KR0167825B1 - 트랜스퍼 반송장치의 비상퇴피장치 - Google Patents

트랜스퍼 반송장치의 비상퇴피장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면 서보계의 이상에 의해 프레스 본체 및 반송장치에 비상정지가 걸렸을 경우에, 양자가 간섭하는 것을 미연에 방지함과 아울러 트랜스퍼바(6a)를 구동하는 구동기구의 구동원에 유도형 서보 모우터(7)를 사용한 트랜스퍼 반송장치에 있어서, 상기한 서보 모우터(7)를 제어하는 서보 제어계의 이상을 검출해서 프레스 본체(20) 및 서보 모우터(7)를 비상 정지시키는 수단과, 프레스 본체(20)의 크랭크 각을 검출해서, 프레스 본체(20)와 반송장치(6)가 간섭하는 영역을 판정하는 수단과, 간섭영역에서 비상 정지가 걸렸을 경우에, 상기한 서보 모우터(7)에 교류전류를 인가하여, 프레스 본체(20)와 간섭하지 않는 위치까지 반송 장치(6)를 구동하는 수단을 구비함으로써, 서보계의 고장 등에 의해 비상 정지가 걸려도, 프레스 본체(20)와 반송장치(6)가 간섭하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

트랜스퍼 반송장치의 비상퇴피장치
제1도는 종래의 서보 모우터 구동식 트랜스퍼 반송장치의 서보 제어계를 표시하는 블록도이다.
제2도는 본 발명의 일실시예가 되는 서보 모우터 구동식 트랜스퍼 반송장치가 설치된 트랜스퍼 프레스의 설명도이다.
제3도는 본 발명의 일실시예가 되는 서보 모우터 구동식 트랜스퍼 반송장치의 서보 제어계를 나타내는 블록도이다.
제4도는 프레스의 크랭크 각과 반송장치의 동작관계를 나타내는 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수치제어기 4 : 브레이크 전원
6 : 반송(搬送)장치 7 : 서보 모우터
11 : 프로그래머블 콘트롤러 14 : 선택기
17 : 디지탈 로터리캠 18 : 프레스 인코더
20 : 프레스 본체
본 발명은, 트랜스퍼 프레스에 설치된 트랜스퍼 반송장치의 비상퇴피장치에 관한 것이다.
종래의 트랜스퍼 프레스에 설치된 트랜스퍼 반송장치(이하, 간단히 반송장치라 한다)에는, 프레스 본체로부터 구동력을 얻어 트랜스퍼 바를 2차원 또는 3차원 방향으로 구동하는 캠 구동방식과, 프레스 본체와 동기회전하는 서보 모우터에 의해 트랜스퍼바를 2차원 또는 3차원방향으로 구동하는 서보 모우터 구동방식이 알려져 있으며, 근래에는 반송 스트로크나 리프트 스트로크 등을 임의로 변경할 수 있는 서보 모우터 구동방식이 보급되고 있다.
또, 서보 모우터 구동반식의 반송장치에서는, 서보계에 이상이 발생하여 폭주했을 경우, 트랜스퍼 반송장치나 트랜스퍼바에 설치된 파지(把持)장치 등의 부착물이 슬라이드나 금형 등과 간섭하기 전에 비상 정지시키거나, 퇴피시킬 필요가 있으며, 부착물과 금형이나 프레스 본체 등의 간섭을 방지하는 장치로는, 예를 들면 특개평 1-313117호 공보나, 특개평 3-60824호 공보, 특개평 5-131231호 공보, 실개평 4-83431호 공보 등에 제안되어 있다.
그러나 이들 공보의 장치는 모두가 서보계를 사용해서 퇴피수단을 구동제어하는 구성이기 때문에, 서보계에 고장이 발생했을 경우, 간섭을 피할 수 없는 단점이 있다.
한편 제1도는 서보 모우터 구동방식을 채용한 반송장치의 종래의 서보제어계(1축만 기재)를 나타낸 것으로, 이하에서 본 제어계를 설명하면, 도면에서 부호1은 프레스에 동기해서 반송장치(6)의 위치제어를 하기 위한 콘트롤러이다. 프레스의 위치 정보는 크랭크 각도를 검출하는 프레스 인코더(12)로부터 검출하고, 그 위치로 부터, 반송장치(6)가 있어야 할 위치로 이동시키는 제어를 실시하도록 되어 있다.
부호2는 반송장치(6)의 모우터를 구동하는 서보 앰프이며 모우터 전류를 제어하고 있다.
부호3은 서보 앰프용 전원으로, 서보 앰프(2)에 직류를 공급하고 있다.
부호4는 서보 앰프(7)를 비상 정지시키기 위한 직류전원으로, 이상시에는 여기에서 서보 모우터(7)로 직류전류가 공급된다.
부호5는 서보 앰프(2)의 이상 또는, 수치제어기 이상의 요인으로 교체되는 하드 로직으로 구성된 선택기로, 통상은 서보 앰프(2)의 출력이 선택되어 있고, 이상 시에는 브레이크 전원(4)이 선택되어, 서보 모우터(7)로 직류가 인가되어 브레이크가 걸리도록 되어 있다.
부호7은 반송장치(6)가 있는 1축을 구동하는 서보 모우터로, 유도형 서보 모우터가 사용되고 있다.
부호8은 모우터 속도를 검출하는 센서이며, 서보 앰프(2)에 피이드백 되어 있다.
부호9는 위치 가산형 각도검출기로, 모우터 위치를 수치제어기(1)로 피이드 백되어 있다.
부호10은 프로그래머블 콘트롤러의 1/0모듈로, 반송장치(6)의 작동설정을 하거나, 수치제어기(1), 서보 앰프(2)의 상태를 모니터 하기 위한 것이다.
부호11은 프로그래머블 콘트롤러로, 1/0모듈(10)을 경유하여 수치제어기(1)과 정보를 주고 받을 수 있도록 되어 있다.
다음으로 상기한 종래 서보 제어계의 이상시의 동작을 설명하면, 서보 제어계의 이상요인으로는 이하의 것들이 있다.
a. 서보 앰프(2)로부터의 서보 앰프 이상신호
b. 수치제어기(1)로부터의 편차이상(지령 위치에 대한 실제 존재 위치가 지정치보다 크다는 것등)
c. 수치제어기(1) 폭주
d. 프레스 인코더(12)의 단선
상기와 같은 이상이 발생하면, 하드 로직에 의해 선택기(5)가 브레이크 전원(4)쪽으로 전환되어 반송장치(6)를 구동하는 유도형 서보 모우터(7)에 직류 전류가 인가되고, 이것에 의해 서보 모우터(7)가 비상 정지되며, 동시에 도시되지 않은 프레스 본체의 슬라이드도 비상 정지됨과 동시에, 프로그래머블 콘트롤러(11)는 어느 축에서 이상이 발생했는지를 기억하고, 동시에 모니터 등의 표시장치로 작업자에게 이상을 알리도록 되어 있다.
그러나 비상 정지시에는 반송장치(6)와 슬라이더는 각각 독립해서 정지 작동하고, 동기회전을 하지 않기 때문에, 반송장치(6)와 슬라이드와 관선의 차이에 의해 반송장치(6)가 먼저 정지하고, 그 후 슬라이더가 정지한다.
그 결과 반송 장치(6)가 정지한 위치에 따라, 관성에 의해 작동한 슬라이더가 반송 장치에 간섭하고, 반송장치(6)나 금형 등이 파손되는 단점이 있다.
특히 금형은 고가인데다가, 파손된 금형을 새로운 금형으로 교환할 경우, 조정작업에 많은 시간을 필요로 하며, 그 동안 생산을 재개할 수 없기 때문에, 생산성이 저하되는 등의 단점도 있다.
본 발명은 이러한 불합리한 것을 개선하기 위한 것으로, 프레스 작업 중에 이상이 발생하여 비상 정지되어도, 반송 장치와 슬라이더 등이 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 트랜스퍼 반송장치의 비상퇴피장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해, 트랜스퍼바를 구동하는 구동기구의 구동원에 유도형 서보 모우터를 사용한 트랜스퍼 반송장치에 있어서, 상기 서보 모우터를 제어하는 서보 제어계의 이상을 검출하여 프레스 본체 및 서보 모우터를 비상 정지시키는 수단과, 프레스 본체의 크랭크 각을 검출새서, 프레스 본체와 반송장치가 간섭하는 영역을 판정하는 수단과, 간섭 영역에서 비상 정지가 걸렸을 경우에, 상기한 서보 모우터에 교류전원을 인가해서, 프레스 본체와 간섭하지 않는 위치까지 반송장치를 구동하는 수단을 설치한 것이다.
또, 반송장치를 구동하는 서보 모우터로부터 반송장치(6)의 위치를 검출하고, 반송장치가 프레스 본체와 간섭하지 않는 위치까지 퇴피하면, 서보 모우터에 브레이크 전원이 인가되도록 전환하는 전환수단을 설치한 것이다.
상기한 구성에 의해, 프레스 본체와 반송장치의 간섭 영역에서 비상 정지가 걸리면, 서보 모우터에 교류전원이 인가되어 반송 장치가 프레스 본체와 간섭하지 않는 위치로 퇴피하므로, 간섭에 의해 금형이나 반송장치가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또, 반송장치가 스토퍼 등에 의해 강제적으로 정지되기 전에 서보 모우터에 브레이크 전원이 인가되어 정지되므로, 구동계에 작용하는 과부하를 방지할 수가 있다.
본 발명의 일실시예를 제2도 ~ 제4도를 참조하여 상술한다.
제2도는 본 발명 비상퇴피장치를 채용한 트랜스퍼 반송장치(반송장치(6))을 설치한 트랜스퍼 프레스, 제3도는 반송장치(6)의 서보 제어계를 나타낸 것이다.
한편, 서보 제어계에 대해서는, 제1도에서 나타난 종래의 서보 제어계와 동일한 부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
또, 제3도의 서보 제어계는 제2도에서 나타난 반송장치(6)의 피이드 축, 리프트 축 및 클램프 축의 3개의 축 중에서 1개의 축을 표시한 것으로, 다른 축에 대해서도 같은 서보 제어계가 채용되고 있다.
제2도에 있어서 부호20은 프레스 본체로, 이 프레스 본체(20)의 전후 업 라이트(up right)(20a)사이에 반송장치(6)의 트랜스퍼바(6a)가 피이드 방향으로 병설되어 있다.
이들 트랜스퍼바(6a)는 피이드기구(21)에 의해 피이드 방향으로, 또 리프트기구(22)에 의해 리프트 방향으로, 그리고 클램프기구(23)에 의해 클램프 방향으로 동작되어, 각 트랜스퍼바(6a)의 맞은편 위치에 부착된 파지장치(도시하지 않음)에 의해 공작물을 파지해서, 각 가공 위치로 순차 이송하도록 구성되어 있으며, 피이드기구(21), 리프트기구(22) 및 클램프기구(23)에는, 각각 유도형 서보 모우터(7)가 설치되어 있어서, 이들 서보 모우터(7)는 제3도에 표시한 서보 제어계에 의해 제어되도록 되어 있다.
한편, 비상 정지시에 프레스와 반송장치가 간섭할 가능성이 있는 위치는, 반송장치(6)가 공작물을 금형의 다음 위치에 세트하여, 언클램프하려고 했을 때에 이상이 발생한 경우이다. 이 경우 크랭크 각은, 약 75도(하강 스트로크의 40%)의 위치에 있고, 비상 정지가 걸려도, 슬라이드의 속도에 의해, 관성에 의해 하사점(180도)까지 작동하며, 금형과 반송장치(6)가 간섭한다. 크랭크 각도가 75도 부근 이외의 위치에 있는 경우, 클램프 축은, 언클램프 상태이거나, 혹은 프레스가 상승 공정이기 때문에 간섭은 일어나지 않는다(한편 프레스의 크랭크각에 대해서는 제4도를 참조).
따라서, 프레스 각도가 75도 부근에서, 반송장치의 서보계에 어떤 이상이 발생했을 경우에, 클램프 축만을 강제 퇴피시킬 수가 있다면, 간섭은 피할 수 있는 것이 된다.
그래서 본 발명 비상퇴피장치에서는, 종래의 클램프 축을 제어하는 서보 모우터 제어계에, 모우터(7)의 정격 전압을 강압하는 트랜스(13)과, 모우터(7)의 구동을 상용 교류전원에서 행할지, 서보 앰프(2)를 경유해서 할지를 선택하는 선택기(14), 모우터(7)의 회전위치를 검출하기 위한 프로그래머블 콘트롤러(11)에 부착된 펄스(pulse) 카운터(15), 크랭크 각을 검출하는 프레스 인코더(16) 및 임의의 크랭크 각 범위에서 출력상태를 설정하는 디지탈 로터리캠(17)을 추가한 것이다.
다음으로 상기한 구성 비상퇴피장치의 작용을 설명하면, 서보 제어계의 이상요인인 종래의 서보 앰프(2)로부터의 서보 앰프 이상신호와, 수치제어기(1)로 부터의 편차이상, 수치제어기(1)의 폭주, 프레스 인코더(12)의 단선 등의 이상에 의해 이상 신호가 발생하면, 하드 로직에 의해 선택기(5)가 브레이크 전원(4)쪽으로 전환되어, 브레이크 전원(4)로부터 인가되는 직류에 의해 서보 모우터(7)가 비상 정지되며, 동시에 프레스 본체(20)의 슬라이드(도시하지 않음)도 비상 정지동작을 개시한다.
다음으로 프로그래머블 콘트롤러(11)는 프레스 인코더(16)로부터 입력되는 크랭크 각으로부터 슬라이드와 반송장치(6)가 간섭영역에 있는지를 판정한다.
즉 프레스 인코더(16)에 접속된 디지탈 로터리캠(17)에는, 미리 반송장치(6)와 슬라이드나 금형 등이 간섭하는 크랭크 각이 설정되어 있어서, 이 간섭 각도범위에서 비상 정지가 걸렸을 경우는 디지탈 로터리캠(17)으로부터 신호가 출력되며, 간섭 각도범위 밖에서는 신호가 출력되지 않도록 되어 있다.
이에 의해 간섭 각도 범위에서 비상 정지가 걸리면, 디지탈 로터리캠(17)으로부터의 신호에 의해 선택기(14)가 전환되고, 서보 모우터(7)에는 상용 교류전원을 트랜스(13)에 의해 강압한 교류전원이 인가되지만, 서보 모우터(7)는 유도형 서보 모우터를 사용하고 있기 때문에, 인가된 교류전원에 의해 회전되며, 슬라이드가 관성에 의해 작동되고 있는 동안에도 반송장치(6)를 구동하여, 반송장치(6)가 슬라이드나 금형 등이 간섭하지 않는 위치로 트랜스퍼바(6a)를 퇴피시킨다.
또 클램프 축의 경우는, 언클램프 끝에 기계식의 스토퍼가 설치되어 있어서, 트랜스퍼바(6a)가 오버런(overrun)하는 것을 방지하고 있지만, 트랜스퍼바(6a)가 스토퍼와 충돌해서 강제적으로 정지된 후에도 서보 모우터(7)가 구동되고 있으면, 구동계나 트랜스퍼바(6a)에 너무 큰 힘이 가해져서 이것들이 손상을 입을 위험이 있다.
그래서 서보 모우터(7)에 장치된 속도 피이드백용 가산형 각도검출기(9)로 부터의 신호를, 서보 앰프(2)를 거쳐 프로그래머블 콘트롤러(11)의 펄스(pulse)카운터(15)에 입력하고, 펄스(pulse) 카운터(15)에 의해 펄스(pulse)를 카운터함으로써 트랜스퍼바(6a)의 위치를 검출한다.
그리고 트랜스퍼바(6a)가 슬라이드나 금형 등과 간섭하지 않는 위치까지 퇴피한 것을 검출하고 나서, 선택기(14)를 서보 앰프(2)의 출력측으로 전환한다.
이것에 의해 서보 모우터(7)에 브레이크 전원(4)로부터 직류 전압이 인간되기 때문에, 서보 모우터(7)는 트랜스퍼(6a)가 스토퍼와 충돌하기 전에 정지되게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 반송장치의 구동원에 유동형 서보 모우터를 사용해서, 프레스 본체 및 반송장치가 비상 정지한 후 서보 모우터에 교류전원을 인가함으로써, 슬라이드나 금형과 간섭하지 않는 위치로 반송장치를 퇴피시킴으로써, 슬라이드나 금형과 반송장치가 간섭해서 이들이 파손되는 것을 미연에 방지할 수가 있다.
이에 따라 고가의 금형이 파손될 염려가 없기 때문에 경제적임과 동시에, 파손된 금형의 교환에 많은 시간이 걸리는 일도 없기 때문에, 생산성이 저하되는 등의 불합리한 것도 해소할 수가 있다.
또 기존의 유도형 서보 모우터의 제어계에 몇 개의 부품만을 추가하면 되므로, 값싸고 쉽게 실시할 수가 있다.

Claims (2)

  1. 트랜스퍼바(6a)를 구동하는 구동기구의 구동원에 유도형 서보 모우터(7)를 사용한 트랜스퍼 반송장치에 있어서, 상기한 서보 모우터(7)를 제어하는 서보 제어계의 이상을 검출해서 프레스 본체(20) 및 서보 모우터(7)를 비상 정지 시키는 수단과, 프레스 본체(20)의 크랭크 각을 검출해서, 프레스 본체(20)와 반송장치(6)가 간섭하는 영역을 판정하는 수단과, 간섭영역에서 비상 정지가 걸렸을 경우에, 상기 서보 모우터(7)에 교류전류를 인가해서, 프레스 본체(20)와 간섭하지 않는 위치까지 반송장치(6)를 구동하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 트랜스퍼 반송장치의 비상퇴피 장치.
  2. 제1항에 있어서, 반송장치(6)를 구동하는 서보 모우터(7)로부터 반송장치(6)의 위치를 검출하고, 반송장치(6)가 프레스 본체(20)와 간섭하지 않는 위치까지 퇴피하면, 서보 모우터(7)에 브레이크 전원(4)이 인가되도록 전환하는 전환수단을 설치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼 반송장치의 비상퇴피장치.
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