TWI656019B - Servo punch, control method and computer program product - Google Patents

Abstract

本發明用以在對應因熱膨脹所引起的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工，其中，伺服馬達控制機構於對工件進行一連串的加工處理前，移動滑塊至停止位置，而感測值檢測機構檢測於滑塊的停止位置處的感測元件的感測值後，儲存所檢測出的感測值，另外，於一連串的加工處理中，檢測於滑塊的停止位置感測元件的感測值後，儲存所檢測出的感測值，補正值計算機構根據所儲存的二個值來計算補正值，伺服馬達控制機構於下一個加工處理中，根據所檢測出的滑塊位置、經設定的滑塊位置以及補正值計算機構所計算出的補正值而控制伺服馬達。

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，於對應因熱膨脹所引起的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工。

以電子相關產品為代表，近年的高科技化係益受矚目，所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，也有為了對應此種的要求，而進行了在各種技術上的改善，例如，以習知的油壓沖壓機所無法進行的高精度加工，係藉由以伺服馬達所驅動的伺服沖壓機係正在進行。

例如在專利文獻1中，係揭示有相關於由伺服馬達所驅動的滑塊以經設定好的控制模式而衝程控制的沖壓機械的技術。此控制如第9圖所示，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）。 ［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。

然而，對於半封閉控制來說，由於以監視伺服馬達的編碼器而進行控制時，有無法對應熱膨脹等的機械性變化而會嚴重影響沖壓加工精度的問題。

於是，有鑑於以上的問題，本發明為提供一種伺服沖壓機、控制方法以及電腦程式產品，於對應因熱膨脹所引起的機械性變化的同時，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）在根據本發明第一狀態，伺服沖壓機，其特徵在於，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，係感測該滑塊的停止位置，一感測值檢測機構，係檢測於該滑塊的停止位置處的該感測元件的感測值，一基準感測值儲存機構，係於對工件進行一連串加工處理前儲存該感測值檢測機構所檢測出的感測值，一加工感測值儲存機構，係將在對該工件進行一連串的加工處理中該感測值檢測機構所檢測出的感測值予以覆寫儲存，一補正值計算機構，係根據該基準感測值儲存機構內的基準感測值與該加工感測值儲存機構內的加工感測值而計算出補正值，以及一伺服馬達控制機構，係基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而控制該伺服馬達。

藉由本發明，於對工件進行一連串的加工處理前，基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置，或經設定的滑塊位置而控制伺服馬達，使滑塊移動至停止位置，檢測於滑塊的停止位置處的感測元件的感測值，而將其所檢測出的感測值儲存於基準感測值儲存機構。接下來，於一連串的加工處理中，於滑塊的停止位置處檢測感測元件的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於加工感測值儲存機構。並且，根據基準感測值儲存機構內的基準感測值與加工感測值儲存機構內的加工感測值而計算出補正值。而後，於下一個加工處理中，基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置，或所設定的滑塊位置，以及補正值計算機構所計算出的補正值來控制伺服馬達。亦即，使用自伺服系統所獨立出的感測元件來量測已有熱膨脹的滑塊（衝頭）的長度而進行動作距離的補正。在理想的工件基準位置登錄感測元件的位置而作為基準資料。另外，1動作的驅動量係以伺服馬達的編碼器來進行，對此驅動量計算出與每次所登錄的基準位置之間的差，並作為補正值而反映至下一個動作。因此，能於半封閉控制中對應因熱膨脹問題所引起的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工。

（形態2）根據本發明第二狀態，伺服沖壓機中，該感測元件為線性編碼器。

藉由本發明，該感測元件為線性編碼器。亦即，由於是以線性編碼器來讀取滑塊（衝頭）的停止位置，因此與全封閉控制（Full-closed control）的狀況相比其所量測的驅動範圍較小。因此，能藉由使用量測範圍較小的線性編碼器來提供廉價的系統。

（形態3）根據本發明第三狀態，伺服沖壓機中，該線性編碼器係設置於該滑塊的停止位置之近接處。

藉由本發明，線性編碼器係設置於滑塊的停止位置之近接處。亦即，藉由將線性編碼器設置於滑塊（衝頭）的停止位置之近接處，而能以更高的精度來進行工件的定位。

（形態4）根據本發明第四狀態，伺服沖壓機中，該伺服馬達控制機構於該滑塊到達該停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至該補正值計算機構，並基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。

藉由本發明，其中該伺服馬達控制機構於滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至補正值計算機構，並基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊（衝頭）位置或該經設定的滑塊（衝頭）位置，以及該補正值計算機構所計算出的補正值，而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。亦即，由於線性編碼器為獨立的編碼器的緣故，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在滑塊（衝頭）停止位置，滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。因此，能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷等停留於最小限度。

（形態5）第五狀態根據本發明第五狀態，伺服沖壓機包含一溫度感測器，係檢測該滑塊周圍的溫度，其中，當自該溫度感測器的值所檢測出的溫度資料大於預先設定的溫度資料時，該伺服馬達控制機構發送補正值計算的指示訊號至該補正值計算機構，並基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置或該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值，而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。

藉由本發明包含檢測滑塊（衝頭）周圍的溫度的一溫度感測器，當自溫度感測器的值所檢測出的溫度資料大於預先設定的溫度資料時，伺服馬達控制機構於滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至補正值計算機構，並基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及補正值計算機構所計算出的補正值，而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。亦即，由於線性編碼器為獨立的編碼器的緣故，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在自溫度感測器的值所檢測出的溫度資料大於預先設定的溫度資料時，於滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。因此，能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷等停留於最小限度。

（形態6）；根據本發明第六狀態，伺服沖壓機，包含一閾值儲存機構，係儲存對於該補正值大小的閾值，其中，當該補正值計算機構所計算出的補正值大於該閾值儲存機構所儲存的閾值時，該伺服馬達控制機構於該滑塊到達該停止位置的時間點，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置或該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中伺服馬達的控制。

藉由本發明，係包含儲存對於該補正值大小的閾值的一閾值儲存機構，其中，當補正值計算機構所計算出的補正值大於閾值儲存機構所儲存的閾值時，伺服馬達控制機構於滑塊到達停止位置的時間點，基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置或該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值，而執行下一個循環的加工處理中伺服馬達的控制。亦即，由於線性編碼器為獨立的編碼器，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。另外，即使是讀取滑塊（衝頭）位置，計算補正值，但只有在其補正值大於預先所設定的閾值時，將此補正值反映至下一個循環的加工處理中。因此，能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷停留於最小限度。

（形態7）根據本發明第七狀態，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、一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一感測元件、一感測值檢測機構、一基準感測值儲存機構、一加工感測值儲存機構、一補正值計算機構、一伺服馬達控制機構，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，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係感測該滑塊的停止位置，該感測值檢測機構係檢測位於該滑塊的停止位置處的該感測元件的感測值，該控制方法包含：一第一步驟，以該伺服馬達控制機構於對工件進行一連串加工處理前，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該被設定的滑塊位置控制伺服馬達，而移動該滑塊至該停止位置；一第二步驟，以該感測值檢測機構檢測該滑塊的停止位置處的該感測元件的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該基準感測值儲存機構；一第三步驟，以該感測值檢測機構於該一連串加工處理中，檢測出於該滑塊的停止位置處的該感測元件的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該加工感測值儲存機構；一第四步驟，以該補正值計算機構根據該基準感測值儲存機構內的基準感測值與該加工感測值儲存機構內的加工感測值而計算出補正值；以及一第五步驟，以該伺服馬達控制機構於下一個加工處理中，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而控制該伺服馬達。

藉由本發明，於對工件進行一連串的加工處理前，基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置或經設定的滑塊位置而控制伺服馬達，使滑塊移動至停止位置，檢測於滑塊的停止位置處的感測元件的感測值，而將其所檢測出的感測值儲存於基準感測值儲存機構。接下來，於一連串的加工處理中，檢測於滑塊的停止位置處的感測元件的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於加工感測值儲存機構。並且，根據基準感測值儲存機構內的基準感測值與加工感測值儲存機構內的加工感測值計算出補正值。而後，於下一個加工處理中，基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、所設定的滑塊位置以及補正值計算機構所計算出的補正值來控制伺服馬達。亦即，使用自伺服系統所獨立出的感測元件來量測已有熱膨脹的滑塊（衝頭）的長度，而進行動作距離的補正。在理想的工件基準位置來登錄感測元件的位置而作為基準資料。另外，1動作的驅動量係以伺服馬達的編碼器來進行，對此驅動量計算出與每次所登錄的基準位置之間的差，並作為補正值而反映至下一個動作。因此，能於半封閉控制中對應因熱膨脹問題所導致的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工。

（形態8）根據本發明第八狀態，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、一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一感測元件、一感測值檢測機構、一基準感測值儲存機構、一加工感測值儲存機構、一補正值計算機構、一伺服馬達控制機構，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，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係感測該滑塊的停止位置，該感測值檢測機構係檢測於該滑塊的停止位置處的該感測元件的感測值，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於對工件進行一連串加工處理前，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置控制伺服馬達，而移動該滑塊至該停止位置；一第二步驟，以該感測值檢測機構檢測該滑塊的停止位置處的該感測元件的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該基準感測值儲存機構；一第三步驟，以該感測值檢測機構於該一連串的加工處理中，檢測出該滑塊的停止位置處的該感測元件的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該加工感測值儲存機構，一第四步驟，以該補正值計算機構根據該基準感測值儲存機構內的基準感測值與該加工感測值儲存機構內的加工感測值而計算出補正值，以及一第五步驟，以該伺服馬達控制機構於下一個加工處理中，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值，而控制該伺服馬達。

藉由本發明，於對工件進行一連串的加工處理前，基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置或經設定的滑塊位置，而控制伺服馬達，使滑塊移動至停止位置，檢測於滑塊的停止位置處的感測元件的感測值，而將其所檢測出的感測值儲存於基準感測值儲存機構。接下來，於一連串的加工處理中，檢測於滑塊的停止位置處的感測元件的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於加工感測值儲存機構。並且，根據基準感測值儲存機構內的基準感測值與加工感測值儲存機構內的加工感測值計算出補正值。而後，於下一個加工處理中，基於滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、所設定的滑塊位置以及補正值計算機構所計算出的補正值來控制伺服馬達。亦即，使用自伺服系統所獨立出的感測元件來量測已有熱膨脹的滑塊（衝頭）的長度，而進行動作距離的補正。在理想的工件基準位置來登錄感測元件的位置作為基準資料。另外，1動作的驅動量係以伺服馬達的編碼器來進行，對此驅動量計算出與每次所登錄的基準位置之間的差，並作為補正值而反映至下一個動作。因此，能於半封閉控制中對應因熱膨脹問題所導致的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工。

藉由本發明，具有能於半封閉控制中對應因熱膨脹的問題所引起的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工的效果。

藉由本發明，具有能藉由自伺服系統設置獨立出的線性編碼器，以低成本進行高精度的沖壓加工的效果。

藉由本發明，能透過在滑塊（衝頭）的停止位置之近接處設置線性編碼器，而具有以更高精度來進行工件定位的效果。

藉由本發明，由於線性編碼器為獨立的編碼器的緣故，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在滑塊（衝頭）停止位置，滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。因此，具有能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷等停留於最小限度的效果。

藉由本發明，由於線性編碼器為獨立的編碼器的緣故，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在自溫度感測器的值所檢測出的溫度資料大於預先設定的溫度資料時，於滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。因此，具有能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷等停留於最小限度的效果。

藉由本發明，由於線性編碼器為獨立的編碼器，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。另外，即使是讀取滑塊（衝頭）位置，而計算補正值，但只需在補正值大於預先所設定的閾值時，將其補正值反映至下一個循環的加工處理中。因此，具有能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷停留於最小限度的效果。

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。

＜第一實施例＞ 以下參閱第1至4圖說明本發明的第一實施例。

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透過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，並於此中間點至下降端（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、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、一線性編碼器80以及一工件安裝台90所組成。另外，控制裝置10係由一控制器11、一驅動器12以及一設定部13所組成。

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設置有檢測旋轉速度的編碼器31，伺服馬達30的旋轉速度係藉由控制裝置10控制供給至伺服馬達30的電流而被控制。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亦可以是交流馬達或直流馬達中的任一個。

另外，雖作為旋轉傳遞構件舉例顯示為皮帶輪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，雖作為動力轉換裝置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，或是小齒輪和齒條之間的組合等。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。較佳地，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，線性編碼器80的安裝位置係基於工件70的理想加工位置（第2圖的a）而定，以在此位置的線性編碼器80的資料作為基準資料。再者，第2圖的b係顯示衝頭50對於工件70的壓入量。

在此，線性編碼器80係檢測直線軸的位置來作為輸出位置情報的元件，定位編碼器也稱之為線性標度尺。此線性標度尺的結構係由作為尺規的標度尺（量尺）以及檢測位置情報的檢測頭（檢測器）所組成。例如，在使用光反射的光學式的檢測上，係使用固定於未圖示的衝頭50上的檢測頭來進行，未圖示的衝頭50係設置在與線性編碼器80為相對向的位置上。亦即，隨著衝頭50的上下移動，檢測頭藉由對固定著的線性編碼器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。再者，除了這一點以外，還有使用磁力的磁力式，亦有分別進行絕對位置測定的絕對式以及相對位置測定的增量式。

沖壓加工當中，係藉由設定部13來設定：係為預先控制的條件衝頭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未圖示的顯示部。例如顯示部係由設定鈕、液晶顯示畫面或CRT等的機構所構成。另外，顯示部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，從顯示部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、資料的顯示以及資料輸出入等功能的一般的電腦等所組成。

＜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、一位置檢測部33、一衝頭50以及一線性編碼器80所組成。另外，控制裝置10係由一感測值檢測部14、一基準感測值儲存部15、一加工感測值儲存部16、一補正值計算部17、一儲存部18以及一操縱控制器19所組成。

感測值檢測部14於對工件70進行一連串加工處理前，將衝頭50到達停止位置的時間點自操縱控制器19所發出的訊號用作觸發，於檢測衝頭50的停止位置處的線性編碼器80的感測值的同時，於對工件70進行一連串加工處理中，將衝頭50到達停止位置的時間點自操縱控制器19所發出的訊號用作觸發器，檢測出於衝頭50的停止位置處線性編碼器80的感測值。

基準感測值儲存部15於對工件70進行一連串加工處理前，儲存感測值檢測部14所檢測出的衝頭50的停止位置處的線性編碼器80的感測值。加工感測值儲存部16於對工件70進行一連串加工處理中，儲存感測值檢測部14所檢測出的衝頭50的停止位置處的線性編碼器80的感測值。再者，被儲存的感測值係被覆寫為新的感測值而儲存。

補正值計算部17係根據基準感測值儲存部15內的基準感測值與加工感測值儲存部16內的加工感測值而計算出補正值。操縱控制器19於對工件70進行一連串加工處理中，在衝頭50到達停止位置的時間點輸出供補正值計算部17進行補正值計算的指示訊號的同時，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊位置或經設定的滑塊位置以及補正值計算部17所計算出的補正值而控制伺服馬達。儲存部18係儲存預先設定完成的運轉條件。

再者，衝頭50的下降運動係以模式控制為較佳。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。

＜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19於對工件70進行一連串加工處理前，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）50的位置，以及經設定的滑塊（衝頭）50的位置而控制伺服馬達30，而使滑塊（衝頭）50移動至停止位置（步驟S110）。

感測值檢測部14檢測於滑塊（衝頭）50的停止位置處的感測元件（線性編碼器）80的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於基準感測值儲存部15（步驟S120）。

感測值檢測部14於一連串的加工處理中，檢測於滑塊（衝頭）50的停止位置處的感測元件（線性編碼器）80的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於加工感測值儲存部16（步驟S130）。

補正值計算部17根據基準感測值儲存部15內的基準感測值與加工感測值儲存部16內的加工感測值而計算出補正值（步驟S140）。

操縱控制器19於下一個的加工處理中，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）50的位置或經設定的滑塊（衝頭）50的位置以及補正值計算部17所計算出的補正值而控制伺服馬達（步驟S150）。並且，至一連串的加工處理結束為止，持續進行步驟S130至步驟150為止的處理（步驟S160的「No」），一連串的加工處理結束後則結束所有的處理（步驟S160的「Yes」）。

如同以上所說明的，能藉由本發明對應於半封閉控制中因熱膨脹的問題所引起的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工。另外，藉由設置自伺服系統所獨立出的線性編碼器，而能以低成本進行高精度的沖壓加工。透過在滑塊（衝頭）的停止位置之近接處設置線性編碼器，而能以更高的精度來進行工件定位。並且，由於線性編碼器為獨立設置的編碼器的緣故，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在滑塊（衝頭）停止位置，於滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。因此，能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷等停留於最小限度。

＜第二實施例＞ 以下參閱第5圖以及第6圖說明本發明的第二實施例。

＜伺服沖壓機的功能方塊＞ 如第5圖所示，本實施例的伺服沖壓機1係由一控制裝置100、一伺服馬達30、一編碼器31、一位置檢測部33、一衝頭50以及一線性編碼器80所組成。另外，控制裝置100係由一感測值檢測部14、一基準感測值儲存部15、一加工感測值儲存部16、一補正值計算部17、一儲存部18、一操縱控制器102以及一溫度感測部101所組成。再者，由於與第一實施例標示相同的符號的組成元件具有同樣的功能，因此省略其詳細的說明。

溫度感測部101係檢測衝頭50周圍的溫度。當自溫度感測器的值所檢測出的溫度資料大於預先設定的溫度資料時，操縱控制器102於衝頭50到達停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至補正值計算部17，並基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）位置或經設定的滑塊（衝頭）位置以及補正值計算部17所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中的伺服馬達的控制。

＜伺服沖壓機的控制處理＞ 參閱第6圖說明本實施例的伺服沖壓機的控制處理。

操縱控制器102於對工件70進行一連串加工處理前，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）50的位置，以及經設定的滑塊（衝頭）50的位置而控制伺服馬達30，而使滑塊（衝頭）50移動至停止位置（步驟S210）。

感測值檢測部14檢測於滑塊（衝頭）50的停止位置處感測元件（線性編碼器）80的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於基準感測值儲存部15（步驟S220）。

感測值檢測部14於一連串的加工處理中，檢測於滑塊（衝頭）50的停止位置處的感測元件（線性編碼器）80的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於加工感測值儲存部16（步驟S230）。

操縱控制器102判斷經由溫度感測部101所檢測出的衝頭50的周圍的溫度是否有高於預先所設定的溫度（步驟S240）。此時，操縱控制器102在判斷經由溫度感測部101所檢測出的衝頭50的周圍的溫度低於預先所設定的溫度（步驟S240的「No」）的狀況下，操縱控制器102執行普通的控制動作（步驟S250）後，移轉至步驟S280。

另一方面，操縱控制器102在判斷經由溫度感測部101所檢測出的衝頭50的周圍的溫度高於預先所設定的溫度（步驟S240的「Yes」）的狀況下，補正值計算部17根據基準感測值儲存部15內的基準感測值與加工感測值儲存部16內的加工感測值而計算出補正值（步驟S260）。

操縱控制器102於下一個的加工處理中，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）50的位置、經設定的滑塊（衝頭）50的位置以及補正值計算部17所計算出的補正值而控制伺服馬達（步驟S270）。並且，至結束一連串的加工處理為止，持續進行步驟S240至步驟270為止的處理（步驟S280的「No」），於一連串的加工處理結束後予以結束所有的處理（步驟S280的「Yes」）。

如同以上所說明的，藉由本發明，能於半封閉控制中對應因熱膨脹的問題所引起的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工。另外，由於線性編碼器為獨立設置的編碼器的緣故，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在自溫度感測器的值所檢測出的溫度資料大於預先設定的溫度資料時，於滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，於滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。因此，能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷等停留於最小限度。

＜第三實施例＞ 以下參閱第7圖以及第8圖說明本發明的第三實施例。

＜伺服沖壓機的功能方塊＞ 如第7圖所示，本實施例的伺服沖壓機1係由一控制裝置110、一伺服馬達30、一編碼器31、一位置檢測部33、一衝頭50以及一線性編碼器80所組成。另外，控制裝置110係由一感測值檢測部14、一基準感測值儲存部15、一加工感測值儲存部16、一補正值計算部17、一儲存部18、一操縱控制器112以及一閾值儲存部111所組成。再者，由於與第一實施例以及第二實施例標示相同的符號的組成元件具有同樣的功能，因此省略其詳細的說明。

閾值儲存部111係對於補正值的大小儲存預先設定的閾值。當補正值計算部17所計算出的補正值大於儲存於閾值儲存部111的閾值時，操縱控制器112於衝頭50到達停止位置的時間點，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）位置或經設定的滑塊（衝頭）位置以及補正值計算部17所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中伺服馬達的控制。

＜伺服沖壓機的控制處理＞ 參閱第8圖說明本實施例的伺服沖壓機的控制處理。

操縱控制器112於對工件70進行一連串加工處理前，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）50的位置、經設定的滑塊（衝頭）50的位置而控制伺服馬達30，而使滑塊（衝頭）50移動至停止位置（步驟S310）。

感測值檢測部14檢測於滑塊（衝頭）50的停止位置處的感測元件（線性編碼器）80的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於基準感測值儲存部15（步驟S320）。

感測值檢測部14於一連串的加工處理中，檢測於滑塊（衝頭）50的停止位置處的感測元件（線性編碼器）80的感測值，而將所檢測出的感測值儲存於加工感測值儲存部16（步驟S330）。補正值計算部17根據基準感測值儲存部15內的基準感測值與加工感測值儲存部16內的加工感測值而計算出補正值（步驟S340）。

操縱控制器112判斷補正值計算部17所計算出的補正值是否有大於預先儲存於閾值儲存部111的閾值（步驟S350）。此時，操縱控制器112在判斷補正值計算部17所計算出的補正值小於預先儲存於閾值儲存部111的閾值（步驟S350的「No」）的狀況下，操縱控制器112執行普通的控制動作（步驟S360）後，移轉至步驟S380。

另一方面，操縱控制器112在判斷補正值計算部17所計算出的補正值大於預先儲存於閾值儲存部111的閾值（步驟S350的「Yes」）的狀況下，於下一個的加工處理中，基於位置檢測部33所檢測出的滑塊（衝頭）50的位置、經設定的滑塊（衝頭）50的位置以及補正值計算部17所計算出的補正值而控制伺服馬達（步驟S370）。並且，至結束一連串的加工處理為止，持續進行步驟S330至步驟370為止的處理（步驟S380的「No」），於一連串的加工處理結束後予以結束所有的處理（步驟S380的「Yes」）。

如同以上所說明的，藉由本發明，能於半封閉控制中對應因熱膨脹的問題所引起的機械性變化的同時，進行高精度的沖壓加工。另外，由於線性編碼器為獨立設置的編碼器的緣故，因此不須始終讀取滑塊（衝頭）位置，只需在滑塊（衝頭）到達停止位置的時間點，於滑塊（衝頭）停止時進行讀取即可。另外，即使是讀取滑塊（衝頭）位置，計算補正值，旦只有在其補正值大於預先所設定的閾值時，將其補正值反映至下一個循環的加工處理中。因此，能使因設置線性編碼器所造成的處理負荷停留於最小限度。

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予以實施，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（World Wide Web）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，透過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（通訊網路）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，於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、100、110‧‧‧控制裝置

11‧‧‧控制器

12‧‧‧驅動器

13‧‧‧設定部

14‧‧‧感測值檢測部

15‧‧‧基準感測值儲存部

16‧‧‧加工感測值儲存部

17‧‧‧補正值計算部

18‧‧‧儲存部

19、102、112‧‧‧操縱控制器

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‧‧‧位置檢測部

40‧‧‧支架

50‧‧‧衝頭

60‧‧‧手柄

70‧‧‧工件

80‧‧‧線性編碼器

90‧‧‧工件安裝台

101‧‧‧溫度感測部

111‧‧‧閾值儲存部

。 ［第1圖］係顯示本發明的第一實施例的伺服沖壓機的側面圖。 ［第2圖］係顯示本發明的第一實施例的伺服沖壓機的結構以及控制的概要的示意圖。 ［第3圖］係顯示本發明的第一實施例的伺服沖壓機的功能方塊圖。 ［第4圖］係顯示本發明的第一實施例的伺服沖壓機的控制的流程圖。 ［第5圖］係顯示本發明的第二實施例的伺服沖壓機的功能方塊圖。 ［第6圖］係顯示本發明的第二實施例的伺服沖壓機的控制的流程圖。 ［第7圖］係顯示本發明的第三實施例的伺服沖壓機的功能方塊圖。 ［第8圖］係顯示本發明的第三實施例的伺服沖壓機的控制的流程圖。 ［第9圖］係顯示習知例的功能方塊圖。

Claims (6)

1. 一種伺服沖壓機，其特徵在於，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；一線性編碼器，係感測該滑塊的停止位置；一感測值檢測機構，係檢測於該滑塊的停止位置處的該線性編碼器的感測值；一基準感測值儲存機構，係於對工件進行一連串加工處理前，儲存該感測值檢測機構所檢測出的感測值；一加工感測值儲存機構，係將在對該工件進行一連串的加工處理中該感測值檢測機構所檢測出的感測值予以覆寫儲存；一補正值計算機構，係根據該基準感測值儲存機構內的基準感測值與該加工感測值儲存機構內的加工感測值而計算出補正值；以及一伺服馬達控制機構，係基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而控制該伺服馬達，其中該伺服馬達控制機構於該滑塊到達該停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至該補正值計算機構，並基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊 位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。
2. 如請求項1所述之伺服沖壓機，其中該線性編碼器係設置於該滑塊的停止位置之近接處。
3. 如請求項1或2所述之伺服沖壓機，包含一溫度感測器，係檢測該滑塊周圍的溫度，其中，當自該溫度感測器的值所檢測出的溫度資料大於預先設定的溫度資料時，該伺服馬達控制機構於該滑塊到達該停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至該補正值計算機構，並基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。
4. 如請求項1或2所述之伺服沖壓機，包含一閾值儲存機構，係儲存對於該補正值大小的閾值，其中，當該補正值計算機構所計算出的補正值大於該閾值儲存機構所儲存的閾值時，該伺服馬達控制機構於該滑塊到達該停止位置的時間點，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。
5. 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、一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一線性編碼器、一 感測值檢測機構、一基準感測值儲存機構、一加工感測值儲存機構、一補正值計算機構、一伺服馬達控制機構，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，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係感測該滑塊的停止位置，該感測值檢測機構係檢測位於該滑塊的停止位置處的該線性編碼器的感測值，該控制方法包含：一第一步驟，以該伺服馬達控制機構於對工件進行一連串加工處理前，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置控制伺服馬達，而移動該滑塊至該停止位置；一第二步驟，以該感測值檢測機構檢測該滑塊的停止位置處的該線性編碼器的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該基準感測值儲存機構；一第三步驟，以該感測值檢測機構於該一連串加工處理中，檢測出於該滑塊的停止位置處的該線性編碼器的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該加工感測值儲存機構；一第四步驟，以該補正值計算機構根據該基準感測值儲存機構內的基準感測值與該加工感測值儲存機構內的加工感測值而計算出補正值；以及一第五步驟，以該伺服馬達控制機構於下一個加工處理中，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而控制該伺服馬達，其中在該第五步驟之中，該伺服馬達控制機構於該滑塊到達該停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至該補正值計算機構，並基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。
6. 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、一滑塊位置檢測機構、一設定機構、一線性編碼器、一感測值檢測機構、一基準感測值儲存機構、一加工感測值儲存機構、一補正值計算機構、一伺服馬達控制機構，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，該設定機構係設定該滑塊的位置條件，該感測元件係感測該滑塊的停止位置，該感測值檢測機構係檢測於該滑塊的停止位置處的該線性編碼器的感測值，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於對工件進行一連串加工處理前，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置控制伺服馬達，而移動該滑塊至該停止位置；一第二步驟，以該感測值檢測機構檢測該滑塊的停止位置處的該線性編碼器的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該基準感測值儲存機構；一第三步驟，以該感測值檢測機構於該一連串的加工處理中，檢測出該滑塊的停止位置處的該線性編碼器的感測值，而將該所檢測出的感測值儲存於該加工感測值儲存機構；一第四步驟，以該補正值計算機構根據該基準感測值儲存機構內的基準感測值與該加工感測值儲存機構內的加工感測值而計算出補正值；以及一第五步驟，以該伺服馬達控制機構於下一個加工處理中，基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而控制該伺服馬達，其中 在該第五步驟之中，該伺服馬達控制機構於該滑塊到達該停止位置的時間點，發送補正值計算的指示訊號至該補正值計算機構，並基於該滑塊位置檢測機構所檢測出的滑塊位置、該經設定的滑塊位置以及該補正值計算機構所計算出的補正值而執行下一個循環的加工處理中該伺服馬達的控制。