(57)【要約】【課題】トランスファプレスのワーク搬送装置と、サーボモータで回転駆動されるクランク軸に連結されたスライドとの同期精度を向上させることができる制御方法を提供する。【解決手段】クランク軸を回転駆動するサーボモータが加減速するようなスライドの動作パターン（例えばナックルモーション）でワークの加工を行おうとする場合、その動作パターンでのスライドの上死点通過時（基準時）からの経過時間とスライドの位置との関係を予め把握しておき、クランク軸がサーボモータに回転駆動されたときに、スライドの上死点通過時からの経過時間に基づいて、ワーク搬送装置への動作指令を行うことにより、サーボモータの加減速の影響をなくして、ワーク搬送装置のクランプ部材をスライドと精度よく同期させて動かせるようにしたのである。【選択図】図２
2016215240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータに回転駆動されるクランク軸に連結され、クランク軸の回転によって上下に往復動するスライドの動作パターンを設定して、その動作パターンを実現するように前記サーボモータの回転速度を制御するとともに、前記スライドの往復動によって加工されるワークの搬送を行うワーク搬送装置を、前記スライドの往復動に同期して動くように制御するトランスファプレスの制御方法において、
前記スライドの動作パターンについて、所定の基準時からの経過時間と前記スライドの位置との関係を予め把握しておき、前記クランク軸がサーボモータに回転駆動されたときに、前記基準時からの経過時間に基づいて、前記ワーク搬送装置への動作指令を行うようにしたことを特徴とするトランスファプレスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファプレスのワーク搬送装置をスライドの往復動に同期して動くように制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスファプレスには、モータでクランク軸を回転駆動することにより、クランク軸にコネクティングロッドで連結されたスライドを上下に往復動させて、スライドとその下方のボルスタにそれぞれ取り付けられた上下の金型でワーク（被加工材料）の加工（成型）を行いながら、ワーク搬送装置によって加工前のワークの加工位置への搬送や加工後のワークの加工位置からの搬送を行うものが多い。
【０００３】
上記のようなトランスファプレスのワーク搬送装置は、一般に、左右（ワーク搬送方向と水平面内で直交する方向）からワークを挟持する一対のクランプ部材を備え、この一対のクランプ部材をスライドの往復動に同期して、ワーク搬送方向、上下方向および左右方向に移動させることによりワークの搬送を行っている。そのクランプ部材を移動させる制御は、クランク軸の基準位置からの回転角度（以下、「クランク角度」と称する。）をロータリエンコーダ等の角度検出器で検出し、検出したクランク角度に対応する位置へクランプ部材を移動させるようにしており、これによりワークやクランプ部材をスライド（およびこれに取り付けた金型）と干渉させることなく、ワークの搬送が行われるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、一般的なプレス装置における金型によるプレス加工では、加工中のスライドの速度（加工速度）が遅い方が成型品にしわや亀裂が発生しにくく、成型の精度が高まるという知見がある。このため、従来、クランク機構に代えてクランク軸を含むナックル機構やリンク機構を用いることにより、加工速度を遅くして成型精度の向上を図れるようにしたプレス装置が開発されている。ここで、各機構によるスライドの動作パターン（クランク角度に対するスライドの位置の変化）を、クランク機構では「クランクモーション」、ナックル機構では「ナックルモーション」、リンク機構では「リンクモーション」と呼ぶ。
【０００５】
また、近年では、上記のようなナックル機構やリンク機構を用いる代わりに、クランク機構においてクランク軸をサーボモータで回転駆動するようにし、そのサーボモータの回転速度を制御することによりナックルモーションやリンクモーションを実現して、簡単な構造で成型精度の向上を図ることが提案されている。図３はサーボモータの回転速度制御によって実現したスライドの動作パターンを比較したもので、ナックルモーションやリンクモーションの方がクランクモーションよりも加工速度を遅くできることを表している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４０５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、トランスファプレスにおいて、上記のようにクランク軸をサーボモータで回転駆動するようにした場合、クランク角度に基づいてワーク搬送装置の制御を行う方法では、クランクモーションでワークの加工を行うときはサーボモータの回転速度が一定になるので安定した制御が行えるが、クランクモーション以外のナックルモーションやリンクモーション等の動作パターンではサーボモータを加減速させる必要があるので、その加減速の影響によってワーク搬送装置の制御に遅れが生じ、クランプ部材の動きをスライドの往復動と同期させることができなくなって、ワークやクランプ部材がスライドと干渉してしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、トランスファプレスのワーク搬送装置と、サーボモータで回転駆動されるクランク軸に連結されたスライドとの同期精度を向上させることができる制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、サーボモータに回転駆動されるクランク軸に連結され、クランク軸の回転によって上下に往復動するスライドの動作パターンを設定して、その動作パターンを実現するように前記サーボモータの回転速度を制御するとともに、前記スライドの往復動によって加工されるワークの搬送を行うワーク搬送装置を、前記スライドの往復動に同期して動くように制御するトランスファプレスの制御方法において、前記スライドの動作パターンについて、所定の基準時からの経過時間と前記スライドの位置との関係を予め把握しておき、前記クランク軸がサーボモータに回転駆動されたときに、前記基準時からの経過時間に基づいて、前記ワーク搬送装置への動作指令を行うようにしたものである。
【００１０】
上記の構成によれば、クランク軸を回転駆動するサーボモータが加減速するような動作パターンを設定してワークの加工を行おうとするときでも、サーボモータの加減速の影響を受けることなく、所定の基準時からの経過時間から推定されるスライドの動きと正確に同期するようにワーク搬送装置を動かすことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のトランスファプレスの制御方法は、上述したように、サーボモータでクランク軸を回転駆動したときに、所定の基準時からの経過時間に基づいてワーク搬送装置への動作指令を行うようにしたものであるから、サーボモータが加減速するような動作パターンを設定してワークの加工を行おうとするときでも、ワーク搬送装置を精度よくスライドと同期させて動かすことができ、ワークやワーク搬送装置のスライドとの干渉を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のトランスファプレスの制御方法におけるワーク搬送装置の動作の概略説明図
【図２】図１のワーク搬送装置の動作およびスライドの動作パターンを示すグラフ
【図３】一般的なスライドの動作パターンを示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１および図２に基づき、本発明の実施形態を説明する。本発明の制御方法を実施するトランスファプレスは、サーボモータに回転駆動されるクランク軸と、クランク軸にコネクティングロッドで連結されたスライドと、スライドの下方に設置されたボルスタと、ボルスタ上の加工位置へ加工前のワークを搬送するワーク搬送装置とを備え、サーボモータでクランク軸を回転させてスライドを上下に往復動させることにより、ワーク搬送装置によって加工位置へ搬送されてきたワークを、スライドとボルスタにそれぞれ取り付けられた上下の金型で加工するようになっている。そして、この実施形態のトランスファプレスの制御方法は、ワークの加工を行う際に、ワーク搬送装置の動作をスライドの位置に同期させて制御するものである。
【００１４】
前記ワーク搬送装置は、左右からワークを挟持する一対のクランプ部材を備え、この一対のクランプ部材を図１に示すようにワーク搬送方向、上下方向および左右方向に移動させることによりワークの搬送を行っている。図１中の符号Ａ〜Ｌは、図２の時間軸上のＡ〜Ｌ点での各クランプ部材の位置を示している。
【００１５】
このワーク搬送装置の動作について、スライドの動作パターンをナックルモーションに設定し、スライドが上死点に位置するときを基準時とした場合のスライド位置の時間的変化と合わせて、図１および図２に基づいて説明する。
【００１６】
まず、スライドが上死点にあるときは、一対のクランプ部材が上限位置でワークを挟持してワーク搬送方向に搬送（前進）している状態となるようにする（Ａ点）。その後、スライドが上死点から下降している間に、クランプ部材が前進限近傍の所定位置に達するとクランプ部材の下降を開始して（Ｂ点）、クランプ部材が前進限に達した時点でクランプ部材の前進を停止し（Ｃ点）、クランプ部材が下限まで下降してワークが加工位置にセットされると、クランプ部材の下降を停止して開動作を開始する（Ｄ点）。
【００１７】
そして、クランプ部材が開動作中に左右方向の所定位置に達したときには、クランプ部材の後退を開始し（Ｅ点）、クランプ部材が開限に達すると、クランプ部材の開動作を停止して（Ｆ点）、ワークが加工位置にセットされクランプ部材が加工位置から十分に離れて後退している状態で、スライドが下死点を通過してワークの加工が行われるようにする（Ｇ点）。
【００１８】
その後、スライドが下死点から上昇している間に、クランプ部材が後退限近傍の所定位置に達するとクランプ部材の閉動作を開始し（Ｈ点）、クランプ部材が後退限に達した時点でクランプ部材の後退を停止し（Ｉ点）、クランプ部材が閉限まで閉じて加工前のワークを挟持すると、クランプ部材の閉動作を停止して上昇を開始する（Ｊ点）。
【００１９】
そして、クランプ部材が上昇中に上下方向の所定位置に達したときには、クランプ部材の前進を開始し（Ｋ点）、クランプ部材が上限に達すると、クランプ部材の上昇を停止して（Ｌ点）、その後にＡ点の状態に戻るようにする。
【００２０】
ここで、スライド位置の制御は、クランク軸を回転駆動するサーボモータの回転速度を時間的に変化させることにより、スライドの動作パターンがナックルモーションとなるようにしている。また、ワーク搬送装置のクランプ部材をワーク搬送方向、上下方向および左右方向に移動させる制御は、スライドの動作パターンをナックルモーションとした場合の、スライドの上死点通過時（基準時）からの経過時間とスライドの位置との関係を予め把握しておき、クランク軸がサーボモータに回転駆動されたときに、スライドの上死点通過時からの経過時間に基づいて、ワーク搬送装置のクランプ部材がスライドの往復動に同期して動くようにワーク搬送装置への動作指令を行う。
【００２１】
このトランスファプレスの制御方法では、サーボモータの加減速の影響を受けることなく、ワーク搬送装置のクランプ部材をスライドと精度よく同期させて動かすことができ、ワークやクランプ部材のスライドとの干渉を確実に防止することができる。したがって、従来のクランク角度の検出値に基づいてワーク搬送装置への動作指令を行う制御方法に比べて、トランスファプレスの運転の安定化を図ることができる。
【００２２】
上述した実施形態では、スライドの動作パターンをナックルモーションに設定した場合について説明したが、クランクモーションやリンクモーション等、ナックルモーション以外の動作パターンを設定した場合にも、その動作パターンでのスライドの上死点通過時からの経過時間とスライドの位置との関係を予め把握しておくことにより、実施形態と同様にクランプ部材をスライドと精度よく同期させて動かすことができる。したがって、実際のトランスファプレスの制御においては、複数の動作パターンに対応できるようにしておき、要求される成型精度や加工条件によって適切な動作パターンを選択できるようにしておくとよい。
【００２３】
なお、クランクモーションではサーボモータの加減速がないので、複数の動作パターンのうちでクランクモーションを選択したときのみ従来のクランク角度の検出値に基づく制御を行い、その他の動作パターンを選択したときは本発明の制御方法による制御を行うようにすることもできる。
【００２４】
また、実施形態では、加工前のワークを加工位置へ搬送するワーク搬送装置とスライドとを同期させる制御について説明したが、ワーク搬送装置が加工後のワークを加工位置から搬送するものである場合も、もちろん本発明の制御方法を適用することができる。
【図１】
2016215240.tif 000003
【図２】
2016215240.tif 000004
【図３】
2016215240.tif 000005