(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチプルステーションプレス内の工作物移送システムの工作物移送軌道の決定方法であって、前記工作物移送軌道は閉じており、前記マルチプルステーションプレスの複数のステーションの駆動位置を含む機械軸は所定の幾何学軸に関連し、前記方法は、
ａ）前記工作物移送軌道に関する制約をコンピュータに与えるステップであって、前記制約は前記マルチプルステーションプレスの複数のステーション内の工作物に関する少なくとも収集位置及び積込み位置を含む、ステップと、
ｂ）前記複数のステーションの機械特性と、前記複数のステーションの第１のステーションから前記複数のステーションの第２のステーションまで前記工作物を移送するための少なくとも１つの移動デバイスの機械特性とをコンピュータに与えるステップであって、前記機械特性が、
移送システムの機械軸及び／又は幾何学軸の最大速度、
移送システムの機械軸及び／又は幾何学軸の最大加速度、
移動デバイスによって移送される工作物の最大速度、
移動デバイスによって移送される工作物の最大加速度、及び
複数のステーションのプレスストローク速度
の内の少なくとも１つを含み、
ｃ）工作物移送軌道の候補に関する情報をコンピュータに与えるステップと、
ｄ）コンピュータが、前記工作物移送軌道の候補が前記与えられた機械特性に適合するか否かを判断し、それにより、軌道に沿って工作物を物理的に移送可能にするために、前記与えられた情報に基づいて前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするステップと、
ｅ）コンピュータが、前記判断の結果を表示するステップと、を含み、
ｆ）前記工作物移送軌道及び前記工作物移送軌道の候補は、角度パラメーターの関数として複数の軸の複数の位置によってパラメーター化され、前記角度パラメーターは、関連するプレスの１動作サイクル全体を３６０度に分割し、
ｇ）前記工作物移送軌道及び前記工作物移送軌道の候補は複数のセグメントに分割され、前記セグメントはそれぞれ前記角度パラメーターの値の連続した範囲によって表現される関連するプレスの動作サイクルの一部に対する軸位置を含み、
ｈ）前記工作物移送軌道の候補に関する前記情報は、少なくとも１つの移動デバイスの運動情報と、前記分割された複数のセグメントのうちの隣接するセグメント間の移行に関連する前記角度パラメーターの値とを含み、前記運動情報は少なくとも速度情報を含む
マルチプルステーションプレス内の工作物移送軌道の決定方法。
【請求項２】
前記複数のステーションのプレスツール幾何学的形状及び／又は工作物幾何学的形状に関する情報を与えるステップを含み、前記シミュレートするステップは、前記工作物移送軌道の候補における前記工作物と構成要素との間に衝突があるか否かの判断を含むことを特徴する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記セグメントのうちの第１のセグメントは収集位置から工作物を取り出すことに関連し、少なくとも第３のセグメントが前記第１のセグメントの終点を、積み込み位置において工作物を装填することに関連する第２のセグメントの方向に接続し、少なくとも第４のセグメントが前記第２のセグメントの終点を前記第１のセグメントの始点の方向に接続することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記工作物移送軌道の候補に関する前記情報は、少なくとも１つのシフトパラメーターを含み、前記シフトパラメーターは前記工作物移送軌道の候補の少なくとも１つのセグメントの時間オフセットに関連し、正の時間オフセットが前記少なくとも１つのセグメントを遅延させ、負の時間オフセットが前記少なくとも1つのセグメントによって表される運動を、時間を進めるようにシフトさせることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのシフトパラメーターは、第１のセグメント又は第２のセグメントをそれぞれ通り抜けるのを遅らせるか又は進ませるための第１のシフトパラメーター及び第２のシフトパラメーターを含むことを特徴とする、請求項３に従属する場合の請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つのシフトパラメーターは、前記工作物移送軌道の候補を構成する一連のセグメント全体を通り抜けるのを遅らせるか又は進ませる全体運動シフトパラメーターを含むことを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のセグメントは、少なくとも１つの速度−速度間セグメントを含み、前記セグメントの開始時及び終了時の速度はあらかじめ決定され、０でないことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記角度パラメーターはカムの角度を表現し、前記工作物移送軌道の候補に関する前記情報はモーションスケーリングパラメーターを含み、前記モーションスケーリングパラメーターは前記複数のセグメントの内の１つのセグメントの開始位置及び終了位置のそれぞれを表現するための倍率であり、所定の動作に対して使用されるカムの角度の量は、前記倍率に従ってスケーリングされ、前記カムの角度は前記角度パラメーターの前記関数の比例関数を使用して決定されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記分割された複数のセグメントは以下のタイプのセグメント、
ａ）停止−停止間、
ｂ）停止−速度間、
ｃ）速度−停止間、
ｄ）速度−速度間、
ｅ）速度が制限された停止−停止間、
から選択された複数のセグメントを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記分割された複数のセグメントは、その軌道が１次多項式によってパラメーター化される第１のセグメントタイプと、その軌道が２次多項式によってパラメーター化される第２のセグメントタイプとを含み、前記１次は前記２次とは異なることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記工作物移送軌道の候補に関する前記情報は、前記第１のセグメントおよび／または前記第２のセグメントにおいて実行される垂直上昇の量を含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のステーションのうちの少なくとも１つはサーボプレスであり、前記複数のステーションの前記機械特性は、前記サーボプレスにおいて許容される最大速度、加速度及び／又は最大力に関する情報を含み、好ましくは前記サーボプレスに対して許容される最大電力消費量に関する情報を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記工作物移送軌道の候補に関する情報を与えるステップは前記サーボプレスに関する情報を含み、前記シミュレートするステップは、前記候補内で操作される前記サーボプレスをシミュレートするステップを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記サーボプレスに関する前記情報は、以下の情報、
ａ）深絞り高、
ｂ）深絞り速度プロファイル、
ｃ）深絞りエネルギープロファイル、
のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするステップは、移動質量及び対応する慣性と、最大スライド速度とを考慮に入れる、前記サーボプレスの動態モデルをシミュレートするステップを含むことを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするステップは、最大モーター速度、最大トルク、最大電流及び／又は電力消費量を考慮に入れる、前記サーボプレスの電気的モデルをシミュレートするステップを含むことを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記サーボプレスに関する前記情報は、前記サーボプレスを含む前記セグメントの前記軌道を調整するための少なくとも１つのパラメーターを含み、前記パラメーターは、深絞り速度プロファイルが変更されないように、前記軌道に影響を及ぼすことを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするステップは、前記複数のステーション及び／又は前記少なくとも１つの移動デバイスに関するエネルギー管理をシミュレートするステップを含むことを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記マルチプルステーションプレスは複数のサーボプレスを備え、前記エネルギー管理をシミュレートするステップは前記複数のサーボプレスを含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記サーボプレスをシミュレートするステップと、前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするステップとに基づいて、前記サーボプレスの動作を制御するための一連の電流値を生成するステップを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスにかかる全応力を最小化する、工作物移送軌道を決定するための最適化プロセスを実行するステップを含むことを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法を実施するためのソフトウェアコード部分を含む、工作物移送軌道を決定するためのソフトウェア。
【請求項２３】
ａ）マルチプルステーションプレスおよび前記マルチプルステーションプレス内の工作物移送システムと、
ｂ）複数のステーションのうちの第１のステーションから前記複数のステーションのうちの第２のステーションまで工作物を移送するための少なくとも１つの移動デバイスと、
ｃ）前記移動デバイスのためのコントローラーであって、前記工作物移送システムの工作物移送軌道は閉じており、前記マルチプルステーションプレスの複数のステーションの駆動位置を含む機械軸は所定の幾何学軸に関連し、該コントローラーは、
前記マルチプルステーションプレスにおける工作物移送軌道に関する制約を受信及び記憶し、前記制約は前記マルチプルステーションプレスの複数のステーション内の前記工作物のための少なくとも収集位置及び積込み位置を含み、
前記複数のステーションの機械特性及び少なくとも１つの移動デバイスの機械特性を受信及び記憶し、前記機械特性が
移送システムの機械軸及び／又は幾何学軸の最大速度、
移送システムの機械軸及び／又は幾何学軸の最大加速度、
移動デバイスによって移送される工作物の最大速度、
移動デバイスによって移送される工作物の最大加速度、及び
複数のステーションのプレスストローク速度
の内の少なくとも１つを含み、
工作物移送軌道の候補に関する情報を受信及び記憶する、コントローラーと、
を備える装置であって、
前記コントローラーは前記工作物移送軌道の候補が前記記憶された機械特性に適合するか否かを判断し、それにより、軌道に沿って工作物を物理的に移送可能にするために、前記記憶された情報に基づいて前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするように構成され、
該装置は前記判断の結果を表示する手段を更に備え、
前記工作物移送軌道及び前記工作物移送軌道の候補は、角度パラメーターの関数として複数の軸の複数の位置によってパラメーター化され、 
前記工作物移送軌道及び前記工作物移送軌道の候補は複数のセグメントに分割され、前記セグメントはそれぞれ前記角度パラメーターの値の連続した範囲によって表現される関連するプレスの動作サイクルの一部に対する軸位置を含み、
前記工作物移送軌道の候補に関する前記情報は、少なくとも１つの移動デバイスの運動情報と、前記分割された複数のセグメントのうちの隣接するセグメント間の移行に関連する前記角度パラメーターの値とを含み、前記運動情報は少なくとも速度情報を含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチプルステーションプレス内の工作物移送軌道の決定方法に関する。本発明は更に、その方法を実施するためのソフトウェアに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、マルチプルステーションプレス、すなわち、第１のプレスによって加工された工作物を第２のプレスに（直接、又は中間ステーションを利用して）引き渡すことができるように、連続して配置された少なくとも２つのプレスからなる装置が、例えば、車体を製造するためのシート成形のような種々の応用形態において広く使用される。以下において、「マルチステーションプレス」は、タンデムプレス、プレスライン等を含むものと理解される。
【０００３】
通常、プレスステーション間の工作物の引き渡しは、自動ハンドリングデバイスによって達成される。マルチステーションプレスの処理量は、プレスステーションの速度（すなわち、毎分ストローク数）によって規定されるだけでなく、工作物の積込み及び取出しの効率並びにプレス間の工作物の移送効率によっても規定される。技術的には、例えば、直線軸及び／又は旋回軸を伴う異なる運動学を有する、ステーション間で工作物を移送するための数多くの異なるシステムを利用可能である。数多くの例のうちの一例が特許文献１（Gudel Group AG）において記述されている。適切なシステムを選択するとき、原理的には、非常に速い移送速度を達成することができる。
【０００４】
しかしながら、今日の多用途で高速の移送デバイスは、多くの場合に、ステーション間で工作物を移送するための軌道を選択する際に大きな自由度を提供する。以下において、「軌道」という用語は、時間の関数としての空間を通り抜ける物体の経路であると理解される。軌道は、経路の幾何学的形状を含むだけでなく、時間の関数としての経路に沿った物体の位置も含む。本明細書において論じられる軌道は閉じており、すなわち、通常、同じ経路が繰り返し通り抜けられる。
【０００５】
軌道を選択する際の自由度によって、マルチステーションプレスの動作を最適化できるようになる。しかしながら、システム全体の高い処理量、更には最適な処理量が達成されるような軌道を規定することは簡単な作業ではない。いずれのユーザーも、軌道に影響を及ぼす可能性は限られており、それは、いずれの場合でも最適な軌道を生成することはできないことを意味するか、又は規定されるべきパラメーターが多いので、軌道をパラメーター化することは結局、非常に熟達した作業者だけが取り扱うことができ、何度も試行錯誤することを伴う複雑で、長時間にわたる作業になることを意味し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／０５１５６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、本発明の目的は、高い処理量を可能にする工作物移送軌道の決定を容易にする、最初に言及された技術分野に関連する方法を生み出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決策は請求項１の特徴によって規定される。本発明によれば、マルチプルステーションプレス内の工作物移送軌道の決定方法が、
ａ）前記工作物移送軌道に関する１組の制約を与えるステップであって、前記制約は前記マルチプルステーションプレスの複数のステーション内の工作物に関する少なくとも収集位置及び積込み位置を含む、ステップと、
ｂ）前記複数のステーションの機械特性と、前記複数のステーションの第１のステーションから前記複数のステーションの第２のステーションまで前記工作物を移送するための少なくとも１つの移動デバイスの機械特性とを与えるステップと、
ｃ）候補工作物移送軌道に関する情報を与えるステップと、
ｄ）前記候補工作物移送軌道が前記与えられた機械パラメーターに適合するか否かを判断するために、前記与えられた情報に基づいて前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするステップと、
ｅ）前記判断の結果を表示するステップと、
を含む。
【０００９】
機械特性は、以下のパラメーターのうちの１つ又は複数のような、マルチプルステーションプレスのステーション及び移動デバイスの種々のパラメーターを含むことができる。
ａ）移送システムの機械軸及び／又は幾何学軸の最大速度、
ｂ）移送システムの機械軸及び／又は幾何学軸の最大加速度、
ｃ）移動デバイスによって移送される工作物の最大速度、
ｄ）移動デバイスによって移送される工作物の最大加速度、及び／又は、
ｅ）複数のステーションのプレスストローク速度。
【００１０】
一般的に、マルチプルステーションプレス、移動デバイス、工作物及びプレスツールの全体的な配置によって、収集位置及び積込み位置のような軌道に関する制約が与えられる。工作物移送軌道を規定する際の残りの自由度は、処理量、構成要素の最小摩耗等に関して軌道を最適化するために、ユーザー（及び／又はその方法を実行するシステム）によって影響を及ぼすことができる。全く同じパラメーターが、或る場合には、軌道に関する制約である場合があるが、例えば、別の移動デバイス、別の工作物又は更なる自由度を有するプレスステーションを利用する別の場合には、候補軌道に関する情報を与えるときにユーザーによって変更することができる自由度であることに留意されたい。更なる制約又は自由度は、例えば、後に更に詳細に説明される工作物の零位置（null position）又は他のパラメーターを含むことができる。
【００１１】
一般的に、制約、軌道を規定するための自由度及び候補軌道自体は、工作物を移送することになる機械軸及び／又は幾何学軸のいずれかに関する情報を含み、すなわち、軌道は、例えば、複数の軸の（時間的な）一連の複数組の位置によって規定することができる。
【００１２】
例えば、移送される工作物とプレスツール又は隣接する工作物との間に衝突がなく、軌道に沿って工作物を物理的に移送できる場合には、かつマルチステーションプレス及び移動デバイスの要素の構成要素の一定の限界（最大速度、加速度、モーメント等）が超えられない場合には、その軌道は与えられた機械パラメーターに適合するものと理解されたい。原理的には、複数のステーション及び少なくとも１つの移動デバイスのシミュレーションは、候補軌道が機械パラメーターに適合するか否かを判断するのに関連するこれらの構成要素の全ての動作を含む。一例として、そのシミュレーションとの関連で、工作物、ステーション及び移動デバイスの関連する構成要素に関する位置、速度、加速度及び更なる関連するパラメーターが、反復サイクルを基本的に含む一連の時点にわたって決定される。これらの時点のうちの任意の時点について、これらの構成要素のうちの２つ以上の構成要素間に衝突があるか否か、及び位置、速度、加速度又は他の関連するパラメーターに関する限界（上限及び／又は下限）が超えられるか否かがチェックされる。
【００１３】
その判断の結果を表示することは、画面上に文字及び／又はグラフィックスを出力すること、紙をプリントアウトすること、音声を出力すること、又は人間ユーザーに情報を伝達するために利用可能な任意の他の方法を用いることなどの複数の方法を含むことができる。最も簡単な実施形態では、出力は２値であり、すなわち、候補工作物軌道が機械パラメーターに適合するか否かである。しかしながら、通常、更に広範囲にわたる出力を与え、改善された候補軌道の生成を容易にすることが有利である。
【００１４】
本発明の方法によれば、候補軌道の生成及び試験を容易にできるようになる。工作物移送軌道を決定する方法にマルチプルステーションプレス及び移動デバイスの構築に関連する技術的検討事項を組み込むことによって、工作物移送軌道を最適化するプロセスが簡単になり、かつより効率的になる。
【００１５】
その方法は、所与の作業にとって適切であると見なされる選択された軌道に関連するデータをエクスポートする更なるステップを含むことができる。エクスポートされたデータを用いて、マルチプルステーションプレス及び／又はその移送デバイスを制御することができる。さらに、選択された軌道に関するデータが、それぞれのシステムを制御するために直ちに使用できるように、その方法は、マルチプルステーションプレス又は移送デバイスのコントローラーにおいて直接実行することができる。
【００１６】
その方法は、本発明の方法を実施するためのソフトウェアコード部分を含むソフトウェアを利用することによって実現することができる。原理的には、そのソフトウェアは、汎用パーソナルコンピュータ上で、又は特にマルチプルステーションプレスコントローラーのような専用ハードウェア上で、又は他の適切な機器上で実行することができる。
【００１７】
したがって、本発明は、マルチプルステーションプレスと、複数のステーションのうちの第１のステーションから前記複数のステーションのうちの第２のステーションまで工作物を移送するための少なくとも１つの移動デバイスと、前記移動デバイスのためのコントローラーとを備える装置又はシステムを更に含み、前記コントローラーは、前記工作物移動軌道に関する１組の制約を受信及び記憶し、前記制約は前記マルチプルステーションプレス内の複数のステーション内の前記工作物のための少なくとも収集位置及び積込み位置を含み、前記コントローラーは、前記複数のステーションの機械特性及び少なくとも１つの移動デバイスの機械特性を受信及び記憶し、前記コントローラーは候補工作物移送軌道に関する情報を受信及び記憶し、前記コントローラーは、候補工作物移送軌道が前記記憶された機械パラメーターに適合するか否かを判断するために、前記記憶された情報に基づいて前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスをシミュレートするように構成され、該装置は、前記判断の結果を表示する手段を備える。
【００１８】
その方法は、前記複数のステーションのプレスツール幾何学的形状及び／又は工作物幾何学的形状に関する情報を与えるステップを更に含み、前記シミュレーションステップは、前記候補工作物移送軌道が前記与えられたプレスツール幾何学的形状及び／又は工作物幾何学的形状に適合するか否かの判断を含むことが好ましい。
【００１９】
これにより、処理されることになる実際の工作物を考慮に入れて適合性を自動的にチェックできるようになる（必要に応じて、先行するプレスによって達成された工作物の形状の変更も考慮に入れることができる）。
【００２０】
その代わりに、又はそれに加えて、プレスツール及び／又は工作物の幾何学的形状に関する情報が与えられ、候補工作物軌道に対応する経路が、プレスツール及び／又は工作物の延在範囲とともにグラフィック表示において表示される。これにより、候補工作物移送軌道が選択されたときに、工作物とプレスツールとの間の衝突があるか否かを視覚的にチェックできるようになる。この場合、工作物経路は、プレスの可動ツール（すなわち、通常、上金型）の座標において表示されることが好ましい。そのようにするとき、工作物の延在範囲はグラフィック表示の変化しないエリアであり、経路との衝突は一見して容易に検出することができる。
【００２１】
前記工作物移送軌道及び前記候補工作物移送軌道は、角度パラメーターの関数として複数の軸の複数の位置によってパラメーター化されることが好ましい。通常、工作物を移送するための移送デバイスは、対応する制御システム（例えば、ＰＬＣ又はＮＣコントローラー）によって制御される幾つかのデバイス軸を特徴付ける。これらのデバイス軸（例えば、駆動位置）は、或る特定の幾何学軸（例えば、工作物又は工作物グリッパー、回転の或る特定の基準点のＸＹＺ位置）に関連する。軌道が閉じていることに起因して、これら全ての軸は、プレスの動作サイクルに関連する座標において表すことができる。通常、１サイクルが３６０度に分割され、プレスの軸及び移送デバイスの軸の位置は、対応する角座標において表される。これにより、移送デバイスの動作を隣接するプレスの動作に関連付けるのが容易になる。
【００２２】
代替的には、軌道は、プレスサイクルに直接関連しない異なるパラメーター、例えば、時間の関数としてパラメーター化される。
【００２３】
前記工作物移送軌道及び前記候補工作物移送軌道は複数のセグメントに分割され、前記セグメントはそれぞれ前記角度パラメーターの値の連続した範囲に対する軸位置を含むことが好ましい。それらのセグメントは、後に更に説明されるように、軌道を扱うのを容易にする。軸ごとに、所与のセグメント内のこの軸の軌道が、その軸の位置を上記の範囲内の角度パラメーターの任意の値に割り当てる連続関数によって包括的に表されることが好ましい。
【００２４】
前記セグメントのうちの第１のセグメントは収集位置から工作物を取り出すことに関連し、前記セグメントのうちの第２のセグメントは工作物を積込み位置に装填することに関連することが有利である。これにより、プレスと互いに干渉するおそれがあり、場合によっては工作物移送の更なる段階からの干渉のおそれもある装填段階及び取出し段階を切り離すことができるようになる。
【００２５】
このように、少なくとも第３のセグメントが前記第１のセグメントの終点を前記第２のセグメントの始点に接続し、少なくとも第４のセグメントが前記第２のセグメントの終点を前記第１のセグメントの始点に接続することが好ましい。これは、移送プロセスを最適化するために、工作物移送軌道を調整するための自由度を与える。
【００２６】
これらの措置により、装填側を取出し側から切り離すことができるようになる。例えば、装填及び取出しの進入段階から退出段階をそれぞれ分離するために、又は更なる自由度を与えるために、更なるセグメントも可能である。
【００２７】
好ましい実施形態では、前記候補工作物移送軌道に関する前記情報は、少なくとも１つのシフトパラメーターを含み、前記シフトパラメーターは前記候補工作物移送軌道の少なくとも１つのセグメントの時間オフセットに関連する。これは、１つのセグメント又は一群の接続されるセグメントを、隣接するプレスの動作に対して遅らせるか又は進めることができることを意味する。必要に応じて、シフトされたセグメントとシフトされないセグメントとの間の移行時に不連続又はストロークが存在しないように、隣接するセグメントを適応させる。
【００２８】
複数の軸の軸位置を含むセグメントは、特にシフトするときに、複数の軸に同時に影響を及ぼし、すなわち、工作物の経路は変更されないままであるが、経路上の工作物の位置が時間の関数として影響を受ける。
【００２９】
前記少なくとも１つのシフトパラメーターは、取出しセグメント又は装填セグメントをそれぞれ通り抜けるのを遅らせるか又は進ませるための取出しシフトパラメーター及び装填シフトパラメーターを含むことが有利である。これらのシフトパラメーターを用いるとき、プレスツールとの衝突を回避するために、ユーザーは工作物移送の装填段階及び／又は取出し段階を特に制御することができる。
【００３０】
シフトすることによって、とりわけ、それぞれ下金型及び上金型との衝突に関して軌道を切り離すことができるようになる。
【００３１】
前記少なくとも１つのシフトパラメーターは、前記候補工作物移送軌道を構成する一連のセグメント全体を通り抜けるのを遅らせるか又は進ませる全体運動シフトパラメーターを含むことが有利である。これにより、とりわけ、工作物移送軌道を隣接するプレスの動作に適応させる、すなわち、移動デバイスを先行するプレスステーション及び／又は後続するプレスステーションと同期させることができるようになる。
【００３２】
前記複数のセグメントは、少なくとも１つの速度−速度間セグメントを含み、前記セグメントの開始時及び終了時の速度はあらかじめ決定され、０でないことが好ましい。セグメント内の速度が隣接するセグメントとの移行時に０である必要があることが不要であることは、更なる自由度を与え、処理量に関して軌道を最適化できるようになる。後に更に言及されるように、更なるタイプのセグメントも可能である。
【００３３】
好ましい実施形態では、前記候補工作物移送軌道に関する前記情報はモーションスケーリングパラメーターを含み、前記モーションスケーリングパラメーターは角度パラメーター内のセグメントの開始及び終了を比例的にスケーリングするための倍率である。ここでもまた、セグメントの複数の軸に同様に影響を及ぼすとき、セグメントをスケーリングしても、工作物の経路に影響を及ぼさないが、経路上の工作物の位置が時間の関数として影響を及ぼされる。
【００３４】
これにより、とりわけ、フィーダー速度をライン速度から切り離すことができるようになる。
【００３５】
モーションスケーリングは、セグメントのうちの１つ、幾つか又は全てに影響を及ぼす場合がある。さらに、２つ以上のスケーリングパラメーターを有することができ、異なるパラメーターは異なるセグメント又は異なる複数組のセグメントにそれぞれ影響を及ぼす。好ましくは、スケーリングされたセグメント（複数の場合もある）に隣接するセグメントの相対的シフトが、スケーリングパラメーターとは別に調整される必要がないように、モーションスケーリングが適用される。そのようにするとき、対応するセグメントがモーションスケーリングによって直接影響を及ぼされない限り、移送デバイス及びプレスの干渉は影響を及ぼされない。
【００３６】
更なる好ましい実施形態では、前記候補工作物移送軌道に関する前記情報は、１組の運動情報と、軌道テンプレートの１組のセグメントのうちの隣接するセグメント間の移行に関連する角度パラメーター値とを含み、前記運動情報は少なくとも速度情報を含む。２つのセグメント間の移行は、停止時に、又は所定の速度（その速度は先行するセグメントの終了時の速度に対応する）において起こる場合がある。
【００３７】
詳細には、その方法は、異なるレベルに関する情報を入力できるようにする。
１．基本的な制約、シフト及びスケーリング、
２．セグメント移行、
３．セグメント自体の詳細。
【００３８】
異なる複雑さのレベル間の選択によって、性能を低下させることなく、使用が容易になることに起因して、最適な結果が得られるようになる。複雑さのレベルはユーザーオプションにおいて下げられる。原理的には、第１段階では、最も簡単なレベル、すなわち、レベル１に関して必要とされる情報を与えることによって、軌道の主な特徴を決定することができ、第２段階において、より高いレベルを利用して、軌道を更に最適化する。ユーザーの経験によるが、ユーザーはレベル３を全く利用しないことに決めることもできる。
【００３９】
前記軌道テンプレートは以下のタイプのセグメント、
ａ）停止−停止間、
ｂ）停止−速度間、
ｃ）速度−停止間、
ｄ）速度−速度間、
ｅ）速度が制限された停止−停止間、
から選択された複数のセグメントを含むことが好ましい。
【００４０】
これらのタイプのセグメント間の選択によって、工作物移送軌道を正確に規定できるようになる。更なるタイプのセグメントも可能である。
【００４１】
前記軌道テンプレートは、その軌道が１次多項式によってパラメーター化される第１のセグメントタイプと、その軌道が２次多項式によってパラメーター化される第２のセグメントタイプとを含み、前記１次は前記２次とは異なることが好ましい。適切な次数は、例えば、５次又は７次である。５次多項式は、工作物移送経路の部分をモデル化するのに適していることがわかっている。より高次の多項式を用いることは、更なる自由度を与え、それにより、軌道をパラメーター化するときに更なる可能性を与える。
【００４２】
多項式の代わりに、又は多項式に加えて、セグメントは、例えば、異なる種類のスプライン関数又は正弦関数のような他の関数によって規定することができる。異なる種類の関数に基づいて幾つかのセグメントから構成される軌道を有することができ、それにより、自由度を高めることができるようになる。異なるレベルの経験を有するユーザーが、異なる複数組の軌道テンプレートを利用できる場合がある。
【００４３】
同じ軸をパラメーター化する場合であっても、軌道が異なるタイプのセグメントを含む場合があることに留意されたい。隣接するセグメント間の移行が滑らかである限り、異なる次数の多項式セグメント及び／又はスプライン関数セグメント若しくは正弦関数セグメントを組み合わせても、本発明の構想において問題は生じない。
【００４４】
さらに、加速及び減速に関して時間的に対称でないセグメントを有することもできる。詳細には、これにより、単一のセグメント内の重力の影響を特に考慮に入れることができるようになる。
【００４５】
前記候補工作物移送軌道に関する前記情報は、取出し経路及び／又は装填経路の進入ストローク及び／又は退出ストロークを含むことが好ましい。これにより、工作物軌道の隣接するセクションと干渉することなく、プレスツール及び工作物幾何学的形状に応じて、工作物を収集するか又は積み込む付近において軌道を容易に調整できるようになる。
【００４６】
好ましい実施形態では、前記複数のステーションのうちの少なくとも１つはサーボプレスであり、前記複数のステーションの前記機械特性は、前記サーボプレスにおいて許容される最大速度、加速度及び／又は最大力に関する情報を含み、好ましくは前記サーボプレスに対して許容される最大電力消費量に関する情報を含む。
【００４７】
プレススライドの動きを従来のプレスの場合よりもはるかに細かく制御することができるという点で、サーボプレスは更なる自由度を与える。原理的には、これらの更なる自由度は、システム全体の性能を最適化するときに利用することができる。しかしながら、同時に、その作業は著しく複雑にもなる。したがって、その方法は、工作物軌道を決定する際だけでなく、サーボプレス軌道、すなわち、プレススライドの動きを決定する際にも、ユーザーをサポートすることが好ましい。
【００４８】
したがって、その方法は、候補サーボプレス軌道に関する情報を与えるステップを含み、前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスの前記シミュレーションは、前記与えられた候補サーボプレス軌道に従って操作される前記サーボプレスのシミュレーションを含むことが好ましい。
【００４９】
前記候補サーボプレス軌道に関する前記情報は、以下の情報、
ａ）深絞り高、
ｂ）深絞り速度プロファイル、
ｃ）深絞りエネルギープロファイル、
のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００５０】
通常、これらのパラメーターは、工作物に適用される処理ステップに基づいてあらかじめ決定され、すなわち、これらのパラメーターは、候補サーボプレス軌道のいずれかの場合に満たされるべき基本条件に関連する。
【００５１】
前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスの前記シミュレーションは、移動質量及び対応する慣性と、最大スライド速度とを考慮に入れる、前記サーボプレスの動態モデルのシミュレーションを含むことが好ましい。
【００５２】
これは、結果として生成される工作物軌道及びサーボプレス軌道がサーボプレス、工作物及び移動デバイスの要素の構成要素の或る特定の限界に関する要件（最大速度、加速度、モーメント等）を満たすこと、及び要素間で衝突が生じないことを確実にする。
【００５３】
前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスの前記シミュレーションは、最大モーター速度、最大トルク、最大電流及び／又は電力消費量を考慮に入れる、前記サーボプレスの電気的モデルのシミュレーションを含むことが好ましい。これにより、機械的な検討事項だけでなく、サーボプレスモーターのエネルギー消費量及び電気的限界に関する検討事項も考慮に入れることができるようになる。さらに、後に説明されるように、これにより、実際のサーボプレスをより正確に制御できるようになる。
【００５４】
前記候補サーボプレス軌道に関する前記情報は、前記候補サーボプレス軌道を調整するための少なくとも１つのパラメーターを含み、前記パラメーターは、深絞り速度プロファイルが変更されないように、前記軌道に影響を及ぼすことが好ましい。これにより、例えば、プレス軌道の対応するセグメントを規定することによって、第１のステップにおいて最も適切な深絞り速度プロファイルを規定できるようになる。その後、ステーション及び関連するフィーダー及び／又はマルチプルステーションプレス全体の処理量を最適化するために、第２のステップにおいて少なくとも１つのパラメーターを変更することによって、残りの自由度を利用することができる。
【００５５】
前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスの前記シミュレーションは、前記複数のステーション及び／又は前記少なくとも１つの移動デバイスに関するエネルギー管理のシミュレーションを含むことが好ましい。
【００５６】
移動デバイス及びプレスのエネルギー消費量は、それぞれのプレスサイクルに沿って大きく変動する。したがって、マルチプルステーションプレスの２つ以上の移動デバイス及び／又はプレスが同時にエネルギー最大値に達している場合には、マルチプルステーションプレスの電力負荷が著しく上昇する。それゆえ、マルチプルステーションプレスに与える必要がある最大電力を制限するために、複数のプレス及び／又は移動デバイスのエネルギー消費量を管理する必要がある。このプロセスは、プレス及び／又は移動デバイスの与えられた特性に基づいて、エネルギー管理をシミュレートすることによってサポートすることができる。
【００５７】
前記マルチプルステーションプレスは複数のサーボプレスを備え、前記エネルギー管理のシミュレーションは前記複数のサーボプレスを含むことが好ましい。
【００５８】
代替的には、エネルギー管理のシミュレーションは、標準的な機械プレス若しくは液圧プレスを含むか、又は移動デバイスに限定される。
【００５９】
その方法は、前記サーボプレスと、好ましくは前記少なくとも１つの移動デバイスとの前記シミュレーションに基づいて、前記サーボプレスの動作を制御するための一連の電流値を生成するステップを含むことが好ましい。これらの電流値は、マルチプルステーションプレスのコントローラー又は所与のサーボプレスのコントローラーにそれぞれ供給することができる。それにより、位置フィードバックだけに基づいてスライドの位置が制御されるときに通常必要とされる補正の必要性を少なくしながら、サーボプレスをより正確に制御できるようになる。
【００６０】
その方法は、前記複数のステーション及び前記少なくとも１つの移動デバイスにかかる全応力を最小化する、工作物移送軌道を決定するための最適化プロセスを実行するステップを含むことが好ましい。依然として更なる自由度がある場合には、処理量の最適化に加えて、この最適化が可能である。これらの更なる自由度は、更なる軸を有するサーボプレス又は移動デバイスを利用することによって、及び／又は工作物軌道及び／又はサーボプレス軌道のパラメーター化に更なる又はより高次のセグメントを導入することによって、与えることができる。
【００６１】
最適化プロセスは、費用関数又は効用関数のそれぞれ最小値又は最大値に達するための残りのパラメーターの数値最適化を含むことができる。
【００６２】
他の有利な実施形態及び特徴の組み合わせが、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲全体から明らかになる。
【００６３】
実施形態を説明するために用いられる図面は以下のことを示す。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１のプレスから第２のプレスへの工作物移送経路の概略図である。
【図２】本発明の方法を実行するためのソフトウェアのグラフィカルユーザーインターフェースの一般的な設定を示す図である。
【図３】グラフィカルユーザーインターフェースの「ＴｏｏｌＧｒｏｕｐ」ウインドウを示す図である。
【図４】新たなテンプレートを選択するためのダイアログを示す図である。
【図５】グラフィカルユーザーインターフェースの「ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ」領域を示す図である。
【図６】垂直上昇を調整する効果を示す図である。
【図７】旋回軸の動きを調整するフォーム及びサンプル調整の効果を示す図である。
【図８】旋回軸の動きを調整するフォーム及びサンプル調整の効果を示す図である。
【図９】Ａ軸のセグメントを示す、工作物経路の構成を示す図である。
【図１０】シフトに関連する「ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ」フォームの一部を示す図である。
【図１１】装填部分に正のシフトを適用する効果を示す図である。
【図１２】軸の速度において半分の速度でテンプレートを実行する効果を示す図である。
【図１３】軸の加速度において半分の速度でテンプレートを実行する効果を示す図である。
【図１４】倍率を適用する効果を示す図である。
【図１５】軸の速度に倍率を適用する効果を示す図である。
【図１６】テンプレート生成ダイアログを示す図である。
【図１７】垂直ストロークを調整する効果を示す図である。
【図１８】サンプルセグメント規定を示す図である。
【図１９】「Ｌｉｍｉｔｓ＆Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ」フォームを示す図である。
【図２０】上金型との干渉及び隣接する移動デバイスまでの距離を表示するグラフである。
【図２１】利用可能なチャートのサンプルを示す図である。
【図２２】利用可能なチャートのサンプルを示す図である。
【図２３】利用可能なチャートのサンプルを示す図である。
【図２４】利用可能なチャートのサンプルを示す図である。
【図２５】サーボプレスのプレスストローク及び課せられる制約を表す図である。
【図２６】異なる深絞り高に関連する２つの異なるプレスストロークを示す図である。
【図２７】マルチプルステーションプレスの異なる動作速度に関連する２つの異なるプレスストロークを示す図である。
【図２８】２つの移動デバイスのシミュレートされた電力消費量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
複数の図において、同じ構成要素は同じ参照符号を与えられる。
【００６６】
本明細書では、以下の符号及び略語が用いられる。
Ｆｉｇ．  図面を意味する  図
Ｔａｂ．  表を意味する  表
ＴＣＰ  ツール中心点  クロスバーの中心
ＴＧ  ツールグループ  特定の部品を製造する方法（全ての特性）
ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ  運動仕様  １回移動するための運動特性（ｒｏｂｏＢｅａｍ／ｒｏｂｏＦｅｅｄｅｒ）
ＭｏｔｉｏｎＴｅｍｐｌａｔｅ  運動テンプレート  移動運動の基本
ＵＬ  取出し  運動の取出セクション
ＬＯ  装填  運動の装填セクション
ＵＬ−ＩＮ  取出し側、進入  運動のセクション：取出し位置に進入する
ＵＬ−ＯＵＴ  取出し側、退出  運動のセクション：取出し位置から退出する
ＬＯ−ＩＮ  装填側、進入  運動のセクション：装填位置に進入する
ＬＯ−ＯＵＴ  装填側、退出  運動のセクション：装填位置から退出する
【００６７】
図１は、第１のプレス１（左側）から第２のプレス２（右側）への工作物移送経路３の概略図である。工作物が第１のプレス１から取り出され、移送デバイスによって第２のプレス２に移送され、第２のプレス２に装填される。経路３は、下（固定）金型の基準系において示されるように、取出しセクション３ａと、装填セクション３ｂと、上記の２つの部分を接続する２つの中間セクション３ｃ、３ｄとに分割することができる。図１の下部では、第１のプレス１の上（可動）金型１ａの基準系において取出しセクション３ａが示される。これは、工作物と可動金型とが衝突する可能性を調査するのに適した基準系である。
【００６８】
図２は、本発明の方法を実行するためのソフトウェアのグラフィカルユーザーインターフェース１０の一般的な設定を表す。画面は、メニューバー１１と、「ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ」フォーム１２と、アイテムセレクター１３と、「Ｌｉｍｉｔｓ＆Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ」フォーム１４と、角座標内の特定のデバイス及び／又は幾何学軸の位置を示すチャートのような、チャートを表示するためのセクション１５とに分割される。図２に示されるようなフォームのレイアウトは変更できない。フォームの内容は、以下に示されるように、ＴｏｏｌＧｒｏｕｐと、選択されるアイテムとに応じて変更される。
【００６９】
メニューバーによって、２つの機能、すなわち、「ＴｏｏｌＧｒｏｕｐ」及び「Ｅｘｐｏｒｔ」にアクセスできるようになる。「Ｅｘｐｏｒｔ」機能によって、運動の数値データ又は干渉曲線をファイルにエクスポートできるようになる。
【００７０】
ＴｏｏｌＧｒｏｕｐフォームを用いて、ＴｏｏｌＧｒｏｕｐをロード、変更、作成、又は保存することができる。メニューバー内のＴｏｏｌＧｒｏｕｐアイテムをクリックした後に、別のウインドウにおいて対応するフォームが開く。図３は、「ＴｏｏｌＧｒｏｕｐ」ウインドウ２０を示す。
【００７１】
ＴｏｏｌＧｒｏｕｐ規定がそれぞれのフォルダに記憶される一方で、それぞれのフォルダをコントローラーのファイルシステムの対応する場所にコピーすることによって、ＴｏｏｌＧｒｏｕｐをプレスラインコントローラーにエクスポートすることができる。
【００７２】
ＴｏｏｌＧｒｏｕｐはプレスラインの運動特性を規定する。以下の量が規定される。
−名称
−説明
−ＩＤ
−タイプ（連続／断続）
−ライン速度（部品／分）
【００７３】
ＴｏｏｌＧｒｏｕｐウインドウの最上部フィールド２１は、左側に実際のＴｏｏｌＧｒｏｕｐのＩＤ及び名称を示す。右側エリアによって、ＴＧを保存及びロードできるようになる。最上部フィールド２１下の中央フィールド２２は、上記で記載されたような実際にロードされたＴＧの特性を示す。そのフォームの下側部分２３は、利用可能なＴｏｏｌＧｒｏｕｐのリストを表示する。ＴＧは、リスト内のＴＧをダブルクリックすることによって、又はロードボタンを押下することによってロードすることができる。
【００７４】
そのインターフェースは以下の動作を可能にする。
−ＴｏｏｌＧｒｏｕｐ特性を視認し、変更する。
−ＴｏｏｌＧｒｏｕｐをロードする。これは、運動仕様（ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ）を全てのフィーダーアイテムにロードすることを含む。
−ＴｏｏｌＧｒｏｕｐを既存のＩＤに保存する（変更を保存する）か、又は新たなＩＤに保存する（新たなＴＧを作成する）。
【００７５】
図２に示されるアイテムセレクターは、ライン内で利用可能であるアイテムを表す幾つかのラジオボタンを含む。アイテムが選択されると直ちに、ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ、Ｌｉｍｉｔｓ及びＣｈａｒｔｓに関するフォームが、選択されたアイテムの実際の状態を示すことになる。その後、対応するアイテムに関連するパラメーター及び特性がチェック又は変更される準備ができる。
【００７６】
顧客又は応用形態による要件に応じて、３つの異なるレベルにおいて工作物移送軌道に影響を及ぼすことができる。
−第１の（最も高い）レベル：２５パラメーター（ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ）
−第２のレベル：２５＋３０＝５５パラメーター（ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ＋ＴｅｍｐｌａｔｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ）
−第３の（最も低い）レベル：１０＊５＊４＝２００パラメーター（ＳｅｇｅｍｅｎｔＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ、フルアクセス）
【００７７】
図２のＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃフォーム１２が図５に更に詳細に示される。ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃは、運動の基本パラメーターを規定する。これらのパラメーターは以下のものを含む。
−取出し（ＵＬ）（３）、ホーム（１）及び装填（ＬＯ）（６）のための位置
−４つのセクション（ＵＬ−ＩＮ２、ＵＬ−ＯＵＴ４、ＬＯ−ＩＮ５、ＬＯ−ＯＵＴ７）内のＺストローク
−Ａ軸規定（４つのセクション内の運動の開始及び終了に関する値及びタイミング）
−シフト：運動の一部（ＵＬ、ＬＯ）又は全運動に対する遅れ（運動シフト）
−テンプレート：運動の基本に関する選択
【００７８】
左上エリア１２．１は、その運動が有効であるか否かを示す。状態は、後に更に詳細に説明されるように、限界の要約を表す。
【００７９】
中央セクション１２．２は、実際に適用されるテンプレートの名称を示す。選択ボタンを押下することによって、ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃに新たなテンプレートを割り当てることができる。
【００８０】
開くフォーム、すなわち、ＴｅｍｐｌａｔｅＶｉｅｗｅｒウインドウ３０が図４に示される。そのフォームは、その主な特徴とともに、幾つかの利用可能なテンプレートをリストに示す。テンプレートは、リスト内のテンプレートをダブルクリックすることによって、又はテンプレートを選択し、開くボタンを押下することによって適用することができる。
【００８１】
ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃフォームのメインエリア１２．３は幾つかのセクションに分割される。それらのセクションは運動の異なるセクションに適用される。
【００８２】
最初に、３つの位置、ホーム（１２．４）、取出し（１２．５）及び装填（１２．６）に関して、軸Ｙ、Ｚ、Ａ及びＢ（該当する場合）の対応する位置を指示することによって、ＴＣＰ座標が規定される。
【００８３】
さらに、４つのセクション、ＵＬ−ＩＮ、ＵＬ−ＯＵＴ、ＬＯ−ＩＮ及びＬＯ−ＯＵＴのそれぞれについて、以下の特性が規定される。
−ストローク：Ｚストロークはそれぞれのセクションにおいて実行される垂直上昇の量を規定する。図６は取出し側の進入セクション（ＵＬ−ＩＮ）に関する一例を示す。
−Ａ軸における傾斜運動の傾斜量及び厳密なタイミング：タイミングを規定するために、運動の開始時点及び終了時点が設定される必要がある。その規定は、ＴＰＣ位置（Ｙ又はＺ）を参照することによって、又はカムの角度によって設定することができる。Ａ軸規定を編集するフォームは、そのセクションのエリアがクリックされると直ちに現れる。そのフォームが図７及び図８に示される。例示されるサンプルは、ＵＬ−ＯＵＴにおけるＡ軸規定の詳細を示す。図７によれば、傾斜運動は、Ｚ＝２．３ｍに達すると直ちに開始される。図８によれば、傾斜運動は、Ｙ＝−１．８ｍに達すると直ちに終了される。図示されるサンプル（ＵＬ−ＯＵＴ）では、傾斜角は終了規定内でのみ規定することができる。運動を開始するための傾斜角は、取出し位置のＡ軸規定によって既に規定されている。全Ａ軸運動は、図９に示されるように、１０個のセグメント４０．１〜４０．１０からなる。
−シフト：シフトに関連するＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃフォーム１２の一部が図１０に示される。シフトによって、運動のタイミングを調整できるようになる。取出し時及び装填時のシフトは、それぞれの運動部分にのみ適用される。運動シフトは全運動に適用され、すなわち、全てのセクションのタイミングが同期して変更される。正の値を適用することによって、指定されたカム角度量だけそれぞれの部分が遅れる。負の値が適用される場合には、運動は時間を早めてシフトされる。図１１は、装填部分に正のシフトが適用される例を示す。ｙ軸の運動５１及びｚ軸の運動５２がカム角度に関して遅れるのを確認することができる。同様のシフトを、旋回軸のような更なる軸に適用することもできる。
シフトを用いて、２つの隣接する移動間の距離を調整し、かつプレスとの干渉を最適化する。シフトすることによって、運動のセクション（取出し／装填）のタイミング（進み／遅れ）を変更できるようになる。シフトは、下金型に関して経路を何も変更することなく実行される。シフトは、単一のセグメント又は一群のセグメントを伴う場合がある。シフトされるセクションからシフトされないセクションへの滑らかな移行は、特殊なセグメント（速度−速度間）で成し遂げられる。
−モーションスケーリング：所定の目標ライン速度を達成するためにＭｏｔｉｏｎＴｅｍｐｌａｔｅが設計される。ＭｏｔｉｏｎＴｅｍｐｌａｔｅは、この速度で用いることもできるし、目標ライン速度より低い任意の速度で用いることもできる。ＭｏｔｉｏｎＴｅｍｐｌａｔｅが目標ライン速度より低い速度において用いられる場合には、同じ運動が、より長い時間において実行される。それゆえ、運動の動態が低減される。図１２は、１５ＳＰＭテンプレートが７．５ＳＰＭ（サイクル時間は８秒である）のライン速度において実行される例の速度プロットを示す。確認することができるように、各軸の速度（旋回軸の速度６１、ｙ軸の速度６２及びｚ軸の速度６３）は元の速度の１／２である。図１３の加速度プロットから確認することができるように、加速度（旋回軸の加速度７１、ｙ軸の加速度７２及びｚ軸の加速度７３）は元の加速度の１／４である。
【００８４】
ＭｏｔｉｏｎＳｃａｌｉｎｇによれば、フィーダー速度をライン速度から切り離すことができるようになる。運動のために用いられるカム角度量が倍率によってスケーリングされる。カムの３６０度内のセグメントの開始及び終了が比例的にスケーリングされる。全てのセグメントが比例的にスケーリングされるので、下金型に対して経路の変更はない。原理的には、シフト調整は不要である。干渉のセクション（取出し／装填）はスケーリング中に維持される。移動デバイス及び工作物とプレスとの干渉、並びに２つの隣接する移送デバイス（又は移送デバイスによって搬送される工作物）の干渉を保持するために、取出し側において固定点が規定される。その固定点は、２つの隣接する移送デバイス（又は移送デバイスによってそれぞれ搬送される工作物）が互いに最も接近する時点に対応する。モーションスケーリングが適用されるときに、固定点は一定の時点に保持される。モーションスケーリングの状況において、装填側におけるシフトは、モーションスケーリングパラメーターに基づいて自動的に決定され、装填側における時間オフセットがそれに応じて調整される。
【００８５】
ＭｏｔｉｏｎＳｃａｌｉｎｇによって、目標ライン速度より低いライン速度において実行するときに、向上した動態を使用できるようになる。デフォルトでは、その運動はカムの３６０度の概ね全体に及び、ホームにおいてわずかな時間しか費やされない。倍率を適用することによって、運動のために費やされるカムの角度量を減少させることができる。図１４の加速度プロットを参照されたい。残りのカムの角度はホームにおいて停止時に費やされる。ＳｃａｌｉｎｇＦａｃｔｏｒを高めると、運動が短時間で実行されることに起因して、各軸の動態が高められる。１．０の倍率は元のタイミングに対応する。２．０の倍率の結果として、元の運動に比べて半分の時間において運動が実行される（残りの半分はホーム位置において費やされる）。１．０より高い任意のＳｃａｌｉｎｇＦａｃｔｏｒ、例えば、１．０と３．０との間のＳｃａｌｉｎｇＦａｃｔｏｒを適用することができ、最大値は通常、システムの動態限界に起因して、ＴａｒｇｅｔＳｐｅｅｄをＬｉｎｅＳｐｅｅｄで割った値に制限される。図１５の速度プロットは、２．０のＳｃａｌｉｎｇＦａｃｔｏｒが適用されるときに、７．５ＳＰＭにおいて１５ＳＰＭテンプレートを実行する結果を示す。その動態は元のレベルに戻る。
【００８６】
ＭｏｔｉｏｎＳｃａｌｉｎｇを適用する動機は、上金型と起こり得る干渉である。運動時に費やされるカムの角度量を削減することによって、プレス運動に関してプレス干渉の時間（取出し及び装填）が短縮される。それゆえ、上金型との距離が長くされる。一例として、１５ＳＰＭにおける運動が、上金型との干渉を伴う問題を示す。ＬｉｎｅＳｐｅｅｄを１２ＳＰＭに下げることによって、１．２５のＳｃａｌｉｎｇＦａｃｔｏｒを適用することができる。これは、取出し／装填に要する時間を２５％だけ短縮することになり、うまくいくと干渉問題を解決する。
【００８７】
ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃフォーム内で、以下の動作が利用可能である。
−ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃ特性を視認し、変更する。
−ＭｏｔｉｏｎＴｅｍｐｌａｔｅを選択する。
−ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃをロードし、保存する。
【００８８】
上記のシステムは、工作物移送軌道を適応させる更なる手段をユーザーに提供する。すなわち、軌道の異なるセグメント間の具体的な移行を調整することができる。図１６は、対応するテンプレート生成ダイアログを示す。位置（ホーム、ＵＬ、ＬＯ）ごとに、以下のパラメーターが規定される。
−ＳｔａｒｔＡｎｇｌｅ：その位置に達したときのカム角度
−ＲｅｓｔＡｎｇｌｅ：その位置に留まるためのカム角度量
【００８９】
４つのセクション（ＵＬ＿ＩＮ、ＵＬ＿ＯＵＴ、ＬＯ＿ＩＮ、ＬＯ＿ＯＵＴ）のそれぞれについて、以下のパラメーターが規定される。
−Ｚ＿Ｌｉｆｔ：全垂直移動に費やされるカム角度
−Ｚ＿Ｓｔｒｏｋｅ：運動の垂直（直線）部分に費やされるカム角度
【００９０】
Ｚストローク８１はＺ運動の開始に対するＹ運動の開始の遅れを規定し、一方、Ｚ上昇８２は全垂直移動を規定する。これが図１７に示される。
【００９１】
プレス内の運動は常に動的に最適化され、維持される。４つのセクション（ＵＬ＿ＩＮ、ＵＬ＿ＯＵＴ、ＬＯ＿ＩＮ、ＬＯ＿ＯＵＴ）のそれぞれにおいて、プレスに入る／プレスから出るときのＹ軸の条件が規定される。
−Ｙ＿ＴａｒｇｅｔＶｅｌｏｃｉｔｙ：プレスに入る／プレスから出るときのＹ軸の速度
−Ｙ＿ＡｐｐｒｏａｃｈＤｉｓｔａｎｃｅ：目標速度に達するための取出し位置又は装填位置からの距離
−Ｙ＿Ａｃｃｅｌ：目標速度に達するための取出し位置又は装填位置からのカム角度
【００９２】
軸の運動は幾つかのセグメントから構成され、セグメントの特性は、テンプレート生成ダイアログ内のパラメーターを調整することによって調整される。全てのセグメントが、カムの３６０度において開始角度及び終了角度に関する規定を有する。２つの隣接するセグメントは、接点において同じ条件（カム角度、位置、速度、加速度）を維持しなければならない。上記のシステムにおいて幾つかのタイプのセグメントが予測される。それらのセグメントには以下のものがある。
【００９３】
【表１】
0006530315.tif 000002
【表２】
0006530315.tif 000003
【表３】
0006530315.tif 000004
【表４】
0006530315.tif 000005
【００９４】
サンプルセグメント規定が図１８に示される。軸ごとに、３６０度の動作サイクルが幾つかのセグメントによって記述される。全てのセグメントが、開始角度及び終了角度と、軸座標内の対応する位置（ＳｔａｒｔＰｏｓ、ＥｎｄＰｏｓ）とによって規定される。セグメントタイプに応じて、ＳｔａｒｔＶｅｌｏｃｉｔｙ及び／又はＥｎｄＶｅｌｏｃｉｔｙのような更なる情報が与えられる。上記の２つのレイヤーに加えて、ユーザーは個々のセグメント規定を変更する可能性を有し、更には、全ての軸に対して更なるセグメントを生成する可能性も有する。そうすることによって、ユーザーは、候補工作物軌道の規定を基本的に完全に制御する。
【００９５】
上記で言及されたように、ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃフォームの左上エリアは、その運動が有効であるか否かを示す。その状態は、以下に説明されるように、限界の要約を表す。運動は１組の限界に関してチェックされる。全ての限界が範囲内にある場合にのみ、その運動は機械に加えられるのに有効である。図１９に示される「Ｌｉｍｉｔｓ＆Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ」フォームは、チェックされる限界の完全なリストを表示する。到達した限界は「ＯｆｆＬｉｍｉｔ」を付され（すなわち、陰影を付けられ）、超過の場所が特定される。
【００９６】
製造中に部品を流すために、上金型及び隣接するアイテムへの十分なクリアランスがあることが検証されなければならない。干渉チャートによって、取出し側及び装填側におけるクリアランスをチェックできるようになる。図２０に示されるフォームの上側部分９１は、上金型９３に対する干渉を表示する。選択されたアイテムの干渉曲線９２が黒色で示される。隣接するアイテムに関する曲線９４は灰色で現れる。曲線９１、９２はいずれも上金型の基準系において示される。フォームの下側部分９５は、３６０度の全サイクルにわたる隣接するアイテムまでの距離を表示する（曲線９６）。零ラインに隣接する、下側の陰影エリア９７は、下回るべきでない距離に対応する。
【００９７】
「チャート」セクションには、種々のチャートを表示することができる。それらのチャートは運動の詳細をグラフ表示でチェックするのに役立つ。ＭｏｔｉｏｎＳｐｅｃにおける特性の変化はグラフにおいてリアルタイムに更新される。ユーザー制御は、ズーム／アンズーム、画像の印刷又は保存、曲線データのエクスポート、及びチャートエリア内でマウスを右クリックしてアクセス可能である数多くの他の機能を可能にする。
【００９８】
利用可能なチャートのサンプルが図２１〜図２４に示される。図２１は、運動のＴＣＰの経路１０１を表示するＹＺチャートを示す。図２２は、３６０度の全サイクルにわたる各軸の位置、すなわち、Ｙ軸の位置１１１、Ｚ軸の位置１１２及び旋回軸の位置１１３を表示する位置チャートを示す。図示された例では、更なる軸（Ａ及びＢ）は使用されず、すなわち、常に０にある。図２３は、３６０度の全サイクルにわたる各軸の速度、すなわち、Ｙ軸の速度１２１、Ｚ軸の速度１２２及び旋回軸の速度１２３を表示する速度チャートを示す。図２４は、３６０度の全サイクルにわたる各軸の加速度、すなわち、Ｙ軸の加速度１３１、Ｚ軸の加速度１３２及び旋回軸の加速度１３３を表示する加速度チャートを示す。
【００９９】
サーボプレスを利用することによって、可変ストローク特性が可能になる。上記のシステム内で、サーボプレスの動作は、手動で設定されたパラメーター及び自動的に計算されたパラメーターによって規定される。これらのパラメーターは、以下の、金型／部品に応じて決まる仕様を含む。
−深絞り高
−深絞り速度プロファイル
−深絞りエネルギープロファイル
【０１００】
ストローク性能の妥当性検証は、金型、プレス及びその駆動ドレイン（drive drain）の機械的及び電気的モデルを考慮に入れる。
【０１０１】
動態モデルに関するパラメーターは以下のものを含む。
−移動質量／慣性
−最大スライド速度
−摩擦
【０１０２】
モーター及びドライブの電気的モデルに関するパラメーターは以下のものを含む。
−最大モーター速度
−最大トルク、電流及び電力
−電気的損失
【０１０３】
計画プロセスは、深絞り速度プロファイルと、機械的及び電気的システムの限界とを考慮する。そのプロセスは、工作物が深絞りプロセスの外部にある限り、スライド速度を最大化することによって、自動化のために最適化されたプレス開口を目指す。そのプロセスは、機械的／電気的限界に対する安全マージンの定量化及び可視化を更に提供する。深絞り速度プロファイルは、プレス速度又はライン速度から独立して維持することができる。
【０１０４】
動態モデルから計算されるような電流プロファイルを生成し、そのプロファイルをラインに与えることによって、電流調整に起因する位置遅延を最小化することができる。
【０１０５】
図２５は、サーボプレスのプレスストローク２０１と、課せられる制約とを表すグラフである。その図は、横軸においてプレス角度パラメーターを、縦軸において上金型の実際の位置を表示する。その図から確認することができるように、最大速度は動作サイクルの異なる段階において制限される。第１の領域２０２（約２７０度から４５度まで）では、これはスライドの偏心ベアリングが上死点付近にある領域であるので、速度はモーターの最大速度によって制限される。同じことが、下死点の領域２０３（すなわち、１８０度付近）においても当てはまる。隣接する領域２０４、２０５（約４５度から９０度、及び約２００度から２７０度）では、最大速度は、スライド、及びスライドの案内システムの機械的特性によって制限される。工作物の実際の加工の領域２０６（深絞り、約９０度から約１８０度）では、最大速度は、工作物に対して許容される力に関連する、所与の工作物のための許容される深絞り速度によって与えられる。速度の変化、特に、工作物と接触する前に必要とされる制動は、モータートルクによって制限される。
【０１０６】
図２６は、異なる深絞り高に関連する２つの異なるプレスストローク、すなわち、３００ｍｍの深絞り高の場合のプレスストローク２１１と、２００ｍｍの深絞り高の場合のプレスストローク２１２とを示す。
【０１０７】
図２７は、マルチプルステーションプレスの異なる動作速度に関連する２つの異なるプレスストローク、すなわち、１８ストローク／分の動作速度の場合のプレスストローク２２１と、１５ストローク／分の動作速度の場合のプレスストローク２２２とを示す。
【０１０８】
深絞りプロセス、スライド運動及びモーターによって課せられる速度への制限は、サイクル時間の変化にわたって維持される。それゆえ、短いサイクル時間の場合、その限界を超えることなく、プレスの動作サイクルの３６０度内で、ストロークをより高速に実行することができる。これが、図２７に示されるものである。
【０１０９】
そのシステムは、プレスライン一式（全てのプレス及び全てのフィーダー）を含む。全ての要素が共通のサイクル時間を有し、プレスは連続モードにおいて、又は断続的に動作することができる。その性能は全てのアイテムにわたってバランスを保たれ、すなわち、システムの寿命を最大化するために、構成要素にかかる応力（及び利用可能な安全マージン）を分散させることができる。同時に、全ての構成要素にわたって性能が最大化される。さらに、プレスライン一式にわたるエネルギー管理も可能である。
【０１１０】
図２８は、２つの移動デバイスのシミュレートされた電力消費量を示す。曲線２３１、２３２は、プレス角度の関数としての２つの移動デバイスの電力消費量を示す。これは、それぞれの移動デバイスの全ての軸に対して必要とされる電力を含む。図から確認することができるように、各デバイスの最大消費量は６０ｋＷをわずかに超える。所与の例において、それらのデバイスは、曲線２３３によって表示される両方のデバイスの消費量の合計が最大消費量を実質的に超えないように、すなわち、そのプレス角度において、デバイスのうちの一方が最大消費量を有し、他方のデバイス消費量が最小値に近いように制御される。図から更に確認することができるように、所与のデバイスの電力消費量が負である、すなわち、エネルギーを一時的に電力供給網に蓄積することができるか、又は戻すことができるセクションが存在する。したがって、移動デバイスを適切に制御し、プレス移動の制約を満たすことによって、複数の移動デバイスの最大消費量を、単一のデバイスの最大消費量に比べて更に削減することができる。
【０１１１】
本発明は上記の実施形態には限定されない。例えば、工作物又はプレスツール軌道をパラメーター化するためのパラメーターに関して、又はユーザーインターフェースの特性に関して、数多くの変形形態が可能である。
【０１１２】
要するに、本発明は、高い処理量を可能にする工作物移送軌道の決定を容易にする、マルチプルステーションプレス内の工作物移送軌道の決定方法を提供することに留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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