[发明专利]冲压机械中的伺服驱动系统和连续加工系统

说明书

本申请为2003年6月17日提交的、申请号为03813989.8，发明名称为“冲压机械中的伺服驱动系统和连续加工系统”的孙分案申请，子分案申请为2009年7月21日提交，申请号为200910151451.4，发明名称为“冲压机械中的伺服驱动系统和连续加工系统”的申请。

技术领域

本发明涉及例如在转塔冲压机中使用的冲压机械的伺服驱动系统，详细说，涉及在转塔冲压机中使用的冲压机械的连续加工系统。

背景技术

历来，一般在冲压机中，作为冲头的驱动源有使用伺服电动机的电动式驱动源。在这样的冲压机等的冲压机械的冲压加工中，因为在加工中发生极大的噪声，因此希望尽可能减少这种噪声。

这样的冲压加工中噪声的发生原理十分复杂，因工件的材质、板厚其他各种条件而不同，但是由于冲头的冲压速度快时噪声大、冲压速度慢时噪声小，另外，如果冲压速度一定的话，负荷轻时噪声小，负荷重时噪声大，这些已经公知。

上述的现有技术，在日本国公开专利公报的特开2001-62591号以及特开2001-62596号公报中公开。

但是，现有的电动式冲压机，因为例如使用连杆和飞轮等机构发生加工所需要的转矩，因此由于该机械的惯性成为使冲头的往复运动减慢的原因，另外，在这之外，伺服电动机的主轴和使冲头上下运动的动作轴，通过齿轮等动力传递机构驱动，不可避免会发生由于该动力传递机构引起的损失或者延迟。因此，即使控制伺服电动机的速度来追随冲头的驱动速度也十分困难，不适合对于冲头的速度控制。

由此，在现有技术中，因为不管负荷的轻重把冲压速度设定为几乎一定，所以如果为降低噪声而把冲压速度设定低的话，则会大幅度降低工作效率。另一方面，从工作效率的要求把冲压速度设定的高的话，则会发生大的噪声。结果，存在低噪声化和工作效率不能并存的问题。

另外，在现有的系统中，根据板厚、材质在油压冲压系统中切换预定的冲压模式，由此来图谋降低噪声和维持冲压速度的并存。为此需要高速处理的硬、软等复杂的控制系统。

另一方面，一般，在冲压机中，作为冲头驱动源有使用油压的油压式驱动源和使用伺服电动机的驱动源。另外，在冲压机中，有例如步冲等利用同一冲压模具连续冲压工件进行加工的，在这样的连续冲压加工中，图谋冲头的高速化。

但是，现有的油压式冲压机，因为是使用油压、使用切换阀使冲头往复运动，因此比之电气控制来说响应性差，不可避免对于控制指令产生延迟，因此，不适合冲头的高速化。

进而，因为在上述的现有技术中不管负荷的轻重，冲压速度设定为几乎一定，所以如果为降低噪声而把冲压速度低设定的话，则会大幅降低工作效率；另一方面，从工作效率的要求把冲压速度设定的高的话，则会发生大的噪声，结果，存在低噪声化和工作效率不能并存的问题。

因此，试设想不利用例如连杆和飞轮等的机构、另外也不通过齿轮等动力传递机构，使用伺服电动机直接驱动使冲头上下动作的动作轴。于是通过使用这样的伺服电动机的直接驱动，可以根据负荷自动加减冲压速度，由此，可以谋求低噪声和工作效率的并存。

但是，为发生加工所需要的转矩，比较使用连杆和飞轮等机构的场合和不使用(通过伺服电动机直接驱动)的场合，在使用冲压机的冲压加工中，因为除增加使冲头上下运动的高速动作用的运动能量外还需要冲压加工时的大的冲压能量，因此在直接驱动的场合需要大的额定容量的伺服电动机。

于是，对于通过这样的伺服电动机直接驱动使冲头上下动作的动作轴，需要供给伺服电动机高速动作用的电能以及冲压用的电能，因此不可避免使伺服电动机用的控制电路的峰值功率变得很高。

发明内容

本发明是为解决上述问题而提出的，其第一目的是提供一种冲压机械的伺服驱动系统，所述系统能消除上述现有技术具有的问题，不使用连杆和飞轮等机构和齿轮等动力传递机构，通过根据负荷自动加减冲压速度实现低噪声化，而且，可以防止只在相当于动作轴一侧的机械各部分发生变形，实现稳定的运行。

本发明的第二目的是提供一种冲压机械的伺服驱动系统，所述系统能消除上述现有技术具有的问题，通过根据负荷自动加减冲压速度，谋求低噪声化和工作效率的并存。

本发明的第三目的是提供一种冲压机械的连续加工系统，所述系统能消除上述现有技术具有的问题，作为冲头的驱动源使用伺服电动机，而且，通过不使用连杆和飞轮等机构和齿轮等动力传递机构，在原理上无驱动力传递的延迟，也不发生控制延迟，由此可以谋求响应性好而实现高速化。