TWI295964B - - Google Patents

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TWI295964B
TWI295964B TW094130385A TW94130385A TWI295964B TW I295964 B TWI295964 B TW I295964B TW 094130385 A TW094130385 A TW 094130385A TW 94130385 A TW94130385 A TW 94130385A TW I295964 B TWI295964 B TW I295964B
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Shoji Futamura
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Inst Tech Precision Elect
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Description

1295964 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種例如被使用在板金加工等 ^ 裝置,特別係有關於一種對應於已經分散於在底座 板之間作上下運動之滑塊中的多個加壓點具備有用 該滑塊的多個驅動軸,而對應於該各自的驅動軸設 以作爲驅動源的冲壓裝置中,能夠正確地且呈水平 • 上述滑塊的冲壓裝置。 【先前技術】 已知有藉由作爲多個驅動源的馬達來推壓上述 冲壓裝置,本案申請人也提出申請作爲專利文獻1 £ 圖7表示以往習知的冲壓裝置。此外,圖7實 被揭露於上述專利文獻1者相同。 在圖7中,在由底座401、支撐板402、及多 403所形成的框體404的內部設有2個滑塊405、擔 ,在各滑塊405、406的4個角則分別設有與導柱 合,而滑塊405、406能夠自由地在導柱403的軸 滑動的滑動孔。 在支撐板4 0 2的上面則設有多個、例如4個 408,在各安裝台408設有內藏有編碼器之快送用 馬達409。 由於以下所說明之與被安裝在4個安裝台408 送用之伺服馬達409有關的構成•構成零件完全相 的冲壓 與支撐 以推壓 置馬達 地驅動 滑塊的 質上與 個導柱 ,塊 406 403卡 方向上 安裝台 之伺服 之各快 同,因 (2) 1295964 此只針對其中一個來說明。 在安裝台408的內部,被固定在快送用 409之軸的快送用的螺桿410,則呈可自由旋 1 在支撐板402,並且與被固定在滑塊406之母 帽411螺合,在滑塊406的下方則可貫穿另外 405。因此,藉由上述4個快送用之伺服馬達 的正轉•逆轉,滑塊406會上昇或下降,能夠 ® 送用之伺服馬達409的迴轉而讓滑塊406作往, 在滑塊4 0 6設有將螺桿4 1 0夾持,亦即、 塊406的雙螺帽鎖定(double nut lock)機構 鎖定機構4 1 4作用時,螺桿4 1 0會被固定(鎖 h 4 0 6,而使得螺桿4 1 0與滑塊4 0 6呈一體化,偯 與猾塊406彼此不能移動。 在滑塊4 0 6的上面設有多個、例如2、3 台415,在各安裝台415設有附設有已內藏了 ^ 速機4 1 6之加壓用之伺服馬達4 1 7。由於與被 台415之各加壓用之伺服馬達417的構成•構 相同,因此在以下的說明中,只針對其中一個3 在安裝台415的內部,被固定在加壓用 417的軸的滾珠螺桿418,則與在內部設有滾 件之附設有差動機構的滾珠螺桿419螺合,而 地被軸支在滑塊406。藉由滾珠螺桿418與被 405之上面的該附設有差動機構的滾珠螺桿41 2個滑塊406與滑塊405被連結的構造。亦即 之伺服馬達 轉地被軸支 螺紋輸送螺 設置的滑塊 409之同步 根據控制快 復運動。 固定在該滑 414 。當該 定)在滑塊 ί得螺桿4 1 0 或4個安裝 編碼器之減 安裝在安裝 成零件完全 农說明。 之伺服馬達 珠和螺帽構 呈自由迴轉 固定在滑塊 9而成爲一 ’藉由讓被 (3) 1295964 設在安裝台415之上述多個加壓用之伺服馬達417同步地 正轉或逆轉,而讓滑塊405上昇或下降,藉由控制加壓用 之伺服馬達417的迴轉而讓滑塊405作往復運動。 t 在滑塊405的下端面安裝有上模407、或在底座401 ,在與該上模407相對應的位置設有下模420。此外,在 底座401與支撐板402之間,則沿著4個導柱403分別安 裝有用以檢測滑塊405之位置的脈衝刻度計(pulse scale ® ) 421,除了用以檢測上模407與被載置在下模420之被 加工物422的接觸位置外,也用以檢測上模407的上限待 機位置及下限下降位置。滑塊405等的平行控制則是以上 述4個脈衝刻度計(pulse scale) 421爲基準來進行。 a 分別控制2個至4個快送用之伺服馬達409、與2個 至4個加壓用之伺服馬達417的各迴轉,而讓螺桿410相 對於滑塊406固定(鎖定)或解除(鬆開)之鎖定機構 414的控制裝置423,除了事先被輸入各種的設定値外, W 也接受由用以檢測上模407之位置的脈衝刻度計421所檢 測出的位置信號。此外,該控制裝置423,在位在上限待 機位置的上模407與被載置在下模420之被加工物422接 觸的時刻、或即將接觸的時刻之前,藉由螺桿4 1 0根據快 送用之伺服馬達409的迴轉而下降的滑塊406及因應必要 ,藉由加壓用之伺服馬達417的迴轉而下降的滑塊406而 使得上模407急速地下降。在快送用之伺服馬達409停止 後,立即讓鎖定機構414鎖定,從上模407與被加工物 422接觸的時刻、或即將接觸的時刻到上模407下降到事 (4) 1295964 先所設定的下限下降位置(圖7的上模407的想像線 (407))爲止的時刻,上模407的下降是藉由加壓 伺服馬達4 1 7而下降。亦即,滑塊4 0 5相較於上述的 > 下降速度被減速。此時,控制裝置423將加壓用之伺 達4 1 7設爲扭力附加模式,上模4 0 7則推壓被載置在 420之被加工物422,而對被加工物422進行冲壓加 爲設定的形狀。此外,在上模4 0 7到達下限下降位置 ® 在解除(鬆開)鎖定機構4 14的鎖定的同時,利用 405藉由加壓用之伺服馬達417上昇與滑塊406藉由 用之伺服馬達409上昇兩者,可以進行讓上模407急 上昇的控制。 费' 在快送用之伺服馬達409停止後,之所以能夠將 機構4 1 4予以鎖定而讓螺桿41 0固定(鎖定)在滑塊 ,則是因爲藉由在上模407針對被載置在下模420之 工物422實施冲壓時所產生的反作用力,即使經由 —405、附設有差動機構的滾珠螺桿419及滾珠螺桿41 而作用有欲讓滑塊406朝上移動的力量時,由於藉由 之螺桿410與滑塊406的一體化會阻止螺桿410的迴 因此滑塊406不會朝上方移動而會維持在停止位置。 ’上模407能夠將設定的冲壓荷重賦予被加工物422。 圖8係表示針對與圖7相對應之電動冲壓加工機 形例之上模之移動機構部的一實施例放大說明圖,而 7相同的元件則附加相同的符號。又,圖8則實質上 在上述專利文獻1中所揭露者相同。 位置 用之 急速 服馬 下模 工成 後, 滑塊 快送 速地 鎖定 406 被加 滑塊 8等 上述 轉, 亦即 之變 與圖 是與 (5) 1295964 板402、及多個 y塊4 6 0,在滑塊 ,而滑塊4 6 0能 動孔。 或4個等多個安 4 1 6 (也可以省 送用之伺服馬達 裝台4 6 1之各快 件完全相同,因 台4 6 1之快送用 合器464被連接 402之孔465則 珠螺桿463的軸 驅動的滾珠螺桿 鎖定機構468是 有和該齒輪439 。當該鎖定機構 的齒相曬合,而 滾珠螺桿463與 在圖8中,在由未圖示的底座、支撐 導柱403所構成的框體404的內部設有賴 460的4個角則分別設有與導柱403卡合 夠自由地在導柱403的軸方向上滑動的滑 在支撐板402的上面則設有例如2個 裝台461,在各安裝台461則經由減速機 略該減速機4 1 6 )設有內藏有編碼器之快 409 〇 由於以下所說明之與被安裝在多個安 送用之伺服馬達409有關的構成·構成零 此只針對其中一個來說明。 貫穿被安裝在滑塊460之上面之安裝 之伺服馬達409的輸出軸462,則經由耦 到滾珠螺桿463的前端部。在設在支撐板 經由軸承保持器4 6 6被安裝有被嵌入到滾 承467,而爲快送用之伺服馬達409所 463則呈自由迴轉地被安裝在支撐板402。 在支撐板402設有鎖定機構468。該 由被固定在滾珠螺桿463的齒輪439與具 相曬合之齒輪片441的電磁閥440所構成 468作用時,則齒輪片441會與齒輪439 滾珠螺桿463被固定在支撐板4 02,使得 支撐板4 0 2呈一體化,而滾珠螺桿4 6 3不能夠迴轉。 在滑塊460的上面被固定有內部爲中空409的支撐體 (6) 1295964 4 70。在該支撐體470的中空469則設有:已經固定有除 了被設在滑塊460的孔(未圖示)外,在中央也具有足以 讓滾珠螺桿463自由地迴轉的孔473 ’藉由上下2個之止 ’推(thrust )荷重用的軸承474、475而以滾珠螺桿463作 爲中心軸設成可自由迴轉的蝸輪(worm wheel ) 476、與 和禍輪476相嚅合的蝸桿(worm) 477之內藏有編碼器之 加壓用之伺服馬達478。在蝸輪476的上部則與滾珠螺桿 • 463螺合。在內部具備有滾珠與螺帽構件的滾珠螺桿機構 4 79則以突出到支撐體470之頂部的狀態下被固定成可自 由迴轉。 當加壓用之伺服馬達4 7 8停止時,藉由被固定在加壓 Λ 用之伺服馬達478之輸出軸的蝸桿477與蝸輪476的嚼合 ,由於被固定在該蝸輪476之上部的滾珠螺桿機構479係 與滑塊460呈一體化,因此,滾珠螺桿463會根據快送用 之伺服馬達409的正轉•逆轉被驅動,而滑塊460會藉由 ^ 爲被螺合在滾珠螺桿463的滾珠螺桿機構479、蝸輪476 、2個軸承4 74、475、支撐體470等所構成的連結機構( 第3連結機構)47 1而上昇或下降,且根據快送用之伺服 馬達409的迴轉控制讓滑塊460作往復運動。 又,在鎖定機構46 8作動,而滾珠螺桿4 63與支撐板 4 02成爲一體化的狀態下,當加壓用之伺服馬達478作正 轉·逆轉時,則爲蝸輪476與滾珠螺桿機構479所構成的 迴轉部會經由處於靜止狀態的滾珠螺桿4 6 3而迴轉,能夠 讓滑塊4 6 0作往復運動。 (7) 1295964 在快送用之伺服馬達409停止後,之所以能夠將鎖定 機構468予以鎖定而讓滾珠螺桿463固定在滑塊406,則 是因爲藉由在上模407針對被載置在下模420之被加工物 ’ 422實施冲壓時所產生的反作用力,即使是藉由欲讓滑塊 460朝上移動的作用而欲讓滾珠螺桿463迴轉時,由於藉 由上述之滾珠螺桿463與支撐板402的一體化會阻止滾珠 螺桿463的迴轉,因此滑塊406不會朝上方移動,而會阻 ® 止滑塊460朝上移動。亦即,上模407能夠將設定的冲壓 荷重賦予被加工物422。 雖然是未圖示,但是在滑塊460的下端面安裝有上模 407(參照圖7),又,在底座40 1(參照圖7),在與該 上模407相對應的位置設有下模420 (參照圖7 )。此外 ,在底座401與支撐板402之間,則沿著4個導柱403分 別安裝有用以檢測滑塊460之位置的脈衝刻度計(pulse scale) 421,除了用以檢測上模407與被載置在下模420 ^ 之被加工物422 (參照圖7 )的接觸位置外,也用以檢測 上模407的上限待機位置及下限下降位置。 控制各快送用之伺服馬達409及加壓用之伺服馬達 47 8的各迴轉,而讓滾珠螺桿463相對於支撐板402固定 或解除之鎖定機構468的控制裝置4 80,除了事先被輸入 各種的設定値外,也接受由用以檢測滑塊460之位置、亦 即,上模407之位置的脈衝刻度計42 1所檢測出的位置信 號。此外,該控制裝置480,在位在上限待機位置的上模 407即將與被載置在下模420之被加工物422接觸之前的 -10- (8) 1295964 時刻,藉由滚珠螺桿463根據快送用之伺服馬達409的迴 轉及因應必要,藉由加壓用之伺服馬達478使得連結機構 471之上述迴轉部的迴轉而讓上模407急速地下降。在快 送用之伺服馬達409停止後,立即讓鎖定機構46 8鎖定, 從上模407與被加工物422接觸的時刻、或即將接觸的時 刻到上模4 0 7下降到事先所設定的下限下降位置(圖7的 上模407的想像線位置(407 ))爲止的時刻,上模407 ® 的下降是在支撐板402與滾珠螺桿463被固定的狀態下, 藉由連結機構471之迴轉部的迴轉經由滑塊460相較於上 述的急速下降速度被減速而下降。此時,控制裝置4 80, 在支撐板4 0 2與滾珠螺桿4 6 3被固定的狀態下,將加壓用 之伺服馬達478設爲扭力附加模式,上模407則推壓被載 置在下模420之被加工物422,而對被加工物422進行冲 壓加工成爲設定的形狀。此外,在上模407到達下限下降 位置後,解除鎖定機構468的鎖定,在支撐板402與滾珠 ^ 螺桿463的固定被解除的狀態下,利用快送用之伺服馬達 409與加壓用之伺服馬達478兩者,經由滑塊460進行讓 上模407急速地上昇到原來之上限待機位置的控制。 滾珠螺桿機構479之螺帽構件的內部構造,則如圖8 所示般,被配置在滾珠螺稈463之滾珠溝的滾珠,則藉由 滾珠螺桿463及滾珠螺桿機構479的迴轉而從位在其下方 的滾珠溝循環到上方的滾珠溝,藉由該滾珠的循環可以避 免該滾珠之局部之集中的摩損的情形。 又,由於滾珠軸承位置調整手段481被設在滑塊460 •11 - (9) 1295964 與底座盤482之間,因此差動構件45 3會藉由 45 7迴轉而在圖面的左右方向上移動。因此,滾 構479的螺帽構件經由已經安裝了支撐體470 ’ 4 82會在垂直方向上進行移動微小的距離。藉此 加工的荷重時,位在螺桿機構479之螺帽構件中 與被配置在滾珠螺桿463之滾珠溝的滾珠的抵接 化,亦即,在冲壓加工的荷重時,位在螺桿機構 ® 帽構件中的滾珠溝與滾珠的抵接位置會變化,相 滾珠都抵接在同一位置的情形,能夠確保螺桿機 螺帽構件的耐久性。 在圖7及圖8所示的冲壓裝置中,在進行冲 黪 ,控制裝置423 (或480 )會針對快送用之伺服 與加壓用之伺服馬達417 (或478 )進行驅動控制 圖9係表示針對快送用之伺服馬達與加壓用 達進行驅動控制的方塊圖。此外,圖9雖然只表 ® 送用之伺服馬達與加壓用之伺服馬達的1組的方 也可以考慮針對多組進行同樣的控制。 圖中的符號1 〇 1係當進行冲壓加工時之滑塊 時間•位置形態產生部,根據進行冲壓加工的時 於各自的時刻)而產生用以規定應該有滑塊之位 。此外,11 1及1 2 1分別係位置迴路用伺服模組 1 22分別係速度迴路用伺服模組。 又,1 1 3係與快送用之伺服馬達相對應的慣 應部,輸出快送用之伺服馬達的角速度。1 2 3係 讓螺桿部 珠螺桿機 的底座盤 ,在冲壓 的滾珠溝 位置會變 479之螺 較於每次 構479的 壓加工時 馬達409 丨。 之伺服馬 示針對快 塊圖,但 所應有的 間(對應 置的資訊 、112 及 性力矩對 與加壓用 -12- (10) 1295964 之伺服馬達相對應的慣性力矩對應部,輸出加 馬達的角速度。更且,1 14及124係積分對應 將所輸入的角速度予以積分,在圖7及圖8的 ’以考慮成來自代表滑塊之實際位置之脈衝刻度 出。又,115, 116, 117, 125, 126, 127 分別 〇 對應於進行冲壓加工的時間(對應於各自 ^ 例如從未圖示的NC裝置產生應該有滑塊的位 即,被供給到位置迴路用伺服模組1 1 1及1 2 1 器1 1 5,1 2 5中求得該應該有滑塊的位置信號 際位置信號的偏差,將該偏差輸入到位置迴路
A 1 1 1或1 2 1。位置迴路用伺服模組1 1 1及1 2 1 " 與快送用之伺服馬達及加壓用之伺服馬達相對 加法器116及126則求得該各自的速度信 ^ 之伺服馬達及加壓用之伺服馬達之實際角速度 ,而供給到各自的速度迴路用伺服模組1 1 2及 ,在加法器1 1 7及1 27中成爲與因爲場合所產 對應的信號,來驅動快送用之伺服馬達及加壓 達。 在圖9所示的情形,特別在加法器1 1 5及 應該有滑塊的位置信號與滑塊的實際位置信號 行所謂的回饋控制。雖然未圖示,但是當如圖 示般存在有讓滑塊作上下動的多組的馬達組時 壓用之伺服 部,對應於 例子中,可 表421的輸 係表加法器 的時刻), 置信號。亦 側。在加法 與滑塊的實 用伺服模組 則分別產生 應的速度信 號與快送用 信號的偏差 122 。此外 生的外擾相 用之伺服馬 1 2 5中求得 的偏差而進 7及圖8所 ,則如圖9 -13- (11) 1295964 所示,相當於與1組的馬達組相對應之方塊圖的 針對多組分別進行。因此,藉由多組的馬達組, 工中能夠控制滑塊正確地呈水平(不會產生傾斜 〇 〔專利文獻1〕特願2003- 1 60656 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) 在上述的習知的冲壓加工裝置中,在圖9所 中係多組的馬達組分別根據回饋控制來控制,且 能夠一邊分別將自己所分擔之加壓點的滑塊的位 應該的位置上而一邊進行驅動。 圖1 〇係表示當多組的馬達組合計存在有4 塊圖。 在圖10中,只表示與圖9所示之加壓用之 相對應的方塊圖,而將4組的加壓用之伺服馬達 1軸用、#2軸用、#3軸用、#4軸用而存在。 圖1 〇所示符號則對應於圖9,1 02係表示位 號輸出部。又,1 03係表加法器。 雖然圖10所示之構成單位121-i、122-i 124-i之各自的動作是與圖9相關之說明者相同 圖1〇中設有位置校正信號輸出部102。 位置校正信號輸出部1 0 2例如接受在與4組 之伺服馬達相對應之加壓點下之滑塊之各時刻的 控制則是 在冲壓加 )地下降 示的構成 該馬達組 置保持在 組時的方 伺服馬達 表示爲# 置校正信 、1 2 3 - i、 ,但是在 的加壓用 實際位置 -14- (12) 1295964 信號,而對應於4組的各自的軸產生足以校正該軸相對於 其他軸(例如延遲最少的軸)之延遲量的位置校正信號, 且將其輸入到加法器l〇3-i。 如此與各軸相對應的位置校正信號則經過幾次的教導 加工階段來決定再各時刻應該施加在各軸的位置校正信號 ,而備在進行真正的加工時所需。 圖1 1係說明滑塊因爲偏心荷重造成水平度之偏離狀 ® 態的說明圖。 圖1 1 ( A )係表示當對應於4個軸因爲偏心荷重而產 生負荷時的狀況、圖1 1 ( B )係表示針對此時之# 1軸與 # 4軸相對於# 2軸與# 3軸之延遲的狀況。 圖1 1,如圖1 1 ( B)所示般,在4個軸一齊到達位置 指令43 5.0mm之位置時產生0.89mm之延遲量的狀況下, 在獨1 1 ( A )所示之負荷點(X記號)會急速地產生負荷 ,當以後該偏心荷重消失時或以後偏心荷重不再變化時, ^ 表示# 1軸與# 4軸相對於# 2軸與# 3軸,例如在位置指 令432.6mm處產生約0.08mm之延遲的狀況。該狀況表示 在負荷分擔大之位置的#1軸與#4軸會產生延遲。此外 ,在圖1 1 ( B )所示的圖中,在(X )記號處進行實測, 以線將其間加以連接,而表示# 1軸與# 4軸之延遲的虛 線有時會如鎖線所示般地產生振動。 圖1〇所示之位置校正信號輸出部102則擔任可校正 圖Π所示之延遲量(對應於各軸的延遲量)而對各軸供 給校正信號的角色。此外,如上所述地以備真正加工所用 -15- (13) 1295964 然而,即使是準備好如圖1 0所示的位置校正信號輸 出部1 02而供作真正加工使用時,則知會產生以下的問題 〇 亦即,當將冲壓加工的加工速度設爲大時,則位置校 正信號輸出部102會接受來自#1軸到#4軸之各自的實 際位置信號而輸出該校正信號,由於在回饋控制中之響應 ® 的延遲,可知無法讓滑塊一邊正確地保持水平而一邊進行 冲壓加工。 本發明即有鑑於上述點,對應於偏心荷重,針對必要 的軸在各時刻階段或各冲壓位置階段進行提高扭力的附加 Λ 驅動,而在滑塊正確地在水平狀態下而下降。 (解決課題的手段) 因此,本發明的冲壓裝置,係一由具有基座、經由被 ^ 立設在該基座的多個導柱,而相對於該底座呈平行地被保 持的支撐板、會在上述導柱上滑動,而可在上述底座與上 述支撐板之間作上下運動的滑塊、與已經分佈在滑塊上的 多個加壓點卡合,而用以推壓該滑塊的多個驅動軸、分別 驅動該各自之驅動軸的多個馬達、將該各自的馬達在該多 個各自的馬達之間獨立地進行驅動控制的控制手段、及用 以測量上述滑塊相對於上述底座之位置位移的位移測量手 段而構成的冲壓裝置,其特徵在於: 在事先所進行之教導加工中及/或模擬中,能夠根據 -16- (14) 1295964 上述各馬達對於上述驅動軸的迴轉來校正上述滑塊在加工 中之各時刻階段或各冲壓位置每個階段的傾斜度,抽出應 該供給到上述各馬達之在上述加工中的各時刻階段或各冲 壓位置每個階段的扭力對時刻的資料或冲壓位置資料,在 冲壓加工中,上述控制手段會在讓上述各馬達彼此獨立地 進行驅動控制的上述各時刻階段或各冲壓位置每個階段, 根據上述扭力對時刻的資料或冲壓位置資料針對上述各馬 •達進行附加驅動。 (發明的效果) 在本發明中,對應於偏心荷重針對必要的軸在適當的 « 時刻或對應於適當的冲壓位置增加扭力,能夠消除在以往 " 的情形之因爲回饋控制中之響應的延遲所帶來的滑塊的不 期待的傾斜情形。 β【實施方式】 例如針對4組的馬達組獨立地被驅動且協同地驅動滑 塊的冲壓裝置,即使是產生偏心荷重也能夠針對各個馬達 組施加足以彌補該偏心荷重的扭力,即使是在進行冲壓加 工的期間,也能夠將滑塊正確地保持成水平。 〔實施例1〕 圖1係施加偏心荷重的位置會對應於4軸的驅動而逐 漸地變化之情形的狀況。 -17- (15) 1295964 圖1 ( A )係表示對應於4個軸逐漸地施加負荷的狀 況、圖1 ( B)係表示施加在# 2軸與# 3軸之荷重的時間 變化、與施加在# 1軸與# 4軸之荷重的時間變化、圖1 ( C )係表相對於負荷,滑塊逐漸地下降的狀況。 圖中的符歸1係底座、2係支撐板、3係導柱、4係框 體、5係滑塊、6係伺服馬達、7係螺桿、8係螺帽部、9 係負荷。 此外,在本發明中所使用的冲壓裝置,如上述的圖7 及圖8所示,雖然是具備有快送用之伺服馬達與加壓用之 伺服馬達的構成,但是在圖1 ( C )中則是將圖7及圖8 所示的構成加以簡化,而分別對應於# 1軸至# 4軸存在 有1個伺服馬達6-i。 如圖1 (C)所示般存在有高度不同的負荷,在滑塊5 下降時,由負荷9所造成的負荷點圖1 ( A )中逐漸地產 生在以虛線的圓所示的位置。此時,在# 2軸與# 3軸則 如階梯狀地產生大小如圖1 ( B )之左側的圖所示的荷重 ,而在# 1軸與# 4軸則如階梯狀地產生大小如圖1 ( B ) 之右側的圖所示的荷重。 當針對如此的滑塊5施加偏心荷重時,在以往時,則 如圖1 0及圖1 1之相關的說明所述,位置指令會對應於各 軸產生延遲,該延遲即使是在教導階段決定位置校正信號 以供真正加工來使用,也無法如上述般地化解該延遲。 圖2係表示本發明之控制的一實施例的方塊圖。此外 ,圖2係與上述的圖10相對應的圖。 -18- (16) 1295964 圖中的符號1 ο 1係在進行冲壓加工時滑塊所應有的時 間·位置形態產生部,根據進行冲壓加工的時間(對應於 各時刻)而產生用以規定滑塊所應有之位置資訊。此外 121-i係位置迴路用伺服模組、122_i係速度迴路用伺服模 組。 又,1 23 -i係與加壓用之伺服馬達相對應的慣性力矩 對應部,而輸出加壓用之伺服馬達的角速度。更且,124 ^ 係對應於將在積分對應部所輸入的角速度實施積分,在圖 7及圖8的例子中,可以是來自代表滑塊之實際位置之脈 衝刻度計4 2 1的輸出。又,1 2 5 - i、1 2 6 - i、1 2 7 - i分別係加 _ 法器。更且,128-i係在加工中之各時刻階段的扭力對時 刻資料保持部、1 2 9 - i係加法器。此外,雖然1 2 8 - i設爲在 加工中之各時刻階段的扭力對時刻資料保持部,但也可以 是在加工中之各冲壓位置階段的扭力對冲壓位置資料保持 部(以下爲了要避免重覆,記成包含了兩者之「各時刻階 •段」@「扭力對時刻資料」)。 如圖2的左側所示,針對4個軸將偏心荷重施加在以 x記號所示的位置。此時,即使在教導階段在可能的範圍 內考慮其對應情形時,則參照圖1所敘述般,由於控制系 統之響應的延遲,在#1軸與#4軸中會相較於#2軸與# 3軸在驅動時產生延遲。上述的圖11(B)則表示如此的 情形。 爲了要解決此一問題,在圖2所示的實施例中,在針 對各軸來驅動時,將從扭力對時刻資料保持部128_i所輸 -19- (17) 1295964 出的附加驅動信號(扭力附加信號)附加在來自速度迴路 用伺服模組122-i的扭力信號。 亦即,當根據某個時刻的偏心荷重判斷出在教導的階 段產生參照圖1 1 ( B)所說明的延遲情形時,則在圖1 1 ( B )所示之例子的情形,在設定的時刻(由位置指令來看 成爲43 5.2mm的時刻或冲壓位置或在其之前的時刻或冲壓 位置),將在位置指令432.6mm處不會產生約0.08mm之 ® 延遲的値當作扭力附加信號設定在與# 1軸與# 4軸相對 應的扭力對時刻資料保持部(128-1與128-4),此外,當 然該例的情形,在與# 2軸與# 3軸相對應的扭力對時刻 資料保持部(128-2與128-3 ),將再該時刻下的扭力附加 信號設爲零。 藉由設定上述的扭力附加信號,在進行真正的加工時 ,在設定的時刻下,上述的扭力附加信號經由加法器129-i被附加在# 1軸與# 4軸。亦即,對於用以驅動# 1軸與 ^ # 4軸之加壓用之伺服馬達(在圖1的例子中則爲馬達6 · 1與馬達6-4 (此外,並未圖示6-4 ),在設定的時刻下扭 力會增加,而不會如圖11(B)所示般產生延遲。由於在 預定的時刻會強制地施加附加扭力,因此控制系統不會產 生延遲,而能夠將滑塊一邊保持水平一邊進行加工。 圖3係表示當在圖3(A)所示的位置關係下產生偏 心荷重時,分別對應於針對# 1軸與# 4軸不供給與供給 上述的扭力附加信號的情形來表示。 此外,在進行得到圖3的實驗時,冲壓加工的行程爲 -20- (18) 1295964 〇 · 1 m、Ο · 1 m之行程的冲壓加工則在1秒內反覆每 (40行程/分),而1軸與#4軸則在〇.25sec與 間接受3 ton的負荷。 圖3 ( B )中之延遲對時間的表係表示針對# 4軸一齊供給的指令値,各軸在什麼時刻產生多 。此外,在該圖中表示延遲量在8.85xl(T3m到8 的範圍內。 # 在該圖中,#2軸與#3軸的延遲是以實線 當未存在有圖2所示的扭力附加信號時(沒有圖 體校正),雖然在#1軸與#4軸從0.25sec處呈 生延遲,但藉由供給該扭力附加信號可以消除# ' 軸之該振動型的延遲情形。亦即,# 2軸與# 3 ' 是相同的。此外,在該圖中,之所以在0.426附 會下降到8.85xl(T3m,則是因爲包含隨著偏心荷 負荷在內用以冲壓加工的負荷會大幅地降低使然 • 該實驗時,扭力附加信號則針對# 1軸與# 0.2 5 sec到0.3 sec的期間,如圖3 ( B )中的最下 加約6 0.4 %。 對於該結果,如圖3 ( B )之扭力對時間的 ,能夠消除針對# 1軸與# 4軸,在(K 2 5 sec到 期間產生扭力不足的情形,如圖3 ( B )之延遲 圖形有關所敘述般可消除延遲量。此外,對於表 工之行程的位置對時間的表,可知4個軸全部以 動來進行冲壓加工。 |行4 0次 0 · 3 s e c 之 1軸至# 少的延遲 .9 5 X 1 0'3m 來描繪, 中的記憶 振動地產 1軸與# 4 軸的延遲 近延遲量 重而來的 〇 4軸,在 圖所示附 圖形所示 0 · 3 s e c 的 對時間的 示冲壓加 相同的振 -21 - (19) 1295964 〔實施例2〕 圖4係表示圖2所示之回饋形式的變形例。圖 號與圖2相對應。此外,1 30-i係讀取在教導期間 之各軸對應之指令値的偏差而保有位置偏差對時間 ,在進行真正的加工時,在各時刻會對應地直接將 信號供給到位置迴路用伺服模組1 2 1 -i。此外,1 : • 1 32-i表示教導階段與真正加工階段的切換開關。 在圖4中,在進行真正的加工時,則經由加法 i的回饋的迴路會消失。亦即,在真正的加工中成 的前饋(feed forward )的控制系統。針對該前饋 ' forward)控制系統,成爲一「用以彌補扭力不足的 ' 被供給到加法器129-i的形式。 〔實施例3〕 圖5係對加壓用之伺服馬達另外設置被供給扭 資訊的扭力附加用馬達之實施例。圖中的符號係對 1及圖2。 在圖5中,有別於根據來自圖2所示之時間· 態產生部101之信號的馬達6A-i (圖中的加減速的 ,另外設置根據來自圖2所示之扭力對時段資料 128-i之信號的馬達6B-i (圖中之用以產生扭力的 加油馬達)。當然,馬達6B 4只會在供給附加扭 間帶進行旋轉驅動。 中的符 所得到 之記憶 該偏差 ΪΙ-i 與 器 125- 爲所謂 (fe e d 外擾」 力附加 應於圖 位置形 馬達) 保持部 馬達一 力的時 -22- (20) 1295964 〔實施例4〕 圖6係圖5所示之實際例之又一變形例。圖中的符號 是對應於圖5。此外,9-i、10A-i、10B_i分別係表齒輪。 在圖5所示的實施例中,雖然是一將1個螺桿7_i和 馬達6A-i與馬達6B-i —起直接地驅動,但是在圖6所示 的實際例中,經由齒輪ΙΟΑ-i與ΙΟΒ-i與9-i而讓1個螺 ® 桿7_i驅動。此外,則與圖5的情形同樣地馬達6B_i只會 在供給附加扭力的時間帶進行旋轉驅動。 圖5及圖6所示的其中一個馬達6A-i則利用會追蹤 於指令値的脈衝馬達,另一個馬達6B-i則能夠利用用以 彌補該馬達6A-i中之扭力不足的例如AC伺服馬達。 此外在圖2、圖4、圖5、圖6中,雖然扭力對時刻資 料保持部128-i只有在單一的設定的時刻準備扭力附加信 號,但是一般而言,在多個時刻分別要發出必要的扭力附 ® 加信號。更換言之,對應於設定的各時刻,以針對指令値 的延遲量爲最少的軸的延遲量作爲基準,而針對其他的軸 準備好能夠與在該被設爲基準的軸中的延遲成爲一致的扭 力附加信號。當時,也可以因應必要考慮在設定的時刻讓 針對該延遲量最少的軸的扭力減少。當然,針對所有的軸 ,扭力附加信號也可以是一彌補針對指令値之延遲量的値 〔產業上的可利用性〕 -23- (21)1295964 若根據本發明,在以多個馬達作爲驅動源而進行 加工的冲壓裝置中,在一邊對被加工物進行冲壓的各 中,即使是產生偏心荷重,也能夠以高精度將滑塊保 平。亦即,例如在滑塊下降時,滑塊不會不依期待地 傾斜而與支柱的滑動動作產生阻礙。因此,能夠將被 物以高精度冲壓加工成複雜的形狀。 ® 【圖式簡單說明】 圖1係施加偏心荷重的位置會對應於4軸的驅動 漸地變化之情形的狀況。 圖2係表示本發明之控制的一實施例的方塊圖。 圖3係當產生偏心荷重時,針對# 1軸與# 4軸 與未供給上述扭力附加信號的情形。 圖4係表示圖2所示之回饋形式的變形例。 圖5係表示另外設置可將扭力附加信號供給到加 β 之伺服馬達之扭力附加用馬達的實施例。 圖6係圖5所示之實施例之其他的變形例。 圖7係以往習知的冲壓裝置。 圖8係表示針對與圖7相對應之電動冲壓加工機 形例之上模的移動機構部的一實施例放大說明圖。 圖9係針對快送用之伺服馬達與加壓用之伺服馬 驅動控制的方塊圖。 圖1 〇係當多組的馬達組合計存在有4組時的方 冲壓 階段 持水 發生 加工 而逐 供給 壓用 的變 達之 塊圖 -24- (22) 1295964 圖1 1係用於說明當滑塊的水平度因爲偏心荷重而偏 離時之狀態的說明圖。 【主要元件符號說明】 1 :底座 2 :支撐板 3 :導柱 4 :框體 5 :滑塊 6 :伺服馬達 7 :螺桿 8 :螺帽部 9 :負載 -25-

Claims (1)

1295964
十、申請專利範圍 第94 1 30385號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年7月3日修正 1· 一種冲壓裝置,係一由具有:基座;經由被立設在 該基座的多個導柱,而相對於該底座呈平行地被保持的支 i 撐板;會在上述導柱上滑動,而可在上述底座與上述支撐 板之間作上下運動的滑塊;與已經分佈在該滑塊上的多個 加壓點卡合,而用以推壓該滑塊的多個驅動軸;分別驅動 該各自之驅動軸的多個馬達;將該各自的馬達在該多個各 自的馬達之間獨立地進行驅動控制的控制手段;及用以測 量上述滑塊相對於上述底座之位置位移的位移測量手段而 構成的冲壓裝置,其特徵在於: 在事先所進行之教導加工中及/或模擬中,能夠根據 • 上述各馬達對於上述驅動軸的迴轉來校正上述滑塊在加工 中之各時刻階段或各冲壓位置每個階段的傾斜度,抽出應 該供給到上述各馬達之在上述加工中的各時刻階段或各冲 壓位置每個階段的扭力對時刻的資料或冲壓位置資料, 在冲壓加工中,上述控制手段會在讓上述各馬達彼此 獨立地進行驅動控制的上述各時刻階段或各冲壓位置階段 ,根據上述扭力對時刻的資料或冲壓位置資料針對上述各 馬達進行附加驅動。 2·如申請專利範圍第1項所記載之冲壓裝置,其中: (2) 1295964 應該供給到上述各馬達之在上述加工中的各時刻階段或各 冲壓位置每個階段的扭力對時刻的資料或冲壓位置資料, 則是針對與多個馬達相對應的上述各加壓點,根據與上述 * 滑塊之下降指令値相對應的延遲量而決定被抽出。 ' 3 ·如申請專利範圍第1項所記載之冲壓裝置,其中·· 應該供給到上述各馬達之在上述加工中的各時刻階段或各 冲壓位置每個階段的扭力對時刻的資料或冲壓位置資料, ^ 則是在與多個馬達相對應的上述多個加壓點中,以與上述 滑塊之下降指令値相對應的延遲量最少的加壓點作爲基準 ’根據和與滑塊之下降指令値相對應的延遲量較大的加壓 : 點的差分而決定被抽出。 : 4 ·如申請專利範圍第1項所記載之冲壓裝置,其中: 用以驅動上述各驅動軸的多個馬達各是由至少以2個馬達 爲〜組而讓上述驅動軸迴轉而構成, 0 上述控制手段,針對該至少1個馬達根據讓該組的驅 動軸迴轉的指令値進行驅動控制, 對上述至少1個的其他的馬達,根據上述扭力對時刻 的資料或冲壓位置資料進行用以附加驅動的驅動控制。 5 ·如申請專利範圍第4項所記載之冲壓裝置,其中根 據上述指令値進行驅動控制之側的馬達是由脈衝馬達所構 成’且進行上述附加驅動之側的馬達是由伺服馬達所構成 -2-
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