JPH01308348A - コイルフィーダの送り制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、コイルフィーダの送り制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来のコイルフィーダの送り制御装置は、第３図に示す
ような構成とされているのが一般的である。

第３図において、３１は送り長さ（Ｌｎ）を設定する送
長設定器３９から出力される送り長さ（Ｌｎ）相当の位
置信号Ｐとコイルフィーダ５の送りモータ６に直結され
たパルスジェネレータ７から構成される装置フィードバ
ック信号Ｐｒとを入力として速度信号Ｓを出力するコン
トローラであり、３３は速度信号Ｓと速度フィードバッ
ク信号Ｓ、を入力として増幅器３５へ駆動信号りを出力
するコントローラである。すなわち、コントローラ３１
を主体とする位置制御系とコントローラ３３を主体とす
る速度制御系とから形成されている。

なお、信号Ｓｆはパルスジェネレータ７と出力の１１ｖ
微分相当、信号Ｐ、は１溜積分相当として求められる。

したがって１．送長設定器３９で所望長さを設定すれば
、コイルフィーダ５はプレス機械に設定長さのコイル材
を供送することができる。

ところで、送りモータ６の速度上昇率すなわち加速度（
Ｖ／ｌ）はコイルフィーダ５の機械的構成から制限され
、また、送りモータ６の回転数すなわち送り速度（Ｖ）
は立上時間、立下時間およびコイル材が実際に位置決め
完了されるまでの遅れ時間（ｔｄ）を見込みプレス機械
側で規制される所定の送り時間（Ｔ）内に駆動制御が完
了できるようにＭ限される。これら送り速度（Ｖ）およ
び加速度（Ｖ／ｌ）は、コントローラ３１の定数をハー
ド的にｒｙＪ整することにより可変調整されていた。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来の送り制御装置は次のような問題点を有して
いた。

すなわち、プレス機械側で要求する送り時間（Ｔ）は、
ＳＰＭ（連続ストローク数・・・スライドが１分間にス
トロークする数）が大きければ短く、小さければ長くな
る。また、スライド昇降や製品搬送等の関係からクラン
ク角度が例えば２７０度〜９０度にある間にコイル材が
送られかつ位置決め完了されるべき要請がある。しかも
、ＳＰＭおよびクランク角度範囲はプレス加工上の生産
性等から原則として任意に切換えられる。

一方、前記の通り、送り速度（Ｖ）と加速度（Ｖ／ｌ）
とはハード的調整により変更されるので専門的知識と熟
練を必要とするのみならず迅速性と定量性を満足するこ
とが相当困難である。

ここに、従来は第２図に１点鎖線で示した如く基準送り
速度（Ｖｍ）を定めて運転している。この基準送り速度
（Ｖｍ）は、はとんどの場合送り制御装置の持つ最大能
力すなわち最高速度（Ｖ　　　）と選定されている。プ
レス機械側で要ａＸ 求する′最小の送り時間（Ｔｌｏ）までにコイルの送り
を完了しなければならないからである。

したがって、従来にあっては、プレス機械側のＳＰＭの
選定変更やクランク角度範囲の切換があり、送り時間が
例えば第３図に示すＴｎｌまで許容されたとしても最高
送り速度（Ｖ□８）で運転されているので、位置決めは
早期（Ｔ・　まで）１ｎ に完了されその余の時間（ｔｊｌ）はいわばロスタイム
として処理され、コイル材の送り制御の観点からは問題
がない、しかし、回転体のベアリングの劣化が早まった
り、コイル材と搬送案内ｍ梢との摩擦抵抗が増大し全体
として設備寿命が短かくなる。また、些細なショック等
によりコイル材の蛇行や屈曲等が生じ生産性が却って低
下するという虞れもあった。

本発明は、上記問題点を解消するもので、その目的は、
プレス側のＳＰＭ等から定まる送り時間ごとに最適な送
り速度を求めることによりコイル材の夾質的送り速度を
下げて安定運転と設備長寿命化を達成できるコイルフィ
ーダの送り制御装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、少なくともコイルの送り長さ（Ｌｎ）を設定
する適長股定器を有する設定部と、基準送り速度（Ｖｍ
）、基準加速度（Ｖｍ／ｔｍ１）、位置決め完了までの
遅れ時間（ｔｄ）、プレス機械側で規制されるＳＰＭお
よび該送長設定器で設定された送り長さ（Ｌｎ）の値を
入力データとしてプレス加工上から規制されるコイル材
の送り開始時点から位置決め完了時点までの当該送り時
間（Ｔｎ）を最長としかつその送り時間（Ｔｎ）内に位
置決めを完了させることのできる最適な送り速度（Ｖ　
ｎ　）を求める演算回路部と、この演算回路部から入力
された送り長さ（Ｌｎ）相当信号と送り速度（Ｖｎ）相
当信号に基づいてコイルフィーダの送りモータを駆動制
御する駆動側′御部とを備えた構成とし、前記目的を達
成するものである。

［作用］ 上記構成の本発明では、設定部でコイルの送り長さ（Ｌ
ｎ）等を設定すれば、演算回路部では設定された送り長
さ（Ｌｎ）やプレス機械側で規制されるＳＰＭ等に基づ
いて最適な送り速度（Ｖｎ）を算出するとともに最適送
り速度相当信号と設定送り長さ相当信号を駆動制御部に
出力する。したがって、最小の速度でコイルを送りなが
ら、当該プレス機械側で規制される時間内に設定送り長
さを送りかつ位置決めすることができる。

［実施例１ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

送り制御装置は、第１図に示す如く、設定部１０と演算
回路部２０と駆動制御部３０とから構成され、演算回路
部２０は設定部１０からの入力データに基づいて最適な
送り速度（Ｖｎ）を求めるとともにこれと送長設定器１
２の設定送り長さ（Ｌｎ）との各相当信号を駆動制御部
３０へ出力する。

以下、各構成要素を分脱する。

設定部１０は、プレス機械１の各加工工程毎に送るコイ
ル材の送り長さ（Ｌｎ）を設定する送長設定器１２とコ
イル材の送り時間範囲を規定するクランク角度を設定す
るためのクランク角度設定器１３と複数の定数設定器１
４．１５．１６を有する。また、プレス機械１のＳＰＭ
は定数設定器により切換るように形成してもよいが、こ
の実施例ではプレス機械１のメインモータ２に直接され
たタコジェネレータ３から自動検出するものとされてい
る。信号種別調整のためにＡ／Ｄ変換器１１が設けられ
ている。

上記定数設定器１４は、制御信号に対する装置全体の時
間遅れすなわち、駆動信号Ｄ（第１図参照）が消失して
からコイル材が位置決め完了されるまでの遅れ時間（ｔ
ｄ）を定数として設定するものである。定数設定器１６
は、コイル材の基準送り速度（Ｖｍ）を駆動制御部３０
でハード的に調整変更した場合にその値を定数として設
定するものである。また、定数設定器１５は、基準状態
における立上時間又立下時間（ｔｍｌ）を設定するもの
で、速度上昇率すなわち加速度（Ｖ　ｍ　／　ｔｍ）゛
を定めるものである。

次に、演算回路部２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、Ｒ
ＡＭ２３およびインターフェース２５１．２６から形成
されている。

この演算回路部２０は、基準送り速度（Ｖｍ）、基準加
速度（■ｍ／ｔｍ１）、位置決め完了までの遅れ時間（
ｔｄ）、プレス機械側で規制されるＳＰＭおよび送り長
さ（Ｌｎ）の値を入力データ（これらは設定部１０から
入力される。）としてプレス加工上から規制されるコイ
ル材の当該送り時間（Ｔｎ）を最長としかつその送り時
間（Ｔｎ）内に位置決めを完了させるこ゛とができる最
適な送り速度（Ｖｎ）を演算により求めるものである。

この実施例では、最適送り速度（Ｖｎ）を以下のような
演算により求めている。

プレス加工上から規制される送り時間を第２図に実線で
示したＴｎとすれば、 Ｔｎ＝　（２・ｔｎ　　）＋ｔｎ２＋ｔｄ　（ＳｅＣ）
・・・・・・・・・・・・・・・　■ である。

ｔｎ　　は、立上（立下）時間（ｓｅｃ）、Ｌｎ２は、
送り速度（Ｖｎ）での定速運転時間（ｓｅｃ）、ｔｄは
、遅れ時間（ｓｅｃ）である。

また、コイル材の送り長さＬｎは式■で求まる。

ＬｎＬ：（２（−Ｖｎ　−ｔ　ｎｌ　）　＋（Ｖｎ　−
ｔ　ｎ２　）　）　（ｓｅｃ）　　・−・　　■但し、
時間ｔｄ内における送り長さを零とする。

ここに、加速度（Ｖ／ｌ）を一定とすると、時間ｔ　ｎ
　１は、 で求まる。

したがって、最適運転時における定速運転時間ｔｎ２は
、式■と■から式■により求まる。

・・・・・・・・・・・・・・・　０ 次に、式■に弐〇と■とを゛代入して、送り長さＬｎを
求め、２次方程式に整理すると弐〇となる。

・・・・・・・・・・・・　■ 故に、 ＋Ｌｎ＝Ｏ・・・・・・・・・・・・　■また、送り時
間Ｔｎは、プレス機械のＳＰＭとクランク角度範囲で規
制されかつＬｎ＞０である。

ここに、クランク角度３６０度のうちコイル材の送りを
許容する範囲を１８０度内と限った場合には、送り時間
Ｔｎは、式■で求まる。

よって、送り時間Ｔｎ終了時迄に、設定された送り長さ
Ｌｎの送りと位置決めとを完了させるための最適な送り
速度Ｖｎは、弐〇と■を調整して弐〇により２次方程式
の根として求まる。

Ｖｎ＝ かかる演算式は、ＲＯＭ２２にプログラムされており、
ＳＰＭ等はＲＡＭ２３に一時的にメモリされる。

次に、駆動制御部３０は、前出第３図に示したと同様な
構成とされ、異なるところは位置信号Ｐｏが送長設定器
１２で設定された送り長さ（Ｌｎ）相当の信号として便
宜的に演算回路部２０を介して入力され、また、送り速
度（Ｖｎ）は演算回路部３０から演算で求めた最適な送
り速度（Ｖｎ）に相当する信号Ｓ。とじて入力される。

その他の点については変りがないので説明を省略する゛
。

次に作用を説明する。

いま、基準送り速度（Ｖｍｌ　）を最高速度（Ｖ　　）
、加速度（Ｖ　ｍ　／　ｔ　ｍ　１）を機械的にａＸ 許容される最大値としてプレス機械のＳＰＭおよびクラ
ンク角度範囲で定まる最短の送り時間（Ｔ　・　）終了
時にコイル材の送りを完了するよ＋１１ｎ うに駆動制御部３０のハードが調整され、第２図に１点
鎖線で示したような送り制御ができるものとする。また
、時間遅れｔｄは一定値とする。

この場合、従来構造では、プレス機械側で許容する送り
時間がＴｎ、Ｔｎｌ　　（第２図参照）であっても時間
Ｔ、内で送り制御が完了し、その余１ｎ の時間ｔオ、ｔ１１はロスタイムとなっている。

つまり、必要以上の高速運転をしている。

ここに、本発明では、設定部１０の送長設定器１２に所
望の送り長さ（Ｌｎ）を設定し、クランク角度設定器１
３には切換えた送り許容角度範囲（例えば１８０度）を
設定する。また、定数設定器１４．１５．１６には、そ
れぞれ駆動制御部３０でｌ１ｍされている基準速度Ｖｍ
（最高速度Ｖ８）に立上・立下時間（ｔｍｌ　）および
遅れ時間ｔｄを設定する。ＳＰＭはタコジェネレータ３
、Ａ／Ｄ変換器１１を介し自動的に検出される。

すると、演算回路部２０のＣＰＵ２１は、前記式〇を解
いて当該運転時の最適な送り速度Ｖｎを求め駆動制御部
３０に信号Ｓ。を出力する。送り長さ（Ｌｎ）相当の位
置信号Ｐ。は送長設定器１２の設定値に基づき出力する
。

この信号ｐ、ｓ、により駆動制御部３０はコイルフィー
ダ５を駆動制御する。

その結果は、第２図に実線で示した如く送り速度Ｖｎは
最高速度ｖｌｌａｘより相当低いものとなり、かつプレ
ス機械側で許容する送り時間Ｔｎ終了時までにコイル材
の位置決めを完了する。

なお、許容された送り時間がＴｎ、の場合に、は第２図
に点線で示す如くさらに低速な送り速度（Ｖｎｌ）で運
転できる。いずれもロスタイムを生じない。

しかして、この実施例によればプレス機械側の条件（Ｓ
ＰＭ、クランク許容角度）で制限される送り時間（Ｔｎ
）内に、送長設定器１２での設定所定の送り長さ（Ｌｎ
）を送りかつ位置決めするためのＩ＆適な送、り速度（
Ｖｎ）を演算により求め、この最適速度（Ｖｎ）で自動
駆動制御する構成とされているので、許容される最小の
送り速度（Ｖｎ）運転を達成でき、その結果、コイルフ
ィーダ５を含むプレス機械１の長寿命化とコイル材の安
定送りが確約される。また、パルスジェネレータ７等の
ベアリングの性能維持、コイル材搬送案内機構との摩擦
抵抗や振動・騒音等を軽減できる。

また、従来と同じく送り長さと切換を要すればクランク
角度許容範囲とを設定すれば、ＳＰＭは自動検出される
ので、過大な手間を煩わせることのない取扱簡単でプレ
ス加工の態様に即応したコイルフィーダ５の運転ができ
る。

なお、以上の実施例では、設定部１０と演算回路部２０
と駆動ｒｒＩＪｔｎ部３０とを区々して構成したが、こ
れらは一体的に構成してもよい。

また、基準送り速度（Ｖｍ）、立上・立下時間（ｔｍｌ
）等は定数設定器１５．１６で手動設定するものとした
が駆動制御部３０のハードから演算回路部２０へ自動設
定できる構成とすることができる。

さらに、基準送り速度（Ｖｍ）は最高速度（ＶＩｌａｘ
）でなくとも、また、加速度（Ｖ　ｍ　／　ｔｍ）を任
意なものとしても実施できる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかの通り、本発明はプレスｔＩｌ械
側で制限される送り時間内または送り時間内終了時にコ
イル材を送ることができる最小的送り速度を演算により
求めその演算速度に切換えて駆動制御する構成であるか
ら、構成部品・プレス機械全体の長寿命化が図れかつ安
定したコイル材の供給を確約できる優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明および従来例との比較をしながら運転モードを説
明するための図および第３図は従来例のブロック図であ
る。 ５・・・コイルフィーダ、６・・・送りモータ、１０・
・・設定部、１２・・・送長設定器、２０・・・演算回
路部、３０・・・駆動制御部。 出願人　アイダエンジニアリング株式会社代理人　　弁
理士　長　島　　悦　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともコイルの送り長さ（Ｌｎ）を設定する
   送長設定器を有する設定部と、 基準送り速度（Ｖｍ）、基準加速度（Ｖｍ／ｔｍ＿１）
   、位置決め完了までの遅れ時間（ｔｄ）、プレス機械側
   で規制されるＳＰＭおよび該送長設定器で設定された送
   り長さ（Ｌｎ）の値を入力データとしてプレス加工上か
   ら規制されるコイル材の送り開始時点から位置決め完了
   時点までの当該送り時間（Ｔｎ）を最長としかつその送
   り時間（Ｔｎ）内に位置決めを完了させることのできる
   最適な送り速度（Ｖｎ）を求める演算回路部と、この演
   算回路部から入力された送り長さ（Ｌｎ）相当信号と送
   り速度（Ｖｎ）相当信号に基づいてコイルフィーダの送
   りモータを駆動制御する駆動制御部とを備えてなるコイ
   ルフィーダの送り制御装置。