專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)伺服壓力機(jī)、電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置以及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將伺服電機(jī)(伺服電動(dòng)機(jī)、伺服馬達(dá))的旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)部件(滑塊)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)、利用該滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)工件實(shí)施壓 力加工(按壓加工、擠壓加工、沖壓加工)的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(例如，曲柄機(jī)構(gòu))將電子控制的電動(dòng)伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)向 滑動(dòng)部件側(cè)傳遞并轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)、利用該滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)、對(duì) 工件實(shí)施壓力加工的壓力機(jī)器(所謂電動(dòng)伺服壓力機(jī)器(壓力設(shè)備)。下面，有時(shí)也將壓力 機(jī)器簡(jiǎn)稱(chēng)為壓力機(jī))眾所周知。在該電動(dòng)伺服壓力機(jī)器中，對(duì)于與其優(yōu)點(diǎn)(能夠由伺服電機(jī)進(jìn)行自由的運(yùn)動(dòng)，能 夠消除以往的機(jī)械式壓力機(jī)所具備的飛輪、離合制動(dòng)裝置。)的關(guān)系，需要進(jìn)行下面的研究。S卩，在以往的機(jī)械式壓力機(jī)中，其結(jié)構(gòu)是，通過(guò)離合制動(dòng)裝置的切換狀態(tài)，作為驅(qū) 動(dòng)源的電機(jī)(或者飛輪)與曲軸能夠物理地(機(jī)械地)完全分離。與此相對(duì)，在電動(dòng)伺服壓力機(jī)的情況下，從能夠通過(guò)軟件比較自由地控制運(yùn)行狀 態(tài)這一優(yōu)點(diǎn)和促進(jìn)裝置成本的降低、小型化等觀點(diǎn)出發(fā)，一般采用伺服電機(jī)與曲軸一直為 連結(jié)狀態(tài)而不能將驅(qū)動(dòng)源與工作部物理分離的結(jié)構(gòu)。在這里，一般來(lái)說(shuō)，在電動(dòng)伺服電機(jī)中，很難保證在以控制狀態(tài)停止(伺服鎖定狀 態(tài))時(shí)可靠地維持確保停止?fàn)顟B(tài)，或很難保證在應(yīng)該停止的情況下在確定的時(shí)間內(nèi)可靠地 停止。即，難以完全防止伺服電機(jī)的失控等。特別是，在以手進(jìn)入模具(hand in die)的方式使用電動(dòng)伺服壓力機(jī)時(shí)，即在每一 個(gè)行程(沖程)使電動(dòng)伺服壓力機(jī)停止、通過(guò)人手進(jìn)行工件的取出放入而使用時(shí)，如果在 應(yīng)該停止時(shí)電動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而滑動(dòng)部件動(dòng)作，則具有發(fā)生直接威脅人身的安全的事態(tài)的危 險(xiǎn)，所以要求構(gòu)筑能夠?qū)崿F(xiàn)更高度安全可靠的停止的系統(tǒng)。在這里，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，為了完善伺服制動(dòng)器、動(dòng)態(tài)制動(dòng)器、或者作為代替伺服 制動(dòng)器、動(dòng)態(tài)制動(dòng)器的控制單元，提出了一種包含機(jī)械式制動(dòng)器而構(gòu)成的電動(dòng)伺服壓力機(jī)。根據(jù)該專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)伺服壓力機(jī)，通過(guò)加上具有比伺服制動(dòng)器、動(dòng)態(tài) 制動(dòng)器更大的制動(dòng)力的機(jī)械式制動(dòng)器，能夠急速地使其停止，并且能夠保持停止?fàn)顟B(tài)、防止 不注意的起動(dòng)等，所以安全。然而，該專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的壓力機(jī)在每次停止時(shí)機(jī)械式制動(dòng)器都工作，所以機(jī) 械式制動(dòng)器的摩擦板磨損，所以具有必須定期更換摩擦板的問(wèn)題。進(jìn)而，為了防止不注意的起動(dòng)等，必須具有伺服電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩以上的機(jī)械式制 動(dòng)器的制動(dòng)力，制動(dòng)器大型化，進(jìn)而需要大型化的摩擦板的定期的更換，如果考慮這一點(diǎn)， 具有經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)增大的危險(xiǎn)。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，提出了在檢測(cè)出在壓力機(jī)(電機(jī)旋轉(zhuǎn))停止中作業(yè)員等進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的情況時(shí)、切斷伺服電機(jī)的電源、防止由伺服電機(jī)的失控引起的不注意的起 動(dòng)等(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng))的電動(dòng)伺服壓力機(jī)。該專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的電動(dòng)伺服壓力機(jī)，當(dāng)在換產(chǎn)調(diào)整作業(yè)等中作業(yè)者的人手等 進(jìn)入壓力機(jī)作業(yè)區(qū)域(即危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi))時(shí)，通過(guò)將伺服電機(jī)的電源切斷，防止產(chǎn)生由操作失 誤、伺服電機(jī)的失控等引起的危險(xiǎn)狀態(tài)。即專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的電動(dòng)伺服壓力機(jī)，在壓力機(jī)(電機(jī)旋轉(zhuǎn))停止中更可靠地 維持該停止?fàn)顟B(tài)，而沒(méi)有對(duì)在壓力機(jī)工作中具有急停止(迅速停止、驟然停止)要求、立即 停止的情況進(jìn)行考慮，在將專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的結(jié)構(gòu)原樣應(yīng)用于壓力機(jī)工作中的急停止用 時(shí)，也會(huì)具有例如由慣性力引起的動(dòng)作繼續(xù)一段時(shí)間的危險(xiǎn)。因此，當(dāng)在壓力機(jī)作業(yè)中人手等進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的情況下，沒(méi)有在人手等到達(dá)危 險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)之前壓力機(jī)的滑動(dòng)部件可靠地停止的保證，會(huì)給人身帶來(lái)重大的危險(xiǎn)。特別在壓 力機(jī)的動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由曲柄機(jī)構(gòu)構(gòu)成的壓力機(jī)等中，即使將伺服電機(jī)的電源切斷，使 驅(qū)動(dòng)力消失，通過(guò)滑動(dòng)部件與曲柄的慣性力，壓力機(jī)繼續(xù)工作一段時(shí)間，具有人身事故的危 險(xiǎn)性進(jìn)一步提高的危險(xiǎn)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，提出了在通過(guò)電機(jī)軸側(cè)編碼器與曲軸側(cè)編碼器檢測(cè)的滑動(dòng)部件 位置之間的差分為設(shè)定值以上的情況下判斷為異常的壓力設(shè)備。進(jìn)而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，提出了使用滑動(dòng)部件側(cè)的線位移傳感器、主齒輪側(cè)的編碼 器和電機(jī)軸側(cè)編碼器進(jìn)行檢測(cè)、并且監(jiān)視檢測(cè)出的相互的偏移量而判斷異常的壓力機(jī)的失 控監(jiān)視裝置?；瑒?dòng)部件側(cè)、曲軸側(cè)、電機(jī)軸側(cè)的編碼器的故障等的異常確實(shí)是引起伺服電機(jī)失 控的一個(gè)主要原因，為了防止失控，檢測(cè)它們的異常而應(yīng)對(duì)，對(duì)于防止失控是有效的。然而， 伺服電機(jī)的失控不僅由它們的異常而引起，例如也可由伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)算部的異 常、運(yùn)動(dòng)控制的存儲(chǔ)部的異常等引起。因此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4所記載的裝置中，作為給人身帶 來(lái)危險(xiǎn)時(shí)的對(duì)策是不充分的。在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中，提出了在向伺服電機(jī)輸入減速停止指令信號(hào)后每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間 檢測(cè)壓力機(jī)速度、在超過(guò)預(yù)先設(shè)定的速度的情況下進(jìn)行機(jī)械的制動(dòng)工作的失控監(jiān)視裝置。該專(zhuān)利文獻(xiàn)5所記載的裝置是監(jiān)視伺服電機(jī)的減速狀況的裝置，不像專(zhuān)利文獻(xiàn)3、 專(zhuān)利文獻(xiàn)4那樣僅監(jiān)視編碼器的異常，還能夠有效監(jiān)視由運(yùn)動(dòng)控制的運(yùn)算部、運(yùn)動(dòng)控制的 存儲(chǔ)部等的異常引起的失控。然而，該失控監(jiān)視裝置的工作方式為，在若本來(lái)正常時(shí)則應(yīng)減速為預(yù)定量的時(shí)刻， 檢測(cè)到?jīng)]有減速到預(yù)先設(shè)定的速度才判定為異常，然后使機(jī)械式制動(dòng)器工作，所以在延遲 了該檢測(cè)所需要的時(shí)間量、和從給予制動(dòng)開(kāi)始指令到機(jī)械式制動(dòng)器實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)的制動(dòng)工 作時(shí)間量后，機(jī)械式制動(dòng)器實(shí)際開(kāi)始起動(dòng)，開(kāi)始伺服電機(jī)的減速，結(jié)果最終停止的時(shí)間延遲 了該延遲量。另外，如果伺服電機(jī)在失控狀態(tài)下進(jìn)行加速驅(qū)動(dòng)等，則制動(dòng)所需要的時(shí)間延 長(zhǎng)，所以伺服電機(jī)以及壓力機(jī)器的停止進(jìn)一步延遲。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2003-290997號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2005-125330號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2003-205397號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2005-219089號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2005-199314號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在這里，不論在以往的機(jī)械式制動(dòng)器還是電動(dòng)伺服壓力機(jī)中，以往都使用光電式 安全裝置等進(jìn)入檢測(cè)裝置進(jìn)行防止人身事故。詳細(xì)地說(shuō)，例如，在危險(xiǎn)區(qū)域的跟前設(shè)置進(jìn)入檢測(cè)裝置，從手等通過(guò)進(jìn)入檢測(cè)裝置 到到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)橹箍煽康厥箟毫C(jī)的滑動(dòng)部件停止，防止將手等夾在滑動(dòng)部件、模具等 中。因此，進(jìn)入檢測(cè)裝置從危險(xiǎn)區(qū)域隔開(kāi)預(yù)定的距離設(shè)置，例如，在手等以1.6m/秒的 速度移動(dòng)時(shí)，需要在與從手等通過(guò)進(jìn)入檢測(cè)裝置到到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)橹瓜喈?dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)可靠地 使壓力機(jī)的滑動(dòng)部件停止。如果從檢測(cè)出進(jìn)入到滑動(dòng)部件可靠地停止的時(shí)間變長(zhǎng)，則進(jìn)入檢測(cè)裝置必須設(shè)置 得從危險(xiǎn)區(qū)域(作業(yè)區(qū)域)遠(yuǎn)離相應(yīng)量，進(jìn)而會(huì)使壓力機(jī)的作業(yè)性下降。換而言之，為了提 高壓力機(jī)的作業(yè)性，在進(jìn)入檢測(cè)裝置檢測(cè)到進(jìn)入后，需要盡可能快地可靠地使滑動(dòng)部件停止。從危險(xiǎn)區(qū)域到進(jìn)入檢測(cè)裝置的距離(即安全距離)與從檢測(cè)到滑動(dòng)部件可靠地停 止為止的時(shí)間(最大急停止時(shí)間)的關(guān)系通過(guò)例如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(ANSI. Bll. 1)、歐洲標(biāo)準(zhǔn) (EN691)、日本的動(dòng)力壓力設(shè)備構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)定。作為一例，下面表示在ANSI. Bll. 1中規(guī)定的計(jì)算式。安全距離(Ds)= K (Tm+Tr+Tbm) +DpfK=L 6m/sec (手的速度)Tm 最大急停止時(shí)間(從輸入到控制裝置到停止為止的時(shí)間)Tr 進(jìn)入檢測(cè)裝置反應(yīng)時(shí)間Tbm 越出(overrun)監(jiān)視時(shí)間(在停止性能劣化的情況下，到檢測(cè)出該劣化為止 的時(shí)間)Dpf 由進(jìn)入檢測(cè)裝置的性能決定的追加距離在以往的機(jī)械式壓力機(jī)中，一直通過(guò)機(jī)械式制動(dòng)器的制動(dòng)力停止，所以具有伴隨 著使用的經(jīng)過(guò)、制動(dòng)蹄用摩擦襯片等磨損等增加的傾向。因此，要求裝備進(jìn)行制動(dòng)器的監(jiān) 視、如果停止時(shí)間延長(zhǎng)則檢測(cè)為異常的越出監(jiān)視裝置，在上述安全距離計(jì)算式中也考慮了 越出監(jiān)視時(shí)間(Tbm)。在這里，在上述安全距離計(jì)算式中所說(shuō)的越出監(jiān)視時(shí)間(Tbm)，是在由于制動(dòng)器劣 化而急停止時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，越出監(jiān)視裝置檢測(cè)到該情況所需要的時(shí)間，在上述安全距離計(jì)算 式中，考慮內(nèi)容而求出安全距離。該情況如果換一種說(shuō)法，以應(yīng)該將即使產(chǎn)生性能劣化、故 障等也能夠可靠地停止的時(shí)間設(shè)為最大急停止時(shí)間這一想法作為基礎(chǔ)。如果鑒于具有壓力 機(jī)的作業(yè)會(huì)導(dǎo)致人身事故等的危險(xiǎn)，這樣的想法在電動(dòng)伺服壓力機(jī)中也應(yīng)該采用。上述的安全距離的想法對(duì)于雙手按鍵(two-hand push button)也同樣適用。艮口， 必須在從雙手按鍵離開(kāi)的手到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)域之前使壓力機(jī)的滑動(dòng)部件可靠地停止。另一方面，在電動(dòng)伺服壓力機(jī)中不具有飛輪的結(jié)構(gòu)的情況下，電動(dòng)伺服電機(jī)本身 必須具有壓力加工所需要的轉(zhuǎn)矩。
因此，在電動(dòng)伺服壓力機(jī)中要求擁有比在以往的機(jī)械式壓力機(jī)中采用的伺服電機(jī) 大得多的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的伺服電機(jī)。因此，在伺服電機(jī)失控等情況下，如果想如以往的機(jī)械式壓力機(jī)那樣通過(guò)機(jī)械式 制動(dòng)器的制動(dòng)力停止，則要求勝過(guò)該大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩使伺服電機(jī)停止，所以機(jī)械式制動(dòng)器變得 尺寸大，因此產(chǎn)生產(chǎn)品成本的增大、進(jìn)而其維修成本也增大等危險(xiǎn)。并且，以大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩減速具有導(dǎo)致在壓力機(jī)器產(chǎn)生比較大的振動(dòng)、噪音等的危險(xiǎn)， 從該觀點(diǎn)看也不優(yōu)選。因此，要求一種電動(dòng)伺服壓力機(jī)，即使在伺服電機(jī)的失控等異常產(chǎn)生的情況下，也 能如以往的機(jī)械式壓力機(jī)那樣能夠立即安全可靠地使滑動(dòng)部件停止，而不需要巨大的機(jī)械 式制動(dòng)器等，進(jìn)而也不會(huì)使成本增大，即使在手進(jìn)入模具的使用下也安全，并且操作性、作 業(yè)效率優(yōu)異。本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種電動(dòng)伺服壓力機(jī)、其控 制裝置以及控制方法，為比較簡(jiǎn)單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠既避免過(guò)苛刻的機(jī)械式制動(dòng)器 工作、又能針對(duì)急停止指令在短時(shí)間內(nèi)安全可靠地急停止，并且即使在產(chǎn)生伺服電機(jī)的失 控等的情況下也能夠可靠且迅速地停止，進(jìn)而操作性、作業(yè)效率優(yōu)異，成本低。在這里，在產(chǎn)生由控制要素、機(jī)械要素的故障、異常引起的電機(jī)失控等的情況下， 應(yīng)該使用機(jī)械式制動(dòng)器可靠地應(yīng)對(duì)(應(yīng)該使壓力機(jī)停止)。但是，通過(guò)由緊急停止、進(jìn)入檢 測(cè)等產(chǎn)生的急停止指令使壓力機(jī)停止的機(jī)會(huì)比較多(概率較高)，而電機(jī)失控產(chǎn)生的概率 非常低。另外，難以監(jiān)視檢測(cè)能夠產(chǎn)生失控的所有的原因。因此，也有一直使機(jī)械式制動(dòng)器工作、謀求概率(產(chǎn)生頻度)低的失控對(duì)策的想 法，但在該想法中，即使在基于概率(產(chǎn)生頻度)高的指令的壓力機(jī)停止時(shí)也使機(jī)械式制動(dòng) 器工作，所以在經(jīng)濟(jì)性、生產(chǎn)性上不利。另外，在電機(jī)電源切斷后的控制解放狀態(tài)(電機(jī)旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài))下伺服電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)停止為止的所需時(shí)間(旋轉(zhuǎn)衰減時(shí)間)，與由積極的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止控制引起的伺 服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止為止的旋轉(zhuǎn)衰減時(shí)間相比較，非常長(zhǎng)。在這里，在產(chǎn)生緊急停止指令、急停 止指令的情況下，從縮短到停止為止的時(shí)間這一點(diǎn)出發(fā)，也優(yōu)選積極地執(zhí)行伺服電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)停止控制。另一方面，在真產(chǎn)生了電機(jī)失控的情況下，如果比較考慮制動(dòng)器的磨損等與人身 的安全，則應(yīng)該優(yōu)先保證人身的安全，允許機(jī)械式制動(dòng)器的維修、制動(dòng)器更換所需要的經(jīng)濟(jì) 負(fù)擔(dān)。實(shí)際上，如果是產(chǎn)生的概率低的失控時(shí)的工作，則機(jī)械式制動(dòng)器的消耗等少，摩擦板 等的更換時(shí)間間隔也能夠足夠長(zhǎng)，也沒(méi)有經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)增大的情況。本發(fā)明鑒于這樣的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的固有的技術(shù)性的實(shí)情，在產(chǎn)生急停止指令的 情況下，切換為預(yù)定的動(dòng)作(例如，以振動(dòng)、噪音不變大的范圍內(nèi)的最大加速度停止的動(dòng) 作)，并且積極地進(jìn)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止控制，將到正常時(shí)的壓力機(jī)停止為止的時(shí)間抑制為最 短時(shí)間。另外，不管電機(jī)旋轉(zhuǎn)是正常還是異常，并且也不進(jìn)行該判斷，而在經(jīng)過(guò)了最短的設(shè) 定時(shí)間時(shí)，將旋轉(zhuǎn)停止控制解除而切換為電機(jī)旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài)，在該狀態(tài)下實(shí)際使機(jī)械式制 動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)工作，即實(shí)際進(jìn)行制動(dòng)。因此，本發(fā)明的電動(dòng)伺服壓力機(jī)控制方法以及裝置，
所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)將被電子控制的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn) 換成滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用該滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件實(shí)施壓力加工，所 述控制方法以及裝置的特征在于根據(jù)急停止指令，執(zhí)行按照預(yù)定的急停止動(dòng)作的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止控制；另一方面，以從該旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間為條件，使電動(dòng)伺服 壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī)的輸出實(shí)際起作用而進(jìn)行制動(dòng)，并且對(duì)于伺服電機(jī)將 至少包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的電子控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一方停止。在本發(fā)明中，其特征在于與從所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間后 相當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，為在正常的情況下通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定 停止時(shí)刻或者其附近。在本發(fā)明中，其特征在于在對(duì)于伺服電機(jī)將至少包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的電子 控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一方停止中，包含硬件性地將連接于伺服電機(jī)的控制信號(hào)線或 者驅(qū)動(dòng)電源供給線切斷。在本發(fā)明中，其特征在于在對(duì)于所述伺服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源供給中，包含下述 中的至少一方使構(gòu)成伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的一部分的功率晶體管的控制信號(hào)消失、使所述 功率晶體管的基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)消失，和通過(guò)電磁接觸器將向所述伺服電機(jī)供給的驅(qū)動(dòng)電流切 斷。另外，本發(fā)明的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)將被電子控制的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn) 換成滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用該滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件實(shí)施壓力加工，所 述控制裝置的特征在于，包括急停止控制單元，其在急停止指令產(chǎn)生了時(shí)，基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元的急停止動(dòng)作 執(zhí)行伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止控制；和控制單元，其在由所述急停止控制單元執(zhí)行了旋轉(zhuǎn)停止控制的情況下，在預(yù)定的 制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)對(duì)電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器指示開(kāi)始對(duì)于伺服電機(jī)的輸出的制 動(dòng)動(dòng)作，并且在預(yù)定的控制解除定時(shí)進(jìn)行指示使得停止由所述急停止控制單元執(zhí)行旋轉(zhuǎn)停 止控制。在本發(fā)明中，其特征在于，所述預(yù)定的制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)被設(shè)定為在正常的情況 下通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)刻或者其附近，電動(dòng)伺 服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī)的輸出實(shí)際起作用而進(jìn)行制動(dòng)。在本發(fā)明中，其特征在于，所述預(yù)定的控制解除定時(shí)被設(shè)定為在正常的情況下通 過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)刻或者其附近，使由所述急 停止控制單元進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)停止控制實(shí)際停止。在本發(fā)明中，其特征在于所述控制單元，在正常的情況下通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制 的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)刻或者其附近，執(zhí)行對(duì)伺服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源供 給的控制。在本發(fā)明中，其特征在于在所述控制單元執(zhí)行的由所述急停止控制單元進(jìn)行的 旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行的停止中，包含硬件性地將連接于伺服電機(jī)的控制信號(hào)線切斷的控 制。
在本發(fā)明中，其特征在于在所述控制單元執(zhí)行的對(duì)所述伺服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源 供給的控制中，包含硬件性地將連接于伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源供給線切斷的控制。在本發(fā)明中，其特征在于，在所述控制單元執(zhí)行的對(duì)所述伺服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源 供給的控制中，包含下述控制中的至少一方使構(gòu)成伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的一部分的功率晶 體管的控制信號(hào)消失、使所述功率晶體管的基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)消失的控制，和通過(guò)電磁接觸器 將向所述伺服電機(jī)供給的驅(qū)動(dòng)電流切斷的控制。在本發(fā)明中，其特征在于使所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī) 的輸出實(shí)際起作用而進(jìn)行制動(dòng)的時(shí)刻，為與對(duì)于伺服電機(jī)將至少包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的 電子控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一方停止的時(shí)刻相比，同時(shí)或者提前預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻。在本發(fā)明中，其特征在于，為了提高針對(duì)安全性的可靠性，至少下述部分構(gòu)成為具 有冗余性存儲(chǔ)所述預(yù)定的制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)的部分、在所述預(yù)定的制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)對(duì) 電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器指示開(kāi)始對(duì)伺服電機(jī)的輸出的制動(dòng)動(dòng)作的部分、存儲(chǔ)所述 預(yù)定的控制解除定時(shí)的部分、和在所述預(yù)定的控制解除定時(shí)進(jìn)行指示使得停止由所述急停 止控制單元執(zhí)行旋轉(zhuǎn)停止控制的部分。在本發(fā)明中，其特征在于，所述機(jī)械式制動(dòng)器的構(gòu)造為使電磁閥工作、將氣缸內(nèi) 的空氣排氣，由此將抵抗彈簧的加載力的空氣壓釋放，經(jīng)由所述彈簧的加載力按壓摩擦元 件，對(duì)伺服電機(jī)的輸出進(jìn)行制動(dòng)。在本發(fā)明中，其特征在于使所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī) 的輸出實(shí)際起作用而進(jìn)行制動(dòng)的時(shí)刻，為與對(duì)于伺服電機(jī)將至少包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的 電子控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一方停止的時(shí)刻相比，同時(shí)或者提前預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻。在本發(fā)明中，其特征在于，所述機(jī)械式制動(dòng)器的構(gòu)造為使電磁閥工作、將氣缸內(nèi) 的空氣排氣，由此將抵抗彈簧的加載力的空氣壓釋放，經(jīng)由所述彈簧的加載力按壓摩擦元 件，對(duì)伺服電機(jī)的輸出進(jìn)行制動(dòng)。另外，在本發(fā)明中，其特征在于所述伺服電機(jī)為通過(guò)與轉(zhuǎn)子的磁極位置同步的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的同步型電機(jī)。在本發(fā)明中，其特征在于所述急停止指令基于下述中的至少一方而生成基于 作業(yè)員的手操作而生成的緊急停止指令、和基于人手等進(jìn)入了危險(xiǎn)區(qū)域而生成的進(jìn)入檢測(cè)信號(hào)。在本發(fā)明中，其特征在于所述預(yù)定停止時(shí)刻，與所述旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行前的伺服 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度無(wú)關(guān)，為從伺服電機(jī)以最高速度運(yùn)行的狀態(tài)或者電動(dòng)伺服壓力機(jī)以最高速 度運(yùn)行的狀態(tài)、通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)刻。另外，在本發(fā)明中，其特征在于所述預(yù)定停止時(shí)刻根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行前 的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度以及目標(biāo)減速程度而變化。另外，本發(fā)明的電動(dòng)伺服壓力機(jī)，其特征在于具備本發(fā)明的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控 制裝置。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種電動(dòng)伺服壓力機(jī)、其控制裝置以及控制裝置，為比較簡(jiǎn) 單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠既避免過(guò)苛刻的機(jī)械式制動(dòng)器工作、又能針對(duì)急停止指令在短 時(shí)間內(nèi)安全可靠地急停止，并且即使在產(chǎn)生伺服電機(jī)的失控等的情況下也能夠可靠且迅速 地停止，進(jìn)而操作性、作業(yè)效率優(yōu)異，成本低。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置的框圖。圖2是用于說(shuō)明上述實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置(進(jìn)一步提高了安全性 的形態(tài))的框圖。圖3是用于說(shuō)明上述實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)等電源切 斷的電路圖。圖4是用于說(shuō)明上述實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源切 斷(進(jìn)一步提高了安全性的形態(tài))的電路圖。圖5是用于說(shuō)明上述實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置的伺服驅(qū)動(dòng)器的電路 圖。圖6是用于說(shuō)明上述實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置的伺服驅(qū)動(dòng)器(進(jìn)一步 提高了安全性的形態(tài))的電路圖。圖7是用于說(shuō)明上述實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置從最高速度開(kāi)始動(dòng)作 的時(shí)間圖。圖8是用于說(shuō)明上述實(shí)施方式的電動(dòng)伺服電機(jī)的控制裝置從中速度開(kāi)始動(dòng)作的 時(shí)間圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1 電動(dòng)伺服壓力機(jī)
5 曲柄機(jī)構(gòu)(動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))
7 曲軸用編碼器
9 滑動(dòng)部件
10伺服電機(jī)
15機(jī)械式制動(dòng)器
20伺服驅(qū)動(dòng)電路
22電磁接觸器
24驅(qū)動(dòng)電路
25功率晶體管
28伺服控制器
50壓力機(jī)控制部
52運(yùn)算部
53存儲(chǔ)部
55設(shè)定部
56顯示部
61緊急停止裝置
62進(jìn)入檢測(cè)裝置
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不限
11定于下面說(shuō)明的實(shí)施方式。本實(shí)施方式的電動(dòng)伺服壓力機(jī)1如基于圖1 圖8在下面說(shuō)明那樣，基于急停止 指令信號(hào)Skt，切換為按照預(yù)先設(shè)定的急停止動(dòng)作CRVs的伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止控制(急 停止控制)，并且直到伺服電機(jī)為正常時(shí)按該急停止動(dòng)作停止為止的預(yù)定控制結(jié)束時(shí)(預(yù) 定停止時(shí)刻t3)，進(jìn)行制動(dòng)工作使得機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)，并且在預(yù)定控制結(jié)束 時(shí)(預(yù)定停止時(shí)刻t3)將伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源強(qiáng)制切斷。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的 壓力運(yùn)行不僅在伺服電機(jī)10、其控制系統(tǒng)等正常時(shí)的急停止要求的情況下，即使是在伺 服電機(jī)10、其控制系統(tǒng)等異常而失控等時(shí)的急停止要求的情況下，也能夠可靠且迅速地使 伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止。在圖1中，電動(dòng)伺服壓力機(jī)1能夠經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)5將伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)換成滑動(dòng)部件9的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用該滑動(dòng)部件9的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)工件實(shí)施壓力加工。作為所述動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)5，可以設(shè)想例如包含曲軸6、連桿8等而構(gòu)成的曲柄 機(jī)構(gòu)5等。伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸與曲軸6經(jīng)由機(jī)械式制動(dòng)器15以及減速機(jī)構(gòu)(小齒輪2 以及主齒輪3)連結(jié)。另外，動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)5也能夠采用絲杠軸機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等實(shí)施。在伺服電機(jī)10上，連結(jié)有電機(jī)軸用編碼器11，編碼器11向伺服驅(qū)動(dòng)器21反饋?zhàn)?為與電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)應(yīng)的信息的檢測(cè)信號(hào)S11。檢測(cè)信號(hào)Sll在位置控制系統(tǒng)被利用 作為位置反饋信號(hào)，在速度控制系統(tǒng)被利用作為速度反饋控制信號(hào)。進(jìn)而，雖然未圖示，但 檢測(cè)信號(hào)Sll也向伺服控制器28、壓力機(jī)控制部50傳遞，也使用于動(dòng)作控制、壓力機(jī)控制。另外，在曲軸6上連結(jié)有曲軸用編碼器7，編碼器7向壓力機(jī)控制部50發(fā)送作為與 曲軸旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)應(yīng)的信息的檢測(cè)信號(hào)S7。該檢測(cè)信號(hào)S7被轉(zhuǎn)換成滑動(dòng)部件9的位置、壓 力機(jī)速度(滑動(dòng)部件速度)，利用于控制、顯示。進(jìn)而，雖然未圖示，但也能夠使用專(zhuān)利文獻(xiàn) 3、專(zhuān)利文獻(xiàn)4所記載的技術(shù)，將檢測(cè)信號(hào)Sll與檢測(cè)信號(hào)S7相互比較而檢測(cè)編碼器檢測(cè)信 號(hào)的異常。作為伺服電機(jī)10，只要是能夠?qū)\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行電子控制的電機(jī)便能夠采用，在這 里，采用例如能夠與對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的磁極(永久磁鐵)的信號(hào)(圖5、圖6中所示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 信號(hào)Sd)同步地旋轉(zhuǎn)的同步型電機(jī)(AC伺服電機(jī))。即使輸入旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd，但如果該 信號(hào)不是對(duì)應(yīng)于磁極(永久磁鐵)的信號(hào)(在能夠產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的定時(shí)給予的信號(hào))，便不能 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)10。即，在因產(chǎn)生結(jié)構(gòu)要素(電路、元件等)的異常、故常等而其對(duì)應(yīng)性 破壞時(shí)，或者功率晶體管25出現(xiàn)故障等而導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw不能切斷時(shí)，伺服電 機(jī)10也不能正常驅(qū)動(dòng)，不能正常旋轉(zhuǎn)。這樣的同步型的伺服電機(jī)的特性側(cè)重于安全方面， 根據(jù)這點(diǎn)也能夠?qū)㈦姍C(jī)失控狀態(tài)等的產(chǎn)生防于未然。機(jī)械式制動(dòng)器15如圖1所示，被設(shè)為下述構(gòu)造使電磁閥17工作而將氣缸裝置 16內(nèi)的空氣排氣，然后利用彈簧的緊固力實(shí)際進(jìn)行制動(dòng)操作(將可動(dòng)摩擦板按壓到固定摩 擦板上的動(dòng)作)，向伺服電機(jī)10賦予制動(dòng)力。另外，機(jī)械式制動(dòng)器15并不限定于這樣的空 氣釋放式的，但應(yīng)為適于壓力機(jī)械這樣需要比較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械的形式。另外，該形 式的機(jī)械式制動(dòng)器多使用于以往的機(jī)械式壓力機(jī)，在可靠性、成本、入手容易性等方面也有 利。另外，機(jī)械式制動(dòng)器15也能夠設(shè)為其他的形式的摩擦制動(dòng)器，例如使用電磁力的制動(dòng)
-V^r ^t ο
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本實(shí)施方式的機(jī)械式制動(dòng)器15如圖7所示，當(dāng)在時(shí)刻tl將電磁閥(螺線管)17 的勵(lì)磁解放時(shí)，氣缸裝置16內(nèi)的空氣開(kāi)始經(jīng)由電磁閥17排出，該空氣的壓力隨著時(shí)間經(jīng)過(guò) 而逐漸下降。于是，摩擦板一邊按照在圖7中作為“制動(dòng)行程”而顯示的軌跡位移一邊進(jìn)入 制動(dòng)動(dòng)作。在圖7中，為了下面的說(shuō)明的方便，將摩擦板接觸而制動(dòng)器能夠開(kāi)始制動(dòng)的時(shí)刻 t31設(shè)為實(shí)質(zhì)的制動(dòng)動(dòng)作的開(kāi)始時(shí)刻(實(shí)際制動(dòng)工作)。即，該機(jī)械式制動(dòng)器15的工作延遲時(shí)間被設(shè)為T(mén)12 (時(shí)刻tl 時(shí)刻t31)，例如，為 大約 60msec ο然后，氣缸裝置16內(nèi)的空氣的排出繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)大致完全排完時(shí)，通過(guò)彈簧的全 部的力按壓摩擦板。即，經(jīng)過(guò)制動(dòng)力增加時(shí)間Tbd (例如15msec)，機(jī)械式制動(dòng)器15的制動(dòng) 力增大而變?yōu)橐?guī)定制動(dòng)力，通過(guò)該規(guī)定制動(dòng)力對(duì)伺服電機(jī)10制動(dòng)使其停止。如圖1所示，電動(dòng)伺服壓力機(jī)1的控制裝置構(gòu)成為包含伺服驅(qū)動(dòng)電路20、壓力機(jī)控 制部50。進(jìn)而，伺服驅(qū)動(dòng)電路20構(gòu)成為包含伺服控制器28和伺服驅(qū)動(dòng)器21。 在壓力機(jī)控制部50上，連接有緊急停止裝置61和進(jìn)入檢測(cè)裝置62，還連接有設(shè)定 部55、顯示部56，通過(guò)這些部件進(jìn)行后述的控制解除定時(shí)的設(shè)定、制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)的設(shè) 定、以及經(jīng)由伺服控制信號(hào)Sent進(jìn)行存儲(chǔ)于伺服控制器28內(nèi)的存儲(chǔ)單元的急停止動(dòng)作的 設(shè)定等。在本實(shí)施方式中，例如，伺服控制信號(hào)Sent由雙向的串行通信線構(gòu)成，能夠進(jìn)行用 于各種壓力成形的動(dòng)作的設(shè)定、這些動(dòng)作的選擇、運(yùn)行模式的選擇、伺服參數(shù)的設(shè)定、選擇 等信號(hào)的收發(fā)，這些信號(hào)都包含于伺服控制信號(hào)Sent。具體地說(shuō)，控制解除定時(shí)的設(shè)定等中，一邊通過(guò)顯示部56確認(rèn)一邊向設(shè)定部55輸 入設(shè)定值、將該值設(shè)為設(shè)定值而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部。制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)的設(shè)定、急停止動(dòng)作的設(shè) 定等也同樣。壓力機(jī)控制部50是控制壓力機(jī)器整體的單元，在圖1、圖2中以與伺服電機(jī)10的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)特別是急停止有關(guān)的事項(xiàng)為中心進(jìn)行記載，對(duì)于沒(méi)有直接關(guān)系的事項(xiàng)(例如，正 常運(yùn)行中的控制內(nèi)容、與急停止無(wú)關(guān)的輸入輸出、工件搬運(yùn)單元等)將圖示省略。壓力機(jī)控制部50構(gòu)成為作為硬件包含例如輸入輸出部、運(yùn)算部、存儲(chǔ)部等，但在 圖1中將這些硬件的記載省略，主要表示進(jìn)行急停止時(shí)的信號(hào)處理的部分。當(dāng)緊急停止裝 置61或者進(jìn)入檢測(cè)裝置62產(chǎn)生急停止信號(hào)時(shí)，在壓力機(jī)控制部50內(nèi)構(gòu)成的信號(hào)產(chǎn)生單元 41立即生成急停止指令信號(hào)Skt。另外，不但這些裝置，也能夠根據(jù)需要輸入來(lái)自安全保護(hù) 裝置等其他的裝置的急停止信號(hào)。當(dāng)生成急停止指令信號(hào)Skt(高一低電平)時(shí)，經(jīng)由在壓力機(jī)控制部50內(nèi)構(gòu)成的 邏輯處理單元42向伺服控制器28發(fā)送急停止信號(hào)Ssc (高一低電平)。邏輯單元42，不但對(duì)于急停止指令信號(hào)Skt，對(duì)于由其他的控制單元49 (例如工件 搬運(yùn)單元的控制等)產(chǎn)生的停止指令信號(hào)也同樣，對(duì)各信號(hào)進(jìn)行“與”處理，在任意一方的 信號(hào)生成(高一低電平)了時(shí)，都輸出(高一低電平)急停止信號(hào)Ssc，以使得能夠急停止。 邏輯處理單元44、46、48也是同樣的目的。在伺服控制器28內(nèi)構(gòu)成的存儲(chǔ)單元中，預(yù)先存儲(chǔ)有急停止動(dòng)作(更詳細(xì)地說(shuō)，是 伺服電機(jī)10從最高轉(zhuǎn)速的狀態(tài)急停止時(shí)的動(dòng)作，稱(chēng)為基準(zhǔn)急停止動(dòng)作)。關(guān)于該基準(zhǔn)急停 止動(dòng)作，設(shè)定在該旋轉(zhuǎn)停止控制(急停止控制)中不產(chǎn)生過(guò)大的沖擊、振動(dòng)等的范圍內(nèi)、并 且迅速地使電動(dòng)伺服壓力機(jī)1的滑動(dòng)部件9停止的停止曲線(停止圖形)，換而言之，設(shè)定能夠在能夠允許沖擊、振動(dòng)等的范圍內(nèi)達(dá)成最大的減速加速度的減速曲線(減速圖形)。急停止控制單元構(gòu)成為包含壓力機(jī)控制部50、伺服控制器28、伺服驅(qū)動(dòng)器21。伺 服控制器28，當(dāng)接受來(lái)自壓力機(jī)控制部50的急停止信號(hào)Ssc (高一低電平)時(shí)，基于所述基 準(zhǔn)急停止動(dòng)作，轉(zhuǎn)換生成從到此時(shí)為止運(yùn)行著的伺服電機(jī)10的速度迅速地減速停止的急 停止動(dòng)作。同時(shí)，運(yùn)行中的動(dòng)作被切換為所述急停止動(dòng)作，將按照該動(dòng)作的動(dòng)作信號(hào)Sm向 伺服驅(qū)動(dòng)器21發(fā)送，進(jìn)行用于將伺服電機(jī)10迅速停止的旋轉(zhuǎn)停止控制。在本實(shí)施方式的急停止動(dòng)作中，采用了預(yù)先僅存儲(chǔ)1個(gè)從最高速度急停止時(shí)的基 準(zhǔn)急停止動(dòng)作、根據(jù)基準(zhǔn)急停止動(dòng)作運(yùn)算生成與各速度相應(yīng)的急停止動(dòng)作的方法。并不限 定于該方法，也可以為例如預(yù)先存儲(chǔ)多個(gè)與各速度對(duì)應(yīng)的急停止動(dòng)作、選擇與運(yùn)行速度相 對(duì)應(yīng)的急停止動(dòng)作的方法或者通過(guò)插值運(yùn)算求得急停止動(dòng)作的方法等。制動(dòng)控制單元構(gòu)成為包含壓力機(jī)控制部50與電磁閥17。在壓力機(jī)控制部50的制 動(dòng)工作定時(shí)計(jì)數(shù)單元45中，通過(guò)制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)設(shè)定單元(55、56、50)，預(yù)先設(shè)定有制動(dòng) 工作開(kāi)始定時(shí)設(shè)定值T11。當(dāng)生成急停止指令信號(hào)Skt時(shí)，在壓力機(jī)控制部50內(nèi)構(gòu)成的制 動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)計(jì)數(shù)單元45開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間的計(jì)數(shù)。在該計(jì)數(shù)值到達(dá)設(shè)定值Tll時(shí)，經(jīng)由邏 輯處理單元46向電磁閥17輸出(高一低電平)機(jī)械式制動(dòng)器工作信號(hào)Sslc。電磁閥17 通過(guò)制動(dòng)器工作信號(hào)Sslc而工作，將機(jī)械式制動(dòng)器15的氣缸裝置16內(nèi)的空氣排出而開(kāi)始 機(jī)械式制動(dòng)器15的工作?？刂茝?qiáng)制解除單元構(gòu)成為包含壓力機(jī)控制部50、以及伺服驅(qū)動(dòng)器21和/或電磁接 觸器22。在壓力機(jī)控制部50的控制解除定時(shí)計(jì)數(shù)單元43中，通過(guò)控制解除定時(shí)設(shè)定單元 (55、56、50)，預(yù)先設(shè)定有控制解除定時(shí)設(shè)定值T21。當(dāng)急停止指令信號(hào)Skt生成時(shí)，控制解 除定時(shí)計(jì)數(shù)單元43開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間的計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值T21時(shí)，經(jīng)由邏輯處理單元 44向伺服驅(qū)動(dòng)器21輸出控制解除信號(hào)作為基極驅(qū)動(dòng)切斷信號(hào)Sbc(高一低電平)，將伺服 驅(qū)動(dòng)器21輸出的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw切斷，將旋轉(zhuǎn)停止控制強(qiáng)制解除。在圖1中，伺服驅(qū)動(dòng)電路20構(gòu)成為包含伺服驅(qū)動(dòng)器21與伺服控制器28。伺服控 制器28構(gòu)成為能夠存儲(chǔ)與各種壓力成形相對(duì)應(yīng)的多個(gè)動(dòng)作、所述基準(zhǔn)急停止動(dòng)作等。伺服 控制器28基于來(lái)自壓力機(jī)控制部50的伺服控制信號(hào)Sent以及急停止信號(hào)Scc對(duì)所存儲(chǔ) 的各種動(dòng)作進(jìn)行選擇運(yùn)算而生成動(dòng)作信號(hào)Sm，向伺服驅(qū)動(dòng)器21發(fā)送。伺服驅(qū)動(dòng)器21將動(dòng) 作信號(hào)Sm作為指令值，反饋伺服電機(jī)10的位置檢測(cè)信號(hào)S11，運(yùn)算所需要的驅(qū)動(dòng)力而輸出 與其符合的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)10。構(gòu)成伺服驅(qū)動(dòng)器21的一部分的PWM控制部22如圖5所示，一邊基于通過(guò)所述運(yùn) 算求得的需要的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整，一邊根據(jù)基于伺服電機(jī)10的位置檢測(cè)信號(hào)Sll 的各磁極位置求得伺服電機(jī)10的各相的相位，生成各相的PWM控制信號(hào)Sc。PWM控制信號(hào)Sc向與伺服電機(jī)10的各相相對(duì)應(yīng)的各控制元件23輸出，各控制元 件23生成與電機(jī)各相相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd并向各功率晶體管25輸出。即，包含各功率晶 體管25的驅(qū)動(dòng)電路24旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)10。Iu、Iv、Iw為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流。另外，在圖5中 與伺服電機(jī)10的各相的繞組與功率晶體管25的連接有關(guān)的詳細(xì)內(nèi)容眾所周知，所以省略。 另夕卜，V21為控制用電源，Vmt為電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源。由基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)切斷進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)停止控制的強(qiáng)制解除如下所述那樣進(jìn)行。艮P，
伺服驅(qū)動(dòng)器21，當(dāng)接受來(lái)自壓力機(jī)控制部50的基極驅(qū)動(dòng)切斷信號(hào)Sbc(高一低電 平)時(shí)(參照?qǐng)D1等)，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)晶體管32使圖3所示的控制繼電器33斷開(kāi)(去除激勵(lì))， 將控制繼電器33的觸點(diǎn)斷開(kāi)。由此，將圖5的控制電源V21切斷，控制元件(基極驅(qū)動(dòng)元 件)23的電源消失。即，將向伺服驅(qū)動(dòng)器電路20內(nèi)的功率晶體管25的控制信號(hào)Sc清除。由此，控制元件23不能驅(qū)動(dòng)各功率晶體管25，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw切斷，伺服 電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力消失。即，從電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源Vmt將伺服電機(jī)10切斷，強(qiáng)制解除伺服 電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)控制(急停止時(shí)為旋轉(zhuǎn)停止控制)。作為本實(shí)施方式的伺服電機(jī)10，采用例如同步型電機(jī)。如前所述，各相的PWM控制 信號(hào)如果不以與各磁極的位置相對(duì)應(yīng)的相位驅(qū)動(dòng)，就不能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。即，只要將PWM控制 信號(hào)Sc切斷，則難以自然產(chǎn)生與相位相應(yīng)的信號(hào)。因此，即使由于故障等電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw不能切斷時(shí)，伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)力也不能產(chǎn)生。即，使用該同步型電機(jī)是安全的。作為控制強(qiáng)制解除手段，除了將所述伺服驅(qū)動(dòng)器21的基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)切斷的情況 以外，還具有例如通過(guò)電磁接觸器22將向伺服電機(jī)10的動(dòng)力電路直接切斷的方法。在圖 1中通過(guò)虛線表示的部分(47、48、22)相當(dāng)于該內(nèi)容。該方法也與通過(guò)基極驅(qū)動(dòng)切斷進(jìn)行的方法同樣，預(yù)先設(shè)定有控制解除定時(shí)設(shè)定值 T21-1。當(dāng)急停止指令信號(hào)Skt生成時(shí)，控制解除定時(shí)計(jì)數(shù)單元47開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間的計(jì)數(shù)。在 該計(jì)數(shù)值到達(dá)設(shè)定值T21-1時(shí)，經(jīng)由邏輯處理單元48輸出電磁接觸器切斷信號(hào)See。由此 電磁接觸器22將驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw切斷而強(qiáng)制解除旋轉(zhuǎn)停止控制。如上所述，當(dāng)從信號(hào)產(chǎn)生單元41產(chǎn)生急停止指令信號(hào)Skt時(shí)，開(kāi)始用于將伺服電 機(jī)10迅速停止的旋轉(zhuǎn)停止控制，并且在通過(guò)制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)設(shè)定單元(55、56、50)設(shè)定的定時(shí)，開(kāi)始機(jī)械式制動(dòng)器 15的工作，在通過(guò)控制解除定時(shí)設(shè)定單元(55、56、50)設(shè)定的定時(shí)，將伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停 止控制強(qiáng)制解除。將這些工作定時(shí)的一例表示于圖7。在這里，作為強(qiáng)制解除旋轉(zhuǎn)停止控制的手段，僅記載將基極驅(qū)動(dòng)切斷的方法，省略 了通過(guò)電磁接觸器22將動(dòng)力切斷的方法的記載。它們都是將旋轉(zhuǎn)停止控制強(qiáng)制解除的手 段，應(yīng)該以相同的思考方法而設(shè)定。另外，這些控制強(qiáng)制解除手段只要由具有充分可靠性的 電路構(gòu)成即可，能夠僅采用任意一方，也能夠使用雙方。進(jìn)入檢測(cè)裝置62為安全裝置。在雖然檢測(cè)出人手等的進(jìn)入但由于某種故障等而 不能使電動(dòng)伺服壓力機(jī)1停止的情況下，很可能直接導(dǎo)致人身事故等。一般難以完全防止 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制、旋轉(zhuǎn)停止控制的異常(即，伺服電機(jī)10的失控)。因此，使制動(dòng)控制單元與控制強(qiáng)制解除單元可靠地動(dòng)作而使伺服電機(jī)10停止是 重要的。更詳細(xì)地說(shuō)，在本實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)下述思想一邊通過(guò)控制強(qiáng)制解除單元消除伺 服電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力，由此可靠地防止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制、旋轉(zhuǎn)停止控制的異常(即，伺服電機(jī)10 的失控)，一邊通過(guò)制動(dòng)控制單元使機(jī)械式制動(dòng)器15工作而可靠地使伺服電機(jī)10停止。為了進(jìn)一步提高針對(duì)安全性的可靠性，可以如圖2所示，將壓力機(jī)控制部50構(gòu)成為包含2個(gè)控制器51A與51B。在第1控制器51A與第2控制器51B中，分別包含運(yùn)算部 52與存儲(chǔ)部53，通過(guò)各控制器51A、51B并行地執(zhí)行所述的圖1的壓力機(jī)控制部50的一連 串的處理。將這些并行處理結(jié)果相互對(duì)照，將具有一致性的信息作為標(biāo)準(zhǔn)的信息進(jìn)行處理 (存儲(chǔ)、顯示、輸出等)。另外，圖2將圖1中的壓力機(jī)控制部50內(nèi)所記載的急停止指令信 號(hào)產(chǎn)生時(shí)的信號(hào)處理的圖示省略，但實(shí)際上通過(guò)第1控制器51A與第2控制器51B分別并 行執(zhí)行這些處理。另外，來(lái)自壓力機(jī)控制部50的輸出信號(hào)例如基極驅(qū)動(dòng)電流切斷信號(hào)Sbc、制動(dòng)器 工作信號(hào)Sslc等以多個(gè)信號(hào)輸出。如圖4所示，基極驅(qū)動(dòng)電流切斷信號(hào)使用Sbc-A與Sbc-B 這2個(gè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)晶體管32A與32B將控制繼電器33A與33B斷開(kāi)，使圖6 所示的控制元件(基極驅(qū)動(dòng)元件)23的電源消失。為所謂安全繼電器的結(jié)構(gòu)，可靠地使基 極驅(qū)動(dòng)電源消失，將PWM控制信號(hào)Sc切斷，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw切斷，使伺服電機(jī)10 的驅(qū)動(dòng)力消失。在圖4中控制繼電器33A連接于非接地側(cè)，控制繼電器33B連接于接地側(cè)，這是為 了防止兩電路由于同一原因而同時(shí)出現(xiàn)故障等，是安全繼電器中的一般的使用方法。另外， 各控制繼電器33A、33B的故障檢測(cè)電路等作為安全繼電器而眾所周知，所以將圖示省略。進(jìn)而，與基極驅(qū)動(dòng)電流切斷信號(hào)同樣，制動(dòng)器工作信號(hào)也能夠使用2個(gè)系統(tǒng)的輸 出信號(hào)。雖然未圖示，但作為電磁閥(螺線管)17，能夠使用雙電磁鐵(螺線管)電磁閥。 即，設(shè)為即使一方的系統(tǒng)的電磁閥出現(xiàn)故障等、也能夠通過(guò)另一方的系統(tǒng)的電磁閥進(jìn)行排 氣的結(jié)構(gòu)，成為即使電磁閥出現(xiàn)故障等也能夠可靠性高地可靠地使機(jī)械式制動(dòng)器15工作 的結(jié)構(gòu)。另外，也能夠采用使用來(lái)自壓力機(jī)控制部50的2個(gè)系統(tǒng)的制動(dòng)工作輸出信號(hào)、通 過(guò)各輸出驅(qū)動(dòng)各螺線管的機(jī)構(gòu)。另外，對(duì)于將伺服電機(jī)10的動(dòng)力切斷的電磁接觸器22也同樣，能夠使用2個(gè)系統(tǒng) 的輸出與2個(gè)電磁接觸器構(gòu)成。但是，在能夠預(yù)想到可靠地進(jìn)行由基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)切斷進(jìn)行 的伺服電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力消失的情況下，也能夠?qū)㈦姶沤佑|器22省略。另外，雖然未圖示，但在安全上重要的進(jìn)入檢測(cè)裝置62也能夠同樣設(shè)為具有冗余 性的電路結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)為進(jìn)入檢測(cè)裝置的2個(gè)系統(tǒng)的輸出向壓力機(jī)控制部50輸入的結(jié)構(gòu)。進(jìn)入檢測(cè)裝置62可以基于例如針對(duì)人身保護(hù)的適應(yīng)性廣的光電式安全裝置或者 帶聯(lián)鎖的安全保護(hù)裝置等而構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，使用非接觸并且檢測(cè)靈敏度高的光電式安全裝置。光電式安全 裝置不像安全保護(hù)裝置那樣需要開(kāi)閉，能夠提供操作性良好的壓力作業(yè)。但是，在光電式安 全裝置中是任何時(shí)候人手等都能夠進(jìn)入的結(jié)構(gòu)，所以可靠的滑動(dòng)部件的停止必不可缺。在這里，光電式安全裝置的光線的掃描位置為這樣選擇的位置能夠在以基于標(biāo) 準(zhǔn)的速度1.6m/sec行進(jìn)(移動(dòng))的人手等到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)域以前，使伺服電機(jī)10完全停止，即， 使電動(dòng)伺服壓力機(jī)1 (滑動(dòng)部件9)停止。具體地說(shuō)，電動(dòng)伺服壓力機(jī)1的危險(xiǎn)區(qū)域與光線掃描位置之間的距離即安全距離 (Ds)通過(guò)下面的式子確定，必須基于該確定而設(shè)置。在下面，表示美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(ANSI)的情況。根據(jù)各國(guó)的情況，而有一些不同的部 分，但基本的思考方法是相同的。安全距離(Ds)= K (Tm+Tr+Tbm) +Dpf
K=L 6m/SeC (手等的移動(dòng)速度)Tm 最大急停止時(shí)間(從輸入控制裝置到停止為止的時(shí)間)Tr 進(jìn)入檢測(cè)裝置反應(yīng)時(shí)間Tbm 越出監(jiān)視時(shí)間(在停止性能劣化了的情況下，直到將其檢測(cè)出為止的時(shí)間)Dpf 基于進(jìn)入檢測(cè)裝置的性能(基于最小檢測(cè)物體的大小)的追加距離Tm是圖7中的最大急停止時(shí)間。Tr與Dpf由光電式安全裝置的性能確定。Tbm是 由在以往的機(jī)械式壓力機(jī)中使用的越出監(jiān)視裝置引起的。另外，認(rèn)為在本發(fā)明的電動(dòng)伺服壓力機(jī)1中幾乎沒(méi)有機(jī)械式制動(dòng)器的劣化，所以 能夠省略。壓力機(jī)控制部50內(nèi)的信號(hào)產(chǎn)生單元41構(gòu)成為，能夠以輸入了緊急停止指令信號(hào) Sem和進(jìn)入檢測(cè)信號(hào)Sin的任意一方(或者雙方)為條件，產(chǎn)生用于使電動(dòng)伺服壓力機(jī)1 (伺 服電機(jī)10以及滑動(dòng)部件9)急停止的指令(急停止指令信號(hào)Skt)。例如，在從工件搬運(yùn)單元落下的工件與升降的滑動(dòng)部件9有可能產(chǎn)生干涉等情況 下，作業(yè)員等操作(按壓)了緊急停止按鈕61時(shí)，生成并輸出緊急停止信號(hào)Sem。進(jìn)入檢測(cè)單元62在檢測(cè)出向危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)入的人手等時(shí)，生成并輸出進(jìn)入檢測(cè)信 號(hào) Sin。另外，根據(jù)本發(fā)明者等對(duì)通過(guò)手動(dòng)運(yùn)送材料(工件)的壓力作業(yè)(手進(jìn)入模具方 式)進(jìn)行的調(diào)查，了解到比起前者(信號(hào)Sem)的產(chǎn)生的機(jī)會(huì)，后者(信號(hào)Sin)的產(chǎn)生的機(jī)會(huì)多。當(dāng)因緊急停止指令信號(hào)Sem或者進(jìn)入檢測(cè)信號(hào)Sin而生成急停止指令信號(hào)Skt、向 所述信號(hào)產(chǎn)生單元41輸入時(shí)，急停止控制單元(50、28、21)起作用，以從壓力機(jī)控制部50 發(fā)送急停止信號(hào)Ssc。接受了該急停止信號(hào)Ssc的伺服控制器28，根據(jù)存儲(chǔ)于內(nèi)部的基準(zhǔn)急停止動(dòng)作生 成急停止動(dòng)作，向伺服驅(qū)動(dòng)器21發(fā)送按照該急停止動(dòng)作的動(dòng)作信號(hào)Sm。由伺服驅(qū)動(dòng)器21驅(qū)動(dòng)的伺服電機(jī)10，以時(shí)刻t0為起點(diǎn)開(kāi)始減速停止控制，如圖7 所示，按照急停止動(dòng)作CRVs(從最高速度開(kāi)始的急停止時(shí)的減速曲線(減速圖形)減速。在 伺服電機(jī)10的控制正常地進(jìn)行的情況下(通常的情況是這樣)，經(jīng)過(guò)預(yù)定停止時(shí)間Ts (例 如70msec)，即在預(yù)定停止時(shí)刻t3，伺服電機(jī)10完全停止。另外，在時(shí)刻t0將伺服電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電流(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源Vmt)切斷而將伺服電機(jī)10設(shè)為旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài)的情況下，會(huì)在比 上述長(zhǎng)得多的時(shí)間(例如數(shù)秒的時(shí)間)內(nèi)持續(xù)旋轉(zhuǎn)。特別是，在動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)5為曲 柄機(jī)構(gòu)的情況下，其慣性大，所以具有旋轉(zhuǎn)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的危險(xiǎn)。另外，在進(jìn)入檢測(cè)裝置62為光電式安全裝置的情況下，在從將光線遮住到實(shí)際輸 出檢測(cè)信號(hào)為止實(shí)際上具有延遲時(shí)間(進(jìn)入檢測(cè)裝置反應(yīng)時(shí)間Tr)，但在圖7中將其省略而 記述。另外，在其他的方式的進(jìn)入檢測(cè)裝置中有時(shí)也同樣具有延遲時(shí)間，這些延遲時(shí)間也能 夠同樣處理。另一方面，在機(jī)械式制動(dòng)器15，存在動(dòng)作延遲時(shí)間T12(tl t31 電磁閥17的工 作時(shí)間、氣缸裝置16內(nèi)的空氣的排氣時(shí)間)。如圖7所示，考慮到動(dòng)作延遲時(shí)間T12，以機(jī) 械式制動(dòng)器15在所述預(yù)定停止時(shí)刻t3實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)的方式，設(shè)定用于輸出制動(dòng)器工作信 號(hào)Sslc的定時(shí)設(shè)定值T11。
更詳細(xì)地說(shuō)，以基于急停止動(dòng)作CRVs的預(yù)定停止時(shí)刻t3與制動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻 t31大致同時(shí)的方式，設(shè)定定時(shí)設(shè)定值T11。但是，這并不要求預(yù)定停止時(shí)刻t3與制動(dòng)器制 動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31如后所述那樣完全一致。因此，在圖7中，設(shè)定有定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tfl (例如10msec)。因此，制動(dòng)器工作信號(hào)Sslc輸出定時(shí)設(shè)定值Tll通過(guò)Tll = Ts-T12+Tfl求得，例如作為具體的時(shí)間例，可以假設(shè)Tll(20msec) = Ts(70msec)_T12(60msec)+Tfl(10msec)等?？刂茝?qiáng)制解除單元也在從輸出控制解除信號(hào)(Sbc以及/或者Scc)到伺服電機(jī) 10的驅(qū)動(dòng)力消除為止，存在延遲時(shí)間T22(t2 t32 由于控制繼電器33、電磁接觸器22的 工作時(shí)間、電路工作延遲時(shí)間等而產(chǎn)生的從輸出控制解除信號(hào)到驅(qū)動(dòng)力消除為止的延遲時(shí) 間)。因此，與機(jī)械式制動(dòng)器15的實(shí)際的工作開(kāi)始定時(shí)同樣，設(shè)定有控制解除定時(shí)設(shè)定 值T21 (以及/或者T21-1 以后，代表性地使用T21進(jìn)行說(shuō)明)。具體地說(shuō)，以與基于急停止動(dòng)作CRVs的預(yù)定停止時(shí)刻t3 —致地伺服電機(jī)10的驅(qū) 動(dòng)力實(shí)際上消除的方式，設(shè)定控制解除信號(hào)(Sbc以及/或者Scc)的輸出定時(shí)設(shè)定值T21。 更詳細(xì)地說(shuō)，以基于急停止動(dòng)作CRVs的預(yù)定停止時(shí)刻t3與驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32大致同時(shí) 的方式設(shè)定設(shè)定值T21。但是，這并不要求t3與時(shí)刻t32如后所述那樣完全一致。因此，在圖7中設(shè)定有定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tf2(例如20msec)。因此，控制解除信號(hào)(Sbc 以及/或者Scc)輸出定時(shí)設(shè)定值T21通過(guò)T21 = Ts-T22+Tf2求得，例如作為具體的時(shí)間例，可以假設(shè)T21(60msec) = Ts(70msec)-T22(30msec)+Tf2(20msec)等。在圖7所示的時(shí)間圖(時(shí)序圖)中，設(shè)置有定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tfl與Tf2，但預(yù)定停止 時(shí)刻t3、制動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31和驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32理想的是相同的。但是，在實(shí)際運(yùn)用中，因例如電源電壓變動(dòng)等干擾的影響等，實(shí)際的制動(dòng)工作開(kāi)始 時(shí)間、電機(jī)停止時(shí)間并不一直如預(yù)定那樣。而且，從作業(yè)效率等方面看，對(duì)作業(yè)員的各定時(shí) 設(shè)定作業(yè)要求嚴(yán)密的準(zhǔn)確性是不現(xiàn)實(shí)的。因此，為了能夠消除由干擾的影響等產(chǎn)生的偏差、 使作業(yè)效率等變得現(xiàn)實(shí)，設(shè)置了定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tfl、Tf2。但是，如果將定時(shí)調(diào)整時(shí)間ΤΠ、 Tf2設(shè)定得過(guò)長(zhǎng)，則雖然是很少的量，但最大急停止時(shí)間Tm相應(yīng)變長(zhǎng)，所以優(yōu)選比較考慮 干擾的影響等、作業(yè)效率等的現(xiàn)實(shí)性與設(shè)置進(jìn)入檢測(cè)裝置2時(shí)的安全距離，而設(shè)定定時(shí)調(diào) 整時(shí)間Tfl、Tf2。另一方面，也可以不設(shè)置定時(shí)調(diào)整時(shí)間，而以稍早于預(yù)定停止時(shí)刻t3開(kāi)始制動(dòng)器 制動(dòng)的方式設(shè)定制動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31 (使得定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tfl設(shè)定為負(fù)值)。雖然稍早 于預(yù)定停止時(shí)刻t3，但只要伺服電機(jī)10的控制正常，則能夠充分減速，僅是對(duì)以正在停止 時(shí)的小轉(zhuǎn)矩進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)10進(jìn)行很小的制動(dòng)。另外，機(jī)械式制動(dòng)器15也同樣， 在開(kāi)始制動(dòng)的時(shí)刻排氣不充分，摩擦板的按壓力小，所以幾乎不產(chǎn)生摩擦板的磨損。倒不如
18這樣將制動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31設(shè)置為稍早于預(yù)定停止時(shí)刻t3，能夠期待在正常運(yùn)行時(shí)也 產(chǎn)生摩擦板的微小的滑動(dòng)而將摩擦板一直保持為潔凈。這樣，也能夠設(shè)為將定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tfl、Tf2設(shè)定為負(fù)值的重疊狀態(tài)，Tfl、Tf2能夠 允許例如為最大急停止時(shí)間Tm的士20%左右。但是，如果將驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32設(shè)定于制 動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31之前(ΤΠ > Tf2)，則在機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)之前伺服電 機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力消除，產(chǎn)生伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸變得自由的時(shí)間，具有滑動(dòng)部件9由于自重 而下落等的危險(xiǎn)，所以優(yōu)選進(jìn)行試運(yùn)行等而設(shè)定為適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)調(diào)整時(shí)間Tfl、Tf2。另外，允許旋轉(zhuǎn)軸變得自由的時(shí)間，僅是滑動(dòng)部件9實(shí)際不產(chǎn)生自重下落的極短 的時(shí)間，具體地說(shuō)，所允許的時(shí)間在小型的壓力機(jī)器中最大為IOmsec左右，在大型的壓力 機(jī)器中最大為30msec左右。如上所述，使機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際工作(開(kāi)始制動(dòng))的時(shí)刻和將旋轉(zhuǎn)停止控制強(qiáng) 制解除的時(shí)刻，優(yōu)選與預(yù)定停止時(shí)刻t3 —致，但現(xiàn)實(shí)中允許在預(yù)定停止時(shí)刻t3的前后，這 樣的設(shè)定也包含在本實(shí)施方式中。在本實(shí)施方式中，如圖7、圖8所示，將定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tfl設(shè)定為10msec，將Tf2設(shè) 定為20msec。因此，在伺服電機(jī)10的控制中沒(méi)有異常的情況下，在預(yù)定停止時(shí)刻t3伺服 電機(jī)10正常停止，從這時(shí)起IOmsec后，機(jī)械式制動(dòng)器15開(kāi)始實(shí)際的制動(dòng)，從機(jī)械式制動(dòng)器 15的制動(dòng)開(kāi)始了的時(shí)刻起IOmsec后，將旋轉(zhuǎn)停止控制強(qiáng)制解除。因此，在這樣的設(shè)定的情況下，最大急停止時(shí)間Tm變長(zhǎng)了定時(shí)調(diào)整時(shí)間的量，但 機(jī)械式制動(dòng)器15的摩擦板的滑動(dòng)完全沒(méi)有產(chǎn)生，并且在機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際向伺服電機(jī) 10施加制動(dòng)的狀態(tài)下伺服電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)控制停止，所以旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài)完全不存在，能夠?qū)?機(jī)械式制動(dòng)器15的摩擦板等的磨損抑制為最小，同時(shí)實(shí)現(xiàn)可靠地防止了伺服電機(jī)10的不 小心的旋轉(zhuǎn)等的產(chǎn)生等的伺服電機(jī)10、進(jìn)而電動(dòng)伺服壓力機(jī)1的急停止控制。一般來(lái)說(shuō)，壓力機(jī)器并不限定于一直在最高速度下旋轉(zhuǎn)。通過(guò)與加工條件、搬運(yùn)裝 置的關(guān)系而適當(dāng)確定生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的速度。在圖7中表示從以最高速度運(yùn)行中的狀況急停止，在圖8中表示從中間速度Vi的 停止?fàn)顩r。伺服控制器28當(dāng)接受了急停止信號(hào)時(shí)，運(yùn)算生成與此時(shí)的運(yùn)行速度相符合的急 停止動(dòng)作。圖8的CRVs-I是以與最高速度Vmax的急停止動(dòng)作CRVs相同的加速度旋轉(zhuǎn)停 止的方式運(yùn)算出的。另一方面，CRVs-2是以與急停止動(dòng)作CRVs相同的時(shí)間停止方式運(yùn)算出的。這樣，只要能夠在預(yù)定停止時(shí)間Ts以內(nèi)停止，中間速度的急停止動(dòng)作能夠采用這 些動(dòng)作中的任何動(dòng)作或者在這些動(dòng)作之間所取的動(dòng)作。在本實(shí)施方式中對(duì)于采用相同加速 度的CRVs-I的情況進(jìn)行說(shuō)明。在以往的機(jī)械式壓力機(jī)器中，當(dāng)確定了壓力(沖壓、按壓)速度(Spm=Stroke per minutes)時(shí)，壓力機(jī)的滑動(dòng)部件(或者曲軸)的速度就確定。另一方面，電動(dòng)伺服壓力機(jī)器 能夠設(shè)定適于各種成形的各種動(dòng)作，能夠?qū)崿F(xiàn)該動(dòng)作。例如，經(jīng)常使用在滑動(dòng)部件的一個(gè) 行程中，以高速下降到達(dá)加工區(qū)域、在其后的成形中切換為低速而進(jìn)行成形、在成形結(jié)束后 以高速上升返回到設(shè)定點(diǎn)的動(dòng)作等。這樣的動(dòng)作，在成形比較難的情況下或者為了將產(chǎn)品 精度等維持為預(yù)定，能夠緩慢進(jìn)行成形、同時(shí)提高生產(chǎn)性等。
與此相對(duì)，在電動(dòng)伺服壓力機(jī)中，能夠容易地采用這樣的動(dòng)作，所以實(shí)際采用的可 能性也高，需要預(yù)先設(shè)想從生成了急停止指令信號(hào)時(shí)的伺服電機(jī)的速度運(yùn)算生成急停止動(dòng) 作的情況。因此，在本實(shí)施方式中，也采用這樣的方法。但是，在只設(shè)定速度變化比較少的動(dòng) 作時(shí)，與以往的機(jī)械式壓力機(jī)器同樣，也能夠從壓力速度(spm)運(yùn)算生成急停止動(dòng)作。在采用了中間速度Vi時(shí)的急停止動(dòng)作CRVs-I的情況下，實(shí)際的預(yù)定停止時(shí)間比 最高速度時(shí)短，所以能夠縮短與其相符合的量地自動(dòng)計(jì)算設(shè)定值Tll與設(shè)定值T21。由此， 能夠?qū)⒅苿?dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31與驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32提前，將最大急停止時(shí)間Tm縮短。 但是，通常不進(jìn)行按各運(yùn)行速度改變進(jìn)入檢測(cè)裝置62的安裝位置，所以在本實(shí)施方式中如 圖8所示，制動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31與驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32設(shè)為一定。在這里，根據(jù)圖8的時(shí)間圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。制動(dòng)控制單元由壓力機(jī)控制部50構(gòu)成，以在預(yù)先設(shè)定的制動(dòng)工作定時(shí)Tl即時(shí)刻 t31機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)的方式進(jìn)行控制?？刂茝?qiáng)制解除單元構(gòu)成為包含壓力機(jī)控制部50、伺服驅(qū)動(dòng)電路20(也能夠包含電 磁接觸器22)，在預(yù)先設(shè)定的控制解除定時(shí)T2即時(shí)刻t32強(qiáng)制解除旋轉(zhuǎn)停止控制。由此，不管基于急停止指令信號(hào)Skt的旋轉(zhuǎn)停止控制在圖8所示的時(shí)刻t3是否結(jié) 束，在時(shí)刻t31 —定進(jìn)行由機(jī)械式制動(dòng)器15進(jìn)行的停止動(dòng)作，并且在時(shí)刻t32將伺服電機(jī) 10的旋轉(zhuǎn)停止控制強(qiáng)制解除。如上所述，當(dāng)進(jìn)入檢測(cè)裝置62工作、產(chǎn)生急停止指令信號(hào)Skt時(shí)，伺服電機(jī)10、伺 服驅(qū)動(dòng)電路20在正常的情況下在預(yù)定停止時(shí)間Ts停止。大部分的情況為正常，所以在預(yù) 定停止時(shí)刻t3以后(或者在即將到達(dá)預(yù)定停止時(shí)刻t3之前)開(kāi)始制動(dòng)的機(jī)械式制動(dòng)器15 變?yōu)橥Ｖ购蠊ぷ鳎詭缀醪划a(chǎn)生摩擦板等的磨損。進(jìn)而，機(jī)械式制動(dòng)器15在伺服電機(jī)10 的驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32以后能夠作為停止保持制動(dòng)器而起作用。正常的情況下能夠以比最大急停止時(shí)間Tm短得多的時(shí)間停止，所以安全。另一方面，在伺服電機(jī)10失控等而不能在預(yù)定停止時(shí)刻t3停止的情況下，機(jī)械式 制動(dòng)器15在制動(dòng)工作開(kāi)始時(shí)刻t31開(kāi)始制動(dòng)，并且伺服電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力在驅(qū)動(dòng)消除時(shí)刻 t32消失，所以伺服電機(jī)10能夠通過(guò)機(jī)械式制動(dòng)器15的規(guī)定的制動(dòng)力、以圖8的制動(dòng)減速 曲線CRV-b在制動(dòng)停止時(shí)間Tb (例如70msec)可靠地停止。因此，即使在伺服電機(jī)10失控等情況下，也能夠保證在最大急停止時(shí)間Tm內(nèi)可靠 地使伺服電機(jī)10停止，能夠確保安全。另外，伺服電機(jī)10的失控等不會(huì)頻繁地產(chǎn)生，所以 機(jī)械式制動(dòng)器15的磨損不會(huì)產(chǎn)生得太嚴(yán)重，不需要耐久性高的高價(jià)的大容量的制動(dòng)裝置， 所以經(jīng)濟(jì)性好。另外，在急停止控制中，如果將伺服電機(jī)10的正常時(shí)與異常/故障時(shí)(失控時(shí)) 進(jìn)行比較，在概率上正常時(shí)的情況為壓倒多數(shù)，這正如上述那樣。而且，在直到急停止控制 時(shí)的壓力機(jī)(電機(jī)旋轉(zhuǎn))速度如上所述比最高速度Vmax低的情況下，并且在結(jié)構(gòu)要素中 沒(méi)產(chǎn)生任何的異常的正常時(shí)，能夠在比作為從最高速度完全停止而設(shè)定的時(shí)間Tl (例如 70msec)短的時(shí)間內(nèi)使伺服電機(jī)10完全停止。從這一點(diǎn)來(lái)看，根據(jù)本實(shí)施方式的急停止控 制，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械式制動(dòng)器15的長(zhǎng)壽命化。本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)停止控制(急停止控制)被構(gòu)筑為將重點(diǎn)放置于這樣的實(shí)際的壓力機(jī)運(yùn)行(主)，并且在伺服電機(jī)10的正常時(shí)的急停止控制中，使得能夠一邊將機(jī)械 式制動(dòng)器15的摩擦板的磨損設(shè)為最少一邊可靠地在短時(shí)間使伺服電機(jī)10停止，并且在概 率低但可能會(huì)遭遇的電機(jī)失控(從)的情況下，不進(jìn)行失控等的檢測(cè)等，若變?yōu)轭A(yù)定停止時(shí) 刻，則一邊通過(guò)機(jī)械式制動(dòng)器15對(duì)伺服電機(jī)10進(jìn)行制動(dòng)，一邊將伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止 控制強(qiáng)制解除(也可以進(jìn)行驅(qū)動(dòng)用電源的供給的切斷)，由此即使伺服電機(jī)10失控等，也能 夠在最大停止時(shí)間內(nèi)可靠地使伺服電機(jī)10旋轉(zhuǎn)停止，從而確保人身的安全。接下來(lái)，一邊主要參照?qǐng)D7、圖8 —邊說(shuō)明壓力機(jī)運(yùn)行方法以及各動(dòng)作。在圖7中表示從壓力機(jī)的運(yùn)行速度為最高速度Vmax時(shí)急停止的動(dòng)作定時(shí)，在圖8 中進(jìn)而同時(shí)表示中間速度Vi (最高速度Vmax的大致2/3的速度)的情況。[時(shí)亥Ijt0以前]從壓力機(jī)控制部50向伺服驅(qū)動(dòng)電路20輸出作為通常的運(yùn)行信號(hào)(壓力機(jī)動(dòng)作用 信號(hào))的伺服控制信號(hào)Sent。伺服電機(jī)10按照與伺服控制信號(hào)Sent相對(duì)應(yīng)地選擇的動(dòng) 作，以預(yù)定速度(V)被旋轉(zhuǎn)控制。另外，此時(shí)使滑動(dòng)部件9升降而進(jìn)行壓力加工。在此時(shí)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)要求而各不相同，有從生產(chǎn)性的方面看以最高速度 Vmax運(yùn)行的情況(圖7)，或者例如為了特殊加工(例如拉深)而以中速(例如2/3X Vmax) 運(yùn)行的情況(圖8)等。[在時(shí)刻t0]在時(shí)刻t0，當(dāng)通過(guò)圖1所示的緊急停止按鈕61的操作生成緊急停止信號(hào)Sem，或 者通過(guò)進(jìn)入檢測(cè)裝置62生成進(jìn)入檢測(cè)信號(hào)Sin時(shí)，立即從信號(hào)產(chǎn)生單元41生成急停止指 令信號(hào)Skt，壓力機(jī)控制部50向伺服控制器28輸出急停止信號(hào)Ssc(高一低)。伺服控制器28當(dāng)接受了來(lái)自壓力機(jī)控制部50的急停止信號(hào)Ssc (高一低電平) 時(shí)，基于所述基準(zhǔn)急停止動(dòng)作，轉(zhuǎn)換生成從到此時(shí)為止運(yùn)行著的伺服電機(jī)10的速度(在圖 7中為最高速度Vmax，在圖8中為中速Vi)迅速地減速停止的急停止動(dòng)作(在圖7的Vmax 時(shí)為CRVs，在圖8的Vi時(shí)為CRVs-I)。同時(shí)從運(yùn)行中的動(dòng)作切換為所述急停止動(dòng)作，將按 照該動(dòng)作的動(dòng)作信號(hào)Sm向伺服驅(qū)動(dòng)器21發(fā)送，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)停止控制以將伺服電機(jī)10迅速停 止。在這里，通過(guò)伺服控制器28生成的所述急停止動(dòng)作是針對(duì)伺服電機(jī)10的指令值， 以伺服電機(jī)10實(shí)際上按照該急停止動(dòng)作的方式進(jìn)行控制。實(shí)際上伺服電機(jī)10被旋轉(zhuǎn)停止 控制而動(dòng)作的動(dòng)作與指令值之間產(chǎn)生偏差，嚴(yán)密地說(shuō)是不同的動(dòng)作。但是，在現(xiàn)實(shí)中為極小 的偏差，在這里將兩者同樣作為急停止動(dòng)作(在圖7的Vmax時(shí)為CRVs，在圖8的Vi時(shí)為 CRVs-I)進(jìn)行處理。即，急停止動(dòng)作CRVs、CRVs-l既是作為指令值的急停止動(dòng)作，也使實(shí)際 上伺服電機(jī)10減速停止的急停止動(dòng)作。詳細(xì)地說(shuō)，伺服驅(qū)動(dòng)器21按照來(lái)自伺服控制器28的動(dòng)作信號(hào)Sm生成控制信號(hào) Sc。各控制元件23向驅(qū)動(dòng)電路24輸出與電機(jī)磁極相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd。由此，生成了電 機(jī)驅(qū)動(dòng)電流I (Iu、Iv、Iw)，將伺服電機(jī)10急速減速而停止。另外，這些控制系統(tǒng)以及伺服電機(jī)10正常時(shí)，最高速度Vmax時(shí)(圖7)在預(yù)定停 止時(shí)刻t3停止，中速Vi時(shí)(圖8)在預(yù)定停止時(shí)刻t3之前停止。在時(shí)刻t0生成急停止指令信號(hào)Skt，與此同時(shí)制動(dòng)工作定時(shí)計(jì)數(shù)單元45開(kāi)始經(jīng)過(guò) 時(shí)間的計(jì)數(shù)。另外，同時(shí)，控制解除定時(shí)計(jì)數(shù)單元43也開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間的計(jì)數(shù)。
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[在時(shí)刻tl]在制動(dòng)器工作信號(hào)產(chǎn)生時(shí)刻tl，制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)計(jì)數(shù)單元45到達(dá)預(yù)先設(shè)定的 制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)設(shè)定值Tll。由此，制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)計(jì)數(shù)單元45經(jīng)由邏輯處理單元46 向電磁閥17輸出機(jī)械式制動(dòng)器工作信號(hào)Ssle (高一低電平)。電磁閥17通過(guò)制動(dòng)器工作信號(hào)Sslc而工作，在其預(yù)定時(shí)間后，將機(jī)械式制動(dòng)器15 的氣缸裝置16內(nèi)的空氣排出，伴隨于此，機(jī)械式制動(dòng)器15的摩擦板開(kāi)始移動(dòng)(制動(dòng)行程)。S卩，為了在時(shí)刻t31，機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)，在時(shí)刻tl進(jìn)行先行指令。不 進(jìn)行伺服電機(jī)10是否失控等的判斷、監(jiān)視地執(zhí)行該先行指令，所以實(shí)際上制動(dòng)動(dòng)作的定時(shí) 不會(huì)延遲。在圖7、圖8中，“氣缸內(nèi)壓力”表示氣缸裝置16內(nèi)的空氣壓力降低的樣子，“制動(dòng) 行程”表示機(jī)械式制動(dòng)器15的摩擦板移動(dòng)的樣子。[在時(shí)刻t2]在控制解除信號(hào)產(chǎn)生時(shí)刻t2，控制解除定時(shí)計(jì)數(shù)單元43到達(dá)預(yù)先設(shè)定的控制解 除定時(shí)設(shè)定值T21。由此，控制解除定時(shí)計(jì)數(shù)單元43經(jīng)由邏輯處理單元44向伺服驅(qū)動(dòng)器 21輸出控制解除信號(hào)作為基極驅(qū)動(dòng)切斷信號(hào)Sbc (高一低電平)。另外與電磁接觸器切斷 信號(hào)Scc相關(guān)聯(lián)的控制強(qiáng)制解除也同樣，所以這里的記述省略。伺服驅(qū)動(dòng)器21，當(dāng)接受基極驅(qū)動(dòng)切斷信號(hào)Sbc(高一低電平)時(shí)，在經(jīng)過(guò)控制繼電 器33的工作時(shí)間、其他的電路的延遲時(shí)間之后，使伺服電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw消失。[在時(shí)刻t3](正常的情況下)急停止控制單元(50、20)在圖7所示的最高速度(Vmax)時(shí)，進(jìn)行工作，使得按 照急停止動(dòng)作CRVs，使伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)衰減，并使伺服電機(jī)10在經(jīng)過(guò)了預(yù)定停止時(shí)間 Ts (例如70msec)的預(yù)定停止時(shí)刻t3速度為零(停止)。另外，在圖8所示的中速時(shí)，以按照急停止動(dòng)作CRVs-I或者CRVs_2，使伺服電機(jī) 10的旋轉(zhuǎn)衰減，并在預(yù)定控制時(shí)間Ts以內(nèi)速度為零(停止)的方式工作。無(wú)論哪種情況 下，到預(yù)定停止時(shí)刻t3為止，伺服電機(jī)10都停止。(電機(jī)失控的情況下)雖然從時(shí)刻t0切換為緊急旋轉(zhuǎn)停止控制，但由于某種原因(例如在從編碼器11 向伺服驅(qū)動(dòng)器21反饋的信號(hào)Sll中產(chǎn)生異常等)、伺服電機(jī)10在最高速度(或者其以下的 速度)下持續(xù)旋轉(zhuǎn)(失控)的情況下，即使經(jīng)過(guò)了預(yù)定控制時(shí)間Ts時(shí)伺服電機(jī)10也旋轉(zhuǎn)。在這里，在本實(shí)施方式中，伺服電機(jī)10采用同步型電機(jī)(AC伺服電機(jī))，所以如果 不輸入與轉(zhuǎn)子的磁極(永久磁鐵)相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd則不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。因此，難以 想到最高速度Vmax以上的速度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為與轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)應(yīng)的信號(hào)而自然產(chǎn)生，所 以即使在伺服電機(jī)10失控的情況下，也難以假設(shè)超過(guò)最高速度Vmax。S卩，不管在圖7所示的最高轉(zhuǎn)速時(shí)，還是圖8所示的中速時(shí)，能夠想到伺服電機(jī)10 失控等時(shí)的預(yù)定停止時(shí)刻t3下的速度為0 Vmax的范圍內(nèi)，最高速時(shí)也不過(guò)為Vmax。[在時(shí)刻t!31]通過(guò)機(jī)械式制動(dòng)器工作信號(hào)Sslc使電磁閥17工作，開(kāi)始機(jī)械式制動(dòng)器15的工 作。在從預(yù)定停止時(shí)刻t3經(jīng)過(guò)調(diào)整時(shí)間Tfl (例如10msec)之后的制動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31，如圖7、圖8的“制動(dòng)行程”所示，可動(dòng)側(cè)摩擦板移動(dòng)而與固定側(cè)的摩擦板接觸，開(kāi)始制 動(dòng)。即，在時(shí)刻t31機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)。[在時(shí)刻t32]由于基極驅(qū)動(dòng)切斷信號(hào)Sbc(高一低電平)，在經(jīng)過(guò)了控制繼電器33的工作時(shí)間、 其他的電路的延遲時(shí)間之后，伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv、Iw消失。由此，在從預(yù)定停止時(shí) 刻t3經(jīng)過(guò)了調(diào)整時(shí)間Tf2 (例如20msec)之后的時(shí)刻t32，伺服電機(jī)10的磁場(chǎng)被消除，驅(qū)動(dòng) 力被消除。(正常的情況下)在正常的情況下，旋轉(zhuǎn)停止控制在預(yù)定停止時(shí)間Ts結(jié)束。伺服電機(jī)10旋轉(zhuǎn)停止， 滑動(dòng)部件9升降停止。在概率上大部分的情況為正常，所以機(jī)械式制動(dòng)器15僅是保持停止 的狀態(tài)。即，機(jī)械式制動(dòng)器15的摩擦板的消耗幾乎不產(chǎn)生。進(jìn)而，伺服電機(jī)10的急停止控 制被強(qiáng)制解除，向伺服電機(jī)10供給的驅(qū)動(dòng)電流消除，所以即使在伺服控制器28、伺服驅(qū)動(dòng) 器21上產(chǎn)生任何的異常，也不會(huì)在伺服電機(jī)10上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)機(jī)械式制動(dòng)器15保持 停止?fàn)顟B(tài)。即，如果為該狀態(tài)，則能夠安心將手等放入危險(xiǎn)區(qū)域(作業(yè)區(qū)域)。(電機(jī)失控的情況下)在伺服電機(jī)10由于某種異常而失控的情況下，即使在預(yù)定停止時(shí)刻t3，伺服電機(jī) 10也旋轉(zhuǎn)，滑動(dòng)部件9動(dòng)作。最壞的情況下，伺服電機(jī)10也可能以最高轉(zhuǎn)速Vmax旋轉(zhuǎn)。在該情況下，在本實(shí)施方式中，如圖7、圖8所示，機(jī)械式制動(dòng)器15在制動(dòng)器制動(dòng) 開(kāi)始時(shí)刻t31開(kāi)始制動(dòng)。然后，將機(jī)械式制動(dòng)器15的氣缸裝置16內(nèi)的空氣排出，通過(guò)全部 的彈簧力(彈簧的加載力)按壓摩擦板，以機(jī)械式制動(dòng)器15所具有的最大能力對(duì)伺服電機(jī) 10進(jìn)行制動(dòng)。與此并行地，伺服電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力在驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32消除，所以即使伺服電 機(jī)10為失控狀態(tài)，此后驅(qū)動(dòng)力也消失，以機(jī)械式制動(dòng)器15的最大能力將伺服電機(jī)10減速 停止。在從最高速度Vmax開(kāi)始由機(jī)械式制動(dòng)器15進(jìn)行制動(dòng)的情況下，按照?qǐng)D7所示的制 動(dòng)減速曲線CRVs將伺服電機(jī)10減速，以制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)間Tb (例如70msec)使其可靠停止。因此，可以理解為，在本實(shí)施方式中，機(jī)械式制動(dòng)器15不需要具備勝過(guò)伺服電機(jī) 10的驅(qū)動(dòng)力的制動(dòng)力，只要具有使由慣性力引起的工作停止的制動(dòng)力就足夠了。也有以最高速度Vmax失控的情況，所以此時(shí)的摩擦板的消耗等不可避免。但是， 以最高速度Vmax失控的情況的產(chǎn)生頻率極小，鑒于設(shè)備破損防止、人身的保護(hù)為最優(yōu)先的 事項(xiàng)，可以適當(dāng)允許這種程度的負(fù)擔(dān)。如果與在具有急停止指令的情況下總是強(qiáng)制切斷電 機(jī)電源而將電機(jī)設(shè)為旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài)、在該狀態(tài)下僅通過(guò)由機(jī)械式制動(dòng)器進(jìn)行的強(qiáng)制制動(dòng)動(dòng) 作使伺服電機(jī)停止的情況(在該情況下，制動(dòng)器的摩擦板為了制動(dòng)而一直全力工作，所以 摩擦板壽命短)相比較，經(jīng)濟(jì)性好，且維修時(shí)間短，生產(chǎn)效率高。(中速的情況下)在伺服電機(jī)10失控的情況下，制動(dòng)器制動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻t31、驅(qū)動(dòng)力消除時(shí)刻t32的速 度如上所述為0 Vmax的范圍內(nèi)，但此時(shí)的速度不能進(jìn)行規(guī)定。在圖8中，表示保持著中速Vi地到達(dá)所述時(shí)刻時(shí)的減速曲線CRVs-1。即，在保持 著中速Vi通過(guò)機(jī)械式制動(dòng)器15制動(dòng)的情況下，按照CRVs-1，將伺服電機(jī)10減速，使其停 止。在該情況下，以比最高速度Vmax時(shí)的制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)間Tb短的時(shí)間停止，是安全的。
換而言之，在本實(shí)施方式中，在任何情況下，都能夠在最大急停止時(shí)間Tm內(nèi)使伺 服電機(jī)10停止，所以能夠提供安全的電動(dòng)伺服壓力機(jī)。[在時(shí)刻t4]如上所述，在本實(shí)施方式中，在任何情況下，在時(shí)刻t4，都將伺服電機(jī)10 (即電動(dòng) 伺服壓力機(jī)1的滑動(dòng)部件9)可靠地停止。從時(shí)刻t0到時(shí)刻t4的時(shí)間為最大急停止時(shí)間 Tm，能夠在最大急停止時(shí)間Tm以內(nèi)可靠地停止。例如，在本實(shí)施方式中作為具體的最大急 停止時(shí)間的一例，可以假設(shè)下面的例子。最大急停止時(shí)間 Tm(160msec) = Ts (70msec) +Tf2 (20msec) +Tb (70msec)該最大急停止時(shí)間Tm為最長(zhǎng)的停止時(shí)間，所以使用本實(shí)施方式中的具體的數(shù)值 (一例)求得安全距離(從危險(xiǎn)區(qū)域到進(jìn)入檢測(cè)裝置62的掃描位置的距離)(美國(guó)國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)的情況下)。安全距離Ds (0. 288) = 1. 6 (Tm (0. 16) +Tr (0. 02) +Tbm (0)) +Dpf(0)K = 1.6m/sec (手的速度)Tm 最大急停止時(shí)間(一例0. 16sec)Tr 進(jìn)入檢測(cè)裝置反應(yīng)時(shí)間(一例0. 02sec)Tbm 越出監(jiān)視時(shí)間(一例0sec)Dpf 由進(jìn)入檢測(cè)裝置的性能產(chǎn)生的追加距離(一例=Osec)在該情況下，安全距離為0. 288m,要求在危險(xiǎn)區(qū)域(作業(yè)區(qū)域)跟前288mm的位置 設(shè)置進(jìn)入檢測(cè)裝置62的光線掃描位置。這與以往的機(jī)械式壓力機(jī)相比較，為大致同等的安 全距離，根據(jù)本實(shí)施方式，雖然是電動(dòng)伺服壓力機(jī)，但既能夠保證與機(jī)械式壓力機(jī)同等以上 的作業(yè)員的安全，又能提高作業(yè)容易性與生產(chǎn)性。如上所述，在本實(shí)施方式中，采用空氣釋放/彈簧緊固式的機(jī)械式制動(dòng)器15進(jìn)行 說(shuō)明。該方式使用空氣壓進(jìn)行釋放，所以能夠采用用于按壓摩擦板的力量大的彈簧，為 適于要求大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。另外，該方式通過(guò)使用多個(gè)彈簧、并采用使用雙電磁 鐵電磁閥排氣的方法，能夠具備高的可靠性與可靠性。另外，在以往的機(jī)械式壓力機(jī)的多數(shù)中，采用該方式，在產(chǎn)品品質(zhì)等的可靠性等方 面可信賴，并且入手容易性高。從該觀點(diǎn)出發(fā)，在本實(shí)施方式的電動(dòng)伺服壓力機(jī)中，也采用該方式。然而，該方式的制動(dòng)器與利用電磁力制動(dòng)的電磁式制動(dòng)器等相比，需要電磁閥的 工作時(shí)間、氣缸裝置內(nèi)的空氣的排氣時(shí)間等，所以到開(kāi)始制動(dòng)為止的延遲時(shí)間比較長(zhǎng)。艮口， 如圖7所示，在本實(shí)施方式中采用的機(jī)械式制動(dòng)器15的情況下，機(jī)械式制動(dòng)器工作延遲時(shí) 間為例如60msec。裝備有與該機(jī)械式制動(dòng)器15同等的性能的制動(dòng)器的以往的機(jī)械式壓力機(jī)中的最 大急停止時(shí)間Tm-m為T(mén)m-m(130msec)=工作延遲時(shí)間 T12 (60msec) + 制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)間 Tb (70msec)。如上所述，本實(shí)施方式中的電動(dòng)伺服壓力機(jī)1的最大急停止時(shí)間Tm為160msec，所 以與以往的機(jī)械式壓力機(jī)相比，最大急停止時(shí)間延遲了 30msec。
但是，電動(dòng)伺服壓力機(jī)1的最大急停止時(shí)間為在沒(méi)能通過(guò)伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止 控制停止的情況下使機(jī)械式制動(dòng)器15工作而停止時(shí)的停止時(shí)間，即使在該情況下也只延 遲了 30msec。進(jìn)而，如果使定時(shí)調(diào)整時(shí)間Tf 1、Tf2接近零，則本實(shí)施方式的電動(dòng)伺服壓力 機(jī)1的最大急停止時(shí)間進(jìn)而縮短20msec，變?yōu)?40msec，能夠?qū)崿F(xiàn)與以往的機(jī)械式壓力機(jī)相 比幾乎不變的急停止性能。從其他觀點(diǎn)來(lái)看，本實(shí)施方式，在以往所使用的機(jī)械式制動(dòng)器的動(dòng)作特性上的浪 費(fèi)時(shí)間(工作延遲時(shí)間)內(nèi)，進(jìn)行伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止控制，以所述浪費(fèi)時(shí)間的經(jīng)過(guò)時(shí) 刻與根據(jù)伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止控制的特性而預(yù)定的伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止時(shí)刻大致一 致的方式使定時(shí)一致地使機(jī)械式制動(dòng)器15工作，并且進(jìn)行伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止控制與 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源的切斷，即使例如伺服電機(jī)10失控也能夠可靠地使伺服電機(jī)10停止。例如，如專(zhuān)利文獻(xiàn)5所記載那樣的、監(jiān)視減速停止指令后的減速狀態(tài)、在檢測(cè)出不 能正常減速時(shí)使制動(dòng)器工作的技術(shù)中，在存在所述浪費(fèi)時(shí)間的情況下，制動(dòng)器的工作延遲 該浪費(fèi)時(shí)間，所以不能在最合適的定時(shí)使機(jī)械式制動(dòng)器工作。進(jìn)而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)5所記載的 方法中如果想將最大急停止時(shí)間縮短為與本發(fā)明同等程度，則需要更早開(kāi)始制動(dòng)，所以必 須采用具有大制動(dòng)力的容量大的機(jī)械式制動(dòng)器。與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施方式，為電動(dòng)伺服壓力機(jī)，所以動(dòng)作設(shè)定的自由度高，能夠 實(shí)現(xiàn)針對(duì)各種壓力加工的應(yīng)對(duì)，同時(shí)具有與以往的機(jī)械式壓力機(jī)相同程度的急停止性能， 安全性高，并且作業(yè)效率、操作性也優(yōu)異，并且機(jī)械式制動(dòng)器的消耗幾乎沒(méi)有，能夠提供機(jī) 械式制動(dòng)器的維修周期較長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)的電動(dòng)伺服壓力機(jī)。另外，在進(jìn)行電動(dòng)伺服壓力機(jī)的急停止控制的情況下，伺服電機(jī)正常的情況與異 常的情況中，正常的情況為壓倒性的多數(shù)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的控制方法，機(jī)械式制動(dòng) 器進(jìn)行停止的保持，而幾乎不參與伺服電機(jī)的制動(dòng)。因此，根據(jù)情況，也有直到電動(dòng)伺服壓 力機(jī)的壽命結(jié)束為止，都沒(méi)有進(jìn)行機(jī)械式制動(dòng)器的實(shí)質(zhì)的制動(dòng)的可能性。另一方面，在電動(dòng)伺服壓力機(jī)中，要求在萬(wàn)一的情況下能夠可靠地將伺服電機(jī)制 動(dòng)停止。因此，例如，也可以設(shè)置測(cè)試機(jī)械式制動(dòng)器15的制動(dòng)力的測(cè)試模式，在壓力作業(yè) 的開(kāi)始前或者結(jié)束前等適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)，確認(rèn)能夠在不執(zhí)行伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)停止控制的狀 態(tài)下僅通過(guò)機(jī)械式制動(dòng)器15的制動(dòng)力在最大急停止時(shí)間內(nèi)停止等。如上面所說(shuō)明，根據(jù)本實(shí)施方式，在產(chǎn)生了急停止指令Skt時(shí)，基于該指令，從進(jìn) 行通常的壓力控制的狀態(tài)切換為按照急停止動(dòng)作CRVs的電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制，在超過(guò)了通 過(guò)該電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制使伺服電機(jī)10旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)間Ts (預(yù)定停止時(shí)刻t3)時(shí)， 使機(jī)械式制動(dòng)器15實(shí)際進(jìn)行制動(dòng)動(dòng)作，并且將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源Vmt強(qiáng)制切斷，所以在伺服 電機(jī)10正常的情況下能夠?qū)τ诩蓖Ｖ怪噶钍闺妱?dòng)伺服壓力機(jī)1急停止，并且即使在伺服電 機(jī)失控的情況下也能夠可靠且迅速地使伺服電機(jī)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)停止，因此能夠應(yīng)對(duì)電 動(dòng)伺服電機(jī)的急停止要求。另外，不會(huì)如以往的電動(dòng)伺服電機(jī)的急停止控制那樣厲害使用機(jī)械式制動(dòng)器15， 所以只要具備小容量的機(jī)械式制動(dòng)器即可，另外也能夠抑制摩擦板的磨損，所以能夠降低 維修時(shí)間、費(fèi)用，所以能夠提供經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)小并且生產(chǎn)性高的電動(dòng)伺服壓力機(jī)。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，將控制單元構(gòu)成為包含急停止控制強(qiáng)制解除單元(50、21、
2522)與制動(dòng)器控制單元(50)，并且除了急停止控制單元(50、20)還設(shè)置有存儲(chǔ)單元(50、 28)、控制解除定時(shí)設(shè)定單元(50、55、56)、制動(dòng)開(kāi)始定時(shí)設(shè)定單元(50、55、56)以及信號(hào)產(chǎn) 生單元41，所以具體化更容易，并且能夠期待大幅度的普及擴(kuò)大。另外，處理更容易，并且能 夠?qū)崿F(xiàn)順利的運(yùn)用。另外，如本實(shí)施方式所述，作為機(jī)械式制動(dòng)器15，如果采用在以往的機(jī)械式壓力機(jī) 中廣泛采用的空氣釋放/彈簧緊固式的機(jī)械式制動(dòng)器，則能夠保證可靠的制動(dòng)效果以及高
可靠性。進(jìn)而，構(gòu)成為通過(guò)將伺服電機(jī)10的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流I (Iu、Iv、Iw)切斷、將伺服電機(jī) 10的旋轉(zhuǎn)停止控制強(qiáng)制解除，所以不會(huì)制造出長(zhǎng)時(shí)間維持伺服電機(jī)10的危險(xiǎn)的失控狀態(tài) 這樣的控制狀態(tài)，因此能夠可靠地排除伺服電機(jī)10的失控狀態(tài)。而且，通過(guò)軟件手段使功率晶體管25的控制信號(hào)Sc消失，或者通過(guò)軟件手段使基 極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd消失，進(jìn)而通過(guò)硬件手段(或者物理性地)將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源Vmt切斷，將 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流I切斷，所以能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的電流切斷，并且能夠可靠性高地可靠地進(jìn)行電 流切斷。另外，如本實(shí)施方式所述，作為伺服電機(jī)10，如果采用接受與轉(zhuǎn)子磁極位置同步的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd才開(kāi)始旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的同步型電機(jī)，則能夠提供對(duì)于伺服電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)失控 更安全的電動(dòng)伺服壓力機(jī)。并且，在本實(shí)施方式中，當(dāng)輸入緊急停止指令信號(hào)Sem與進(jìn)入檢測(cè)信號(hào)Sin的任意 一方時(shí)產(chǎn)生急停止指令信號(hào)，所以避免危險(xiǎn)的適應(yīng)范圍大。進(jìn)而，如果設(shè)為能夠根據(jù)基于所 選擇的急停止動(dòng)作的最高速度的高低，自動(dòng)調(diào)整設(shè)定定時(shí)(Tl、T2)的結(jié)構(gòu)，則能夠提供能 夠進(jìn)行急速的電機(jī)停止位置保持、同時(shí)處理更容易的電動(dòng)伺服壓力機(jī)。在上面說(shuō)明的實(shí)施方式只不過(guò)是用于說(shuō)明本發(fā)明的例示，在不脫離本發(fā)明的主旨 的范圍內(nèi)，能夠加以各種變更。本發(fā)明，針對(duì)急停止指令，保證消除電機(jī)旋轉(zhuǎn)正常時(shí)的過(guò)苛刻的機(jī)械式制動(dòng)器工 作狀態(tài)，同時(shí)能夠滿足在最短時(shí)間內(nèi)使壓力動(dòng)作停止的要求，并且，能夠滿足即使在產(chǎn)生 由機(jī)械、電氣故障/異常引起的電機(jī)失控的情況下也能夠可靠且迅速地使壓力機(jī)停止的要 求，作為電動(dòng)伺服壓力機(jī)或者其控制系統(tǒng)有益。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制方法，所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)將被電子控制的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用該滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件實(shí)施壓力加工，所述控制方法的特征在于根據(jù)急停止指令，執(zhí)行按照預(yù)定的急停止動(dòng)作的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止控制；另一方面，以從該旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間為條件，使電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī)的輸出實(shí)際起作用而進(jìn)行制動(dòng)，并且對(duì)于伺服電機(jī)將至少包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的電子控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一方停止。
2.一種電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)將被電子控制的伺服電機(jī)的 旋轉(zhuǎn)經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用該滑動(dòng)部件的上下往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件實(shí)施壓力加工，所述控制裝置的特征在于根據(jù)急停止指令，執(zhí)行按照預(yù)定的急停止動(dòng)作的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止控制；另一方面，以從該旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間為條件，使電動(dòng)伺服壓力 機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī)的輸出實(shí)際起作用而進(jìn)行制動(dòng)，并且對(duì)于伺服電機(jī)將至少 包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的電子控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一方停止。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于從所述旋轉(zhuǎn)停止控 制的執(zhí)行開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻，為在正常的情況下通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使 伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)刻或者其附近。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于在對(duì)于伺服電 機(jī)將至少包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的電子控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一方停止中，包含硬件 性地將連接于伺服電機(jī)的控制信號(hào)線或者驅(qū)動(dòng)電源供給線切斷。
5.如權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于在對(duì)于所述伺 服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源供給中，包含下述中的至少一方使構(gòu)成伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的一部分 的功率晶體管的控制信號(hào)消失、使所述功率晶體管的基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)消失，和通過(guò)電磁接觸 器將向所述伺服電機(jī)供給的驅(qū)動(dòng)電流切斷。
6.一種電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)將被電子控制的伺服電機(jī)的 旋轉(zhuǎn)經(jīng)由動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成滑動(dòng)部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用該滑動(dòng)部件的上下往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件實(shí)施壓力加工，所述控制裝置的特征在于，包括急停止控制單元，其在急停止指令產(chǎn)生了時(shí)，基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元的急停止動(dòng)作執(zhí)行 伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止控制；和控制單元，其在由所述急停止控制單元執(zhí)行了旋轉(zhuǎn)停止控制的情況下，在預(yù)定的制動(dòng) 工作開(kāi)始定時(shí)對(duì)電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器指示開(kāi)始對(duì)于伺服電機(jī)的輸出的制動(dòng)動(dòng) 作，并且在預(yù)定的控制解除定時(shí)進(jìn)行指示使得停止由所述急停止控制單元執(zhí)行旋轉(zhuǎn)停止控 制。
7.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述預(yù)定的制動(dòng)工 作開(kāi)始定時(shí)被設(shè)定為在正常的情況下通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止 的預(yù)定停止時(shí)刻或者其附近，電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī)的輸出實(shí)際起 作用而進(jìn)行制動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于所述預(yù)定的控 制解除定時(shí)被設(shè)定為在正常的情況下通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)刻或者其附近，使由所述急停止控制單元進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)停止控制實(shí)際停止。
9.如權(quán)利要求6 8中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于 所述控制單元，在正常的情況下通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定 停止時(shí)刻或者其附近，執(zhí)行對(duì)伺服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源供給的控制。
10.如權(quán)利要求6 9中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于 在所述控制單元執(zhí)行的由所述急停止控制單元進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行的停止中，包含 硬件性地將連接于伺服電機(jī)的控制信號(hào)線切斷的控制。
11.如權(quán)利要求9或10所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于在所述控制 單元執(zhí)行的對(duì)所述伺服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源供給的控制中，包含硬件性地將連接于伺服電機(jī) 的驅(qū)動(dòng)電源供給線切斷的控制。
12.如權(quán)利要求9或10所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于在所述控制 單元執(zhí)行的對(duì)所述伺服電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電源供給的控制中，包含下述控制中的至少一方使 構(gòu)成伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的一部分的功率晶體管的控制信號(hào)消失、使所述功率晶體管的基極 驅(qū)動(dòng)信號(hào)消失的控制，和通過(guò)電磁接觸器將向所述伺服電機(jī)供給的驅(qū)動(dòng)電流切斷的控制。
13.如權(quán)利要求6 12中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于， 為了提高針對(duì)安全性的可靠性，至少下述部分構(gòu)成為具有冗余性存儲(chǔ)所述預(yù)定的制動(dòng)工 作開(kāi)始定時(shí)的部分、在所述預(yù)定的制動(dòng)工作開(kāi)始定時(shí)對(duì)電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器指 示開(kāi)始對(duì)伺服電機(jī)的輸出的制動(dòng)動(dòng)作的部分、存儲(chǔ)所述預(yù)定的控制解除定時(shí)的部分、和在 所述預(yù)定的控制解除定時(shí)進(jìn)行指示使得停止由所述急停止控制單元執(zhí)行旋轉(zhuǎn)停止控制的 部分。
14.如權(quán)利要求2 13中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于 使所述電動(dòng)伺服壓力機(jī)的機(jī)械式制動(dòng)器對(duì)于伺服電機(jī)的輸出實(shí)際起作用而進(jìn)行制動(dòng)的時(shí) 刻，為與對(duì)于伺服電機(jī)將至少包含所述旋轉(zhuǎn)停止控制的電子控制和驅(qū)動(dòng)電源供給的至少一 方停止的時(shí)刻相比，同時(shí)或者提前預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻。
15.如權(quán)利要求2 14中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述機(jī)械式制動(dòng)器的構(gòu)造為使電磁閥工作、將氣缸內(nèi)的空氣排氣，由此將抵抗彈簧的加載 力的空氣壓釋放，經(jīng)由所述彈簧的加載力按壓摩擦元件，對(duì)伺服電機(jī)的輸出進(jìn)行制動(dòng)。
16.如權(quán)利要求2 15中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于 所述伺服電機(jī)為通過(guò)與轉(zhuǎn)子的磁極位置同步的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的同步型電機(jī)。
17.如權(quán)利要求2 16中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特征在于 所述急停止指令基于下述中的至少一方而生成基于作業(yè)員的手操作而生成的緊急停止指 令、和基于人手等進(jìn)入了危險(xiǎn)區(qū)域而生成的進(jìn)入檢測(cè)信號(hào)。
18.如權(quán)利要求3 5、7 17中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特 征在于所述預(yù)定停止時(shí)刻，與所述旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行前的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度無(wú)關(guān)，為從 伺服電機(jī)以最高速度運(yùn)行的狀態(tài)或者電動(dòng)伺服壓力機(jī)以最高速度運(yùn)行的狀態(tài)、通過(guò)所述旋 轉(zhuǎn)停止控制的執(zhí)行使伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的預(yù)定停止時(shí)刻。
19.如權(quán)利要求3 5、7 17中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī)的控制裝置，其特 征在于所述預(yù)定停止時(shí)刻根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行前的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度以及目標(biāo) 減速程度而變化。
20. 一種電動(dòng)伺服壓力機(jī)，具備權(quán)利要求1 19中的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)伺服壓力機(jī) 的控制裝置。
全文摘要
電動(dòng)伺服壓力機(jī)(1)基于急停止指令信號(hào)Skt，切換為按照急停止動(dòng)作CRVs的伺服電機(jī)(10)的旋轉(zhuǎn)停止控制，并且在按照該急停止動(dòng)作停止為止的預(yù)定停止時(shí)刻t3，以使機(jī)械式制動(dòng)器(15)實(shí)際開(kāi)始制動(dòng)的方式進(jìn)行制動(dòng)工作，并且將伺服電機(jī)(10)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電源強(qiáng)制切斷。由此，避免過(guò)苛刻的機(jī)械式制動(dòng)器工作，同時(shí)即使在伺服電機(jī)(10)、其控制系統(tǒng)等異常等而失控等的情況下的急停止要求的情況下，也能夠可靠且迅速地使伺服電機(jī)(10)的旋轉(zhuǎn)停止。
文檔編號(hào)B30B15/10GK101909867SQ200880124330
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
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