模具缓冲控制装置及模具缓冲控制方法制造方法及图纸

一种用于控制缓冲垫的动作的模具缓冲控制装置，具有：垫驱动机构，其一边施加向上的作用力一边驱动缓冲垫升降；负载测定机构，其用于测定在缓冲垫产生的负载；时机检测机构，其用于检测所述负载的发生时机和消失时机；控制机构，其在从时机检测机构检测到负载的发生时机、至检测到负载的消失时机的期间，以负载测定机构测定的负载测定值追踪预先设定的负载图形的方式控制垫驱动机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及与压力机械的滑块的动作同步地控制缓冲垫的动作的。
技术介绍
为了防止在深冲加工中起皱，在压力机械上设置模具缓冲装置(以下，简称为模具缓冲器)。以往的模具缓冲器，采用油压或空气压产生驱动缓冲垫升降的缓冲压。为了提高压力机械的深冲加工性，防止工件断裂或变形，需要高精度控制模具缓冲器的缓冲压，尤其需要高精度控制缓冲垫下降动作时的缓冲压。只利用空气压的模具缓冲器，在缓冲垫动作时，不能高精度控制缓冲压。利用油压的模具缓冲器，在缓冲垫动作时，能够通过控制油压高精度控制缓冲压。但是，问题是油压机器的结构复杂，此外需要严格的保养·管理。为此，近年来，具有结构简单、并且不需要严格的保养·管理的电动伺服电机的模具缓冲器引人注目。在特开平10-202327号公报中，公开了具有旋转式的电动伺服电机的模缓冲器的控制技术。图18是表示以往的压力机械及其控制系统的图示。在这里所示的压力机械中，滑块2与滑块机构1内的曲轴的偏心部连结。滑块2根据曲轴的旋转升降运动。在曲轴上设置编码器，根据曲轴的旋转，从编码器向调节器100输出信号。调节器100采用该信号求出滑块2的位置。此外，在这里所示的压力机械中，伺服电机16的输出轴与滚珠螺杆112的螺杆部112b连结，该螺杆部112b螺合在缓冲垫11上。如果滚珠螺杆112的螺杆部112b根据伺服电机16的旋转而旋转，则缓冲垫11就沿着螺杆部112b升降运动。在伺服电机16上设置编码器，根据伺服电机16的旋转，从编码器19向调节器100输出信号。调节器100采用该信号求出缓冲垫的位置。在滑块2从上死点移动1个行程中的初期，调节器100根据滑块2的位置，控制缓冲垫11的位置。通过此控制，缓冲垫11，以比滑块2的下降速度低的速度下降，且在规定位置与上模3a和工件4接触的方式运动。如果上模3a和工件4接触，缓冲垫11就开始接受滑块2的负载。此时，伺服电机16的电流值变化。如果检测到该电流变化，调节器100就基于电流值求出缓冲压，以求出的缓冲压追踪预先设定的缓冲压的压力图形的方式控制伺服电机16。于是，缓冲垫11一边产生向上的作用力一边下降，到达下死点。控制的误差影响深冲加工性，成为工件4的断裂或变形的原因。因而，调节器100，需要以求出的缓冲压追踪设定的压力图像的方式控制缓冲垫11的运动。关于缓冲垫的动作的精度，例如在上述特开平10-202327号公报中存在问题。一般，反馈控制必须是测定控制对象物上的物理量，基于该测定值控制控制对象物的闭环方式。只要进行缓冲垫的缓冲压的反馈控制，就需要测定在缓冲垫产生的负载。可是在特开平10-202327号公报中，不从缓冲垫侧测定任何物理量，只不过测定驱动缓冲垫的伺服电机的电流值。尽管在缓冲垫产生的负载和伺服电机的电流值具有某种程度的相对的关系，但也不一定说具有一定的关系。因而，严格地讲，上述特开平10-202327号公报的反馈控制可以说未形成闭环。从此点考虑，在上述特开平10-202327号公报的技术中，有不能高精度控制缓冲垫的动作的顾虑。在最严重时工件发生断裂或变形。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上的事实而提出的，其目的在于提供一种以闭环进行缓冲压的反馈控制，高精度地控制缓冲垫的缓冲压的。第1专利技术是一种用于控制缓冲垫的动作的模具缓冲控制装置，其特征在于，具有 垫驱动机构，其一边施加向上的作用力一边升降驱动缓冲垫；负载测定机构，其用于测定在缓冲垫产生的负载；时机检测机构，其用于检测所述负载的发生时机和消失时机；控制机构，其在时机检测机构检测到负载的发生时机后，至检测到负载的消失时机的期间，以负载测定机构测定的负载测定值追踪预先设定的负载图形的方式，控制垫驱动机构。第2专利技术如第1专利技术所述，其特征在于所述负载测定部具有应变仪，用于测定所述缓冲垫或支撑所述缓冲垫的支撑体的变形；采用应变仪的测定结果，求出相当于负载的值。第3专利技术如第1专利技术所述，其特征在于所述负载测定部具有夹装在所述缓冲垫和所述垫驱动机构之间的油压室、测定油压室内的压力的压力传感器；采用压力传感器的测定结果，求出相当于负载的值。说明第1～第3专利技术。在压力机械的滑块的下部设置上模，在模具缓冲器的缓冲垫的上方设置工件。如果随着滑块的下降运动，上模和工件接触，就在缓冲垫产生起因滑块的载荷产生的负载。并且，缓冲垫通过伺服电机的驱动，一边产生向上的作用力，一边与缓冲垫同步，下降到下死点(垫驱动机构)。在缓冲垫的侧面粘贴应变仪。通过该应变仪，作为负载测定在缓冲垫产生的压力即缓冲压(负载测定部)。将应变仪的测定值输出给垫控制部。如果在缓冲垫产生压力，应变仪的测定值就达到规定值以上。在垫控制部，检测该时机，判断滑块下降运动，上模和工件接触。此外，如果缓冲垫的压力消失，应变仪的测定值就下降到规定值以下。在垫控制部检测该时机，判断滑块从下死点旋转上升运动(时机检测部)。在垫控制部，预先设定缓冲压的压力图形。从负载的发生时机到消失时机的之间，垫控制部比较测定的压力值和设定的压力图形，以压力值追踪压力图形的方式，控制伺服电机(控制部)。也可以代替应变仪，采用压力传感器测定在缓冲垫产生的负载。在此种情况下，对于缓冲垫和伺服电机的动力传递系统，在接受缓冲垫的载荷的部分上设置油压室。并且，通过压力传感器测定该油压室内的压力。根据第1～第3专利技术，直接从控制对象物的缓冲垫测定表示负载的值，进行反馈控制。第4专利技术如第1专利技术所述，其特征在于在压力机械的1个加工工位，具有多个所述缓冲垫、多个所述垫驱动机构、多个所述负载测定机构、多个所述控制部，独立控制各缓冲垫的动作。说明第4专利技术。在压力机械的1个加工工位设置多个垫。在各缓冲垫的侧面粘贴应变仪，根据该应变仪，作为负载测定在对应的缓冲垫产生的压力即缓冲压。应变仪的测定值输出给垫控制部。在垫控制部，预先设定与各缓冲垫对应的缓冲压的压力图形。垫控制部比较测定的压力值和设定的压力图形，以压力值追踪压力图形的方式，控制对应的伺服电机。根据第4专利技术，直接从控制对象物即各缓冲垫，测定表示负载的值，对各缓冲垫分别进行独立的反馈控制。第5专利技术是用于控制缓冲垫的动作的模具缓冲控制方法，其特征在于，包括位置控制工序，测定缓冲垫的位置，以位置测定值追踪预先设定的位置图形的方式，控制缓冲垫的位置，负载控制工序，测定在缓冲垫产生的负载，以负载测定值追踪预先设定的负载图形的方式，控制在缓冲垫产生的负载；在缓冲垫开始产生负载的时机，从所述位置控制工序切换到所述负载控制工序。说明第5专利技术。在压力机械上，为了缓和上模和工件接触时的冲击，进行预备加速。在该预备加速期间，测定缓冲垫的位置，比较该位置测定值和预先设定的位置图形，以位置测定值追踪位置图形的方式，进行控制伺服电机的所谓位置反馈控制。如果上模和工件接触，缓冲垫就开始产生负载。检测在缓冲垫产生的负载，或在缓冲垫到达上模和工件接触的位置后，测定在缓冲垫产生的负载，比较该负载测定值和预先设定的负载图形，以负载测定值追踪预先设定的负载图形的方式，进行控制伺服电机的所谓压力反馈控制。如此，在上模和工件接触的时机，从位置反馈控制切换到压力反馈控制。根据第5专利技术，在预备加速期间，直接从控制对象物即各缓冲垫，测定表示位置的值，进行反馈控制。在预备加速后，直接从控制对象物即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具缓冲控制装置，其用于控制缓冲垫的动作，其特征在于，具有：垫驱动机构，其一边施加向上的作用力一边驱动缓冲垫升降；负载测定机构，其用于测定在缓冲垫产生的负载；时机检测机构，其用于检测所述负载的发生时机和消失时机； 控制机构，其在从时机检测机构检测到负载的发生时机、至检测到负载的消失时机的期间，以负载测定机构测定的负载测定值追踪预先设定的负载图形的方式控制垫驱动机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：城座和彦，高山幸良，本间裕明，关晴二，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，小松产机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]