CN101909867A - 电动伺服压力机、电动伺服压力机的控制装置以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

电动伺服压力机(1)基于急停止指令信号Skt,切换为按照急停止动作CRVs的伺服电机(10)的旋转停止控制,并且在按照该急停止动作停止为止的预定停止时刻t3,以使机械式制动器(15)实际开始制动的方式进行制动工作,并且将伺服电机(10)的旋转驱动用电源强制切断。由此,避免过苛刻的机械式制动器工作,同时即使在伺服电机(10)、其控制系统等异常等而失控等的情况下的急停止要求的情况下,也能够可靠且迅速地使伺服电机(10)的旋转停止。

Description

电动伺服压力机、电动伺服压力机的控制装置以及控制方法
技术领域
本发明涉及经由动力传递转换机构将伺服电机(伺服电动机、伺服马达)的旋转转换为滑动部件(滑块)的上下往复运动、利用该滑动部件的上下往复运动对工件实施压力加工(按压加工、挤压加工、冲压加工)的电动伺服压力机的控制技术。
背景技术
经由动力传递转换机构(例如,曲柄机构)将电子控制的电动伺服电机的旋转向滑动部件侧传递并转换为滑动部件的上下往复运动、利用该滑动部件的上下往复运动、对工件实施压力加工的压力机器(所谓电动伺服压力机器(压力设备)。下面,有时也将压力机器简称为压力机)众所周知。
在该电动伺服压力机器中,对于与其优点(能够由伺服电机进行自由的运动,能够消除以往的机械式压力机所具备的飞轮、离合制动装置。)的关系,需要进行下面的研究。
即,在以往的机械式压力机中,其结构是,通过离合制动装置的切换状态,作为驱动源的电机(或者飞轮)与曲轴能够物理地(机械地)完全分离。
与此相对,在电动伺服压力机的情况下,从能够通过软件比较自由地控制运行状态这一优点和促进装置成本的降低、小型化等观点出发,一般采用伺服电机与曲轴一直为连结状态而不能将驱动源与工作部物理分离的结构。
在这里,一般来说,在电动伺服电机中,很难保证在以控制状态停止(伺服锁定状态)时可靠地维持确保停止状态,或很难保证在应该停止的情况下在确定的时间内可靠地停止。即,难以完全防止伺服电机的失控等。
特别是,在以手进入模具(hand in die)的方式使用电动伺服压力机时,即在每一个行程(冲程)使电动伺服压力机停止、通过人手进行工件的取出放入而使用时,如果在应该停止时电动伺服电机进而滑动部件动作,则具有发生直接威胁人身的安全的事态的危险,所以要求构筑能够实现更高度安全可靠的停止的系统。
在这里,在专利文献1中,为了完善伺服制动器、动态制动器、或者作为代替伺服制动器、动态制动器的控制单元,提出了一种包含机械式制动器而构成的电动伺服压力机。
根据该专利文献1所记载的电动伺服压力机,通过加上具有比伺服制动器、动态制动器更大的制动力的机械式制动器,能够急速地使其停止,并且能够保持停止状态、防止不注意的起动等,所以安全。
然而,该专利文献1所记载的压力机在每次停止时机械式制动器都工作,所以机械式制动器的摩擦板磨损,所以具有必须定期更换摩擦板的问题。
进而,为了防止不注意的起动等,必须具有伺服电机的最大转矩以上的机械式制动器的制动力,制动器大型化,进而需要大型化的摩擦板的定期的更换,如果考虑这一点,具有经济负担增大的危险。
另外,在专利文献2中,提出了在检测出在压力机(电机旋转)停止中作业员等进入预定范围内的情况时、切断伺服电机的电源、防止由伺服电机的失控引起的不注意的起动等(旋转驱动)的电动伺服压力机。
该专利文献2所记载的电动伺服压力机,当在换产调整作业等中作业者的人手等进入压力机作业区域(即危险区域内)时,通过将伺服电机的电源切断,防止产生由操作失误、伺服电机的失控等引起的危险状态。
即专利文献2所记载的电动伺服压力机,在压力机(电机旋转)停止中更可靠地维持该停止状态,而没有对在压力机工作中具有急停止(迅速停止、骤然停止)要求、立即停止的情况进行考虑,在将专利文献2所记载的结构原样应用于压力机工作中的急停止用时,也会具有例如由惯性力引起的动作继续一段时间的危险。
因此,当在压力机作业中人手等进入危险区域内的情况下,没有在人手等到达危险区域内之前压力机的滑动部件可靠地停止的保证,会给人身带来重大的危险。特别在压力机的动力传递转换机构由曲柄机构构成的压力机等中,即使将伺服电机的电源切断,使驱动力消失,通过滑动部件与曲柄的惯性力,压力机继续工作一段时间,具有人身事故的危险性进一步提高的危险。
在专利文献3中,提出了在通过电机轴侧编码器与曲轴侧编码器检测的滑动部件位置之间的差分为设定值以上的情况下判断为异常的压力设备。
进而,在专利文献4中,提出了使用滑动部件侧的线位移传感器、主齿轮侧的编码器和电机轴侧编码器进行检测、并且监视检测出的相互的偏移量而判断异常的压力机的失控监视装置。
滑动部件侧、曲轴侧、电机轴侧的编码器的故障等的异常确实是引起伺服电机失控的一个主要原因,为了防止失控,检测它们的异常而应对,对于防止失控是有效的。然而,伺服电机的失控不仅由它们的异常而引起,例如也可由伺服电机的运动控制运算部的异常、运动控制的存储部的异常等引起。因此,在专利文献4所记载的装置中,作为给人身带来危险时的对策是不充分的。
在专利文献5中,提出了在向伺服电机输入减速停止指令信号后每经过预定时间检测压力机速度、在超过预先设定的速度的情况下进行机械的制动工作的失控监视装置。
该专利文献5所记载的装置是监视伺服电机的减速状况的装置,不像专利文献3、专利文献4那样仅监视编码器的异常,还能够有效监视由运动控制的运算部、运动控制的存储部等的异常引起的失控。
然而,该失控监视装置的工作方式为,在若本来正常时则应减速为预定量的时刻,检测到没有减速到预先设定的速度才判定为异常,然后使机械式制动器工作,所以在延迟了该检测所需要的时间量、和从给予制动开始指令到机械式制动器实际开始制动的制动工作时间量后,机械式制动器实际开始起动,开始伺服电机的减速,结果最终停止的时间延迟了该延迟量。另外,如果伺服电机在失控状态下进行加速驱动等,则制动所需要的时间延长,所以伺服电机以及压力机器的停止进一步延迟。
专利文献1:日本特开2003-290997号公报
专利文献2:日本特开2005-125330号公报
专利文献3:日本特开2003-205397号公报
专利文献4:日本特开2005-219089号公报
专利文献5:日本特开2005-199314号公报
发明内容
在这里,不论在以往的机械式制动器还是电动伺服压力机中,以往都使用光电式安全装置等进入检测装置进行防止人身事故。
详细地说,例如,在危险区域的跟前设置进入检测装置,从手等通过进入检测装置到到达危险区域为止可靠地使压力机的滑动部件停止,防止将手等夹在滑动部件、模具等中。
因此,进入检测装置从危险区域隔开预定的距离设置,例如,在手等以1.6m/秒的速度移动时,需要在与从手等通过进入检测装置到到达危险区域为止相当的时间内可靠地使压力机的滑动部件停止。
如果从检测出进入到滑动部件可靠地停止的时间变长,则进入检测装置必须设置得从危险区域(作业区域)远离相应量,进而会使压力机的作业性下降。换而言之,为了提高压力机的作业性,在进入检测装置检测到进入后,需要尽可能快地可靠地使滑动部件停止。
从危险区域到进入检测装置的距离(即安全距离)与从检测到滑动部件可靠地停止为止的时间(最大急停止时间)的关系通过例如美国国家标准(ANSI.B11.1)、欧洲标准(EN691)、日本的动力压力设备构造标准而规定。
作为一例,下面表示在ANSI.B11.1中规定的计算式。
安全距离(Ds)=K(Tm+Tr+Tbm)+Dpf
K=1.6m/sec(手的速度)
Tm:最大急停止时间(从输入到控制装置到停止为止的时间)
Tr:进入检测装置反应时间
Tbm:越出(overrun)监视时间(在停止性能劣化的情况下,到检测出该劣化为止的时间)
Dpf:由进入检测装置的性能决定的追加距离
在以往的机械式压力机中,一直通过机械式制动器的制动力停止,所以具有伴随着使用的经过、制动蹄用摩擦衬片等磨损等增加的倾向。因此,要求装备进行制动器的监视、如果停止时间延长则检测为异常的越出监视装置,在上述安全距离计算式中也考虑了越出监视时间(Tbm)。
在这里,在上述安全距离计算式中所说的越出监视时间(Tbm),是在由于制动器劣化而急停止时间延长时,越出监视装置检测到该情况所需要的时间,在上述安全距离计算式中,考虑内容而求出安全距离。该情况如果换一种说法,以应该将即使产生性能劣化、故障等也能够可靠地停止的时间设为最大急停止时间这一想法作为基础。如果鉴于具有压力机的作业会导致人身事故等的危险,这样的想法在电动伺服压力机中也应该采用。
上述的安全距离的想法对于双手按键(two-hand push button)也同样适用。即,必须在从双手按键离开的手到达危险区域之前使压力机的滑动部件可靠地停止。
另一方面,在电动伺服压力机中不具有飞轮的结构的情况下,电动伺服电机本身必须具有压力加工所需要的转矩。
因此,在电动伺服压力机中要求拥有比在以往的机械式压力机中采用的伺服电机大得多的驱动转矩的伺服电机。
因此,在伺服电机失控等情况下,如果想如以往的机械式压力机那样通过机械式制动器的制动力停止,则要求胜过该大驱动转矩使伺服电机停止,所以机械式制动器变得尺寸大,因此产生产品成本的增大、进而其维修成本也增大等危险。
并且,以大制动转矩减速具有导致在压力机器产生比较大的振动、噪音等的危险,从该观点看也不优选。
因此,要求一种电动伺服压力机,即使在伺服电机的失控等异常产生的情况下,也能如以往的机械式压力机那样能够立即安全可靠地使滑动部件停止,而不需要巨大的机械式制动器等,进而也不会使成本增大,即使在手进入模具的使用下也安全,并且操作性、作业效率优异。
本发明是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供一种电动伺服压力机、其控制装置以及控制方法,为比较简单且廉价的结构,同时能够既避免过苛刻的机械式制动器工作、又能针对急停止指令在短时间内安全可靠地急停止,并且即使在产生伺服电机的失控等的情况下也能够可靠且迅速地停止,进而操作性、作业效率优异,成本低。
在这里,在产生由控制要素、机械要素的故障、异常引起的电机失控等的情况下,应该使用机械式制动器可靠地应对(应该使压力机停止)。但是,通过由紧急停止、进入检测等产生的急停止指令使压力机停止的机会比较多(概率较高),而电机失控产生的概率非常低。
另外,难以监视检测能够产生失控的所有的原因。
因此,也有一直使机械式制动器工作、谋求概率(产生频度)低的失控对策的想法,但在该想法中,即使在基于概率(产生频度)高的指令的压力机停止时也使机械式制动器工作,所以在经济性、生产性上不利。
另外,在电机电源切断后的控制解放状态(电机旋转自由状态)下伺服电机的旋转停止为止的所需时间(旋转衰减时间),与由积极的伺服电机的旋转停止控制引起的伺服电机旋转停止为止的旋转衰减时间相比较,非常长。在这里,在产生紧急停止指令、急停止指令的情况下,从缩短到停止为止的时间这一点出发,也优选积极地执行伺服电机的旋转停止控制。
另一方面,在真产生了电机失控的情况下,如果比较考虑制动器的磨损等与人身的安全,则应该优先保证人身的安全,允许机械式制动器的维修、制动器更换所需要的经济负担。实际上,如果是产生的概率低的失控时的工作,则机械式制动器的消耗等少,摩擦板等的更换时间间隔也能够足够长,也没有经济负担增大的情况。
本发明鉴于这样的电动伺服压力机的固有的技术性的实情,在产生急停止指令的情况下,切换为预定的动作(例如,以振动、噪音不变大的范围内的最大加速度停止的动作),并且积极地进行电机的旋转停止控制,将到正常时的压力机停止为止的时间抑制为最短时间。另外,不管电机旋转是正常还是异常,并且也不进行该判断,而在经过了最短的设定时间时,将旋转停止控制解除而切换为电机旋转自由状态,在该状态下实际使机械式制动器进行制动工作,即实际进行制动。
因此,本发明的电动伺服压力机控制方法以及装置,
所述电动伺服压力机将被电子控制的伺服电机的旋转经由动力传递转换机构转换成滑动部件的上下往复运动,利用该滑动部件的上下往复运动,对工件实施压力加工,所述控制方法以及装置的特征在于:
根据急停止指令,执行按照预定的急停止动作的伺服电机的旋转停止控制;
另一方面,以从该旋转停止控制的执行开始经过了预定时间为条件,使电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动,并且对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止。
在本发明中,其特征在于:与从所述旋转停止控制的执行开始经过了预定时间后相当的时刻,为在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近。
在本发明中,其特征在于:在对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止中,包含硬件性地将连接于伺服电机的控制信号线或者驱动电源供给线切断。
在本发明中,其特征在于:在对于所述伺服电机停止驱动电源供给中,包含下述中的至少一方:使构成伺服电机驱动电路的一部分的功率晶体管的控制信号消失、使所述功率晶体管的基极驱动信号消失,和通过电磁接触器将向所述伺服电机供给的驱动电流切断。
另外,本发明的电动伺服压力机的控制装置,
所述电动伺服压力机将被电子控制的伺服电机的旋转经由动力传递转换机构转换成滑动部件的上下往复运动,利用该滑动部件的上下往复运动,对工件实施压力加工,所述控制装置的特征在于,包括:
急停止控制单元,其在急停止指令产生了时,基于存储于存储单元的急停止动作执行伺服电机的旋转停止控制;和
控制单元,其在由所述急停止控制单元执行了旋转停止控制的情况下,在预定的制动工作开始定时对电动伺服压力机的机械式制动器指示开始对于伺服电机的输出的制动动作,并且在预定的控制解除定时进行指示使得停止由所述急停止控制单元执行旋转停止控制。
在本发明中,其特征在于,所述预定的制动工作开始定时被设定为:在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近,电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动。
在本发明中,其特征在于,所述预定的控制解除定时被设定为:在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近,使由所述急停止控制单元进行的旋转停止控制实际停止。
在本发明中,其特征在于:所述控制单元,在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近,执行对伺服电机停止驱动电源供给的控制。
在本发明中,其特征在于:在所述控制单元执行的由所述急停止控制单元进行的旋转停止控制的执行的停止中,包含硬件性地将连接于伺服电机的控制信号线切断的控制。
在本发明中,其特征在于:在所述控制单元执行的对所述伺服电机停止驱动电源供给的控制中,包含硬件性地将连接于伺服电机的驱动电源供给线切断的控制。
在本发明中,其特征在于,在所述控制单元执行的对所述伺服电机停止驱动电源供给的控制中,包含下述控制中的至少一方:使构成伺服电机驱动电路的一部分的功率晶体管的控制信号消失、使所述功率晶体管的基极驱动信号消失的控制,和通过电磁接触器将向所述伺服电机供给的驱动电流切断的控制。
在本发明中,其特征在于:使所述电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动的时刻,为与对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止的时刻相比,同时或者提前预定时间的时刻。
在本发明中,其特征在于,为了提高针对安全性的可靠性,至少下述部分构成为具有冗余性:存储所述预定的制动工作开始定时的部分、在所述预定的制动工作开始定时对电动伺服压力机的机械式制动器指示开始对伺服电机的输出的制动动作的部分、存储所述预定的控制解除定时的部分、和在所述预定的控制解除定时进行指示使得停止由所述急停止控制单元执行旋转停止控制的部分。
在本发明中,其特征在于,所述机械式制动器的构造为:使电磁阀工作、将气缸内的空气排气,由此将抵抗弹簧的加载力的空气压释放,经由所述弹簧的加载力按压摩擦元件,对伺服电机的输出进行制动。
在本发明中,其特征在于:使所述电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动的时刻,为与对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止的时刻相比,同时或者提前预定时间的时刻。
在本发明中,其特征在于,所述机械式制动器的构造为:使电磁阀工作、将气缸内的空气排气,由此将抵抗弹簧的加载力的空气压释放,经由所述弹簧的加载力按压摩擦元件,对伺服电机的输出进行制动。
另外,在本发明中,其特征在于:所述伺服电机为通过与转子的磁极位置同步的旋转驱动信号旋转驱动的同步型电机。
在本发明中,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:基于作业员的手操作而生成的紧急停止指令、和基于人手等进入了危险区域而生成的进入检测信号。
在本发明中,其特征在于:所述预定停止时刻,与所述旋转停止控制执行前的伺服电机的旋转速度无关,为从伺服电机以最高速度运行的状态或者电动伺服压力机以最高速度运行的状态、通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻。
另外,在本发明中,其特征在于:所述预定停止时刻根据所述旋转停止控制执行前的伺服电机的旋转速度以及目标减速程度而变化。
另外,本发明的电动伺服压力机,其特征在于:具备本发明的电动伺服压力机的控制装置。
根据本发明,能够提供一种电动伺服压力机、其控制装置以及控制装置,为比较简单且廉价的结构,同时能够既避免过苛刻的机械式制动器工作、又能针对急停止指令在短时间内安全可靠地急停止,并且即使在产生伺服电机的失控等的情况下也能够可靠且迅速地停止,进而操作性、作业效率优异,成本低。
附图说明
图1是用于说明本发明的一个实施方式的电动伺服电机的控制装置的框图。
图2是用于说明上述实施方式的电动伺服电机的控制装置(进一步提高了安全性的形态)的框图。
图3是用于说明上述实施方式的电动伺服电机的控制装置的旋转驱动等电源切断的电路图。
图4是用于说明上述实施方式的电动伺服电机的控制装置的旋转驱动用电源切断(进一步提高了安全性的形态)的电路图。
图5是用于说明上述实施方式的电动伺服电机的控制装置的伺服驱动器的电路图。
图6是用于说明上述实施方式的电动伺服电机的控制装置的伺服驱动器(进一步提高了安全性的形态)的电路图。
图7是用于说明上述实施方式的电动伺服电机的控制装置从最高速度开始动作的时间图。
图8是用于说明上述实施方式的电动伺服电机的控制装置从中速度开始动作的时间图。
标号说明
1:电动伺服压力机
5:曲柄机构(动力传递转换机构)
7:曲轴用编码器
9:滑动部件
10:伺服电机
15:机械式制动器
20:伺服驱动电路
22:电磁接触器
24:驱动电路
25:功率晶体管
28:伺服控制器
50:压力机控制部
52:运算部
53:存储部
55:设定部
56:显示部
61:紧急停止装置
62:进入检测装置
具体实施方式
下面,参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行详细说明。另外,本发明并不限定于下面说明的实施方式。
本实施方式的电动伺服压力机1如基于图1~图8在下面说明那样,基于急停止指令信号Skt,切换为按照预先设定的急停止动作CRVs的伺服电机10的旋转停止控制(急停止控制),并且直到伺服电机为正常时按该急停止动作停止为止的预定控制结束时(预定停止时刻t3),进行制动工作使得机械式制动器15实际开始制动,并且在预定控制结束时(预定停止时刻t3)将伺服电机10的旋转驱动用电源强制切断。由此,能够实现这样的压力运行:不仅在伺服电机10、其控制系统等正常时的急停止要求的情况下,即使是在伺服电机10、其控制系统等异常而失控等时的急停止要求的情况下,也能够可靠且迅速地使伺服电机10的旋转停止。
在图1中,电动伺服压力机1能够经由动力传递转换机构5将伺服电机10的旋转转换成滑动部件9的上下往复运动,利用该滑动部件9的上下往复运动对工件实施压力加工。
作为所述动力传递转换机构5,可以设想例如包含曲轴6、连杆8等而构成的曲柄机构5等。伺服电机10的旋转轴与曲轴6经由机械式制动器15以及减速机构(小齿轮2以及主齿轮3)连结。另外,动力传递转换机构5也能够采用丝杠轴机构、连杆机构等实施。
在伺服电机10上,连结有电机轴用编码器11,编码器11向伺服驱动器21反馈作为与电机轴旋转角度相对应的信息的检测信号S11。检测信号S11在位置控制系统被利用作为位置反馈信号,在速度控制系统被利用作为速度反馈控制信号。进而,虽然未图示,但检测信号S11也向伺服控制器28、压力机控制部50传递,也使用于动作控制、压力机控制。
另外,在曲轴6上连结有曲轴用编码器7,编码器7向压力机控制部50发送作为与曲轴旋转角度相对应的信息的检测信号S7。该检测信号S7被转换成滑动部件9的位置、压力机速度(滑动部件速度),利用于控制、显示。进而,虽然未图示,但也能够使用专利文献3、专利文献4所记载的技术,将检测信号S11与检测信号S7相互比较而检测编码器检测信号的异常。
作为伺服电机10,只要是能够对运行状态进行电子控制的电机便能够采用,在这里,采用例如能够与对应于转子的磁极(永久磁铁)的信号(图5、图6中所示的旋转驱动信号Sd)同步地旋转的同步型电机(AC伺服电机)。即使输入旋转驱动信号Sd,但如果该信号不是对应于磁极(永久磁铁)的信号(在能够产生驱动力的定时给予的信号),便不能旋转驱动伺服电机10。即,在因产生结构要素(电路、元件等)的异常、故常等而其对应性破坏时,或者功率晶体管25出现故障等而导致电机驱动电流Iu、Iv、Iw不能切断时,伺服电机10也不能正常驱动,不能正常旋转。这样的同步型的伺服电机的特性侧重于安全方面,根据这点也能够将电机失控状态等的产生防于未然。
机械式制动器15如图1所示,被设为下述构造:使电磁阀17工作而将气缸装置16内的空气排气,然后利用弹簧的紧固力实际进行制动操作(将可动摩擦板按压到固定摩擦板上的动作),向伺服电机10赋予制动力。另外,机械式制动器15并不限定于这样的空气释放式的,但应为适于压力机械这样需要比较大的制动转矩的机械的形式。另外,该形式的机械式制动器多使用于以往的机械式压力机,在可靠性、成本、入手容易性等方面也有利。另外,机械式制动器15也能够设为其他的形式的摩擦制动器,例如使用电磁力的制动器等。
本实施方式的机械式制动器15如图7所示,当在时刻t1将电磁阀(螺线管)17的励磁解放时,气缸装置16内的空气开始经由电磁阀17排出,该空气的压力随着时间经过而逐渐下降。于是,摩擦板一边按照在图7中作为“制动行程”而显示的轨迹位移一边进入制动动作。在图7中,为了下面的说明的方便,将摩擦板接触而制动器能够开始制动的时刻t31设为实质的制动动作的开始时刻(实际制动工作)。
即,该机械式制动器15的工作延迟时间被设为T12(时刻t1~时刻t31),例如,为大约60msec。
然后,气缸装置16内的空气的排出继续进行,当大致完全排完时,通过弹簧的全部的力按压摩擦板。即,经过制动力增加时间Tbd(例如15msec),机械式制动器15的制动力增大而变为规定制动力,通过该规定制动力对伺服电机10制动使其停止。
如图1所示,电动伺服压力机1的控制装置构成为包含伺服驱动电路20、压力机控制部50。进而,伺服驱动电路20构成为包含伺服控制器28和伺服驱动器21。
在压力机控制部50上,连接有紧急停止装置61和进入检测装置62,还连接有设定部55、显示部56,通过这些部件进行后述的控制解除定时的设定、制动工作开始定时的设定、以及经由伺服控制信号Scnt进行存储于伺服控制器28内的存储单元的急停止动作的设定等。在本实施方式中,例如,伺服控制信号Scnt由双向的串行通信线构成,能够进行用于各种压力成形的动作的设定、这些动作的选择、运行模式的选择、伺服参数的设定、选择等信号的收发,这些信号都包含于伺服控制信号Scnt。
具体地说,控制解除定时的设定等中,一边通过显示部56确认一边向设定部55输入设定值、将该值设为设定值而存储于存储部。制动工作开始定时的设定、急停止动作的设定等也同样。
压力机控制部50是控制压力机器整体的单元,在图1、图2中以与伺服电机10的旋转驱动特别是急停止有关的事项为中心进行记载,对于没有直接关系的事项(例如,正常运行中的控制内容、与急停止无关的输入输出、工件搬运单元等)将图示省略。
压力机控制部50构成为作为硬件包含例如输入输出部、运算部、存储部等,但在图1中将这些硬件的记载省略,主要表示进行急停止时的信号处理的部分。当紧急停止装置61或者进入检测装置62产生急停止信号时,在压力机控制部50内构成的信号产生单元41立即生成急停止指令信号Skt。另外,不但这些装置,也能够根据需要输入来自安全保护装置等其他的装置的急停止信号。
当生成急停止指令信号Skt(高→低电平)时,经由在压力机控制部50内构成的逻辑处理单元42向伺服控制器28发送急停止信号Ssc(高→低电平)。
逻辑单元42,不但对于急停止指令信号Skt,对于由其他的控制单元49(例如工件搬运单元的控制等)产生的停止指令信号也同样,对各信号进行“与”处理,在任意一方的信号生成(高→低电平)了时,都输出(高→低电平)急停止信号Ssc,以使得能够急停止。逻辑处理单元44、46、48也是同样的目的。
在伺服控制器28内构成的存储单元中,预先存储有急停止动作(更详细地说,是伺服电机10从最高转速的状态急停止时的动作,称为基准急停止动作)。关于该基准急停止动作,设定在该旋转停止控制(急停止控制)中不产生过大的冲击、振动等的范围内、并且迅速地使电动伺服压力机1的滑动部件9停止的停止曲线(停止图形),换而言之,设定能够在能够允许冲击、振动等的范围内达成最大的减速加速度的减速曲线(减速图形)。
急停止控制单元构成为包含压力机控制部50、伺服控制器28、伺服驱动器21。伺服控制器28,当接受来自压力机控制部50的急停止信号Ssc(高→低电平)时,基于所述基准急停止动作,转换生成从到此时为止运行着的伺服电机10的速度迅速地减速停止的急停止动作。同时,运行中的动作被切换为所述急停止动作,将按照该动作的动作信号Sm向伺服驱动器21发送,进行用于将伺服电机10迅速停止的旋转停止控制。
在本实施方式的急停止动作中,采用了预先仅存储1个从最高速度急停止时的基准急停止动作、根据基准急停止动作运算生成与各速度相应的急停止动作的方法。并不限定于该方法,也可以为例如预先存储多个与各速度对应的急停止动作、选择与运行速度相对应的急停止动作的方法或者通过插值运算求得急停止动作的方法等。
制动控制单元构成为包含压力机控制部50与电磁阀17。在压力机控制部50的制动工作定时计数单元45中,通过制动工作开始定时设定单元(55、56、50),预先设定有制动工作开始定时设定值T11。当生成急停止指令信号Skt时,在压力机控制部50内构成的制动工作开始定时计数单元45开始经过时间的计数。在该计数值到达设定值T11时,经由逻辑处理单元46向电磁阀17输出(高→低电平)机械式制动器工作信号Sslc。电磁阀17通过制动器工作信号Sslc而工作,将机械式制动器15的气缸装置16内的空气排出而开始机械式制动器15的工作。
控制强制解除单元构成为包含压力机控制部50、以及伺服驱动器21和/或电磁接触器22。在压力机控制部50的控制解除定时计数单元43中,通过控制解除定时设定单元(55、56、50),预先设定有控制解除定时设定值T21。当急停止指令信号Skt生成时,控制解除定时计数单元43开始经过时间的计数。当计数值达到设定值T21时,经由逻辑处理单元44向伺服驱动器21输出控制解除信号作为基极驱动切断信号Sbc(高→低电平),将伺服驱动器21输出的伺服电机驱动电流Iu、Iv、Iw切断,将旋转停止控制强制解除。
在图1中,伺服驱动电路20构成为包含伺服驱动器21与伺服控制器28。伺服控制器28构成为能够存储与各种压力成形相对应的多个动作、所述基准急停止动作等。伺服控制器28基于来自压力机控制部50的伺服控制信号Scnt以及急停止信号Scc对所存储的各种动作进行选择运算而生成动作信号Sm,向伺服驱动器21发送。伺服驱动器21将动作信号Sm作为指令值,反馈伺服电机10的位置检测信号S11,运算所需要的驱动力而输出与其符合的电机驱动电流Iu、Iv、Iw,旋转驱动伺服电机10。
构成伺服驱动器21的一部分的PWM控制部22如图5所示,一边基于通过所述运算求得的需要的驱动力进行脉冲宽度调整,一边根据基于伺服电机10的位置检测信号S11的各磁极位置求得伺服电机10的各相的相位,生成各相的PWM控制信号Sc。
PWM控制信号Sc向与伺服电机10的各相相对应的各控制元件23输出,各控制元件23生成与电机各相相对应的驱动信号Sd并向各功率晶体管25输出。即,包含各功率晶体管25的驱动电路24旋转驱动伺服电机10。Iu、Iv、Iw为电机驱动电流。另外,在图5中与伺服电机10的各相的绕组与功率晶体管25的连接有关的详细内容众所周知,所以省略。另外,V21为控制用电源,Vmt为电机旋转驱动用电源。
由基极驱动信号切断进行的旋转停止控制的强制解除如下所述那样进行。
即,
伺服驱动器21,当接受来自压力机控制部50的基极驱动切断信号Sbc(高→低电平)时(参照图1等),经由驱动晶体管32使图3所示的控制继电器33断开(去除激励),将控制继电器33的触点断开。由此,将图5的控制电源V21切断,控制元件(基极驱动元件)23的电源消失。即,将向伺服驱动器电路20内的功率晶体管25的控制信号Sc清除。
由此,控制元件23不能驱动各功率晶体管25,电机驱动电流Iu、Iv、Iw切断,伺服电机10的驱动力消失。即,从电机旋转驱动用电源Vmt将伺服电机10切断,强制解除伺服电机10的旋转控制(急停止时为旋转停止控制)。
作为本实施方式的伺服电机10,采用例如同步型电机。如前所述,各相的PWM控制信号如果不以与各磁极的位置相对应的相位驱动,就不能产生驱动力。即,只要将PWM控制信号Sc切断,则难以自然产生与相位相应的信号。
因此,即使由于故障等电机驱动电流Iu、Iv、Iw不能切断时,伺服电机10的旋转驱动力也不能产生。即,使用该同步型电机是安全的。
作为控制强制解除手段,除了将所述伺服驱动器21的基极驱动信号切断的情况以外,还具有例如通过电磁接触器22将向伺服电机10的动力电路直接切断的方法。在图1中通过虚线表示的部分(47、48、22)相当于该内容。
该方法也与通过基极驱动切断进行的方法同样,预先设定有控制解除定时设定值T21-1。当急停止指令信号Skt生成时,控制解除定时计数单元47开始经过时间的计数。在该计数值到达设定值T21-1时,经由逻辑处理单元48输出电磁接触器切断信号Scc。由此电磁接触器22将驱动电流Iu、Iv、Iw切断而强制解除旋转停止控制。
如上所述,当从信号产生单元41产生急停止指令信号Skt时,开始用于将伺服电机10迅速停止的旋转停止控制,并且
在通过制动工作开始定时设定单元(55、56、50)设定的定时,开始机械式制动器15的工作,
在通过控制解除定时设定单元(55、56、50)设定的定时,将伺服电机10的旋转停止控制强制解除。
将这些工作定时的一例表示于图7。
在这里,作为强制解除旋转停止控制的手段,仅记载将基极驱动切断的方法,省略了通过电磁接触器22将动力切断的方法的记载。它们都是将旋转停止控制强制解除的手段,应该以相同的思考方法而设定。另外,这些控制强制解除手段只要由具有充分可靠性的电路构成即可,能够仅采用任意一方,也能够使用双方。
进入检测装置62为安全装置。在虽然检测出人手等的进入但由于某种故障等而不能使电动伺服压力机1停止的情况下,很可能直接导致人身事故等。一般难以完全防止旋转驱动控制、旋转停止控制的异常(即,伺服电机10的失控)。
因此,使制动控制单元与控制强制解除单元可靠地动作而使伺服电机10停止是重要的。
更详细地说,在本实施方式中实现下述思想:一边通过控制强制解除单元消除伺服电机10的驱动力,由此可靠地防止旋转驱动控制、旋转停止控制的异常(即,伺服电机10的失控),一边通过制动控制单元使机械式制动器15工作而可靠地使伺服电机10停止。
为了进一步提高针对安全性的可靠性,可以如图2所示,将压力机控制部50构成为包含2个控制器51A与51B。在第1控制器51A与第2控制器51B中,分别包含运算部52与存储部53,通过各控制器51A、51B并行地执行所述的图1的压力机控制部50的一连串的处理。将这些并行处理结果相互对照,将具有一致性的信息作为标准的信息进行处理(存储、显示、输出等)。另外,图2将图1中的压力机控制部50内所记载的急停止指令信号产生时的信号处理的图示省略,但实际上通过第1控制器51A与第2控制器51B分别并行执行这些处理。
另外,来自压力机控制部50的输出信号例如基极驱动电流切断信号Sbc、制动器工作信号Sslc等以多个信号输出。如图4所示,基极驱动电流切断信号使用Sbc-A与Sbc-B这2个系统的输出信号,经由驱动晶体管32A与32B将控制继电器33A与33B断开,使图6所示的控制元件(基极驱动元件)23的电源消失。为所谓安全继电器的结构,可靠地使基极驱动电源消失,将PWM控制信号Sc切断,将电机驱动电流Iu、Iv、Iw切断,使伺服电机10的驱动力消失。
在图4中控制继电器33A连接于非接地侧,控制继电器33B连接于接地侧,这是为了防止两电路由于同一原因而同时出现故障等,是安全继电器中的一般的使用方法。另外,各控制继电器33A、33B的故障检测电路等作为安全继电器而众所周知,所以将图示省略。
进而,与基极驱动电流切断信号同样,制动器工作信号也能够使用2个系统的输出信号。虽然未图示,但作为电磁阀(螺线管)17,能够使用双电磁铁(螺线管)电磁阀。即,设为即使一方的系统的电磁阀出现故障等、也能够通过另一方的系统的电磁阀进行排气的结构,成为即使电磁阀出现故障等也能够可靠性高地可靠地使机械式制动器15工作的结构。另外,也能够采用使用来自压力机控制部50的2个系统的制动工作输出信号、通过各输出驱动各螺线管的机构。
另外,对于将伺服电机10的动力切断的电磁接触器22也同样,能够使用2个系统的输出与2个电磁接触器构成。但是,在能够预想到可靠地进行由基极驱动信号切断进行的伺服电机10的驱动力消失的情况下,也能够将电磁接触器22省略。
另外,虽然未图示,但在安全上重要的进入检测装置62也能够同样设为具有冗余性的电路结构,能够设为进入检测装置的2个系统的输出向压力机控制部50输入的结构。
进入检测装置62可以基于例如针对人身保护的适应性广的光电式安全装置或者带联锁的安全保护装置等而构成。
在本实施方式中,使用非接触并且检测灵敏度高的光电式安全装置。光电式安全装置不像安全保护装置那样需要开闭,能够提供操作性良好的压力作业。但是,在光电式安全装置中是任何时候人手等都能够进入的结构,所以可靠的滑动部件的停止必不可缺。
在这里,光电式安全装置的光线的扫描位置为这样选择的位置:能够在以基于标准的速度1.6m/sec行进(移动)的人手等到达危险区域以前,使伺服电机10完全停止,即,使电动伺服压力机1(滑动部件9)停止。
具体地说,电动伺服压力机1的危险区域与光线扫描位置之间的距离即安全距离(Ds)通过下面的式子确定,必须基于该确定而设置。
在下面,表示美国国家标准(ANSI)的情况。根据各国的情况,而有一些不同的部分,但基本的思考方法是相同的。
安全距离(Ds)=K(Tm+Tr+Tbm)+Dpf
K=1.6m/sec(手等的移动速度)
Tm:最大急停止时间(从输入控制装置到停止为止的时间)
Tr:进入检测装置反应时间
Tbm:越出监视时间(在停止性能劣化了的情况下,直到将其检测出为止的时间)
Dpf:基于进入检测装置的性能(基于最小检测物体的大小)的追加距离
Tm是图7中的最大急停止时间。Tr与Dpf由光电式安全装置的性能确定。Tbm是由在以往的机械式压力机中使用的越出监视装置引起的。
另外,认为在本发明的电动伺服压力机1中几乎没有机械式制动器的劣化,所以能够省略。
压力机控制部50内的信号产生单元41构成为,能够以输入了紧急停止指令信号Sem和进入检测信号Sin的任意一方(或者双方)为条件,产生用于使电动伺服压力机1(伺服电机10以及滑动部件9)急停止的指令(急停止指令信号Skt)。
例如,在从工件搬运单元落下的工件与升降的滑动部件9有可能产生干涉等情况下,作业员等操作(按压)了紧急停止按钮61时,生成并输出紧急停止信号Sem。
进入检测单元62在检测出向危险区域进入的人手等时,生成并输出进入检测信号Sin。
另外,根据本发明者等对通过手动运送材料(工件)的压力作业(手进入模具方式)进行的调查,了解到比起前者(信号Sem)的产生的机会,后者(信号Sin)的产生的机会多。
当因紧急停止指令信号Sem或者进入检测信号Sin而生成急停止指令信号Skt、向所述信号产生单元41输入时,急停止控制单元(50、28、21)起作用,以从压力机控制部50发送急停止信号Ssc。
接受了该急停止信号Ssc的伺服控制器28,根据存储于内部的基准急停止动作生成急停止动作,向伺服驱动器21发送按照该急停止动作的动作信号Sm。
由伺服驱动器21驱动的伺服电机10,以时刻t0为起点开始减速停止控制,如图7所示,按照急停止动作CRVs(从最高速度开始的急停止时的减速曲线(减速图形)减速。在伺服电机10的控制正常地进行的情况下(通常的情况是这样),经过预定停止时间Ts(例如70msec),即在预定停止时刻t3,伺服电机10完全停止。另外,在时刻t0将伺服电机驱动电流(旋转驱动用电源Vmt)切断而将伺服电机10设为旋转自由状态的情况下,会在比上述长得多的时间(例如数秒的时间)内持续旋转。特别是,在动力传递转换机构5为曲柄机构的情况下,其惯性大,所以具有旋转持续更长时间的危险。
另外,在进入检测装置62为光电式安全装置的情况下,在从将光线遮住到实际输出检测信号为止实际上具有延迟时间(进入检测装置反应时间Tr),但在图7中将其省略而记述。另外,在其他的方式的进入检测装置中有时也同样具有延迟时间,这些延迟时间也能够同样处理。
另一方面,在机械式制动器15,存在动作延迟时间T12(t1~t31:电磁阀17的工作时间、气缸装置16内的空气的排气时间)。如图7所示,考虑到动作延迟时间T12,以机械式制动器15在所述预定停止时刻t3实际开始制动的方式,设定用于输出制动器工作信号Sslc的定时设定值T11。
更详细地说,以基于急停止动作CRVs的预定停止时刻t3与制动器制动开始时刻t31大致同时的方式,设定定时设定值T11。但是,这并不要求预定停止时刻t3与制动器制动开始时刻t31如后所述那样完全一致。
因此,在图7中,设定有定时调整时间Tf1(例如10msec)。
因此,制动器工作信号Sslc输出定时设定值T11通过
T11=Ts-T12+Tf1
求得,例如作为具体的时间例,可以假设
T11(20msec)=Ts(70msec)-T12(60msec)+Tf1(10msec)
等。
控制强制解除单元也在从输出控制解除信号(Sbc以及/或者Scc)到伺服电机10的驱动力消除为止,存在延迟时间T22(t2~t32:由于控制继电器33、电磁接触器22的工作时间、电路工作延迟时间等而产生的从输出控制解除信号到驱动力消除为止的延迟时间)。
因此,与机械式制动器15的实际的工作开始定时同样,设定有控制解除定时设定值T21(以及/或者T21-1:以后,代表性地使用T21进行说明)。
具体地说,以与基于急停止动作CRVs的预定停止时刻t3一致地伺服电机10的驱动力实际上消除的方式,设定控制解除信号(Sbc以及/或者Scc)的输出定时设定值T21。更详细地说,以基于急停止动作CRVs的预定停止时刻t3与驱动力消除时刻t32大致同时的方式设定设定值T21。但是,这并不要求t3与时刻t32如后所述那样完全一致。
因此,在图7中设定有定时调整时间Tf2(例如20msec)。因此,控制解除信号(Sbc以及/或者Scc)输出定时设定值T21通过
T21=Ts-T22+Tf2
求得,例如作为具体的时间例,可以假设
T21(60msec)=Ts(70msec)-T22(30msec)+Tf2(20msec)
等。
在图7所示的时间图(时序图)中,设置有定时调整时间Tf1与Tf2,但预定停止时刻t3、制动器制动开始时刻t31和驱动力消除时刻t32理想的是相同的。
但是,在实际运用中,因例如电源电压变动等干扰的影响等,实际的制动工作开始时间、电机停止时间并不一直如预定那样。而且,从作业效率等方面看,对作业员的各定时设定作业要求严密的准确性是不现实的。因此,为了能够消除由干扰的影响等产生的偏差、使作业效率等变得现实,设置了定时调整时间Tf1、Tf2。但是,如果将定时调整时间Tf1、Tf2设定得过长,则虽然是很少的量,但最大急停止时间Tm相应变长,所以优选:比较考虑干扰的影响等、作业效率等的现实性与设置进入检测装置2时的安全距离,而设定定时调整时间Tf1、Tf2。
另一方面,也可以不设置定时调整时间,而以稍早于预定停止时刻t3开始制动器制动的方式设定制动器制动开始时刻t31(使得定时调整时间Tf1设定为负值)。虽然稍早于预定停止时刻t3,但只要伺服电机10的控制正常,则能够充分减速,仅是对以正在停止时的小转矩进行低速旋转的伺服电机10进行很小的制动。另外,机械式制动器15也同样,在开始制动的时刻排气不充分,摩擦板的按压力小,所以几乎不产生摩擦板的磨损。倒不如这样将制动器制动开始时刻t31设置为稍早于预定停止时刻t3,能够期待在正常运行时也产生摩擦板的微小的滑动而将摩擦板一直保持为洁净。
这样,也能够设为将定时调整时间Tf1、Tf2设定为负值的重叠状态,Tf1、Tf2能够允许例如为最大急停止时间Tm的±20%左右。但是,如果将驱动力消除时刻t32设定于制动器制动开始时刻t31之前(Tf1>Tf2),则在机械式制动器15实际开始制动之前伺服电机10的驱动力消除,产生伺服电机10的旋转轴变得自由的时间,具有滑动部件9由于自重而下落等的危险,所以优选进行试运行等而设定为适当的定时调整时间Tf1、Tf2。
另外,允许旋转轴变得自由的时间,仅是滑动部件9实际不产生自重下落的极短的时间,具体地说,所允许的时间在小型的压力机器中最大为10msec左右,在大型的压力机器中最大为30msec左右。
如上所述,使机械式制动器15实际工作(开始制动)的时刻和将旋转停止控制强制解除的时刻,优选与预定停止时刻t3一致,但现实中允许在预定停止时刻t3的前后,这样的设定也包含在本实施方式中。
在本实施方式中,如图7、图8所示,将定时调整时间Tf1设定为10msec,将Tf2设定为20msec。因此,在伺服电机10的控制中没有异常的情况下,在预定停止时刻t3伺服电机10正常停止,从这时起10msec后,机械式制动器15开始实际的制动,从机械式制动器15的制动开始了的时刻起10msec后,将旋转停止控制强制解除。
因此,在这样的设定的情况下,最大急停止时间Tm变长了定时调整时间的量,但机械式制动器15的摩擦板的滑动完全没有产生,并且在机械式制动器15实际向伺服电机10施加制动的状态下伺服电机10的驱动控制停止,所以旋转自由状态完全不存在,能够将机械式制动器15的摩擦板等的磨损抑制为最小,同时实现可靠地防止了伺服电机10的不小心的旋转等的产生等的伺服电机10、进而电动伺服压力机1的急停止控制。
一般来说,压力机器并不限定于一直在最高速度下旋转。通过与加工条件、搬运装置的关系而适当确定生产运行时的速度。
在图7中表示从以最高速度运行中的状况急停止,在图8中表示从中间速度Vi的停止状况。
伺服控制器28当接受了急停止信号时,运算生成与此时的运行速度相符合的急停止动作。图8的CRVs-1是以与最高速度Vmax的急停止动作CRVs相同的加速度旋转停止的方式运算出的。
另一方面,CRVs-2是以与急停止动作CRVs相同的时间停止方式运算出的。
这样,只要能够在预定停止时间Ts以内停止,中间速度的急停止动作能够采用这些动作中的任何动作或者在这些动作之间所取的动作。在本实施方式中对于采用相同加速度的CRVs-1的情况进行说明。
在以往的机械式压力机器中,当确定了压力(冲压、按压)速度(spm:stroke per minutes)时,压力机的滑动部件(或者曲轴)的速度就确定。另一方面,电动伺服压力机器能够设定适于各种成形的各种动作,能够实现该动作。例如,经常使用:在滑动部件的一个行程中,以高速下降到达加工区域、在其后的成形中切换为低速而进行成形、在成形结束后以高速上升返回到设定点的动作等。这样的动作,在成形比较难的情况下或者为了将产品精度等维持为预定,能够缓慢进行成形、同时提高生产性等。
与此相对,在电动伺服压力机中,能够容易地采用这样的动作,所以实际采用的可能性也高,需要预先设想从生成了急停止指令信号时的伺服电机的速度运算生成急停止动作的情况。
因此,在本实施方式中,也采用这样的方法。但是,在只设定速度变化比较少的动作时,与以往的机械式压力机器同样,也能够从压力速度(spm)运算生成急停止动作。
在采用了中间速度Vi时的急停止动作CRVs-1的情况下,实际的预定停止时间比最高速度时短,所以能够缩短与其相符合的量地自动计算设定值T11与设定值T21。由此,能够将制动器制动开始时刻t31与驱动力消除时刻t32提前,将最大急停止时间Tm缩短。但是,通常不进行按各运行速度改变进入检测装置62的安装位置,所以在本实施方式中如图8所示,制动器制动开始时刻t31与驱动力消除时刻t32设为一定。
在这里,根据图8的时间图进行详细说明。
制动控制单元由压力机控制部50构成,以在预先设定的制动工作定时T1即时刻t31机械式制动器15实际开始制动的方式进行控制。
控制强制解除单元构成为包含压力机控制部50、伺服驱动电路20(也能够包含电磁接触器22),在预先设定的控制解除定时T2即时刻t32强制解除旋转停止控制。
由此,不管基于急停止指令信号Skt的旋转停止控制在图8所示的时刻t3是否结束,在时刻t31一定进行由机械式制动器15进行的停止动作,并且在时刻t32将伺服电机10的旋转停止控制强制解除。
如上所述,当进入检测装置62工作、产生急停止指令信号Skt时,伺服电机10、伺服驱动电路20在正常的情况下在预定停止时间Ts停止。大部分的情况为正常,所以在预定停止时刻t3以后(或者在即将到达预定停止时刻t3之前)开始制动的机械式制动器15变为停止后工作,所以几乎不产生摩擦板等的磨损。进而,机械式制动器15在伺服电机10的驱动力消除时刻t32以后能够作为停止保持制动器而起作用。
正常的情况下能够以比最大急停止时间Tm短得多的时间停止,所以安全。
另一方面,在伺服电机10失控等而不能在预定停止时刻t3停止的情况下,机械式制动器15在制动工作开始时刻t31开始制动,并且伺服电机10的驱动力在驱动消除时刻t32消失,所以伺服电机10能够通过机械式制动器15的规定的制动力、以图8的制动减速曲线CRV-b在制动停止时间Tb(例如70msec)可靠地停止。
因此,即使在伺服电机10失控等情况下,也能够保证在最大急停止时间Tm内可靠地使伺服电机10停止,能够确保安全。另外,伺服电机10的失控等不会频繁地产生,所以机械式制动器15的磨损不会产生得太严重,不需要耐久性高的高价的大容量的制动装置,所以经济性好。
另外,在急停止控制中,如果将伺服电机10的正常时与异常/故障时(失控时)进行比较,在概率上正常时的情况为压倒多数,这正如上述那样。而且,在直到急停止控制时的压力机(电机旋转)速度如上所述比最高速度Vmax低的情况下,并且在结构要素中没产生任何的异常的正常时,能够在比作为从最高速度完全停止而设定的时间T1(例如70msec)短的时间内使伺服电机10完全停止。从这一点来看,根据本实施方式的急停止控制,实现了机械式制动器15的长寿命化。
本实施方式的旋转停止控制(急停止控制)被构筑为:将重点放置于这样的实际的压力机运行(主),并且在伺服电机10的正常时的急停止控制中,使得能够一边将机械式制动器15的摩擦板的磨损设为最少一边可靠地在短时间使伺服电机10停止,并且在概率低但可能会遭遇的电机失控(从)的情况下,不进行失控等的检测等,若变为预定停止时刻,则一边通过机械式制动器15对伺服电机10进行制动,一边将伺服电机10的旋转停止控制强制解除(也可以进行驱动用电源的供给的切断),由此即使伺服电机10失控等,也能够在最大停止时间内可靠地使伺服电机10旋转停止,从而确保人身的安全。
接下来,一边主要参照图7、图8一边说明压力机运行方法以及各动作。
在图7中表示从压力机的运行速度为最高速度Vmax时急停止的动作定时,在图8中进而同时表示中间速度Vi(最高速度Vmax的大致2/3的速度)的情况。
[时刻t0以前]
从压力机控制部50向伺服驱动电路20输出作为通常的运行信号(压力机动作用信号)的伺服控制信号Scnt。伺服电机10按照与伺服控制信号Scnt相对应地选择的动作,以预定速度(V)被旋转控制。另外,此时使滑动部件9升降而进行压力加工。
在此时的电机旋转速度根据要求而各不相同,有从生产性的方面看以最高速度Vmax运行的情况(图7),或者例如为了特殊加工(例如拉深)而以中速(例如2/3×Vmax)运行的情况(图8)等。
[在时刻t0]
在时刻t0,当通过图1所示的紧急停止按钮61的操作生成紧急停止信号Sem,或者通过进入检测装置62生成进入检测信号Sin时,立即从信号产生单元41生成急停止指令信号Skt,压力机控制部50向伺服控制器28输出急停止信号Ssc(高→低)。
伺服控制器28当接受了来自压力机控制部50的急停止信号Ssc(高→低电平)时,基于所述基准急停止动作,转换生成从到此时为止运行着的伺服电机10的速度(在图7中为最高速度Vmax,在图8中为中速Vi)迅速地减速停止的急停止动作(在图7的Vmax时为CRVs,在图8的Vi时为CRVs-1)。同时从运行中的动作切换为所述急停止动作,将按照该动作的动作信号Sm向伺服驱动器21发送,进行旋转停止控制以将伺服电机10迅速停止。
在这里,通过伺服控制器28生成的所述急停止动作是针对伺服电机10的指令值,以伺服电机10实际上按照该急停止动作的方式进行控制。实际上伺服电机10被旋转停止控制而动作的动作与指令值之间产生偏差,严密地说是不同的动作。但是,在现实中为极小的偏差,在这里将两者同样作为急停止动作(在图7的Vmax时为CRVs,在图8的Vi时为CRVs-1)进行处理。即,急停止动作CRVs、CRVs-1既是作为指令值的急停止动作,也使实际上伺服电机10减速停止的急停止动作。
详细地说,伺服驱动器21按照来自伺服控制器28的动作信号Sm生成控制信号Sc。各控制元件23向驱动电路24输出与电机磁极相对应的驱动信号Sd。由此,生成了电机驱动电流I(Iu、Iv、Iw),将伺服电机10急速减速而停止。
另外,这些控制系统以及伺服电机10正常时,最高速度Vmax时(图7)在预定停止时刻t3停止,中速Vi时(图8)在预定停止时刻t3之前停止。
在时刻t0生成急停止指令信号Skt,与此同时制动工作定时计数单元45开始经过时间的计数。另外,同时,控制解除定时计数单元43也开始经过时间的计数。
[在时刻t1]
在制动器工作信号产生时刻t1,制动工作开始定时计数单元45到达预先设定的制动工作开始定时设定值T11。由此,制动工作开始定时计数单元45经由逻辑处理单元46向电磁阀17输出机械式制动器工作信号Ssle(高→低电平)。
电磁阀17通过制动器工作信号Sslc而工作,在其预定时间后,将机械式制动器15的气缸装置16内的空气排出,伴随于此,机械式制动器15的摩擦板开始移动(制动行程)。
即,为了在时刻t31,机械式制动器15实际开始制动,在时刻t1进行先行指令。不进行伺服电机10是否失控等的判断、监视地执行该先行指令,所以实际上制动动作的定时不会延迟。
在图7、图8中,“气缸内压力”表示气缸装置16内的空气压力降低的样子,“制动行程”表示机械式制动器15的摩擦板移动的样子。
[在时刻t2]
在控制解除信号产生时刻t2,控制解除定时计数单元43到达预先设定的控制解除定时设定值T21。由此,控制解除定时计数单元43经由逻辑处理单元44向伺服驱动器21输出控制解除信号作为基极驱动切断信号Sbc(高→低电平)。另外与电磁接触器切断信号Scc相关联的控制强制解除也同样,所以这里的记述省略。
伺服驱动器21,当接受基极驱动切断信号Sbc(高→低电平)时,在经过控制继电器33的工作时间、其他的电路的延迟时间之后,使伺服电机10的驱动电流Iu、Iv、Iw消失。
[在时刻t3]
(正常的情况下)
急停止控制单元(50、20)在图7所示的最高速度(Vmax)时,进行工作,使得按照急停止动作CRVs,使伺服电机10的旋转衰减,并使伺服电机10在经过了预定停止时间Ts(例如70msec)的预定停止时刻t3速度为零(停止)。
另外,在图8所示的中速时,以按照急停止动作CRVs-1或者CRVs-2,使伺服电机10的旋转衰减,并在预定控制时间Ts以内速度为零(停止)的方式工作。无论哪种情况下,到预定停止时刻t3为止,伺服电机10都停止。
(电机失控的情况下)
虽然从时刻t0切换为紧急旋转停止控制,但由于某种原因(例如在从编码器11向伺服驱动器21反馈的信号S11中产生异常等)、伺服电机10在最高速度(或者其以下的速度)下持续旋转(失控)的情况下,即使经过了预定控制时间Ts时伺服电机10也旋转。
在这里,在本实施方式中,伺服电机10采用同步型电机(AC伺服电机),所以如果不输入与转子的磁极(永久磁铁)相对应的旋转驱动信号Sd则不产生驱动力。因此,难以想到最高速度Vmax以上的速度的驱动信号作为与转子磁极相对应的信号而自然产生,所以即使在伺服电机10失控的情况下,也难以假设超过最高速度Vmax。
即,不管在图7所示的最高转速时,还是图8所示的中速时,能够想到伺服电机10失控等时的预定停止时刻t3下的速度为0~Vmax的范围内,最高速时也不过为Vmax。
[在时刻t31]
通过机械式制动器工作信号Sslc使电磁阀17工作,开始机械式制动器15的工作。在从预定停止时刻t3经过调整时间Tf1(例如10msec)之后的制动器制动开始时刻t31,如图7、图8的“制动行程”所示,可动侧摩擦板移动而与固定侧的摩擦板接触,开始制动。即,在时刻t31机械式制动器15实际开始制动。
[在时刻t32]
由于基极驱动切断信号Sbc(高→低电平),在经过了控制继电器33的工作时间、其他的电路的延迟时间之后,伺服电机的驱动电流Iu、Iv、Iw消失。由此,在从预定停止时刻t3经过了调整时间Tf2(例如20msec)之后的时刻t32,伺服电机10的磁场被消除,驱动力被消除。
(正常的情况下)
在正常的情况下,旋转停止控制在预定停止时间Ts结束。伺服电机10旋转停止,滑动部件9升降停止。在概率上大部分的情况为正常,所以机械式制动器15仅是保持停止的状态。即,机械式制动器15的摩擦板的消耗几乎不产生。进而,伺服电机10的急停止控制被强制解除,向伺服电机10供给的驱动电流消除,所以即使在伺服控制器28、伺服驱动器21上产生任何的异常,也不会在伺服电机10上产生驱动力,通过机械式制动器15保持停止状态。即,如果为该状态,则能够安心将手等放入危险区域(作业区域)。
(电机失控的情况下)
在伺服电机10由于某种异常而失控的情况下,即使在预定停止时刻t3,伺服电机10也旋转,滑动部件9动作。最坏的情况下,伺服电机10也可能以最高转速Vmax旋转。
在该情况下,在本实施方式中,如图7、图8所示,机械式制动器15在制动器制动开始时刻t31开始制动。然后,将机械式制动器15的气缸装置16内的空气排出,通过全部的弹簧力(弹簧的加载力)按压摩擦板,以机械式制动器15所具有的最大能力对伺服电机10进行制动。
与此并行地,伺服电机10的驱动力在驱动力消除时刻t32消除,所以即使伺服电机10为失控状态,此后驱动力也消失,以机械式制动器15的最大能力将伺服电机10减速停止。在从最高速度Vmax开始由机械式制动器15进行制动的情况下,按照图7所示的制动减速曲线CRVs将伺服电机10减速,以制动器制动时间Tb(例如70msec)使其可靠停止。
因此,可以理解为,在本实施方式中,机械式制动器15不需要具备胜过伺服电机10的驱动力的制动力,只要具有使由惯性力引起的工作停止的制动力就足够了。
也有以最高速度Vmax失控的情况,所以此时的摩擦板的消耗等不可避免。但是,以最高速度Vmax失控的情况的产生频率极小,鉴于设备破损防止、人身的保护为最优先的事项,可以适当允许这种程度的负担。如果与在具有急停止指令的情况下总是强制切断电机电源而将电机设为旋转自由状态、在该状态下仅通过由机械式制动器进行的强制制动动作使伺服电机停止的情况(在该情况下,制动器的摩擦板为了制动而一直全力工作,所以摩擦板寿命短)相比较,经济性好,且维修时间短,生产效率高。
(中速的情况下)
在伺服电机10失控的情况下,制动器制动开始时刻t31、驱动力消除时刻t32的速度如上所述为0~Vmax的范围内,但此时的速度不能进行规定。
在图8中,表示保持着中速Vi地到达所述时刻时的减速曲线CRVs-1。即,在保持着中速Vi通过机械式制动器15制动的情况下,按照CRVs-1,将伺服电机10减速,使其停止。在该情况下,以比最高速度Vmax时的制动器制动时间Tb短的时间停止,是安全的。
换而言之,在本实施方式中,在任何情况下,都能够在最大急停止时间Tm内使伺服电机10停止,所以能够提供安全的电动伺服压力机。
[在时刻t4]
如上所述,在本实施方式中,在任何情况下,在时刻t4,都将伺服电机10(即电动伺服压力机1的滑动部件9)可靠地停止。从时刻t0到时刻t4的时间为最大急停止时间Tm,能够在最大急停止时间Tm以内可靠地停止。例如,在本实施方式中作为具体的最大急停止时间的一例,可以假设下面的例子。
最大急停止时间Tm(160msec)=Ts(70msec)+Tf2(20msec)+Tb(70msec)
该最大急停止时间Tm为最长的停止时间,所以使用本实施方式中的具体的数值(一例)求得安全距离(从危险区域到进入检测装置62的扫描位置的距离)(美国国家标准的情况下)。
安全距离Ds(0.288)=1.6(Tm(0.16)+Tr(0.02)+Tbm(0))+Dpf
(0)
K=1.6m/sec(手的速度)
Tm:最大急停止时间(一例:0.16sec)
Tr:进入检测装置反应时间(一例:0.02sec)
Tbm:越出监视时间(一例:0sec)
Dpf:由进入检测装置的性能产生的追加距离(一例:0sec)
在该情况下,安全距离为0.288m,要求在危险区域(作业区域)跟前288mm的位置设置进入检测装置62的光线扫描位置。这与以往的机械式压力机相比较,为大致同等的安全距离,根据本实施方式,虽然是电动伺服压力机,但既能够保证与机械式压力机同等以上的作业员的安全,又能提高作业容易性与生产性。
如上所述,在本实施方式中,采用空气释放/弹簧紧固式的机械式制动器15进行说明。
该方式使用空气压进行释放,所以能够采用用于按压摩擦板的力量大的弹簧,为适于要求大制动转矩的制动器的结构。另外,该方式通过使用多个弹簧、并采用使用双电磁铁电磁阀排气的方法,能够具备高的可靠性与可靠性。
另外,在以往的机械式压力机的多数中,采用该方式,在产品品质等的可靠性等方面可信赖,并且入手容易性高。
从该观点出发,在本实施方式的电动伺服压力机中,也采用该方式。
然而,该方式的制动器与利用电磁力制动的电磁式制动器等相比,需要电磁阀的工作时间、气缸装置内的空气的排气时间等,所以到开始制动为止的延迟时间比较长。即,如图7所示,在本实施方式中采用的机械式制动器15的情况下,机械式制动器工作延迟时间为例如60msec。
装备有与该机械式制动器15同等的性能的制动器的以往的机械式压力机中的最大急停止时间Tm-m为
Tm-m(130msec)=工作延迟时间T12(60msec)+制动器制动时间Tb(70msec)。
如上所述,本实施方式中的电动伺服压力机1的最大急停止时间Tm为160msec,所以与以往的机械式压力机相比,最大急停止时间延迟了30msec。
但是,电动伺服压力机1的最大急停止时间为在没能通过伺服电机10的旋转停止控制停止的情况下使机械式制动器15工作而停止时的停止时间,即使在该情况下也只延迟了30msec。进而,如果使定时调整时间Tf1、Tf2接近零,则本实施方式的电动伺服压力机1的最大急停止时间进而缩短20msec,变为140msec,能够实现与以往的机械式压力机相比几乎不变的急停止性能。
从其他观点来看,本实施方式,在以往所使用的机械式制动器的动作特性上的浪费时间(工作延迟时间)内,进行伺服电机10的旋转停止控制,以所述浪费时间的经过时刻与根据伺服电机10的旋转停止控制的特性而预定的伺服电机10的旋转停止时刻大致一致的方式使定时一致地使机械式制动器15工作,并且进行伺服电机10的旋转停止控制与旋转驱动用电源的切断,即使例如伺服电机10失控也能够可靠地使伺服电机10停止。
例如,如专利文献5所记载那样的、监视减速停止指令后的减速状态、在检测出不能正常减速时使制动器工作的技术中,在存在所述浪费时间的情况下,制动器的工作延迟该浪费时间,所以不能在最合适的定时使机械式制动器工作。进而,在专利文献5所记载的方法中如果想将最大急停止时间缩短为与本发明同等程度,则需要更早开始制动,所以必须采用具有大制动力的容量大的机械式制动器。
与此相对,根据本实施方式,为电动伺服压力机,所以动作设定的自由度高,能够实现针对各种压力加工的应对,同时具有与以往的机械式压力机相同程度的急停止性能,安全性高,并且作业效率、操作性也优异,并且机械式制动器的消耗几乎没有,能够提供机械式制动器的维修周期较长的经济的电动伺服压力机。
另外,在进行电动伺服压力机的急停止控制的情况下,伺服电机正常的情况与异常的情况中,正常的情况为压倒性的多数。因此,根据本实施方式的控制方法,机械式制动器进行停止的保持,而几乎不参与伺服电机的制动。因此,根据情况,也有直到电动伺服压力机的寿命结束为止,都没有进行机械式制动器的实质的制动的可能性。
另一方面,在电动伺服压力机中,要求在万一的情况下能够可靠地将伺服电机制动停止。
因此,例如,也可以设置测试机械式制动器15的制动力的测试模式,在压力作业的开始前或者结束前等适当的定时,确认能够在不执行伺服电机10的旋转停止控制的状态下仅通过机械式制动器15的制动力在最大急停止时间内停止等。
如上面所说明,根据本实施方式,在产生了急停止指令Skt时,基于该指令,从进行通常的压力控制的状态切换为按照急停止动作CRVs的电机旋转停止控制,在超过了通过该电机旋转停止控制使伺服电机10旋转停止的预定停止时间Ts(预定停止时刻t3)时,使机械式制动器15实际进行制动动作,并且将旋转驱动用电源Vmt强制切断,所以在伺服电机10正常的情况下能够对于急停止指令使电动伺服压力机1急停止,并且即使在伺服电机失控的情况下也能够可靠且迅速地使伺服电机在预定时间内旋转停止,因此能够应对电动伺服电机的急停止要求。
另外,不会如以往的电动伺服电机的急停止控制那样厉害使用机械式制动器15,所以只要具备小容量的机械式制动器即可,另外也能够抑制摩擦板的磨损,所以能够降低维修时间、费用,所以能够提供经济负担小并且生产性高的电动伺服压力机。
进而,在本实施方式中,将控制单元构成为包含急停止控制强制解除单元(50、21、22)与制动器控制单元(50),并且除了急停止控制单元(50、20)还设置有存储单元(50、28)、控制解除定时设定单元(50、55、56)、制动开始定时设定单元(50、55、56)以及信号产生单元41,所以具体化更容易,并且能够期待大幅度的普及扩大。另外,处理更容易,并且能够实现顺利的运用。
另外,如本实施方式所述,作为机械式制动器15,如果采用在以往的机械式压力机中广泛采用的空气释放/弹簧紧固式的机械式制动器,则能够保证可靠的制动效果以及高可靠性。
进而,构成为通过将伺服电机10的电机驱动电流I(Iu、Iv、Iw)切断、将伺服电机10的旋转停止控制强制解除,所以不会制造出长时间维持伺服电机10的危险的失控状态这样的控制状态,因此能够可靠地排除伺服电机10的失控状态。
而且,通过软件手段使功率晶体管25的控制信号Sc消失,或者通过软件手段使基极驱动信号Sd消失,进而通过硬件手段(或者物理性地)将旋转驱动用电源Vmt切断,将电机驱动电流I切断,所以能够实现迅速的电流切断,并且能够可靠性高地可靠地进行电流切断。
另外,如本实施方式所述,作为伺服电机10,如果采用接受与转子磁极位置同步的旋转驱动信号Sd才开始旋转驱动的同步型电机,则能够提供对于伺服电机10的旋转失控更安全的电动伺服压力机。
并且,在本实施方式中,当输入紧急停止指令信号Sem与进入检测信号Sin的任意一方时产生急停止指令信号,所以避免危险的适应范围大。进而,如果设为能够根据基于所选择的急停止动作的最高速度的高低,自动调整设定定时(T1、T2)的结构,则能够提供能够进行急速的电机停止位置保持、同时处理更容易的电动伺服压力机。
在上面说明的实施方式只不过是用于说明本发明的例示,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够加以各种变更。
本发明,针对急停止指令,保证消除电机旋转正常时的过苛刻的机械式制动器工作状态,同时能够满足在最短时间内使压力动作停止的要求,并且,能够满足即使在产生由机械、电气故障/异常引起的电机失控的情况下也能够可靠且迅速地使压力机停止的要求,作为电动伺服压力机或者其控制系统有益。

Claims (20)

1.一种电动伺服压力机的控制方法,所述电动伺服压力机将被电子控制的伺服电机的旋转经由动力传递转换机构转换成滑动部件的上下往复运动,利用该滑动部件的上下往复运动,对工件实施压力加工,所述控制方法的特征在于:
根据急停止指令,执行按照预定的急停止动作的伺服电机的旋转停止控制;
另一方面,以从该旋转停止控制的执行开始经过了预定时间为条件,使电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动,并且对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止。
2.一种电动伺服压力机的控制装置,所述电动伺服压力机将被电子控制的伺服电机的旋转经由动力传递转换机构转换成滑动部件的上下往复运动,利用该滑动部件的上下往复运动,对工件实施压力加工,所述控制装置的特征在于:
根据急停止指令,执行按照预定的急停止动作的伺服电机的旋转停止控制;
另一方面,以从该旋转停止控制的执行开始经过了预定时间为条件,使电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动,并且对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止。
3.如权利要求2所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:从所述旋转停止控制的执行开始经过了预定时间的时刻,为在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近。
4.如权利要求2或3所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:在对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止中,包含硬件性地将连接于伺服电机的控制信号线或者驱动电源供给线切断。
5.如权利要求2或3所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:在对于所述伺服电机停止驱动电源供给中,包含下述中的至少一方:使构成伺服电机驱动电路的一部分的功率晶体管的控制信号消失、使所述功率晶体管的基极驱动信号消失,和通过电磁接触器将向所述伺服电机供给的驱动电流切断。
6.一种电动伺服压力机的控制装置,所述电动伺服压力机将被电子控制的伺服电机的旋转经由动力传递转换机构转换成滑动部件的上下往复运动,利用该滑动部件的上下往复运动,对工件实施压力加工,所述控制装置的特征在于,包括:
急停止控制单元,其在急停止指令产生了时,基于存储于存储单元的急停止动作执行伺服电机的旋转停止控制;和
控制单元,其在由所述急停止控制单元执行了旋转停止控制的情况下,在预定的制动工作开始定时对电动伺服压力机的机械式制动器指示开始对于伺服电机的输出的制动动作,并且在预定的控制解除定时进行指示使得停止由所述急停止控制单元执行旋转停止控制。
7.如权利要求6所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于,所述预定的制动工作开始定时被设定为:在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近,电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动。
8.如权利要求6或7所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:所述预定的控制解除定时被设定为:在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近,使由所述急停止控制单元进行的旋转停止控制实际停止。
9.如权利要求6~8中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:所述控制单元,在正常的情况下通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻或者其附近,执行对伺服电机停止驱动电源供给的控制。
10.如权利要求6~9中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:在所述控制单元执行的由所述急停止控制单元进行的旋转停止控制的执行的停止中,包含硬件性地将连接于伺服电机的控制信号线切断的控制。
11.如权利要求9或10所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:在所述控制单元执行的对所述伺服电机停止驱动电源供给的控制中,包含硬件性地将连接于伺服电机的驱动电源供给线切断的控制。
12.如权利要求9或10所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:在所述控制单元执行的对所述伺服电机停止驱动电源供给的控制中,包含下述控制中的至少一方:使构成伺服电机驱动电路的一部分的功率晶体管的控制信号消失、使所述功率晶体管的基极驱动信号消失的控制,和通过电磁接触器将向所述伺服电机供给的驱动电流切断的控制。
13.如权利要求6~12中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于,为了提高针对安全性的可靠性,至少下述部分构成为具有冗余性:存储所述预定的制动工作开始定时的部分、在所述预定的制动工作开始定时对电动伺服压力机的机械式制动器指示开始对伺服电机的输出的制动动作的部分、存储所述预定的控制解除定时的部分、和在所述预定的控制解除定时进行指示使得停止由所述急停止控制单元执行旋转停止控制的部分。
14.如权利要求2~13中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:使所述电动伺服压力机的机械式制动器对于伺服电机的输出实际起作用而进行制动的时刻,为与对于伺服电机将至少包含所述旋转停止控制的电子控制和驱动电源供给的至少一方停止的时刻相比,同时或者提前预定时间的时刻。
15.如权利要求2~14中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于,所述机械式制动器的构造为:使电磁阀工作、将气缸内的空气排气,由此将抵抗弹簧的加载力的空气压释放,经由所述弹簧的加载力按压摩擦元件,对伺服电机的输出进行制动。
16.如权利要求2~15中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:所述伺服电机为通过与转子的磁极位置同步的旋转驱动信号旋转驱动的同步型电机。
17.如权利要求2~16中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,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:基于作业员的手操作而生成的紧急停止指令、和基于人手等进入了危险区域而生成的进入检测信号。
18.如权利要求3~5、7~17中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:所述预定停止时刻,与所述旋转停止控制执行前的伺服电机的旋转速度无关,为从伺服电机以最高速度运行的状态或者电动伺服压力机以最高速度运行的状态、通过所述旋转停止控制的执行使伺服电机旋转停止的预定停止时刻。
19.如权利要求3~5、7~17中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置,其特征在于:所述预定停止时刻根据所述旋转停止控制执行前的伺服电机的旋转速度以及目标减速程度而变化。
20.一种电动伺服压力机,具备权利要求1~19中的任意一项所述的电动伺服压力机的控制装置。
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