JPS592600B2 - ２台の機器間の連動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一方の機器における所定回転軸の回転速度
に対応したタイミングで他方の機器を始動させる２台の
機器間の連動装置に関し、たとえば、一方の機器である
プレス機械の主軸（クランク軸など）をその運転速度に
関係なく常に所定位置に停止させるために、上記主軸の
回転速度に合わせて最適タイミングで、他方の機器であ
るブレーキを始動させるような装置に関する。

この発明は、一方の機器における所定回転軸の回転速度
が変わった場合であっても、その変化に確実に追従して
最適タイミングで他方の機器を始動させることのできる
上記連動装置を提供するものである。

以下、図面を参照してこの発明の２実施例について詳し
く説明する。

まず、一方の機器としてクランク・プレス、他方の機器
としてこれに装備されるブレーキに適用した場合の実施
例について説明する。

クランク・プレスにおいて、停止信号がブレーキに送ら
れてからブレーキが作動してクランク軸が実際に停止す
るまでの間にはある程度の時間を要し、この間にクラン
ク軸もある程度回転する。

プレス機械の停止信号（以下、これをブレーキの始動信
号という）が送られてからクランク軸が完全に停止する
までのクランク軸の回転角を全ブレーキ・スリップ角θ
０とすれば、これは、始動信号が送られてからブレーキ
による制動作用が始まるまでの空走角θ１と、ブレーキ
が回転エネルギを完全に吸収するまでのスリップ角θ２
との和として表わされる。

一般的には、空走角θ１はクランク軸の回転速度（した
がってプレス・ストローク（ｒ、ｐ、ｍ、））に比例す
るので、全ブレーキ・スリップ角θ２はストローク数の
大小に応じて増減する。

したがって、プレスのスライドそのストローク数に関係
なく常に所定位置、たとえば上死点で停止させるために
は、ストローク数に応じてブレーキの始動信号発生時点
を最適タイミングとなるよう変化させなければならない
。

このことは、ストローク可変機構を備えたプレス機械に
おいて特に重要である。

プレス・ストローク数の大小に応じてブレーキの始動信
号の発生時点を制御するための装置の一例が第１図に、
この図における各回路からの出力信号波形が第２図イに
、クランク軸の回転角度と上記回路の動作との関係が第
３図にそれぞれ示さ゛れている。

これらの図面において、パルス発生器１はクランク軸の
回転速度に比例した周波数の等間隔パルスＡを出力する
ものである。

この一連のパルスＡはＡＮＤ回路（ゲート回路）６，７
に送られる。

動作区間設定器２は、第１図に示す装置の動作範囲を設
定するもので、クランク軸の１回転のうち所定区間を動
作区間Ｎとして、クランク軸の回転角度がこの区間内に
ある開動作信号Ｂを出力し続ける。

動作区間Ｎは、スライドの上昇行程に設定されることが
好ましく、たとえばクランク軸１８０゜（下死点）を若
干通過した角度位置ｐから００の位置ｑ（上死点）まで
とする。

この動作区間設定器２は、具体的にはクランク軸と同軸
またはこれと同期して回転される回転軸に取付けられた
カムと、このカムによってオン、オフされるリミット・
スイッチとで構成することができる。

タイマ３には、クランク軸の回連速度を計測するために
基準となル所定設定時間ｔが設定されている。

このタイマ３は、動作信号Ｂの立上りによってスタート
シ、この時点から設定時間を経過後に第１計数終了信号
Ｃを出力するとともに、動作信号Ｂの立下りによってリ
セットされる。

タイマ３がも出力が発生するのは、クランク軸が位置ｐ
かもある程度回転した位置ｒにおいでであり、クランク
軸は設定時間を間に位置ｐからｒまで回転したことにな
る。

この位置ｒは、クランク軸の回転速度に応じて変わる。

タイマ３の出力Ｃの反転信号と動作信号ＢとはＡＮＤ回
路５に送られるので、このＡＮＤ回路５からは動作信号
Ｂの立上りの時点から第１計数終了信号Ｃが出力される
までの時間ｔだけ出力りがＡＮＤ回路（第１ゲート回路
）６に送られ、コノ間ｔだけそのゲートが開かれる。

プリセット・カウンタ８には、あらかじめ所要設定値り
が設定されており、ＡＮＤ回路６，７を経て送られてく
るパルスを計数して、この計数値が設定値しに達したと
きにブレーキの始動信号（タイミング信号）Ｇを出力す
る。

このカウンタ８は、動作信号Ｂの立上りの時点でスター
トし、かつ立下りによってリセットされる。

上記の設定時間ｔの間だけＡＮＤ回路６を経てパルス発
生器１からパルスが入力されているので、カウンタ８に
より、このパルスが計数される。

これを第１計数動作とする。この第１計数動作によって
計数されたパルス数Ｌ１は、クランク軸の回転速度に比
例することになる。

なお、設定値しは、プレス機械の使用範囲内においては
、クランク軸のいかなる回転速度に対しても、設定時間
ｔにおける計数値Ｌ１よりも大きな値とする。

したがって、この間ｔにおいてはカウンタ８からは信号
Ｇは出力されず、カウンタ８は第１計数値Ｌ１を一時的
に記憶している。

基準位置設定器４は、クランク軸の回転角度が動作区間
Ｎ内の所定角度位置Ｕ（基準位置）に至ったときに第２
計数信号Ｅを出力し、この信号Ｅを動作信号Ｂの立下り
の時点まで維持するものである。

この基準位置設定器４は動作区間設定器２と同様カムと
リミット・スイッチにより実現することができる。

基準位置Ｕは、プレス機械の使用範囲内においては、ク
ランク軸のいかなる回転速度に対ｊ〜でも位置ｒよりも
上死点側に設定される。

クランク軸の回転角度が位置ｒをすぎて基準位置Ｕに達
すると、第２計数信号Ｅが出力されるので、ＡＮＤ回路
（第２ゲート回路）７のゲートが開かれ、パルス発生器
１かものパルスＡがこの回路７を経てカウンタ８に送ら
れる。

したがって、カウンタ８は第２計数動作を開始し、第１
計数値Ｌ１に加算しながらパルス数を計数していく。

そして、カウンタ８の総計数値が設定値しに達すると、
ブレーキの始動信号Ｇが出力される。

このとき、クランク軸の回転角度は基準位置Ｕと上死点
との間のある位置Ｗにあり、この位置Ｗと基準位置Ｕと
の間の角度差は、カウンタ８の設定値りと第１計数値Ｌ
１との差に比例している。

ブ【／−ギの始動信号Ｇが出力されるクランク軸の角度
位置Ｗは、クランク軸の回転速度に応じて変化する。

すなわち、クランク軸の回転速度が遅いときには第１計
数値Ｌ１も小さな値であり、したがって設定値りとの差
は大きくなるから、位置Ｗは上死点に近い方に寄る。

逆に、クランク軸の回転速度が速い場合には、第１計数
値し□は大きな値となるから、この計数値Ｌ１と設定値
しどの差は小さくなって、位置Ｗは上死点からは遠く基
準位置Ｕに近い方に移行する。

したがって、クランク軸の回転速度したがって全ブレー
キ・スリップ角θ２に応じてブレーキの始動信号が発生
されるタイミングが変化するから、クランク軸はこのい
かなる回転速度においても常に所定位置（たとえば上死
点）で完全に停止されることになる。

なお、クランク軸の回転角度が０°に達したときには、
動作信号Ｂが立下る結果、すべての動作が完了する。

そして、再び位置ｐに至ったときに上記の動作が繰返さ
れる。

第４図は基準位置設定器４の変形例を示している。

ここでは、基準位置設定器４は、基準位置Ｕに対応した
設定値Ｌｏがあらかじめ設定されていて、計数値がこの
設定数Ｌｏに達したときに第２計数信号Ｅ１を出力する
ブリセントカウンタ９と、このカウンタ９とパルス発生
器１との間に接続されていて、動作信号Ｂが出力されて
いるときのみゲートを開くゲート回路１０とよりなる。

クランク軸が位置ｐを通過Ｉ〜て動作信号Ｂが出力され
ると、ケート回路１０のゲートが開かれるのでパルス発
生器１からのパルスＡがカウンタ９に入力し、カウンタ
９は計数動作を開始する。

クランク軸がいかなる速度で回転している場合であって
も、カウンタ９の計数値がその設定値Ｌｏに達するのは
、クランク軸が基準位置Ｕに至ったときであるから、こ
の時点で第２計数信号Ｅ１が出力される（第２図口参照
）。

第４図の他の構成は第１図に示すものと同じであり、上
記の基準位置設定器を用いても、全く同じ動作が行なわ
れるのは容易に理解できるであろう。

次に、この発明を、一方の機器としてトランスファ装置
、他方の機器として１台または数台のプレス機械に適用
した場合の実施例について述べる。

第５図に示すように、トランスファ・プレスラインには
、単独駆動で連続運転される一台のトランスファ装置１
１と、この装置１１の動作速度に応じて適宜なタイミン
グで起動され、断続運転される一定同速の複数台のプレ
ス機械１２が配置されている。

トランスファ装置１１にはフィンガを具備した左右１対
のフィード・バーが備えられていて、このフィード・バ
ーはフィンガにより素材もしくは半加工製品を掴んで前
進し、こののち素材等を離して退後するという一連の矩
形状の運動を行ない、素材等をプレス機械１２相互間ま
たはプレス機械１２内で移動させる。

プレス機械１２はこれに連動して、フィード・バー１３
が退後運動をしている間に、運ばれてきた素材等に加工
を加えるよう運転させる。

ところで、トランスファ装置１１の動作速度、すなわち
フィード・バー１３の前進・後退運動速度を変えた場合
には、フィード・バー１３およびフィンガ等とプレス金
型との干渉、したがってこれらの破損事故を防止すると
ともに、ラインの能率を向上させるために、上記運動速
度に応じてプレス機械１２の起動タイミングを最適に調
整しなければならない。

トランスファ装置１１の動作速度に応じたプレス機械１
２の起動タイミングの調整は第１図に示す連動装置によ
って実現される。

第６図は、トランスファ装置１１におけるフィード・バ
ー１３とプレス機械１２のストローク曲線を示している
。

この図において、フィード・バー１３は、まず素材等を
掴んだ状態で前進しＨつぎに外方に（互いに離れる方向
）平行移動しながら素材等を離し■、こののち後退して
Ｊｌさらに内方に（互いに近ずく方向）移動しながら素
材等を掴むに動作を繰返えす。

これらの一連の動作の１サイクルは、トランスファ装置
１１の主軸の１回転に丁度対応し、この主軸は連続的に
回転されるので、上記の動作も間断なく連続的に行なわ
れていく。

一方、プレス機械１２は、フィード・バー１３の離し動
作Ｉの付近で起動され、フィード・バー１３が後退動作
Ｊしている間にプレス加工が行なわれ、掴み動作にの際
中に停止され、この間にクランク軸が一回転される。

そして、フィード・バー１３が前進動作Ｈしている間は
上死点で待機している。

プレス加工の動作は、トランスファ装置１１の１サイク
ル中に１回行なわれ、かつ断続的に行なわれる。

いま、連動装置におけるパルス発生器１をトランスファ
装置１１の主軸またはこれと同期して回転する回転軸に
取付ける。

そして動作区間設定器２の動作開始点Ｐを前進動作Ｈの
始点に対応させ、かつ完了点９を離し動作工の完了点に
対応させる。

そして、基準位置設定器４の基準位置Ｕは前進動作Ｈの
終点付近に対応させる。

カウンタ８の第１計数終了時点に対応する位置ｒは、位
置ｐとＵとの間に存在する。

したがって、トランスファ装置１１の動作速度が遅い場
合には、カウンタ８の第１計数値Ｌ１は小さな値となる
から、設定値工と第１計数値Ｌ□との差は大きくなって
基準位置Ｕから開始されるカウンタ８の第２計数動作に
おいてカウンタ８の総計数値が設定値しに達するのは相
対的に遅く、プレス機械１２の起動信号Ｇ（上記実施例
におけくブレーキの始動信号に対応するタイミング信号
）の発生時点に対応する位置Ｗは位置ｑに近い箇所とな
る。

反対に、トランスファ装置１１の動作速度が速い場合に
は、カウンタ８の第１計数値Ｌ１は大きな値となるから
、設定値りとの差は小さくなり、プレス機械１２の起動
信号Ｇの発生時点に対応する位置Ｗは基準位置Ｕ寄りに
移行する。

このように、トランスファ装置１１の動作速度に応じて
プレス機械１２の起動タイミングが自動的に調整される
から、トランスファ装置１１の動作速度にかかわらず、
常に、プレス加工はフィード・バー１３の後退動作Ｊ中
に行なわれることになり、フィード・バー１３やそのフ
ィンガに金型等が衝突することなく、これらの破損が未
然に防がれるととも菱、トランスファ・プレス・ライン
の能率向上も達成される。

また、第４図に示す装置もこの実施例において適用しう
るのはもちろんである。

以下、詳細に説明したように、この発明によれば、２台
の機器が、プレス機械とそのブレーキの場合にも、また
トランスファ装置とプレス機械の場合にも、さらにその
他の機器間においても、一方の機器における所定回転軸
の回転速度に応じて他方の機器の始動タイミングを最適
にかつ自動的に調整することができる。

そして、動作区間設定器の動作区間、基準位置設定器の
基準位置、タイマの設定時間、カウンタの設定値等を適
宜変えることにより、一方の機器の所定回転軸の広範囲
な速度変化に充分対処し得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は連動装
置のブロック図、第２図は第１図および第４図に示すブ
ロック図のタイム・チャート、第３図はこの発明をプレ
ス機械とそのブレーキに適用した場合のクランク軸の回
転角度と上記ブロック図の動作との関係を示す説明図、
第４図は変形例を示すブロック図、第５図および第６図
はこの発明をトランスファ装置とプレス機械に適用した
場合であって、第５図は配置構成図、第６図はストロー
ク曲線図である。 １・・・・・・パルス発生器、２・・・・・・動作区間
設定器、３・・・・・・タイマ、４・・・・・・基準位
置設定器、６・・・・・・ＡＮＤ回路（第１ゲート回路
）、７・・・・・・ＡＮＤ回路（第２ゲート回路）、８
・・・・・・プリセット・カウンタ（カウンタ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方の機器における所定回転軸の回転速度に対応し
   たタイミングで他方の機器を始動させる装置であって、
   上記回転軸の１回転のうちの所要区間を動作区間として
   上記回転軸の回転角度がこの区間内にある開動作信号を
   出力し続ける動作区間設定器と、 上記回転軸の回転速度に対応した周波数のパルスを出力
   するパルス発生器と、 このパルスを計数し計数値が所要設定値に達したときに
   他方の機器を始動させるためのタイミング信号を出力す
   るカウンタと、 上記動作信号の立上りの時点からスタートし所要設定時
   間経過後に第１計数終了信号を出力するとともに上記動
   作信号の立下りによってリセットされるタイマと、 この第１計数終了信号出力後であってかつ上記回転軸の
   回転角度が上記動作区間内の所要角度位置に至った時点
   から上記動作信号の立下りの時点まで第２計数信号を出
   力し続ける基準位置設定器と、 上記パルス発生器と上記カウンタとの間に並列に接続さ
   れた第１および第２ゲート回路とからなり、 上記第１ゲート回路は、上記タイマにもとづき上記動作
   信号の立上りの時点から上記第１計数終了信号が出力さ
   れるまでの間そのゲートを開くよう制御され、 上記第２ゲート回路は上記第２計数信号が出力されてい
   る間そのゲートが開かれ、 上記カウンタによって、上記第１ゲート回路のゲートが
   開かれている間に入力されたパル、殉教の第１計数が行
   なわれ、かつこの後上記第２ゲート回路のゲートが開か
   れた時点から上記第２ゲート回路を経て入力されるパル
   ス数が第１計数値に加算されながら再び計数されて、総
   計数値が上記所要設定値に達したときにタイミング信号
   が出力されるようになされている２台の機器間の連動装
   置。