CN204505908U - 压力机 - Google Patents

Abstract

一种压力机，其更切地实保障电动机在停止中的安全。该压力机是通过电动机(11)的旋转来升降滑块(18)进行冲压加工的压力机(10)；所述压力机(10)具有：动力切断部(35)，其切断提供给电动机(11)的电力；制动器17，其机械地维持滑块(18)的停止状态；以及控制部50，其控制动力切断部(35)和制动器(17)；控制部(50)在滑块(18)的下降动作区域内的电动机(11)的所有停止时间内，使动力切断部(35)切断提供给电动机(11)的电力的同时，使制动器(17)机械地维持滑块(18)的停止状态。

Description

压力机

技术领域

本实用新型涉及一种压力机，其在压力机的滑块驱动机构与作为其驱动源的电动机之间不使用离合器，被称为电动压力机。

背景技术

在压力机中，大体分为机械压力机和电动压力机。

1.关于机械压力机

机械压力机通常在滑块的驱动机构和电机之间安装有离合器，同时在滑块的驱动机构上安装有机械式制动器(例如参照专利公开平05－318199)。

图1是用于说明压力机10a的构成的示意图，其中压力机10a是机械压力机。

压力机10a通过主电机11a经电机皮带轮12a使惯量大的飞轮13a旋转，飞轮13a的惯性能量通过由摩擦板构成的离合器14a从小齿轮15a传达给主动齿轮16a，驱动曲轴21a使连杆22a和滑块18a升降。

例如，在压力机10a中，在为了生产运转的前准备阶段进行的模具拆装的设置工作中，或者在压力机10a生产运转中加工材料的进出料工作中，有时操作人员不得不进入滑块18a下方，而滑块18a下方是危险区域。此时，在压力机10a中，通过放开离合器14a使滑块18a从主电机11a即驱动源物理分离，同时启动制动器17a。由于小齿轮15a的驱动轴受到制动器17a的限制，从而滑块18a的滑动受到机械性限制，滑块18a下方的操作的安全性得到保障。

由于在这样的机械压力机中滑块的停止状态是滑块从驱动源物理分离且由制动器机械性限制移动的、所谓的“安全停止状态”，所以即使在例如手动送料的冲压操作中操作人员的安全性也得到保障。

相反，一般的电动压力机在电动机和驱动机构之间没有离合器。

2.关于电动压力机

图2是用于说明压力机10b结构的示意图，其中压力机10b是电动压力机。

压力机10b例如通过伺服电机11使具有小齿轮15的驱动轴旋转，从小齿轮15向主动齿轮16传送驱动力并驱动曲轴21使连杆22和滑块18升降。伺服电机11如图所示与小齿轮15或者直接连接，或者通过减速用齿轮连接。制动器17设置在与驱动轴的伺服电机11相反的一侧。

这样，压力机10b在伺服电机11和滑块18之间不存在离合器。其原因是由于电动压力机必须通过数值控制来操控滑块18的位置和速度等，所以伺服电机11的旋转角和旋转量与滑块18的位置彼此间必须是固定的关系。从而，在电动压力机中，伺服电机11的驱动轴和滑块18一直是物理连接，伺服电机11的旋转与滑块18的升降动作直接相关。

压力机10b中滑块18的停止存在两种状态，即在冲压运转准备前制动器17启动且切断给伺服电机11的电力的所谓“安全停止状态”，以及在冲压运转准备中或冲压临时停止中放开制动器17的状态下并对伺服电机11提供电力的“待机停止状态”。

例如在压力机10b的设置工作和加工材料的进出料工作中，有时操作人员不得不进入滑块18的下方，而滑块18的下方是危险区域。

此时，在安全停止状态下，由于切断伺服电机11的动力源的同时制动器17启动，这使小齿轮15的驱动轴受到限制，所以在滑块18的下方的操作中的安全性得到保障。

相反，在待机停止状态下，总是基于来自滑块18和伺服电机11的位置信息来控制给伺服电机11的电力供给使其动作以维持滑块的停止位置。因此，需要解决例如控制系统的故障或噪声等干扰导致的伺服电机11的错误动作的方法。

再有，在待机停止状态下，由于压力机10b具有滑块18的未图示的反平衡机构，所以为了对应滑块18的停止位置而继续保持该滑块18的位置，伺服电机11必须连续产生规定扭矩。从而，伺服电机11在待机停止状态期间继续消耗电力。

3.关于电动压力机的安全性提高

在以下的文献中可以看到用于提高电动压力机中的安全性的现有技术。

专利公开2007－319917提出一种机械式电动压力机，其特征在于伺服电机的电机轴与具有制动器和离合器的机械式压力机的离合器侧的驱动轴或套筒相连接。该机械式电动压力机在异常时可通过离合器立即切断动力，启动制动器使其停止。

但是，如上所述，在电动压力机中采用离合器是困难的。

专利公开2002－283100提出一种伺服压力机的控制装置，其在原本的控制装置外还安装有超限监视装置，基于检测滑块位置的线性标尺给出的位置信息，对启动信号的异常监视、点动运转时的速度偏离阈值或突然停止时的制动距离偏离阈值等作出判断。

专利公开平10－277800提出一种伺服压力机的控制装置，其中，分别进行与电动压力机的控制相关的不同处理(设定数据输入、伺服位置指令运算及伺服速度指令运算等)的三个CPU彼此在两个CPU间互发看门狗信号，校验对方的看门狗信号是否正常，彼此对其他的计算机异常进行监视，有异常时使压力机紧急停止。

专利公开2009－160622提出一种电动伺服压力机的控制装置，其根据电动压力机的突然停止指令，以从旋转停止控制开始执行起已经过规定时间为条件，使电动压力机的机械式制动器对伺服电机的输出实际发挥作用进行制动，同时停止电子控制或驱动电源供给中的至少一个。

但是，专利公开2002－283100、专利公开平10－277800、专利公开2009－160622的电动压力机是针对控制上的异常监视和该异常监视结果导致的突然停止指令而使运转中的冲压滑块停止的技术，无法在待机停止状态下使安全性进一步提高。

4.关于点动运转中的待机停止状态

此处，使用图3和图4对以往的电动压力机的控制的概要和点动运转中的待机停止状态进行说明。

图3是用于说明图2的压力机10b的控制部的框图。

压力机10b具有作为电动机的例如给伺服电机11提供电力的电力供给系统30、操作压力机10b的操作部40、控制压力机10b的控制部50b、检测压力机10b的状态的检测部。

电力供给系统30具有与交流电源31连接的电源转换器32、能量存储装置33、逆变器34及动力切断部35。

操作部40具有运动设定部41、运行选择部42及双手操作部43。

控制部50b具有压力控制部51、运动指令部52、运动控制部53、制动器控制部54。

检测部具有电机编码器61、曲轴编码器62及安全防护装置63。

另外，在本实用新型的实施方式中对各操作部进行详细说明。

冲压的运转冲程有在模具的设置工作等中使用的“点动运转”、材料的取出和插入由操作人员进行，之后操作人员进行冲压运转操作的在单发冲压操作中使用的“安全一冲程运转”、以及通过与可自动提供加工材料的送料器装置相配合，在送料器和冲压机自动进行生产的连续冲压操作中使用的“连续运转”，在运行选择部42中选择运转冲程。

图4是用于说明在运行选择部42中选择了“点动运转”时压力机10b的动作的时序图。

使用图3说明的电源转换器32、逆变器34、各编码器61、62，以及包含压力控制部51等的控制部50b全部正常时，“系统正常”项目为ON(指图中的Hi的状态，下同)。

示出了使用光幕作为安全防护装置63时，“光幕透光”项目在透光时(即不存在遮盖光幕的进入物等时)为ON。

点动运转是在冲压启动信号为ON期间，滑块18动作，冲压启动信号变为OFF则滑块18立即停止的动作。例如在时刻a1冲压启动信号变为OFF后，伺服电机11减速，在时刻a2停止。而在时刻a3冲压启动信号变为ON后，伺服电机11开始转动，滑块18开始运动。

在该点动运转中，在时刻a2～时刻a3期间，冲压启动信号为OFF，且伺服电机11也不产生速度，但待机停止信号仍为ON，是待机停止状态。该待机停止状态是指伺服电机11表现为停止，但处于继续保持现在位置的伺服锁定状态。此时，存在例如控制系统的故障和噪声等干扰导致伺服电机11发生动作错误的可能性。再有，为了在待机停止状态期间，继续保持滑块18的位置，伺服电机11继续消耗电力。

再有，在冲压运转中的时刻a4，例如其他操作人员接近冲压的危险区域时，如果安全防护装置63的光幕被遮挡的话，则光幕透光为OFF、伺服电机11立即开始减速。而且，通过电机编码器61等给出的信号确认了伺服电机11已停止后，接触信号和制动信号为OFF，给伺服电机11的电力的供给被切断而制动器17启动，呈安全停止状态。

之后，由于在时刻a7光幕透光再次设置为ON后，接触信号设置为ON向伺服电机11提供电力，且制动信号设置为ON制动器17呈放开状态，所以伺服电机11呈可随时动作的待机停止状态。

压力机10b如果是小型的电动压力机的话，由于滑块18面积小，所以可用光幕的透光来对操作人员不在危险区域内进行确定，但大型的电动压力机由于滑块18的面积大，所以有在已完全进入危险区域内的状态下光幕透光的问题。

从而，在这种大型冲压机的情况下，实际进行的是即便光幕透光也不会立刻呈待机停止状态，通过目测确认操作人员不在危险区域，按图3中未说明的专用的重置键后转为待机停止状态的控制。

5.关于安全一冲程中的待机停止状态

接着，用图3和图5对以往的电动压力机的安全一冲程中的待机停止状态进行说明。

图5是用来说明运行选择部42中选择了“安全一冲程”时压力机10b的动作的时序图。

由于安全一冲程在滑块18到下死点前的操作人员的手指无法进入的滑块高度(曲柄角度180度、时刻b4)为止进行与点动运转同样的动作，所以冲压启动信号是OFF则滑块18停止，冲压启动信号是ON则滑块18开始下降。

从而，时刻b2～时刻b3之间与图4的时刻a2～a3之间相同，存在冲压启动信号是OFF，且伺服电机11也停止，但待机停止信号仍是ON呈待机停止状态的问题。

再有，安全一冲程还具有“上升保持信号”项。上升保持信号为曲柄角度180度时为ON，曲柄角度359度时为OFF。上升保持信号可使用凸轮信号生成，所述凸轮信号根据曲轴编码器62发出的信号对应预先设定的曲柄角度产生ON/OFF定时。

为使该上升保持信号发挥与冲压启动信号相同的作用，曲柄角度180度(时刻b4)后，即便冲压启动信号设为OFF伺服电机11仍继续动作，在上死点自动停止。但是，存在即便上升保持信号为OFF待机停止信号仍为ON，时刻b5(伺服电机11在上死点停止)后伺服电机11也是待机停止状态的问题。

如此，在以往的电动压力机中，在启动前和停止后，由于很多时候是待机停止状态，所以存在控制系统的故障和噪声等干扰导致伺服电机11发生动作错误的可能性。

另外，伺服电机11在待机停止状态期间，例如操作人员接近冲压的危险区域时，由于在时刻b6检测出光幕已被遮挡，在时刻b7接触信号和制动信号变为OFF，所以给伺服电机11的电力被切断呈制动器17启动的安全停止状态。

6.关于安全停止状态

图3中的安全防护装置63是冲压操作时用于冲压操作者和周围的操作人员的安全防护装置。作为安全防护装置63，例如有用于与危险区域隔离的护壁和用来检测出进入危险区域而停止冲压的光幕等安全防护装置63。安全防护装置63的输出被输入到制动器控制部54中。

制动器控制部54例如如果安全防护装置63为危险状态的话，则动力切断部35切断通电的同时通过制动器电磁阀36启动制动器。该状态为安全停止状态。

而且，安全防护装置63从危险状态变为安全状态后，制动器控制部54给动力切断部35通电的同时通过制动器电磁阀36放开制动器17，冲压运转开始。

此处，所谓冲压运转中安全防护装置63为危险状态的情况，是指例如在图4、5中“光幕透光”项为OFF的时刻a4、b6。呈危险状态后，通过电机编码器61检测出了伺服电机11减速并已停止后，切断动力切断部35的同时通过制动器电磁阀36启动制动器17。因此，在图4的时刻a5－a6和图5的时刻b6－b7，存在伺服电机11的待机停止状态。

实用新型内容

实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种压力机，其在与电动机物理连接的滑块的停止过程中可更切实地保障安全。

解决技术问题的手段

(1)本实用新型涉及的压力机，其特征在于：

是通过电动机的旋转来升降滑块进行冲压加工的压力机；

具有：

动力切断部，其切断提供给所述电动机的电力；

制动器，其机械地维持所述滑块的停止状态；以及

控制部，其控制所述动力切断部和所述制动器；

所述控制部在所述滑块的下降动作区域内的所述电动机的所有停止时间内，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器机械地维持所述滑块的停止状态。

采用本实用新型涉及的压力机，由于在电动机的所有的停止时间内，切断提供给电动机的电力，所以不存在因控制系统的故障和噪声等干扰导致电动机发生动作错误的问题，并且由于可通过制动器维持滑块的停止状态，所以可更切实的保障电动机在停止中的安全。再有，采用本实用新型涉及的压力机，由于在电动机的所有的停止时间内，不给电动机提供电力，所以也可节省电力。

(2)在本实用新型涉及的压力机中，所述控制部

具有剩余时间计算部，其计算出在使所述滑块的下降动作区域内的所述电动机停止的减速动作中，从减速开始到停止为止的剩余时间；

可基于所述剩余时间计算部计算出的剩余时间，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器可机械地停止所述滑块的升降动作。

采用本实用新型涉及的压力机，由于基于所述剩余时间计算部计算出的剩余时间，电动机可从动作状态切实转换到不提供电力的停止状态，所以可更切实保障电动机在停止中的安全，并且也能节省电力。

(3)在本实用新型涉及的压力机中，

具有偏心机构，其将所述电动机的旋转转换为所述滑块的升降动作；

所述控制部可在接收到使所述滑块的上升动作区域内的所述电动机停止的停止信号的输入后，基于到达所述偏心机构中上死点的时刻，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器机械地停止所述滑块的升降动作。

采用本实用新型涉及的压力机，由于基于到达偏心机构中上死点的预定时刻，电动机可从动作状态切实转换到不提供电力的停止状态，所以可更切实保障电动机在停止中的安全，并且也可节省电力。

(4)在本实用新型涉及的压力机中，其特征在于：

具有偏心机构，其将所述电动机的旋转转换为所述滑块的升降动作；

所述控制部在接收到使所述电动机在所述滑块的上升动作区域内停止的停止信号的输入后，基于到达所述滑块的上死点的预定时刻，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器机械地停止所述滑块的升降动作。

采用本实用新型涉及的压力机，基于到达偏心机构中上死点的时刻，电动机可从动作状态切实转换到不提供电力的停止状态。再有，采用本实用新型涉及的压力机，由于在到达上死点后切断提供给电动机的电力，所以不存在因控制系统的故障和噪声等干扰导致电动机发生动作错误的问题，并且由于可通过制动器维持滑块的停止状态，所以可更切实的保障电动机在停止中的安全。进而，采用本实用新型涉及的压力机，由于在到达上死点后的电动机的停止时间内，不给电动机提供电力，所以也可节省电力。

实用新型效果

采用本实用新型涉及的压力机，可更切实地保障电动机在停止中的安全。

附图说明

图1是用于说明以往的机械压力机的构成的示意图。

图2是用于说明压力机10b即以往的电动压力机的构成的示意图。

图3是用于说明图2的压力机的控制部的框图。

图4是用于说明在运行选择部中选择了“点动运转”时的压力机10b的动作的时序图。

图5是用于说明在运行选择部中选择了“安全一冲程”时的压力机10b的动作的时序图。

图6是用于说明本实用新型的一实施方式涉及的压力机的构成的示意图。

图7是用于说明在运行选择部中选择了“点动运转”时的压力机的动作的时序图。

图8是用于说明在运行选择部中选择了“安全一冲程”时的压力机10b的动作的时序图。

图9是示出运动指令部所生成的安全一冲程时的运转模式的一个例子的图表。

图10是示出运转模式、冲压启动信号和剩余时间的关系的图表。

图11是示出运转模式、冲压启动信号和剩余时间的关系的图表。

附图标记说明

10a：压力机、11a：主电机、12a：电机皮带轮、13a：飞轮、14a：离合器、15a：小齿轮、16a：主动齿轮、17a：制动器、18a：滑块、20a：偏心机构、21a：曲轴、22a：连杆、10、10b：压力机、11：伺服电机、15：小齿轮、16：主动齿轮、17：制动器、18：滑块、20：偏心机构、21：曲轴、22：连杆、31：交流电源、32：电源转换器、33：能量存储装置、34：逆变器、35：动力切断部、36：制动器电磁阀、40：操作部、41：运动设定部、42：运行选择部、43：双手操作部、50：控制部、50b：控制部、51：压力控制部、52：运动指令部、53：运动控制部、54：制动器控制部、55：状态监视部、56：剩余时间计算部、61：电机编码器、62：曲轴编码器、63：安全防护装置

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。

本实用新型一实施方式涉及的压力机，其特征在于：是通过电动机的旋转来升降滑块进行冲压加工的压力机；具有：动力切断部，其切断提供给所述电动机的电力；制动器，其机械地维持所述滑块的停止状态；以及控制部，其控制所述动力切断部和所述制动器；所述控制部在所述滑块的下降动作区域内的所述电动机的所有停止时间内，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器机械地维持所述滑块的停止状态。

A.压力机

首先，对本实用新型一实施方式涉及的压力机10进行说明。

图6是对本实用新型一实施方式涉及的压力机的构成进行说明的示意图。另外，由于压力机10与用图2说明的以往的电动压力机具有共同的基本构成，所以省略这些的说明。再有，在以后的说明中，对与用图3说明的构成相同的构成使用相同的符号进行说明。

压力机10通过偏心机构20将伺服电机11的旋转转换为滑块18的上下往返运动，可用滑块18的上下往返运动对未图示的工件实施冲压加工。此处，压力机10具有滑块18从上死点侧朝向下死点侧的下降动作区域和从下死点侧朝向上死点侧的上升动作区域，在下降动作区域中进行冲压加工。

压力机10具有作为电动机的伺服电机11、作为传动机构的齿轮15、16、偏心机构20、滑块18、未图示的垫板、制动器17、电力供给系统30、操作部40、控制部50及检测部60(参照图2)。

电动机不限于本实施方式中使用的可数值控制旋转速度等的AC伺服电机，只要是压力机中使用的公知电动机均可使用。

偏心机构20是将旋转运动转换为往返运动的机构，其可采用使用曲轴和偏心轴的曲柄机构。再有，压力机中使用的公知的滑块驱动机构例如可使用由肘杆机构、连杆机构等形成的增力机构。尤其是，该驱动源是电动机，可采用在电动机和滑块驱动机构间不具有如离合器那样物理解除连接状态的机构的压力机。

电力供给系统30具有与交流电源31连接的电源转换器32、积累电能的能量存储装置33、进行电力控制的逆变器34、导通/切断给伺服电机11的电力的动力切断部35以及开关制动器17的制动器电磁阀36。

操作部40具有设定滑块运动的运动设定部41、选择运行冲程的运行选择部42以及用两手同时操作输出启动信号的双手操作部43。

控制部50具有进行启动判断及停止判断的压力控制部51、输出与运转模式对应的指令值的运动指令部52、按照运动指令部52的指令值控制伺服电机11的运动控制部53、控制制动器电磁阀36及制动器17的制动器控制部54、逐次监视伺服电机11的位置状态和速度状态按照原本的运转模式进行转换的状态监视部55、计算出到电机停止为止的剩余时间的剩余时间计算部56。

检测部60具有检测伺服电机11的驱动轴的旋转角度的电机编码器61、检测曲轴21的旋转角度的曲轴编码器62以及检测出进入危险区域的安全防护装置63。

安全防护装置63是一种用于与危险区域隔离的护壁或用于检测出进入危险区域阻止冲压的叫做光幕的光线式安全装置等。安全防护装置63如有异常则判断为危险状态，如果是在冲压动作前则不开始冲压动作，如果是在冲压动作中则立即使伺服电机11减速进入停止动作。

A－1.电力供给系统

在电力供给系统30中，交流电力从交流电源31输入到电源转换器32中。电源转换器32进行双向转换，将交流转换为直流或将直流转换为交流。

电源转换器32的直流侧的直流母线32a与成为逆变器34的输入的直流侧连接的同时，与能量存储装置33连接。作为能量存储装置33，可使用二次电池、大容量电解电容器、双电层电容器或者它们的组合。

作为能量存储装置33，图示的是与直流母线32a直接连接，但能量存储装置33的端子电压和直流母线32a的电压不同时，可双向地进行电力控制。成为逆变器34的输出的交流侧通过动力切断部35与作为电动机的伺服电机11连接。

伺服电机11接收逆变器34提供的电力进行旋转。伺服电机11的旋转速度及旋转位置通过电机编码器61来检测。通过伺服电机11的旋转使具有小齿轮15的驱动轴旋转，通过主动齿轮16驱动曲轴21使滑块18升降。

此处，动力切断部35配置在逆变器34和伺服电机11之间。动力切断部35在制动器控制部54输入接触信号时(即信号Hi电平时)连接，从逆变器34向伺服电机11提供电力。而且，在制动器控制部54未输入接触信号时(信号Lo电平时)，切断动力切断部35，切断从逆变器34向伺服电机11输出的电力。

再有，制动器17设置在与驱动轴上的伺服电机11相反的一侧。作为制动器17，可使用机械式制动器。机械式制动器也叫做摩擦制动器，是通过将固体之间的摩擦力转换为热而进行制动的装置。制动器17与伺服电机11的驱动轴相连，直接或间接地向驱动轴施加机械摩擦力的同时作为机械制动器而动作。机械摩擦力通过放开的弹簧的压力产生。制动器17在制动器控制部54输入制动信号时(即信号Hi电平时)通过制动器电磁阀36的电磁力限制弹簧，呈制动器放开状态。而且，在制动器控制部54未输入制动信号时(信号Lo电平时)，通过制动器电磁阀36的电磁力放开弹簧对驱动轴的旋转进行制动。

另外，虽然制动器17与伺服电机11的驱动轴相连，但只要能实现机械地停止滑块18及维持停止的目的，则即便安装在其他的部位，也可使用其他的公知手段。

A－2.操作部

运动设定部41设定与冲压的加工目的对应的滑块运动。例如是拉伸加工的话，通过该运动设定部41设置动作条件即滑块的位置和速度使滑块18的速度从加工区域开始呈等速。

运转选择部42可选择“点动运转”、“安全一冲程运转”、“连续运转”中的任意运转冲程。点动使滑块只移动微小尺寸，在点动运转中持续点动操作期间，滑块移动，断开操作则滑块立即停止。一冲程是通过一旦启动操作使滑块只往返一次停止在设定点的动作，安全一冲程运转是在一冲程运转中已限定的范围内中断启动操作后使滑块立即停止。连续运转是一旦进行启动操作后，直到进行停止操作为止不使滑块中断而是反复进行往返。

双手操作部43是通过以双手同时进行操作来输出启动信号的装置，作为用于防止进入危险区域内或保障可靠的安全距离的装置，是压力机中常用的启动装置。

A－3.控制部

压力控制部5通过运行选择部42发出的“运转冲程”、双手操作部43发出的“冲压启动信号”、制动器控制部54(安全防护装置63)发出的“光幕透光信号”等信息进行用于与冲压的运转冲程对应的运转的条件判断、启动判断及停止判断。压力控制部51判断的结果输入到运动指令部52中，其如果是冲压启动判断的话则执行运动设定部41所预设的滑块运动。

运动指令部52根据运动设定部41所设定的动作条件生成由扩展到每单位时间的曲柄角度、滑块位置、电机速度等的数据组构成的运转模式，将与该运转模式对应的指令值输入给运动控制部53。尤其是由于运动设定部41所设定的动作条件是以冲压滑块的下死点上的高度为基准设定的，所以运动指令部52生成给伺服电机11的动作指令，其通过曲柄的偏心量和小齿轮15与主动齿轮16的齿轮减速比，使滑块以运动设定部41所设定的动作条件来动作。

运动控制部53输出给伺服电机11的动作指令。运动控制部53为伺服电机11的位置控制、速度控制、扭矩控制而由运动指令部52发出的位置/速度指令，以及电机编码器61发出的反馈信号进行控制。

由于在控制伺服电机11的基础上，如果电机编码器61发出的反馈信号存在错误，则伺服电机11产生错误动作，所以将曲轴编码器62作为反馈信号纳入运动控制部53中，使用小齿轮15与主动齿轮16的齿轮减速比将电机编码器61的检测位置换算成曲轴位置，将该换算值与曲轴编码器62的检测值总是进行比较的同时，通过运动控制部53判断电机编码器61是正常的。

再有，作为正常判断电机编码器61的手段，除使用曲轴编码器62外，还可使用直接检测滑块18的位置的方法。

制动器控制部54在确认了安全防护装置63为安全状态后，接收双手操作部43的冲压启动指令(冲压启动信号是ON)，输出电力供给指令(接触信号是ON)连接动力切断部35的同时，输出制动器放开指令(制动信号是ON)制动器电磁阀36放开制动器17，伺服电机11按照运动指令部52生成的运转模式开始动作。

再有，制动器控制部54确认安全防护装置63为危险状态或接收双手操作部43的冲压停止指令(冲压启动信号是OFF)，运动控制部53将停止指令输出给逆变器34使伺服电机11减速并停止。并且，至少在滑块18的下降动作区域内的伺服电机11的所有的停止时间内，制动器控制部54通过输出电力停止指令(接触信号是OFF)断开动力切断部35切断给伺服电机11的电力供给的同时，输出制动器指令(制动信号是OFF)制动器电磁阀36与制动器17接触而机械地维持滑块18的停止状态，呈安全停止状态。

从而，由于压力机10的控制部50通过在滑块18的下降动作区域的伺服电机11的所有的停止时间内，设为安全停止状态，不再是伺服锁定状态的待机停止状态，所以伺服电机11没有错误动作可更切实地保障安全，由于也不需要给伺服电机11提供电力所以可节省电力。

状态监视部55根据由运动指令部52所生成的扩展到每单位时间的曲柄角度、滑块位置、电机速度等的数据组构成的运转模式和电机编码器61的信号逐次监视伺服电机11的位置状态和速度状态是否按照原本的运转模式转换。

剩余时间计算部56计算出从压力控制部51得到的冲压启动信号的下降定时和从状态监视部55的运转模式的转换状态到电机停止为止的剩余时间。并且，压力控制部51基于该剩余时间，向制动器控制部54输出停止指令。

即通过双手操作部43的冲压启动指令从安全停止状态转换为动作状态，根据剩余时间计算部56的停止指令，从动作状态转换为安全停止状态，以此消除待机停止状态。如此通过基于剩余时间计算部56计算出的剩余时间切实从动作状态转换为安全停止状态，在压力机10中伺服电机11不存在错误动作可更切实地保障安全，由于不需要给伺服电机11提供电力所以可节省电力。

再有，在点动运转时，剩余时间计算部56计算出从冲压启动信号的下降定时到伺服电机11立即减速停止为止的剩余时间。

在安全一冲程中，剩余时间计算部56在滑块18的下死点前与点动时同样地计算出从冲压启动信号的下降定时到伺服电机11立即减速停止为止的剩余时间，在超过滑块11的下死点后通过运转模式计算出从冲压启动信号的下降定时到停止在上死点为止的剩余时间。

B.压力机的控制方法

使用图6所示的压力机10对本实用新型一实施方式涉及的压力机的控制方法进行说明。

压力机的控制方法是在滑块18的下降动作区域内的伺服电机11的所有的停止时间内，切断给伺服电机11的电力，同时机械地维持滑块18的停止状态。

采用这样的压力机的控制方法，由于在伺服电机11的所有的停止时内，切断了给伺服电机11的电力，所以不存在控制系统的故障和噪声等干扰导致的伺服电机11的错误动作，并进而机械地维持滑块18的停止状态，所以可更切实地保障伺服电机11在停止中的安全。再有，通过这样的压力机的控制方法，由于在伺服电机11的所有的停止时间内，不向伺服电机11提供电力，所以可节省电力。

再有，压力机的控制方法在滑块18的上升动作区域内接收到使伺服电机11停止的停止信号的输入后，基于到达滑块18的上死点的预定时刻，切断给伺服电机11的电力的同时，机械地维持滑块18的停止状态。

采用这样的压力机的控制方法，可基于到达偏心机构20中上死点的预定时刻，使伺服电机11从动作状态切实转换为不提供电力的停止状态。再有，通过这样的压力机的控制方法，在到达上死点后由于切断给伺服电机11的电力所以不存在控制系统的故障和噪声等干扰导致的伺服电机11的错误动作，而且可机械地维持滑块的停止状态，所以可更切实地保障伺服电机11在停止中的安全。进而，通过这样的压力机的控制方法，在到达上死点后伺服电机11的停止时间内，由于不向伺服电机11提供电力，所以可节省电力。

C.点动运转

使用图7对“点动运转”中的压力机10的动作及控制方法进行说明。图7是用于说明运行选择部中已选择“点动运转”时的压力机的动作的时序图。

在时刻c0中，在“冲压启动信号”项为ON后，经制动器控制部54“接触信号”项变为ON，给伺服电机11提供电力，同时“制动信号”项变为ON制动器17呈放开状态，在经过了控制系统的些微的延迟时间后伺服电机11开始旋转，其结果是滑块18开始下降。

在时刻c1将“冲压启动信号”项切换为OFF后，伺服电机11从时刻c2开始减速，在时刻c3停止。再有，剩余时间计算部56基于状态监视部55的转换状态计算出伺服电机11从开始减速到停止为止的剩余时间，基于该剩余时间，例如在不再有剩余时间的时刻c3接触信号和制动信号变为OFF，伺服电机11呈安全停止状态。从而，该伺服电机11的停止时刻和接触信号与制动信号切换为OFF的时刻在时刻c3是相同的。另外，在减速停止动作的说明中对剩余时间进行详细说明。

然后，接着到“冲压启动信号”项在时刻c4切换为ON为止，在图7中，在极微少的控制系统的延迟时间后到伺服电机11实际开始旋转为止，接触信号和制动信号仍为OFF伺服电机11维持安全停止状态。

即如用图4说明的以往电动压力机那样，至少到时刻c3～c4为止的时间内不存在待机停止状态。

在时刻c4“冲压启动信号”项切换为ON后，伺服电机11开始旋转，滑块18再次加速并开始下降动作。

在冲压运转中的时刻c5，例如在其他的操作人员已靠近冲压危险区域时，安全防护装置63中的光幕被遮挡后，“光幕透光”项变为OFF，伺服电机11减速，在时刻c6停止。再有，与此同时，基于剩余时间计算部56所求出的剩余时间，例如在不再有剩余时间的时刻c6接触信号和制动信号变为OFF，呈安全停止状态。这是因为光幕信号优先于冲压启动信号。

之后，即便在时刻c7“光幕透光”项再次切换为ON，伺服电机11的安全停止状态也得到维持。

另外，剩余时间计算部56计算出的剩余时间也可不是如所述那样的时间间隔，而是计算出伺服电机11完全停止的预定时刻的时间。

D.安全一冲程

使用图8说明“安全一冲程”中压力机10的动作及控制方法。图8是用于说明在运行选择部中选择了“安全一冲程”时的压力机10的动作的时序图。

安全一冲程由于到下死点前的操作人员的手指无法进入的滑块高度(曲柄角度180度、时刻d6)为止滑块动作与点动动作相同，所以省略说明。

正如对图5的以往电动压力机做的说明那样，由于上升保持信号起到与冲压启动信号相同的作用，所以在作为上升动作区域的曲柄角度180度(时刻d6)以后，即便“冲压启动信号”项为OFF伺服电机11仍继续动作，在上死点自动停止。

再有，剩余时间计算部56计算出从曲柄角度180度到曲柄角度359度的剩余时间。

制动器控制部54基于该计算出的剩余时间对例如时刻d6～时刻d8进行计数，在时刻d8，在滑块18在上死点停止的同时使“接触信号”项和“制动信号”项变为OFF，呈安全停止状态。

另外，虽然以剩余时间计算部56所求的剩余时间作为“冲压启动信号”项变为OFF的定时，但也可从“上升保持信号”项变为ON的定时开始。再有，将剩余时间作为到滑块停止的时间间隔进行了说明，但也可设定为滑块停止的预定时刻。此时，可预先考虑控制系统中的动作延迟时间将实际稍微早于滑块18停止的时刻设为预定时刻。

尤其是，如果是在上死点停止的“安全一冲程”的运转模式，则控制部50接收使滑块18的上升动作区域内的伺服电机11停止的停止信号的输入后，可基于到达偏心机构20中上死点的预定时刻，动力切断部35切断给伺服电机11的电力的同时，制动器17机械地停止滑块18的升降动作。

如此，在图5的以往例中，即便上升保持信号变为OFF待机停止信号仍为ON，在时刻b5(伺服电机11在上死点停止)以后，伺服电机11也是待机停止状态，但在本实施方式中，如图8所示，在时刻d8接触信号和制动信号变为OFF，不经过待机停止状态，呈安全停止状态。

E.减速停止动作

用安全一冲程的运转模式的一个例子对减速停止动作中的剩余时间进行说明。

表1是运动指令部52所生成的安全一冲程时的运转模式的一个例子，图9将其图表化。图10是表示图9中的冲压运转刚开始的运转模式、冲压启动信号和剩余时间的关系的图表。图11是表示图9中运转模式、冲压启动信号和剩余时间的关系的图表。

在图9～图11中，虚线M是伺服电机11的速度(min^-1)，实线S是滑块18的下死点上的高度(mm)，点划线C是曲轴21的曲柄角度(度)。

表1

如图9所示，该安全一冲程从冲压运转开始到0.2秒后为止伺服电机11的速度M加速，从0.2秒到1.0秒为止定速运转，从1.0秒到1.2秒为止减速并停止。

例如，在是滑块18的下降动作区域的一部分的该伺服电机11的加速期间冲压启动信号切换为OFF后，安全一冲程中的滑块18的下死点前的动作与点动运转时相同，因此如图10所示，伺服电机11立即进行减速、停止动作。

首先，例如如虚线M1所示，在时刻0.1sec冲压启动信号切换为OFF后，从此处开始减速，在时刻0.2sec完全停止。

再有，例如如虚线M2所示，在时刻0.2sec冲压启动信号切换为OFF后，从此处开始减速，在时刻0.4sec完全停止。

如此，从伺服电机11加速过程中的开始减速到停止为止的时间根据刚要开始减速的伺服电机11的速度而变化。另外，与刚要开始减速的伺服电机11的速度无关，也可设为固定的减速时间，但存在从开始减速到停止为止的时间变长的缺点。例如假如将从冲压规格决定的电机最高速度可减速的时间设为固定的减速时间，则在该例子中为0.2sec，但在时刻0.1sec冲压启动信号切换为OFF时，从此处开始经0.2sec完全停止，时刻为0.3sec，到停止为止的时间比该例长0.1sec。

在本实施方式中，根据冲压启动信号切换为OFF的定时而变化的减速时間由剩余时间计算部56计算出来，基于该剩余时间制动器控制部54向动力切断部35和制动器电磁阀36发出指令。

因此，可在伺服电机11减速并停止的同时通过动力切断部35切断给伺服电机11的电力供给，并且通过由制动器17进行制动而设为安全停止状态。即从伺服电机11实际停止开始到呈安全停止状态为止的期间内，不存在伺服电机11呈伺服锁定状态的待机停止状态。

另外，在动力切断部35和制动器17中，到实际启动为止的电性延迟时间和机械性延迟时间仅有些微存在，但由于他们是固定的延迟时间，所以通过从剩余时间计算部56的停止指令输出定时预先扣除该延迟时间，可进一步提高精度。

再有，如图11所示，超过在安全一冲程中滑块18的下死点的上升动作区域的动作即便冲压启动信号切换为OFF也将自动运动到上死点，在上死点停止。此处，在滑块18超过下死点的时刻0.65sec时冲压启动信号切换为OFF，但是由于按照运转模式控制控制伺服电机11，所以到作为到达上死点的预定时刻的时刻1.2sec为止动作后完全停止。

图11中的实线S、M是按照运动指令部52所生成的运转模式所形成的预定运动，但由于在实际的冲压加工中从模具和产品碰撞的定时(此处是时刻0.46sec)开始到下死点(时刻0.6sec)为止对伺服电机11施加干扰负荷，所以伺服电机11的速度如虚线S2，M3所示下降。而且，从超过减轻给伺服电机11的干扰负荷的下死点开始，为恢复相对于预定运动延迟的部分，在从时刻0.6sec到时刻0.76sec，控制伺服电机11使速度提高。

由于电动压力机中采用的伺服电机采用通常具有满足最大加压能力的冲压加工的扭矩能力和在所述预定运动的时间内恢复冲压加工时的干扰负荷导致的速度降低量的转数的伺服电机，所以不存在因冲压加工条件导致一个循环时间(即一个循环结束的预定时刻)延迟偏离的情况。

如此，也可基于滑块18到达上死点的预定时刻使动力切断部35及制动器17停止动作，但也可基于剩余时间停止动作。此时，对按照预定的运转模式的终止预定时刻，由于扣除了冲压启动信号为ON的时间的时间是剩余时间，所以在图11的例子中从冲压启动信号切换为OFF开始在剩余时间的0.56sec后，可在伺服电机11减速并停止的同时通过动力切断部35切断给伺服电机11的电力供给，并通过制动器17进行制动而设为安全停止状态。

另外，如上述那样对本实用新型的实施方式进行了详细说明，但可以有实际不偏离本实用新型的新颖内容及效果的众多变形，这是本领域技术人员容易理解的。

Claims (4)

1.一种压力机，其特征在于：

是通过电动机的旋转来升降滑块进行冲压加工的压力机；

所述压力机具有：

动力切断部，其切断提供给所述电动机的电力；

制动器，其机械地维持所述滑块的停止状态；以及

控制部，其控制所述动力切断部和所述制动器；

所述控制部在所述滑块的下降动作区域内的所述电动机的所有停止时间内，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器机械地维持所述滑块的停止状态。

2.根据权利要求1所述的压力机，其特征在于：

所述控制部具有剩余时间计算部，其计算出在使所述滑块的下降动作区域内的所述电动机停止的减速动作中，从减速开始到停止为止的剩余时间；

基于所述剩余时间计算部计算出的剩余时间，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器机械地停止所述滑块的升降动作。

3.根据权利要求1或2所述的压力机，其特征在于：

具有偏心机构，其将所述电动机的旋转转换为所述滑块的升降动作；

所述控制部在接收到使所述滑块的上升动作区域内的所述电动机停止的停止信号的输入后，基于到达所述偏心机构内的上死点的预定时刻，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力，同时使所述制动器机械地停止所述滑块的升降动作。

4.根据权利要求1或2所述的压力机，其特征在于：

具有偏心机构，其将所述电动机的旋转转换为所述滑块的升降动作；

所述控制部在接收到使所述电动机在所述滑块的上升动作区域内停止的停止信号的输入后，基于到达所述滑块的上死点的预定时刻，使所述动力切断部切断提供给所述电动机的电力的同时，使所述制动器机械地停止所述滑块的升降动作。