JPH02104434A - 加工機の自動制御装置 - 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〕 本発明は、タイヤホイール等を回転塑性加工するための
回転成形機（スピニング機）の自動制御装置に関する。

〔従来の技術］ タイヤホイール等を回転塑性加工するスピニング機とし
て、例えば、実開昭６２−７７６２０号公報に記載のも
のが公知である。このスピニング機は、第３図に示す如
く、主軸２０とテールストック２１間に金型２２．２３
を介してワーク２４を支持し、主軸２０を駆動装置２５
で回転させつつ、ローラヘッド２６に取付けられたロー
ラ２７をワーク２４の外周面に押し付け、ローラヘッド
２６を垂直シリンダ２８により上下方向に移動させ、か
つ、同時にローラ２６を水平シリンダ２９により水平方
向に移動させて、ワーク２４をスピニング加工するもの
である。

そして、前記ローラ２７の移動は、第４図に示す自動制
御装置３０によって制御されていた。

即ち、スピニング機においては、以下の２つの工程によ
り加工が行なわれる。

（イ）　ローラ２７をＸ方向（ワーク２４の回転軸に直
交する方向）に前進させ、ワーク２４に押し込んでいく
工程（以下、「押込み工程」と言う）。

（ロ）　ローラ２７をＸ方向（ワーク２４の回転軸に平
行な方向）に移動させつつ、Ｘ方向については予め与え
られた軌跡に応じて前進／後退を行なう工程（以下、「
倣い工程」と言う）。

前記倣い工程において、ローラ２７がＸ方向に移動し、
設定位置に達すれば、ローラ２７をＸ方向に後退させ、
次の押込み位置に向って再びＸ方向に移動する。そして
、前記押込み工程と倣い工程を反復することにより、ワ
ーク２４の成形が行なわれる。

前記各工程において、Ｘ方向の前進移動には大力量を要
し、また倣い制御が必要であるため、水平シリンダ２９
はサーボ弁３１により制御されている。

他方、Ｘ方向については定速移動が主であるため垂直シ
リンダ２８は、流量制御電磁弁３２によって制御されて
いる。

そして、前記サーボ弁３１を制御するサーボアンプ３３
は、目標値３４とフィードバック量３５とを比較して、
その偏差値を入力信号３６として増ｒｌｌＬで、所定の
出力信号３７を前記サーボ弁３１に出力する。

前記サーボアンプ３３における増中度、すなわちゲイン
設定ｇは、加工精度に影響を与えるため、最適値に設定
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来のスピニング機においては、押込み工程と倣い
工程の異なる工程を有し、押込み工程においては、オー
パージニートが起きるとワークや金型に１員傷を与える
おそれがあるので、たとえ応答が遅くなろうとサーボゲ
インを小さくする必要がある。他方、倣い工程において
は、与えられた軌跡を精度よく高速で倣わなければなら
ないため、サーボゲインを大きくする必要がある。

しかし、前記従来のサーボアンプでは、そのゲイン設定
が一つしかなかったため、該ゲイン設定を、異なる工程
の両方ともに満足する中間的な値にするか、又は、各工
程毎に、ゲイン設定をし直すかしなければならず、ゲイ
ンの調整が極めて困難であった。

ところで、サーボゲインをその工程に適合するように自
動制御することは簡単なように思えるが、実際は、現代
制御輪に立脚した動的制御を行なわねばならず、ゲイン
を制御することは実際問題、非常に困難であった。

従って、加工機の自動制御装置において、そのサーボゲ
インを最適値に制御するものは、未だ実現していない。

そこで、本発明は、（イ）、（ロ）等の各状態に応じて
、自動的にゲインの選択を行ない、それぞれの工程に合
った機械動作特性を得ることができる加工機の自動制御
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた
。即ち、本発明の特徴とする処は、加工機の自動制御装
置に、並列に設けられた複数のゲイン設定手段と、該設
定手段の１つを択一的に選択するスイッチ手段とを具備
した点にある。

〔作　用〕

本発明によれば、複数のゲイン設定手段に、それぞれの
ゲインが設定される。そして、操作部の状態に応じてシ
ーケンサ等により自動的にスイッチ手段が選択され、最
適のゲイン設定手段を選択する。この選択により、最適
条件で操作部を操作することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図に示すものは、スピニング機に使用する自動制御
装置のサーボアンプ１である。このスピニング機自体は
、第３図に示した従来のものと同しであるので、同一部
材には同一符号を用いて、その説明は第３図のものを援
用する。

前記サーボアンプ１には、２つのゲイン設定手段２．３
が並列的に設けられている。そして、これらのゲイン設
定手段２．３を択一的に選択するスイッチ手段４が設け
られている。このスイッチ手段４はアナログスイッチで
ある。

前記第１のゲイン設定手段２は、第２のゲイン設定手段
３よりも、サーボゲインが小さくされている。そして、
第１のゲイン設定手段２のサーボゲインｇ１は、前記押
込み工程に最適の値とされており、第２のゲイン設定手
段３のサーボゲインｇ２は、倣い工程に最適の値とされ
ている。

尚、各ゲイン設定手段２．３は、そのゲインをボリュー
ムにより個別に設定することができる可変ゲイン設定器
である。従って、ワーク２４の状態に合わせて、各ゲイ
ンを個別に設定できる。

第２図に示すものは、前記サーボアンプ１を用いたスピ
ニング機のローラ制御方法であり、スピニングスタート
により、ローラヘッド２６の位置が判別され、所定の押
込み位置でｆ（い場合は、垂直シリンダ２８によってロ
ーラヘッド２６がｙ方向に位置調整される。

ローラヘッド２６が所定の押込み位置シこ達Ｊ−ると、
押込み工程が開始される。この時、スイッチ手段４によ
り、第１のゲイン設定手段２が選択され、ザーホアンプ
１のゲインはｌＫ、となる。

そして、水平シリンダ２９によりロー　ラ２７はワーク
２４に押し付けられ、所定深さまで押込まれたか制定さ
れる。

ローラ２７が軌跡データに到達すると倣い工程が開始さ
れる。、二の時、ス１′・・千手段１により第２のゲイ
ン設定手段３が選択され、１ナーボアンプ１のＩＴ“イ
ンは！；２（、こな！、。

そして、このサーボゲインと２のもとで倣い加工が行な
われ、スピニング終了点に到達すると、ローラ２７は後
退し、Ｉ最初の工程Ｃに戻る。以上、この工程を繰返Ｕ
７て、１−　タ２４をスビニご・ゲ加工する。

以上のように、押込み工程において小さなゲインｇ＋を
用い、倣い工程でおおきなゲインｇ２を用いる理由は、
次の通りである。即ち、ゲインが高い場合は応答速度が
速くなるが、振動的となり、オーバーシュートが大きく
なる。

従って、押込み工程でゲインを高くすると、オーバーシ
ュートが大きくなりやすく、余計に押し込んでしまう結
果として金型を損傷する等の欠点が生じる。従って、こ
の押込み工程ではゲインを小さくする方が良い製品を得
ることができる。

他方、倣い工程では、指令値が大きく変動ｒることが無
い上（このため、オーバーシュートの絶対値量は小さい
）、高速性が要求されるため、ゲインを大きくした方が
、製作工程上利点が多い。

もし、ゲインを小さくすると、オーバーシュートは少な
くなるが、応答性が劣るため、高速で東向シリンダを動
かすことができなくなる。

尚、前記実施例は、スピニング機を対象としたため、ゲ
イン設定手段を２つとしたが、他の自動制御の場合は、
ゲイン設定手段は２つ以」二とされる場合がある。また
、サーボ機構はシリンダに限られるものではなく、サー
ボモータ等のいかなる手段であってもよい。

〔発明の効果〕 本発明によれば、制御対象の状態に応じて、そのサーボ
ゲインを簡単に変更できるので、最適制御ができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す加工機の自動制御装置の
構成図、第２図はスピニング機の加工工程を示すフロー
チャート、第３図はスピニング機を示す一部断面正面図
、第４図は従来の自動制御装置を示す構成図である。 １・・・サーボアンプ、２，３・・・ゲイン設定手段、
４・・・スイッチ手段。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所第２３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工機の自動制御装置に、並列に設けられた複数
   のゲイン設定手段と、該設定手段の１つを択一的に選択
   するスイッチ手段とを具備したことを特徴とする加工機
   の自動制御装置。