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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Preßmaschine und ein Verfahren
zum Herstellen gepreßter
Produkte und insbesondere eine Verbesserung zum Reduzieren der wechselseitigen
störenden
Beeinflussung zwischen einer Vielzahl von Gruppen von Stempeln bzw.
Preßformen,
um die Bearbeitungsgenauigkeit zu erhöhen.
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6 ist ein Diagramm, um die
Struktur einer konventionellen Preßmaschine als Hintergrund zur
Erfindung zu erläutern.
Diese Maschine 151 besitzt eine Bodenplatte bzw. untere
Basis 71, die auf dem Fußboden installiert ist, ein
Paar von Trägern 75a und 75b,
die aufrecht auf der unteren Basis 71 bereitgestellt sind,
und eine Kopfplatte bzw. obere Basis 72, die auf den Trägern 75a und 75b gelagert ist.
Die untere Basis 71, die Träger 75a und 75b und die
obere Basis 72, die fest miteinander verbunden sind, bilden
ein Rahmengestell 86. Ein Paar von festen Stempeln bzw.
Preßformen 73a und 73b sind
auf der unteren Basis 71 fixiert. Auf der oberen Basis 72 ist
ein Paar aus einem (ersten) Servomotor 76a und einem (zweiten)
Servomotor 76b fixiert.
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Die
Servomotoren 76a und 76b sind jeweils in Eingriff
mit Kugelrollspindeln 77a und 77b und rotieren,
um die Kugelrollspindeln 77a und 77b einzeln bzw.
individuell in der vertikalen Richtung anzutreiben. Bewegliche Stempel
bzw. Preßformen 74a und 74b sind
an den unteren Enden der Kugelrollspindeln 77a bzw. 77b befestigt.
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Die
beweglichen Stempel 74a und 74b sind genau über den
festen Stempeln 73a und 73b angeordnet, um dem
festen Stempel 73a bzw. 73b zugewandt zu sein.
Die Servomotoren 76a und 76b rotieren in der normalen
Rotationsrichtung und der umgekehrten Rotationsrichtung, um die
beweglichen Stempel 74a und 74b in der stempelschließenden Richtung
(d.h. abwärts)
und in der stempelöffnenden Richtung
(d.h. aufwärts)
zu bewegen.
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Die
Servomotoren 76a und 76b werden mit Strom (d.h.
elektrischem Strom) von einem (ersten) Servoverstärker 78a bzw.
einem (zweiten) Servoverstärker 78b versorgt.
Die Servoverstärker 78a und 78b werden
einzeln bzw. individuell mittels einer Verstärkersteuereinheit 85 gesteuert,
so daß die
Größen der
zu den Servomotoren 76a und 76b zugeführten Ströme individuell
gesteuert werden. Die Verstärkersteuereinheit 85 umfaßt eine
CPU 80 und einen Pulsgenerator 79.
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7 ist ein Blockdiagramm,
das die Innenstruktur des Servoverstärkers 78a zeigt, die
repräsentativ
für die
Servoverstärker 78a und 78b ist.
Dem Servoverstärker 78a wird
ein Steuerwert bzw. Lenkwert X0, der zu der Betriebsposition des
Servomotors 76a (d.h. der Rotationsposition des Rotors)
gehört, von
dem Pulsgenerator 79 und ein Meßwert X, der zu der Betriebsposition
des Servomotors 76a gehört, von
einem Codierer 90 zugeführt.
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Wie
in dem Zeitsteuerungsdiagramm von 8 gezeigt
ist, wird der Lenkwert X0 durch die Anzahl von Pulsen in der zeitlichen
Abfolge von Pulsen repräsentiert.
Ein normales Rotationslenksignal CW wird in Pulsform ausgegeben,
wenn gelenkt bzw. gesteuert wird, daß der Servomotor 76a in
der normalen Rotationsrichtung operieren sollte, und ein umgekehrtes
Rotationslenksignal CCW wird in Pulsform ausgegeben, wenn gelenkt
bzw. gesteuert wird, daß er
in der umgekehrten Rotationsrichtung operieren sollte. Der kumulative
Wert der Differenz zwischen der Anzahl der Pulse des normalen Rotationslenksignals
CW und der Anzahl der Pulse des umgekehrten Rotationslenksignals
CCW entspricht dem Lenkwert X0, der zu der Betriebsposition des
Servomotors 76a gehört.
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Die Änderungsrate
des Lenkwertes X0 entspricht dem Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit
des Servomotors 76a (d.h. seiner Drehzahl), die wie in 8 gezeigt proportional zu
der Pulsfrequenz ist. Der Codierer 90 gibt Pulse derselben
Form in Korrespondenz mit der Rotation bzw. an Gang des Servomotors 76a (d.h.
der Menge an Rotation bzw. Anzahl der Umdrehungen des Rotors) aus.
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Wie
man wieder in 7 sieht,
berechnet der Subtrahierer 91 die Differenz zwischen dem Lenkwert
X0 und dem Meßwert
X und gibt den berechneten Wert als eine Positionsabweichung ΔX aus. Der
Verstärker 92 verstärkt die
Positionsabweichung ΔX.
Der Subtrahierer 91 und der Verstärker 92 bilden eine
Positionssteuereinheit. Der F/V-Wandler 97 wandelt die
zeitliche Änderungsrate
des Meßwertes
X, d.h. die Frequenz der Pulse, die den Meßwert X repräsentiert,
in ein Spannungssignal um. Der Subtrahierer 93 berechnet
die Differenz zwischen dem Ausgabesignal von dem Verstärker 92 und
dem Ausgabesignal von dem F/V-Wandler 97 und gibt den berechneten
Wert als eine Geschwindigkeitsabweichung ΔS aus. Der Verstärker 94 verstärkt die
Geschwindigkeitsabweichung ΔS.
Der Subtrahierer 93, Verstärker 94 und F/V-Wandler 97 bilden
eine Geschwindigkeitssteuereinheit.
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Das
Ausgabesignal von dem Verstärker 94 wird
in einen Stromverstärker 96 eingegeben.
Der Stromverstärker 96 verstärkt das
Eingabesignal und führt
dem Servomotor 76a einen Strom I zu, der in der Größe proportional
zu dem Eingabesignal ist. Somit wird der Strom I so gesteuert bzw.
geregelt, daß der
Meßwert
X dem Steuerwert bzw. Lenkwert X0 mit einer Geschwindigkeit folgt,
die proportional zu der Diffe renz zwischen dem Meßwert X
und dem Lenkwert X0 ist. Die in 6 gezeigte
CPU 80 führt
arithmetische Verarbeitung durch und der Lenkwert X0 wird durch
den Pulsgenerator 79 hindurch auf der Grundlage des in
der arithmetischen Verarbeitung berechneten Wertes ausgegeben. Der
Betrieb des Servomotors 76a wird auf diese Weise gesteuert bzw.
geregelt.
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9 ist ein Flußdiagramm,
das die Prozedur der arithmetischen Verarbeitung zeigt, die von der
CPU 80 durchgeführt
wird. Wenn die arithmetische Verarbeitung gestartet wird, werden,
zuerst, die Verarbeitungen in den Schritten S51 und S52 gleichzeitig
ausgeführt.
Insbesondere werden die Servomotoren 76a und 76b angetrieben,
um zu dem Ursprung (der Startposition) zurückzukehren. Diese Verarbeitung
wird fortgesetzt, bis sie zu dem Ursprung zurückgekehrt sind (S53), und der
Prozeß geht
zu den Schritten S54 und S55, nachdem sie beendet ist. Wenn sie
zu dem Ursprung zurückgekehrt sind,
sind die beweglichen Stempel 74a und 74b in der
Bereitschaftsposition positioniert, separiert von und über den
festen Stempeln 73a und 73b.
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In
den folgenden Schritten S54 und S55 werden die Servomotoren 76a und 76b angetrieben,
um eine Gewichtungsoperation durchzuführen. Dann bewegen sich die
beweglichen Preßformen
bzw. Stempel 74a und 74b in der stempelschließenden Richtung,
um jeweils auf die festen Preßformen
bzw. Stempel 73a und 73b zu treffen bzw. zu stoßen, und sie
werden für
die Preßarbeit
weiter unter Druck gesetzt. Die Schritte S54 und S55 werden gleichzeitig ausgeführt. Diese
Prozesse werden ausgeführt,
bis die Druckarbeit erledigt ist (Schritt S56). Wenn die Druckarbeit
beendet worden ist, geht der Prozeß zu den Schritten S57 und
S58.
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In
den Schritten S57 und S58 werden die Servomotoren 76a und 76b angetrieben,
um eine Zurückziehoperation auszuführen. Dann
bewegen sich die beweglichen Stempel 74a und 74b in
der stempelöffnenden
Richtung, um zu der Bereitschaftsposition zurückzukehren. Die Schritte S57
und S58 werden zur selben Zeit ausgeführt. Diese Prozesse werden
fortgesetzt, bis sie zu der Bereitschaftsposition zurückkehren
(Schritt S59). Wenn sie zurückgekehrt sind,
geht der Prozeß wieder
zu den Schritten S54 und S55. Die oben beschriebenen Prozesse werden wiederholt,
um die Preßarbeit
wiederholt auszuführen.
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10 ist ein Flußdiagramm,
das den inneren Fluß in
Schritt S54 zeigt, der für
die Schritte S54 und S55 repräsentativ
ist. Gleichermaßen
zeigt 11 ein Flußdiagramm,
das den inneren Fluß in Schritt
S57 zeigt, der für
die Schritte S57 und S58 repräsentativ
ist. 12 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm,
das Variationen bzw. Änderungen
in dem Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit (d.h., der Änderungsrate
des Lenkwertes X0), der Positionsabweichung ΔX und dem Drehmoment des Servomotors 76a zeigt,
die in der Gewichtungsoperation des Schritts S54 und der Zurückziehoperation
des Schritts S57 verursacht werden. Nun wird, unter Bezugnahme auf
die 10 bis 12, die Gewichtungsoperation
und Zurückziehoperation
der Maschine 151 beschrieben werden.
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Wenn
die Gewichtungsoperation auf der Grundlage der Verarbeitung in Schritt
S54 gestartet wird, wird zuerst der bewegliche Stempel 74a angetrieben,
um sich mit hoher Geschwindigkeit in der stempelschließenden Richtung
zu bewegen (Schritt S61). Zu dieser Zeit nimmt der Zielwert der
Betriebsgeschwindigkeit erst von Null an zu, bleibt auf einem hohen
Wert, wenn der Lenkwert X0 einen gegebenen Referenzwert erreicht,
und nimmt dann ab, wenn der Lenkwert X0 einen anderen Referenzwert
erreicht. Anschließend
wird der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit auf einem niedrigen
Wert gehalten (Schritt S62).
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Die
Referenzwerte zum Definieren der Betriebspositionen, bei denen der
Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit geändert wird, werden zuvor durch Programmiereingabe
durch Belehrung bzw. Teaching eingestellt, die vor der Verarbeitung
in 9 durchgeführt wird.
Der Referenzwert, der die Zeitsteuerung zum Wechsel von der Bewegungsoperation
mit hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage des Schrittes S61 zu
der Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit auf der Grundlage
des Schrittes S62 definiert, wird so eingestellt, daß der bewegliche Stempel 74a bei
so einer Position angeordnet ist, daß er nicht an den festen Stempel 73a anstößt, wenn
der Lenkwert X0 jenen Referenzwert erreicht. Daher bewegt sich der
bewegliche Stempel 74a mit einer hohen Geschwindigkeit
von der Bereitschaftsposition in Richtung des festen Stempels 73a,
wobei seine Geschwindigkeit abnimmt, bevor er auf den festen Stempel 73a stößt bzw.
trifft, und dann bewegt sich der bewegliche Stempel 74a mit
niedriger Geschwindigkeit in Richtung des festen Stempels 73a.
Dies verringert das Auftreffen bzw. den Aufschlag, der erzeugt wird,
wenn der bewegliche Stempel 74a und der feste Stempel 73a aufeinander
treffen.
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Der
bewegliche Stempel 74a trifft auf den festen Stempel 73a zu
einem bestimmten Zeitpunkt in der Bewegungsoperation mit niedriger
Geschwindigkeit. Obwohl sich der bewegliche Stempel 74a mit einer
Geschwindigkeit bewegt, die ungefähr gleich dem Zielwert ist,
bis er auf dem festen Stempel 73a auftrifft, kann er die
dem Zielwert entsprechende Geschwindigkeit nach dem Auftreffen nicht
beibehalten. Dementsprechend nimmt, nach dem Auftreffen, die Positionsabweichung ΔX zu. Dann
nimmt die Geschwindigkeitsabweichung ΔS entsprechend zu, und der Strom
I nimmt zu. Als eine Folge nimmt das Drehmoment des Servomotors 76a zu.
Das heißt,
der bewegliche Stempel 74a wird gegen den festen Stempel 73a mit
einer zunehmenden Preßkraft
gepreßt.
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Danach,
wenn der Lenkwert X0 einen anderen Referenzwert erreicht, nimmt
der Betriebsgeschwindigkeitszielwert in Richtung Null ab. Dann geht
der Prozeß zu
Schritt S63 und der Betriebsgeschwindigkeitszielwert wird auf Null
gehalten. Das heißt,
der Lenkwert X0 wird auf einem konstanten Wert gehalten. Zu dieser
Zeit wird der bewegliche Stempel 74a mit einer konstanten
Preßkraft
gegen den festen Stempel 73a gepreßt. Die Preßarbeit wird durchgehend von
dem Beginn des Pressens bis zu der Stillstandsoperation ausgeführt. Die
Stillstandsoperation wird beendet, wenn eine zuvor eingestellte bestimmte
Zeit verstrichen ist, und der Prozeß geht zu Schritt S57.
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In
Schritt S57 wird der bewegliche Stempel 74a angetrieben,
um sich mit einer hohen Geschwindigkeit in der stempelöffnenden
Richtung zu bewegen (Schritt S71). Während dieser Operation nimmt der
Betriebsgeschwindigkeitszielwert erst von Null an zu, bleibt auf
einem hohen Wert, wenn der Lenkwert X0 einen gegebenen Referenzwert
erreicht, und nimmt dann auf Null ab, wenn der Lenkwert X0 einen anderen
Referenzwert erreicht. Die Anzahl der Pulse des umgekehrten Rotationslenksignals
CCW, die in der Zurückziehoperation
mit hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage des Schrittes S57 als
der Lenkwert X0 ausgegeben werden, ist gleich der Anzahl der Pulse
des normalen Rotationslenksignals CW, die im Schritt S61 (Bewegungsoperation
mit hoher Geschwindigkeit) und Schritt S62 (Bewegungsoperation mit
niedriger Geschwindigkeit) ausgegeben werden. Dann wird die Preßkraft,
die an dem beweglichen Stempel 74a anliegt, schnell gelöst bzw.
entlastet, und danach kehrt der bewegliche Stempel 74a mit hoher
Geschwindigkeit in die Bereitschaftsposition zurück.
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Die
konventionelle Maschine 151 operiert wie oben beschrieben,
um eine effiziente Preßarbeit zu
realisieren, während
der Aufschlag bzw. das Auftreffen zwischen den be weglichen Preßformen
bzw. Stempeln 74a und 74b und den festen Preßformen bzw.
Stempeln 73a und 73b reduziert wird.
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Da
jedoch die zwei festen Stempel 73a und 73b und
die zwei Servomotoren 76a und 76b auf dem einzelnen
Rahmengestell 86 bereitgestellt sind, besitzt die konventionelle
Maschine 151 die folgenden Probleme. Die 13 bis 16 sind
Zeitsteuerungsdiagramme, die verwendet werden, um die Probleme zu
erläutern.
In den 13 bis 16 repräsentieren die Geschwindigkeiten
(a) und (b) die Geschwindigkeiten in der Bewegung der beweglichen
Stempel 74a und 74b, und die Lasten (a) und (b)
repräsentieren
die Preßkräfte, die
an den beweglichen Stempeln 74 bzw. 74b angelegt
sind.
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Wie
oben angegeben wurde, sendet die CPU 80 den Lenkwert X0
zu den Servoverstärkern 78a und 78b,
derart, daß die
beweglichen Stempel 74a und 74b bei den festen
Stempeln 73a und 73b zur selben Zeit in der Gewichtungsoperation
ankommen. Jedoch kommen aufgrund von Durchbiegungen in der Basis 71 und
der Basis 72, des Unterschieds in der Leistungsstärke zwischen
den Servomotoren 76a und 76b, leichter Fehler
in dem Übertragungsmechanismus
von den Servomotoren 76a und 76b zu den beweglichen
Stempeln 74a und 74b, und aus anderen Gründen, die
beweglichen Stempel 74a und 74b nicht immer zur
selben Zeit bei den festen Stempeln 73a und 73b an.
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Zum
Beispiel, wie in 13 gezeigt,
wenn der bewegliche Stempel 74a bei dem festen Stempel 73a früher als
der bewegliche Stempel 74b bei dem festen Stempel 73b ankommt,
dann kommt der bewegliche Stempel 74b bei dem festen Stempel 73b an,
nachdem der bewegliche Stempel 74a bei dem festen Stempel 73a angekommen
ist, und in diesem Fall wird eine übermäßige Preßkraft an dem beweglichen Stempel 74a in
dem Zeitraum bevor die Preßkraft
an dem beweglichen Stempel 74b bis zu einer bestimmten
Höhe zunimmt,
angelegt. Diese übermäßige Last
bzw. Belastung fungiert als ein Fak tor, der die Bearbeitungsgenauigkeit
in der Preßarbeit
reduziert.
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Weiterhin
wird die Verwendung der Maschine 151 über eine lange Zeit hinweg
Deformationen der Basis 71 und der Basis 72 bewirken,
Variationen bzw. Änderungen
in den Kenndaten bzw. Eigenschaften der Servomotoren 76a und 76b,
Verschleiß bzw.
Abnutzung des Übertragungsmechanismus, und
dergleichen. Sogar falls die gleichzeitige Ankunft aufrechterhalten
wird, können
die Deformationen, Variationen, der Verschleiß, etc., der Teile der Maschine,
die in einer Langzeitverwendung erzeugt werden, eine Ungleichheit
in der Preßkraft
zwischen dem beweglichen Stempel 74a und dem beweglichen
Stempel 74b verursachen, wie in 14 gezeigt. Diese Ungleichheit fungiert
dazu, die Genauigkeit der Preßarbeit
ebenfalls zu verringern.
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Weiterhin
können
sich, in der Zurückziehoperation,
die beweglichen Stempel 74a und 74b von den festen
Stempeln 73a und 73b zu verschiedenen Zeitpunkten
aufgrund von Durchbiegungen der Basis 71 und der Basis 72,
des Unterschieds in der Leistungsstärke zwischen den Servomotoren 76a und 76b,
kleiner Fehler in dem Übertragungsmechanismus
von den Servomotoren 76a und 76b zu den beweglichen
Stempeln 74a und 74b, und aus anderen Gründen, separieren
bzw. trennen. Zum Beispiel, wenn sich der bewegliche Stempel 74a von
dem festen Stempel 73a früher als der bewegliche Stempel 74b von
dem festen Stempel 73b separiert bzw. trennt, wie in 15 gezeigt, dann wird eine übermäßige Preßkraft an
dem beweglichen Stempel 74b in dem Zeitraum von wenn der
bewegliche Stempel 74a beginnt, sich zurückzuziehen,
zu wenn der bewegliche Stempel 74b bis zu einem gewissen
Grad zurückgezogen
ist, angelegt. Diese übermäßige Last bzw.
Belastung fungiert ebenfalls als ein Faktor, der die Bearbeitungsgenauigkeit
der Preßarbeit
verringert.
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Weiterhin
wird, in der Maschine 151, die oben erwähnte Programmiereingabe durch
Belehrung bzw. Teaching einzeln bzw. individuell an den zwei Servomotoren 76a und 76b ausgeführt. Insbesondere
werden die Referenzwerte für
den Lenkwert X0, der den Servoverstärker 78a lenkt bzw.
steuert, und die Referenzwerte für
den Lenkwert X0, der den Servoverstärker 78b lenkt bzw.
steuert, separat bzw. getrennt voneinander eingestellt. Die CPU 80 sendet den
Lenkwert X0 einzeln bzw. individuell zu den Servoverstärkern 78a und 78b,
während
sie auf die auf diese Weise eingestellten Referenzwerte zugreift.
Es wird dadurch versucht, die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern.
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Wenn
jedoch, wie in 16 gezeigt,
die Referenzwerte so eingestellt werden, daß die vorbestimmte Ziellast
(Preßkraft)
durch Belehrung (a) an dem Servomotor 76a und Belehrung
(b) an dem Servomotor 76b, die separat durchgeführt werden,
erhalten werden kann, können
die an den beweglichen Stempeln 74a und 74b angelegten
Preßkräfte niedriger
als der Zielwert in der folgenden Verarbeitung werden, die in 9 gezeigt ist. Dies wird
verursacht, da die Größe an Durchbiegung
(die Menge an Durchbiegung), die in der Basis 71 und der
Basis 72 auftritt, verschieden ist, wenn die Preßkraft an
einen der beweglichen Stempel 74a bzw. 74b angelegt
wird, oder wenn sie gleichzeitig an beide Stempel angelegt wird.
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Wie
oben beschrieben wurde, besitzt die konventionelle Preßmaschine,
in der eine Vielzahl von Gruppen von Stempeln mit einem gemeinsamen Rahmengestell
verbunden sind, das Problem, daß die
Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund von wechselseitiger
störender
Beeinflussung, zwischen der Vielzahl von Gruppen von Stempeln verhindert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen
Probleme im Stand der Technik zu lösen, und es ist eine. Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, die wechselseitige störende Beeinflussung
zwischen einer Vielzahl von Gruppen von Stempeln zu verringern,
um eine Preßmaschine und
ein Herstellungsverfahren für
gepreßte
Produkte bereitzustellen, die eine verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit
besitzen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw.
8.
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Ein
erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Preßmaschine
gerichtet, die eine Vielzahl von festen Preßformen bzw. Stempeln und eine
Vielzahl von Motoren besitzt, die auf einem gemeinsamen Gestell
bereitgestellt sind, wobei die Vielzahl von Motoren einzeln bzw.
individuell bewegliche Preßformen
bzw. Stempel jeweils in Paaren mit der Vielzahl von festen Stempeln
antreibt, um Preßarbeit durchzuführen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die Preßmaschine
auf: eine Vielzahl von Verstärkern
zum individuellen Hindurchleiten von Strom durch die Vielzahl von
Motoren; und einen Verstärkersteuerteil
zum individuellen Steuern der Vielzahl von Verstärkern, um eine Gewichtungsoperation
des Bewegens der Vielzahl von beweglichen Stempeln in stempelschließender Richtung
und des Pressens der Vielzahl beweglicher Stempel jeweils gegen
die Vielzahl fester Stempel und um eine Zurückziehoperation des Bewegens
der Vielzahl beweglicher Stempel in stempelöffnender Richtung zu realisieren.
Jeder aus der Vielzahl von Verstärkern
weist einen Steuerteil zum Berechnen einer Menge an Strom auf, die durch
jeweils einen entsprechenden aus der Vielzahl von Motoren hindurchgeleitet
werden soll, derart, daß ein
Meßwert
der Betriebsposition des entsprechenden Motors einem Steuerwert
bzw. Lenkwert folgt, und einen Drehmomentsteuerteil zum Senden der
von dem Steuerteil berechneten Menge an Strom zu dem entsprechenden
Motor, während
dieselbe begrenzt wird, derart, daß das Drehmoment des entsprechenden
Motors einen Grenzwert nicht überschreitet,
wo bei in der Gewichtungsoperation der Verstärkersteuerteil den Lenkwert
für jeden
aus der Vielzahl der Verstärker
in der stempelschließenden Richtung
weiter vorrücken
läßt, nachdem
das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat.
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Vorteilhafterweise,
gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, läßt der Verstärkersteuerteil
in der Preßmaschine
in der Gewichtungsoperation den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von
Verstärkern
in der stempelschließenden Richtung
vorrücken
bevor das Drehmoment den Grenzwert erreicht und erniedrigt die Änderungsrate des
Lenkwertes bevor ein entsprechendes Paar von den beweglichen und
festen Stempeln in Kontakt kommt.
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Vorteilhafterweise,
gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, erhöht der Verstärkersteuerteil
in der Preßmaschine
in der Gewichtungsoperation die Änderungsrate
des Lenkwertes für
jeden aus der Vielzahl von Verstärkern
nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat.
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Vorteilhafterweise,
gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, erniedrigt der Verstärkersteuerteil
in der Preßmaschine
in der Gewichtungsoperation den Grenzwert für jeden aus der Vielzahl von
Verstärkern
zur selben Zeit, wie er die Änderungsrate
des Lenkwertes erniedrigt, bevor das entsprechende Paar von den
beweglichen und festen Stempeln in Kontakt kommt.
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Vorteilhafterweise,
gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung, läßt der Verstärkersteuerteil
in der Preßmaschine
in der Zurückziehoperation
den Lenkwert für
jeden aus der Vielzahl von Verstärkern
in der stempelöffnenden
Richtung vorrücken,
während
er den Grenzwert aufrecht erhält,
bis ein entsprechendes Paar von den beweglichen und festen Stempeln
sich um einen gegebenen Abstand oder weiter öffnet, und erhöht dann
den Grenzwert.
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Ein
sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Herstellungsverfahren
für gepreßte Produkte
gerichtet, und das Verfahren stellt die gepreßten Produkte mittels Durchführen von
Preßarbeit unter
Verwendung der Preßmaschine
her.
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Gemäß der Maschine
des ersten Aspekts wird der Lenkwert weiter in der stempelschließenden Richtung
vorrücken
gelassen nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat, so daß der Effekt der
wechselseitigen störenden
Beeinflussung zwischen der Vielzahl von Gruppen von Stempeln absorbiert
bzw. eliminiert und die Preßarbeit
mit einer stabilen Last bzw. Belastung durchgeführt werden kann. Dies erhöht die Genauigkeit
der Preßarbeit.
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Gemäß der Maschine
des zweiten Aspekts wird, während
der Lenkwert in der stempelschließenden Richtung in der Gewichtungsoperation
vorrücken gelassen
wird, die Änderungsrate
des Lenkwertes erniedrigt bevor die Stempel in Kontakt kommen, d.h., Stempelkontakt
auftritt, was die Effizienz der Arbeit erhöht während ein Aufschlag vermieden
wird wenn der Stempelkontakt stattfindet.
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Gemäß der Maschine
des dritten Aspekts wird die Änderungsrate
des Lenkwertes erhöht
nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat, so daß ein Zustand
mit einer hochstabilen Last bzw. Belastung schnell realisiert werden
kann. Dementsprechend ist es möglich,
sogar falls die Vielzahl von Gruppen von Stempeln zu verschiedenen
Zeitpunkten in Kontakt kommen, effektiver eine intensive Beaufschlagung
von übermäßiger Last
an einem Teil der Gruppen zu verhindern.
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Gemäß der Maschine
des vierten Aspekts wird in der Gewichtungsoperation der Grenzwert
des Drehmomentes zur selben Zeit erniedrigt, wie die Geschwindigkeit
der Bewegung der beweglichen Stempel vor dem Stempelkontakt erniedrigt wird,
so daß die
Last in der Preßarbeit
stabilisiert und die Fortbewegung der beweglichen Stempel in kürzerer Zeit
beendet werden kann, wodurch die Effizienz der Arbeit weiter verbessert
wird.
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Gemäß der Maschine
des fünften
Aspekts wird in der Zurückziehoperation
der Grenzwert des Drehmomentes aufrechterhalten bzw. beibehalten bis
sich die Stempel um eine gegebene Menge oder mehr öffnen und
dann wird der Grenzwert des Drehmomentes erhöht. Dementsprechend ist es
möglich, sogar
falls sich die Vielzahl von Gruppen von Stempeln zu verschiedenen
Zeitpunkten trennen, effektiver eine intensive Beaufschlagung von übermäßiger Last
an einem Teil der Gruppen zu vermeiden.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren
des sechsten Aspekts ist es möglich,
gepreßte
Produkte mit ausgezeichneter Bearbeitungsgenauigkeit zu erhalten.
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Die
Unteransprüche
beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Weitere
Aufgaben, Einzelheiten, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
anhand der Zeichnungen; es versteht sich jedoch, daß die Beschreibung
und die beschriebenen spezifischen Ausführungsformen nur der Veranschaulichung
dienen, da verschiedene Änderungen
und Modifikationen innerhalb des Anwendungsbereichs der Erfindung
für Fachleute
aus dieser Beschreibung offensichtlich werden.
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Es
zeigen:
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1 ein erläuterndes
Diagramm, das die Struktur einer Maschine einer bevorzugten Ausführungsform
zeigt;
-
2 ein inneres Blockdiagramm,
das den Servoverstärker
von 1 zeigt;
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die 3 und 4 Flußdiagramme, die die Prozedur
der arithmetischen Verarbeitung durch die CPU in 1 zeigen;
-
5 ein Zeitsteuerungsdiagramm,
das verwendet wird, um die Operation bzw. den Betrieb der Maschine
von 1 zu erklären;
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6 ein erläuterndes
Diagramm, das die Struktur einer konventionellen Maschine zeigt;
-
7 ein inneres Blockdiagramm,
das den Servoverstärker
von 6 zeigt;
-
8 ein Zeitsteuerungsdiagramm,
das verwendet wird, um die Operation der Maschine von 6 zu erklären;
-
9 ein Flußdiagramm,
das die Prozedur der arithmetischen Verarbeitung durch die CPU in 6 zeigt;
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die 10 und 11 Flußdiagramme, die die Prozeduren
der Schritte S54 bzw. S57 von 9 zeigen;
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12 ein Zeitsteuerungsdiagramm,
das verwendet wird, um die Operation der Maschine von 6 zu erklären; und
-
die 13 bis 16 Zeitsteuerungsdiagramme, die verwendet
werden, um die Probleme der Maschine von 6 zu erklären.
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<1. Struktur>
-
1 ist ein erläuterndes
Diagramm, das die Struktur einer Preßmaschine gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Maschine 101 besitzt
eine Bodenplatte bzw. untere Basis 1, die auf dem Fußboden installiert ist,
ein Paar von Tragevorrichtungen bzw. Trägern 5a und 5b,
die aufrecht auf der unteren Basis 1 bereitgestellt sind,
und eine Kopfplatte bzw. obere Basis 2, die auf den Trägern 5a und 5b gelagert
ist bzw. von diesen getragen wird. Die untere Basis 1,
die Träger 5a und 5b und
die obere Basis 2 sind fest miteinander verbunden, um ein
Rahmengestell 16 zu bilden. Ein Paar von festen Preßformen
bzw. Stempeln 3a und 3b sind auf der oberen Oberfläche der
unteren Basis 1 befestigt.
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Ein
Paar aus einem (ersten) Servomotor 6a und einem (zweiten)
Servomotor 6b sind auf der oberen Basis 2 befestigt,
wobei diese über
dem festen Stempel 3a bzw. 3b lokalisiert sind.
Die Servomotoren 6a und 6b stehen jeweils in Eingriff
mit Kugelrollspindeln 7a und 7b, wobei diese rotieren,
um einzeln bzw. individuell die Kugelrollspindeln 7a und 7b in
der vertikalen Richtung anzutreiben. Bewegliche Preßformen
bzw. Stempel 4a und 4b sind an dem unteren Ende
der Kugelrollspindel 7a bzw. 7b befestigt.
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Die
beweglichen Stempel 4a und 4b sind jeweils genau über den
festen Stempeln 3a und 3b angeordnet, um dem festen
Stempel 3a bzw. 3b zugewandt zu sein. Die Servomotoren 6a und 6b rotieren in
der normalen Rotationsrichtung und der umgekehrten Rotationsrichtung,
um die beweglichen Stempel 4a und 4b in der stempelschließenden Richtung
(d.h. abwärts)
und in der stempelöffnenden Richtung
(d.h. aufwärts)
zu bewegen.
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Die
Servomotoren 6a und 6b werden von einem (ersten)
Servoverstärker 8a bzw.
einem (zweiten) Servoverstärker 8b mit
(elektrischem) Strom versorgt. Die Servoverstärker 8a und 8b werden
einzeln bzw. individuell mittels einer Verstärkersteuereinheit 15 gesteuert
bzw. geregelt, derart, daß die
Größe der zu
den Servomotoren 6a und 6b zugeführten Ströme, d.h.,
die Mengen an hindurchgeleiteten Strömen, individuell gesteuert
bzw. geregelt werden. Die Verstärkersteuereinheit 15 umfaßt eine
CPU 10, einen Pulsgenerator 9, einen Pulszähler 11,
einen Digital-Analog-Wandler bzw. DA-Wandler 12 als einem
Drehmomentgrenzesteuerteil bzw. Drehmomentgrenzelenkteil und einen
Analog-Digital-Wandler bzw. DA-Wandler 13 als einer Drehmomentüberwachungsvorrichtung
bzw. einen Drehmomentmonitor. Die Verstärkersteuereinheit 15 realisiert
gegebene Operationen der beweglichen Stempel 4a und 4b durch
die Servoverstärker 8a und 8b und
die Servomotoren 6a und 6b.
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2 ist ein Blockdiagramm,
das die Innenstruktur des Servoverstärkers 8a zeigt, die
repräsentativ
für die
Servoverstärker 8a und 8b ist.
Der Servoverstärker 8a wird
mit einem Steuerwert bzw. Lenkwert X0, der zu der Betriebsposition
des Servomotors 6a (d.h. der Rotationsposition des Rotors)
gehört bzw.
in Beziehung steht, von dem Pulsgenerator 9 und einem Meßwert X,
der zu der Betriebsposition des Servomotors 6a gehört bzw.
in Beziehung steht, von einem Codierer 20 versorgt. Der
Codierer 20 ist beispielsweise wie ein bekannter Rotationscodierer konstruiert. Ähnlich wie
jene in der konventionellen Maschine 151, werden der Lenkwert
X0 und der Meßwert
X beide durch die Anzahl von Pulsen entlang der Zeitachse, d.h.
die Anzahl von Pulsen in der zeitlichen Abfolge von Pulsen, wie
in 8 gezeigt, repräsentiert.
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Der
Subtrahierer 21 berechnet die Differenz zwischen dem Steuerwert
bzw. Lenkwert X0 und dem Meßwert
X und gibt den berechneten Wert als eine Positionsabweichung ΔX aus. Der
Verstärker 22 verstärkt die
Positionsabweichung ΔX.
Der Subtrahierer 21 und der Verstärker 22 bilden eine
Positionssteuereinheit. Ein Frequenz/Spannungs-Wandler 27 bzw. F/V-Wandler 27 wandelt
die zeitliche Änderungsrate des
Meßwertes
X, d.h., die Frequenz der Pulse, die den Meßwert X repräsentiert,
in ein Spannungssignal um. Der Subtra hierer 23 berechnet
die Differenz zwischen dem Ausgabesignal von dem Verstärker 22 und
dem Ausgabesignal von dem F/V-Wandler 27 und gibt den berechneten
Wert als eine Geschwindigkeitsabweichung ΔS aus. Der Verstärker 24 verstärkt die
Geschwindigkeitsabweichung ΔS.
Der Subtrahierer 23, Verstärker 24 und F/V-Wandler 27 bilden
eine Geschwindigkeitssteuereinheit. Die Positionssteuereinheit und
die Geschwindigkeitssteuereinheit sind in dem Steuerteil der Erfindung
enthalten.
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Das
Ausgabesignal von dem Verstärker 24 wird
durch einen Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 hindurch
in einen Stromverstärker 26 eingegeben.
Der Stromverstärker 26 verstärkt das Eingabesignal
und führt
dem Servomotor 6a einen Strom I zu, der in der Größe proportional
zu dem Eingabesignal ist. Somit dient der Steuerteil dazu, den Strom
I so zu steuern bzw. zu regeln, daß der Meßwert X dem Lenkwert X0 mit
einer Geschwindigkeit folgt, die proportional zu der Differenz zwischen
dem Meßwert
X und dem Lenkwert X0 ist.
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Der
Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 erfaßt das Drehmoment
des Servomotors 6a durch den Strom I, zum Beispiel, und
sendet den erfaßten
Wert zu dem AD-Wandler 13. Das Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 begrenzt
ebenfalls das Eingabesignal zu dem Stromverstärker 26, derart, daß der erfaßte Wert
des Drehmomentes nicht einen Grenzwert des Drehmomentes überschreiten
wird, der von dem DA-Wandler 12 angegeben bzw. angezeigt
wird. Insbesondere, wenn die Größe des Ausgabesignals
von dem Verstärker 24 nicht
einen Wert überschreitet,
der dem Drehmomentgrenzwert entspricht, sendet das Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 das
Ausgabesignal von dem Verstärker 24 zu
dem Stromverstärker 26 wie
es ist, aber wenn die Größe des Ausgabesignals von
dem Verstärker 24 den
Wert überschreitet,
der dem Drehmomentgrenzwert entspricht, sendet es den Wert, der
dem Drehmomentgrenzwert entspricht, zu dem Stromverstärker 26 in
Bevorzugung des Ausgabesignals von dem Verstärker 24.
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Der
von dem Codierer 20 ausgegebene Meßwert X wird ebenfalls in den
Pulszähler 11 eingegeben.
Die CPU 10 führt
eine arithmetische Verarbeitung auf der Grundlage des durch den
Pulszähler 11 hindurch
eingegebenen Meßwertes
X und des durch den AD-Wandler 13 hindurch eingegebenen
erfaßten Wertes
des Drehmomentes durch. Der Lenkwert X0 wird dann durch den Pulsgenerator 9 hindurch
und der Drehmomentgrenzwert durch den DA-Wandler 12 hindurch
auf der Basis des in der arithmetischen Verarbeitung berechneten
Wertes ausgegeben.
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<2. Betrieb>
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Die
CPU 10 führt
die arithmetische Verarbeitung entlang der in 9 gezeigten Prozedur aus. Jedoch führt die
Maschine 101, anders als die konventionelle Maschine 151,
die arithmetische Verarbeitung in der Gewichtungsoperation und Zurückziehoperation
gemäß den in
den 3 und 4 gezeigten Flußdiagrammen
aus. 3 zeigt den inneren
Fluß des
Schrittes S54 als einen Repräsentanten
der Schritte S54 und S55, und 4 zeigt
den inneren Fluß des
Schrittes S57 als einen Repräsentanten
der Schritte S57 und S58.
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5 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm,
das Änderungen
bzw. Variationen des Zielwertes der Betriebsgeschwindigkeit (d.h.
der Änderungsrate
des Lenkwertes X0), eines Drehmomentgrenzwertes, der Positionsabweichung ΔX und des
Drehmomentes des Servomotors 6a in der Gewichtungsoperation und
der Zurückziehoperation
zeigt, die auf der Grundlage der in den 3 und 4 gezeigten
Verarbeitungen durchgeführt
werden. Nun wird, unter Bezugnahme auf die 3 bis 5,
die Gewichtungsoperation und die Zurückziehoperation der Maschine 101 beschrieben
werden.
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Wenn
die Gewichtungsoperation begonnen bzw. gestartet wird, wird zuerst
der bewegliche Stempel 4a so angetrieben, daß er sich
mit hoher Geschwindigkeit in der stempelschließenden Richtung bewegt (Schritt
S1). Während
dieser Operation wird der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit zuerst
von Null an zunehmen und bleibt auf einem hohen Wert, wenn der Lenkwert
X0 einen gegebenen Referenzwert erreicht. Der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit
nimmt dann ab, wenn der Lenkwert X0 einen anderen Referenzwert erreicht.
Anschließend
wird der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit auf einem konstanten
niedrigen Wert gehalten, wenn der Lenkwert X0 noch einen anderen
Referenzwert erreicht (Schritt S2).
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Ähnlich wie
jene in der Maschine 151 werden die Referenzwerte zum Definieren
der Betriebspositionen, bei denen der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit
geändert
wird, zuvor durch Programmiereingabe mittels Belehrung bzw. durch
Teaching eingestellt, die vor der Verarbeitung in 9 durchgeführt wird. Der Referenzwert,
der die Zeitsteuerung zum Wechseln von der Bewegungsoperation mit
hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage des Schrittes S1 zu der
Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit auf der Grundlage
von Schritt S2 definiert, wird so eingestellt, daß sich der
bewegliche Stempel 4a bei solch einer Position befindet,
daß er
nicht an den festen Stempel 3a anstößt, wenn der Lenkwert X0 jenen
Referenzwert erreicht.
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Daher
bewegt sich der bewegliche Stempel 4a mit einer hohen Geschwindigkeit
von der Bereitschaftsposition in Richtung des festen Stempels 3a, wobei
seine Geschwindigkeit abnimmt, bevor er auf dem festen Stempel 3a auftrifft,
und dann bewegt sich der bewegliche Stempel 4a mit einer
niedrigen Geschwindigkeit in Richtung des festen Stempels 3a. Dies
verringert die Fortbewegungszeit und vermindert ebenfalls den Aufschlag,
der erzeugt wird, wenn der bewegliche Stempel 4a und der
feste Stempel 3a aufeinander stoßen.
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Zur
Zeit t1, bei der die Operation von der Bewegungsoperation mit hoher
Geschwindigkeit zu der Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit wechselt,
erniedrigt die CPU 10 den Drehmomentgrenzwert, der durch
den DA-Wandler 12 hindurch ausgegeben wird, von einem zuvor
eingestellten maximalen Wert M zu einem niedrigeren Grenzwert L. Der
Grenzwert L wird im voraus als ein Wert gelehrt, der der Preßkraft entspricht,
mit der der bewegliche Stempel 4a in der Preßarbeit
beaufschlagt wird.
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Der
bewegliche Stempel 4a trifft auf den festen Stempel 3a zu
einem bestimmten Zeitpunkt in der Bewegungsoperation mit niedriger
Geschwindigkeit auf (zur Zeit t2). Während sich der bewegliche Stempel 4a mit
einer Geschwindigkeit bewegt, die ungefähr gleich dem Zielwert ist,
bis er auf den festen Stempel 3a auftrifft, kann er die
dem Zielwert entsprechende Geschwindigkeit nach dem Auftreffen nicht
beibehalten. Dementsprechend nimmt die Positionsabweichung ΔX nach dem
Auftreffen zu. Dann nimmt die Geschwindigkeitsabweichung ΔS entsprechend
zu und der Strom I nimmt zu. Als Folge nimmt das Drehmoment des
Servomotors 6a zu. Das heißt, der bewegliche Stempel 4a wird
durch eine zunehmende Preßkraft
gegen den festen Stempel 3a gepreßt.
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Zu
einem bestimmten Zeitpunkt in dem Zeitraum, in dem die Preßkraft zunimmt
(zur Zeit t3), erreicht das Drehmoment des Servomotors 6a den Grenzwert
L. Die CPU 10 erfaßt
dies durch den AD-Wandler 13 (Schritt S3), und dann erhöht sie die Änderungsrate
des Lenkwertes X0, d.h., den Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit
(Schritt S4). Als eine Folge ändert
sich der Lenkwert X0 schnell in der stempelschließenden Richtung,
und die Positionsabweichung ΔX
nimmt dementsprechend schnell zu. Jedoch bleibt das Drehmoment auf
dem Grenzwert L aufgrund der Funktion des Drehmomenterfas sungs-/Begrenzungsteils 25.
Dementsprechend wird der bewegliche Stempel 4a durch eine
konstante Preßkraft,
die dem Grenzwert L entspricht, gepreßt bzw. unter Druck gesetzt.
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Wenn
der Lenkwert X0 einen weiteren Referenzwert erreicht (zur Zeit t4),
wird die Einpreßbewegungsoperation
auf der Grundlage des Schrittes S4 beendet und der Prozeß geht zu
Schritt S5, und der Betriebsgeschwindigkeitszielwert wird auf Null
gehalten. Das heißt,
der Lenkwert X0 wird auf einem bestimmten Wert gehalten. In dieser
Stillstandsoperation wird der bewegliche Stempel 4a durch
die konstante Preßkraft,
die dem Grenzwert L entspricht, kontinuierlich gegen den festen
Stempel 3a gepreßt. Preßarbeit
wird durchgehend von dem Beginn des Pressens bis zu der Stillstandsoperation
ausgeführt. Wenn
eine zuvor eingestellte bestimmte Zeit verstrichen ist (zur Zeit
t5), wird die Stillstandoperation beendet und die Zurückziehoperation
wird gestartet bzw. begonnen.
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Wenn
die Zurückziehoperation
gestartet wird, wird der Betriebsgeschwindigkeitszielwert auf einen
negativen großen
Wert eingestellt, zum Beispiel einen Wert, dessen Größe bzw.
Betrag gleich jenem des Operationsgeschwindigkeitszielwertes in der
Einpreßbewegungsoperation
in Schritt S3 und dessen Vorzeichen invertiert ist. Als eine Folge
wird der bewegliche Stempel 4a so angetrieben, daß er sich
mit einer hohen Geschwindigkeit in der stempelöffnenden Richtung bewegt (Schritt
S11). Daher nimmt das Drehmoment des Servomotors 6a schnell ab.
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Zu
einem bestimmten Zeitpunkt in der Einpreßentlastungsbewegungsoperation
(zur Zeit t6) trennt sich der bewegliche Stempel 4a von
dem festen Stempel 3a. Zu dieser Zeit wird das Drehmoment des
Servomotors 6a Null, und dann wird die Preßkraft,
mit der der bewegliche Stempel 4a beaufschlagt wird, ebenfalls
Null. Der Lenkwert X0 ändert sich
weiter in der stempelöffnenden
Richtung, um noch einen anderen Referenzwert zu erreichen (zur Zeit
t7), und dann wird die Einpreßentlastungsbewegungsoperation
beendet und die Zurückziehoperation
mit hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage der Verarbeitung in
Schritt S12 wird gestartet. Der Referenzwert, der die Zeitsteuerung
zum Wechsel von der Einpreßentlastungsbewegungsoperation
zu der Zurückziehoperation
mit hoher Geschwindigkeit definiert (Zeit t7), wird so eingestellt,
daß sich
der bewegliche Stempel 4a an einem Ort befindet, der durch eine
gegebene Entfernung oder mehr von dem festen Stempel 3a separiert
ist, wenn der Lenkwert X0 diesen Referenzwert erreicht.
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Zur
Zeit t7 wird der Drehmomentgrenzwert von dem Grenzwert L auf den
maximalen Wert M angehoben. In der Zurückziehoperation mit hoher Geschwindigkeit
nach der Zeit t7 nimmt der Betriebsgeschwindigkeitszielwert von
Null an in der stempelöffnenden
Richtung zu, bleibt auf einem hohen Wert, wenn der Lenkwert X0 einen
gegebenen Referenzwert erreicht, und nimmt dann auf Null ab, wenn
der Lenkwert X0 einen weiteren Referenzwert erreicht. Auf diese
Weise kehrt der bewegliche Stempel 4a zu der Bereitschaftsposition
zurück
(zur Zeit t8).
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Die
Anzahl der Pulse des umgekehrten Rotationslenksignals CCW, das in
der Zurückziehoperation
mit hoher Geschwindigkeit als der Lenkwert X0 ausgegeben wird, ist
gleich der Anzahl der Pulse des normalen Rotationslenksignals CW,
das in Schritt S1 (Bewegungsoperation mit hoher Geschwindigkeit) und
Schritt S2 (Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit) ausgegeben
wird. Dann wird die Preßkraft,
mit der der bewegliche Stempel 4a beaufschlagt ist, schnell
gelöst
bzw. entlastet, und der bewegliche Stempel 4a kehrt mit
einer hohen Geschwindigkeit zu der Bereitschaftsposition zurück.
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<3. Vorteile>
-
Im
Gegensatz zu der konventionellen Maschine 151 besitzt die
Maschine 101, die wie oben beschrieben operiert, die folgenden
Vorteile. Erstens, der Lenkwert X0 wird weiter in der stempelschließenden Richtung
in der Einpreßbewegungsoperation vorrücken gelassen
nachdem das Drehmoment den Grenzwert L erreicht hat, so daß die beweglichen Stempel 4a und 4b durch
die konstante Preßkraft,
die dem Grenzwert L entspricht, gepreßt bzw. unter Druck gesetzt
werden können,
sogar falls die Intervalle bzw. Abstände zwischen den beweglichen Stempeln 4a und 4b und
den festen Stempeln 3a und 3b infolge von wechselseitiger
störender
Beeinflussung zwischen den zwei Gruppen von Stempeln variieren.
Insbesondere ist es möglich,
sogar wenn ein Faktor infolge wechselseitiger störender Beeinflussung zwischen
den zwei Gruppen von Stempeln auftritt und die Preßkraft variiert,
seinen Effekt zu absorbieren bzw. zu eliminieren und die Preßarbeit
mit stabiler Last bzw. Belastung durchzuführen. Dies erhöht die Genauigkeit
der Preßarbeit.
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Ebenfalls
ist es möglich,
da die Einpreßbewegung
mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, die hochstabile Preßkraft schnell
zu realisieren. Insbesondere wenn die beweglichen Stempel 4a und 4b bei
den festen Stempeln 3a und 3b zu verschiedenen
Zeitpunkten ankommen, vermeidet dies noch effektiver das Problem
der Beaufschlagung des Stempels, der früher angekommen ist, mit einer übermäßigen Last.
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Weiter
wird der Grenzwert des Drehmomentes erniedrigt, wenn die Operation
bzw. der Betrieb von der Bewegungsoperation mit hoher Geschwindigkeit
zu der Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit wechselt,
und der Grenzwert des Drehmomentes wird erhöht, wenn die Operation von
der Einpreßentlastungsbewegungsoperation
zu der Zurückziehoperation
mit hoher Geschwindigkeit wechselt, was es ermöglicht, daß eine stabile Last bzw. Belastung
in der Preßarbeit
ausgeübt
wird, und was die Zeit verringert, die die beweglichen Stempel 4a und 4b brauchen,
um sich fortzubewegen, wodurch folglich die Effizienz der Arbeit
erhöht
wird.
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Weiter,
da die Einpreßentlastungsbewegungsoperation
mit dem Drehmomentgrenzwert durchgeführt wird, der auf einem niedrigen
Wert gehalten wird, und der Drehmomentgrenzwert erhöht wird,
nachdem sich die Stempel um eine gegebene Entfernung bzw. einen
gegebenen Abstand oder mehr geöffnet
haben, ist es möglich,
das Problem wirksam zu vermeiden, sogar wenn sich die beweglichen
Stempel 4a und 4b zu verschiedenen Zeitpunkten
von den festen Stempeln 3a und 3b trennen bzw. separieren.
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<4. Modifikationen>
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- (1) Die obige Beschreibung hat die Maschine
gezeigt, in der zwei Gruppen von Stempeln mit dem gemeinsamen Rahmengestell 16 verbunden
sind. Jedoch kann die vorliegende Erfindung allgemein in einer Form
angewendet werden, in der eine Vielzahl von Gruppen von Stempeln
mit einem gemeinsamen Rahmengestell 16 verbunden sind.
- (2) Der Übertragungsmechanismus
zum Übertragen
der Kraft von den Servomotoren 6a und 6b zu den
beweglichen Stempeln 4a und 4b ist nicht auf die
Kugelrollspindeln 7a und 7b beschränkt, sondern
ein anderer Mechanismus wie zum Beispiel ein Treibriemen kann stattdessen
gewählt
werden. In der Erfindung ist die Formulierung "die Betriebsposition des Motors" nicht auf die Rotationsposition
des Rotors beschränkt,
sondern sie kann irgendetwas anderes sein, das allgemein zu der Operation
bzw. dem Betrieb des Motors in Beziehung steht, wie zum Beispiel
der Menge an Bewegung der Kugelrollspindeln 7a und 7b.
-
Obwohl
die Erfindung ausführlich
beschrieben worden ist, ist die vorhergehende Beschreibung in allen
Aspekten nur beispielhaft und nicht einschränkend gemeint. Es versteht
sich, daß vielzählige weitere
Modifikationen und Änderungen
ersonnen werden können,
ohne von dem Anwendungsbereich der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist, abzuweichen.
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Zusammengefaßt ist es
eine Aufgabe der Erfindung, die wechselseitige störende Beeinflussung zwischen
einer Vielzahl von Gruppen von Stempeln, die mit einem gemeinsamen
Rahmengestell verbunden sind, zu verringern, um die Bearbeitungsgenauigkeit
zu verbessern. Eine Vielzahl von Gruppen (zum Beispiel zwei Gruppen)
von Stempeln werden durch Servomotoren 6a, 6b angetrieben.
Die Servomotoren 6a, 6b werden jeweils individuell
durch Servoverstärker 8a, 8b gesteuert.
Ein Steuerteil in dem Servoverstärker 8a berechnet
einen Strom I, so daß der
Meßwert
X der Rotationsposition des Servomotors 6a einem Lenkwert
X0 folgt, der durch einen Pulsgenerator 9 hindurch von
einer CPU gesendet wird. Ein Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 begrenzt
den berechneten Strom I, derart, daß ein Grenzwert des Drehmomentes,
der durch einen DA-Wandler 12 hindurch von der CPU gesendet
wird, nicht überschritten
wird, und sendet ihn durch einen Stromverstärker 26 hindurch zu
dem Servomotor 6a. Wenn das Drehmoment des Servomotors 6a den Grenzwert
erreicht, nachdem die Stempel in Kontakt gekommen sind, wird der
Lenkwert X0 schnell in der stempelschließenden Richtung vorrücken gelassen.