锻压机床的伺服电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于由伺服电动机驱动的冲压机床或折弯机等锻压机床的伺服电动机控制装置。在驱动模具的伺服电动机上安装有位置、速度检测器。还设置有检测对工件施加的压力的压力传感器。在伺服电动机控制机装置中，将由位置的反馈控制得到的速度指令和由压力反馈控制得到的速度指令中的较小值作为比较器的输出。根据从比较器输出的速度指令，进行速度的反馈控制，驱动伺服电动机。在模具不对工件加压的状态下，由于压力偏差较大压力控制的速度指令变大、位置控制的速度指令变小，所以成为位置控制。在对工件加压、位置偏差增大、压力偏差减少时，采用压力控制的速度指令，成为压力控制。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于由伺服电动机驱动的冲压机床或折弯机等锻压机床的伺服电动机控制装置。
技术介绍
在冲压机床或弯折金属材料的折弯机等中，通常在用于开闭模具的驱动源中使用液压，但是，由伺服电动机驱动模具固定部件的电动伺服压力机也是众所周知的。在该电动伺服压力机中，通常使用控制可动侧模具的位置的同时加工工件的方法，和控制可动侧模具的位置的同时在工件和可动侧模具接触开始压力动作时、对驱动该可动侧模具的伺服电动机的输出施加限制并将压力保持一定地进行控制的同时加工工件地加工方法。然而，在冲压机床中，对控制压力的专利文献进行检索，但是并没有发现与本专利技术有关的冲压机床技术。在电动伺服压力机中，只进行位置的控制来加工工件时，由于不能控制压力机压力，所以不能进行高精度的加工。此外，即使在通过设定转矩极限来限制压力机压力的上限值、并通过压力的开式(オ一プン)控制来进行冲压加工或弯曲加工的情况下，由于实际上对工件施加的压力不清楚，从而不能进行更高精度的加工。在电动伺服压力机中设置压力传感器来检测对工件施加的压力，进行压力反馈控制时，从位置控制向压力控制的切换是较困难的，因此产生不能从位置控制向压力控制平滑地转变。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供在对冲压机床或折弯机等的工件由模具施加压力而进行加工的机床(以下，将这些机床称作锻压机床)中、在用伺服电动机驱动模具进行加工时、可以平滑地从位置控制向压力控制转变的控制装置。根据本专利技术的第一方式提供一种可以平滑地从位置控制向压力控制转变的锻压机床的伺服电动机控制装置，其包括检测锻压机床的模具固定部件或者驱动该模具固定部件的伺服电动机的位置的位置检测器；检测伺服电动机的速度的速度检测器；由为位置指令和位置反馈的差的位置偏差生成速度指令的位置控制处理部；和由作为速度指令和速度反馈的差的速度偏差生成转矩指令的速度控制处理部，并且根据生成的转矩指令驱动上述伺服电动机来加工工件，其还包括检测对所述工件施加的实际压力的压力检测器；由为压力指令和实际压力的差的压力偏差生成速度指令的压力控制处理部；对从所述位置控制处理部输出的速度指令和从所述压力控制处理部输出的速度指令进行比较的比较单元；以及根据所述比较单元中的比较结果，选择从所述位置控制处理部输出的速度指令和从所述压力控制处理部输出的速度指令中的一方，并传给所述速度控制部的切换单元。可以是所述切换单元将按压所述工件的方向作为正向，选择从所述位置控制处理部输出的速度指令和从所述压力控制处理部输出的速度指令中较小一方的速度指令作为实际的速度指令，并传给所述速度控制处理部。此外，也可以是所述比较单元将从所述位置控制处理部输出的速度指令的绝对值和从所述压力控制处理部输出的速度指令的绝对值进行比较，所述切换单元选择从所述位置控制处理部输出的速度指令和从所述压力控制处理部输出的速度指令中绝对值较小的速度指令作为实际的速度指令，并传给所述速度控制处理部。另外，也可以是所述比较单元将从所述位置控制处理部输出的速度指令的绝对值和从所述压力控制处理部输出的速度指令的绝对值进行比较，在从所述位置控制处理部输出的速度指令的绝对值比从所述压力控制处理部输出的速度指令的绝对值小的期间，所述切换单元选择从所述位置控制处理部输出的速度指令，若检测出从所述压力控制处理部输出的速度指令的绝对值比从所述位置控制处理部输出的速度指令的绝对值小，则以后选择从所述压力控制处理部输出的速度指令，并传给所述速度控制处理部。此外，最佳是所述锻压机床以一方的模具固定部件以规定的行程往复运动而另一方的模具固定部件进行模内缓冲动作而构成，所述伺服电动机是用于驱动进行模内缓冲动作的模具固定部件的伺服电动机，所述切换单元具有在选择从所述压力控制处理部输出的速度指令作为实际的速度指令时将根据所述位置指令的微分值求得的前馈控制量与所述实际的速度指令相加的前馈单元。另外，根据本专利技术的第二方式提供一种可以平滑地从位置/速度控制向压力控制转变的锻压机床的伺服电动机控制装置，其包括检测锻压机床的模具固定部件或者驱动该模具固定部件的伺服电动机的位置的位置检测器；检测伺服电动机的速度的速度检测器；由为位置指令和位置反馈的差的位置偏差生成速度指令的位置控制处理部；和由为速度指令和速度反馈的差的速度偏差生成转矩指令的速度控制处理部，并且根据生成的转矩指令驱动上述伺服电动机来加工工件，其还包括检测对所述工件施加的实际压力的压力检测器；由为压力指令和实际压力的差的压力偏差生成转矩指令的压力控制处理部；对从所述速度控制处理部输出的转矩指令和从所述压力控制处理部输出的转矩指令进行比较的比较单元；以及根据所述比较单元中的比较结果，选择从所述速度控制处理部输出的转矩指令和从所述压力控制处理部输出的转矩指令中的一方并输出的切换单元。可以是所述切换单元选择从所述速度控制处理部输出的转矩指令和从所述压力控制处理部输出的转矩指令中、对所述工件施加的压力为较小的一方的转矩指令作为实际的转矩指令并输出。此外，也可以是所述比较单元将从所述速度控制处理部输出的转矩指令的绝对值和从所述压力控制处理部输出的转矩指令的绝对值进行比较，所述切换单元选择从所述速度控制处理部输出的转矩指令和从所述压力控制处理部输出的转矩指令中绝对值为较小的一方的转矩指令作为实际的转矩指令并输出。另外，也可以是所述比较单元将从所述速度控制处理部输出的转矩指令的绝对值和从所述压力控制处理部输出的转矩指令的绝对值进行比较，在从所述速度控制处理部输出的转矩指令的绝对值比从所述压力控制处理部输出的转矩指令的绝对值小的期间，所述切换单元选择从所述速度控制处理部输出的转矩指令，若检测出从所述压力控制处理部输出的转矩指令的绝对值比从所述速度控制处理部输出的转矩指令的绝对值小，则以后选择从所述压力控制处理部输出的转矩指令作为实际的转矩指令并输出。理想的是所述伺服电动机驱动的模具固定部件沿垂直方向移动，所述比较单元用与和所述伺服电动机有关的重力载荷对应的重力补偿值对从所述速度控制处理部输出的转矩指令进行修正，将修正过的转矩指令和从所述压力控制处理部输出的转矩指令进行比较。在这些伺服电动机控制装置中最佳的是还包括检测电动机的实际加速度，并用与检测出的实际加速度对应的转矩来修正转矩指令的单元。此外，最佳的是由上位控制装置同时给予位置指令和压力指令。根据本专利技术，在进行锻压机床的冲压或弯曲等加压加工时，可以连续地且平滑地从移动的模具的位置控制向压力控制转变，可以提高作业效率且得到品质高的加工品。附图说明以下，参照附图根据本专利技术的最佳实施方式对本专利技术的上述及其他目的、特征、优点进行更详细地说明。图中，图1是本专利技术的第1实施方式的伺服电动机控制装置的方框图。图2是说明根据由用本专利技术的伺服电动机控制装置控制的伺服电动机驱动的模具固定部件的移动方向和位置指令的“+”方向的关系，选择最终采用的转矩指令的方法的说明图。图3是本专利技术的第2实施方式的伺服电动机控制装置的方框图。图4是本专利技术的第3实施方式的伺服电动机控制装置的方框图。图5是本专利技术的第4实施方式的伺服电动机控制装置的方框图。图6A和图6B是本专利技术的第1实施方式的伺服电动机控制装置的处理器所执行的处理的流程图。图7A和图7B是本专利技术的第3实施方式的伺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻压机床的伺服电动机控制装置（３；４；５），包括：检测锻压机床的模具固定部件或者驱动该模具固定部件的伺服电动机的位置的位置检测器；检测伺服电动机的速度的速度检测器；由为位置指令和位置反馈的差的位置偏差生成速度指令的位置控制处理部（１０、１１）；和由为速度指令和速度反馈的差的速度偏差生成转矩指令的速度控制处理部（１２），并且根据生成的转矩指令驱动上述伺服电动机来加工工件，其特征在于，包括：检测对所述工件施加的实际压力的压力检测器；由为压力指令和实际压力的差的压力偏差 生成速度指令（Ｖ↓［ＣＦ］）的压力控制处理部（１６）；对从所述位置控制处理部（１０、１１）输出的速度指令（Ｖ↓［ＣＰ］）和从所述压力控制处理部（１６）输出的速度指令（Ｖ↓［ＣＦ］）进行比较的比较单元（１７）；以及根据所述比较单元（１７）的比较结果，选择从所述位置控制处理部（１０、１１）输出的速度指令（Ｖ↓［ＣＰ］）和从所述压力控制处理部（１６）输出的速度指令（Ｖ↓［ＣＦ］）中的一方，并传给所述速度控制部（１２）的切换单元（１７）。

【技术特征摘要】
JP 2004-6-28 2004-1899961.一种锻压机床的伺服电动机控制装置(3；4；5)，包括检测锻压机床的模具固定部件或者驱动该模具固定部件的伺服电动机的位置的位置检测器；检测伺服电动机的速度的速度检测器；由为位置指令和位置反馈的差的位置偏差生成速度指令的位置控制处理部(10、11)；和由为速度指令和速度反馈的差的速度偏差生成转矩指令的速度控制处理部(12)，并且根据生成的转矩指令驱动上述伺服电动机来加工工件，其特征在于，包括检测对所述工件施加的实际压力的压力检测器；由为压力指令和实际压力的差的压力偏差生成速度指令(VCF)的压力控制处理部(16)；对从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)和从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)进行比较的比较单元(17)；以及根据所述比较单元(17)的比较结果，选择从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)和从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)中的一方，并传给所述速度控制部(12)的切换单元(17)。2.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，所述切换单元(17)将按压所述工件的方向作为正向，选择从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)和从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)中较小一方的速度指令作为实际的速度指令(VC)，并传给所述速度控制处理部(12)。3.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，所述比较单元(17)将从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)的绝对值和从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)的绝对值进行比较，所述切换单元(17)选择从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)和从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)中绝对值较小的一方的速度指令作为实际的速度指令(VC)，并传给所述速度控制处理部(12)。4.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，所述比较单元(17)将从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)的绝对值和从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)的绝对值进行比较，在从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)的绝对值比从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)的绝对值小的期间，所述切换单元(17)选择从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)，若检测出从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)的绝对值比从所述位置控制处理部(10、11)输出的速度指令(VCP)的绝对值小，则以后选择从所述压力控制处理部(16)输出的速度指令(VCF)，并传给所述速度控制处理部(12)。5.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，还包括检测电动机的实际加速度，并用与检测出的加速度对应的转矩来修正转矩指令的单元(21)。6.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，由上位控制装置(1)同时给予位置指令和压力指令。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，所述锻压机床以一方的模具固定部件以规定的行程往复运动而另一方的模具固定部件进行模内缓冲动作而构成，所述伺服电动机是用于驱动进行模内缓冲动作的模具固定部件的伺服电动机，所述切换单元(17)具有在选择从所述压力...

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