KR20080014832A

KR20080014832A - 제작물 반송 장치, 제작물 반송 장치의 제어 방법 및프레스 라인

Info

Publication number: KR20080014832A
Application number: KR1020077028337A
Authority: KR
Inventors: 다케시 다카하시; 하지메 반노; 슈사쿠 야마사키
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2008-02-14
Also published as: WO2006132201A1; CN101189082A; BRPI0611101A2; KR100951725B1; TW200708355A; CN100574924C; TWI300367B; JP4852896B2; US7873431B2; RU2373015C2; CA2610880A1; EP1894644B1; EP1894644A4; EP1894644A1; CA2610880C; JP2006334663A; RU2007145354A; US20100021274A1

Abstract

금형이 각각 구동되는 프레스 장치 사이에 제작물을 소정의 파지 수단을 이용하여 파지하고, 상기 제작물을 반송하는 제작물 반송 장치로, 제작물 반송 방향에 있어서 상류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(상류측 금형 위치)와 하류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(하류측 금형 위치)를 합성하여 얻어지는 합성 목표값에 기초하여 상기 파지 수단의 위치를 제어하는 반송 제어 수단을 구비하고, 상기 반송 제어 수단은 상기 파지 수단이 순조롭게 이동하도록 합성 목표값을 설정하는 수단을 채용함으로써 프레스 라인에서의 제작물 반송 장치의 진동을 억제할 수 있게 된다.

제작물, 반송, 금형, 프레스, 진동, 합성 목표각, 합성 목표값

Description

제작물 반송 장치, 제작물 반송 장치의 제어 방법 및 프레스 라인{Work conveying device, control method for work conveying device, and press line}

본 발명은 제작물 반송 장치, 제작물 반송 장치의 제어 방법 및 프레스 라인에 관한 것이다.

본원은 2005년 6월 6일에 일본에 출원된 특원 2005-165775호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래부터 탄뎀(tandem)식 프레스 라인에서의 프레스 장치 및 제작물 반송 장치의 제어 방법으로 위상차 제어 방식이 알려져 있다. 이 위상차 제어 방식은 제작물 반송 장치가 제작물을 반입·반출할 때 금형과 간섭하지 않도록 상류측 프레스 장치의 금형 위치, 즉 프레스각과 하류측 프레스 장치의 프레스각이 소정의 위상차를 갖도록 제어되는 것이다. 이와 같은 위상차 제어 방식에 의하면, 상류측 프레스 장치와 하류측 프레스 장치를 정지시키지 않고 제작물을 반송할 수 있으며, 또한 상기 프레스 장치 사이를 1대의 제작물 반송 장치에서 금형과 간섭하지 않고 순조롭게 제작물 반송할 수 있기 때문에, 생산성이 높고, 장치 비용도 저렴하다는 이점이 있다.

예를 들어, 상기한 바와 같은 위상차 제어 방식을 이용한 제어 방법에 관한 기술이 특개 2004-195485호 공보에 개시되어 있다. 이 기술은 상류측 프레스 장치로부터 제작물을 반출하는 경우의 금형 간섭 구간에서는, 상류측 프레스 장치의 프레스각에 동기하여 제작물 반송 장치를 제어하고, 또한 하류측 프레스 장치에 제작물을 반입하는 경우의 금형 간섭 구간에서는, 하류측 프레스 장치의 프레스각에 동기하여 제작물 반송 장치를 제어하며, 나아가 상기 금형 간섭 구간 이외의 반송 구간에서는 소정의 신호 발생 수단으로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여 제작물 반송 장치를 제어하는 것이다. 이와 같은 반송 구간을 제어하는 신호 발생 수단을 마련함으로써, 상류측 및/혹은 하류측 프레스 장치가 정지한 경우에서도 제작물 반송 장치를 동작시킬 수 있어 생산 효율의 향상을 꾀하고 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특허출원 공개공보 특개 2004-195485호

[발명이 해결하려고 하는 과제]

그렇지만, 상기 종래의 기술에서는, 금형 간섭 구간과 반송 구간의 경계에서 제작물 반송 장치에 입력되는 제어량에 급격한 변동이 생기는 문제가 있다. 이 변동은 제작물 반송 장치의 진동 원인이 되며, 제작물의 낙하나 제작물 반송 장치의 고장으로 이어지게 된다. 또한 이 제작물 반송 장치의 진동을 억제하기 위해서는 제작물 반송 장치의 기계적 강성을 강하게 하는 방법을 생각할 수 있는데, 강성을 강하게 하면 가동 부분의 무게가 늘어나기 때문에 제작물 반송 장치를 동작시키기 위한 소비 에너지가 커지고, 또한 장치 비용도 증대한다는 문제가 있다. 본 발명자는 향후 제작물 반송 장치는 경량·소형화하여 소비 에너지를 절감하고, 장치 비용도 싸게 할 필요가 있다고 생각하여 본 발명을 출원한다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기계적 강성을 강하게 하지 않고 제작물 반송시의 제작물 반송 장치의 진동을 억제하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 제작물 반송 장치에 관한 제1 해결 수단으로 금형이 각각 구동되는 프레스 장치 사이에 제작물을 소정의 파지 수단을 이용하여 파지하고, 상기 제작물을 반송하는 제작물 반송 장치로, 제작물 반송 방향에서 상류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(상류측 금형 위치)와 하류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(하류측 금형 위치)를 합성하여 얻어지는 합성 목표값에 기초하여 상기 파지 수단의 위치를 제어하는 반송 제어 수단을 구비하고, 상기 반송 제어 수단은 상기 파지 수단이 순조롭게 이동하도록 합성 목표값을 설정하는 수단을 채용한다.

또한 본 발명에서는 제작물 반송 장치에 관한 제2 해결 수단으로, 상기 제1 해결 수단에서 상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또한 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상기 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)을 상기 양자의 위상차(Δθp) 및 무게 계수(W)에 관한 하기 합성식 (1)에 대입하여 얻어지는 합성 목표각(θr)을 합성 목표값으로 설정하는 수단을 채용한다.

θr= W·θu + (1-W)·(θd + Δθp) (1)

또한 본 발명에서는 제작물 반송 장치에 관한 제3 해결 수단으로서 상기 제1 해결 수단에서 상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또한 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상류측 프레스각(θu)에 기초하여 상기 파지 수단의 제1 좌표(Xu, Yu)를 구하는 동시에 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 상기 파지 수단의 제2 좌표(Xd, Yd)를 구하고, 상기 제1 좌표(Xu, Yu) 및 제2 좌표(Xd, Yd)를 무게 계수(W)에 관한 하기 합성식 (4), (5)에 대입하여 얻어지는 합성 목표 좌표(Xr, Yr)를 합성 목표값으로 설정하는 수단을 채용한다.

Xr=W·Xu + (1-W)Xd (4)

Yr=W·Yu + (1-W)Yd (5)

또한 본 발명에서는 제작물 반송 장치에 관한 제4 해결 수단으로 상기 제2 또는 제3 해결 수단에서 무게 계수(W)는 상류측 프레스각(θu)을 변수로 하는 감소 또는 연속적인 함수의 값임을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서는 제작물 반송 장치에 관한 제5 해결 수단으로, 상기 제1 해결 수단에서 상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또한 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상기 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레 스각(θd)을 변수로 하여 미리 합성 목표값을 설정한 테이블을, 각 프레스 장치로부터 주어진 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 탐색함으로써 상기 합성 목표값을 설정하는 수단을 채용한다.

또한 본 발명에서는 제작물 반송 장치에 관한 제6 해결 수단으로, 상기 제1 해결 수단에서 상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또한 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상기 상류측 프레스각(θu)에 기초하여 상기 파지 수단의 제1 좌표(Xu, Yu)를 연산값으로서 구하는 동시에, 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 상기 파지 수단의 제2 좌표(Xd, Yd)를 연산값으로서 구하고, 상기 제1 좌표(Xu, Yu) 및 제2 좌표(Xd, Yd)를 변수로 하여 미리 합성 목표값을 설정한 테이블을 상기 연산값에 기초하여 탐색함으로써 상기 합성 목표값을 설정하는 수단을 채용한다.

한편, 본 발명에서는 제작물 반송 장치의 제어 방법에 관한 제1 해결 수단으로, 금형이 각각 구동되는 프레스 장치 사이에 제작물을 소정의 파지 수단을 이용하여 파지하고, 상기 제작물을 반송하는 제작물 반송 장치의 제어 방법으로, 제작물 반송 방향에서 상류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(상류측 금형 위치)와 하류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(하류측 금형 위치)를 합성하여 얻어지는 합성 목표값에 기초하여 상기 파지 수단의 위치를 제어하는 공정을 가지며, 상기 공정에서는 상기 파지 수단이 순조롭게 이동하도록 합성 목표값이 설정되는 수단을 채용한다.

나아가, 본 발명에서는 프레스 라인에 관한 제1 해결 수단으로, 소정의 간격으로 배치되며, 금형이 각각 구동되는 복수의 프레스 장치와 상류측 프레스 장치와 하류측 프레스 장치 사이에 설치되고, 상기 제작물 반송 장치에 관한 해결 수단의 제1∼제6 중 어느 하나를 채용하여 제작물의 반송을 하는 제작물 반송 장치를 구비하는 수단을 채용한다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 금형이 각각 구동되는 프레스 장치 사이에 제작물을 소정의 파지 수단을 이용하여 파지하고, 상기 제작물을 반송하는 제작물 반송 장치에서, 상류측 금형 위치와 하류측 금형 위치를 합성하여 얻어지는 합성 목표값에 기초하여 상기 파지 수단의 위치를 제어하는 반송 제어 수단을 구비하고, 상기 반송 제어 수단은 상기 파지 수단이 순조롭게 이동하도록 합성 목표값을 설정하는 특징을 갖고 있다. 즉, 상기 파지 수단을 순조롭게 이동시킴으로써 상기 파지 수단의 급격한 가감속을 막고, 제작물 반송 장치의 진동을 억제할 수 있다. 또한 이로써 제작물의 탈락이나 제작물 반송 장치의 기계적 강성이 약한 부분의 파손을 막을 수 있다(즉, 제작물 반송부(R)의 기계적 강성을 강화할 필요가 없다).

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 제작물 반송 장치를 구비한 위상차 제어 방식의 탄뎀식 프레스 라인의 구성을 나타내는 모식도이다.

도 2는 본 제1 실시형태에서의 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)과 반송 경로(H) 상의 제작물 파지부(r11)의 위치의 관계를 나타내는 타이밍 차 트이다.

도 3a는 본 실시형태에서의 상류측 프레스각(θu)과 하류측 프레스각(θd)의 시간적 변화를 나타낸 것이다.

도 3b는 실제 프레스 라인에서의 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)의 시간적 변화를 나타낸 것이다.

도 4는 본 제1 실시형태에서의 목표값 연산부(c1)의 동작 플로우차트이다.

도 5는 본 제1 실시형태에서의 무게 함수(W(θu))의 특성도이다.

도 6은 본 제2 실시형태에서의 목표값 연산부(c1)의 동작 플로우차트이다.

도 7a는 본 제1 및 제2 실시형태에서의 무게 함수(W(θu))의 변형예를 나타낸 도면이다.

도 7b는 본 제1 및 제2 실시형태에서의 무게 함수(W(θu))의 다른 변형예를 나타낸 도면이다.

도 7c는 본 제1 및 제2 실시형태에서의 무게 함수(W(θu))의 또 다른 변형예를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

A…상류측 프레스 장치 B…하류측 프레스 장치

WC…제작물 반송 장치 C…제어부

c1...목표값 연산부 c2…서보 모터 드라이버

R…제작물 반송부 r11…제작물 파지부

P…제작물

[제1 실시형태]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 제1 실시형태에 관한 제작물 반송 장치를 구비한 위상차 제어 방식의 탄뎀식 프레스 라인의 구성을 나타내는 모식도이다. 이 도면에서 부호 A는 상류측 프레스 장치, B는 하류측 프레스 장치, WC는 제작물 반송 장치, P는 제작물이다. 또한 제작물 반송 장치(WC)는 목표값 연산부(c1) 및 서보 모터 드라이버(c2)를 구비하는 제어부(C), 제작물 반송부(R)에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 1에 있어서, 제작물(P)의 피드(반송) 방향을 X축으로 하고, 리프트(수직) 방향을 Y축으로 한다.

도 1과 같이 상류측 프레스 장치(A)와 하류측 프레스 장치(B)는 제작물 반송 구간을 두고 이격하여 설치되어 있으며, 상기 제작물 반송 구간에 설치된 제작물 반송 장치(WC)(구체적으로는 제작물 파지부(r11))에 의해 제작물(P)은 상류측 프레스 장치(A)로부터 반송 경로(H)(상류점∼하류점)를 통해 하류측 프레스 장치(B)로 반송된다. 실제 탄뎀식 프레스 라인에서는, 하류측 프레스 장치(B)의 더 하류측에도 복수의 프레스 장치가 똑같은 구성으로 배치되어 있는데, 본 실시형태에서는 생략한다.

상류측 프레스 장치(A)는 프레스 메인 기어(a1), 프레스 로드(rod)(a2), 금형 설치부(슬라이더)(a3), 상류측 금형(a4), 제작물 스테이지(a5) 및 상류측 프레스각 검출기(a6)로 구성되어 있다. 프레스 메인 기어(a1)와 프레스 로드(a2)의 일 단은 XY 평면의 수직축에 대해 회전할 수 있도록 접속되며, 프레스 로드(a2)의 타단과 슬라이더(a3)도 마찬가지로, XY 평면의 수직축에 대해 회전할 수 있도록 접속되어 있다. 이와 같은 프레스 메인 기어(a1), 프레스 로드(a2) 및 슬라이더(a3)는 크랭크 기구를 구성하고 있으며, 프레스 메인 기어(a1)의 회전 구동에 의해 슬라이더(a3)는 Y축 방향에 대해 왕복 구동한다. 상류측 금형(a4)은 슬라이더(a3)의 하부에 설치되어 있고, 슬라이더(a3)와 똑같이 Y축 방향으로 왕복 운동한다. 제작물 스테이지(a5)는 제작물(P)를 프레스하기 위한 스테이지로, 이 제작물 스테이지(a5) 상의 제작물(P)을 상류측 금형(a4)에 의해 프레스함으로써 성형을 하고 있다. 상류측 프레스각 검출기(a6)는, 예를 들어, 인코더(encoder)이고, 프레스 메인 기어(a1)의 회전각(상류측 프레스각)(θu)을 검출하여 상기 상류측 프레스각(θu)을 나타내는 상류측 프레스각 신호(d1)를 목표값 연산부(c1)로 출력한다. 이 상류측 프레스각(θu)은 상류측 금형(a4)의 Y축 방향의 위치를 나타내는 것이다.

하류측프레스 장치(B)는 프레스 메인 기어(b1), 프레스 로드(b2), 슬라이더(b3), 하류측 금형(b4), 제작물 스테이지(b5) 및 하류측 프레스각 검출기(b6)로 구성되어 있고, 상기 상류측 프레스 장치(A)와 똑 같은 구성 요소에 대해서는 설명을 생략한다. 여기에서, 하류측 프레스각 검출기(b6)는 프레스 메인 기어(b1)의 회전각(하류측 프레스각)(θd)을 검출하여 상기 하류측 프레스각(θd)을 나타내는 하류측 프레스각 신호(d2)를 목표값 연산부(c1)로 출력하는 것이다.

또한, 도시하지 않았지만, 상류측 프레스 장치(A) 및 하류측 프레스 장치(B)는 프레스 메인 기어(a1) 및 프레스 메인 기어(b1)를 회전시키기 위한 구동 장치를 각각 구비하고 있으며, 이러한 프레스 메인 기어(a1) 및 프레스 메인 기어(b1)는 소정의 위상차(계획 위상차(Δθp))를 갖고 회전구동되고 있다.

제작물 반송부(R)는 V자형 패러럴 링크(parallel link) 기구를 가진 제작물 반송용 로봇 아암(robot arm)이고, V자형 베이스부(r1), 제1 볼 너트(ball nut)(r2), 제1 서보 모터(servo motor)(r3), 제1 슬라이드(slide)(r4), 제2 볼 너트(r5), 제2 서보 모터(r6), 제2 슬라이드(r7), 제1 링크 아암(r8), 제2 링크 아암(r9), 제3 링크 아암(r10) 및 제작물 파지부(r11)로 구성되어 있다.

V자형 베이스부(r1)는 좌우 대칭의 V자형의 로봇 아암용 베이스 부재로, 도시하지 않은 프레스 스탠드에 마련된 팔에 부착하거나 천정에 달아매는 상류측 프레스 장치(A) 및 하류측 프레스 장치(B) 사이에 설치된다. 상기 제1 볼 너트(r2), 제1 서보 모터(r3) 및 제1 슬라이드(r4)는 직동 액츄에이터를 구성하고 있으며, 제1 볼 너트(r2)에 접속된 제1 서보 모터(r3)의 회전에 의해 제1 슬라이드(r4)가 직선 구동된다. 또한 제2 볼 너트(r5), 제2 서보 모터(r6) 및 제2 슬라이드(r7)도 마찬가지로 직동 액츄에이터를 구성하고 있으며, 제2 볼 너트(r5)에 접속된 제2 서보 모터(r6)의 회전에 의해 제2 슬라이드(r7)가 직선 구동된다. 이러한 직동 액츄에이터는 V자형 베이스부(r1)에 좌우 대칭으로 설치 되어 있고, 제어부(C)의 서보 모터 드라이버(c2)로부터 제1 서보 모터(r3) 및 제2 서보 모터(r6)에 입력되는 제1 서보 모터 구동 신호(d4) 및 제2 서보 모터 구동 신호(d5)에 의해 각각 독립적으로 구동 제어되고 있다.

또한 제1 링크 아암(r8) 및 제2 링크 아암(r9)의 일단은 제1 슬라이드(r4)에 XY 평면의 수직축에 대해 회전 가능하게 접속되고, 타단은 제작물 파지부(r11)에 똑같이 XY 평면의 수직축에 대해 회전 가능하게 접속되어 있다. 한편, 제3 링크 아암(r10)의 일단은 제2 슬라이드(r7)에 XY 평면의 수직축에 대해 회전 가능하게 접속되고, 타단은 제2 링크 아암(r9)의 타단과 함께 제작물 파지부(r11)에 똑같이 XY 평면의 수직축에 대해 회전 가능하게 접속되어 있다. 또한, 상기 제1 링크 아암(r8), 제2 링크 아암(r9) 및 제3 링크 아암(r10)의 아암 길이는 똑같고, 제1 링크 아암(r8)과 제2 링크 아암(r9)은 평행이 되도록 접속되어 있다. 이 제작물 파지부(r11)의 하부에는 제작물(P)을 흡착 파지하기 위한 진공 흡착 컵이 마련되어 있다.

상기한 바와 같이, 제1 슬라이드(r4), 제2 슬라이드(r7), 제1 링크 아암(r8), 제2 링크 아암(r9), 제3 링크 아암(r10) 및 제작물 파지부(r11)는 링크 기구를 구성하고 있으며, 제어부(C)의 제어 하에서 제1 슬라이드(r4) 및 제2 슬라이드(r7)가 각각 독립적으로 직선 구동함으로써 제작물 파지부(r11)의 반송 경로(H) 상의 XY 좌표(목표 반송 위치)가 제어되고 있다.

제어부(C)에 있어서, 목표값 연산부(c1)는 상류측 프레스각(θu)을 변수로 하는 무게 함수(W(θu))를 기억하고 있으며, 상류측 프레스각 신호(d1)로부터 얻어지는 상류측 프레스각(θu)을 상기 무게 함수(W(θu))에 대입함으로써 무게 계수(W)를 산출하고, 상류측 프레스각(θu), 하류측 프레스각(θd), 미리 기억되어 있는 계획 위상차(Δθp) 및 상기 무게 계수(W)에 관한 하기 합성식(1)에 기초하여 합성 목표각(θr)을 산출한다.

θr=W·θu + (1-W)·(θd + Δθp) (1)

나아가, 목표값 연산부(c1)는 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치, 즉 제작물 파지부(r11)의 반송 경로(H) 상의 XY 좌표를 규정하는 모션 프로파일 함수를 기억하고 있고, 상기 합성식(1)에 의해 산출한 합성 목표각(θr)을 상기 모션 프로파일 함수에 대입함으로써 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 구하고, 상기 목표 반송 위치를 제1 서보 모터(r3) 및 제2 서보 모터(r6)의 목표 회전각으로 변환하며, 상기 목표 회전각을 나타내는 목표 회전각 신호(d3)를 서보 모터 드라이버(c2)로 출력한다. 또한, 상기한 바와 같은 무게 함수(W(θu)), 계획 위상차(Δθp) 및 모션 프로파일 함수의 상세에 대해서는 후술한다.

서보 모터 드라이버(c2)는 상기 목표 회전각 신호(d3)에 기초하여 제1 서보 모터(r3)를 구동하기 위한 제1 서보 모터 구동 신호(d4)를 제1 서보 모터(r3)로 출력하고, 또한 제2 서보 모터(r6)를 구동하기 위한 제2 서보 모터 구동 신호(d5)를 제2 서보 모터(r6)로 출력한다.

이어, 상기한 바와 같이 구성된 본 제작물 반송 장치(WC)를 구비한 위상차 제어 방식의 탄뎀식 프레스 라인의 동작에 대해 설명한다.

위상차 제어 방식의 탄뎀식 프레스 라인에서는, 상류측 프레스각(θu)과 하류측 프레스각(θd)이 일정 위상차(계획 위상차)(Δθp)를 갖도록 제어되고 있다. 도 2는 이와 같이 위상차 제어된 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)과 제작물 파지부(r11)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 이 도면에 있어서, 가로축은 상류 측 프레스각(θu)이고, 부호 1은 상류측 금형(a4)의 Y축 방향의 변위, 2는 하류측 금형(b4)의 Y축 방향의 변위, 3은 반송 경로(H) 상의 제작물 파지부(r11)의 X축 방향의 변위, 4는 반송 경로(H) 상의 제작물 파지부(r11)의 Y축 방향의 변위를 나타낸다.

도 2에 있어서, 공정 11에서는, 상류측 금형(a4)이 상사점(top dead center)을 향해 상승함에 따라 제작물 파지부(r11)는 상류측 프레스 장치(A)의 제작물 스테이지(a5)(상류점)를 향해 이동하고, 제작물 스테이지(a5) 상의 프레스 성형이 완료된 제작물(P)를 흡착 파지한다. 공정 12에서는, 제작물 파지부(r11)는 제작물(P)을 흡착 파지한 채 하류측 프레스 장치(B)를 향해 이동하고, 하류측 금형(b4)이 상사점 부근에 위치해 있는 동안에 하류측 프레스 장치(B)의 제작물 스테이지(b5)(하류점)에 도달하여 제작물(P)를 반입한다. 공정 13에서는, 상류측 금형(a4)이 하사점(bottom dead center) 부근에 위치하기 때문에, 제작물 파지부(r11)는 상류측 프레스 장치(A)와 하류측 프레스 장치(B)의 중간 지점에서 대기하고 있다. 이상의 공정의 반복에 의해 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)과 제작물 파지부(r11)가 간섭하지 않고, 순조롭게 제작물(P)의 반송이 이루어지고 있다. 계획 위상차(Δθp)는 이와 같이 제작물 파지부(r11)와 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)이 간섭하지 않고, 또한 생산 효율이 가장 높아지도록 하는 값으로 미리 설정되어 있다.

도 2와 같이, 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)의 Y축 상의 위치와 제작물 파지부(r11)의 반송 경로(H) 상의 위치, 즉 목표 반송 위치와의 관계는 일의적으로 결정되어 있고, 상기 목표 반송 위치는 상류측 프레스각(θu)을 변수로 한 함 수(Fx(θu), Fy(θu))로 표현할 수 있다. 여기에서, X좌표를 나타내는 함수가 Fx(θu), 또 Y좌표를 나타내는 함수가 Fy(θu)이다. 이와 같이 상류측 프레스각(θu)과 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 대응시킨 함수(Fx(θu), Fy(θu))를 제작물 파지부(r11)의 모션 프로파일 함수(motion profile function)라고 하고, 변수의 상류측 프레스각(θu)을 동기 대상각(synchronization object angle)이라고 한다.

이와 같은 계획 위상차(Δθp) 및 모션 프로파일 함수는 도 2의 동작을 시뮬레이션함으로써 미리 설정되어 있는 것이다. 따라서, 실제로 제작물 파지부(r11)의 반송 제어를 할 경우, 상류측 프레스각(θu)마저 검출하면, 상기 모션 프로파일 함수에 대입하여 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 산출함으로써, 도 2와 같이 매끄러운 위상차 제어를 할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 시뮬레이션은 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)의 Y축 상의 위치와 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치와의 일의적인 관계가 무너지지 않고, 상류측 프레스각(θu)=하류측 프레스각(θd)+계획 위상차(Δθp)가 항상 성립되는 것을 전제로 하고 있다. 그렇지만, 실제 프레스 라인에서는, 제작물(P)의 프레스 시에 생기는 금형의 이동 속도의 감소나 상류측 프레스 장치(A)와 하류측 프레스 장치(B)의 위상차 제어시의 제어 오차 등에 의해, 상기한 바와 같은 일의적인 관계가 무너지고, 계획 위상차(Δθp)가 시뮬레이션에서 구한 값에서 변화해 버린다.

도 3a 및 도 3b에 계획 위상차(Δθp)의 시간적 변화를 나타낸다. 도 3a는 시뮬레이션에 의한 이상적인 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)의 시간적 변화를 나타내며, 이러한 경우는, 도시한 바와 같이 계획 위상차(Δθp)는 항상 일정하게 된다. 도 3b는 실제 프레스 라인에서의 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)의 시간적 변화를 나타내고 있다.

도 3b와 같은 경우, 즉, θu = θd+Δθp가 성립하지 않는 경우, 시뮬레이션대로 상류측 프레스각(θu)을 동기 대상각으로 한 모션 프로파일 함수로부터 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 구하고, 그 XY 좌표에 제작물 파지부(r11)를 이동시키면, 하류측 금형(b4)과 제작물 파지부(r11)가 간섭해 버릴 가능성이 있다. 또한 이와 같은 제작물 파지부(r11)와 하류측 금형(b4)의 간섭을 방지하기 위해, 제작물 파지부(r11)가 하류측 금형(b4)과의 간섭 영역에 접근했을 때, 동기 대상각을 상류측 프레스각(θu)으로부터 하류측 프레스각(θd)으로 순간적으로 바꾸면, 제작물 파지부(r11)에 급격한 가감속이 생겨 진동이 발생하고, 제작물(P)이 탈락하거나 제작물 반송부(R)의 기계적 강성이 약한 부분이 파손될 우려가 있다.

그래서, 본 제1 실시형태에서의 제작물 반송 장치(WC)는 동기 대상각 대신에, 후술하는 합성 목표각(θr)을 이용한다. 이하에서는, 이 합성 목표각(θr)을 연산하는 목표값 연산부(c1)의 동작에 대해 도 4에 나타내는 동작 플로우차트를 이용하여 상세히 설명한다

우선, 목표값 연산부(c1)는 상류측 프레스각 검출기(a6)로부터 상류측 프레스각 신호(d1), 즉 상류측 프레스각(θu)을 취득하고, 또 하류측 프레스각 검출기(b6)로부터 하류측 프레스각 신호(d2), 즉 하류측 프레스각(θd)을 취득한다(단 계 S1).

이어, 목표값 연산부(c1)는 상류측 프레스각(θu)을 무게 함수(W(θu))에 대입함으로써 무게 계수(W)를 산출한다(단계 S2). 이 무게 함수(W(θu))는 도 5에 나타내는 바와 같이, 상류측 프레스각(θu)을 변수로 한 여현 함수(cosine function)이다. 여기에서, 변수인 상류측 프레스각(θu)은 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 나타내는 것이다. 따라서, 이 도면에서 알 수 있듯이, 무게 계수(W)는 제작물 파지부(r11)가 상류점 근처에 위치할 때는 크고(최대로 W=1), 제작물 파지부(r11)가 하류점 근처에 접근함에 따라 매끄럽고 연속적으로 감소하는(최소로 W=0) 특성을 갖고 있다.

그리고, 목표값 연산부(c1)는 단계 S2에서 구한 무게 계수(W), 상류측 프레스각(θu), 하류측 프레스각(θd) 및 계획 위상차(Δθp)로부터 상기 합성식 (1)에 의해 합성 목표각(θr)을 산출한다(단계 S3). 도 5 및 상기 합성식 (1)로부터 알 수 있듯이, 제작물 파지부(r11)가 상류점에 위치하는 경우, 무게 계수(W)는 1이 되기 때문에, 합성 목표각(θr)은 상류측 프레스각(θu)과 같아진다. 그리고, 합성 목표각(θr)은 제작물 파지부(r11)가 하류점으로 이동함에 따라 무게 함수(W(θu))의 특성을 따라 순조롭게 변화해 나가고, 제작물 파지부(r11)가 하류점에 도달하면, 무게 계수(W)는 O이 되기 때문에, 합성 목표각(θr)은 하류측 프레스각(θd)+계획 위상차(Δθp)와 같아진다. 즉, 상류점 근처에서는 합성 목표각(θr)에서의 상류측 프레스각(θu)의 무게를 늘리고, 하류점을 향함에 따라 순조롭게 상류측 프레스각(θu)의 무게를 줄이고 있다.

따라서, 이 합성 목표각(θr)을 동기 대상각 대신에 상기 모션 프로파일 함수에 대입함으로써 상류점 근처에서는 상류측 금형(a4)과 제작물 파지부(r11)의 간섭을 방지할 수 있고, 하류점 근처에서는 하류측 금형(b4)과 제작물 파지부(r11)의 간섭을 방지할 수 있다. 나아가, 상류점과 하류점의 중간 위치에서는 무게 함수(W(θu))의 특성에 따라 순조롭게 합성 목표각(θr)이 변화하기 때문에, 제작물 파지부(r11)의 진동을 억제할 수 있다.

상기한 바와 같이, 목표값 연산부(c1)는 단계 S3에서 합성 목표각(θr)을 산출하면, 미리 기억되어 있던 모션 프로파일 함수{X=Fx(θu), Y=Fy(θu)}에 합성 목표각(θr)을 대입함으로써 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 산출한다(단계 S4).

이어, 목표값 연산부(c1)는, 상기한 바와 같이 구한 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 변환 함수를 이용하여 제1 서보 모터(r3) 및 제2 서보 모터(r6)의 목표 회전각으로 변환한다(단계 S5). 여기에서, 제1 서보 모터(r3)의 목표 회전각을 θm1, 변환 함수를 Gm1(X, Y)라고 하고, 또 제2 서보 모터(r6)의 목표 회전각을 θm2, 변환 함수를 Gm2(X, Y)라고 하면, 이러한 목표 회전각(θm1) 및 목표 회전각(θm2)은 하기 변환식 (2), (3)으로 표현된다. 또한, 변환 함수(Gm1(X, Y) 및 Gm2(X, Y))는 제작물 반송부(R)의 구조(제1 볼 너트(r2) 및 제2 볼 너트(r5)의 길이나 지름, 제1 링크 아암(r8), 제2 링크 아암(r9) 및 제3 링크 아암(r10)의 길이 등)로부터 일의적으로 정해지는 것이다.

θm1=Gm1(X, Y) (2)

θm2=Gm2(X, Y) (3)

그리고, 목표값 연산부(c1)는 상기 목표 회전각(θm1, θm2)을 나타내는 목표 회전각 신호(d3)를 서보 모터 드라이버(c2)에 출력하고(단계 S6), 서보 모터 드라이버(c2)는 상기 목표 회전각 신호(d3)에 기초하여 제1 서보 모터 구동 신호(d4)를 생성하여 제1 서보 모터(r3)로 출력하며, 또 제2 서보 모터 구동 신호(d5)를 생성하여 제2 서보 모터(r6)로 출력한다.

제1 서보 모터(r3)는 상기 제1 서보 모터 구동 신호(d4)에 기초하여 목표 회전각(θm1)만 회전하여 제1 슬라이드(r4)를 구동시키고, 또 제2 서보 모터(r6)는 상기 제2 서보 모터 구동 신호(d5)에 기초하여 목표 회전각(θm2)만 회전하여 제2 슬라이드(r7)를 구동시킨다. 이로써 제작물 파지부(r11)는 목표 반송 위치로 이동한다.

목표값 연산부(c1)는, 상기한 바와 같은 단계 S1∼S6까지의 동작을 반복함으로써 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)의 변화에 기초하여 합성 목표각(θr)을 산출하고, 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 제어하고 있다.

이상과 같이, 본 제1 실시형태에서의 제작물 반송 장치(WC)에 의하면, 무게 함수(W(θu))를 이용함으로써, 상류측에서는 상류측 프레스각(θu)의 무게를 늘리고, 하류측을 향함에 따라 상류측 프레스각(θu)의 무게가 순조롭게 감소하는 특성을 가진 합성 목표각(θr)을 구하며, 이 합성 목표각(θr)에 동기하여 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 제어함으로써 제작물 파지부(r11)의 진동을 억제할 수 있고, 또한 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)과 제작물 파지부(r11)가 간섭하지 않고, 순조롭게 제작물(P)를 반송할 수 있다. 또한 이로써 제작물(P)의 탈락이나 제작물 반송부(R)의 기계적 강성이 약한 부분의 파손을 막을 수 있다(즉, 제작물 반송부(R)의 기계적 강성을 강화할 필요가 없다).

[제2 실시형태]

이어, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명한다. 본 제2 실시형태에서는 목표 반송 위치를 산출하기 위한 다른 방법에 대해 설명한다. 따라서, 본 제2 실시형태의 장치 구성은 제1 실시형태와 동일하므로 설명을 생략하고, 이하에서는 주로 목표값 연산부(c1)의 동작에 대해 설명한다.

도 6은 본 제2 실시형태에서의 목표값 연산부(c1)의 동작 플로우차트이다. 우선, 제1 실시형태와 마찬가지로 목표값 연산부(c1)는 상류측 프레스각 검출기(a5)로부터 상류측 프레스각(θu)을 취득하고, 또한 하류측 프레스각 검출기(b6)로부터 하류측 프레스각(θd)을 취득한다(단계 S10).

이어, 목표값 연산부(c1)는 모션 프로파일 함수{Fx(θu), Fy(θu)}에 상기 단계 S10에서 취득한 상류측 프레스각(θu)을 대입함으로써, 제1 좌표((Xu, Yu)={Fx(θu), Fy(θu)})를 구하는 동시에, 상류측 프레스각(θu) 대신에 하류측 프레스각(θd)+계획 위상차(Δθp)를 상기 모션 프로파일 함수{Fx(θu), Fy(θu)}에 대입함으로써, 제2 좌표((Xd, Yd)={Fx(θd+Δθp), Fy(θd+Δθp)})를 구한다(단계 S11).

제1 실시형태에서 말한 바와 같이, 상류측 프레스각(θu)=하류측 프레스각 (θd)+계획 위상차(Δθp)가 항상 성립하는 이상적인 프레스 라인이면, 상기 제1 좌표(Xu, Yu)와 제2 좌표(Xd, Yd)는 똑같아진다. 따라서, 이와 같은 이상적인 경우는 제1 좌표(Xu, Yu) 또는 제2 좌표(Xd, Yd) 중 어느 하나를 목표 반송 위치로 선택하고, 상기 목표 반송 위치에 제작물 파지부(r11)가 이동하도록 제어하면 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)과 간섭하지 않고 제작물(P)의 반송을 할 수 있다.

그렇지만, 상술한 바와 같이 실제 프레스 라인에서는, 제작물(P)의 프레스 시에 생기는 금형의 이동 속도의 감소나 상류측 프레스 장치(A)와 하류측 프레스 장치(B)의 위상차 제어에서의 제어 오차 등에 의해, 상류측 프레스각(θu)=하류측 프레스각(θd)+계획 위상차(Δθp)라는 일의적인 관계가 무너지고, 계획 위상차(Δθp)가 시뮬레이션에서 구한 값에서 변화해 버린다. 따라서, 상기 제1 좌표(Xu, Yu)와 제2 좌표(Xd, Yd)는 서로 다른 좌표가 되어 버리고, 예를 들어, 제1 좌표(Xu, Yu)를 목표 반송 위치로 선택하고, 상기 목표 반송 위치에 제작물 파지부(r11)가 이동하도록 제어하면, 하류측 금형(b4)의 위치와 상기 목표 반송 위치의 일의적인 관계는 이미 성립하지 않기 때문에, 제작물 파지부(r11)와 하류측 금형(b4)이 간섭해 버릴 가능성이 있다. 또한 반대로 제2 좌표(Xd, Yd)를 목표 반송 위치로 선택한 경우도 마찬가지로, 제작물 파지부(r11)와 상류측 금형(a4)이 간섭해 버릴 가능성이 있다.

그래서, 제1 실시형태와 같이 목표값 연산부(c1)는 상류측 프레스각(θu)을 도 5의 무게 함수(W(θu))에 대입함으로써 무게 계수(W)를 산출하고(단계 S12), 하기 합성식 (4), (5)에 의해 상기 제1 좌표(Xu, Yu)와 제2 좌표(Xd, Yd)의 X좌표 및 Y좌표를 각각 합성함으로써 합성 목표 좌표(Xr, Yr)를 산출한다(단계 S13).

Xr=W·Xu + (1-W)Xd (4)

Yr=W·Yu + (1-W)Yd (5)

상기 합성 목표 좌표(Xr, Yr)를 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치로 사용함으로써, 상류측 프레스 장치(A) 근처(무게 계수(W)는 1에 가깝다)에서는, 상류측 프레스각(θu)을 동기 대상각으로 한 제1 좌표(Xu, Yu)의 무게를 늘림으로써 상류측 금형(a4)과의 간섭을 방지하고, 또한 하류측 프레스 장치(B) 근처(무게 계수(W)는 0에 가깝다)에서는 하류측 프레스각(θd)+계획 위상차(Δθp)를 동기 대상각으로 한 제2 좌표(Xd, Yd)의 무게를 눌림으로써 하류측 금형(b4)과의 간섭을 방지하며, 나아가 제작물 파지부(r11)가 상류측 프레스 장치(A)로부터 하류측 프레스 장치(B)를 향해 이동함에 따라, 상기 무게 계수(W)는 도 5에 나타내는 특성으로 순조롭게 변화하므로, 제작물 파지부(r11)의 진동을 억제할 수 있다.

그리고, 목표값 연산부(c1)는 상기한 바와 같이 하여 구한 제작물 파지부(r11)의 합성 목표 좌표(Xr, Yr)를 제1 실시형태와 마찬가지로 하기 변환식 (6), (7)을 이용하여 제1 서보 모터(r3) 및 제2 서보 모터(r6)의 목표 회전각으로 변환한다(단계 S14). 여기에서, 제1 서보 모터(r3)의 목표 회전각을 θm1, 변환 함수를 Gm1(Xr, Yr)으로 하고, 또 제2 서보 모터(r6)의 목표 회전각을 θm2, 변환 함수를 Gm2(Xr, Yr)으로 한다.

θm1=Gm1(Xr, Yr) (6)

θm2=Gm2(Xr, Yr) (7)

그리고, 목표값 연산부(c1)는 상기 목표 회전각(θm1, θm2)을 나타내는 목표 회전각 신호(d3)를 서보 모터 드라이버(c2)로 출력하고(단계 S15), 서보 모터 드라이버(c2)는 상기 목표 회전각 신호(d3)에 기초하여 제1 서보 모터 구동 신호(d4) 및 제2 서보 모터 구동 신호(d5)를 생성하여 제1 서보 모터(r3) 및 제2 서보 모터(r6)로 출력한다.

제1 서보 모터(r3)는 상기 제1 서보 모터 구동 신호(d4)에 기초하여 목표 회전각(θm1)만큼 회전하여 제1 슬라이드(r4)를 직선 구동시키고, 또 제2 서보 모터(r6)는 상기 제2 서보 모터 구동 신호(d5)에 기초하여 목표 회전각(θm2)만큼 회전하여 제2 슬라이드(r7)를 직선 구동시킨다. 이로써 제작물 파지부(r11)는 합성 목표 좌표(Xr, Yr)로 이동한다.

이상과 같이 제2 실시형태에 의하면, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제작물 파지부(r11)의 진동을 억제할 수 있고, 또한 상류측 금형(a4) 및 하류측 금형(b4)과 제작물 파지부(r11)가 간섭하지 않고 순로롭게 제작물(P)의 반송을 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않으며, 예를 들어, 이하와 같은 변형예를 생각할 수 있다.

(1) 상기 제1 및 제2 실시형태에서는, 무게 함수(W(θu))로서 여현 함수를 정의했지만, 이뿐 아니라, 도 7a와 같이, 단조 감소 또는 연속성을 가진 함수일 수도 있다. 또한 도 7b와 같이, 직선의 조합으로 정의할 수도 있다. 이들 외에도, 상 류점 부근에는 상류측 프레스각(θu)의 무게를 늘리고, 하류점 부근에는 상류측 프레스각(θu)의 무게를 감소시키는 특성을 가진 것이면, 무게 함수(W(θu))로서 이용할 수도 있다. 단, 제작물 파지부(r11)에 진동이 발생하는 급격한 변화를 가진 함수는 무게 함수(W(θu))로서 사용할 수 없다.

예를 들어, 무게 함수(W(θu))로서 사용할 수 있는 함수로는 시그모이드·로지스틱 함수(sigmoid logistic function), 시그모이드 리차드(Richards) 함수, 시그모이드 웨이블(Weibull) 함수 등의 시그모이드 함수, 또는, 볼쯔만(Boltzman) 함수, 힐(Hill) 함수, 곰페르쯔(Gompertz) 함수 등을 들 수 있다.

또한 무게 함수(W(θu))로는 캠 곡선(cam curve)으로 표현되는 함수일 수도 있다. 캠 곡선으로는, 예를 들어, 변형 사다리꼴 곡선, 변형 정현(sine) 곡선, 3차∼5차 다항식 곡선 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같은 함수 또는 곡선을 무게 함수(W(θu))로 이용하는 경우는 상류측 프레스각(θu)을 변수로 하는 것은 물론이다.

또한, 무게 함수(W(θu))는 도 7c와 같이 상류측 프레스각(θu)의 함수가 아니라, 정수일 수도 있다. 예를 들어, W=0.5로 하면, 상기 합성식 (1)에 의해 상류측 프레스각(θu)과 하류측 프레스각(θd)+계획 위상차(Δθp)는 항상 균등한 비율로 합성되므로, 도 3b와 같은 계획 위상차(Δθp)의 변화의 영향을 평균화하여 저감할 수 있고, 제작물 파지부(r11)와 금형의 간섭 가능성을 낮출 수 있다.

(2) 상기 제1 실시형태에서는 무게 함수(W(θu))를 정의하고, 상류측 프레스각(θu)을 대입함으로써 무게 계수(W)를 산출한 후, 상기 합성식 (1)에 의해 합성 목표각(θr)을 구했지만, 이뿐 아니라, 상기 합성 목표각(θr)을 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)을 변수로 한 테이블로서 미리 설정해 놓고, 각 프레스 장치로부터 주어진 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 상기 테이블로부터 합성 목표각(θr)을 탐색하도록 할 수도 있다. 또한 제2 실시형태에서도 마찬가지로, 합성 목표 좌표(Xr, Yr)를 제1 좌표(Xu, Yu) 및 제2 좌표(Xd, Yd)를 변수로 한 테이블로서 미리 설정해 놓고(예를 들어, 합성 목표 좌표의 Xr을 구하기 위한 테이블과 Yr을 구하기 위한 테이블을 설정해 둔다), 각 프레스 장치로부터 주어진 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 모션 프로파일 함수로부터 제1 좌표(Xu, Yu) 및 제2 좌표(Xd, Yd)를 산출한 후, 상기 2개의 테이블로부터 합성 목표 좌표(Xr, Yr)를 탐색하도록 할 수도 있다.

(3) 상기 제1 및 제2 실시형태에서는 무게 함수(W(θu))의 변수는 상류측 프레스각(θu)을 사용했지만, 이뿐 아니라, 예를 들어, 하류측 프레스각(θd)을 사용할 수도 있다. 또는, 상류측 프레스각(θu) 또는 하류측 프레스각(θd)을 그 회전 속도로 뺀 시간을 사용하는 등 제작물 파지부(r11)의 목표 반송 위치를 나타내는 것이면 된다.

(4) 상기 제1 및 제2 실시형태에서는, 제작물 파지부(r11)는 XY축 방향의 가동 방향만 갖고 있는데, 이뿐 아니라, XY 평면 내에서의 틸트(tilt) 동작 등의 다른 가동 방향을 갖고 있을 수도 있다. 이 경우, 틸트 동작에 대해서도 무게 함수(W(θu))를 이용하여 합성 목표값을 구함으로써 각 프레스 장치의 금형과의 간섭을 방지하고, 또한 제작물 파지부(r11)의 진동을 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 금형이 각각 구동되는 프레스 장치 사이에 제작물을 소정의 파지 수단을 이용하여 파지하고, 상기 제작물을 반송하는 제작물 반송 장치에서 상류측 금형 위치와 하류측 금형 위치와 합성하여 얻어지는 합성 목표값에 기초하여 상기 파지 수단의 위치를 제어하는 반송 제어 수단을 구비하고, 상기 반송 제어 수단은 상기 파지 수단이 순조롭게 이동하도록 합성 목표값을 설정하는 특징을 갖고 있다. 즉, 상기 파지 수단을 순조롭게 이동시킴으로써 상기 파지 수단의 급격한 가감속을 막고, 제작물 반송 장치의 진동을 억제할 수 있다. 또한 이로써 제작물의 탈락이나 제작물 반송 장치의 기계적 강성이 약한 부분의 파손을 막을 수 있다(즉, 제작물 반송부(R)의 기계적 강성을 강화할 필요가 없다).

Claims

금형이 각각 구동되는 프레스 장치 사이에 제작물을 소정의 파지 수단을 이용하여 파지하고, 상기 제작물을 반송하는 제작물 반송 장치로서,

제작물 반송 방향에서 상류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(상류측 금형 위치)와 하류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(하류측 금형 위치)를 합성하여 얻어지는 합성 목표값에 기초하여, 상기 파지 수단의 위치를 제어하는 반송 제어 수단을 구비하고, 상기 반송 제어 수단은 상기 파지 수단이 순조롭게 이동하도록 합성 목표값을 설정하는 제작물 반송 장치.
제1항에 있어서,

상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상기 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)을 상기 양자의 위상차(Δθp) 및 무게 계수(W)에 관한 하기 합성식 (1)에 대입하여 얻어지는 합성 목표각(θr)을 상기 합성 목표값으로 설정하는 제작물 반송 장치.

[수학식 1]

θr=W·θu + (1-W)·(θd + Δθp) (1)
제1항에 있어서,

상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상기 상류측 프레스각(θu)에 기초하여 상기 파지 수단의 제1 좌표(Xu, Yu)를 구하는 동시에, 상기 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 상기 파지 수단의 제2 좌표(Xd, Yd)를 구하고, 상기 제1 좌표(Xu, Yu) 및 제2 좌표(Xd, Yd)를 무게 계수(W)에 관한 하기 합성식 (4), (5)에 대입하여 얻어지는 합성 목표 좌표(Xr, Yr)를 상기 합성 목표값으로 설정하는 제작물 반송 장치.

[수학식 2]

Xr=W·Xu + (1-W)Xd (4)

Yr=W·Yu + (1-W)Yd (5)
제2항 또는 제3항에 있어서,

무게 계수(W)는 상기 상류측 프레스각(θu)을 변수로 하는 감소 또는 연속적인 함수의 값인 제작물 반송 장치.
제1항에 있어서,

상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상기 상류측 프레스각(θu) 및 상기 하류측 프레스각(θd)을 변수로 미리 합성 목표값을 설정한 테이블을 각 프레스 장치로부터 주어진 상류측 프레스각(θu) 및 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 탐색함으로써 상기 합성 목표값을 설정하는 제작물 반송 장치.
제1항에 있어서,

상류측 금형 위치가 프레스각(θu)(상류측 프레스각)으로서, 또 하류측 금형 위치가 프레스각(θd)(하류측 프레스각)으로서 각 프레스 장치로부터 주어지는 경우, 상기 반송 제어 수단은 상기 상류측 프레스각(θu)에 기초하여 상기 파지 수단의 제1 좌표(Xu, Yu)를 연산값으로 구하는 동시에, 상기 하류측 프레스각(θd)에 기초하여 상기 파지 수단의 제2 좌표(Xd, Yd)를 연산값으로 구하고, 상기 제1 좌표(Xu, Yu) 및 제2 좌표(Xd, Yd)를 변수로 미리 합성 목표값을 설정한 테이블을, 상기 연산값에 기초하여 탐색함으로써 상기 합성 목표값을 설정하는 제작물 반송 장치.
금형이 각각 구동되는 프레스 장치 사이에 제작물을 소정의 파지 수단을 이용하여 파지하고, 상기 제작물을 반송하는 제작물 반송 장치의 제어 방법으로,

제작물 반송 방향에서 상류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(상류측 금형 위치)와 하류측에 위치하는 프레스 장치의 금형 위치(하류측 금형 위치)를 합성하여 얻어지는 합성 목표값에 기초하여 상기 파지 수단의 위치를 제어하는 공정을 가지며, 상기 공정에서는 상기 파지 수단이 순조롭게 이동하도록 합성 목표값이 설정되는 제작물 반송 장치의 제어 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

소정의 간격으로 배치되고, 금형이 각각 구동되는 복수의 프레스 장치와, 상류측 프레스 장치와 하류측 프레스 장치 사이에 설치되며, 제작물의 반송을 하는 제작물 반송 장치를 구비하는 프레스 라인.