(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャ（３）および／またはダイクッション（１２）を駆動するサーボモータ（１，１１）が制御される電気サーボプレス機での力を制御および調整するための方法において、
入力される部材固有およびプロセス固有の力の目標経過から計算されるサーボモータ（１，１１）のための目標トルクが、
・伝動装置変速比ｉ（φ）の経過と、
・所定のガイドシャフト回転数における当該ガイドシャフト位置の目標経過のために記憶され、ガイドシャフトの目下の位置と速度に依存する加速度経過αｎ＝ｆ（φ）と、
・ガイドシャフト（４１，６０）および／またはクッション位置（５５）により制御されるトルク補正値Ｍｋｏｒｒ１＝ｆ［αｎ（φ），Ｊ，ｉ（φ）］とＭｋｏｒｒ２＝Ｍｒ＝ｆ（Ｆｓｏｌｌ，ｖ）とＭｓｏｌｌ（φ）＝ｆ［Ｆｓｏｌｌ（φ），ｉ（φ）］とによる摩擦Ｍｒと、
に依存して得られた目標トルクＭｒｅｓに補正または制限され、
ただし前記φはガイドシャフト位置、前記Ｊは加速すべき回転質量、前記ｉ（φ）は目下のガイドシャフト位置に配属された伝動装置変速比、前記Ｆｓｏｌｌは目標力、前記ｖは実際速度であり、
電流制御器（４８）に対する電流目標値が、前記得られた目標トルクＭｒｅｓおよびサーボモータ（１，１１）の温度に依存するトルク係数ＫＭ（θ）から形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
方法フローの開始前に第１の準備フェーズ（２０）で、伝動装置変速比の機械固有の変化と、摩擦と、サーボモータ（１，１１）のトルク係数とが制御部に記憶され、
第２の準備フェーズ（２１）で、位置と力についての部材固有の目標経過が入力され、計算され、前記制御部に記憶され、
第３の準備フェーズ（２２）で、位置経過および伝動装置変速比からガイドシャフト位置に依存する加速度経過（６１）が前記サーボモータ（１，１１）に対して計算される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
運動サイクル中に第１の方法ステップ（２４）で、ガイドシャフト（４１，６０）の位置が検出または発生され、
第２の方法ステップで、目標トルクが力経過、および目下のガイドシャフト位置に配属された伝動装置変速比から計算され、
第３の方法ステップでプレス機形式に依存して、第１のトルク補正値（６３）が目下のガイドシャフト位置に配属された加速度値、目下のガイドシャフト速度（６２）、および加速すべき質量から計算され、
第４の方法ステップでプレス機形式に依存して、第２のトルク補正値が目下の力目標値、および実際速度に配属された摩擦力から計算され、
第５の方法ステップで、目標トルクと前記第１および第２のトルク補正値との加算により和値が形成され、
第６の方法ステップで、前記和値と、目下のモータ温度に配属されたトルク係数とから電流目標値が計算され、該電流目標値は電流制御器（４８）に出力され、制御フローが周期的に継続される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
方法フローの開始前に前記第１の準備フェーズ（２０）で、伝動装置変速比および摩擦および前記サーボモータ（１，１１）のトルク係数の機械固有の経過が制御部に記憶され、
前記第２の準備フェーズ（２１）で、部材固有の位置および力に対する目標経過が入力され、計算され、前記制御部に記憶され、
前記第３の準備フェーズ（２２）で、位置経過および伝動装置変速比からガイドシャフト位置に依存する加速度経過（６１）が前記サーボモータ（１，１１）に対して計算され、
第４の準備フェーズ（３０）で、力経過、伝動装置変速比の経過、および摩擦の経過から、ガイドシャフト位置に依存するトルク経過が計算される、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
運動サイクル中に前記第１の方法ステップ（２４）で、ガイドシャフト（４１，６０）の位置が検出または発生され、
前記第２の方法ステップでプレス機形式に依存して、第１のトルク補正値が目下のガイドシャフト位置に配属された加速度値、目下のガイドシャフト速度、および加速すべき質量から計算され、
第３の方法ステップでプレス機形式に依存して、第２のトルク補正値が目下の力目標値、および実際速度に配属された摩擦力から計算され、
第４の方法ステップで、目標トルクが目下の位置に対応して目標トルク経過から読み出され、１つまたは複数のトルク補正値と加算され、和値が形成され、
第５の方法ステップで、前記和値と、目下のモータ温度に配属されたトルク係数とから電流目標値が計算され、該電流目標値は電流制御器（４８）に出力され、制御フローが周期的に継続される、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第３の準備フェーズ（２２）で、回転および／または線形に運動する質量の加速度値経過（６１）が計算され、
運動サイクル中に別の方法ステップで、補正値が目下のガイドシャフト位置に配属された回転および／または線形加速度値、目下のガイドシャフト速度、および加速すべき回転および／または線形質量から計算される、ことを特徴とする請求項２または４に記載の方法。
【請求項７】
サーボモータ（１，１１）のトルクが力目標値制御装置により制御される電気サーボプレス機での力を制御および調整するための装置において、
サーボ増幅器（４９）と接続された少なくとも１つの電流制御器（４８）が目標値を、電流目標値を計算するための関数ユニット（６９）から受け取り、
該関数ユニット（６９）の入力量は、一方では、
・ガイドシャフト制御される力目標値制御装置（４３）からの信号と、
・該力目標値制御装置（４３）により制御され、変速比に依存してトルク計算するためのガイドシャフト制御される関数ユニット（４４）からの信号と、
・加速度に依存して第１のトルク補正値（６３）を計算するためのガイドシャフト制御される関数ユニット（４６）の信号と、
・力目標値制御装置（４３）により制御され、摩擦に依存して第２のトルク補正値を計算するためのガイドシャフト制御される関数ユニット（４５）の信号との和から求められ得られた目標トルクであり、
他方では、トルク係数（７１）の温度に依存する経過のための関数ユニットの信号により形成される信号であり、
前記第１のトルク補正値（６３）のための関数ユニット（４６）は、加速度経過を記憶するユニットと、ガイドシャフト速度（６２）を位置に依存して計算するユニットとの組合せからなる、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
サーボモータ（１，１１）のトルクが力目標値制御装置により制御される電気サーボプレス機での力を制御および調整するための装置において、
サーボ増幅器（４９）と接続された少なくとも１つの電流制御器（４８）が目標値を、電流目標値を計算するための関数ユニット（６９）から受け取り、
該関数ユニットの入力量は、一方では、
・ガイドシャフト制御されるトルク制御装置（４２）からの信号と、
・加速度に依存して第１のトルク補正値を計算するためのガイドシャフト制御される関数ユニット（４６）の信号との和から求められ得られた、力制御回路を力およびトルクセンサ（５４）により予制御するための目標トルクであり、
他方では、トルク係数の温度に依存する経過のための関数ユニットの信号により形成される信号である、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項1の上位概念による電気サーボプレス機での力の制御および調整方法、並びに請求項7または8の上位概念による、この方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
従来の技術
JP 11058100 A にはサーボプレス機で工具を保護するための装置および方法が記載されており、ここではモータ電流センサと位置センサによって、プランジャのプレス力が所定の位置領域において最大許容値を上回っているか否かが検出され、上回っている場合にはプランジャが非常停止される。この方法は、プランジャの各運動経過後にモータ電流の所定の成分が直線性および回転性の質量慣性を加速および減速するために必要であり、そのため電流がプレス力として作用しないことを考慮していない。そのためこの装置および方法の適用は、一定速度での運動フェーズにだけ制限されている。
【０００３】
EP 0 922 562 A1 には、電気サーボプレス機でのトルク制御方法が記載されている。この方法は、モータトルクを制限するための値を加速度に依存して補正する。これによりプレス力をプランジャの各運動フェーズで、直接的な力測定を行わずに所望の最大値に制限することができる。この方法では、加速度に依存するトルク成分を、目下の目標速度または実際速度に依存して計算し、これによりモータトルクを制限するための値を補正しなければならない。プレス機プランジャの速度は変形過程中に変化するから、この変化を加速度の検出のために付加的に微分しなければならない。従ってこの方法は速度信号の障害に対して脆弱である。これを改善するためにローパスフィルタまたはいわゆるウォッチャを使用し、これにより一方では精度を損なうが、他方では制御装置の所要の計算能力を向上させることが提案される。
【０００４】
これら解決手段の欠点は、モータトルクを介して検出されたプレス力の偏差を引き起こし得る別の影響量が考慮されないままであることである。これには実質的に、モータのトルク係数の温度依存性、システムの摩擦、および場合により可変の伝動装置変速比がある。後者の影響量はとりわけレバー駆動部またはクランク駆動部を備えるプレス機で発生する。
【０００５】
DE 199 52 941 A1 には、複数のプランジャを備えるサーボプレス機のための制御方法が提案されている。この方法は、位置制御とトルク制限の組合せを使用し、これにより所定の負荷分散をプレス機プランジャ間で達成し、相互の影響を低減する。この方法は複数のプランジャを備えるプレス機を指向するものであるから、複数の圧力店を備えるプレス機プランジャの傾斜を制御するための解決手段は示されていない。さらに運動経過は時間に依存して制御される。そのため運動経過中の障害量が、一方では端末装置と、他方ではマルチプレス装置の隣接するプランジャと非同期になる危険性を増大させる。
【０００６】
さらに前記の解決手段は、プランジャの駆動部に対する適用に制限されている。プレス機の電気サーボダイクッションでの使用は意図されていない。
【０００７】
本発明の課題と利点
本発明の基礎とする課題は、電気サーボプランジャ駆動部および/または電気サーボダイクッション駆動部を備える電気サーボプレス機での力を制御および調整するための方法および装置を提供することであり、ここでは制御および調整の簡単な構造によって、加速度、伝動装置変速比、摩擦および温度のような影響量を考慮し、別個に実際値を検出する力またはトルクセンサを使用して、または使用せずに、精確で再現性のある変形過程の制御フローを可能にする。
【０００８】
本発明によればこの課題は、請求項1の特徴部分の構成を備える、電気サーボプレス機での力の制御および調整方法により解決される。この方法のさらなる詳細な構成は請求項2から6に記載されている。請求項1から6までの方法の実施は、請求項7または8による特徴的構成を備える装置によって行われる。
【０００９】
この方法および装置は、プランジャの駆動部に対しても、電気サーボ駆動を備えるダイクッションに対しても適し、それぞれの駆動部に対して必要なフロー制御部に対する有利な補充となる。ここではこのフロー制御部が、ガイドシャフト制御される電子的カムディスク制御に基づいて動作し、このガイドシャフトも提案された方法に対して同様に使用されると有利である。
【００１０】
プランジャ運動に対する電気サーボ駆動部と、ダイクッション運動に対する電気サーボ駆動部を、共通の電気サーボフェーズで組み合わせて使用することの他に、プランジャだけを電気サーボ的に駆動し、ダイクッションは従来の液圧式のものを使用すること、または電気サーボダイクッションを、機械式または液圧式駆動部を備える従来のプレス機に使用することも考えられる。
【００１１】
提案された方法の基本思想はガイドシャフト機能を、一方では部材およびプロセス固有の目標トルクの形成のために使用し、他方では種々の影響量によるトルク補正値を形成するために、サーボモータに対する電流目標値を形成するためのトルク係数の温度補償と共に使用することである。
【００１２】
例えば駆動トルクの補正に必要な加速度経過は、位置-カムディスクからの正規化の形態で予め計算することができ、プロセス中にガイドシャフトに依存して読み出すことができる。このことによりリアルタイムでの相応の計算を必要とせずに、安定した加速度信号が得られる。
【００１３】
提案された方法によって、第1の場合、実質的にプロセス力に作用する障害量の影響を、力制御のための別個の測定システムを省略できるほどに低減することができる。第2の場合、センサ系により支援される閉ループ力制御回路を予制御するために使用される補正値を計算することができる。これにより制御品質がさらに改善される。
【００１４】
実施例
次に本発明を、実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は、電気サーボダイクッションを備える電気サーボプレス機の基本構造を示す図である。
図2は、第1の構成における電気サーボプレス機を制御および調整するための方法のステップを示す。
図3は、第2の構成における電気サーボプレス機を制御および調整するための方法のステップを示す。
図4は、ガイドシャフト制御される電気サーボプレス機での力を制御および調整するための装置の基本構造を示す。
図5は、加速度および変速比に依存する目標値補正を行うプランジャ力制御のためのブロック回路図であり、この目標値補正はガイドシャフト制御される。
図6は、加速度および変速比に依存する目標値補正と、トルク係数の温度補償を行うダイクッション制御のためのブロック回路図であり、この目標値補正はガイドシャフト制御される。
【００１５】
図1は、プランジャ運動およびダイクッション運動のためのサーボ駆動部を備える電気サーボプレス機の概略的構造を示す。フレーム8には一方で下側工具5と、他方で上側工具4を収容するための、垂直に可動のプランジャ3とが配置されている。プランジャ3の駆動は、第1のサーボモータ1と第1の伝動装置2によって行われる。この伝動装置は回転運動を線形運動に変換する。下側工具5は垂直に運動する薄板保持フレーム6を有しており、この薄板保持フレーム6はダイロッド7を介して、同様に垂直に運動するダイクッション12の圧縮面9に支持されている。ダイクッション12の駆動は、第2のサーボモータ11と第2の伝動装置10によって行われる。この伝動装置も回転運動を線形運動に変換する。プレス機の構造に応じて、プランジャ駆動のための第1の伝動装置2を備える第1のサーボモータ1も、ダイクッション駆動のための第2の伝動装置10を備える第2のサーボモータ11も複数設けることができる。
【００１６】
第1のサーボモータ1と第2のサーボモータ11によって、変形過程のためのプランジャ3とダイクッション12の運動経過と力経過が形成される。提案された、力の制御および調整方法は有利には、プランジャ運動とダイクッション運動のそれぞれの機能に対して必要なフロー制御をまとめて使用することができる。
【００１７】
以下に説明するステップシーケンスの形態の実施例は、力の制御および調整に対する影響量、例えば加速度、伝動装置変速比、摩擦および温度をすべて考慮する。択一的ステップシーケンスではただ1つの影響量だけを考慮することも考えられる。
【００１８】
図2には、提案された方法が第1の実施例に対するステップシーケンスの形態で示されている。第1の準備フェーズ20で、伝動装置変速比i、力伝達系統での摩擦Mr、およびサーボモータ1，11のトルク係数Kmのマシン固有の経過が一度検出され、テーブル、数学的関数、または両者の組合せの形態で制御部に記憶される。
【００１９】
レバー駆動部、クランク駆動部または偏心駆動部の可変伝動装置変速比iは、ガイドシャフト位置φと
関数
i=f(φ)
により表わされる。
【００２０】
摩擦Mrは例えばベアリング、案内部、およびスピンドルに発生し、実質的に伝達される力および目下の速度に関数
Mr=f(Fsoll,ｖ)
に従い依存する。
【００２１】
サーボモータ1，11のトルク係数Kmはモータ温度θに関数
Km=f(θ)
に従い依存する。
【００２２】
第2の準備フェーズ21で、プランジャ3および/またはダイクッション12の位置の部材固有かつプロセス固有の目標経過が、ガイドシャフト位置φに依存して、一度、手動で相応の走査面を介して制御部に入力される。
【００２３】
制御部は入力値から関数
Ssoll=f(φ)、  Fsoll=ｆ（φ）
に従い、本来の経過をテーブル、数学的関数、または両者の組合せの形態で計算する。このガイドシャフトに依存する、位置の目標経過は位置カムディスクとも称される。
【００２４】
第3の準備フェーズ22で、準備フェーズ21で入力された位置目標経過から、制御部によって所定のガイドシャフト回転数(プレス機ストローク数)に割り当てられた正規化加速度経過がガイドシャフト位置に依存して関数
αn=ｆ（φ）
に従い計算される。準備フェーズ21，22で検出された経過は制御部に記憶され、別の部材に変更する際にメモリから呼び出すことができる。
【００２５】
準備フェーズ21、22を新たな部材に対してすでに実行し、運動サイクルを前記部材に対して再度実行することも考えられる。
【００２６】
スタート信号23の後、第1の方法でステップ24で周期的制御フローが開始する。プレス機制御の機能原理に応じて、プランジャ3の位置φが実際のガイドシャフト41として第1の位置センサ51を介して検出されるか、または仮想のガイドシャフト60として制御部によって発生される。
【００２７】
第2の方法ステップ25でサーボモータ1，11の目標トルクMsollが、目下の目標力Fsollと、目下のガイドシャフト位置φに配属された伝動装置変速比i(φ)から関数
Msoll(φ)=f[Fsoll(φ)、ｉ(φ)]
に従い計算される。
【００２８】
第3の方法ステップ26で第1のトルク補正値Mkorr1が、目下のガイドシャフト位置φに配属された正規化加速度値αn(φ)、目下のガイドシャフト速度ω、および加速すべき回転質量Jから関数
Mkorr1=f[αn(φ)，J，ω]
に従い計算される。
【００２９】
ここでJは、モータ、伝動装置、およびモータと伝動装置との間のクラッチの回転質量を含む。プレス機制御の機能原理に応じて、ガイドシャフト速度ωは第1の位置発生器51または速度計によって検出される。または制御部により発生された仮想ガイドシャフトの速度信号が使用される。
【００３０】
第4の方法ステップ27で第2のトルク補正値Mkorr2が、目下の目標力Fsoll、および実際速度vに配属された摩擦Mrから関数
Mkorr2=Mr=f(Fsoll，v)
に従い検出される。
【００３１】
第5の方法ステップ28では生じる目標トルクMresが、方法ステップ25，26および27で計算されたトルク値の加算によって関数
Mres=Msoll + Mkorr1 + Mkorr2
に従い計算される。
【００３２】
第6の方法ステップで電流目標値Isollが、生じる目標トルクMres、および目下のモータ温度θに配属されたトルク係数Km(θ)から関数
Isoll = f[Mres，KM(θ)]
に従い計算され、電流制御器48に出力される。周期的制御フローがスタートしていれば、このフローは第1の方法ステップ24により周期的に継続され、常時更新された電流目標値Isollがサーボモータ1，11の電流制御器48に出力される。
【００３３】
図3には、提案された方法が第2の実施例に対するステップシーケンスの形態で示されている。この第2の実施例は図2に示された実施例とは、方法ステップの周期的制御フローの前の準備フェーズで、ガイドシャフト位置に依存するすべての影響量がすでに1つの目標トルクにまとめられており、従ってサイクル中の計算負荷が比較的小さい点で異なる。
【００３４】
準備フェーズ20，21および22は図2と同様である。第4の準備フェーズ30で目標トルクMsollの計算が、目標力Fsoll、伝動装置変速比iの経過、および必要に応じて摩擦Mrに相応して関数
Msoll(φ)=f[Fsoll(φ)，ｉ(φ)，Mr(φ)]
に従い計算される。
【００３５】
摩擦をここで考慮することは、摩擦の速度に依存する成分が無視できるか、またはこの成分が力に依存する成分から独立している場合である。
【００３６】
スタート信号31の後、第1の方法でステップ24で周期的制御フローが開始する。プレス機制御の機能原理に応じて、プランジャ3の位置φが実際のガイドシャフト41として第1の位置センサ51を介して検出されるか、または仮想のガイドシャフト60として制御部によって発生される。
【００３７】
第2の方法ステップ32で加速度に依存する第1のトルク補正値Mkorr1が図2の方法ステップ26と同様にして計算される。
【００３８】
第3の方法ステップ33で摩擦に依存する第2のトルク補正値Mkorr2が、これが第4の準備フェーズ30でまだ十分に考慮されていなければ図2の方法ステップ27と同様にして計算される。
【００３９】
第4の方法ステップ34で、第4の準備フェーズで計算された目標トルク経過が位置に依存して読み出され、第2および第3の方法ステップ32，33からの補正値と関数
Mres = Msoll(φ) + Mkorr1 + Mkorr2
に従い加算される。
【００４０】
第5の方法ステップ35で電流目標値Isollが和値Mresと、目下のモータ温度θに配属されたトルク係数Km(θ)から計算され、電流制御器48へ、図2の方法ステップ29と同様にして関数
Isoll = f[Mres，Km(θ)]
に従い出力される。
【００４１】
周期的制御フローがスタートしていれば、このフローは第1の方法ステップ24により周期的に継続され、常時更新された電流目標値Isollがサーボモータ1，11の電流制御器48に出力される。
【００４２】
図4は、提案された方法を実現することのできる装置の基本構造を示す。サーボモータ1，11には、第1の位置センサ51と、モータ温度に対するセンサ52が装備されている。制御は、電流制御器48と接続されたサーボ増幅器49を介して行われる。
【００４３】
オプションとして力センサまたはトルクセンサ54を、閉ループ力制御回路無いの実際値検出のために使用することができる。
【００４４】
この装置の重要点は、プランジャまたはダイクッションの各駆動部に配属された力目標値制御装置43であり、この制御装置は目標力の経過を制御する。この力目標値制御装置43は、ガイドシャフト41および/またはサーボモータ1，11の位置に依存して、第2の準備フェーズ21で記憶された目標力の経過を読み出すことができる。力目標値制御装置43の出力信号は4つまでの関数ユニット44，45，46，47を、これが入力信号として電流制御器48を制御する前に調整することができる。
【００４５】
変速比に依存するトルクを計算するための関数ユニット44は、目標力から目標トルクを計算する。ここで伝動装置変速比は、ガイドシャフト41の目下の位置に相応して、第1の準備フェーズ20で制御部に記憶された伝動装置変速比iの経過から読み出され、目標力と結合される。
【００４６】
関数ユニット45は摩擦に依存する第2のトルク補正値を形成する。この第2のトルク補正値は、目下の目標力と、第1の位置センサ51の信号から検出された目下の速度に依存して計算される。第2のトルク補正値は次に、関数ユニット44の出力信号と加算される。有利な構成では力目標値制御装置43を、関数ユニット44および45と共に1つのトルク制御装置42にまとめることができる。
【００４７】
関数ユニット46は加速度に依存する第1のトルク補正値を形成する。この第1のトルク補正値は、ガイドシャフト41の目下の位置と速度、および第3の準備フェーズ22で制御部に記憶された正規化加速度経過に依存して計算される。第1のトルク補正値は次に、トルク制御装置42の出力信号と加算される。
【００４８】
関数ユニット47は、生じる目標トルク、目下のモータ温度、および第1の準備フェーズ20で制御部に記憶された、トルク係数の温度に依存する経過から電流目標値を、電流制御部48への入力信号として計算する。
【００４９】
図5は、加速度および変速比に依存する目標値補正を行うプランジャ力制御のためのブロック回路図を示し、この目標値補正はガイドシャフト制御される。この実施例で摩擦およびモータ温度の影響は無視され、プランジャ力は一定の最大値に制限される。この力制限は、可変の伝動装置変速比、およびプランジャ駆動部の加速および減速される回転質量の影響を考慮する。
【００５０】
サーボモータ1、伝動装置2およびプランジャ3は、図1に示された電気サーボプレス機の基本構成部材である。プランジャ3の運動経過は、位置制御装置67により仮想ガイドシャフト60と、サーボモータ1にある第1の位置センサ51に関連して制御される。位置制御装置67は目標トルクに対する信号を形成する。この信号はトルク制限のための関数ユニット68とｍ、電流目標値計算のための関数ユニット69を介して電流制御器48に引き渡され、この電流制御器はサーボ増幅器49を介してサーボモータ1を制御する。
【００５１】
トルク制限のための関数ユニット68は、位置制御装置67により設定される目標トルクを最大値に制限する。この最大値は、関数ユニット44と46の出力信号の和から形成される。関数ユニット44は、予め設定された部材固有の力制限値64、およびガイドシャフトの目下の位置60に相応して読み出された伝動装置変速比iの経過から、静的トルク制限値66を計算する。
【００５２】
関数ユニット46は、ガイドシャフト60の目下の位置、そこから計算されたガイドシャフト速度62、および制御部に記憶された正規化加速度経過61に依存して、動的な第1のトルク補正値63を形成する。正規化加速度経過61は、所定のガイドシャフト速度62(プレス機ストローク数)で関数ユニット67により制御される運動経過に相応し、制御部によってデータ入力の際に第3の準備フェーズ22で計算される。
【００５３】
トルク制限部68によって、プランジャ3の運動フェーズでは、上側工具と下側工具との間の許容値から制限値64を上回らないようになる。一定の力制限値64の代わりに、位置に依存する目標力の経過を考慮することも考えられる。これによりプランジャ3の種々異なる個所で可変の力制限値64が作用する。
【００５４】
図6は、ダイクッション力制御のためのブロック回路図を示す。このダイクッション力制御は、加速度と摩擦に依存する、ガイドシャフト制御の閾値補正と、サーボモータ11のトルク係数の温度補償を行う。この実施例で、伝動装置変速比は一定であり、ダイクッション12は力制御だけで駆動される。この力制御は、摩擦、モータ温度、および加減速するダイクッション駆動部の回転質量の影響を考慮する。
【００５５】
サーボモータ11，伝動装置10および圧縮面9は、図1で説明した電気サーボプレス機の構成部材である。サーボモータ11には、モータ温度52に対するセンサと、第1の位置センサ51とが装備されている。プランジャ3の位置は、第2の位置センサ53によって測定され、実のガイドシャフト41として使用される。
【００５６】
ダイクッション11の機能は力目標値制御装置43によって制御される。この力目標値制御装置43は目標力の経過を計算し、記憶し、この経過をガイドシャフト41および/またはダイクッション11の位置に依存して読み出す。読み出された目標力は、一方では伝動装置変速比に相応して目標トルクを計算するために関数ユニット74に、他方では摩擦に依存する第2のトルク補正値を計算するための関数ユニット45に引き渡される。第2のトルク補正値Nkorr2を検出するために、第1の位置センサ51の信号から計算された速度値72と、第1の準備フェーズ20で制御部に記憶された摩擦73の経過が考慮される。
【００５７】
関数ユニット46は、ガイドシャフト41の目下の位置、そこから計算されたガイドシャフト速度62、および制御部に記憶された正規化加速度経過61に依存して、動的な第1のトルク補正値Mkorr1 63を形成する。
【００５８】
正規化加速度経過61は、ダイ領域における所定のガイドシャフト速度(プレス機ストローク数)でのプランジャ3の運動経過に相応し、制御部によってデータ入力の際に第3の準備フェーズ22で計算される。
【００５９】
続いて、目標トルクが第1および第2のトルク補正値と加算され、関数ユニット47にトルク係数の温度補償のために引き渡される。この関数ユニット47は、生じる目標トルク、目下の機関温度、および制御部に記憶された温度に依存するトルク係数の経過71から、電流制御器48に対する電流目標値69を計算し、電流制御器48はサ―ボ増幅器49を介してサーボモータ11を制御する。
【００６０】
前記の力制御によって、力目標値制御装置43により設定された目標力が、ダイクッション12の各運動フェーズにおいて圧縮面９で調整されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図1は、電気サーボダイクッションを備える電気サーボプレス機の基本構造を示す図である。
【図２】図2は、第1の構成における電気サーボプレス機を制御および調整するための方法のステップを示す。
【図３】図3は、第2の構成における電気サーボプレス機を制御および調整するための方法のステップを示す。
【図４】図4は、ガイドシャフト制御される電気サーボプレス機での力を制御および調整するための装置の基本構造を示す。
【図５】図5は、加速度および変速比に依存する目標値補正を行うプランジャ力制御のためのブロック回路図であり、この目標値補正はガイドシャフト制御される。
【図６】図6は、加速度および変速比に依存する目標値補正と、トルク係数の温度補償を行うダイクッション制御のためのブロック回路図であり、この目標値補正はガイドシャフト制御される。
【符号の説明】
【００６２】
1  第1のサーボモータ
2  第1の伝動装置
3  プランジャ
4  上側工具
5  下側工具
6  薄板保持フレーム
7  ダイロッド
8  フレーム
9  圧縮面
10  第2の伝動装置
11  第2のサーボモータ
12  ダイクッション
20  第1と第2の実施例による第1の準備フェーズ
21  第1と第2の実施例による第2の準備フェーズ
22  第1と第2の実施例による第3の準備フェーズ
23  スタート信号
24  第1と第2の実施例による第1の方法ステップ
25  第1の実施例による第2の方法ステップ
26  第1の実施例による第3の方法ステップ
27  第1の実施例による第4の方法ステップ
28  第1の実施例による第5の方法ステップ
29  第1の実施例による第6の方法ステップ
30  第2の実施例による第4の準備フェーズ
31  スタート信号
32  第2の実施例による第2の方法ステップ
33  第2の実施例による第3の方法ステップ
34  第2の実施例による第4の方法ステップ
35  第2の実施例による第5の方法ステップ
41  (実の)ガイドシャフト
42  トルク制御装置
43  力目標値制御装置
44  変速比に依存するトルク計算のための関数ユニット
45  摩擦に依存する第2のトルク補正値のための関数ユニット
46  加速度に依存する第1のトルク補正値のための関数ユニット
47  トルク係数の温度補償のための関数ユニット
48  電流制御器
49  サーボ増幅器
51  第1の位置センサ
52  モータ温度のためのセンサ
53  第2の位置センサ
54  力またはトルクセンサ
55  ダイクッション位置
60  仮想のガイドシャフト
61  正規化加速度経過
62  ガイドシャフト速度
63  第1のトルク補正値
64  力制限値
65  伝動装置変速比
66  静的トルク限界値
67  位置制御装置
68  トルク制限のための関数ユニット
69  電流目標値を計算するための関数ユニット
71  トルク係数の経過
72  速度値
73  摩擦の経過
74  電流トルクを計算するための関数ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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