冲压机械中的伺服驱动系统和连续加工系统技术方案

一种冲压机械的伺服驱动系统，作为冲头(22)的动力源，把通过合成使用基于相互同一速度转矩特性的转矩可以发生所需要的冲头压力的一对伺服电动机(30a、30b)相互相对设置在使冲头(22)上下运动的动作轴(20)的两端，互相镜像对称构成，通过使该一对伺服电动机(30a、30b)作为一体动作直接驱动动作轴(20)。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如在转塔冲压机中使用的冲压机械的伺服驱动系统，详细说，涉及在转塔冲压机中使用的冲压机械的连续加工系统。
技术介绍
历来，一般在冲压机中，作为冲头的驱动源有使用伺服电动机的电动式驱动源。在这样的冲压机等的冲压机械的冲压加工中，因为在加工中发生极大的噪声，因此希望尽可能减少这种噪声。这样的冲压加工中噪声的发生原理十分复杂，因工件的材质、板厚其他各种条件而不同，但是由于冲头的冲压速度快时噪声大、冲压速度慢时噪声小，另外，如果冲压速度一定的话，负荷轻时噪声小，负荷重时噪声大，这些已经公知。上述的现有技术，在日本国公开专利公报的特开2001-62591号以及特开 2001-62596号公报中公开。但是，现有的电动式冲压机，因为例如使用连杆和飞轮等机构发生加工所需要的转矩，因此由于该机械的惯性成为使冲头的往复运动减慢的原因，另外，在这之外，伺服电动机的主轴和使冲头上下运动的动作轴，通过齿轮等动力传递机构驱动，不可避免会发生由于该动力传递机构引起的损失或者延迟。因此，即使控制伺服电动机的速度来追随冲头的驱动速度也十分困难，不适合对于冲头的速度控制。由此，在现有技术中，因为不管负荷的轻重把冲压速度设定为几乎一定，所以如果为降低噪声而把冲压速度设定低的话，则会大幅度降低工作效率。另一方面，从工作效率的要求把冲压速度设定的高的话，则会发生大的噪声。结果，存在低噪声化和工作效率不能并存的问题。另外，在现有的系统中，根据板厚、材质在油压冲压系统中切换预定的冲压模式， 由此来图谋降低噪声和维持冲压速度的并存。为此需要高速处理的硬、软等复杂的控制系统。另一方面，一般，在冲压机中，作为冲头驱动源有使用油压的油压式驱动源和使用伺服电动机的驱动源。另外，在冲压机中，有例如步冲等利用同一冲压模具连续冲压工件进行加工的，在这样的连续冲压加工中，图谋冲头的高速化。但是，现有的油压式冲压机，因为是使用油压、使用切换阀使冲头往复运动，因此比之电气控制来说响应性差，不可避免对于控制指令产生延迟，因此，不适合冲头的高速化。3进而，因为在上述的现有技术中不管负荷的轻重，冲压速度设定为几乎一定，所以如果为降低噪声而把冲压速度低设定的话，则会大幅降低工作效率；另一方面，从工作效率的要求把冲压速度设定的高的话，则会发生大的噪声，结果，存在低噪声化和工作效率不能并存的问题。因此，试设想不利用例如连杆和飞轮等的机构、另外也不通过齿轮等动力传递机构，使用伺服电动机直接驱动使冲头上下动作的动作轴。于是通过使用这样的伺服电动机的直接驱动，可以根据负荷自动加减冲压速度，由此，可以谋求低噪声和工作效率的并存。但是，为发生加工所需要的转矩，比较使用连杆和飞轮等机构的场合和不使用 (通过伺服电动机直接驱动)的场合，在使用冲压机的冲压加工中，因为除增加使冲头上下运动的高速动作用的运动能量外还需要冲压加工时的大的冲压能量，因此在直接驱动的场合需要大的额定容量的伺服电动机。于是，对于通过这样的伺服电动机直接驱动使冲头上下动作的动作轴，需要供给伺服电动机高速动作用的电能以及冲压用的电能，因此不可避免使伺服电动机用的控制电路的峰值功率变得很高。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述问题而提出的，其第一目的是提供一种冲压机械的伺服驱动系统，所述系统能消除上述现有技术具有的问题，不使用连杆和飞轮等机构和齿轮等动力传递机构，通过根据负荷自动加减冲压速度实现低噪声化，而且，可以防止只在相当于动作轴一侧的机械各部分发生变形，实现稳定的运行。本专利技术的第二目的是提供一种冲压机械的伺服驱动系统，所述系统能消除上述现有技术具有的问题，通过根据负荷自动加减冲压速度，谋求低噪声化和工作效率的并存。本专利技术的第三目的是提供一种冲压机械的连续加工系统，所述系统能消除上述现有技术具有的问题，作为冲头的驱动源使用伺服电动机，而且，通过不使用连杆和飞轮等机构和齿轮等动力传递机构，在原理上无驱动力传递的延迟，也不发生控制延迟，由此可以谋求响应性好而实现高速化。本专利技术的第四目的是提供一种冲压机的伺服驱动系统，所述系统能消除上述现有技术具有的问题，通过根据负荷自动加减冲压速度，在能够谋求低噪声化和工作效率的并存的同时，降低伺服电动机用的控制电路的峰值功率。为实现上述第一目的，根据本申请专利技术的第一方面的冲压机械的伺服驱动系统包括冲头；使所述冲头上下运动的动作轴；以及一对伺服电动机，它们作为所述冲头的动力源的伺服电动机，通过合成使用基于相互同一速度转矩特性的转矩可以发生需要的冲头压力，在上述的结构中，使上述一对双伺服电动机相互以镜像对称构成；使上述一对双伺服电动机在所述动作轴的两端相互相对设置；通过使上述一对伺服电动机作为一体动作，上述一对伺服电动机直接驱动所述动作轴，使所述冲头上下运动。根据本申请专利技术的第二方面的冲压机械的伺服驱动系统，在所述第一方面的伺服驱动系统中，通过用同一门信号驱动所述一对伺服电动机的一方的伺服电动机用的伺服放大器的电源部和另一方的伺服电动机用的伺服放大器的电源部使所述两伺服电动机作为一体动作。根据本申请专利技术的第三方面的冲压机械的伺服驱动系统，在所述第一方面或第二方面的伺服驱动系统中，所述一对伺服电动机使用基于电动机的速度转矩特性的转矩；因为不利用机构的惯性发生需要的冲头压力，因此在冲头的下降动作中受到来自工件的负荷的话，根据该负荷两伺服电动机的速度减小。由此，使所述冲头的下降速度减小。根据本申请专利技术的第四方面的冲压机械的伺服驱动系统，在所述第一方面到第三方面中的任何一个方面的伺服驱动系统中，使所述冲头上下运动的所述动作轴由偏心轴构成；以及所述伺服电动机以所述偏心轴作为电动机主轴构成。根据本申请专利技术的第五方面的冲压机械的伺服驱动系统，在所述第一方面到第四方面中的任何一个方面的伺服驱动系统中，所述一对伺服电动机的各转子，在所述偏心轴的左右各端延长部的周围，分别在外周上嵌装沿圆周方向以规定间隔装备偶数个用作磁极的磁铁的套筒；所述左右两套筒的磁极位置(磁极用磁铁的圆周方向位置)以相互镜像对称定位，分别用衬套固定；所述一对伺服电动机的各定子，在所述各转子上分别外装卷绕三相电枢线圈的外筒；在左右两外筒的三相电枢线圈的圆周方向位置以成为相互镜像对称那样定位，在所述偏心轴的左右的支持架上分别固定。根据上述第一到第五方面的伺服驱动系统，因为使用可以发生必要的冲头压力的一对伺服电动机直接驱动所述动作轴那样构成，不使用连杆和飞轮等机构和齿轮等动力传递机构，所以可以根据负荷自动加减冲压速度。进而可以实现低噪声化，而且可以防止只在相当于动作轴一侧的机械各部分发生变形，实现稳定的运行。为实现上述第二目的，根据本申请专利技术的第六方面的冲压机械的伺服驱动系统， 在使用伺服电动机作为冲头的动力源的冲压机械中，作为所述伺服电动机，采用使用基于电动机的速度转矩特性的转矩；不利用机构的惯性可以发生需要的冲头压力；在冲头的下降动作中受到来自工件的负荷时，通过根据该负荷减小电动机的速度降低冲头的下降速度的伺服电动机。通过所述伺服电动机直接驱动使冲头上下动作的动作轴那样构成。根据本申请专利技术的第七方面的冲压机械的伺服驱动系统，在使用伺服电动机作为冲头的动力源的冲压机械中，作为所述伺服电动机，采用在使冲头上下动作的动作轴的两端相互相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：内藤钦志郎，关山笃藏，大竹俊昭，栗山晴彦，
申请(专利权)人：株式会社阿玛达，
类型：发明
国别省市：