CN108000933B - 压力机的模具缓冲装置 - Google Patents
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Abstract
一种压力机的模具缓冲装置(10),包括支承缓冲垫(2)并在压力机的滑块下降时产生模具缓冲力的液压缸(3)、在容器(9)与液压缸(3)的下室(3c)之间并行地相互连接的孔口和液压泵/马达(4)、连接到液压泵/马达(4)的旋转轴的伺服马达(5)、以及控制伺服马达(5)的转矩以控制模具缓冲力的控制单元,其中,在产生模具缓冲力期间,伺服马达(5)的旋转方向从液压泵/马达(4)用作为液压马达的第一旋转方向切换至液压泵/马达(4)用作为液压泵的第二旋转方向。
Description
技术领域
本方面涉及压力机的模具缓冲装置,更特别地,涉及压力机的能够对压力机的加速做出响应的模具缓冲装置。
背景技术
通常,在包括模具缓冲装置的压力机中,已知有模具缓冲装置,其通过使用伺服马达驱动液压泵/马达而控制支承缓冲垫的液压缸的头侧液压室中的液压(模具缓冲力),其中,液压泵/马达连接至头侧液压室(参见日本专利申请公开号2006-315074(专利文献1))。
专利文献1中所述的模具缓冲装置在模具缓冲力作用过程中通过压力机滑块(间接地)下压液压缸,从而使伺服马达的转速与滑块速度成比例。
由于伺服马达的最大转速是有限的(通常为2,000到3,000(rpm)),在滑块最大速度下通常不能使用伺服马达,而压力机在许多情况下产生滑块最大速度,因此在许多情况下,对应的滑块速度是有限的。这是作为压力机的特征之一的生产力的缺点。
增加伺服马达的容量以提高最大转速造成成本增加的问题。
同时,为了解决伺服马达的速度有限的问题以及成本随伺服马达容量的增加而增加的问题,提出了一种模具缓冲装置,其中液压比例流量控制阀(或伺服阀)与伺服马达相结合使用(参见国际公开号WO 2010/058710(专利文献2))。
专利文献2中所述模具缓冲装置构造为使得液压泵/马达和伺服阀在液压缸的头侧液压室(下室)与低压源之间并行地相互连接以控制连接到液压泵/马达的旋转轴的伺服马达的转矩,并且使得伺服阀开度被控制为、当模具缓冲力作用时、被推离液压缸的下室的一部分油量通过液压泵/马达释放到低压源,并被控制为将剩余的油量通过伺服阀释放到低压源。
发明内容
专利文献1中所述的模具缓冲装置具有下述问题,当压力机滑块在高速下移动以使伺服马达的转速超过最大转速(例如,3,000[RPM])时,其不能被用作模具缓冲装置,并且增大伺服马达的容量以能够对压力机滑块的加速做出响应导致成本增加。
同时,专利文献2中所述的模具缓冲装置需要控制伺服马达和伺服阀相互协调以控制模具缓冲力(压力),从而具有下述问题,控制系统复杂进而增加了用于机械的调整的工时,也使维护变得复杂。
鉴于上述情况做出了本发明,其目的是提供压力机的模具缓冲装置,该模具缓冲装置能够对压力机的加速做出响应并能够防止装置变得复杂以及增加成本。
为了实现上述目的,根据本发明的一方面,一种压力机的模具缓冲装置包括支承缓冲垫并在压力机的滑块下降时产生模具缓冲力的液压缸、在低压源与液压缸的下室之间并行地相互连接的节流部分和液压泵/马达、连接到液压泵/马达的旋转轴的电动马达、以及控制电动马达的转矩以控制模具缓冲力的控制单元。在该模具缓冲装置中,在产生模具缓冲力期间,由控制单元以转矩控制的电动马达的旋转方向从液压泵/马达用作为液压马达的第一旋转方向切换至液压泵/马达用作为液压泵的第二旋转方向。因此,通过节流部分释放到低压源的流体(或模具缓冲力)的量得以保持。
根据本发明的一个方面,当模具缓冲力作用时,从液压缸的下室推出的流体的量可以通过节流部分和液压泵/马达被释放到低压源侧,特别是在从液压缸的下室推出的液体的量较大的时间内(滑块高速运动的时间),连接到液压泵/电动机的旋转轴的电动机的转速可以与没有节流部分的情况相比,大大减少。也就是说,仅通过增加节流部分(完全不增加制造成本)就可以响应压力机的加速(允许的滑块速度的增加),而不增加电动机的容量。此外,控制单元控制电动机的扭矩以控制模具缓冲力,但是不控制节流部分的节流开度来控制模具缓冲力,使得控制系统不复杂。此外,不控制节流部分的节流开度来控制模具缓冲力,因此当滑块接近下死点以使得从液压缸的下室推开的流体的量减少时,电动机的旋转方向从液压泵/马达用作液压马达的第一旋转方向切换到液压泵/马达用作液压泵的第二旋转方向。结果,维持通过节流部分被释放到低压源的流体的量(或模具缓冲力)。
在根据本发明的另一方面的压力机的模具缓冲装置中,当模具缓冲压力指令至少在产生模具缓冲力期间一致时,节流部分在产生模具缓冲力期间具有一致的节流开度。也就是,当模具缓冲压力指令一致时,产生模具缓冲力期间的节流开度也是一致的,使得节流部分的节流开度不变。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,在缓冲垫的一个行程中的至少下半区域或更少,电动马达的旋转方向从第一旋转方向切换至第二旋转方向,直到滑块在与缓冲垫碰撞之后到达下死点。与滑块与缓冲垫相撞时滑块的速度相比,滑块的速度在缓冲垫的一个行程中的下半区域或更少中极大地降低。当滑块的速度降低时(当被推离液压缸的下室的流体的量减少时),电动马达的旋转方向从第一旋转方向切换至第二旋转方向,然后压力流体从液压泵/马达被供给节流部分以保持通过节流部分释放到低压源的流体的量(或模具缓冲力)。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,设置一个或更多个支承缓冲垫的液压缸,并且在液压缸的每一者中设置液压泵/马达的一个或更多个以及电动马达的一个或多个。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,节流部分是孔口或节流阀。孔口或节流阀用于在产生模具缓冲力期间形成一致的节流开度。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,节流部分包括串联地连接至孔口或节流阀的电磁阀。电磁阀仅在产生模具缓冲力期间开启,使得孔口或节流阀仅在产生模具缓冲力期间可被使用。此外,当电磁阀关闭时,模具缓冲装置可用作实质上不具有节流部分的模具缓冲装置。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,在液压缸的下室与低压源之间并行地设置多个节流部分。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,控制单元使电磁阀在接近模具缓冲力开始作用的时候开启,并且使电磁阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。也就是,电磁阀仅在产生模具缓冲力期间开启,使得孔口或节流阀仅在产生模具缓冲力期间可被使用。相反,当电磁阀在压力机行程时期、而不是在产生模具缓冲力期间(模具缓冲位置控制时期)关闭时,可使孔口或节流阀不妨碍模具缓冲位置控制。在接近模具缓冲力开始作用的时候、以及在接近模具缓冲力停止作用的时候分别指滑块与缓冲垫碰撞的时候以及滑块到达下死点的时候,包括每种时刻前后0.2秒。开启/关闭时的电磁阀的响应视为需要0.2秒。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,控制单元使所设置的相应多个节流部分的一个或多个电磁阀在接近模具缓冲力开始作用的时候同时开启,并使开启的电磁阀在接近模具缓冲力停止作用的时候同时关闭。所设置的相应多个节流部分的电磁阀(多个电磁阀)中的一个或多个选择性地开启以及关闭以大体上设置节流部分的节流开度。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,控制单元使所设置的相应多个节流部分的一个或多个电磁阀在接近模具缓冲力开始作用的时候开启,并根据模具缓冲力作用期间的模具缓冲压力指令的改变而使已开启的电磁阀中至少一者关闭、或已关闭的电磁阀中至少一者开启,之后使已开启的电磁阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。多个电磁阀中至少一个电磁阀根据模具缓冲力作用期间的模具缓冲压力指令的改变而开启以及关闭以改变通过节流部分待被释放到低压源的流体的量。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,节流部分是比例流量控制阀。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,控制单元使在接近模具缓冲力开始作用的时候关闭的比例流量控制阀具有一致的阀开度,并且使比例流量控制阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。尽管比例流量控制阀在接近模具缓冲力开始作用的时候和在接近模具缓冲力停止作用的时候分别开启和关闭,比例流量控制阀的节流开度在产生模具缓冲力期间并未被控制。也就是,控制单元在产生模具缓冲力期间并不控制比例流量控制阀的节流开度,而是控制电动马达的转矩以控制模具缓冲力。仅电动马达是用以控制模具缓冲力(压力)的控制目标,使得甚至在使用了比例流量控制阀的情况下控制系统也并不复杂、用于机械的调整的工时也不增加,并且维护也并不复杂。此外,比例流量控制阀的节流开度可被无级调整,使得节流开度可被调整为适合于待被设置的模具缓冲力(压力)。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,控制单元使在接近模具缓冲力开始作用的时候关闭的比例流量控制阀具有一致的阀开度,并且使比例流量控制阀的阀开度在模具缓冲力作用期间根据模具缓冲压力指令的改变而改变,之后使比例流量控制阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。尽管在模具缓冲力作用期间比例流量控制阀的阀开度也被改变,但比例流量控制阀的阀开度根据在模具缓冲力作用期间改变的模具缓冲压力指令的变化而改变(阀开度并不改变用以控制模具缓冲力),使得控制系统并不复杂。
根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置包括输出预设模具缓冲压力指令的模具缓冲压力指令单元、检测液压缸的下室中的压力的压力检测器、以及直接或间接地检测压力流体的流量的流量检测器,所述压力流体包含被推离液压缸的下室的压力流体的通过节流部分释放到低压源的压力流体的一部分。在模具缓冲装置中,控制单元基于模具缓冲压力指令、由压力检测器检测到的压力以及由流量检测器检测到的流量控制电动马达的转矩,使得模具缓冲压力变为对应于模具缓冲压力指令的压力。通过节流部分释放到低压源的流体的量根据伯努利定理与模具缓冲压力的平方根成比例,使得由电动马达控制转矩的液压泵/马达和节流部分相互结合使用进而大大地有助于减小模具缓冲压力中的冲击压力(超调)。流量检测器直接检测通过节流部分释放到低压源的压力流体的流量,或可根据伯努利定理基于模具缓冲压力和节流部分的节流开度计算(间接检测)流量。利用由流量检测器检测的流量可提高模具缓冲压力控制的压力精度。
根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置进一步包括检测滑块的速度的滑块速度检测器以及检测电动马达的角速度的角速度检测器。在模具缓冲装置中,控制单元基于模具缓冲压力指令、由压力检测器检测到的压力、由流量检测器检测到的流量、由滑块速度检测器检测到的速度以及由角速度检测器检测到的角速度控制电动马达的转矩,使得模具缓冲压力在压力机的模具缓冲作用期间变为对应于模具缓冲压力指令的压力。利用由滑块速度检测器检测的滑块速度可确保模具缓冲压力控制的压力精度。此外,利用由角速度检测器检测的角速度可确保模具缓冲压力控制的动态稳定性。
在根据本发明的又一方面的压力机的模具缓冲装置中,当滑块的速度在模具缓冲力开始作用的时候为预定速度或更小时,节流部分在产生模具缓冲力期间全完关闭。当滑块的速度在模具缓冲力开始作用的时候为预定速度或更小时,被推离液压缸的下室的所有流体量可通过液压泵/马达释放到低压源,优选的是,节流部分完全关闭以不使压力流体通过节流部分被释放到低压源。
根据本发明,当模具缓冲力作用时,被推离液压缸的下室的流体量通过节流部分和液压泵/马达释放到低压源侧,使得、特别是在被推离液压缸的下室的流体的量较大的时期、连接到液压泵/马达的旋转轴的电动马达的转速与没有节流部分的情况相比可大大减小。因此,通过不增加电动马达容量(根本不增加制造成本)而仅附加节流部分就可以对压力机的加速(可允许的滑块速度的加速)做出响应。
另外,控制单元控制电动马达的转矩来控制模具缓冲力,但不控制节流部分的节流开度来控制模具缓冲力控制,使控制系统不可能复杂,并且可以降低成本的增加。
此外,根据伯努利定理,通过节流部分释放到低压源的流体量与模具缓冲压力的平方根成比例,使得由电动马达以转矩控制的液压泵/马达与节流部分相互结合使用进而大大地有助于减小模具缓冲压力中的冲击压力(超调)。
附图说明
图1是根据本发明的压力机的模具缓冲装置的示意图;
图2是压力机的模具缓冲装置的另一示意图;
图3是示出滑块位置、模具缓冲位置和模具缓冲力的波形图;
图4是示出了根据本发明的第一实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图;
图5是示出图4所示的第一实施例的模具缓冲装置中的控制单元的实施例的框图;
图6是示出常规模具缓冲装置中的滑块位置和模具缓冲位置的波形图;
图7是示出常规模具缓冲装置中的滑块速度和模具缓冲速度的波形图;
图8是示出常规模具缓冲装置中的模具缓冲力指令和模具缓冲力的波形图;
图9是示出常规模具缓冲装置中的伺服马达的转速的波形图;
图10是示出本发明的第一实施例的模具缓冲装置中的滑块位置和模具缓冲位置的波形图;
图11是示出本发明的第一实施例的模具缓冲装置中的滑块速度和模具缓冲速度的波形图;
图12是示出本发明的第一实施例的模具缓冲装置中的模具缓冲力指令和模具缓冲力的波形图;
图13是示出本发明的第一实施例的模具缓冲装置中的伺服马达的转速的波形图;
图14是示出本发明的第一实施例的模具缓冲装置中的用于接通和断开电磁阀的指令信号的波形图;
图15是示出本发明的第一实施例的模具缓冲装置中的流入和流出液压缸、液压泵/马达和孔口的油量的波形图;
图16是示出当接通或断开时每一个电磁阀的模具缓冲力(压力)、释放流量以及可允许最大滑块速度的表格;
图17是示出根据本发明的第二实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图;
图18是示出图17所示的第二实施例的模具缓冲装置中的控制单元的实施例的框图;
图19是示出根据本发明的第三实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图;
图20是示出图19所示的第三实施例的模具缓冲装置中的控制单元的实施例的框图;
图21是示出根据本发明的第四实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图;以及
图22是示出图21所示的第四实施例的模具缓冲装置中的控制单元的实施例的框图。
具体实施方式
参照附图,下面将对根据本发明的冲压机的模具缓冲装置的实施例进行详细说明。
本发明的原理
首先,将参照图1至图3对本发明的原理进行说明。
图1和图2均是根据本发明的压力机的模具缓冲装置的示意图,图3是示出滑块位置、模具缓冲位置和模具缓冲力的波形图。
图1中示出的模具缓冲装置10包括支承缓冲垫2并在压力机的滑块下降的同时产生模具缓冲力的液压缸3、在液压缸3的缓冲压力生成侧压力室(下室)3c与用作为低压源的容器9之间并行地相互连接的节流部分(孔口)52和液压泵/马达4、连接到液压泵/马达4的旋转轴的电机(伺服马达)5,以及控制伺服马达5的力矩以控制模具缓冲力的控制单元(未示出)。
在模具缓冲装置10中,缓冲垫2被压力机的滑块间接地下压,并且当缓冲垫2下降时液压油被推离液压缸3的下室3c。尽管被推离液压缸3的下室3c液压油通过由伺服马达5驱动的液压泵/马达4释放到容器9,液压油的一部分通过单独的系统中的油路释放到容器9,该系统通过孔口(固定孔)52与容器9连通,并与液压油通过液压泵/马达4释放到容器9的系统并行地设置。
在本示例中,对伺服马达5的力矩进行控制使得在从滑块与停留在预定模具缓冲位置(模具缓冲力开始作用时)处的缓冲垫2碰撞时到模具缓冲力停止作用时(处于压力机下死点)的时期内作用有一致的模具缓冲力,如图3所示。
在模具缓冲行程(die cushion stroke)的前半部分中,其中滑块以较高速度移动(被推离液压缸3的油的量较大),被推开的油量通过液压泵/马达4和孔口52释放到容器9,如图1所示。此时,转矩(和液压泵/马达4)控制的伺服马达5的旋转方向是第一旋转方向(例如,向前(forward)旋转方向),并且液压泵/马达4用作液压马达。然后,当模具缓冲力开始作用时,伺服马达5的转速成为最大值(在向前旋转方向上)。
在模具缓冲行程的后半部分中,其中滑块以较低速度移动(被推离液压缸3的油的量较小),被推开的油量和被液压泵/马达4推进的油量的总和通过孔口52释放到容器9,如图2所示。此时,转矩(和液压泵/马达4)控制的伺服马达5的旋转方向是第二旋转方向(例如,反向旋转方向),并且液压泵/马达4用作液压泵。然后,当模具缓冲力停止作用时(处于压力机下死点),伺服马达5的转速成为最大值(在反向旋转方向上)。
也就是,当附加地设置了孔口52(固定孔)时,伺服马达5在介于正向和反向最大转速之间的范围内(两倍于仅一个方向上的最大旋转速度那样快的旋转速度)、在模具缓冲力作用过程的开始和结束处是完全可用的。孔口52可被构造为可仅在模具缓冲力作用过程中与电磁阀结合使用,如下所述,并且可根据模具缓冲压力和滑块速度为孔口制备多个图案。因此,能够以较低的成本形成孔口(电磁阀每周期开启并关闭一次),并且系统也较简单。
技术验证
随后,将进行伺服马达5的转速的技术验证,该伺服马达可在介于正向和反向最大转速之间的范围内使用(大体上是转速范围的两倍)。
然后,模具缓冲装置10的每个部件的参数定义如下。这里,在下面参数和表达式中括号中的数值示出了其具体示例。
QMot-max=1/1000×NMot-max×q...(表达式1)(120);
V1max=1000/60×QMot-max/S...(表达式2)(31.34);
d=(QMot-max/(0.424×Pr1/2))1/2...(表达式3)(4.27);以及
Qorifice=0.424×d2×P1/2...(表达式4)(120),其中
q[cc/rev]是由伺服马达驱动的液压泵/马达的推开体积(40);
NMot-max[rpm]是伺服马达的最大转速(3000);
S[cm2]是液压缸的横截面积(63.62);
Pr[kg/cm2]是目标模具缓冲压力(240.4);
P[kg/cm2]是模具缓冲压力(240.4);
QMot-max[l/min]是可由液压泵/马达处理的最大油量;
V1max[cm/s]是通常可实现的最大滑块速度;
d[mm]是孔口直径;以及
Qorifice[l/min]是可由孔口处理的油量。
表达式3和4是基于伯努利定理。每个常数均指代实验值。每个常数根据液压油的状态、如种类而变化,从而上面括号中给出的值假定为特殊示例。
QCyl=Qorifice+QMot...(表达式5);
V2max=1000/60×(Qorifice+QMot-max)/S...(表达式6)(62.68);以及
V2min=1000/60×(Qorifice-QMot-min)/S...(表达式)(0),其中,
Qcyl[l/min]是被推离液压缸的油量;
QMot[l/min]是可由液压泵/马达处理的油量;
QMot从120到-120,因为其可被控制为从QMot-max至-QMot-max;
Qcyl可被控制为从Qorifice+QMot-max至Qorifice-QMot-max(240to 0);
QCyl-max=Qorifice+QMot-max;
V2max[cm/s]是本发明可响应的最大滑块速度;以及
V2min[cm/s]是本发明可相应的最小滑块速度,
然后,V2max=1000/60×2×QMot-max/S,导致从表达式3、4和6中得到V2max=2×V1max,从而与没有包括孔口52的另一系统的情况相比,响应滑块速度加倍,并且上面括号中给出的值假定为特殊示例。
第一实施例
图4是示出了根据本发明的第一实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图。
图4示出了包括框架和滑块101的压力机100,框架由底座102、立柱104和冠部106组成,滑块101可由设置在立柱104中的导向部段108沿竖直方向可移动地引导。滑块101在图4中通过包括曲轴112和连接杆113的曲柄机构沿竖直方向移动,旋转驱动力通过驱动装置(未示出)传递至曲轴112。
曲轴112包括编码器24以检测曲轴112的角度和角速度。
上模具201安装至滑块101,下模具202安装在底座102上(其上的垫板)。
在上模具201与下模具202之间,设置有压边板(压边圈)203,使得其底面通过多个缓冲销1由缓冲垫2支承,并且在其顶面上设置有材料30(与其接触)。
模具缓冲装置10-1包括支承缓冲垫2的液压缸3、在液压缸3的缓冲压力生成侧压力室(下文称为“下室”)3c与用作为低压源的蓄能器6之间并行地相互连接的液压泵/马达4和由双点划线包围的节流部分(电磁阀51、53和55,以及孔口52、54和56)、连接到液压泵/马达4的旋转轴的电动(伺服)马达5、检测液压缸3的下室3c中的压力的压力检测器21以及控制伺服马达5和电磁阀51、53和55的控制单元300-1(参照图5)。
缓冲垫2联接到液压缸3的活塞杆3a,以由液压缸3支承。缓冲垫2(或与液压缸的活塞互锁的部分)设置有检测缓冲垫2的位置的模具缓冲位置检测器23。
液压缸3的缓冲压力生成侧压力室(下文称为“下室”)3c连接到高压侧管道(高压管线)80,用于检测下室3c中的压力的压力检测器21连接到高压侧管道80,液压泵/马达4的排放口之一也连接到高压侧管道80。
液压缸3包括连接到低压侧管道(低压管线)82的下行侧(descending-side)压力室(以下称为“上室”)3b,液压泵/马达4的排放口中的另一个连接至低压侧管道82,蓄能器6也连接到低压侧管道82。
液压缸3的下室3c连接到高压管线80,减压阀(安全阀)7连接到高压管线80,蓄能器6从减压阀7连接到低压管线(回油管线)。此外,在使液压缸3的上室3b和下室3c相互连接的管道中设置有止回阀8。
此外,在从连接到液压缸3的下室3c的高压管线80分支出来的高压管线84中,并行地设置有用于检测流经高压管线84的压力油的流量的流量检测器27和三电磁阀51、53和55。三个电磁阀51,53和55相应地设置有串联的孔口52、54和56,并且蓄能器6连接到每个孔口52、54和56的出口侧。本示例的孔口52、54和56的直径分别为4.3mm、1mm和2mm。
液压泵/马达4的旋转轴连接到伺服马达5的驱动轴,伺服马达5设置有用于检测伺服马达5的旋转角速度的角速度检测器22。
模具缓冲力(压力)控制的原理
由于模具缓冲力可以用液压缸3的下室3c中的压力和气缸面积的乘积来表示,所以模具缓冲力的控制意味着控制液压缸3的下室3c中的压力。液压缸3的下室3c中的压力通过控制每个孔口52、54和56的节流开度、以及液压泵/马达4的转矩而生成,液压泵/马达4连接到液压缸3的下室3c。
静态特性(static behavior)可由下面的表达式8和9表达,并且除了下面说明的表达式8至10之外,动态特性还可由表达式11和12表达。
P=∫K{(v·A-k1Q·ω-q)/V}dt...(表达式8);
t=k2·PQ/(2π)…(表达式9);
q=k3·dor(P)1/2...(表达式10);
PA-F=M·dv/dt+DS·v+fS...(表达式11);以及
t-T=I·dω/dt+DM·ω+fM...(表达式12),其中,
A是液压缸3的下室3c的横截面积;
V是液压缸3的下室3c的容积;
P是模具缓冲压力;
t是液压泵/马达的转矩4;
T是伺服马达5的转矩;
I是伺服马达5的转动惯量:
DM是伺服马达5中的粘滞阻力系数;
fM是伺服马达5的摩擦力矩;
Q是液压泵/马达4的推开体积;
F是从滑块101施加到液压缸3的活塞杆3a的力;
v是由滑块101下压所造成的缓冲垫2的垫速度;
M是液压缸3的活塞杆3a的惯性质量和缓冲垫2的惯性质量;
DS是液压缸3中的粘性阻力系数;
fS是液压缸3中的摩擦力;
ω是因被压力油推动而旋转的伺服马达的角速度;
K是液压油的体积弹性系数;
k1、k2和k3均是比例常数;
q是穿过每个孔口52、54和56的油量;以及
dor是孔口直径(或节流开度)。
上面所述的表达式8至11表示从滑块101通过缓冲垫2传递到液压缸3的力压缩液压缸3的下室3c中的油以产生模具缓冲压力。然后,根据模具缓冲压力和孔口直径的油量通过孔口52、54和56中每一者释放。在模具缓冲行程的前半部分中,其中被推离液压缸3的油的量较大,模具缓冲压力使液压泵/马达4作为液压马达以在液压泵/马达4中产生的旋转轴力矩与伺服马达5的驱动力矩相等时使伺服马达5沿向前的方向旋转(再生作用)。然后,模具缓冲压力被阻止增加以成为预定的模具缓冲压力(模具缓冲压力指令)。此外,在模具缓冲行程的后半部分中,其中被推离液压缸3的油的量较少,使液压泵/马达4作为液压泵以在液压泵/马达4中产生的旋转轴力矩与伺服马达5的驱动力矩相等时使伺服马达5沿反向方向旋转。然后,模具缓冲压力被阻止降低以成为(so as to be)预定的模具缓冲压力(模具缓冲压力指令)。
当模具缓冲力(压力)被控制为一致作用时,由于模具缓冲压力一致,通过孔口52、54和56中的每一者释放的油量达到预定量。因此,模具缓冲压力依据伺服马达5的驱动转矩而确定。在模具缓冲压力控制过程中,伺服马达的转速在液压泵/马达4作为液压马达时连续变化以沿向前旋转方向旋转,以及液压泵/马达4作为液压泵时连续变化以沿反向旋转方向旋转,使得模具缓冲压力可很容易地稳定。
控制单元的实施例
图5是示出图4中所示的第一实施例的模具缓冲装置10-1中的控制单元300-1的实施例的框图。
图5中示出的控制单元300-1包括模具缓冲控制器310-1、包括脉宽调制(PWM)控制器的伺服放大器380、AC电源382以及具有电力再生功能的DC电源384。
模具缓冲控制器310-1包括设置有模具缓冲压力指令单元322并设置有压力控制补偿器324的压力控制器320、设置有模具缓冲位置指令单元332并设置有位置控制补偿器334的位置控制器330、节流控制器340、信号计算器350和352以及转矩指令选择器360。
信号计算器350从设置于曲轴112中的编码器24接收编码器信号(脉冲信号)。然后,信号计算器350从接收到的编码器信号中创建曲轴角信号和曲柄角速度信号,并将信号输出到信号计算器352。信号计算器352将从信号计算器350接收的曲轴角信号和曲柄角速度信号分别转换为滑块位置信号和滑块速度信号。然后,信号计算器352将转换的滑块位置信号输出到压力控制器320、位置控制器330和节流控制器340,并将转换的滑块速度信号输出到压力控制器320和位置控制器330。
尽管编码器24以及信号计算器350和352在本示例中分别用作为滑块位置检测器和滑块速度检测器,除此之外,分别用于检测滑块101的位置和速度的滑块位置检测器和滑块速度检测器可设置于滑块101与压力机100的底座102之间。
压力控制器320接收指示模具缓冲压力的模具缓冲压力信号、指示伺服马达5的角速度的伺服马达角速度信号和指示液压油的流量(通过从高压管线80分支出来的高压管线84(孔口52、54和56)的液压油的流量)的流量信号,它们分别由压力检测器21、角速度检测器22和流量检测器27检测,如图4所示。
模具缓冲压力指令单元322基于接收到的滑块位置信号将模具缓冲压力指令信号输出至压力控制补偿器324。在本示例的情况下,模具缓冲压力指令单元322、例如、输出阶式(stepwise)模具缓冲压力指令信号,并基于滑块位置信号控制模具缓冲压力指令信号的输出特定时间等。
在模具缓冲压力控制状态,压力控制补偿器324创建转矩指令信号以基于作为模具缓冲压力指令单元322的输出的模具缓冲压力指令信号、模具缓冲压力信号、滑块速度信号、流量信号和伺服马达角速度信号驱动伺服马达5。也就是说,压力控制补偿器324通过使用模具缓冲压力信号作为压力反馈信号来创建转矩指令信号,以控制由从模具缓冲压力指令单元322接收到的模具缓冲压力指令信号指示的模具缓冲压力。压力控制补偿器324使用伺服马达角速度信号作为反馈或前馈信号以确保模具缓冲压力的动态稳定性,并使用滑块速度信号和流量信号作为反馈或前馈信号来提高模具缓冲压力的控制精度。
当从对模具缓冲位置控制状态(模具缓冲备用位置(保持)控制状态)的控制切换到对模具缓冲压力控制状态的控制时,压力控制器320基于模具缓冲压力指令信号、模具缓冲压力信号、滑块速度信号、流量信号和伺服马达角速度信号创建转矩指令信号,并将转矩指令信号输出至转矩指令选择器360。
位置控制器330从信号计算器352接收滑块位置信号和滑块速度信号,还接收由图4中示出的模具缓冲位置检测器23检测到的、指示缓冲垫2的位置的模具缓冲位置信号、以及由角速度检测器22检测到的、指示伺服马达5的角速度的伺服马达角速度信号。
模具缓冲位置指令单元332接收滑块位置信号以捕捉创建模具缓冲位置指令的起始点,以及防止与滑块干扰,并且接收模具缓冲位置信号以创建模具缓冲位置指令的初始值。模具缓冲位置指令单元332之后创建并输出模具缓冲位置指令信号以控制模具缓冲位置(缓冲垫2的位置)进而导致在滑块101到达下死点之后执行产品脱模(knock-out)操作以允许模具缓冲力停止作用,以及导致缓冲垫2停留在作为初始位置的模具缓冲备用位置。
在模具缓冲位置控制状态,位置控制补偿器334基于作为来自模具缓冲位置指令单元332的输出的模具缓冲位置指令信号、模具缓冲位置信号、伺服马达角速度信号和滑块速度信号创建转矩指令信号。也就是,位置控制补偿器334通过使用模具缓冲位置信号作为位置反馈信号来创建转矩指令信号,以控制由从模具缓冲位置指令单元332接收到的模具缓冲位置指令信号指示的模具缓冲位置。位置控制补偿器334使用伺服马达角速度信号作为反馈或前馈信号以确保缓冲垫2的位置的动态稳定性,并使用滑块速度信号作为反馈或前馈信号来提高缓冲垫2的位置响应。
转矩指令选择器360接收由压力控制器320创建的转矩指令信号,或由位置控制器330创建的转矩指令信号。然后,转矩指令选择器360基于滑块位置信号和模具缓冲位置信号来确定滑块101是否处于模具缓冲力控制过程,并且主要在成形过程的一个区域中,或者是否处于模具缓冲位置控制过程,并且主要在非成形过程的一个区域中。当滑块101在成形过程的区域中时,转矩指令选择器360a选择性地输出由压力控制器320创建的转矩指令信号,而当滑块101在非成形过程的区域中时,转矩指令选择器360a选择性地输出由位置控制器330创建的转矩指令信号。
节流控制器340从信号计算器352接收滑块位置信号,然后,节流控制器340基于滑块位置信号输出指令信号打开和关闭(接通和断开)电磁阀51、53和55中的每一者。本示例的节流控制器340输出指令信号以接通或断开对应的电磁阀51、53和55,使得在产生模具缓冲力期间,节流开度与孔口52、54和56的组合变得一致。在除了产生模具缓冲力期间的时期内,节流控制器340输出指令信号以断开所有电磁阀51、53和55,以启动缓冲垫2的位置控制。
模具缓冲控制器310-1使转矩指令选择器360通过伺服放大器380将用以控制伺服马达5的转矩的转矩指令输出至伺服马达5,并使节流控制器340输出指令信号以接通并断开电磁阀51、53和55中的每一者。
在滑块101的碰撞之后(当滑块101直接或间接地与缓冲垫2接触时),滑块101的力量导致通过模具/压边板203、缓冲销1和缓冲垫2在液压缸3中产生压力,然后液压油被推离液压缸3。
在模具缓冲行程的前半部分中,其中滑块以较高速度移动(被推离液压缸3的油量较大),被推离液压缸3的油量的一部分通过接通的对应的电磁阀51、53和55和串联连接到对应的电磁阀的孔口52、54和56释放到低压源侧。释放的油使液压泵/马达4用作液压马达,并推开液压泵/马达4以使其旋转。
此时,以转矩控制的伺服马达5(以及液压泵/马达4)的旋转方向是向前旋转方向,并且当液压泵/马达4中产生的旋转轴力矩与伺服马达5的驱动力矩相等时,伺服马达5旋转(再生作用)。也就是,由伺服马达5产生的电力通过伺服放大器380在AC电源382中并在具有再生电力功能的DC电源384中再生。
此外,在模具缓冲行程的后半部分(在缓冲垫的一个行程中的下半区域或更少)中,其中滑块以较低速度移动(被推离液压缸3的油量较少),以转矩控制的伺服马达5(以及液压泵/马达4)的旋转方向切换到反向旋转方向,并且当液压泵/马达4中产生的旋转轴力矩与伺服马达5的驱动力矩相等时,伺服马达5沿反向方向旋转。从作为液压泵的液压泵/马达4中排放的、被推入的油量和被推离液压缸3的油量的总和通过接通的对应的电磁阀51、53和55和串联连接到对应的电磁阀的孔口52、54和56释放到低压源侧。
同时,一旦滑块101到达下死点(冲压成形完成),模具缓冲控制器310-1就从模具缓冲压力控制状态切换到模具缓冲位置(保持)控制状态。
在模具缓冲位置控制状态下,从位置控制器330输出的转矩指令信号通过转矩指令选择器360和伺服放大器380输出到伺服马达5,然后伺服马达5以转矩来控制。
此时,位置控制器330在滑块101开始上升之后使模具缓冲装置停止预定的时间,以防止滑块101、成形产品和模具缓冲装置相互干扰以破坏成形产品的事故。然后,位置控制器330使液压缸3(缓冲垫2)上升以使与下模202紧密接触的成形产品脱模,并使液压缸3返回初始位置(备用位置)以便进行下一个循环。在模具缓冲位置(保持)控制状态下,所有电磁阀51、53和55均被关闭,以分别通过孔口52、54和56释放压力油。
比较例
在本发明的第一实施例的模具缓冲装置10-1与专利文献1中所述常规模具缓冲装置(以下简称“常规模具缓冲装置”)的比较中,将对两种模具缓冲装置的运行效果的差异进行说明。
常规模具缓冲装置与图4中示出的第一实施例的模具缓冲装置10-1的主要区别在于没有图4中示出的双点画线包围的节流部分(电磁阀51、53和55和孔口52、54和56)的结构。
常规模具缓冲装置的动作
将参照图6至图9对常规模具缓冲装置的动作进行说明。
图6至图9均是示出常规模具缓冲装置中每个物理量的变化的波形图。图6是示出滑块位置和模具缓冲位置的波形图,图7是示出滑块速度和模具缓冲速度的波形图,图8是示出模具缓冲力指令和模具缓冲力的波形图,以及图9是示出伺服马达的转速的波形图。
压力机是曲柄式的,滑块的行程设置为200mm,缓冲垫的行程(模具缓冲行程)设置为80mm(参见图6)。另外,模具缓冲力指令设置为150kN(参见图8),压力机以30spm的滑块行程数(参见图6)被驱动,而缓冲垫是互锁的。
当滑块从上死点下降而缓冲垫停留在80mm的备用位置时,滑块与缓冲垫碰撞,缓冲垫从滑块到达下死点上方约90mm的位置时向下预加速以减轻冲击,或减小碰撞时对滑块的相对速度(参见图6和图7)。当滑块在缓冲垫被预加速后、在下死点上方约75mm的位置处与缓冲垫碰撞时,模具缓冲力控制开始(参见图6)。即使滑块和缓冲垫如上所述地被控制,也可能因在伺服马达及其与伺服马达互锁的旋转轴快速地角向地加速时的响应延迟而造成模具缓冲力的冲击(超调)(参见图8)。
在模具缓冲力控制过程中(从下死点上方80mm的位置到下死点(0mm)的部段),模具缓冲速度(缓冲垫的速度、或液压缸的速度)始终跟随滑块速度(参见图7)。也就是说,模具缓冲速度取决于滑块速度,并且伺服马达(参见图9)的转速与模具缓冲速度成比例。
模具缓冲速度在模具缓冲力控制开始时最大,而伺服马达的转速显示约为本示例中的允许极限值的3000min-1。同时,伺服马达的转速在模具缓冲力控制完成时(压力机下死点)显示为零。在这种模具缓冲行程中,滑块行程数取决于启动时的转速,因此不能超过这个数目(30spm)。
第一实施例的模具缓冲装置的动作
参照图10至图15,将对图4中示出的本发明的第一实施例的模具缓冲装置10-1的动作进行说明。
图10至图15均是示出本发明的第一实施例的模具缓冲装置10-1中每个物理量的变化的波形图。图10是示出滑块位置和模具缓冲位置的波形图,图11是示出滑块速度和模具缓冲速度的波形图,图12是示出模具缓冲力指令和模具缓冲力的波形图,图13是示出伺服马达的转速的波形图,图14是示出用于接通和断开电磁阀51、53和55的指令信号(0和1)的波形图,以及图15是示出流入和流出液压缸3、液压泵/马达4和孔口52的油量的波形图。
如图4所示,压力机100是曲柄型,滑块101的行程设置为200mm,缓冲垫2的行程(模具缓冲行程)设置为80mm(参见图10)。另外,模具缓冲力指令设置为150kN(参见图12),压力机100以60spm(常规示例的两倍)的滑块行程数被驱动(参见图11),而缓冲垫2是互锁的。
当滑块101从上死点下降而缓冲垫2停留在80mm的备用位置时,滑块101在到达80mm的备用位置(图10)时与缓冲垫2碰撞。此时,缓冲垫2在碰撞之前没有向下预加速。
模具缓冲力控制从碰撞时开始(参见图12)。几乎在同一时间(在本示例中为同时),输出仅接通电磁阀51的指令信号(参见图14)。在本示例中,在模具缓冲力控制期间,电磁阀53和55仍处于断开状态,使得串联连接到电磁阀51的孔口52(孔直径为4.3mm)有助于提高模具缓冲压力。
如上所述,即使滑块101(通过上模、材料、压边板,缓冲销等)与静止的模具缓冲件(缓冲垫2)碰撞,通过在电磁阀51接通时的通过孔直径为4.3mm的孔口52释放的油量的作用,模具缓冲压力稳定而不会导致冲击(超调)。这补偿了因在伺服马达及其与伺服马达互锁的旋转轴快速地角向地加速时响应延迟而导致的液压油释放的延迟。因此,不需要用以防止冲击的预加速,从而模具缓冲压力提前作用了通过消除预加速而获得的时间(参见图12)。
正如常规模具缓冲装置的动作那样,在模具缓冲力控制过程中(从下死点上方80mm的位置到下死点(0mm)的部段),模具缓冲速度(缓冲垫的速度、或液压缸的速度)始终跟随滑块速度(参见图11)。
模具缓冲速度不与伺服马达(参见图13)的转速成比例,而与通过孔口释放的油量和对应于伺服马达的转速的油量(由液压泵/马达推进的正的或负的油量)的总和成比例。模具缓冲速度在模具缓冲力控制开始时最大,而伺服马达的转速此时显示约为3000min-1,其接近本示例中的允许极限值(参见图13)。然后,约-120l/min的与转速成比例的由液压泵/马达释放的油量(由图15中示出的液压泵/马达推进的负的油量)和约-120l/min的通过孔口(参见图15)释放的油量的总和与模具缓冲速度成比例,并等于-240l/min的推离液压缸(参见图15)的油量。同时,模具缓冲速度在模具缓冲力控制在接近压力机下死点处结束时变为最小,而伺服马达的转速此时显示约为-3000min-1(参见图13),其接近本示例中反向方向上的允许极限值。
因此,第一实施例的模具缓冲装置10-1能够响应的滑块行程数(60spm)为常规模具缓冲装置的最大滑块行程数(30spm)的两倍。
将对模具缓冲力控制过程进行更详细的说明。
在本示例中,在整个模具缓冲行程(参见图12)中控制与150kN的模具缓冲力成比例的240.4kg/cm2的模具缓冲压力。当滑块101与模具缓冲件(缓冲垫2)间接碰撞以启动(start)模具缓冲力控制时,对应于约600mm/s的滑块速度的被推离液压缸的约240l/min的油量,由-120l/min的通过伺服马达的转动从液压泵/马达4释放到低压管线82的油量以及约120l/min的在电磁阀51接通(开启)以与孔口52通信时通过孔直径为4.3mm的孔口52释放的油量(油量的总平衡几乎为零)来补偿。
命令电磁阀51在接近模具缓冲力控制开始的时候(之前或之后)接通,并且在接近模具缓冲力控制结束的时候(之前或之后)断开。接通时间和断开时间根据所使用的电磁阀的响应度而确定。在本示例中,指令在模具缓冲力控制开始时(参见图14)正好被激活,并且电磁阀51的阀芯在指令被激活后0.01s内开始打开,并且在约0.06s内完全打开。串联连接至电磁阀51的孔口52因此在0.01s内开始起作用(serving),并且在约0.05S内对应于4.3mm的直径起作用。
通过孔口52释放的油量如表达式4所示根据伯努利定理被确定为与模具缓冲压力的平方根成比例,在模具缓冲压力在模具缓冲力控制启动后立即达到约240kg/cm2的预定模具缓冲压力时变为约120l/min。释放的油量、与约120l/min的在伺服马达的最大转速(3000min-1)下释放的油量——仅由常规模具缓冲装置的液压泵/马达补偿——一起、补偿240l/min的被推离液压缸的油量,从而可以响应为常规模具缓冲装置的滑块速度的两倍的滑块速度。
然后,当模具缓冲压力将要超过(超调)为240kg/cm2的预定值时,根据伯努利定理,通过孔口52释放的油量也增加,并且通过孔口52释放的油量和从液压泵/马达4释放的油量的总和将要超过被推离液压缸的油量,从而防止液压缸的进一步的体积压缩(加压)动作。因此,用以减少模具缓冲压力的(反)作用起作用(work)。这种作用对防止模具缓冲压力的冲击(超调)有很大作用。这消除了对缓冲垫的向下预加速(通常需要缓冲垫的向下预加速以防止超调)的需要,从而与常规模具缓冲装置相比,模具缓冲力控制更早地开始,以使模具缓冲力更早地开始作用。
随着滑块101下降以使模具缓冲行程继续进行,滑块速度降低,以减少被推离液压缸的油量。为了保持240kg/cm2的预定压力,需要保持通过孔口52释放的120l/min的油量。因此,由伺服马达5驱动的液压泵/马达4推入对应于被推离液压缸的油量与通过孔口52释放的油量之间的差异的油量,使得油量的总平衡为零。此时,被推离液压缸的油量可利用滑块速度通过计算而估计出,而通过孔口52释放的油量可由流量检测器27而检测出。在本示例中,通过孔口52释放的油量(流量信号)用于在模具缓冲压力控制下的补偿以计算用于伺服马达5的转矩指令。这使模具缓冲压力的控制更平滑。
当在本示例中没有设置流量检测器时,通过孔口释放的油量(流量信号)是通过某种方式计算出来的,诸如利用压力检测器21检测到的压力、电磁阀的接通/断开指令信号和对该信号的响应度以及孔口直径通过计算而进行估计。
因此,被确定为被推离液压缸的油量与通过孔口52释放的油量之间的差异的、由液压泵/马达4释放的油量从模具缓冲力控制开始时逐渐减小,并在滑块速度降至模具缓冲力控制开始时的滑块速度(约600mm/s)的一半(约300mm/s)时、或者在接近图15中的0.65s时变为零。也就是,伺服马达5的转速变为零(在接近图13中的0.65s时)。此时,被推离液压缸的油量等于通过孔口52释放的油量。
在那之后(滑块速度为300mm/s或更少),伺服马达5沿反向方向转动以通过液压泵/马达4的排放口之一(连接到高压管线80的排放口)排放(推入)压力油,从而保持约120l/min的通过孔口52释放的油量以保持约240kg/cm2的模具缓冲压力。
当滑块101接近下死点并且滑块速度接近零时,由液压泵/马达4推进的油量增加以保持约120l/min的通过孔口52释放的油量,然后伺服马达5的转速与被推进的油量成比例地增加。滑块速度之后在下死点处变为零,而由液压泵/马达4推进的油量达到对应于约为3000min-1的伺服马达5在反向旋转方向上的最大转速的120l/min。
如上所述,在驱动伺服马达以使用液压介质传递动力的伺服模具缓冲装置中,伺服马达5在模具缓冲力控制过程中从向前旋转方向上的最大转动范围到反向旋转方向上的最大转动范围连续地作用以使可允许的滑块速度加倍,从而压力机/滑块行程数不需要被大幅限制。这样的装置的简单的改变是提供通过电磁阀与来自液压缸3的低压管线82连通的“孔”(一个孔),从而驱动伺服马达以使用液压介质传递动力的现有(已制造好的)伺服模具缓冲装置可以很容易地被修改成能够应对双倍滑块速度。
在本示例中,尽管仅一种孔口52(孔直径为4.3mm)通过接通以及断开电磁阀51而被使用,但可假定孔口52、54和56通过根据模具缓冲压力和滑块速度(最大滑块速度)适时切换电磁阀51、53和55而被使用。
基本上,更大的作业模具缓冲压力减小了作业孔口直径。也就是说,更高的压力增加流经孔口(通过孔口释放)的油量。理想的情况是针对每个模具缓冲压力确定孔口直径,使得通过孔口释放的油量刚好处于等于或小于伺服马达5以其最大转速(或接近且小于最大转速的转速)转动时从液压泵/马达4推进的油量的水平,或者使得通过孔口释放的油量可由从液压泵/马达4推进的油量补偿以在滑块速度为零时保持模具缓冲压力。
图16的表格示出当接通(1)或断开(0)时电磁阀51、53和55中每一者的模具缓冲力(压力)、释放流量以及允许最大滑块速度。
尽管在上述的第一实施例的模具缓冲装置10-1的示例中,如图16的表格的行(1)所示,仅电磁阀51接通以使直径为4.3mm的孔口按照240.4kg/cm2的模具缓冲设置压力作业进而能够应对600mm/s的滑块速度(模具缓冲开始时的最大滑块速度),优选的是基于模具缓冲力(压力)等确定电磁阀51、53和55的接通以及断开(孔口直径),如图16的表格中的行(1)至行(12)所示。
如图16的表格中的行(2)和行(3)所示,即使作业模具缓冲压力下降到220.4kg/cm2(行(2)),或下降到200.4kg/cm2(行(3)),也可以通过仅接通电磁阀51(直径为4.3mm的孔口的作用)来响应600mm/s的滑块速度。
然而,如图16的表格中的行(4)所示,当作业模具缓冲压力下降到180.4kg/cm2(行(4))时,通过仅接通电磁阀51(孔直径为4.3mm的孔口的作用)不能确保用以保持600mm/s的滑块速度的通过孔口释放的油量。因此,电磁阀53与电磁阀51一起同时地接通以使孔直径为1.0mm的孔口54作业。
此外,如图16的表格中的行(5)所示,当作业模具缓冲压力下降到160.4kg/cm2(行(5))时,通过仅接通电磁阀51和53(孔直径为4.3mm的孔口52和孔直径为1.0mm的孔口54中每一者的作用)不能确保用以保持600mm/s的滑块速度的通过孔口52和54释放的油量。因此,电磁阀55而不是电磁阀53与电磁阀51一起同时地接通以使孔直径为4.3mm的孔口52和孔直径为2.0mm的孔口56作业。
此外,如图16的表格中的行(7)所示,当作业模具缓冲压力下降到120.4kg/cm2(行(7))时,通过仅接通电磁阀51和55(孔直径为4.3mm的孔口52和孔直径为2mm的孔口56中每一者的作用)不能确保用以保持600mm/s的滑块速度的通过孔口释放的油量。因此,如表格中的行(7)所示,电磁阀51、53和55同时地接通以使孔直径为4.3mm的孔口52、孔直径为1.0mm的孔口54和孔直径为2.0mm的孔口56作业。然而,当滑块速度为600mm/s时,释放的油量是不够的,使得响应的滑块速度被限制为590mm/s。
此外,如图16的表格中的行(8)至行(12)所示,当作业模具缓冲压力下降到约100kg/cm2或更小时,孔口直径的作用方式(mode)根据本示例中电磁阀51、53和55的接通以及断开的组合而被限制为四种模式,因为电磁阀51基本上总是接通。因此,可允许的最大滑块速度根据电磁阀51、53和55相互组合使用时、或通过孔口释放的总油量达到最大值时的油量而减小。然而,可允许的最大滑块速度大于在没有设置孔口的情况下的常规可允许最大滑块速度(300mm/s),因此,甚至在为20.4kg/cm2的最大模具缓冲压力的10%或更少作用的情况下,可允许最大滑块速度为430mm/s。
在本示例中,尽管三个电磁阀51、53和55设置有三个孔口,分别为孔直径为4.3mm的孔口52、孔直径为1.0mm的孔口54、以及孔直径为2.0mm的孔口56,可以使用的电磁阀(孔口)的数量以及孔口的直径不受限制。理想的情况是增加电磁阀的数量或由孔口形成的节流开启模式的数量,使得更低的模具缓冲压力不会导致可允许最大滑块速度减小。
在本示例中,能够响应240.4kg/cm2的最大模具缓冲压力和600mm/s的滑块速度的电磁阀51和孔直径为4.3mm的孔口52被设置用于基本的功能,用于细微调整的孔直径为1.0mm的孔口54和孔直径为2.0mm的孔口56被设置用于确保通过孔口释放的油量,同时在每次模具缓冲压力(设置)降低时逐渐增加通过孔口释放的油量。然后,电磁阀53和55构造为被接通以及断开以使基本直径为4.3mm的孔口52与用于细微调整的的孔口54和56相互配合,使得四种直径模式可用,如4.3mm的基本直径、3mm+1.0mm、4.3mm+2.0mm、以及4.3mm+1.0mm+2.0mm。尽管仅一个电磁阀(和一种孔口直径)可按照模具衬垫压力和滑块速度(可允许最大滑块速度)作业,但这是低效的,因为与本示例相比电磁阀的数量增加了。例如,当设置由电磁阀A(具有孔直径为4.3mm的孔口)、电磁阀B(具有孔直径为4.4mm的孔口)、电磁阀C(具有孔直径为4.7mm的孔口)以及电磁阀D(具有孔直径为4.8mm的孔口)组成的四种模式时,电磁阀A可在图16中示出的表格中的行(1)至行(3)的情况下接通,电磁阀B可在其中的行(4)的情况下接通,电磁阀C可在其中的行(5)和(6)中每一者的情况下接通,并且可使电磁阀D在其中的行(7)至(12)中每一者的情况下作业。然而,电磁阀的数量增加了一个,因此效率低下。
尽管模具缓冲压力(对应于模具缓冲力)在本示例中被控制为在模具缓冲力控制过程期间总是一致,也可以假定(在本发明中)当压力在模具缓冲力控制过程(模具缓冲行程)期间被改变时,电磁阀(孔口直径)在模具缓冲力控制过程(模具缓冲行程)期间根据压力变化的程度(压力变化之后的模具缓冲压力)而改变。
例如,当在模具缓冲力控制开始时首先施加120.4kg/cm2的模具缓冲压力时,根据表格中的行(7)所有的电磁阀51、53和55都被接通。同时,当模具缓冲压力在模具缓冲行程的中间变为240.4kg/cm2时,在模具缓冲压力基于滑块位置信号而改变时的时间,电磁阀53和55断开,而只有电磁阀51持续地接通。所述时间是压力变化的时刻,也可以假定根据接通待用电磁阀的响应时间适当地改变所述时间。当电磁阀53和55被断开时,保持模具缓冲压力(240.4kg/cm2)所需的通过所有孔口释放的总油量被保持在当伺服马达5以其最大转速旋转时从液压泵/马达4被推入(供给)的油量的范围内。否则(如果电磁阀53和55未被断开),根据表达式4(通过计算使用表达式4针对4.3mm、1.0mm和2.0mm的孔口直径中每一者计算出的油量的总数)通过孔口释放的油量在压力机下死点处将至少约为153l/min,从而通过孔口释放的油量超出了在伺服马达5以其最大转速旋转时从液压泵/马达4被推进(供给)的油量的范围(120l/min),因而不能保持模具缓冲压力(240.4kg/cm2)。
此外,例如(与上面的描述相反),当在模具缓冲力控制开始时首先施加240.4kg/cm2的模具缓冲压力时,根据图16中示出的表格中的行(1),仅电磁阀51被接通。同时,当模具缓冲压力在模具缓冲行程的中间(在模具缓冲行程的一半之后的20mm的行程处)改变(减小)为120.4kg/cm2时,电磁阀53和55此时不需要被接通。也就是,此时,滑块速度下降到300mm/s或更少,根据表达式4(通过使用表达式4计算孔口直径为4.3mm时的油量),仅通过电磁阀51的作用保持模具缓冲压力(120.4kg/cm2)所需的通过孔口释放的油量将约为85l/min,从而通过孔口释放的油量等于或小于120l/min的在伺服马达5以其最大转速旋转时从液压泵/马达4被推进(供给)的油量,因而可在不改变电磁阀的作用的情况下保持模具缓冲压力(120.4kg/cm2)。
此外,也可假定使用手动节流阀(参见图19)代替本发明中的孔口。通过孔口释放的油量不能针对具有固定直径的孔口中的模具缓冲压力而被(细微地)调整(没有代替改变孔口直径的针对模具缓冲压力改变通过孔口释放的油量的方法,从而难以调整)。同时,当使用手动节流阀时,从手动节流阀释放的油量可针对模具缓冲压力而被容易地(细微)调整。根据经验对油量进行调整,并且对应于理想孔口直径的节流量可在调整之后被固定。
此外,也可假设使用比例流量控制阀(参见图21)代替本发明中的孔口。当使用比例流量控制阀时,可以减少阀的数量,以减少在液压装置中占用的空间(安装空间)。然后,适合于模具缓冲压力和滑块速度(最大滑块速度)的阀开度(对应于孔口直径)可无级调整。此外,如在第一实施例的模具缓冲装置10-1中所示,孔口直径可以相对较小,从而当用比例流量控制阀代替孔口时,可补偿相对少量的油并且不需要先导压力(通过使用具有较小先导驱动能力的比例流量控制阀驱动具有较大能力的比例流量控制阀,无需控制先导压力的方法),因而可使用低成本、高响应度的直接驱动式的比例流量阀。
第二实施例
图17是示出根据本发明的第二实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图。在图17中,与图4所示的第一实施例的模具缓冲装置10-1相同的部件由相同的附图标记标示,以消除重复的详细说明。
图17中示出的第二实施例的模具缓冲装置10-2的不同之处在于尽管流量检测器27在第一实施例的模具缓冲装置10-1中设置于高压管线84中,但在第二实施例的模具缓冲装置10-2中流量检测器27并不设置在高压管线84中。
这是因为,根据伯努利定理(表达式4),通过串联连接到电磁阀51、53和55中的接通的电磁阀的孔口被释放到低压源侧的油的流量与模具缓冲压力的平方根成比例也与作业孔口的开口面积(节流部分的节流开度)成比例,从而根据伯努利定理,被释放到低压源侧的油的流量可基于模具缓冲压力和孔口的开口(opening)面积而计算。
图18是示出图17所示的第二实施例的模具缓冲装置10-2中的控制单元300-2的实施例的框图。在图18中,与图5所示的第一实施例的模具缓冲装置10-1中的控制单元300-1相同的部件由相同的附图标记标示,以消除重复的详细说明。
图18中示出的控制单元300-2包括模具缓冲控制器310-2,其不同于图5中示出的模具缓冲控制器310-1,特别是模具缓冲控制器310-2中的节流控制器340-2不同于图5中示出的节流控制器340,而其它构造与控制单元300-1的构造相同。
尽管节流控制器340-2控制电磁阀51、53和55的接通以及断开,与图5中示出的节流控制器340的情况一样,节流控制器340-2进一步根据伯努利定理基于连接到接通的电磁阀的孔口的开口面积(当多个电磁阀接通时,计算连接到对应多个电磁阀的多个孔口的每一者的开口面积的总和)和模具缓冲压力计算通过孔口待被释放到低压源侧的油的流量。来自压力检测器21的检测输出可用于模具缓冲压力。
节流控制器340-2接收压力信号,并将指示计算的流量的流量信号输出到压力控制器320(压力控制补偿器324)。
第三实施例
图19是示出根据本发明的第三实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图。在图19中,与图4所示的第一实施例的模具缓冲装置10-1相同的部件由相同的附图标记标示,以消除重复的详细说明。
图19中示出的第三实施例的模具缓冲装置10-3与第一实施例的模具缓冲装置10-1的不同之处在于在高压管线84与低压管线82之间并行地设置有两个液压泵/马达4-1和4-2,并且液压泵/马达4-1和4-2分别包括伺服马达5-1和5-2以及角速度检测器22-1和22-2,并且设置有手动节流阀62、64和66来代替孔口52、54和56。
当在高压管线84与低压管线82之间并行地设置两对液压泵/马达和伺服马达时,与一对液压泵/马达和伺服马达的情况相比,可以对双倍流量的控制作出响应。
另外,当设置有节流阀(手动节流阀)62、64和66来代替孔口时,可以针对模具缓冲压力(细微地)调整通过节流阀62、64和66中每一者待被释放的油的流量。
优选地,通过每个节流阀62、64和66被释放的油的流量将为最小值,以减少节流阀62、64和66中每一者的压力损失。相反,优选地,使液压泵/马达(以及伺服马达)用作马达时的油的流量将为最大值,以使用于模具缓冲作用的能量作再生为电能。
图20是示出图19所示的第三实施例的模具缓冲装置10-3中的控制单元300-3的实施例的框图。在图20中,与图5所示的第一实施例的模具缓冲装置10-1中的控制单元300-1相同的部件由相同的附图标记标示,以消除重复的详细说明。
图20中示出的控制单元300-3与控制一个伺服马达5(参见图5)的控制单元300-1的区别在于两个伺服马达5-1和5-2构造为被独立地控制。
也就是,图20中示出的控制单元300-3主要包括模具缓冲控制器310-3、各自包括PWM控制器的伺服放大器380-1和380-2、AC电源382-1和382-2、以及各自具有电力再生功能的DC电源384-1和384-2。AC电源382-1和382-2可彼此相同。
模具缓冲控制器310-3包括设置有模具缓冲压力指令单元322和压力控制补偿器324-3的压力控制器320-3、设置有模具缓冲位置指令单元332和位置控制补偿器334-3的位置控制器330-3、节流控制器340、信号计算器350和352以及转矩指令选择器360-1和360-2。
压力控制补偿器324-3接收模具缓冲压力指令信号、模具缓冲压力信号、滑块速度信号和流量信号,还接收指示分别由角速度检测器22-1和22-2检测的伺服马达5-1和5-2的对应的角速度的伺服马达角速度信号(独立伺服马达角速度信号)。在模具缓冲压力控制状态下,压力控制补偿器324-3基于用以驱动对应的伺服马达5-1和5-2的信号创建转矩指令信号。被创建用于伺服马达5-1的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-1,而被创建用于伺服马达5-2的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-2。
位置控制补偿器334-3接收模具缓冲位置指令信号、模具缓冲位置信号和滑块速度信号,还接收指示分别由角速度检测器22-1和22-2检测的伺服马达5-1和5-2的对应的角速度的伺服马达角速度信号。在模具缓冲位置控制状态下,位置控制补偿器334基于用以驱动对应的伺服马达5-1和5-2的信号创建转矩指令信号。被创建用于伺服马达5-1的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-1,而被创建用于伺服马达5-2的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-2。
转矩指令选择器360-1和360-2接收由压力控制器320-3创建的对应的转矩指令信号、对应于相应的伺服马达5-1和5-2的转矩指令信号,或接收由位置控制器330-3创建的对应的转矩指令信号、对应于相应的伺服马达5-1和5-2的转矩指令信号。当滑块101定位于成形过程区域中时,转矩指令选择器360-1和360-2选择由压力控制器320-3创建的对应的转矩指令信号,并将其输出到对应的伺服放大器380-1和380-2。当滑块101定位于非成形过程区域中时,转矩指令选择器360-1和360-2选择由位置控制器330-3创建的对应的转矩指令信号,并将其输出到对应的伺服放大器380-1和380-2。
第四实施例
图21是示出根据本发明的第四实施例的压力机的模具缓冲装置的结构视图。在图21中,与图4所示的第一实施例的模具缓冲装置10-1相同的部件由相同的附图标记标示,以消除重复的详细说明。
图21中示出的压力机100’与图4中示出的压力机100的不同之处在于滑块101’和模具(上模201’和下模202’)、例如、尺寸增大。图21中示出的第四实施例的模具缓冲装置10-4包括缓冲垫2’、压边板203’等,它们对应于压力机100’的尺寸增大而较大。因此,模具缓冲装置10-4包括支承缓冲垫2’的左右成对的液压缸3-L和3-R。两个液压缸3-L和3-R分别包括液压泵/马达4-L和4-R、伺服马达5-L和5-R、蓄能器6-L和6-R,减压阀7-L和7-R、止回阀8-L和8-R、压力检测器21-L和21-R、角速度检测器22-L和22-R、模具缓冲位置检测器23-L和23-R、流量检测器27-L和27-R以及比例流量控制阀71-L和71-R。
分别包括左右成对的液压缸3-L和3-R、液压泵/马达4-L和4-R等的两个液压回路都是右、左各自独立的。而这些液压回路与图4中示出的液压回路的不同之处在于设置比例流量控制阀71-L和71-R来代替图4中示出的电磁阀51、53和55和孔口52、54和56,其它构型都是相同的。
在如上所述那样构造的模具缓冲装置10-4的情况下,可单独地控制施加于液压缸3-L和3-R中每一者的模具缓冲压力,从而可以产生对应于缓冲垫2’的右侧形状和左侧形状中每一者的模具缓冲压力。
此外,图21中示出的第四实施例的模具缓冲装置10-4包括代替图4中示出的电磁阀51、53和55和孔口52、54和56的比例流量控制阀71-L、71-R,使得不需要电磁阀并且可无级调整节流开度(开口面积),因此可以实现适于待被设置的模具缓冲力(压力)是的节流开度。
尽管图21中示出的第四实施例的模具缓冲装置10-4包括两个液压缸3-L和3-R以及两个液压回路,但可设置三个或更多的液压缸以及液压回路。
图22是示出图21所示的第四实施例的模具缓冲装置10-4中的控制单元300-4的实施例的框图。在图22中,与图5所示的第一实施例的模具缓冲装置10-1中的控制单元300-1相同的部件由相同的附图标记标示,以消除重复的详细说明。
图22中示出的控制单元300-4与控制一个伺服马达5(参见图5)的控制单元300-1的区别在于两个伺服马达5-L和5-R构造为被独立地控制。
也就是,图22中示出的控制单元300-4主要包括模具缓冲控制器310-4、各自包括PWM控制器的伺服放大器380-L和380-R、AC电源382-L和382-R、以及各自具有电力再生功能的DC电源384-L和384-R。AC电源382-L和382-R可彼此相同。
模具缓冲控制器310-4包括设置有模具缓冲压力指令单元322’和压力控制补偿器324-L和324-R的压力控制器320-4、设置有模具缓冲位置指令单元332和位置控制补偿器334-L和334-R的位置控制器330-4、节流控制器340-4、信号计算器350和352以及转矩指令选择器360-L和360-R。
模具缓冲压力指令单元322’将单独的模具缓冲压力指令信号输出到用于对应的液压缸3-L和3-R的压力控制补偿器324-L和324-R。
在模具缓冲压力控制状态下,压力控制补偿器324-L基于接收到的模具缓冲压力指令信号、由压力检测器21-L检测到的模具缓冲压力的信号、滑块速度信号、由流量检测器27-L检测到的流量的信号以及由角速度检测器22-L检测到的伺服马达角速度的信号创建用以驱动伺服马达5-L的转矩指令信号。也就是,压力控制补偿器324-L通过使用从压力检测器21-L接收的模具缓冲压力信号作为压力反馈信号来控制由从模具缓冲压力指令单元322’接收的、液压缸3-L侧上的模具缓冲压力指令信号指示的模具缓冲压力而创建转矩指令信号。伺服马达角速度信号被用作为反馈或前馈信号以确保模具缓冲压力的动态稳定性,并且滑块速度信号和流量信号各自被用作为反馈或前馈信号以提高模具缓冲压力的控制精度。
同样,压力控制补偿器324-R基于接收到的模具缓冲压力指令信号、由压力检测器21-R检测到的模具缓冲压力的信号、滑块速度信号、由流量检测器27-R检测到的流量的信号以及由角速度检测器22-R检测到的伺服马达角速度的信号创建用以驱动伺服马达5-R的转矩指令信号。
由压力控制补偿器324-L创建的用于伺服马达5-L的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-L,而由压力控制补偿器324-R创建的用于伺服马达5-R的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-R。
同时,位置控制器330-4的模具缓冲位置指令单元332将用以控制模具缓冲位置(缓冲垫的2’的位置)的模具缓冲位置指令信号输出到位置控制补偿器334-L和334-R中每一者。缓冲垫2’在保持平行于自身的同时被控制处于适当的位置,使得相同的模具缓冲位置指令信号被用于液压缸3-L和3-R。
位置控制补偿器334-L接收由模具缓冲位置检测器23-L检测到的、指示缓冲垫2’的左侧的位置的模具缓冲位置信号、由角速度检测器22-L检测到的、指示伺服马达5-L的角速度的伺服马达角速度信号和滑块速度信号,以及模具缓冲位置指令信号。在模具缓冲位置控制状态下,位置控制补偿器334-L基于上述信号创建用以驱动伺服马达5-L的转矩指令信号。
同样,位置控制补偿器334-R接收由模具缓冲位置检测器23-R检测到的、指示缓冲垫2’的右侧的位置的模具缓冲位置信号、由角速度检测器22-R检测到的、指示伺服马达5-R的角速度的伺服马达角速度信号和滑块速度信号,以及模具缓冲位置指令信号。在模具缓冲位置控制状态下,位置控制补偿器334-R基于上述信号创建用以驱动伺服马达5-R的转矩指令信号。
由位置控制补偿器334-L创建的用于伺服马达5-L的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-L,而由位置控制补偿器334-R创建的用于伺服马达5-R的转矩指令信号输出到转矩指令选择器360-R。
节流控制器340-4从信号计算器352接收滑块位置信号,并且节流控制器340-4之后基于滑块位置信号输出指令信号以控制比例流量控制阀71-L和71-R中每一者的阀开度。
优选的是,节流控制器340-4输出指令信号以使阀开度在模具缓冲位置控制状态下为零,并且节流控制器340-4输出指令信号以控制适于模具缓冲压力控制状态下的最大滑块速度以及由模具缓冲压力指令单元322’设置的模具缓冲压力指令信号的阀开度。
节流控制器340-4输出指令信号以控制适于设置的模具缓冲压力指令信号的阀开度,来代替控制比例流量控制阀71-L和71-R中每一者的阀开度,进而控制模具缓冲力(压力)。例如,在以这样的滑块行程数操作的情况下,即,在上述滑块行程数中,被推离液压缸的下室的所有油量不能通过液压泵/马达释放到低压源,优选的是当设置的模具缓冲压力指令信号一致时,节流控制器340-4输出指令信号以控制对应于一致的模具缓冲压力指令信号的一致的阀开度,并且优选的是,当设置的模具缓冲压力指令信号阶梯式地改变时,节流控制器340-4输出指令信号以对应于阶梯式地改变的模具缓冲压力指令信号命令阀开度阶梯式地改变。
当对右侧和左侧液压缸3-L和3-R中每一者设置不同的模具缓冲压力时,优选的是,节流控制器340-4将对应于设置的模具缓冲压力的不同的指令信号输出到比例流量控制阀71-L和71-R中的每一者。
转矩指令选择器360-L和360-R接收由压力控制器320-4创建的对应的转矩指令信号、对应于相应的伺服马达5-L和5-R的转矩指令信号,或接收由位置控制器330-4创建的对应的转矩指令信号、对应于相应的伺服马达5-L和5-R的转矩指令信号。当滑块101’定位于成形过程区域中时,转矩指令选择器360-L和360-R选择由压力控制器320-4创建的对应的转矩指令信号,并将其输出到对应的伺服放大器380-L和380-R。当滑块101’定位于非成形过程区域中时,转矩指令选择器360-L和360-R选择由位置控制器330-4创建的对应的转矩指令信号,并将其输出到对应的伺服放大器380-L和380-R。
其它
当被推离液压缸的下室的所有油量可在压力机滑块的最大滑块速度为预定速度或更小的情况下通过液压泵/马达释放到低压源时(例如,当如图6所示以30spm的滑块行程数驱动压力机时),优选的是,完全关闭节流部分的节流开度(所有电磁阀都断开,或者比例流量控制阀的阀开度设置为零),即使在模具缓冲压力控制状态下。这是因为,当被推离液压缸的下室的油量通过液压泵/马达释放到低压源时液压泵/马达用作为液压马达,并且当液压泵/马达中产生的旋转轴转矩与伺服马达的驱动力矩相等时,伺服马达作为发电机旋转,从而用于模具缓冲作用的能量可被再生为电能。
此外,本发明并不限于第一至第四实施例中每一者的模具缓冲装置,因此毋庸置疑,第一至第四实施例中每一者的模具缓冲装置的部件可适当地相互结合,或者可在不偏离本发明本质的范围内做出各种修改和改型。
在本实施例中,尽管对油被用作操作流体的模具缓冲装置进行了说明,除此之外,可以使用水或其它液体。也就是说,虽然在本实施例中说明了使用液压缸和液压泵/马达、使用油的形式,但本发明不限于该形式。因此,毋庸置疑,使用水或其它液体的液压缸和液压泵/马达在本发明中也是可用的。
Claims (16)
1.一种压力机的模具缓冲装置,所述模具缓冲装置包括:
液压缸,所述液压缸支承缓冲垫并在压力机的滑块下降时产生模具缓冲力;
节流部分和液压泵/马达,所述节流部分和所述液压泵/马达在低压源与所述液压缸的下室之间并行地相互连接;
电动马达,所述电动马达连接到所述液压泵/马达的旋转轴;以及
控制单元,所述控制单元控制所述电动马达的转矩以控制所述模具缓冲力,
其中,在产生所述模具缓冲力期间,由所述控制单元以转矩控制的所述电动马达的旋转方向从所述液压泵/马达用作为液压马达的第一旋转方向切换至所述液压泵/马达用作为液压泵的第二旋转方向。
2.根据权利要求1所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
当模具缓冲压力指令至少在产生所述模具缓冲力期间一致时,所述节流部分在产生所述模具缓冲力期间具有一致的节流开度。
3.根据权利要求1所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
在所述缓冲垫的一个行程中的至少下半区域或更少中,所述电动马达的旋转方向从所述第一旋转方向切换至所述第二旋转方向,直到所述滑块在与所述缓冲垫碰撞之后到达下死点。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
设置一个或更多个液压缸,所述液压缸支承所述缓冲垫,并且
在每一个所述液压缸中设置一个或更多个所述液压泵/马达以及一个或更多个所述电动马达。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述节流部分是孔口或节流阀。
6.根据权利要求5所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述节流部分包括电磁阀,所述电磁阀串联地连接至所述孔口或所述节流阀。
7.根据权利要求6所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
在所述液压缸的所述下室与所述低压源之间并行地设置多个所述节流部分。
8.根据权利要求6所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述控制单元使所述电磁阀在接近模具缓冲力开始作用的时候开启,并且使所述电磁阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。
9.根据权利要求7所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述控制单元使所设置的相应多个节流部分的所述电磁阀的一个或更多个在接近模具缓冲力开始作用的时候同时开启,并使所述开启的电磁阀在接近模具缓冲力停止作用的时候同时关闭。
10.根据权利要求7所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述控制单元使所设置的相应多个节流部分的所述电磁阀的一个或多个在接近模具缓冲力开始作用的时候开启,并根据模具缓冲力作用期间的模具缓冲压力指令的改变而使已开启的所述电磁阀中至少一个关闭、或使已关闭的所述电磁阀中至少一个开启,之后使已开启的所述电磁阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述节流部分是比例流量控制阀。
12.根据权利要求11所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述控制单元使在接近模具缓冲力开始作用的时候已关闭的所述比例流量控制阀具有一致的阀开度,并且使所述比例流量控制阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。
13.根据权利要求11所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述控制单元使在接近模具缓冲力开始作用的时候已关闭的所述比例流量控制阀具有一致的阀开度,并且使所述比例流量控制阀的所述阀开度在模具缓冲力作用期间根据模具缓冲压力指令的改变而改变,之后使所述比例流量控制阀在接近模具缓冲力停止作用的时候关闭。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的压力机的模具缓冲装置,进一步包括:
模具缓冲压力指令单元,所述模具缓冲压力指令单元输出预设模具缓冲压力指令;
压力检测器,所述压力检测器检测所述液压缸的所述下室中的压力;以及
流量检测器,所述流量检测器直接或间接地检测压力流体的流量,所述压力流体包含被推离所述液压缸的所述下室的圧力流体的通过所述节流部分释放到所述低压源的一部分,
其中,所述控制单元基于所述模具缓冲压力指令、由所述压力检测器检测到的压力以及由所述流量检测器检测到的流量控制所述电动马达的转矩,使得模具缓冲压力变为对应于所述模具缓冲压力指令的压力。
15.根据权利要求14所述的压力机的模具缓冲装置,进一步包括:
滑块速度检测器,所述滑块速度检测器检测所述滑块的速度;以及
角速度检测器,所述角速度检测器检测所述电动马达的角速度,
其中,所述控制单元基于所述模具缓冲压力指令、由所述压力检测器检测到的压力、由所述流量检测器检测到的流量、由所述滑块速度检测器检测到的速度以及由所述角速度检测器检测到的角速度控制所述电动马达的转矩,使得模具缓冲压力在所述压力机的模具缓冲作用期间变为对应于所述模具缓冲压力指令的压力。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的压力机的模具缓冲装置,其中,
所述节流部分具有打开/关闭机构,并且
当所述滑块的速度在模具缓冲力开始作用的时候为预定速度或更小时,所述节流部分在产生所述模具缓冲力期间完全关闭。
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