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技術 プレス装置、モーション生成装置、およびプレス方法

出願人 コマツ産機株式会社
発明者 山田幸浩
出願日 2015年4月27日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2015-090540
公開日 2016年12月8日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2016-203229
状態 特許登録済
技術分野 プレス機械の制御 プレス機械の駆動及びプレスライン
主要キーワード 成型領域 トランスファーバー 支持桁 タッチ速度 クランプモータ プレス制御 成型精度 同期指令
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月8日)のものです。
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図面 (13)

課題

運転開始時における成型精度を向上させること。

解決手段

プレス装置2は、スライド24と、ムービングボルスタ25と、サーボモータ60と、プレス制御部27とを備える。スライド24は、上金型6aが取り付けられる。ムービングボルスタ25は、下金型6bが載置される。サーボモータ60は、スライド24を上下方向に往復動作させる。プレス制御部27は、所定のサイクルタイムtsで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として所定のサイクルタイムtsよりも長い初期のサイクルタイムt1、t2、t3でプレス加工を行い、初期のサイクルタイムt1、t2、t3でのスライド24のモーションM1、M2、M3のうち成型領域におけるスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)が、所定のサイクルタイムtsでの成型領域におけるスライド24のモーションMs(P)と同じになるように制御する。

概要

背景

プレス加工を行う際に、トランスファプレスタンデムプレス等が用いられる。例えば、トランスファプレスには、複数の金型が装着されるプレス装置と、各金型間においてワークを搬送するトランスファ装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に示すトランスファプレスでは、トランスファ装置は、プレス装置のプレススライド駆動軸の回転に同期して駆動される。

このようなトランスファプレスでは、起動時にトランスファ装置に過剰衝撃を与えないように、フライホイール回転速度を起動時は抑え徐々に回転速度を増加させるように制御が行われている。すなわち、起動時におけるトランスファ装置に対する負荷を低減するために、プレス装置は定常運転よりも抑えた速度で運転が開始される。

概要

運転開始時における成型精度を向上させること。プレス装置2は、スライド24と、ムービングボルスタ25と、サーボモータ60と、プレス制御部27とを備える。スライド24は、上金型6aが取り付けられる。ムービングボルスタ25は、下金型6bが載置される。サーボモータ60は、スライド24を上下方向に往復動作させる。プレス制御部27は、所定のサイクルタイムtsで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として所定のサイクルタイムtsよりも長い初期のサイクルタイムt1、t2、t3でプレス加工を行い、初期のサイクルタイムt1、t2、t3でのスライド24のモーションM1、M2、M3のうち成型領域におけるスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)が、所定のサイクルタイムtsでの成型領域におけるスライド24のモーションMs(P)と同じになるように制御する。

目的

本発明は、従来のプレス装置の課題を考慮し、運転開始時における成型精度を向上させることができるプレス装置、モーション生成装置およびプレス方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

上金型および下金型を用いてワークをプレス加工するプレス装置であって、前記上金型が取り付けられるスライドと、前記下金型が載置されるボルスタと、前記スライドを上下方向に往復動作させるサーボモータと、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として前記所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行い、前記初期のサイクルタイムでの前記スライドのモーションのうち成型領域における前記スライドのモーションが、前記所定のサイクルタイムでの成型領域における前記スライドのモーションと同じになるように制御する制御部と、を備えた、プレス装置。

請求項2

前記制御部は、前記定常運転の前に、前記初期のサイクルタイムによる前記プレス加工を複数回行い、複数の前記初期のサイクルタイムは、時間経過とともに前記所定のサイクルタイムに近づくように段階的に短くなるように設定されている、請求項1に記載のプレス装置。

請求項3

前記初期のサイクルタイムは、前記プレス装置に対して前記ワークを搬送する搬送装置の前記初期運転におけるモーションに基づいて設定されている、請求項1または2に記載のプレス装置。

請求項4

前記搬送装置と前記定常運転における前記スライドの成型領域のモーションに基づいて、前記初期のサイクルタイムでの前記スライドのモーションを生成するモーション生成部を更に備えた、請求項3に記載のプレス装置。

請求項5

上金型が取り付けられるスライドと、下金型が載置されるボルスタと、前記スライドを上下方向に往復動作させるサーボモータと、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として前記所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行う制御部と、を備え、前記上金型および前記下金型を用いてワークをプレス加工するプレス装置の前記スライドのモーションを生成するモーション生成装置であって、前記初期のサイクルタイムにおける成型領域での前記スライドのモーションが、前記所定のサイクルタイムにおける成型領域での前記スライドのモーションと同じになるように、前記初期のサイクルタイムにおける前記スライドのモーションを生成するモーション生成部を備えた、モーション生成装置。

請求項6

前記モーション生成部は、前記定常運転における前記スライドの成型領域のモーションと、前記プレス装置に対してワークを搬送する搬送装置に基づいて設定された前記初期のサイクルタイムと、前記初期のサイクルタイムでの前記スライドの下死点に到達するタイミングに基づいて前記初期のサイクルタイムでの前記スライドのモーションを生成する、請求項5に記載のモーション生成装置。

請求項7

前記モーション生成部は、前記定常運転における前記スライドの成型領域のモーションと、前記プレス装置に対してワークを搬送する搬送装置の初期速度と、前記搬送装置の加速度と、前記搬送装置の前記定常運転における速度に基づいて、動作開始から前記定常運転に至るまでの前記初期運転におけるサイクルの数を求める、請求項5に記載のモーション生成装置。

請求項8

上金型および下金型を用いてワークをプレス加工するプレス装置であって、前記上金型が取り付けられるスライドと、前記下金型が載置されるボルスタと、前記スライドを上下方向に往復動作させるサーボモータと、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として前記所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行う制御部とを有する、プレス装置と、前記プレス装置に対して前記ワークを搬送する搬送装置と、前記初期のサイクルタイムにおける成型領域での前記スライドのモーションが、前記所定のサイクルタイムにおける成型領域での前記スライドのモーションと同じになるように、前記初期のサイクルタイムにおける前記スライドのモーションを生成するモーション生成部を有する、モーション生成装置と、を備えた、プレスシステム

請求項9

スライドに取り付けられた上金型と、ボルスタに載置された下金型を用い、サーボモータによって前記スライドを往復動作させてワークをプレスするプレス方法であって、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として前記所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行う際の前記スライドのモーションを生成するモーション生成工程と、前記モーション生成工程で生成された前記モーションでプレス加工を行う初期運転工程と、前記所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転工程と、を備え、前記モーション生成工程は、前記初期のサイクルタイムにおける成型領域での前記スライドのモーションが、前記所定のサイクルタイムにおける成型領域での前記スライドのモーションと同じになるように、前記初期のサイクルタイムにおける前記スライドのモーションを生成する、プレス方法。

技術分野

0001

本発明は、特にサーボモータを用いたプレス装置モーション生成装置、およびプレス方法に関する。

背景技術

0002

プレス加工を行う際に、トランスファプレスタンデムプレス等が用いられる。例えば、トランスファプレスには、複数の金型が装着されるプレス装置と、各金型間においてワークを搬送するトランスファ装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に示すトランスファプレスでは、トランスファ装置は、プレス装置のプレススライド駆動軸の回転に同期して駆動される。

0003

このようなトランスファプレスでは、起動時にトランスファ装置に過剰衝撃を与えないように、フライホイール回転速度を起動時は抑え徐々に回転速度を増加させるように制御が行われている。すなわち、起動時におけるトランスファ装置に対する負荷を低減するために、プレス装置は定常運転よりも抑えた速度で運転が開始される。

先行技術

0004

特開平4−270098号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、プレスの速度を抑えた状態からトランスファプレスの運転を開始した場合、トランスファ装置の負荷低減には効果があるものの、プレス加工の際に成型領域内においてもプレス速度が遅くなり、成型精度が損なわれる場合がある。なお、タンデムプレスにおいても、プレス装置間に配置される搬送装置の起動時の負荷低減のためにプレス速度を抑え、トランスファプレスと同様に成型精度が損なわれる場合がある。

0006

本発明は、従来のプレス装置の課題を考慮し、運転開始時における成型精度を向上させることができるプレス装置、モーション生成装置およびプレス方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

第1の発明に係るプレス装置は、上金型および下金型を用いてワークをプレス加工するプレス装置であって、スライドと、ボルスタと、サーボモータと、制御部とを備える。スライドは、上金型が取り付けられる。ボルスタは、下金型が載置される。サーボモータは、スライドを上下方向に往復動作させる。制御部は、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行い、初期のサイクルタイムでのスライドのモーションのうち成型領域におけるスライドのモーションが、所定のサイクルタイムでの成型領域におけるスライドのモーションと同じになるように制御する。

0008

初期のサイクルタイムでの成型領域のスライドのモーションと、定常運転におけるサイクルタイムでの成型領域のスライドのモーションを同じモーションにすることによって、初期運転時における成型領域のプレス速度を、定常運転時における成型領域のプレス速度と同じにできる。
すなわち、負荷低減のために運転開始から定常状態になるまで速度を上げるように制御される搬送装置にあわせてプレス装置の速度を制御できるとともに、初期運転時においても定常運転時と同様のプレス速度でワークのプレス加工を行える。

0009

このため、運転開始時における成型精度を向上させることができ、生産性を向上できる。
第2の発明に係るプレス装置は、第1の発明に係るプレス装置であって、制御部は、定常運転の前に、初期のサイクルタイムによるプレス加工を複数回行う。複数の初期のサイクルタイムは、時間経過とともに所定のサイクルタイムに近づくように段階的に短くなるように設定されている。

0010

これによって、装置の立ち上げ時から徐々にサイクルタイムを短くし、定常運転でのサイクルタイムに近づけることが出来る。
第3の発明に係るプレス装置は、第1または2の発明に係るプレス装置であって、初期のサイクルタイムは、プレス装置に対してワークを搬送する搬送装置の初期運転におけるモーションに基づいて設定されている。

0011

このように、ワークを搬送する搬送装置に基づいて初期のサイクルタイムが設定されており、その初期のサイクルタイムに合わせるようにプレス装置を制御できる。
このため、初期運転時であってもプレス装置と搬送装置の同期をとり、成型領域でのスライドのモーションを定常状態におけるスライドモーションと同じように制御できる。
第4の発明に係るプレス装置は、第3の発明に係るプレス装置であって、モーション生成部を更に備えている。モーション生成部は、搬送装置と定常運転におけるスライドの成型領域のモーションに基づいて初期のサイクルタイムでのスライドのモーションを生成する。

0012

このように、プレス装置がスライドモーション生成部を備えていることによって、初期のサイクルタイムでのスライドのモーションを自動で生成できる。
第5の発明に係るモーション生成装置は、上金型および下金型を用いてワークをプレス加工するプレス装置のスライドのモーションを生成するモーション生成装置であって、モーション生成部を備える。プレス装置は、スライドと、ボルスタと、制御部とを備える。スライドは、上金型が取り付けられる。ボルスタは、下金型が載置される。サーボモータは、スライドを上下方向に往復動作させる。制御部は、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行う。

0013

モーション生成部は、初期のサイクルタイムにおける成型領域でのスライドのモーションが、所定のサイクルタイムにおける成型領域でのスライドのモーションと同じになるように、初期のサイクルタイムにおけるスライドのモーションを生成する。
これにより、初期のサイクルタイムでのスライドのモーションを自動で生成できる。
第6の発明に係るモーション生成装置は、第5の発明に係るモーション生成装置であって、モーション生成部は、定常運転におけるスライドの成型領域のモーションと、搬送装置に基づいて設定された初期のサイクルタイムと、初期のサイクルタイムでのスライドの下死点に到達するタイミングに基づいて初期のサイクルタイムでのスライドのモーションを生成する。

0014

これにより、初期のサイクルタイムにおけるスライドのモーションを作成できる。
このように、スライドの下死点に到達するタイミングに基づいて、初期のサイクルタイムでのスライドのモーションを生成することにより、プレス装置と搬送装置との干渉を防ぐことが出来る。
第7の発明に係るモーション生成装置は、第5の発明に係るモーション生成装置であって、モーション生成部は、定常運転におけるスライドの成型領域のモーションと、搬送装置の初期速度と、搬送装置の加速度と、搬送装置の定常運転における速度に基づいて、動作開始から定常運転に至るまでの初期運転におけるサイクルの数を求める。

0015

これにより、定常運転に到達するまでに行う初期のサイクルの数を求めることができる。
第8の発明に係るプレスシステムは、プレス装置と、搬送装置と、モーション生成装置と、を備える。プレス装置は、上金型および下金型を用いてワークをプレス加工するプレス装置であって、スライドと、ボルスタと、サーボモータと、制御部とを有する。スライドは、上金型が取り付けられる。ボルスタは、下金型が載置される。サーボモータは、スライドを上下方向に往復動作させる。制御部は、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行う。搬送装置は、プレス装置に対してワークを搬送する。モーション生成装置は、モーション生成部を有し、モーション生成部は、初期のサイクルタイムにおける成型領域でのスライドのモーションが、所定のサイクルタイムにおける成型領域でのスライドのモーションと同じモーションになるように、初期のサイクルタイムにおけるスライドのモーションを生成する。

0016

初期のサイクルタイムでの成型領域のスライドのモーションと、定常運転時のサイクルでの成型領域のスライドのモーションを同じモーションにすることによって、初期運転時における成型領域のプレス速度を、定常運転時における成型領域のプレス速度と同じ速度にできる。
このため、プレスシステムの運転開始時における成型精度を向上できる。

0017

第9の発明に係るプレス方法は、スライドに取り付けられた上金型と、ボルスタに載置された下金型を用い、サーボモータによって前記スライドを往復動作させてワークをプレスするプレス方法であって、モーション生成工程と、初期運転工程と、定常運転工程と、を備える。モーション生成工程は、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として所定のサイクルタイムよりも長い初期のサイクルタイムでプレス加工を行う際のスライドのモーションを生成する。初期運転工程は、モーション生成工程で生成された前記モーションでプレス加工を行う。定常運転工程は、所定のサイクルタイムで連続してプレス加工を行う。モーション生成工程は、初期のサイクルタイムにおける成型領域でのスライドのモーションが、所定のサイクルタイムにおける成型領域でのスライドのモーションと同じになるように、初期のサイクルタイムにおけるスライドのモーションを生成する。

0018

初期のサイクルタイムでの成型領域のスライドのモーションと、定常運転時のサイクルでの成型領域のスライドのモーションを同じモーションにすることによって、初期運転時における成型領域のプレス速度を、定常運転時における成型領域のプレス速度と同じ速度にできる。
このため、運転開始時における成型精度を向上できる。

発明の効果

0019

本発明によれば、運転開始時における成型精度を向上させることが可能なプレス装置、モーション生成装置およびプレス方法を提供することが出来る。

図面の簡単な説明

0020

本発明にかかる実施の形態におけるプレスシステムの構成を示す図。
図1のトランスファプレスの部分斜視図。
図1のプレスシステムの制御装置の構成を示す図。
図1のプレスシステムのモーション生成装置の構成を示す図。
図1のプレスシステムの動作を示す図。
(a)図5標準プログラムでのモーションを示す拡大図、(b)図5プログラムP1でのモーションを示す拡大図。
図1のプレスシステムのモーション生成装置の動作を示すフロー図。
図1のプレスシステムのトランスファプレスの動作を示すフロー図。
本発明にかかる実施の形態における比較例のプレスシステムの動作を示す図。
本発明にかかる実施の形態における変形例のプレスシステムの動作を示す図。
本発明にかかる実施の形態における変形例のプレスシステムの動作を示す図。
本発明にかかる実施の形態における変形例のプレスシステムの動作を示す図。

実施例

0021

本発明に係る実施の形態のプレスシステムについて図面を参照しながら以下に説明する。
<1.構成>
(1−1.トランスファプレスの概要
図1は、本発明にかかる実施の形態のプレスシステム100の全体概要を示す模式図である。

0022

本実施の形態のプレスシステム100は、トランスファプレス1と、モーション生成装置5とを、備える。
本実施の形態のトランスファプレス1は、図1に示すように、ワークのプレス加工を行うプレス装置2と、プレス装置2内においてワークを搬送するトランスファフィーダ3と、制御装置4と、を備えている。

0023

なお、図1では、フィード方向およびワーク搬送方向における下流方向がX1、上流方向がX2で示されており、上流方向および下流方向を区別せずに説明する場合は、単にフィード方向Xと記載する。また、リフト方向における上方がZ1、下方がZ2で示されており、上方および下方を区別せずに説明する場合は、単にリフト方向Zと記載する。さらに、クランプ方向において、下流を向いて右方向がY1、左方向がY2(図2参照)で示されており、右方向および左方向を区別せずに説明する場合は、単にクランプ方向Yと記載する。

0024

プレス装置2には、複数の金型(上金型6a、下金型6b)が設置され、上金型6aと下金型6bによってプレスされてワークWの加工が行われる。
トランスファフィーダ3は、プレス装置2内においてフィード方向Xの上流から下流に向かってワークWを搬送する。
制御装置4には、プレス装置2並びにトランスファフィーダ3に指令を送信するシステム制御部70(図3参照)、および表示モニタ71等が設けられている。

0025

モーション生成装置5は、トランスファプレス1がプレス加工を行う際のスライドのモーションを生成する。
(1−2.プレス装置)
プレス装置2は、ベッド21と、アプライト22と、クラウン23と、スライド24、ムービングボルスタ25と、スライド駆動部26と、プレス制御部27と、を有している。

0026

ベッド21は、図1に示すように、フロアFに埋め込まれており、プレス装置2の土台となる。
アプライト22は、柱状の部材であり、クランプ方向Yおよびフィード方向Xに沿うようにベッド21上に4本配置されている。すなわち、4本のアプライト22は、それぞれ平面視において矩形状の各頂点に配置されている。

0027

クラウン23は、4つのアプライト22によって上方に支持されている。クラウン23には、その下側に吊下されたスライド24を昇降させるスライド駆動部26が設けられている。
スライド24は、クラウン23に設けられたスライド駆動部26により昇降自在であり、複数のダイクランパ(図示せず)を有している。これらダイクランパによって複数の上金型6aがスライド24の下面に着脱自在にフィード方向Xに沿って取り付けられている。

0028

スライド駆動部26は、クラウン23の上流側と下流側の左右に設けられ、合計4つ設けられている。スライド駆動部26は、4点でスライド24を支持している。
各スライド駆動部26は、図1に示すように、駆動源であるサーボモータ60と、サーボモータ60の回転を減速する第1減速機61および第2減速機62と、減速された回転運動を上下方向への往復運動に変換する昇降部63と、下端がスライド24に固定されてスライド24を上下方向に移動させるプランジャ64と、回転エンコーダ65(図2にて後述する)を有している。

0029

サーボモータ60は、クラウン23に取り付けられており、駆動軸60aがクランプ方向Yに沿うように配置されている。
第1減速機61は、サーボモータ60の駆動軸60aに連結されており、互いに連結された複数の歯車61aを有している。また、複数の歯車61aのうちの1つの歯車61aと、サーボモータ60の駆動軸60aに設けられたプーリとの間にベルト61bが巻き掛けられている。このベルト61bによってサーボモータ60の回転動力が第1減速機61に伝達される。

0030

第2減速機62は、ウィットウォース減速機であって、第1減速機61によって減速された回転運動を更に減速してエキセン軸63aに伝達する。第2減速機62は、外周にギアが形成されているリングギヤ62aと、エキセン軸63aに固定されるクランク部材62bと、リングギヤ62aとクランク部材62bを接続する連結部材62cとを有する。
リングギヤ62aは、エキセン軸63aに対して支持部材(図示せず)を介して回転可能に支持されている。リングギヤ62aの外周のギアが第1減速機61の歯車61aと噛み合っている。

0031

連結部材62cは、略円弧形状の部材である。連結部材62cは、その一端がリングギヤ62aの内周回動可能に連結されており、その他端がクランク部材62bに回動可能に連結されている。
昇降部63は、偏心軸としてのエキセン軸63aと、エキセン軸63aに固定されるエキセンドラム63bと、エキセンドラム63bに接続されるコンロッド63cとを有する。

0032

エキセン軸63aは、第2減速機62の出力軸と連結されており、クラウン23に回転可能に支持されている。エキセンドラム63bは、エキセン軸63aに対して偏心した円盤形状である。エキセンドラム63bは、エキセン軸63aと一体的に形成されており、エキセン軸63aの回転とともに偏心回転する。
コンロッド63cは、上方に形成されたリング状部63c1と、リング状部63c1から径方向外側に向かって突出した棒状部63c2とを有する。

0033

このような構成により、サーボモータ60の回転動力が第1減速機61から第2減速機62のリングギヤ62aへと伝達される。回転動力は、リングギヤ62aから連結部材62cおよびクランク部材62bを介して昇降部63のエキセン軸63aへと伝達される。エキセン軸63aの回転によってエキセンドラム63bが偏心回転し、コンロッド63cを介して、回転動力が上下方向への昇降動力に変換される。これによってコンロッド63cと連結しているプランジャ64が上下方向に昇降動作する。このプランジャ64の昇降動作によって、プランジャ64の下端に取り付けられているスライド24が昇降動作する。後述の図2に示す回転エンコーダ65は、リングギヤ62aの回転角度を検出する。

0034

後述の図3に示すプレス制御部27は、回転エンコーダ65の回転角度に基づいて、サーボモータ60の制御を行う。
ムービングボルスタ25の上面には、複数の下金型6bがフィード方向Xに沿って載置される。複数の下金型6bは、複数の上金型6aと対向するように配置されている。ムービングボルスタ25は、上金型6aおよび下金型6bを交換する際にベッド21の上面を移動可能に構成されている。フロアFおよびベッド21には、図示しないレールが敷設されており、ムービングボルスタ25を駆動する駆動機構が設けられている。

0035

(1−3.トランスファフィーダ)
図2は、本実施の形態のトランスファプレス1のトランスファフィーダ3の構成を示す斜視図である。
図2に示すように、トランスファフィーダ3は、プレス装置2のアプライト22の間に配置されており、互いに対向するクランプボックス30と、2本のトランスファーバー31と、ワーク保持アーム32と、クランプボックス30内に設けられたリフト・クランプ機構33と、フィード機構34と、フィーダ制御部36(図1参照)と、を有する。

0036

2つのクランプボックス30は、フィード方向Xに互いに対向して配置されている。2本のトランスファーバー31は、クランプボックス30の上方にフィード方向Xに沿って配置されている。
ワーク保持アーム32は、2本のトランスファーバー31から内側に向かって設けられており、図1に示すワークWを保持する。尚、図2では1組しか図示していないが、ワーク保持アーム32は、トランスファーバー31に沿って複数設けられている。

0037

リフト・クランプ機構33は、クランプボックス30内に設けられており、支持桁40と、トランスファーバー支持部材41と、リフトモータ42と、動力伝達機構43と、クランプモータ44と、ラック・ピニオン機構45とを有する。
支持桁40は、クランプ方向Yに沿って配置されており、リフト方向Zに移動可能である。

0038

トランスファーバー支持部材41は、トランスファーバー31を支持する。トランスファーバー支持部材41は、支持桁40をフィード方向Xにおける下流方向X1側および上流方向X2側から挟むように配置されている。トランスファーバー支持部材41は、支持桁40に沿ってクランプ方向Yに摺動可能に配置されている。トランスファーバー支持部材41のクランプ方向Yへの移動によって、トランスファーバー31はクランプ方向Yに移動する。

0039

リフトモータ42は、正逆回転によって、歯車および螺旋体等の動力伝達機構43を介して支持桁40をリフト方向Zに移動させる。
クランプモータ44は、正逆回転によってラック・ピニオン機構45を介して2つのトランスファーバー支持部材41を互いに接近または離間させる。
フィード機構34は、一方のクランプボックス30の上方に配置されたボックス50に設けられている。フィード機構34は、フィードキャリア51と、フィードモータ52と、ラック・ピニオン機構53と、を有する。フィードキャリア51は、クランプ方向Yに並んで2つ配置されている。フィードキャリア51には、トランスファーバー31の一端が固定されている。フィードモータ52の正逆回転および油圧シリンダ(図示せず)の作動によって、ラック・ピニオン機構53を介してフィードキャリア51がフィード方向Xに移動する。このフィードキャリア51の移動によってトランスファーバー31がフィード方向に移動する。

0040

ワークWを搬送する際には、後述するフィーダ制御部36がリフト・クランプ機構33のクランプモータ44を駆動して一対のトランスファーバー31をクランプ方向Y内側に移動させる(図2の矢印(1)参照)。これにより、トランスファーバー31上に取り付けられているワーク保持アーム32が下金型6b上に載置されているワークWを保持する。

0041

次に、リフト・クランプ機構33のリフトモータ42が駆動されて、一対のトランスファーバー31が上方Z1へと移動する(図2の矢印(2)参照)。続いて、フィード機構34のフィードモータ52が駆動され、トランスファーバー31を下流X1側へと移動する(図2の矢印(3)参照)。
次に、リフト・クランプ機構33のリフトモータ42が駆動されて、一対のトランスファーバー31が下方Z2へと移動し、それぞれのワークWが下流側の下金型6b上に載置される(図2の矢印(4)参照)。

0042

次に、リフト・クランプ機構33のクランプモータ44が駆動されて、一対のトランスファーバー31がクランプY方向外側に移動する(図2の矢印(5)参照)。これにより、ワーク保持アーム32によるワークWの保持が解除される。
最後に、フィード機構34のフィードモータ52が駆動されて、トランスファーバー31がフィード方向Xの上流X2側へと移動する(図2の矢印(6)参照)。

0043

このように、上記一連の動作が繰り返されて、ワークWがフィード方向Xの下流X1側へと搬送される。
(1−4.制御装置)
制御装置4は、図1に示すようにプレス装置2の近傍に配置されており、ユーザによる各種設定、およびワークWをプレス加工する際の動作の制御を行う。

0044

図3は、トランスファプレス1の制御構成を示す図である。なお、図3には、プレス装置2およびトランスファフィーダ3が模式的に示されている。図3では、図1で説明した構成のうちサーボモータ60、リングギヤ62a、コンロッド63c、およびプランジャ64が示されている。また、図3では、第1減速機61がベルトに模して示されている。
図3に示すように、制御装置4は、システム制御部70と、表示モニタ71と、入力キーボード72と、プログラム記憶メモリ73と、受信部74とを有する。

0045

システム制御部70は、プレス装置2のプレス制御部27と、トランスファフィーダ3のフィーダ制御部36に指令を行い、プレス装置2とトランスファフィーダ3の同期をとる。
表示モニタ71は、プレス装置の設定、運転状態等の表示を行う。入力キーボード72は、ユーザが各種設定の入力を行う。プログラム記憶メモリ73は、ユーザが作成した定常運転におけるモーションのプログラム、および後述するモーション生成装置5によって生成されたスライド24の初期運転におけるモーションのプログラムを記憶する。受信部74は、モーション生成装置5によって生成されたモーションのプログラムを受信する。

0046

また、図3に示すように、リングギヤ62aには、回転エンコーダ65が設けられている。回転エンコーダ65によってリングギヤ62aの回転位置を検出できる。プレス制御部27は、回転エンコーダ65による検出値に基づいて、サーボアンプ66を介してサーボモータ60を制御することによってスライド24の上下動を制御する。
フィーダ制御部36は、サーボアンプ46を介してリフトモータ42を制御し、サーボアンプ47を介してクランプモータ44を制御する。また、フィーダ制御部36は、サーボアンプ48を介してフィードモータ52を制御する。

0047

なお、図3では、制御構成を示すため、プレス制御部27およびフィーダ制御部36は、制御装置4外に配置されているが、実際には図1に示す制御装置4の筐体基板に設けられる。
(1−5.モーション生成装置)
図4は、モーション生成装置5の構成を示す図である。モーション生成装置5は、トランスファプレス1の動作開始から定常運転に達するまでの間の初期運転におけるスライド24のモーション(以下、初期のモーションという)を生成する。

0048

モーション生成装置5は、例えば、パーソナルコンピュータ等によって構成されており、表示モニタ81と、入力キーボード82と、メモリ83と、モーション生成部84と、送信部85とを備えている。
表示モニタ81は、入力キーボード82を用いて入力した値などを表示する。
メモリ83は、ユーザが設定した定常状態におけるスライド24のモーション、トランスファフィーダ3の各種パラメータを記憶する。

0049

モーション生成部84は、メモリ83に記憶されている定常状態におけるスライド24のモーション、トランスファフィーダ3の各種パラメータから、初期モーションのプログラムを生成する。
送信部85は、モーション生成部84によって生成された初期モーションのプログラムをトランスファプレス1に送信する。モーション生成装置5とトランスファプレス1の間の送受信は、無線であってもよいし、有線であってもよい。

0050

<2.動作>
以下に、プレス方法の一例について説明する。
(2−1.トランスファプレスの動作)
次に、本実施の形態のトランスファプレス1の動作について説明する。
図5は、本実施の形態のトランスファプレス1の動作を説明するための図である。図5では、スライド24のスライド位置(G1で示す)と、トランスファフィーダ3の動作(G2で示す)と、プレス装置2の速度(G3で示す)と、トランスファフィーダ3の速度(G4で示す)が示されている。なお、速度は、定常運転における速度を100%として示す。

0051

本実施の形態のトランスファプレス1は、動作を開始すると、初期運転として長いサイクルタイムでプレス加工を行う。そして、徐々にサイクルタイムが短くされ、定常運転におけるプレス動作が行われる。
このように動作の開始初期においてサイクルタイムが長く確保される理由は、急な始動によりトランスファフィーダ3に過剰な負荷がかかることを抑制するためである。このため、図5に示すように、初期運転においてトランスファフィーダ3は、その動作速度が徐々に速くなるようにモーションが設定されている。

0052

すなわち、トランスファフィーダ3の性能によって決まるトランスファフィーダ3の初期運転におけるモーションに基づいて、トランスファプレス1の動作を開始した後の初期運転におけるサイクルタイム、初期のサイクルの回数、プレス装置2のモーション等が設定される。
初期運転における初期モーションは、図5に示すプログラムP1、P2、P3によって実行されるモーションである。また、定常運転でのモーションは、標準プログラムPsで実行されるモーションである。

0053

定常運転では、標準プログラムPsでトランスファプレス1が動作する。図5に示すtsが、標準プログラムにおける1サイクルのサイクルタイムを示す。定常運転では、サイクルタイムtsが繰り返され、トランスファフィーダ3によって下流側の下金型6bに順次搬送されるワークWに対してプレス加工が行われる。
1サイクルにおけるスライド24の動作について説明する。図6(a)は、図5に示す定常運転での1サイクルのトランスファプレス1のモーションを示す図である。図6(a)では、標準プログラムPsでのスライド24のモーションがMsとして示されている。図6(b)は、図5に示すプログラムP1による1サイクルのトランスファプレス1のモーションを示す図である。また、図6(b)では、プログラムP1でのスライド24のモーションがM1として示されている。

0054

図6では、比較を行いやすくするために、標準プログラムPsによるモーションMsと、プログラムP1によるモーションM1を上下に並べて示す。なお、図6(b)には、モーションMs´が示されているが、これについては後段にて説明を行う。
図6(a)を用いて1サイクルのプレス動作について説明する。標準プログラムPsにおけるサイクルタイムtsの開始時刻(ts(0))では、スライド24は上死点に位置している。プレス制御部27によってサーボモータ60が駆動されてスライド24が下方に移動される。スライド24は、時刻ts(2)において成型領域に到達し、ワークWに対してプレス加工が行われる。スライド24が時刻ts(3)で下死点に達した後、スライド24は上方に移動し、時刻ts(4)でスライド24は成型領域から離間し、ワークWに対するプレス加工が終了する。すなわち、時刻ts(2)〜ts(4)の間、ワークWに対して上金型6aがタッチ成型が行われる。そして、時刻ts(6)でスライド24は上死点に位置する。このようにして1回のサイクルが行われる。

0055

なお、成型領域とは、下金型6bに載置されたワークWに上金型6aが接触し、ワークWにプレス圧が加えられている領域のことである。
また、図5図6(a)および図6(b)では、トランスファフィーダ3の動作も示されている。トランスファフィーダ3のトランスファーバー31が上金型6aと下金型6bの内側に配置されている状態が線Lよりも上方で示され、トランスファーバー31が上金型6aと下金型6bの外側に配置されている状態が線Lよりも下方で示されている。図2の矢印(1)の途中でトランスファーバー31が上金型6aと下金型6bの間に入り、矢印(5)の途中でトランスファーバー31が上金型6aと下金型6bの間から出る。

0056

スライド24が上方に位置している間に、ワークWのワーク保持アーム32によってワークWが保持されて下流側に搬送されワーク保持アーム32がワークWから離間する。
次に、プログラムP1でのスライド24の初期のモーションM1について図6(b)を用いて説明する。初期のモーションM1においても、標準のモーションMsと同様に、サイクルタイムt1の開始時刻(t1(0))では、スライド24は上死点に位置している。プレス制御部27によって、スライド24は、下方に移動されて時刻t1(2)において成型領域に到達し、ワークWに対してプレス加工が行われる。スライド24が時刻t1(3)で下死点に達した後、スライド24は上方に移動し、時刻t1(4)でスライド24は成型領域から離間し、ワークWに対するプレス加工が終了する。すなわち、時刻t1(2)〜t1(4)の間、ワークWに対して成型が行われる。そして、時刻t1(6)でスライド24は上死点に位置する。

0057

ここで、標準モーションMsのうち時刻ts(0)〜時刻ts(1)までの部分を第1モーションMs(1)とし、時刻ts(1)〜時刻ts(5)までの部分を第2モーションMs(2)とし、時刻ts(5)〜ts(6)までの部分を第3モーションMs(3)とする。このように設定した第2モーションMs(2)は、時刻ts(2)〜時刻ts(4)の間の成型領域におけるモーションMs(P)を含んでいる。

0058

また、スライド24の初期のモーションMsのうち時刻t1(0)〜時刻t1(1)までの部分を第1モーションM1(1)とし、時刻t1(1)〜時刻t1(5)までの部分を第2モーションM1(2)とし、時刻t1(5)〜t1(6)までの部分を第3モーションM1(3)とする。このように設定した第2モーションM1(2)は、時刻t1(2)〜時刻t1(4)の間の成型領域におけるモーションM1(P)を含んでいる。

0059

初期のモーションM1と、標準のモーションMsを比較すると、第1モーションM1(1)は、第1モーションMs(1)よりも長い時間かかるように設定されており、第2モーションM1(2)は第2モーションMs(2)と同じモーションに設定されており、第3モーションMs(3)は、第3モーションMs(3)よりも長い時間がかかるように設定されている。

0060

このように、初期のモーションM1の第2モーションM1(2)は、標準のモーションMsの第2モーションMs(2)と同じモーションに設定されている。このため、初期のモーションM1における成型領域でのスライド24のモーションM1(P)は、標準モーションMsでのスライド24のモーションMs(P)と同じとなり、初期運転における成型精度を、定常運転における成型精度と同様にできる。

0061

プログラムP2によるスライド24のモーションM2も、図5に示すように時刻t2(0)〜時刻t2(1)の間の第1モーションM2(1)、時刻t2(1)〜時刻t2(5)の間の第2モーションM2(2)および時刻t2(5)〜時刻t2(6)の間の第3モーションM2(3)から構成されている。第2モーションM2(2)は、時刻t2(2)〜時刻t2(4)の成型領域のモーションM2(P)を含んでいる。

0062

プログラムP3によるスライド24のモーションM3も、図5に示すように時刻t3(0)〜時刻t3(1)の間の第1モーションM3(1)、時刻t3(1)〜時刻t3(5)の間の第2モーションM3(2)、および時刻t3(5)〜時刻t3(6)の間の第3モーションM3(3)から構成されている。第2モーションM2(3)は、時刻t3(2)〜時刻t3(4)の間の成型領域のモーションM3(P)を含んでいる。

0063

そして、2番目のモーションM2の第2モーションM2(2)と、3番目のモーションM3の第2モーションM3(2)は、上述した標準モーションMsの第2モーションMs(2)と同じモーションに設定されている。
また、モーションM1の第1モーションM1(1)、モーションM2の第1モーションM2(1)、モーションM3の第1モーションM3(1)、標準モーションMs(1)の第1モーションM(1)の順に、時間が短くなるように設定されている。さらに、モーションM1の第3モーションM1(3)、モーションM2の第3モーションM2(3)、モーションM3の第3モーションM3(3)、標準モーションMsの第3モーション(3)の順に、時間が短くなるように設定されている。

0064

これにより、初期運転においてサイクルタイムを徐々に短くしながら、定常運転における成型領域と同様のスライド24のモーションでプレス加工を行うことが出来る。
(2−2.初期のモーション生成動作)
次に、初期のモーションの生成方法について説明する。
はじめに、ステップS10において、使用者は、モーション生成装置5を用いてスライド24の標準モーションMs(図5図6(a)参照)を実行する標準プログラムPsを作成する。使用者は、入力キーボード72等を用いて、リングギヤ62aの任意の角度と速度を指令値として入力でき、入力値に基づいてプレス制御部27は、サーボモータ60を制御できる。指令値は、トランスファフィーダ3の定常運転における速度、プレス装置2の性能、およびプレス成形を行うワークWの素材、形状等に基づいて設定される。

0065

次に、ステップS11において、作成された標準プログラムPsがメモリ83に保存される。また、ステップS11では、ステップS10において入力されたデータもメモリ83に保存される。
次に、ステップS12において、モーション生成装置5は、初期のモーションの個数演算すると共に、それぞれの初期のモーションを生成する。モーション生成装置5は、標準プログラムPs(標準モーションMsともいえる)、およびトランスファフィーダ3の初期速度(図5のv1)、加速度(速度の傾きa1)並びに定常運転での速度(v2)によって、必要なスライド24の初期のモーションの個数を演算する。すなわち、初期速度が速くて定常運転での速度に近く、加速度も大きい場合、初期のモーションの数が少なくてすむ。一方、初期速度が遅くて定常運転の速度と乖離し、加速度も小さい場合、初期のモーションの数が多く必要となる。

0066

図5の例では、初期のモーションを実行するプログラムが3つ作成される。
モーション生成装置5は、スライド24の初期のモーションの個数を決定する際に、初期のモーションのそれぞれのサイクルタイムを演算しており、それぞれの初期のモーションのサイクルタイムt1、t2、t3ごとのスライド24の下死点の時刻を演算する。それぞれの下死点の時刻は、標準モーションMsを時間軸に沿って引き伸ばした状態における下死点の時刻となる。標準モーションMsを時間軸に沿って引き伸ばしたモーションMs´が、図6(b)に点線で示されている。

0067

図5の例では、時刻t1(0)からの時刻t1(3)、時刻t2(0)からの時刻t2(3)、時刻t3(0)からの時刻t3(3)が算出される。
そして、モーション生成装置5は、標準モーションMsにおける成型領域のモーションを含めるようにそれぞれの初期のサイクルタイムにおけるスライド24の初期モーションを生成する。

0068

例えば、図5に示す例では、標準モーションMsにおける成型領域のモーションはts(2)〜ts(4)であるが、この成型領域のモーションを含む第2モーションMs(2)を有するように、初期のモーションM1、M2、M3を作成する。
詳細には、モーション生成装置5は、トランスファプレス1の開始後の1番目のモーションM1を実行するプログラムP1を、標準モーションMsの第2モーションMs(2)、サイクルタイムt1、および下死点の時刻t1(3)から作成する。同様に、2番目のモーションM2を実行するプログラムP2を、第2モーションMs(2)、サイクルタイムt2、および下死点の時刻t2(3)から作成し、3番目のモーションM3を実行するプログラムP3を、第2モーションMs(2)、サイクルタイムt3、および下死点の時刻t3(3)から作成する。なお、プログラムP1、P2、P3、Psには、トランスファフィーダ3のモーションも含まれている。

0069

そして、ステップS13において、モーション生成装置5は、作成したプログラムP1、P2、P3を標準プログラムPsと関連付けた上で、標準プログラムPsとともにトランスファプレス1に転送する。転送されたプログラムP1、P2、P3および標準プログラムPsは、1つの運転データとして、トランスファプレス1の受信部74によって受信されてプログラム記憶メモリ73に記憶される。

0070

なお、トランスファプレス1のプログラム記憶メモリ73には、複数の運転データが保存されている。トランスファプレス1は、異なるワークWに対して適用できるように運転条件ごとに異なる標準プログラムが用いられる。このため、異なる標準プログラムごとにモーション生成装置5によって初期のモーションが生成され、プログラム記憶メモリ73に記憶されている。

0071

(2−3.モーションの実行)
はじめに、使用者は、ステップS20において運転データの選択を行う。上述した初期のプログラムおよび標準のプログラムを1つの組(運転データ)とする複数の組から、1つの組(運転データ)が選択される。
次に、ステップS21において、トランスファプレス1のシステム制御部70は、選択した運転データで運転を行うように設定する。

0072

ステップS22においてトランスファプレス1の運転が開始されると、システム制御部70は、プログラム記憶メモリ73からプログラムP1でプレス装置2の運転を行うように設定する。
次に、ステップS23において、システム制御部70から指令を受けたプレス制御部27は、プログラムP1でプレス装置2の運転を行う。また、システム制御部70は、フィーダ制御部36に対しても動作指令を送信し、フィーダ制御部36は、プログラムP1でトランスファフィーダ3の運転を行う。尚、プログラムによる運転中は、システム制御部70が、プレス制御部27およびフィーダ制御部36に対して同期指令を行う。

0073

次に、ステップS25において、システム制御部70によって、初期のプログラム(具体的には、P1、P2、P3)が終了したか否かが判定され、終了していない場合には、ステップS26によってインクリメントされ、システム制御部70によってプログラムP2が実行される。
そして、ステップS25において、初期のプログラムが終了すると、ステップS27において、標準プログラムPsによる運転が開始され、トランスファプレス1は定常運転が開始される。

0074

以上のように、運転開始直後の初期運転時にトランスファフィーダ3に過負荷をかけないように定常速度で運転できない場合であっても、成型領域では定常運転と同じスライド24のモーションで運転できるため、ワークWの加工精度を定常運転時と同様にすることが出来る。
次に、本実施の形態のトランスファプレス1の動作を説明するために、比較例を示す。図9は、成型領域におけるモーションを定常運転と同様に制御することを考慮せず初期運転時におけるサイクルタイムを徐々に短くした比較例を示す図である。図9には、比較モーションC1、C2、C3が示されており、比較モーションを経過後に、標準モーションMsが行われる。また、本実施の形態のスライド24のモーションM1、M2、M3およびプレス速度が2点鎖線で示されている。

0075

図9に示すように、成型領域におけるモーションを考慮せず初期運転時におけるサイクルタイムを徐々に短く設定した場合、プレス速度も最初抑えておき徐々に増加するように設定される。例えば、運転開始から1番目のサイクルタイムt1を用いて説明すると、本実施の形態のモーションM1では、成型領域は時刻t1(2)〜t1(4)の間となっているが、図9に示す比較モーションC1では、成型領域の時刻はt1(2)´〜t1(4)´の間となっており、時刻t1(2)〜t1(4)は、時刻t1(2)´〜t1(4)´の間に位置している。

0076

すなわち、図9の例の初期のモーションでは、標準モーションMsをサイクルタイムが長くなるように全体に引き伸ばしただけであるため、成型領域におけるスライド24の移動速度が遅くなっている。このため、初期のモーションでのスライドの移動速度が、標準モーションにおけるスライドの移動速度よりも遅くなり、加工精度が悪くなる場合がある。

0077

しかしながら、本実施形態では、予め成型領域内の動作が同一でサイクルタイムが異なるスライドのモーションを実行するプログラムを何通りか用意しておき、それらをサイクルタイムが遅い順番に連結し連続した動作パターンとして運転することにより成型品質を出来るだけ損なわず、プレス装置2とトランスファフィーダ3の同期性を損なわず運転することが可能となる。

0078

また、比較モーションC1のスライド24の動作に比べて本実施の形態のモーションM1では、トランスファフィーダ3により干渉しない動作になっているため、安全に動作が行われる。
<3.特徴等>
(3−1)
本実施の形態のプレス装置2は、上金型6aおよび下金型6bを用いてワークWをプレス加工するプレス装置であって、スライド24と、ムービングボルスタ25(ボルスタの一例)と、サーボモータ60と、プレス制御部27(制御部の一例)とを備える。スライド24は、上金型6aが取り付けられる。ムービングボルスタ25は、下金型6bが載置される。サーボモータ60は、スライド24を上下方向に往復動作させる。プレス制御部27は、標準のサイクルタイムts(所定のサイクルタイムの一例)で連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として標準のサイクルタイムtsよりも長い初期のサイクルタイムt1、t2、t3でプレス加工を行い、初期のサイクルタイムt1、t2、t3でのスライド24のモーションM1、M2、M3のうち成型領域におけるスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)が、標準のサイクルタイムtsでの成型領域におけるスライド24のモーションMs(P)と同じモーションになるように制御する。

0079

初期のサイクルタイムt1、t2、t3での成型領域のスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)と、定常運転時のサイクルタイムtsでの成型領域のスライドのモーションMs(P)を同じモーションにすることによって、初期運転時における成型領域のプレス速度を定常運転時における成型領域のプレス速度と同じ速度にできる。

0080

すなわち、負荷低減のために運転開始から定常状態になるまで徐々に速度を上げるように制御されるトランスファフィーダ3(搬送装置の一例)にあわせてプレス装置2の速度を制御できるとともに、初期運転時においても定常運転時と同様のプレス速度でワークWのプレス加工を行える。このため、ワークWへのタッチ速度加圧速度を初期のモーションにおいても標準のモーションにおいても同じ速度に出来るため、トランスファプレス1の運転開始時における成型精度を向上することが出来る。

0081

(3−2)
本実施の形態のプレス装置2では、プレス制御部27は、定常運転の前に、初期のサイクルタイムt1、t2、t3によるプレス加工を複数回行う。複数の初期のサイクルタイムt1、t2、t3は、時間経過とともに標準のサイクルタイムtsに近づくように段階的に短くなるように設定されている。

0082

これによって、装置の立ち上げ時から徐々にサイクルタイムを短くし、定常運転での標準のサイクルタイムtsに近づけることが出来る。
(3−3)
本実施の形態のプレス装置2では、初期のサイクルタイムt1、t2、t3は、プレス装置2に対してワークWを搬送するトランスファフィーダ3(搬送装置の一例)の初期運転におけるモーションに基づいて設定されている。

0083

このように、ワークWを搬送するトランスファフィーダ3に基づいて初期のサイクルタイムが設定されており、その初期のサイクルタイムに合わせるようにプレス装置を制御できる。
このため、初期運転時であってもプレス装置2とトランスファフィーダ3の同期をとり、成型領域でのスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)を定常状態におけるスライド24の成型領域のモーションMs(P)と同じように制御できる。

0084

(3−4)
本実施の形態のモーション生成装置5は、上金型6aおよび下金型6bを用いてワークWをプレス加工するプレス装置2のスライド24のモーションを生成するモーション生成装置であって、モーション生成部84を備える。プレス装置2は、スライド24と、ムービングボルスタ25(ボルスタの一例)と、プレス制御部27(制御部の一例)とを備える。スライド24は、上金型6aが取り付けられる。ムービングボルスタ25は、下金型6bが載置される。サーボモータ60は、スライド24を上下方向に往復動作させる。プレス制御部27は、標準のサイクルタイムts(所定のサイクルタイムの一例)で連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として標準のサイクルタイムtsよりも長い初期のサイクルタイムt1、t2、t3でプレス加工を行う。

0085

モーション生成部84は、初期のサイクルタイムt1、t2、t3における成型領域でのスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)が、標準のサイクルタイムts(所定のサイクルタイムの一例)における成型領域でのスライド24のモーションMs(P)と同じになるように、初期のサイクルタイムt1、t2、t3におけるスライド24のモーションM1、M2、M3を生成する。

0086

これにより、初期のサイクルタイムt1、t2、t3でのスライド24のモーションM1、M2、M3を自動で生成できる。
(3−5)
本実施の形態のモーション生成装置5では、モーション生成部84は、定常運転におけるスライド24の成型領域のモーションMs(P)と、トランスファフィーダ3(搬送装置の一例)に基づいて設定された初期のサイクルタイムt1、t2、t3と、初期のサイクルタイムt1、t2、t3でのスライド24の下死点に到達する時刻t1(3)、t2(3)、t3(3)(下死点に到達するタイミングの一例)に基づいて初期のサイクルタイムt1、t2、t3でのスライド24のモーションM1、M2、M3を生成する。

0087

このように、スライド24の下死点に到達する時刻t1(3)、t2(3)、t3(3)に基づいて、初期のサイクルタイムt1、t2、t3でのスライド24のモーションM1、M2、M3を生成することにより、プレス装置2とトランスファフィーダ3との干渉を防ぐことが出来る。
(3−6)
本実施の形態のモーション生成装置5では、モーション生成部84は、定常運転におけるスライド24の成型領域のモーションMs(P)と、トランスファフィーダ3(搬送装置の一例)の初期速度と、トランスファフィーダ3の加速度と、トランスファフィーダ3の定常運転における速度に基づいて、動作開始から定常運転に至るまでの初期運転におけるサイクルの数を求める。本実施の形態では、初期のサイクルは3回である。

0088

これにより、定常運転に到達するまでに行う初期のサイクルの数を求めることができる。
(3−7)
本実施の形態のプレスシステム100は、プレス装置2と、トランスファフィーダ3(搬送装置の一例)と、モーション生成装置5と、を備える。プレス装置2は、上金型6aおよび下金型6bを用いてワークWをプレス加工するプレス装置であって、スライド24と、ムービングボルスタ25(ボルスタの一例)と、サーボモータ60と、プレス制御部27とを有する。スライド24は、上金型6aが取り付けられる。ムービングボルスタ25は、下金型6bが載置される。サーボモータ60は、スライド24を上下方向に往復動作させる。プレス制御部27は、標準のサイクルタイムts(所定のサイクルタイムの一例)で連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として標準のサイクルタイムtsよりも長い初期のサイクルタイムt1、t2、t3でプレス加工を行う。トランスファフィーダ3は、プレス装置2に対してワークWを搬送する。モーション生成装置5は、モーション生成部84を有し、モーション生成部84は、初期のサイクルタイムt1、t2、t3における成型領域でのスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)が、標準のサイクルタイムtsにおける成型領域でのスライド24のモーションMs(P)と同じになるように、初期のサイクルタイムt1、t2、t3におけるスライド24のモーションM1、M2、M3を生成する。

0089

初期のサイクルタイムt1、t2、t3での成型領域のスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)と、定常運転時のサイクルタイムtsでの成型領域のスライド24のモーションMs(P)を同じモーションとすることによって、初期運転時における成型領域のプレス速度を、定常運転時における成型領域のプレス速度と同じにできる。このため、プレスシステムの運転開始時における成型精度を向上できる。

0090

(3−8)
本実施の形態のプレス方法は、スライド24に取り付けられた上金型6aと、ムービングボルスタ25(ボルスタの一例)に載置された下金型6bを用い、サーボモータ60によってスライド24を往復動作させてワークWをプレスするプレス方法であって、ステップS12(モーション生成工程の一例)と、ステップS23〜ステップS26(初期運転工程の一例)と、ステップS27(定常運転工程の一例)と、を備える。ステップS12(モーション生成工程の一例)は、標準のサイクルタイムts(所定のサイクルタイムの一例)で連続してプレス加工を行う定常運転の前に、初期運転として標準のサイクルタイムtsよりも長い初期のサイクルタイムt1、t2、t3でプレス加工を行う際のスライド24のモーションを生成する。ステップS23〜ステップS26(初期運転工程の一例)は、ステップS12(モーション生成工程の一例)で生成されたモーションでプレス加工を行う。ステップS27(定常運転工程の一例)は、標準のサイクルタイムtsで連続してプレス加工を行う。ステップS12(モーション生成工程の一例)は、初期のサイクルタイムt1、t2、t3における成型領域でのスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)が、標準のサイクルタイムtsにおける成型領域でのスライド24のモーションMs(P)と同じになるように、初期のサイクルタイムt1、t2、t3におけるスライド24のモーションM1、M2、M3を生成する。

0091

初期のサイクルタイムt1、t2、t3での成型領域のスライド24のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)と、定常運転時のサイクルタイムtsでの成型領域のスライド24のモーションMs(P)を同じモーションとすることによって、初期運転時における成型領域のプレス速度を、定常運転時における成型領域のプレス速度と同じにできる。このため、運転開始時における成型精度を向上できる。
[他の実施の形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。

0092

(A)
上記実施の形態では、トランスファプレス1のプレス装置2の初期のモーションについて説明を行ったが、トランスファプレスに限らなくても良く、例えば、タンデムプレスであってもよい。
図10は、タンデム型のプレスシステム200の構成を示す模式図である。プレスシステム200は、複数のプレス装置201を備えている。それぞれのプレス装置201には、1組の上金型6aおよび下金型6bが配置されている。また、プレス装置201は、ベッド221と、アプライト222と、クラウン223と、スライド224と、ボルスタ225と、スライド駆動部26(図3参照)と、を備えている。

0093

プレス装置201の間には、ワークWを搬送する搬送装置203が配置されている。搬送装置203はアーム231を有しており、アーム231の先端でワークWを把持して、次のプレス装置201へと搬送する。なお、下流側のプレス装置201に搬送した状態のアーム231が二点鎖線で示されている。
このようなタンデム型のプレスシステム200においても、運転開始時に搬送装置203に過負荷が生じないように初期のサイクルタイムを長く設定してもよい。そして、初期のサイクルタイムでの成型領域におけるスライド224のモーションを、標準のサイクルタイムtsにおける成型領域のスライド224のモーションと同じモーションになるよう制御を行うことによって、運転開始時から成型精度を確保できる。

0094

(B)
上記実施の形態では、トランスファプレス1とは別にモーション生成装置5が設けられていたが、プレス装置2がモーションを生成する機能を備えていても良い。図11は、プレス装置2´がモーション生成部84を備えた構成を示す図である。この場合、受信をする必要がないため、制御装置4´には、受信部74が設けられていない。

0095

(C)
上記実施の形態では、プレス制御部27は、システム制御部70を介して表示モニタ71、入力キーボード72、プログラム記憶メモリ73、受信部74に接続されているが、システム制御部70を介さずに直接接続されていてもよい。
(D)
上記実施の形態では、搬送装置の一例としてトランスファフィーダ3およびアーム231を有する搬送装置203を示したが、これに限られるものではなく、コンベア等であってもよく、要するにプレス装置を含むラインに配置されている搬送装置であればよい。

0096

(E)
上記実施の形態では、初期のモーションM1、M2、M3のうち成型領域のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)を含む第2モーションM1(2)、M2(2)、M3(2)が、標準モーションMsのうち成型領域のモーションMs(P)を含む第2モーションMs(2)と同じモーションになるように制御が行われているが、これに限られない。少なくとも、初期のモーションM1、M2、M3のうち成型領域のモーションM1(P)、M2(P)、M3(P)のみが、標準モーションMsの成型領域のモーションMs(P)と同じであればよい。

0097

(F)
また、図12(a)、(b)に示すように、標準モーションMsの全体を含むように、初期のモーションM1が生成されてもよい。図12(a)は、標準モーションMsを示す図であり、図12(b)は、初期のモーションM1´を示す図である。図12(b)に示す初期のモーションM1´では、時刻t1(1)〜t1(5)までのモーションが、標準モーションMsと同じモーションとなっている。なお、時刻t1(0)〜時刻t1(1)までの間と、時刻t1(5)〜時刻t1(6)までの間は、スライド24は上死点で待機することになる。

0098

(G)
上記実施の形態では、複数の初期のプログラムP1、P2、P3を別々にプレス装置2に送信し、プレス装置2において、プログラムP1、P2、P3の順に実行するように制御が行われていたが、モーション生成装置5において、プログラムP1、P2、P3が組み合わされ1つのプログラムとしてプレス装置に送信されてもよい。

0099

(H)
上記実施の形態では、モーション生成部84によって初期のプログラムが3つ生成されるが、3つに限られるものではない。
(I)
上記実施の形態では、スライド駆動部26としてクランク機構が用いられているが、リンク機構であってもよい。

0100

本発明のプレス装置は、運転開始時における成型精度を向上させることが可能な効果を有し、板金加工に用いるトランスファプレス、タンデムプレスなどとして有用である。

0101

1トランスファプレス
2プレス装置
2´ プレス装置
3トランスファフィーダ
4制御装置
4´ 制御装置
5モーション生成装置
6a上金型
6b下金型
21ベッド
22アプライト
23クラウン
24スライド
25ムービングボルスタ
26スライド駆動部
27プレス制御部
30クランプボックス
31トランスファーバー
32ワーク保持アーム
33クランプ機構
34フィード機構
36フィーダ制御部
40支持桁
41 トランスファーバー支持部材
42リフトモータ
43動力伝達機構
44クランプモータ
45ピニオン機構
46サーボアンプ
47 サーボアンプ
48 サーボアンプ
50ボックス
51フィードキャリア
52フィードモータ
53 ピニオン機構
60サーボモータ
60a駆動軸
61 第1減速機
61a歯車
61bベルト
62 第2減速機
62aリングギヤ
62bクランク部材
62c連結部材
63昇降部
63aエキセン軸
63bエキセンドラム
63cコンロッド
63c1リング状部
63c2 棒状部
64プランジャ
65回転エンコーダ
66 サーボアンプ
70システム制御部
71表示モニタ
72入力キーボード
73プログラム記憶メモリ
74 受信部
81 表示モニタ
82 入力キーボード
83 メモリ
84モーション生成部
85 送信部
100プレスシステム
200 プレスシステム
201 プレス装置
203搬送装置
221 ベッド
222 アプライト
223 クラウン
224 スライド
225ボルスタ
231 アーム

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