專利名稱：沖壓裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及例如板金加工等中使用的沖壓裝置。該沖壓裝置中，滑動件在基座與支承板之間上下滑動，與該滑動件上的分散的若干個加壓點對應地，備有推壓該滑動件的若干個驅動軸，與該各驅動軸對應地，設有作為驅動源的馬達。本發明特別涉及能準確保持水平地驅動上述滑動件的沖壓裝置。
背景技術：
用若干個驅動源即馬達來推壓上述滑動件的沖壓裝置是公知的。本申請的申請人也將其作為專利文獻1進行了專利申請。
圖7表示已往公知的沖壓裝置，另外，圖7與上述專利文獻1揭示的裝置基本相同。
圖7中，在由基座401、支承板402和若干個導柱403形成的框體404的內部，設有兩個滑動件405、406。在各滑動件405、406的四個角，分別設有與導柱403卡合、并且可使滑動件405、406沿導柱403的軸方向自由滑動的滑動孔。
在支承板402的上面，設有若干個、例如四個安裝臺408。在各安裝臺408上，安裝著內置編碼器的快速進給用伺服馬達409。
下面說明的安裝在四個安裝臺408上的、各快速進給用伺服馬達409的相關構造及構成部件全部相同，所以，只說明其中的一個。
在安裝臺408的內部固接在快速進給用伺服馬達409的軸上的快速進給用絲杠軸410，可旋轉地通過軸支撐在支承板402上，并且與固定在滑動件406上的內螺紋進給螺母411螺合，可貫通設在滑動件406下方的滑動件405。因此，通過上述四個快速進給用伺服馬達409同步地正轉或反轉，滑動件406上升或下降，用快速進給用伺服馬達409的旋轉控制，可以使滑動件406往復運動。
在滑動件406上，設有將絲杠軸410夾持在、即固定在該滑動件406上的雙螺母鎖定機構414。該鎖定機構414工作時，絲杠軸410被固定(鎖定)在滑動件406上，絲杠軸410與滑動件406成為一體，絲杠軸410和滑動件406不能相互移動。
在滑動件406的上面，設有若干個、例如二、三或四個安裝臺415。在各安裝臺415上，安裝著內置編碼器的帶減速機構416的加壓用伺服馬達417。安裝在安裝臺415上的各加壓用伺服馬達417的相關構造及構成部件全部相同，所以，在下面的說明中只說明其中的一個。
在安裝臺415的內部固接在加壓用伺服馬達417的軸上的滾珠絲杠軸418，與內部設有滾珠和螺母部件的帶差動機構的滾珠螺旋機構419螺合，可旋轉地通過軸支撐在滑動件406上。由滾珠絲杠軸418和固定在滑動件405上面的該帶差動機構的滾珠螺旋機構419，將2個滑動件405、405連接起來。即，通過使設在安裝臺415上的上述若干個加壓用伺服馬達417同步地正轉或反轉，滑動件405上升或下降，用加壓用伺服馬達417的旋轉控制，可以使滑動件405往復運動。
在滑動件405的下端面安裝著上模407，在基座401上的與該上模407對應的位置設有下模420。另外，在基座401與支承板402之間，分別沿四個導柱403安裝著用于檢測滑動件405的位置的脈沖標尺421，該脈沖標尺421檢測上模407與載置在下模420上的被加工物422的接觸位置，并且檢測上模407的上限待機位置及下限下降位置。滑動件405等的平行控制，是以上述4個脈沖標尺421為基準進行的。
控制裝置423，控制二至四個快速進給用伺服馬達409和二至四個加壓用伺服馬達417的各自旋轉，并且控制使絲杠軸410固定(鎖定)在滑動件406上或解除該固定的鎖定機構414。該控制裝置423，除了預先輸入了各種設定值外，還接受用于檢測滑動件405位置的、即用于檢測上模407位置的脈沖標尺421檢測出的位置信號。該控制裝置423這樣地進行控制即，直至位于上限待機位置的上模407與載置在下模420上的被加工物422接觸的時刻或即將接觸的時刻，由快速進給用伺服馬達409使絲杠軸410旋轉，從而使滑動件406下降，并且必要時，由加壓用伺服馬達417旋轉而使滑動件405下降，由此通過該下降的滑動件406和下降的滑動件405，使上模407急速下降。在快速進給用伺服馬達409停止后，立即將鎖定機構414鎖定，從上模407與被加工物422接觸的時刻或即將接觸的時刻、到上模407下降到預定下限下降位置(圖7中上模407的雙點劃線位置)的時刻，用加壓用伺服馬達417使上模407下降。即，與上述急速下降速度相比，使滑動件405減速。這時，控制裝置423使加壓用伺服馬達417成為轉矩附加模式，上模407擠壓載置在下模420上的被加工物422，對被加工物422進行沖壓加工，將其沖壓成為預定的形狀。上模407到達了下限下降位置后，解除鎖定機構414的鎖定(解鎖)，同時，用加壓用伺服馬達417使滑動件405上升并用快速進給用伺服馬達409使滑動件406上升，同時采用這兩種上升，控制使上模407急速上升。
快速進給用伺服馬達409停止后，之所以要將鎖定機構414鎖定，使絲杠軸410固定(鎖定)在滑動件406上，是因為上模407沖壓載置在下模420上的被加工物422時產生反力，該反力欲通過滑動件405、帶差動機構的滾珠螺旋機構419及滾珠絲杠軸418等，使滑動件406向上移動，但是，由于上述絲杠軸410與滑動件406成為一體，絲杠軸410的旋轉被阻止，所以，滑動件406不會向上移動而保持在停止位置。即，上模407可對被加工物422付與預定的沖壓荷載。
圖8表示與圖7對應的電動沖壓加工機的變型例，是上模移動機構部的一個實施例的放大說明圖。與圖7相同的部件注以相同標記。另外，圖8與上述專利文獻1記載的裝置基本相同。
圖8中，在由省略圖示的基座、支承板402和若干個導柱403形成的框體404的內部，設有滑動件460。在滑動件460的四個角，分別設有與導柱403卡合、并且可使滑動件460沿導柱403的軸方向自由滑動的滑動孔。
在支承板402的上面設有例如兩或四個等若干個安裝臺461，在各安裝臺461上，通過減速機416(該減速機416也可以省略)設有內置著編碼器的快速進給用伺服馬達409。
下面說明的安裝在上述若干個安裝臺461上的、各快速進給用伺服馬達409的相關構造及構成部件全部相同，所以，只說明其中的一個。
快速進給用伺服馬達409的輸出軸462貫通安裝在滑動件460上面的安裝臺461，該輸出軸462通過聯軸節464與滾珠絲杠軸463的前端部連接。設在支承板402上的孔465內，安裝著軸承467，該軸承467通過軸承座466嵌入滾珠絲杠軸463。被快速進給用伺服馬達409驅動的滾珠絲杠軸463，可旋轉地安裝在支承板402上。
在支承板402上設有鎖定機構468。該鎖定機構468，由固定在滾珠絲杠軸463上的齒輪439、和具有與該齒輪439嚙合的齒輪片441的螺線管440構成。該鎖定機構468工作時，齒輪片441與齒輪439的齒嚙合，滾珠絲杠軸463被固定在支承板402上，滾珠絲杠軸463與支承板402成為一體，滾珠絲杠軸463不能旋轉。
在滑動件460的上面，固接著內部為中空469的支承體470。該支承體470的中空469內，設有蝸輪476和內置編碼器的加壓用伺服馬達478。蝸輪476在其中央具有與設在滑動件460上的孔(省略圖示)共同地足以供滾珠絲杠軸463旋轉的孔473，該蝸輪476借助上下兩個推力荷載用的軸承474、475，以滾珠絲杠軸463為中心軸可自由旋轉地設置著。加壓用伺服馬達478固定有與蝸輪476嚙合的蝸桿477。在蝸輪476的上部，與滾珠絲杠軸463螺合的、內部備有滾珠和螺母部件的滾珠螺旋機構479，以伸出支承部470頂部的形態可旋轉地固定著。
加壓用伺服馬達478停止時，固定在加壓用伺服馬達478的輸出軸上的蝸桿477與蝸輪476嚙合，從而固定在該蝸輪476上部的滾珠螺旋機構479與滑動件460成一體，所以，通過快速進給用伺服馬達409正轉或反轉，滾珠絲杠軸463被驅動，借助連接機構(第3連接機構)471，滑動件460上升或下降，由快速進給用伺服馬達409的旋轉控制而可以使滑動件460往復運動。上述連接機構471由與滾珠絲杠軸463螺合著的滾珠螺旋機構479、蝸輪476、兩個軸承474、475、和支承體470等構成。
另外，在鎖定機構448動作而使滾珠絲杠軸463與支承板402成為一體的狀態下，加壓用伺服馬達478正轉或反轉時，由蝸輪476和滾珠螺旋機構479構成的旋轉部，通過靜止狀態的滾珠絲杠軸463而旋轉，使滑動件460上升或下降。即，用加壓用伺服馬達478的旋轉控制，可以使滑動件460往復運動。
快速進給用伺服馬達409停止后，之所以要將鎖定機構468鎖定、使滾珠絲杠軸463固定在支承板402上，是因為上模407沖壓載置在下模420上的被加工物422時產生反力，該反力欲使滑動件460向上移動，從而欲使滾珠絲杠軸463旋轉，但是，由于上述滾珠絲杠軸463與支承板402成為一體，滾珠絲杠軸463的旋轉被阻止，所以，滑動件460不會向上移動，阻止滑動件460的向上移動。即，上模407可對被加工物422付與預定的沖壓荷載。
另外，雖然省略圖示，在滑動件460的下端面上安裝著上模407(見圖7)，另外，在基座401(見圖7)上的與該上模407對應的位置設有下模420(見圖7)。另外，在基座401與支承板402之間，分別沿四個導柱403安裝著用于檢測滑動件460的位置的脈沖標尺421，該脈沖標尺421檢測上模407與載置在下模420上的被加工物422(見圖7)的接觸位置，并且檢測上模407的上限待機位置及下限下降位置。
控制裝置480，控制各快速進給用伺服馬達409和加壓用伺服馬達478的各自旋轉，并且控制使滾珠絲杠軸463固定在支承板402上或解除該固定的鎖定機構468。該控制裝置468，除了預先輸入了各種設定值外，還接受用于檢測滑動件460位置的、即用于檢測上模407位置的脈沖標尺421檢測出的位置信號。該控制裝置480這樣地進行控制即，由快速進給用伺服馬達409使滾珠絲杠軸463旋轉、以及必要時由加壓用伺服馬達478使連接機構471的上述旋轉部旋轉，直至位于上限待機位置的上模407與載置在下模420上的被加工物422即將接觸的時刻，通過這兩種旋轉，使上模407急速下降。在快速進給用伺服馬達409停止后，立即將鎖定機構468鎖定，使支承板402與滾珠絲杠軸463固定，從上模407與被加工物422接觸的時刻或即將接觸的時刻、到上模407下降到預定下限下降位置(圖7中上模407的雙點劃線位置(407))的時刻，在支承板402與滾珠絲杠軸463固定的狀態下，用連接機構471的旋轉部的旋轉，通過滑動件460，使上模407以比上述急速下降的速度減速地下降。這時，控制裝置480，在支承板402和滾珠絲杠軸463固定的狀態下，使加壓用伺服馬達478成為轉矩附加模式，上模407擠壓載置在下模420上的被加工物422，對被加工物422進行沖壓加工，將其沖壓成為預定的形狀。上模407到達了下限下降位置后，解除鎖定機構468的鎖定，進行如下控制在支承板402與滾珠絲杠軸463的固定解除的狀態下，用快速進給用伺服馬達409和加壓用伺服馬達478二者，通過滑動件460使上模407急速上升到原來的上限待機位置。
滾珠螺旋機構479的螺母部件的內部構造如圖8所示配置在滾珠絲杠軸463的滾珠槽內的滾珠，借助滾珠絲杠軸463或滾珠螺旋機構479的旋轉，從其下方的滾珠槽循環到上方的滾珠槽內，借助該滾珠的循環，可以避免對該滾珠的局部的集中磨耗。
另外，由于滾珠軸承位置調節機構481設在滑動件460與基盤482之間，所以，通過轉動螺桿部457，差動部件453在圖中左右方向移動。因此，滾珠螺旋機構479的螺母部件，通過安裝著支承體470的基盤482，在垂直方向移動微小距離。這樣，在沖壓加工的加載時，滾珠螺旋機構479的螺母部件中的滾珠槽，與配置在滾珠絲杠軸463的滾珠槽內的滾珠的相接位置變化，即，在沖壓加工的加載時，滾珠螺旋機構479的螺母部件中的滾珠槽與滾珠的相接位置變化，從而與每次在同一位置與滾珠相接的構造相比，可確保滾珠螺旋機構479的螺母部件的耐久性。
在圖7或圖8所示的沖壓裝置中，在沖壓加工時，控制裝置423(或480)對快速進給用伺服馬達409和加壓用伺服馬達417(或478)進行驅動控制。
圖9表示對快速進給用伺服馬達和加壓用伺服馬達進行驅動控制的框圖。另外，圖9表示對一組快速進給用伺服馬達和加壓用伺服馬達進行控制的框圖。對于若干組也可以進行同樣的控制。
圖中的標記101，是進行沖壓加工時的、滑動件的應有時間·位置圖形生成部，與沖壓加工進行的時間相應(與每個時刻對應)地，產生規定滑動件的應有位置的信息。111和121分別表示位置回路用伺服組件。112和122分別表示速度回路用伺服組件。
另外，113是與快速進給用伺服馬達對應的慣性矩對應部，輸出快速進給用伺服馬達的角速度。123是與加壓用伺服馬達對應的慣性矩對應部，輸出加壓用伺服馬達的角速度。另外，114和124是積分對應部，對應于輸入的角速度的積分，就圖7或圖8的例子而言，可以認為是代表滑動件實際位置的脈沖標尺421的輸出。115、116、117、125、126、127分別表示加法器。
與沖壓加工進行的時間對應地(與每個時刻對應)，滑動件的應有位置信號，例如由圖未示的N C裝置生成。即，供給到位置回路用伺服組件111、121側。在加法器115、125，獲得該應有的位置信號與滑動件實際位置信號的偏差，該偏差被輸入到位置回路用伺服組件111、121。位置回路用伺服組件111、121分別發出與快速進給用伺服馬達、加壓用伺服馬達對應的速度信號。
加法器116、126，獲得該各速度信號與快速進給用伺服馬達或加壓用伺服馬達的實際角速度信號的偏差，分別供給速度回路用伺服組件112、122。然后，在加法器117、127，作為應對有時產生的干擾的信號，驅動快速進給用伺服馬達、加壓用伺服馬達。
在圖9所示的情形中，在加法器115、125，獲得滑動件的應有位置信號與滑動件實際位置信號的偏差，即進行所謂的反饋控制。雖然省略圖示，如圖7或圖8所示，使滑動件上下滑動的馬達有若干組時，分別對若干組馬達進行圖9所示框圖那樣對一組馬達的控制。用若干個馬達組，在沖壓加工中，使滑動件準確水平(不產生傾斜)地下降。
專利文獻1日本特愿2003-160656發明內容上述已往的沖壓加工裝置，在圖9所示的構造中，若干組馬達組分別按照反饋控制被控制，并且，該各馬達組是把自己分擔的加壓點中的滑動件位置保持為應有位置地被驅動。
圖10表示若干組馬達組為四組時的框圖。圖10中，只表示與圖9所示加壓用伺服馬達對應的框圖，四組加壓用伺服馬達作為#1軸用、#2軸用、#3軸用、#4軸用馬達而存在。
圖10中的標記與圖9對應，102表示位置修正信號輸出部。103表示加法器。
圖10中所示的構成單位121-i、122-i、123-i、124-i的各動作，與圖9中的相關說明相同，但是在圖10中，設置了位置修正信號輸出部102。
位置修正信號輸出部102，接受與例如四組加壓用伺服馬達對應的加壓點處的、滑動件每時刻的實際位置信號，與四組的各軸對應地，生成用于修正該軸相對于其它軸(例如延遲最少的軸)的延遲的位置修正信號，供給到加法器103-i。
該與各軸對應的位置修正信號，經過幾個示教加工階段，決定在每個時刻應該加到各軸上的位置修正信號，為實際加工作準備。
圖11是說明偏心荷載使滑動件的水平度被破壞的狀態的圖。圖11(A)表示與四個軸對應地產生了偏心荷載的負荷的情形。圖11(B)表示該情況下的#1軸和#4軸相對于#2軸和#3軸的延遲狀況。
圖11表示的狀況是，如圖11(B)所示那樣在直至位置指令435.2mm、四個軸都延遲了0.89mm的狀況下，假設在圖11(A)所示負荷點(×標記)的位置產生了急劇的負荷、以后在該偏心荷載消失了時或以后偏心荷載不變化時，#1軸和#4軸相對于#2軸和#3軸，例如在位置指令432.6mm處產生了約0.08mm的延遲。該狀況表示在負荷分擔大的#1軸和#4軸產生了延遲。另外，圖11(B)中，(×)標記是實測，用線將它們之間連接，表示#1軸和#4軸的延遲的虛線實際上如點劃線所示那樣是振動的。
圖10所示的位置修正信號輸出部102，，將修正信號供給各軸以修正圖11所示的延遲(與各軸對應的延遲)。如上所述，為實際加工作準備。
但是，即使在實際加工中設置了圖10所示的位置修正信號輸出部102，也會產生下述的問題。
即，加大沖壓加工的加工速度時，位置修正信號輸出部102，接受來自#1軸至#4軸的各個實際位置信號后，輸出該修正信號，由于反饋控制中的響應延遲，所以，不能將滑動件準確保持水平地進行加工。
本發明是鑒于上述問題而作出的，其目的是，在各時刻階段或每個沖壓位置階段，與偏心荷載對應地，對所需的軸進行提高轉矩的附加驅動，使滑動件以準確水平的狀態下降。
為此，本發明的沖壓裝置，備有基座；通過立設在該基座上的若干個導柱，平行于該基座地被保持著的支承板；沿著上述導柱滑動，可在上述基座與上述支承板之間上下動的滑動件；與分布在該滑動件上的若干個加壓點卡合，推壓該滑動件的若干個驅動軸；分別驅動該各驅動軸的若干個馬達；在該若干個馬達間，對各馬達獨立驅動控制的控制機構；以及測定上述滑動件相對于上述基座的位置變化的變位測定機構；其特征在于，在預先進行的示教加工中和/或模擬中，預先抽出能修正基于由上述各馬達驅動的上述驅動軸的旋轉而在上述滑動件加工中的每個時刻階段或每個沖壓位置階段的傾斜的、應供給上述各馬達的上述加工中的各時刻階段或每個沖壓位置階段的、轉矩～時刻或沖壓位置數據；在沖壓加工中，上述控制機構，在相互獨立驅動控制上述各馬達的上述各時刻階段或各沖壓位置階段，按照上述轉矩～時刻或沖壓位置數據，對上述各馬達進行附加驅動。
本發明中，與偏心荷載對應地，對應適當的時刻或適當的沖壓位置，可使每個所需的軸增大轉矩，可以避免已往那樣，因反饋控制的響應延遲而造成不希望見到的滑動件的傾斜。
圖1表示與四軸的驅動對應地，變化偏心荷載的作用位置逐漸變化的狀況。
圖2表示本發明控制的一個實施例的框圖。
圖3表示在產生偏心荷載時，與#1軸和#4軸對應地，不供給上述轉矩附加信號時和供給上述轉矩附加信號時的情形。
圖4表示圖2所示的反饋形式的變型例。
圖5表示另外地設有對加壓用伺服馬達供給轉矩附加信息的轉矩附加用馬達的實施例。
圖6表示圖5所示的實施例的另一變型例。
圖7表示已往公知的沖壓裝置。
圖8表示與圖7對應的電動沖壓加工機的變型例，是表示其上模移動機構部的一個實施例的放大說明圖。
圖9表示對快速進給用伺服馬達和加壓用伺服馬達進行驅動控制的框圖。
圖10表示若干組馬達組是四組時的框圖。
圖11是說明偏心荷載使滑動件的水平度被破壞的狀態的圖。
具體實施例方式
在例如四組馬達組獨立驅動且共同地驅動滑動件的沖壓裝置中，即使有偏心荷載產生，也能對每個馬達組供給足以應對該偏心荷載的轉矩，使得在進行沖壓加工期間也能將滑動件保持準確的水平。
實施例1圖1表示與四軸的驅動對應地，偏心荷載的作用位置逐漸變化的狀況。
圖1(A)表示負荷對四個軸作用的狀況。圖1(B)表示作用在#2軸和#3軸上的荷載的時間變化、和作用在#1軸和#4軸上的荷載的時間變化。圖1(C)表示滑動件相對于負荷下降的狀況。
圖中的標記1表示基座、2表示支承板、3表示導柱、4表示框體、5表示滑動件、6表示伺服馬達、7表示絲杠軸、8表示螺母部、9表示負荷。
本發明中采用的沖壓裝置，如上述圖7或圖8所示，備有快速進給用伺服馬達和加壓用伺服馬達，但是在圖1(C)中，將圖7或圖8的構造簡略化，與#1軸至#4軸對應地，只有一個伺服馬達6-i存在。
如圖1(C)所示，存在著高度不同的負荷，當滑動件5下降時，基于負荷9的負荷點，在圖1(A)中虛線圓所示位置逐漸發生。這時，在#2軸和#3軸上，呈臺階狀地產生如圖1(B)的左側圖所示大小的荷載，在#1軸和#4軸上，呈臺階狀地產生如圖1(B)的右側圖所示大小的荷載。
當偏心荷載作用在該滑動件5上時，已往的情形是，如圖10和圖11的相關說明那樣，與各軸對應地產生相對于位置指令的延遲，即使如上所述地在示教階段決定位置修正信號以用于實際加工，上述的延遲也不能消除。
圖2表示本發明控制的一個實施例的框圖。圖2是與上述圖10對應的圖。
圖中的標記101，是進行沖壓加工時的、滑動件的應有時間·位置圖形生成部，與沖壓加工進行的時間相應(與每個時刻對應)地，產生規定滑動件的應有位置的信息。121-i表示位置回路用伺服組件。122-i表示速度回路用伺服組件。
另外，123-i是與加壓用伺服馬達對應的慣性矩對應部，輸出加壓用伺服馬達的角速度。另外，124-i是積分對應部，對應于輸入的角速度的積分，就圖7或圖8的例子而言，可以認為是代表滑動件實際位置的脈沖標尺421的輸出。125-i、126-i、127-i分別表示加法器。另外，128-i是加工中的每時刻階段的轉矩～時刻數據保持部，129-i是加法器。另外，128-i雖然作為加工中的每時刻階段的轉矩～時刻數據保持部，但是，也可以作為加工中的每個沖壓位置階段的轉矩～沖壓位置數據保持部(在下面的說明中，為了避免重復，兩者均稱為“每個時刻階段”的“轉矩～時刻數據”)。
如圖2中左側所示，在×標記所示位置對四個軸作用偏心荷載。這時，在示教階段，即使在可能的范圍內考慮對應，也如圖1說明的那樣，由于控制系統的響應延遲，與#2軸和#3軸相比，在#1軸和#4軸產生了延遲。上述圖11(B)表示這種狀況。
為了消除這一點，在圖2所示的實施例中，對各軸驅動時，把從轉矩～時刻數據保持部128-i輸出的附加驅動信號(轉矩附加信號)，附加到來自速度回路用伺服組件122-i的轉矩信號。
即，在示教階段判明了基于某時刻的偏心荷載而產生了圖11(B)所示的延遲時，在圖11(B)所示例中，在預定的時刻(從位置指令看是435.2mm的時刻或沖壓位置、或者其之前的時刻或沖壓位置)，對與#1軸和#4軸對應的轉矩～時刻數據保持部(128-1和128-4)，預先設定轉矩附加信號，該轉矩附加信號，是在位置指令432.6mm處不產生約0.08mm的延遲的值。當然，在本例中，在與#2軸和#3軸對應的轉矩～時刻數據保持部(128-2和128-3)中，該時間下的轉矩附加信號是零。
通過預先設定上述的轉矩附加信號，在實際加工時，在預定的時間下，與#1軸和#4軸對應地，通過加法器129-i附加上述轉矩附加信號。即，在驅動#1軸和#4軸的加壓用伺服馬達(圖1所示例中，是馬達6-1和馬達6-4(6-4圖未示))中，在預定的時間，轉矩被增大，不產生圖11(B)所示的延遲。到了預定的時間時，由于強制地施加附加轉矩，所以，控制系統中不產生延遲，可以將滑動件保持水平地進行加工。
圖3中對應地表示，在圖3(A)所示的位置關系下產生偏心荷載時，與#1軸和#4軸對應地不供給上述轉矩附加信號和供給上述轉矩附加信號時的情形。
另外，在得到圖3的實驗中，沖壓加工的行程是0.1m，0.1m行程的沖壓加工每1秒反復40次(40行程/分鐘)，#1軸和#4軸在0.25sec和0.3sec之間承受3ton的負荷。
圖3(B)中的延遲～時間曲線，表示相對于供給到#1軸至#4軸的指令值，各軸在何時刻產生了怎樣的延遲。另外，在該曲線中，只表示延遲在8.85×10-3m到8.95×10-3m的范圍內。
該曲線中，實線表示#2軸和#3軸的延遲，圖2所示的轉矩附加信號不存在時(圖中的無儲存修正)，#1軸和#4軸，在0.25sec處振動地產生延遲。但是，通過供給該轉矩附加信號，#1軸和#4軸的該振動的延遲消除。即，與#2軸和#3軸的延遲相同。另外，在該曲線中，在0.426附近，延遲降低到8.85×10-3m以下，這是因為包含伴隨著偏心荷載的負荷在內的、用于沖壓加工的負荷大幅度降低的緣故。
在該實驗時，作為轉矩附加信息，在0.25sec到0.3sec期間，如圖3(B)中的最下圖所示，對#1軸和#4軸附加了約60.4％。
結果，如圖3(B)的轉矩～時間曲線所示，在0.25sec到0.3sec期間，#1軸和#4軸的轉矩不足被消除，如圖3(B)的延遲～時間曲線所示，延遲被解除。然后，在表示沖壓加工行程的位置～時間曲線中，四個軸全部以相同的動作進行沖壓加工。
實施例2圖4表示圖2所示的反饋形式的變型例。圖中的標記與圖2對應。130-i是位置偏差～時間儲存器，取入在示教期間得到的、與各軸對應的指令值的偏差(延遲)并將其保存，在實際加工中，與各時刻對應地，該偏差信號被直接供給到位置回路用伺服組件121-i。另外，131-i和132-i表示示教階段與實際階段的切換開關。
在圖4中，在實際加工中，通過加法器125-i的反饋回路沒有了。即，在實際的沖壓加工中，是所謂的前饋控制系統。對該前饋控制系統，可以說是“彌補轉矩不足的干擾”供給了加法器129-i的形式。
實施例3圖5表示另外地設有對加壓用伺服馬達供給轉矩附加信息的、轉矩附加用馬達的實施例。圖中的標記與圖1和圖2對應。
圖5中，除了設有馬達6A-i(圖中進行加減速的馬達)外，另外還設有馬達6B-i(產生圖中的轉矩的馬達一加力馬達(踏ん張るモ一タ))。上述馬達6A-i遵照來自圖2所示的時間·位置圖形生成部101的信號。上述馬達6B-i遵照來自圖2所示的轉矩～時刻數據保持部128-i的信號。當然，馬達6B-i只在供給附加轉矩的時間帶內才被驅動旋轉。
實施例4圖6表示圖5所示實施例的另一變型例。圖中的標記與圖5中的對應。9-i、10A-i、10B-i分別表示齒輪。
在圖5所示的實施例中，馬達6A-i和馬達6B-i一起直接驅動一個絲杠軸7-i，而在圖6所示的實施例中，通過齒輪10A-i、10B-i和9-i驅動一個絲杠軸7-i。與圖5中同樣地，馬達6B-i只在供給附加轉矩的時間帶內才被驅動旋轉。
圖5或圖6所示的一方馬達6A-i，是采用追隨指令值的脈沖馬達。另一方馬達6B-i，是采用彌補該脈沖馬達6A-i中的轉矩不足的例如AC伺服馬達。
另外，圖2、圖4、圖5、圖6中，畫出了轉矩～時刻保持部128-i只在單一的預定時刻準備著轉矩附加信號，但通常是在若干時刻發出所需的轉矩附加信號。換言之，與預定的各時刻對應地，以對指令值的延遲最少的軸的延遲為基準，對其它的軸，準備好用于與該基準軸的延遲相一致的轉矩附加信號。當然，必要時，也考慮在預定的時刻，對該延遲最少的軸減小轉矩。當然，該轉矩附加信號也可以是對所有的軸彌補對指令值的延遲的值。
根據本發明，在用若干個馬達作為驅動源進行沖壓加工的沖壓裝置中，在沖壓被加工物的各個階段，即使產生了偏心荷載，也能高精度地將滑動件保持水平。即，例如在滑動件的下降過程中，不會產生不希望看到的滑動件傾斜、與支柱之間的滑動動作阻滯等問題。因此，可以將被加工體高精度地沖壓加工成復雜的形狀。
權利要求
1.一種沖壓裝置，備有基座；通過立設在該基座上的若干個導柱，平行于該基座地被保持著的支承板；沿著上述導柱滑動，可在上述基座與上述支承板之間上下動的滑動件；與分布在該滑動件上的若干個加壓點卡合，推壓該滑動件的若干個驅動軸；分別驅動該各驅動軸的若干個馬達；在該若干個馬達間，對各馬達進行獨立驅動控制的控制機構；以及測定上述滑動件相對于上述基座的位置變化的變位測定機構；其特征在于，在預先進行的示教加工中和/或模擬中，預先抽出能修正基于由上述各馬達驅動的上述驅動軸的旋轉而在上述滑動件加工中的每個時刻階段或每個沖壓位置階段的傾斜的、應供給上述各馬達的上述加工中的各時刻階段或每個沖壓位置階段的、轉矩～時刻或沖壓位置數據；在沖壓加工中，上述控制機構，在相互獨立驅動控制上述各馬達的上述各時刻階段或各沖壓位置階段，按照上述轉矩～時刻或沖壓位置數據，對上述各馬達進行附加驅動。
2.如權利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于，應供給上述各馬達的上述加工中的每個時刻階段或每個沖壓位置階段的轉矩～時刻或沖壓位置數據是，對與若干個馬達對應的上述每個加壓點，根據相對于上述滑動件的下降指令值的延遲量，決定抽出的。
3.如權利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于，應供給上述各馬達的上述加工中的每個時刻階段或每個沖壓位置階段的轉矩～時刻或沖壓位置數據是，在與若干個馬達對應的上述若干個加壓點之中，以相對于上述滑動件下降指令值的延遲最少的加壓點為基準，根據與比相對于滑動件下降指令值的延遲大的加壓點之間的差，決定抽出的。
4.如權利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于，驅動上述各驅動軸的若干個馬達，至少以兩個馬達為一組使上述驅動軸旋轉；上述控制機構，對該至少一個馬達，按照使該組的驅動軸旋轉的指令值，進行驅動控制；對上述至少一個的其它馬達，按照上述轉矩～時刻或沖壓位置數據，進行用于附加驅動的驅動控制。
5.如權利要求4所述的沖壓裝置，其特征在于，按照上述指令值進行驅動控制一側的馬達由脈沖馬達構成，并且，進行上述附加驅動一側的馬達由伺服馬達構成。
全文摘要
本發明提供以若干個馬達作為驅動源，將滑動件壓下的沖壓裝置。在該裝置中，即使產生了偏心荷載，也能將滑動件保持水平地壓下。該沖壓裝置中，在有偏心荷載作用的情況下，在示教階段，在該偏心荷載作用的各時刻，預先決定在哪個驅動源中驅動轉矩不足的程度，在實際加工時，把彌補該轉矩不足的轉矩附加信號，與各時刻對應地、供給各對應的驅動源。
文檔編號B30B15/00GK1946545SQ20058001264
公開日2007年4月11日 申請日期2005年8月26日 優先權日2004年9月9日
發明者二村昭二, 大谷圭三 申請人:株式會社放電精密加工研究所