JP5043466B2 - フォーミングラインに用いる制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
〔構成〕
まず、本発明の実施の形態による制御装置が用いられるフォーミングラインの全体構成について、図1を用いて説明する。このフォーミングラインは、背景技術において説明した構成と基本的に同様であり、フォーミング装置1と、ギヤ11、モータ12、インバータ13及びパルスジェネレータ14と、メジャーロール15及びパルスジェネレータ16と、走行台車2と、ギヤ21、モータ22、インバータ23及びアブソコーダ(位置検出器)24と、プレス装置3と、ブレーキ31、クラッチ32、フライフォイール33、モータ34及びインバータ35と、アブソコーダ36と、フォーミング装置1、走行台車2及びプレス装置3の動作をそれぞれ関連付けて総合的に制御するための制御装置400とを備えて構成される。また、制御装置400は、フォーミング制御部41、プレス制御部42、走行台車制御部43及び中央制御部440を備えている。このフォーミングラインは、従来のフォーミングラインに比べ、新たな制御装置400及び中央制御部440を備え、走行台車制御部43から出力される台車位置の情報を用いる点で相違する。
次に、フォーミングラインの動作について説明する。図4はフォーミングラインにおける切断処理の全体フローを示すフローチャート図である。図1及び図3を参照して、制御装置400の中央制御部440において、切断本数管理手段443は、設定切断本数を入力し、走行台車制御部43から切断完了を入力し、切断完了を入力する毎に現在の切断本数をカウントし、設定切断本数から現在の切断本数を減算して残り切断本数を出力する。切断長管理手段442は、現在の切断ロットの設定切断長及び次回の切断ロットの設定切断長を入力し、切断本数管理手段443から残り切断本数を入力し、残り切断本数が0になるまで現在の設定切断長を走行台車制御部43に出力する。また、現在の設定切断長及び次回の設定切断長を中央制御手段441に出力する。設定切断本数の切断処理が完了して残り切断本数が0になったときには、次回の設定切断長を現在の設定切断長として扱い、新たな次回の設定切断長を入力する。
図5は、図4に示したステップ403の間欠運転処理を示すフローチャート図である。中央制御手段441は、間欠運転処理を行う場合に、まず、切断長管理手段442から次回の設定切断長を入力し、次回の設定切断長と予め設定された閾値とを比較し(ステップS501)、次回の設定切断長が閾値以下である場合に、次回の切断ロットの処理は連続運転であると判定して前処理を行い、手前本数及び移行ライン速度(または移行プレス速度)を算出する(ステップS502)。この前処理の詳細については後述する。また、次回の設定切断長が閾値よりも大きい場合に、次回の切断ロットの処理は間欠運転であると判定する。
移行プレス速度=ライン速度(FB)/次回の設定切断長 ・・・(1)
尚、現在の切断処理中においては、ライン速度(FB)と実際の設定ライン速度は同一になっているから、(1)式に示したライン速度(FB)の代わりに実際の設定ライン速度を用いるようにしてもよい。
移行ライン速度=プレス速度(FB)×次回の設定切断長 ・・・(2)
ここで、移行プレス速度が現在プレス速度以下の場合をケース2とする。
設定ライン速度(mpm)=設定切断長(mm)×設定プレス速度(spm)・・(3)
この場合、プレス速度(FB)とプレス設定速度は同一になっているから、(2)式に示したプレス速度(FB)の代わりに設定プレス速度を用いるようにしてもよい。
手前本数=(減速時間dt/現在の切断サイクル時間ct)+1 ・・・(4)
ここで、ケース1の場合、減速時間dtとして、予め設定されたライン加減速時間(フォーミング装置1の能力に依存する時間)により、現在のライン速度から移行ライン速度に下がるまでに必要な時間を算出する。また、ケース2の場合、減速時間dtとして、予め設定されたプレス加減速時間(プレス装置3の能力に依存する時間)により、現在のプレス速度から移行プレス速度に下がるまでに必要な時間を算出する。また、現在の切断サイクル時間ctは、以下の(5)式により算出する。
切断サイクル時間ct=現在のライン速度/現在の設定切断長 ・・・(5)
図8は、図4に示したステップ402の連続運転処理を示すフローチャート図である。連続運転処理が開始すると、中央制御手段441は、直前の切断ロットの処理において算出したライン速度を設定ライン速度とし、その設定ライン速度に基づいてライン速度指令をフォーミング制御部41に出力する。この場合、ステップ708により、材料10は、直前の運転処理において算出したライン速度で既に走行しており、材料10は一定速度に維持される(ステップS801)。
次に、連続運転中のライン速度補正処理について説明する。連続運転中は、プレス装置3が設定プレス速度で動作している場合であっても、機械的要因等によりそのプレス速度が変動することがあり得る。プレス速度が変動すると、材料10の切断位置が前後にシフトすることになり、材料10を設定切断長に切断することができなくなってしまう。特に、プレス速度が低下すると、切断タイミングが遅くなるため走行台車2ストロークが長くなり、設定切断本数の切断が完了する前に走行台車2が終端に到着してしまい、オーバーランとなってしまう可能性がある。また、走行台車2がオーバーランしなかったとしても、走行台車2の移動量が増えた分、走行台車2は待機位置に戻れない可能性があり、結果的にオーバーランとなってしまうことがあり得る。
2 走行台車
3 プレス装置
4,400 制御装置
10 材料
11 ギヤ
12 モータ
13 インバータ
14 パルスジェネレータ
15 メジャーロール
16 パルスジェネレータ
21 ギヤ
22 モータ
23 インバータ
24 アブソコーダ
31 ブレーキ
32 クラッチ
33 フライフォイール
34 モータ
35 インバータ
36 アブソコーダ
41 フォーミング制御部
42 プレス制御部
43 走行台車制御部
44,440 中央制御部
441 中央制御手段
442 切断長管理手段
443 切断本数管理手段
444 プレス位置検出手段
445 プレス速度・位置フィードバック手段
446 ライン速度・位置フィードバック手段
447 走行台車速度・位置フィードバック手段
Claims (4)
- 材料を走行させるフォーミング装置、材料に追従して走行する走行台車、及び、走行台車に搭載された金型で、クラッチを結合状態にして材料を切断するプレス装置を含むフォーミングラインに対し、切断処理の制御を行う中央制御部と、フォーミング装置を制御するフォーミング制御部と、走行台車を制御する走行台車制御部と、プレス装置を制御するプレス制御部とを備えた制御装置において、
前記中央制御部は、
予め設定された切断本数及び切断長にて材料を切断する場合に、
所定のライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、
予め設定された切断本数の材料の切断が完了するまでの間、材料の切断毎に、走行台車を待機位置から走行させて材料に追従させ、切断完了後に待機位置に戻すための指令を、前記走行台車制御部に出力する機能とを備え、
予め設定された切断長と閾値とを比較した結果、前記切断長が閾値を超える場合に、
予め設定された切断本数の材料の切断が完了するまでの間、材料の切断毎に、プレス装置を動作させると共にクラッチを結合状態にして材料を切断し、切断完了後は、プレス装置の動作を停止すると共にクラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能により、前記フォーミングラインを間欠運転させ、
前記切断長が閾値以下の場合に、
予め設定された切断本数の材料の切断が完了するまでの間、プレス装置を動作させると共にクラッチを結合状態にしたまま連続して切断するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、
予め設定された切断本数の材料の切断が完了したときに、プレス装置の動作を停止すると共にクラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能とにより、前記フォーミングラインを連続運転させる、
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記中央制御部は、さらに、
次回の切断処理運転において前記フォーミングラインを連続運転させる場合に、
予め設定された現在の切断長にて切断処理運転中のライン速度、及び予め設定された次回の切断長に基づいて、次回の切断処理運転における移行プレス速度を算出する機能と、
前記移行プレス速度に同期した移行ライン速度を算出する機能と、
次回の切断処理運転が開始するまでに、前記移行プレス速度でプレス装置を動作させるための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、
次回の切断処理運転が開始するまでに、前記移行ライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、
を備えたことを特徴とする制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置において、
前記移行プレス速度でプレス装置を動作させるための指令をプレス制御部に出力するタイミング、または前記移行ライン速度で材料を走行させるための指令をフォーミング制御部に出力するタイミングを、次回の切断処理運転の開始時を基準として、現在のプレス速度を移行プレス速度に変更するまでの時間分遡った時点、または現在のライン速度を移行ライン速度に変更するための時間分遡った時点とすることを特徴とする制御装置。 - 材料を走行させるフォーミング装置、材料に追従して走行する走行台車、及び、走行台車に搭載された金型で、クラッチを結合状態にして材料を切断するプレス装置を含むフォーミングラインに対し、切断処理の制御を行う中央制御部と、フォーミング装置を制御するフォーミング制御部と、走行台車を制御する走行台車制御部と、プレス装置を制御するプレス制御部とにより、予め設定された切断本数及び切断長にて材料を切断制御する方法において、
所定のライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する第1のステップと、
予め設定された切断本数の材料の切断が完了するまでの間、材料の切断毎に、走行台車を待機位置から走行させて材料に追従させ、切断完了後に待機位置に戻すための指令を、前記走行台車制御部に出力する第2のステップと、
予め設定された切断長と閾値とを比較した結果、前記切断長が閾値を超える場合に、
予め設定された切断本数の材料の切断が完了するまでの間、材料の切断毎に、プレス装置を動作させると共にクラッチを結合状態にして材料を切断し、切断完了後は、プレス装置の動作を停止すると共にクラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する第3のステップと、
前記切断長が閾値以下の場合に、予め設定された切断本数の材料の切断が完了するまでの間、プレス装置を動作させると共にクラッチを結合状態にしたまま連続して切断するための指令を、前記プレス制御部に出力し、予め設定された切断本数の材料の切断が完了したときに、プレス装置の動作を停止すると共にクラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する第4のステップとを有し、
前記第1、第2及び第3のステップにより、前記フォーミングラインを間欠運転させ、前記第1、第2及び第4のステップにより、前記フォーミングラインを連続運転させる、
ことを特徴とする制御方法。
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JP2007041091A JP5043466B2 (ja) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | フォーミングラインに用いる制御装置及び制御方法 |
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