[发明专利]用于控制和调节伺服电压力机的力的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制和调节伺服电压力机上的力的方法和用 于实施该方法的装置。

背景技术

在JP11058100A中描述了一种用于保护伺服压力机模具的装置 和方法，它借助于电机电流传感器和位置发送器确定，滑块的压力是 否在一定位置区域内超过最大允许值和是否在这种情况下触发滑块紧 急停止。这种方法未考虑：根据滑块的运动过程不同，电机电流的一 定分量需要用于直线的和旋转的惯量的加速和制动，由此不起到压力 作用。由此这种装置和方法的使用只局限于具有恒定速度的运动阶段。

按照DE19536728A1已知一种可借助伺服电机驱动的冲床用的驱 动控制装置，其中，通过用于提高冲击率的有限地可供使用的总驱动 力矩可最低要求的行程高度，使得或者在冲压力矩要求高时在冲压过 程之前滑块从上转向位置起的加速就结束，或者在冲压力矩要求低时 在冲压过程期间仍有部分加速力矩可用。从属的用于驱动电机的滑块 控制装置包含一个位置控制装置和一个加速度控制装置，借助其输出 信号可通过一个放大器控制伺服电机，其中在位置调节回路内一方面 借助位置探测器感测实际位置并且反馈给位置控制装置，另一方面借 助速度探测器将实际速度反馈给速度控制装置。除了可调节的板高度 外，从控制装置还可调出可存储的速度曲线、加速度转矩以及冲压转 矩，它通过反馈由转矩探测器电流值求出的转矩实际值计算出。该总 转矩此外还考虑了引起运动件的摩擦的摩擦转矩。力和从属的转矩的 控制和调节没有被公开。

在EP1201416A1中公开了一种用于修正具有用于滑块运动的丝 杠驱动装置的伺服压力机上的下转向点的装置。位置调节回路具有滑 块位置实际值反馈用于感测下转向点，在该位置调节回路内要补偿由 于负载下的弹性和热膨胀引起的下转向点移位。除了用于感测滑块位 置的直线比例尺外在控制装置中还组合了一个用于感测成型模具温度 的传感器。此外为了求出滑块力，或者在控制装置中分析计算伺服电 机的电流值，或者直接用测力探头记录滑块力。在此，实际力反馈用 于与给定的给定力比较，由此触发相应的下转向点位置修正。力或力 矩本身的控制和调节没有被公开。

在EP0922562A1中描述了一种用于伺服电压力机上的转矩调节 的方法，它根据加速度修正用于限制电机转矩的值。由此可以不需直 接测量力地使压力在滑块的每个运动阶段中限制在期望的最大值内。 在这种方法中，根据当前的给定速度或实际速度计算与加速度相关的 转矩分量并由此修正用于限制电机转矩的值。因为压力机滑块的速度 在成型过程期间经受变化并且为了求得加速度必须附加地将速度微 分，这种方法易受到速度信号的干扰。为了改善这一点，建议，使用 低通滤波器或者所谓的观察器，由此一方面有损精度并且另一方面提 高了控制装置的所需计算功率。两种解决方案的缺陷还在于，未考虑 可能导致通过电机转矩求得的压力的误差的其它影响参数。其中主要 包括电机转矩系数与温度的相关性、系统中的摩擦和可能可变的传动 比。后一个影响参数尤其在具有杠杆驱动装置或曲轴驱动装置的压力 机中出现。

在DE19952941A1中建议一种用于具有多个滑块的伺服压力机 的控制方法，该方法组合使用位置调节和转矩限制，以达到压力机滑 块之间的确定的负荷分配和减小相互影响。因为这种方法针对具有多 个滑块的压力机，因此没有给出用于调节具有多个压点的压力机滑块 的倾翻的解决方案。此外与时间相关地控制运动过程，使得运动过程 中的干扰参数提高了与周围装置和与多级压力设备的相邻滑块不同步 的危险。

此外上述解决方案局限于用在滑块的驱动上。没有提出在压力机 的伺服电拉深垫上使用。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于控制和调节具有伺服电滑块驱动 和/或拉深垫驱动的压力机上的力的方法和装置，其中，借助控制和调 节装置的简单结构，在考虑影响参数如加速度、传动比、摩擦和温度 的情况下，使用或不使用单独的感测实际值的力或转矩传感器，能够 实现成型过程的精确且可重复的过程。