JPH09248637A - 自動モーション復帰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィードバーの所定方向への移動を多軸サー
ボ駆動で行うサーボフィーダにおいて、フィードバーが
モーション軌跡から外れた場合の復帰動作を最適な自動
復帰範囲を設定することによりきめ細かに制御する。 【解決手段】 各軸のモーションカーブ３０を設定する
とともに、このモーションカーブ３０からの各軸のずれ
量の許容値（自動復帰範囲３１）を任意に設定できるよ
うにし、非常停止時における各軸のモーションカーブ３
０からのずれ量がその許容値以下にあるときに、モーシ
ョンカーブ３０上へ各軸を移動させるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィードバーの所
定方向への移動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダ
における自動モーション復帰装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トランスファプレスにおいて
は、連続して行われる多工程のプレス加工に連動して加
工すべきワークを加工位置に対して搬入，搬出するため
のフィーダ装置が備えられている。従来、このフィーダ
装置としては、ワーク搬送方向に沿って並設される一対
のフィードバーと、これらフィードバー間に横架される
クロスバーとを備えて、このクロスバーに取り付けられ
るバキュームカップによってワークを真空吸着して搬送
する方式のもの、あるいはフィードバーに取り付けられ
るフィンガーによりワークを両側から把持して搬送する
方式のものなどが知られている。この場合、一対のフィ
ードバーが二次元運動もしくは三次元運動を行うことに
よって互いに隣接するプレス装置の金型間をワークが移
送されるようになっている。

【０００３】ところで、このフィードバーの駆動方式と
しては、このフィードバーをカムおよびリンク機構によ
ってプレス装置と連結して駆動する機械的駆動方式が最
も一般的であるが、この方式によれば金型交換時におけ
る調整作業が極めて困難であることから、最近では、こ
のフィードバーをプレス装置とは別個のモータ（サーボ
モータ）によって駆動する単独駆動方式のものが用いら
れてきている（例えば特開平６−２１８４５８号公
報）。この単独駆動方式のフィーダ装置を備えるトラン
スファプレスによれば、フィーダ装置のモーションが自
由に変更でき、かつ構造がシンプルになるといった長所
を有している。

【０００４】この種トランスファプレスでは、通常、フ
ィーダ装置はプレススライドの動きに連動して運転さ
れ、このフィーダ装置のクロスバー等は金型と干渉しな
いようなモーション軌跡を描いて運動するように構成さ
れている。ところで、このようにフィーダ装置とプレス
装置との連動運転中にワークのミスグリップ等が生じた
際には、ライン操作が一旦中断されてサーボ電源のＯＦ
Ｆ／ＯＮ操作が行われるが、このサーボ電源のＯＦＦ操
作時にサーボ軸がトルクフリーとなるために、外力によ
りフィーダ装置が動かされ、クロスバー等がモーション
軌跡から外れてしまう。これを防ぐために、モータ軸に
メカブレーキを内蔵させ、サーボ電源のＯＦＦ操作時に
そのメカブレーキが作動するようにされているが、現実
にはブレーキタイミングのずれ等によって若干動く場合
がある。

【０００５】このようにモーション軌跡から外れてしま
った場合には、再度モーション復帰操作を行えば良い
が、このモーション復帰操作を行うには、ライン操作用
のモードからモーション復帰操作用のモードに変える必
要があり、この作業に時間と手間とがかかって、業務の
流れが中断してしまうという問題点がある。この場合、
ずれを持ったまま連動操作を起動させると、理論上のモ
ーションカーブから外れた位置からスタートすることと
なり、金型との干渉の点で危険性が高い。そこで、この
ような問題点に対処するために、例えば特開平５−３０
５３６８号公報においては、非常停止時のフィーダの各
軸のずれ量を算出し、このずれ量が許容値以下であると
きに、これら各軸をモーションカーブ上の目標値に直接
移動させるようにした制御方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示されている制御方法においては、ずれ量の許容
値として固定値が用いられているために、例えばプレス
装置にて使用される金型種別、あるいはモーション軌跡
中のどの点にフィードバーが位置しているか等にフレキ
シブルに対応することができないという問題点があっ
た。このため、この従来方法は、特にフィードバーの移
動を多軸サーボ駆動で行うサーボフィーダにはそのまま
適用することができないという欠点がある。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、フィードバーの所定方向への移動を多軸サ
ーボ駆動で行うサーボフィーダにおいて、フィードバー
がモーション軌跡から外れた場合の復帰動作を、最適な
自動復帰範囲を設定することによりきめ細かに制御する
ことのできる自動モーション復帰装置を提供することを
目的とするものである。なお、特開平６−２１８４５８
号公報に示されるように、クロスバーキャリアをリフト
ビームに装着してそのクロスバーキャリアをワーク搬送
方向へ移動自在に設け、搬送方向への移動を行わないで
昇降動のみを行うリフトビームについても本発明におい
てはフィードバーと称するものとする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明による自動モーション復
帰装置は、フィードバーの所定方向への移動を多軸サー
ボ駆動で行うサーボフィーダにおける自動モーション復
帰装置であって、（ａ）各軸のモーションカーブを設定
するモーションカーブ設定手段、（ｂ）前記モーション
カーブからの各軸のずれ量の許容値を任意に設定可能な
許容値設定手段、（ｃ）非常停止時における各軸のモー
ションカーブからのずれ量を検出するずれ量検出手段お
よび（ｄ）このずれ量検出手段により検出される各軸の
ずれ量が前記許容値設定手段により設定される許容値以
下にあるときに、前記モーションカーブ設定手段により
設定されるモーションカーブ上へ前記各軸を移動させる
ように制御する制御手段を備えることを特徴とするもの
である。

【０００９】本発明においては、ずれ量検出手段により
検出される各軸のずれ量が許容値設定手段により設定さ
れる許容値以下にあるときには、モーションカーブ設定
手段により設定されるモーションカーブ上へ各軸を移動
させるように制御される。したがって、オペレータがモ
ーション復帰操作を行うことなく、ライン操作用モード
のまま操作を続けることができる。この場合、モーショ
ンカーブからの各軸のずれ量の許容値が任意に設定でき
るので、システム（アプリケーション）によって最適な
自動復帰範囲を設定することが可能となる。

【００１０】本発明において、前記許容値設定手段は、
各軸に応じて異なる許容値を設定するものとするのが好
ましい。こうすることで、加工すべきワークに応じて、
あるいは金型種別に応じて最適の許容値を選択すること
ができる。

【００１１】また、この許容値設定手段は、前記モーシ
ョンカーブ上の各点に応じて異なる許容値を設定するも
のとするのが好ましい。こうすることで、例えば金型に
接近する部位のような厳しい許容値が要求される位置等
に応じて適切な許容値を設定することができ、フレキシ
ブルに富んだシステムを構築することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明による自動モーショ
ン復帰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。

【００１３】図１は、本発明の一実施例に係るトランス
ファプレスの全体概略斜視図であり、図２は、このトラ
ンスファプレスのシステム構成を模式的に示す図であ
る。図示のように、本実施例のトランスファプレスは、
ワーク（図示せず）に対してプレス成形を行うために各
加工ステーション毎に分割されてなるプレス本体１と、
このプレス本体１内に配設されてワークをフィード方向
Ａに移動させるフィーダ装置２とを備えるものとされて
いる。

【００１４】前記プレス本体１においては、各加工ステ
ーション毎に横架されるスライド駆動機構によってプレ
ススライド３が上下動自在に設けられ、このプレススラ
イド３の下面に取り付けられる上型とそのプレススライ
ド３に対向するように設けられるムービングボルスタ４
上の下型５との間でプレス成形が行われるようになって
いる。ここで、このスライド駆動機構は、プレスコント
ローラからの信号によって制御されるメインモータ６
と、このメインモータ６により駆動されるドライブシャ
フト７と、このドライブシャフト７に取り付けられるフ
ライホイール８，クラッチ９ａ，９ｂおよび図示されな
いブレーキとを備えている。

【００１５】一方、前記フィーダ装置２は、ワークのフ
ィード方向Ａに沿って並設されるとともに、プレス本体
１に取り付けられるリフト機構によって上方より吊り下
げられてなる一対のフィードバー１１を有している。こ
こで、このリフト機構は、サーボモータ１２により減速
器１２Ａを介して回転されるピニオン１３とそのピニオ
ン１３に噛合するラック杆１４とを有し、これらラック
杆１４の下端に前記フィードバー１１が支持されて、サ
ーボモータ１２の駆動によりそれらフィードバー１１が
プレス本体１の動作に同期して上下駆動されるようにな
っている。また、これらフィードバー１１等の自重との
バランスを取るために、各ラック杆１４に隣接してバラ
ンスシリンダ１５が配設されている。なお、本実施例に
おいては、等間隔に配置される左右各５個ずつ計１０個
のサーボモータ１２によって一対のフィードバー１１が
上下動されるようになっている。

【００１６】前記フィードバー１１の下面には、フィー
ド方向Ａに間隔を存して複数のクロスバーキャリア１６
がそのフィード方向Ａに移動自在に支承されている。そ
して、互いに対向するクロスバーキャリア１６，１６間
にはフィード方向Ａと直交するようにクロスバー１７が
横架され、これらクロスバー１７にワーク吸着用のバキ
ュームカップ１８が取り付けられている。

【００１７】フィード方向Ａに互いに隣接するクロスバ
ーキャリア１６，１６間は連結杆により連結されてい
て、これらクロスバーキャリア１６が同時にフィード方
向Ａへ移動できるようにされている。また、最上流に位
置するクロスバーキャリア１６は連結杆１９を介してカ
ムレバー２０の先端部に接続され、このカムレバー２０
の基端部はプレス本体１より取り出される動力にて回転
されるフィードカム２１に当接されている。こうして、
フィードカム２１が回転されることにより前記カムレバ
ー２０が揺動されて各クロスバーキャリア１６がフィー
ド方向Ａへ駆動できるようになっている。

【００１８】前記ドライブシャフト７の回転角度はプレ
ス角度検出器（カム角度検出器）２２によって検出さ
れ、この検出されるプレス角度に応じてフィーダコント
ローラ２３により各サーボアンプ（サーボドライバ）２
４を介して各サーボモータ１２が制御される。これによ
って、プレス本体１の動作に同期してフィーダ装置２に
おけるクロスバーキャリア１６がフィード方向Ａへ往復
動され、各クロスバー１７に取り付けられるバキューム
カップ１８にてワークが吸着されて各加工ステーション
へ順次搬送される。

【００１９】また、各サーボモータ１２にはそれらサー
ボモータ１２の現在位置を検出する位置検出器（エンコ
ーダ）２６が付設され、これら位置検出器２６により検
出される位置信号がフィーダコントローラ２３に入力さ
れるようになっている。一方、このフィーダコントロー
ラ２３においては、この位置検出器２６から入力される
現在位置情報と、プレス角度検出器２２から入力される
プレス角度情報とに基づいてそれらの差分が演算され、
この差分が０になるように各サーボアンプ２４を介して
各サーボモータ１２に移動指令が発せられる。

【００２０】なお、前記フィーダ装置２の単独運転のた
めの単独モータ２５が設けられており、前記ドライブシ
ャフト７はその単独モータ２５によりクラッチ９ｃを介
しても駆動されるようになっている。

【００２１】前記フィーダ装置２は、このフィーダ装置
２により搬送されるワークと金型との干渉を避けるため
に、所要のモーションパターンにしたがって駆動され
る。図３には、このモーションパターンの一例（二次元
モーションの例）が示されている。この例において、ワ
ークは吸着点Ｐにて前ステーションの下型内より吸着さ
れてＺ軸方向に持ち上げられた後、次ステーションの下
型上までＸ軸方向に搬送され、この下型内に入れるため
にＺ軸方向に下げられて解放点Ｑにてワークの吸着が解
放される。次に、前ステーションへ戻るために一旦上方
へ持ち上げられた後下方の待機点Ｒを通って再度上下動
されて吸着点Ｐに戻され、１サイクルが終了する。

【００２２】次に、本実施例において、フィードバー１
１がモーション軌跡から外れた場合の自動復帰制御につ
いて図４を参照しながら説明する。

【００２３】図示のように、各軸のモーションカーブ
（モーション軌跡）３０の周囲には所定幅の自動復帰範
囲３１が設定されている。今、モーションカーブ３０に
同期した位置３２にあったサーボフィーダが非常停止に
よるサーボ電源のＯＦＦによって位置３３にずれてしま
ったとすると、サーボ電源のＯＮ信号でモーション自動
復帰を起動させると、この位置３３が自動復帰範囲３１
内にあることをフィーダコントローラ２３は認識し、こ
れによってサーボフィーダは位置３２まで自動的に移動
される。一方、前記ずれ位置が自動復帰範囲３１外の位
置３４である場合には、モーション復帰指令を出力する
とオペレータの予期しない動きとなって危険性が高いた
め、サーボフィーダは移動されない。

【００２４】次に、このフィーダコントローラ２３にお
ける前述の自動復帰制御の処理フローを図５に示される
フローチャートによって説明する。

【００２５】Ｓ１：加工ワークおよび金型種別等に応じ
て多軸サーボフィーダの各軸毎のモーションカーブを設
定する。この設定は、ワーク交換もしくは金型交換時に
行われる。 Ｓ２：各軸毎のモーションカーブ３０からのずれ量の許
容値、言い換えれば自動復帰範囲３１を設定する。この
場合、例えばフィードバー１１の剛性を考慮して中央部
の許容値を両端部に比べて厳しくするなど、各軸に応じ
て異なる許容値が設定される。また、例えば金型と接近
するモーション位置の許容値を他の位置に比べて厳しく
するなど、モーションカーブ３０上の各点に応じて異な
る許容値が設定される。 Ｓ３：前述のようにして設定された各データ等を読み込
む。

【００２６】Ｓ４〜Ｓ５：サーボ電源のＯＦＦ状態か
ら、復帰動作を起動させるためのサーボ電源ＯＮ信号が
フィーダコントローラ２３に入力されるまで待機し、こ
の信号が入力されると、プレス角度検出器２２および位
置検出器２６からの入力データによって各軸毎のモーシ
ョンカーブ３０からのずれ量を検出する。

【００２７】Ｓ６〜Ｓ９：検出されるずれ量が予め設定
される許容値以下であって、インタロックチェック、す
なわちプレス装置が正常に復帰しているかどうか、並び
に周辺装置の連動運転が可能であるかどうかのチェック
がＯＫのときには、各軸をモーションカーブ３０上へ移
動させて連動運転に入る。

【００２８】Ｓ１０：一方、検出されるずれ量が許容値
を越えているとき、もしくはインタロックチェックがＯ
Ｋでないときには、連動動作に復帰するための手動によ
る復帰操作を行う。

【００２９】本実施例によれば、ずれ量の許容値が任意
に設定できるようにされているので、ワーク，金型等に
応じて最適な自動復帰範囲を設定することにより、フィ
ードバーがモーション軌跡から外れた場合の復帰動作を
きめ細かに制御することができる。

【００３０】本実施例においては、フィードバー１１の
リフト軸方向への移動を多軸サーボ駆動により行うもの
としたが、本発明は、フィードバー１１のアドバンス方
向への移動を多軸サーボ駆動により行うシステムに対し
ても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係るトランスファ
プレスの全体概略斜視図である。

【図２】図２は、本実施例のトランスファプレスのシス
テム構成を模式的に示す図である。

【図３】図３は、フィーダ装置のモーションパターン例
を説明する図である。

【図４】図４は、本実施例における復帰制御動作を説明
する図である。

【図５】図５は、自動復帰制御の処理フローを示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ プレス本体 ２ フィーダ装置 ３ プレススライド １１ フィードバー １２ サーボモータ ２２ プレス角度検出器 ２３ フィーダコントローラ ２４ サーボアンプ ２６ 位置検出器 ３０ モーションカーブ（モーション軌跡） ３１ 自動復帰範囲

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィードバーの所定方向への移動を多軸
   サーボ駆動で行うサーボフィーダにおける自動モーショ
   ン復帰装置であって、（ａ）各軸のモーションカーブを
   設定するモーションカーブ設定手段、（ｂ）前記モーシ
   ョンカーブからの各軸のずれ量の許容値を任意に設定可
   能な許容値設定手段、（ｃ）非常停止時における各軸の
   モーションカーブからのずれ量を検出するずれ量検出手
   段および（ｄ）このずれ量検出手段により検出される各
   軸のずれ量が前記許容値設定手段により設定される許容
   値以下にあるときに、前記モーションカーブ設定手段に
   より設定されるモーションカーブ上へ前記各軸を移動さ
   せるように制御する制御手段を備えることを特徴とする
   自動モーション復帰装置。
2. 【請求項２】 前記許容値設定手段は、各軸に応じて異
   なる許容値を設定するものである請求項１に記載の自動
   モーション復帰装置。
3. 【請求項３】 前記許容値設定手段は、前記モーション
   カーブ上の各点に応じて異なる許容値を設定するもので
   ある請求項１に記載の自動モーション復帰装置。