JP2009006385A - 複数プレス機械の制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単かつ安価な構成で、生産性を維持しながら、複数のプレス機械を容易且つ柔軟にグループ分けして効率良くプレス加工することができるプレス加工ラインの制御方法を提供する。
【解決手段】 第１プレス機械群１００に属するＮＯ１〜ＮＯ３プレス機械１〜３のプレス動作と、第２プレス機械群１００に属するＮＯ５、ＮＯ４プレス機械５、４のプレス動作と、の間に所定の位相差を与え、両グループから排出装置３００へ搬出されるワークの搬出タイミングをグループ間で調整可能とする。すなわち、グループ間でプレス動作の同期を図るなど、グループ間においてプレス動作を調整可能にする。これにより、タンデム式プレス加工ラインをグループ分けしてグループ毎に相対する方向からプレス加工を行なう場合においても、プレス加工後のワークが干渉し合って良好にワークをライン外へ排出できなくなるといった現象を解消できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のプレス機械と、これに附設される材料或いはワークの供給・搬送・排出装置などを含んで構成される所謂タンデム（直列）式のプレス加工ラインの制御方法及び制御装置に関する。

従来より、多工程のプレス加工によって成形される製品（ワーク）を生産する際に、その多工程を複数のプレス機械で分担して加工（タンデム式ラインとして構成）するようにした工法が知られている。

すなわち、複数のプレス機械と、これらのプレス機械に対して材料或いはワークを搬入したり搬出するための搬送装置と、を含んでタンデム式のプレス加工ラインを構成し、処理上流側のプレス機械から処理下流側のプレス機械に向けてワークを流すことで、順次ワークを成形して完成品を生産するようにしたものが知られている。

この場合において、このようなプレス加工ラインには、例えば、想定される最も多くの加工工程（或いはプレス機械）を要する製品を生産するのに必要な工程数を有する必要がある。ここでのプレス加工ラインの工程数とは、プレス加工ラインを構成するプレス機械の台数を意味する。すなわち、通常、一台のプレス機械が一つの工程に係る加工を担うことになる。

ところで、ワークの種類によって加工に必要とされる工程数は異なるが、少ない工程数で加工が完了するワークの加工を、これより多くの工程数を有するプレス加工ラインで行
なう場合、加工に必要のない工程（プレス機械や搬送装置）は余剰となるため、これら余剰となっている工程（プレス機械や搬送装置）は、その加工が行なわれている間は機能が停止されることになる。従って、このような場合は、ワークの加工を行なっている状態においても、プレス加工ライン全体の中では停止中のプレス機械や搬送装置が存在することから、プレス機械と搬送装置の稼働率が下がり生産性が低下することになる。

このため、例えば、特許文献１では、プレス機械と、当該プレス機械に対応したハンドリングロボットと、プログラムに基づいてこれらの動作を制御する制御装置と、からなるセルを複数備えると共に、これらのセルの動作を一括して制御する集中制御装置を備えたロボットラインにおいて、セルの組み合わせによる動作パターンをパターン記憶部に複数記憶しておき、作業者により動作パターンの一つが選択されると、ライン設定部で前記選択された動作パターンに従ってラインの構成を設定変更することができるようにして、例えば、ライン全体を、ライン全体のセルのうちの一部のセルからならラインと、他のセルからなるラインと、に簡単に切り換えることができるようにして、ライン全体の生産性を向上させるようにしたものが記載れている。

また、特許文献１には、セルの動作パターンに対応するように、手作業によりワーク搬入機及びワーク搬出機の設置を行なうことも記載されている。

ここにおいて、プレス加工ラインを構成する複数のプレス機械の各々は、図６に示すような構成を備えており、操作盤等の情報入力手段等を含んで構成される制御装置５０からの制御指令に従い、プレス機械１のメインモータ４０を回転駆動することで、これに回転連結されているフライホイール４１を回転させると共に、当該フライホイール４１に蓄えられた回転力（回転エネルギ）を、所定タイミングでクラッチ機構４２を介してメインギヤ４３、クランク軸４４に伝達し、当該クランク軸４４による回転運動から往復直線運動への変換作用によりスライド４５を昇降させて、プレス加工を行なうようになっている。

ここで、プレス加工ラインを構成する複数のプレス機械の各々のスライド４５を同時に同速度で上死点から下降させてプレス加工を行なうものとすると、各スライド４５が１ストロークの動作をして上死点に戻るタイミングが同じであれば問題はないのであるが、実際にはそのタイミングはずれる。

このため、プレス加工ラインを連続運転すると、プレス機械間のプレス加工のタイミングのずれが累積されて大きくなるため、上流側のプレス機械からのワークの搬出と、下流側のプレス機械のワークの搬入のタイミングが取れなくなり、プレス加工ラインを連続運転中であるにも拘わらず一旦途中で停止せざるを得なくなる事態が生じ、生産効率が低下するといった惧れがある。

このようなプレス機械間におけるプレス加工のタイミングのずれは、各プレス機械毎にスローダウン量が異なるため、プレス動作の周期がプレス機械間で異なることに起因する。ここで、スローダウンとは、プレス加工時にフライホイール４１の回転エネルギが消費されフライホイール４１の回転数（回転速度）が一時的に低下する現象のことをいい、様々な要因、例えばプレス成形に要するエネルギの大きさ、メインモータ４０の容量、フライホイール４１の大きさ等に応じてスローダウン量は変化し、これら要因が各プレス機械毎に異なるため、各プレス機械毎にスローダウン量が異なることになる。

かかるプレス加工ラインを構成する複数のプレス機械のそれぞれのスローダウン量が異なることに起因して連続的なプレス加工を効率良く行なえなくなるという現象を解決するために、例えば特許文献２では、プレス加工ラインを構成している複数のプレス機械の動作を同期させる方法が提案されている。
特開平８−２０２４０８号公報 特開２００５−５２８５５号公報

ところで、特許文献１の図１０に示される動作パターンのうち、例えば、Ｎｏ．４を選択すると、１工程セルから３工程セルで加工されたワークと、これと相対する方向の５工程セルから４工程セルで加工されたワークと、が共に３工程セルと４工程セルとの間に搬送されてくることになる。

しかしながら、特許文献１には、既述した通り、セルの動作パターンに対応するように、手作業により材料やワークの搬入機及びワークの搬出機の設置を行なうという記載があるのみで、具体的な記載がなく、１工程セルから３工程セルで加工されたワークと、５工程セルから４工程セルで加工されたワークと、を３工程セルと４工程セルの間からどのように搬出するかについては検討すべき課題となっていた。

なお、３工程セルと４工程セルとの間に、１工程セルから３工程セルで加工されたワークをライン外へ排出するための排出装置と、５工程セルから４工程セルで加工されたワークをライン外へ排出するための排出装置と、の両方を配設することも考えられるが、かかる場合には、これら二つの排出装置を設置するための十分なスペースが必要となる。そして、このように、プレス加工ラインで多種のワークを加工し、かつ、ライン全体を構成するプレス機械の稼働率を上げるためには、様々な動作パターンに対応することが必要であるため、全ての工程セルの間に二つの排出装置を設置しておく必要が生じ、以って全ての工程セルの間に二つの排出装置を設置するためのスペースが必要となる。

しかし、全ての工程セルの間に二つの排出装置を設置するためのスペースを設けるとなると、プレス加工ラインの全長が伸びて比較的大きな占有面積が必要となるなどプレス加工ラインの設置自由度が低下すると共に、工程セルの間のワーク搬送距離が長くなりプレス加工ラインの生産効率の低下を招く惧れがある。
従って、工程セル間隔は、プレス機械のメンテナンス等を行なために必要十分な長さに留めることが望ましい。

また、特許文献２に記載されているプレス機械の同期方法は、タンデム式プレス加工ラインを構成する複数のプレス機械を一連のプレス動作で動作させる場合についての例であり、複数のプレス機械を所定にグループ分けし、グループ毎にプレス動作させる場合に適合されたものではない。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ安価な構成で、複数のプレス機械を含んで構成されるタンデム式プレス加工ラインのライン長を延長することなく生産性を維持しながら、前記複数のプレス機械を容易且つ柔軟にグループ分けして効率良くプレス加工することができるプレス加工ラインの制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係るプレス加工ラインの制御方法は、
複数のプレス機械を連動させてプレス加工を施すタンデム式プレス加工ラインの前記複数のプレス機械の少なくとも一部を選択的にグループ分けしてグループ毎に所定のプレス加工を行なわせるようにしたプレス加工ラインの制御方法であって、
前記一のグループに属するプレス機械群を同期運転させ、前記他のグループに属するプレス機械群を同期運転させると共に、プレス動作をグループ間で調整することを特徴とする。

本発明は、前記グループ分けされたグループが相対する方向からプレス加工を行ない、
一のグループの加工工程最下流のプレス機械と、当該プレス機械に隣接し他のグループの加工工程最下流のプレス機械と、の間からプレス加工後のワークをプレス加工ライン外へ排出することを特徴とすることができる。

本発明は、前記一のグループに属するプレス機械群内の同期運転と、前記他のグループに属するプレス機械群内の同期運転と、が所定の位相差をもつように、プレス動作をグループ間で調整することを特徴とすることができる。

本発明は、前記所定の位相差が、前記一のグループの加工工程最下流のプレス機械から搬出されるワークと、前記他のグループの加工工程最下流のプレス機械から搬出されるワークと、が干渉しないように設定されることを特徴とすることができる。

本発明は、前記一のグループに属するプレス機械群内の同期運転又は前記他のグループに属するプレス機械群内の同期運転の少なくとも一方が、同期運転の同期目標を変更する工程を含むことを特徴とすることができる。

また、本発明に係るプレス加工ラインの制御方法は、
複数のプレス機械を連動させてプレス加工を施すタンデム式プレス加工ラインの前記複数のプレス機械の少なくとも一部を選択的にグループ分けする工程と、
グループ分けの態様に従って、プレス機械、プレス機械間の中間搬送装置、材料を供給する材料供給装置、プレス加工後のワークを排出する排出装置を選定して各グループを自動的に構成する工程と、
相対する方向からグループ毎に所定のプレス加工を行なわせる工程と、
を含み、
前記排出装置が、一のグループの加工工程最下流のプレス機械と、当該プレス機械に隣接し他のグループの加工工程最下流のプレス機械と、の間からプレス加工後のワークをプレス加工ライン外へ排出させる装置である場合において、
前記一のグループに属するプレス機械群を同期運転させ、前記他のグループに属するプレス機械群を同期運転させると共に、プレス動作をグループ間で調整する工程を含んで構成されることを特徴とする。

本発明において、前記一のグループの加工工程最下流のプレス機械と、前記他のグループの加工工程最下流のプレス機械と、の間にある中間搬送装置を退避させて、前記排出装置を自動的に配設する工程を含むことを特徴とすることができる。

本発明は、上述したプレス加工ラインの制御方法を実行するためのプレス加工ラインの制御装置を提供する。

本発明によれば、簡単かつ安価な構成で、複数のプレス機械を含んで構成されるタンデム式プレス加工ラインのライン長を延長することなく生産性を維持しながら、前記複数のプレス機械を容易且つ柔軟にグループ分けして効率良くプレス加工することができるプレス加工ラインの制御方法及び制御装置を提供することができる。

以下に、本発明に係る複数のプレス機械を含んで構成されるタンデム式のプレス加工ラインの制御方法の一例を示す実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るタンデム式プレス加工ラインは、図１の（Ａ）に示すように通常のタンデム式プレス加工ラインとして用いる場合には、全てのプレス機械１〜５と、各プレス機械１〜５の間に配設される中間搬送装置３０と、を用いて、材料供給装置Ａから供給される材料（ブランク）に対して、図１の（Ａ）において右側から左側へ向かって一連のプレス加工を施し、材料排出装置１０を介して完成品（プレス加工後のワーク）を当該プレス加工ライン外へ排出するようになっている。

本実施の形態では、このタンデム式プレス加工ラインの複数のプレス機械１〜５を少なくとも２つのグループに分け、各グループ毎にそれぞれ材料を供給してプレス加工を施し加工後のワークを外部へ排出することができるように構成されている。

ここでは、そのグループ分けの一例として、例えば、図１の（Ｂ）に示すように、
材料供給装置Ａから供給される材料に対して図１の（Ｂ）において順方向（左側から右側）に向かってプレス加工を施すＮＯ１プレス機械１、ＮＯ２プレス機械２、ＮＯ３プレス機械３を含む第１プレス機械群１００と、
図１の（Ａ）で示した材料排出装置１０に代えて配設される材料供給装置Ｂから供給される材料に対して図１の（Ｂ）において前記順方向と相対する方向（逆方向、右側から左側）に向かってプレス加工を施すＮＯ５プレス機械５、ＮＯ４プレス機械４を含む第２プレス機械群２００と、
に分けた場合について説明する。

なお、第１プレス機械群１００の加工工程最下流のＮＯ３プレス機械３と、第２プレス機械群２００の加工工程最下流のＮＯ４プレス機械４と、の間には、通常のタンデム式プレス加工ラインとして用いる際にＮＯ３プレス機械３から搬出されるワークをＮＯ４プレス機械４へ搬入するための中間搬送装置３０が図１の（Ｂ）において上方（プレス加工ライン順方向に向かって左側）に移動されてプレス加工ラインから退避され、当該中間搬送装置３０の代わりに、排出装置３００が該当部分に配設される。なお、当該排出装置３００は、図１の（Ｂ）で破線で示すように、当該プレス加工ラインが通常のタンデム式プレス加工ラインとして用いられ場合にはプレス加工ラインから退避されている。なお、移動方向、退避方向等については、これに限定されるものではない。

排出装置３００は、図１の（Ｂ）に示すように、第１プレス機械群１００と第２プレス機械群２００との間に配設されると、第１プレス機械群１００のＮＯ３プレス機械３からプレス加工を終えて搬出されるワークを図１の（Ｂ）において下方（プレス加工ライン順方向に向かって右側）に排出すると共に、第２プレス機械群２００のＮＯ４プレス機械４からプレス加工を終えて搬出されるワークを図１の（Ｂ）において下方に排出するように構成されている。なお、ワークの排出方向等については、これに限定されるものではない。

ここで、制御装置５０は、プレス加工ラインをタンデム式プレス加工ラインとして用いる場合には、プレス加工ラインの複数のプレス機械１〜５、各中間搬送装置３０、材料供給装置Ａ、材料排出装置１０の動作を制御する。
また、制御装置５０は、プレス加工ラインをグループ分けしてグループ毎に所望のプレス加工を実行する際には、グループ分けの態様に従って各グループを構成する要素を選定して各グループを実現するように、プレス加工ラインの複数のプレス機械１〜５、各中間搬送装置３０、材料供給装置Ａ、材料排出装置１０の各種動作（退避動作なども含む）を制御するようになっている。すなわち、制御装置５０は、例えば、第１プレス機械群１００と第２プレス機械群２００にプレス加工ラインをグループ分けして用いる場合には、該当する中間搬送装置３０と排出装置３００の入れ替え動作、材料排出装置１０と材料供給装置Ｂとの入れ替え動作を制御すると共に、そのグループ分けの態様に応じて各グループに属するプレス機械のプレス動作、材料供給装置Ａ、材料供給装置Ｂ、排出装置３００の各種動作を制御するようになっている。

なお、グループ分けは、図１の（Ｂ）に例示したものに限定されず、ＮＯ１プレス機械１〜ＮＯ５プレス機械５を任意にグループ分け可能で（ここでのグループ分けには、例えば、単一のプレス機械を含むグループと、複数のプレス機械を含むグループと、に分ける場合も含まれる）、そのグループ分けの態様に従って、プレス加工ラインから退避される中間搬送装置３０が選定される。そして、前記選定された中間搬送装置３０を退避させる一方で、スライドレールや駆動手段等を含んで構成され排出装置３００を自走させることが可能な搬送手段３０１、３０２、３０３、３０４を介して、排出装置３００を該当するプレス機械間に搬送するように制御装置５０は各部を制御するようになっている。

このように、本実施の形態によれば、例えば操作者等がグループ分けの態様を操作盤等の情報入力手段を介して入力すると（或いはパーソナルコンピュータ等から自動的に入力することもできる）、当該入力を受けて制御装置５０は、そのグループ分けを実現するように、各プレス機械群１〜５、中間搬送装置３０、材料供給装置Ａ、Ｂ、材料排出装置１０、排出装置３００を動作させ各グループを構成する要素を選定し各グループを構成するようにしたので、簡単かつ安価な構成でありながら、複数のプレス機械を含んで構成されるタンデム式プレス加工ラインを容易に且つ柔軟にグループ分けして各グループ毎にプレス加工を実行させることができることになる。

なお、本実施の形態では、図１の（Ｂ）に示したように、排出装置３００を、第１プレス機械群１００のＮＯ３プレス機械３からプレス加工を終えて搬出されるワークと、第２プレス機械群２００のＮＯ４プレス機械４からプレス加工を終えて搬出されるワークと、を各々独立に排出可能な構成として例示しているが、これに限定されるものではなく、第１プレス機械群１００と第２プレス機械群２００とで共通の排出装置を用い、排出装置の排出方向下流側において、例えばワークをグループ別に仕分けするような構成とすることができる。

ここで、本実施の形態に係るプレス加工ラインを構成する複数のプレス機械１〜５の各々は、従来同様に、図６に示すような構成を備えており、制御装置５０からの制御指令に従い、メインモータ４０を回転駆動することで、これに回転連結されているフライホイール４１を回転させると共に、当該フライホイール４１に蓄えられた回転力（回転エネルギ）を、所定タイミングでクラッチ機構４２を介してメインギヤ４３、クランク軸４４に伝達し、当該クランク軸４４による回転運動から往復直線運動への変換作用によりスライド４５を昇降させてプレス加工を行なうようになっている。

グループ分けした第１プレス機械群１００を連続運転すると、既述したスローダウン量がプレス機械毎に異なることに起因して、ＮＯ１プレス機械１〜ＮＯ３プレス機械３のプレス動作のタイミングのずれが累積されて大きくなり、上流側のＮＯ１プレス機械１（或いはＮＯ２プレス機械２）からのワークの搬出と、下流側のＮＯ２プレス機械２（或いはＮＯ３プレス機械３）のワークの搬入のタイミングが取れなくなって、プレス加工ラインを途中で停止せざるを得なくなる事態が生じ、生産効率が低下する惧れがある。第２プレス機械群２００についても同様である。

このため、制御装置５０は、第１プレス機械群１００に属するＮＯ１プレス機械１〜ＮＯ３プレス機械３の順方向のプレス加工を同期させる同期制御（或いは同調させる同調制御）を行なうと共に、第１プレス機械群１００と相対する第２プレス機械群２００に属するＮＯ５プレス機械５及びＮＯ４プレス機械４の逆方向のプレス加工を同期させる同期制御を実行するようになっている。

すなわち、制御装置５０は、図２に示す制御ブロック図に示すように、第１プレス機械群１００の各プレス機械１〜３と、第２プレス機械群２００の各プレス機械５、４と、をそれぞれ同期制御可能に構成されている。

より詳細には、操作者等による手入力やパーソナルコンピュータ等を介して、第１プレス機械群１００に対する第１グループ指令速度（生産速度）と、第２プレス機械群２００に対する第２グループ指令速度（生産速度）と、をそれぞれ独立に入力可能に構成され、これら指令速度に応じて、制御装置５０の設定部５１ではＳｐｍ（Ｓｔｒｏｋｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ：スライド４５のストローク数／分）（目標速度）を設定すると共に、当該Ｓｐｍに基づいて所定タイミングにおけるスライド４５の目標座標位置（目標クランク角度位置）を生成する。

そして、この設定したＳｐｍに基づいて、当該Ｓｐｍを達成可能することができる（言い換えれば、所望の回転エネルギをフライホイール４１に蓄えさせることができる）メインモータ４０の目標回転速度を算出してメインモータ４０に対する速度指令を生成して、制御装置５０内に備わるフィードバック制御部５２に送り、これをフィードバック制御部５２では速度指令としてメインモータ４０に付与する。

メインモータ４０には、メインモータ４０の回転角度位置を検出するためのエンコーダ等を含んで構成されるＰＧ（パルスジェネレータ）６０が備えられており、所定の回転角度毎に発生されるパルス信号に基づいてメインモータ４０の実際の回転速度が検出され、フィードバック制御部５２では、この実際の回転速度と前記速度指令とを比較して、その偏差に基づいてメインモータ４０への電流指令を補正する所謂フィードバック制御を行なうようになっている。

また、スライド４５の実際の位置を検出するためのスライド位置検出手段（例えば、スライド４５に連結されているクランク軸４４の回転に応じてパルスを発生させるエンコーダ等を含んで構成されるＰＧ（パルスジェネレータ）７０、或いはポジションセンサなど）が設けられており、フィードバック制御部５２では、同期制御を実行する際には、同期スイッチ５３をＯＮすることで、前記ＰＧ７０から取得される実際のスライド位置（クランク角度位置）と、設定部５１においてＳｐｍに基づいて生成された目標座標位置（目標クランク角度位置）と、を偏差カウンター５４にて比較し、その偏差を微分して速度成分に変換し、これに基づきメインモータ４０に対する速度指令を補正する。

これにより、グループ内のプレス機械１〜３（或いは５及び４）の各スライド４５の実際の動きを目標座標位置に追従させるように制御することが可能となるため、各グループ毎に、グループ内のプレス機械１〜３（或いは５及び４）間のプレス動作を同期させる同期制御を実行することができ、以ってプレス加工ラインを途中で停止させるような事態を回避することができ、生産効率を高く維持しながら安定したプレス加工を提供することができることになる。

（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と全体的な構成は共通しており、制御装置５０が行なう制御部分にのみ相違があるので当該相違部分についてのみ詳細に説明する。

例えば、ワークのサイズが比較的大きく、図１の（Ｂ）に示したような排出装置３００では、第１プレス機械群１００のＮＯ３プレス機械３からプレス加工を終えて搬出されるワークの搬出タイミングと、第２プレス機械群２００のＮＯ４プレス機械４からプレス加工を終えて搬出されるワークの搬出タイミングと、がうまく合わず、両ワークが干渉し合ってワークを良好にライン外へ排出することができない現象や、共通の排出装置を用い当該排出装置の下流側でグループ毎にワークを仕分けするような構成の場合に、第１プレス機械群１００のＮＯ３プレス機械３からプレス加工を終えて搬出されるワークの搬出タイミングと、第２プレス機械群２００のＮＯ４プレス機械４からプレス加工を終えて搬出されるワークの搬出タイミングと、がうまく合わず、両ワークが干渉してワークを良好にライン外へ排出することができない現象が生じる惧れがある。

このため、本実施の形態では、第１プレス機械群１００に属するＮＯ１〜ＮＯ３プレス機械１〜３のスライド動作（プレス動作）と、第２プレス機械群１００に属するＮＯ５、ＮＯ４プレス機械５、４のスライド動作（プレス動作）と、の間に所定の位相差を与えるようにして、排出装置３００へ搬出されるワークの搬出タイミングをグループ間で調整可能（すなわち、グループ間でプレス動作の同期を図るなど、グループ間においてプレス動作を調整可能な構成）とすることで、両ワークが干渉し合ってワークを良好にライン外へ排出することができなくなるといった現象を解消することができるようになっている。

具体的には、例えば、図３及び図４に示す制御ブロック図に示すように、グループ間に所定の位相差を与えるために、同期させるグループ別に、スライド４５を直線往復運動させるクランク軸４４の位相角度を設定する同期グループ別位相角度指令部５５が設けられており、当該同期グループ別位相角度指令部５５からの指令に基づいて、各設定部５１では、グループ別の位相角度を考慮して各プレス機械１〜５のスライド４５の目標座標位置（目標クランク角度位置）を生成するように構成されている。
ここで、目標座標位置（目標クランク角度位置）が、本発明に係る同期目標に相当する（以下、同様）。

かかる構成を備えた本実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができると共に、第１プレス機械群１００に属するＮＯ１〜ＮＯ３プレス機械１〜３のスライド動作（プレス動作）と、第２プレス機械群１００に属するＮＯ５、ＮＯ４プレス機械５、４のスライド動作（プレス動作）と、の間に所定の位相差を与えることができるため、第１プレス機械群１００、第２プレス機械群２００から搬出される両ワークが干渉し合って良好に搬出することができなくなるといった現象を解消することができることになる。

従って、排出装置３００をプレス加工ラインのライン長方向においてコンパクトに形成し、各プレス機械１〜５の間隔を従来同様にメンテナンス等に必要十分な長さに維持したとしても、第１プレス機械群１００の加工工程最下流のＮＯ３プレス機械３と、第２プレス機械群２００の加工工程最下流のＮＯ４プレス機械４と、の間に相対する方向から搬出されてくるワークを相互に干渉させることなく良好にプレス加工ライン外へ排出させることができ、以ってプレス加工ライン長を延長することによる生産性の低下を招くことなく、効率良くプレス加工を行なわせることができる。
なお、前記所定の位相差は、操作者等により手動で入力することも、ライン運転条件等に応じて制御装置が自動的に設定することができるものである。

ところで、前記所定の位相差を与えなくても排出装置３００へ搬出される両ワークが干渉しない場合も状況によっては想定される。かかる場合のように、排出装置３００へ搬出される両ワークが干渉しないようにワークの搬出タイミングを維持することは、排出装置３００へ搬出されるワークの搬出タイミングをグループ間で調整していることと同義であり、従って、位相差を与えるか否かに拘わらず、排出装置３００へ搬出されるワークの搬出タイミングをグループ間で調整（すなわち、グループ間でプレス動作の同期を図るなど、グループ間においてプレス動作を調整）することに特徴があるのである。

ここで、タンデム式プレス加工ラインの複数のプレス機械をグループ分けし、第１プレス機械群１００と第２プレス機械群２００のライン速度（生産速度）を異なる値に設定した場合においては、プレス動作を続けていると、上述したようにグループ間に所定の位相差を初めに与えたとしても、所定の周期で第１プレス機械群１００と第２プレス機械群２００から搬出される両ワークが干渉し合って良好にワークを排出装置３００を介して排出することができなくなる現象が生じ得る。

このため、本実施の形態では、グループ毎に生産速度などに基づいてワークの排出装置３００への搬出タイミングを予測し、両グループの搬出タイミングが重なり合わないように、前記所定の位相差を遂次変更するよう制御する構成とすることができる。

また、グループ毎に生産速度などに基づいてワークの排出装置３００への搬出タイミングを予測し、両グループの搬出タイミングが重なり合う場合には、当該現象を回避するために、何れかのグループの次回のプレス動作を一時的にキャンセルするなどの制御を行なうことも可能である。

（第３の実施の形態）
以下に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態と全体的な構成は共通しており、制御装置５０が行なう制御部分にのみ相違があるので当該相違部分についてのみ詳細に説明する。

本実施の形態では、上述した同期グループ別位相角度指令部５５により与えた位相差が安定して保持されるように（当該位相差が経時的に変化してワークの搬出タイミングが干渉する惧れが生じることを防止するために）、かつ、同一グループ内におけるプレス機械のプレス動作を良好に同期させることができるように、以下のような制御を行なうようになっている。

すなわち、本実施の形態では、図３及び図４に示すように、プレス加工ラインのライン速度（生産速度）を設定し、この設定されたライン速度からスライド４５のＳｐｍ（目標速度）を算出して設定すると共に、当該Ｓｐｍに基づいて、所定時間に対するスライド４５の目標座標位置（目標クランク角度位置）を生成する。そして、この設定したＳｐｍに基づいて、当該Ｓｐｍを達成可能することができる（回転エネルギをフライホイール４１に蓄えさせることができる）メインモータ４０の目標回転速度を算出してメインモータ４０に対する速度指令を生成して、制御装置５０内に備わるフィードバック制御部５２に送り、これをフィードバック制御部５２では速度指令としてメインモータ４０に付与する。メインモータ４０には、メインモータ４０の回転角度位置を検出するためのエンコーダ等を含むＰＧ６０が備えられており、所定の回転角度毎に発生されるパルス信号に基づいてメインモータ４０の実際の回転速度が検出され、フィードバック制御部５２では、この実際の回転速度と前記速度指令とを比較して、その偏差に基づいてメインモータ４０への電流指令を補正する所謂フィードバック制御を行なうようになっている。

また、前記目標座標位置と、ＰＧ７０により検出された実際のスライド４５の座標位置（クランク角度位置）と、を偏差カウンター５４にて比較し、その偏差分（ＡＢＳ（絶対）位置）を微分して速度に変換し、メインモータ４０に対する速度指令に加減算するようなフィードバック制御を行なう（図３、図４、図５の（Ａ）等参照）。

しかしながら、プレス動作を続けていると、Ｓｐｍ延いては目標座標位置に対してどうしても遅れてしまうプレス機械が出てきてしまいＳｐｍ延いては目標座標位置に追従できなくなる惧れが生じ得る。

このため、本実施の形態では、対象となるグループ内で動作している全プレス機械（ここでは、例えばＮＯ１プレス機械１〜ＮＯ３プレス機械３）の各スライド４５の実際の速度（座標位置或いはクランク角度位置）が、演算手段５６において、Ｓｐｍ（目標座標位或いは目標クランク角度位置））に対して所定以上に進んでいるか或いは所定以上に遅れているかを判断する。

この判断結果に基づいて、演算手段５６は、所定以上に進んでいる或いは所定以上に遅れている場合には、第１プレス機械群１００内の全プレス機械（ＮＯ１プレス機械１〜ＮＯ３プレス機械３）の各スライド４５の実際の位置（或いはクランク角度位置）のうち、基準位置（或いは基準クランク角度位置）に対して、最大進んでいる位置（或いはクランク角度位置）と、最大遅れている位置（或いはクランク角度位置）と、の差の半分の位置（或いは所定の配分の位置）を求め（図５の（Ｂ）参照）、この値を、目標座標位置（マスタ位置）調整回路５７に送る。
目標座標位置（マスタ位置）調整回路５７では、この値を、バーチャルマスタ（バーチャル座標位置或いはバーチャルクランク角度位置）とし、このバーチャルマスタを、遂次新たな目標座標位置（或いは目標クランク角度位置）として設定する（図３、図４、図５の（Ｂ）参照）。

すなわち、本実施の形態では、少なくとも一方のグループの同期運転における同期目標（目標座標位置或いは目標クランク角度位置）を変更することができる構成となっている。

ここで、上述のように同一グループ内の各プレス機械のプレス動作を目標座標位置に追従させる制御が所定の限界を迎えたときに、各プレス機械のプレス動作を目標座標位置に無理に修正することも想定される。
しかしながら、各プレス機械のプレス動作を目標座標位置に無理に修正するのは比較的困難で制御も高度化し複雑化するため、本実施の形態では、より容易かつ確実で制御も高速で複雑化せず信頼性が一層高い方法、すなわち、目標座標位置側を同一グループ内の各プレス機械のプレス動作を同期させ易いバーチャルマスタに修正するという独特の方法を採用したのである。

なお、バーチャルマスタは、グループ間においてワークの搬出タイミングが重なり合わないように、所定の位相差（例えば、グループ間において互いの目標座標（クランク角度）位置をずらした指令）を与えるように考慮されることができる。

例えば、グループ毎に生産速度などに基づいてワークの排出装置３００への搬出タイミングを予測し、両グループの搬出タイミングが重なり合わないような位相差（例えば、互いの目標座標（クランク角度）位置をずらした指令）をグループ間に与えるように各グループに対するバーチャルマスタを設定することができる。

または、グループ毎に生産速度などに基づいてワークの排出装置３００への搬出タイミングを予測し、両グループの搬出タイミングが重なり合う場合には、当該現象を回避するために、何れかのグループの次回のプレス動作を一時的にキャンセルするなどの制御を行なうことも可能である。

これにより、上述した各実施の形態と同様の作用効果を奏することができると共に、第１プレス機械群１００、第２プレス機械群２００から搬出される両ワークが干渉し合って良好にプレス加工ライン外へ排出することができなくなるといった現象を解消しながら、グループ間の位相差を安定して長時間維持することができると共に、グループ内における同期制御を良好に実行することができるため、複数のプレス機械をグループに分け、グループ毎にプレス加工を行なう場合でも、プレス加工を長時間連続して実行することができることになる。

なお、図３及び図４では、ライン速度（生産速度）を、第１プレス機械群１００と、第２プレス機械群２００と、で並列的に入力しているが、これに限定されるものではなく、
第１プレス機械群１００と第２プレス機械群２００とに異なるライン速度を与えることができるものである。

ここで、上記各実施の形態に係る中間搬送装置３０であって、例えば第２プレス機械群２００に属しプレス加工順方向と逆方向にワークを搬送する際における中間搬送装置３０に対する駆動信号は、順方向にワークを搬送する際の駆動信号をミラー反転して得られる信号を利用することができる。

また、上記各実施の形態では、隣接する２つのグループが相対する方向から所定のプレス加工を行なう場合について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、隣接する２つのグループが同方向に或いは相互に逆方向に向かって所定のプレス加工を行なう場合にも適用可能である。
かかる場合、一のグループに対して材料を供給する供給装置と、隣接する他のグループからワークを排出する排出装置と、が共通のプレス機械間に配設される、或いは、一のグループに対して材料を供給する材料供給装置と、隣接する他のグループに対して材料を供給する材料供給装置と、が共通のプレス機械間に配設されることになるが、本発明の適用により、２つのグループ間でプレス動作を調整し、材料の供給タイミング及びワークの排出タイミングを調整可能な構成が実現され、従って、かかる場合でも、材料供給装置や排出装置の設置スペースをライン長方向においてコンパクトに留めることができ、延いては各実施の形態において説明したと同様の作用効果を奏することができることになる。

ところで、上記各実施の形態では、フライホイール４１の回転エネルギをクラッチ機構４２を介してクランク軸４４に伝達してスライド４５を往復運動させることでプレス加工するプレス機械を例に説明したが、本発明は、このような形式のプレス機械に限定されるものではなく、複数のプレス機械からなるプレス加工ラインを複数にグループ分けしてグループ毎に所定のプレス加工を行なわせる場合に利用されるものであれば、他の形式のプレス機械にも適用することができるものである。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

本発明の第１の実施の形態に係るプレス加工ラインの全体構成を説明する図である。 同上実施の形態において実行される制御ブロック図を示す図である。 本発明の第２及び第３の実施の形態において実行される制御ブロック図を分割して示す図（第１プレス機械群側）である。 同上実施の形態において実行される制御ブロック図を分割して示す図（第２プレス機械群側）である。 本発明の第３の実施の形態において実行される制御をスライド（クランク軸）の模式図を用いて説明するための図である。 本発明に係るプレス機械の構造例を説明するための模式図である。

符号の説明

１〜５ ＮＯ１〜ＮＯ５プレス機械
１０ 材料排出装置
３０ 中間搬送装置
４０ メインモータ
４１ フライホイール
４２ クラッチ機構
４３ メインギヤ
４４ クランク軸
４５ スライド
５０ 制御装置
１００ 第１プレス機械群
２００ 第２プレス機械群
３００ 排出装置

Claims (8)

1. 複数のプレス機械を連動させてプレス加工を施すタンデム式プレス加工ラインの前記複数のプレス機械の少なくとも一部を選択的にグループ分けしてグループ毎に所定のプレス加工を行なわせるようにしたプレス加工ラインの制御方法であって、
   前記一のグループに属するプレス機械群を同期運転させ、前記他のグループに属するプレス機械群を同期運転させると共に、プレス動作をグループ間で調整することを特徴とするプレス加工ラインの制御方法。
2. 前記グループ分けされたグループが相対する方向からプレス加工を行ない、
   一のグループの加工工程最下流のプレス機械と、当該プレス機械に隣接し他のグループの加工工程最下流のプレス機械と、の間からプレス加工後のワークをプレス加工ライン外へ排出することを特徴とする請求項１に記載のプレス加工ラインの制御方法。
3. 前記一のグループに属するプレス機械群内の同期運転と、前記他のグループに属するプレス機械群内の同期運転と、が所定の位相差をもつように、プレス動作をグループ間で調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス加工ラインの制御方法。
4. 前記所定の位相差が、前記一のグループの加工工程最下流のプレス機械から搬出されるワークと、前記他のグループの加工工程最下流のプレス機械から搬出されるワークと、が干渉しないように設定されることを特徴とする請求項３に記載のプレス加工ラインの制御方法。
5. 前記一のグループに属するプレス機械群内の同期運転又は前記他のグループに属するプレス機械群内の同期運転の少なくとも一方が、同期運転の同期目標を変更する工程を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一つに記載のプレス加工ラインの制御方法。
6. 複数のプレス機械を連動させてプレス加工を施すタンデム式プレス加工ラインの前記複数のプレス機械の少なくとも一部を選択的にグループ分けする工程と、
   グループ分けの態様に従って、プレス機械、プレス機械間の中間搬送装置、材料を供給する材料供給装置、プレス加工後のワークを排出する排出装置を選定して各グループを自動的に構成する工程と、
   相対する方向からグループ毎に所定のプレス加工を行なわせる工程と、
   を含み、
   前記排出装置が、一のグループの加工工程最下流のプレス機械と、当該プレス機械に隣接し他のグループの加工工程最下流のプレス機械と、の間からプレス加工後のワークをプレス加工ライン外へ排出させる装置である場合において、
   前記一のグループに属するプレス機械群を同期運転させ、前記他のグループに属するプレス機械群を同期運転させると共に、プレス動作をグループ間で調整する工程を含んで構成されることを特徴とするプレス加工ラインの制御方法。
7. 前記一のグループの加工工程最下流のプレス機械と、前記他のグループの加工工程最下流のプレス機械と、の間にある中間搬送装置を退避させて、前記排出装置を自動的に配設する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載のプレス加工ラインの制御方法。
8. 請求項１〜請求項７の何れか一つに記載のプレス加工ラインの制御方法を実行するプレス加工ラインの制御装置。