CN106334743A - 模具缓冲兼用滑块缓冲装置和控制其的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模具缓冲兼用滑块缓冲装置(1)，其通过切换选择器阀选择性地打开和关闭由伺服电动机驱动的液压泵/电动机和生成滑块缓冲力的液压缸(120A、120B)之间的流动通道或液压泵/电动机和生成模具缓冲力的液压缸(220A、220B)之间的流动通道。在开始施加滑块缓冲力之前，控制伺服电动机以允许液压缸(120A、120B)经由止回阀(190)生成所需的滑块缓冲力。在施加滑块缓冲力的同时，各自包括逻辑阀的液压回路(150A、150B)控制液压缸(120A、120B)的压力，并且各自包括伺服电动机的液压回路(250A、250B)控制液压缸(220A、220B)的模具缓冲压力。

Description

模具缓冲兼用滑块缓冲装置和控制其的方法

技术领域

本发明涉及模具缓冲兼用滑块缓冲装置和控制其的方法，并且更具体涉及允许用于模具缓冲装置的伺服电动机也用于滑块缓冲装置的技术。

背景技术

迄今为止，已经在专利文献1(日本专利申请公开号JP 2006-315074A)和专利文献2(国际公布号WO 2010/058710 A1)中描述了使用伺服电动机的伺服模具缓冲装置。

专利文献1中描述的模具缓冲装置被配置成允许支撑缓冲垫的液压缸的下室(压力生成室)变得直接与液压泵/电动机的排出口连接，从而控制与液压泵/电动机的旋转轴连接的伺服电动机的扭矩以使得能够控制液压缸的下室中的压力(模具缓冲力)。

专利文献1中描述的模具缓冲装置需要能够在模具缓冲的同时供给模具缓冲所需的全部动力的大容量的伺服电动机。如果伺服电动机容量增加，则模具缓冲装置尺寸增加，并且接收动力的设备容量也增加。

专利文献2中描述的模具缓冲装置被配置成允许比例阀和液压泵/电动机与液压缸的下室并联连接以降低用于驱动液压泵/电动机的伺服电动机的容量，从而当控制模具缓冲力时控制比例阀的打开和伺服电动机的扭矩。

发明内容

图10是图示在一个按压循环期间压机的滑块位置以及模具缓冲装置的模具缓冲位置和模具缓冲力的波形图。

如图10中图示的，如果将一个按压循环期间表示为A，并且将包括模具缓冲过程(其中向缓冲垫施加模具缓冲力)和脱模过程(包括产品的脱模操作)的模具缓冲运行期间表示为B，则模具缓冲运行期间B与一个按压循环期间A的比(B/A)为至多50％，并且通常为20％至30％。因此，常规模具缓冲装置的伺服电动机在一个按压循环期间的大部分中不运行。

尽管伺服模具缓冲装置具有与施加模具缓冲力相关的高功能性(具有优点)，但是其具有昂贵的方面(缺点)。因为需要与模具缓冲力(性能)相联系的具有大容量(电动机的电动机容量乘以所需的量)的伺服电动机。

尽管专利文献2中描述的模具缓冲装置使用与比例阀组合的液压泵/电动机(和伺服电动机)以使得能够降低伺服电动机的容量，其在伺服电动机在一个按压循环期间的大部分中不运行这一点上是相同的。另外，与液压泵/电动机(和伺服电动机)并联设置的比例阀降低从液压缸中排出的油流，并且之后因为油流充当一部分模具缓冲力，比例阀导致压力损失。作为结果，该模具缓冲装置的能量效率小于仅具有液压泵/电动机(和伺服电动机)的模具缓冲装置的能量效率。

根据上述情况做出了本发明，并且其目的是提供模具缓冲兼用滑块缓冲装置和控制其的方法，其中将包括用于模具缓冲装置的伺服电动机的驱动源用于滑块缓冲装置以使得能够提高包括相对昂贵的伺服电动机的驱动源的附加价值。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置包括：上缓冲垫，所述上缓冲垫通过上缓冲销支撑上坯件保持器；第一流体压力缸，所述第一流体压力缸设置在压机的滑块中以支撑所述上缓冲垫，并且当所述滑块下降时向所述上坯件保持器施加滑块缓冲力；第一管道，所述第一管道能够通过所连接的止回阀将压力流体供应至与所述第一流体压力缸的压力生成室连接的滑块缓冲压力生成管线；流体压力回路，所述流体压力回路与所述滑块缓冲压力生成管线连接，并且包括将从所述第一流体压力缸的所述压力生成室被推出的压力流体释放至低压源的压力控制阀，所述流体压力回路被配置成通过控制所述第一流体压力缸的所述压力生成室中的流体压力来生成所述滑块缓冲力；下缓冲垫，所述下缓冲垫通过下缓冲销支撑下坯件保持器；第二流体压力缸，所述第二流体压力缸支撑所述下缓冲垫，并且向所述下坯件保持器施加模具缓冲力；第二管道，所述第二管道与所述第二流体压力缸的压力生成室连接；流体压力泵/电动机，所述流体压力泵/电动机生成用于通过所述第一管道或所述第二管道驱动所述第一流体压力缸或所述第二流体压力缸的压力流体；伺服电动机，所述伺服电动机与所述流体压力泵/电动机的旋转轴连接；选择器阀，所述选择器阀与所述第一管道和所述第二管道连接，并且切换在所述流体压力泵/电动机和所述第一流体压力缸之间的流动通道的打开和关闭以及在所述流体压力泵/电动机和所述第二流体压力缸之间的流动通道的打开和关闭；阀控制器，所述阀控制器在所述压机的一个按压循环期间中切换所述选择器阀从而在从开始施加所述滑块缓冲力之前的第一时间点到所述第一时间点之后至少开始施加所述模具缓冲力之前的第二时间点的第一期间将所述流体压力泵/电动机和所述第一流体压力缸之间的所述流动通道打开，并且切换所述选择器阀从而在从所述第二时间点到至少当结束施加所述模具缓冲力时的第二期间将所述流体压力泵/电动机和所述第二流体压力缸之间的所述流动通道打开；滑块缓冲控制器，所述滑块缓冲控制器控制所述伺服电动机以在从所述第一时间点到所述第二时间点的所述第一期间允许所述第一流体压力缸生成所述滑块缓冲力；和模具缓冲控制器，所述滑块缓冲控制器控制所述伺服电动机以在所述第二期间允许所述第二流体压力缸生成所述模具缓冲力。

根据本发明的一个方面，可以将从由伺服电动机驱动的流体压力泵/电动机中排出的压力流体通过选择器阀选择性地供应至生成滑块缓冲力的第一流体压力缸或生成模具缓冲力的第二流体压力缸。然后，在开始施加滑块缓冲力之前，控制伺服电动机以允许第一流体压力缸生成滑块缓冲力。

通常，当在滑块下降的同时上缓冲垫通过上坯件保持器与材料碰撞以在碰撞后在滑块下降时将从第一流体压力缸的压力生成室被推出的压力流体通过压力控制阀释放至低压源时，生成滑块缓冲力。因此，在开始将压力流体从第一流体压力缸的压力生成室中被推出之后，在滑块移动通过预定下降行程之后(在经过预定响应时间之后)生成滑块缓冲力(成形所需的)。也就是说，滑块缓冲力的上升响应非常缓慢。根据本发明的一个方面，在开始施加滑块缓冲力之前，生成滑块缓冲力。因此，可以从开始施加滑块缓冲力时(上缓冲垫碰撞时)生成滑块缓冲力以使得能够改善滑块缓冲力的上升响应的延迟。另外，使用包括将要在除模具缓冲功能期间外的期间(多余期间)中用于模具缓冲装置的伺服电动机的驱动源作为滑块缓冲装置的驱动源，以提高包括伺服电动机的驱动源的附加价值。包括伺服电动机的驱动源还供应压力流体，并且因此可以通过切换选择器阀将压力流体容易地施加至第一流体压力缸或第二流体压力缸。

在根据本发明的另一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选的是，流体压力回路的压力控制阀包括：先导驱动式的逻辑阀，所述逻辑阀设置在所述滑块缓冲压力生成管线和与所述低压源连接的低压管线之间，并且当施加滑块缓冲力时可以作为主安全阀操作；先导压力生成管线，所述先导压力生成管线通过节流阀与所述滑块缓冲压力生成管线连接；和先导安全阀，所述先导安全阀设置在所述先导压力生成管线和所述低压管线之间以允许所述先导压力生成管线生成控制所述逻辑阀的先导压力。

根据本发明的另一个方面，提供了通过结合逻辑阀和先导安全阀形成的先导驱动式(平衡活塞式)的安全阀。当施加滑块缓冲力时，逻辑阀作为主安全阀运行以能够根据由先导安全阀生成的先导压力生成滑块缓冲力(压力)。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选的是，流体压力回路包括：第一电磁阀，所述第一电磁阀在所述一个按压循环期间将施加至所述逻辑阀的先导端口的压力切换为所述先导压力和所述低压源的低压中的任一个；和第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间以打开和关闭所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间的连接。当切换第一电磁阀以向逻辑阀的先导端口施加先导压力时，可以在滑块缓冲压力生成管线中生成对应于先导压力的滑块缓冲压力。另外，当切换第一电磁阀以向逻辑阀的先导端口施加低压时，将在滑块缓冲压力生成管线中生成的滑块缓冲压力释放。在释放压力之后，可以使上缓冲垫停止在释放压力时的位置附近。然后，允许第二电磁阀打开使得上缓冲垫能够进行下降(脱模)操作。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选包括控制器，所述控制器控制所述第一电磁阀以能够在从所述第一时间点之前到当结束施加所述滑块缓冲力时的期间中向所述逻辑阀中的所述先导端口施加所述先导压力，并且控制所述第二电磁阀以在从所述第一时间点之前到当开始通过所述上缓冲垫脱模时的期间中关闭所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间的连接。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选的是，所述控制器控制所述第一电磁阀以当结束施加所述滑块缓冲力时使得能够将所述低压源的低压施加至所述逻辑阀的所述先导端口，并且控制所述第二电磁阀以在经过从当结束施加所述滑块缓冲力时开始的所述上缓冲垫的锁定期间之后当所述上缓冲垫开始脱模时打开所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间的所述连接。也就是说，当结束施加滑块缓冲力时向逻辑阀的先导端口施加低压源的低压以打开逻辑阀，并且之后将第二流体压力缸的压力生成室中的压力释放。因此，使上缓冲垫停止在释放压力时的位置附近，并且当滑块上升时，上缓冲垫连同滑块一起上升(锁定过程)。之后，在经过上缓冲垫的锁定期间之后(当上缓冲垫开始脱模时)打开滑块缓冲压力生成管线和低压管线之间的连接，从而将低压源的低压通过滑块缓冲压力生成管线供应至第二流体压力缸的压力生成室以允许上缓冲垫相对于滑块相对下降。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选包括滑块缓冲力指令单元，所述滑块缓冲力指令单元输出滑块缓冲力指令，和滑块缓冲力检测器，所述滑块缓冲力检测器检测由所述第一流体压力缸生成的滑块缓冲力，并且还优选的是，所述滑块缓冲控制器基于所述滑块缓冲力指令和由所述滑块缓冲力检测器检测的所述滑块缓冲力控制所述伺服电动机的扭矩，以使得所述第一流体压力缸生成对应于所述滑块缓冲力指令的滑块缓冲力。

根据本发明的又一个方面，控制伺服电动机的扭矩使得能够在开始施加滑块缓冲力之前生成由滑块缓冲力指令单元控制的滑块缓冲力。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选包括模具缓冲力指令单元，所述模具缓冲力指令单元输出模具缓冲力指令，和模具缓冲力检测器，所述模具缓冲力检测器检测由所述第二流体压力缸生成的模具缓冲力，并且还优选的是，所述模具缓冲控制器基于所述模具缓冲力指令和由所述模具缓冲力检测器检测的所述模具缓冲力控制所述伺服电动机的扭矩，以使得所述第二流体压力缸生成对应于所述模具缓冲力指令的模具缓冲力。也就是说，控制具有良好响应度的伺服电动机的扭矩使得能够当开始控制模具缓冲力时降低冲击压力(surge pressure)。因此，可以响应模具缓冲力指令迅速进行控制。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选包括比例阀，所述比例阀与所述流体压力泵/电动机并联连接以释放一部分当施加模具缓冲力时从所述第二流体压力缸的所述压力生成室被推出的压力流体至所述低压源，并且还优选的是，所述模具缓冲控制器基于所述模具缓冲力指令和由所述模具缓冲力检测器检测的所述模具缓冲力控制所述伺服电动机的扭矩和所述比例阀的打开，以使得所述第二流体压力缸生成对应于所述模具缓冲力指令的模具缓冲力。

根据本发明的又一个方面，一起提供了进行比例阀的节流控制的流体压力伺服式的控制功能和使用流体压力泵/电动机(和伺服电动机)的电伺服式的控制功能，以控制比例阀的打开和伺服电动机的扭矩，由此生成对应于模具缓冲力指令的模具缓冲力。尤其是，可以通过比例阀和流体压力泵/电动机将当施加模具缓冲力时从第二流体压力缸被推出的液体的量排出。因此，与其中仅通过伺服电动机(和流体压力泵/电动机)控制模具缓冲力的情况相比，可以降低伺服电动机的容量。作为结果，可以降低装置的尺寸和价格。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选包括再生单元，所述再生单元将当在所述压机中施加所述模具缓冲力时为使得所述第二流体压力缸接收模具缓冲力而消耗的能量通过所述流体压力泵/电动机和所述伺服电动机再生为电能。因此，可以将在压机中施加所述模具缓冲力时为使得下缓冲垫接收模具缓冲力而消耗的能量通过第二流体压力缸、流体压力泵/电动机、和伺服电动机再生为电能。作为结果，装置具有良好的能量效率。

在根据本发明的又一个方面的模具缓冲兼用滑块缓冲装置中，优选包括模具缓冲位置检测器，所述模具缓冲位置检测器检测所述下缓冲垫的位置，并且还优选的是，所述模具缓冲控制器通过使用由所述模具缓冲位置检测器检测的模具缓冲位置信号作为用于在脱模操作时允许所述下缓冲垫上下移动的位置反馈信号来控制所述伺服电动机。因此，可以控制第二流体压力缸(下缓冲垫)的位置以使得上升操作(脱模操作)能够稳定地进行。

根据又一个方面的本发明是控制上述模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法。所述方法包括下列步骤：通过使用所述阀控制器切换所述选择器阀从而在所述第一期间打开所述流体压力泵/电动机和所述第一流体压力缸之间的所述流动通道；通过使用所述阀控制器切换所述选择器阀从而在所述第二期间打开所述流体压力泵/电动机和所述第二流体压力缸之间的所述流动通道；通过允许所述滑块缓冲控制器在从所述第一时间点到所述第二时间点的所述第一期间控制所述伺服电动机来用所述第一流体压力缸生成滑块缓冲力；和通过允许所述模具缓冲控制器在所述第二期间控制所述伺服电动机来用至少所述第二流体压力缸生成模具缓冲力。

根据本发明的又一个方面，在一个按压循环期间中，在从第一时间点到第二时间点的期间(直到开始模具缓冲功能的多余期间)，可以通过切换选择器阀将从由伺服电动机驱动的流体压力泵/电动机中排出的压力流体供应至第一流体压力缸。另一方面，在其中模具缓冲装置发挥功能的第二期间，可以通过切换选择器阀将从由伺服电动机驱动的流体压力泵/电动机中排出的压力流体供应至第二流体压力缸。因此，在多余期间中将包括在模具缓冲装置中使用的伺服电动机的驱动源用于滑块缓冲装置以提高包括伺服电动机的驱动源的附加价值。

在根据本发明的又一个方面的控制模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法中，所述第二期间包括从所述第二时间点直到所述滑块与所述下缓冲垫碰撞的等待期间，以及从所述滑块到达下死点(dead center)之后直到到达所述下缓冲垫的待机位置的脱模期间。所述方法包括下列步骤：通过所述模具缓冲控制器控制所述伺服电动机以在所述等待期间保持所述下缓冲垫在所述待机位置等待；和通过所述模具缓冲控制器控制所述伺服电动机以在所述脱模期间将所述下缓冲垫提高至所述待机位置。

根据本发明，包括伺服电动机的驱动源在除模具缓冲功能期间外的期间(多余期间)中用于滑块缓冲装置。因此，可以提高包括相对昂贵的伺服电动机的驱动源的附加价值。另外，控制伺服电动机以允许在开始施加滑块缓冲力之前向滑块缓冲装置的上缓冲垫施加滑块缓冲力。因此，可以改善由压力控制阀控制的滑块缓冲力的上升响应的延迟。

附图说明

图1是图示根据本发明的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的实施方案的组成图；

图2是包括图示在图1中图示的液压回路的回路图的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的组成图；

图3是在图2中图示的逻辑阀158的放大图；

图4是图示液压回路250A和250B的实施方案的回路图；

图5是图示控制装置300的实施方案的框图；

图6是图示控制模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法的实施方案的流程图；

图7是图示在一个按压循环期间的滑块位置、滑块缓冲力、滑块缓冲位置、模具缓冲力、和模具缓冲位置的图表；

图8是图示液压回路250A的另一个实施方案的回路图；

图9是当使用图8中图示的液压回路时的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的控制装置的框图；和

图10是图示在一个按压循环期间压机的滑块位置以及模具缓冲装置的模具缓冲位置和模具缓冲力的波形图。

具体实施方式

参照附图，以下将详细描述根据本发明的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的优选实施方案。

(模具缓冲兼用滑块缓冲装置的构造)

图1是图示根据本发明的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的实施方案的组成图。

在图1中，使用根据本发明的模具缓冲兼用滑块缓冲装置1的压机是设置有通过曲柄机构向其传送驱动力的滑块10的曲柄压机。滑块10在图1中通过包括曲柄轴12(通过驱动装置向其传送旋转驱动力)的曲柄机构垂直移动。曲柄轴12包括检测曲柄轴12的角度(曲柄角)的曲柄角检测器14和曲柄角速度检测器16。

上模具20安装在滑块10上，并且下模具40安装在压机的衬垫30上。

如在图1中图示的，模具缓冲兼用滑块缓冲装置1由滑块缓冲装置100和模具缓冲装置200组成。

(滑块缓冲装置)

滑块缓冲装置100包括：上(滑块)坯件保持器102；上缓冲垫110，其通过上缓冲销104支撑上坯件保持器102；多个液压缸120A和120B(第一流体压力缸)，其支撑上缓冲垫110并且向上缓冲垫110施加向上的缓冲力(滑块缓冲力)；和多个液压回路150A和150B(流体压力回路)，其分别驱动多个液压缸120A和120B。

液压缸120A和120B与滑块10连接，并且随着滑块10移动以当滑块10下降时向上缓冲垫110施加滑块缓冲力。在图1中，附图标记112表示用于上缓冲垫110的突出限位器，并且突出限位器112设置在滑块10上。

液压回路150A和150B通过滑块缓冲压力生成管线152分别与液压缸120A和120B的压力生成室(在下降侧上的液压室)120a和120b连接，并且允许当施加滑块缓冲力时液压缸120A和120B生成滑块缓冲压力(力)。稍后将描述它们的细节。

滑块缓冲压力生成管线152通过止回阀190与管道(第一管道)192连接，并且因此可以将压力油(压力流体)从各自不仅充当模具缓冲驱动装置而且还充当滑块缓冲辅助驱动装置的液压回路250A和250B(稍后描述)通过管道192、止回阀190、和滑块缓冲压力生成管线152供应至液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b。

(模具缓冲装置)

模具缓冲装置200包括：下(模具)坯件保持器202；下缓冲垫210，其通过下缓冲销204支撑下坯件保持器202；多个液压缸220A和220B(第二流体压力缸)，其支撑下缓冲垫210并且向下缓冲垫210施加向下的缓冲力(模具缓冲力)；和多个液压回路250A和250B，其分别驱动多个液压缸220A和220B。

液压缸220A和220B分别包括模具缓冲位置检测器224A和224B，其各自检测作为下缓冲垫210在其提升方向上的位置(模具缓冲位置)的每个液压缸的活塞杆的伸长方向上的位置。

在上模具20和下模具40之间，下坯件保持器202被布置为使得其下面由缓冲垫210通过多个缓冲销204支撑并且材料206设置在其上面(与其上面接触)。

(液压回路150A和150B)

接下来，将描述在图1中图示的分别驱动液压缸120A和120B的液压回路150A和150B中的每一个的构造。

图2是包括示出在图1中图示的液压回路150A和150B的回路图的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的组成图。因为液压回路150A和150B中的每一个具有相同的构造，将详细描述液压回路150A的构造，并且省略液压回路150B的详细描述。

如在图2中图示的，液压回路150A通过滑块缓冲压力生成管线152与液压缸120A的压力生成室120a连接，主要包括：低压管线156，其与主要累积低压油的累积器(accumulator)154连接；先导驱动式的逻辑阀158，其设置在滑块缓冲压力生成管线152和低压管线156之间以当施加滑块缓冲力时可以作为主安全阀操作；先导压力生成管线162，其通过节流阀166与滑块缓冲压力生成管线152连接；和先导安全阀160，其设置在先导压力生成管线162和低压管线156之间以生成控制逻辑阀158的先导压力。累积器154充当通过低压管线156与模具缓冲驱动装置(参照图4)的液压回路250A和250B中的累积器261连接的箱。因此，使两个液压回路中的低压油平衡。

液压回路150A包括第一电磁阀164，其将施加至逻辑阀158的先导端口的压力切换为在先导压力生成管线162中生成的先导压力和低压管线156的低压中的任一个。节流阀(可变节流阀)166设置在滑块缓冲压力生成管线152和先导压力生成管线162之间以调节先导压力。

在滑块缓冲压力生成管线152和低压管线156之间，设置节流阀170和第二电磁阀172。第二电磁阀172优选为提升阀式，其打开和关闭被控制为使得当关闭(完全关闭)时存在很少泄漏(无泄漏)。

滑块缓冲压力生成管线152还包括充当滑块缓冲力检测器的压力检测器180。在图2中，附图标记182表示当施加异常滑块缓冲压力时充当安全阀的安全阀。

稍后将描述第一电磁阀164和第二电磁阀172的ON-OFF控制的具体时机。第一电磁阀164和第二电磁阀172的ON-OFF控制可以通过控制装置300中的阀控制器进行，然而，可以通过使用压机的控制器的一部分进行。

(借助液压回路150A的滑块缓冲压力(力)控制)

接下来，将描述借助液压回路150A中的逻辑阀158和先导安全阀160的滑块缓冲压力控制。

在图2中，当压机的滑块10下降时上缓冲垫110随着滑块10下降时，由上缓冲垫110通过上缓冲销104支撑的上坯件保持器102通过材料206与下模具40碰撞(撞击)。在碰撞之后，随着滑块10下降的液压缸120A和120B向上缓冲垫110施加滑块缓冲力，并且通过逻辑阀158和先导安全阀160控制由液压缸120A和120B的生成室120a和120b的压力和横截面积确定的滑块缓冲力。

图3是在图2中图示的逻辑阀158的放大图。在图3中，逻辑阀158设置有分别与滑块缓冲压力生成管线152和低压管线156连接的A端口和B端口，以分别接收滑块缓冲压力和低压。另外，逻辑阀158设置有先导端口(X端口)，其被配置成通过打开和关闭第一电磁阀164接受先导压力或低压。

在下文中，逻辑阀158的端口中的每一个的面积、压力、和弹簧力由如下参考符号表示：

A_A是A端口侧上的加压面积；

A_B是B端口侧上的加压面积；

A_X是X端口侧上的加压面积；

P_A是A端口压力(滑块缓冲压力)；

P_B是B端口压力(低压)；

P_X是X端口压力(先导压力)；并且

F是弹簧力。

如果满足以下所示的表达式1，则向逻辑阀158的提升阀158a施加朝向X端口侧的下压力以将阀打开，并且如果满足表达式2，则向逻辑阀158的提升阀158a施加朝向A端口侧的下压力以将阀关闭。

[表达式1]

A_A·P_A+A_B·P_B＞A_X·P_X+F

[表达式2]

A_A·P_A+A_B·P_B＜A_X·P_X+F

在表达式1和2中，A_A、A_B、A_X、P_B、和F是恒定的，并且因此根据滑块缓冲压力(A端口压力)PA和先导压力(X端口压力)P_X之间的平衡将逻辑阀158打开和关闭。

还可通过先导安全阀160中的压力设置调节先导压力P_X，并且因此逻辑阀158可以根据先导安全阀160中设置的先导压力(缓和压力)调节滑块缓冲压力(力)。

回到图2，如之前描述的，打开和关闭第一电磁阀164以向逻辑阀158的先导端口(X端口)施加先导压力或低压。当打开第一电磁阀164并且向逻辑阀158的先导端口施加低压时，逻辑阀158打开。然后，滑块缓冲压力生成管线152(液压缸120A的压力生成室120a)的压力降低至压力P_A′，其通过将由逻辑阀158的弹簧力F得到的压力(F/A_A)与低压管线156的压力P_B相加而得到。

(A_A·P_A′＝A_A·P_B+F→P_A′＝P_B+F/A_A)

此时，由弹簧力F得到轻微(小)的压力(差异)。在下死点释放压力之后，滑块10上升以允许上坯件保持器102与材料(产品)分离。然后，与上缓冲垫110互锁的液压缸120A和120B变得不受约束，在其中将通过将由逻辑阀158的弹簧力F得到的压力(F/A_A)与低压管线156的压力P_B相加而得到的压力P_A′消除(释放)的过程中，液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b的体积降低了一点(约向下1mm)。当消除压力P_A′时，或者尽管省略了描述，简而言之，当将压力P_A′降低至在由向液压缸120A和120B的上升侧上的加压室施加的压力导致的向上力与作用于与上缓冲垫互锁的可移动物块的重力和由压力导致的向下力平衡时的压力值时，将上缓冲垫110向下压下的力消除以将上缓冲垫110停止在其位置处。也就是说，上缓冲垫110随着滑块10一起上升，并且之后固定从而相对于滑块10不移动。

以这种方式，第一电磁阀164不仅用于将向上缓冲垫110施加的压力释放，而且还用于将上缓冲垫110停止在其位置处(锁定功能)。

在打开第一电磁阀164并且将液压缸120A的压力生成室120a中的压力释放之后，在经过上缓冲垫110的锁定期间之后，当开始通过上缓冲垫110脱模时，打开第二电磁阀172。因此，可以将低压油从由累积器154保持的低压管线156通过节流阀170和滑块缓冲压力生成管线152供应至液压缸120A的压力生成室120a。然后，液压缸120A通过使用供应至压力生成室120a的低压油和上缓冲垫110等的自重将其活塞杆伸长，直到上缓冲垫110与突出限位器112接触，从而允许上缓冲垫进行下降(脱模)操作。节流阀170调节供应至液压缸120A的油的量以调节上缓冲垫110的下降速度。

(液压回路250A和250B)

接下来，将描述在图1和2中图示的分别驱动液压缸220A和220B的液压回路250A和250B中的每一个的构造。

图4是图示液压回路250A和250B的实施方案的回路图。因为液压回路250A和250B中的每一个具有相同的构造，将详细描述液压回路250A的构造，并且省略液压回路250B的详细描述。

如在图4中图示的，液压回路250A包括累积器261、液压泵/电动机262、与液压泵/电动机262的旋转轴连接的伺服电动机263、检测伺服电动机263的驱动轴的角速度(电动机角速度ω)的电动机角速度检测器264、安全阀265、止回阀266、2口、2位电磁选择器阀267(在下文中简称为“第一选择器阀”)、和3口、2位电磁选择器阀268(在下文中简称为“第二选择器阀”)。

在其中施加低气体压力的累积器261不仅充当箱，而且还用于将在基本恒定低压下的油通过止回阀266供给至第一选择器阀267和第二选择器阀268中的每一个的端口P，以允许当驱动液压泵/电动机262时压力油的压力容易增加。累积器261通常在液压回路250A和250B中使用，并且通过如之前描述的低压管线156与模具缓冲驱动装置的液压回路250A和250B的累积器154(参照图2)连接。

液压泵/电动机262的一个端口(排出口)与第一选择器阀267和第二选择器阀268中的每一个的端口P连接，并且另一个端口与累积器261连接。液压泵/电动机262由伺服电动机263驱动以将压力油供应至第一选择器阀267的端口P和第二选择器阀268的端口P。

提供安全阀265作为当出现异常压力时或当由于无效的模具缓冲力控制或滑块缓冲力控制而突然出现异常压力时运行以防止液压机器破坏的装置。在图4中，附图标记269表示对应于模具缓冲力检测器的压力检测器，并且压力检测器269检测液压缸120A的压力生成室120a中的压力(模具缓冲压力)。

当将第一选择器阀267的螺线管267a通电或者将第一选择器阀267打开时，第一选择器阀267打开，以将液压泵/电动机262和管道251之间的流动通道打开，或者将第一选择器阀267的端口P和端口A彼此连接。因此，可以将压力油从液压泵/电动机262通过第一选择器阀267供应至液压缸220A的压力生成室220a，或者当施加模具缓冲时，从液压缸220A的压力生成室220a排出的压力油可以通过第一选择器阀267流动至液压泵/电动机262中。

另一方面，当将第一选择器阀267的螺线管267a消磁或者将第一选择器阀267关闭时，第一选择器阀267关闭，以将液压泵/电动机262和管道251之间的流动通道关闭，或者将第一选择器阀267的端口P和端口A彼此断开。因此，针对下缓冲垫210等的自重保持缓冲垫210等。

当将第二选择器阀268的螺线管268a通电或者将第二选择器阀268打开时，第二选择器阀268打开，以将液压泵/电动机262和管道192之间的流动通道打开，或者将第二选择器阀268的端口P和端口A彼此连接。因此，将液压回路250A和250B切换为其中可以将压力油从液压泵/电动机262通过第二选择器阀268供应至与止回阀190连接的管道192和滑块缓冲压力生成管线152(参照图2)的状态。

另一方面，当将第二选择器阀268的螺线管268a消磁或者将第二选择器阀268关闭时，第二选择器阀268关闭，以将液压泵/电动机262和管道192之间的流动通道关闭，或者将第二选择器阀268的端口P和端口A彼此断开。因此，压力油从液压泵/电动机262向管道192(液压缸120A)的供应中断。

控制装置300进行第一选择器阀267和第二选择器阀268的ON-OFF控制。也就是说，控制装置300中包括的阀控制器307(参照图5)基于压机传感器信号，如由曲柄角检测器14产生的曲柄角信号进行第一选择器阀267和第二选择器阀268的ON-OFF控制。稍后将描述ON-OFF控制的时机的细节。

对于第一选择器阀267和第二选择器阀268来说，不仅具有微量内部泄漏的提升阀式的电磁选择器阀是可用的，而且先导驱动止回阀等也是可用的。

(模具缓冲力控制的原理)

因为可以通过相应两个液压缸220A和220B的压力生成室220a和220b中的压力和相应缸的表面积的积来表示模具缓冲力，所以模具缓冲力的控制意味着在液压缸220A和220B的压力生成室220a和220b中的压力的控制。可以独立地控制两个液压缸220A和220B中的每一个，并且以下将描述控制液压缸220A的情况。可以与液压缸220A一样控制液压缸220B。

可以通过以下表达式表示静态行为。

[表达式3]

P＝∫K((v·a-k1Q·ω)/V)dt

[表达式4]

t＝k2·PQ/(2π)

另外，可以通过以下表达式连同表达式3和4表示动态行为。

[表达式5]

P·a-F_滑块＝M·dv/dt+DS·v+fS

[表达式6]

T-t＝I·dω/dt+DM·ω+fM，其中

a是模具缓冲压力生成侧上的液压缸220A的横截面积；

V是模具缓冲压力生成侧上的液压缸220A的体积；

P是模具缓冲压力；

T是伺服电动机263的驱动扭矩；

t是向伺服电动机263施加的负荷扭矩；

I是伺服电动机263的转动惯量；

DM是伺服电动机263的粘滞阻力系数；

fM是伺服电动机263的摩擦扭矩；

Q是液压泵/电动机262的推出体积；

F_滑块是从滑块向液压缸220A的活塞杆施加的力；

v是当通过压机按压垫时的垫速度；

M液压缸220A的活塞杆和垫的惯性质量；

DS是液压缸220A的粘滞阻力系数；

fS是液压缸220A的摩擦力；

ω是通过压力油旋转的伺服电动机263的角速度；

K是液压油的体积弹性系数；并且

k1和k2是比例常数。

上述表达式3至6意指以下：通过下缓冲垫210从滑块10传送至液压缸220A的力将液压缸220A的压力生成室220a中的油压缩以生成模具缓冲压力；同时，模具缓冲压力允许液压泵/电动机262充当液压马达以当由液压泵/电动机262生成的负荷扭矩变得等于伺服电动机263的驱动扭矩时使伺服电动机263旋转，从而防止模具缓冲压力上升；并且因此，根据伺服电动机263的驱动扭矩确定模具缓冲压力(模具缓冲力)。

(控制装置300)

模具缓冲兼用滑块缓冲装置1(参照图1)的控制装置300包括滑块缓冲控制装置和模具缓冲控制装置。

(滑块缓冲控制装置和模具缓冲控制装置)

图5是图示控制装置的实施方案的框图，并且具体图示了控制滑块缓冲装置100的液压缸120A和模具缓冲装置200的液压缸220A的控制装置300。控制装置300还控制与液压缸120A和液压缸220A一样的滑块缓冲装置100的液压缸120B和模具缓冲装置200的液压缸220B，并且因此省略了其详细描述。

在图5中，控制装置300主要包括：模具缓冲控制装置302，其充当模具缓冲控制器；滑块缓冲控制装置304，其充当滑块缓冲控制器；选择器306，其选择动力指令(伺服电动机扭矩指令)；阀控制器307，其控制第一电磁阀164、第二电磁阀172、第一选择器阀267、和第二选择器阀268；和统筹控制器308，其对控制装置、选择器、和阀控制器进行统筹控制。

模具缓冲控制装置302包括模具缓冲力(压力)指令单元310、模具缓冲位置指令单元312、模具缓冲力(压力)控制器314、和模具缓冲位置控制器316。

模具缓冲控制装置302接收滑块位置信号和滑块速度信号作为压机传感器信号，并且接收来自电动机角速度检测器264的电动机角速度信号、来自信号压力检测器269的模具缓冲压力信号、和来自模具缓冲位置检测器224A的模具缓冲位置信号作为驱动装置传感器信号。可以基于分别来自曲柄角检测器14和曲柄角速度检测器16(参照图1)的检测信号计算滑块位置信号和滑块速度信号。

在对应于模具缓冲力指令单元的模具缓冲压力指令单元310中，预设对应于滑块10的位置的模具缓冲压力值，并且模具缓冲压力指令单元310基于滑块位置信号将模具缓冲压力指令输出至模具缓冲力控制器314。

模具缓冲位置指令单元312接收模具缓冲位置信号，并且当滑块10到达下死点时，模具缓冲位置指令单元312输出模具缓冲位置指令以控制模具缓冲位置(下缓冲垫210的位置)，从而进行对于加压工作之后的产品的脱模操作并且保持下缓冲垫210在初始位置等待。

模具缓冲力控制器314产生动力指令(控制模具缓冲力的动力指令)以基于接收的模具缓冲压力指令和驱动装置传感器信号控制伺服电动机263的扭矩，并且将产生的动力指令输出至选择器306。也就是说，在滑块10与下缓冲垫210碰撞之后，滑块10的动力通过下坯件保持器202、下缓冲销204、和下缓冲垫210在液压缸220A的压力生成室120a中生成压力。然后，从液压缸220A的压力生成室120a中被推出的压力油通过管道(第二管道)251和第一选择器阀267流入液压泵/电动机262中以允许液压泵/电动机262充当在将压力油被推出的同时旋转的液压马达。此时，模具缓冲力控制器314输出动力指令以基于所接收的模具缓冲压力指令、模具缓冲压力信号、滑块速度信号、和电动机角速度信号在加压侧上施加伺服电动机263的扭矩。

尽管稍后将描述选择器306的细节，选择器306在从滑块10与下缓冲垫210碰撞之后直到到达下死点的模具缓冲过程的期间选择从模具缓冲力控制器314输出的动力指令。由选择器306选择的动力指令通过放大器/脉冲宽度调节器340输出至伺服电动机263。

在模具缓冲过程的期间，由下缓冲垫210从滑块10接收的动力允许压力油从液压缸220A的压力生成室220a流动至液压泵/电动机262中，并且因此液压泵/电动机262充当液压马达。伺服电动机263由液压泵/电动机262驱动以充当发电机。通过放大器/脉冲宽度调节器340和具有再生功能、充当再生单元的DC电源装置342将由伺服电动机263产生的电力在AC电源344中再生为电能。

模具缓冲位置控制器316产生动力指令(控制模具缓冲位置的动力指令)以基于从模具缓冲位置指令单元312接收的模具缓冲位置指令和驱动装置传感器信号控制伺服电动机263的扭矩，并且将产生的动力指令输出至选择器306。也就是说，当滑块10到达下死点(加压成形结束)时，模具缓冲控制装置302从模具缓冲压力控制状态切换为模具缓冲位置(保持)控制状态。在模具缓冲位置控制状态下，模具缓冲位置控制器316产生动力指令以基于所接收的模具缓冲位置指令、作为位置反馈信号的模具缓冲位置信号、和角速度信号控制下缓冲垫210的位置。此时，模具缓冲位置控制器316在滑块10开始上升之后使下缓冲垫210停止预定时间，并且之后允许液压缸220A(下缓冲垫210)上升以将与下模具40紧密接触的产品脱模。随后，模具缓冲位置控制器316允许液压缸220A返回至初始位置(待机位置)，并且输出动力指令以准备下一个循环。

尽管稍后将描述选择器306的细节，选择器306在从滑块10到达下死点之后直到到达待机位置的脱模过程的期间选择从模具缓冲位置控制器316输出的动力指令。由选择器306选择的动力指令通过放大器/脉冲宽度调节器340输出至伺服电动机263。

滑块缓冲控制装置304包括滑块缓冲压力指令单元322、和滑块缓冲力(压力)控制器324。

对应于滑块缓冲力指令单元的滑块缓冲压力指令单元322将预设的滑块缓冲压力指令输出至滑块缓冲力控制器324。将滑块缓冲压力指令设置为由液压回路150A和150B中的先导安全阀160确定的、等于或略小于充当主安全阀的逻辑阀158的设置压力的值。

滑块缓冲力控制器324接收由压力检测器180(参照图2)产生的作为另一输入的滑块缓冲压力信号。滑块缓冲力控制器324产生动力指令(控制滑块缓冲力的动力指令)以基于接收的滑块缓冲压力指令和滑块缓冲压力信号控制伺服电动机263的扭矩，并且将产生的动力指令输出至选择器306。

尽管稍后将描述选择器306的细节，选择器306选择在施加滑块缓冲力之前从滑块缓冲控制装置304输入的动力指令，并且将所选择的动力指令通过放大器/脉冲宽度调节器340输出至伺服电动机263。选择器306和滑块缓冲控制装置304通过统筹控制器308统筹。因此，伺服电动机263的扭矩控制使得能够在施加滑块缓冲力之前在液压缸120A的压力生成室120a中生成由滑块缓冲压力指令单元控制的滑块缓冲压力。即使在开始施加滑块缓冲力之前通过液压缸120A和120B向上缓冲垫110施加滑块缓冲力，上缓冲垫110也不随着滑块10相对移动(下降)，因为其与突出限位器112接触。

(控制模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法)

接下来，将描述控制如上所述配置的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法。

图6是图示控制模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法的实施方案的流程图，并且图7是图示在一个按压循环期间的滑块位置、滑块缓冲力、滑块缓冲位置、模具缓冲力、和模具缓冲位置的图表。

首先，将描述控制模具缓冲装置200的方法。

在图6和7中，在压机的一个按压循环期间A中，在从上死点(为0°的曲柄角“a”)到曲柄角“b”的期间将第一选择器阀267打开，并且将模具缓冲装置200设置为模具缓冲位置控制状态以控制位于预定待机位置的下缓冲垫210(步骤S10，等待过程)。也就是说，模具缓冲位置控制器316产生动力指令以基于表示下缓冲垫210的待机位置的模具缓冲位置指令、模具缓冲位置信号、和伺服电动机角速度信号控制下缓冲垫210的位置，并且通过选择器306和放大器/脉冲宽度调节器340将产生的动力指令输出至伺服电动机263。因此，将下缓冲垫210保持在预定待机位置。在下文中，将其中驱动伺服电动机263的等待过程称为等待过程(x)。

随后，在本实施例中，确定步骤S10中的等待过程是否结束，或者是否达到曲柄角“b”(步骤S12)。当达到曲柄角“b”(在“是”的情况下)时，通过选择器阀切换液压回路，或者关闭第一选择器阀267并且打开第二选择器阀268(步骤S14)。

当关闭第一选择器阀267时，第一选择器阀267关闭以使得针对下缓冲垫210等的自重保持下缓冲垫210等，并且因此将下缓冲垫210保持在本待机位置(步骤S16)。

接下来，确定是否达到曲柄角“c”(步骤S18)。当达到曲柄角“c”(在“是”的情况下)时，通过选择器阀再次切换液压回路，或者打开第一选择器阀267(步骤S20)。

在压机的一个按压循环中，从开始施加滑块缓冲力之前的第一时间点(在本实施例中达到曲柄角“b”时)到至少晚于第一时间点的第二时间点(在本实施例中达到曲柄角“c”时)的期间(第一期间)是在开始施加滑块缓冲力之前的预定期间。如稍后描述的，各自包括伺服电动机263的液压回路250A和250B用于第一期间中的滑块缓冲装置100。另一方面，在一个按压循环期间A中到第二时间点(在本实施例中达到曲柄角“c”时)或至少当结束施加模具缓冲力时的期间，或除一个按压循环期间A中的第一期间外的期间(第二期间)，是其中模具缓冲装置发挥功能的模具缓冲功能期间。各自包括伺服电动机263的液压回路250A和250B至少在第二期间中用于模具缓冲装置200。

在步骤S20中，当选择器阀切换液压回路时(当打开第一选择器阀267时)，与步骤S10一样，在从曲柄角“c”到曲柄角“e”的期间中，再次将模具缓冲装置200设置为模具缓冲位置控制状态，并且因此控制下缓冲垫210以位于待机位置(步骤S22，等待过程(x))。

当滑块10与下缓冲垫210碰撞以达到曲柄角“e”时，将模具缓冲装置200切换为模具缓冲力(压力)控制状态，并且之后在从曲柄角“e”到下死点或曲柄角“f”的期间控制模具缓冲力(步骤S24，模具缓冲过程)。

随后，当滑块10到达下死点(曲柄角“f”)时，在从曲柄角“f”到曲柄角“g”的期间，通过模具缓冲位置控制将模具缓冲装置200切换为脱模过程(步骤S26，脱模过程)。模具缓冲过程和脱模过程主要构成模具缓冲装置200的模具缓冲运行期间B。

当结束步骤S26中的脱模过程时，控制下缓冲垫210以再次位于待机位置(步骤S28，等待过程(x))。

从步骤S28至步骤S10(曲柄角“h”到曲柄角“a”，和曲柄角“a”到“b”)的等待过程(x)是一系列位置控制过程。在本实施例的步骤S22(从曲柄角“c”到曲柄角“e”的期间中的等待过程(x))中，尽管进行位置控制以允许下缓冲垫210在待机位置等待，可以进行位置控制以使下缓冲垫210在下降方向下预先加速以降低当滑块10与下缓冲垫210碰撞时的撞击力。

接下来，将描述与模具缓冲装置200上述的操作相比的控制滑块缓冲装置100的方法。

在图6和7中，在曲柄角“a”和曲柄角“b”之间的预定时间点“ab”之前的期间中单独打开第一电磁阀164和第二电磁阀172以将液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b连接至累积器154(低压管线156)。然后，将压力生成室120a和120b保持在累积器154中累积的低压下(步骤S40，低压保持过程)。因此，在与突出限位器112接触的同时保持上缓冲垫110(低压保持)。之后，在曲柄角“b”之前的预定时间点“ab”(第一时间点)单独关闭第一电磁阀164和第二电磁阀172以将液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b与累积器154(低压管线156)断开。

随后，在本实施例中，确定步骤S40中的低压保持过程是否结束，或者是否达到曲柄角“b”(步骤S42)。当达到曲柄角“b”(在“是”的情况下)时，通过选择器阀切换液压回路，或者关闭第一选择器阀267并且打开第二选择器阀268(步骤S44)。此时，在关闭第一选择器阀267之后，打开第二选择器阀268。当打开第二选择器阀268时，第二选择器阀268打开以使得压力油能够分别从液压回路250A和250B通过管道192、止回阀190、和滑块缓冲压力生成管线152供应至液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b。

当打开第二选择器阀268时，各自包括伺服电动机263的液压回路250A和250B用于从曲柄角“b”到曲柄角“c”的期间(第一期间)中的滑块缓冲装置100。也就是说，滑块缓冲力控制器324产生动力指令以基于接收的滑块缓冲压力指令和滑块缓冲压力信号控制伺服电动机263的扭矩，并且将产生的动力指令通过选择器306、和放大器/脉冲宽度调节器340输出至伺服电动机263。然后，将在设置压力下的压力油从由伺服电动机263驱动的液压泵/电动机262通过第二选择器阀268、管道192、止回阀190、和滑块缓冲压力生成管线152供应至液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b(步骤S46，设置压力控制过程)。因此，上缓冲垫110在接收预设滑块缓冲压力(力)的同时与突出限位器112接触。

接下来，确定是否达到曲柄角“c”(步骤S48)。当达到曲柄角“c”(在“是”的情况下)时，再次通过选择器阀切换液压回路，或者打开第一选择器阀267并且关闭第二选择器阀268(步骤S50)。此时，优选的是，在关闭第二选择器阀268之后打开第一选择器阀267。

当关闭第二选择器阀268时，液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b在从曲柄角“c”到曲柄角“d”的期间中通过止回阀190彼此断开，并且之后保持在由滑块缓冲压力指令控制的设置压力下(步骤S52，保持压力过程)。

之后，当达到曲柄角“d”并且由上缓冲垫110保持的上坯件保持器102与下模具40经由材料206碰撞时，通过逻辑阀158、节流阀166、和先导安全阀160的相互作用在液压缸120A和120B的压力生成室120a和120b中生成与滑块缓冲力成比例的滑块缓冲压力。也就是说，在节流阀166和先导安全阀160之间(先导压力生成管线162)根据从滑块缓冲压力生成管线152到低压管线156的油流(每单位时间的压力油流量)产生小于滑块缓冲压力的先导压力，所述油流是通过经由节流阀166和先导安全阀160的滑块缓冲压力产生的。逻辑阀158的提升阀接收以下压力或力以将力平衡：主要施加至滑块缓冲压力施加侧上的加压面积的滑块缓冲压力；施加至低压施加侧上的加压面积的低压；经由第一电磁阀164施加至先导压力施加侧上的加压面积(X端口侧上的加压面积)的先导压力；在逻辑阀内部的弹簧力；和在阻挡从滑块缓冲压力生成管线152到低压管线156的压力油的流动的方向上或在将阀关闭的方向上施加至逻辑阀158的液体力。根据上缓冲垫110的速度维持逻辑阀158的提升阀位置(打开)，并且如果速度恒定则维持几乎恒定。在以上一系列操作的期间，生成滑块缓冲压力(步骤S54，滑块缓冲过程)。

随后，当滑块10到达下死点(曲柄角“f”)时(此时结束施加滑块缓冲力)，首先打开第一电磁阀164以允许逻辑阀158打开以将滑块缓冲压力生成管线152(液压缸120A的压力生成室120a)中的压力降低至压力P_A′，其通过将由逻辑阀的弹簧力F得到的压力与低压管线156中的压力相加而得到。之后，当滑块10上升时，消除由液压缸120A和120B生成的、向下按压上缓冲垫110的力。作为结果，上缓冲垫110在压力降低直到滑块10到达曲柄角“g”的位置附近(略微下方)停止(锁定过程)。随后，当滑块10到达曲柄角“g”时，或者在经过在此期间上缓冲垫110停止的锁定期间之后，打开第二电磁阀172以将低压油从由累积器154维持的低压管线156经由节流阀170和滑块缓冲压力生成管线152供应至液压缸120A的压力生成室120a，以允许上缓冲垫110随着滑块10相对下降直到上缓冲垫110与突出限位器112接触(步骤S56，从低压脱模过程到压力保持过程)。

如上所述，每一个按压循环中，模具缓冲兼用滑块缓冲装置反复进行对模具缓冲装置200的控制(根据步骤S10至步骤S28示出的)和对滑块缓冲装置100的控制(根据步骤S40至步骤S56示出的)。

(液压回路的另一个实施方案)

图8是图示液压回路250A的另一个实施方案的回路图。

图8图示了对应于液压缸220A的液压回路250A′。液压回路250A′与图4中图示的液压回路250A不同在于包括比例阀368。与图4中图示的液压回路250A共有的部分由相同的附图标记表示而不重复详细描述。

液压回路250A′包括用作低压源的累积器261、液压泵/电动机362、与液压泵/电动机362的旋转轴连接的伺服电动机363、检测伺服电动机363的驱动轴的角速度的电动机角速度检测器364、安全阀265、止回阀366、比例阀368、第一选择器阀267、和第二选择器阀268。

与用于液压缸220A的下降的液压室连接的管道与累积器379连接。累积器379累积从由电动机380驱动的液压泵382经由止回阀384排出的压力油。如果累积器379充分累积压力油，从液压泵382排出的液压油在液压油冷却器388中在低压下通过待冷却的卸载操作阀386循环。

如稍后描述的，如果当施加模具缓冲力时将压力油从比例阀368释放，则由于压力油的挤压作用产生热量，并且因此需求将液压油冷却。附图标记390表示用于将冷却水供应至液压油冷却器388的水电磁阀，并且附图标记391表示过滤器。

在由双向阀368a和电磁比例流量控制阀368b组成的比例阀368中，使用在累积器379中累积的压力油作为先导压力以通过电磁比例流量控制阀368b打开和关闭双向阀368a。在控制状态(驱动状态)下，使用压力油作为先导压力以将用于防止彼此互锁的液压缸220A和下缓冲垫210在不受控状态(非驱动状态)下由于其自重而跌落的强制打开驱动式止回阀366强制打开。另外，压力油总是用于施加至液压缸220A的压力生成室120a以充当用于允许液压缸120A下降的电源的一部分，以促进下降期间如初级加速期间的加速操作，并且用于促进上下移动从而在伺服电动机363的一个方向上的扭矩操作能够实现移动。

比例阀368设置有线轴(spool)位置检测器392以检测比例阀368的打开。在累积器379和低压侧之间，安全阀394和电磁方向选择器阀(释放压力阀)396单独连接。

比例阀368与液压泵/电动机362并联设置，从而在模具缓冲过程的期间在刚开始模具缓冲力控制之后滑块速度大的情况下，在确保模具缓冲压力和挤压油的同时释放一部分量的从液压缸120A的压力生成室120a排出的油至低压侧(累积器261侧)。通过在模具缓冲过程的期间在确保模具缓冲压力并且施加与旋转方向相反的方向上的扭矩的同时使用伺服电动机363，在模具缓冲过程的期间由伺服电动机363控制的液压泵/电动机362将一部分(剩余)量的从液压缸220A的压力生成室120a排出的油推出并释放至低压侧。

也就是说，在模具缓冲过程的期间，液压回路250A′允许比例阀368挤压并释放一部分量的从液压缸220A的压力生成室120a排出的油。因此，与其中仅通过液压泵/电动机和伺服电动机将油推出并释放的情况相比，液压回路即使利用小尺寸(紧凑外观)也实现了极大容量的处理。作为结果，即使当开始模具缓冲压力控制时滑块速度相对较快，也可以没有问题地进行模具缓冲压力控制。

接下来，将描述其中使用液压回路250A′的模具缓冲压力控制的原理。

通过控制液压缸220A的压力生成室120a中的压力，或者通过控制比例阀368的打开和液压泵/电动机362的扭矩，生成向液压缸220A施加的模具缓冲力。

可以通过以下表达式表示静态行为。

[表达式7]

P＝∫K((v·A-k1Q·ω-qv)/V)dt

[表达式8]

qv＝R·Cv√P

[表达式9]

t＝k2·PQ/(2π)

另外，可以通过以下表达式连同表达式6和7表示动态行为。

[表达式10]

P·A-F＝M·dv/dt+DS·v+fS

[表达式11]

T-t＝I·dω/dt+DM·ω+fM，其中

A是模具缓冲压力生成侧上的液压缸220A的横截面积；

V是模具缓冲压力生成侧上的液压缸220A的体积；

P是模具缓冲压力；

T是伺服电动机363的驱动扭矩；

t是向伺服电动机363施加的负荷扭矩；

I是伺服电动机363的转动惯量；

DM是伺服电动机363的粘滞阻力系数；

fM是伺服电动机363的摩擦扭矩；

Q是液压泵/电动机362的推出体积；

F是从滑块10向液压缸220A的活塞杆施加的力；

v是当通过压机按压缓冲垫时的缓冲垫速度；

M液压缸220A的活塞杆和缓冲垫的惯性质量；

DS是液压缸220A的粘滞阻力系数；

fS是液压缸220A的摩擦力；

ω是通过压力油旋转的电动机的角速度；

K是液压油的体积弹性系数；

k1和k2是比例常数；

qv是由比例阀释放的油的量；

R是比例阀的指令量(commanded amount)；并且

Cv是比例阀的流量系数。

上述表达式7至11意指以下：通过下缓冲垫210从滑块10传送至液压缸220A的力将液压缸220A的压力生成室220a中的油压缩以生成模具缓冲压力(力)；

比例阀368释放所述量的油(控制打开)同时维持模具缓冲压力或控制打开，并且同时，模具缓冲压力允许液压泵/电动机362充当液压马达以当由液压泵/电动机362生成的旋转轴扭矩变得等于伺服电动机363的驱动扭矩时使伺服电动机363旋转，从而防止模具缓冲压力上升；并且

因此，根据比例阀368的打开和伺服电动机363的驱动扭矩确定模具缓冲压力。

此时，为了将控制模具缓冲压力值稳定地控制在预设值，检测当通过液压缸按压缓冲垫时出现的模具缓冲压力P、电动机角速度ω、和缓冲垫速度v(或滑块速度)以用于补偿，从而确定比例阀368的打开和伺服电动机363的扭矩。另外，检测模具缓冲位置以控制产品的脱模操作，并且检测滑块位置以用于获得开始模具缓冲操作的时机。

图9是当使用上述液压回路250A′时的模具缓冲兼用滑块缓冲装置1的控制装置300(参照图1)的框图。与图5中图示的框图共有的部分由相同的附图标记表示而不重复详细描述。

在图9中图示的控制装置300和在图6中图示的控制装置300之间模具缓冲控制装置是主要不同的，并且尤其是，模具缓冲控制装置302′的模具缓冲力控制器314′与图5中图示的模具缓冲力控制器314不同。

模具缓冲力控制器314′包括伺服电动机控制器314a和比例阀控制器314b。

伺服电动机控制器314a和比例阀控制器314b单独接收模具缓冲压力指令、模具缓冲压力信号、和滑块速度信号。伺服电动机控制器314a还接收电动机角速度信号，并且比例阀控制器314b还接收比例阀打开信号。

伺服电动机控制器314a产生动力指令(控制模具缓冲力的动力指令)以基于上述各种接收的信号控制伺服电动机363的扭矩，并且将产生的动力指令输出至选择器306。比例阀控制器314b将用于基于各种接收的信号控制比例阀368的打开的打开指令输出至比例阀368。

如之前描述的，在滑块10与下缓冲垫210碰撞之后，滑块10的动力通过下坯件保持器202、下缓冲销204、和下缓冲垫210在液压缸220A的中生成压力。然后，一方面，从液压缸220A中被推出的压力油允许液压泵/电动机362充当在将压力油推出的同时旋转的液压马达。此时，伺服电动机控制器314a输出动力指令以基于所接收的模具缓冲压力指令、模具缓冲压力信号、滑块速度信号、电动机角速度信号等在加压侧上施加伺服电动机363的扭矩。

另一方面，将从液压缸220A中被推出的压力油经由比例阀368释放至低压侧(箱)。此时，比例阀控制器314b基于接收的模具缓冲压力指令、模具缓冲压力信号、滑块速度信号、比例阀打开信号等产生打开指令，并且将产生的打开指令输出至比例阀368。因此，通过由比例阀368产生的压力油的挤压作用生成模具缓冲压力。

优选的是，只有例如制造速率(循环次数/时间)快、并且滑块位置高于下死点、并且此外滑块速度大，比例阀控制器314b才在机械压机(如曲柄式和连杆机构式)中控制比例阀368的打开，并且优选的是，如果制造速率慢(滑块速度在整个循环中慢)或者即使制造速率快而滑块位置变得接近下死点以降低滑块速度，则比例阀控制器314b不控制比例阀368的打开(将打开设置为0以完全关闭)。

在同时进行借助伺服电动机控制器314a的伺服电动机363的扭矩控制的模具缓冲压力控制和借助比例阀控制器314b的比例阀368的打开控制的模具缓冲压力控制的期间中，伺服电动机控制器314a和比例阀控制器314b分别控制伺服电动机363的扭矩和比例阀368的打开，从而由两个控制器以配合方式控制的模具缓冲压力成为由模具缓冲压力指令指示的模具缓冲压力。

在本实施例中，当打开第二选择器阀268以驱动滑块缓冲装置100时，仅控制伺服电动机363，而完全关闭比例阀368。

(其他)

不仅图4中图示的第一选择器阀267和第二选择器阀268可用于切换液压回路中压力油的方向的选择器阀，而且具有各种构造的选择器阀也可用。根据本发明，滑块缓冲控制装置和模具缓冲控制装置可以作为控制装置共通化(共用化)。

如果将滑块缓冲压力设置高于模具缓冲压力，关闭第二选择器阀268(关闭状态)的时机不仅可以是在开始施加模具缓冲力之前的时间点(在本实施例中曲柄角“c”时)，而且还可以是在开始施加模具缓冲力之后的时间点(例如，在180°的曲柄角的下死点时)。在这种情况下，滑块缓冲压力高于模具缓冲压力，并且因此为施加模具缓冲力而提供的压力油不从第二选择器阀268经由管道192和止回阀190流至液压缸120A和120B。

在本实施方案中，下列各项中的多个两两提供：液压缸120A和120B；液压缸220A和220B；液压回路150A和150B；和液压回路250A和250B，然而，本发明不限于以上液压缸等的数量。另外，在本实施方案中，尽管使用先导驱动式的逻辑阀先导驱动式作为用于液压回路150A和150B的压力控制阀，除此之外，例如，在控制其打开的同时可以使用比例安全阀或者可以使用比例流量控制阀以生成所需的滑块缓冲力。

尽管本实施方案描述了使用油作为滑块缓冲装置和模具缓冲装置的运行液体的情况，除此之外，可以使用水和另一种液体。也就是说，本申请的实施方案描述了使用液压缸和液压泵/电动机的形式，然而，本发明不限于该形式。因此，不必说，使用水或另一种液体的流体压力缸和流体压力泵/电动机可用于本发明中。根据本发明的模具缓冲兼用滑块缓冲装置不仅可用于曲柄压机，而且还可用于任何种类的压机，主要为机械压机。

本发明不限于上述实施方案，并且因此，不必说，可以在不背离本发明的精神的范围内进行多种修改。

附图标记解释

1：模具缓冲兼用滑块缓冲装置

10：滑块

14：曲柄角检测器

16：曲柄角速度检测器

20：上模具

30：衬垫

40：下模具

100：滑块缓冲装置

102：上坯件保持器

104：上缓冲销

110：上缓冲垫

120A、120B、220A、220B：液压缸

224A、224B：模具缓冲位置检测器

150A、150B、250A、250B、250A′：液压回路

152：滑块缓冲压力生成管线

154、261：累积器

156：低压管线

158：逻辑阀

160：先导安全阀

164：第一电磁阀

166、170：节流阀

172：第二电磁阀

190：止回阀

192：管道

262、362：液压泵/电动机

263、363：伺服电动机

264、364：电动机角速度检测器

180、269：压力检测器

200：模具缓冲装置

202：下坯件保持器

204：下缓冲销

210：下缓冲垫

300：控制装置

302、302′：模具缓冲控制装置

304：滑块缓冲控制装置

306：选择器

310：模具缓冲力(压力)指令单元

312：模具缓冲位置指令单元

314、314′：模具缓冲力(压力)控制器

314a：伺服电动机控制器

314b：比例阀控制器

316：模具缓冲位置控制器

322：滑块缓冲压力指令单元

324：滑块缓冲力(压力)控制器

Claims (12)

1.一种模具缓冲兼用滑块缓冲装置，所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置包括：

上缓冲垫，所述上缓冲垫通过上缓冲销支撑上坯件保持器；

第一流体压力缸，所述第一流体压力缸设置在压机的滑块中以支撑所述上缓冲垫，并且当所述滑块下降时向所述上坯件保持器施加滑块缓冲力；

第一管道，所述第一管道能够通过止回阀将压力流体供应至与所述第一流体压力缸的压力生成室连接的滑块缓冲压力生成管线；

流体压力回路，所述流体压力回路与所述滑块缓冲压力生成管线连接，并且包括将从所述第一流体压力缸的所述压力生成室被推出的压力流体释放至低压源的压力控制阀，所述流体压力回路被配置成通过控制所述第一流体压力缸的所述压力生成室中的流体压力来生成所述滑块缓冲力；

下缓冲垫，所述下缓冲垫通过下缓冲销支撑下坯件保持器；

第二流体压力缸，所述第二流体压力缸支撑所述下缓冲垫，并且向所述下坯件保持器施加模具缓冲力；

第二管道，所述第二管道与所述第二流体压力缸的压力生成室连接；

流体压力泵/电动机，所述流体压力泵/电动机生成用于通过所述第一管道或所述第二管道驱动所述第一流体压力缸或所述第二流体压力缸的压力流体；

伺服电动机，所述伺服电动机与所述流体压力泵/电动机的旋转轴连接；

选择器阀，所述选择器阀与所述第一管道和所述第二管道连接，并且切换在所述流体压力泵/电动机和所述第一流体压力缸之间的流动通道的打开和关闭以及在所述流体压力泵/电动机和所述第二流体压力缸之间的流动通道的打开和关闭；

阀控制器，所述阀控制器在所述压机的一个按压循环期间中切换所述选择器阀从而在从开始施加所述滑块缓冲力之前的第一时间点到所述第一时间点之后至少开始施加所述模具缓冲力之前的第二时间点的第一期间将所述流体压力泵/电动机和所述第一流体压力缸之间的所述流动通道打开，并且切换所述选择器阀从而在从所述第二时间点到至少当结束施加所述模具缓冲力时的第二期间将所述流体压力泵/电动机和所述第二流体压力缸之间的所述流动通道打开；

滑块缓冲控制器，所述滑块缓冲控制器控制所述伺服电动机以在从所述第一时间点到所述第二时间点的所述第一期间允许所述第一流体压力缸生成所述滑块缓冲力；和

模具缓冲控制器，所述滑块缓冲控制器控制所述伺服电动机以在所述第二期间允许所述第二流体压力缸生成所述模具缓冲力。

2.根据权利要求1所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，

其中所述流体压力回路的所述压力控制阀包括：

先导驱动式的逻辑阀，所述逻辑阀设置在所述滑块缓冲压力生成管线和与所述低压源连接的低压管线之间，并且当施加所述滑块缓冲力时可以作为主安全阀操作；

先导压力生成管线，所述先导压力生成管线通过节流阀与所述滑块缓冲压力生成管线连接；和

先导安全阀，所述先导安全阀设置在所述先导压力生成管线和所述低压管线之间以允许所述先导压力生成管线生成控制所述逻辑阀的先导压力。

3.根据权利要求2所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，

其中所述流体压力回路包括：

第一电磁阀，所述第一电磁阀在所述一个按压循环期间将施加至所述逻辑阀的先导端口的压力切换为所述先导压力和所述低压源的低压中的任一个；和

第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间以打开和关闭所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间的连接。

4.根据权利要求3所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置还包括：

控制器，所述控制器控制所述第一电磁阀以能够在从所述第一时间点之前到当结束施加所述滑块缓冲力时的期间中向所述逻辑阀中的所述先导端口施加所述先导压力，并且控制所述第二电磁阀以在从所述第一时间点之前到当开始通过所述上缓冲垫脱模时的期间中关闭所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间的连接。

5.根据权利要求4所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，

其中所述控制器控制所述第一电磁阀以当结束施加所述滑块缓冲力时使得能够将所述低压源的低压施加至所述逻辑阀的所述先导端口，并且控制所述第二电磁阀以在经过从当结束施加所述滑块缓冲力时开始的所述上缓冲垫的锁定期间之后当所述上缓冲垫开始脱模时打开所述滑块缓冲压力生成管线和所述低压管线之间的所述连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置还包括：

滑块缓冲力指令单元，所述滑块缓冲力指令单元输出滑块缓冲力指令；和

滑块缓冲力检测器，所述滑块缓冲力检测器检测由所述第一流体压力缸生成的所述滑块缓冲力，

其中所述滑块缓冲控制器基于所述滑块缓冲力指令和由所述滑块缓冲力检测器检测的所述滑块缓冲力控制所述伺服电动机的扭矩，以使得所述第一流体压力缸生成对应于所述滑块缓冲力指令的滑块缓冲力。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置还包括：

模具缓冲力指令单元，所述模具缓冲力指令单元输出模具缓冲力指令；和

模具缓冲力检测器，所述模具缓冲力检测器检测由所述第二流体压力缸生成的所述模具缓冲力，

其中所述模具缓冲控制器基于所述模具缓冲力指令和由所述模具缓冲力检测器检测的所述模具缓冲力控制所述伺服电动机的扭矩，以使得所述第二流体压力缸生成对应于所述模具缓冲力指令的模具缓冲力。

8.根据权利要求7所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置还包括：

比例阀，所述比例阀与所述流体压力泵/电动机并联连接以释放一部分当施加所述模具缓冲力时从所述第二流体压力缸的所述压力生成室被推出的压力流体至所述低压源，

其中所述模具缓冲控制器基于所述模具缓冲力指令和由所述模具缓冲力检测器检测的所述模具缓冲力控制所述伺服电动机的扭矩和所述比例阀的打开，以使得所述第二流体压力缸生成对应于所述模具缓冲力指令的模具缓冲力。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置还包括：

再生单元，所述再生单元将当在所述压机中施加所述模具缓冲力时为使得所述第二流体压力缸接收所述模具缓冲力而消耗的能量通过所述流体压力泵/电动机和所述伺服电动机再生为电能。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置，所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置还包括：

模具缓冲位置检测器，所述模具缓冲位置检测器检测所述下缓冲垫的位置，

其中所述模具缓冲控制器通过使用由所述模具缓冲位置检测器检测的模具缓冲位置信号作为用于在脱模操作时允许所述下缓冲垫上下移动的位置反馈信号来控制所述伺服电动机。

11.一种控制根据权利要求1所述的模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法，所述方法包括下列步骤：

通过使用所述阀控制器切换所述选择器阀，从而在所述第一期间打开所述流体压力泵/电动机和所述第一流体压力缸之间的所述流动通道；

通过使用所述阀控制器切换所述选择器阀，从而在所述第二期间打开所述流体压力泵/电动机和所述第二流体压力缸之间的所述流动通道；

通过允许所述滑块缓冲控制器在从所述第一时间点到所述第二时间点的所述第一期间控制所述伺服电动机，来用所述第一流体压力缸生成所述滑块缓冲力；和

通过允许所述模具缓冲控制器在所述第二期间控制所述伺服电动机，来用至少所述第二流体压力缸生成所述模具缓冲力。

12.根据权利要求11所述的控制所述模具缓冲兼用滑块缓冲装置的方法，

其中所述第二期间包括从所述第二时间点直到所述滑块与所述下缓冲垫碰撞的等待期间，以及从所述滑块到达下死点之后直到到达所述下缓冲垫的待机位置的脱模期间，并且

其中所述方法包括下列步骤：

通过所述模具缓冲控制器控制所述伺服电动机以在所述等待期间保持所述下缓冲垫在所述待机位置等待；和

通过所述模具缓冲控制器控制所述伺服电动机以在所述脱模期间将所述下缓冲垫提高至所述待机位置。