JP6754153B1 - サーボプレスプログラム作成システム - Google Patents

Abstract

【課題】最低限の入力で加工時に必要な各種パラメータを取得できるサーボプレスプログラム作成システムを提供する。
【解決手段】サーボプレスを駆動させてワーク特性を取得するプログラム実行部と、サーボプレスのツール特性が保存されるツール特性保存部と、ワーク特性探査プログラム及び最終目的プログラムのテンプレートが保存されるテンプレートプログラム保存部７０とを備え、必須パラメータは、目標値と制限値の２個であり、ツール特性に基づいて、ワーク特性探査プログラム及び最終目的プログラムのテンプレートに用いる推奨パラメータを算出し、プログラム実行部はワーク特性探査プログラムを実行してワーク特性を取得し、プログラム編集部６２は必須パラメータ、推奨パラメータ及びワーク特性を最終目的プログラムのテンプレートに反映させて、最終目的プログラムを作成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、サーボモータでラムが駆動されるサーボプレスについて、使用者の目的を達成するようサーボモータを制御するための最終目的プログラムを作成するサーボプレスプログラム作成システムに関する。

従来より、プレス機として、往復移動するラムをサーボモータで駆動するサーボプレスが知られている。サーボプレスにより、例えば金属部品のプレス成形、部品の圧入、部品の組付けを行うことができる。サーボプレスは、加工時の荷重、ラムの速度、加工位置等の特性を数値で設定することができ、これらの特性はロードセルやエンコーダで検出することができる。このため、制御プログラムを用いて検出値に応じた制御が可能になるので、複雑な制御が可能になる。

例えば、特許文献１には、ラムが断続下降運転開始位置に達すると、ラムを断続的に下降させ、これとともに荷重検出手段により成形荷重を検出し、断続的に下降する毎に成形荷重をモータ制御装置に読み込み、設定された荷重値に達すると、ラムが上昇するサーボプレスの下死点探査装置が開示されている。同装置によれば、設定された荷重値に達したときにラムを上昇させるので、一定の成形荷重で材料を加工することができる。

特許文献２には、設定された加圧速度と目標荷重から、荷重が増加するにしたがって加圧速度が比例して減速されて目標荷重到達時に加圧速度が零になる速度パターンを演算手段で演算し、演算された速度パターンで電動シリンダを作動させてワークを加圧するようにし、確実に目標荷重まで加圧することができると共に荷重オーバーシュートを零にすることができるプレス装置の制御方法が開示されている。

特開２００２−１５９６号公報 特開２００５−２５４２９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置や特許文献２に記載の制御方法は、予め目標荷重やラムのワークへの接触位置等の各種パラメータが定められているこを前提としたものであった。すなわち、各文献に記載の制御は、ワークの加工中の制御を前提としたものであり、ワークの加工開始前に、各種パラメータを設定するための制御ではなかった。

一方、加工開始時に必要な各種パラメータのうち、例えばワークへの接触位置は、これを手動操作で取得しようとすると、この作業は熟練と多大な労力を要する上、集中力を要する危険な作業であり、しかも手動操作ではヒューマンエラーも起こり得る。

プログラムによる操作で各種パラメータを取得する場合は、安全性やヒューマンエラーの問題は解決されるが、制御プログラムを実行させるには、複数の様々なパラメータ入力が必要であった。このため、熟練と多大な労力を要する問題は依然として残っていた。

本発明は前記のようなサーボプレスによる加工時における各種パラメータの決定の問題に鑑み、最低限の入力で加工時に必要な各種パラメータを取得できるサーボプレスプログラム作成システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のサーボプレスプログラム作成システムは、サーボモータでラムが駆動されるサーボプレスについて、使用者の目的を達成するよう前記サーボモータを制御するための最終目的プログラムを作成するサーボプレスプログラム作成システムであって、必須パラメータが入力される入力部と、前記必須パラメータ以外のパラメータを算出する推奨パラメータ算出部と、プログラムの作成機能を有するプログラム編集部と、前記サーボプレスを駆動制御し、かつ前記サーボプレスを駆動したときの前記ラムの位置及び前記ラムが受ける荷重に関する特性であるワーク特性を取得するプログラム実行部と、前記サーボプレスの動作性能に関する特性であるツール特性が保存されるツール特性保存部と、前記ワーク特性を探査するためのワーク特性探査プログラムのテンプレート及び前記最終目的プログラムのテンプレートが保存されるテンプレートプログラム保存部とを備え、前記必須パラメータは、目標値と制限値の２個であり、前記目標値及び前記制限値は、前記ラムの位置又は前記ラムが受ける荷重に関する値であり、前記推奨パラメータ算出部は、前記ツール特性に基づいて、前記ワーク特性探査プログラムのテンプレート及び前記最終目的プログラムのテンプレートに用いる推奨パラメータを算出し、前記プログラム実行部は、前記ワーク特性探査プログラムのテンプレートに、前記ツール特性及び前記必須パラメータ及び前記推奨パラメータを反映させた前記ワーク特性探査プログラムを実行して前記ワーク特性を取得し、前記プログラム編集部は、前記必須パラメータ、前記推奨パラメータ及び前記取得したワーク特性を前記最終目的プログラムのテンプレートに反映させて、前記最終目的プログラムを作成することを特徴とする。

前記本発明のサーボプレスプログラム作成システムによれば、使用者が入力するパラメータは目標値及び制限値の２個であり、その他のパラメータは、ツール特性保存部に保存されているツール特性から推奨パラメータ算出部が算出した値、又はワーク特性探査プロブラムの実行により取得したワーク特性の値である。したがって、最終目的プログラムを作成するための使用者の入力は最低限の２個の必須パラメータで足り、同プログラム作成には特別な熟練は必要ではなく、作成のための労力も軽減されることになる。

前記本発明のサーボプレスプログラム作成システムにおいては、以下の各構成とすることが好ましい。前記ワーク特性探査プログラムのテンプレート及び前記最終目的プログラムのテンプレートは、前記目標値の種類毎に複数用意していることが好ましい。この構成によれば、目標値の種類に応じた最終目的プログラムを作成することができる。

前記目標値が前記ラムの位置に関する値のときは、前記制限値は前記ラムが受ける荷重に関する値であり、前記目標値が前記ラムが受ける荷重に関する値のときは、前記制限値は前記ラムの位置に関する値であることが好ましい。これらの目標値と制限値の関係は、ワーク、治具等の変形防止やサーボプレスの機械部品の保護に適している。

前記推奨パラメータは、使用者の入力により修正可能であり、前記推奨パラメータの入力範囲を算出するパラメータ入力範囲算出部をさらに備えていることが好ましい。この構成によれば、推奨パラメータの変更範囲を適切な範囲に限定することができる。

本発明の効果は前記の通りであり、使用者が入力するパラメータは目標値及び制限値の２個であり、その他のパラメータは、ツール特性保存部に保存されているツール特性から推奨パラメータ算出部が算出した値、又はワーク特性探査プロブラムの実行により取得したワーク特性の値である。したがって、最終目的プログラムを作成するための使用者の入力は最低限の２個の必須パラメータで足り、同プログラム作成には特別な熟練は必要ではなく、作成のための労力も軽減されることになる。

本発明の一実施形態に係るサーボプレスプログラム作成システムの全体構成図。 本発明の一実施形態に係るサーボプレスコントローラの構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る操作端末の構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る最終目的プログラムの作成過程の概要を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係るテンプレートプログラムの一覧を示した図。 本発明の一実施形態に係るワーク特性探査プログラムによる実行過程を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係るサーボプレスプログラム作成システムによるプログラムの作成手順を示すフローチャート。 本発明の一実施形態において、ツール選択画面を示した図。 本発明の一実施形態において、動作目標の選択画面を示した図。 本発明の一実施形態において、必須パラメータの入力画面を示した図。 本発明の一実施形態において、ワーク特性探査プロブラムのその他のパラメータの表示画面を示した図。 本発明の一実施形態において、探査結果の表示画面を示した図。 本発明の一実施形態において、最終目的プログラムのパラメータ確認用画面を示した図。

本発明は、サーボプレスプログラム作成システムに関するものであり、サーボプレスプログラムとは、サーボプレス１０（図１参照）による圧入等の作業時にサーボプレス１０を駆動制御させるためのプログラムである。本発明に係るサーボプレスプログラム作成システムは、ワークに目標荷重を加えたり、ワークに目標位置まで部品を圧入する等の使用者の目的に応じて、サーボプレス１０の駆動制御プログラムを作成するものであるので、以下、本発明に係るサーボプレスプログラム作成システムで最終的に作成されるプログラムのことを最終目的プログラムという。

詳細は以下に説明するが、最終目的プログラムは、ワーク特性探査プログラムの実行を経て作成される。ワーク特性探査プログラム及び最終目的プログラムのいずれについても、実行させるには各種パラメータの設定が必要である。本実施形態では、プログラムの動作を決定するための設定値のことをパラメータという。

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サーボプレスプログラム作成システム１の全体構成図を示している。サーボプレスプログラム作成システム１は、支持体２０に取り付けられたサーボプレス１０に加え、モータ駆動部５０、サーボプレスコントローラ４０及び操作端末６０を備えているが、少なくとも最終目的プログラムの作成機能を有するサーボプレスコントローラ４０及び操作端末６０に相当する構成を備えたものであればよい。

サーボプレス１０は、支持体２０の支持台２１に固定されている。支持体２０は、下側の基台２２と上側の支持台２１との間に支柱２３を介在させた構造体である。サーボプレス１０は、シリンダケース５の内部にラム２及びボールねじ３が内蔵されている。ボールねじ３の回転により、ナット４がボールねじ３の軸方向にスライドし、これと一体にラム２がガイド（図示せず）に沿ってスライドする（矢印ａ及びｂ）。ボールねじ３は、サーボモータ６の回転がタイミングベルト７を介して減速機８に伝達されることにより回転駆動される。

ラム２を下降させることにより（矢印ａ）、ラム２で対象物を押圧することができる。このことにより、サーボプレス１０を用いれば、圧入、成形、カシメ、検査、溶接・接合、組付け、切断等の作業を行うことができる。図１では、ラム２の先端にプラグ１２が取り付をけられており、ラム２を下降させることにより、プラグ１２をワーク１３である成型品の凹部に圧入することができる。

本実施形態において、単に位置、速度というときは、ラム２の位置、ラム２の速度のことである。ラム２の位置とは直線的に往復移動するラム２の位置のことであり、例えばラム２の下降の開始位置（原点位置）からの変位量であり、本実施形態ではこの定義を用いる。ラム２の速度は、ラム２がワークに向けて下降するときの速度、又はラム２が開始位置に向けて上昇するときの速度である。下降するときの速度には、ラム２のワーク１３への接触後の速度も含んでいる。

接触位置とは、ラム２又はラム２に取り付けた部品、治具等がワーク１３に接触する位置のことである。本実施形態において、ラム２がワーク１３に接触するというときは、ラム２に取り付けた部品、治具等のワーク１３への接触も含んでいる。また、本実施形態において荷重とは、ラム２に外部から加わる荷重のことである。

図１において、操作端末６０はサーボプレスコントローラ４０に種々の命令を指令する。サーボプレスコントローラ４０は、操作端末６０からの指令、ロードセル９による検出荷重情報及びエンコーダ１１からのエンコーダパルスに基づいて、モータ駆動部５０に指令する。このことにより、モータ電流が制御されてサーボプレス１０が駆動制御される。エンコーダパルスはモータ駆動部５０にも入力され、フィードバック制御によりモータ電流は適宜補正される。

以下、図２を参照しながらサーボプレスコントローラ４０について、具体的に説明する。図２はサーボプレスコントローラ４０の構成を示すブロック図である。通信コマンド解釈部４１において、操作端末６０（図１参照）との間で交わされる通信コマンドを解釈し、サーボプレスコントローラ４０の各部に対して指令及びデータの入出力を行う。

位置・速度変換部４２は、エンコーダ１１（図１参照）からのエンコーダパルスをラム２の位置・速度に変換する部分である。ラム２の位置は、エンコーダパルスの累積により算出する。ラム２の速度は、エンコーダパルスの一定周期の計数によりを算出するが、エンコーダパルス間の周期を他の一定クロックにより計数することにより算出してもよい。前者は高速動作中、後者は低速動作中に適している。

プログラム実行部４３は、通信コマンド解釈部４１から発せられるプログラム実行指令によりプログラムを実行する。プログラムは、モータ駆動指令、分岐命令及び保存命令を含む複数のステップで構成されている。分岐命令は、位置・速度変換部４２からの位置・速度情報及びロードセル９からの荷重情報を条件に応じて他のステップに分岐させる命令である。保存命令は、位置・速度及び荷重情報を実行結果として保存する命令である。

プログラムの実行に際し、ツール特性保存部４７に保存されているツール特性を参照する。ツール特性とは、サーボプレス１０の動作性能に関する特性であり、本実施形態では、サーボプレス１０のツールとしての限界値である最大推力、最大ストローク及び最高速度のことである。サーボプレス１０を保護するため、プログラムは、これらの限界値を超えないように実行される。

ツール特性保存部４７には、通信コマンド解釈部４１より発せられるツール特性保存指令によりツール特性が保存される。また、通信コマンド解釈部４１より発せられるツール特性取得指令により保存しているツール特性を通信コマンド解釈部４１へ出力する。

プログラム実行結果保存部４４には、プログラム実行部４３より出力されるプログラム実行結果が保存される。このプログラム実行結果は、通信コマンド解釈部４１から発せられるプログラム実行結果取得指令により、通信コマンド解釈部４１に出力される。

プログラム保存部４５には、通信コマンド解釈部４１から発せられるプログラム保存指令により、図１の操作端末６０から出力されるプログラムが保存され、複数のプログラムが均等な領域にプログラム番号を付与されて保存される（図５参照）。プログラム選択部４６は、通信コマンド解釈部４１より発せられたプログラム選択指令により、指定されたプログラムをプログラム保存部４５からプログラム実行部４３へコピーする。

図３は操作端末６０の構成を示すブロック図である。操作端末６０はコンピュータであり、専用機でもよく、パーソナルコンピュータ等の汎用機であってもよい。操作端末６０は、通信制御部６１を介して、図２のサーボプレスコントローラ４０との間で種々のコマンドのやり取りを行う。プログラム編集部６２には、入力部７２を経て操作端末６０へ入力された情報や、サーボプレスコントローラ４０から受け取った情報が入力され、最終目的プログラムを作成する。

操作端末６０のテンプレートプログラム保存部７０には、ワーク特性探査プログラムのテンプレート及び最終目的プログラムのテンプレートが保存されている（図５参照）。これらのテンプレートの各種パラメータを設定することにより、最終的なワーク特性探査プログラム及び最終的な最終目的プログラムが完成する。以下、便宜のため、各種パラメータの設定が完了していないテンプレートの状態であっても、ワーク特性探査プログラム、最終目的プログラムという。操作端末６０のその他の各部の機能については、最終目的プログラムの作成プロセスとあわせて適宜説明する。

図４は、最終目的プログラムの作成過程の概要を示すフローチャートである。図４はプロセスを適宜省略した概要的なものであり、本図を参照しながら概要を説明し、詳細は後に図６及び図７を参照しながら説明する。必須パラメータの入力（ステップ１００）は、使用者により入力される。必須パラメータは、目標値と制限値の２個である。これらの値は、ラム２の位置又はラム２が受ける荷重に関する値である。本実施形態では、目標値はラム２が受ける荷重に関する値である目標荷重と、ラム２の位置に関する値である目標位置及び目標圧入長である。目標荷重は、荷重値により圧入作業を管理する場合の荷重の目標値であり、目標位置はサーボプレス１０の位置により圧入作業を管理する場合の位置の目標値であり、目標圧入長は、接触位置を起点とした最終圧入位置までの圧入長の目標値である。

制限値は、目標荷重に対しては限界位置（ストローク制限）であり、目標値位置及び目標圧入長に対しては限界荷重である。サーボプレスプログラム作成システム１は、ワーク特性探査プログラムの実行を経て最終目的プログラムを作成するものであるが、これらのプログラムを実行させるには、必須パラメータ以外にその他のパラメータも必要になる。その他のパラメータについては、後に説明する通り推奨値や取得したワーク特性を用いる。したがって、ワーク特性探査プログラム及び最終目的プログラムに必要な複数のパラメータのうち、使用者が入力するパラメータは、目標値及び制限値の２個で足りることになる。この点の詳細は後に改めて説明する。

図４において、必須パラメータが入力されると、各種ステップを経てワーク特性探査プログラムが作成され、同プログラムが実行される（ステップ１０１）。図５にテンプレートプログラム保存部に保存されているテンプレートプログラムの一覧を示している。ワーク特性探査プログラム８０として、荷重目標プログラム８１、位置目標プログラム８２及び圧入目標プログラム８３が用意されている。

実行するワーク特性探査プログラムの選択は、入力された必須パラメータの目標値の種類に応じて決定される。必須パラメータの種類が目標荷重であれば、パラメータ反映後の荷重目標プログラム８１が実行され、必須パラメータの種類が目標位置であればパラメータ反映後の位置目標プログラム８２が実行され、必須パラメータの種類が目標圧入長であればパラメータ反映後の圧入目標プログラム８３が実行される。

ワーク特性探査プログラムの実行により、ワーク特性を取得する（ステップ１０２）。ワーク特性とはサーボプレス１０を駆動したときのラム２の位置及びラム２が受ける荷重に関する特性であり、本実施形態では、ラム２とワーク１３との接触位置、目標荷重まで圧入した場合の位置、又は目標位置まで圧入した場合の荷重のことである。取得したワーク特性等に基づいて最終目的プログラムを作成する（ステップ１０３）。

図５において、最終目的プログラム９０のテンプレートとして、荷重目標プログラム９１、位置目標プログラム９２及び圧入目標プログラム９３が用意されている。最終目的プログラムの作成対象は、入力された必須パラメータの目標値の種類に応じて実行されるワーク特性探査プログラムに対応している。パラメータ反映後の荷重目標プログラム８１が実行された場合は、最終目的プログラムの作成対象は荷重目標プログラム９１となり、同様にパラメータ反映後の位置目標プログラム８２が実行された場合は、最終目的プログラムの作成対象は位置目標プログラム９２となり、パラメータ反映後の圧入目標プログラム８３が実行された場合は、最終目的プログラムの作成対象は圧入目標プログラム９３となる。

図６を参照しながら、ワーク特性探査プログラムの実行によるワーク特性の取得について説明する。図６はワーク特性探査プログラムによる実行過程を示すフローチャートである。図５に示したように、３種類のワーク特性探査プログラムのテンプレート（符号８１〜８３）が用意されており、ワーク特性探査プログラムを実行する際には、未設定のパラメータが設定された完成状態になっている。

３種類のワーク特性探査プログラムのテンプレートのうち、図４のステップ１００において入力された必須パラメータの目標値の種類に対応する一つのワーク特性探査プログラムのテンプレートについて、パラメータを設定した完成状態にし、完成したワーク特性探査プログラムを実行する。図６のフローチャートは、３種類のワーク特性探査プログラムに共通したフローチャートである。

開始時はラム２を低速で下降させる（ステップ２００）。荷重が接触検知荷重を超えているか否かを判断し（ステップ２０１）、荷重が接触検知荷重を超えていなければ下降を続行し、接触検知荷重を超えると、その時点の接触位置を保存する（ステップ２０２）。接触検知荷重とはラム２とワーク１３との接触を認知する荷重値であり、前記の通り、接触位置とはラム２がワーク１３に接触する位置のことである。

以後、制限値を超えたか否かを判断しながら（ステップ２０３）、かつ目標値に到達したか否かを判断しながら（ステップ２０４）、ラム２の下降を続行させる。目標値に到達したときには（ステップ２０４）、その時点の位置と荷重を保存する（ステップ２０５）。目標値は、図４のステップ１００で入力した目標値であり、目標荷重、目標位置又は目標圧入長であり、制限値は同ステップで入力した制限値であり、前記の通り、目標荷重に対しては限界位置であり、目標値位置及び目標圧入長に対しては限界荷重である。

目標値に到達した後は、ラム２の下降を停止させて、ラム２を下降開始位置まで上昇させる（ステップ２０６）。ラム２の下降中において、目標値に到達する前に、制限値を超えたと判断した場合は（ステップ２０３）、制限超過のメッセージを表示させるとともに（ステップ２０７）、直ちにラム２の下降を停止させて、ラムを下降開始位置まで上昇させる（ステップ２０６）。

以上のようにワーク特性探査プログラムの実行により、接触位置、目標荷重まで圧入した場合の位置（ピークストローク）及び目標位置まで圧入した場合の荷重（ピーク荷重）という３つのワーク特性を取得することができる（ステップ２０２、２０５）。ワーク特性の取得後は、最終目的プログラムの作成に移行する。

以下、主に図７〜図１３を参照しながら、サーボプレスプログラム作成システム１による最終目的プログラムの作成について工程全体を説明する。図７は、サーボプレスプログラム作成システム１による最終目的プログラムの作成手順のフローチャートを示している。図８〜１３は、操作端末の表示画面を示している。

図７において、開始後はツール特性を取得し（ステップ３００）、取得したツール特性に基づいて、推奨パラメータを算出する（ステップ３０１）。図８はツール選択画面を示しており、選択したツールタイプ（型名）と、ツール特性（最大荷重、最大ストローク、最大速度）の数値が表示されている。ツール特性は、図２に示したサーボプレスコントローラ４０のツール特性保存部４７から、図３に示した操作端末６０のツール特性受信部６３が受信する。推奨パラメータの算出は、操作端末６０の推奨パラメータ算出部６５が行う。

推奨パラメータは、ワーク特性探査プログラム及び最終目的プログラムに反映される。このことにより、これらのプログラムは、サーボプレス１０がツール特性（最大荷重、最大ストローク、最大速度）を超えないように実行される。ツール特性は、サーボプレス１０の各ツールタイプに固有の特性であり、使用者が測定等により割り出す数値ではなく、ツール特性は予めツール特性保存部４７に保存しておくことができる。前記のとおり、推奨パラメータ算出部６５がツール特性を参照して推奨パラメータを算出するので、推奨パラメータの算出に際し、使用者による数値入力は不要となる。

推奨パラメータを算出すると、図３の操作端末６０のパラメータ入力範囲算出部６４は、パラメータ入力範囲を算出する（ステップ３０２）。これは、推奨パラメータは使用者が変更可能であるため、変更範囲をツール特性から導かれる適切な範囲に限定するためである。

使用者は、図８においてツールタイプを選択した後は、動作目標を選択する（ステップ３０３）。図９は動作目標の選択画面を示している。動作目標は荷重目標、位置目標、圧入長目標の３パターンである。図９では荷重目標を選択している。入力された動作目標に応じて、実行対象のワーク特性探査プログラム及び作成対象の最終目的プログラムが異なるので、図３において、動作目標選択部７１は、テンプレートプログラム保存部７０に保存されているワーク特性探査プログラム（図５の符号８１〜８３参照）及び最終目的プログラム（図５の符号９１〜９３参照）からそれぞれ１つを選択し、プログラム編集部６２へ送る。

動作目標の選択後は、使用者は必須パラメータを入力する（ステップ３０４）。図１０は必須パラメータの入力画面を示しており、目標荷重とストローク制限の数値が入力済である。入力された必須パラメータは、図３の入力部７２を経てプログラム編集部６２に送られる。

必須パラメータの入力後、使用者はワーク特性探査プロブラムのその他のパラメータの確認、修正を行う（ステップ３０５）。図１１はワーク特性探査プロブラムのその他のパラメータの表示画面を示している。これらのパラメータの値は、ステップ３０１の推奨パラメータの算出ステップで図３の推奨パラメータ算出部６５が算出したものである。

使用者は表示されたパラメータを確認し、表示値と異なる希望値へ修正することも可能である。修正後のパラメータは、パラメータ手動編集部６６を経てプログラム編集部６２に送られ、修正後のパラメータが入力範囲内であれば、プログラム編集部６２は、ワーク特性探査プロブラムのパラメータを修正後のパラメータに変更する。

図１１では下降速度、接触検知荷重及び上昇速度が設定されている。下降速度は、図６のステップ２００におけるラム２の下降速度であり、ワーク特性探査プロブラム実行時はラム２を下降させながら接触位置を探るため、下降速度は低速に設定される。接触検知荷重は、図６のステップ２０１における接触検知荷重であり、前記の通りラム２とワーク１３との接触を認知する荷重値である。接触検知荷重は、小さ過ぎると誤検出の恐れがあり、大き過ぎると接触位置を正確に取得できないため、これらを考慮した値が設定される。上昇速度は、図６のステップ２０６におけるラム２が下降開始位置に戻るときの上昇速度である。

ステップ３０５の完了時点で、ワーク特性探査プロブラムのパラメータが全て定まっているので、図３において操作端末６０のプログラム送信部６８は、ワーク特性探査プロブラムを図１のサーボプレスコントローラ４０へ送信する（ステップ３０６）。ワーク特性探査プロブラムは、図２において、サーボプレスコントローラ４０のプログラム保存部４５に保存される。

続いて、図３の操作端末６０のプログラム実行指令部６７は、図２のサーボプレスコントローラ４０へワーク特性探査プロブラムの実行を指令し、サーボプレスコントローラ４０のプログラム実行部４３は、ワーク特性探査プロブラムを実行する（ステップ３０７）。

ワーク特性探査プロブラムの実行後は、ワーク特性の取得に成功したか否かを判断する（ステップ３０８）。ワーク特性の取得に成功していると、取得したワーク特性を最終目的プログラムのパラメータに反映する（ステップ３０９）。このことにより、最終目的プログラムの作成が一旦完了する。ワーク特性は、図２のサーボプレスコントローラ４０から、図３の操作端末３０に送られて、操作端末３０において最終目的プログラムが作成される。

より具体的には、サーボプレス１０で検出したワーク特性は、図２において、プロブラム実行部４３に入力され、プログラム実行結果保存部４４に保存される。ここに保存されたワーク特性は、図３におけるプログラム実行指令部６７からのプログラム実行結果取得指令に基づいて、操作端末６０のプログラム実行結果受信部６９が受信し、プログラム編集部６２に送られる。プログラム編集部６２において、最終目的プログラムのその他ラパラメータが決定され、最終目的プログラムが作成される。

図１２は探査結果の表示画面であり、取得したワーク特性である接触荷重、ピーク荷重及びピークストロークの値が表示されている。図１３は、最終目的プログラムのパラメータ確認用画面である。使用者は表示画面で、最終目的プログラムのその他ラパラメータの確認、修正を行う（ステップ３１０）。ワーク特性探査プロブラムの場合と同様に、使用者は表示されたパラメータを確認し、表示値と異なる希望値へ修正することも可能である。修正後のパラメータは、パラメータ手動編集部６６を経てプログラム編集部６２に送られ、修正後のパラメータが入力範囲内であれば、プログラム編集部６２は、最終目的プログラムのパラメータを修正後のパラメータに変更する。

図１３において、目標荷重及びストローク制限は、図１０の必須パラメータの入力画面で使用者が入力した値である。図１３の接触位置の値は、図１２の探査結果における接触位置の値である。図１３の接触検知荷重の値は、図１１のワーク特性探査プロブラムのその他のパラメータの表示画面における接触検知荷重の値であり、前記の通り、ステップ３０１の推奨パラメータの算出ステップで推奨パラメータ算出部６５が算出したものである。図１３において、アプローチ速度、異物検知荷重、接触速度、圧入速度、戻り速度、戻り位置及び保持時間についても、ステップ３０１の推奨パラメータの算出ステップで推奨パラメータ算出部６５が算出したものである。以下、アプローチ速度等の定義について説明する。

アプローチ速度のアプローチは、ラム２が下降開始置からワーク１３に接触する手前までの無負荷高速運転のことであり、アプローチ速度とは、アプローチで使用する速度のことである。アプローチ速度は、作業時間を短くするためになるべく高速に設定する。異物検知荷重とは、アプローチ中に誤って障害物に接触した場合は直ちに停止する必要があるために設定する値であり、障害物に接触したと判断する荷重値のことである。

接触速度は、ラム２とワーク１３が接触するときの速度のことである。ラム２が高速でワーク１３に接触すると衝撃荷重が発生し、衝撃荷重によるワーク１３、治具等の変形は避けるべきである。また、衝撃荷重はサーボプレス１０の機械部品の短寿命化も招く。このため、衝撃荷重はなるべく小さく抑えるべきである。これらを考慮して、接触速度は通常小さい値に設定される。

圧入速度とは、ラム２のワーク１３への接触後から目標荷重又は目標位置までの動作速度のことである。保持時間とは、目標値に到達後からのその位置に静止するまでの時間のことである。戻り位置とは、圧入動作終了後に戻る待機位置のことであり、下降開始位置と同じ意味である。戻り速度とは、圧入後に戻り位置に戻る速度のことであり、無負荷のためアプローチ速度と同様に高速に設定される。

図１３には各種パラメータが設定されているが、使用者が入力したパラメータは目標荷重及びストローク制限の２個である。その他のパラメータは、図２に示したサーボプレスコントローラ４０のツール特性保存部４７に予め入力されているツール特性から算出した値、又はワーク特性探査プロブラムの実行により取得したワーク特性（接触位置）の値である。したがって、最終目的プログラムを作成するための使用者の入力は最低限の２個の必須パラメータで足り、同プログラム作成には特別な熟練は必要ではなく、作成のための労力も軽減されることになる。

最終目的プログラムが作成されると、最終目的プログラムを実行し（ステップ３１１）、サーボプレス１０による作業が行われる。実行結果を判定し（ステップ３１２）、実行結果が良好でなければ目標値を見直す（ステップ３１３）。目標値が不適切であればステップ３０４に戻り、必須パラメータの値を適宜修正し、ステップ３０４以降を繰り返す。目標値が適切であればステップ３１０に戻り、最終目的プログラムのその他のパラメータを適宜修正し、ステップ３１０以降を繰り返す。

以上、本発明の実施形態について説明したが、前記実施形態は一例であり、適宜変更したものでもよい。例えば、前記実施形態では、図２のサーボプレスコントローラ４０と図３の操作端末６０は、それぞれ独立した構成としているが、操作端末６０にサーボプレスコントローラ４０の構成の全部又は一部を含ませてもよい。

１ サーボプレスプログラム作成システム
２ ラム
６ サーボモータ
１０ サーボプレス
１１ エンコーダ
１２ プラグ
１３ ワーク
４０ サーボプレスコントローラ
４３ プログラム実行部
４７ ツール特性保存部
５０ モータ駆動部
６０ 操作端末
６２ プログラム編集部
６４ パラメータ入力範囲算出部
７０ テンプレートプログラム保存部
７２ 入力部

Claims (3)

1. サーボモータでラムが駆動されるサーボプレスについて、使用者の目的を達成するよう前記サーボモータを制御するための最終目的プログラムを作成するサーボプレスプログラム作成システムであって、
   必須パラメータが入力される入力部と、
   前記必須パラメータ以外のパラメータを算出する推奨パラメータ算出部と、
   プログラムの作成機能を有するプログラム編集部と、
   前記サーボプレスを駆動制御し、かつ前記サーボプレスを駆動したときの前記ラムの位置及び前記ラムが受ける荷重に関する特性であるワーク特性を取得するプログラム実行部と、
   前記サーボプレスの動作性能に関する特性であるツール特性が保存されるツール特性保存部と、
   前記ワーク特性を探査するためのワーク特性探査プログラムのテンプレート及び前記最終目的プログラムのテンプレートが保存されるテンプレートプログラム保存部とを備え、
   前記必須パラメータは、目標値と制限値の２個であり、
   前記目標値及び前記制限値は、前記ラムの位置又は前記ラムが受ける荷重に関する値であり、
   前記ワーク特性探査プログラムのテンプレート及び前記最終目的プログラムのテンプレートは、前記目標値の種類毎に複数用意しており、
   入力された前記目標値の種類に対応する前記ワーク特性探査プログラムのテンプレート及び前記最終目的プログラムのテンプレートが選択され、
   前記推奨パラメータ算出部は、前記ツール特性に基づいて、前記選択された前記ワーク特性探査プログラムのテンプレート及び前記選択された前記最終目的プログラムのテンプレートに用いる推奨パラメータを算出し、
   前記プログラム実行部は、前記選択された前記ワーク特性探査プログラムのテンプレートに、前記ツール特性及び前記必須パラメータ及び前記推奨パラメータを反映させた前記ワーク特性探査プログラムを実行して前記ワーク特性を取得し、
   前記プログラム編集部は、前記必須パラメータ、前記推奨パラメータ及び前記取得したワーク特性を前記選択された前記最終目的プログラムのテンプレートに反映させて、前記最終目的プログラムを作成することを特徴とするサーボプレスプログラム作成システム。
2. 前記目標値が前記ラムの位置に関する値のときは、前記制限値は前記ラムが受ける荷重に関する値であり、前記目標値が前記ラムが受ける荷重に関する値のときは、前記制限値は前記ラムの位置に関する値である請求項１に記載のサーボプレスプログラム作成システム。
3. 前記推奨パラメータは、使用者の入力により修正可能であり、前記推奨パラメータの入力範囲を算出するパラメータ入力範囲算出部をさらに備えている請求項１又は２に記載のサーボプレスプログラム作成システム。
   

Images