TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressmaschine, die als eine elektrische Presse bezeichnet wird, bei der keine Kupplung zwischen einem Pressenstößel-Antriebsmechanismus und einem Elektromotor (d. h. einer Antriebsquelle) verwendet wird.The present invention relates to a press machine, which is referred to as an electric press, in which no coupling between a press ram drive mechanism and an electric motor (i.e., a drive source) is used.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART
Pressmaschinen werden grob in mechanische und elektrische Pressen eingeteilt.Pressing machines are roughly classified into mechanical and electrical presses.
1. Mechanische Presse1. Mechanical press
Die mechanische Presse ist normalerweise derart konfiguriert, dass eine Kupplung zwischen einem Stößelantriebsmechanismus und einem Motor bereitgestellt wird, und eine mechanische Bremse für den Stößelantriebsmechanismus bereitgestellt wird (siehe beispielsweise JP-A-05-318199 ).The mechanical press is normally configured to provide a coupling between a ram drive mechanism and a motor, and to provide a mechanical brake for the ram drive mechanism (see, for example, US Pat JP-A-05-318199 ).
1 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration einer Pressmaschine 10a abbildet, bei der es sich um die mechanische Presse handelt. 1 is a schematic view showing the configuration of a pressing machine 10a which is the mechanical press.
Die Pressmaschine 10a ist derart konfiguriert, dass ein Schwungrad 13a mit einem großen Trägheitsmoment von einem Hauptmotor 11a über eine Motorriemenscheibe 12a gedreht wird. Die Trägheitsenergie des Schwungrads 13a wird von einem Zahnradgetriebe 15a über eine Kupplung 14a, die durch eine Reibungsplatte gebildet ist, an ein Hauptgetriebe übertragen, um eine Kurbelwelle 21a anzutreiben, um eine Pleuelstange 22a und einen Stößel 18a auf und ab zu bewegen.The pressing machine 10a is configured such that a flywheel 13a with a large moment of inertia from a main engine 11a over a motor pulley 12a is turned. The inertial energy of the flywheel 13a is from a gear transmission 15a via a clutch 14a , which is formed by a friction plate, transmitted to a main gear to a crankshaft 21a drive to a connecting rod 22a and a pestle 18a to move up and down.
Ein Arbeiter muss eventuell in eine Gefahrenzone unter dem Stößel 18a eintreten, wenn er Einrichtungsarbeiten (z. B. Arbeiten zum Abnehmen oder Anbringen) als Vorbereitung für den Produktionsbetrieb unter Verwendung der Pressmaschine 10a ausführt, oder wenn er beispielsweise ein Werkstück während des Produktionsbetriebs der Pressmaschine 10a in oder aus der Pressmaschine 10a überführt. In diesem Fall trennt die Pressmaschine 10a den Stößel 18a räumlich von dem Hauptmotor 11a (Antriebsquelle), indem sie die Kupplung 14a löst und die Bremse 17a betätigt. Da die Antriebswelle des Zahnradgetriebes 15a von der Bremse 17a zurückgehalten wird, ist die Bewegung des Stößels 18a mechanisch begrenzt, und die Sicherheit von Arbeiten, die unter dem Stößel 18a ausgeführt werden, ist gewährleistet.A worker may need to be in a danger zone under the pestle 18a when performing set-up work (eg, work to remove or attach) as preparation for the production operation using the press machine 10a executes, for example, or a workpiece during the production operation of the pressing machine 10a in or out of the press machine 10a transferred. In this case, the press separates 10a the pestle 18a spatially from the main engine 11a (Power source) by connecting the clutch 14a releases and the brake 17a actuated. As the drive shaft of the gear transmission 15a from the brake 17a is restrained, is the movement of the plunger 18a mechanically limited, and the safety of work under the ram 18a be executed is guaranteed.
Da der Stößel der mechanischen Presse in einem „sicheren Haltezustand” angehalten wird, in dem der Stößel von der Antriebsquelle räumlich getrennt ist, und die Bewegung des Stößels durch die Bremse mechanisch begrenzt ist, ist die Sicherheit des Arbeiters gewährleistet, beispielsweise selbst während eines Hand-im-Gesenk-Betriebs der Presse.Since the plunger of the mechanical press is stopped in a "secure holding state" in which the plunger is spatially separated from the drive source, and the movement of the plunger is mechanically limited by the brake, the safety of the worker is ensured, for example even during one hand -in-die-press operation.
Die elektrische Presse weist normalerweise eine Konfiguration auf, in der keine Kupplung zwischen einem Elektromotor und einem Antriebsmechanismus bereitgestellt wird.The electric press normally has a configuration in which no coupling between an electric motor and a drive mechanism is provided.
2. Elektrische Presse2. Electric press
2 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration einer Pressmaschine 10b abbildet, bei der es sich um eine elektrische Presse handelt. 2 is a schematic view showing the configuration of a pressing machine 10b which is an electric press.
Die Pressmaschine 10b ist derart konfiguriert, dass eine Antriebswelle mit einem Zahnradgetriebe 15 von einem Servomotor 11 gedreht wird, und die Antriebskraft von dem Zahnradgetriebe 15 an ein Hauptgetriebe 16 übertragen wird, um eine Kurbelwelle 21 zu drehen, um eine Pleuelstange 22 und einen Stößel 18 auf und ab zu bewegen. Der Servomotor 11 ist direkt mit dem Zahnradgetriebe 15 verbunden (siehe 2) oder ist mit dem Zahnradgetriebe 15 über ein Abbremsgetriebe verbunden. Die Antriebswelle ist auf einer Seite gegenüber dem Servomotor 11 mit einer Bremse 17 versehen.The pressing machine 10b is configured such that a drive shaft with a gear transmission 15 from a servomotor 11 is rotated, and the driving force of the gear transmission 15 to a main gearbox 16 is transferred to a crankshaft 21 to turn around a connecting rod 22 and a pestle 18 to move up and down. The servomotor 11 is directly with the gear transmission 15 connected (see 2 ) or is with the gear transmission 15 connected via a braking gear. The drive shaft is on one side opposite to the servomotor 11 with a brake 17 Mistake.
Die Pressmaschine 10b weist eine Konfiguration auf, in der keine Kupplung zwischen dem Servomotor 11 und dem Stößel 18 bereitgestellt wird. Da es notwendig ist, dass die elektrische Presse die Position, die Geschwindigkeit und dergleichen des Stößels 18 über eine numerische Steuerung steuert, müssen insbesondere der Drehwinkel und der Drehbetrag des Servomotors 11 und die Position des Stößels 18 ein festes Verhältnis aufweisen. Daher ist die elektrische Presse derart konfiguriert, dass die Antriebswelle des Servomotors 11 immer räumlich mit dem Stößel 18 verbunden ist und die Drehung des Servomotors 11 direkt mit der Auf- und Abbewegung des Stößels 18 verknüpft ist.The pressing machine 10b has a configuration in which no coupling between the servomotor 11 and the pestle 18 provided. Since it is necessary that the electric press the position, the speed and the like of the plunger 18 controls via a numerical control, in particular, the rotation angle and the rotation amount of the servomotor 11 and the position of the plunger 18 a firm one Ratio. Therefore, the electric press is configured such that the drive shaft of the servomotor 11 always spatially with the pestle 18 is connected and the rotation of the servomotor 11 directly with the up and down movement of the plunger 18 is linked.
Der Stößel 18 der Pressmaschine 10b kann in einem „sicheren Haltezustand”, bei dem die Bremse 17 betätigt wird und dem Servomotor 11 keine elektrische Energie zugeführt wird (vor der Vorbereitung für den Pressenbetrieb), oder in einem „Bereitschaftshaltezustand”, bei dem die Bremse 17 gelöst ist und dem Servomotor 11 elektrische Energie zugeführt wird (während der Vorbereitung zum Betrieb der Presse oder während eines zeitweiligen Stillstands), angehalten werden.The pestle 18 the pressing machine 10b can be in a "safe stop state" where the brake 17 is pressed and the servomotor 11 no electrical energy is supplied (prior to preparation for press operation), or in a "stand-by hold" condition where the brake is applied 17 is solved and the servomotor 11 electrical energy is supplied (during preparation for operation of the press or during a temporary standstill) stopped.
Beispielsweise kann es sein, dass der Arbeiter in eine Gefahrenzone unter dem Stößel 18 eintreten muss, wenn er Einrichtungsarbeiten an der Pressmaschine 10b ausführt oder wenn er ein Werkstück in die oder aus der Pressmaschine 10b überführt.For example, it may be that the worker is in a danger zone under the pestle 18 must occur when he is setting up the press machine 10b executes or when placing a workpiece in or out of the press machine 10b transferred.
Da in diesem Fall die Antriebswelle des Zahnradgetriebes 15 in dem sicheren Haltezustand zurückgehalten wird, indem elektrische Energie von der Stromquelle des Servomotors 11 entfernt wird, und indem die Bremse 17 betätigt wird, ist die Sicherheit von Arbeiten, die unter dem Stößel 18a ausgeführt werden, gewährleistet.In this case, since the drive shaft of the gear transmission 15 is retained in the safe hold state by electrical energy from the power source of the servomotor 11 is removed, and by the brake 17 is operated, the safety of work is under the pestle 18a be executed guaranteed.
Andererseits wird die Halteposition des Stößels immer in dem Bereitschaftshaltezustand bewahrt, indem die elektrische Energie, die dem Servomotor 11 zugeführt wird, basierend auf Positionsinformationen von dem Stößel 18 und dem Servomotor 11 geregelt wird. Daher ist es notwendig, Maßnahmen gegen eine Fehlfunktion des Servomotors 11, beispielsweise auf Grund des Ausfalls des Steuersystems oder einer Störung, wie etwa Rauschen, zu treffen.On the other hand, the holding position of the plunger is always kept in the standby holding state by the electric power supplied to the servomotor 11 is supplied based on position information from the plunger 18 and the servomotor 11 is regulated. Therefore, it is necessary to take action against a malfunction of the servomotor 11 to make, for example, due to the failure of the control system or a disturbance, such as noise.
Da die Pressmaschine 10b einen Ausgleichmechanismus (in 2 nicht abgebildet) für den Stößel 18 umfasst, muss der Servomotor 11 ständig ein bestimmtes Drehmoment im Bereitschaftshaltezustand generieren, um die Position des Stößels 18 in Abhängigkeit von der Halteposition des Stößels 18 zu bewahren. Daher verbraucht der Servomotor 11 im Bereitschaftshaltezustand ständig elektrische Energie.Because the press machine 10b a balancing mechanism (in 2 not shown) for the ram 18 includes, the servomotor needs 11 constantly generate a certain torque in the standby hold state to the position of the plunger 18 depending on the holding position of the plunger 18 to preserve. Therefore consumes the servomotor 11 in standby mode constantly electrical energy.
3. Verbesserung der Sicherheit einer elektrischen Presse3. Improvement of the safety of an electric press
Die folgenden Druckschriften offenbaren Techniken zum Verbessern der Sicherheit der elektrischen Presse.The following references disclose techniques for improving the safety of the electric press.
JP-A-2007-319917 schlägt eine mechanische elektrische Presse vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Motorwelle eines Servomotors mit einer kupplungsseitigen Antriebswelle oder einer Muffe einer mechanischen Presse, die eine Bremse und eine Kupplung umfasst, verbunden ist. Die mechanische elektrische Presse kann im Notfall durch Abschalten des Stroms unter Verwendung der Kupplung und durch Betätigen der Bremse sofort angehalten werden. JP-A-2007-319917 proposes a mechanical electric press which is characterized in that the motor shaft of a servomotor is connected to a clutch-side drive shaft or a sleeve of a mechanical press comprising a brake and a clutch. The mechanical electric press can be immediately stopped in an emergency by switching off the power using the clutch and applying the brake.
Wie zuvor beschrieben, ist es jedoch schwierig, die elektrische Presse mit einer Kupplung zu versehen.However, as described above, it is difficult to provide the electric press with a clutch.
JP-A-2002-283100 schlägt eine Servo-Pressensteuervorrichtung vor, die zusätzlich zu einer Steuervorrichtung eine Nachlaufüberwachungsvorrichtung umfasst, wobei die Servo-Pressensteuervorrichtung Anomalien in einem Startsignal überwacht und die Geschwindigkeit während des Tippbetriebs im Verhältnis zu einem Schwellenwert, den Bremsabstand während eines Schutzstillstands im Verhältnis zu einem Schwellenwert und dergleichen basierend auf Positionsinformationen von einer linearen Skala, welche die Stößelposition erkennt, bestimmt. JP-A-2002-283100 proposes a servo press controller including a tracking monitor in addition to a controller, wherein the servo press controller monitors anomalies in a start signal and the speed during jog in relation to a threshold, the brake distance during a guard stall relative to a threshold and the like determined based on position information from a linear scale that recognizes the plunger position.
JP-A-10-277800 schlägt eine Servo-Pressensteuervorrichtung vor, die drei CPU umfasst, die jeweils einen anderen Steuerprozess einer elektrischen Presse ausführen (z. B. Prozess zum Eingeben von Einrichtungsdaten, Prozess zum Berechnen von Servopositionsanweisungen und Prozess zum Berechnen von Servogeschwindigkeitsanweisungen), wobei zwei CPU ein Überwachungssignal senden und empfangen, um zu überprüfen, ob das empfangene Überwachungssignal normal ist oder nicht, und eine Anomalie in einem Computer überwachen, und die Presse sofort angehalten wird, wenn eine Anomalie detektiert wurde. JP-A-10-277800 proposes a servo press controller including three CPUs each executing another electric press control process (eg, process inputting process data, process of calculating servo position commands, and process of calculating servo speed commands), wherein two CPUs provide a monitor signal send and receive to check whether the received monitoring signal is normal or not, and monitor an abnormality in a computer, and the press is immediately stopped when an abnormality is detected.
JP-A-2009-160622 schlägt eine Servosteuervorrichtung einer elektrischen Presse vor, die eine mechanische Bremse der elektrischen Presse auf den Ausgang des Servomotors als Reaktion auf eine Schutzhalteanweisung der elektrischen Presse unter der Bedingung, dass ein bestimmter Zeitraum seit dem Beginn der Drehhaltesteuerung verstrichen ist, anwendet, und mindestens entweder die elektronische Steuerung oder die Zufuhr von Antriebsenergie unterbindet. JP-A-2009-160622 proposes a servo control device of an electric press that performs a mechanical brake of the electric press on the output of the servomotor in response to a protection stop instruction of the electric press under the condition that a certain period of time since the beginning the rotation hold control has elapsed, applies, and at least inhibits either the electronic control or the supply of drive energy.
Die in JP-A-2002-283100 , JP-A-10-277800 und JP-A-2009-160622 offenbarten Techniken halten den Stößel der elektrischen Presse im Betrieb als Reaktion auf eine Anomalieüberwachungssteuerung oder die Schutzhalteanweisung, die basierend auf den Ergebnissen der Anomalieüberwachung ausgegeben wird, einfach an und können die Sicherheit im Bereitschaftshaltezustand nicht weiter verbessern.In the JP-A-2002-283100 . JP-A-10-277800 and JP-A-2009-160622 The disclosed techniques simply keep the electric press ram in operation in response to an abnormality monitoring control or the guard holding instruction issued based on the results of the abnormality monitoring, and can not further improve the safety in the standby-holding state.
4. Bereitschaftshaltezustand im Tippbetrieb4. Ready hold state in jog mode
Ein Überblick über die Steuerung elektrischer Pressen aus der verwandten Technik und der Bereitschaftshaltezustand im Tippbetrieb werden nachstehend mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben.An outline of the control of electric presses of the related art and the standby-holding state in the jog operation will be described below with reference to FIG 3 and 4 described.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerpartie abbildet, die in der in 2 abgebildeten Pressmaschine 10b enthalten ist. 3 FIG. 4 is a block diagram depicting a control section shown in FIG 2 pictured pressing machine 10b is included.
Die Pressmaschine 10b umfasst ein Stromversorgungssystem 30, das dem Servomotor 11 (d. h. dem Elektromotor) elektrische Energie zuführt, eine Betätigungspartie 40 zum Betätigen der Pressmaschine 10b, eine Steuerpartie 50b, welche die Pressmaschine 10b steuert, und eine Detektionspartie, die den Zustand der Pressmaschine 10b detektiert.The pressing machine 10b includes a power supply system 30 that the servomotor 11 (ie the electric motor) supplies electrical energy, an actuating part 40 for actuating the pressing machine 10b , a control game 50b which the press machine 10b controls, and a detection section showing the state of the press machine 10b detected.
Das Stromversorgungssystem 30 umfasst einen Stromversorgungswandler 32, der an eine AC-Stromversorgung 31 angeschlossen ist, eine Stromspeichervorrichtung 33, einen Wechselrichter 34 und eine Stromabschaltpartie 35.The power supply system 30 includes a power supply converter 32 which is connected to an AC power supply 31 is connected, a power storage device 33 , an inverter 34 and a Stromabschaltpartie 35 ,
Die Betätigungspartie 40 umfasst eine Bewegungseinstellpartie 41, eine Betriebsauswahlpartie 42 und eine Zwei-Hand-Betätigungspartie 43.The operation section 40 includes a movement adjustment section 41 , an operation selection lot 42 and a two-hand operation section 43 ,
Die Steuerpartie 50b umfasst eine Pressensteuerpartie 51, eine Bewegungsanweisungspartie 52, eine Bewegungssteuerpartie 53 und eine Bremssteuerpartie 54.The tax lot 50b includes a press control section 51 , a motion instruction game 52 , a motor control game 53 and a brake control section 54 ,
Die Detektionspartie umfasst einen Motorcodierer 61, einen Kurbelcodierer 62 und eine Sicherungsvorrichtung 63.The detection section comprises a motor encoder 61 , a crank encoder 62 and a security device 63 ,
Es sei zu beachten, dass die Einzelheiten jeder Betätigungspartie später in Verbindung mit den Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden.It should be noted that the details of each actuator section will be described later in connection with the embodiments of the invention.
Der Pressenbetriebshub wird in einen „Tippbetrieb”, der für Einrichtungsarbeiten und dergleichen verwendet wird, und einen „sicheren Einzelhubbetrieb”, der für einen einzigen Pressenvorgang verwendet wird, bei dem der Arbeiter ein Werkstück abnimmt oder einsetzt, und den Pressenbetrieb steuert, und einen „Dauerbetrieb”, der für den Dauerpressenbetrieb verwendet wird, bei dem eine Beschickungsvorrichtung (Beschicker), die ein Werkstück automatisch einspeisen kann und die Presse automatisch ein Produkt erzeugt, eingeteilt. Der Betriebshub wird unter Verwendung der Betriebsauswahlpartie 42 ausgewählt.The press operation stroke is set in a "jogging operation" used for installation work and the like, and a "safe one-off operation" used for a single pressing operation in which the worker removes or employs a work piece and controls the press operation, and " Continuous operation ", which is used for continuous press operation where a feeder (feeder), which can automatically feed a workpiece and the press automatically generates a product, is classified. The operation stroke is performed using the operation selection part 42 selected.
4 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pressmaschine 10b abbildet, wenn der Tippbetrieb unter Verwendung der Betriebsauswahlpartie 42 ausgewählt wurde. 4 is a time chart showing the operation of the press machine 10b maps when jogging operation using the operation selection lot 42 was selected.
Ein Element „SYSTEM NORMAL” wird auf EIN gesetzt (d. h. den in 4 abgebildeten Zustand Hi (nachstehend ebenso)), wenn alle von dem Stromversorgungswandler 32, dem Wechselrichter 34, den Codierern 61 und 62 und der Steuerpartie 50b, welche die Pressensteuerpartie 51 umfasst, und dergleichen (siehe 3) normal funktionieren.A "SYSTEM NORMAL" element is set to ON (ie the in 4 Hi state (hereafter as well)) when all of the power supply converter 32 , the inverter 34 , the coders 61 and 62 and the control section 50b which the press control section 51 includes, and the like (see 3 ) work normally.
4 bildet ein Beispiel ab, bei dem ein Lichtvorhang als Sicherungsvorrichtung 63 verwendet wird. Ein Element „LICHT EMPFANGEN” wird auf EIN gesetzt, wenn ein Strahl, der von dem Lichtvorhang emittiert wird, nicht blockiert wird (d. h. wenn kein Gegenstand oder dergleichen durch den Lichtvorhang gegangen ist). 4 illustrates an example in which a light curtain as a security device 63 is used. A "RECEIVE LIGHT" item is set ON when a beam emitted from the light curtain is not blocked (ie, when no object or the like has passed through the light curtain).
Wenn der Tippbetrieb ausgewählt wird, macht der Stößel 18 eine Bewegung während eines Zeitraums, in dem ein Pressenstartsignal auf EIN gesetzt ist, und wird sofort angehalten, wenn das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wurde. Wenn das Pressenstartsignal beispielsweise zu einem Zeitpunkt a1 auf AUS gesetzt wurde, wird der Servomotor 11 abgebremst und zu einem Zeitpunkt a2 angehalten. Wenn das Pressenstartsignal zu einem Zeitpunkt a3 auf EIN gesetzt wurde, beginnt der Servomotor 11 sich zu drehen, und der Stößel 18 führt eine Bewegung aus.When jogging mode is selected, the ram makes 18 a movement during a period in which a press start signal is set to ON, and is stopped immediately when the press start signal is set to OFF. For example, when the press start signal is turned OFF at a time a1, the servomotor becomes 11 braked and stopped at a time a2. If that Press start signal was set to ON at a time a3, the servomotor starts 11 to turn, and the pestle 18 performs a movement.
Die Pressmaschine 10b, die den Tippbetrieb ausführt, wird während eines Zeitraums von dem Zeitpunkt a2 bis zu dem Zeitpunkt a3, seitdem ein Bereitschaftshaltesignal auf EIN gesetzt wurde, obwohl das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt ist und die Drehzahl des Servomotors 11 auf 0 gesetzt ist, in den Bereitschaftshaltezustand versetzt. Der hier verwendete Begriff „Bereitschaftshaltezustand” bezieht sich auf einen Zustand, bei dem der Servomotor 11 anscheinend stillsteht, jedoch die aktuelle Position des Stößels 18 bewahrt (d. h. ein servoarretierten Zustand). In diesem Fall kann eine Fehlfunktion des Servomotors 11 beispielsweise auf Grund eines Versagens des Steuersystems oder einer Störung, wie etwa Rauschen, vorkommen. Der Servomotor 11 verbraucht im Bereitschaftshaltezustand ständig elektrische Energie, um die Position des Stößels 18 zu bewahren.The pressing machine 10b that executes the jog operation is made during a period from the time a2 to the time a3 since a stand-by hold signal is set to ON although the press start signal is set to OFF and the speed of the servomotor 11 is set to 0, put in the standby stop state. The term "standby-holding state" as used herein refers to a state in which the servomotor 11 apparently resting, but the current position of the plunger 18 preserved (ie a servo-locked state). In this case may be a malfunction of the servomotor 11 for example, due to a failure of the control system or a disturbance such as noise. The servomotor 11 consumes in the standby state constantly electrical energy to the position of the plunger 18 to preserve.
Wenn sich ein anderer Arbeiter der Gefahrenzone der Presse zu einem Zeitpunkt a4 (während die Presse funktioniert) genähert hat, und einen Strahl blockiert hat, der von dem Lichtvorhang emittiert wird, der als Sicherungsvorrichtung 63 verwendet wird, wird das Element „LICHT EMPFANGEN” auf AUS gesetzt, und der Servomotor 11 wird sofort abgebremst. Wenn bestätigt wurde, dass der Servomotor 11 basierend auf einem Signal, das von dem Motorcodierer 61 oder dergleichen ausgegeben wird, angehalten wurde, werden ein Schaltschützsignal und ein Bremssignal auf AUS gesetzt, so dass die Versorgung mit elektrischer Energie für den Servomotor 11 unterbunden wird, und die Bremse 17 betätigt wird (d. h. sicherer Haltezustand).If another worker has approached the danger zone of the press at a time a4 (while the press is working) and has blocked a beam emitted from the light curtain, which serves as a security device 63 is used, the item "RECEIVE LIGHT" is set to OFF, and the servomotor 11 is braked immediately. When it was confirmed that the servomotor 11 based on a signal generated by the motor encoder 61 or the like is outputted, a contactor signal and a brake signal are set to OFF, so that the supply of electric power for the servomotor 11 is stopped, and the brake 17 is actuated (ie safe hold state).
Wenn das Element „LICHT EMPFANGEN” zu einem Zeitpunkt a7 auf EIN gesetzt wurde, wird das Schaltschützsignal auf EIN gesetzt, so dass dem Servomotor 11 elektrische Energie zugeführt wird, und das Bremssignal wird auf EIN gesetzt, so dass die Bremse 17 gelöst wird. Daher wird die Pressmaschine 10b in den Bereitschaftshaltezustand versetzt, in dem der Servomotor 11 jederzeit betätigt werden kann.When the RECEIVE LIGHT item is turned ON at a time a7, the contactor signal is turned ON, allowing the servo motor 11 electrical energy is supplied, and the brake signal is set to ON, causing the brake 17 is solved. Therefore, the pressing machine 10b put in the standby stop state in which the servomotor 11 can be operated at any time.
Wenn die Pressmaschine 10b eine kleine elektrische Presse ist, kann bestimmt werden, dass sich der Arbeiter nicht in der Gefahrenzone befindet, wenn ein Strahl, der von dem Lichtvorhang emittiert wird, nicht blockiert wird, da die Fläche des Stößels 18 klein ist. Wenn die Pressmaschine 10b jedoch eine große elektrische Presse ist, wird ein Strahl, der von dem Lichtvorhang emittiert wird, nicht blockiert, wenn der Arbeiter ganz in die Gefahrenzone eingetreten ist, da die Fläche des Stößels 18 groß ist.If the press machine 10b is a small electric press, it can be determined that the worker is not in the danger zone when a beam emitted from the light curtain is not blocked because of the area of the plunger 18 is small. If the press machine 10b however, a large electric press is a beam emitted from the light curtain is not blocked when the worker has fully entered the danger zone, since the surface of the plunger 18 is great.
Wenn daher die Pressmaschine eine große elektrische Presse ist, wird die Pressmaschine, sofort nachdem bestimmt wurde, dass ein Strahl, der von dem Lichtvorhang emittiert wird, nicht blockiert wird, nicht in den Bereitschaftshaltezustand versetzt, sondern wird in den Bereitschaftshaltezustand versetzt, nachdem durch Beobachtung mit bloßen Augen bestätigt wurde, dass sich kein Arbeiter in der Gefahrenzone befindet, und ein dafür bestimmter Rückstellknopf (in 3 nicht abgebildet) gedrückt wurde.Therefore, when the pressing machine is a large electric press, immediately after it has been determined that a beam emitted from the light curtain is not blocked, the pressing machine is not put in the stand-by-holding state but is put in the standby-holding state after observation was confirmed with naked eyes that no worker is in the danger zone, and a designated reset button (in 3 not shown).
5. Bereitschaftshaltezustand im sicheren Einzelhubbetrieb5. Standby stop state in safe single-stroke operation
Der Bereitschaftshaltezustand der elektrischen Presse aus der verwandten Technik während des sicheren Einzelhubbetriebs wird nachstehend mit Bezug auf 3 und 5 beschrieben.The standby-holding state of the related art electric press during the safe one-stroke operation will be described below with reference to FIG 3 and 5 described.
5 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pressmaschine 10b abbildet, wenn der sichere Einzelhubbetrieb unter Verwendung der Betriebsauswahlpartie 42 ausgewählt wurde. 5 is a time chart showing the operation of the press machine 10b maps when secure single-stroke operation using the operation selection lot 42 was selected.
Der sichere Einzelhubbetrieb ist der gleiche wie der Tippbetrieb, bis sich der Stößel 18 auf einer Stößelhöhe (Kurbelwinkel: 180°, Zeitpunkt b4) (nahe dem unteren Totpunkt) befindet, auf der die Finger des Arbeiters nicht in den Raum unter dem Stößel 18 eindringen können. Der Stößel 18 wird angehalten, wenn das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wurde, und wird nach unten bewegt, wenn das Pressenstartsignal auf EIN gesetzt wurde.The safe single stroke operation is the same as the jogging operation until the plunger 18 located at a ram height (crank angle: 180 °, time point b4) (near bottom dead center), on which the worker's fingers are not in the space under the ram 18 can penetrate. The pestle 18 is stopped when the press start signal is set to OFF, and is moved down when the press start signal is turned ON.
Daher wird die Pressmaschine 10b während eines Zeitraums von einem Zeitpunkt b2 bis zu einem Zeitpunkt b3 in den Bereitschaftshaltezustand versetzt (ebenso wie ein Zeitraum von dem Zeitpunkt a2 zu dem Zeitpunkt a3 in 4), da das Bereitschaftshaltesignal auf EIN gesetzt ist, obwohl das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt ist, und der Servomotor 11 wird angehalten.Therefore, the pressing machine 10b during a period from a time b2 to a time b3 into the standby-holding state (as well as a period from the time a2 to the time a3 in FIG 4 ), because the stand-by stop signal is set to ON even though the press start signal is set to OFF, and the servomotor 11 is stopped.
Ein Element „Haltesignal nach oben” wird ebenfalls während des sicheren Einzelhubbetriebs verwendet. Das Haltesignal nach oben wird auf EIN gesetzt, wenn der Kurbelwinkel 180° erreicht hat, und wird auf AUS gesetzt, wenn der Kurbelwinkel 359° erreicht hat. Das Haltesignal nach oben kann unter Verwendung eines Nockensignals generiert werden, für das die EIN/AUS-Zeiteinstellung, die dem vorgesetzten Kurbelwinkel entspricht, aus einem Signal, das von dem Kurbelcodierer 62 ausgegeben wird, generiert werden kann.A "hold signal up" element is also used during safe single-stroke operation. The hold signal up is turned ON when the crank angle has reached 180 °, and is turned OFF when the crank angle has reached 359 °. The hold signal can be up using of a cam signal for which the ON / OFF timing corresponding to the pilot crank angle is selected from a signal output from the crank encoder 62 is issued, can be generated.
Da das Haltesignal nach oben die gleiche Rolle spielt wie die des Pressenstartsignals, wird der Servomotor 11 ständig betätigt, nachdem der Kurbelwinkel 180° erreicht hat, selbst wenn das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wurde, und wird dem oberen Totpunkt entsprechend automatisch angehalten. Das Bereitschaftshaltesignal wird jedoch auf EIN gesetzt, selbst nachdem das Haltesignal nach oben auf AUS gesetzt wurde, und der Servomotor 11 wird nach einem Zeitpunkt b5 (zu dem der Servomotor 11 dem oberen Totpunkt entsprechend angehalten wird) ebenfalls in den Bereitschaftshaltezustand versetzt.Since the hold signal up plays the same role as that of the press start signal, the servomotor becomes 11 constantly operated after the crank angle reaches 180 ° even when the press start signal is turned OFF, and automatically stops at the top dead center. However, the stand-by hold signal is turned ON even after the hold signal is turned up to OFF, and the servo motor 11 becomes after a time b5 (to which the servomotor 11 is stopped according to the top dead center) also put in the standby-holding state.
Da die elektrische Presse aus der verwandten Technik insbesondere normalerweise vor dem Start und nach dem Stillstand in den Bereitschaftshaltezustand versetzt wird, kann eine Fehlfunktion des Servomotors 11 auf Grund eines Versagens des Steuersystems oder einer Störung, wie etwa Rauschen, auftreten.In particular, since the related art electric press is normally put in the standby-holding state before start and after standstill, malfunction of the servomotor may occur 11 due to a failure of the control system or a disturbance such as noise.
Wenn sich der Arbeiter der Gefahrenzone der Presse während eines Zeitraums genähert hat, in dem der Servomotor 11 in den Bereitschaftshaltezustand versetzt ist, wird zu einem Zeitpunkt b6 detektiert, dass ein Strahl, der von dem Lichtvorhang emittiert wird, blockiert wurde, und das Schaltschützsignal und das Bremssignal werden an einem Zeitpunkt b7 auf AUS gesetzt. Daher wird die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 abgeschaltet, und die Bremse 17 wird betätigt (d. h. der Servomotor 11 wird in den sicheren Haltezustand versetzt).When the worker has approached the danger zone of the press for a period in which the servomotor 11 is set to the standby-holding state, it is detected at a time point b6 that a beam emitted from the light curtain has been blocked, and the contactor signal and the brake signal are turned OFF at a time point b7. Therefore, the supply of electric power to the servomotor 11 shut off, and the brake 17 is actuated (ie the servomotor 11 is put in the safe hold state).
6. Sicherer Haltezustand6. Safe hold state
Die Sicherungsvorrichtung 63, die in 3 abgebildet ist, ist ein Sicherungsmittel für den Pressenbediener und andere Arbeiter während des Pressbetriebs. Beispiele der Sicherungsvorrichtung 63 umfassen eine Schutzvorrichtung zur Isolierung gegenüber der Gefahrenzone, einen Lichtvorhang, der den Eintritt in die Gefahrenzone detektiert und die Presse anhält, und dergleichen. Ein Signal, das von der Sicherungsvorrichtung 63 ausgegeben wird, wird in die Bremssteuerpartie 54 eingegeben.The safety device 63 , in the 3 is a securing means for the press operator and other workers during the press operation. Examples of the security device 63 include a protection device for isolation from the danger zone, a light curtain that detects entry into the danger zone and stops the press, and the like. A signal coming from the safety device 63 is output is in the brake control section 54 entered.
Die Bremssteuerpartie 54 bewirkt, dass die Stromabschaltpartie 35 die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 abschaltet und die Bremse über ein Bremsmagnetventil 36 betätigt, wenn das Signal, das von der Sicherungsvorrichtung 63 ausgegeben wird, einen gefährlichen Zustand angibt. Somit tritt der sichere Haltezustand ein.The brake control section 54 causes the power shutdown 35 the supply of electrical energy for the servomotor 11 turns off and the brake via a brake solenoid valve 36 pressed when the signal coming from the safety device 63 is issued indicating a dangerous condition. Thus, the safe hold state occurs.
Wenn sich der Zustand, der von dem Signal angegeben wird, das von der Sicherungsvorrichtung 63 ausgegeben wird, von dem gefährlichen in einen sicheren Zustand geändert hat, bewirkt die Bremssteuerpartie 54, dass die Stromabschaltpartie 35 dem Servomotor 11 elektrische Energie zuführt, und löst die Bremse über das Bremsmagnetventil 36, um den Pressenbetrieb zu starten.If the condition indicated by the signal is that of the security device 63 is issued, has changed from the dangerous to a safe state, causes the brake control section 54 that the power shutdown 35 the servomotor 11 supplies electrical energy and releases the brake via the brake solenoid valve 36 to start the press operation.
Das Signal, das von der Sicherungsvorrichtung 63 ausgegeben wird, gibt den gefährlichen Zustand zu dem Zeitpunkt a4 oder b6 an (siehe 4 und 5), zu dem das Element „LICHT EMPFANGEN” beispielweise auf AUS gesetzt wird. Wenn der gefährliche Zustand eingetreten ist, bewirkt die Bremssteuerpartie 54, dass die Stromabschaltpartie 35 die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 abschaltet, und betätigt die Bremse 17 über das Bremsmagnetventil 36, nachdem der Motorcodierer 61 detektiert hat, dass der Servomotor 11 abgebremst oder angehalten wurde. Daher wird der Servomotor 11 während eines Zeitraums von dem Zeitpunkt a5 bis zu dem Zeitpunkt a6 in 4 oder eines Zeitraums von dem Zeitpunkt b6 bis zu dem Zeitpunkt b7 in 5 in den Bereitschaftshaltezustand versetzt.The signal coming from the safety device 63 is outputted indicates the dangerous state at the time point a4 or b6 (see 4 and 5 ) to which the element "RECEIVE LIGHT" is set to OFF, for example. When the dangerous condition has occurred, the brake control section causes 54 that the power shutdown 35 the supply of electrical energy for the servomotor 11 turns off, and presses the brake 17 via the brake solenoid valve 36 after the motor encoder 61 has detected that the servomotor 11 was slowed down or stopped. Therefore, the servomotor becomes 11 during a period from time a5 to time a6 in FIG 4 or a period from time b6 to time b7 in FIG 5 put in the standby stop state.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Technisches ProblemTechnical problem
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Pressmaschine bereitzustellen, welche die Sicherheit zuverlässiger gewährleisten kann, wenn ein Stößel, der räumlich mit einem Elektromotor verbunden ist, angehalten wird.An object of the invention is to provide a pressing machine which can more reliably ensure safety when a ram spatially connected to an electric motor is stopped.
Problemlösung Troubleshooting
-
(1) Nach einem Aspekt der Erfindung führt eine Pressmaschine Pressarbeiten aus, indem sie einen Stößel auf und ab bewegt, indem sie einen Elektromotor dreht, wobei die Pressmaschine Folgendes beinhaltet:
eine Stromabschaltpartie, welche die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor abschaltet;
eine Bremse, die den Stößel mechanisch in einem Haltezustand bewahrt; und
eine Steuerpartie, welche die Stromabschaltpartie und die Bremse steuert,
wobei die Steuerpartie bewirkt, dass die Stromabschaltpartie die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor abschaltet, und bewirkt, dass die Bremse den Stößel mechanisch im Haltezustand bewahrt, wenn der Elektromotor angehalten wird, wenn der Stößel eine Bewegung in einen unteren Bewegungsbereich ausführt.(1) According to one aspect of the invention, a pressing machine performs pressing work by moving a plunger up and down by rotating an electric motor, the pressing machine including:
a Stromabschaltpartie, which shuts off the supply of electrical energy for the electric motor;
a brake which mechanically holds the plunger in a holding state; and
a control section which controls the power cut-off section and the brake,
wherein the control section causes the power cut-off section to shut off the supply of electric power to the electric motor, and causes the brake to mechanically hold the plunger in the hold state when the electric motor is stopped when the plunger moves to a lower movement range.
Gemäß dieser Konfiguration, da die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor unterbunden wird, wenn der Elektromotor angehalten wird, kommt keine Fehlfunktion des Elektromotors auf Grund eines Versagens des Steuersystems oder einer Störung, wie etwa Rauschen, vor. Da des Weiteren der Haltezustand des Stößels durch die Bremse bewahrt werden kann, kann die Sicherheit, wenn der Elektromotor angehalten wird, zuverlässiger gewährleistet werden. Da dem Elektromotor keine elektrische Energie zugeführt wird, wenn der Elektromotor angehalten wurde, kann eine Reduzierung des Stromverbrauchs erreicht werden.
- (2) In der Pressmaschine kann die Steuerpartie eine Restzeitberechnungspartie beinhalten, die eine Restzeit von einem Abbremsstartzeitpunkt bis zu einem Haltezeitpunkt des Elektromotors während eines Abbremsvorgangs berechnet, der den Elektromotor anhält, wenn der Stößel eine Bewegung in den Bewegungsbereich nach unten ausführt, und die Steuerpartie kann bewirken, dass die Stromabschaltpartie die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor abschaltet, und kann bewirken, dass die Bremse eine Auf-/Abbewegung des Stößels basierend auf der Restzeit, die von der Restzeitberechnungspartie berechnet wird, mechanisch anhält.
According to this configuration, since the supply of electric power to the electric motor is inhibited when the electric motor is stopped, there is no malfunction of the electric motor due to a failure of the control system or a disturbance such as noise. Further, since the holding state of the plunger can be prevented by the brake, the safety when the electric motor is stopped can be assured more reliably. Since electric power is not supplied to the electric motor when the electric motor is stopped, a reduction in power consumption can be achieved. - (2) In the press machine, the control part may include a remaining time calculation part that calculates a remaining time from a deceleration start timing to a stop time of the electric motor during a deceleration operation that stops the electric motor when the plunger moves down in the moving range, and the control part may cause the power down section to shut off the supply of electric power to the electric motor and may cause the brake to mechanically stop up / down movement of the ram based on the remaining time computed by the remaining time computation section.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Zustand von dem Bewegungszustand in den Haltezustand, in welchem dem Elektromotor keine elektrische Energie zugeführt wird, basierend auf der Restzeit, die von der Restzeitberechnungspartie berechnet wird, zuverlässig zu ändern. Dadurch ist es möglich, die Sicherheit zuverlässiger zu gewährleisten, wenn der Elektromotor angehalten wird, und eine Reduzierung des Stromverbrauchs zu erreichen.
- (3) Die Pressmaschine kann ferner einen Exzentermechanismus beinhalten, der die Drehung des Elektromotors in eine Auf-/Abbewegung des Stößels umwandelt, und die Steuerpartie kann bewirken, dass die Stromabschaltpartie die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor abschaltet, und kann bewirken, dass die Bremse die Auf-/Abbewegung des Stößels basierend auf einem geplanten Zeitpunkt, an dem der Exzentermechanismus den oberen Totpunkt erreicht hat, beim Empfang eines Haltesignals, das den Elektromotor anhält, wenn der Stößel eine Bewegung in einen Bewegungsbereich nach oben ausführt, mechanisch anhält.
According to this configuration, it is possible to reliably change the state from the move state to the hold state in which no electric power is supplied to the electric motor based on the remaining time calculated by the remaining time calculation part. This makes it possible to more reliably ensure the safety when the electric motor is stopped, and to achieve a reduction in power consumption. - (3) The pressing machine may further include an eccentric mechanism that converts the rotation of the electric motor into an up / down movement of the plunger, and the control section may cause the power cut-off section to shut off the supply of electric power to the electric motor, and may cause the power cut Brake mechanically stops the up / down movement of the plunger based on a scheduled time at which the eccentric mechanism has reached top dead center upon receipt of a stop signal that stops the electric motor when the plunger makes a movement up to a moving range.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Zustand von dem Bewegungszustand in den Haltezustand, bei welchem dem Elektromotor keine elektrische Energie zugeführt wird, basierend auf dem geplanten Zeitpunkt, an dem der Exzentermechanismus den oberen Totpunkt erreicht hat, zuverlässig zu ändern. Dadurch ist es möglich, die Sicherheit zuverlässiger zu gewährleisten, wenn der Elektromotor angehalten wird, und eine Reduzierung des Energieverbrauchs zu erreichen.
- (4) Die Pressmaschine kann ferner einen Exzentermechanismus beinhalten, der die Drehung des Elektromotors in eine Auf-/Abbewegung des Stößels umwandelt, und die Steuerpartie kann bewirken, dass die Stromabschaltpartie die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor abschaltet, und kann bewirken, dass die Bremse den Stößel basierend auf einem geplanten Zeitpunkt, an dem der Stößel den oberen Totpunkt erreicht, beim Empfang eines Haltesignals, das den Elektromotor anhält, wenn der Stößel eine Bewegung in einen Bewegungsbereich nach oben ausführt, mechanisch im Haltezustand bewahrt.
According to this configuration, it is possible to reliably change the state from the moving state to the holding state in which electric power is not supplied to the electric motor based on the scheduled timing at which the eccentric mechanism has reached the top dead center. This makes it possible to more reliably ensure the safety when the electric motor is stopped, and to achieve a reduction in power consumption. - (4) The pressing machine may further include an eccentric mechanism that converts the rotation of the electric motor into an up / down motion of the plunger, and the control section may cause the power cut-off section to shut off the supply of electric power to the electric motor, and may cause the power cut-off Brake the ram mechanically retained in the holding state based on a scheduled time at which the plunger reaches the top dead center upon receipt of a stop signal that stops the electric motor when the plunger performs a movement in a range of movement upwards.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Zustand von dem Bewegungszustand in den Haltezustand, in welchem dem Elektromotor keine elektrische Energie zugeführt wird, basierend auf dem Zeitpunkt, an dem der Exzentermechanismus den oberen Totpunkt erreicht, zuverlässig zu ändern. Da die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor angehalten wird, nachdem der obere Totpunkt erreicht wurde, kommt keine Fehlfunktion des Elektromotors auf Grund eines Versagens des Steuersystems oder einer Störung, wie etwa Rauschen, vor. Da des Weiteren der Haltezustand des Stößels von der Bremse bewahrt werden kann, kann die Sicherheit zuverlässiger gewährleistet werden, wenn der Elektromotor angehalten wird. Da dem Elektromotor keine elektrische Energie zugeführt wird, wenn der Elektromotor angehalten wurde, nachdem der obere Totpunkt erreicht wurde, kann eine Reduzierung des Energieverbrauchs erreicht werden.According to this configuration, it is possible to reliably change the state from the moving state to the holding state in which electric power is not supplied to the electric motor based on the timing at which the eccentric mechanism reaches the top dead center. Since the supply of electric power to the electric motor is stopped after the top dead center is reached, malfunction of the electric motor due to a failure of the control system or a disturbance such as noise does not occur. Further, since the holding state of the plunger can be preserved by the brake, the safety can be ensured more reliably when the electric motor is stopped. Since electric power is not supplied to the electric motor when the electric motor is stopped after top dead center has been reached, reduction in power consumption can be achieved.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung Advantageous Effects of the Invention
Die Pressmaschine gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Sicherheit zuverlässiger gewährleisten, wenn der Elektromotor angehalten wird.The pressing machine according to one aspect of the invention can more reliably ensure the safety when the electric motor is stopped.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Es zeigen:Show it:
1 eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration einer mechanischen Presse aus der verwandten Technik abbildet. 1 a schematic view illustrating the configuration of a mechanical press of the related art.
2 eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration einer Pressmaschine 10b (elektrische Presse aus der verwandten Technik) abbildet. 2 a schematic view showing the configuration of a pressing machine 10b (electrical press from the related art) maps.
3 ein Blockdiagramm, das eine Steuerpartie abbildet, die in der in 2 abgebildeten Pressmaschine enthalten ist. 3 a block diagram depicting a control section that is in the in 2 pictured pressing machine is included.
4 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pressmaschine 10b abbildet, wenn ein Tippbetrieb unter Verwendung einer Betriebsauswahlpartie ausgewählt wurde. 4 a timing diagram showing the operation of the press machine 10b maps when a jog mode has been selected using an operation selection lot.
5 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pressmaschine 10b abbildet, wenn ein sicherer Einzelhubbetrieb unter Verwendung einer Betriebsauswahlpartie ausgewählt wurde. 5 a timing diagram showing the operation of the press machine 10b maps when a safe single-stroke operation has been selected using an operation selection lot.
6 eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration einer Pressmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung abbildet. 6 a schematic view illustrating the configuration of a pressing machine according to an embodiment of the invention.
7 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb einer Pressmaschine abbildet, wenn ein Tippbetrieb unter Verwendung einer Betriebsauswahlpartie ausgewählt wurde. 7 FIG. 10 is a timing chart depicting the operation of a press machine when a jog operation has been selected using an operation selection part. FIG.
8 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb einer Pressmaschine abbildet, wenn ein sicherer Einzelhubbetrieb unter Verwendung einer Betriebsauswahlpartie ausgewählt wurde. 8th a timing diagram illustrating the operation of a pressing machine when a safe Einzelhubbetrieb was selected using an operation selection lot.
9 eine Grafik, die ein Beispiel eines Betriebsmodells während eines sicheren Einzelhubbetriebs, das von einer Bewegungsanweisungspartie generiert wird, abbildet. 9 a graph depicting an example of an operating model during a secure single-stroke operation generated by a motion instruction part.
10 eine Grafik, welche die Beziehung zwischen einem Betriebsmodell, einem Pressenstartsignal und einer Restzeit abbildet. 10 a graph depicting the relationship between an operating model, a press start signal and a remaining time.
11 eine Grafik, welche die Beziehung zwischen einem Betriebsmodell, einem Pressenstartsignal und einer Restzeit abbildet. 11 a graph depicting the relationship between an operating model, a press start signal and a remaining time.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The embodiments of the invention will be described below in detail with reference to the drawings.
Eine Pressmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung führt Pressarbeiten aus, indem sie einen Stößel auf und ab bewegt, indem sie einen Elektromotor dreht, wobei die Pressmaschine Folgendes beinhaltet: eine Stromabschaltpartie, welche die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor abschaltet; eine Bremse, die den Stößel mechanisch in einem Haltezustand bewahrt; und eine Steuerpartie, welche die Stromabschaltpartie und die Bremse steuert, wobei die Steuerpartie bewirkt, dass die Stromabschaltpartie die Zufuhr elektrischer Energie für den Elektromotor abschaltet, und bewirkt, dass die Bremse den Stößel mechanisch im Haltezustand bewahrt, wenn sie den Elektromotor anhält, wenn der Stößel eine Bewegung in einen Bewegungsbereich nach unten ausführt.A pressing machine according to an embodiment of the invention performs pressing work by moving a plunger up and down by rotating an electric motor, the pressing machine including: a power cut-off portion which cuts off the supply of electric power to the electric motor; a brake which mechanically holds the plunger in a holding state; and a control section that controls the power cut-off section and the brake, wherein the control section causes the power cut-off section to shut off the supply of electric power to the electric motor, and causes the brake to mechanically hold the plunger in the hold state when stopping the electric motor when the power is off Plunger performs a movement in a range of motion down.
A. PressmaschineA. pressing machine
Nachstehend wird eine Pressmaschine 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.Below is a press machine 10 described according to an embodiment of the invention.
6 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration der Pressmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung abbildet. Es sei zu beachten, dass die grundlegende Konfiguration der Pressmaschine 10 die gleiche ist wie die der elektrischen Presse aus der verwandten Technik, die zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben wurde und deren Beschreibung unterlassen wird. Die gleichen Elemente wie diejenigen der Konfiguration, die zuvor mit Bezug auf 3 beschrieben wurde, werden mit den gleichen Bezugszeichen angegeben. 6 FIG. 12 is a schematic view illustrating the configuration of the press machine according to an embodiment of the invention. FIG. It should be noted that the basic configuration of the press machine 10 the same as that of the electric press of the related art, previously referring to 2 has been described and their description is omitted. The same elements as those of the configuration previously described with reference to 3 are described with the same reference numerals.
Die Pressmaschine 10 wandelt über einen Exzentermechanismus 20 die Drehung eines Servomotors 11 in eine Auf- und Abbewegung eines Stößels 18 um, und presst ein Werkstück (in 6 nicht abgebildet), indem sie die Auf- und Ab-Wechselbewegung des Stößels 18 verwendet. Die Pressmaschine 10 weist einen Bewegungsbereich nach unten, in dem sich der Stößel 18 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt bewegt, und einen Bewegungsbereich nach oben, in dem sich der Stößel 18 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt und das Werkstück in dem Bewegungsbereich nach unten presst, auf.The pressing machine 10 converts via an eccentric mechanism 20 the rotation of a servomotor 11 in an up and down movement of a plunger 18 um, and presses a workpiece (in 6 not shown), by the up and down alternating movement of the plunger 18 used. The pressing machine 10 has a range of motion down, in which the plunger 18 moved from top dead center to bottom dead center, and a range of motion upwards, in which the plunger 18 moved from bottom dead center to top dead center and presses the workpiece in the range of motion down, on.
Die Pressmaschine 10 umfasst einen Servomotor 11 (d. h. einen Elektromotor), Getriebe 15 und 16 (d. h. einen Übertragungsmechanismus), den Exzentermechanismus 20, den Stößel 18, eine Grundplatte (in 6 nicht abgebildet), eine Bremse 17, ein Stromversorgungssystem 30, eine Betätigungspartie 40, eine Steuerpartie 50 und eine Detektionspartie 60 (siehe 2).The pressing machine 10 includes a servomotor 11 (ie an electric motor), transmission 15 and 16 (ie a transmission mechanism), the eccentric mechanism 20 , the pestle 18 , a base plate (in 6 not shown), a brake 17 , a power system 30 , an operating section 40 , a control game 50 and a detection lot 60 (please refer 2 ).
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein AC-Servomotor, dessen Drehzahl und dergleichen über eine numerische Steuerung gesteuert werden kann, als Elektromotor verwendet. Es sei zu beachten, dass der Elektromotor nicht auf den AC-Servomotor eingeschränkt ist. Ein bekannter Elektromotor, der für eine Pressmaschine verwendet wird, kann ebenfalls als Elektromotor verwendet werden.In an embodiment of the invention, an AC servo motor whose speed and the like can be controlled by numerical control is used as the electric motor. It should be noted that the electric motor is not limited to the AC servo motor. A known electric motor used for a press machine can also be used as an electric motor.
Der Exzentermechanismus 20 wandelt eine Drehbewegung in eine Wechselbewegung um. Ein Kurbelmechanismus, der eine Kurbelwelle oder eine Exzenterwelle verwendet, kann als Exzentermechanismus 20 verwendet werden. Ein bekannter Stößelantriebsmechanismus, der für eine Pressmaschine verwendet wird, wie etwa ein Verstärkermechanismus, der einen Kniehebelmechanismus, einen Gelenkmechanismus oder dergleichen verwendet, kann ebenfalls als Exzentermechanismus 20 verwendet werden. Insbesondere kann ein derartiger Stößelantriebsmechanismus für eine Pressmaschine verwendet werden, die einen Elektromotor als Antriebsquelle umfasst, und derart konfiguriert ist, dass kein Mechanismus (z. B. Kupplung), der einen angelenkten Zustand räumlich löst, zwischen dem Elektromotor und dem Stößelantriebsmechanismus bereitgestellt wird.The eccentric mechanism 20 converts a rotary motion into an alternating movement. A crank mechanism using a crankshaft or eccentric shaft may serve as an eccentric mechanism 20 be used. A known ram drive mechanism used for a press machine, such as a booster mechanism using a toggle mechanism, a hinge mechanism, or the like, can also function as an eccentric mechanism 20 be used. In particular, such a ram drive mechanism may be used for a press machine including an electric motor as a drive source, and configured such that no mechanism (eg, clutch) that spatially releases a hinged state is provided between the electric motor and the ram drive mechanism.
Das Stromversorgungssystem 30 umfasst einen Stromversorgungswandler 32, der an eine AC-Stromversorgung 31 angeschlossen ist, eine Stromspeichervorrichtung 33, die elektrische Energie speichert, einen Wechselrichter 34, der elektrische Energie regelt, eine Stromabschaltpartie 35, die dem Servomotor 11 elektrische Energie zuführt oder davon abnimmt, und ein Bremsmagnetventil 36, das die Bremse 17 öffnet und schließt.The power supply system 30 includes a power supply converter 32 which is connected to an AC power supply 31 is connected, a power storage device 33 , which stores electrical energy, an inverter 34 , which regulates electrical power, a power-off part 35 that the servomotor 11 supplying or removing electrical energy, and a brake solenoid valve 36 that the brake 17 opens and closes.
Die Betätigungspartie 40 umfasst eine Bewegungseinstellpartie 41 zum Einstellen einer Stößelbewegung, eine Betriebsauswahlpartie 42 zum Auswählen eines Betriebshubs und eine Zwei-Hand-Betätigungspartie 43, die mit beiden Händen gleichzeitig betätigt wird, um ein Startsignal auszugeben.The operation section 40 includes a movement adjustment section 41 for adjusting a plunger movement, an operation selection part 42 for selecting an operating stroke and a two-hand operating part 43 , which is operated simultaneously with both hands to output a start signal.
Die Steuerpartie 50 umfasst eine Pressensteuerpartie 51, die einen Startbestimmungsprozess und einen Haltebestimmungsprozess ausführt, eine Bewegungsanweisungspartie 52, die einen Anweisungswert ausgibt, der einem Betriebsmodell entspricht, eine Bewegungssteuerpartie 53, die den Servomotor 11 gemäß dem Anweisungswert steuert, der von der Bewegungsanweisungspartie 52 ausgegeben wird, eine Bremssteuerpartie 54, die das Bremsmagnetventil 36 und die Bremse 17 steuert, eine Zustandsüberwachungspartie 55, die nacheinander überwacht, ob sich die Position und die Drehzahl des Servomotors 11 gemäß dem ursprünglichen Betriebsmodell ändern oder nicht, und eine Restzeitberechnungspartie 56, welche die Restzeit berechnet, bis der Motor angehalten wird.The tax lot 50 includes a press control section 51 , which executes a start determination process and a hold determination process, a move instruction lot 52 outputting an instruction value corresponding to an operation model, a motion control part 53 that the servomotor 11 according to the instruction value, that of the motion instruction part 52 is output, a brake control part 54 that the brake solenoid valve 36 and the brake 17 controls, a condition monitoring section 55 , which successively monitors whether the position and the speed of the servomotor 11 change according to the original operation model or not, and a remaining time calculation part 56 which calculates the remaining time until the engine is stopped.
Die Detektionspartie 60 umfasst einen Motorcodierer 61, der den Drehwinkel der Antriebswelle des Servomotors 11 detektiert, einen Kurbelcodierer 62, der den Drehwinkel einer Kurbelwelle 21 detektiert, und eine Sicherungsvorrichtung 63, die den Eintritt in eine Gefahrenzone detektiert.The detection section 60 includes a motor encoder 61 , which is the rotation angle of the drive shaft of the servomotor 11 detected, a crank encoder 62 , which is the rotation angle of a crankshaft 21 detected, and a security device 63 , which detects the entry into a danger zone.
Die Sicherungsvorrichtung 63 ist eine Schutzvorrichtung zur Isolierung gegenüber der Gefahrenzone, eine strahlenartige Sicherheitsvorrichtung, die als Lichtvorhang bezeichnet wird, die den Eintritt in die Gefahrenzone detektiert und die Presse anhält, oder dergleichen. Wenn eine Anomalie in der Sicherungsvorrichtung 63 gefunden wurde, wird bestimmt, dass ein gefährlicher Zustand eingetreten ist. In diesem Fall wird der Pressenbetrieb nicht gestartet, wenn die Presse nicht in Betrieb ist, oder der Servomotor 11 wird sofort abgebremst und angehalten, wenn die Presse in Betrieb ist.The safety device 63 is a protection device for isolation from the danger zone, a beam-like safety device called a light curtain that detects entry into the danger zone and stops the press, or the like. If an abnormality in the security device 63 is found, it is determined that a dangerous condition has occurred. In this case, the press operation is not started when the press is not in operation or the servomotor 11 is immediately decelerated and stopped when the press is in operation.
A-1. StromversorgungssystemA-1. Power system
Das Stromversorgungssystem 30 ist derart konfiguriert, dass von der AC-Stromversorgung 31 elektrische AC-Energie in den Stromversorgungswandler 32 eingegeben wird. Der Stromversorgungswandler 32 wandelt elektrische Energie bidirektional um (d. h. er wandelt elektrische AC-Energie in elektrische DC-Energie um oder wandelt elektrische DC-Energie in elektrische AC-Energie um).The power supply system 30 is configured so by the AC power supply 31 electrical AC energy into the power supply converter 32 is entered. The power supply converter 32 converts electrical energy bidirectionally (ie converts AC electrical energy into DC electrical energy or converts DC electrical energy into AC electrical energy).
Ein Gleichstrombus 32a des Stromversorgungswandlers 32 ist an die DC-Seite (Eingang) des Wechselrichters 34 angeschlossen und ist auch an die Stromspeichervorrichtung 33 angeschlossen. Die Stromspeichervorrichtung 33 kann eine Sekundärbatterie, ein elektrolytischer Großkondensator, ein elektrischer Doppelschichtkondensator oder eine Kombination davon sein.A DC bus 32a of the power supply converter 32 is to the DC side (input) of the inverter 34 connected and is also to the power storage device 33 connected. The power storage device 33 may be a secondary battery, a large-capacity electrolytic capacitor, an electric double-layer capacitor, or a combination thereof.
In 6 ist die Stromspeichervorrichtung 33 direkt an den Gleichstrombus 32a angeschlossen. Wenn die Klemmenspannung der Stromspeichervorrichtung 33 anders als die Spannung des Gleichstrombusses 32a ist, kann elektrische Energie bidirektional geregelt werden. Die AC-Seite (Ausgang) des Wechselrichters 34 ist über die Stromabschaltpartie 35 an den Servomotor 11 (d. h. den Elektromotor) angeschlossen.In 6 is the power storage device 33 directly to the DC bus 32a connected. When the terminal voltage of the power storage device 33 unlike the voltage of the DC bus 32a is, electrical energy can be regulated bidirectionally. The AC side (output) of the inverter 34 is via the power shutdown section 35 to the servomotor 11 (ie the electric motor) connected.
Der Servomotor 11 wird durch elektrische Energie gedreht, die von dem Wechselrichter 34 zugeführt wird. Die Drehzahl und die Drehposition des Servomotors 11 werden von dem Motorcodierer 61 detektiert. Die Antriebswelle, die mit dem Zahnradgetriebe 15 versehen ist, wird durch die Drehung des Servomotors 11 gedreht, und die Kurbelwelle 21 wird durch das Hauptgetriebe 16 angetrieben, um den Stößel 18 auf und ab zu bewegen.The servomotor 11 is rotated by electrical energy coming from the inverter 34 is supplied. The speed and the rotational position of the servomotor 11 are from the motor encoder 61 detected. The drive shaft connected to the gearbox 15 is provided by the rotation of the servomotor 11 turned, and the crankshaft 21 gets through the main gearbox 16 driven to the plunger 18 to move up and down.
Die Stromabschaltpartie 35 wird zwischen dem Wechselrichter 34 und dem Servomotor 11 bereitgestellt. Die Stromabschaltpartie 35 wird angeschlossen, wenn ein Schaltschützsignal von der Bremssteuerpartie 54 eingegeben wird (d. h. wenn der Signalpegel Hi ist), und dem Servomotor 11 wird von dem Wechselrichter 34 elektrische Energie zugeführt. Die Stromabschaltpartie 35 wird abgeschaltet, wenn das Schaltschützsignal nicht von der Bremssteuerpartie 54 eingegeben wird (d. h. wenn der Signalpegel Lo ist), und dem Servomotor 11 wird von dem Wechselrichter 34 elektrische Energie zugeführt.The power-off section 35 is between the inverter 34 and the servomotor 11 provided. The power-off section 35 is connected when a contactor signal from the brake control section 54 is input (ie, when the signal level is Hi), and the servomotor 11 is from the inverter 34 electrical energy supplied. The power-off section 35 is switched off when the contactor signal is not from the brake control section 54 is input (ie, when the signal level is Lo), and the servomotor 11 is from the inverter 34 electrical energy supplied.
Die Bremse 17 wird der Antriebswelle auf der Seite gegenüber dem Servomotor 11 bereitgestellt. Als Bremse 17 kann eine mechanische Bremse verwendet werden. Die mechanische Bremse wird auch als Reibungsbremse bezeichnet und verlangsamt ein sich bewegendes Objekt oder hält es an, indem sie die Reibungskraft zwischen zwei Festkörpern in Wärme umwandelt. Die Bremse 17 ist an die Antriebswelle des Servomotors 11 angeschlossen und funktioniert als mechanische Bremse, wobei sie entweder direkt oder indirekt eine mechanische Reibungskraft auf die Antriebswelle ausübt. Die mechanische Reibungskraft wird durch den Druck erzeugt, der von einer Feder ausgeübt wird, die gelöst wird. Die Feder der Bremse 17 wird durch die elektromagnetische Kraft zurückgehalten, die durch das Bremsmagnetventil 36 (Bremslösezustand) ausgeübt wird, wenn ein Bremssignal von der Bremssteuerpartie 54 eingegeben wurde (d. h. wenn der Signalpegel Hi ist). Die Feder der Bremse 17 wird durch die elektromagnetische Kraft gelöst, die von dem Bremsmagnetventil 36 ausgeübt wird, um die Drehung der Antriebswelle einzuschränken, wenn das Bremssignal von der Bremssteuerpartie 54 nicht eingegeben wird (d. h. wenn die Signalpegel Lo ist).The brake 17 The drive shaft is on the side opposite to the servomotor 11 provided. As a brake 17 a mechanical brake can be used. The mechanical brake is also referred to as a friction brake and slows down or stops a moving object by converting the frictional force between two solids into heat. The brake 17 is to the drive shaft of the servomotor 11 Connected and functioning as a mechanical brake, where it exerts either directly or indirectly a mechanical friction force on the drive shaft. The mechanical friction force is generated by the pressure exerted by a spring that is released. The spring of the brake 17 is retained by the electromagnetic force passing through the brake solenoid valve 36 (Brake release state) is applied when a brake signal from the brake control section 54 has been entered (ie when the signal level is Hi). The spring of the brake 17 is released by the electromagnetic force coming from the brake solenoid valve 36 is applied to restrict the rotation of the drive shaft when the brake signal from the brake control section 54 is not input (ie when the signal level is Lo).
Die Bremse 17 ist an die Antriebswelle des Servomotors 11 angeschlossen. Es sei zu beachten, dass die Bremse 17 an einen anderen Teil des Servomotors 11 angeschlossen sein kann, oder dass ein anderes bekanntes Mittel verwendet werden kann, solange der Stößel 18 mechanisch angehalten und in einem Haltezustand bewahrt werden kann.The brake 17 is to the drive shaft of the servomotor 11 connected. It should be noted that the brake 17 to another part of the servomotor 11 may be connected, or that another known means can be used as long as the plunger 18 can be mechanically stopped and preserved in a holding state.
A-2. BetriebspartieA-2. operation game
Die Bewegungseinstellpartie 41 wird verwendet, um eine Stößelbewegung, die dem gewünschten Pressenbetrieb entspricht, einzustellen. Wenn das Werkstück beispielweise gezogen wird, werden die Bewegungsbedingungen (Position und Geschwindigkeit) des Stößels unter Verwendung der Bewegungseinstellpartie 41 derart gesetzt, dass die Geschwindigkeit des Stößels 18 ab dem Verarbeitungsbereich konstant wird.The motion adjustment section 41 is used to set a plunger movement that corresponds to the desired press operation. For example, when the workpiece is pulled, the moving conditions (position and speed) of the tappet become using the movement adjusting section 41 set such that the speed of the plunger 18 becomes constant from the processing area.
Der Betriebshub „Tippbetrieb”, „sicherer Einzelhubbetrieb” oder „Dauerbetrieb” kann unter Verwendung der Betriebsauswahlpartie 42 ausgewählt werden. Der Begriff „Tippen” bezieht sich darauf, dass der Stößel nur geringfügig bewegt wird. Der Stößel wird während eines Zeitraums bewegt, in dem der Tippbetrieb ausgeführt wird, und wird sofort angehalten, wenn der Tippbetrieb unterbunden wurde. Der Begriff „Einzelhub” bezieht sich auf eine Bewegung, bei der sich der Stößel einmal hin und her bewegt, und hört mit dem Sollwert auf, wenn ein einziger Startvorgang ausgeführt wurde. Der Begriff „sicherer Einzelhubbetrieb” bezieht sich auf einen Betrieb, bei dem der Stößel sofort angehalten wird, wenn der Startvorgang innerhalb eines begrenzten Bereichs während des Einzelhubbetriebs unterbunden wird. Der Begriff „Dauerbetrieb” bezieht sich auf einen Betrieb, bei dem sich der Stößel wiederholt hin und her bewegt, bis der Haltevorgang ausgeführt wird, nachdem der Startvorgang ausgeführt wurde. The operation stroke "inching operation", "safe single-stroke operation" or "continuous operation" can be performed by using the operation selection part 42 to be selected. The term "tap" refers to moving the plunger only slightly. The plunger is moved during a period in which the inching operation is executed, and is stopped immediately when the inching operation is prohibited. The term "single stroke" refers to a movement in which the plunger moves once and stops with the setpoint when a single startup operation has been performed. The term "safe single-stroke operation" refers to an operation in which the ram is immediately stopped when the starting operation is inhibited within a limited range during the single-stroke operation. The term "continuous operation" refers to an operation in which the plunger repeatedly reciprocates until the holding operation is performed after the starting operation has been performed.
Die Zwei-Hand-Betätigungspartie 43 ist eine Vorrichtung, die mit beiden Händen gleichzeitig betätigt wird, um das Startsignal auszugeben. Die Zwei-Hand-Betätigungspartie 43 ist eine Startvorrichtung, die im Allgemeinen für eine Pressmaschine als Mittel zum Eintritt in die Gefahrenzone und zum Einhalten eines zuverlässigen Sicherheitsabstands verwendet wird.The two-hand operation section 43 is a device that is operated simultaneously with both hands to output the start signal. The two-hand operation section 43 is a starting device that is generally used for a press machine as a means of entering the danger zone and maintaining a reliable safety distance.
A-3. SteuerpartieA-3. control game
Die Pressensteuerpartie 51 führt einen Bedingungsbestimmungsprozess, einen Startbestimmungsprozess und einen Haltebestimmungsprozess für einen Betrieb aus, der dem Betriebshub der Presse aus den Informationen „Betriebshub”, die von der Betriebsauswahlpartie 42 ausgegeben werden, dem Pressenstartsignal, das von der Zwei-Hand-Betätigungspartie 43 ausgegeben wird, dem Lichtempfangssignal, das von der Bremssteuerpartie 54 (Sicherungsvorrichtung 63) ausgegeben wird, und dergleichen entspricht. Die Bestimmungsergebnisse der Pressensteuerpartie 51 werden in die Bewegungsanweisungspartie 52 eingegeben. Wenn die Bestimmungsergebnisse anweisen, die Presse zu starten, wird die Stößelbewegung ausgeführt, die im Voraus unter Verwendung der Bewegungseinstellpartie 41 gesetzt wurde.The press control section 51 executes a condition determination process, a start determination process, and a hold determination process for an operation which is the operation stroke of the press from the information "operation stroke" obtained from the operation selection part 42 to be issued, the press start signal, that of the two-hand operation section 43 is output, the light receiving signal from the brake control section 54 (Safety device 63 ), and the like. The determination results of the press control section 51 be in the motion instruction section 52 entered. When the determination results instruct to start the press, the plunger movement is executed in advance using the movement adjustment section 41 was set.
Die Bewegungsanweisungspartie 52 generiert ein Betriebsmodell, das aus einer Datensequenz besteht (z. B. dem Kurbelwinkel pro Zeiteinheit, der Stößelposition und der Motordrehzahl), aus den Bewegungsbedingungen, die unter Verwendung der Bewegungseinstellpartie 41 gesetzt werden, und gibt einen Anweisungswert, der dem Betriebsmodell entspricht, an die Bewegungssteuerpartie 53 aus. Da die Bewegungsbedingungen unter Verwendung der Bewegungseinstellpartie 41 basierend auf der Höhe des Pressenstößels gegenüber dem unteren Totpunkt gesetzt werden, generiert die Bewegungsanweisungspartie 52 eine Bewegungsanweisung für den Servomotor 11, so dass der Stößel eine Bewegung unter den Bewegungsbedingungen ausführt, die unter Verwendung der Bewegungseinstellpartie 41 gesetzt werden, indem die Exzentrizität der Kurbel und das Übersetzungsverhältnis des Zahnradgetriebes 15 und des Hauptgetriebes 16 gesetzt werden.The motion instruction game 52 generates an operation model consisting of a data sequence (eg, the crank angle per unit time, the plunger position, and the engine speed) from the motion conditions using the motion adjustment part 41 and gives an instruction value corresponding to the operation model to the motion control part 53 out. Because the motion conditions using the motion adjustment section 41 is set based on the height of the press ram against bottom dead center, generates the move instruction part 52 a movement instruction for the servomotor 11 so that the plunger performs a movement under the motion conditions using the motion adjustment section 41 be set by the eccentricity of the crank and the gear ratio of the gear transmission 15 and the main gearbox 16 be set.
Die Bewegungssteuerpartie 53 gibt die Bewegungsanweisung an den Servomotor 11 aus. Die Bewegungssteuerpartie 53 wird durch Positions-/Geschwindigkeitsanweisungen, die von der Bewegungsanweisungspartie 52 ausgegeben werden, und von einem Rückführsignal, das von dem Motorcodierer 61 ausgegeben wird, gesteuert, um die Position, die Drehzahl und das Drehmoment des Servomotors 11 zu steuern.The motor control game 53 gives the movement instruction to the servomotor 11 out. The motor control game 53 is determined by position / speed instructions provided by the motion instruction section 52 and a return signal supplied by the motor encoder 61 is output, controlled to the position, the speed and the torque of the servomotor 11 to control.
Falls das Rückführsignal, das von dem Motorcodierer 61 ausgegeben wird, falsch ist, funktioniert der Servomotor 11 nicht richtig, wenn er den Servomotor 11 steuert. Daher empfängt die Bewegungssteuerpartie 53 ein Rückführsignal, das von dem Kurbelcodierer 62 ausgegeben wird, wandelt die Position, die von dem Motorcodierer 61 detektiert wird, unter Verwendung des Übersetzungsverhältnisses des Zahnradgetriebes 15 und des Hauptgetriebes 16 in die Position der Kurbelwelle um, und bestimmt, ob der Motorcodierer 61 normal ist oder nicht, wobei der umgewandelte Wert immer mit dem Wert verglichen wird, der von dem Kurbelcodierer 62 detektiert wird.If the feedback signal supplied by the motor encoder 61 is output, is wrong, the servomotor works 11 not right, if he has the servomotor 11 controls. Therefore, the motion control part receives 53 a feedback signal provided by the crank encoder 62 is output, the position converted by the motor encoder 61 is detected, using the gear ratio of the gear transmission 15 and the main gearbox 16 in the position of the crankshaft, and determines whether the motor encoder 61 is normal or not, the converted value is always compared with the value supplied by the crank encoder 62 is detected.
Die Position des Stößels 18 kann direkt detektiert werden, statt den Kurbelcodierer 62 zu verwenden, um zu bestimmen, ob der Motorcodierer 61 normal ist oder nicht.The position of the plunger 18 can be detected directly instead of the crank encoder 62 to determine if the motor encoder 61 normal or not.
Die Bremssteuerpartie 54 empfängt die Pressenstartanweisung (Pressenstartsignal = EIN), die von der Zwei-Hand-Betätigungspartie 43 ausgegeben wird, nachdem die Sicherungsvorrichtung 63 bestimmt hat, dass der sichere Zustand eingetreten ist, gibt eine Stromversorgungsanweisung aus (Schaltschützsignal = EIN), um die Stromabschaltpartie 35 anzuschließen, und gibt eine Bremslöseanweisung aus (Bremssignal = EIN), um zu bewirken, dass das Bremsmagnetventil 36 die Bremse 17 löst. Der Servomotor 11 führt somit eine Bewegung gemäß dem Betriebsmodell aus, das von der Bewegungsanweisungspartie 52 generiert wird.The brake control section 54 receives the press start instruction (press start signal = ON) from the two-hand operation section 43 is issued after the securing device 63 has determined that the safe state has occurred outputs a power supply instruction (contactor signal = ON) to the power down section 35 to connect, and outputs a brake release instruction (brake signal = ON) to cause the brake solenoid valve 36 the brake 17 solves. The servomotor 11 thus executes a movement in accordance with the operation model, that of the motion instruction part 52 is generated.
Wenn die Sicherungsvorrichtung 63 bestimmt hat, dass der gefährliche Zustand eingetreten ist, oder die Bremssteuerpartie 54 die Pressenhalteanweisung empfangen hat (Pressenstartsignal = AUS), die von der Zwei-Hand-Betätigungspartie 43 ausgegeben wird, gibt die Bewegungssteuerpartie 53 eine Halteanweisung an den Wechselrichter 34 aus, und der Servomotor 11 wird abgebremst und angehalten. Die Bremssteuerpartie 54 gibt eine elektrische Energieunterbindungsanweisung aus (Schaltschützsignal = AUS), um die Stromabschaltpartie 35 zu trennen (d. h. die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 zu unterbinden), und gibt eine Bremsanweisung aus (Bremssignal = AUS), um zu bewirken, dass das Bremsmagnetventil 36 die Bremse 17 derart betätigt, dass der Haltezustand des Stößels 18 mechanisch bewahrt wird (d. h. der sichere Haltezustand), wenn der Servomotor 11 angehalten wird, mindestens wenn der Stößel 18 eine Bewegung in den Bewegungsbereich nach unten ausführt. When the safety device 63 has determined that the dangerous condition has occurred or the brake control section 54 has received the press holding instruction (press start signal = OFF) received from the two-hand operation section 43 is output gives the motor control part 53 a holding instruction to the inverter 34 off, and the servomotor 11 is slowed down and stopped. The brake control section 54 issues an electrical disconnection instruction (contactor signal = OFF) to the power down section 35 to disconnect (ie, the supply of electrical energy for the servomotor 11 to inhibit) and outputs a brake command (brake signal = OFF) to cause the brake solenoid valve 36 the brake 17 actuated such that the holding state of the plunger 18 is mechanically preserved (ie the secure holding state) when the servomotor 11 is stopped, at least when the plunger 18 makes a movement in the range of motion down.
Da die Steuerpartie 50 der Pressmaschine 10 die Pressmaschine 10 auf den sicheren Haltezustand statt auf den Bereitschaftshaltezustand (servoarretierter Zustand) einstellt, wenn der Servomotor 11 angehalten wird, wenn der Stößel 18 eine Bewegung in den Bewegungsbereich nach unten ausführt, tritt keine Fehlfunktion des Servomotors 11 ein, und die Sicherheit kann zuverlässiger gewährleistet werden. Da es des Weiteren unnötig ist, dem Servomotor 11 elektrische Energie zuzuführen, kann eine Reduzierung des Stromverbrauchs erreicht werden.Because the control game 50 the pressing machine 10 the pressing machine 10 is set to the safe hold state instead of the standby hold state (servo-locked state) when the servo motor 11 is stopped when the plunger 18 a movement in the range of motion down performs no malfunction of the servomotor 11 and safety can be more reliably ensured. Further, because it is unnecessary, the servomotor 11 To supply electrical energy, a reduction in power consumption can be achieved.
Die Zustandsüberwachungspartie 55 überwacht nacheinander, ob sich die Position und die Drehzahl des Servomotors 11 gemäß dem ursprünglichen Betriebsmodell gegenüber dem Betriebsmodell, das aus einer Datensequenz (z. B. Kurbelwinkel pro Zeiteinheit, Stößelposition und Motordrehzahl), die von der Bewegungsanweisungspartie 52 generiert wird, und dem Signal, das von dem Motorcodierer 61 ausgegeben wird, besteht, ändern oder nicht.The condition monitoring section 55 monitors successively whether the position and the speed of the servomotor 11 according to the original operational model versus the operational model, which consists of a data sequence (eg, crank angle per unit time, ram position, and engine speed) from the motion instruction part 52 is generated and the signal generated by the motor encoder 61 is spent, exists, change or not.
Die Restzeitberechnungspartie 56 berechnet die Restzeit, bis der Motor angehalten wird, aus dem Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pressenstartsignals, das von der Pressensteuerpartie 51 ausgegeben wird, und dem Änderungszustand im Verhältnis zu dem Betriebsmodell, das von der Zustandsüberwachungspartie 55 bestimmt wird. Die Pressensteuerpartie 51 gibt die Halteanweisung an die Bremssteuerpartie 54 basierend auf der Restzeit aus.The remaining time calculation part 56 calculates the remaining time until the motor stops from the time of the falling edge of the press start signal from the press control section 51 and the state of change in relation to the operational model that is issued by the condition monitoring section 55 is determined. The press control section 51 gives the holding instruction to the brake control section 54 based on the remaining time off.
Da sich der Zustand basierend auf der Pressenstartanweisung, die von der Zwei-Hand-Betätigungspartie 43 ausgegeben wird, von dem sicheren Haltezustand in den Bewegungszustand ändert und sich der Zustand basierend auf der Halteanweisung, die basierend auf der Restzeit ausgegeben wird, die von der Restzeitberechnungspartie 56 berechnet wird, von dem Bewegungszustand in den sicheren Haltezustand ändert, tritt der Bereitschaftshaltezustand insbesondere nicht ein. Da sich der Zustand basierend auf der Restzeit, die von der Restzeitberechnungspartie 56 berechnet wird, zuverlässig von dem Bewegungszustand in den sicheren Haltezustand ändert, tritt die Fehlfunktion des Servomotors 11 der Pressmaschine 10 nicht ein, und die Sicherheit kann zuverlässiger gewährleistet werden. Da es des Weiteren nicht notwendig ist, dem Servomotor 11 elektrische Energie zuzuführen, kann eine Reduzierung des Stromverbrauchs erreicht werden.Because the state is based on the press start instruction, that of the two-hand operation section 43 is changed from the safe hold state to the move state, and the state based on the hold instruction issued based on the remaining time is that of the remaining time calculation part 56 In particular, the stand-by hold state does not occur. Because the state is based on the remaining time left by the remaining time calculation section 56 is calculated, reliably changes from the moving state to the secure holding state, the malfunction of the servomotor occurs 11 the pressing machine 10 not one, and safety can be more reliably ensured. Furthermore, since it is not necessary, the servomotor 11 To supply electrical energy, a reduction in power consumption can be achieved.
Während des Tippbetriebs berechnet die Restzeitberechnungspartie 56 die Restzeit von dem Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pressenstartsignals bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Servomotor 11 sofort abgebremst und angehalten wird.During jogging, the remaining time calculation section calculates 56 the remaining time from the time of the falling edge of the press start signal to the time at which the servomotor 11 immediately decelerated and stopped.
Während des sicheren Einzelhubbetriebs berechnet die Restzeitberechnungspartie 56 die Restzeit von dem Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pressenstartsignals bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Servomotor 11 sofort abgebremst und angehalten wird, wenn der Stößel 18 den unteren Totpunkt nicht erreicht hat, und berechnet die Restzeit von dem Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pressenstartsignals bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Servomotor 11 dem oberen Totpunkt entsprechend angehalten wird, gegenüber dem Betriebsmodell, wenn der Stößel 18 den unteren Totpunkt erreicht hat.During safe single-stroke operation, the remaining time calculation part calculates 56 the remaining time from the time of the falling edge of the press start signal to the time at which the servomotor 11 immediately slowed down and stopped when the plunger 18 has not reached the bottom dead center, and calculates the remaining time from the time of falling edge of the press start signal to the time when the servomotor 11 is stopped according to the top dead center, compared to the operating model when the plunger 18 has reached the bottom dead center.
B. Verfahren zum Steuern der PressmaschineB. Method for controlling the pressing machine
Ein Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Verwendung der in 6 abgebildeten Pressmaschine 10 beschrieben.A method of controlling a press machine according to an embodiment of the invention will be described below using the in 6 pictured pressing machine 10 described.
Das Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine umfasst das Unterbinden der Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 und das mechanische Bewahren des Haltezustands des Stößels 18, wenn der Servomotor 11 angehalten wird, wenn der Stößel 18 eine Bewegung in den Bewegungsbereich nach unten ausführt.The method of controlling a press machine includes inhibiting the supply of electric power to the servomotor 11 and mechanically retaining the holding state of the plunger 18 when the servomotor 11 is stopped when the plunger 18 makes a movement in the range of motion down.
Gemäß dem Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine, da die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 unterbunden wird, wenn der Servomotor 11 angehalten wird, tritt keine Fehlfunktion des Servomotors 11 auf Grund eines Versagens des Steuersystems oder einer Störung, wie etwa Rauschen, ein. Da des Weiteren der Haltezustand des Stößels 18 mechanisch bewahrt werden kann, kann die Sicherheit zuverlässiger gewährleistet werden, wenn der Servomotor 11 angehalten wird. Gemäß dem Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine, da dem Servomotor 11 keine elektrische Energie zugeführt wird, wenn der Servomotor 11 angehalten wird, kann eine Reduzierung des Stromverbrauchs erreicht werden. According to the method of controlling a pressing machine, since the supply of electric power to the servomotor 11 is suppressed when the servomotor 11 is stopped, no malfunction of the servomotor occurs 11 due to a failure of the control system or a disturbance, such as noise. Furthermore, the holding state of the plunger 18 can be mechanically preserved, the safety can be more reliably ensured when the servomotor 11 is stopped. According to the method of controlling a pressing machine, since the servomotor 11 no electrical energy is supplied when the servomotor 11 is stopped, a reduction in power consumption can be achieved.
Das Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine umfasst das Unterbinden der Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 und das mechanische Bewahren des Haltezustands des Stößels 18 basierend auf dem geplanten Zeitpunkt, an dem der Stößel 18 den oberen Totpunkt erreicht, nachdem das Haltesignal, das den Servomotor 11 anhält, empfangen wurde, wenn der Stößel 18 eine Bewegung in den Bewegungsbereich nach oben ausführt.The method of controlling a press machine includes inhibiting the supply of electric power to the servomotor 11 and mechanically retaining the holding state of the plunger 18 based on the scheduled time at which the plunger 18 reaches the top dead center after the hold signal, which is the servomotor 11 stops, was received when the plunger 18 makes a movement in the range of motion upwards.
Gemäß dem Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine ist es möglich, den Zustand von dem Bewegungszustand in den Haltezustand, bei welchem dem Servomotor 11 keine elektrische Energie zugeführt wird, basierend auf dem geplanten Zeitpunkt, an dem der Exzentermechanismus den oberen Totpunkt 20 erreicht hat, zuverlässig zu ändern. Gemäß dem Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine, da die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 unterbunden wird, nachdem der obere Totpunkt erreicht wurde, tritt keine Fehlfunktion des Servomotors 11 auf Grund eines Versagens des Steuersystems oder einer Störung, wie etwa Rauschen, ein. Da des Weiteren der Haltezustand des Stößels mechanisch bewahrt werden kann, kann die Sicherheit zuverlässiger gewährleistet werden, wenn der Servomotor 11 angehalten wird. Gemäß dem Verfahren zum Steuern einer Pressmaschine, da dem Servomotor 11 keine elektrische Energie zugeführt wird, wenn der Servomotor 11 angehalten wurde, nachdem der obere Totpunkt erreicht wurde, kann eine Reduzierung des Stromverbrauchs erreicht werden.According to the method of controlling a pressing machine, it is possible to change the state from the moving state to the holding state in which the servomotor 11 no electrical energy is supplied based on the scheduled time at which the eccentric mechanism is at top dead center 20 has achieved to change reliably. According to the method of controlling a pressing machine, since the supply of electric power to the servomotor 11 is prevented after the top dead center has been reached, no malfunction of the servomotor 11 due to a failure of the control system or a disturbance, such as noise. Further, since the holding state of the plunger can be mechanically preserved, the safety can be ensured more reliably when the servomotor 11 is stopped. According to the method of controlling a pressing machine, since the servomotor 11 no electrical energy is supplied when the servomotor 11 is stopped after the top dead center has been reached, a reduction in power consumption can be achieved.
C. TippbetriebC. Jogging operation
Der Betrieb der Pressmaschine 10 und das Verfahren zum Steuern der Pressmaschine 10 während des Tippbetriebs werden nachstehend mit Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pressmaschine abbildet, wenn der Tippbetrieb unter Verwendung der Betriebsauswahlpartie ausgewählt wurde.The operation of the pressing machine 10 and the method of controlling the pressing machine 10 during the jog operation will be described below with reference to FIG 7 described. 7 FIG. 13 is a timing chart depicting the operation of the press machine when the jog operation using the operation selection part has been selected.
Wenn das Pressenstartsignal zu einem Zeitpunkt c0 auf EIN gesetzt wurde, wird das Schaltschützsignal über die Bremssteuerpartie 54 auf EIN gesetzt, so dass dem Servomotor 11 elektrische Energie zugeführt wird, und das Bremssignal wird auf EIN gesetzt, so dass die Bremse 17 in den Lösezustand versetzt wird. Der Servomotor 11 wird gedreht, nachdem eine kurze Verzögerungszeit des Steuersystems verstrichen ist, und der Stößel 18 bewegt sich nach unten.When the press start signal has been turned ON at a time point c0, the contactor signal is sent via the brake control section 54 set to ON, allowing the servomotor 11 electrical energy is supplied, and the brake signal is set to ON, causing the brake 17 is put into the release state. The servomotor 11 is rotated after a short delay time of the control system has elapsed, and the plunger 18 moves down.
Wenn das Pressenstartsignal zu einem Zeitpunkt c1 auf AUS gesetzt wurde, wird der Servomotor 11 zu einem Zeitpunkt c2 abgebremst und zu einem Zeitpunkt c3 angehalten. Die Restzeitberechnungspartie 56 berechnet die Restzeit von dem Abbremsstartzeitpunkt des Servomotors 11 bis zu dem Haltezeitpunkt des Servomotors 11 basierend auf der Änderung des Zustands, der von der Zustandsüberwachungspartie 55 überwacht wird, und das Schaltschützsignal und das Bremssignal werden basierend auf der Restzeit zu einem Zeitpunkt c3, zu dem die Restzeit beispielsweise gleich null ist, auf AUS gesetzt. Der Servomotor 11 wird somit in den sicheren Haltezustand versetzt. Daher wird der Servomotor 11 angehalten, und das Schaltschützsignal und das Bremssignal werden zu dem Zeitpunkt c3 auf AUS gesetzt. Es sei zu beachten, dass die Einzelheiten der Restzeit später in Verbindung mit dem Abbrems-/Haltevorgang beschrieben werden.When the press start signal is turned OFF at a time c1, the servomotor becomes 11 decelerated at a time c2 and stopped at a time c3. The remaining time calculation part 56 calculates the remaining time from the deceleration start timing of the servomotor 11 until the holding time of the servomotor 11 based on the change of state of the condition monitoring part 55 is monitored, and the contactor signal and the brake signal are set to OFF based on the remaining time at a time c3, at which the remaining time is equal to zero, for example. The servomotor 11 is thus placed in the secure hold state. Therefore, the servomotor becomes 11 stopped, and the contactor signal and the brake signal are set to OFF at the time c3. It should be noted that the details of the remaining time will be described later in connection with the deceleration / holding operation.
Das Schaltschützsignal und das Bremssignal werden im AUS-Zustand bewahrt, und der Servomotor 11 wird im sicheren Haltezustand bewahrt, bis das Pressenstartsignal zu einem Zeitpunkt c4 auf EIN gesetzt wird (d. h. bis sich der Servomotor 11 nach der kurzen Verzögerungszeit des Steuersystems dreht (siehe 7)).The contactor signal and the brake signal are preserved in the OFF state, and the servomotor 11 is maintained in the safe hold state until the press start signal is turned ON at a time c4 (ie, until the servo motor 11 after the short delay time of the control system turns (see 7 )).
Insbesondere tritt der Bereitschaftshaltezustand mindestens zwischen dem Zeitpunkt c3 und dem Zeitpunkt c4 nicht ein, anders als bei der elektrischen Presse aus der verwandten Technik, die zuvor mit Bezug auf 4 beschrieben wurde.Specifically, the standby-holding state does not occur at least between the timing c3 and the timing c4, unlike the related-art electric press described above with reference to FIG 4 has been described.
Wenn das Pressenstartsignal zu dem Zeitpunkt c4 auf EIN gesetzt wurde, dreht sich der Servomotor 11, und der Stößel 18 bewegt sich nach unten, während er beschleunigt wird.When the press start signal is turned ON at the time c4, the servomotor rotates 11 , and the pestle 18 moves down while accelerating.
Wenn sich ein anderer Arbeiter der Gefahrenzone der Presse zu einem Zeitpunkt c5 genähert hat und einen Strahl blockiert hat, der von dem Lichtvorhang emittiert wird, der als Sicherungsvorrichtung 63 verwendet wird, wird das Element „LICHT EMPFANGEN” auf AUS gesetzt, und der Servomotor 11 wird abgebremst und zu einem Zeitpunkt c6 angehalten. Das Schaltschützsignal und das Bremssignal werden basierend auf der Restzeit, die von der Restzeitberechnungspartie 56 berechnet wird, beispielsweise zu einem Zeitpunkt c6, an dem die Restzeit gleich null ist, auf AUS gesetzt. Der Servomotor 11 wird somit in den sicheren Haltezustand versetzt. Dies ist der Fall, weil das Lichtvorhangsignal gegenüber dem Pressenstartsignal vorrangig ist. When another worker has approached the danger zone of the press at a time c5 and has blocked a beam emitted from the light curtain serving as a security device 63 is used, the item "RECEIVE LIGHT" is set to OFF, and the servomotor 11 is decelerated and stopped at a time c6. The contactor signal and the brake signal are based on the remaining time remaining from the remaining time calculation section 56 is set to OFF, for example, at a time c6 at which the remaining time equals zero. The servomotor 11 is thus placed in the secure hold state. This is because the light curtain signal takes precedence over the press start signal.
Der sichere Haltezustand des Servomotors 11 wird bewahrt, selbst wenn das Element „LICHT EMPFANGEN” an einem Zeitpunkt c7 auf EIN gesetzt wurde.The safe holding state of the servomotor 11 is preserved even if the RECEIVE LIGHT item is turned ON at a time c7.
Es sei zu beachten, dass die Restzeit, die von der Restzeitberechnungspartie 56 berechnet wird, eventuell nicht das obige Zeitintervall ist. Die Restzeitberechnungspartie 56 kann den geplanten Zeitpunkt berechnen, an dem der Servomotor 11 vollständig angehalten ist.It should be noted that the remaining time from the remaining time calculation section 56 is calculated, may not be the above time interval. The remaining time calculation part 56 can calculate the planned time at which the servo motor 11 is completely stopped.
D. Sicherer EinzelhubbetriebD. Safe single stroke operation
Der Betrieb der Pressmaschine 10 und das Verfahren zum Steuern der Pressmaschine 10 während des sicheren Einzelhubbetriebs werden nachstehend mit Bezug auf 8 beschrieben. 8 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pressmaschine 10 abbildet, wenn der sichere Einzelhubbetrieb unter Verwendung der Betriebsauswahlpartie ausgewählt wurde.The operation of the pressing machine 10 and the method of controlling the pressing machine 10 during the safe single-stroke operation will be described below with reference to 8th described. 8th is a time chart showing the operation of the press machine 10 if Safe Single-stroke operation has been selected using the operation selection lot.
Der sichere Einzelhubbetrieb ist der gleiche wie der Tippbetrieb, bis sich der Stößel 18 auf einer Stößelhöhe (Kurbelwinkel: 180°, Zeitpunkt d6) (nahe am unteren Totpunkt) befindet, auf der die Finger des Arbeiters nicht in den Raum unter dem Stößel 18 eindringen können.The safe single stroke operation is the same as the jogging operation until the plunger 18 located at a ram height (crank angle: 180 °, time point d6) (near bottom dead center), on which the worker's fingers are not in the space under the ram 18 can penetrate.
Da das Haltesignal nach oben die gleiche Rolle spielt wie die des Pressenstartsignals, wie zuvor mit Bezug auf 5 in Verbindung mit der elektrischen Presse aus der verwandten Technik beschrieben, wird der Servomotor 11 ständig betrieben, nachdem der Kurbelwinkel 180° erreicht hat (Zeitpunkt d6) (Bewegungsbereich nach oben), selbst wenn das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wurde, und wird entsprechend dem oberen Totpunkt automatisch angehalten.Since the hold signal up plays the same role as that of the press start signal, as previously with reference to FIG 5 described in connection with the electric press of the related art, the servomotor 11 is operated continuously after the crank angle has reached 180 ° (time point d6) (moving range upward) even when the press start signal is set to OFF, and is automatically stopped according to the top dead center.
Die Restzeitberechnungspartie 56 berechnet die Restzeit von dem Zeitpunkt, an dem der Kurbelwinkel auf 180° gesetzt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Kurbelwinkel auf 359° gesetzt wird.The remaining time calculation part 56 calculates the remaining time from the time when the crank angle is set to 180 ° until the time when the crank angle is set to 359 °.
Die Bremssteuerpartie 54 misst die Zeit von d6 bis zu einem Zeitpunkt d8, beispielsweise basierend auf der berechneten Restzeit. Der Stößel 18 wird am oberen Totpunkt angehalten, und das Schaltschützsignal und das Bremssignal werden an einem Zeitpunkt d8 auf AUS gesetzt. Der Servomotor 11 wird somit in den sicheren Haltezustand versetzt.The brake control section 54 measures the time from d6 to a time d8, based for example on the calculated remaining time. The pestle 18 is stopped at top dead center, and the contactor signal and the brake signal are set to OFF at a time point d8. The servomotor 11 is thus placed in the secure hold state.
Obwohl zuvor ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Restzeitberechnungspartie 56 die Restzeit von dem Zeitpunkt berechnet, an dem das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wird, kann die Restzeitberechnungspartie 56 die Restzeit von dem Zeitpunkt berechnen, an dem das Haltesignal nach oben auf EIN gesetzt wird. Die Restzeit muss nicht unbedingt das Zeitintervall sein, bis der Stößel angehalten wird. Die Restzeit kann gesetzt werden, um der geplante Zeitpunkt zu sein, an dem der Stößel angehalten wird. In diesem Fall kann ein Zeitpunkt, der etwas früher ist als der Zeitpunkt, an dem der Stößel 18 tatsächlich angehalten wird, als der geplante Zeitpunkt verwendet werden, wobei die Bewegungsverzögerungszeit des Steuersystems berücksichtigt wird.Although an example has been described above in which the remaining time calculation section 56 calculates the remaining time from the time when the press start signal is turned OFF, the remaining time calculation part 56 calculate the remaining time from the time when the hold signal is turned up to ON. The remaining time does not necessarily have to be the time interval until the plunger is stopped. The remaining time can be set to be the scheduled time at which the plunger is stopped. In this case, a point in time that is slightly earlier than the point in time at which the pestle 18 is actually stopped when the scheduled time is used, taking into account the movement delay time of the control system.
Insbesondere wenn das Betriebsmodell das Betriebsmodell während des sicheren Einzelhubbetriebs ist, das den Stößel 18 am oberen Totpunkt anhält, kann die Steuerpartie 50 bewirken, dass die Stromabschaltpartie 35 die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 unterbindet, und kann bewirken, dass die Bremse 17 die Auf-/Abbewegung des Stößels 18 basierend auf dem geplanten Zeitpunkt, an dem der Exzentermechanismus 20 den oberen Totpunkt erreicht hat, bei Empfang des Haltesignals, das den Servomotor 11 anhält, wenn der Stößel 18 eine Bewegung in den Bewegungsbereich nach oben ausführt, mechanisch anhält.In particular, if the operating model is the operating model during the safe Einzelhubbetrieb that the plunger 18 stops at top dead center, the control section 50 cause the power down section 35 the supply of electrical energy for the servomotor 11 stops, and can cause the brake 17 the up / down movement of the plunger 18 based on the planned time at which the eccentric mechanism 20 has reached the top dead center, upon receipt of the hold signal, the servomotor 11 stops when the plunger 18 a movement in the range of movement performs upward, mechanically stops.
Bei dem in 5 abgebildeten Beispiel bleibt das Bereitschaftshaltesignal im EIN-Zustand, selbst wenn das Haltesignal nach oben auf AUS gesetzt wurde, und der Servomotor 11 bleibt im Bereitschaftshaltezustand nach dem Zeitpunkt b5 (an dem der Servomotor 11 entsprechend dem oberen Totpunkt angehalten wird). Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden das Schaltschützsignal und das Bremssignal zu dem Zeitpunkt d8 auf AUS gesetzt, und der Servomotor 11 wird in den sicheren Haltezustand versetzt, ohne in den Bereitschaftshaltezustand versetzt zu werden (siehe 8).At the in 5 In the example shown, the stand-by hold signal remains in the ON state even when the hold signal is turned up to OFF, and the servomotor 11 remains in the standby-holding state after the time point b5 (at which the servomotor is stopped) 11 is stopped according to the top dead center). According to one embodiment of the invention, the contactor signal and the brake signal to the Time d8 set to OFF, and the servomotor 11 is placed in the safe hold state without being put in the standby hold state (see 8th ).
E. Abbrems-/HaltevorgangE. braking / holding operation
Die Restzeit, die während des Abbrems-/Haltebetriebs verwendet wird, wird nachstehend unter Verwendung eines Beispiels des Betriebsmodells des sicheren Einzelhubbetriebs beschrieben.The remaining time used during the deceleration / hold operation will be described below using an example of the operation model of safe single-stroke operation.
Die Tabelle 1 zeigt ein Beispiel des Betriebsmodells während des sicheren Einzelhubbetriebs, das von der Bewegungsanweisungspartie 52 generiert wird, und 9 ist eine grafische Darstellung des Betriebsmodells. 10 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Betriebsmodell, dem Pressenstartsignal und der Restzeit sofort nach dem Start des Pressenbetriebs abbildet (siehe 9).Table 1 shows an example of the operation model during the safe single-stroke operation, that of the motion instruction part 52 is generated, and 9 is a graphical representation of the operating model. 10 FIG. 13 is a graph depicting the relationship between the operation model, the press start signal, and the remaining time immediately after the start of the press operation (see FIG 9 ).
11 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Betriebsmodell, dem Pressenstartsignal und der Restzeit abbildet (siehe 9). 11 FIG. 11 is a graph depicting the relationship between the operation model, the press start signal, and the remaining time (see FIG 9 ).
In 9 bis 11 ist die gestrichelte Linie M die Drehzahl (min–1) des Servomotors 11, die durchgezogene Linie S ist die Höhe (mm) des Stößels 18 von dem unteren Totpunkt, und die strichpunktierte Linie C ist der Kurbelwinkel (Grad) der Kurbelwelle 21. TABELLE 1 Zeit (s) Kurbelwinkel Stößelposition (mm) Motordrehzahl (min–1)
0 0 500 6
0,01 0,1 500 36
0,02 0,4 500 66
0,03 0,9 500 96
0,04 1,6 500 126
0,05 2,4 500 156
0,06 3,5 500 186
0,07 4,7 499 216
0,08 6 499 246
0,09 7,6 498 276
0,1 9,4 497 306
0,11 11,3 496 336
0,12 13,4 494 366
0,13 15,7 492 396
0,14 18,1 489 426
0,15 20,8 486 456
0,16 23,6 482 486
0,17 26,6 477 516
0,18 29,8 471 546
0,19 33,2 465 576
0,2 36,7 457 600
0,21 40,3 448 600
0,22 43,9 439 600
In 9 to 11 the dashed line M is the speed (min -1 ) of the servomotor 11 , the solid line S is the height (mm) of the plunger 18 from the bottom dead center, and the dot-dash line C is the crank angle (degrees) of the crankshaft 21 , TABLE 1 Time (s) crank angle Ram position (mm) Engine speed (min -1 )
0 0 500 6
0.01 0.1 500 36
0.02 0.4 500 66
0.03 0.9 500 96
0.04 1.6 500 126
0.05 2,4 500 156
0.06 3.5 500 186
0.07 4.7 499 216
0.08 6 499 246
0.09 7.6 498 276
0.1 9.4 497 306
0.11 11.3 496 336
0.12 13.4 494 366
0.13 15.7 492 396
0.14 18.1 489 426
0.15 20.8 486 456
0.16 23.6 482 486
0.17 26.6 477 516
0.18 29.8 471 546
0.19 33.2 465 576
0.2 36.7 457 600
0.21 40.3 448 600
0.22 43.9 439 600
Wie in 9 abgebildet (sicherer Einzelhubbetrieb), wird die Drehzahl M des Servomotors 11 vom Start des Pressenbetriebs erhöht, bis 0,2 s verstrichen ist, und der Servomotor 11 wird während eines Zeitraums von 0,2 s bis 1,0 s auf einer konstanten Drehzahl betätigt, während eines Zeitraums von 1,0 s bis 1,2 s abgebremst und dann angehalten.As in 9 shown (safe Einzelhubbetrieb), the speed M of the servomotor 11 increased from the start of the press operation until 0.2 s has elapsed, and the servomotor 11 will be during a period of Operated at a constant speed for 0.2 s to 1.0 s, decelerated for a period of 1.0 s to 1.2 s, and then stopped.
Wenn beispielsweise das Pressenstartsignal während des Beschleunigungszeitraums des Servomotors 11 auf AUS gesetzt wurde, in dem der Stößel 18 eine Bewegung in den Bewegungsbereich nach unten ausführt, wird der Servomotor 11 sofort abgebremst und angehalten (siehe 10), da die Bewegung des Stößels 18 in einer Position in der Nähe des unteren Totpunkts während des sicheren Einzelhubbetriebs die gleiche ist wie die während des Tippbetriebs.For example, when the press start signal during the acceleration period of the servomotor 11 was set to OFF in which the plunger 18 a movement in the range of motion is carried out down, becomes the servomotor 11 immediately decelerated and stopped (see 10 ), as the movement of the plunger 18 in a position near bottom dead center during safe single-stroke operation is the same as that during jog operation.
Wenn das Pressenstartsignal beispielsweise bei 0,1 s auf AUS gesetzt wurde, wird der Servomotor 11 von 0,1 s abgebremst und bei 0,2 s angehalten (siehe gestrichelte Linie M1).For example, when the press start signal is set to OFF at 0.1 s, the servomotor becomes 11 decelerated from 0.1 s and stopped at 0.2 s (see dashed line M1).
Wenn das Pressenstartsignal beispielsweise bei 0,2 s auf AUS gesetzt wurde, wird der Servomotor 11 von 0,2 s abgebremst und bei 0,4 s angehalten (siehe gestrichelte Linie M2).For example, when the press start signal is set to OFF at 0.2 sec, the servomotor becomes 11 slowed down by 0.2 s and stopped at 0.4 s (see dashed line M2).
Insbesondere ändert sich der Zeitpunkt vom Beginn der Abbremsung bis zum Stillstand des Servomotors 11 während einer Beschleunigung des Servomotors 11 in Abhängigkeit von der Drehzahl des Servomotors 11 sofort vor Beginn der Abbremsung. Der Abbremszeitpunkt des Servomotors 11 kann unabhängig von der Drehzahl des Servomotors 11 sofort vor dem Beginn der Abbremsung eingestellt werden, um konstant zu sein. In diesem Fall erhöht sich jedoch die Zeit vom Beginn der Abbremsung bis zum Stillstand des Servomotors 11. Wenn die Zeit, in welcher der Servomotor 11 von der maximalen Motordrehzahl, die von den Spezifikationen der Presse bestimmt wird, abgebremst und angehalten werden kann, beispielsweise auf die Abbremszeit eingestellt wird, beträgt die Abbremszeit bei dem in 10 abgebildeten Beispiel 0,2 s. Wenn das Pressenstartsignal in diesem Fall bei 0,1 s auf AUS gesetzt wurde, wird der Servomotor 11 bei 0,3 s angehalten (d. h. die Zeit, die benötigt wird, um den Servomotor 11 anzuhalten, nimmt im Vergleich zu dem in 10 abgebildeten Beispiel um 0,1 s zu).In particular, the time changes from the beginning of the deceleration to the standstill of the servomotor 11 during acceleration of the servomotor 11 depending on the speed of the servomotor 11 immediately before the start of braking. The deceleration time of the servomotor 11 can be independent of the speed of the servomotor 11 set immediately before the start of deceleration to be constant. In this case, however, the time increases from the beginning of the deceleration to the standstill of the servomotor 11 , When the time in which the servomotor 11 From the maximum engine speed, which is determined by the specifications of the press, can be braked and stopped, for example, is set to the deceleration time, the deceleration is at the in 10 example shown 0.2 s. In this case, when the press start signal is set to OFF at 0.1 s, the servomotor becomes 11 stopped at 0.3 s (ie the time it takes to get the servomotor 11 to stop increases compared to the in 10 example shown by 0.1 s).
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung berechnet die Restzeitberechnungspartie 56 die Abbremszeit, die sich dem Zeitpunkt entsprechend ändert, an dem das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wird, und die Bremssteuerpartie 54 gibt Anweisungen an die Stromabschaltpartie 35 und das Bremsmagnetventil 36 basierend auf der Restzeit aus.According to one embodiment of the invention, the remaining time calculation part calculates 56 the deceleration time, which changes according to the timing at which the press start signal is set to OFF, and the brake control section 54 gives instructions to the power shutdown section 35 and the brake solenoid valve 36 based on the remaining time off.
Daher kann der Servomotor 11 in den sicheren Haltezustand versetzt werden, indem bewirkt wird, dass die Stromabschaltpartie 35 die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 unterbindet und die Bremse 17 betätigt, wenn der Servomotor 11 abgebremst und angehalten wurde. Insbesondere tritt der Bereitschaftshaltezustand, in dem der Servomotor 11 in den servoarretierten Zustand versetzt wird, nicht ein, bis der Servomotor 11 in den sicheren Haltezustand versetzt wird, nachdem der Servomotor 11 angehalten wurde.Therefore, the servomotor can 11 be placed in the safe hold state by causing the Stromabschaltpartie 35 the supply of electrical energy for the servomotor 11 stops and the brake 17 operated when the servomotor 11 was slowed down and stopped. In particular, the standby-holding state occurs in which the servomotor 11 is put into the servo-locked state, not one, until the servomotor 11 is placed in the safe holding state after the servomotor 11 was stopped.
Es sei zu beachten, dass die Stromabschaltpartie 35 und die Bremse 17 nach einer kurzen elektrischen Verzögerungszeit und einer kurzen mechanischen Verzögerungszeit funktionieren. Da jedoch die elektrische Verzögerungszeit und die mechanische Verzögerungszeit konstant sind, kann die Genauigkeit durch Subtrahieren der Verzögerungszeit von der Halteanweisungsausgabezeit der Restzeitberechnungspartie 56 verbessert werden.It should be noted that the Stromabschaltpartie 35 and the brake 17 after a short electrical delay time and a short mechanical delay time work. However, since the electrical delay time and the mechanical delay time are constant, the accuracy can be obtained by subtracting the delay time from the hold instruction output time of the remaining time computation section 56 be improved.
Wie in 11 abgebildet, bewegt sich der Stößel 18 automatisch in Richtung auf den oberen Totpunkt, selbst wenn das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wurde, und wird am oberen Totpunkt während des sicheren Einzelhubbetriebs in dem Bewegungsbereich nach oben angehalten, nachdem der Stößel 18 den unteren Totpunkt erreicht hat. Bei dem in 11 abgebildeten Beispiel wird das Pressenstartsignal bei 0,65 s auf AUS gesetzt, nachdem der Stößel 18 den unteren Totpunkt erreicht hat. Da der Servomotor 11 gemäß dem Betriebsmodell gesteuert wird, wird der Servomotor 11 bis 1,2 s betätigt, wenn der Stößel 18 den oberen Totpunkt erreicht, und dann angehalten.As in 11 Shown, the plunger moves 18 automatically toward top dead center, even if the press start signal has been set to OFF, and is stopped at top dead center during the safe one-hand operation in the moving range after the push rod 18 has reached the bottom dead center. At the in 11 In the example shown, the press start signal is set to OFF at 0.65 s after the plunger 18 has reached the bottom dead center. Because the servomotor 11 is controlled in accordance with the operation model, the servomotor 11 operated up to 1.2 s when the plunger 18 reached the top dead center, and then stopped.
In 11 geben die durchgezogene Linie S und die punktierte Linie M basierend auf dem Betriebsmodell, das von der Bewegungsanweisungspartie 52 generiert wird, eine geplante Bewegung an. Da auf Grund einer Störung während der tatsächlichen Pressenarbeiten von dem Zeitpunkt des Pressproduktaufpralls (0,46 s) bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Stößel 18 den unteren Totpunkt erreicht (0,6 s), eine Last an den Servomotor 11 angelegt wird, nimmt die Drehzahl des Servomotors 11 ab, wie durch die gestrichelten Linien S2 und M3 angegeben. Die Drehzahl des Servomotors 11 erhöht sich von 0,6 s (wenn die an den Servomotor 11 angelegte Last auf Grund einer Störung abnimmt) auf 0,76 s, um die Verzögerung im Verhältnis zu der geplanten Bewegung zu kompensieren.In 11 give the solid line S and the dotted line M based on the operation model, that of the motion instruction part 52 is generated, a scheduled move. Because of a disturbance during the actual press work, from the time of the press product impact (0.46 s) to the time the tappet 18 reached the bottom dead center (0.6 s), a load to the servomotor 11 is applied, the speed of the servomotor decreases 11 as indicated by dashed lines S2 and M3. The speed of the servomotor 11 increases from 0.6 s (when the to the servomotor 11 applied load due to a disturbance) to 0.76 s to compensate for the delay in relation to the planned movement.
Da ein Servomotor, der eine Drehmomentkapazität aufweist, die für Höchstleistungs-Pressarbeiten ausreicht, und eine Drehzahl erzeugen kann, die ausreicht, um eine Abnahme der Drehzahl auf Grund einer Störung (Last), während die Presse innerhalb der geplanten Bewegungszeit funktioniert, zu kompensieren, normalerweise für eine elektrische Presse verwendet wird, tritt keine Situation ein, in der eine Verzögerung um eine Taktzeit (d. h. der geplante Zeitpunkt, an dem ein Takt endet) je nach den Pressenarbeitsbedingungen erfolgt. Since a servomotor having a torque capacity sufficient for high-power pressing work can generate a speed sufficient to compensate for a decrease in the rotational speed due to a disturbance (load) while the press is functioning within the planned travel time, is normally used for an electric press, no situation occurs in which a delay by one tact time (ie, the scheduled time at which a stroke ends) occurs depending on the press working conditions.
Obwohl zuvor ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Stromabschaltpartie 35 und die Bremse 17 basierend auf dem geplanten Zeitpunkt, an dem der Stößel 18 den oberen Totpunkt erreicht, gesteuert werden, können die Stromabschaltpartie 35 und die Bremse 17 basierend auf der Restzeit gesteuert werden. In diesem Fall wird die Restzeit durch Subtrahieren des Zeitpunkts, an dem das Pressenstartsignal auf EIN gesetzt wird, von dem geplanten Endzeitpunkt, der dem Betriebsmodell entspricht, berechnet. Bei dem in 11 abgebildeten Beispiel kann der Servomotor 11 in den sicheren Haltezustand versetzt werden, indem bewirkt wird, dass die Stromabschaltpartie 35 die Zufuhr elektrischer Energie für den Servomotor 11 unterbindet, und indem die Bremse 17 betätigt wird, wenn der Servomotor 11 abgebremst und angehalten wurde, nachdem 0,56 s (Restzeit) verstrichen ist, nachdem das Pressenstartsignal auf AUS gesetzt wurde.Although an example has been described above in which the power down section 35 and the brake 17 based on the scheduled time at which the plunger 18 reached the top dead center, can be controlled, the power shutdown 35 and the brake 17 be controlled based on the remaining time. In this case, the remaining time is calculated by subtracting the time point at which the press start signal is turned ON from the scheduled end time corresponding to the operation model. At the in 11 example shown may be the servomotor 11 be placed in the safe hold state by causing the Stromabschaltpartie 35 the supply of electrical energy for the servomotor 11 stops, and by the brake 17 is actuated when the servomotor 11 was decelerated and stopped after 0.56 s (remaining time) elapsed after the press start signal was turned OFF.
Obwohl nur einige Ausführungsformen der Erfindung zuvor ausführlich beschrieben wurden, wird der Fachmann ohne Weiteres verstehen, dass zahlreiche Änderungen an den Ausführungsformen möglich sind, ohne die neuartigen Lehren und Vorteile der Erfindung gegenständlich zu verlassen.Although only a few embodiments of the invention have been described in detail above, those skilled in the art will readily appreciate that many changes may be made in the embodiments without objectively departing from the novel teachings and advantages of the invention.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
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10a: Pressmaschine, 11a: Hauptmotor, 12a: Motorriemenscheibe, 13a: Schwungrad, 14a: Kupplung, 15a: Zahnradgetriebe, 16a: Hauptgetriebe, 17a: Bremse, 18a: Stößel, 20a: Exzentermechanismus, 21a: Kurbelwelle, 22a: Pleuelstange, 10, 10b: Pressmaschine, 11: Servomotor, 15: Zahnradgetriebe, 16: Hauptgetriebe, 17: Bremse, 18: Stößel, 20: Exzentermechanismus, 21: Kurbelwelle, 22: Pleuelstange, 31: AC-Stromversorgung, 32: Stromversorgungswandler, 33: Stromspeichervorrichtung, 34: Wechselrichter, 35: Stromabschaltpartie, 36: Bremsmagnetventil, 40: Betätigungspartie, 41: Bewegungseinstellpartie, 42: Betriebsauswahlpartie, 43: Zwei-Hand-Betätigungspartie, 50: Steuerpartie, 50b: Steuerpartie, 51: Pressensteuerpartie, 52: Bewegungsanweisungspartie, 53: Bewegungssteuerpartie, 54: Bremssteuerpartie, 55: Zustandsüberwachungspartie, 56: Restzeitberechnungspartie, 61: Motorcodierer, 62: Kurbelcodierer, 63: Sicherungsvorrichtung 10a : Pressing machine, 11a : Main engine, 12a : Motor pulley, 13a Photos: Flywheel, 14a Image: Clutch, 15a : Gear, 16a : Main gear, 17a : Brake, 18a Photos: Pestle, 20a : Eccentric mechanism, 21a : Crankshaft, 22a : Connecting rod, 10 . 10b : Pressing machine, 11 : Servomotor, 15 : Gear, 16 : Main gear, 17 : Brake, 18 Photos: Pestle, 20 : Eccentric mechanism, 21 : Crankshaft, 22 : Connecting rod, 31 : AC power supply, 32 : Power supply converter, 33 : Electricity storage device, 34 : Inverter, 35 : Power shutdown, 36 : Brake solenoid valve, 40 : Operating part, 41 : Motion adjustment game, 42 : Operation selection lot, 43 : Two-hand operation, 50 : Control section, 50b : Control section, 51 : Press control section, 52 : Motion instruction game, 53 Image: Motor control game, 54 : Brake control section, 55 : Condition monitoring lot, 56 : Remaining time calculation part, 61 : Motor encoder, 62 : Crankcoder, 63 : Safety device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 05-318199 A [0003] JP 05-318199A [0003]
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JP 2007-319917 A [0018] JP 2007-319917A [0018]
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JP 2002-283100 A [0020, 0023] JP 2002-283100A [0020, 0023]
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JP 10-277800 A [0021, 0023] JP 10-277800 A [0021, 0023]
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JP 2009-160622 A [0022, 0023] JP 2009-160622 A [0022, 0023]