JP5902500B2

JP5902500B2 - 搬送モーションの変更方法

Info

Publication number: JP5902500B2
Application number: JP2012027346A
Authority: JP
Inventors: 耕宏松井; 影山　善浩; 善浩影山; 竜也佐藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: JP2013163204A

Description

本発明は、搬送モーションの変更方法に関する。詳しくは、搬送ラインのサイクルタイムの悪化や新たな干渉発生の可能性を低減できる搬送モーションの変更方法に関する。

従来、複数台のプレス機を直線状に並べてワークを順次加工するプレスシステムが知られている。このプレスシステムでは、上流プレス工程と下流プレス工程との工程間においてワークを搬送装置で搬送する（特許文献１参照）。ところで、特許文献１では、金型と搬送装置との干渉を回避するため、搬送装置の搬送モーションのサイクルとプレス工程のサイクルとを一致させている。一致させる方法としては、非プレス加工域のみにおける搬送モーションの時間を伸張させている。

特開２００８−２５４０５４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、非干渉域（非プレス加工域）のみの搬送モーションの時間を伸張させているので、プレスマシンのサイクルタイムと搬送モーションのサイクルタイムとの時間差が大きい場合、非干渉域のみでその差を調整することになる。この場合、非干渉域と干渉域とにおける搬送装置の加速度の差が大きくなり、搬送装置に過大な負荷がかかる可能性がある。

そこで、搬送モーションの時間伸張の偏りを解消するために、搬送モーション全体を一律に時間伸張することが考えられるが、この場合、干渉域での搬送速度が遅くなるため、ラインのサイクルタイムが遅くなってしまう。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送ラインのサイクルタイムの悪化を低減できるとともに、装置に過大な負荷がかかることを抑制できる搬送モーションの変更方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明に係る搬送モーションの変更方法は、複数のプレス機（例えば、後述のプレスマシン１，２等）によりワークを順次加工する生産ラインにおいて連続する第１工程（例えば、後述のプレスマシン１）と第２工程（例えば、後述のプレスマシン２）との間を移動する搬送装置（例えば、後述の搬送装置３）の搬送モーションの変更方法であって、予め設定された前記搬送モーションのサイクルタイムと前記プレス機のサイクルタイムとの差分を算出するステップ（例えば、後述のステップＳ２）と、前記予め設定された前記搬送モーションに工程内と工程間とを設定し、前記算出した差分に応じて、前記工程間の前記搬送モーションの時間の伸張量を設定するステップ（例えば、後述のステップＳ３）と、前記設定した前記工程間の前記搬送モーションの時間の伸張量に応じて、前記工程間及び前記工程内の前記搬送モーションの時間の伸張量を設定するステップ（例えば、後述のステップＳ６，Ｓ７）と、を含む。

本発明によれば、サイクルタイムの差分に応じて、工程間の搬送モーションの時間の伸張量を設定し、設定した工程間の伸張量に応じて、工程間及び工程内の伸張量を設定する。
よって、工程間での搬送モーションを優先して時間伸張させるので、搬送ラインのサイクルタイムの悪化を低減できる。また、伸張量を工程間に集中することを防げるので、装置に過大な負荷がかかることを抑制できる。

この場合、前記工程間及び前記工程内の前記搬送モーションの時間の伸張量を設定するステップは、前記工程間の時間の伸張量に応じた、前記搬送装置の動作に起因する所定の物理量（例えば、後述のトルク値等）が基準を満たしているか否かを判断するステップ（例えば、後述のステップＳ６）と、前記判断の結果が否の場合に、前記工程間の伸張量を減少させ、前記工程内の伸張量を増加させるステップ（例えば、後述のステップＳ７）と、を含むことが好ましい。

この発明によれば、搬送装置の動作に起因する所定の物理量（例えば、後述のトルク値等）が基準を満たしていない場合に、工程間に集中した伸張量を工程内に分散できるので、装置に過大な負荷がかかることを抑制できる。

本発明によれば、搬送ラインのサイクルタイムの悪化を低減できるとともに、装置に過大な負荷がかかることを抑制できる搬送モーションの変更方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係るプレスラインの構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る搬送モーションの変更方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るプレスラインの構成を示す模式図である。

本実施形態に係るプレスラインは、第１工程のプレスマシン１、第２工程のプレスマシン２、搬送装置３、ワーク４、及び制御装置５を備える。
第１工程のプレスマシン１は、第２工程のプレスマシン２よりも上流工程にある。また、プレスマシン１は、上型１３とともに昇降する上プレスマシン１１と、下型１４とともに固定配置された下プレスマシン１２とを備える。プレスマシン２は、上型２３とともに昇降する上プレスマシン２１と、下型２４とともに固定配置された下プレスマシン２２とを備える。さらに、プレスマシン１は、上プレスマシン１１を下降させて上型１３と下型１４とでワーク４をプレス加工する。プレスマシン２も同様である。
搬送装置３は、プレスマシン１で加工されたワーク４を把持して搬送し、プレスマシン２が備える下型２４に載置した後、プレスマシン１の方向へ戻り、ワーク４を再度把持する。
制御装置５は、プレスマシン１、プレスマシン２、及び搬送装置３と通信回線を介して接続され、プレスマシン１、プレスマシン２、及び搬送装置３から受信したデータに基づいて搬送装置３の搬送モーションを制御する。

ここで、搬送装置３と、プレスマシン１の上型１３（及びプレスマシン２の上型２３）と、で干渉が生じる場合がある。具体的には、ワーク４を把持するために搬送装置３がプレスマシン１内に進入する際に、上昇中の上型１３と、搬送装置３のプレスマシン１側端部が干渉する場合があり、また、把持したワーク４を搬送するために搬送装置３がプレスマシン１内から退出する際に、下昇中の上型１３と、搬送装置３のプレスマシン１側端部が干渉する場合がある。
プレスマシン２での干渉については、ワーク４を下型２４に載置するために搬送装置３がプレスマシン２内に進入する際に、上昇中の上型２３と、搬送装置３のプレスマシン２側端部が干渉する場合があり、また、ワーク４を下型２４に載置してから搬送装置３がプレスマシン２内から退出する際に、下昇中の上型２３と、搬送装置３のプレスマシン２側端部が干渉する場合と、がある。干渉は、上型１３，２３と下型１４，２４とに挟まれる空間内で発生する。図１に示すように、この空間内を工程内（干渉域）と呼び、この空間外であって、プレスマシン１とプレスマシン２とに挟まれる領域を工程間（非干渉域）と呼ぶ。
これらの干渉が発生する原因は、搬送装置３の搬送モーションの進入及び退出のタイミングとプレスマシン１，２の開閉のタイミングがずれることである（ただし、プレスマシン１，２のサイクルタイムと搬送モーションのサイクルタイムは同一である）。そこで、本実施形態では、これらのサイクルタイムを一致させるように制御装置５による制御が行われることで、上記干渉を防止する。

図２は、本発明の一実施形態に係る搬送モーションの変更方法を示すフローチャートである。本フローチャートの各ステップは、制御装置５により実行される。

ステップＳ１では、制御装置５は、搬送モーションとライン速度の入力を受け付ける。搬送モーションは、搬送装置３から入力を受け付け、ライン速度は、プレスマシン１又はプレスマシン２から入力を受け付ける。ここで、入力時の搬送モーションは時間伸張（搬送モーションのサイクルタイムを伸張させること）していない。つまり、想定される搬送モーションのうち最速の搬送モーションが入力される。ライン速度とは、単位時間当たりのワーク生産数である。

ステップＳ２では、制御装置５は、差分時間（時間伸張する大きさ）を算出する。ここで、差分時間（Ｔ）は、プレスマシン１（及びプレスマシン２）のサイクルタイムと、搬送モーションのサイクルタイムとの差分の大きさである。

ステップＳ３では、制御装置５は、搬送モーションに非干渉域と干渉域とを設定し、搬送モーションを非干渉域で伸張する。具体的には、非干渉域の伸張量（Ｔ１）を差分時間（Ｔ）とし、干渉域の伸張量（Ｔ２）を０とする。すなわち、最初の時間伸張では、非干渉域のみを対象とする。
このようにすることで、干渉域での搬送モーションは変化しないので、干渉域におけるプレスマシン１（及びプレスマシン２）のサイクルタイムを調整することなく、全体の搬送モーションを調整でき、搬送装置３と上型１３，２３との干渉を防止できる。

ステップＳ４では、制御装置５は、搬送モーションに時間伸張を適用する。具体的には、非干渉域の時間伸張量をＴ１、干渉域の時間伸張量をＴ２として、搬送モーションを時間伸張する。
ここで、搬送モーションを時間伸張することより、搬送装置３に時間伸張量に応じた加速度が加わるため、これによる負荷が上限値より大きいと搬送装置３の故障のおそれや、搬送中のワーク４の落下のおそれ等がある。そこで、ステップＳ５では、制御装置５は、時間伸張した後のトルクを求め、ステップＳ６では、トルク値が上限値未満であるか否かを判断する。具体的には、搬送装置３の所定部分にかかるトルクを算出する。トルクを算出し上限値と比較することにより、搬送装置３にかかる負荷が上限値未満であるか否かを判定できる。
ステップＳ６の判断がＹＥＳの場合、すなわち、算出したトルク値が上限値未満である場合、ステップＳ８の処理を行い、ＮＯ場合、ステップＳ７の処理を行う。

ステップＳ７では、制御装置５は、非干渉域の時間伸張量を減らして、干渉域の時間伸張量を増やす。具体的には、非干渉域の時間伸張量（Ｔ１）から微小時間δだけ減らし、（Ｔ１ーδ）を新たにＴ１とし、干渉域の時間伸張量（Ｔ２）をδだけ増やし、（Ｔ２＋δ）を新たにＴ２とする。その後、ステップＳ４に移り、新たなＴ１，Ｔ２によって、搬送モーションに時間伸張を適用する。制御装置５は、ステップＳ４〜７の処理をステップＳ６でトルク値が上限値未満となるまで繰り返す。これにより、時間伸張による搬送装置３にかかる負荷が過剰になることを防止できる。なお、微小時間δは、プレスマシン１（及びプレスマシン２）のサイクルタイムに影響を与えない程度の値である。
ステップＳ８では、制御装置５は、時間伸張した搬送モーションをライン運転データとして搬送装置３へ出力する。搬送装置３は、出力された搬送モーションに基づいて駆動を開始する。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
（１）本実施形態によれば、サイクルタイムの差分に応じて、工程間の搬送装置３の搬送モーションの時間の伸張量を設定し、設定した工程間の伸張量に応じて、工程間及び工程内の伸張量を設定する。
よって、工程間での搬送モーションを優先して時間伸張させるので、搬送ラインのサイクルタイムの悪化を低減できる。また、伸張量を工程間に集中することを防げるので、装置に過大な負荷がかかることを抑制できる。

（２）本実施形態によれば、搬送装置３のトルク値が基準を満たしていない場合に、工程間に集中した伸張量を工程内に分散できるので、装置にかかる過大な負荷や、振動を抑制できる。

なお、本発明は上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、改良等は本発明に含まれる。
例えば上記実施形態では、実機（プレスマシン１，２及び搬送装置３）を使用して時間伸張を行っているが、これに限られず、シミュレーションにより時間伸張を行い、最適な時間伸張量を算出してもよい。
なお、工程には、最上流のプレス工程の前工程である投入工程、及び最下流のプレス工程の後工程である払出工程も含まれる。投入工程には、ワークが載置されており、搬送装置により、最上流のプレス工程に当該ワークが搬送される。また、払出工程には、搬送装置により、最下流のプレス工程から、製品が搬送される。

１…プレスマシン
２…プレスマシン
３…搬送装置
４…ワーク
５…制御装置
１１…上プレスマシン
１２…下プレスマシン
１３…上型
１４…下型
２１…上プレスマシン
２２…下プレスマシン
２３…上型
２４…下型

Claims

複数のプレス機によりワークを順次加工する生産ラインにおいて連続する第１工程と第２工程との間を移動する搬送装置の搬送モーションの変更方法であって、
予め設定された前記搬送モーションのサイクルタイムと前記プレス機のサイクルタイムとの差分を算出するステップと、
前記予め設定された前記搬送モーションに工程内と工程間とを設定し、前記算出した差分に応じて、前記工程間の前記搬送モーションの時間の伸張量を設定するステップと、
前記設定した前記工程間の前記搬送モーションの時間の伸張量に応じて、前記工程間及び前記工程内の前記搬送モーションの時間の伸張量を設定するステップと、を含み、
前記工程間及び前記工程内の前記搬送モーションの時間の伸張量を設定するステップは、
前記工程間の時間の伸張量に応じた、前記搬送装置の動作に起因する所定の物理量が基準を満たしているか否かを判断するステップと、
前記判断の結果が否の場合に、前記工程間の伸張量を減少させ、前記工程内の伸張量を増加させるステップと、を含む搬送モーションの変更方法。