JP4353712B2 - フィーダのティーチングモーション設定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス機械の加工ステーション間でワークを搬送するフィーダにおいて、そのモーションをティーチングする際のティーチングモーション設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレス機械の加工ステーション間でワークを搬送するワーク搬送装置（フィーダ）として、ワーク搬送方向に沿って並設される一対のリフトビームと、これらリフトビームに対してワーク搬送方向に間隔を存して移動自在に支承される複数のクロスバーキャリアと、互いに対向するクロスバーキャリア間にワーク搬送方向と直交するように横架されるクロスバーを備え、このクロスバーに取り付けられるバキュームカップ等のワーク保持手段によってワークを保持して搬送するようにしたものが知られている。
【０００３】
この種のフィーダにおいては、通常、搬送すべきワークと金型との干渉を避けるために、その昇降方向動作および搬送方向動作を所定のフィーダモーションとして設定し、このフィーダモーションに基づきリフト軸サーボモータおよびフィード軸サーボモータ等を制御することによりワーク搬送がスムーズに行えるようにされている。また、特別の場合に、ユーザーサイドにおけるティーチングにてフィーダモーションを設定して運転することも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように多軸駆動されるフィーダにおいて、そのモーションをティーチングにて設定しようとした場合、隣接する各ティーチングポイント間の合成速度（各軸毎の速度を合成したもの）を設定しても、この合成速度を分解した各軸毎の速度がわからず、予期せぬフィーダモーションになってしまうという問題点がある。また、前記フィーダの各軸毎の移動速度は予め設定されたサーボモータの使用可能最大速度以下である必要があるが、データを入力するオペレータが、このような設定条件を考慮しながら各データに矛盾がないように整合性をとってデータの設定を行うのは極めて困難であり、このためティーチングに多大の時間を要することになって作業効率の低下が避けられないという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、フィーダのモーションをティーチングする際に、スムーズな動きの最適モーションを容易に設定することのできるフィーダのティーチングモーション設定方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、第１発明によるフィーダのティーチングモーション設定方法は、
プレス機械の加工ステーション間でワークを搬送するフィーダにおいて、そのモーションをティーチングする際のティーチングモーション設定方法であって、
隣接する各ティーチングポイントの位置を設定する第１ステップと、
この設定された各ティーチングポイントの位置と予め設定されている前記フィーダの各軸毎の許容速度とから設定可能最高合成速度を演算する第２ステップと、
前記設定可能最高合成速度に対する割合を設定する第３ステップと、
この設定された割合に基づき合成速度を再演算する第４ステップと、
前記合成速度を各軸毎の速度に分解して表示する第５ステップと
を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、フィーダのモーションをティーチングする際に、隣接する各ティーチングポイントの位置を設定すると、この設定された各ティーチングポイントの位置と予め設定されているフィーダの各軸毎の許容速度とから、その区間での各軸条件のうち、少なくとも１つの軸が限界速度に達する各ティーチングポイント間の速度が演算され、この演算された速度から設定可能最高合成速度が自動的に演算される。したがって、オペレータはその演算結果としての設定可能最高合成速度に基づき、適正な合成速度を設定することができるので、オペレータによるティーチングモーション設定のための操作回数が少なくなり、操作性を格段に向上させることができる。また、前記設定可能最高合成速度に対する割合を設定することができ、この設定された割合に基づき合成速度を再演算して表示することができるので、特定区間（例えばワーク吸着直後の区間）においてフィーダ速度を遅くしたいというような場合に、オペレータは、設定可能最高合成速度に対する割合（例えば演算値の７０％）を設定するだけで、各ティーチングポイント間の合成速度を容易に設定することができ、より利便性が向上する。また、合成速度から各軸毎の速度が自動的に演算されるので、予期せぬフィーダモーションになったりするのを確実に防ぐことができる。
【０００８】
次に、第２発明によるフィーダのティーチングモーション設定方法は、
プレス機械の加工ステーション間でワークを搬送するフィーダにおいて、そのモーションをティーチングする際のティーチングモーション設定方法であって、
隣接する各ティーチングポイントの位置とそれらティーチングポイント間の合成速度とを設定する第１ステップと、
この設定された各ティーチングポイントの位置と予め設定されている前記フィーダの各軸毎の許容速度とから設定可能最高合成速度を演算する第２ステップと、
前記設定された合成速度が前記設定可能最高合成速度を越えているか否かを判定し、越えている場合に警告を発する第３ステップと、
前記警告が発せられた場合に、前記設定可能最高合成速度を表示する第４ステップと、
前記設定可能最高合成速度に対する割合を設定する第５ステップと、
この設定された割合に基づき前記合成速度を再演算する第６ステップと、
前記合成速度を各軸毎の速度に分解して表示する第７ステップと
を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、フィーダのモーションをティーチングする際に、隣接する各ティーチングポイントの位置とそれらティーチングポイント間の合成速度とを設定すると、この設定された位置および合成速度と予め設定されている前記フィーダの各軸毎の許容速度とから、前記設定された合成速度が設定可能最高合成速度を越えているか否かが判定され、この判定の結果、設定された合成速度が設定可能最高合成速度を越えている場合には警告が発せられ、そのオーバー値が登録できないようにされる。このように、オペレータが合成速度を設定した場合にも、その設定された合成速度が適正であるか否かが判定されるので、前記第１発明と同様、オペレータによるティーチングモーション設定のための操作回数が少なくなり、操作性を格段に向上させることができる。また、前記設定可能最高合成速度に対する割合を設定することができ、この設定された割合に基づき前記合成速度を再演算して表示することができるので、特定区間（例えばワーク吸着直後の区間）においてフィーダ速度を遅くしたいというような場合に、オペレータは、設定可能最高合成速度に対する割合（例えば演算値の７０％）を設定するだけで、各ティーチングポイント間の合成速度を容易に設定することができ、より利便性が向上する。また、合成速度から各軸毎の速度が自動的に演算されるので、予期せぬフィーダモーションになったりするのを確実に防ぐことができる。
【００１３】
前記第１発明または第２発明においては、さらに、ティーチング結果としての前記フィーダの移動軌跡および／またはその動き並びにサイクルタイムを表示するステップを備えるのが好ましい（第３発明）。こうすることで、オペレータは表示画面を見るだけで、設定したモーションがオペレータの意図したものであるか否かを容易にチェックすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるフィーダのティーチングモーション設定方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１には本発明の一実施形態に係るタンデムプレスラインのシステム構成図が、図２には本実施形態に係るタンデムプレスラインの側面図がそれぞれ示されている。
【００１６】
本実施形態はタンデムプレスラインに用いられるワーク搬送装置（フィーダ）に適用された例を示すものである。このタンデムプレスライン１は、相互に所定間隔を有して上流側（図の左側）から下流側へ向けて直列に配置される複数台（図１では２台のみを示す。）のプレス２，３を備えるとともに、互いに隣接配置された各プレス２，３の各加工ステーション間でワーク４の受け渡し（搬出・搬入）を行うフィーダ５を備えて構成されている。
【００１７】
前記各プレス２，３は、本体フレームとしてのアプライト６と、このアプライト６の上方に配されて駆動力伝達機構が内蔵される上部フレーム７と、前記アプライト６に上下動自在に支承され、前記駆動力伝達機構を介して上下動されるスライド８と、このスライド８に対向配置されてベッド９上に設けられるボルスタ１０とを備え、スライド８の下端に装着される上金型と、ボルスタ１０の上端に装着される下金型とによってワーク４に加工がなされるように構成されている。
【００１８】
前記ワーク搬送装置５は、ワーク搬送方向の左右両側に互いに離間して配される一対のリフトビーム１１，１１を備えている。このリフトビーム１１の上部には、アプライト６に沿うように上方へ向けて延設されるロッド１２が取着されている。一方、アプライト６の上部には支持部材１３を介してリフト軸サーボモータ１４が装着され、このサーボモータ１４の出力軸に取り付けられるピニオンが前記ロッド１２に刻設されるラックに噛合することで、サーボモータ１４の正逆回転によってリフトビーム１１が昇降動されるようになっている。ここで、前記リフト軸サーボモータ１４は、コントローラ１５からの制御信号により予め設定されたフィーダモーションに基づき制御される。
【００１９】
左右の各リフトビーム１１の下方にはそのリフトビーム１１の長手方向（ワーク搬送方向）に沿って移動可能なキャリア１６が配され、このキャリア１６の下方にはそのキャリア１６に沿ってワーク搬送方向に移動可能なサブキャリア１７が配されている。また、互いに対向する一対のサブキャリア１７，１７間はクロスバー１８により連結され、このクロスバー１８の下面に複数個のバキュームカップ（ワーク保持手段）１９が装着されて、これらバキュームカップ１９によってワーク４が吸着されるようになっている。ここで、前記キャリア１６およびサブキャリア１７はそれぞれ図示されないリニアモータによって移動され、各リニアモータはコントローラ１５からの制御信号により予め設定されたフィーダモーションに基づき制御される。
【００２０】
前記サブキャリア１７には、前記クロスバー１８をその軸心周りに回動させることによりワーク４を傾動させるチルト装置（チルト手段）２０が装備されている。このチルト装置２０は、サブキャリア１７に取着されるサーボモータ２１と、このサーボモータ２１の回転力をロッド部２２に伝達する動力伝達機構（図示省略）を備え、サーボモータ２１の作動によりロッド部２２を介してクロスバー１８をその軸心周りに回動させる機能を有している。
【００２１】
前記コントローラ（制御部）１５には入出力部２３が付設されている。この入出力部２３は、ティーチングによってフィーダ５のモーションが設定可能であるとともに、その設定されたデータに基づく演算結果等を表示するタッチパネル式の画面３０（図３参照）と、キーボードおよび各種設定スイッチ等により構成されている。この入出力部２３にて設定されたデータはモーションデータとしてコントローラ１５内の所定の記憶エリアに記憶される。コントローラ１５は、前記入出力部２３等からの各種入力データに基づき所定の演算および判定処理を行い、この処理結果に基づいて各サーボアンプ（サーボドライバ）２４，２５，２６に指令値を出力し、これによってフィーダ５の各リフト軸サーボモータ１４および各リニアモータ（図示せず）を制御する。また、前記リフト軸サーボモータ１４および各リニアモータにはそれらモータの速度を検出する速度センサ（図示せず）が付設され、これら速度センサにより検出される速度信号がコントローラ１５に入力されることにより各サーボアンプ２４〜２６に速度フィードバックがかけられるようになっている。
【００２２】
次に、図３に示されるティーチング画面を参照しつつ、フィーダ５のティーチングモーション設定のための入力手順およびコントローラ１５内での演算処理内容について説明する。なお、本実施形態では、フィーダ５のリフト軸、フィード親軸（キャリア１６をリニアモータにて移動させる移動軸）およびフィード子軸（サブキャリア１７をリニアモータにて移動させる移動軸）の３軸のフィーダモーションをティーチングにて設定する場合を例にして説明する。また、本実施形態のフィーダモーションは、図４に示されるようなサイクルであって、全ティーチングポイントはＰ１〜Ｐ２０の２０ポイントとされている。このフィーダモーションにおいては、ワーク４を吸着点Ｐ６にて上流側プレス２の加工ステーションの下型内より吸着してリフト（Ｌ）軸方向に持ち上げた後、下流側のプレス３の加工ステーションの下型上までフィード（Ｆ）軸方向に搬送し、この下型内に入れるためにリフト軸方向に下げて解放点Ｐ１８てワークの吸着を解放し、次いで、フィーダ５を上流側プレス２の加工ステーションに戻すために一旦上方へ持ち上げてリターン方向に移動させた後、吸着点Ｐ６に戻すことにより１サイクルが終了する。
【００２３】
本実施形態においては、まず、図３に示されるティーチング（教示）画面３０において、各ティーチングポイントＰ１〜Ｐ２０の位置、すなわちリフト位置（ｍｍ）、フィード親位置（ｍｍ）およびフィード子位置（ｍｍ）を中央の所定の入力欄３１にテンキー３２にて入力する。なお、このティーチング画面３０においてはポイント欄が１〜８の８欄しか表示されていないが、この画面右下のページ選択釦３３をタッチ操作することで続葉ページのティーチング画面に切り換わって、ポイント９（Ｐ９）以降のポイントについても入力が可能である。
【００２４】
このようにして各ティーチングポイントＰ１〜Ｐ２０の位置が入力されると、コントローラ１５においては、この入力された位置データと、予め設定され記憶されているフィーダ５の各軸（リフト軸、フィード親軸およびフィード子軸）毎の許容速度（限界速度）とから、所定区間（例えばポイントＰ１〜Ｐ２の区間）での各軸条件に基づき、少なくとも１つの軸の速度が限界値となるその区間の各軸の合成速度、言い換えれば設定可能最高合成速度が演算される。そして、この演算結果がティーチング画面３０の「設定可能最高合成速度」欄に表示される。
【００２５】
したがって、オペレータは、この「設定可能最高合成速度」欄の数値を見て、ティーチング画面３０の「最高速度に対する割合」欄にその設定可能最高合成速度に対する割合（％）を入力すると、「合成速度」欄に再設定された合成速度が演算されて表示されるとともに、演算によりその合成速度が各軸毎の速度に分解されて「リフト速度」欄、「Ｆ親速度」欄および「Ｆ子速度」欄にそれぞれ表示される。このようにして、例えばワーク吸着直後の区間においてフィーダ速度を遅くしたいというような場合に、オペレータは、設定可能最高合成速度に対する割合（例えば演算値の７０％）を設定するだけで、各ティーチングポイント間の合成速度を容易に設定することができる。また、各軸毎に分解した速度が画面表示されるので、フィーダ５がユーザーの予期しないモーションになってしまうのを確実に防ぐことができる。
【００２６】
また、前述のようにして決定されたティーチングモーションは図４に示されるようなフィーダ５の移動軌跡としてティーチング画面３０（もしくはペンダント）上に表示されるとともに、全体のサイクルタイム（秒）が演算されて表示される。このようにすることで、設定したモーションがオペレータの意図したものであるか否かを容易にチェックすることができる。なお、前記移動軌跡は、ポイント間の移動速度を考慮したアニメーション表示（動画）にすれば、ユーザーの利便性がより向上する。
【００２７】
前述の説明では、各ティーチングポイントＰ１〜Ｐ２０の位置を入力して、演算により得られた設定可能最高合成速度に対する割合を入力するようにしたが、本実施形態では、各ティーチングポイントＰ１〜Ｐ２０の位置に加えて、「合成速度」欄にオペレータが希望する合成速度の値を入力することもできる。この場合、入力された合成速度が、演算された設定可能最高合成速度よりも大きな値であったときには、警告表示がなされて、そのオーバー値が登録できないようにされている。また、この場合にも、警告表示の後に、設定可能最高合成速度が演算されてその演算結果が「設定可能最高合成速度」欄に表示される。そして、前述と同様にして設定可能最高合成速度に対する割合（％）を入力すると、「合成速度」欄に再設定された合成速度が表示されるとともに、各軸毎の速度が「リフト速度」欄、「Ｆ親速度」欄および「Ｆ子速度」欄にそれぞれ表示される。
【００２８】
以上のように本実施形態のフィーダのティーチングモーション設定方法によれば、オペレータは、ティーチングポイントの位置もしくはその位置と合成速度とを入力するだけで、各ティーチングポイント間の設定可能最高合成速度を得ることができ、この値に基づいて適正な合成速度を設定することができるので、オペレータによるティーチングモーション設定のための操作回数が極端に少なくなり、操作性を格段に向上させることができる。また、得られた合成速度に基づいて、各軸毎の速度が表示されるので、フィーダ５が予期せぬフィーダモーションになったりするのを確実に防ぐことができ、また設定したモーションがオペレータの意図したものであるか否かを容易にチェックすることができる。
【００２９】
本実施形態においては、リフト軸がサーボモータ駆動で、フィード親軸およびフィード子軸がリニアモータ駆動であるものを説明したが、これら各軸の駆動方法は適宜選択可能であるのは言うまでもない。
【００３０】
本実施形態においては、タンデムプレスラインに用いられるフィーダのティーチングモーション設定方法について説明したが、本発明は、タンデムプレスラインに限らず、他のプレス機械のフィーダに対しても適用できるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るタンデムプレスラインのシステム構成図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るタンデムプレスラインの側面図である。
【図３】図３は、ティーチング画面例を示す図である。
【図４】図４は、フィーダモーション図である。
【符号の説明】
１ タンデムプレスライン
２，３ プレス
４ ワーク
５ フィーダ
１４ リフト軸サーボモータ
１５ コントローラ
１６ キャリア
１７ サブキャリア
１８ クロスバー
１３ 入出力部
３０ ティーチング画面

Claims (3)

1. プレス機械の加工ステーション間でワークを搬送するフィーダにおいて、そのモーションをティーチングする際のティーチングモーション設定方法であって、
   隣接する各ティーチングポイントの位置を設定する第１ステップと、
   この設定された各ティーチングポイントの位置と予め設定されている前記フィーダの各軸毎の許容速度とから設定可能最高合成速度を演算する第２ステップと、
   前記設定可能最高合成速度に対する割合を設定する第３ステップと、
   この設定された割合に基づき合成速度を再演算する第４ステップと、
   前記合成速度を各軸毎の速度に分解して表示する第５ステップと
   を備えることを特徴とするフィーダのティーチングモーション設定方法。
2. プレス機械の加工ステーション間でワークを搬送するフィーダにおいて、そのモーションをティーチングする際のティーチングモーション設定方法であって、
   隣接する各ティーチングポイントの位置とそれらティーチングポイント間の合成速度とを設定する第１ステップと、
   この設定された各ティーチングポイントの位置と予め設定されている前記フィーダの各軸毎の許容速度とから設定可能最高合成速度を演算する第２ステップと、
   前記設定された合成速度が前記設定可能最高合成速度を越えているか否かを判定し、越えている場合に警告を発する第３ステップと、
   前記警告が発せられた場合に、前記設定可能最高合成速度を表示する第４ステップと、
   前記設定可能最高合成速度に対する割合を設定する第５ステップと、
   この設定された割合に基づき前記合成速度を再演算する第６ステップと、
   前記合成速度を各軸毎の速度に分解して表示する第７ステップと
   を備えることを特徴とするフィーダのティーチングモーション設定方法。
3. さらに、ティーチング結果としての前記フィーダの移動軌跡および／またはその動き並びにサイクルタイムを表示するステップを備える請求項１または２に記載のフィーダのティーチングモーション設定方法。

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