JP6159614B2 - Electric servo press machine and its operating method - Google Patents
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Description
本発明は、高速動作に適した電動サーボプレス機及びその運転方法に関する。 The present invention relates to an electric servo press suitable for high-speed operation and an operation method thereof.
プレス機の一つに電動サーボプレス機がある。この電動サーボプレス機では、例えば金型が取り付けられるスライドを往復運動させる駆動源として電動サーボモータが用いられる。この電動サーボプレス機は、その電動サーボモータの制御により、前記スライドを高速で往復運動させかつその運動を正確に制御することができるので、高速プレス動作に適する。 One type of press is an electric servo press. In this electric servo press machine, for example, an electric servo motor is used as a drive source for reciprocating a slide to which a mold is attached. This electric servo press machine is suitable for high-speed press operation because it can reciprocate the slide at high speed and accurately control the movement by controlling the electric servo motor.
ところで、前記プレス機の起動からプレス工程への迅速な移行のために、前記電動サーボプレス機の起動時、その電動サーボモータには、プレス工程中に必要とされるトルクに比較してより大きなトルクが必要とされる。そのため、前記プレス機の電動サーボモータには、前記プレス機の起動に必要とされる最大トルクを発揮できるものが選択して使用されている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, for the quick transition from the start of the press machine to the press process, when the electric servo press machine is started, the electric servo motor is larger than the torque required during the press process. Torque is required. Therefore, the electric servo motor of the press machine is selected and used so as to exhibit the maximum torque required for starting the press machine (see, for example, Patent Document 1).
また、所望のトルクを達成すべく前記駆動源として大型の単一電動サーボモータを用いると、該電動サーボモータの慣性力が大きくなり、正確な制御の妨げとなることがある。そこで、2つの電動サーボモータの並列動作によりプレス機の起動時に必要とされる大きなトルクを実現することにより、電動サーボモータの全体的な慣性力の低減を図ることが試みられている(例えば、特許文献2参照)。 Further, when a large single electric servo motor is used as the drive source to achieve a desired torque, the inertial force of the electric servo motor increases, which may hinder accurate control. Therefore, it has been attempted to reduce the overall inertia force of the electric servo motor by realizing a large torque required at the time of starting the press machine by parallel operation of the two electric servo motors (for example, Patent Document 2).
また、前者の従来技術によれば、前記プレス機の制動停止時に前記電動サーボモータによって得られる回生電力エネルギーを蓄電装置に蓄積することができる。しかしながら、回生電力エネルギーが得られる制動時間は、プレス機の起動運転及び制動運転を除くプレス工程運転の運転時間に比較して極めて短時間である。そのため、前記回生電力エネルギーによって前記蓄電装置に蓄積される電力は、プレス機に設けられる材料供給装置のような補助装置のための駆動エネルギーとして利用するには微少過ぎる。その結果、前記回生電力エネルギーを前記補助装置の駆動エネルギーとして実質的に利用することは出来ない。 Moreover, according to the former prior art, the regenerative electric power energy obtained by the electric servo motor when braking of the press machine is stopped can be stored in the power storage device. However, the braking time during which regenerative power energy is obtained is extremely short compared to the operation time of the press process operation excluding the start-up operation and the braking operation of the press machine. Therefore, the electric power stored in the power storage device by the regenerative power energy is too small to be used as driving energy for an auxiliary device such as a material supply device provided in a press. As a result, the regenerative power energy cannot be substantially used as drive energy for the auxiliary device.
そこで、本発明の目的は、電動サーボプレス機の電動サーボモータの全体的な慣性力の低減を図ることに加えて、エネルギーの効率利用を図ることにある。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the overall inertia force of the electric servo motor of the electric servo press machine and to make efficient use of energy.
本発明は、単一のクランク軸を複数の電動サーボモータの共同によって駆動する電動サーボプレス機を対象とする。本発明の基本構想は次のとおりである。 The present invention is directed to an electric servo press that drives a single crankshaft in cooperation with a plurality of electric servomotors. The basic concept of the present invention is as follows.
本発明では、電動サーボプレス機の起動のために、複数の電動サーボモータが駆動源として作動され、前記複数の電動サーボモータの共同によって前記クランク軸に迅速な起動に必要な所定のトルクが付与される。起動後のプレス工程の運転中、前記複数の電動サーボモータのうちの少なくとも1台はプレス工程の運転に必要なトルクを前記クランク軸に付与すべく作動され続けるが、他方、前記複数の電動サーボモータのうちの他の少なくとも1台は前記クランク軸からトルクを受ける発電機として作動される。この発電機により生成された電力は、蓄電装置に蓄積される。前記蓄電装置に蓄積された電気エネルギーは、前記電動サーボプレス機に被加工材を供給すべく該電動サーボプレス機に設けられた被加工材料供給装置のような補助装置の駆動エネルギーとして利用される。 In the present invention, a plurality of electric servo motors are operated as a drive source for starting the electric servo press, and a predetermined torque necessary for a quick start is applied to the crankshaft in cooperation with the plurality of electric servo motors. Is done. During operation of the press process after startup, the plurality of one also less of the electric servo motor continues to be actuated to impart a torque required to operate the pressing step to the crank shaft while the other, said plurality of At least one other of the electric servomotors is operated as a generator that receives torque from the crankshaft. The electric power generated by this generator is stored in the power storage device. Electrical energy stored in said power storage device is used as the driving energy of the auxiliary devices as the electric servo press machine the work piece supply device provided on the electric servo press machine in order to supply the workpiece to .
より具体的には、本発明に係る電動サーボプレス機の運転方法は、それぞれが電源によって作動可能の少なくとも2つの電動サーボモータと、該電動サーボモータの駆動により駆動回転されるクランク軸の回転運動に伴って往復運動するスライドとを含む電動サーボプレス機を対象とする。本発明に係る前記運転方法は、前記電動サーボプレス機の起動のために、前記少なくとも2つの電動サーボモータを前記電源によって同期して作動し、これら電動サーボモータの作動によって共同して起動時に必要なトルクを前記クランク軸に与えること、前記電動サーボプレス機の起動後、プレス工程の運転のために、前記少なくとも2つの電動サーボモータのうちの一部の電動サーボモータを前記電源で作動し続けて前記クランク軸に起動時の前記トルクよりも小さな所定のトルクを付与し続ける共に前記少なくとも2つの電動サーボモータのうちの前記一部を除く他の電動サーボモータを前記クランク軸の回転によって動作する発電機として機能させ、その発電作用により生成された電力を蓄電装置に蓄積することとを含み、前記蓄電装置に蓄積された電力を前記電動サーボプレス機の補助装置の運転エネルギーとして利用することを特徴とする。 More specifically, the operation method of the electric servo press machine according to the present invention, each of at least two electric servo motor operable is the power, the rotational motion of the crank shaft which is rotated by the driving of the electric servo motor An electric servo press including a slide that reciprocates along with the object is intended. In the operation method according to the present invention, the at least two electric servo motors are operated synchronously by the power source for activation of the electric servo press machine, and are necessary at the time of activation jointly by operation of the electric servo motors. A certain torque is applied to the crankshaft, and after starting the electric servo press machine, some of the at least two electric servo motors continue to operate with the power source for the operation of the press process. Thus, a predetermined torque smaller than the torque at the time of start-up is continuously applied to the crankshaft, and other electric servomotors except the part of the at least two electric servomotors are operated by the rotation of the crankshaft. Functioning as a generator, and storing electric power generated by the power generation action in a power storage device, Characterized by utilizing the power stored in the location as a driving energy of the auxiliary devices of the electric servo press machine.
必要に応じて、前記プレス工程にある前記電動サーボプレス機の迅速な制動停止のために、前記少なくとも2つの電動サーボモータを回生ブレーキとして動作させ、これら電動サーボモータの回生ブレーキ運転によって迅速な停止に必要な制動トルクを前記クランク軸に与えることができる。 If necessary, in order to quickly stop braking of the electric servo press in the pressing step, the at least two electric servo motors are operated as regenerative brakes, and the electric servo motors are quickly stopped by regenerative brake operation. The braking torque required for the above can be applied to the crankshaft.
前記少なくとも2つの電動サーボモータは、2台の電動サーボモータで構成することができ、前記電動サーボプレス機の少なくとも起動運転中、また必要に応じて前記電動サーボプレス機の制動停止時には、一方の前記電動サーボモータは前記制御回路により直接的に制御を受けるマスタサーボモータとし、他方の前記電動サーボモータは前記マスタサーボモータに従動するスレーブサーボモータとすることができる。 It said at least two electric servo motor may be constituted by two electric servo motor, wherein at least during the starting operation of the electric servo press machine, also at the time of braking for the electric servo press machine as required, of one The electric servo motor may be a master servo motor that is directly controlled by the control circuit, and the other electric servo motor may be a slave servo motor that follows the master servo motor.
本発明に係る電動サーボプレス機は、主軸部及び偏心軸部を有し前記主軸部がフレームに回転可能に支持された一本のクランク軸と、該クランク軸を前記主軸部の回りに回転すべく該クランク軸の前記主軸部にそれぞれの回転軸が作動的に連結された第1及び第2の電動サーボモータと、該第1及び第2の電動サーボモータの回転を制御する制御回路と、前記クランク軸の回転運動に伴ってスライドをボルスタに近づく方向及びこれから離れる方向へ往復運動すべく前記クランク軸の偏心軸部及び前記スライドを連結するリンク機構と、電動サーボモータを駆動源とし、前記スライドの往復運動に同期して被加工材を前記ボルスタとスライドとの間で搬送すべく作動する材料搬送装置と、前記第2の電動サーボモータと前記材料搬送装置の電動サーボモータとに接続された蓄電装置とを含み、前記制御回路の制御下で、前記電動サーボプレス機の起動のために、前記第1及び第2の電動サーボモータは起動時に必要なトルクを前記クランク軸に付与すべく同期して作動され、前記電動サーボプレス機のプレス工程の運転のために、前記第1の電動サーボモータは前記クランク軸にプレス工程の運転に必要なトルクを付与すべく作動され、同時に前記第2の電動サーボモータは前記蓄電装置に蓄電すべく前記クランク軸の回転によって動作する発電機として作動され、前記材料搬送装置の電動サーボモータは前記蓄電装置に蓄積された電気エネルギーを使用して作動されることを特徴とする。
An electric servo press according to the present invention includes a crankshaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion, the main shaft portion being rotatably supported by a frame, and the crankshaft rotating around the main shaft portion. a control circuit for each of the rotating shaft to the main shaft portion of the crankshaft to control the first and second electric servo motor which is operatively connected, rotation of the first and second electric servo motor so, A link mechanism that connects the eccentric shaft portion of the crankshaft and the slide to reciprocate the slide toward and away from the bolster as the crankshaft rotates, and an electric servomotor as a drive source, A material conveying device that operates to convey the workpiece between the bolster and the slide in synchronization with the reciprocating motion of the slide, and the electric power of the second electric servo motor and the material conveying device. A power storage device connected to the servo motor, and under the control of the control circuit, the first and second electric servo motors provide the torque required at the start for the start of the electric servo press. The first electric servomotor is operated synchronously to be applied to the crankshaft, and the first electric servomotor is to apply a torque necessary for the operation of the press process to the crankshaft for the operation of the press process of the electric servo press machine. At the same time, the second electric servomotor is operated as a generator that operates by rotation of the crankshaft to store electricity in the power storage device, and the electric servomotor of the material conveying device is stored in the power storage device. It is operated using energy.
前記第1及び第2の電動サーボモータは、前記クランク軸の両端に設けられた両主軸部のそれぞれにカップリングを経てそれぞれの前記回転軸が結合された一対の電動サーボモータで構成することができる。 The first and second electric servo motors may be constituted by a pair of electric servo motors in which the respective rotating shafts are coupled to each of both main shaft portions provided at both ends of the crankshaft through coupling. it can.
前記電動サーボモータのそれぞれは、前記クランク軸の起動に必要とされる最大トルクの約1/3の定格トルクを有することが望ましい。 Each of the electric servomotors preferably has a rated torque of about 1/3 of the maximum torque required for starting the crankshaft.
前記制御回路の制御下で、前記電動サーボプレス機の起動運転中、前記第1の電動サーボモータをマスタサーボモータとして機能させることができる。この場合、前記第2の電動サーボモータを前記第1の電動サーボモータに従動するスレーブサーボモータとして機能する。 Under the control of the control circuit, the first electric servo motor can function as a master servo motor during the start-up operation of the electric servo press. In this case, the second electric servo motor functions as a slave servo motor that follows the first electric servo motor.
前記材料搬送装置は、前記被加工材の複数の被加工部分を連続した状態で取り扱う材料送り装置とすることができる。 The material conveying device may be a material feeding device that handles a plurality of processed portions of the workpiece in a continuous state.
また、前記材料搬送装置は、相互に分離された被加工材を取り扱うトランスファ送り装置とすることができる。 Further, the material conveying device can be a transfer feeding device that handles workpieces separated from each other.
本発明では、プレス工程の運転時よりも大きなトルクがクランク軸に必要とされる前記電動サーボプレス機の起動時には、各電動サーボモータの総トルクが前記クランク軸にその起動に必要なトルクとして付与される。また、起動後のプレス工程の運転中、前記複数の電動サーボモータの一部の電動サーボモータである第1の電動サーボモータが前記クランク軸にプレス工程に必要なトルクを付与し続ける。同時に、前記プレス工程の運転中、前記複数の電動サーボモータの残部である第2の電動サーボモータが発電機として動作する。このプレス工程の運転時間は、一般的には、起動時間及び制動時間が瞬間的であるのに比較して極めて長時間であることから、発電機として作動する第2の電動サーボモータの発電作用により、前記蓄電装置には、前記被加工材料供給装置のような前記補助装置の駆動エネルギーとして利用するのに十分な電力が蓄積される。 In the present invention, when starting the electric servo press machine that requires a larger torque than that during operation of the pressing process, the total torque of each electric servo motor is applied to the crank shaft as a torque required for the start. Is done. Further, during the operation of the press process after startup, the first electric servo motor, which is a part of the plurality of electric servo motors, continues to apply the torque necessary for the press process to the crankshaft. At the same time, during the operation of the pressing process, the second electric servo motor which is the remaining part of the plurality of electric servo motors operates as a generator. Since the operation time of this pressing process is generally extremely long compared to the moment when the start time and the braking time are instantaneous, the power generation action of the second electric servo motor that operates as a power generator. Thus, the power storage device stores enough power to be used as driving energy for the auxiliary device such as the workpiece material supply device.
したがって、本発明によれば、前記電動サーボプレス機のクランク軸の駆動源を複数の電動サーボモータで分担することにより、該電動サーボモータの全体的な慣性力の低減を図ることができる。これに加えて、前記第2の電動サーボモータによる前記電動サーボプレス機のプレス工程運転中の発電作用により、材料搬送装置のような付属装置の駆動源の駆動エネルギーを生成することができ、エネルギーの効率利用を図ることが可能となる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the overall inertia force of the electric servomotor by sharing the drive source of the crankshaft of the electric servo press with the plurality of electric servomotors. In addition to this, it is possible to generate drive energy of a drive source of an accessory device such as a material transport device by a power generation action during a press process operation of the electric servo press by the second electric servo motor. Can be used efficiently.
図1には、本発明に係る電動サーボプレス機が全体に符号10で示されている。電動サーボプレス機10は、従来よく知られているように、図2に明確に示されているような全体に矩形平面形状を有するベッド12aと、該ベッドの四隅から垂直に立ち上がるコラム12bと、該コラムを介してベッド12aの上方に該ベッドから間隔をおいて支持された全体に矩形の枠体から成るクラウン12cとを有する従来よく知られたフレーム12を含む。
In FIG. 1, an electric servo press according to the present invention is indicated generally by the
クラウン12c内には、図1に示されているように、該クラウンの相対する側壁を横切って水平方向に伸びるクランク軸14が回転可能に支持されている。クランク軸14は、図示の例では、クランク軸14の両端部を構成する一対の主軸部14a、14aと、一対の主軸部14a、14a間で、その中央部に配置された中央偏心軸部14b及び該中央偏心軸部の両側に配置された一対の両側偏心軸部14c、14cとを有する。
As shown in FIG. 1, a
一対の主軸部14a、14aは相互にその軸線を一致させて形成されており、それぞれクラウン12cの前記側壁に回転可能に支持されている。また一対の両側偏心軸部14c、14cは、主軸部14a、14aに対して相互に同位相で偏心して形成されている。また、中央偏心軸部14bは両側偏心軸部14c、14cと180度の位相差で主軸部14a、14aに対し偏心して形成されている。
The pair of
クラウン12cの前記両側壁には、一対の電動サーボモータ16、18がブラケット20を介して支持されている。各電動サーボモータ16、18は、それぞれの回転軸16a、18aをクランク軸14の対応する端部へ向けて突出させて配置されている。クランク軸14の両端部を構成する一対の主軸部14a、14aの外端には、それぞれカップリング22が設けられており、クランク軸14の両端は各カップリング22を介して対応する電動サーボモータ16、18の回転軸16a、18bにそれぞれ作動的に結合されている。また、一方の電動サーボモータ16の回転軸16aに関連して従来よく知られた制動装置24が設けられている。
A pair of
各コラム12bには、ベッド12a上に配置されたボルスタ26の上方でスライド28を垂直方向へ案内するガイド部30が形成されている。スライド28の上部には、クラウン12cの底壁部に形成された貫通穴32を貫通して対応する一対の両側偏心軸部14c、14cに向けて垂直方向へ立ち上がる一対のプランジャ34が設けられている。各プランジャ34は、その頂部で、リンク機構36を介して対応する両側偏心軸部14c、14cのそれぞれに連結されている。
Each
リンク機構36は、図示の例では、各上端部が対応する両側偏心軸部14c、14cに枢着され、各下端部が偏心軸部14cに平行なピン38を介して対応するプランジャ34に連結されたコネクションと称される一対のリンク部材から成る。
In the example shown in the figure, the
他方、一対の両側偏心軸部14c、14cと逆相に形成された中央偏心軸部14bには、リンク部材40を介して従来よく知られたバランサーウエイト42が枢着されている。
On the other hand, a well-known
後述するにように、一対の電動サーボモータ16、18の駆動によってクランク軸14が一対の主軸部14a、14aの回りに一方向へ駆動回転されると、リンク機構36の運動変換機能により、スライド28はボルスタ26に向けて及びこれから離れる方向へ往復運動される。スライド28及びボルスタ26の互いに対応する面には、図示しないが、プレス部を構成する例えば金型の上型及び下型がそれぞれ配置される。
As will be described later, when the
バランサーウエイト42は、従来よく知られているように、クランク軸14の前記した回転に伴うスライド28の往復運動と逆相の運動によりクランク軸14に作用する不平衡偶力による振動を抑制し、電動サーボプレス機10の動作の安定を図る。
As is well known in the art, the
フレーム12のベッド12aには、スライド28とボルスタ26との間、すなわち前記上型及び下型間に、被加工材を搬送するための材料搬送装置44が取り付けられている。材料搬送装置44は、電動サーボモータ16、18に同期して作動可能の電動サーボモータ46を備える。電動サーボモータ46は、図2に示されているように、その回転軸46aに取り付けられた駆動プーリ48と、図3に示されているように、材料搬送装置44の主駆動軸44aに取り付けられた従動プーリ50とを巡るタイミングベルト52を経て主駆動軸44aに駆動力を与える。これにより、電動サーボモータ46は材料搬送装置44の駆動源として作用する。
A
材料搬送装置44は、例えば、コイル状の被加工材をスライド28の動作に同期して連続的に搬送することにより、被加工材の複数の被加工部分を連続的に取り扱う材料搬送装置である。この種の材料搬送装置は、一般的に、一次加工送り装置として用いるのに好適である。これに代えて、材料搬送装置44は、相互に分離された被加工材をスライド28の動作に同期して連続的に搬送することにより、相互に分離された被加工材を取り扱うトランスファ送り装置とすることができる。このトランスファ送り装置は、一般的に二次加工送り装置として用いられる。
The
連続する被加工部を取り扱う前記材料搬送装置44の代表例として、例えば特開2011−88193号公報に記載されているような可動グリッパ及び静止グリッパを備えるグリッパ送り装置がある。また、相互に分離された被加工材を取り扱うトランスファ送り装置の代表例として、例えば特開2003−33833号公報に記載されているようなトランスファ送り装置がある。
As a representative example of the
前記した材料搬送装置44は、従来よく知られているように、いずれもその主駆動軸44aがスライド28の往復運動に同期して駆動回転されることにより、被加工材が前記上型及び下型のような前記プレス部で順次適正な加工を受けるように、スライド28及びボルスタ26間に供給される。
As is well known in the art, all of the
電動サーボプレス機10の電気回路が図4に概略的に示されている。各電動サーボモータ16、18及び46には、駆動回路となるサーボアンプ54、56及び58がそれぞれ接続されている。
The electric circuit of the
すなわち一対の電動サーボモータ16、18の一方である第1の電動サーボモータ16には、その回転軸16aの回転情報を受けるサーボアンプ54が接続されている。また、一対の電動サーボモータ16、18の他方である第2の電動サーボモータ18には、その回転軸18aの回転情報を受けるサーボアンプ56が接続されている。材料搬送装置44の電動サーボモータである第3の電動サーボモータ46には、その回転軸46aの回転情報を受けるサーボアンプ58が接続されている。各サーボモータ16、18及び46は、制御回路60の制御下、図示の例では交流電源62からの電力により、それぞれのエンコーダ16a、16b及び46bからの回転情報に基づいて、回転可能である。
In other words, the first
各サーボアンプ54、56及び58には、従来よく知られているように電源62として交流が用いられるか直流が用いられるかに応じて、AC/DC及びDC/AC変換器が適宜組み込まれている。
Each of the
また、第2の電動サーボモータ18のサーボアンプ56及び第3の電動サーボモータ46のサーボアンプ58間には、後述するように第2の電動サーボモータ18が発電機として動作したときに発電される電力を蓄積し、また蓄積された電力をサーボアンプ58を経て第3の電動サーボモータ46に供給するための蓄電装置64が接続されている。
In addition, power is generated between the
制御回路60は、電動サーボプレス機10の起動のために、各サーボアンプ54、56を経て起動に必要なトルクをクランク軸14に付与すべく第1及び第2の電動サーボモータ16、18を同期して一方向へ作動させる。この起動後のプレス工程へ迅速に移行するために、プレス工程で必要とされるトルクよりも大きなトルクが付与される。
The
このプレス工程で必要とされるトルクよりも大きなトルクを付与するために、第1及び第2の電動サーボモータ16、18には、例えば迅速な起動に必要なトルク値nの約半値を超える相等しい定格トルクを有する一対の電動サーボモータ16、18が用いられる。したがって、電動サーボプレス機10の起動時、両電動サーボモータ16、18の駆動によってクランク軸14に適正な駆動トルクを付与することができ、電動サーボプレス機10を迅速にプレス工程に移行させることができる。
In order to apply a torque larger than the torque required in this pressing process, the first and second
このように両電動サーボモータ16、18を同期して作動させるとき、第1の電動サーボモータ16をマスタサーボモータとして機能させ、第2の電動サーボモータ18を第1の電動サーボモータ16に従動するスレーブサーボモータとして機能させることが、制御系の構成の簡素化を図る上で、望ましい。
Thus, when operating both the
電動サーボプレス機10がプレス工程に移行すると、制御回路60は、引き続き第1の電動サーボモータ16によってプレス工程を維持するに必要なトルクをクランク軸14に付与すべく第1の電動サーボモータ16を引き続き作動させる。このプレス工程では、クランク軸14は前記した起動時に比較して極めて小さなトルクを必要とするに過ぎない。したがって、プレス工程に移行すると、第2の電動サーボモータ18は、制御回路60の制御下で、クランク軸14の回転によって発電機として作動される。
When the
この場合、第1の電動サーボモータ16のトルクの一部は発電機18の回転に消費されるが、電動サーボモータは一般的に定格トルクの約3倍を発揮するように運転可能である。そのため、制御回路60は、制御可能な範囲で、適正なプレス工程を遂行する上で必要なトルクをクランク軸14に付与できるように、第1の電動サーボモータ16の回転を制御する。このプレス工程中での第2の電動サーボモータ18の作動による発電作用によって生じる電力は蓄電装置64に蓄積される。
In this case, a part of the torque of the first
前記したプレス工程中、材料搬送装置44の第3の電動サーボモータ46は、制御回路60の制御下で、蓄電装置64に蓄積される電力により前記被加工材を前記プレス部に供給すべく作動される。しかしながら、蓄電装置64に蓄積された電力のみで第3の電動サーボモータ46を適正に作動させ得ない場合、制御回路60は前記電源62からの電力を補助的に使用して第3の電動サーボモータ46を作動する。
During the pressing process described above, the third
また、電動サーボプレス機10の制動停止時、制動装置24が作動されるが、より効果的な制動のために、制御回路60は、必要に応じて第1及び第2の両電動サーボモータ16、18を回生ブレーキとして動作させる。この回生ブレーキ動作により、両電動サーボモータ16、18は互いに共同してクランク軸14に前記したプレス工程時のトルクに比較してより値の大きな制動トルクを付与する。したがって、電動サーボプレス機10の制動停止時、制動装置24の制動力のみによって電動サーボプレス機10を制動することができるが、前記したように制動時に両電動サーボモータ16、18の同期した回生ブレーキ運転によりクランク軸14に制動トルクを付与することができ、これにより制動装置24のみの制動時に比較して電動サーボプレス機10の停止状態により迅速に移行することが可能となる。
Further, when the braking of the
本発明に係る電動サーボプレス機10では、前記したように、プレス工程の運転時よりも大きな回転トルクがクランク軸14に必要とされる電動サーボプレス機10の起動時には、第1及び第2の各電動サーボモータの総回転トルクがクランク軸14の起動に必要なトルクとして付与される。また、起動後のプレス工程の運転中、複数の電動サーボモータ16、18の一部である第1の電動サーボモータ16がクランク軸14にプレス工程に必要な回転トルクを付与し続ける。同時に、前記プレス工程の運転中、複数の電動サーボモータ16、18の残部である第2の電動サーボモータ18が発電機として動作する。
In the
このプレス工程の運転時間は、一般的には、起動時間及び制動時間が瞬間的に比較して極めて長時間であることから、発電機として作動する第2の電動サーボモータ18の発電作用により、蓄電装置64には、被加工材料供給装置44の駆動エネルギーとして利用するのに十分な電力が蓄積される。
Since the operation time of this pressing process is generally extremely long compared to the start time and the braking time, the power generation action of the second
したがって、本発明に係る電動サーボプレス機10によれば、プレス機10のクランク軸14の駆動源を複数の電動サーボモータ16、18で分担することにより、該電動サーボモータの全体的な慣性力の低減を図ることができる。これに加えて、複数の電動サーボモータ16、18のうちの第2の電動サーボモータ18による前記プレス機10のプレス工程運転中の発電作用により、材料搬送装置44のような付属装置の駆動源46のための駆動エネルギーを生成することができ、エネルギーの効率利用を図ることが可能となる。
Therefore, according to the electric
前記した制動停止時、第2の電動サーボモータ18から逆トルクをクランク軸14に付与することに代えて、蓄電装置64に接続された第2の電動サーボモータ18を発電機として動作させることができる。
When the braking is stopped, the second
また前記したところでは、蓄電装置64に蓄積された電力を被加工材料供給装置のような補助装置の駆動エネルギーとして利用した例を示したが、前記したような加工材料供給装置の他、電動サーボプレス機10に付加される種々の補助装置の電源として蓄電装置64を利用することができる。
In the above description, the electric power stored in the
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。例えば、クランク軸14にカップリング22を介して両電動サーボモータ16、18を作動的に結合した例を示した。これに代えて、例えばプーリ及びタイミングベルトを介してクランク軸14に複数の第1の電動サーボモータ16又は複数の第2の電動サーボモータ18を作動的に結合することができる。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, an example in which both
10 電動サーボプレス機
12 フレーム
14 クランク軸
14a、14a クランク軸の主軸部
14c クランク軸の偏心軸部
16、18 一対の電動サーボモータ
22 カップリング
26 ボルスタ
28 スライド
36 リンク機構
44 材料搬送装置(補助装置)
46 材料搬送装置の電動サーボモータ
60 制御回路
62 交流電源
64 蓄電装置
DESCRIPTION OF
46 Electric Servo Motor of
Claims (12)
前記電動サーボプレス機の起動のために、前記少なくとも2つの電動サーボモータを前記電源によって同期して作動し、これら電動サーボモータの作動によって起動時に必要なトルクを前記クランク軸に与えること、
前記電動サーボプレス機の起動後、プレス工程の運転のために、前記少なくとも2つの電動サーボモータのうちの一部の電動サーボモータを前記電源で作動し続けて前記クランク軸に起動時の前記トルクよりも小さな所定のトルクを付与し続けると共に前記少なくとも2つの電動サーボモータのうちの前記一部を除く他の電動サーボモータを前記クランク軸の回転によって動作する発電機として機能させ、その発電作用により生成された電力を蓄電装置に蓄積することとを含み、
前記蓄電装置に蓄積された電力を前記電動サーボプレス機の補助装置の運転エネルギーとして利用することを特徴とする電動サーボプレス機の運転方法。 Operation of an electric servo press machine including at least two electric servo motors each operable by a power source, and a slide that reciprocates with the rotational movement of a single crankshaft driven and rotated by driving of the electric servo motor A method,
For the activation of the electric servo press machine, the at least two electric servo motors are operated synchronously by the power source, and a torque required at the time of activation is given to the crankshaft by the operation of the electric servo motors;
After starting the electric servo press machine, for the operation of the pressing process, the electric servo motor of some of the at least two electric servo motors is continuously operated by the power source and the torque at the time of starting the crankshaft A predetermined torque smaller than that of the electric servomotor, and the other electric servomotors excluding the part of the at least two electric servomotors function as a generator that operates by rotation of the crankshaft. Storing the generated power in a power storage device,
An electric servo press machine operating method, wherein the electric power stored in the power storage device is used as operating energy of an auxiliary device of the electric servo press machine.
前記制御回路の制御下で、前記電動サーボプレス機の起動のために、前記第1及び第2の電動サーボモータは起動時に必要なトルクを前記クランク軸に付与すべく同期して作動され、前記電動サーボプレス機のプレス工程の運転のために、前記第1の電動サーボモータは前記クランク軸にプレス工程の運転に必要なトルクを付与すべく作動され、同時に前記第2の電動サーボモータは、前記蓄電装置に蓄電すべく、前記クランク軸の回転力によって動作する発電機として作動され、
前記材料搬送装置の電動サーボモータは前記蓄電装置に蓄積された電気エネルギーを使用して作動される、電動サーボプレス機。 A crankshaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion, the main shaft portion being rotatably supported by a frame, and the main shaft portion of the crankshaft to rotate the crankshaft around the main shaft portion, respectively. first and second electric servo motor rotating shaft is operatively connected to a control circuit for controlling the rotation of said first and second electric servo motor, the slide with the rotation movement of the crank shaft A link mechanism that connects the eccentric shaft portion of the crankshaft and the slide to reciprocate in a direction toward and away from the bolster, and an electric servo motor as a drive source, and is processed in synchronization with the reciprocating motion of the slide A power storage device connected to a material transfer device that operates to transfer a material between the bolster and the slide, the second electric servo motor, and the electric servo motor of the material transfer device; The door a including electric servo press machine,
Under the control of the control circuit, in order to start the electric servo press, the first and second electric servo motors are operated in synchronism so as to apply a torque necessary for starting to the crankshaft, For the operation of the press process of the electric servo press machine, the first electric servo motor is operated to apply a torque necessary for the operation of the press process to the crankshaft, and at the same time, the second electric servo motor is Actuated as a generator that operates by the rotational force of the crankshaft to store power in the power storage device,
An electric servo press machine in which an electric servo motor of the material conveying device is operated using electric energy stored in the power storage device.
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