JPH1058065A - サーボフィーダ装置の制御装置 - Google Patents

サーボフィーダ装置の制御装置

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JPH1058065A
JPH1058065A JP8219522A JP21952296A JPH1058065A JP H1058065 A JPH1058065 A JP H1058065A JP 8219522 A JP8219522 A JP 8219522A JP 21952296 A JP21952296 A JP 21952296A JP H1058065 A JPH1058065 A JP H1058065A
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press
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gain
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産速度が変化した場合でも、プレス装置と
の同期運転を損なわずに、かつ振動,騒音等を発生させ
ることなくサーボフィーダ装置を運転する。 【解決手段】 プレス装置の生産速度に対応するサーボ
フィーダ装置のサーボゲインパラメータを記憶する定義
データエリア27を備え、プレス装置の生産速度が可変
ゲイン処理手段26にて検知されると、この検出される
生産速度に対応するサーボゲインパラメータを定義デー
タエリア27より読み出して制御指令演算処理手段29
にて指令値を演算し、この指令値に基づいてサーボフィ
ーダ装置を制御するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに対してプ
レス加工を行うプレス装置と、このプレス加工に連動し
てワークを搬送するサーボフィーダ装置とを備えるトラ
ンスファプレスにおけるサーボフィーダ装置の制御装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ワークに対してプレス加工を行うプレス
装置と、こ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と
を備えるトランスファプレスが一般に知られている。こ
の場合、フィーダ装置としては、フィードバー(もしく
はリフトバー)をサーボモータによってプレス装置と独
立して駆動する方式のもの(所謂サーボフィーダ装置)
が提案されている(例えば特開平6−262280号公
報参照)。
【0003】ところで、このサーボフィーダ装置におけ
るモーション精度はサーボゲイン定数によって決定され
るものであるが、このサーボゲイン定数は、例えば高速
運転時におけるモーション精度を良好にするために高め
の値に設定されるなど、通常は、一定値に設定されてい
る。
【0004】なお、本願発明に関連する技術として、サ
ーボ系のゲインを各種の条件に応じて変更するようにし
たものが、例えば特開昭56−141252号公報,特
開平2−284729号公報などの先行例において開示
されている。ここで、前者(特開昭56−141252
号公報)のものでは、アルミニウム等の板材を所定位置
に位置決めするロールフィーダにおいて、板材の材質に
応じてサーボフィードロールの速度制御パターンを変更
するように構成されている。一方、後者(特開平2−2
84729号公報)のものでは、板材加工機におけるテ
ーブル移動装置において、板材の重量に応じてサーボテ
ーブルの時定数を設定するように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなトランスファプレスのサーボフィーダ装置におい
ては、起動から指定の生産速度に至るまで運転速度が時
々刻々変化するという特性を有しており、また例えば通
常運転時にプレス装置と同期運転させる連動モード,金
型調整時にフィーダ装置のみを単独運転させるフィーダ
単独モードもしくは金型調整時にプレス装置と同期運転
させる寸動モード等といった運転モードに応じてその運
転速度が変化するという特性を有しているために、サー
ボゲイン定数を一定値、例えば高速運転時に応じた値に
設定したのでは、起動時もしくは寸動運転時等の低速運
転時に最適なサーボチューニングが得られないことか
ら、振動もしくはモータ騒音等が発生するという問題点
がある。
【0006】一方、前記先行例として挙げた各公報にお
いては、ワークの材質もしくは重量等に応じてゲイン定
数を変える技術が開示されているに止まり、このような
技術では、前述のようなサーボフィーダ装置に特有の問
題点を解消するための手段とはなり得ない。
【0007】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、プレス加工に連動してワークを搬送するサ
ーボフィーダ装置を備えるトランスファプレスにおい
て、生産速度が変化した場合でも、プレス装置との同期
運転を損なわずに、かつ振動,騒音等を発生させること
なくサーボフィーダ装置を運転することのできるサーボ
フィーダ装置の制御装置を提供することを目的とするも
のである。
【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、本発明によるサーボフィーダ装
置の制御装置は、ワークに対してプレス加工を行うプレ
ス装置と、このプレス加工に連動してワークを搬送する
サーボフィーダ装置とを備えるトランスファプレスにお
けるサーボフィーダ装置の制御装置であって、(a)前
記プレス装置の生産速度に対応する前記サーボフィーダ
装置のサーボゲイン定数を記憶する記憶手段、(b)前
記プレス装置の生産速度を検出する速度検出手段および
(c)この速度検出手段により検出される生産速度に対
応するサーボゲイン定数を前記記憶手段より読み出して
指令値を演算し、この指令値に基づいて前記サーボフィ
ーダ装置を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】記憶手段には予めプレス装置の生産速度に
対応するサーボフィーダ装置のサーボゲイン定数が例え
ばサーボゲインテーブルの形で記憶されている。サーボ
フィーダ装置に出力する指令値を演算する際には、プレ
ス装置の現在の生産速度が速度検出手段により検出さ
れ、この検出される生産速度に対応するサーボゲイン定
数が前記記憶手段から読み出されることによりそのサー
ボゲイン定数が決定され、この決定された値に基づき演
算される指令値によってサーボフィーダ装置が制御され
る。こうして、プレス装置の生産速度に応じてサーボフ
ィーダ装置のサーボゲイン定数が最適値に変更されるの
で、当該生産速度における最適のサーボチューニングを
行うことが可能となり、サーボフィーダ装置のモーショ
ン精度の向上が図れ、このサーボフィーダ装置の運転モ
ードの変更等に伴って運転速度が変わった場合でも、プ
レス装置との同期運転を損なわずに振動,騒音等の発生
を抑止することができる。
【0010】本発明においては、さらに、前記サーボフ
ィーダ装置における制御軸の偏差量を検出する偏差量検
出手段を設けるものとし、前記制御手段は、この偏差量
検出手段により検出される偏差量に対応するサーボゲイ
ン加算量をサーボゲイン定数に加算して指令値を演算す
るものとするのが好ましい。このようにすれば、例えば
ワークの重量の変化によって、あるいは何らかの外乱に
よってサーボフィーダ装置における制御軸に偏差(ず
れ)が発生した場合においても、その偏差を少なくする
ように制御されるので、より精度の高い制御を実現する
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるサーボフィー
ダ装置の制御装置の具体的実施例につき、図面を参照し
つつ説明する。
【0012】図1に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が示され、図2に本実施例の
トランスファプレスのシステム構成図が示されている。
【0013】図示のように、本実施例のトランスファプ
レスにおいては、図示されないワークに対してプレス成
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
プレス装置のプレス本体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に搬送するフィーダ装
置(サーボフィーダ装置)2とが備えられている。
【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
上の下型との間でプレス成形が行われるようになってい
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。
【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】前記プレス本体1のドライブシャフト7の
回転角度はプレス角度検出器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24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】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)
25が付設され、これら位置検出器25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。このフィーダコントローラ23におい
ては、前記位置検出器25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モータ12に移動指令が発せられ
る。
【0020】また、図3に示されているように、前記フ
ィーダコントローラ23においては、前記位置検出器2
5からの位置情報を微分することによってプレス速度
(生産速度,spm)を検出する可変ゲイン処理手段
(速度検出手段)26と、この検出されるプレス速度に
対応したゲインパラメータ(サーボゲイン定数)をゲイ
ンテーブルの形で記憶する定義データエリア(記憶手
段)27と、前記可変ゲイン処理手段26により読み出
されるゲインパラメータをセットするゲインパラメータ
レジスタ28と、このゲインパラメータレジスタ28か
ら受け取ったゲインパラメータからサーボモータ12を
制御するための指令値を演算する制御指令演算処理手段
(制御手段)29とが備えられている。ここで、可変ゲ
イン処理手段26における可変ゲイン処理と制御指令演
算処理手段29における指令値の演算処理とは同時並行
で実行される。
【0021】次に、本実施例における可変ゲイン処理フ
ローを図4に示されるフローチャートによって説明す
る。
【0022】S1〜S2:可変ゲイン処理手段26にお
いてプレス速度を検出し、この検出されるプレス速度に
対応するゲインパラメータ、言い換えれば現在のプレス
速度において最適なゲインパラメータKn1〜Knn
(nはspmを示す)を定義データエリア27から読み
込む。なお、表1には、この定義データエリア27に記
憶されているゲインテーブルの一例が示されている。
【0023】
【表1】
【0024】S3〜S4:読み込んだゲインパラメータ
を制御指令演算処理手段29に受け渡すタイミングを、
フィーダ装置2がフィーダモーション中において停止し
ているタイミングで行うために、プレス本体1がゲイン
変更の指定位置にあるか否かを判断する。そして、この
指定位置にあるときにゲインパラメータをゲインパラメ
ータレジスタ28にセットする。このようにゲインテー
ブルの参照は、プレス本体1の1サイクルに1回、すな
わちフィーダ装置2が停止しているプレス角度において
のみ行われる。その理由は、ゲインをプレス速度に応じ
てリアルタイムに変化させると、プレス速度の変動にゲ
インが追従変化して制御系が不安定になるためである。
【0025】S5〜S7:プレス速度が一定値になった
か否かを、プレス加速度の絶対値が微小値Ap未満であ
るか否かによって、言い換えればプレス加速度が0の近
傍にあるか否かによって検知する。そして、このプレス
速度が一定値になったときには、次いでフィーダ装置の
モーションからの位置偏差の絶対値、言い換えれば1サ
イクル中の同期ずれ量の最大値を検知し、この最大値が
予め設定されている閾値以上にあるときには、ゲイン加
算量ΔK1,ΔK2,・・・ΔKnを定義データエリア
27から読み込み、この加算量をゲインパラメータレジ
スタ28にセットされているゲインパラメータに加算す
る。なお、この新たなゲインパラメータのゲインパラメ
ータレジスタ28へのセットは、前述のようにプレス本
体1がゲイン変更の指定位置に来たときに行われる。
【0026】一方、ゲインパラメータレジスタ28にセ
ットされたゲインパラメータに基づく制御指令演算処理
手段29における指令値の演算処理は、図5に示される
フローにしたがって行われる。
【0027】T1〜T3:ゲインパラメータレジスタ2
8にセットされたゲインパラメータを読み込み、この読
み込まれたゲインパラメータをサーボ演算式F(K1,
K2・・・Kn)に代入して制御指令値を演算する。こ
の後、演算された指令値をサーボモータ12に出力す
る。
【0028】こうして、プレス速度に応じてフィーダ装
置2のゲインパラメータが最適値に変更され、かつフィ
ーダ装置2の制御軸にずれが発生した場合にその偏差を
少なくするようにゲインパラメータが変更されるので、
フィーダ装置2の運転モードの変更等に伴ってプレス速
度が変わった場合でも、あるいは搬送重量の変化によっ
て、あるいは何らかの外乱によってフィーダ装置2の制
御軸に偏差(ずれ)が発生した場合でも、プレス本体1
との同期運転を損なわずに振動,騒音等の発生を抑止し
てより精度の高い制御を実現することができる。
【0029】本実施例においては、同期ずれ量が閾値か
ら外れ続けるとゲインが加算され続ける構成としたが、
安全のためにその加算にリミットを設けるようにする実
施例も可能である。
【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、本実施例におけるトランスファプレス
のシステム構成図である。
【図3】図3は、本実施例のサーボフィーダ装置の制御
装置のシステム構成図である。
【図4】図4は、可変ゲイン処理フローを示すフローチ
ャートである。
【図5】図5は、制御指令演算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 12 サーボモータ 23 フィーダコントローラ 25 位置検出器 26 可変ゲイン処理手段 27 定義データエリア 28 ゲインパラメータレジスタ 29 制御指令演算処理手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークに対してプレス加工を行うプレス
    装置と、このプレス加工に連動してワークを搬送するサ
    ーボフィーダ装置とを備えるトランスファプレスにおけ
    るサーボフィーダ装置の制御装置であって、(a)前記
    プレス装置の生産速度に対応する前記サーボフィーダ装
    置のサーボゲイン定数を記憶する記憶手段、(b)前記
    プレス装置の生産速度を検出する速度検出手段および
    (c)この速度検出手段により検出される生産速度に対
    応するサーボゲイン定数を前記記憶手段より読み出して
    指令値を演算し、この指令値に基づいて前記サーボフィ
    ーダ装置を制御する制御手段を備えることを特徴とする
    サーボフィーダ装置の制御装置。
  2. 【請求項2】 さらに、前記サーボフィーダ装置におけ
    る制御軸の偏差量を検出する偏差量検出手段を設け、前
    記制御手段は、この偏差量検出手段により検出される偏
    差量に対応するサーボゲイン加算量を前記サーボゲイン
    定数に加算して前記指令値を演算するものである請求項
    1に記載のサーボフィーダ装置の制御装置。
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