TWI636872B

TWI636872B - Servo press, control method and computer program product

Info

Publication number: TWI636872B
Application number: TW104139273A
Authority: TW
Inventors: 鈴木伸司
Original assignee: 車樂美縫衣機股份有限公司
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2018-10-01
Also published as: TW201630712A; US20160243780A1; JP2016155144A; US10391729B2; KR20160103501A; KR101825272B1; JP6823910B2; DE102015016677A1

Abstract

本發明之目的為提供一種伺服沖壓機、控制方法以及電腦程式產品，係於滑塊的停止位置之近接處設置感測元件，在檢測出來自感測元件的訊號前，基於第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行半封閉控制，在檢測出來自感測元件所的訊號後，基於第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行全封閉控制，藉由本發明即使是在因干擾而導致偏差產生的狀態下，也能夠不會有因追加特殊線性編碼器等的構件等使成本增加，而進行高精度的沖壓加工。

Description

伺服沖壓機、控制方法以及電腦程式產品

本發明係關於一種伺服沖壓機、控制方法以及電腦程式產品，即使是在因干擾而導致偏差產生的狀態下，亦得以進行高精度的沖壓加工。

以電子相關產品為代表，近年的高科技化逐漸受到矚目，與此伴隨而來的是對於其組成零件的高精度的品質要求。在沖壓加工中，也為了對應此種的要求，而進行了各種的技術上的改善，例如，以習知的油壓沖壓機所無法進行的高精度加工，係正在進行藉由以伺服馬達所驅動的伺服沖壓。

例如在專利文獻1中，係揭示有相關於將係由伺服馬達所驅動的滑塊藉由經設定的控制模式而衝程控制的一種沖壓機械的技術。此控制如第5圖所示，係為監視伺服馬達的編碼器來進行控制的方式，此控制方式稱之為半封閉控制（semi-closed control）。

另外有如第6圖所示的使用配置於外部的編碼器而檢測出係為控制對象的機械的位置，並將之回饋來進行位置控制的控制方式，被稱為全封閉控制（Full-closed control）。藉由使用此控制方式，可以進行不受滾珠螺桿的誤差或溫度所導致的位置變動的控制，進而能行次微米的高精度的定位。

並且，如第7圖所示，亦得知有融合半封閉控制與全封閉控制的混合控制（例如參照專利文獻2）。此混合控制的控制方式為在全部時間進行半封閉控制的同時，藉由於每一固定周期以伺服馬達的編碼器與外部編碼器之間的偏差為基礎而修正位置指令，而謀求半封閉控制的反應性與全封閉控制的精度。［先前技術文獻］［專利文獻］

［專利文獻1］日本特開平2-224898號公報。［專利文獻2］日本特開2006-82102號公報

然而，對於半封閉控制來說卻有無法對應熱膨脹等的機械性變化的問題。

另外在全封閉控制或混合控制中，在機械剛性過低的狀況下會有發生振動而無法高速驅動的問題。為了對應此發生問題必須要在所有驅動範圍設置標度尺（例如編碼器）。然而，由於須要相當長的標度尺（例如編碼器），不只有安裝限制，也有成本增加的問題。

於是，有鑑於以上的問題，本發明提供一種伺服沖壓機、控制方法以及電腦程式產品，即使是在因干擾而導致偏差產生的狀態下，也能夠不會有因追加特殊線性編碼器等的構件等使成本增加，而進行高精度的沖壓加工。

本發明之一個以上的實施例藉由以下內容解決上述問題。

（形態1）根據本發明第一狀態，伺服沖壓機，包含：一滑塊，係上下移動；一伺服馬達，係上下驅動該滑塊；一編碼器，係設置於該伺服馬達；一第一滑塊位置檢測機構，係根據來自該編碼器的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置；一設定機構，係設定該滑塊的位置條件；一感測元件，係設置於該滑塊的停止位置之近接處；一第二滑塊位置檢測機構，係根據該感測元件的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置；一訊號檢測機構，係檢測來自該感測元件的訊號；以及一伺服馬達控制機構，係基於該第一滑塊位置檢測機構或第二滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置以及該經設定的滑塊位置，而控制該伺服馬達，其中，該伺服馬達控制機構於該訊號檢測機構檢測出來自該感測元件的訊號前，基於設置於該伺服馬達的該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行半封閉控制，以及於該訊號檢測機構檢測出來自該感測元件的訊號後，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行全封閉控制。

藉由本發明，該伺服馬達控制機構於訊號檢測機構檢測出來自設置於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處的感測元件的訊號前，基於該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行半封閉控制，於訊號檢測機構檢測出來自設置於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處的感測元件的訊號後，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行全封閉控制。即，藉由於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處切換半封閉控制與全封閉控制，而能消除原本無法對應熱膨脹等的機械性變化之類的半封閉控制的問題。另外，藉由在自滑塊（衝頭）的停止位置之近接處至滑塊（衝頭）的停止位置為止之間進行全封閉控制，即使是在機械剛性過低而有可能發生振動的狀況下，亦能不使用特殊的線性編碼器等的構件而進行安定的控制。

（形態2）根據本發明第二狀態，伺服沖壓機中，該感測元件為增量型線性編碼器，該訊號檢測機構係檢測該增量型線性編碼器的Z相訊號。

藉由本發明，其中該感測元件為增量型線性編碼器，該訊號檢測機構係檢測該增量型線性編碼器的Z相訊號。在此，該增量型線性編碼器係因應軸的旋轉位移量而輸出脈衝列。並且，以計數器計數所輸出的脈衝數，藉由根據此計數值檢測出旋轉量，而檢測出滑塊（衝頭）的位置。另外，增量型線性編碼器係產生於旋轉板每旋轉一次只輸出一次的Z相訊號。而且，此Z相訊號能作為旋轉板的一次旋轉內的原點使用。因此，能夠進行藉由在觸動Z相訊號的檢出時切換為全封閉控制，而控制滑塊（衝頭）至停止位置為止的高精度加工。

（形態3）根據本發明第三狀態，伺服沖壓機，其中該訊號檢測機構於檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號後，該伺服馬達控制機構自檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號的該滑塊位置至目標停止位置為止，回饋該增量型線性編碼器的值而進行全封閉控制。

藉由本發明，該訊號檢測機構於檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號後，該伺服馬達控制機構係於自檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號的該滑塊（衝頭）的位置至目標停止位置為止，回饋該增量型線性編碼器的值而進行全封閉控制。亦即，該訊號檢測機構於檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號前，該伺服馬達控制機構根據該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行半封閉控制。並且，於該訊號檢測機構於檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號後，該伺服馬達控制機構係於自檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號的該滑塊（衝頭）的位置至目標停止位置為止，回饋該增量型線性編碼器的值，並基於來自該第二滑塊位置檢測機構的資訊而進行全封閉控制。如此一來，能消除原本無法對應熱膨脹等的機械性變化之類的半封閉控制的問題，另外，該伺服馬達控制機構係於自藉由訊號檢測機構檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號的該滑塊（衝頭）的位置至目標停止位置為止，回饋該增量型線性編碼器的值，並基於來自該第二滑塊位置檢測機構的資訊而進行全封閉控制，因此即使是在機械剛性過低而有可能發生振動的系統，亦能不使用特殊的構件而進行安定的控制。並且，藉由該伺服馬達控制機構於自檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號的該滑塊（衝頭）的位置至目標停止位置為止，回饋該增量型線性編碼器的值，並基於來自該第二滑塊位置檢測機構的資訊而進行全封閉控制，而提升加工精度。

（形態4）根據本發明第四狀態，伺服沖壓機中，該增量型線性編碼器的對於該滑塊的移動方向的安裝位置係基於該滑塊的停止基準位置而設定。

藉由本發明，該增量型線性編碼器的對於該滑塊（衝頭）的移動方向的安裝位置係基於該滑塊（衝頭）的停止基準位置而設定。因此，由於是根據工件的基準位置而設定該增量型線性編碼器的對於該滑塊（衝頭）的移動方向的安裝位置，所以能提升對於工件的加工位置精度，以及提升工件的加工精度。

（形態5）根據本發明第五狀態，伺服沖壓機的控制方法，該伺服沖壓機包含：一滑塊、一伺服馬達、一編碼器、一第一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一感測元件、一第二滑塊位置檢測機構、一訊號檢測機構及一伺服馬達控制機構，其中該滑塊係上下移動，該伺服馬達係上下驅動該滑塊，該編碼器係設置於該伺服馬達，該第一滑塊位置檢測機構係根據來自該編碼器的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係設置於該滑塊的停止位置之近接處，該第二滑塊位置檢測機構係根據該感測元件的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該訊號檢測機構係檢測來自該感測元件的訊號，該伺服馬達控制機構係基於該第一滑塊位置檢測機構或該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置以及該經設定的滑塊位置，而控制該伺服馬達，該控制方法包含：一第一步驟，以該伺服馬達控制機構基於設置在該伺服馬達的該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行伺服馬達的控制，一第二步驟，以該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的訊號，以及一第三步驟，以該伺服馬達控制機構於該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的訊號時，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行伺服馬達的控制。

藉由本發明，其中該伺服馬達控制機構於訊號檢測機構檢測出來自設置於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處的感測元件的訊號前，基於該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行半封閉控制，於訊號檢測機構檢測出來自設置於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處的感測元件的訊號後，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行全封閉控制。即，能藉由於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處時切換半封閉控制與全封閉控制，而消除原本無法對應熱膨脹等的機械性變化之類的半封閉控制的問題。另外，能藉由自滑塊（衝頭）的停止位置之近接處至滑塊（衝頭）的停止位置為止之間進行全封閉控制，即使是在機械剛性過低而有可能發生振動的狀況下，亦不需使用特殊的線性編碼器等的構件而進行安定的控制。

（形態6）根據本發明第六狀態，電腦程式產品，係用於經由電腦載入而執行伺服沖壓機的控制方法，該伺服沖壓機包含：一滑塊、一伺服馬達、一編碼器、一第一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一感測元件、一第二滑塊位置檢測機構、一訊號檢測機構及一伺服馬達控制機構，其中該滑塊係上下移動，該伺服馬達係上下驅動該滑塊，該編碼器係設置於該伺服馬達，該第一滑塊位置檢測機構係根據來自該編碼器的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係設置於該滑塊的停止位置之近接處，該第二滑塊位置檢測機構係根據該感測元件的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該訊號檢測機構係檢測來自該感測元件的訊號，該伺服馬達控制機構係基於該第一滑塊位置檢測機構或該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置以及該經設定的滑塊位置，而控制該伺服馬達，該控制方法包含：一第一步驟，以該伺服馬達控制機構基於設置在該伺服馬達的該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行伺服馬達的控制，一第二步驟，以該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的訊號，以及一第三步驟，以該伺服馬達控制機構於該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的訊號時，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行伺服馬達的控制。

藉由本發明，其中該伺服馬達控制機構於訊號檢測機構檢測出來自設置於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處的感測元件的訊號前，基於該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行半封閉控制，於訊號檢測機構檢測出來自設置於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處的感測元件的訊號後，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行全封閉控制。即，能藉由於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處切換半封閉控制與全封閉控制，而消除原本無法對應熱膨脹等的機械性變化之類的半封閉控制的問題。另外，能藉由自滑塊（衝頭）的停止位置之近接處至滑塊（衝頭）的停止位置為止之間進行全封閉控制，即使是在機械剛性過低而有可能發生振動的狀況下，亦不需使用特殊的線性編碼器等的構件而進行安定的控制。

藉由本發明，能藉由於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處切換半封閉控制與全封閉控制，而消除原本無法對應熱膨脹等的機械性變化之類的半封閉控制的問題。另外，能藉由自滑塊（衝頭）的停止位置之近接處至滑塊（衝頭）的停止位置為止之間進行全封閉控制，即使是在機械剛性過低而有可能發生振動的狀況下，亦不需使用特殊的線性編碼器等的構件，而有進行安定的控制的效果。

藉由本發明，該伺服馬達控制機構能夠進行藉由在觸動增量型線性編碼器的Z相訊號的檢出時切換為全封閉控制，而控制滑塊（衝頭）至停止位置為止的高精度加工的效果。

藉由本發明，藉由該伺服馬達控制機構自檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號的該滑塊（衝頭）位置至目標停止位置為止，回饋該增量型線性編碼器的值而進行全封閉控制，而有提升加工精度的效果。

藉由本發明，由於該增量型線性編碼器的對於該滑塊（衝頭）的移動方向的安裝位置是根據工件的基準位置而設定，所以具有提升對於工件的加工位置精度，以及提升工件的加工精度的效果。

以下參考圖式而詳細說明本發明的實施例。再者，本實施例中的構成要件可適當地置換為既有的構成要件，另外，也可具有包含與其他既有的構成要件的組合在內的各種變化。因此，實施例中的記載並非用於限定申請專利範圍中所記載的發明的內容。

＜實施例＞以下參閱第1至4圖說明本發明的實施例。

如第1圖所示，本實施例的伺服沖壓機1係由一沖壓本體20、一伺服馬達30、一支架40、一衝頭50、一手柄60、一工件70、一增量型線性編碼器80、一工件安裝台90所組成，支架40係用於擺放沖壓本體20，衝頭50係相對於沖壓本體20上下移動，工件安裝台90係用於安裝工件。

伺服沖壓機1裝備著未圖示的框，支架40設置於框的下部，工件安裝台90水平地配設於支架40之中，工件安裝台90的上表面安裝有工件70。另外，衝頭50以及衝頭50的前端部所具有的手柄60係自沖壓本體20貫穿於支架40內而上下地移動。

衝頭50經由未圖示的動力轉換構件、旋轉傳遞構件而連接於伺服馬達30，藉由此伺服馬達30而被驅動。另外，伺服馬達30連接於後述的控制裝置。藉由伺服馬達30所驅動的衝頭50係基於輸入至控制裝置的控制模式或是基於所輸入的加工條件所自動設定的控制模式而受控制。此控制中，衝頭50雖受驅動而自上昇端（初始位置）至下降端（停止位置）而進行沖壓加工，但亦可藉由於此上昇端（初始位置）至下降端（停止位置）之間制定中間點，並在此中間點至下降端（停止位置）之間設定為另外的速度，而進行更精密地加工。

＜結構與控制的概要＞以下參閱第2圖以及第3圖說明本實施例的伺服沖壓機的結構以及控制的概要。

如第2圖所示，本實施例的伺服沖壓機1係由一控制裝置10以及構成控制裝置10的一控制器11、一驅動器12、一設定部13、一顯示部16、一皮帶輪21、一皮帶22、一滾珠螺桿23、一伺服馬達30、一編碼器31、一衝頭50、一工件70、一增量型線性編碼器80及一工件安裝台90所構成。

框的上部裝配有係為此伺服沖壓機1的動力來源的伺服馬達30以及作為將伺服馬達30的旋轉力轉換為往復運動的旋轉傳遞構件的皮帶輪21。此伺服馬達30設置有為了檢測旋轉速度的編碼器31，伺服馬達30的旋轉速度係藉由以控制裝置10控制的電流來進行控制。接下來，此伺服馬達30的旋轉力藉由係為旋轉傳遞構件的皮帶22而傳遞至滾珠螺桿23。再者，伺服馬達30可以是交流馬達或直流馬達中的任一個。

另外，作為旋轉傳達構件雖舉例顯示為皮帶輪21，但並不限於此，亦可以是鍊條或齒輪。另外，也可以直接結合於伺服馬達30的輸出軸。另外，作為動力轉換裝置雖舉例顯示為滾珠螺桿23，但亦可以是螺桿機構或是蝸桿與蝸輪的組合，或是小齒輪與齒條的組合等。滾珠螺桿23的下端裝配有在相向於工件安裝台90的位置上下移動的衝頭50，此衝頭50藉由自上限位置（初始位置）下降至下限位置（停止位置）而對工件（被加工物）70進行沖壓加工。接下來，衝頭50於到達下限位置（停止位置）而結束對工件（被加工物）70的加工之後，即會上昇至上限位置（初始位置）。

編碼器31係安裝於伺服馬達30的預定的位置。增量型線性編碼器80係設置於衝頭50的停止位置之近接處。詳細而言，增量型線性編碼器80的對於衝頭50的移動方向的安裝位置係基於衝頭50的停止基準位置而設定。因此，由於是根據工件的基準位置而設定增量型線性編碼器80的對於滑塊（衝頭）的移動方向的安裝位置，因此得以提升對於工件的加工位置精度，以及提升工件的加工精度。

在此，使用增量型線性編碼器80的衝頭50的位置檢測，係於軸方向係為與衝頭50的移動方向的上下方向呈平行的工件安裝台90處，使用設置於滑塊50的停止位置之近接處的增量型線性編碼器80，以及與此增量型線性編碼器80為相向的位置上所設置的未圖示的固定於衝頭50上的檢測頭來進行。亦即，隨著衝頭50的上下移動，檢測頭藉由對固定著的增量型線性編碼器80而相對的上下移動，根據內建於檢測頭的內部的感測器，將衝頭50的位置作為基於衝頭50的停止基準位置的高度而檢測出。

沖壓加工當中，係藉由設定部13來設定：係為預先控制條件的衝頭50的作動速度、此速度的切換位置、下限位置（停止位置）以及加壓時間等的資料。所設定的資料係顯示於顯示部16。例如顯示部16係由設定鈕、液晶顯示畫面或CRT等的機構所構成。另外，於顯示部16係設置有進行運轉或條件設定等的作動模式的選擇，或是自動運轉或手動運轉等的操作指示的按鈕等。

接下來，自顯示部16輸入的控制資料係儲存於後面所敘述的儲存部，並依照預先安排的處理順序進行衝頭50的控制。控制裝置10係由具有資料儲存、運算處理、資料的顯示及資料輸出入等功能的一般的電腦等所組成。

接下來，控制裝置10係基於藉由伺服馬達30的第一位置檢測部、第二滑塊位置檢測部所檢測出的衝頭50的位置資料，運算伺服馬達30的速度或扭力指令並輸出，而使該伺服沖壓機1依據設定條件運轉。接下來，藉由透過此控制指令來控制伺服馬達30，使衝頭50進行一開始設定好的預定動作，並以預定的條件對被加工物進行加工。

再者，本實施例中的伺服沖壓機1於後面敘述的訊號檢測部檢測出來自設置於衝頭50的停止位置之近接處的增量型線性編碼器80的訊號前，基於設置於伺服馬達30的後面敘述的第一位置檢測部33所檢測出的資訊而進行半封閉控制，於訊號檢測部檢測出來自設置於衝頭50的停止位置之近接處的增量型線性編碼器80的訊號後，基於藉由第二位置檢測部所檢測出的資訊而進行全封閉控制。以下，參閱第3圖的功能方塊圖說明其詳細內容。

＜伺服沖壓機的功能方塊＞如第3圖所示，本實施例的伺服沖壓機1係由一控制裝置10、一伺服馬達30、一編碼器31、一第一位置檢測部33、一衝頭50、一增量型線性編碼器80以及一第二位置檢測部82所構成。控制裝置10係由一設定部13、一操縱控制器14、一儲存部15以及一訊號檢測部17、所構成。本實施例中的伺服沖壓機1，係將訊號檢測部17接收到來自增量型線性編碼器80的Z相訊號的觸動，而將控制方式自半封閉控制切換為全封閉控制。

即，訊號檢測部17於接收到來自增量型線性編碼器80的Z相訊號前，關閉半封閉控制的伺服迴圈，根據來自第一位置檢測部33的位置資訊與預先設定的運轉條件而控制衝頭50的下降運動。亦即，根據預先設定儲存於儲存部15的運轉條件與自第一位置檢測部33所得到的位置資訊而計算出偏差，藉由基於計算出的偏差而將對應該操縱控制器14所期求的控制量的施加電壓施加於伺服馬達30，而控制衝頭50的下降運動。

此時，係以模式控制衝頭50的下降運動。亦即，至預先設定的下降位置為止，係進行高速地接近控制，自預先設定完成的下降位置開始則進行低速地探測控制。具體來說，根據控制伺服馬達30的伺服馬達指令的電流而檢測出輸出扭力，而將衝頭50的模式變化作為伺服馬達30的扭力變化而檢測出。並且根據此時的扭力變化的檢測訊號而辨識出預先設定好的下降位置。

並且，操縱控制器14於運算伺服馬達30的速度指令值的同時，控制馬達驅動電流而縮小與基於根據所運算出的速度指令值與第一位置檢測部33檢測出的值所求出的速度資訊的速度回饋訊號之間的偏差，以使藉由第一位置控制部33所檢測出的衝頭50的位置等於儲存部15所儲存的模式設定資訊，藉此將衝頭50控制於預定的模式。

另一方面，訊號檢測部17於接收到來自增量型線性編碼器80的Z相訊號後，脫離半封閉控制的伺服迴圈，並關閉全封閉控制的伺服迴圈，藉由基於來自第二位置檢測部82的訊號而得到的位置資訊與預先設定的運轉條件而控制衝頭50的下降運動。亦即，根據預先設定儲存於儲存部15的運轉條件與自第二位置檢測部82所得到的位置資訊而計算出偏差，藉由基於計算出的偏差而將對應於操縱控制器14所期求的控制量的施加電壓施加於伺服馬達30，而控制衝頭50的下降運動。

＜伺服沖壓機的控制處理＞參閱第4圖說明本實施例的伺服沖壓機的控制處理。

操縱控制器14關閉半封閉控制的伺服迴圈，而進行高速移動衝頭50的接近驅動（步驟S110）。操縱控制器14根據來自第一位置檢測部33的訊號，而判斷出衝頭50下降至已預先決定的指定的位置後，朝低速移動衝頭50的探測控制進行模式控制（步驟S120）。

接下來，訊號檢測部17於檢測出來自增量型線性編碼器80的Z相訊號後（步驟S130的「Yes」），操縱控制器14根據自訊號檢測部17所輸出的檢測訊號，而脫離半封閉控制的伺服迴圈，並關閉全封閉控制的伺服迴圈，基於來自第二位置檢測部82的訊號所得到的位置資訊而移轉至全封閉控制（步驟S160）。

移轉至全封閉控制後，自構成儲存部15的記憶體讀取驅動條件、驅動資料（步驟S170），基於此資訊與來自第二位置檢測部82的訊號而得到的位置資訊，控制衝頭50的下降運動直至衝頭50的停止位置為止（步驟S180）。

並且，衝頭50到達停止位置後，脫離全封閉控制的伺服迴圈，並關閉半封閉控制的伺服迴圈，基於來自第一位置檢測部33的訊號所得到的位置資訊而移轉至半封閉控制，移動衝頭50至開始位置（步驟S190）後，返回步驟S110。

另一方面，於步驟S130中，訊號檢測部17於無法檢測出來自增量型線性編碼器80的Z相訊號時（步驟S130的「No」），判斷衝頭50的位置是否為到達極限距離的位置，於判斷到達極限距離之時（步驟S140的「Yes」），執行異常停止，於判斷未到達極限距離之時（步驟S140的「No 」），返回步驟S120的處理。

如同以上所說明的，根據本實施例，藉由於衝頭50的停止位置之近接處切換半封閉控制與全封閉控制，能消除原本無法對應熱膨脹等的機械性變化之類的半封閉控制的問題。另外，藉由自衝頭50的停止位置之近接處至衝頭的停止位置為止之間進行全封閉控制，即使是在機械剛性過低而有可能發生振動的狀況下，亦不需使用特殊的線性編碼器等的構件，而能進行安定的控制。

再者，將伺服沖壓機的上述處理儲存於電腦系統可讀取的儲存媒體中，此儲存媒體所儲存的程式經伺服沖壓機載入而執行，而能夠實現本發明的伺服沖壓機。在此所述的電腦系統包含OS與電腦周邊等硬體。

另外「電腦系統」如為利用WWW（WorldWideWeb）系統的狀況，網頁提供環境（或顯示環境）也包含在內。另外，上述程式亦可自將此程式儲存於儲存裝置的電腦系統，藉由傳送媒體或傳送媒體中的傳送電波，而傳送至其他的電腦系統。在此，傳送程式的「傳送媒體」乃是指網際網路等的網路（通訊網）或電話線等的通訊線路（通訊線）之類的具有資訊傳輸功能的媒體。

另外，上述程式也可為實現前述功能的一部分。並且，亦可將前述功能與電腦系統已儲存有的程式予以組合而實現，即所謂異動檔（異動程式）。

以上雖已參照圖式而對於本發明的實施例進行詳細的說明，但本發明具體的構造並非限制於此實施例，不脫離本發明主旨的範圍內的設計等也包括在內。

1‧‧‧伺服沖壓機
10‧‧‧控制裝置
11‧‧‧控制器
12‧‧‧驅動器
13‧‧‧設定部
14‧‧‧操縱控制器
15‧‧‧儲存部
16‧‧‧顯示部
17‧‧‧訊號檢測部
20‧‧‧沖壓本體
21‧‧‧皮帶輪
22‧‧‧皮帶
23‧‧‧滾珠螺桿
30‧‧‧伺服馬達
31‧‧‧編碼器
33‧‧‧第一位置檢測部
40‧‧‧支架
50‧‧‧衝頭
60‧‧‧手柄
70‧‧‧工件
80‧‧‧增量型線性編碼器
82‧‧‧第二位置檢測部
90‧‧‧工件安裝台

［第1圖］係顯示本發明的伺服沖壓機的側面圖。［第2圖］係顯示本發明的伺服沖壓機的結構以及控制的概要的示意圖。［第3圖］係顯示本發明的伺服沖壓機的功能方塊圖。［第4圖］係顯示本發明的伺服沖壓機的控制的流程圖。［第5圖］係顯示習知例的功能方塊圖。［第6圖］係顯示習知例的功能方塊圖。［第7圖］係顯示習知例的功能方塊圖。

Claims

一種伺服沖壓機，包含：一滑塊，係上下移動；一伺服馬達，係上下驅動該滑塊；一編碼器，係設置於該伺服馬達；一第一滑塊位置檢測機構，係根據來自該編碼器的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置；一設定機構，係設定該滑塊的位置條件；一感測元件，係設置於該滑塊的停止位置之近接處；一第二滑塊位置檢測機構，係根據該感測元件的得以作為原點而使用的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置；一訊號檢測機構，係檢測來自該感測元件的得以作為原點而使用的訊號；以及一伺服馬達控制機構，係基於該第一滑塊位置檢測機構或該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置以及該經設定的滑塊位置，而控制該伺服馬達，其中，該伺服馬達控制機構於該訊號檢測機構檢測出來自該感測元件的得以作為原點而使用的訊號前，基於設置於該伺服馬達的該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行半封閉控制，以及於該訊號檢測機構檢測出來自該感測元件的得以作為原點而使用的訊號後，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊而進行全封閉控制。
如請求項1所述之伺服沖壓機，其中該感測元件為增量型線性編碼器，該訊號檢測機構係檢測該增量型線性編碼器的得以作為原點而使用的Z相訊號。
如請求項2所述之伺服沖壓機，其中於該訊號檢測機構檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號後，該伺服馬達控制機構係於自檢測出該增量型線性編碼器的Z相訊號的該滑塊的位置至目標停止位置為止，反饋該增量型線性編碼器的值而進行全封閉控制。
如請求項2所述之伺服沖壓機，其中該增量型線性編碼器的對於該滑塊的移動方向的安裝位置係基於該滑塊的停止基準位置而設定。
一種伺服沖壓機的控制方法，該伺服沖壓機包含：一滑塊、一伺服馬達、一編碼器、一第一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一感測元件、一第二滑塊位置檢測機構、一訊號檢測機構及一伺服馬達控制機構，其中該滑塊係上下移動，該伺服馬達係上下驅動該滑塊，該編碼器係設置於該伺服馬達，該第一滑塊位置檢測機構係根據來自該編碼器的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係設置於該滑塊的停止位置之近接處，該第二滑塊位置檢測機構係根據該感測元件的得以作為原點而使用的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該訊號檢測機構係檢測來自該感測元件的得以作為原點而使用的訊號，該伺服馬達控制機構係基於該第一滑塊位置檢測機構或該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置以及該經設定的滑塊位置，而控制該伺服馬達，該控制方法包含：一第一步驟，以該伺服馬達控制機構基於設置在該伺服馬達的該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行伺服馬達的控制；一第二步驟，以該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的得以作為原點而使用的訊號；以及一第三步驟，以該伺服馬達控制機構於該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的得以作為原點而使用的訊號時，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行伺服馬達的控制。
一種電腦程式產品，係用於經由電腦載入而執行伺服沖壓機的控制方法，該伺服沖壓機包含：一滑塊、一伺服馬達、一編碼器、一第一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一感測元件、一第二滑塊位置檢測機構、一訊號檢測機構及一伺服馬達控制機構，其中該滑塊係上下移動，該伺服馬達係上下驅動該滑塊，該編碼器係設置於該伺服馬達，該第一滑塊位置檢測機構係根據來自該編碼器的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係設置於該滑塊的停止位置之近接處，該第二滑塊位置檢測機構係根據該感測元件的得以作為原點而使用的輸出訊號而檢測出該滑塊的位置，該訊號檢測機構係檢測來自該感測元件的得以作為原點而使用的訊號，該伺服馬達控制機構係基於該第一滑塊位置檢測機構或該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置以及該經設定的滑塊位置，而控制該伺服馬達，該電腦程式產品經由電腦載入而執行：一第一步驟，以該伺服馬達控制機構基於設置於該伺服馬達的該第一滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行該伺服馬達的控制；一第二步驟，以該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的得以作為原點而使用的訊號；以及一第三步驟，以該伺服馬達控制機構於該訊號檢測機構檢測出來自設置於該滑塊的停止位置之近接處的該感測元件的得以作為原點而使用的訊號時，基於該第二滑塊位置檢測機構所檢測出的資訊，而進行該伺服馬達的控制。