伺服模具缓冲机构的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种伺服模具缓冲机构的控制装置，其具有在滑块和模具缓冲机构碰撞时发生了过冲的条件下提高过冲后的响应性的功能。控制装置具有：根据电动机速度检测部检测出的电动机速度判定极大点的极大点判定处理部；根据极大点判定处理部的判定结果、以及检测滑块的速度的位置传感器等滑块速度检测部检测出的滑块速度计算速度修正量的速度修正量计算部；把达到极大点时的力检测值作为初始值，生成减小到第一力指令值的第二力指令值的第二力指令部。从力指令值达到极大点时开始，从第一力指令值切换到第二力指令部生成的第二力指令值，来使用该第二力指令值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模具缓冲机构的控制装置，特别涉及控制压力机的模具缓冲机构产生 的力的控制装置。
技术介绍
已知在进行弯曲、挤压、冲裁等压力加工的压力机中，作为在加工动作中，从支撑 第二模具的支撑部件(一般称为垫板)一侧对支撑在压力加工中使用的第一模具的可动侧 的支撑部件(一般称滑块)施加所需要的力(压力)的附属装置，具备模具缓冲机构。模 具缓冲机构通常在使正在移动的滑块(或者第一模具)向合模方向直接或者间接碰撞通过 规定的压力保持的可动元件(一般称为缓冲垫)后，经过合模(成型)直至开模，在缓冲垫 对滑块施加力(压力)的同时，与滑块一起移动。在该期间，例如在缓冲垫和滑块之间夹持 被加工材料的加工部位的周边区域，由此能够防止被加工材料发生折皱。现有的模具缓冲机构，多把液压或者气压装置作为驱动源，这些装置仅能进行一 定压力下的控制。另外，为了进行高精度的压力加工，希望压缩时的压力不是恒定，而是根 据压缩量使压力变化，但是在液压或者气压装置中无法做到这一点。因此，近年来，为了能够实现响应性优良的控制，开发出把伺服电动机作为驱动源 的模具缓冲机构(例如参照特开平10-202327号公报)。在特开平10-202327号公报记载 的模具缓冲机构，具有对应于滑块的升降动作，通过伺服电动机使设置在压力机械的滑块 下方的缓冲垫进行升降动作的结构。伺服电动机，对应于缓冲垫的位置，通过基于预定的力 指令值的控制进行工作，在使缓冲垫与滑块一起移动的同时，调整从缓冲垫对滑块施加的 力(压力)。通过检测经由缓冲垫对伺服电动机的输出轴施加的负荷，来进行碰撞以及压力 的检测。在上述的把伺服电动机作为驱动源的模具缓冲机构(以下称为伺服模具缓冲机 构)中，通过具有基于力指令值和检测值的P控制或PI控制的控制回路，实现力控制。但 是，因为模具缓冲机构一边与滑块一起运动一边进行力控制，所以存在仅仅通过无法显著 提高响应性的控制回路，难于抑制对于滑块的运动的力变动的问题。为了解决该问题，例如 在特开2006-130524号公报中，公开了通过滑块速度检测值修正从力控制回路生成的速度 指令值，由此来抑制对于滑块的运动的力变动，减轻力控制回路的负担，由此提高对于力指 令的响应性的技术。 一般，在驱动源的伺服电动机的转矩具有余裕的条件下能够进行合适的力控制， 但是在每单位时间的冲压次数多等转矩没有余裕的条件下，可能发生无法按照力指令值控 制力检测值的问题。其原因在于，因为压力机多为大型设备，无法充分提高滑块以及模具缓 冲机构的刚性，所以无法充分提高力控制回路的增益，因此无法显著提高力控制回路的响 应性。更具体地说，例如图4a所示，在伺服电动机的转矩具有余裕的条件下，检测值平 滑地渐近于力指令值(实线)。但是如图4b所示，在伺服电动机的转矩没有余裕的条件下，有时发生力检测值(虚线)大大超过力指令值(实线)的所谓的过冲，力偏差变大。此时， 在使力偏差收敛为零之前，重复过冲和下冲，结果，产生在收敛之前花费时间的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种伺服模具缓冲机构的控制装置，其具有在这样 的转矩指令没有余裕，在滑块和模具缓冲机构碰撞时发生过冲的条件下，提高过冲后的响 应性的功能。为了实现上述目的，本专利技术提供一种控制装置，在把伺服电动机作为驱动源，产生 针对压力机械的滑块的力的模具缓冲机构的控制装置中，具备第一力指令部，对所述模具 缓冲机构指令预先设定的第一力指令值；力检测部，检测所述模具缓冲机构产生的力；电 动机速度指令部，指令所述伺服电动机的速度；电动机速度检测部，检测所述伺服电动机的 速度；电动机速度控制部，控制所述伺服电动机的速度；极大点判定处理部，判定通过所述 力检测部检测到的、所述滑块和所述模具缓冲机构碰撞后产生的力的力检测值到达极大点 附近；第二力指令部，生成把达到极大点附近时的所述力检测值作为初始值减少到所述第 一力指令值的第二力指令值；速度指令运算部，根据所述第一力指令值或所述第二力指令 值和所述力检测值的差运算第一速度指令值；和速度修正量运算部，根据针对所述滑块的 指令速度、所述滑块的速度的检测值或所述第二力指令值，求出所述伺服电动机的速度修 正量，在所述力检测值达到极大点之前，所述速度指令运算部使用所述第一力指令值运算 第一速度指令值，所述速度修正量运算部根据针对所述滑块的指令速度或所述滑块的速度 的检测值求出所述速度修正量，在所述力检测值达到极大点之后，所述速度指令运算部使 用所述第二力指令值运算第一速度指令值，所述速度修正量运算部根据所述第二力指令值 的微分乘以常数得到的值与针对所述滑块的指令速度或所述滑块的速度的检测值之和，来 求出所述速度修正量，所述电动机速度指令部把所述第一速度指令值与所述速度修正量之 和作为向所述电动机速度控制部发送的第二速度指令值。所述第二力指令部，指数函数地把所述第二力指令值从所述初始值减小到所述第 一力指令值。或者，所述第二力指令部一次函数地把所述第二力指令值从所述初始值减小到所 述第一力指令值。所述极大点判定处理部根据所述力检测值的微分值成为预先设定的值以下，来判 定达到了极大点。或者，所述极大点判定处理部根据从所述伺服电动机的速度检测值换算的模具缓 冲机构速度与所述滑块速度的速度差成为预先设定的值以下，来判定达到了极大点。附图说明通过参照附图对以下的优选实施方式进行说明，本专利技术的上述目的或者其他的目 的、特征以及优点将会变得明确。图1是表示包含本专利技术的伺服模具缓冲机构的控制装置的压力机的一个结构例 的图。图2是表示图1的控制装置的处理的流程图。图3是表示通过本专利技术的控制装置进行变化的力检测值和力指令值的关系的图表。图4a是表示通过现有技术的控制装置进行变化的力检测值和力指令值的关系的 图表，是表示伺服电动机的转矩具有余裕时的图表。图4b与图4a类似的图，是表示伺服电动机的转矩没有余裕时的图表。 具体实施例方式图1表示包含本专利技术的伺服模具缓冲垫的控制装置的压力机的结构。压力机10 具有支撑第一模具12，根据来自滑块指令部14的滑块速度指令值，由未图示的驱动机构 驱动的滑块16 ；支撑第二模具18的垫板20、以及从垫板20 —侧对滑块16施加需要的力 (压力)的模具缓冲机构22。在使移动中的滑块向合模方向直接或者间接碰撞以规定的压 力保持的缓冲垫24后，经过合模(成型)直至开模，模具缓冲机构22的缓冲垫24 —边对 滑块16施加力(压力)，一边与滑块16—起移动。在该期间，在缓冲垫24和滑块16之间 夹持用缓冲杆26支撑的被加工材料，即工件28的加工部位的周边区域，由此能够防止在工 件28中发生折皱。本专利技术的优选实施方式的伺服模具缓冲机构的控制装置30，在上述具有滑块16 以及具有对应于滑块16的动作进行移动的缓冲垫24的模具缓冲机构22的压力机10中， 控制对缓冲垫24进行驱动的伺服电动机32，以便在缓冲垫24和滑块16之间产生规定的力 (压力)。在缓冲垫24和滑块16之间产生的力可以通过压力传感器等力检测部34检测。 关于控制装置30以外的结构元件，可以与现有的结构元件相同。如图1所示，伺服模具缓冲机构的控制装置30，具有生成应该在模具缓冲机构22 和滑块16之间产生的第一力指令值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制装置，其是把伺服电动机（３２）作为驱动源，产生针对压力机械（１０）的滑块（１６）的力的模具缓冲机构（２２）的控制装置，其特征在于，具备：第一力指令部（３６），对所述模具缓冲机构（２２）指令预先设定的第一力指令值；力检测部（３４），检测所述模具缓冲机构（２２）产生的力；电动机速度指令部（４２），指令所述伺服电动机（３２）的速度；电动机速度检测部（４０），检测所述伺服电动机（３２）的速度；电动机速度控制部（４４），控制所述伺服电动机（３２）的速度；极大点判定处理部（４６），判定通过所述力检测部（３４）检测到的、所述滑块（１６）和所述模具缓冲机构（２２）碰撞后产生的力的力检测值到达极大点附近；第二力指令部（５２），生成把达到极大点附近时的所述力检测值作为初始值减少到所述第一力指令值的第二力指令值；速度指令运算部（３８），根据所述第一力指令值或所述第二力指令值和所述力检测值的差运算第一速度指令值；和速度修正量运算部（５０），根据针对所述滑块（１６）的指令速度、所述滑块（１６）的速度的检测值或所述第二力指令值，求出所述伺服电动机（３２）的速度修正量，在所述力检测值达到极大点之前，所述速度指令运算部（３８）使用所述第一力指令值运算第一速度指令值，所述速度修正量运算部（５０）根据针对所述滑块（１６）的指令速度或所述滑块（１６）的速度的检测值求出所述速度修正量，在所述力检测值达到极大点之后，所述速度指令运算部（３８）使用所述第二力指令值运算第一速度指令值，所述速度修正量运算部（５０）根据所述第二力指令值的微分乘以常数得到的值与针对所述滑块（１６）的指令速度或所述滑块（１６）的速度的检测值之和，来求出所述速度修正量，所述电动机速度指令部（４２）把所述第一速度指令值与所述速度修正量之和作为向所述电动机速度控制部（４４）发送的第二速度指令值。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩下平辅，置田肇，河村宏之，猪饲聪史，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]