JP5164765B2 - プレスラインの運転条件設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレスラインの運転条件設定方法に関する。詳しくは、複数のプレス機および複数の搬送装置を備えたプレスラインの運転条件設定方法であって、これらプレス機の昇降動作や搬送装置の搬送動作などの運転条件を設定する方法に関する。

従来、プレス機が複数並んだプレスラインでは、プレス機同士の間でワークを搬送する搬送装置が設けられる。プレスラインは、各プレス機による複数のプレス工程を経て、平板状のワークから所定の形状の製品を製造する。各プレス機には、それぞれ異なるプレス工程が割り当てられる。

一方、各プレス機の間に設けられた搬送装置は、所定の周期で昇降動作する各プレス機に対し、前プレス工程を実行するプレス機から、次プレス工程を実行するプレス機へ、ワークを搬送する。そこで、搬送装置の搬送動作は、このような昇降動作する各プレス機の上型に干渉しないように設定する必要がある。

例えば、特許文献１には、このような搬送装置の搬送動作を設定する方法が示されている。この搬送動作の設定方法では、搬送動作の基準形を予め複数準備しておく。実際に搬送動作を設定する際には、準備した複数の基準形から１つを選択し、さらに搬送装置の開始位置と終了位置とを指定する。この設定方法によれば、基準形を選択し、搬送装置の開始位置および終了位置を指定するだけでよいので、搬送装置の搬送動作の設定にかかる時間を短縮することができる。
特開２００４−２５５４１９号公報

ところで、プレスライン全体の生産サイクルを向上する場合、金型やプレス機の昇降動作の周期に合わせて、できるだけ速やかにワークを搬送できるように、搬送装置の搬送動作を設定する必要がある。しかしながら、特許文献１に示された設定方法では、搬送装置の搬送動作は、予め準備された基準形に基づいて設定されるため、金型やプレス機の昇降動作に合わせて最適な設定を行うことが困難である。したがって、最終的には、実際にプレスラインを稼動した上で、作業者の判断に基づいて設定を最適化する必要がある。

本発明は、生産サイクルを向上できるプレスラインの運転条件設定方法を提供することを目的とする。

本発明のプレスラインの運転条件設定方法は、下型（例えば、後述の下型２１）に対し上型（例えば、後述の上型２２）を昇降することでワークをプレス加工する複数のプレス機（例えば、後述のプレス機２）と、これらプレス機の間で、所定の搬送経路（例えば、後述の搬送経路Ｃ）に沿ってワークを搬送する複数の搬送装置（例えば、後述の搬送装置３）と、各プレス機の周期的な昇降動作、並びに、各搬送装置の搬送経路に沿った周期的な搬送動作を制御する制御装置（例えば、後述の制御装置４）と、を備えたプレスライン（例えば、後述のプレスライン１）の運転条件設定方法であって、前記プレスラインにおけるワークの生産能力を示すライン速度（例えば、後述のラインＳＰＭ）を設定するライン速度設定工程（例えば、後述の図３のステップＳ２）と、前記搬送装置または当該搬送装置により搬送されるワークと、前記下型との間のクリアランス（例えば、後述のΔＤ１，ΔＤ２）が最小になるように、前記搬送装置の搬送経路を設定する搬送経路設定工程（例えば、後述の図３のステップＳ４）と、前記プレス機のワークの加工能力を示す加工速度（例えば、後述のプレスＳＰＭ）を設定する加工速度設定工程（例えば、後述の図３のステップＳ６）と、プレス機から搬出するワークと当該プレス機に搬入するワークとの間のクリアランス（例えば、後述のΔＬ）が最小になるように、各搬送装置間の搬送動作の位相差（例えば、後述の搬送装置間位相差ΔＴＨ）を設定する搬送装置間位相差設定工程（例えば、後述の図３のステップＳ７）と、前記工程において設定された各搬送装置の搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、ライン速度、および加工速度に基づいて、各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差（例えば、後述のプレス−搬送間位相差ΔＴＰ）を設定するプレス搬送間位相差設定工程（例えば、後述の図３のステップＳ１１）と、を含むことを特徴とするプレスラインの運転条件設定方法。

この発明によれば、搬送装置の搬送経路は、ライン速度を設定した上で、搬送装置またはこの搬送装置により搬送されるワークと、下型との間のクリアランスが最小になるように設定されるため、搬送経路を低い位置に設定できる。また、各搬送装置間の搬送動作の位相差は、プレス機の加工速度を設定した上で、プレス機から搬出するワークとこのプレス機に搬入するワークとの間のクリアランスが最小となるように設定されるため、２つの搬送装置が同時に１つのプレス機内に滞在する型内時間を最小にすることができる。また、各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差は、以上のように設定された各搬送装置の搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、ライン速度、および加工速度に基づいて設定される。

以上のように、搬送装置やプレス機の金型の形状を決定するだけで、この形状に応じた最適なライン速度、搬送経路、および各搬送装置間の搬送動作の位相差、すなわち、搬送装置の搬送動作を自動的に設定できるので、このプレスラインにおける生産サイクルを向上することができる。また、金型の設計の段階から、プレスラインの生産サイクルの見極めができるので、プレスラインにおける生産計画を早期に組むことができる。

この場合、前記ライン速度設定工程および前記加工速度設定工程では、前記ライン速度および前記加工速度を、それぞれ最大値に設定することが好ましい。

この発明によれば、ライン速度および加工速度をそれぞれ最大値に設定した上で、搬送装置の搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、および各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差を設定する。これにより、プレスライン全体の生産サイクルを向上できるように、プレス機の昇降動作および搬送装置の搬送動作を設定することができる。

この場合、前記プレス搬送間位相差設定工程において設定された各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差を、作業可能範囲内で設定可能であるか否かを判定する作業可否判定工程（例えば、後述の図３のステップＳ９）をさらに含み、前記作業可否判定工程において、作業可能範囲内で位相差を設定可能でないと判定された場合には、ライン速度をより小さな値に設定するとともに、前記搬送装置間位相差設定工程、前記プレス搬送間位相差設定工程、および前記作業可否判定工程を再び実行し、前記作業可否判定工程において、作業可能範囲内で位相差を設定可能であると判定された場合には、当該位相差を作業可能範囲内で設定する。

この発明によれば、各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差を、作業可能範囲内で設定可能であるか否かを判定し、設定可能でないと判定された場合には、ライン速度をより小さな値に設定した上で、再び搬送装置間の搬送動作の位相差、および各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差を設定する。したがって、各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差は、先の工程において暫定的に最大値に設定されたライン速度を低減することで、作業可能範囲内に設定される。したがって、昇降動作と搬送動作との間の位相差を、ライン速度の低減を最小に留めながら作業可能範囲内に設定することができる。

この場合、設定された各搬送装置の搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、ライン速度、加工速度、および各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差のもとで、搬送装置およびこの搬送装置により搬送されたワークと前記上型との間のクリアランス（例えば、後述のΔＵ１，ΔＵ２）が最小になるように、加工速度をより小さな値に設定する加工速度最適化工程（例えば、後述の図３のステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）をさらに含むことが好ましい。

この発明によれば、各プレス機の加工速度は、上述のように設定された搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、ライン速度のもとで、搬送装置およびこの搬送装置に保持されたワークと上型との間のクリアランスが最小となるように設定される。したがって、ライン速度、すなわち、プレスライン全体の生産サイクルを低下することなく、各プレス機の加工速度を最小限に設定することができる。これにより、プレス機を駆動するために必要な電力を最小限にすることができる。この他、プレス機にかかる負荷や、金型にかかる衝撃負荷をも最小限にすることができる。

本発明のプレスラインの運転条件設定方法によれば、搬送装置やプレス機の金型の形状を決定するだけで、この形状に応じた最適なライン速度、搬送経路、および搬送装置の搬送動作、すなわち、搬送装置の搬送動作を自動的に設定できるので、このプレスラインにおける生産サイクルを向上することができる。また、金型の設計段階で、プレスラインの生産サイクルの見極めができるので、プレスラインにおける生産計画を早期に組むことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る運転条件設定方法が適用されたプレスライン１の概略構成を示す図である。

プレスライン１は、ワークＷを加工する複数台のプレス機２と、各プレス機２に付随して設けられ、これらプレス機２の間でワークＷを搬送する複数台の搬送装置３と、各プレス機２の動作と各搬送装置３の動作とを制御する制御装置４とを備える。

プレスライン１は、各プレス機２による複数のプレス工程を経て、平板状のワークから所定の形状の製品を製造する。複数のプレス機２は、プレス工程の進行と同じ順序で配置されるとともに、各プレス機２には、各プレス工程が割り当てられる。本実施形態では、図１中、左側から右側へ向かって順にプレス工程が進行するものとする。また、このプレス工程が進行する方向と、各搬送装置がワークを搬送する搬送方向Ｙとは同じであるとする。

各プレス機２は、ワークＷの下側に配置された下型２１と、この下型２１に対向して配置された上型２２と、下型２１に対して上型２２を接近、離隔させる昇降機構２３と、この昇降機構２３を制御する図示しないコントローラと、を有する。以上のプレス機２は、下型２１に対し上型２２を昇降することで、ワークＷをプレス加工する。

各搬送装置３は、複数のバキュームカップ３１が連結されたクロスバー３２と、隣接するプレス機の間に設定された搬送経路Ｃに沿ってクロスバー３２を移動する図示しない移動装置と、この移動装置を制御する図示しないコントローラと、を有する。

図１に示すように、各搬送装置３の搬送経路Ｃは、前プレス工程を実行するプレス機２から次プレス工程を実行するプレス機２へ延びる往路ＣＯと、次プレス工程を実行するプレス機２から前プレス工程を実行するプレス機２へ延びる復路ＣＢと、を含んで構成される。各搬送装置３は、隣接するプレス機２の間で、このような搬送経路Ｃに沿ってクロスバー３２を移動し、前プレス工程に対応するプレス機２で加工されたワークＷを、次プレス工程に対応するプレス機２へ搬送する。すなわち、搬送装置３は、ワークＷを保持しながら往路ＣＯを移動し、復路ＣＢではワークＷを保持せず空走する。

各搬送装置３は、以下のように動作し、ワークＷを搬送する。
先ず、前プレス工程に対応するプレス機２の上型２２と下型２１との間へ、クロスバー３２を復路ＣＢに沿って移動する。
次に、バキュームカップ３１で加工後のワークＷを吸引し、このワークＷを保持する。
次に、次プレス工程に対応するプレス機２の上型２２と下型２１との間へ、ワークＷを保持したまま、クロスバー３２を往路ＣＯに沿って移動する。
次に、保持したワークＷをプレス機２の下型２１に設置する。

制御装置４は、所定のプレスモーションデータおよび搬送モーションデータに基づいて、各プレス機２および各搬送装置３のコントローラに制御信号を送信し、各プレス機２の周期的な昇降動作（以下、「プレスモーション」という）、並びに、各搬送装置３の周期的な搬送動作（以下、「搬送モーション」という）を制御する。

搬送モーション演算装置５は、各プレス機２のプレスモーションを規定したプレスモーションデータを読み込み、各搬送装置３の搬送モーションを規定した搬送モーションデータを生成し、さらにこれらプレスモーションデータおよび搬送モーションデータを、制御装置４に送信する。

ここで、プレスモーションデータおよび搬送モーションデータの内容について説明する。
プレスモーションを規定するプレスモーションデータには、各プレス機２の上型２２を駆動する速度、位置、および時刻等のプレスモーションに関する情報が含まれる。この上型２２を駆動する速度は、プレス機２のワークの加工能力を示す加工速度、すなわち、プレスＳＰＭとして特徴付けられる。したがって、このプレスＳＰＭが大きいほど、上型２２を昇降する周期が短くなる。

搬送モーションを規定する搬送モーションデータには、各搬送装置３の搬送経路Ｃと、この搬送経路Ｃに沿って搬送装置３を駆動する速度に関する情報が含まれる。本実施形態では、搬送装置３の搬送経路Ｃを、３次元空間内におけるクロスバー３２の中心位置の軌跡として定義する。

この他、搬送モーションデータには、ワークの生産能力、すなわちプレスライン１において１分間でワークを加工できる数量を示すライン速度としてのラインＳＰＭに関する情報が含まれる。すなわち、このラインＳＰＭを大きな値に設定することにより、プレスライン１における生産サイクルを向上することができる。また、各搬送装置３を駆動する速度や時刻は、このラインＳＰＭに合わせて決定される。

また、周期的な搬送モーションを繰り返す搬送装置３を複数制御するため、搬送モーションデータには、各搬送装置３間の搬送モーションの位相差（以下、「搬送装置間位相差」という）に関する情報が含まれる。
またさらに、周期的なプレスモーションを繰り返す各プレス機２と、周期的な搬送モーションを繰り返す各搬送装置３とを制御するため、搬送モーションデータには、各プレス機２の搬送モーションと各搬送装置３の搬送モーションとの間の位相差（以下、「プレス−搬送間位相差」という）に関する情報が含まれる。

搬送モーション演算装置５は、以上のような情報を含むプレスモーションデータおよび搬送モーションデータを、制御装置４に送信する。

図２は、搬送モーション演算装置５の構成を示すブロック図である。
搬送モーション演算装置５は、入力装置５１と、記憶装置５２と、演算装置５３と、を含んで構成される。

入力装置５１は、作業者が操作可能なキーボードやマウスなどのハードウェアで構成される。この入力装置５１を操作することにより入力されたデータや指令は、演算装置５３に入力される。
記憶装置５２は、ハードディスクやＣＤＲＯＭなどのハードウェアで構成される。この記憶装置５２には、各種データが記憶されており、記憶されたデータは、演算装置５３に適宜入力される。

演算装置５３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのハードウェアにより構成される。この演算装置５３は、これらハードウェアにより実現される複数の機能ブロックを備える。より具体的には、演算装置５３は、計算用データ読込部５３１と、計算用データ処理部５３２と、搬送経路算出部５３３と、搬送経路評価部５３４と、搬送装置間位相差算出部５３５と、作業可能範囲算出部５３６と、作業可能範囲評価部５３７と、モーションデータ出力部５３８と、を含んで構成される。

記憶装置５２には、各プレス機の上型および下型の形状、各工程におけるワークの形状、並びに各搬送装置のバキュームカップの位置を規定したＣＡＤデータが記憶される。ＣＡＤデータの他、記憶装置５２には、予め設定されたプレスモーションデータが記憶されている。

計算用データ読込部５３１は、記憶装置５２に記憶された各種ＣＡＤデータを読み込む（後述の図３のステップＳ１を参照）。
計算用データ処理部５３２は、計算用データ読込部５３１により読み込まれたＣＡＤデータに前処理を施し計算にかかる負荷を軽減する（後述の図３のステップＳ２を参照）。

搬送経路算出部５３３は、前処理が施されたＣＡＤデータ、並びに、ラインＳＰＭを含む各種搬送条件に基づいて、各搬送装置の搬送経路Ｃを算出する（後述の図３のステップＳ４を参照）。
搬送経路評価部５３４は、搬送経路算出部５３３により算出された搬送経路Ｃを評価し、実際に搬送装置Ｃに沿ったワークの搬送が可能であるか否かを判別する（後述の図３のステップＳ５参照）。

搬送装置間位相差算出部５３５は、搬送経路算出部５３３により算出された搬送経路Ｃ、および入力装置５１から入力されたラインＳＰＭに基づいて、搬送装置間位相差を計算する（後述の図３のステップＳ７を参照）。

作業可能範囲算出部５３６は、記憶装置５２に記憶されたプレスモーションデータを読み込む。さらに、この読み込んだプレスモーションデータ、並びに、設定された搬送経路Ｃおよび搬送装置間位相差でプレスラインを稼動した場合に、上型と搬送装置およびこの搬送装置により搬送されたワークとが干渉せずにプレス−搬送間位相差を設定可能な作業可能範囲を算出する（後述の図３のステップＳ８を参照）。

作業可能範囲評価部５３７は、算出された作業可能範囲を評価し、全プレス機に対して作業可能範囲を確保できたか否かを判別する。作業可能範囲を確保できた場合には、この範囲内にプレス−搬送間位相差を設定する（後述の図３のステップＳ９を参照）。
モーションデータ出力部５３８は、以上のようにして算出されたプレスモーションデータおよび搬送モーションデータを、制御装置４に送信する（後述の図３のステップＳ１６を参照）。

次に、図３に示すフローチャートを参照して、搬送モーション演算装置５により、プレスモーションデータおよび搬送モーションデータを生成し、制御装置に送信する手順について説明する。

ステップＳ１では、各種ＣＡＤデータを読み込む。このステップでは、各プレス機の下型および上型の形状、各プレス工程におけるワークの形状、および各搬送装置のバキュームカップの位置を規定したＣＡＤデータを記憶装置から読み込む。

ステップＳ２では、搬送条件を入力する。ここで搬送条件とは、搬送装置によりワークを搬送する際に必要となる、種々の設定値を示す。具体的にはこの搬送条件には、上述のラインＳＰＭの他、ワークを吸引する際におけるクロスバーの高さ、ワークの下型に対するリフト量および送り量、並びに、ワークを搬送する際においてワークを保持する姿勢に関する量などの設定値が含まれる。
また、このステップにおいて、ラインＳＰＭは暫定的に最大値に設定される。ここで最大値に設定されたラインＳＰＭは、後に詳述するステップＳ７〜Ｓ１１の工程において、適切な値に再設定される。

ステップＳ３では、計算用データ処理を行う。このステップでは、ステップＳ１において読み込んだＣＡＤデータの前処理を行い、搬送経路Ｃや、後述の作業可能範囲の計算にかかる負荷を低減する。

ステップＳ４では、搬送経路Ｃを設定する。
図４は、搬送経路Ｃとこの搬送経路Ｃに沿って移動する搬送装置３のクロスバー３２の構成を示す模式図である。
図４に示すように、搬送経路Ｃは、搬送装置３またはこの搬送装置３により搬送されるワークＷと、下型２１との間のクリアランスΔＤ１またはΔＤ２が最小になるように設定される。

搬送経路Ｃのうち復路ＣＢでは、搬送装置３はワークＷを保持せずに空走する。このため、復路ＣＢは、搬送装置３のバキュームカップ３１と下型２１との間のクリアランスＤ１が最小になるように設定される。
搬送経路Ｃのうち往路ＣＯでは、搬送装置３はワークＷを保持しながら移動する。このため、往路ＣＯは、搬送装置３により保持されたワークＷと下型２１との間のクリアランスＤ２が最小になるように設定される。
このように、下型２１とのクリアランスが最小となるように、搬送経路Ｃを設定することにより、下型２１に対し昇降する上型２２と搬送装置３との干渉を避け易くすることができる。

図３に戻って、ステップＳ５では、設定された搬送経路Ｃに沿ったワークの搬送が可能であるか否かを判別する。このステップでは、搬送経路Ｃに沿ってクロスバー３２を移動した場合に、このクロスバー３２を移動する移動装置にかかる負担等を計算することにより、実際に搬送経路Ｃに沿ったワークの搬送が可能であるか否かを判別する。この判別がＹＥＳの場合には、ステップＳ６に移り、ＮＯの場合には、ステップＳ４に移り、搬送可能な搬送経路Ｃを再設定する。

ステップＳ６では、プレスモーションデータを読み込む。このステップでは、予め設定され、記憶装置に記憶された複数のプレスモーションデータのうち、プレスＳＰＭが最大のプレスモーションデータを読み込む。これにより、プレスＳＰＭは暫定値に最大値に設定される。この各プレス機のプレスＳＰＭは、後に詳述するステップＳ１２〜Ｓ１４の工程において、適切な値に再設定される。

ステップＳ７では、搬送装置３間の位相差を算出する。
図５は、プレス機２の型内に２つの搬送装置３Ａ，３Ｂが同時に存在した状態を示す図である。より具体的には、図５は、プレス機２でワークＷＡを加工した後、この加工後のワークＷＡを搬送装置３Ａで搬出しながら、加工前のワークＷＢを搬送装置３Ｂで搬入する状態を示す図である。

プレス機２のプレスＳＰＭを大きな値に設定するためには、加工後のワークＷＡをプレス機２から搬出する時刻と、加工前のワークＷＢをプレス機２に搬入する時刻との時間差は、できるだけ短くすることが好ましい。すなわち、２つの搬送装置３Ａ，３Ｂの型内に滞在する時間を極力低減することが好ましい。そこで、搬送装置３Ａ，３Ｂ間の位相差は、プレス機２から搬出する加工後のワークＷＡと、このプレス機２に搬入する加工前のワークＷＢとの間の、プレス機２の型内における搬送方向Ｙに沿ったクリアランスΔＬが最小になるように設定される。

ステップＳ８では、作業可能範囲を算出する。ここで、作業可能範囲とは、設定された各搬送装置の搬送経路Ｃ、搬送装置間位相差ΔＴＨ、ラインＳＰＭ、およびプレスＳＰＭのもとでプレスラインを稼動した場合に、上型と搬送装置またはこの搬送装置に保持されたワークとが干渉せずに、プレス−搬送間位相差ΔＴＰを設定できる範囲を示す。

図６は、上型２２から視た搬送装置３のクロスバー３２の軌跡を示す図である。より具体的には、図６は、所定のプレス−搬送間位相差のもとで上型２２を昇降した場合に、設定された搬送経路に沿って移動するクロスバー３２の軌跡を、上型２２の静止系から視た図である。

プレス−搬送間位相差ΔＴＰを変更すると、図６中、「×」印で示すように、搬送装置またはこの搬送装置に保持されたワークが、上型に干渉する場合がある。そこで、このステップでは、上型と、搬送装置またはワークとが干渉せずにプレス−搬送間位相差ΔＴＰを設定できる範囲を作業可能範囲として、この作業範囲を算出する。

図７は、プレス−搬送位相差の作業可能範囲を示す図である。
図７に示すように、プレス−搬送間位相差には、上型と搬送装置とが干渉し搬出できない領域と、搬入できない領域とが含まれる。そこで、作業可能範囲は、搬出および搬入が可能な領域に限られる。
このステップでは、各プレス機に対して、図７に示すような、プレス−搬送間位相差を設定可能な作業可能範囲を算出する。

ステップＳ９では、作業可能か否か、すなわち、ステップＳ８において、全プレス機に対して作業可能範囲を確保できたか否かを判別する。
この判別がＹＥＳの場合には、ステップＳ１１に移り、作業可能範囲の略中心にプレス−搬送間位相差ΔＴＰを設定した後、ステップＳ１２に移る。
この判別がＮＯの場合には、ステップＳ１０に移り、ラインＳＰＭをより小さな値に設定した後、ステップＳ７に移る。すなわち、全プレス機に作業可能範囲が確保されるまで、ラインＳＰＭを低減する。

図３に戻って、ステップＳ１２では、ステップＳ８において算出された各プレス機に対する作業可能範囲に、余剰があるか否かを判別する。
この判別がＹＥＳの場合、すなわち、作業可能範囲に余剰がある場合、ステップＳ１３に移り、余剰があるプレス機におけるプレスＳＰＭをより小さな値に設定した後、ステップＳ１４に移る。ステップＳ１４では、設定されたプレスＳＰＭのもとで作業可能範囲を再び算出し、ステップＳ１２に移る。
この判別がＮＯの場合には、プレスモーションデータ、および搬送モーションデータの設定を終了し、ステップＳ１５に移る。

図８は、プレスＳＰＭを低減した場合における作業可能範囲の変化を示す図である。
図９は、プレスＳＰＭを低減した場合における上型２２から視た搬送装置３のクロスバー３２の軌跡の変化を示す図である。

図８に示すように、ラインＳＰＭを保ったまま、プレスＳＰＭのみを低減すると、作業可能範囲が狭くなる。また、図９に示すように、プレスＳＰＭを低減し、作業可能範囲が狭くなると、搬送時におけるクロスバーの軌跡と上型２２とのクリアランスΔＵ１、並びに、搬入時におけるクロスバーの軌跡と上型２２とのクリアランスΔＵ２が小さくなる。
したがって、ステップＳ１２〜Ｓ１４では、設定された各搬送装置の搬送経路Ｃ、各搬送装置間位相差ΔＴＨ、ラインＳＰＭ、およびプレス−搬送間位相差ΔＴＰのもとで、上型２２とクロスバーの軌跡との間のクリアランスΔＵ１，ΔＵ２が最小になるまで、プレスＳＰＭが低減される。

図３に戻って、ステップＳ１５では、設定されたプレスモーションデータおよび搬送モーションデータのもとで、プレス機のプレスモーションおよび搬送装置の搬送モーションを再現するアニメーションを生成する。作業者は、このアニメーションを視て、プレスモーションデータおよび搬送モーションデータの最終確認を行う。

ステップＳ１６では、プレスモーションデータおよび搬送モーションデータを制御装置に送信し、この処理を終了する。

本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
（１）搬送装置３の搬送経路Ｃは、ラインＳＰＭを設定した上で、搬送装置３またはこの搬送装置３により搬送されるワークと、下型２１との間のクリアランスΔＤ１，ΔＤ２が最小になるように設定されるため、上型２２との干渉を最小限にすることができる。また、搬送装置間位相差ΔＴＨは、プレス機２のプレスＳＰＭを設定した上で、プレス機２から搬出するワークとこのプレス機に搬入するワークとの間のクリアランスΔＬが最小となるように設定されるため、２つの搬送装置が同時に１つのプレス機２内に滞在する型内時間を最小にすることができる。また、各プレス機２のプレスモーションと各搬送装置３の搬送モーションとの間のプレス−搬送間位相差ΔＴＰは、以上のように設定された各搬送装置の搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、ラインＳＰＭ、およびプレスＳＰＭに基づいて設定される。

以上のように、搬送装置３やプレス機２の金型の形状を決定するだけで、この形状に応じた最適なラインＳＰＭ、搬送経路Ｃ、および搬送装置間位相差ΔＴＨ、すなわち、搬送装置３の搬送モーションを自動的に設定できるので、このプレスライン１における生産サイクルを向上することができる。また、金型の設計の段階から、プレスラインの生産サイクルの見極めができるので、プレスラインにおける生産計画を早期に組むことができる。

（２）ラインＳＰＭおよびプレスＳＰＭをそれぞれ最大値に設定した上で、搬送装置３の搬送経路Ｃ、各搬送装置３間の搬送モーションの位相差、および各プレス機２のプレスモーションと各搬送装置３の搬送モーションとの間の位相差ΔＴＰを設定する。これにより、プレスライン全体の生産サイクルを向上できるように、プレス機２のプレスモーションおよび搬送装置３の搬送モーションを設定することができる。

（３）各プレス機２のプレスモーションと各搬送装置３の搬送モーションとの間の位相差を、作業可能範囲内で設定可能であるか否かを判定し、設定可能でないと判定された場合には、ラインＳＰＭをより小さな値に設定した上で、再び搬送装置３間の搬送モーションの位相差、および各プレス機２のプレスモーションと各搬送装置３の搬送モーションとの間の位相差ΔＴＰを設定する。したがって、各プレス機２のプレスモーションと各搬送装置の搬送モーションとの間の位相差ΔＴＰは、先の工程において暫定的に最大値に設定されたラインＳＰＭを低減することで、作業可能範囲内に設定される。したがって、プレス−搬送間位相差ΔＴＰを、ラインＳＰＭの低減を最小に留めながら作業可能範囲内に設定することができる。

（４）各プレス機２のプレスＳＰＭは、上述のように設定された搬送経路Ｃ、各搬送装置間位相差ΔＴＨ、ラインＳＰＭのもとで、搬送装置３およびこの搬送装置３により搬送されたワークと上型２２との間のクリアランスΔＵ１，ΔＵ２が最小となるように設定される。したがって、ラインＳＰＭ、すなわち、プレスライン１全体の生産サイクルを低下することなく、各プレス機２のプレスＳＰＭを最小限に設定することができる。これにより、プレス機２を駆動するために必要な電力を最小限にすることができる。この他、プレス機２にかかる負荷や、金型２１，２２にかかる衝撃負荷をも最小限にすることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、４つの工程、すなわち、４台のプレス機２を備えるプレスライン１の運転条件設定方法について説明したが、プレスラインが備えるプレス機の数は、これに限るものではない。

本発明の一実施形態に係る運転条件設定方法が適用されたプレスラインの概略構成を示す図である。 前記実施形態に係る搬送モーション演算装置の構成を示すブロック図である。 前記実施形態に係る搬送モーション演算装置により搬送モーションデータおよびプレスモーションデータを生成する手順を示すフローチャートである。 前記実施形態に係る搬送経路とこの搬送経路に沿って移動する搬送装置のクロスバーの構成を示す模式図である。 前記実施形態に係るプレス機の型内に２つの搬送装置が同時に存在した状態を示す図である。 前記実施形態に係る上型から視た搬送装置のクロスバーの軌跡を示す図である。 前記実施形態に係るプレス−搬送位相差の作業可能範囲を示す図である。 前記実施形態に係るプレスＳＰＭを低減した場合における作業可能範囲の変化を示す図である。 前記実施形態に係るプレスＳＰＭを低減した場合における、上型から視た搬送装置のクロスバーの軌跡の変化を示す図である。

符号の説明

１…プレスライン
２…プレス機
２１…下型
２２…上型
３…搬送装置
４…制御装置
５…搬送モーション演算装置

Claims (4)

1. 下型に対し上型を昇降することでワークをプレス加工する複数のプレス機と、
   これらプレス機の間で、所定の搬送経路に沿ってワークを搬送する複数の搬送装置と、
   各プレス機の周期的な昇降動作、並びに、各搬送装置の搬送経路に沿った周期的な搬送動作を制御する制御装置と、を備えたプレスラインの運転条件設定方法であって、
   前記プレスラインにおけるワークの生産能力を示すライン速度を設定するライン速度設定工程と、
   前記搬送装置または当該搬送装置により搬送されるワークと、前記下型との間のクリアランスが最小になるように、前記搬送装置の搬送経路を設定する搬送経路設定工程と、
   前記プレス機のワークの加工能力を示す加工速度を設定する加工速度設定工程と、
   プレス機から搬出するワークと当該プレス機に搬入するワークとの間のクリアランスが最小になるように、各搬送装置間の搬送動作の位相差を設定する搬送装置間位相差設定工程と、
   前記工程において設定された各搬送装置の搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、ライン速度、および加工速度に基づいて、各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差を設定するプレス搬送間位相差設定工程と、を含むことを特徴とするプレスラインの運転条件設定方法。
2. 前記ライン速度設定工程および前記加工速度設定工程では、前記ライン速度および前記加工速度を、それぞれ最大値に設定することを特徴とする請求項１に記載のプレスラインの運転条件設定方法。
3. 前記プレス搬送間位相差設定工程において設定された各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差を、作業可能範囲内で設定可能であるか否かを判定する作業可否判定工程をさらに含み、
   前記作業可否判定工程において、作業可能範囲内で位相差を設定可能でないと判定された場合には、ライン速度をより小さな値に設定するとともに、前記搬送装置間位相差設定工程、前記プレス搬送間位相差設定工程、および前記作業可否判定工程を再び実行し、
   前記作業可否判定工程において、作業可能範囲内で位相差を設定可能であると判定された場合には、当該位相差を作業可能範囲内で設定することを特徴とする請求項２に記載のプレスラインの運転条件設定方法。
4. 設定された各搬送装置の搬送経路、各搬送装置間の搬送動作の位相差、ライン速度、加工速度、および各プレス機の昇降動作と各搬送装置の搬送動作との間の位相差のもとで、搬送装置およびこの搬送装置に保持されたワークと前記上型との間のクリアランスが最小になるように、加工速度をより小さな値に設定する加工速度最適化工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のプレスラインの運転条件設定方法。

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