JPH0289525A - プレスのフィーダー制御装置 - 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） 本発明はプレスのフィーダー制御装置に関ケる。

（従来の技術〕 従来、プレスのフィーダー制御装置にほぼ械的にクラン
クやカム等を用いて同期をとり、各軸、４なわちフィー
ド軸、クランプ軸、リフト軸を制御するメカニカル−フ
ィーダー制Ｍ装置と、プレスクランク角度をシンクロや
エンコーダ等により検出、フィードバックして各軸の制
御用モータを制御する電子制御によるフィーダー制御２
０装置がある。

メカ二ノ」ルフィーダー制（社）装置はその構成が簡単
であるがあまり複雑な制御は行えず複雑な制ａを行うに
は電子制御によるフィーダー制御装置が用いられている
。

以下、この電子制御を用いた従来のプレスフィーダーに
ついて説明を行う。

第８図にプレスとフィード軸のモーラ１ンダイヤグラム
（ｎ＋ｏｔｉｏｎ　ｄｉａａｒａｉ）を示す。第８図に
おいてＰｎ、Ｐｎ＋１は、ｔｎ及びｔｎ＋１時のプレス
クランク角度を表わす。また、Ｆｎ、Ｆｎ＋１はｔｎ及
びｔｎ＋１時のフィード軸の位置目標値、Ｆｎ’　、　
Ｆｎ’　＋１は、ｔｎ及びｔｎ＋ＩＦ！！ｉのフィード
軸の位置の現在値を表わす。そして、第８図では、時間
ｔの経過とともにプレスの動きに応じて、プレスフィー
ダーのフィード軸が動くように制御される。

この所定の制御内容を示したのが第７図に示すフローで
ある。

以下このフローに添って制御内容を説明する。

ステップ７１で第８図に示される周期丁Ｃごとに設定さ
れる複数の時点のうらのある時点ｔｎでのプレスのクラ
ンク角度Ｐｎをシンクロ等により読み込む。ステップ７
２でこの読み込まれたプレスクランク角度ｐｎに対応し
たフィード軸の目標値Ｆｎを読み込む。次にステップ７
３でフィード軸の現在値Ｆｎ’をシンクロ等を介して読
み込む。

ステップ７４で Ａｎ　＝Ｇｘ　（Ｆｎ　−Ｆｎ　’　）　・・・（１）
に基づき、速度指令情報Ａｎを計等し、この情報へ〇を
フィード軸制御用のモータに加える。これによりフィー
ド軸が制御される。なお、（１）式においてＧは１１＠
率である。

そして、ステップ７４の処理が終わると、ス゛１ツブ７
５へ移行して、ステップ７１からステップ７４において
行われたフィード軸制御の演寥）処理と同様の演篩処理
が、リフト軸、クランプ軸についても行われる。そして
ステップ７５が終了すると、再びステップ７１に移行し
で、ステップ７１から以下同様の処理が周期ＴＣごとに
繰り返され、フィード軸、リフト軸、クランプ軸が制御
される。

ところで第７図のフローのステップ７４の前記（１）式
においてはｔｎ時におけるフィード軸の位置の目標値と
位置の現在値との差（Ｆｎ−Ｆｎ’　）を用いて速度指
令情報へ〇を計界し、出力しているが、目標値はあくま
でもＦｎであるので、現時点Ｐｎに対する目標値である
。しかし、ｔｎ時から周期Ｔｃ後のｔｎ＋１ｖｆ点には
、プレスはＰｎ＋１にいるので、第８図に示されるよう
にフィード軸制御の際に、しｎ時から周期「Ｃ後のｔｎ
→−１時点の目標値Ｆｎ＋１と現在値Ｆｎ’＋１の間に
大きな誤差を生じてしまうという問題があった。勿論こ
の問題はリフト軸、クランプ軸についても同様である。

また、各制御軸の制御上の異常検出として、位置の現在
値と（例えばＦｎ’　＋ｉ）と位置の目標値（たとえば
Ｆｎ＋１）との差が所定の許容値を越えた場合は、プレ
スのフィーダー制御装置を非常停止する様にしているが
上記の理由から＋Ｊｆｉ記所定の許容値を小さくしたく
ても小さくできず、更にプレスや各制御軸の速度を速く
したときにその追従性が悪いという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の如く、従来のプレスのフィーダー制御装置では速
度指令情報の４等に用いられる位置の目標値が現在のプ
レス位置に対する目標値であったため、前記速度指令情
報の計口結宋によって与えられる位置の目標値とこの時
点での位置の現在値との差が大きくなってしまうという
問題点があった。

そこで本発明は、この問題点に鑑みてなされたもので各
制御軸の制御の際に、前記速度指令情報の計算に用いら
れる位置の目標値と位置の現在値との差を小さくしたプ
レスのフィーダー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〕 複数の制御軸を作動して、材ｙ！３＋をプレス加工位置
に移送するプレスのフィーダー制ｔ１１！装置において
、所定の時間ごとにプレスクランク角度を読み込む読み
込み手段と、プレスクランク角度に対応して前記複数の
制御軸についての位置目標値を予め記憶する記憶手段と
、前記読み込み手段により読み込まれた過去の複数のプ
レスクランク角度に基づいてプレスの速度を算出する算
出手段と、この算出手段に上り算出された速度に基づさ
、前記読み込み手段により次にプレスクランク角度を読
み込む時点におりるプレスクランク角度を予ふすする予
測１段と、前記記憶１段から前記予測手段により予測さ
れたプレスクランク角度に対応した前記少数の制御軸に
ついての位置目標値を読み出り−読み出し手段と、この
読み出し手段により読み出された位置目標値に基づき前
記複数の制御軸をそれぞれ制御する制御手段とを貝えた
ことを特徴とげる。

〔作用］ 算出手段により算出されたプレスの速度に基づきプレス
クランク角度が予測でき、このため、この予測されたプ
レスクランク角度に基づいて、このプレスクランク角度
に対応した複数の制御軸についＣの位置の目標値を、こ
の目標値が予め記憶されている記”は手段から読み込む
ことができる。

この読み込み手段により読み込まれた位置の目標値に基
づき現在値と前記複数の制御軸の各々の制御を行う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は＊発明のプレスのフィーダーの制御装置の制御
系の一実施例を示すブロック図である。

第１図においで、この制り０系は中央処理装置（ＣＰＵ
）１、メモリ１３、フィード軸ＡＩ２初部４、クランプ
軸駆動部５、リフト軸駆動部６、プレス（図示せず）の
プレスクランク角度を検出するプレス用シンクロ３、こ
のプレス用シンクロ３の信号をＣＰＵ　１に入力するた
めにデジタル化するΔＤコンバータ２等から構成されて
いる。又、フィード軸駆１ツノ部４はＣＰＵ　１からの
デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ−Ａコンバー
タ７、この出力を入力しへＣモータ９に駆動電力を供給
する勺−ｉＩζアンプ８、このサーボアンプ８に旭える
フィードバック情報となる・回転数をＡＣＣモーフの回
転軸から検出するタコ・ジェネレータ（Ｔ。

Ｇ、）１０、そして、サーボアンプ８、ＡＣモータ９、
タコ・ジェネレータ１０から形成されるＡＣモータ９の
駆動系にさらにフィードバックをかけるために、ＡＣモ
ータ９の回転軸に回転角度検出用の低速ギヤ（図示せず
）を介して取付Ｇ、Ｊられたシンクロ１１とこの回転角
度検出出力を八−〇変換してＣＰＵ　１に入カサ゛るＡ
−Ｄコンパ−タコ２等により構成される。なお、クラン
プ駆動部５とリフト軸駆動部６もフィード軸駆動部４と
同揉にｔＩｔ４成される。

第２図はプレスのフィーダー制御装置のフィータ一部の
模式図Ｃあり、１対の平行なフィードバー１６ａ、１６
ｂで構成されるプレスのフィーダー制６０装置のフィー
ダ一部には１ないし複数のフィンｔ、ｆ　１５が取付け
られている。このフィーダー部はフィード軸駆動部４の
へＣモータ９によって矢印へ方向の往復運動が！ｊえら
れ、またクランプ軸駆動部５のＡＣモータ１８によって
矢印Ｂ方向の往復運動が与えられる。そして、これらの
へ〇モータ９．１８の協働によって矩形往復運動が与え
られる。さらにフィーダ一部にはリフト軸駆動部６のＡ
Ｃモータ１４によって矢印Ｃ方向の昇降運動が与えられ
る。これによって、フィンガ１５でクランプした材料を
第２図ｆｌ））の実線１７て示すように３次元的な位置
関係で変位させることができる。

ここで、実線１７におけるａ−ｆの部分は、第４図のプ
レスのフィーダー１１ｉ制御装置のフィーダー部のモー
ションダイヤグラム（ｍｏｔｉｏｎ　ｄｉａｇｒａｎ＋
）に示されるように動作するものであり、ａは材料をク
ランプするクランプ動作、ｂは材料を持ちとげろ上゛昇
初春、Ｃは持ちｔげた材料を次の加工位置上方へ移送す
るアドバンス動作、ｄは材料を次の加工位置に置く下降
動作、ｅは材料をフィンガから離すアンクランプ初春、
ｆはフィードバー１６ｂを最初の位置へ復帰させるリタ
ーン動作を表わしている。

なお、第２図（ｂ）はフィードバー１６ｂの動作を表わ
したものであるが、フィードバー１６ａちフィードバー
１６ｂと対称的な動作を行う。

さて、第５図にプレスとフィード軸についてのモーショ
ンダイヤグラムを示すが、この図でｔｎ−１，ｔｎ、ｔ
ｎ　＋１はフィード軸に対して所定の演算処理をするた
めのＣＰＵ　１に対する割込時間でＦＣはその周期であ
る。又、Ｐｎ−１゜Ｐｎ、Ｐｎ＋１４まｔｎ−１，ｔｎ
　、ｔｎ　＋ＩＲ（７）プレスクランク角度を表わず、
、Ｆｎ−１，Ｆｎ。

Ｆｎ＋１はｔｎ−１，ｔｎ、ｔｎ　＋１［ｉのフィード
軸のモーシコンダイヤグラム上での目ｅ５ｍ、Ｆｎ’−
１，Ｆｎ’　、Ｆｎ’　＋１はｔｎ−４，ｔｎ。

ｔｎ＋１時のフィード軸の現在値を表わす。

ここで、前記°浪口処理内容を第３図に示ずフローで表
わす。なおこのフローに基づいたプログラムが予めメモ
リ１３に記憶されており、このフローに従ってｃｐｕ　
ｉが動作する。

まず、ステップ３１でｃｐｕｉはｔｎでのプレスクラン
ク角度をプレス用シンクロ３を介して読み込む。この際
、このプレスクランク角度のデータはメモリ１３に占き
込まれる。ステップ３２でＣＰＬｌｌは、 に基づきプレスの平均予想速度を計輝する。ステップ３
２では、ｔｎ時点から逆上ってすでにメモリ１３に磨き
込まれた過去ｍ個のクランク角度データによるそれぞれ
の変化分データの総和を、周期ＴＣｘｍで示す“詩間長
で割り、プレスの平均予想速度を計節する。なお、ｍは
プレスクランク角度の変動を吸収できるだけのｆｆｆ間
長（丁Ｃｘｍ）から決定される。次にステップ３３で、
式（２）で計節した予ＬＱ速度により、ｔｎ時からＴＣ
後であるｔｎ＋１時点での予測されるプレスクランク角
度を計痒し、例えばこの予測プレスクランク角度がｐｎ
　十ｉであれば、フィードφ市の月ａ　ｇＵＦ　ｎ　＋
１を第５図のモーシコンダイヤグラムからＣＰＵ１が読
み込む。この場合、予め第６図のメモリテーブルに示さ
れるように、第４図のモーションダイヤグラムに表わさ
れているプレスクランク角度の情報及びこのプレスクラ
ンク角度に対応するフィード軸のストロークの情報がメ
モリ１３に記憶されているので、ステップ３２で予測さ
れたプレスクランク角度Ｐｎ　＋　１に対応したフィー
ド軸の目標（ＪＦｎ＋１を読み込む。次にステップ３４
でＡＣモータ９の回転軸に回転角度検出用の低速ギヤを
介して取付けられたシンクロ１１により、この回転角度
を検出し、この角度に対応した現在値Ｆｎ′をメモリ１
３のメモリテーブル（図示ｔ！ｆ）から読み込む。ステ
ップ３５′ｃＣＰＵ１は、Ｂｎ　＝ＧＸ　（Ｆｎ　＋１
−Ｆｎ　’　）　・＋３）に基づき速度指令情１１　Ｂ
　ｎを計痒して、この情報ＢｎをＤ−Ａコンバータ７を
介し、フィード軸を制御するＡＣモータ９のサーボアン
プ８に加える。

これにより第５図のモーシコンダイヤグラムに小される
ようにプレスがタウンするとともに、プレスのフィーダ
ー制御装置のフィーダ一部はツー（−ド軸に対して、フ
ィードバー１６ａ、１６ｂがアドバンス動作を行う。な
お、（３）式において、Ｇは増幅率である。ステップ３
５でフィード軸の制御が終了すると、ステップ３６へ移
行してリフト軸、クランプ軸についても＃記ステップ３
３．３４．３５の処理がフィード軸と同碌に行われ、Ｃ
ＰＵ１に対する所定の割り込み時に予測されるプレスク
ランク角度が計口され、リフト軸、クランプ軸における
それぞれの月椋値が第６図に示すメモリテーブルから読
み込まれ、前出の式（３）に基づき、リフト軸、クラン
ク軸の制御が行われる。

そして、リフト軸駆動部６のＡＣモータ１４あるいはク
ランプ軸駆動部５のＡＣモータ１８が駆動され、プレス
のアップ又はダウンに応じて、第４図のモーシコンダイ
ヤグラムに示さ−れるように、リフト軸においてはアッ
プ又はダウン動作を行い、クランプ軸においては加工す
るだめの材斜をフィンガー１５にてクランプ又はアンク
ランプする動作を行う。ステップ３６が終了すると再び
ステップ３１に移行して、以下、順次、ｔｎ＋’）、ｔ
ｎ＋３・・・時点で前記ステップ３１からステップ３６
までの処理を同様に繰り返し行う。なお第３図のフロー
による処理の結果、フィーグ軸、リフ１へ軸、クランプ
軸の動作に関して、プレスクランク角度の値によりそれ
ぞれ、各軸が停止する場合があることは勿論である。

上述のように、第１図、第２図の栴成に基づき、第３図
のフローに従えば、ＣＰＵ　１に対する所定の割り込み
時ごとに、次の周期ＴＣ後のｔＪり込み時にプレス予想
角度が計算できるので、これにより、各軸に対する最適
な目標値を読み込むことができ、この結果、各軸に対応
した各ＡＣモータに与える速度指令情報Ｂは各軸の目標
値と現在値との外を小さくすることができる。このため
、プレスクランク角度に非常に良く追従できる様にプレ
スのフィーダー制御装置のフィーダ一部のフィード軸、
クランプ軸、リフ１〜軸からなる各軸の制御が行える。

（弁明の効果） ［述の如く本発明のプレスフィーダーによれば各軸制御
の際に、各軸の位置の目標値と位置の現在値との差を小
さくでさる。このためプレスクランク角度に非常に良く
追従でき、フィーダー各軸の制御ができる。

更にこの追従性のため、プレスや各軸の速度を速くでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプレスのフィーダー制御１］　装置の
制御系の一実施例を示すブロック図、第２図はプレスの
フィーダー制御ｌ装霜の模式図及びその動作図、第３図
は第１図に係るフロー、第４図はプレスのフィーダー制
御装置のモーションダイ）１グラム、第５図はプレスと
フィード軸についてのモーションダイヤグラム、第６図
はメＵリテーブル、第７図は従来の装置に係るフロー、
第８図はプレスとフィード軸についてのモーラ」ンダイ
ヤグラムである。 １・・・ＣＰＵ、２・・・Ａ−Ｄコンバータ、３・・・
ブレス用シンクロ、４・・・フィードｅｔｔ　ｕ　０部
、５・・−クランプ軸ＭＩＩＪ部、６・・・リフ１−軸
駆初部、７・・・Ｄ−Ａコンバータ、８・・・サーボア
ンプ、９．１４．１８・・・ＡＣモータ、１０・・・タ
コ・ジェネレータ、１１・・・シンクロ、１２・・・Ａ
−Ｄコンバータ、７３・・・メモ’、１．’＋５・・・
フィンガ、１ｆ３ａ、１６ｂ−・・フィードバーである
。 第２図 →フ０レスクランク戸１支 第４図 第５図 第３図 メモリチーフル 第６図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の制御軸を作動して、材料をプレス加工位置に移送
   するプレスのフィーダー制御装置において、 所定の時間ごとにプレスクランク角度を読み込む読み込
   み手段と、 プレスクランク角度に対応して前記複数の制御軸につい
   ての位置目標値を予め記憶する記憶手段と、 前記読み込み手段により読み込まれた過去の複数のプレ
   スクランク角度に基づいてプレスの速度を算出する算出
   手段と、 この算出手段により算出された速度に基づき、前記読み
   込み手段により次にプレスクランク角度を読み込む時点
   におけるプレスクランク角度を予測する予測手段と、 前記記憶手段から前記予測手段により予測されたプレス
   クランク角度に対応した前記複数の制御軸についての位
   置目標値を読み出す読み出し手段と、 この読み出し手段により読み出された位置目標値に基づ
   き前記複数の制御軸をそれぞれ制御する制御手段 とを具えたプレスのフィーダー制御装置。