專利名稱：模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沖壓機(jī)的模具緩沖機(jī)構(gòu)的控制裝置。
背景技術(shù)：
在沖壓機(jī)，通過沖壓軸把金屬板材夾在模具時(shí)，為了防止給金屬板材急劇施加壓力、緩和對金屬板材上施加的壓力的變換，使用模具緩沖機(jī)構(gòu)裝置。
以前這種模具緩沖機(jī)構(gòu)裝置使用液壓或者氣壓進(jìn)行壓力控制。安裝在沖壓機(jī)的沖壓軸上的上模下降后和金屬板材碰撞，之后，模具緩沖機(jī)構(gòu)裝置的控制裝置進(jìn)行壓力控制。但是，在使用液壓或者氣壓的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制中，從提供控制信號到應(yīng)答為止，在時(shí)間上有延遲，對金屬板材不產(chǎn)生沖壓開始時(shí)的基于沖擊的沖擊壓力地控制是困難的。
于是，為了消除該缺點(diǎn)，在特開平10-202327號公報(bào)中提出模具緩沖機(jī)構(gòu)裝置，其設(shè)置使模具緩沖機(jī)構(gòu)升降的伺服電動(dòng)機(jī)，通過該伺服電動(dòng)機(jī)切換到緩沖行程的位置控制和基于電流轉(zhuǎn)矩控制的壓力控制后使用。
在所述專利文獻(xiàn)中，通過檢測驅(qū)動(dòng)模具緩沖墊的伺服電動(dòng)機(jī)的電流值的變化，檢測上模與模具緩沖機(jī)構(gòu)裝置的緩沖墊接觸的接觸點(diǎn)。所以，存在從位置控制到壓力控制的切換被耽誤、無法減輕與緩沖墊接觸時(shí)的沖擊的問題。在進(jìn)行位置控制時(shí)，驅(qū)動(dòng)模具緩沖墊的伺服電動(dòng)機(jī)將模具緩沖墊保持在規(guī)定位置，上模和該模具緩沖墊碰撞并且要被按下去。
但是，伺服電動(dòng)機(jī)要保持被指令的保持位置，增大驅(qū)動(dòng)電流、增大輸出轉(zhuǎn)矩。即使檢測到該驅(qū)動(dòng)電流的增大，向壓力控制切換，由于已經(jīng)發(fā)生了碰撞、壓力在增大，因此會(huì)對要沖壓的金屬板材產(chǎn)生影響。
另外，模具緩沖機(jī)構(gòu)從將模具緩沖機(jī)構(gòu)保持在規(guī)定位置的位置控制被切換到壓力控制、從該壓力控制被切換到位置控制，但是在從壓力控制切換到位置控制時(shí)，在壓力控制中積累的位置偏差量在復(fù)歸到位置控制時(shí)，由于該位置偏差量急劇地驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，存在發(fā)生沖擊的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及通過驅(qū)動(dòng)安裝了模具的沖壓軸控制其模具對放置在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件上的工件所施加的壓力的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置。
在本發(fā)明的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置的第一方式中，包括使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件升降的模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)、控制所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元和安裝在沖壓軸的位置檢測器。并且，所述模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元根據(jù)由所述位置檢測器檢測到的所述沖壓軸的位置，將所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制。
在本發(fā)明的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置的第二方式中，包括驅(qū)動(dòng)沖壓軸的沖壓軸用伺服電動(dòng)機(jī)、使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件升降的模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)、控制所述沖壓軸用伺服電動(dòng)機(jī)和所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制單元。并且，根據(jù)由所述控制單元向沖壓軸指令的指令位置，將所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制。
在該方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置中，代替由所述控制單元向沖壓軸指令的指令位置，可以根據(jù)用于通過上述控制單元進(jìn)行的沖壓軸的位置反饋控制的反饋位置，將所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制。
在本發(fā)明的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置的第三方式中，包括驅(qū)動(dòng)沖壓軸的沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元、使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件升降的模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)、控制所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元和安裝在沖壓軸的位置檢測器。并且，所述模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元根據(jù)由所述位置檢測器檢測到的所述沖壓軸的位置，將所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制的同時(shí)，還控制所述沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元。
在所述第一～第三方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置中，控制所述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制單元可以包括在從壓力控制切換到位置控制的時(shí)候，輸出由所述控制單元內(nèi)的伺服控制部中的位置閉環(huán)控制部消除存儲(chǔ)的指令位置和檢測位置間的差的位置偏差的指令的單元。
通過本發(fā)明的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置，可以減少從位置控制切換到壓力控制時(shí)的延遲，減輕模具接觸金屬板材時(shí)的沖擊。進(jìn)一步，從壓力控制復(fù)歸到位置控制時(shí)，由于清除在壓力控制中積累的位置偏差后開始進(jìn)行位置控制，因此在向位置控制復(fù)歸時(shí)不發(fā)生快速加速的情況并且可以防止發(fā)生沖擊。


本發(fā)明的上述的以及其他目的和特征，通過參照附圖的下面的實(shí)施例的說明更加明確。圖中圖1A是說明利用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置控制沖壓機(jī)的動(dòng)作的概略圖。
圖1B是說明在圖1A所示的沖壓動(dòng)作中的沖壓軸的位置和模具緩沖機(jī)構(gòu)的位置控制、壓力控制的切換的圖。
圖2是圖1A所示的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置的控制系統(tǒng)和沖壓軸控制裝置的控制系統(tǒng)的框圖。
圖3A是說明利用本發(fā)明的第二實(shí)施方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置控制沖壓機(jī)的動(dòng)作的概略圖。
圖3B是說明在圖3A所示的沖壓動(dòng)作中的沖壓軸的位置和模具緩沖機(jī)構(gòu)的位置控制、壓力控制的切換的圖。
圖4是圖3A所示的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置的伺服控制系統(tǒng)的框圖。
圖5A是說明利用本發(fā)明的第三實(shí)施方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置控制沖壓機(jī)的動(dòng)作的概略圖。
圖5B是說明在圖5A所示的沖壓動(dòng)作中的沖壓軸的位置和模具緩沖機(jī)構(gòu)的位置控制、壓力控制的切換的圖。
圖6是圖5A所示的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置的伺服控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A是說明利用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置控制沖壓機(jī)的動(dòng)作的概略圖。模具的下模2固定在沖壓機(jī)的底座上，上模1正對著該下模2，固定在沖壓軸上。
沖壓軸控制裝置4驅(qū)動(dòng)沖壓軸用電動(dòng)機(jī)Mp，向圖中的上下方向驅(qū)動(dòng)固定在沖壓軸上的上模1。安裝了該上模1的沖壓軸的驅(qū)動(dòng)和傳統(tǒng)的一樣，可以通過夾具機(jī)構(gòu)進(jìn)行，還可以利用液壓或氣壓來進(jìn)行，進(jìn)而還可以是如后述的基于伺服電動(dòng)機(jī)的位置控制的驅(qū)動(dòng)，只要用一定的模式驅(qū)動(dòng)夾具軸(上模1)并使它上下移動(dòng)就可以。
在下模2側(cè)設(shè)置了多個(gè)模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6，該模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6由各自的伺服電動(dòng)機(jī)Md驅(qū)動(dòng)在圖中的上下方向。模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6和模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md在圖1A中所示的例子中，是表示了設(shè)置2組的例子，但是還可以設(shè)置3組、4組或多個(gè)組，或者是將多個(gè)模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6連接成一體，用一個(gè)模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)也可以。
該模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md是由模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5來驅(qū)動(dòng)控制。
另外，設(shè)置了檢測上模1的位置即沖壓軸的位置的位置檢測器7，該位置檢測器7的輸出被輸入到模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5中。在圖1所示的實(shí)施方式中表示直線型位置檢測器7的例子，但是在驅(qū)動(dòng)沖壓軸的電動(dòng)機(jī)軸等安裝旋轉(zhuǎn)型檢測器也可以。
要進(jìn)行沖壓加工的金屬板材3被放置在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6上，配置在下模2的上面。
圖1B是說明在圖1A所示的沖壓動(dòng)作中的沖壓軸(上模1)的位置和模具緩沖機(jī)構(gòu)的位置控制、壓力控制的切換的圖。橫軸表示時(shí)間，縱軸表示沖壓軸的位置即用位置檢測器7檢測的上模1的位置。如該圖1B所示，沖壓軸以一定的模式被驅(qū)動(dòng)。
模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5實(shí)施將模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6保持在規(guī)定位置的位置控制，放置在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6上的金屬板材3被保持在規(guī)定位置。于是，驅(qū)動(dòng)沖壓軸，上模1下降，當(dāng)位置檢測器7檢測到上模1到達(dá)接觸到放置在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6上的金屬板材3的位置時(shí)，模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5從位置控制切換到壓力控制后進(jìn)行一定壓力或者規(guī)定壓力模式的壓力控制。之后，沖壓軸上升，當(dāng)位置檢測器7檢測到上模1上升到規(guī)定位置時(shí)，模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5從壓力控制切換到位置控制，使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件移動(dòng)至規(guī)定位置，并保持在該位置上。反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作，進(jìn)行對金屬板材的沖壓加工。
圖2是圖1A所示的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5的控制系統(tǒng)和沖壓軸控制裝置4的控制系統(tǒng)的框圖。
模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5由數(shù)值控制部10和伺服控制部11構(gòu)成。伺服控制部11由構(gòu)成位置閉環(huán)控制部的誤差計(jì)數(shù)器12、位置閉環(huán)增益Kp的項(xiàng)13、速度控制部14和電流控制部15構(gòu)成。這些結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的伺服控制部的結(jié)構(gòu)沒有差異，但是在本實(shí)施方式中，在速度控制部14和電流控制部15之間設(shè)置了切換開關(guān)16、通過切換開關(guān)16選擇電流控制部15的輸入為來自速度控制部14的轉(zhuǎn)矩指令還是由數(shù)值控制部10輸出的壓力指令(電流指令)。
電流控制部15的輸出經(jīng)由放大器17輸入到模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md中，并驅(qū)動(dòng)控制該伺服電動(dòng)機(jī)Md。另外，由設(shè)置在該伺服電動(dòng)機(jī)Md的位置/速度檢測器反饋位置和速度。
沖壓軸控制裝置4經(jīng)由放大器19驅(qū)動(dòng)沖壓軸用電動(dòng)機(jī)Mp。該沖壓軸的驅(qū)動(dòng)，如該沖壓軸(上模1)進(jìn)行一定模式的動(dòng)作，可以利用和以前一樣的夾具機(jī)構(gòu)等，另外，如模具緩沖機(jī)構(gòu)部件的驅(qū)動(dòng)，作為伺服電動(dòng)機(jī)，通過數(shù)值控制裝置使它進(jìn)行一定模式的動(dòng)作也可以。進(jìn)一步，不使用電動(dòng)機(jī)，通過液壓或氣壓機(jī)構(gòu)，以一定模式驅(qū)動(dòng)該沖壓軸也可以。
檢測由沖壓軸用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的上模1的位置的位置檢測器7的輸出被輸入到模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5的數(shù)值控制部10中。
圖1A所示的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5在圖2所示的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)下，進(jìn)行沖壓機(jī)的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制。
開始，切換開關(guān)16被切換到a側(cè)，使得處于將速度控制部14的輸出輸入到電流控制部15的狀態(tài)。之后，從數(shù)值控制部10向伺服控制部11輸出使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6移動(dòng)至保持金屬板材3的規(guī)定位置的移動(dòng)指令。誤差計(jì)數(shù)器12，從移動(dòng)指令減掉來自位置/速度檢測器18的位置反饋量，從而求出位置偏差量。
對誤差計(jì)數(shù)器12的輸出(位置偏差量)乘以位置閉環(huán)增益Kp求出速度指令。從該速度指令減掉來自位置/速度檢測器18的速度反饋量得到速度偏差，對這個(gè)速度偏差，在速度控制部14進(jìn)行比例積分(PI)控制等的速度閉環(huán)控制，求出轉(zhuǎn)矩指令(電流指令)。經(jīng)由切換到a側(cè)的切換開關(guān)16向電流控制部15指令求出的轉(zhuǎn)矩指令，再求出該轉(zhuǎn)矩指令和來自設(shè)置在放大器17內(nèi)的電流檢測器的電流反饋信號之間的差，根據(jù)該電流偏差進(jìn)行電流閉環(huán)控制，之后經(jīng)由放大器17驅(qū)動(dòng)控制模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md。從而，進(jìn)行為止控制，以使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6保持在指令的規(guī)定位置上。
在保持在規(guī)定位置的模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6上放置金屬板材3，當(dāng)沖壓軸指令形成時(shí)，沖壓軸控制裝置4經(jīng)由放大器19驅(qū)動(dòng)沖壓軸用電動(dòng)機(jī)Mp，使上模1下降。由位置檢測器7檢測該上模1的位置，輸出到模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5的數(shù)值控制部10中。模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5的數(shù)值控制部10，在沖壓軸下降的狀態(tài)下，當(dāng)用來自位置檢測器7的信號檢測到上模1到達(dá)設(shè)定的位置(上模1接觸到金屬板材3的位置)時(shí)，將切換開關(guān)16切換到b側(cè)的同時(shí)，經(jīng)由該切換開關(guān)16將壓力指令(電流指令)輸出到電流控制部15中。電流控制部15就根據(jù)該壓力指令和電流反饋之間的差進(jìn)行電流閉環(huán)控制并實(shí)施壓力控制。即，由沖壓軸的驅(qū)動(dòng)上模1下降，接觸到金屬板材3后，上模1同時(shí)按壓金屬板材3和模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6。該按壓的壓力作為負(fù)荷施加到模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md。
另一方面，如上所述，上模1開始金屬板材3的按壓之后，向電流控制部15的指令被切換至由數(shù)值控制部10輸出的壓力指令，由此模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md進(jìn)行壓力反饋控制以使輸出轉(zhuǎn)矩和指令壓力一致，所以模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6就被按壓，和上模1一起下降，從而用上模1和下模2夾著金屬板材3進(jìn)行沖壓加工。
然后，沖壓軸開始上升。當(dāng)位置檢測器7檢測到?jīng)_壓軸上升到設(shè)定的位置時(shí)，數(shù)值控制部10將誤差計(jì)數(shù)器12清零。即，由于在壓力控制中，隨著模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6的移動(dòng)模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md也移動(dòng)，其移動(dòng)量積累在誤差計(jì)數(shù)器12中，所以輸出消除誤差計(jì)數(shù)器12的位置偏差的指令，將誤差計(jì)數(shù)器12中的內(nèi)容清零。另外，與此同時(shí)，將存儲(chǔ)在現(xiàn)在位置寄存器中的坐標(biāo)值與沖壓軸的現(xiàn)在位置對應(yīng)起來進(jìn)行更新。之后輸出將切換開關(guān)16切換至a側(cè)的指令。進(jìn)一步，數(shù)值控制部10輸出使移動(dòng)至放置金屬板材3的規(guī)定上升位置的移動(dòng)指令。
這樣，由于切換開關(guān)16切換到a側(cè)，所以根據(jù)移動(dòng)指令進(jìn)行位置控制。即，進(jìn)行著基于誤差計(jì)數(shù)器12和項(xiàng)13的位置閉環(huán)控制、基于速度控制部14的速度閉環(huán)控制、以及基于電流控制部15的電流閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md，使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6移動(dòng)到規(guī)定位置，并保持在該位置上。下面，反復(fù)進(jìn)行所述的動(dòng)作，對金屬板材3進(jìn)行模具緩沖機(jī)構(gòu)控制的同時(shí)進(jìn)行沖壓加工。
圖3A是說明利用本發(fā)明的第二實(shí)施方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置控制沖壓機(jī)動(dòng)作的概略圖。圖3B是說明在圖3A所示的沖壓動(dòng)作中的沖壓軸(上模1)的位置和模具緩沖機(jī)構(gòu)的位置控制、壓力控制的切換的圖。另外，對于與第一實(shí)施方式的單元對應(yīng)的單元標(biāo)同樣的符號。
該第二實(shí)施方式，將沖壓軸用電動(dòng)機(jī)Mp作為伺服電動(dòng)機(jī)，利用控制模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制裝置5控制該伺服電動(dòng)機(jī)Mp，由此共用控制裝置，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式不同。進(jìn)一步，在第二實(shí)施方式中，沒有設(shè)置在第一實(shí)施方式中設(shè)置的檢測上模(工件)的位置的位置檢測器7。
在該第二實(shí)施方式中，沖壓軸用伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制也是通過驅(qū)動(dòng)控制模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md的數(shù)值控制部10來進(jìn)行，根據(jù)對沖壓軸指令的位置指令進(jìn)行模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md的從位置控制到壓力控制、從壓力控制到位置控制的切換。
例如，驅(qū)動(dòng)沖壓軸的移動(dòng)指令模式如圖3B所示地被程序化，且在該移動(dòng)指令模式中，在上模1下降的途中接觸到金屬板材3的位置上，將切換開關(guān)16切換至壓力控制側(cè)(使切換開關(guān)16指向b側(cè))的指令被程序化，另外，在上模1上升的途中，將切換開關(guān)16切換至位置控制側(cè)(使切換開關(guān)16指向a側(cè))的指令被程序化。
圖4是圖3A所示的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5的伺服控制系統(tǒng)的框圖。
如圖4所示，控制模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md的伺服控制部11的結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施方式一樣，另外，控制對沖壓軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的沖壓軸用伺服電動(dòng)機(jī)Mp的伺服控制部11’除了不具有切換開關(guān)16之外其他都一樣，在同樣的符號加上“’”來區(qū)別對應(yīng)的單元。即，在該第二實(shí)施方式中，由于沖壓軸用伺服電動(dòng)機(jī)Mp也被伺服控制，所以同模具緩沖機(jī)構(gòu)控制一樣，根據(jù)由數(shù)值控制部10輸出的一定模式的移動(dòng)指令進(jìn)行位置閉環(huán)、速度閉環(huán)、電流閉環(huán)的控制，沖壓軸(上模1)也被數(shù)值控制部10控制。
說明該第二實(shí)施方式的動(dòng)作。
首先，同第一實(shí)施方式，由來自數(shù)值控制部10的指令，切換開關(guān)16被切換至位置控制側(cè)的a側(cè)。于是，對模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md輸出向規(guī)定位置的移動(dòng)指令將模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6定位在規(guī)定位置并保持在該位置上。當(dāng)在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6的上面放置了要加工的金屬板材后，輸出向沖壓軸的一定模式的移動(dòng)指令。根據(jù)該移動(dòng)指令，伺服控制部11’進(jìn)行上述的位置閉環(huán)、速度閉環(huán)、電流閉環(huán)的控制，以規(guī)定移動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)沖壓軸(上模1)。
并且，在輸出了使上模1移動(dòng)至接觸到金屬板材3的位置的移動(dòng)指令的時(shí)刻，數(shù)值控制部10輸出將切換開關(guān)16切換至壓力控制側(cè)的b側(cè)的指令的同時(shí)，輸出規(guī)定壓力指令(電流指令)。結(jié)果，模具緩沖機(jī)構(gòu)控制由位置控制切換到壓力控制，根據(jù)該壓力指令和電流反饋，通過電流控制部15進(jìn)行壓力閉環(huán)控制，控制模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md。所以，對金屬板材3施加規(guī)定壓力，同時(shí)模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6和上模1一起下降，通過上模1和下模2對金屬板材3進(jìn)行沖壓加工。
之后，沖壓軸(上模1)開始上升，上升到規(guī)定位置時(shí)，輸出由壓力控制到位置控制的切換指令，輸出消除誤差計(jì)數(shù)器12的位置偏差的指令，將誤差計(jì)數(shù)器12中的內(nèi)容清零。與此同時(shí)，將存儲(chǔ)在現(xiàn)在位置寄存器中的坐標(biāo)值與沖壓軸的現(xiàn)在位置對應(yīng)起來進(jìn)行更新。接著，輸出將模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6定位在規(guī)定的初始位置上的移動(dòng)指令，并且輸出將切換開關(guān)16切換至位置控制側(cè)的a側(cè)的指令。這樣，執(zhí)行位置控制，模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6復(fù)歸到放置金屬板材3的初始位置并定位在該位置上。以上，反復(fù)執(zhí)行該動(dòng)作，進(jìn)行模具緩沖機(jī)構(gòu)控制的同時(shí)進(jìn)行沖壓加工。
圖5A是說明利用本發(fā)明的第三實(shí)施方式的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置控制沖壓機(jī)動(dòng)作的概略圖。圖5B是說明在圖5A所示的沖壓動(dòng)作中的沖壓軸(上模1)的位置和模具緩沖機(jī)構(gòu)的位置控制、壓力控制的切換的圖。此外，對于與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的單元對應(yīng)的單元標(biāo)同樣的符號。
該第三實(shí)施方式，通過控制模具緩沖機(jī)構(gòu)的控制裝置進(jìn)行沖壓軸的控制這一點(diǎn)和第二實(shí)施方式一樣，但是設(shè)置了檢測上模1(沖壓軸)的位置的位置檢測器7，根據(jù)由該位置檢測器7檢測的上模1(沖壓軸)的位置進(jìn)行模具緩沖機(jī)構(gòu)的從位置控制到壓力控制、從壓力控制到位置控制的切換這一點(diǎn)和第一實(shí)施方式一樣。
圖6是圖5A所示的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置5的伺服控制系統(tǒng)的框圖。
在該第三實(shí)施方式中，作為沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元20，同第二實(shí)施方式，利用伺服電動(dòng)機(jī)，通過伺服控制部11’由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)上模1也可以，或者是用通過夾具機(jī)構(gòu)使上模1上下移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)也可以。在圖5所示的例子中，表示了通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)沖壓軸的例子，但是作為沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元20，可以是使用液壓或氣壓機(jī)構(gòu)、其他單元以規(guī)定的模式驅(qū)動(dòng)沖壓軸的沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元。
在該第三實(shí)施方式中也是伺服控制部的切換開關(guān)16被切換至a側(cè)，在伺服控制部11進(jìn)行位置控制。將模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6保持在規(guī)定位置上，在該模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6上放置金屬板材3，然后，由數(shù)值控制部10向沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元20輸出驅(qū)動(dòng)指令，驅(qū)動(dòng)沖壓軸，上模1開始下降。數(shù)值控制部10，當(dāng)由位置檢測器7檢測的上模1的位置到達(dá)設(shè)定的位置(上模1與金屬板材3接觸的位置)時(shí)，輸出切換指令將切換開關(guān)16切換至壓力控制側(cè)的b側(cè)，輸出壓力指令(電流指令)。由此，如第一、第二實(shí)施方式中所述，模具緩沖機(jī)構(gòu)控制從位置控制切換至壓力控制，進(jìn)行壓力控制，以使模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)Md的輸出轉(zhuǎn)矩和指令壓力一致。
然后，沖壓軸上升，當(dāng)位置檢測器7檢測到上升到規(guī)定位置時(shí)，數(shù)值控制部10輸出消除誤差計(jì)數(shù)器12的位置偏差的指令，將誤差計(jì)數(shù)器12中的內(nèi)容清零。與此同時(shí)，將存儲(chǔ)在現(xiàn)在位置寄存器中的坐標(biāo)值與沖壓軸的現(xiàn)在位置對應(yīng)起來進(jìn)行更新。然后輸出切換開關(guān)16的切換指令，使得切換至a側(cè)，輸出將模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6定位在規(guī)定初始位置上的移動(dòng)指令，執(zhí)行位置控制，將模具緩沖機(jī)構(gòu)部件6復(fù)歸到放置金屬板材3的初始位置并定位在該位置上。
以上，反復(fù)執(zhí)行該動(dòng)作，進(jìn)行模具緩沖機(jī)構(gòu)控制的同時(shí)進(jìn)行沖壓加工。
權(quán)利要求
1.一種模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置，其特征在于，通過驅(qū)動(dòng)安裝了模具的沖壓軸控制該模具對放置在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件上的工件所施加的壓力；其包括使上述模具緩沖機(jī)構(gòu)部件升降的模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)，控制上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元，和安裝在上述沖壓軸的位置檢測器；所述模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元根據(jù)由上述位置檢測器檢測到的上述沖壓軸的位置，將上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制。
2.一種模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置，其特征在于，通過驅(qū)動(dòng)安裝了模具的沖壓軸控制該模具對放置在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件上的工件所施加的壓力；其包括驅(qū)動(dòng)上述沖壓軸的沖壓軸用伺服電動(dòng)機(jī)，使上述模具緩沖機(jī)構(gòu)部件升降的模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)，和控制上述沖壓軸用伺服電動(dòng)機(jī)和上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制單元；根據(jù)由上述控制單元向沖壓軸指令的指令位置，將上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置，其特征在于，代替由上述控制單元向沖壓軸指令的指令位置，根據(jù)用于通過上述控制單元進(jìn)行的沖壓軸的位置反饋控制的反饋位置，將上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制。
4.一種模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置，其特征在于，通過驅(qū)動(dòng)安裝了模具的沖壓軸控制該模具對放置在模具緩沖機(jī)構(gòu)部件上的工件所施加的壓力；其包括驅(qū)動(dòng)上述沖壓軸的沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元，使上述模具緩沖機(jī)構(gòu)部件升降的模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)，控制上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元，和安裝在上述沖壓軸的位置檢測器；上述模具緩沖機(jī)構(gòu)控制單元根據(jù)由上述位置檢測器檢測到的上述沖壓軸的位置，將上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制從位置控制切換到壓力控制、從壓力控制切換到位置控制的同時(shí)，還控制上述沖壓軸驅(qū)動(dòng)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任意一項(xiàng)所述的模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置，其特征在于，控制上述模具緩沖機(jī)構(gòu)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制單元包括在從壓力控制切換到位置控制的時(shí)候，輸出由上述控制單元內(nèi)的伺服控制部中的位置閉環(huán)控制部消除存儲(chǔ)的指令位置和檢測位置間的位置偏差的指令的單元。
全文摘要
模具緩沖機(jī)構(gòu)控制裝置通過位置控制將模具緩沖機(jī)構(gòu)部件定位到放置金屬板材的位置上?？刂蒲b置，開始沖壓，當(dāng)位置檢測器檢測到上模下降后和金屬板材接觸的位置時(shí)，從位置控制切換到壓力控制，對金屬板材施加規(guī)定壓力。當(dāng)通過位置檢測器檢測到上模上升到規(guī)定位置時(shí)，將位置控制的位置偏差清零，使模具緩沖機(jī)構(gòu)部件移動(dòng)至規(guī)定位置并定位在該位置上。
文檔編號B21D22/02GK1765538SQ20051011682
公開日2006年5月3日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者藤林謙太郎, 菱川哲夫, 辻川敬介, 廣瀨登 申請人:發(fā)那科株式會(huì)社