專利名稱：沖壓機的模具緩沖裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種沖壓機的模具緩沖裝置(die cushion)，尤其涉及一 種能夠抑制沖壓機中的沖壓成形開始時的沖擊壓力以及可進行模具緩沖 壓力的伺服控制的技術。
背景技術：
(a) 氣壓式模具緩沖裝置
氣壓式模具緩沖裝置，通過將支撐緩沖墊(cushionpad)的氣壓汽缸 和蓄積低氣壓的儲氣罐連接起來而構成。氣壓式模具緩沖裝置，具有簡便 性以及由于使用壓縮性流體而不會產(chǎn)生沖擊壓力等的優(yōu)點。
但另一方面，具有下述的缺點隨著氣壓汽缸的大型化而需要設置凹 坑(pit)等導致裝置大型化的問題；因壓縮性流體引發(fā)的壓力變動、與傾 斜(dumping)不足相伴的沖撞時的振動等的性能上的問題；需要用于克 服打出(knockout)動作控制性上的不足的追加機構的問題(例如，在沖 壓下死點鎖住汽缸的情況下需要額外的機構)。隨著近來的沖壓界技術進 步，也可以稱作是舊式的模具緩沖裝置。
(b) 油壓(伺服)式模具緩沖裝置 提出了如下的這種沖壓的模具緩沖裝置(專利文獻l)，其包括通過
進行緩沖墊的緩沖汽缸的壓力控制而得到緩沖作用的NC伺服閥；通過對
排到支撐緩沖墊的油壓汽缸的上室和下室的壓力油進行控制而進行緩沖 墊的預備加速、輔助提升、鎖止以及上升的位置控制伺服閥。 該模具緩沖裝置，通過對緩沖墊進行預備加速，能夠抑制伺服壓。
(c) 電動(伺服)式模具緩沖裝置
還有一種專利文獻2、 3中記載的沖壓的模具緩沖裝置，其通過電動 (伺服)馬達和螺母(screw nut)機構、連桿機構、齒軌&小齒輪機 (rack&pinion)構對緩沖墊進行按壓控制。
優(yōu)點例如有由于通過響應性良好的電動(伺服)馬達和(與工作油 等相比)剛性高(不會損害響應性)的機構驅(qū)動緩沖墊，所以容易控制按壓。
(d)對于其他的易視為類似的裝置
在專利文獻4中，公開了一種液壓驅(qū)動式塑性加工裝置，雖然不是模 具緩沖裝置，但表面上的結構相近。
該液壓驅(qū)動式塑性加工裝置如下構成具有一組合回路，該組合回路 是通過一臺對一臺地相互連接雙向工作型的油壓汽缸和雙向噴出型的油 壓泵而成，且在雙向工作型的油壓汽缸和雙向噴出型的油壓泵之間并不插 入閥門，通過直流伺服馬達驅(qū)動所述油壓泵，來經(jīng)由油壓泵驅(qū)動油壓汽缸， 通過由該油壓汽缸驅(qū)動的沖頭(pimch)對板材進行塑性加工。
專利文獻1:特開平7—24600號公報
專利文獻2:特開平5 — 7945號公報
專利文獻3:特開平6—543號公報
專利文獻4:特開平10—166199號公報
但是，專利文獻1中記載的模具緩沖裝置存在以下缺點。
第一個缺點是由于壓力是通過擠壓油流而產(chǎn)生的，所以緩沖作用中
消耗的能量全部變換為熱。從環(huán)境性來看認為浪費能量。另外，為此還需 要與裝置的能力成比例的冷卻功能(冷卻裝置)。任何類型的油壓式都是 如此。
第二個缺點是在對緩沖墊預備加速以便抑制在沖撞時產(chǎn)生的沖擊壓 力的情況下，存在模具緩沖壓作用時的(有效)沖程量減少的問題。
第三個缺點是模具緩沖壓力，是控制沖壓、滑動中擠壓后從油壓汽 缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室流出的油量而產(chǎn)生的(利用了沖壓的能量)，并 非是模具緩沖裝置自身產(chǎn)生的。因此，很難在沖壓下死點在停留中保持壓 力(功能制約)。
另外，專利文獻2、 3中記載的沖壓的模具緩沖裝置具有以下缺點。
第一個缺點是由于機構剛性高，所以即使在油壓方式中，沖擊時的 撞擊(撞擊力)也容易增加而作用，從而很可能導致機構的破損或模具破
損。為了避免該情況發(fā)生，必須要進行預備加速(降低沖撞時的相對速度)， 在該情況下，緩沖有效沖程量必然減少，也對模具構造帶來影響。
第二缺點是對于油壓式情況下的油壓汽缸，通過螺釘或齒軌等的機 構支撐緩沖墊的情況下，為了確保強度而增大機構的長方向的尺寸(從而 導致難以實現(xiàn)緊湊化)，有時需要用于收置的凹坑。
進而，專利文獻4中記載的液壓驅(qū)動式塑性加工裝置，原理上通過電 動馬達的動力使油壓泵作用而噴出流量，在該流量的作用下對油壓汽缸進 行力推動作，既不是模具緩沖裝置，也沒有對緩沖壓進行控制。由此，不 可能得到在沖壓機械的模具緩沖作用時，將緩沖墊受到的緩沖作用所需的 能量作為電能進行再生的再生作用。
另外，專利文獻4中記載的移動控制用控制器，根據(jù)位置指令信號和 通過線性標尺檢測出的沖頭的位置信號來驅(qū)動伺服馬達，控制的主對象是 位置(或速度)，其結果，二次產(chǎn)生對抗塑性加工中的成形力的壓力，至 少沒有以壓力作為控制對象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述情況作出的，其目的在于提供一種沖壓機械的 模具緩沖裝置，其能夠克服上述(b)油壓式、(C)電動伺服式的模具緩 沖裝置的缺點并僅取其優(yōu)點，能量效率良好，能良好地抑制沖擊壓力而不 需進行預備加速，在對模具緩沖壓力指令的遵循性、下死點上的壓力控制 性、以及打出位置的動作控制性方面都很出色。
為了達到所述目的，本發(fā)明的第一方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖 裝置，包括液壓汽缸，其支撐緩沖墊；壓力檢測器，其檢測所述液壓汽 缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室的壓力；液壓泵/馬達，其噴出口經(jīng)由第一配管與 所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室連接；電動馬達，其與所述液壓泵/ 馬達的旋轉(zhuǎn)軸連接；模具緩沖壓力指令機構，其輸出預先設定的模具緩沖 壓力指令；控制機構，其根據(jù)所述模具緩沖壓力指令和由所述壓力檢測器 檢測出的壓力對所述電動馬達的轉(zhuǎn)矩進行控制，使得模具緩沖壓力成為與 所述模具緩沖壓力指令對應的壓力；和再生機構，其將沖壓機械的模具緩 沖作用時所述緩沖墊受到的緩沖作用需要的能量經(jīng)由所述液壓汽缸、液壓
泵/馬達以及電動馬達來作為電能進行再生。
艮P，將液壓泵/馬達的噴出口與支撐緩沖墊的液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側 加壓室直接連接，通過對與該液壓泵/馬達的旋轉(zhuǎn)軸直接或經(jīng)減速機等連接 的電動馬達進行轉(zhuǎn)矩控制，從而能任意控制液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓 室的壓力(模具緩沖壓)。另外，通過對響應性好的電動馬達進行轉(zhuǎn)矩控 制，從而能實現(xiàn)沖擊壓力的抑制，能實現(xiàn)對模具緩沖壓力指令的跟隨性良 好的控制。進而，由于將沖壓機械的模具緩沖作用時緩沖墊受到的模具緩 沖作用需要的能量，經(jīng)由液壓汽缸、液壓泵/馬達以及電動馬達來作為電能 進行再生，所以得到能效好的裝置。另外，由于由再生作用產(chǎn)生的發(fā)熱量 限于機械阻力部分，所以不需要冷卻裝置。再有，構成要素以液壓汽缸、 液壓泵/馬達以及電動馬達為主，附屬的液壓部件數(shù)量少，例如，與以往的 油壓(控制)式的模具緩沖裝置相比，能實現(xiàn)大幅度的緊湊化和低價格化。
本發(fā)明的第二方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第一 方式中，并列設置多個支撐所述緩沖墊的液壓汽缸，各液壓汽缸的緩沖壓 產(chǎn)生側加壓室與所述第一配管公共連接。
本發(fā)明的第三方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第一 或第二方式中，設置多組所述液壓泵/馬達以及電動馬達，多個液壓泵/馬 達的噴出口分別與所述第一配管公共連接。
本發(fā)明的第四方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，包括多個液 壓汽缸，其支撐緩沖墊；
多個壓力檢測器，其分別檢測各液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室的壓
力；
多個液壓泵/馬達，其噴出口經(jīng)由第一配管與各液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生
側加壓室連接；
多個電動馬達，其分別與各液壓泵/馬達的旋轉(zhuǎn)軸連接； 模具緩沖壓力指令機構，其輸出預先設定的模具緩沖壓力指令； 控制機構，其根據(jù)所述模具緩沖壓力指令和由所述多個壓力檢測器檢
測出的壓力對各電動馬達的轉(zhuǎn)矩分別進行控制，使得模具緩沖壓力成為與
所述模具緩沖壓力指令對應的壓力；和
再生機構，其將沖壓機械的模具緩沖作用時所述緩沖墊受到的模具緩
沖作用需要的能量經(jīng)由所述多個液壓汽缸、液壓泵/馬達以及電動馬達來作 為電能進行再生
根據(jù)該模具緩沖裝置，能獨立控制多個液壓汽缸，由此即使在對緩沖 墊施加了偏心加重的情況下，也能產(chǎn)生與該偏心加重對應的模具緩沖壓。
本發(fā)明的第五方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第一 至第四任意一個方式中，所述液壓泵/馬達的另一個噴出口，經(jīng)由第二配管 與所述液壓汽缸的下降側加壓室連接，在所述第二配管上連接有填充大致 一定低壓液的儲蓄器。由此，能夠利用大致一定低壓液對液壓汽缸的緩沖 壓產(chǎn)生側加壓室以及下降側加壓室進行預加壓，使得液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn) 生側加壓室容易升壓。
本發(fā)明的第六方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第一 至第四任意一個方式中，所述液壓泵/馬達的另一個噴出口，經(jīng)由第二配管 與儲藏箱連接。
本發(fā)明的第七方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第一 至第四任意一個方式中，所述液壓泵/馬達的另一個噴出口，并非直接通到 由儲藏箱或儲蓄器構成的大致一定低壓力源，而是經(jīng)由第二配管與所述液 壓汽缸的下降側加壓室連接。由此，能實現(xiàn)液壓汽缸(緩沖墊)往下方的 控制，另外也能使上升動作(打出動作)穩(wěn)定。
本發(fā)明的第八方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第一 至第六任意一個方式中，在所述第一配管上連接安全閥，通過所述安全閥 將所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室產(chǎn)生的異常壓力釋放。
本發(fā)明的第九方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第七 方式中，在將與所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室連接的第一配管、和 與所述液壓汽缸的下降側加壓室連接的第二配管之間連接起來的第三配 管上，以彼此逆向的方式配置兩個止回閥，在該兩個止回閥之間的第三配 管連接安全閥，通過所述安全閥將所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室或 下降側加壓室產(chǎn)生的異常壓力釋放。由此，能通過1個安全閥釋放液壓汽 缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室以及下降側加壓室任意一個上產(chǎn)生的異常壓力。
本發(fā)明的第十方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第一 或第九方式中，安裝有以大致一定低壓液填充的儲蓄器，所述儲蓄器與所
述安全閥的低壓線連接，并且經(jīng)由止回閥或?qū)蜷_閥式止回閥與所述液壓 汽缸的兩個加壓室或緩沖壓力產(chǎn)生側加壓室連接。
本發(fā)明的第十一方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第 一或第九方式中，還具備與所述安全閥的低壓線連接的儲藏箱，利用液壓 泵從所述儲藏箱將低壓液經(jīng)由止回閥或?qū)蜷_閥式止回閥噴出到所述液 壓汽缸的兩個加壓室或緩沖壓力產(chǎn)生側加壓室。
本發(fā)明的第十二方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第 一至第十一任意一個方式中，還具備用于檢測所述電動馬達的旋轉(zhuǎn)角速度 的角速度檢測器，所述控制機構，將通過所述角速度檢測器檢測出的角速 度信號用做用于確保模具緩沖壓力的動穩(wěn)定性的角速度反饋信號。
本發(fā)明的第十三方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第 一至第十二任意一個方式中，還具備檢測所述緩沖墊的位置的模具緩沖位 置檢測器，所述控制機構，將通過所述模具緩沖位置檢測器檢測出的模具 緩沖位置信號，用作產(chǎn)品打出動作時或單獨使液壓汽缸上下運動的情況下 的位置反饋信號。
本發(fā)明的第十四方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第 一至第十三任意一個方式中，還具備檢測沖壓機械的滑塊位置的滑塊位置 檢測器或檢測沖壓機械的驅(qū)動軸的角度的角度檢測器，所述模具緩沖壓力 指令機構，根據(jù)由所述滑塊位置檢測器檢測出的滑塊位置信號或由角度檢 測器檢測出的角度信號，輸出模具緩沖壓力指令。
本發(fā)明的第十五方式所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置，在本發(fā)明第 一至第十四任意一個方式中，還具備檢測沖壓機械的滑塊的速度的滑塊速 度檢測器或檢測沖壓機械的驅(qū)動軸的角速度的角速度檢測器，所述控制機 構，將由所述滑塊速度檢測器檢測出的滑塊速度信號或由角速度檢測器檢 測出的角速度信號用于補償，該補償用于確保模具緩沖壓力控制中的動穩(wěn) 定性。
根據(jù)本發(fā)明，由于將液壓泵/馬達的噴出口與液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側 加壓室直接連接，通過電動馬達對該液壓泵/馬達的旋轉(zhuǎn)軸進行轉(zhuǎn)矩控制， 來控制所述緩沖壓產(chǎn)生側加壓室的壓力(模具緩沖壓)，所以能對模具緩 沖壓力指令跟隨性良好地控制緩沖壓，還能防止沖擊壓力的產(chǎn)生。另外，
由于將沖壓機械的模具緩沖作用時緩沖墊受到的緩沖作用需要的能量經(jīng) 液壓汽缸、液壓泵/馬達以及電動馬達來作為電能進行再生，所以得到能效 好的裝置。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第一實施方式
的構成圖2是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的 第一實施方式的圖3是表示滑塊位置以及模具緩沖位置的經(jīng)時變化的運動線圖； 圖4是表示模具緩沖壓力指令以及模具緩沖壓力的經(jīng)時變化的運動線
圖5是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的 第二實施方式的圖6是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的 第三實施方式的圖7是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第二實施方式 的構成圖8是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第三實施方式 的構成圖9是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第四實施方式 的構成圖10是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第五實施方 式的構成圖； 一
圖11是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置 的第四實施方式的圖12是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置 的第五實施方式的圖13是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第六實施方 式的構成圖14是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置 的第六實施方式的圖15是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置 的第七實施方式的圖16是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第七實施方 式的構成圖17是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第八實施方 式的構成圖18是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第九實施方 式的構成圖19是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第十實施方 式的構成圖20是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第十一實施 方式的構成圖21是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第十二實施 方式的構成圖中100 —沖壓機械；110 —滑塊；U4 —滑塊位置檢測器；114，一曲
柄角度檢測器；116—曲柄角速度檢測器；120 —上型；122 —下型；124— 褶皺按壓板；126 —緩沖銷;128 —緩沖墊;130、 230、 232、 234、 330、 332、 334—油壓汽缸;132 —模具緩沖位置檢測器;134、 160、 202、 204、 220、 222 —配管;136、 136a、 136b—壓力檢測器；140a、 140b、 140c、 l崔 一油壓泵/馬達；150、 150a、 150b、 150c、 150d—電動(伺服)馬達；152、 152a、 152b、 152c、 152d—馬達角速度檢測器；162、 262 —儲蓄器；164、 216、 216a、 216b—安全閥(reliefvalve); 166、 214、 214a、 214b、 266a、 266b、 274a、 274b—止回閥(check valve); 170、 170a、 170b、 170c—模 具緩沖壓力/位置控制器；172、 172a、 172b、 172c、 172d—放大器兼PWM 控制器；174 —交流電源；176 —帶電力再生功能的直流電源裝置；180、 182、 182a、 182b、 182c —模具緩沖壓力控制器;200 —儲藏箱;210—電 動(感應)馬達；212、 212a、 212b—油壓泵;280、 280a、 280b—壓力源。
具體實施例方式
以下參照附圖，對本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的優(yōu)選實施方式 進行詳細說明。
『模具緩沖裝置的構成(第一實施方式)J 圖1是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第一實施方式的構成圖。
圖1所示的沖壓機械100，由床身102、支柱104以及冠部(crown) 106構成框架，滑塊110在鉛垂方向上被設于支柱104的引導部108移動 自如地引導?；瑝K110通過曲柄機構在圖l上方沿上下方向移動，該曲柄 機構包括通過未圖示的驅(qū)動機構傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的曲柄軸112。
在沖壓機械100的床身102 —側，設置檢測滑塊110的位置的滑塊位 置檢測器114，在曲柄軸112設有檢測曲柄軸112的角速度的曲柄角速度 檢測器116。
在滑塊110上安裝上型120，在床身102上(的墊子(bolster)上) 安裝下型122。
在上型120和下型122之間有褶皺按壓板124，下側隔著多個緩沖銷 126由緩沖墊128支撐，在上側設置材料(接觸)。
模具緩沖裝置，主要由支撐上述緩沖墊128的油壓汽缸(cylinder)130、 油壓泵/馬達140、電動(伺服)馬達150以及后述的控制裝置等構成。
緩沖墊128，由油壓汽缸130支撐，在緩沖墊128 (或與油壓汽缸、 活塞聯(lián)動的部分)，設有檢測緩沖墊128的位置的模具緩沖位置檢測器 132。
在與油壓汽缸130的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室(以下稱作"下室")130b 連接的配管134上，連接檢測下室130b的壓力的壓力檢測器136，并且連 接油壓泵/馬達140的一個噴出口 。
在與油壓汽缸130的下降側加壓室(以下稱作"上室")130a連接的 配管160上，連接油壓泵/馬達140的另一個噴出口，并且連接儲蓄器 (accumulator) 162。
另外，在與油壓汽缸130的下室130b連接的配管134上，連接安全 閥(relief valve) 164，該安全閥164的低壓線(返回線)與儲蓄器162連
接。另外，在連接油壓汽缸130的上室130a和下室130b的配管上配置有 止回閥(checkvalve) 166。
在油壓泵/馬達140的旋轉(zhuǎn)軸上，直接或經(jīng)減速機連接電動馬達150 的驅(qū)動軸，在電動馬達150上設有用于檢測電動馬達150的轉(zhuǎn)動角速度的 馬達角速度檢測器152。
『模具緩沖壓力控制的原理』
模具緩沖力，由于能夠用油壓汽缸130的下室130b的壓力和汽缸面 積之積來表示，所以控制模具緩沖力這一動作，就意味著控制油壓汽缸130 的下室130b的壓力。
現(xiàn)在，進行如下設定。
油壓汽缸 模具緩沖壓力產(chǎn)生側截面積A
油壓汽缸*模具緩沖壓力產(chǎn)生側體積V 模具緩沖壓力P 電動(伺服)馬達轉(zhuǎn)矩T 電動馬達的轉(zhuǎn)動慣量I 電動馬達的粘性阻力系數(shù)DM 電動馬達的磨擦轉(zhuǎn)矩fM 油壓泵/馬達的力推容積Q 由滑塊施加到油壓汽缸活塞桿的力F 受到?jīng)_壓推擠而產(chǎn)生的墊速度V 油壓汽缸活塞桿+墊的慣性質(zhì)量M 油壓汽缸的粘性阻力系數(shù)Ds 油壓汽缸的磨擦力fS
受到壓力油推擠而旋轉(zhuǎn)的伺服馬達角速度CO 工作油的體積彈性系數(shù)K 比例常數(shù)1d、 k2。
從而，靜態(tài)動作能用(1)和(2)式表示。
P=jK((v. A-k! Q co)/V)dt ……(1)
T=k2.PQ/(27i) ……(2)
另外，動態(tài)動作除了 (1)和(2)式，還能用(3)和(4)式表示。
PA-F-M. dv/dt+Ds v+fs ......(3)
T-k2 PQ/(2兀H dco/dt+DM. co+fM ......(4)
上述(1) (4)式是指從滑塊110經(jīng)過緩沖墊128傳遞到油壓汽 缸130的力，壓縮油壓汽缸130的下室130b，產(chǎn)生模具緩沖壓力。同時， 通過模具緩沖壓對油壓泵/馬達140進行油壓馬達作用，在該油壓泵/馬達 140中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩對抗電動馬達150的驅(qū)動轉(zhuǎn)距時，使電動馬達150 旋轉(zhuǎn)(再生作用)，抑制壓力的上升。結果，模具緩沖壓根據(jù)電動馬達150 的驅(qū)動轉(zhuǎn)距決定。
『控制裝置(第一實施方式)』
圖2是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的 第一實施方式的圖，表示的是應用于上述第一實施方式的模具緩沖裝置中 的控制裝置。
該控制裝置主要包括模具緩沖壓力/位置控制器170;放大器兼PWM 控制器172;交流電源174;和帶電力再生功能的直流電源裝置176。
從圖1所示的壓力檢測器136向模具緩沖壓力/位置控制器170施加表 示壓力P的壓力檢測信號，從馬達角速度檢測器152向模具緩沖壓力/位置 控制器170施加表示馬達角速度Q)的角速度信號，從曲柄角速度檢測器 116向模具緩沖壓力/位置控制器170施加表示曲柄角速度的角速度信號， 從滑塊位置檢測器114向模具緩沖壓力/位置控制器170施加表示滑塊位置 的位置檢測信號，以及從模具緩沖位置檢測器132向模具緩沖壓力/位置控 制器170施加表示模具緩沖位置的位置檢測信號。
模具緩沖壓力/位置控制器170，包括輸出預先設定的模具緩沖壓力指 令的模具緩沖壓力指令器，為了按照模具緩沖壓力指令控制模具緩沖壓力 P而從壓力檢測器136輸入表示壓力P的壓力檢測信號。
另外，模具緩沖壓力/位置控制器170，主要從馬達角速度檢測器152 輸入表示馬達角速度co的角速度信號作為用于確保模具緩沖壓力的動穩(wěn) 定性的角速度反饋信號，還輸入表示通過曲柄角速度檢測器116檢測出的 曲柄角速度的角速度信號用于補償，該補償用于確保模具緩沖壓力控制中 的動穩(wěn)定性。另外，也可以使用滑塊速度信號來取代所述曲柄角速度信號， 該滑塊速度信號表示滑塊速度v，該滑塊速度v是通過對從滑塊位置檢測
器H4檢測出的位置信號進行時間微分而得到的。
再有，模具緩沖壓力/位置控制器170為了得到模具緩沖功能的開始定 時，從滑塊位置檢測器114輸入滑塊位置信號，模具緩沖壓力/位置控制器 170內(nèi)的模具緩沖壓力指令器，根據(jù)該輸入的滑塊位置信號輸出對應的模 具緩沖壓力指令。另外，模具緩沖壓力/位置控制器170，從模具緩沖位置 檢測器132輸入表示模具緩沖位置的位置檢測信號，將其作為產(chǎn)品打出動 作時或單獨使油壓汽缸130上下運動的情況下的位置反饋信號。
圖3是表示滑塊位置以及模具緩沖位置的經(jīng)時變化的運動線圖，圖4 是表示模具緩沖壓力指令以及模具緩沖壓力的經(jīng)時變化的運動線圖。
在圖3中，當滑塊110位于上死點附近(圖3上250mm)時，緩沖 墊128 (褶皺按壓板124)預先在初始位置(圖3上180mm)待機。艮卩， 模具緩沖壓力/位置控制器170，將利用待機位置指令值、模具緩沖位置檢 測器132的位置檢測信號運算得到的轉(zhuǎn)矩指令值輸出到電動馬達150，以 此來進行位置(保持)控制。在該狀態(tài)下，如圖4所示模具緩沖壓力大致 為0 (僅預加壓力的量作用)。
滑塊110下降，滑塊位置檢測器114的位置檢測信號到達模具緩沖初 始位置(附近)后，模具緩沖壓力/位置控制器170對控制進行切換，從位 置(保持)控制狀態(tài)切換到模具緩沖壓力控制狀態(tài)。即，模具緩沖壓力/ 位置控制器170將利用模具緩沖壓力指令值、壓力檢測信號、馬達角速度 信號(沖壓速度信號)運算得到的轉(zhuǎn)矩指令值，經(jīng)過放大器兼PWM控制 器172輸出到電動馬達150，以此來進行模具緩沖壓力控制。
另外，在模具緩沖壓力控制時，從滑塊110沖撞材料(以及褶皺按壓 板124)起至到達下死點時(成形時)，電動馬達150的轉(zhuǎn)矩輸出方向與產(chǎn) 生速度相反。即，通過緩沖墊128從滑塊110受到的動力，壓力油從油壓 汽缸130的下室130b流入油壓泵/馬達140，油壓泵/馬達140作為油壓馬 達發(fā)揮作用。通過該油壓泵/馬達140，電動馬達150以從動方式作為發(fā)電 機發(fā)揮作用。由電動馬達150發(fā)出的電力，經(jīng)過放大器兼PWM控制器172 以及帶電力再生功能的直流電源裝置176而被再生為交流電源174。
<關于擠壓加工>
如圖1所示，本例中的模具(上型120、下型122)，其上方安裝有封
閉的中空杯狀(擠壓形狀)品加工用途的部件。
在規(guī)定的初始位置被緩沖銷126支撐并處于待機的褶皺按壓板124上 設置材料(在本例中為圓狀的板)的狀態(tài)下，滑塊110下降。在上型120 與材料接觸的時刻，開始材料的沖壓加工(擠壓加工)。材料在上型120 和下型122之間被塑性加工的同時，通過抑制擠壓加工時容易產(chǎn)生的圓形 材料在半徑方向上產(chǎn)生的褶皺或裂縫所需的設定(壓)力，被隔著緩沖銷 126、褶皺按壓板124而從下方支撐。此時的力是模具緩沖力，在加工過 程中始終作用。
<關于模具緩沖功能的補充>
一般而言，在圓形擠壓成形的情況下，隨著擠壓加工的進展(圓筒變 長)，平坦材料部的面積縮小，所以模具緩沖壓力可以變小。模具緩沖壓 力越小(確保必要的最小限度)，材料越不易破斷，并被深度擠壓，提高 了成形性。
沖壓成形工序中的要求模具緩沖壓力的可變性(變壓)的理由，如上 所述是為了提高成形性。
另外，在開始加工時，滑塊與材料(以及褶皺按壓板)沖撞(撞擊)， 所以模具緩沖容易產(chǎn)生沖擊力(在油壓汽缸中為沖擊壓力)，由于沖擊力 超過規(guī)定的模具緩沖壓力，所以使成形品破斷，或者使模具破損，對機械 自身的耐用壽命也帶來不良影響。 『模具緩沖裝置的作用』
如上所述，在本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置中，在滑塊110的動 力作用下，經(jīng)模具、褶皺按壓板124、緩沖銷126、緩沖墊128,對油壓汽 缸130產(chǎn)生壓力。該壓力(模具緩沖壓力)受到控制，通過根據(jù)模具緩沖 壓力指令和由壓力檢測器136檢測的壓力檢測信號對電動馬達150的轉(zhuǎn)矩 進行控制從而達到模具緩沖壓力指令值。另外，在滑塊110下降時(成形 時)，通過從油壓汽缸130的下室130b噴出的壓力油，而使油壓泵/馬達 140作為油壓馬達發(fā)揮作用，從而通過從動的電動馬達150進行動力(的 往電源的)再生。
在上述電動馬達150的轉(zhuǎn)矩控制時，通過馬達角速度檢測器152檢測 出的角速度信號，用于確保模具緩沖壓力的控制中的動穩(wěn)定性。通過模具 緩沖位置檢測器132檢測出的位置檢測信號，用于產(chǎn)品打出動作時或單獨 使油壓汽缸上下運動情況下的位置控制(中的位置反饋信號)。
在圖1中，儲蓄器162被填充0.5 lMpa左右的大致一定低壓油，起 到儲藏箱的作用，并且將大致一定低壓油經(jīng)過止回閥166供給到油壓汽缸 130的下室130b，也起到進行預加壓以使模具緩沖壓力控制時容易升壓的 作用。
安全閥164，為了在產(chǎn)生異常壓力時(不能控制模具緩沖壓力，產(chǎn)生 突發(fā)的異常壓力時)防止油壓設備的破損而設置。
通過滑塊位置檢測器114檢測出的位置檢測信號，被用于負責模具緩 沖功能的開始(壓力控制的開始)定時，通過曲柄角速度檢測器116檢測 出的角速度信號，被用于確保模具緩沖壓力控制中的動穩(wěn)定性。
另外，如圖4所示，本例中的模具緩沖壓力指令值以錐狀下降。這是 因為，如前所述，在擠壓加工中，必要褶皺按壓力與擠壓成形深度成比例 地減少。
在滑塊110到達下死點后的停止過程中也繼續(xù)進行模具緩沖壓力的控 制，在滑塊110開始上升(附近的)的時刻(圖3中約10.5S)結束模具 緩沖壓力的控制，切換到模具緩沖位置控制。在本例中，從滑塊110開始 上升起經(jīng)過一定時間后，使緩沖墊128上升并回到初始位置，準備下一循 環(huán)。
『控制裝置(第二實施方式)』
圖5是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的第二實 施方式的圖。另外，對于與圖2所示的第一實施方式的控制裝置通用的部 分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖5所示的第二實施方式的控制裝置與圖2所示的第一實施方式的控 制裝置比較，不同之處在于，設置模具緩沖壓力控制器180來取代模具緩 沖壓力/位置控制器170。
該模具緩沖壓力控制器180中，并不輸入來自模具緩沖位置檢測器 132的位置檢測信號，模具緩沖壓力控制器180在不進行緩沖墊128的位 置控制這一點上，與模具緩沖壓力/位置控制器170不同。
另外，使用角速度信號對電動馬達150進行速度控制并使其上升，使
緩沖墊128與未圖示的限位器以機械方式抵接，并通過限制開關等得到確 認，由此能使緩沖墊128移動，使得緩沖墊128在所希望的待機位置待機。 『控制裝置(第三實施方式)』
圖6是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的第三實 施方式的圖。另外，對于與圖5所示的第二實施方式的控制裝置通用的部 分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖6所示的第三實施方式的控制裝置與圖5所示的第二實施方式的控 制裝置比較，不同之處在于，設置模具緩沖壓力控制器182來取代模具緩 沖壓力控制器180。
該模具緩沖壓力控制器182中，僅輸入由壓力檢測器136檢測出的壓 力檢測信號。
然后，模具緩沖壓力控制器182，將例如使用規(guī)定的模具緩沖壓力指 令值(定值)和從壓力檢測器136輸入的壓力檢測信號運算得到的轉(zhuǎn)矩指 令值，經(jīng)由放大器兼PWM控制器172輸出到電動馬達150,以此進行模 具緩沖壓力控制。在該情況下，成形結束后的緩沖墊128，通過低轉(zhuǎn)矩控 制使電動馬達150上升，在與限位器抵接的狀態(tài)下待機。 『模具緩沖裝置的構成(第二實施方式)』
圖7是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第二實施方式的構成 圖。另外，對于與圖l所示的第一實施方式的模具緩沖裝置通用的部分標 記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖7所示的第二實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖1所示的第 一實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于，不設置儲蓄器162和止 回閥166，而設置儲藏箱200。
油壓泵/馬達140的另一個噴出口 ，經(jīng)配管202與儲藏箱200連接。另 外，油壓汽缸130的上室130a以及安全閥164的低壓線，經(jīng)配管204與 儲藏箱200連接。
該第二實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置，不能通過大致一定低壓 油對油壓汽缸130的上室130a以及下室130b進行預加壓。 『模具緩沖裝置的構成(第三實施方式)』
圖8是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第三實施方式的構成
圖。另外，對于與圖7所示的第二實施方式的模具緩沖裝置通用的部分標 記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖8所示的第三實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖7所示的第 二實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于，追加了通過電動(感應) 馬達210驅(qū)動的油壓泵212、止回閥214、安全閥216。
油壓泵212的噴出口，經(jīng)止回閥214與油壓汽缸130的下室130b連 接。由此，通過由電動馬達210驅(qū)動油壓泵212，從而能通過油壓泵/馬達 140之外的系統(tǒng)向油壓汽缸130的下室130b供給壓力油。
在本例中，預先使油壓汽缸130的下室130b的壓力成為比大氣壓略 高的低壓狀態(tài)，由此不會產(chǎn)生吸入空氣等不良狀況。
作為上述第二以及第三實施方式的模具緩沖裝置的控制裝置，能應用 圖2所示的第一實施方式的控制裝置。
『模具緩沖裝置的構成(第四實施方式)』
圖9是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第四實施方式的構成 圖。另外，對于與圖l所示的第一實施方式的模具緩沖裝置通用的部分標 記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖9所示的第四實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖1所示的第 一實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于，用多個油壓汽缸230、 232、 234來支撐緩沖墊128。
而且，各油壓汽缸230、 232、 234的下室230b、 232b、 234b與配管 134公共連接，該配管134與油壓泵/馬達140的一個噴出口連接，上室 230a、 232a、 234a與配管160公共連接，該配管160與油壓泵/馬達140 的另一個噴出口 (儲蓄器164側)連接。
這樣，通過使用多個油壓汽缸230、 232、 234，從而能增大總的汽缸 截面面積，能產(chǎn)生大的模具緩沖力。另外，能均等地對緩沖墊128賦予模 具緩沖力。
『模具緩沖裝置的構成(第五實施方式)』
圖10是表示本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置的第五實施方 式的構成圖。另外，對于與圖9所示的第四實施方式的模具緩沖裝置通用 的部分標記同一符號，并省略其詳細的說明。 圖10所示的第五實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖9所示的
第四實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于，設置了多組油壓泵/
馬達140a 140d、電動馬達150a 150d、以及馬達角速度檢測器152a 152d (在本例中為4組)。
而且，各油壓泵/馬達140a 140d的一個噴出口與配管134公共連接， 該配管134分別與各油壓汽缸230、 232、 234的下室230b、 232b、 234b 連接，各油壓泵/馬達140a 140d的另一個噴出口 (儲蓄器164側)與配 管160公共連接，該配管160與上室230a、 232a、 234a連接。
這樣設置多組壓泵/馬達140a 140d、電動馬達150a 150d等的理由 是，市場上出售的電動馬達的輸出轉(zhuǎn)矩和油壓泵/馬達的壓力油的力推容積 方面存在限制。
『控制裝置(第四實施方式)』
圖11是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的第四 實施方式的圖，表示應用于圖10所示的第五實施方式的模具緩沖裝置的 控制裝置。另外，對于與圖2所示的第一實施方式的控制裝置通用的部分 標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖11所示的第四實施方式的控制裝置與圖2所示的第一實施方式的 控制裝置比較，不同之處在于，對各電動馬達150a 150d設置了放大器 兼PWM控制器172a 172d。
模具緩沖壓力/位置控制器170，將利用模具緩沖壓力指令值、壓力檢 測信號、馬達角速度信號(沖壓速度信號)運算得到的轉(zhuǎn)矩指令值，經(jīng)由 各放大器兼PWM控制器172a 172d輸出到電動馬達150a 150d，以此 進行模具緩沖壓力控制。
另夕卜，雖然通過電動馬達150a 150d分別驅(qū)動的油壓泵馮達140a 140d，基本上產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)矩，但為了在模具緩沖壓力控制時以及位置控 制時確保動穩(wěn)定性，模具緩沖壓力/位置控制器170，分別從各電動馬達 150a 150d的馬達角速度檢測器152a 152d輸入角速度檢測信號。 『控制裝置(第五實施方式)』
圖12是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的第五 實施方式的圖，表示應用于圖10所示的第五實施方式的模具緩沖裝置的
控制裝置。另外，對于與圖6所示的第三實施方式的控制裝置相同的部分 標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖12所示的第四實施方式的控制裝置與圖6所示的第三實施方式的 控制裝置比較，不同之處在于，對各電動馬達150a 150d設置了放大器 兼PWM控制器172a 172d。
『模具緩沖裝置的構成(第六實施方式)』
圖13是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第六實施方式的構 成圖。另外，對于與圖10所示的第五實施方式的模具緩沖裝置通用的部 分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖13所示的第六實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖IO所示的 第五實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于，對各油壓汽缸230、 232、 234，油壓回路(包括油壓泵/馬達140a 140c、儲蓄器162a 162c、 安全閥164a 164c、止回閥166a 166c的油壓回路)獨立。
由此，還通過壓力檢測器136a、 136b、 136c分別檢測出油壓汽缸230、 232、 234的下室230b、 232b、 234b的壓力。
在該構成的模具緩沖裝置的情況下，能分別控制各油壓汽缸230、232、 234，由此即使在對緩沖墊128施加偏心加重的情況下，也能產(chǎn)生與該偏 心加重對應的模具緩沖壓。
『控制裝置(第六實施方式)』
圖14是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的第六 實施方式的圖，表示應用于圖13所示的第六實施方式的模具緩沖裝置的 控制裝置。另外，對于與圖2所示的第一實施方式的控制裝置通用的部分 標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖14所示的第六實施方式的控制裝置與圖2所示的第一實施方式的 控制裝置比較，不同之處在于，對各電動馬達150a 150c設置有模具緩 沖壓力/位置控制器170a 170c以及放大器兼PWM控制器172a 172c。
各模具緩沖壓力/位置控制器170a 170c分別從壓力檢測器136a 136c輸入壓力檢測信號，并且分別從馬達角速度檢測器152a 152c輸入 角速度信號，從曲柄角速度檢測器116、滑塊位置檢測器114以及模具緩 沖位置檢測器132分別輸入相同的曲柄角速度信號、滑塊位置檢測信號以
及模具緩沖位置檢測信號。
各模具緩沖壓力/位置控制器170a 170c根據(jù)上述輸入信號分別運 算轉(zhuǎn)矩指令值，并將這些轉(zhuǎn)矩指令值經(jīng)由放大器兼PWM控制器172a 172c輸出到電動馬達150a 150c，以此進行模具緩沖壓力控制。
『控制裝置(第七實施方式)』
圖15是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置中的控制裝置的第七 實施方式的圖，表示應用于圖13所示的第六實施方式的模具緩沖裝置的 控制裝置。另外，對于與圖6所示的第三實施方式的控制裝置通用的部分 標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖15所示的第七實施方式的控制裝置與圖6所示的第三實施方式的 控制裝置比較，不同之處在于，對各電動馬達150a 150c，設置有模具緩 沖壓力控制器182a 182c以及放大器兼PWM控制器172a 172c。
各模具緩沖壓力控制器182a 182c，分別從壓力檢測器136a 136c 輸入壓力檢測信號，將利用規(guī)定的模具緩沖壓力指令值和分別從壓力檢測 器136a 136c輸入的壓力檢測信號分別運算得到的轉(zhuǎn)矩指令值，經(jīng)由放 大器兼PWM控制器172a 172c輸出到電動馬達150a 150c，以此進行 模具緩沖壓力控制。
『模具緩沖裝置的構成(第七實施方式)』
圖16是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第七實施方式的構 成圖。另外，對于與圖9所示的第四實施方式的模具緩沖裝置通用的部分 標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖16所示的第七實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖9所示的 第四實施方式的模具緩沖裝置比較，主要不同之處在于，油壓泵/馬達140 的另一個噴出口不直接通到儲蓄器(或儲藏箱)，而是經(jīng)由公共的配管160 連接于油壓汽缸230、 232、 234的上室230a、 232a、 234a。
由此，能實現(xiàn)油壓汽缸230、 232、 234 (緩沖墊128)往下方的控制， 另外，也能使上升動作、打出動作穩(wěn)定。
另外，在連接配管134和配管160的配管220上，彼此逆向地配置兩 個止回閥266a、 266b，在這些止回閥266a、 266b之間的配管220上連接 安全閥164。通過兩個止回閥266a、 266b，能阻止配管134和配管160之
間的壓力油的流入流出，并且在配管134、 160的任一方產(chǎn)生異常壓力的 情況下，能通過一個安全閥164釋放。
另外，在連接配管134和配管160的另一個配管222上，彼此逆向地 配置兩個導向(pilot)開閥式止回閥270a、 270b，在這些導向開閥式止回 閥270a、 270b之間的配管222上連接有儲蓄器262。
電磁方向切換閥272a、 272b用于分別操作導向開閥式止回閥270a、 270b的開閉，從儲蓄器262施加導向壓力。
在本例中，在進行模具緩沖功能或單獨上升動作的情況下，通過將電 磁方向切換閥272a置為激勵(ON)，從而關閉導向開閥式止回閥270a (使 來自儲蓄器262的低壓進行作用)，并且將電磁方向切換閥272b置為非激 勵(OFF)，從而打開導向開閥式止回閥270b (使模具緩沖壓或驅(qū)動壓導 向作用)，另一方面，在進行單獨下降動作的情況下，通過將電磁方向切 換閥272b置為ON來關閉導向開閥式止回閥270b，并且將電磁方向切換 閥272a置為OFF，來打開導向開閥式止回闊270a。
這樣開閉導向開閥式止回閥270a、 270b的理由是，由于從油壓汽缸 230、 232、 234的上室230a、 232a、 234a流入流出的油量，與從下室230b、 232b、 234b流入流出的油量不同，所以為了取得其平衡而對儲蓄器262 流入流出不足或過多的量或。另外，填充于儲蓄器162中的大致一定低壓 油，能夠經(jīng)過導向開閥式止回閥270a、 270b供給到油壓汽缸230、 232、 234的上室230a、 232a、 234a以及下室230b、 232b、 234b進行預加壓， 使得控制模具緩沖壓力時容易升壓。
『模具緩沖裝置的構成(第八實施方式)』
圖17是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第八實施方式的構 成圖。另外，對于與圖16所示的第七實施方式的模具緩沖裝置通用的部 分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖17所示的第八實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖16所示的 第七實施方式的模具緩沖裝置比較，主要不同之處在于，應用雙桿型的油 壓汽缸330、 332、 334取代單桿型的油壓汽缸230、 232、 234;以及設置 止回閥274a、 274b取代導向開閥式止回閥270a、 270b。另外一個不同之 處在于，設置曲柄角度檢測器114'取代滑塊位置檢測器114。 止回閥274a、274b起到下述作用從儲蓄器162向油壓汽缸330、332、 334的上室330a、 332a、 334a以及下室330b、 332b、 334b供給大致一定 低壓油，進行預加壓使得控制模具緩沖壓力時容易升壓。
另外，由于油壓汽缸330、 332、 334是雙桿式，所以從油壓汽缸330、 332、 334的上室330a、 332a、 334a流入流出的油量，與從下室330b、 332b、 334b流入流出的油量一致，所以如前所述不需要使用導向開閥式止回閥 270a、 270b調(diào)整油量。
『模具緩沖裝置的構成(第九實施方式)』
圖18是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第九實施方式的構 成圖。另外，對于與圖16所示的第七實施方式的模具緩沖裝置通用的部 分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖18所示的第九實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖16所示的 第七實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于在第七實施方式中， 具有多個油壓汽缸230 234、 1組油壓泵/馬達140、電動馬達150，而在 第九實施方式中，具有1個油壓汽缸130、用于驅(qū)動該油壓汽缸130的多 組(2組)油壓泵/馬達140a、 140b、電動馬達150a、 150b。 『模具緩沖裝置的構成(第十實施方式)』
圖19是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第十實施方式的構 成圖。另外，對于與圖18所示的第九實施方式的模具緩沖裝置通用的部 分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖19所示的第十實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖18所示的 第九實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于，具備產(chǎn)生導向壓力的 另一壓力源280。
該壓力源280，由電動(感應)馬達210、油壓泵212、止回閥214、 安全閥216構成。這里，止回閥214為了使由電動馬達210驅(qū)動的油壓泵 212的噴出穩(wěn)定而設置，安全閥(reliefvalve) 216用于調(diào)整導向壓力。
由于能夠從上述構成的壓力源280向?qū)蜷_閥式止回閥272a、 272b 供給導向壓力，所以與從儲蓄器262供給導向壓力的情況相比，能夠高精 度且高速地開閉導向開閥式止回閥272a、 272b。另外，在本例的情況下， 若關閉電磁方向切換閥272a、 272b，則能夠從壓力源280分別向?qū)蜷_閥
式止回閥272a、 272b施加導向壓力。
『模具緩沖裝置的構成(第十一實施方式)J
圖20是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第十一實施方式的 構成圖。另外，對于與圖17所示的第八實施方式的模具緩沖裝置通用的 部分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖20所示的第十一實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖17所示 的第八實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于，在第八實施方式中， 將儲蓄器262作為對油壓汽缸330、 332、 334的上室330a、 332a、 334a 以及下室330b、 332b、 334b進行預加壓的壓力源，而在第十一實施方式 中，具有對油壓汽缸330、 332、 334的上室330a、 332a、 334a以及下室 330b、 332b、 334b進行預加壓的另一壓力源280。另外，在第十一實施方 式中，設有儲藏箱200取代儲蓄器262。
所述壓力源280，由電動(感應)馬達210、油壓泵212、止回閥214、 安全閥216構成，向兩個止回閥274a、 274b之間的配管222供給預加壓 用的壓力油。
另外，在與油壓汽缸330、 332、 334的下室330b、 332b、 334b公共 連接的配管134，設置有兩個壓力檢測器136a、 136b。由此，即使在壓力 檢測器136a、 136b中的一個發(fā)生故障的情況下，也能正常地得到模具緩 沖功能，提高安全性。
『模具緩沖裝置的構成(第十二實施方式)』
圖21是表示本發(fā)明的沖壓機械的模具緩沖裝置的第十二實施方式的 構成圖。另外，對于與圖16所示的第七實施方式的模具緩沖裝置通用的 部分標記同一符號，并省略其詳細的說明。
圖21所示的第十二實施方式的沖壓機械的模具緩沖裝置與圖16所示 的第七實施方式的模具緩沖裝置比較，不同之處在于在第七實施方式中， 將儲蓄器262作為對油壓汽缸330、 332、 334的上室330a、 332a、 334a 以及下室330b、 332b、 334b進行預加壓的壓力源，而在第十二實施方式 中，具有對油壓汽缸330、 332、 334的上室330a、 332a、 334a以及下室 330b、 332b、 334b進行預加壓的另一壓力源280a,和產(chǎn)生施加到導向開 閥式止回閥270a、 270b的導向壓力的另一壓力源280b。
另外，在第十二實施方式中，設有儲藏箱200取代儲蓄器262，還在 與油壓汽缸330、 332、 334的下室330b、 332b、 334b公共連接的配管134 上，設置有兩個壓力檢測器136a、 136b。
所述壓力源280a，由電動(感應)馬達210、油壓泵212a、止回閥 214a、安全閥216a構成，向兩個止回閥274a、 274b之間的配管222供給 預加壓用的壓力油。
另外，壓力源280b，由電動馬達210、油壓泵212b、止回閥214b、 安全閥216b構成，分別向?qū)蜷_閥式止回閥272a、 272b供給所需的導向 壓力。
另外，在本例的情況下，若將電磁方向切換閥272a、 272b置為ON， 則從壓力源280分別向開閥式止回閥272a、 272b施加導向壓力，能打開 導向開閥式止回閥272a、 272b。
另外，在第一 第十二實施方式的模具緩沖裝置中，對使用油作為工 作液的情況進行了說明，但并非限定于此，也可以采用水或其他液體。另 外，本發(fā)明所涉及的模具緩沖裝置并非限定于曲柄式?jīng)_床，也可以應用其 他的機械式?jīng)_床、電動(伺服)沖床、油壓沖床等的沖壓機械。
權利要求
1.一種沖壓機械的模具緩沖裝置，包括液壓汽缸，其支撐緩沖墊；壓力檢測器，其檢測所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室的壓力；液壓泵/馬達，其噴出口經(jīng)由第一配管與所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室連接；電動馬達，其與所述液壓泵/馬達的旋轉(zhuǎn)軸連接；模具緩沖壓力指令機構，其輸出預先設定的模具緩沖壓力指令；控制機構，其根據(jù)所述模具緩沖壓力指令和由所述壓力檢測器檢測出的壓力對所述電動馬達的轉(zhuǎn)矩進行控制，使得模具緩沖壓力成為與所述模具緩沖壓力指令對應的壓力；和再生機構，其將沖壓機械的模具緩沖作用時所述緩沖墊受到的緩沖作用需要的能量經(jīng)由所述液壓汽缸、液壓泵/馬達以及電動馬達來作為電能進行再生。
2. 如權利要求1所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其特征在于， 并列設置多個支撐所述緩沖墊的液壓汽缸，各液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室與所述第一配管公共連接。
3. 如權利要求1或2所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其特征在于， 設置多組所述液壓泵/馬達以及電動馬達，多個液壓泵/馬達的噴出口分別與所述第一配管公共連接。
4. 一種沖壓機械的模具緩沖裝置，包括 多個液壓汽缸，其支撐緩沖墊；多個壓力檢測器，其分別檢測各液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室的壓力；多個液壓泵/馬達，其噴出口經(jīng)由第一配管與各液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生 側加壓室連接；多個電動馬達，其分別與各液壓泵/馬達的旋轉(zhuǎn)軸連接； 模具緩沖壓力指令機構，其輸出預先設定的模具緩沖壓力指令； 控制機構，其根據(jù)所述模具緩沖壓力指令和由所述多個壓力檢測器檢 測出的壓力對各電動馬達的轉(zhuǎn)矩分別迸行控制，使得模具緩沖壓力成為與所述模具緩沖壓力指令對應的壓力；和再生機構，其將沖壓機械的模具緩沖作用時所述緩沖墊受到的模具緩 沖作用需要的能量經(jīng)由所述多個液壓汽缸、液壓泵/馬達以及電動馬達來作 為電能進行再生。
5. 如權利要求1 4的任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其 特征在于，所述液壓泵/馬達的另一個噴出口，經(jīng)由第二配管與所述液壓汽缸的下 降側加壓室連接，在所述第二配管上連接有填充大致一定低壓液的儲蓄 器。
6. 如權利要求1 4的任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其 特征在于，所述液壓泵/馬達的另一個噴出口 ，經(jīng)由第二配管與儲藏箱連接。
7. 如權利要求1 4的任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其 特征在于，所述液壓泵/馬達的另一個噴出口 ，并非直接通到由儲藏箱或儲蓄器構 成的大致一定低壓力源，而是經(jīng)由第二配管與所述液壓汽缸的下降側加壓 室連接。
8. 如權利要求1 6的任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其 特征在于，在所述第一配管上連接安全閥，通過所述安全閥將所述液壓汽缸的緩 沖壓產(chǎn)生側加壓室產(chǎn)生的異常壓力釋放。
9. 如權利要求7所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其特征在于， 在將與所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室連接的第一配管、和與所述液壓汽缸的下降側加壓室連接的第二配管之間連接起來的第三配管上， 以彼此逆向的方式配置兩個止回閥，在該兩個止回閥之間的第三配管連接 安全閥，通過所述安全閥將所述液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室或下降側加 壓室產(chǎn)生的異常壓力釋放。
10. 如權利要求8或9所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其特征在于， 安裝有以大致一定低壓液填充的儲蓄器，所述儲蓄器與所述安全閥的低壓線連接，并且經(jīng)由止回閥或?qū)蜷_閥 式止回閥與所述液壓汽缸的兩個加壓室或緩沖壓力產(chǎn)生側加壓室連接。
11. 如權利要求8或9所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其特征在于， 還具備與所述安全閥的低壓線連接的儲藏箱，利用液壓泵從所述儲藏箱將低壓液經(jīng)由止回閥或?qū)蜷_閥式止回閥 噴出到所述液壓汽缸的兩個加壓室或緩沖壓力產(chǎn)生側加壓室。
12. 如權利要求1 11的任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置， 其特征在于，還具備用于檢測所述電動馬達的旋轉(zhuǎn)角速度的角速度檢測器， 所述控制機構，將通過所述角速度檢測器檢測出的角速度信號用做用 于確保模具緩沖壓力的動穩(wěn)定性的角速度反饋信號。
13. 如權利要求1 12任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置，其 特征在于，還具備檢測所述緩沖墊的位置的模具緩沖位置檢測器， 所述控制機構，將通過所述模具緩沖位置檢測器檢測出的模具緩沖位置信號，用作產(chǎn)品打出動作時或單獨使液壓汽缸上下運動的情況下的位置反饋信號。
14. 如權利要求1 13的任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置， 其特征在于，還具備檢測沖壓機械的滑塊位置的滑塊位置檢測器或檢測沖壓機械 的驅(qū)動軸的角度的角度檢測器，所述模具緩沖壓力指令機構，根據(jù)由所述滑塊位置檢測器檢測出的滑 塊位置信號或由角度檢測器檢測出的角度信號，輸出模具緩沖壓力指令。
15. 如權利要求1 14的任意一項所述的沖壓機械的模具緩沖裝置， 其特征在于，還具備檢測沖壓機械的滑塊的速度的滑塊速度檢測器或檢測沖壓機 械的驅(qū)動軸的角速度的角速度檢測器，所述控制機構，將由所述滑塊速度檢測器檢測出的滑塊速度信號或由 角速度檢測器檢測出的角速度信號用于補償，該補償用于確保模具緩沖壓 力控制中的動穩(wěn)定性。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的沖壓機械的模具緩沖裝置中，由于液壓泵/馬達的噴出口與液壓汽缸的緩沖壓產(chǎn)生側加壓室直接連接，通過電動馬達對該液壓泵/馬達的旋轉(zhuǎn)軸進行轉(zhuǎn)矩控制，來控制所述緩沖壓產(chǎn)生側加壓室的壓力(模具緩沖壓)，所以能很好地按照模具緩沖壓力指令來控制模具緩沖壓，還能防止沖擊壓力的產(chǎn)生。另外，由于將沖壓機械的模具緩沖作用時緩沖墊受到的模具緩沖作用需要的能量，經(jīng)由液壓汽缸、液壓泵/馬達以及電動馬達而作為電能進行再生，所以得到能效好的裝置。
文檔編號B21D24/02GK101175585SQ20068001686
公開日2008年5月7日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權日2005年5月16日
發(fā)明者曾武川實, 河野泰幸 申請人:會田工程技術有限公司