JPH06170471A - トランスファプレス用フィーダ装置における電油デュアル駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランスファプレス用フィーダ装置におい
て、コンパクトな構成でサーボ系の定数調整も簡単に
し、騒音の発生を抑えかつ省エネルギーを実現すること
ができるようにする。 【構成】 トランスファモータ１２を駆動して負荷１５
を往復動させる。その際、トランスファモータ１２に供
給する電流値を電流検出器２５で検出し、その検出値に
応じてサーボバルブ１８を駆動し、負荷に接続している
油圧シリンダ１４を駆動する。また、負荷１５の減速時
期を減速時期検出手段２７にて検出し、負荷１５の減速
時に油圧回路中のクラッチ２２を係合させて、負荷１５
の運動エネルギーを油圧エネルギーとしてアキュムレー
タ２０に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスファプレス用
フィーダ装置の駆動エネルギーを電動モータおよび油圧
アクチュエータで発生させるようにしたトランスファプ
レス用フィーダ装置における電油デュアル駆動装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トランスファプレスに設置され
て、このトランスファプレス内の各加工ステーションの
ワークを保持して搬送するトランスファプレス用フィー
ダ装置として、複数個の電動モータを用いて三次元のト
ランスファモーションを行わせるようにしたものが知ら
れている。

【０００３】この従来のフィーダ装置では、ワークを各
加工ステーションへ順次搬送するために、トランスファ
バーと称する平行配置の複数の長尺ビームが設けられる
とともに、これらトランスファバーに所定ピッチでワー
ク保持手段が設けられた構成にされている。そしてこれ
らトランスファバーは、ワーククランプ／アンクランプ
方向への移動（水平動）、リフト／ダウン方向への移動
（上下動）およびアドバンス／リターン方向への移動
（水平動）がそれぞれ同期して行われるように、ラッ
ク，ピニオン等の駆動伝達機構を介して複数個の電動モ
ータにより駆動される。

【０００４】また、最近では、トランスファモーション
のフレキシブル化を図るために、特に電気サーボ技術を
用いたサーボ駆動フレキシブルフィーダが主流となりつ
つある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィー
ダ装置の駆動を電動モータのみにより行うのでは、特に
モータ容量を越えるような大容量のフィーダ装置の場合
に、複数のモータをパラレルに運転させることが必要と
なって、装置が大型化するだけでなく、パラレル運転の
ための各モータのサーボ系の定数調整が困難になり、ま
た騒音や消費エネルギーも大きくなってしまうという問
題点がある。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、トランスファプレス用フィーダ装置におい
て、コンパクトな構成で大型のフィーダ装置を駆動する
ことができるようにし、しかもサーボ系の定数調整も簡
単にして騒音の発生を抑え、かつエネルギー消費を抑え
ることができるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトランスフ
ァプレス用フィーダ装置における電油デュアル駆動装置
は、トランスファプレス内のワークを保持して搬送する
トランスファプレス用フィーダ装置において、所定の行
程を加減速を伴いながら往復動される可動部材と、この
可動部材を駆動せしめる電動モータと、この電動モータ
に供給される電流値を検出することによりその電動モー
タが必要とするエネルギー量を検出するエネルギー量検
出手段と、このエネルギー量検出手段の出力に基づき前
記電動モータによる前記可動部材の駆動をアシストする
油圧アクチュエータとを備えることを特徴とするもので
ある。

【０００８】同電油デュアル駆動装置は、また、前記可
動部材の減速時期を検出する減速時期検出手段と、この
減速時期検出手段の出力を受け前記可動部材の減速時に
その可動部材の運動エネルギーを油圧エネルギーとして
回収するエネルギー回収手段とを備えるものとすること
ができる。

【０００９】

【作用】可動部材は、電動モータにより駆動されて所定
の行程を加減速を伴いながら往復動される。その際、電
動モータに供給される電流値を検出することによってそ
の電動モータの必要とするエネルギー量が検出され、こ
の検出値に応じて可動部材に接続されている油圧アクチ
ュエータが駆動され、それによって電動モータによる可
動部材の駆動がアシストされる。

【００１０】前記可動部材の減速時期を検出する減速時
期検出手段と、この減速時期検出手段の出力を受け前記
可動部材の減速時にその可動部材の運動エネルギーを油
圧エネルギーとして回収するエネルギー回収手段とを備
えたものとすると、可動部材の減速時にその可動部材の
運動エネルギーが油圧エネルギーとして回収されるの
で、可動部材駆動のためのエネルギーを有効利用でき、
省エネルギーを実現することができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明によるトランスファプレス用フ
ィーダ装置における電油デュアル駆動装置の具体的実施
例について、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明
のトランスファプレス用フィーダ装置の一実施例につい
て、図１によって説明する。図示のように、この実施例
のフィーダ装置は、トランスファプレスの２本のアプラ
イトポスト１，１間にそれぞれ配置されるとともに、互
いに対向する２個のクランプボックス２，２と、これら
クランプボックス２，２の上方に前後に平行配置される
２本のトランスファバー３，３とを備えており、各トラ
ンスファバー３，３には、内方へ向けて突出するワーク
保持アーム４，４が設けられている。

【００１２】各クランプボックス２には、アプライトポ
スト１に沿って上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能な支持
桁５が設けられるとともに、この支持桁５の前後位置に
その支持桁５に沿って前後方向（Ｘ軸方向）に摺動可能
なトランスファバー支持部材６，６が設けられている。
これらトランスファバー支持部材６，６は、前記トラン
スファバー３，３を支持するとともに、そのトランスフ
ァバー３，３を左右方向（Ｙ軸方向）に移動自在に案内
する。前記支持桁５は、リフトモータ７の正逆回転によ
り歯車，螺旋体等の動力伝達機構８を介して上下動せし
められ、また前記トランスファバー支持部材６，６は、
クランプモータ９の正逆回転によりラック・ピニオン機
構１０等を介して互いに接近離隔方向に同期して移動せ
しめられる。

【００１３】また、一側のクランプボックス２の上方に
は、前後に２つのフィードキャリア１１，１１が配設さ
れ、これらフィードキャリア１１，１１には前記トラン
スファバー３，３の一端部がそれぞれ固定されている。
各フィードキャリア１１，１１は、フィードモータ１２
の正逆回転および後述の油圧シリンダ（図１には図示せ
ず）の作動によりラック・ピニオン機構１３等を介して
互いに同方向（Ｙ軸方向）に同期して移動せしめられ
る。

【００１４】このような構成よりなるフィーダ装置の動
作を説明すると、まず支持桁５，５の下降位置でクラン
プモータ９，９が正方向に回転駆動されると、これらク
ランプモータ９，９の動力がラック・ピニオン機構１０
等を介してトランスファバー支持部材６，６に伝達さ
れ、これらトランスファバー支持部材６，６が互いに接
近する方向に移動され、それによってトランスファバー
３，３が互いに接近する方向に移動されて、各ワーク保
持アーム４，４にてワーク（図示せず）がクランプされ
る（クランプ動作）。

【００１５】次いでリフトモータ７が正方向に回転駆動
されると、支持桁５，５が上昇動作されることによりト
ランスファバー支持部材６，６が上昇動作され、それに
伴ってトランスファバー３，３が上昇動作され、したが
って各ワーク保持アーム４，４にクランプされているワ
ークは上昇位置に移動される（リフト動作）。この状態
でフィードモータ１２が正方向に回転駆動され、ラック
・ピニオン機構１３等を介してフィードキャリア１１，
１１がＹ軸方向（アドバンス方向）に移動されると、こ
れらフィードキャリア１１，１１に固定されているトラ
ンスファバー３，３が同方向に移動され、それによって
各ワーク保持アーム４，４にクランプされているワーク
が所定の加工ステーションの上方位置まで移動される
（アドバンス動作）。

【００１６】次いでリフトモータ７が逆方向に回転駆動
されると、前記リフト動作と逆の動作によって、各ワー
ク保持アーム４，４にクランプされているワークは下降
位置すなわち所定の加工ステーションに移動される（ダ
ウン動作）。その後、クランプモータ９，９が逆方向に
回転駆動されることによりワークのクランプが解除され
（アンクランプ動作）、さらにフィードモータ１２が逆
方向に回転駆動されることによりトランスファバー３，
３がリターン方向に移動され（リターン動作）、ワーク
の一連のフィード動作が完了する。

【００１７】なお、前記実施例では、リフト・ダウン動
作，クランプ・アンクランプ動作およびアドバンス・リ
ターン動作の三次元モーションを行う場合について説明
したが、本実施例のフィーダ装置は、リフト・ダウン動
作を省略した二次元モーションを行うことも可能であ
る。図２は、トランスファバーのアドバンス・リターン
動作を行う駆動系を模式的に示す概略構成図である。

【００１８】図示のように、本実施例では、フィードモ
ータ１２によるトランスファバー３等の負荷１５のアド
バンス・リターン動作を油圧シリンダ１４によってアシ
ストするようにしている。すなわち、負荷１５に連結さ
れるラック１６を往復動させるための油圧シリンダ１４
が設けられ、この油圧シリンダ１４の第１の室１４ａお
よび第２の室１４ｂに対してタンク１７から油圧を供給
する流路の途中に、電磁操作４ポート弁で構成されるサ
ーボバルブ１８が設けられている。そして、このサーボ
バルブ１８の上流側にはポンプ１９とアキュムレータ２
０とが設けられ、また下流側には油圧モータ２１が設け
られている。さらに、タンク１７をバイパスするよう、
これら油圧モータ２１とポンプ１９とを接続する流路が
設けられ、この流路の途中にその流路を接断するクラッ
チ２２が介在されている。

【００１９】一方、フィードモータ１２は、モーション
発生器２３からの信号によりサーボアンプ２４を介して
駆動され、それによって負荷１５がアドバンス端とリタ
ーン端との間を加減速を伴いながら往復動せしめられ
る。また、フィードモータ１２に供給されるモータ電流
を検出する電流検出器２５が設けられ、この電流検出器
２５により検出される電流の方向，大きさに応じて前記
サーボバルブ１８に駆動信号を出力する制御増幅器２６
が設けられる。さらに、モーション発生器２３には、フ
ィードモータ１２の減速時期を検出する減速時期検出器
２７が付設され、この減速時期検出器２７の出力に応じ
て前記クラッチ２２の作動が制御されるようになってい
る。

【００２０】次に、図２に示される駆動系の動作を図３
を参照しながら説明する。なお、図３（ａ）はプレス角
度に対するトランスファバー３の位置を示す線図であ
り、図３（ｂ）は同じくプレス角度に対するフィードモ
ータ１２のモータ電流を示す線図である。但し、図３
（ｂ）におけるモータ電流の向きは、トランスファバー
３がアドバンス側からリターン側へ動く方向を正とし、
その逆の方向を負としている。

【００２１】フィードモータ１２の駆動によって負荷１
５がリターン端からアドバンス端もしくはアドバンス端
からリターン端へ移動するとき、負荷１５は、図３
（ａ）に示されるように、移動の前半で加速運動、後半
で減速運動をそれぞれ行い、ストロークエンドにて停止
するように動作する。その際、図３（ｂ）に示されてい
るように、負荷１５がリターン端からアドバンス端へ移
動する場合には、負荷１５の加速時に、その加速度や負
荷１５の質量の大きさに応じた正方向の電流がフィード
モータ１２に供給され、また減速時に、同様に負方向の
電流がフィードモータ１２に供給される。これに対し
て、負荷１５がアドバンス端からリターン端へ移動する
場合には、負荷１５の加速時に、負方向の電流がフィー
ドモータ１２に供給され、また減速時に、正方向の電流
がフィードモータ１２に供給される。また、負荷１５の
加速時においてクラッチ２２は非係合状態にあるが、負
荷１５が減速状態に移行したことが減速時期検出器２７
により検出されると、クラッチ２２は係合するよう動作
する。

【００２２】こうして、移動の初期に電流検出器２５に
より検出される電流が正方向である場合には、サーボバ
ルブ１８が図２で右方向に駆動され、それによってタン
ク１７内の圧油は、ポンプ１９からサーボバルブ１８を
通って油圧シリンダ１４の第２の室１４ｂに供給され、
また第１の室１４ａ内の圧油はサーボバルブ１８から油
圧モータ２１を通ってタンク１７に回収される。そのた
め、フィードモータ１２による負荷１５のアドバンス方
向（図２で矢印Ａ方向）への移動をアシストするように
油圧シリンダ１４が作動する。

【００２３】これに対して、移動の初期に電流検出器２
５により検出される電流が負方向である場合には、サー
ボバルブ１８が図２で左方向に駆動され、それによって
タンク１７内の圧油は、ポンプ１９からサーボバルブ１
８を通って油圧シリンダ１４の第１の室１４ａに供給さ
れ、また第２の室１４ｂ内の圧油はサーボバルブ１８か
ら油圧モータ２１を通ってタンク１７に回収される。そ
のため、フィードモータ１２による負荷１５のリターン
方向（図２で矢印Ｂ方向）への移動をアシストするよう
に油圧シリンダ１４が作動する。

【００２４】また、負荷１５がアドバンス方向もしくは
リターン方向のいずれに移動するにせよ、負荷１５が減
速状態に移行したときには、減速時期検出器２７からの
検出信号によりクラッチ２２が係合され、それによって
油圧シリンダ１４からの戻り油は、油圧モータ２１から
クラッチ２２，ポンプ１９を通ってアキュムレータ２０
に蓄積される。このようにして、負荷１５の減速時に発
生する運動エネルギーは、油圧モータ２１を介して油圧
エネルギーとして回収される。

【００２５】前記実施例によれば、電動サーボシステム
に油圧サーボシステムを併用していることによって、電
動モータの容量を小さくすることができる。これによ
り、電動モータのみを用いる従来装置に比べてアクチュ
エータの体積を１／５程度に抑え得ることが可能とな
る。また、フィーダー減速時のエネルギー回収によっ
て、従来装置に対して約５０％の省エネルギー効果を得
ることが可能となった。また、本実施例の駆動系におい
ては、油圧シリンダ１４のボトム／ヘッドを直結してい
るので、負荷の停止位置であるアドバンス端もしくはリ
ターン端での位置決めを高精度に行うことができる。

【００２６】なお、前記実施例においては、フィードモ
ータ１２によるトランスファバー３の動作を油圧シリン
ダ１４によってアシストするようにしたものを説明した
が、本発明は、その他、リフトモータ７による支持桁５
の動作や、クランプモータ９によるトランスファバー支
持部材６の動作を油圧シリンダーによってアシストする
ようにすることも可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上のように、電動モータに
よる可動部材の駆動を油圧アクチュエータによりアシス
トするようにしているので、フィーダ装置の駆動系をコ
ンパクトな構成にすることができ、サーボ系の定数調整
も簡単になり、しかも騒音の発生を抑えることができ
る。

【００２８】また、可動部材の減速時にその可動部材の
運動エネルギーを油圧エネルギーとして回収するエネル
ギー回収手段を備えたものとすると、可動部材を駆動す
るためのエネルギーを有効利用でき、省エネルギーを実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るトランスファプレス用
フィーダ装置の概略構成を示す斜視図

【図２】本発明の一実施例に係るトランスファプレス用
フィーダ装置におけるトランスファバーの駆動系の概略
構成図

【図３】本発明の一実施例に係るトランスファプレス用
フィーダ装置におけるトランスファバーの動きを示す線
図

【符号の説明】

３ トランスファバー ５ 支持桁 ６ トランスファバー支持部材 ７ リフトモータ ９ クランプモータ １１ フィードキャリア １２ フィードモータ １４ 油圧シリンダ １５ 負荷 １８ サーボバルブ ２０ アキュムレータ ２１ 油圧モータ ２２ クラッチ ２３ モーション発生器 ２５ 電流検出器 ２７ 減速時期検出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスファプレス内のワークを保持し
   て搬送するトランスファプレス用フィーダ装置におい
   て、所定の行程を加減速を伴いながら往復動される可動
   部材と、この可動部材を駆動せしめる電動モータと、こ
   の電動モータに供給される電流値を検出することにより
   その電動モータが必要とするエネルギー量を検出するエ
   ネルギー量検出手段と、このエネルギー量検出手段の出
   力に基づき前記電動モータによる前記可動部材の駆動を
   アシストする油圧アクチュエータとを備えることを特徴
   とするトランスファプレス用フィーダ装置における電油
   デュアル駆動装置。
2. 【請求項２】 前記可動部材の減速時期を検出する減速
   時期検出手段と、この減速時期検出手段の出力を受け前
   記可動部材の減速時にその可動部材の運動エネルギーを
   油圧エネルギーとして回収するエネルギー回収手段とが
   設けられる請求項１に記載のトランスファプレス用フィ
   ーダ装置における電油デュアル駆動装置。