JP7245198B2

JP7245198B2 - トランスファフィーダ装置及びトランスファフィーダ装置の制御方法

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Publication number: JP7245198B2
Application number: JP2020100212A
Authority: JP
Inventors: 健藤田; 外幸金子
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2040-06-09
Also published as: JP2021194649A; EP3922375A1; EP3922375B1; CN113771405A; US11826977B2; US20210379856A1

Description

本発明は、トランスファフィーダ装置及びトランスファフィーダ装置の制御方法に関する。

トランスファプレスシステムは、プレス加工するプレス機械と、ワーク（材料）を搬送するトランスファフィーダ装置とから構成されている。プレス機械には、プレスの駆動に歯車やカムなどのメカニズムを用いた従来からのメカプレス機械と、近年開発されたサーボモータを用いたサーボプレス機械がある。同様に、トランスファフィーダ装置には、プレスのクランク角度（プレス角度）に連動して機械的に動作するメカトランスファフィーダ装置と、近年開発されたサーボモータを用いたサーボトランスファフィーダ装置がある。サーボプレス機械の登場により、例えば、プレス加工の途中までを高速で動作し下死点（加圧の最下点）に近いところは速度を落としたり、サーボモータの回転方向を切り替えてクランク軸の反転を繰り返し下死点近傍だけでスライドを往復運動（正逆モーション）させたりするなど、加工する際の速度や位置を数値で設定してサーボモータを制御することで、従来のメカプレスでは設定できなかった複雑なモーションが設定できるようになった。その結果、高度な品質を保ちながら生産性も両立させたプレス加工を実現することが可能になった。

従来のトランスファプレスシステムでは、トランスファフィーダ装置のトランスファバーの動き（トランスファモーション）は、Ｘ軸上（フィード方向）のモーション（アドバンス動作とリターン動作）のそれぞれの開始点と終了点、Ｙ軸上（クランプ方向）のモーション（クランプ動作とアンクランプ動作）のそれぞれの開始点と終了点、Ｚ軸上（リフト方向）のモーション（リフト動作とダウン動作）のそれぞれの開始点が、プレス角度によって割り付けられ、トランスファモーションがプレス機械の動作に連動していた。従って、サーボプレス機械を用いたトランスファプレスシステムの場合、たとえトランスファフィーダ装置にもサーボモータを用いて自由な搬送モーションを設定できるようにしたとしても、プレス角度に連動して動作する限り、トランスファフィーダ装置の動作がプレスの加減速や回転方向などにも影響され、安定したトランスファモーションを作ることができなかった。この問題を解決するために、サーボプレス機械を有するトランスファプレスシステムでサーボトランスファフィーダ装置を用いて、プレス機械とトランスファフィーダ装置の動作をプレス角度で連動させるのではなく、サーボプレス機械はプレス用個別位相信号に基づくプレスモーションでプレス運転を行い、サーボトランスファフィーダ装置はトランスファ用個別位相信号に基づくトランスファモーションで搬送運転を行い、サーボプレス機械とサーボトランスファフィーダ装置が互いに干渉しないようにタイミングや位相を調整しながらそれぞれの位相信号をマスター位相信号に同期させて制御することで、自由に設定されたプレスモーションに最適なトランスファモーションで動作するサーボトランスファプレスシステムが発明された（特許文献１）。

特開２０１３－９１０７８号公報

従来のトランスファプレスシステムにおいて、タイミングスイッチをＯＮ又はＯＦＦに切り替えるポイント（外部装置にタイミング信号を出力するポイント）は、図１７に示す
ように、ＯＮ時又はＯＦＦ時それぞれのプレス機械のクランク角度（プレス角度）を指定することで設定される。図１７に示す例では、プレス角度が６５°のときにＯＦＦのタイミング信号を出力し、プレス角度が２９５°のときにＯＮのタイミング信号を出力するように設定されている。メカトランスファプレスシステムの場合、トランスファフィーダ装置のトランスファバーの動き（トランスファモーション）もプレス機械のプレス角度に連動しているため、トランスファモーションに対するタイミングスイッチの切替ポイントの位置もプレス角度で設定することができた。しかし、サーボプレス機械とトランスファフィーダがそれぞれ異なる個別位相信号で動作するサーボトランスファプレスシステムの場合、トランスファモーションがプレス角度に直接リングしていないため、トランスファモーションに合わせたタイミングスイッチの設定を行うことができなかった。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トランスファフィーダ装置のトランスファバーの動きに合わせたタイミングスイッチの切替ポイントを設定することが可能なトランスファフィーダ装置及びトランスファフィーダ装置の制御方法を提供することにある。

（１）本発明に係るトランスファフィーダ装置は、マスター位相信号に同期させたトランスファ用個別位相信号に基づくトランスファモーションでワークの搬送運転を行うトランスファフィーダ装置であって、前記トランスファモーションに基づくトランスファバーの軌跡上の基準ポイントからユーザによって指定された指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、タイミングスイッチの切替ポイントとして設定する設定部と、前記トランスファバーが前記切替ポイントに達したタイミングで、外部装置にタイミング信号を出力する信号出力部とを含むことを特徴とするトランスファフィーダ装置である。

また本発明に係るトランスファフィーダ装置の制御方法は、マスター位相信号に同期させたトランスファ用個別位相信号に基づくトランスファモーションでワークの搬送運転を行うトランスファフィーダ装置の制御方法であって、前記トランスファモーションに基づくトランスファバーの軌跡上の基準ポイントからユーザによって指定された指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、タイミングスイッチの切替ポイントとして設定する設定ステップと、前記トランスファバーが前記切替ポイントに達したタイミングで、外部装置にタイミング信号を出力する信号出力ステップとを含むことを特徴とするトランスファフィーダ装置の制御方法である。

本発明によれば、他の装置のパラメータ（プレス角度）を使用せずに、トランスファバーの軌跡上にある基準ポイントからの距離を指定することでタイミングスイッチの切替ポイントを設定することができるため、トランスファバーの動きを考慮したタイミングを調整しながら、タイミングスイッチの切替ポイントを直感的に分かり易く設定することができる。

（２）本発明に係るトランスファフィーダ装置及びトランスファフィーダ装置の制御方法では、前記トランスファモーションは、前記トランスファバーのアンクランプ動作、リターン動作、クランプ動作、リフト動作、アドバンス動作及びダウン動作の組み合わせからなり、前記基準ポイントは、前記トランスファバーの動作が変化するポイントであってもよい。

本発明によれば、トランスファバーの動作が変化するポイント（クランプ動作からリフト動作、リフト動作からアドバンス動作、アドバンス動作からダウン動作、ダウン動作からアンクランプ動作、アンクランプ動作からリターン動作、或いは、リターン動作からクランプ動作に変化するポイント）を、タイミングスイッチの切替ポイントを設定する際の
距離の起点（基準ポイント）とすることで、トランスファモーションが変更されても基本的にはタイミングスイッチの切替ポイントの設定値（指定距離）を変更せずに済ますことができる。

（３）本発明に係るトランスファフィーダ装置及びトランスファフィーダ装置の制御方法では、前記設定部は（前記設定ステップでは）、前記トランスファバーがフィード方向、クランプ方向及びリフト方向のうち第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始して前記第１方向と前記第２方向に同時に動くオーバーラップ区間が設定され、前記オーバーラップ区間が前記基準ポイントと前記切替ポイントの間に設定される場合、前記オーバーラップ区間が設定されていないときの前記軌跡上で前記基準ポイントから前記指定距離だけ離れたポイントを、前記切替ポイントとして設定してもよい。

本発明によれば、オーバーラップ区間の長さ（ラップ量）が変更されてもタイミングスイッチの切替ポイントの設定値（指定距離）を変更せずに済ますことができる。

（４）本発明に係るトランスファフィーダ装置及びトランスファフィーダ装置の制御方法では、前記設定部は（前記設定ステップでは）、前記トランスファバーがフィード方向、クランプ方向及びリフト方向のうち第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始して前記第１方向と前記第２方向に同時に動くオーバーラップ区間が設定され、前記オーバーラップ区間内に前記基準ポイントがある場合、前記基準ポイントから前記第２方向に前記指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、前記切替ポイントとして設定してもよい。

（５）本発明に係るトランスファフィーダ装置及びトランスファフィーダ装置の制御方法では、前記設定部は（前記設定ステップでは）、前記トランスファバーがフィード方向、クランプ方向及びリフト方向のうち第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始して前記第１方向と前記第２方向に同時に動くオーバーラップ区間が設定され、前記オーバーラップ区間内に前記切替ポイントが設定される場合、前記基準ポイントから前記第１方向に前記指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、前記切替ポイントとして設定してもよい。

本実施形態に係るトランスファフィーダ装置を含むサーボトランスファプレスシステムのブロック図。サーボプレス機械の正面図。トランスファモーションに基づくトランスファバーの軌跡を示す図。切替ポイントの設定について説明するための図。切替ポイントの設定について説明するための図。オーバーラップ区間について説明するための図。オーバーラップ区間について説明するための図。オーバーラップ区間について説明するための図。オーバーラップ区間について説明するための図。オーバーラップ区間について説明するための図。オーバーラップ区間が基準ポイントと切替ポイントの間に設定される場合の切替ポイントの設定について説明するための図。オーバーラップ区間が基準ポイントと切替ポイントの間に設定される場合の切替ポイントの設定について説明するための図。オーバーラップ区間が基準ポイントと切替ポイントの間に設定される場合の切替ポイントの設定について説明するための図。オーバーラップ区間内に基準ポイントがある場合の切替ポイントの設定について説明するための図。オーバーラップ区間内に切替ポイントが設定される場合の切替ポイントの設定について説明するための図。設定部及び信号出力部の処理の流れを示すフローチャート。従来例について説明するための図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るトランスファフィーダ装置を含むサーボトランスファプレスシステムのブロック図である。サーボトランスファプレスシステムは、プレス加工するサーボプレス機械１と、ワークを搬送（トランスファ）するサーボトランスファ装置１０（トランスファフィーダ装置）と、トランスファプレス運転制御装置３０とを有する。図２は、サーボプレス機械１の正面図である。

サーボプレス機械１において、本体９に上下動可能に案内されたスライド６は、スライド駆動機構（クランク軸２等を含む）によって上下動される。スライド６には上型７が装着され、下型８はボルスタ（ベッド）に装着されている。クランク軸２は、ギヤ機構を介してサーボモータ４により回転駆動される。クランク軸２には、クランク軸２の回転角度（プレス角度）を検出するクランク軸エンコーダ３が設けられている。クランク軸エンコーダ３の検出回転角度信号θｃｋは、トランスファプレス運転制御装置３０に入力される。検出回転角度信号θｃｋを信号処理することで、プレス速度（ＳＰＭ）やスライド６の現在の上下方向位置（下死点位置等）を検出することができる。サーボモータ４には、モータエンコーダ５が設けられている。モータエンコーダ５からの検出回転角度信号θｐｆは、サーボプレス制御用としてサーボプレス制御装置２１及びサーボアンプ２２に入力され、トランスファプレス運転制御装置３０にも入力される。

サーボトランスファ装置１０は、複数台（ここでは一例として３台）のサーボモータ１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）によって左右一対のトランスファバー１１をトランスファ駆動する（２台のサーボモータによって駆動する場合もある）。トランスファバー１１には、ワークをクランプするための用具（フィンガー、爪状部材、バキュームカップ等）が設けられている。本実施形態では、トランスファバー１１にはフィンガーが装着されている。トランスファバー１１は、アンクランプ動作とリターン動作とクランプ動作とリフト動作とアドバンス動作とダウン動作とを一部重複（オーバーラップ）させつつトランスファ動作される。トランスファバー１１は、サーボモータ１４ａによりフィード方向の動作（リターン動作、アドバンス動作）を行い、サーボモータ１４ｂによりクランプ方向の動作（アンクランプ動作、クランプ動作）を行い、サーボモータ１４ｃによりリフト方向の動作（リフト動作、ダウン動作）を行う。サーボモータ１４のそれぞれには、モータエンコーダ１５が設けられている。モータエンコーダ１５からの検出回転角度信号θｔｆは、サーボトランスファ制御用として、サーボトランスファ制御装置２５及びサーボアンプ２６に入力され、トランスファプレス運転制御装置３０にも入力される。

トランスファプレス運転制御装置３０は、プレスモーション記憶手段３４Ｐと、トランスファモーション記憶手段３４Ｔと、操作部３６と、マスター位相信号生成出力手段５０と、個別位相信号生成出力手段６０とを含む。

ユーザ（オペレータ）は、操作部３６を用いて、プレス加工に最適なプレスモーションを作成するためのデータＳｐｍｄを入力する。プレスモーションのイメージは、横軸をプレス用個別位相信号の値（例えば、０°から３６０°までの値）とし、縦軸をスライド位置としたグラフ形式である。データＳｐｍｄは、スムージング処理等がなされ、イメージ
的なプレスモーションとしてプレスモーション記憶手段３４Ｐに記憶される。記憶されたプレスモーションは、サーボプレス制御装置２１及び個別位相信号生成出力手段６０に供給される。

同様に、ユーザは、操作部３６を用いて、ワーク搬送に最適なトランスファモーションを作成するためのデータＳｔｍｄを入力する。トランスファモーションデータのイメージは、横軸をトランスファ用個別位相信号の値（例えば、０°から３６０°までの値）とし、縦軸をトランスファバー１１の３次元位置（フィード方向（Ｘ軸方向）、クランプ方向（Ｙ軸方向）及びリフト方向（Ｚ軸方向）の位置）とするグラフ形式である。データＳｔｍｄは、スムージング処理等がなされ、イメージ的なトランスファモーションとしてトランスファモーション記憶手段３４Ｔに記憶される。記憶されたトランスファモーションは、サーボトランスファ制御装置２５及び個別位相信号生成出力手段６０に供給される。

マスター位相信号生成出力手段５０は、ＣＰＵ内の発振回路から出力されるクロック信号を利用してマスター位相信号Ｓｍｐｈを生成して、個別位相信号生成出力手段６０に出力する。トランスファプレス運転が起動されると、マスター位相信号Ｓｍｐｈの値が０°から上昇を開始し３６０°を超えると再び０°となり、以降これを繰り返す。

個別位相信号生成出力手段６０は、入力されたマスター位相信号Ｓｍｐｈと記憶されたプレスモーションに基づく位相信号Ｓｐｐｈとから、マスター位相信号Ｓｍｐｈに同期させたプレス用個別位相信号Ｓｐｍｐｈを生成して、サーボプレス制御装置２１に出力する。同様に、個別位相信号生成出力手段６０は、入力されたマスター位相信号Ｓｍｐｈと記憶されたトランスファモーションに基づく位相信号Ｓｔｐｈとから、マスター位相信号Ｓｍｐｈに同期させたトランスファ用個別位相信号Ｓｔｍｐｈを生成して、サーボトランスファ制御装置２５に出力する。

サーボプレス制御装置２１は、プレス用個別位相信号Ｓｐｍｐｈと検出回転角度信号θｐｆを参照しつつ、実際クランク角度を算出クランク目標角度と一致させるためのプレス制御信号Ｓｐｃを生成する。算出クランク目標角度とは、プレスモーション（スライド位置データＳｐｐｓ）から求められる現在のスライド目標位置に対して機械的に一義に対応するクランク目標角度として算出されたものである。生成したプレス制御信号Ｓｐｃはサーボアンプ２２で増幅され、プレス駆動信号Ｓｐｃｄとしてサーボモータ４を回転駆動する。

サーボトランスファ制御装置２５は、トランスファ用個別位相信号Ｓｔｍｐｈと検出回転角度信号θｔｆを参照しつつ、実際モータ角度を算出モータ目標角度と一致させるためのトランスファ制御信号Ｓｔｃを生成する。算出モータ目標角度とは、トランスファモーション（トランスファ位置データＳｔｐｓ）から求められる現在のトランスファバー１１の目標位置（フィード目標位置、クランプ目標位置、リフト目標位置）に対して機械的に一義に対応するフィード、クランプ、リフトのサーボモータ目標角度として算出されたものである。生成したトランスファ制御信号Ｓｔｃはサーボアンプ２６で増幅され、トランスファ駆動信号Ｓｔｃｄとしてサーボモータ１４を回転駆動する。

サーボトランスファ装置１０は、設定部２８と、信号出力部２９とを含む。設定部２８及び信号出力部２９の機能は、サーボトランスファ装置１０に備わる処理部（ＣＰＵ）や入出力インターフェス等のハードウェアや、サーボトランスファ装置１０に備わる記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアにより実現することができる。

設定部２８は、ユーザによる操作部３６への操作入力に基づいて、トランスファモーションに基づくトランスファバー１１の軌跡（移動軌跡）上の基準ポイントからユーザによ
って指定された指定距離だけ離れた当該軌跡上のポイントを、タイミングスイッチの切替ポイントとして設定する。基準ポイントとは、例えば、トランスファバー１１の動作（アンクランプ動作、リターン動作、クランプ動作、リフト動作、アドバンス動作、ダウン動作）が変化するポイントである。

信号出力部２９は、サーボトランスファ制御装置２５等からの信号に基づいて、トランスファバー１１の現在位置（フィード、クランプ、リフトの実際モータ角度等から求められるトランスファバー１１の三次元位置）を取得し、トランスファバー１１が軌跡上に設定された切替ポイントに達したタイミングで、外部装置にタイミング信号ＴＳ（ＯＮ信号又はＯＦＦ信号）を出力する。外部装置とは、例えば、トランスファバー１１のフィンガーがワークを掴んでいないこと（ミスグリップ）を検出するミスグリップ検出装置や、外部搬送装置である。例えば、ミスグリップ検出装置にタイミング信号ＴＳを出力する場合、ミスグリップ検出装置は、信号出力部２９からのＯＮ信号を受け取るとミスグリップの検出を開始し、信号出力部２９からのＯＦＦ信号を受け取るとミスグリップの検出を停止する。

図３は、トランスファモーションに基づくトランスファバー１１の軌跡を示す図である。以下、左右一対のトランスファバー１１のうちの一方の軌跡について説明するが、他方の軌跡についても同様である。本実施形態では、トランスファバー１１の軌跡ＴＲ上において、トランスファバー１１の動作が変化するポイントに基準ポイントＰＲ（ＰＲ_１～ＰＲ_６）が設定される。基準ポイントＰＲは、タイミングスイッチの切替ポイントを設定する際に基準（指定距離の起点）となるポイントである。より詳細には、軌跡ＴＲ上の、リターン動作（Ｘ軸方向の復路移動動作）の開始点に基準ポイントＰＲ_１が設定され、クランプ動作（Ｙ軸方向に移動してフィンガーをワークに装着させる動作）の開始点に基準ポイントＰＲ_２が設定され、リフト動作（Ｚ軸方向の上昇動作）の開始点に基準ポイントＰＲ_３が設定され、アドバンス動作（Ｘ軸方向の往路移動動作）の開始点に基準ポイントＰＲ_４が設定され、ダウン動作（Ｚ軸方向の下降動作）の開始点に基準ポイントＰＲ_５が設定され、アンクランプ動作（Ｙ軸方向に移動してフィンガーをワークから離脱させる動作）の開始点に基準ポイントＰＲ_６が設定されている。

本実施形態では、ユーザは、基準ポイントＰＲを指定し、指定した基準ポイントＰＲからの距離を指定することで、タイミングスイッチの切替ポイントを設定することができる。例えば、図４に示すように、軌跡ＴＲ上のアドバンス動作中の位置（アドバンス動作の開始点である基準ポイントＰＲ_４とダウン動作の開始点である基準ポイントＰＲ_５との間）にタイミングスイッチの切替ポイントＰＳ（例えば、タイミングスイッチをＯＮに切り替えるポイント）を設定する場合、ユーザは、基準ポイントＰＲ_４を指定し、指定した基準ポイントＰＲ_４から切替ポイントＰＳまでの任意の距離ｄを指定することで、基準ポイントＰＲ_４から軌跡ＴＲに沿って距離ｄだけ離れた軌跡ＴＲ上の位置に切替ポイントＰＳを設定することができ、トランスファバー１１が当該切替ポイントＰＳに達したタイミングで外部装置にＯＮ信号を出力させることができる。

このように本実施形態によれば、プレス角度を使用せずに、トランスファバー１１の軌跡ＴＲ上にある基準ポイントＰＲ（ＰＲ_１～ＰＲ_６）からの距離ｄを指定することでタイミングスイッチの切替ポイントＰＳを設定することができるため、トランスファバー１１の動きを考慮したタイミングを調整しながら、タイミングスイッチの切替ポイントＰＳを直感的に分かり易く設定することができる。また、トランスファバー１１の動作が変化するポイントを、切替ポイントＰＳを設定する際の距離ｄの起点（基準ポイントＰＲ）とすることで、トランスファモーションが変更されても基本的には切替ポイントＰＳの設定値（指定距離）を変更せずに済ますことができ、ユーザの利便性を向上することができる。例えば、図４に示すトランスファモーションのリフトストローク（Ｚ軸方向の移動距離）
が増やされ、図５に示すトランスファモーションのように変更されたとしても、基準ポイントＰＲ_４から距離ｄだけ離れた切替ポイントＰＳの位置は変わらない。従って、切替ポイントＰＳの設定値を変更する必要なない。

ここで、トランスファバー１１の軌跡ＴＲの総距離は、アドバンス動作及びリターン動作のＸ軸方向の移動距離（フィードストローク）の倍の距離と、クランプ動作及びアンクランプ動作のＹ軸方向の移動距離（クランプストローク）の倍の距離と、リフト動作及びダウン動作のＺ軸方向の移動距離（リフトストローク）の倍の距離の合計であるとは限らない。それは、図３に示すように、トランスファモーションには、トランスファバー１１が、フィード方向（Ｘ軸方向）、クランプ方向（Ｙ軸方向）及びリフト方向（Ｚ軸方向）のうち第１方向と第２方向に同時に動く（第１方向の移動を終了する前に第２方向の移動を開始する）オーバーラップ区間を設定することが可能であるためである。具体的には、アンクランプ動作を終了する前にリターン動作を開始してＹ軸方向とＸ軸方向に同時に動くオーバーラップ区間と、リターン動作を終了する前にクランプ動作を開始してＸ軸方向とＹ軸方向に同時に動くオーバーラップ区間と、クランプ動作を終了する前にリフト動作を開始してＹ軸方向とＺ軸方向に同時に動くオーバーラップ区間と、リフト動作を終了する前にアドバンス動作を開始してＺ軸方向とＸ軸方向に同時に動くオーバーラップ区間と、アドバンス動作を終了する前にダウン動作を開始してＸ軸方向とＺ軸方向に同時に動くオーバーラップ区間と、ダウン動作を終了する前にアンクランプ動作を開始してＺ軸方向とＹ軸方向に同時に動くオーバーラップ区間を設定することができる。オーバーラップ区間の長さ（ラップ量）は、図６に示すように、オーバーラップ区間を設定可能な範囲に対するパーセンテージで表すことができる。

オーバーラップ区間が設定されていると、オーバーラップ区間を跨ぐトランスファバー１１の軌跡ＴＲ上の距離は、オーバーラップ区間を跨がない場合（ラップ量＝０％の場合）よりも短くなる。例えば、図７に示すように、リフトストロークが２００ｍｍであるとき、リフト動作の終了とアドバンス動作の開始がオーバーラップしていない（ラップ量＝０％）ときのトランスファモーションでは、リフト動作の開始点である基準ポイントＰＲ_３から軌跡ＴＲに沿って４００ｍｍ離れた位置はポイントＰ_１となるが、図８に示すように、リフト動作の終了とアドバンス動作の開始がオーバーラップしている（ラップ量＝Ｌ％）ときのトランスファモーションでは、基準ポイントＰＲ_３から軌跡ＴＲに沿って４００ｍｍ離れた位置はポイントＰ_２となり、図７に示すトランスファモーションでのポイントＰ_１よりも下流側になる。また、図９に示すように、ラップ量が０％より大きくＬ％より小さいときのトランスファモーションでは、基準ポイントＰＲ_３から軌跡ＴＲに沿って４００ｍｍ離れた位置はポイントＰ_３となり、図８に示すトランスファモーションでのポイントＰ_２よりも上流側になる。また、図１０に示すように、ラップ量がＬ％より大きいときのトランスファモーションでは、基準ポイントＰＲ_３から軌跡ＴＲに沿って４００ｍｍ離れた位置はポイントＰ_４となり、ポイントＰ_２よりも下流側になる。このように、ラップ量が変更されると、基準ポイントＰＲから軌跡ＴＲに沿って所定距離離れ且つ基準ポイントＰＲがある軸と異なる軸にあるポイントの位置が変わってしまう。

そこで、本実施形態では、オーバーラップ区間が基準ポイントＰＲと切替ポイントＰＳの間に設定される場合には、オーバーラップ区間が設定されていない（ラップ量＝０％）のときの軌跡ＴＲ上で（ラップ量＝０％のときの軌跡ＴＲに沿って）基準ポイントＰＲから指定距離（距離ｄ）だけ離れたポイントを、切替ポイントＰＳとして設定する。例えば、図１１～図１３に示すように、リフトストロークが２００ｍｍであるとき、切替ポイントＰＳを設定するための距離ｄとして「基準ポイントＰＲ_３から４００ｍｍ」が指定された場合、リフト動作の終了とアドバンス動作の開始がオーバーラップしているトランスファモーションであっても、リフト動作の終了とアドバンス動作の開始がオーバーラップしていないときの軌跡ＴＲ（図７に示す軌跡ＴＲ）上で基準ポイントＰＲ_３から４００ｍｍ
離れたポイントＰ_１を切替ポイントＰＳとして設定する。図１１では、ラップ量＝Ｌ％、図１２では、０％＜ラップ量＜Ｌ％、図１３では、ラップ量＞Ｌ％となっているが、いずれの場合も、同じ位置にあるポイントＰ_１が切替ポイントＰＳとして設定される。このようにすると、オーバーラップ区間が基準ポイントＰＲと切替ポイントＰＳの間に設定される場合、ラップ量が変更されてもタイミングスイッチの切替ポイントＰＳの設定値（指定距離）を変更せずに済ますことができる。

なお、基準ポイントＰＲがオーバーラップ区間（トランスファバー１１が第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始する区間）内にある場合には、基準ポイントＰＲから第２方向に指定距離（距離ｄ）だけ離れた軌跡ＴＲ上のポイントを、切替ポイントＰＳとして設定する。例えば、図１４に示す例では、β軸方向（第１方向）の動作を終了する前にα軸方向（第２方向）の動作を開始するオーバーラップ区間内（オーバーラップ区間の始点）に基準ポイントＰＲがある。この例では、例えば、切替ポイントＰＳを設定するための距離ｄとして「基準ポイントＰＲから２５ｍｍ」が指定された場合には、基準ポイントＰＲからα軸方向に２５ｍｍ離れた軌跡ＴＲ上のポイントＰ_５を切替ポイントＰＳとして設定する（切替ポイントＰＳのα軸座標値を２５ｍｍとする）。同様に、距離ｄとして「基準ポイントＰＲから５０ｍｍ」が指定された場合には、基準ポイントＰＲからα軸方向に５０ｍｍ離れた軌跡ＴＲ上のポイントＰ_６を切替ポイントＰＳとして設定する。ここでは、オーバーラップ区間が終了するポイントは、基準ポイントＰＲからα軸方向に１００ｍｍ離れたポイントＰ_７であるが、距離ｄが１００ｍｍを超える場合も同様にする。例えば、距離ｄとして「基準ポイントＰＲから２００ｍｍ」が指定された場合には、基準ポイントＰＲからα軸方向に２００ｍｍ離れた軌跡ＴＲ上のポイントＰ_８を切替ポイントＰＳとして設定する。

また、切替ポイントＰＳがオーバーラップ区間（トランスファバー１１が第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始する区間）内に設定される場合には、第１方向の軸上にある基準ポイントＰＲから第１方向に指定距離（距離ｄ）だけ離れた軌跡ＴＲ上のポイントを、切替ポイントＰＳとして設定する。図１５に示す例では、α軸方向（第１方向）の動作を終了する前にβ軸方向（第２方向）の動作を開始するオーバーラップ区間が設定され、α軸方向のストローク長は２００ｍｍであり、オーバーラップ区間が終了するポイントは、オーバーラップ区間が設定されていないときの軌跡ＴＲ上で基準ポイントＰＲから３００ｍｍ離れたポイントＰ_９である。この例では、指定距離が２００ｍｍ（α軸方向のストローク長）未満である場合に、基準ポイントＰＲからα軸方向に指定距離だけ離れた軌跡ＴＲ上のポイントを切替ポイントＰＳとして設定する。例えば、距離ｄとして「基準ポイントＰＲから１５０ｍｍ」が指定された場合には、基準ポイントＰＲからα軸方向に１５０ｍｍ離れた軌跡ＴＲ上のポイントＰ_１０を切替ポイントＰＳとして設定する（基準ポイントＰＲのα軸座標値を０としたときの切替ポイントＰＳのα軸座標値を１５０ｍｍとする）。同様に、距離ｄとして「基準ポイントＰＲから１７５ｍｍ」が指定された場合には、基準ポイントＰＲからα軸方向に１７５ｍｍ離れた軌跡ＴＲ上のポイントＰ_１１を切替ポイントＰＳとして設定する。なお、指定距離が２００ｍｍから３００ｍｍの間である場合には、オーバーラップ区間が終了するポイントＰ_９を切替ポイントＰＳとして設定する。

以上のように、オーバーラップ区間がない場合（図７）であっても、オーバーラップ区間外に基準ポイントＰＲと切替ポイントＰＳが設定される場合（図１１～図１３）であっても、オーバーラップ区間内に基準ポイントＰＲや切替ポイントＰＳが設定される場合（図１４、図１５）であっても、基準ポイントＰＲからの距離ｄを指定することで、トランスファモーションに合わせてタイミングスイッチの切替ポイントＰＳを設定することができる。

図１６は、設定部２８及び信号出力部２９の処理の流れを示すフローチャートである。まず、設定部２８は、切替ポイントＰＳの設定入力（距離ｄと、距離ｄの起点となる基準ポイントＰＲを指定する入力）があったか否かを判断し（ステップＳ１０）、当該設定入力があった場合（ステップＳ１０のＹ）には、当該設定入力で指定された基準ポイントＰＲから当該設定入力で指定された距離ｄだけ離れた軌跡ＴＲ上のポイントを切替ポイントＰＳとして設定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、設定部２８は、オーバーラップ区間（第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始する区間）が基準ポイントＰＲと切替ポイントＰＳの間に設定される場合には、ラップ量＝０％のときの軌跡ＴＲ上で基準ポイントＰＲから距離ｄだけ離れた軌跡ＴＲ上のポイントを切替ポイントＰＳとして設定し、オーバーラップ区間内に基準ポイントＰＲがある場合には、基準ポイントＰＲから第２方向に距離ｄだけ離れた軌跡ＴＲ上のポイントを切替ポイントＰＳとして設定し、オーバーラップ区間内に切替ポイントＰＳが設定される場合には、基準ポイントＰＲから第１方向に距離ｄだけ離れた軌跡ＴＲ上のポイントを切替ポイントＰＳとして設定する。

次に、トランスファ運転（搬送運転）が開始されたか否かを判断し（ステップＳ１２）、トランスファ運転が開始されている場合（ステップＳ１２のＹ）には、信号出力部２９は、サーボトランスファ制御装置２５等からの信号に基づいて、トランスファバー１１の現在位置（軌跡ＴＲ上の位置）を取得する（ステップＳ１３）。次に、信号出力部２９は、取得した現在位置に基づいて、トランスファバー１１がステップＳ１１で設定された切替ポイントＰＳに達したか否かを判断し（ステップＳ１４）、切替ポイントＰＳに達した場合（ステップＳ１４のＹ）には、外部装置にタイミング信号ＴＳを出力する（ステップＳ１５）。次に、トランスファ運転が停止したか否かを判断し（ステップＳ１６）、トランスファ運転が継続している場合（ステップＳ１６のＮ）には、ステップＳ１３に移行し、トランスファ運転が停止した場合（ステップＳ１６のＹ）には、ステップＳ１０に移行する。

なお、上記のように本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。

１…サーボプレス機械、２…クランク軸、３…クランク軸エンコーダ、４…サーボモータ、５…モータエンコーダ、６…スライド、７…上型、８…下型、９…本体、１０…サーボトランスファ装置（トランスファフィーダ装置）、１１…トランスファバー、１４…サーボモータ、１５…モータエンコーダ、２１…サーボプレス制御装置、２２…サーボアンプ、２５…サーボトランスファ制御装置、２６…サーボアンプ、２８…設定部、２９…信号出力部、３０…トランスファプレス運転制御装置、３４Ｐ…プレスモーション記憶手段、３４Ｔ…トランスファモーション記憶手段、３６…操作部、５０…マスター位相信号生成出力手段、６０…個別位相信号生成出力手段

Claims

マスター位相信号に同期させたトランスファ用個別位相信号に基づくトランスファモーションでワークの搬送運転を行うトランスファフィーダ装置であって、
前記トランスファモーションに基づくトランスファバーの軌跡上の基準ポイントからユーザによって指定された指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、タイミングスイッチの切替ポイントとして設定する設定部と、
前記トランスファバーが前記切替ポイントに達したタイミングで、外部装置にタイミング信号を出力する信号出力部とを含むことを特徴とするトランスファフィーダ装置。
請求項１において、
前記トランスファモーションは、前記トランスファバーのアンクランプ動作、リターン動作、クランプ動作、リフト動作、アドバンス動作及びダウン動作の組み合わせからなり、
前記基準ポイントは、前記トランスファバーの動作が変化するポイントであることを特徴とするトランスファフィーダ装置。
請求項２において、
前記設定部は、
前記トランスファバーがフィード方向、クランプ方向及びリフト方向のうち第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始して前記第１方向と前記第２方向に同時に動くオーバーラップ区間が設定され、前記オーバーラップ区間が前記基準ポイントと前記切替ポイントの間に設定される場合、前記オーバーラップ区間が設定されていないときの前記軌跡上で前記基準ポイントから前記指定距離だけ離れたポイントを、前記切替ポイントとして設定することを特徴とするトランスファフィーダ装置。
請求項２又は３において、
前記設定部は、
前記トランスファバーがフィード方向、クランプ方向及びリフト方向のうち第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始して前記第１方向と前記第２方向に同時に動くオーバーラップ区間が設定され、前記オーバーラップ区間内に前記基準ポイントがある場合、前記基準ポイントから前記第２方向に前記指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、前記切替ポイントとして設定することを特徴とするトランスファフィーダ装置。
請求項２乃至４のいずれか１項において、
前記設定部は、
前記トランスファバーがフィード方向、クランプ方向及びリフト方向のうち第１方向の動作を終了する前に第２方向の動作を開始して前記第１方向と前記第２方向に同時に動くオーバーラップ区間が設定され、前記オーバーラップ区間内に前記切替ポイントが設定される場合、前記基準ポイントから前記第１方向に前記指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、前記切替ポイントとして設定することを特徴とするトランスファフィーダ装置。
マスター位相信号に同期させたトランスファ用個別位相信号に基づくトランスファモーションでワークの搬送運転を行うトランスファフィーダ装置の制御方法であって、
前記トランスファモーションに基づくトランスファバーの軌跡上の基準ポイントからユーザによって指定された指定距離だけ離れた前記軌跡上のポイントを、タイミングスイッチの切替ポイントとして設定する設定ステップと、
前記トランスファバーが前記切替ポイントに達したタイミングで、外部装置にタイミング信号を出力する信号出力ステップとを含むことを特徴とするトランスファフィーダ装置
の制御方法。