JPH0729217B2 - プレスの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高速性と安全性の完璧化を図ったプレスの制
御装置に関する。

［従来の技術］ プレスの基本的構成は、クランク軸でスライドを昇降運
動させて各種加工を行うものである。

したがって、プレス自体はもとより付属装置の運転もク
ランク軸の角度（クランク角度）との関係においてタイ
ミングを合せつつ行われる。このため、円板カム等を利
用したロータリーカムスイッチや電子式クランク角度計
等が用いられている。

また、プレス荷重は過大であるから各種の安全装置が設
けられ、一方、省力・自動化のためにトランスファ機構
等が具備されている。したがって、これら装置・機構の
初期状態確認や所定手順に基づく駆動制御のために、多
数のスイッチ、リミットスイッチ等のスイッチ信号を入
力としたシーケンス回路が設けられている。

さらに、プレスに必須な安全確保と各種各様のプレス運
転は、一義的には、クラッチ・ブレーキを駆動制御する
ことにより行われる。この駆動制御回路には、ロータリ
ーカムスイッチ等からのタイミング信号とシーケンス回
路からのシーケンス信号とプレス運転ボタンの操作信号
が入力され、条件確立のもとにフェイルセイフとなるよ
うに構成されているのが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、自動化，高精度化，高速化，各種各様のプレ
ス加工をしたいという多様化が強く望まれている現今で
は、次のような問題が指摘されている。

従来のロータリーカムスイッチ，シーケンス回路、ク
ラッチ・ブレーキ駆動制御回路という組合せの制御装置
では、そのいずれかに誤動作があったり、一部の部品に
故障があると、結果としてクラッチ・ブレーキの動作が
タイミングづれしたり、不動作する虞れが強く安全保護
上の問題がある。

三次元トランスファー機構等の導入によりタイミング
の種別やリミットスイッチ等の数が一段と増大する傾向
にあり回路が複雑化するばかりか、動作時間遅れのため
に1000Spmを越えるような高速化要請を満たすことがで
きない。

これに対して、制御装置を大容量、超高速のコンピュ
ータを用いることが考えられるが、コスト的負担が大き
くなるばかりか、タイミング信号は使用する金型やトラ
ンスファー機構のクランプ・アンクランプ動作等々に適
合するよう都度に調整する必要がある。また、シーケン
ス回路は付属装置の追加・削除や運転態様によって変更
する場合が多い。一方において、クラッチ・ブレーキ駆
動制御回路は、保護の万全から変更することはほとんど
ないが、複雑で技術的専門化が進む今日ではタイミング
調整やシーケンス変更に際して、錯誤等により変更され
てしまう虞れが強くなっている。

本発明の目的は、上記従来問題点を解消するもので、高
速化、多様化等要請を満しつつ安全の完璧を図ったプレ
スの制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、クランク角度信号を入力してプレス自体や付
属装置の駆動制御用のタイミング信号を生成するタイミ
ング信号生成用CPUと各種スイッチ信号を入力としてシ
ーケンス信号を生成するシーケンス信号生成用CPUとタ
イミング信号，シーケンス信号および運転ボタン信号を
入力としてクラッチ・ブレーキを駆動制御する駆動制御
信号を生成する駆動制御信号生成用CPUとをそれぞれ１
対づつ設ける、とともに同種のCPU各対間の信号を直接
または間接的に照合する照合手段を設け、すべての各CP
U対間での信号に相異が生じていないときにクラッチ・
ブレーキの駆動制御を許容するように構成したことを特
徴とする。

［作用］ 上記構成による本発明では、一対をなす両タイミング信
号生成用CPUはクランク角度信号から各種タイミング信
号を高速生成し、直接または間接的に照合手段によって
照合される。また、両シーケンス信号生成用CPUは各種
スイッチ信号を入力として適時に適正なシーケンス信号
を生成しかつ直接または間接的に同様に照合される。

ここに、両駆動制御信号生成用CPUは、運転ボタン信号
とその種別に対応するタイミング信号とシーケンス信号
とを入力として駆動制御信号を生成し、両駆動制御信号
はこれまた直接または間接的に照合手段によって照合さ
れる。

ここに、すべての各CPU対間での生成信号に相異がない
場合に限りクラッチ・ブレーキの駆動制御が許容され
る。すなわち、いずれかのCPU対間の信号に相異がある
とプレス停止するよう構築することができる。よって、
各構成要素の故障や各CPUでのソフト変更によるミス等
が一掃され保護・安全の完璧が達成される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

本プレスの制御装置は、タイミング信号生成ユニット1
0、シーケンス信号生成ユニット20と駆動制御信号生成
ユニット30と照合手段40と制御回路50とから構成されて
いる。

まず、タイミング信号生成ユニット10は、クランク角度
信号を入力としてプレス自体や付属装置の駆動制御や監
視用のタイミング信号を生成する手段であって、１対の
CPU（中央演算処理装置）11,11とから形成されている。

各CPU11は、クランク軸に連結されたクランク角度検出
器12からのクランク角度信号を入力として、クランク角
度が図示しないデジタルスイッチ等で設定された角度あ
るいは角度範囲になったときに、当該クランク角度に対
応するタイミング信号を生成して出力するもので、この
実施例ではそのデータやチェックプログラム等の記憶手
段等が内蔵されたものとされている。したがって、クラ
ンク軸が1000Spmを越えるような高速で回転したとして
も例えば108±１度、270〜50度の如き多数のタイミング
信号を正確かつ高速に生成することができる。すなわ
ち、高速判断専用に本タイミング信号生成ユニット10が
設けられているのである。クランク角度検出器12はアブ
ソリュート型とされ分解能は0.5度である。

また、シーケンス信号生成ユニット20は、各種スイッチ
信号を入力として付属装置等を所定の手順で駆動制御等
するシーケンス信号を生成する手段であって、１対のCU
P21,21から形成されている。各CPU21には、インターフ
ェース22を介して多数のリミットスイッチLSやスイッチ
SW等々が接続されている。このCPU21もシーケンスプロ
グラム等の記憶手段を内蔵するものとされている。

このシーケンス信号生成ユニット20は、比較的低速であ
るが非常に多くの信号処理を行う専用のものとして設け
られている。

次に、駆動制御信号ユニット30は、タイミング信号生成
ユニット10からのタイミング信号とシーケンス信号生成
ユニット20からのシーケンス信号と運転ボタン信号とを
入力として、クラッチ・ブレーキを駆動制御する駆動制
御信号を生成するもので１対のCPU31,31から形成されて
いる。タイミング信号、シーケンス信号とともに２ポー
トメモリ35,35を介して入力される。各CPU31には、運転
スイッチ（寸動，安全−行程，連続運転等のモードを選
択可能なセレクトスイッチから形成されている。）32が
接続されている。

ここに、照合手段40は、同種CPU各対間の信号を直接ま
たは間接的に照合する手段であっていわゆるバス照合方
式による。この実施例では、両CPU21,21間の照合ユニッ
ト42と両CPU31,31間の照合ユニット43とより構成してい
るが、両CPU31,31間のみに配設しても、逆に全てのCPU1
1,11、21,21、31,31間に配設してもよい。この実施例の
場合、CPU11,11間は間接的に照合されていると理解でき
る。

なお、44は両CPU21,21からの信号が相異する場合にOFF
となるリレーであり、45も同様に両CPU31,31からの信号
が相異する場合にOFFとなるリレーである。

また、制御回路50は、リレー45がONである場合に限り駆
動制御信号生成ユニット30からの信号を受けてクラッチ
・ブレーキを駆動制御するものである。また、タイミン
グ信号生成ユニット10,シーケンス信号生成ユニット20
からの信号を受けて、リレー44のONであることを条件に
付属装置を駆動制御するものである。

次に、作用を説明する。

タイミング信号生成ユニット10の両CPU11,11はクランク
角度検出器12のクランク角度信号を受けて図示しないデ
ジタルスイッチ等で設定された角度あるいは角度範囲と
なったときに迅速かつ正確に複数のタイミング信号を生
成する。シーケンス信号生成ユニット20の両CPU21,21も
多数のスイッチSW,リミットスイッチLS等からの入力信
号を所定シーケンスプログラムに則り判断し所定のシー
ケンス信号を生成する。

一方、駆動制御信号生成ユニット30の両CPU31,31は、対
応するCPU11,21から２ポートメモリ35,35を介して入力
されたタイミング信号とシーケンス信号とを受けかつ運
転ボタン信号を入力として、それぞれクラッチ・ブレー
キの駆動制御信号を生成出力する。

ここに、照合手段40の照合ユニット43は、両CPU31,31か
らの駆動制御信号に相異があるときはリーレ45をOFFし
てプレス運転を許さない。すなわち、プレス停止する。
両駆動制御信号が同一で同一タイミングのときのみクラ
ッチ・ブレーキのタイミング信号、シーケンス信号およ
び選択された運転モードに基づく駆動制御を許容する。
具体的には、制御回路50を介し行われる。よって、各ユ
ニット10,20,30,40等の構成要素の故障、設定ミス等々
に基づく誤動作が一掃され安全の完璧化が図られる。

しかして、この実施例によれば、１対のCPU11,11からな
るタイミング信号生成ユニット10と１対のCPU21,21から
なるシーケンス信号生成ユニット20と１対の駆動制御信
号生成ユニット30とを設け、各CPU11,11（21,21、31,3
1）対間の信号を直接または間接的に照合する照合手段4
0を設け、かつすべての各CPU対間での信号に相異が生じ
ていないときにクラッチ・ブレーキの駆動制御を許容す
る構成であるから、各構成要素の故障や設定ミス等のハ
ード的、ソフト的ミスによる誤動作が避けられ安全の完
璧化が図られる。

また、高速処理を要するタイミング信号生成ユニット10
と多くの信号を処理するシーケンス信号生成ユニット20
と駆動制御信号生成ユニット30とをそれぞれ別個に設け
ているので、ユニット10,20の調整・変更が容易でかつ
ユニット30へミスにより誤動作を発生させてしまうよう
な影響を与えることがなく、全体として高速で正確な処
理ができる。

また、各ユニット10,20,30は各１対のCPUから形成され
ているので、当該信号の適否を高速で判断できかつ当該
構成要素のハードおよびソフトチェックをも自己診断で
き、この点からも安全確保の万全が期せられる。また、
各ユニットごとの入力信号、生成信号のタイミングや数
を他の部所に影響なく増減でき、多様化に有効である。

さらに、照合手段40は、全ての各CPU対間の信号を個別
的または総合的にチェックできる。すなわち、直接また
は間接的に照合することができるので、２重・３重の安
全が図られる。

［発明の効果］ 以上から明らかの通り、本発明はタイミング信号生成
用、シーケンス信号生成用および駆動制御信号生成用の
各１対のCPUを設けるとともに各CPU対間の信号同一性を
直接または間接的に照合する照合手段を設け、全ての各
CPU対間の信号に相異がないときにクラッチ・ブレーキ
の駆動制御を許容するものと構成されているので、高速
・多様化等の要請を満しつつ安全の完璧を達成できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す全体構成図である。 10……タイミング信号生成ユニット、11……タイミング
信号生成用CPU、12……クランク角度検出器、20……シ
ーケンス信号生成ユニット、21……シーケンス信号生成
用CPU、30……駆動制御信号生成ユニット、31……駆動
制御信号生成用CPU、32……運転ボタン、40……照合手
段、50……制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク角度信号を入力としてプレス自体
   や付属装置の駆動制御用のタイミング信号を生成するタ
   イミング信号生成用CPUと各種スイッチ信号を入力とし
   てシーケンス信号を生成するシーケンス信号生成用CPU
   とタイミング信号，シーケンス信号および運転ボタン信
   号を入力としてクラッチ・ブレーキを駆動制御する駆動
   制御信号を生成する駆動制御信号生成用CPUとをそれぞ
   れ１対づつ設ける、とともに同種CPU各対間の信号を直
   接または間接的に照合する照合手段を設け、すべての各
   CPU対間での信号に相異が生じていないときにクラッチ
   ・ブレーキの駆動制御を許容するように構成したことを
   特徴とするプレスの制御装置。