[发明专利]力控制增益变更方法以及模具缓冲机构控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种力控制增益变更方法以及模具缓冲机构控制装置，其为了使由于冲压机械的滑块和与该滑块相向配置的模具缓冲机构的相互作用而产生的力成为规定的值，在通过伺服电动机对所述模具缓冲机构进行力控制的控制电路中，用于变更作为力偏差与速度指令值的比表示的力控制增益。

背景技术

一般，为了使滑块与模具缓冲机构之间产生的力成为规定的值，在通过伺服电动机对模具缓冲机构进行力控制的模具缓冲机构控制方法中，对力偏差乘以力控制增益来求出速度指令，根据该求出的速度指令进行伺服电动机的驱动控制。力偏差是预先设定的力指令值与在滑块和模具缓冲机构之间产生的实际的力检测值的差。

力控制增益在使实际的冲压机动作之前求出，在冲压过程中使用求出的增益对伺服电动机进行力控制，来进行冲压加工。在求出的力控制增益不是适当的值时，产生振动或者过冲量变大，有时控制系统变得不稳定。在力控制增益过大的情况下，还会导致机械或附属物损坏。因此，在过冲量不超越一定量的范围内作为上限值得到了求出的力控制增益。

作为求出力控制增益的方法的一个例子具有如下的方法：在进行力控制的轴方向上施加一定的力，一边从足够低的增益逐渐提高增益一边检测与力指令值相对的过冲量，求出力控制增益的上限值。通过这样的方法求出的力控制增益，由于机械随时间的变化、被加工材料的材质变化及机械的个体差异等，其最优值变化，所以应根据需要进行变更。

此外，虽然与本发明没有直接的关系，但作为表示相关技术的内容，在特开平10-202327号公报中公开了根据针对伺服电动机的转矩指令来控制模具缓冲机构的内容。另外，在特开2006-130524号公报中，根据针对伺服电动机的速度指令来控制模具缓冲机构，公开了以滑块的检测速度修正速度指令，来进行力控制的内容。

可是，由于力控制增益在作业环境(惯性、质量、刚性等)中容易受到影响，所以存在为了求出正确的值必须熟练的问题。另外，在初期设定的力控制增益为较低的值时，存在如下的问题：当在不超过过冲量的上限值的范围内逐渐提高增益进行调整时，重复试行的次数变得非常多，增益的调整耗费时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以根据机械特性及冲压条件等，容易且正确地进行力控制增益的变更的力控制增益变更方法以及模具缓冲机构控制装置。

为了实现上述目的，本发明的力控制增益变更方法的一个方式在通过伺服电动机对与冲压机械的滑块相向配置的模具缓冲机构进行力控制的控制电路中，用于变更作为力偏差与速度指令值的比表示的力控制增益，特征为具有如下步骤：取得所述滑块与所述模具缓冲机构发生冲撞从而在两者间相互受到力的状态下的所述两者间的移动量的差；对产生所述移动量的差时的力进行检测；在将包括所述滑块和所述模具缓冲机构的结构部分视为弹性结构时，根据在所述移动量的差与所述实际的力之间成立的一定的比例关系计算该结构部分的弹簧常数；以及由在所述力控制增益与所述弹簧常数的倒数之间成立的一定的比例关系，根据所述弹簧常数来变更所述力控制增益。

本发明的模具缓冲机构控制装置的一形态为通过伺服电动机对与冲压机械的滑块相向配置的模具缓冲机构进行力控制，特征为具有如下各部：移动量取得部，其取得所述滑块与所述模具缓冲机构发生冲撞从而在两者间相互受到力的状态中的所述两者间的移动量的差；弹簧常数计算部，在将包括所述滑块和所述模具缓冲机构的结构部分视为弹性结构时，根据在所述移动量的差与所述力之间成立的一定的比例关系计算该结构部分的弹簧常数；以及力控制增益变更部，由在作为力偏差与速度指令值的比表示的力控制增益和弹簧常数的倒数之间成立的一定的比例关系，根据计算出的所述弹簧常数来变更所述力控制增益。

根据本发明，在将包括滑块和模具缓冲机构的结构部分视为弹性结构时，因为在滑块与模具缓冲机构的移动量的差、以及产生该移动量的差时的在滑块与模具缓冲机构之间检测到的实际的力之间存在一定的比例关系，所以将滑块与模具缓冲机构之间检测到的实际的力除以滑块与模具缓冲机构之间的移动量的差，由此可以计算包括滑块与模具缓冲机构的结构部分的弹簧常数。另外，在计算出的弹簧常数和力控制电路中的力控制增益之间，一定的反比例关系成立，所以通过将弹簧常数的倒数与比例常数相乘，可以求出力控制增益。

这样，可以容易且正确地进行与机械特性的变化、冲压条件的变更等对应的力控制增益的变更，可以提高力控制的应答性、力控制的可靠性。另外，通过使用最佳的力控制增益，可以进行更加精密的3维形状的冲压加工。

附图说明