JPS6336941A - タ−ンオ−バ装置の位置決め制御方法 - Google Patents
タ−ンオ−バ装置の位置決め制御方法Info
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- JPS6336941A JPS6336941A JP17815886A JP17815886A JPS6336941A JP S6336941 A JPS6336941 A JP S6336941A JP 17815886 A JP17815886 A JP 17815886A JP 17815886 A JP17815886 A JP 17815886A JP S6336941 A JPS6336941 A JP S6336941A
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- 230000007306 turnover Effects 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
- B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
- B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
- B21D43/055—Devices comprising a pair of longitudinally and laterally movable parallel transfer bars
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
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。
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〕
本発明はダブルアクションプレスと３次元トランスファ
プレスとの間に配設されるターンオーバ装置の位置決め
制御方法に関する。
プレスとの間に配設されるターンオーバ装置の位置決め
制御方法に関する。
従来のこの種のターンオーバ装置として、２本のターン
アームを２台のサーボモータを用いて駆動し、２本のタ
ーンアームを反転させるようにしたものがある。
アームを２台のサーボモータを用いて駆動し、２本のタ
ーンアームを反転させるようにしたものがある。
第１図はかかるターンオーバ装置の概略構成図である。
この装置は、２本のターンアームｌａ。
１ｂ、減速ギア２ａ、２ｂ、２台ノサーホモータ３ａ、
３ｂｓ電流制御パワーアンプ４ａ、４ｂ。
３ｂｓ電流制御パワーアンプ４ａ、４ｂ。
パルスジェネレータ５ａ、５ｂおよびコントローラ６か
ら構成されている。同図からも明らかなように、２本の
ターンアームｌａ、ｌｂはそれぞれ独立の駆動制御系を
有している。
ら構成されている。同図からも明らかなように、２本の
ターンアームｌａ、ｌｂはそれぞれ独立の駆動制御系を
有している。
かかるターンアームｌａ、ｌｂは協調動作を行なう必要
があるため、２台のサーボモータ３ａ。
があるため、２台のサーボモータ３ａ。
３ｂｊこよるターンアームｌａ、ｌｂの位置決め制御が
行なわれる。
行なわれる。
第３図は従来の位置決めサーボ系を示すブロック線図で
、メジャーループとして位置フィードバック、マイナー
ループとして速度フィードバックをもち、ターンアーム
の現在位置ｑが目標位置ｑｒと一致するように位置決め
制御が行なわれている。
、メジャーループとして位置フィードバック、マイナー
ループとして速度フィードバックをもち、ターンアーム
の現在位置ｑが目標位置ｑｒと一致するように位置決め
制御が行なわれている。
ダブルアクションプレスによってカロエされるワークは
、使用する金型によって積々変化し、形状によってはモ
ータ軸換算慣性モーメントはかなり変動する。又、ワー
クは薄板なので、反転時に空気抵抗を受ける。さらに、
加工ワークの重量が太き（なるにつれて重力バイアスも
大きくなる。
、使用する金型によって積々変化し、形状によってはモ
ータ軸換算慣性モーメントはかなり変動する。又、ワー
クは薄板なので、反転時に空気抵抗を受ける。さらに、
加工ワークの重量が太き（なるにつれて重力バイアスも
大きくなる。
現状は、モータ回転速度を減速する減速ギアの減速比を
大きくとり、あるいはに、、Ｋｖをできるだけ大きくと
ることによりループゲインを大きくとり、上記外乱等に
よるトルク変動を／Ｊ％さく押えているが、減速比を大
きくとれば、それだけ剛性は失なわれることになり位置
決め精度は減殺され、又ループゲインも振動等が発生す
るため無制限に大きくとることはできない。
大きくとり、あるいはに、、Ｋｖをできるだけ大きくと
ることによりループゲインを大きくとり、上記外乱等に
よるトルク変動を／Ｊ％さく押えているが、減速比を大
きくとれば、それだけ剛性は失なわれることになり位置
決め精度は減殺され、又ループゲインも振動等が発生す
るため無制限に大きくとることはできない。
したがって、従来のターンオーバ装置の位置決め制御系
は、外乱、パラメータの変動に対して系を安定番こ維持
できるマージンの小さな一換言すれば、ロバストのない
−サーボ系となっており、例えば第４図に示すようなラ
ンプ指令（一点鎖線）に対してターンアームは実線のよ
うに動作し、ドループが生じる。
は、外乱、パラメータの変動に対して系を安定番こ維持
できるマージンの小さな一換言すれば、ロバストのない
−サーボ系となっており、例えば第４図に示すようなラ
ンプ指令（一点鎖線）に対してターンアームは実線のよ
うに動作し、ドループが生じる。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明によ
れば、ダブルアクションプレスと３次元トランスファブ
レスとの間に配設され、前記ダブルアクションプレスに
よって加工された加工ワークを、ターンアーム駆動用の
サーボモータを用いて反転させて前記３次元トランスフ
ァプレスに搬送するターンオーバ装置において、前記タ
ーンアーム及び加工ワークのモータ軸換算慣性モーメン
ト、ワーク反転位置および速度に関連する遠心力、コリ
オリカ等の非線型力、ワーク反転速度に比例する空気抵
抗、粘性力等の力、及びワーク反転位置に関連する重力
バイアスを予め計算しておき、前記ターンアームの目標
位置指令を与える際に、その目標位置と現在位置との偏
差をとり、この偏差に速度フィードフォワード及び加速
度フィードフォワードを施すとともに、前記各計算値を
重畳することにより指令トルクを求め、この指令トルク
を発生するように前記サーボモータを制御することを特
徴としている。
れば、ダブルアクションプレスと３次元トランスファブ
レスとの間に配設され、前記ダブルアクションプレスに
よって加工された加工ワークを、ターンアーム駆動用の
サーボモータを用いて反転させて前記３次元トランスフ
ァプレスに搬送するターンオーバ装置において、前記タ
ーンアーム及び加工ワークのモータ軸換算慣性モーメン
ト、ワーク反転位置および速度に関連する遠心力、コリ
オリカ等の非線型力、ワーク反転速度に比例する空気抵
抗、粘性力等の力、及びワーク反転位置に関連する重力
バイアスを予め計算しておき、前記ターンアームの目標
位置指令を与える際に、その目標位置と現在位置との偏
差をとり、この偏差に速度フィードフォワード及び加速
度フィードフォワードを施すとともに、前記各計算値を
重畳することにより指令トルクを求め、この指令トルク
を発生するように前記サーボモータを制御することを特
徴としている。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
第２図は本発明に係るターンオーバ装置の位置決め制御
系のブロック線図である。なお、本発明が適用されるタ
ーンオーバ装置は第１図に示したものと同等のものであ
るため、ここではその説明は省略し、第２図において、
ターンアーム１の目標位置ｑ、を示す信号は加算点１０
に加えられ、ここで夕・−ンアーム１の現在位置ｑを示
す信号との偏差がとられる。この偏差（ｑｒＱ）はケイ
ンＫｅで増幅され加算点１１に加えられる。
系のブロック線図である。なお、本発明が適用されるタ
ーンオーバ装置は第１図に示したものと同等のものであ
るため、ここではその説明は省略し、第２図において、
ターンアーム１の目標位置ｑ、を示す信号は加算点１０
に加えられ、ここで夕・−ンアーム１の現在位置ｑを示
す信号との偏差がとられる。この偏差（ｑｒＱ）はケイ
ンＫｅで増幅され加算点１１に加えられる。
加算点１１の他の入力には、目標位置Ｑｒの１階微分値
である４ｒにゲインＫｖを乗算した値（Ｋｖ−ｑｒ）が
加えられており、加算点１１はこの２人力を加算して加
算点１２に出力する。
である４ｒにゲインＫｖを乗算した値（Ｋｖ−ｑｒ）が
加えられており、加算点１１はこの２人力を加算して加
算点１２に出力する。
加算点１２の他の正入力には、目標位置Ｑｒの２階微分
値である（ｌｒを示す信号が加えられ、加算点１２の他
の負入力にはターンアーム１の実速度４にゲインＬ（ｖ
を乗算した値（Ｋｖ −ｑ ）が加えられており、加算
点１２はこれらの３人力を加減算する。この加算点１２
の出力は、ターンアーム１及び加工ワークのモータ軸換
算慣性モーメントＩｅに対称したゲインで増幅されて加
算点１３に加えられる。
値である（ｌｒを示す信号が加えられ、加算点１２の他
の負入力にはターンアーム１の実速度４にゲインＬ（ｖ
を乗算した値（Ｋｖ −ｑ ）が加えられており、加算
点１２はこれらの３人力を加減算する。この加算点１２
の出力は、ターンアーム１及び加工ワークのモータ軸換
算慣性モーメントＩｅに対称したゲインで増幅されて加
算点１３に加えられる。
加算点１３の他の入力番こは、遠心力やコリオリカ等の
非線型力ｆ（Ｑｌ’ｌ）、ワーク反転速度ｑに比例する
空気抵抗や粘性力等の力Ｖ−ｑ、及び重力バイアスｇ
（ｑ）を示す信号が加えられており、加算点１３はこれ
らの入力を加算し、この加算値の示す指令トルクτでタ
ーンアーム１を制御するようにしている。
非線型力ｆ（Ｑｌ’ｌ）、ワーク反転速度ｑに比例する
空気抵抗や粘性力等の力Ｖ−ｑ、及び重力バイアスｇ
（ｑ）を示す信号が加えられており、加算点１３はこれ
らの入力を加算し、この加算値の示す指令トルクτでタ
ーンアーム１を制御するようにしている。
すなわち、上記制御系では、メジャーループとして位置
フィードバック、マイナーループとして速度フィードバ
ックをもち、また、速度および加減速の影ｌｉｉを相殺
するために速度フィードフォワードおよび加速度フィー
ドフォワードを施し、更に外乱項として位置付けられて
いる非線型力ｆ（（１，ｑ ）、ワーク反転速度に比例
する力ｖ−４および重力バイアスｇ（ｑ）を補償してい
る。
フィードバック、マイナーループとして速度フィードバ
ックをもち、また、速度および加減速の影ｌｉｉを相殺
するために速度フィードフォワードおよび加速度フィー
ドフォワードを施し、更に外乱項として位置付けられて
いる非線型力ｆ（（１，ｑ ）、ワーク反転速度に比例
する力ｖ−４および重力バイアスｇ（ｑ）を補償してい
る。
なお、ターンアームの軌跡は全て決定されているので、
ターンアーム１及び加工ワークの形状から力学モデルを
作成することにより、予め’（ｑ＋ｑ ） ＋ ｇ （
ｑ）の時系列データ及び■は計算できる。もちろん、こ
のデータの精度はターンアーム１及び加工ワークの形状
の力学モデルの精度に依存する。
ターンアーム１及び加工ワークの形状から力学モデルを
作成することにより、予め’（ｑ＋ｑ ） ＋ ｇ （
ｑ）の時系列データ及び■は計算できる。もちろん、こ
のデータの精度はターンアーム１及び加工ワークの形状
の力学モデルの精度に依存する。
次に、ゲインＫｖ、Ｋｅの好ましい値の求め方について
説明する。
説明する。
上記のような制御系を構成すると、指令トルクτは、次
式、 τ＝Ｉｅ （ｑｒ＋Ｋｖ （（ｌｒ−Ｑ ）＋Ｋｅ （
（ｌｒ−（１） ）＋ｆ（ｑ、ｑ）＋Ｖｑ＋ｇ（ｑ）
・・・・（１）で表わすことができる。
式、 τ＝Ｉｅ （ｑｒ＋Ｋｖ （（ｌｒ−Ｑ ）＋Ｋｅ （
（ｌｒ−（１） ）＋ｆ（ｑ、ｑ）＋Ｖｑ＋ｇ（ｑ）
・・・・（１）で表わすことができる。
一方、−数的にターンアームのダイナミクスは次式、
Ｉｅｑ＋ｆ（ｑ、ｑ）＋Ｖｑ＋ｇ（ｑ）＝τ ・・・・
（２）のように表現できる。
（２）のように表現できる。
上記第（１）式と第（２式とからτを消去し、整理する
と、 Ｉｅ（（ｑｒ−ｑ）＋ Ｋｙ（ｑｒ−ｑ）＋Ｋｅ（ｑｒ
−ｑ））＝０・・・・（■ となる。ここで、ｅ＝ｑｒ−ｑとすると、上記第（３）
式は、 Ｉｅ（ｅ十Ｋｖｅ＋Ｋｅｅ）；０ 、”、 ｅ−）−Ｋｖｅ ＋Ｋｅｅ ＝ ０
” （４）（”、” ＩｅＮＯ） となる。
と、 Ｉｅ（（ｑｒ−ｑ）＋ Ｋｙ（ｑｒ−ｑ）＋Ｋｅ（ｑｒ
−ｑ））＝０・・・・（■ となる。ここで、ｅ＝ｑｒ−ｑとすると、上記第（３）
式は、 Ｉｅ（ｅ十Ｋｖｅ＋Ｋｅｅ）；０ 、”、 ｅ−）−Ｋｖｅ ＋Ｋｅｅ ＝ ０
” （４）（”、” ＩｅＮＯ） となる。
したがッテ、上記（４）式にＲｏｕｔｈ−Ｈｕｒｗｉ
ｔｚの安定判別式を適用してＫｙ、 Ｋｅについて条件
を求めれば、Ｋｖ 、 Ｋｅが決定できる。
ｔｚの安定判別式を適用してＫｙ、 Ｋｅについて条件
を求めれば、Ｋｖ 、 Ｋｅが決定できる。
次に、第Ｕ）式を用いて具体的に指令トルクを演算する
コントローラ６（第１図）の動作について説明する。
コントローラ６（第１図）の動作について説明する。
まず、時々刻々のターンアーム１の目標位置ｑｒおよび
これに基づいて算出できる（ｌｒ、（ｌｒを予めプログ
ラムしておき、これらを時々刻々読み出す。
これに基づいて算出できる（ｌｒ、（ｌｒを予めプログ
ラムしておき、これらを時々刻々読み出す。
一方、固定定数Ｋｖ、Ｋｅ、Ｖ、Ｉｅおよび可変定数ｆ
（ｑ、２）、ｇ（ｑ）は前述したように予めオフライン
で計算し、ＲＯＭテーブル等に記憶させておき、指令ト
ルクを算出する際に適宜読み出す。なお、ｑ、ｑはパル
スジェネレータ５ａ 、５ｂから加えられるパルス信号
から求めることができる。
（ｑ、２）、ｇ（ｑ）は前述したように予めオフライン
で計算し、ＲＯＭテーブル等に記憶させておき、指令ト
ルクを算出する際に適宜読み出す。なお、ｑ、ｑはパル
スジェネレータ５ａ 、５ｂから加えられるパルス信号
から求めることができる。
このようにして読み出される各種データから前記第■式
に基づいて指令トルクを算出する。この指令トルクを示
す信号をＤ／Ａ変換して′４流制御パワーアンプ４ａ、
４ｂにガロえ、ここでパっ一了ンプ４ａ、４ｂが指令ト
ルクを発生するように増幅してサーボモータ３ａ、３ｂ
に出力する。
に基づいて指令トルクを算出する。この指令トルクを示
す信号をＤ／Ａ変換して′４流制御パワーアンプ４ａ、
４ｂにガロえ、ここでパっ一了ンプ４ａ、４ｂが指令ト
ルクを発生するように増幅してサーボモータ３ａ、３ｂ
に出力する。
もちろん、２台のサーボモータは独立に運転されるが、
ロバストが改善されているので精度の高い同期制御が成
就される。
ロバストが改善されているので精度の高い同期制御が成
就される。
以上説明したように本発明によれは、ワーク形状、重量
の変化、諸外乱に対しても精度よくターンアームの位置
決め制御ができる。特に、２本のターンアームを独立に
制御する際に同期制御が可能になるという効果を奏する
。
の変化、諸外乱に対しても精度よくターンアームの位置
決め制御ができる。特に、２本のターンアームを独立に
制御する際に同期制御が可能になるという効果を奏する
。
第１図は本発明が適用されるターンオーバ装置の概略構
成図、第２図は本発明に係るターンオーバ装置の位置決
め制御系のブロック線図、第３図は従来のターンオーバ
装置の位置決め制御系のブロック線図、第４図は従来の
位置決め制御系による位置決め′ｎｔ度を示すために用
いた図である。 １−ＩＩ 、 ｌ ｂ・＝ター：ｙＴ−ム、’ｌ ａ
、 ２ ｂ、−、減速ギア、３ａ、３ｂ−・・サーボモ
ータ、４ａ、４ｂ−・−電流制御パワーアンプ、５ａ、
５ｂ・・・パルスジェネレータ、６・・−コントローラ
。 第１図
成図、第２図は本発明に係るターンオーバ装置の位置決
め制御系のブロック線図、第３図は従来のターンオーバ
装置の位置決め制御系のブロック線図、第４図は従来の
位置決め制御系による位置決め′ｎｔ度を示すために用
いた図である。 １−ＩＩ 、 ｌ ｂ・＝ター：ｙＴ−ム、’ｌ ａ
、 ２ ｂ、−、減速ギア、３ａ、３ｂ−・・サーボモ
ータ、４ａ、４ｂ−・−電流制御パワーアンプ、５ａ、
５ｂ・・・パルスジェネレータ、６・・−コントローラ
。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ダブルアクションプレスと３次元トランスファプレスと
の間に配設され、前記ダブルアクションプレスによって
加工された加工ワークを、ターンアーム駆動用のサーボ
モータを用いて反転させて前記３次元トランスファプレ
スに搬送するターンオーバ装置において、 前記ターンアーム及び加工ワークのモータ軸換算慣性モ
ーメント、ワーク反転位置および速度に関連する遠心力
、コリオリカ等の非線型力、ワーク反転速度に比例する
空気抵抗、粘性力等の力、及びワーク反転位置に関連す
る重力バイアスを予め計算しておき、前記ターンアーム
の目標位置指令を与える際に、その目標位置と現在位置
との偏差をとり、この偏差に速度フィードフォワード及
び加速度フィードフォワードを施すとともに、前記各計
算値を重畳することにより指令トルクを求め、この指令
トルクを発生するように前記サーボモータを制御するこ
とを特徴とするターンオーバ装置の位置決め制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17815886A JPH0724886B2 (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | タ−ンオ−バ装置の位置決め制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17815886A JPH0724886B2 (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | タ−ンオ−バ装置の位置決め制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6336941A true JPS6336941A (ja) | 1988-02-17 |
| JPH0724886B2 JPH0724886B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=16043644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17815886A Expired - Lifetime JPH0724886B2 (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | タ−ンオ−バ装置の位置決め制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724886B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01214908A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 位置決め制御方法 |
| JPH0232733A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-02 | Seiko Instr Inc | 磁気軸受の制御装置 |
| JPH0315911A (ja) * | 1989-03-20 | 1991-01-24 | Fanuc Ltd | サーボモータのフィードフォワード制御方法 |
| JPH0433731A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-05 | Komatsu Ltd | ワークフィーダ制御方法 |
| JPH0561552A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Hitachi Zosen Corp | サーボモータのフイードフオワード制御方式 |
| JP2009201169A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-09-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | サーボ制御装置 |
-
1986
- 1986-07-29 JP JP17815886A patent/JPH0724886B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01214908A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 位置決め制御方法 |
| JPH0232733A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-02 | Seiko Instr Inc | 磁気軸受の制御装置 |
| JPH0315911A (ja) * | 1989-03-20 | 1991-01-24 | Fanuc Ltd | サーボモータのフィードフォワード制御方法 |
| JPH0433731A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-05 | Komatsu Ltd | ワークフィーダ制御方法 |
| JPH0561552A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Hitachi Zosen Corp | サーボモータのフイードフオワード制御方式 |
| JP2009201169A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-09-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | サーボ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724886B2 (ja) | 1995-03-22 |
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