用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，包括：滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件被設(shè)置為相對(duì)于從動(dòng)體能夠相對(duì)垂直地移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)機(jī)械壓力機(jī)的控制桿傳遞至該從動(dòng)體；相對(duì)位置指令裝置，該相對(duì)位置指令裝置輸出指示所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置的相對(duì)位置指令；相對(duì)位置檢測(cè)裝置，該相對(duì)位置檢測(cè)裝置檢測(cè)所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置，并輸出指示檢測(cè)到的相對(duì)位置的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)；伺服馬達(dá)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于所述從動(dòng)體相對(duì)地移動(dòng)所述滑動(dòng)件；和控制裝置，該控制裝置基于從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)和從所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)控制所述伺服馬達(dá)。
【專利說(shuō)明】用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，并且特別地，涉及關(guān)于控制桿的前端部(控制桿前端)控制機(jī)械壓力機(jī)的由曲柄或連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)件的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，作為這種機(jī)械壓力機(jī)，已經(jīng)存在在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2011-194466和日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2001-062597中提出的機(jī)械壓力機(jī)。
[0003]在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2011-194466中提出的壓力機(jī)中，液壓缸機(jī)構(gòu)設(shè)置在連接曲軸和滑動(dòng)件的連接構(gòu)件(控制桿)的前端和該滑動(dòng)件之間，用于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)的主軸的伺服馬達(dá)停止在主軸已經(jīng)從上死點(diǎn)位置轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置處，此外壓力油被供給至液壓缸機(jī)構(gòu)，并且進(jìn)一步下推該滑動(dòng)件。
[0004]S卩，日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2011-194466中提出的實(shí)用新型是復(fù)雜類型(混合類型)的壓力機(jī)，其通過(guò)諸如由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的曲柄機(jī)構(gòu)之類的機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行擠壓加工，以及由靠近滑動(dòng)件的下死點(diǎn)的液壓缸機(jī)構(gòu)進(jìn)行擠壓加工。特別地，壓力機(jī)通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行擠壓加工到壓力機(jī)的主軸已經(jīng)從上死點(diǎn)位置轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置，隨后，停止用于轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的伺服馬達(dá)，以及通過(guò)結(jié)合在控制桿前端和滑動(dòng)件之間的液壓缸機(jī)構(gòu)使滑動(dòng)件操作，并進(jìn)行所謂的"打底"或"搗打"加工。結(jié)果，可以進(jìn)行工件的深沖壓，并且此外，工件由液壓缸機(jī)構(gòu)緩慢地?cái)D壓加工，從而在工件中不出現(xiàn)裂縫等，并且還防止出現(xiàn)回彈。
[0005]在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2001-062597中提出的壓力設(shè)備中，第一滑動(dòng)裝置通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置(第一螺旋機(jī)構(gòu)或曲柄機(jī)構(gòu))移動(dòng)至預(yù)設(shè)位置，第二滑動(dòng)裝置通過(guò)相對(duì)地移動(dòng)至第一滑動(dòng)裝置的第二驅(qū)動(dòng)裝置(第二螺旋機(jī)構(gòu))移動(dòng)至預(yù)定位置(固定點(diǎn)位置)，從而擠壓位于第二滑動(dòng)裝置和基板之間的工件。
[0006]在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2001-062597中提出的實(shí)用新型中，使用由驅(qū)動(dòng)第一滑動(dòng)裝置的第一驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)第二滑動(dòng)裝置的第二驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，作為第一驅(qū)動(dòng)裝置，使用可以在短時(shí)間內(nèi)將第一滑動(dòng)裝置移動(dòng)至預(yù)設(shè)位置(靠近固定點(diǎn)操作位置)的裝置(在螺旋機(jī)構(gòu)的情況中具有大的螺距的裝置)，并且作為第二驅(qū)動(dòng)裝置，使用可以將第二滑動(dòng)裝置精確地定位至固定點(diǎn)位置的裝置(在螺旋機(jī)構(gòu)的情況中具有小的螺距的裝置)，從而改善固定點(diǎn)操作位置處的定位精度，并且還可以獲得大的壓力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2011-194466中提出的壓力機(jī)的控制設(shè)備進(jìn)行控制，其中伺服馬達(dá)停止在曲柄機(jī)構(gòu)的由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的主軸已經(jīng)從上死點(diǎn)位置轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置，壓力油在該停止期間被供給至液壓缸設(shè)備，并且其中滑動(dòng)件移動(dòng)至已經(jīng)被下推至最低的位置，但該控制設(shè)備在擠壓加工期間不繼續(xù)進(jìn)行滑動(dòng)件的位置的位置控制。
[0008]類似地，在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2001-062597中提出的壓力設(shè)備具有檢測(cè)第二滑動(dòng)裝置的位置的位置檢測(cè)設(shè)備(線性比例尺)。在該壓力設(shè)備中，與第一滑動(dòng)裝置成預(yù)定位置關(guān)系固定的第二滑動(dòng)裝置基于由位置檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)的位置信號(hào)從初始位置HO移動(dòng)第一滑動(dòng)裝置，直到第一滑動(dòng)裝置到達(dá)預(yù)設(shè)位置H1，并且隨后，第二滑動(dòng)裝置通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置從位置Hl移動(dòng)至預(yù)定位置H(固定點(diǎn)位置)。然而，由于位置檢測(cè)設(shè)備僅檢測(cè)第二滑動(dòng)裝置的位置，在第一和第二滑動(dòng)裝置由第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)移動(dòng)時(shí)不能控制第二滑動(dòng)裝置的位置。
[0009]此外，日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2011-194466提供了通過(guò)伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu)的壓力機(jī)(伺服壓力機(jī))。通常，已經(jīng)存在的問(wèn)題是，雖然伺服壓力機(jī)可以任意地設(shè)置滑動(dòng)件的位置、速度等，因?yàn)榛瑒?dòng)件的質(zhì)量以及伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸和曲軸的慣性大，滑動(dòng)件的變速響應(yīng)度低。在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2011-194466中提出的實(shí)用新型中，機(jī)械壓力機(jī)的主軸(伺服馬達(dá))的轉(zhuǎn)動(dòng)在主軸已經(jīng)從上死點(diǎn)位置旋轉(zhuǎn)180度的位置處停止，并且在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開N0.2001-062597中提出的本實(shí)用新型中，第一驅(qū)動(dòng)裝置在滑動(dòng)件到達(dá)預(yù)定位置時(shí)停止。然而，不能夠在獲得高的速度響應(yīng)度的同時(shí)精確地實(shí)現(xiàn)這種停止控制。
[0010]在考慮這種情況時(shí)做出了本實(shí)用新型，并且本實(shí)用新型旨在提供用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其可以容易地、簡(jiǎn)潔地和廉價(jià)地改變曲柄驅(qū)動(dòng)或連桿驅(qū)動(dòng)式機(jī)械壓力機(jī)中的滑動(dòng)件，并且與通過(guò)伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)常規(guī)曲軸的伺服壓力機(jī)相比可以明顯地改善滑動(dòng)件的變速響應(yīng)度。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，屬于本實(shí)用新型的一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的特征在于包括:滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件被設(shè)置為相對(duì)于從動(dòng)體能夠相對(duì)垂直地移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)機(jī)械壓力機(jī)的控制桿傳遞至該從動(dòng)體；相對(duì)位置指令裝置，該相對(duì)位置指令裝置輸出指示所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置的相對(duì)位置指令；相對(duì)位置檢測(cè)裝置，該相對(duì)位置檢測(cè)裝置檢測(cè)所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置，并輸出指示檢測(cè)到的相對(duì)位置的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)；伺服馬達(dá)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于所述從動(dòng)體相對(duì)地移動(dòng)所述滑動(dòng)件；和控制裝置，該控制裝置基于從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)和從所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)控制所述伺服馬達(dá)。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的所述一個(gè)方面，基于從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)和從所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伺服馬達(dá)，通過(guò)伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力使滑動(dòng)件相對(duì)于從動(dòng)體相對(duì)移動(dòng)。因而，獨(dú)立于由通過(guò)機(jī)械壓力機(jī)的控制桿傳遞的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)體，可以控制滑動(dòng)件相對(duì)于從動(dòng)體的相對(duì)位置。
[0013]在其中曲軸由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的當(dāng)前主流機(jī)械壓力機(jī)(伺服壓力機(jī))的情況中，可以改變滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，但滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的變速響應(yīng)度低。同時(shí)，在其中曲軸由飛輪驅(qū)動(dòng)的普通機(jī)械壓力機(jī)的情況中，不能改變滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。然而，根據(jù)本實(shí)用新型的所述一個(gè)方面，由于獨(dú)立于從動(dòng)體控制滑動(dòng)件相對(duì)于從動(dòng)體的相對(duì)位置，因此可以根據(jù)從動(dòng)體的位置和滑動(dòng)件的相對(duì)位置控制滑動(dòng)件的位置。特別地，即使從動(dòng)體的位置控制的變速響應(yīng)度低或不能進(jìn)行可變控制，由于被設(shè)置為相對(duì)于從動(dòng)體能夠相對(duì)垂直地移動(dòng)的滑動(dòng)件具有比從動(dòng)體小的質(zhì)量，不受驅(qū)動(dòng)從動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性的影響，與滑動(dòng)件的控制相比，滑動(dòng)件的相對(duì)位置(滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng))在響應(yīng)度方面是出色的。[0014]在屬于本實(shí)用新型的另一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，相對(duì)位置指令裝置輸出用于使所述滑動(dòng)件振動(dòng)的相對(duì)位置指令信號(hào)。用于使所述滑動(dòng)件振動(dòng)的相對(duì)位置指令信號(hào)從相對(duì)位置指令裝置輸出，并且可以獨(dú)立于從動(dòng)體振動(dòng)滑動(dòng)件。這允許防止材料表面上缺少油膜，并且在加工過(guò)的工件上具有良好的表面條件。
[0015]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，機(jī)械壓力機(jī)至少在擠壓加工周期內(nèi)通過(guò)所述控制桿連續(xù)地移動(dòng)所述從動(dòng)體。即，在擠壓加工周期內(nèi)不進(jìn)行停止從動(dòng)體等的控制，并且從動(dòng)體類似于普通機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件操作。
[0016]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，相對(duì)位置指令裝置在所述從動(dòng)體移動(dòng)時(shí)在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)輸出對(duì)應(yīng)于所述從動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)位置的相對(duì)位置指令信號(hào)。結(jié)果，在所述從動(dòng)體移動(dòng)時(shí)控制滑動(dòng)件相對(duì)于移動(dòng)的從動(dòng)體的相對(duì)位置，并且通過(guò)從動(dòng)體的位置和滑動(dòng)件相對(duì)于從動(dòng)體的相對(duì)位置控制滑動(dòng)件的位置。
[0017]屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備還包括檢測(cè)伺服馬達(dá)的角速度的角速度檢測(cè)裝置，其中所述控制裝置基于對(duì)應(yīng)于相對(duì)位置指令信號(hào)和相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)之間的偏差的第一操作量和對(duì)應(yīng)于由角速度檢測(cè)裝置檢測(cè)的角速度信號(hào)之間的偏差的第二操作量控制所述伺服馬達(dá)。結(jié)果，確保動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性(修正延遲相位)。
[0018]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，相對(duì)位置指令裝置具有:輸出所述滑動(dòng)件的目標(biāo)速度指令信號(hào)的目標(biāo)速度指令裝置；檢測(cè)所述從動(dòng)體的速度的速度檢測(cè)裝置；減法器，該減法器計(jì)算由目標(biāo)速度指令裝置指示的目標(biāo)速度指令信號(hào)和由所述速度檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述從動(dòng)體的速度信號(hào)之間的差異；和對(duì)由所述減法器計(jì)算的所述差異進(jìn)行積分的積分器，所述相對(duì)位置指令裝置輸出由所述積分器積分的作為相對(duì)位置指令信號(hào)的積分信號(hào)目標(biāo)速度指令裝置。這允許容易從滑動(dòng)件的目標(biāo)速度指令信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)位置指令信號(hào)。
[0019]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，相對(duì)位置指令裝置具有:輸出所述滑動(dòng)件的目標(biāo)位置指令信號(hào)的目標(biāo)位置指令裝置；檢測(cè)所述從動(dòng)體的位置的位置檢測(cè)裝置；和減法器，該減法器計(jì)算由目標(biāo)位置指令裝置指示的目標(biāo)位置指令信號(hào)和由所述位置檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述從動(dòng)體的位置信號(hào)之間的差異，并且所述相對(duì)位置指令裝置輸出由所述減法器計(jì)算的作為相對(duì)位置指令信號(hào)的差分信號(hào)目標(biāo)位置指令裝置。這允許容易從滑動(dòng)件的目標(biāo)位置指令信號(hào)和被檢測(cè)的從動(dòng)體的位置信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)位置指令信號(hào)。
[0020]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，相對(duì)位置指令裝置具有:輸出所述滑動(dòng)件的第一目標(biāo)位置指令信號(hào)的第一目標(biāo)位置指令裝置；輸出所述從動(dòng)體的第二目標(biāo)位置指令信號(hào)的第二目標(biāo)位置指令裝置；和減法器，該減法器計(jì)算從第一目標(biāo)位置指令裝置輸出的第一目標(biāo)位置指令信號(hào)和從第二目標(biāo)位置指令裝置輸出的第二目標(biāo)位置指令信號(hào)之間的差異，并且所述相對(duì)位置指令裝置輸出由所述減法器計(jì)算的作為相對(duì)位置指令信號(hào)的差分信號(hào)。可以容易地從滑動(dòng)件的第一目標(biāo)位置指令信號(hào)和從動(dòng)體的第二目標(biāo)位置指令信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)位置指令信號(hào)。
[0021]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，相對(duì)位置檢測(cè)裝置具有:檢測(cè)所述滑動(dòng)件的位置的滑動(dòng)件位置檢測(cè)裝置；檢測(cè)所述從動(dòng)體的位置的從動(dòng)體位置檢測(cè)裝置；減法器，該減法器計(jì)算從滑動(dòng)件位置檢測(cè)裝置輸出的滑動(dòng)件位置檢測(cè)信號(hào)和從從動(dòng)體位置檢測(cè)裝置輸出的從動(dòng)體位置檢測(cè)信號(hào)之間的差異，并且所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出由所述減法器計(jì)算的作為相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)的差分信號(hào)。這允許在不設(shè)置直接檢測(cè)滑動(dòng)件相對(duì)于從動(dòng)體的相對(duì)位置的位置檢測(cè)裝置的情況下檢測(cè)所述相對(duì)位置。
[0022]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:設(shè)置在所述滑動(dòng)件中的缸-活塞機(jī)構(gòu)；和流體壓力泵/馬達(dá)，該流體壓力泵/馬達(dá)由所述伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并將加壓流體供給至缸-活塞機(jī)構(gòu)的流體壓力腔。
[0023]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:螺旋機(jī)構(gòu)，該螺旋機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述從動(dòng)體和所述滑動(dòng)件之間的螺桿部和螺母部，和動(dòng)力傳遞裝置，該動(dòng)力傳遞裝置將所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力傳遞至所述螺桿部或所述螺母部。
[0024]屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在從動(dòng)體和所述滑動(dòng)件之間的所述齒條-齒輪機(jī)構(gòu)，和將所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力傳遞至齒條-齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪的動(dòng)力傳遞裝置。
[0025]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，分別設(shè)置多個(gè)所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置、多個(gè)伺服馬達(dá)和多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置分別檢測(cè)所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的多個(gè)相對(duì)位置，并分別輸出指示檢測(cè)到的多個(gè)相對(duì)位置的多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述多個(gè)伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于所述從動(dòng)體相對(duì)地移動(dòng)所述滑動(dòng)件，控制裝置基于從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)和從所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)分別地控制所述多個(gè)伺服馬達(dá)。這使得即使偏心載荷施加至滑動(dòng)件也能夠控制滑動(dòng)件不傾斜。
[0026]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，所述滑動(dòng)件是被設(shè)置為相對(duì)于所述從動(dòng)體分別能夠垂直地移動(dòng)的多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件，所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置分別地檢測(cè)所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)地且獨(dú)立地移動(dòng)所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件。
[0027]在屬于本實(shí)用新型的又一個(gè)方面的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中，所述相對(duì)位置指令裝置分別地輸出指示所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置的相對(duì)位置指令，控制裝置基于對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件并從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的所述多個(gè)相對(duì)位置指令信號(hào)，和從所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)，分別地控制所述多個(gè)伺服馬達(dá)。結(jié)果，可以獨(dú)立地控制所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件的位置，并且即使將被擠壓加工的材料(工件)的厚度部分地不同，也可以防止大的偏心載荷作用在機(jī)械壓力機(jī)上。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型，基于指示滑動(dòng)件相對(duì)于從動(dòng)體的相對(duì)位置的相對(duì)位置指令信號(hào)和由相對(duì)位置檢測(cè)裝置檢測(cè)的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)控制相對(duì)于從動(dòng)體相對(duì)地移動(dòng)滑動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伺服馬達(dá)，其中滑動(dòng)件被設(shè)置為相對(duì)于從動(dòng)體能夠相對(duì)垂直地移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)機(jī)械壓力機(jī)的控制桿傳遞至該從動(dòng)體。因而，獨(dú)立于由通過(guò)機(jī)械壓力機(jī)的控制桿傳遞的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)體，可以控制滑動(dòng)件相對(duì)于從動(dòng)體的相對(duì)位置。特別地，由于被設(shè)置為相對(duì)于從動(dòng)體能夠相對(duì)垂直地移動(dòng)的滑動(dòng)件具有小于從動(dòng)體的質(zhì)量，并且不受驅(qū)動(dòng)從動(dòng)體等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性的影響，因此可以明顯地改善滑動(dòng)件的變速響應(yīng)度。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第一實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)，以及包括用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0030]圖2為示出圖1中示出的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的第一實(shí)施例的框圖；
[0031]圖3為示出滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器的實(shí)施例的框圖；
[0032]圖4A和4B為示出墊木基滑動(dòng)件速度和位置、控制桿基滑動(dòng)件速度和位置、以及控制桿前端的速度和位置的波形圖；
[0033]圖5為示出墊木基滑動(dòng)件位置、控制桿基滑動(dòng)件位置和控制桿前端的位置的波形圖；
[0034]圖6a為示出滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器的另一個(gè)實(shí)施例的框圖；
[0035]圖6b為示出目標(biāo)位置指令信號(hào)輸入在圖6a中顯示的滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器的減法器的框圖；
[0036]圖6c為示出基準(zhǔn)位置指令信號(hào)輸入在圖6a中顯示的滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器的減法器的框圖；
[0037]圖6d為示出偏差信號(hào)(相對(duì)位置指令信號(hào))從在圖6a中顯示的滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器的減法器輸出的框圖；
[0038]圖7為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第二實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)，以及包括用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0039]圖8為示出圖7中示出的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的第二實(shí)施例的框圖；
[0040]圖9為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第三實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(螺紋機(jī)構(gòu))和滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備；
[0041]圖10為示出圖9中示出的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的第三實(shí)施例的框圖；
[0042]圖11為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第四實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(齒條-齒輪機(jī)構(gòu))和滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備;
[0043]圖12為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第五實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)，以及包括用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0044]圖13A和13B為示出圖12中示出的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的實(shí)施例的框圖；
[0045]圖14A和14B為用來(lái)說(shuō)明當(dāng)偏心載荷在常規(guī)機(jī)械壓力機(jī)中起作用時(shí)的問(wèn)題的圖示；
[0046]圖15A至15C為示出在第五實(shí)施例的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備中偏心載荷如何不作用在機(jī)械壓力機(jī)上的圖示；以及
[0047]圖16A和16B為示出一示例的曲線圖和圖示,在該示例中，左、右內(nèi)滑動(dòng)件操作分別被控制以在優(yōu)先成型的同時(shí)根據(jù)左、右模壓工藝產(chǎn)生模壓載荷。
[0048]附圖標(biāo)記
[0049]1.蓄能器
[0050]2.液壓泵/馬達(dá)
[0051]3.伺服馬達(dá)
[0052]4.引導(dǎo)操作止回閥
[0053]5.電磁閥
[0054]6.減壓閥(安全閥)
[0055]7.儲(chǔ)氣罐
[0056]8.平衡缸
[0057]9.液壓回路
[0058]11.壓力檢測(cè)器(滑動(dòng)件內(nèi)置缸液壓腔)
[0059]12.壓力檢測(cè)器(驅(qū)動(dòng)設(shè)備/系統(tǒng)壓力)
[0060]13.角速度檢測(cè)器(伺服馬達(dá))
[0061]14.角速度檢測(cè)器(曲軸)
[0062]15.位置檢測(cè)器(滑動(dòng)件)
[0063]16.角度檢測(cè)器(曲軸)
[0064]21.曲軸
[0065]22.控制桿
[0066]23.滑動(dòng)件內(nèi)置活塞
[0067]24.滑動(dòng)件中的降低側(cè)液壓腔
[0068]25.滑動(dòng)件內(nèi)置缸
[0069]26.滑動(dòng)件
[0070]27.墊木
[0071]28.底座
[0072]29.滑動(dòng)件中的升高側(cè)液壓腔
[0073]31.模
[0074]33.伺服馬達(dá)
[0075]34.齒輪
[0076]35.主齒輪
[0077]41a,41b.伺服馬達(dá)
[0078]42a, 42b.螺桿
[0079]43a, 43b.螺母
[0080]44.滑動(dòng)板[0081 ]45a, 45b.活塞[0082]46.裝置有齒條的滑動(dòng)板【具體實(shí)施方式】
[0083]以下，將根據(jù)附圖詳細(xì)地描述屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例。
[0084][用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)(第一實(shí)施例)]
[0085]<機(jī)械壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)>
[0086]圖1為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第一實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)，以及包括用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0087]圖1中示出的機(jī)械壓力機(jī)10-1具有:柱(框架)20 ;滑動(dòng)件26 ;底座28上的墊木27等。并且滑動(dòng)件26由設(shè)置到柱20的引導(dǎo)部沿預(yù)定方向可移動(dòng)地引導(dǎo)。
[0088]包括滑動(dòng)件內(nèi)置缸(B卩，具有內(nèi)置滑動(dòng)件的缸)25和滑動(dòng)件內(nèi)置活塞(B卩，具有內(nèi)置滑動(dòng)件的活塞)23的缸-活塞機(jī)構(gòu)設(shè)置在滑動(dòng)件26中，設(shè)置到曲軸21的控制桿22的前端連接至滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)伺服馬達(dá)33被傳遞至曲軸21、齒輪34和主齒輪35。當(dāng)曲軸21由伺服馬達(dá)33轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)件26借助于通過(guò)曲軸21和控制桿22施加的驅(qū)動(dòng)力與滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23 (從動(dòng)體)一起沿著圖1中的垂直方向移動(dòng)。
[0089]此外，滑動(dòng)件26與滑動(dòng)件內(nèi)置缸25集成在一起，并且可以相對(duì)于滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23(從動(dòng)體)沿垂直方向相對(duì)地移動(dòng)(上下)。壓力油可以從液壓回路9供給至缸-活塞機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)件中的降低側(cè)液壓腔24，并且從液壓回路9供給的壓力油變?yōu)橛糜谙鄬?duì)于控制桿前端(滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23)相對(duì)地降低滑動(dòng)件26的動(dòng)力源。此外，相對(duì)于控制桿前端相對(duì)地升高滑動(dòng)件26的動(dòng)力源由通過(guò)將空氣壓力從儲(chǔ)氣罐7供給至升高側(cè)液壓腔29產(chǎn)生的作用力或者由平衡缸8的推力供給。
[0090]檢測(cè)滑動(dòng)件26的位置的滑動(dòng)件位置檢測(cè)器15設(shè)置在機(jī)械壓力機(jī)10-1的墊木27一側(cè)(墊木側(cè))，檢測(cè)曲軸21的角速度和角度的角速度檢測(cè)器14 (角速度檢測(cè)裝置)和角度檢測(cè)器16 (角度檢測(cè)裝置)設(shè)置在曲軸21處。注意到，角速度檢測(cè)器14可以為通過(guò)從角度檢測(cè)器16中區(qū)分出角度信號(hào)輸出獲得角速度信號(hào)的角速度檢測(cè)器。
[0091]上模3Ia連接至滑動(dòng)件26，下模3Ib連接至墊木27。在該示例中，模31 (上模31a和下模31b)是將用于向上封閉、中空杯形(拉拔成形)產(chǎn)品的模壓。
[0092]<用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路>
[0093]屬于本實(shí)用新型的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路9主要由下述部件構(gòu)成:蓄能器I ;液壓泵/馬達(dá)2 ;連接至液壓泵/馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)軸的伺服馬達(dá)3 ;引導(dǎo)操作止回閥4 ；電磁閥5 ;和安全閥6。
[0094]在蓄能器I中設(shè)置近似I至5kg/cm2的氣體壓力，蓄能器I以近似不大于lOkg/cm2的低壓狀態(tài)(基本上恒定低電壓)儲(chǔ)存操作油，并用作罐。
[0095]液壓泵/馬達(dá)2的一個(gè)端口通過(guò)引導(dǎo)操作止回閥4連接至滑動(dòng)件中的降低側(cè)液壓腔24，它的另一個(gè)端口連接至蓄能器1，液壓泵/馬達(dá)2根據(jù)從伺服馬達(dá)3施加的扭矩和施加在兩個(gè)端口上的液壓力沿正向(至加壓降低側(cè)液壓腔24的一側(cè))和反向(使降低側(cè)液壓腔24降壓的一側(cè))轉(zhuǎn)動(dòng)地運(yùn)轉(zhuǎn)。[0096]引導(dǎo)操作止回閥4使得降低側(cè)液壓腔24的壓力在一個(gè)擠壓循環(huán)操作(滑動(dòng))中在非加工過(guò)程(至少滑動(dòng)行程的上半部)的區(qū)域中保持恒定，以降低伺服馬達(dá)3 (加液壓泵/馬達(dá)2)的載荷，即使伺服馬達(dá)3處于空載狀態(tài)(零扭矩狀態(tài))，并相對(duì)于滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23保持滑動(dòng)件26位于降低端(極限)。作為一個(gè)示例，作用在液壓泵/馬達(dá)2的降低側(cè)液壓腔24的端口上的壓力用于引導(dǎo)操作。
[0097]電磁閥5用來(lái)強(qiáng)制取消作用在降低側(cè)液壓腔24上的壓力。電磁閥5在平常時(shí)間(在運(yùn)行時(shí))不被使用，在維護(hù)時(shí)(在機(jī)器的拆卸之前)等被使用。
[0098]除了通常隨著運(yùn)動(dòng)的控制一起產(chǎn)生的壓力之外，安全閥6用來(lái)在不希望的異常壓力作用在降低側(cè)液壓腔24上時(shí)將壓力油釋放到基本恒定的低電壓(蓄能器I)偵U。
[0099]此外，作用在液壓泵/馬達(dá)2的降低側(cè)液壓腔24的壓力(引導(dǎo)操作止回閥4打開時(shí)降低側(cè)液壓腔24的壓力)和作用在液壓泵/馬達(dá)2的蓄能器側(cè)的端口上的壓力，分別由壓力檢測(cè)器11和12檢測(cè)，并且伺服馬達(dá)3的角速度由角速度檢測(cè)器13檢測(cè)。
[0100]<滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備(第一實(shí)施例)的控制裝置>
[0101]圖2為示出圖1中示出的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的第一實(shí)施例的框圖。
[0102]如圖2所示，第一實(shí)施例的控制裝置(滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器)100-1主要由下述部件構(gòu)成:滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器(相對(duì)位置指令裝置)51 ;比例控制器52和53 ;位置控制補(bǔ)償器54，55，56和57 ;滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)器(相對(duì)位置檢測(cè)裝置)58 ;減法器80 ;加減器81 ;以及加法器82，83和84。
[0103]通過(guò)滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1進(jìn)行的控制基本上是通過(guò)基于第二操作量信號(hào)(伺服馬達(dá)3的扭矩指令基本信號(hào))、第一操作量信號(hào)、相對(duì)位置指令信號(hào)和相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)之間的偏差量(第一偏差量)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)3進(jìn)行的，以使得相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)遵循滑動(dòng)件26關(guān)于控制桿前端的相對(duì)位置指令信號(hào)，其中所述第二操作量信號(hào)(伺服馬達(dá)3的扭矩指令基本信號(hào))是通過(guò)通過(guò)比例控制器53放大第一操作量信號(hào)和伺服馬達(dá)3的角速度信號(hào)之間的偏差量(第二偏差量)獲得的，所述第一操作量信號(hào)是通過(guò)比例控制器52進(jìn)行的放大獲得的。比例控制器52管理相對(duì)位置控制，比例控制器53管理確保動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性(返回延遲相位)的動(dòng)作。
[0104]位置控制補(bǔ)償器54，55，56和57不是為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型而絕對(duì)需要的，但優(yōu)選連接它們以改善可控制性。位置控制補(bǔ)償器54修正由作用在液壓缸(滑動(dòng)件內(nèi)置缸25和滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23)上的液壓力引起的作用力，以及由重力引起的不平衡力。位置控制補(bǔ)償器55減少由從外面作用在控制系統(tǒng)上的作用力(例如，模壓力)帶來(lái)的影響。位置控制補(bǔ)償器56和57為減小相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)與相對(duì)位置指令信號(hào)之間的偏差的補(bǔ)償器(呈現(xiàn)所謂的前饋動(dòng)作)。
[0105]以下，將具體地描述滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1。
[0106]滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51輸出指示滑動(dòng)件26關(guān)于通過(guò)控制桿22驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23 (從動(dòng)體)的相對(duì)位置的相對(duì)位置指令，并且從角速度檢測(cè)器14和角度檢測(cè)器16添加指示曲軸21的角速度和角度的角度信號(hào)和角速度信號(hào)。此外,該實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)是通過(guò)伺服馬達(dá)33驅(qū)動(dòng)曲軸21的伺服壓力機(jī)，并包括控制控制桿前端(或滑動(dòng)件)的位置和速度的控制設(shè)備71。從控制設(shè)備71將用于控制控制桿前端的位置和速度的基準(zhǔn)位置指令信號(hào)和基準(zhǔn)速度指令信號(hào)添加至滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51。
[0107]圖3為示出滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51的實(shí)施例的框圖。
[0108]圖3中示出的滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51由目標(biāo)速度指令器51a(第一目標(biāo)速度指令裝置)、計(jì)算器51b (第二目標(biāo)速度指令裝置)、減法器51c和積分器51d構(gòu)成。
[0109]目標(biāo)速度指令器51a在擠壓循環(huán)中的預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)輸出滑動(dòng)件26的目標(biāo)速度指令信號(hào)，并在一個(gè)擠壓循環(huán)在用該示例的圖4A的交替長(zhǎng)短虛線指示的波形上是O至3秒的情況中在近似0.85至1.9秒的時(shí)間內(nèi)輸出-50mm/秒的目標(biāo)速度指令信號(hào)(墊木基滑動(dòng)件速度)。注意到，在該示例中，沿滑動(dòng)件26的降低方向的速度被設(shè)置為負(fù)的。
[0110]曲柄角信號(hào)和曲柄角速度信號(hào)被添加至計(jì)算器51b，計(jì)算器51b通過(guò)這兩個(gè)輸出計(jì)算(轉(zhuǎn)換)基準(zhǔn)速度信號(hào)(控制桿前端速度信號(hào))。
[0111]目標(biāo)速度指令信號(hào)和基準(zhǔn)速度信號(hào)分別從目標(biāo)速度指令器51a和計(jì)算器51b添加至減法器51c，減法器51c輸出通過(guò)從目標(biāo)速度指令信號(hào)(參見由圖4A的虛線指示的波形)中減去基準(zhǔn)速度信號(hào)獲得的差信號(hào)(控制桿基滑動(dòng)件速度信號(hào))。注意到，減法器51c在一個(gè)擠壓循環(huán)中僅在預(yù)定加工區(qū)域(在該示例中在近似0.85至1.9秒的時(shí)間內(nèi))進(jìn)行上述減法，并在其它周期內(nèi)輸出零作為控制桿基滑動(dòng)件速度信號(hào)。
[0112]積分器51d對(duì)從減法器51c輸出的控制桿基滑動(dòng)件速度信號(hào)進(jìn)行積分，并輸出作為控制桿基滑動(dòng)件位置信號(hào)(相對(duì)位置指令信號(hào))(參見由圖4B的虛線指示的波形)的積分值。
[0113]注意到，代替由計(jì)算器51b計(jì)算的基準(zhǔn)速度信號(hào)，可以使用從控制桿前端控制設(shè)備71添加的基準(zhǔn)速度指令信號(hào)。此外，滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51可以單獨(dú)地輸出來(lái)自減法器51c的控制桿基滑動(dòng)件速度信號(hào)(相對(duì)速度指令信號(hào))。
[0114]返回圖2，滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51將相對(duì)位置指令信號(hào)輸出至減法器80以及位置控制補(bǔ)償器56和57。
[0115]分別從滑動(dòng)件位置檢測(cè)器15和角度檢測(cè)器16將墊木基滑動(dòng)件位置信號(hào)和曲柄角信號(hào)添加至滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)器58?；瑒?dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)器58基于已經(jīng)從曲柄角信號(hào)轉(zhuǎn)換而來(lái)的控制桿前端位置和墊木基滑動(dòng)件位置檢測(cè)控制桿基滑動(dòng)件位置(相對(duì)位置)，并將指示該相對(duì)位置的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)輸出至減法器80。
[0116]減法器80計(jì)算兩個(gè)輸入的偏差(通過(guò)從相對(duì)位置指令信號(hào)中減去相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)獲得的偏差信號(hào)(第一偏差量))，并將該偏差信號(hào)輸出至比例控制器52。比例控制器52放大輸入的偏差信號(hào)，并將放大結(jié)果作為第一操作量信號(hào)輸出至加減器81。
[0117]來(lái)自角速度檢測(cè)器13的指示伺服馬達(dá)3的角速度的角速度信號(hào)，和來(lái)自位置控制補(bǔ)償器56的用于修改對(duì)應(yīng)于相對(duì)速度指令信號(hào)的第一操作量的前饋信號(hào)，作為其它輸出被添加至加減器81。加減器81計(jì)算第一操作量信號(hào)和角速度信號(hào)之間的偏差(第二偏差量)，將前饋信號(hào)添加至偏差信號(hào)，并將它輸出至比例控制器53。比例控制器53放大輸入信號(hào)，并將放大結(jié)果作為第二操作量信號(hào)輸出至加法器82。
[0118]用于修改對(duì)應(yīng)于相對(duì)速度指令信號(hào)的第二操作量的前饋信號(hào)作為來(lái)自位置控制補(bǔ)償器57的另一個(gè)輸入被添加至加法器82，加法器82將前饋信號(hào)添加至第二操作量信號(hào)，并將加和信號(hào)輸出至加法器83。基于伺服馬達(dá)3的角速度信號(hào)和第二操作量信號(hào)產(chǎn)生的前饋信號(hào)作為來(lái)自位置控制補(bǔ)償器55的另一個(gè)輸入被添加至加法器83。加法器83向加法器84輸出通過(guò)將兩個(gè)輸入信號(hào)相加獲得的信號(hào)。對(duì)應(yīng)于降低側(cè)液壓腔24的由壓力檢測(cè)器11檢測(cè)的壓力的前饋信號(hào)作為來(lái)自位置控制補(bǔ)償器54的另一個(gè)輸入被添加至加法器84。加法器83將通過(guò)將兩個(gè)輸入信號(hào)相加獲得的信號(hào)作為伺服馬達(dá)3的扭矩指令信號(hào)輸出至伺服放大器61。
[0119]滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1如上所述計(jì)算用于控制伺服馬達(dá)3的扭矩的扭矩指令信號(hào)，并通過(guò)伺服放大器61將計(jì)算出的扭矩指令信號(hào)輸出至伺服馬達(dá)3，通過(guò)由伺服馬達(dá)3驅(qū)動(dòng)的液壓泵/馬達(dá)2驅(qū)動(dòng)液壓缸機(jī)構(gòu)(滑動(dòng)件內(nèi)置缸25和滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23)，并進(jìn)行控制使得滑動(dòng)件26的相對(duì)位置遵循相對(duì)位置指令。
[0120]注意到，當(dāng)液壓缸機(jī)構(gòu)的降低側(cè)液壓腔24的壓力在擠壓加工之后降低時(shí)，在液壓泵/馬達(dá)2中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸扭矩超過(guò)伺服馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)扭矩，液壓泵/馬達(dá)2用作液壓馬達(dá)，并使伺服馬達(dá)3轉(zhuǎn)動(dòng)(再生動(dòng)作)。通過(guò)伺服馬達(dá)3的再生動(dòng)作產(chǎn)生的電力通過(guò)伺服放大器61和具有電力再生功能的直流電源63被再生到交流電源62。
[0121][一個(gè)擠壓循環(huán)操作的描述]
[0122]接下來(lái)，將參照?qǐng)D4中的波形圖描述一個(gè)擠壓循環(huán)操作中的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。
[0123]雖然圖1中示出的機(jī)械壓力機(jī)是采用伺服馬達(dá)33的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)曲軸21的伺服壓力機(jī)，但圖4中的波形指示屬于本實(shí)用新型的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用于通過(guò)飛輪以20spm(每分鐘的沖程數(shù))的恒定角速度驅(qū)動(dòng)曲軸的具有250mm的沖程的普通機(jī)械壓力機(jī)時(shí)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)等。
[0124]< A:非加工過(guò)程〉
[0125]在控制桿前端位置(由曲柄角轉(zhuǎn)換而成的滑動(dòng)件位置)位于包括上死點(diǎn)的非加工區(qū)域(在該示例中在該波形上為近似O至0.8秒和2至3秒)的情況中，滑動(dòng)件26被控制為相對(duì)于控制桿22的前端位于最低(最突出)位置(相對(duì)滑動(dòng)件位置為零)。此時(shí)，在液壓泵/馬達(dá)2的一側(cè)的端口處產(chǎn)生的、與伺服馬達(dá)3的扭矩成比例的液壓力作用在液壓缸機(jī)構(gòu)的降低側(cè)液壓腔24上，以抵抗通過(guò)儲(chǔ)氣罐7的作用在液壓缸和升高側(cè)液壓腔29上產(chǎn)生的升高滑動(dòng)件26的作用力。引導(dǎo)操作止回閥4由該液壓力打開。
[0126]<8:加工過(guò)程>
[0127]在加工區(qū)域(在該示例中在該波形為近似0.8至2秒)中，當(dāng)控制桿位置(由曲柄角轉(zhuǎn)換而成的滑動(dòng)件位置)變?yōu)镮lOmm時(shí)，滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51計(jì)算并輸出相對(duì)位置指令信號(hào)(由圖4B的虛線指示的波形)和相對(duì)速度指令信號(hào)(由圖4A的虛線指示的波形)，使得滑動(dòng)件26變?yōu)閴|木基目標(biāo)速度指令(-50mm/s)。
[0128]滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1基于從滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)和相對(duì)速度指令信號(hào)，將分別被檢測(cè)的滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)、伺服馬達(dá)3的角速度信號(hào)等產(chǎn)生伺服馬達(dá)3的扭矩指令信號(hào)，并通過(guò)伺服放大器61控制伺服馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)以控制滑動(dòng)件26的相對(duì)位置。
[0129]作用在液壓缸機(jī)構(gòu)的降低側(cè)液壓腔24上的(在液壓馬達(dá)一側(cè)的端口處產(chǎn)生的)液壓力根據(jù)與加工相關(guān)的載荷起作用。通過(guò)位置控制補(bǔ)償器54，55，56和57的動(dòng)作，不管該載荷的大小(該液壓力的大小)，進(jìn)行具有穩(wěn)定性和良好精確度的控制((相對(duì)位置指令信號(hào)和相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)之間的)位置偏差小)。
[0130]最終，在加工區(qū)域中，當(dāng)曲軸21以20spm的恒定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以墊木27為基底的滑動(dòng)件26在近似0.8至2秒(更特別地，0.85至1.9秒)的時(shí)間內(nèi)被控制處于-50mm/s的恒定速度(參見由圖4A的交替長(zhǎng)短虛線指示的波形)。變得能夠減少上模和下模接觸時(shí)的沖擊，或者穩(wěn)定成型性。在該示例中，結(jié)果，滑動(dòng)件的下死點(diǎn)比從曲軸角轉(zhuǎn)換而來(lái)的下死點(diǎn)高 60mm。
[0131]接下來(lái)，將參照?qǐng)D5的波形圖描述一個(gè)擠壓循環(huán)操作中的其它滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。
[0132]圖5中的波形指示屬于本實(shí)用新型的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用于具有250mm的沖程的、其中曲軸21如圖1所示由伺服馬達(dá)33驅(qū)動(dòng)的普通(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)式)伺服壓力機(jī)。
[0133]<A:非加工過(guò)程>
[0134]在控制桿前端位置(由曲柄角轉(zhuǎn)換而成的滑動(dòng)件位置)位于包括上死點(diǎn)的非加工區(qū)域(在該示例中在該波形上為近似O至0.1.6秒和4.5秒之后)的情況中，滑動(dòng)件26被控制為相對(duì)于控制桿22的前端位于最低(最突出)位置(相對(duì)滑動(dòng)件位置為零)。此時(shí)，在液壓泵/馬達(dá)2的一側(cè)的端口處產(chǎn)生的、與伺服馬達(dá)3的扭矩成比例的液壓力作用在液壓缸機(jī)構(gòu)的降低側(cè)液壓腔24上，以抵抗通過(guò)平衡缸8升高滑動(dòng)件26的作用力。引導(dǎo)操作止回閥4由該液壓力打開。
[0135]<8:加工過(guò)程>
[0136]在加工區(qū)域(在該示例中在該波形上為近似1.6至4.2秒)中，當(dāng)控制桿位置(由曲柄角轉(zhuǎn)換而成的滑動(dòng)件位置)變?yōu)?0_時(shí)，滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51計(jì)算并輸出相對(duì)位置指令信號(hào)和相對(duì)速度指令信號(hào)，以將具有Imm的振幅和IOHz (sin (2 Ji.IO(Hz).t(s)))的頻率的振動(dòng)給予由伺服壓力機(jī)的控制設(shè)備71控制的控制桿前端(或滑動(dòng)件)。
[0137]在這里，伺服壓力機(jī)的控制設(shè)備71 (圖2)基于基準(zhǔn)位置指令信號(hào)和基準(zhǔn)速度指令信號(hào)控制控制桿前端(或滑動(dòng)件)的位置和速度，從而進(jìn)行控制以具有所希望的如由圖5的連續(xù)線指示的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。然而，由于滑動(dòng)件26的質(zhì)量以及伺服馬達(dá)33、主齒輪35和曲軸21的旋轉(zhuǎn)軸的慣性大，滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的頻率響應(yīng)為近似1Hz。
[0138]如圖6a所示，滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51'包括目標(biāo)位置指令器51a'和減法器51b'。
[0139]目標(biāo)位置指令器51a'在擠壓循環(huán)中的預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)輸出滑動(dòng)件26的目標(biāo)位置指令信號(hào)(在圖6b中顯示)，并將具有一值的目標(biāo)位置指令信號(hào)輸出至減法器51b'，該值是通過(guò)將具有Imm的振幅和IOHz的頻率的振動(dòng)添加至加工區(qū)域(在該示例中在該波形上為近似1.6至4.2秒)中的如由用圖5的交替長(zhǎng)短虛線指示的波形所示的基準(zhǔn)位置(由曲柄角轉(zhuǎn)換而成的滑動(dòng)件位置)而獲得的。
[0140]基準(zhǔn)位置指令信號(hào)(在圖6c中顯示)作為來(lái)自用于伺服壓力機(jī)(參照?qǐng)D2)的控制設(shè)備71的另一個(gè)輸入被添加至減法器51b，減法器51b'計(jì)算輸入的目標(biāo)位置指令信號(hào)和基準(zhǔn)位置指令信號(hào)之間的偏差，并輸出作為相對(duì)位置指令信號(hào)的偏差信號(hào)(圖5的虛線和圖6d)。
[0141]滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1基于從滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51'輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)、滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)、伺服馬達(dá)3的角速度信號(hào)等產(chǎn)生伺服馬達(dá)3的扭矩指令信號(hào)，并通過(guò)伺服放大器61控制伺服馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)，以控制滑動(dòng)件26的相對(duì)位置。
[0142]作用在液壓缸機(jī)構(gòu)的降低側(cè)液壓腔24上的(在液壓馬達(dá)一側(cè)的端口處產(chǎn)生的)液壓力根據(jù)與加工相關(guān)的載荷起作用。通過(guò)位置控制補(bǔ)償器54，55，56和57的動(dòng)作，不管該載荷的大小(該液壓力的大小)，進(jìn)行具有穩(wěn)定性和良好精確度的控制((相對(duì)位置指令信號(hào)和相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)之間的)位置偏差小)。
[0143]最終，在加工區(qū)域中，當(dāng)曲軸21以IOspm(每分鐘的行程次數(shù))的恒定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以墊木27為基底的滑動(dòng)件26被控制為以便將具有Imm的振幅的IOHz的振動(dòng)給予由伺服壓力機(jī)的控制設(shè)備71控制的滑動(dòng)件位置(基準(zhǔn)位置)。
[0144]將這種振動(dòng)給予滑動(dòng)件26，并且可以防止材料表面缺少油膜，并且可以使加工過(guò)的表面優(yōu)良。
[0145]注意到，圖6中示出的滑動(dòng)件相對(duì)位置指令器51'計(jì)算目標(biāo)位置指令信號(hào)和基準(zhǔn)位置指令信號(hào)之間的偏差，并產(chǎn)生用于給予所述振動(dòng)的相對(duì)位置指令信號(hào)，但本實(shí)用新型不限于此。代替基準(zhǔn)位置指令信號(hào)，可以檢測(cè)基準(zhǔn)位置(由曲柄角轉(zhuǎn)換而成的滑動(dòng)件位置)，并且可以使用檢測(cè)到的基準(zhǔn)位置檢測(cè)信號(hào)。而且，可以直接地輸出用于給予所述振動(dòng)的相對(duì)位置指令信號(hào)。
[0146][用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)(第二實(shí)施例)]
[0147]圖7為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第二實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)，以及包括用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。注意到，相同的符號(hào)被給予與圖1中示出的第一實(shí)施例的部分相同的部分，并且將省略它們的詳細(xì)描述。
[0148]第二實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-2與第一實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-1不同之處主要在于，滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)器17被結(jié)合在液壓缸機(jī)構(gòu)(滑動(dòng)件內(nèi)置缸25和滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23)中?；瑒?dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)器17可以直接檢測(cè)控制桿基滑動(dòng)件位置(相對(duì)位置)，并輸出滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)。
[0149]圖8為示出用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的第二實(shí)施例的框圖，并對(duì)應(yīng)于圖7中示出的機(jī)械壓力機(jī)10-2。
[0150]如圖8所示，第二實(shí)施例的控制裝置(滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器)100-2與圖2中示出的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1不同之處在于，省略了滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)器58，并且其中由上述滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)器17檢測(cè)的滑動(dòng)件相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)被直接輸入和添加至減法器80。注意到，由于其他結(jié)果與圖2中示出的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1相同，因此省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
[0151][用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)(第三實(shí)施例)]
[0152]圖9為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第三實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(螺紋機(jī)構(gòu))和滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備。注意至IJ，相同的符號(hào)被給予與圖1中示出的第一實(shí)施例的部分相同的部分，并且將省略它們的詳細(xì)描述。
[0153]第三實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-3的主要不同之處在于，第一實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-1、缸-活塞機(jī)構(gòu)(滑動(dòng)件內(nèi)置缸25和滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23)和設(shè)置在滑動(dòng)件中的液壓回路9用作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其相對(duì)于由控制桿22驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23 (從動(dòng)體)垂直地驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)件26，在第三實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-3中，應(yīng)用分別由伺服馬達(dá)41a和41b驅(qū)動(dòng)的一對(duì)的螺旋機(jī)構(gòu)(螺桿42a和42b，以及螺母43a和43b)。
[0154]S卩，在第三實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-3中，滑動(dòng)板44(滑動(dòng)件)被設(shè)置為能夠相對(duì)于由控制桿22驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)件26(從動(dòng)體)垂直地移動(dòng)，伺服馬達(dá)41a和41b，以及由伺服馬達(dá)41a和41b驅(qū)動(dòng)的螺桿42a和42b設(shè)置在滑動(dòng)件26處，與螺桿42a和42b擰在一起的螺母43a和43b設(shè)置在滑動(dòng)板44處。
[0155]因而，當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的螺旋機(jī)構(gòu)由伺服馬達(dá)41a和41b驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以移動(dòng)能夠相對(duì)于滑動(dòng)件26 (從動(dòng)體)相對(duì)地垂直移動(dòng)的滑動(dòng)板44 (滑動(dòng)件)。
[0156]圖10為示出用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的第三實(shí)施例的框圖，并對(duì)應(yīng)于圖9中示出的機(jī)械壓力機(jī)10-3。
[0157]如圖10所示，第三實(shí)施例的控制裝置(滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器)100-3與圖2中示出的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-1不同之處在于，分別地，關(guān)于驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)(螺桿42a和42b)的伺服馬達(dá)41a和41b計(jì)算和輸出伺服馬達(dá)扭矩指令。
[0158]因而，作為至滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-3的輸入信號(hào)，指示伺服馬達(dá)3a和3b的角速度的角速度信號(hào)分別從兩個(gè)角速度檢測(cè)器13a和13b輸出。此外，雖然直到產(chǎn)生從比例控制器52輸出的第一操作量信號(hào)的處理單元是相同的，但后續(xù)信號(hào)產(chǎn)生的處理單元分支成兩個(gè)系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)分別采用由角速度檢測(cè)器13a和13檢測(cè)的角速度信號(hào)。
[0159]根據(jù)第三實(shí)施例，分別驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)(螺桿42a和42b)的伺服馬達(dá)41a和41b可以被獨(dú)立地控制，從而滑動(dòng)板44沿水平方向的降低速度可以被保持相同，與沿水平方向的偏心載荷。
[0160]注意到，在第三實(shí)施例中螺桿由伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)以相對(duì)地移動(dòng)滑動(dòng)板44，但本實(shí)用新型不限于此。螺母可以被轉(zhuǎn)動(dòng)，從而相對(duì)地移動(dòng)滑動(dòng)板44。
[0161][用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)(第四實(shí)施例)]
[0162]圖11為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第四實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(齒條-齒輪機(jī)構(gòu))和滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備。注意到，相同的符號(hào)被給予與圖9中示出的第三實(shí)施例的部分相同的部分，并且將省略它們的詳細(xì)描述。
[0163]第四實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-4與第三實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)的主要不同之處在于，第三實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-3通過(guò)螺旋機(jī)構(gòu)相對(duì)于由控制桿22驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)件26(從動(dòng)體)相對(duì)垂直地移動(dòng)滑動(dòng)板44 (滑動(dòng)件)，而第四實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-4通過(guò)齒條-齒輪機(jī)構(gòu)垂直地移動(dòng)裝配有齒條的滑動(dòng)板46。
[0164]S卩，在第四實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-4中，裝配有齒條的滑動(dòng)板46 (滑動(dòng)件)被設(shè)置為能夠相對(duì)于由控制桿22驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)件26 (從動(dòng)體)垂直地移動(dòng),伺服馬達(dá)41a和41b以及通過(guò)旋轉(zhuǎn)傳遞軸42a和42b將轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力從伺服馬達(dá)41a和41b傳遞至其上的齒輪45a和45b設(shè)置在滑動(dòng)件26處。與齒輪45a和45b嚙合的齒條設(shè)置在裝配有齒條的滑動(dòng)板46處。
[0165]因而，當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的齒條-齒輪機(jī)構(gòu)被設(shè)置為由伺服馬達(dá)41a和41b驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以移動(dòng)能夠相對(duì)于滑動(dòng)件26 (從動(dòng)體)相對(duì)垂直地移動(dòng)的裝配有齒條的滑動(dòng)板46 (滑動(dòng)件)。
[0166]注意到，由于用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置，控制伺服馬達(dá)41a和41b的控制裝置的結(jié)構(gòu)與圖10中示出的第三實(shí)施例的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-3的控制裝置相同，將省略對(duì)它的詳細(xì)描述。[0167][用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)(第五實(shí)施例)]
[0168]圖12為結(jié)構(gòu)示意圖，示出屬于本實(shí)用新型的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第五實(shí)施例適用的機(jī)械壓力機(jī)，以及包括用于滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的液壓回路的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。注意到，相同的符號(hào)被給予與圖1中示出的第一實(shí)施例的部分相同的部分，并且將省略它們的詳細(xì)描述。
[0169]第五實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-5在下述幾點(diǎn)不同于第一實(shí)施例:兩個(gè)缸-活塞機(jī)構(gòu)主要由內(nèi)滑動(dòng)件23d構(gòu)成，內(nèi)滑動(dòng)件23d由滑動(dòng)件內(nèi)置缸23a以及滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23b和23c構(gòu)成；滑動(dòng)件26 (從動(dòng)體)連接至控制桿22的前端；并且內(nèi)滑動(dòng)件23d被設(shè)置為能夠相對(duì)于滑動(dòng)件26垂直地移動(dòng)。
[0170]此外，壓力油可以分別從液壓回路90和90'供給至包括滑動(dòng)件內(nèi)置缸23a和滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23b和23c的兩個(gè)缸-活塞機(jī)構(gòu)的降低側(cè)液壓腔，從液壓回路90和90’供給的壓力油變?yōu)橛糜谙鄬?duì)于控制桿前端(滑動(dòng)件內(nèi)置缸23a)相對(duì)地降低滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23b和23c的動(dòng)力源。此外，相對(duì)于控制桿前端相對(duì)地升高滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23b和23c的動(dòng)力源由通過(guò)將來(lái)自儲(chǔ)氣罐7和7'的空氣壓力供給至升高側(cè)液壓腔產(chǎn)生的作用力或由平衡缸8的推力代替。
[0171]液壓回路90和90’被構(gòu)造為基本上類似于圖1中示出的液壓回路9，并且主要不同之處在于，代替第一實(shí)施例的該組液壓泵/馬達(dá)2和伺服馬達(dá)3，設(shè)置兩組液壓泵/馬達(dá)和伺服馬達(dá)(液壓泵/馬達(dá)2a和伺服馬達(dá)3a，以及液壓泵/馬達(dá)2b和伺服馬達(dá)3b (參照?qǐng)D13A和13B))。注意到，兩個(gè)液壓回路90和90’被類似地構(gòu)造而成。
[0172]此外，檢測(cè)滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23b和23c(滑動(dòng)件)的位置的滑動(dòng)件位置檢測(cè)器15和15’設(shè)置在第五實(shí)施例的機(jī)械壓力機(jī)10-5的墊木27偵U。
[0173]圖13A和13B為示出圖12中示出的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的控制裝置的實(shí)施例的框圖。
[0174]如圖13A和13B所示，控制裝置包括兩個(gè)滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100_5和100_5’?；瑒?dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-5將扭矩指令分別輸出至液壓回路90的兩個(gè)伺服馬達(dá)3a和3b?；瑒?dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-5'將扭矩指令分別輸出至液壓回路90'的兩個(gè)伺服馬達(dá)3a’和3b’。注意到，滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-5和100-5’分別被構(gòu)造為類似于圖10中示出的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-3，但不同之處在于，滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23b和23c (滑動(dòng)件)的位置檢測(cè)信號(hào)分別從滑動(dòng)件位置檢測(cè)器15和15’輸入。
[0175]結(jié)果，滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制器100-5和100-5’分別控制上述伺服馬達(dá)3a和3b、以及伺服馬達(dá)3a’和3b’的扭矩，并且可以控制滑動(dòng)件內(nèi)置活塞23b和23c (滑動(dòng)件)，使得它們可以分別位于關(guān)于滑動(dòng)件26 (從動(dòng)體)的指令相對(duì)位置處。
[0176]注意到，液壓回路限于具有兩組液壓泵/馬達(dá)和伺服馬達(dá)，而是可以使用三組或更多組液壓泵/馬達(dá)和伺服馬達(dá)。
[0177][第五實(shí)施例的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的動(dòng)作的描述]
[0178]<常規(guī)技術(shù)的問(wèn)題>
[0179]在采用所謂的特制母板材料進(jìn)行平板壓模的情況中，其中具有不同板厚度和材料的多個(gè)板(在該示例中為兩個(gè)板)被排列(在該示例中從一側(cè)到另一側(cè))，并通過(guò)焊接等結(jié)合成一種材料，當(dāng)使用傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)時(shí)，在通過(guò)由板厚度差或材料差異引起的剛性差和硬度差模壓載荷的動(dòng)作中部分地(在該示例中左側(cè)和右側(cè)中的每一個(gè))出現(xiàn)強(qiáng)度變化。結(jié)果，偏心載荷作用在機(jī)械壓力機(jī)上。
[0180]將采用圖14中示出的簡(jiǎn)單示意圖描述通過(guò)本實(shí)用新型獲得的以上效果。
[0181]當(dāng)如圖14A所示進(jìn)行在右側(cè)和左側(cè)具有不同的剛性的材料的壓模時(shí)，如圖14B所示，較大的模壓載荷作用在其中剛性較強(qiáng)的右側(cè)。在這樣做時(shí)，由于右側(cè)和左側(cè)中的偏心載荷，壓力機(jī)的框架的右側(cè)比其左側(cè)延伸的更多。
[0182]如果模高度的量(對(duì)應(yīng)于上模和下模之間的距離)被調(diào)整，使得模壓所需要的壓力機(jī)載荷(用于將材料精確地轉(zhuǎn)移至該模)作用在左側(cè)材料上，則較大的載荷作用在右側(cè)上，這容易引起不適合右側(cè)材料的模壓的情況。此外，在這樣做時(shí)，超過(guò)該強(qiáng)度的偏心載荷容易作用在壓力機(jī)上。這些是妨礙成型性并且還妨礙壓力機(jī)性能的問(wèn)題。
[0183]為了解決上述問(wèn)題，在第五實(shí)施例中，可以分別獨(dú)立地運(yùn)行的多個(gè)(在該示例中為兩個(gè))內(nèi)滑動(dòng)件(滑動(dòng)件內(nèi)置活塞)設(shè)置(在該示例中從一側(cè)到另一側(cè))在該滑動(dòng)件中。
[0184]如圖15A所示，分別獨(dú)立地運(yùn)行的內(nèi)滑動(dòng)件設(shè)置在該滑動(dòng)件中，根據(jù)模壓工藝調(diào)整左、右內(nèi)滑動(dòng)件的位置以適合左、右材料剛性中的每一個(gè)。圖15B示出其中左、右下死點(diǎn)位置被控制(從而使得左內(nèi)滑動(dòng)件位置< (低于)右內(nèi)滑動(dòng)件位置)以便左、右模壓載荷根據(jù)左、右材料剛性變得均勻。在這樣做時(shí)，偏心載荷未作用在壓力機(jī)上。然而，在該模中出現(xiàn)沿左右方向的傾斜。因而，如果采用其中該模的左側(cè)和右側(cè)可以根據(jù)本實(shí)用新型沿垂直方向分別獨(dú)立地運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，如圖15C所示，還解決了該模的傾斜的問(wèn)題。
[0185]而且，使成型優(yōu)先是主要目標(biāo)，以根據(jù)左右模壓過(guò)程中的每一個(gè)產(chǎn)生模壓載荷，左右內(nèi)滑動(dòng)件操作中的每一個(gè)(在模壓過(guò)程中的位置)被控制為用圖16A的虛線和交替長(zhǎng)短虛線指示的波形。在下死點(diǎn)中，如圖16B所示，在左側(cè)和右側(cè)中的每一個(gè)中下死點(diǎn)位置不同并且模壓載荷不同。載荷的差異是用于模壓的最少必要條件，并且促進(jìn)成型。此外，結(jié)果，其中該差異可以落入從壓力機(jī)的強(qiáng)度的觀點(diǎn)看可允許的不平衡載荷范圍中的情況增加，并且不容易妨礙壓力機(jī)的性能。如上所述，本實(shí)用新型應(yīng)用于壓力機(jī)，從而可以在不妨礙壓力機(jī)的性能的情況下獲得改善特制母板材料的擠壓成型性的優(yōu)點(diǎn)。
[0186][其它]
[0187]屬于本實(shí)用新型的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備可以不限于應(yīng)用作為機(jī)械壓力機(jī)的曲柄壓力機(jī)，而是也可以應(yīng)用于由連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的連桿壓力機(jī)。
[0188]此外，本實(shí)用新型還可以應(yīng)用于通過(guò)多個(gè)控制桿驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)從動(dòng)體的機(jī)械壓力機(jī)。
[0189]而且，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，并且不用說(shuō)在不偏離本實(shí)用新型的精神的情況下可以進(jìn)行多種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于包括: 滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件被設(shè)置為相對(duì)于從動(dòng)體能夠相對(duì)垂直地移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)機(jī)械壓力機(jī)的控制桿傳遞至該從動(dòng)體； 相對(duì)位置指令裝置，該相對(duì)位置指令裝置輸出指示所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置的相對(duì)位置指令； 相對(duì)位置檢測(cè)裝置，該相對(duì)位置檢測(cè)裝置檢測(cè)所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置，并輸出指示檢測(cè)到的相對(duì)位置的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)； 伺服馬達(dá)； 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于所述從動(dòng)體相對(duì)地移動(dòng)所述滑動(dòng)件；和 控制裝置，該控制裝置基于從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)和從所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)控制所述伺服馬達(dá)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于:所述相對(duì)位置指令裝置輸出用于使所述滑動(dòng)件振動(dòng)的相對(duì)位置指令信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于:所述機(jī)械壓力機(jī)至少在擠壓加工周期內(nèi)通過(guò)所述控制桿連續(xù)地移動(dòng)所述從動(dòng)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于:所述相對(duì)位置指令裝置在所述從動(dòng)體移動(dòng)時(shí)在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)輸出對(duì)應(yīng)于所述從動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)位置的相對(duì)位置指令信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于:還包括 檢測(cè)伺服馬達(dá)的角速度的角速度檢測(cè)裝置，其中 所述控制裝置基于對(duì)應(yīng)于相對(duì)位置指令信號(hào)和相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)之間的偏差的第一操作量和對(duì)應(yīng)于由角速度檢測(cè)裝置檢測(cè)的角速度信號(hào)之間的偏差的第二操作量控制所述伺服馬達(dá)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述相對(duì)位置指令裝置包括: 輸出所述滑動(dòng)件的目標(biāo)速度指令信號(hào)的目標(biāo)速度指令裝置； 檢測(cè)所述從動(dòng)體的速度的速度檢測(cè)裝置； 減法器，該減法器計(jì)算由目標(biāo)速度指令裝置指示的目標(biāo)速度指令信號(hào)和由所述速度檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述從動(dòng)體的速度信號(hào)之間的差異；和 對(duì)由所述減法器計(jì)算的所述差異進(jìn)行積分的積分器， 所述相對(duì)位置指令裝置輸出由所述積分器積分的作為相對(duì)位置指令信號(hào)的積分信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述相對(duì)位置指令裝置包括: 輸出所述滑動(dòng)件的目標(biāo)位置指令信號(hào)的目標(biāo)位置指令裝置； 檢測(cè)所述從動(dòng)體的位置的位置檢測(cè)裝置；和減法器，該減法器計(jì)算由目標(biāo)位置指令裝置指示的目標(biāo)位置指令信號(hào)和由所述位置檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述從動(dòng)體的位置信號(hào)之間的差異，并且 所述相對(duì)位置指令裝置輸出由所述減法器計(jì)算的作為相對(duì)位置指令信號(hào)的差分信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述相對(duì)位置指令裝置包括: 輸出所述滑動(dòng)件的第一目標(biāo)位置指令信號(hào)的第一目標(biāo)位置指令裝置； 輸出所述從動(dòng)體的第二目標(biāo)位置指令信號(hào)的第二目標(biāo)位置指令裝置；和減法器，該減法器計(jì)算從第一目標(biāo)位置指令裝置輸出的第一目標(biāo)位置指令信號(hào)和從第二目標(biāo)位置指令裝置輸出的第二目標(biāo)位置指令信號(hào)之間的差異，并且 所述相對(duì)位置指令裝置輸出由所述減法器計(jì)算的作為相對(duì)位置指令信號(hào)的差分信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置包括: 檢測(cè)所述滑動(dòng)件的位置的滑動(dòng)件位置檢測(cè)裝置； 檢測(cè)所述從動(dòng)體的位置的從動(dòng)體位置檢測(cè)裝置； 減法器，該減法器計(jì)算從滑動(dòng)件位置檢測(cè)裝置輸出的滑動(dòng)件位置檢測(cè)信號(hào)和從從動(dòng)體位置檢測(cè)裝置輸出的從動(dòng)體位置檢測(cè)信號(hào)之間的差異，并且 所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出由所述減法器計(jì)算的作為相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)的差分信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 設(shè)置在所述滑動(dòng)件中的缸-活塞機(jī)構(gòu)；和 流體壓力泵/馬達(dá)，該流體壓力泵/馬達(dá)由所述伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并將加壓流體供給至缸-活塞機(jī)構(gòu)的流體壓力腔。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 螺旋機(jī)構(gòu)，該螺旋機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述從動(dòng)體和所述滑動(dòng)件之間的螺桿部和螺母部，和 動(dòng)力傳遞裝置，該動(dòng)力傳遞裝置將所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力傳遞至所述螺桿部或所述螺母部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 設(shè)置在從動(dòng)體和所述滑動(dòng)件之間的齒條-齒輪機(jī)構(gòu)；和 將所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力傳遞至齒條-齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪的動(dòng)力傳遞裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于:分別設(shè)置多個(gè)所述相對(duì)位置檢測(cè)裝置、多個(gè)伺服馬達(dá)和多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置分別檢測(cè)所述滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的多個(gè)相對(duì)位置，并分別輸出指示檢測(cè)到的多個(gè)相對(duì)位置的多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)， 所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述多個(gè)伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于所述從動(dòng)體相對(duì)地移動(dòng)所述滑動(dòng)件， 控制裝置基于從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的相對(duì)位置指令信號(hào)和從所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)分別地控制所述多個(gè)伺服馬達(dá)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述滑動(dòng)件包括被設(shè)置為相對(duì)于所述從動(dòng)體分別能夠垂直地移動(dòng)的多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件， 所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置分別地檢測(cè)所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置， 所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置相對(duì)地且獨(dú)立地移動(dòng)所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于機(jī)械壓力機(jī)的滑動(dòng)件運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于: 所述相對(duì)位置指令裝置分別地輸出指示所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件相對(duì)于所述從動(dòng)體的相對(duì)位置的相對(duì)位置指令， 控制裝置基于對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)內(nèi)滑動(dòng)件并從所述相對(duì)位置指令裝置輸出的所述多個(gè)相對(duì)位置指令信號(hào)，和從所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)裝置輸出的所述多個(gè)相對(duì)位置檢測(cè)信號(hào)，分別地控制所述多個(gè)伺服馬達(dá)。
【文檔編號(hào)】B30B15/14GK203391364SQ201320179388
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】河野泰幸 申請(qǐng)人:會(huì)田工程技術(shù)有限公司