を検出する速度検出手段と、これら位置及び速度を基に、現在から前記トランスファーフィーダを常用運転時に許容される最大減速度で減速して停止できる位置を予測する停止位置予測手段と、この停止予測位置が前記トランスファーフィーダの運動限界位置を超えるようであれば、制御異常と判定する制御異常判定手段とを備えたことを特徴とするサーボトランスファーフィーダの制御装置。
- 前記速度検出手段は、前記位置検出手段で検出した位置を微分して速度とすることを特徴とする請求項1記載のサーボトランスファーフィーダの制御装置。
- 前記位置検出手段は、前記速度検出手段で検出した速度を積分して位置とすることを特徴とする請求項1記載のサーボトランスファーフィーダの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26033099A JP4310865B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | サーボトランスファーフィーダの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26033099A JP4310865B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | サーボトランスファーフィーダの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001079693A JP2001079693A (ja) | 2001-03-27 |
JP4310865B2 true JP4310865B2 (ja) | 2009-08-12 |
Family
ID=17346506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26033099A Expired - Fee Related JP4310865B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | サーボトランスファーフィーダの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4310865B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6459827B2 (ja) | 2015-07-28 | 2019-01-30 | 株式会社デンソー | センサ装置 |
CN110961970B (zh) * | 2018-09-28 | 2022-05-03 | 兄弟工业株式会社 | 控制装置、加工装置、控制方法及输送控制程序 |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP26033099A patent/JP4310865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001079693A (ja) | 2001-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4096481B2 (ja) | サーボ制御装置 | |
US10011017B2 (en) | Industrial robot system and control method thereof | |
US7977908B2 (en) | Numerical controller with abnormal motor deceleration stop control means | |
US10953546B2 (en) | Method and system for operating and/or monitoring a multi-axis machine | |
JP2009525239A (ja) | エレベータ駆動システム内のエンコーダの不具合の管理 | |
EP1840687A1 (en) | Electric motor control unit | |
JPS5981094A (ja) | 自動機械 | |
JP4310865B2 (ja) | サーボトランスファーフィーダの制御装置 | |
US20170057089A1 (en) | Machine that stops movement of member on drive axis due to abnormality in brake | |
US6318508B1 (en) | Elevating system control method and apparatus synchronizing plural elevating devices | |
JP3563227B2 (ja) | 駆動装置およびそれを用いた基板処理装置 | |
JPS63245389A (ja) | ロボツトの制御方法 | |
JP3076755B2 (ja) | プレス加工機械の制御装置 | |
JPH0878506A (ja) | 位置決め制御装置 | |
JP2007288924A (ja) | モータ駆動装置およびその非常停止方法 | |
JP2007288924A5 (ja) | ||
JP3278462B2 (ja) | 自動化装置の初期位置設定装置 | |
JP2017019058A (ja) | ロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステム | |
CN112218817B (zh) | 用于控制和尤其监测尤其是绞车、升降机或起重机的致动器的方法以及执行这样的方法的系统 | |
JP2600894B2 (ja) | 無人車両用エンコーダの保護方法 | |
JPS63229293A (ja) | ロボツト動作異常検出装置 | |
JP2003117979A (ja) | 電動射出成型機の異常処理方法 | |
JP2001079692A (ja) | サーボトランスファーフィーダの制御装置 | |
CN116209548A (zh) | 电流限制装置、机器人系统以及电流限制方法 | |
JP2576956B2 (ja) | 産業用ロボツトの回転角検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060824 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090203 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090421 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090504 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140522 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |