(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加圧物（６）を加圧するためのセラミック粉末および／または金属粉末プレス機（１）を制御する方法であって、
少なくとも１つのプレスパンチ（５；４）を加圧方向に沿って変位させる少なくとも１つの駆動装置（１５，１６；２０，２１）を起動させて、
該駆動装置（１５，１６；２０，２１）によってプレスパンチ（５；４）を時間的な推移（ｔ）にわたって変化する位置目標軌跡（ａｓ１）に沿って運動させ、
該位置目標軌跡（ａｓ１）からずれた際に駆動装置を追従制御する、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機を制御する方法において、
追従制御のための少なくとも１つの調整量として、被加圧物（６）、プレスパンチ（４）またはプレスパンチ（４）を支持する構成要素（１７，１８，１９）に作用している被測定力（Ｆ１１，Ｆ１２）を利用し、偏差として、被測定力（Ｆ１１，Ｆ１２）と目標力（Ｆｓ）との間の力−閉ループ制御偏差（εＫ（２１））を、少なくとも１つの駆動装置（２０，２１）の制御装置（Ｃ）の位置コントローラ用に変換可能な目標位置制御量（ｓ１１，ｓ１２）に変換することを特徴とする、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機を制御する方法。
【請求項２】
位置目標軌跡（ａｓ１）に対して前記少なくとも１つの被測定力（Ｆ１１，Ｆ１２）に関連して追従制御を行い、特に位置目標軌跡（ａｓ１）が、目標力（Ｆｓ）に関連して設定されている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプレスパンチの目標位置を前記少なくとも１つの被測定力（Ｆ１１，Ｆ１２）に関連して算出しかつ／または閉ループ制御する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
被測定力（Ｆ１１，Ｆ１２）に基づき、特に１つ以上のサーボセット用の位置目標軌跡（ａｓ１）を算出する、特にツールセットもしくは特にツールセットのプレスパンチが、プログラミングされた力に追従するように算出する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのプレスパンチ（５；４）が少なくとも２つの駆動装置（１５，１６；２０，２１）によって変位させられ、少なくとも１つの駆動装置（１５，１６；２０，２１）の追従制御のための少なくとも１つの調整量として、前記駆動装置（１５，１６；２０，２１）を介して、前記被加圧物（６）、前記プレスパンチ（５；４）または該プレスパンチを支持する前記構成要素（１７，１９）に作用する瞬時の被測定力（Ｆ２１，Ｆ２２；Ｆ１１，Ｆ１２）を利用する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
付加的に、駆動装置（１８，１９，２０，２１）のスピンドルリードおよび／または機械固有の弾性定数（Ｅ２）を、位置コントローラ用に変換可能な目標位置制御量（ｓ１１，ｓ１２）に変換する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
フローティングセットの構成要素としてのプレスパンチ（４；５）を変位させる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記駆動装置（１５，１６；２０，２１）は電動モータ駆動式の駆動装置又は液圧駆動装置である、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
駆動装置（１５，１６；２０，２１）が、サーボモータ駆動式の駆動装置として形成されており、かつ／またはプレスパンチ（５；４）に前置されたスピンドル（１３，１４；１８，１９）を駆動するようになっている、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
被加圧物（６）を加圧するためのセラミック粉末および／または金属粉末プレス機（１）であって、該セラミック粉末および／または金属粉末プレス機（１）が、
少なくとも１つのプレスパンチ（５；４）を加圧方向に沿って変位させる少なくとも１つの電動モータ駆動式の駆動装置又は液圧駆動装置（１５，１６；２０，２１）と、
制御装置（Ｃ）と
を備えており、該制御装置（Ｃ）が、駆動装置（１５，１６；２０，２１）を起動させて、
該駆動装置（１５，１６；２０，２１）によってプレスパンチ（５；４）を時間的な推移（ｔ）にわたって変化する位置目標軌跡（ａｓ１）に沿って運動させ、
該位置目標軌跡（ａｓ１）からずれた際に駆動装置を追従制御する
ように形成されている、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機において、
該セラミック粉末および／または金属粉末プレス機（１）が、被加圧物（６）、プレスパンチ（４）またはプレスパンチ（４）を支持する構成要素（１７，１８，１９）に作用している加圧力（Ｆ１１，Ｆ１２）を測定するために配置された少なくとも１つの力測定装置（２２，２３；２４，２５；１１）を有しており、
測定された加圧力（Ｆ１１，Ｆ１２）が、制御装置（Ｃ）用に、追従制御のための少なくとも１つの調整量を成しており、偏差として、測定された加圧力（Ｆ１１，Ｆ１２）と目標力（Ｆｓ）との間の力−閉ループ制御偏差（εＫ（２１））が、少なくとも１つの駆動装置（２０，２１）の制御装置（Ｃ）の位置コントローラ用に変換可能な目標位置制御量（ｓ１１，ｓ１２）に変換可能であること特徴とする、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機。
【請求項１１】
プレスパンチ（４；５）が、フローティングセットの構成要素である、請求項１０記載のプレス機。
【請求項１２】
駆動装置（１５，１６；２０，２１）が、１つのプレスパンチ（４；５）を、少なくとも加圧位置において当該プレスパンチ（４；５）に対して側方に配置された少なくとも１つのプレスパンチ（５；４）に対して相対的に運動させるようになっている、請求項１０または１１記載のプレス機。
【請求項１３】
個々の前記プレスパンチ（５；４）が、同時に２つ以上の駆動装置（１５，１６；２０，２１）によって変位可能に配置されており、被測定力（Ｆ１１，Ｆ１２）に基づき規定された、特にただ１つの補正値が、駆動装置（１５，１６；２０，２１）に供給されている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載のプレス機。
【請求項１４】
制御装置（Ｃ）が、駆動装置（１５，１６；２０，２１）を請求項１から５までのいずれか１項記載の方法によって起動させるように設計されている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載のプレス機。
【請求項１５】
駆動装置（１５，１６；２０，２１）が、サーボモータ駆動式の駆動装置として形成されており、かつ／またはプレスパンチ（５；４）に前置されたスピンドル（１３，１４；１８，１９）を駆動するようになっている、請求項１０から１４までのいずれか１項記載のプレス機。
【請求項１６】
プレス機（１）が、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するように設計されている、請求項１０から１５までのいずれか１項記載のプレス機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の特徴を有する、被加圧物を加圧するためのセラミック粉末および／または金属粉末プレス機を制御する方法であって、少なくとも１つのプレスパンチを加圧方向に沿って変位させる少なくとも１つの電動モータ駆動式の駆動装置を起動させて、該駆動装置によってプレスパンチを該プレスパンチのそれぞれ瞬時の目標位置に対する位置目標軌跡に沿って運動させ、該位置目標軌跡からずれた際に駆動装置を追従制御する、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機を制御する方法に関する。さらに、本発明は、このように制御される、加圧物を加圧するためのセラミック粉末および／または金属粉末プレス機に関する。
【０００２】
個々のセット(Achse)、すなわち、特にプレスパンチおよび１つ以上のプレスパンチを支持する構成要素の、いわゆる「フローティング」が、１回のプレス成形プロセスの間の形状付与プロセス中に求められているセラミック粉末および／または金属粉末プレス機が存在する。「フローティング」とは、セットがその位置から、少なくとも１つの別の、特に向かい合って位置するセットによって押し退けられることを意味している。ただし、このとき、セットは、ツールプログラムにおいて当該セット用にプログラミングされた力によって、当該セットを押し退けるセットに当接する。このことは、より解りやすく、たとえばばね作用と比較することができる。別の使用例では、特に上側の力案内セットにおける加圧力が、力閉ループ制御されて減少させられる。したがって、「フローティング」という概念は、「浮動式の」、「コントロールされて後退する」または「コントロールされて追従制御される」と呼ぶこともできる。
【０００３】
特にサーボモータ駆動式の粉末プレス機、特にマルチプレートプレス機では、たとえば液圧式の粉末プレス機に比べて、スピンドル駆動装置を有するスピンドルプレス機の場合の特別な問題がある。スピンドル駆動装置において駆動装置制御部もしくは駆動装置閉ループ制御部により設けられている典型的なトルク制限部は、サーボコントローラの１つの機能として、上述のようなセットに加えられる力を絶対的に精密に制限することができない。その理由は、サーボモータの回転運動がスピンドルによって並進運動に変換されることにある。このスピンドルの効率は、多種の物理的な量、特に温度に左右され、したがって、いわば未知の量として分類されなければならない。上述のようなツールセットに二重駆動装置が使用される場合には、トルク制限部が使用不可となる。二重駆動装置では、それぞれ１つのスピンドルを備えた２つのサーボモータが、１つのツールセットを駆動する。スピンドルの効率問題によって、両サーボセットの同期運転を保証することはできない。方法技術的な視点から、同期偏差に対する公差は、特に０．０１ｍｍよりも小さい。
【０００４】
このようなスピンドルプレス機に使用可能なサーボコントローラは、電流コントローラと、回転数コントローラと、位置コントローラとから成っている。原理的には、これらのコントローラによって、力閉ループ制御は不可能である。
【０００５】
本発明の課題は、被加圧物を加圧するためのセラミック粉末および／または金属粉末プレス機ならびにセラミック粉末および／または金属粉末プレス機を制御する方法を少なくとも１つの電動モータ駆動式の駆動装置の使用のもと改良して、確実な運転、特に少なくとも１つのフローティングセットもしくはフローティングプレスパンチにおける力閉ループ制御が可能となるようにすることである。特に本発明に係る方法は、サーボスピンドル駆動装置を備えているようなプレス機において使用可能であることが望ましい。
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を備えた方法もしくは請求項９の特徴を備えたセラミック粉末および／または金属粉末プレス機によって解決される。有利な態様は、従属請求項の対象である。
【０００７】
特に好適な態様は、被加圧物を加圧するためのセラミック粉末および／または金属粉末プレス機を制御する方法であって、少なくとも１つのプレスパンチを加圧方向に沿って変位させる少なくとも１つの電動モータ駆動式の駆動装置を起動させて、該駆動装置によってプレスパンチを、特に該プレスパンチのそれぞれ瞬時の目標位置に対する位置目標軌跡に沿って運動させ、該位置目標軌跡からずれた際に駆動装置を追従制御する、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機を制御する方法において、追従制御のための少なくとも１つの調整量として、被加圧物、プレスパンチまたはプレスパンチを支持する構成要素に作用している被測定力を利用することにある。
【０００８】
言い換えると、少なくとも１つのプレスパンチの目標位置の閉ループ制御が、このプレスパンチの少なくとも１つの電動モータ駆動式の駆動装置を介して被測定力に関連して行われる。閉ループ制御は、互いに接続された種々異なる制御装置と閉ループ制御装置とによる定値制御によって実現されてもよい。
【０００９】
ツールセットの力、すなわち、特にプレスパンチによって当該プレスパンチの定点にまでフレームおよび場合によっては別のツールセットに対して相対的に複数の構成要素のうちの１つの構成要素に加えられている被測定力は、適切なセンサもしくは適切な力測定装置によって、プレス成形サイクルの実行の間の並進運動中に測定される。
【００１０】
このような閉ループ制御は、このようなプレス機もしくはこのようなプレス機に相応に使用されるツールの多数のプレスパンチのうちのただ１つのプレスパンチに対して実現可能となる。しかしながら、このような閉ループ制御は、このようなプレス機もしくはこのようなツールの複数または全てのプレスパンチに対しても実現可能である。
【００１１】
別の態様は、位置目標軌跡に対して少なくとも１つの被測定力に関連して追従制御を行い、１つの改良態様によれば、位置目標軌跡が、目標力に関連して設定されていることにある。
【００１２】
したがって、この態様でも、力値が位置値に転換される。１つの改良態様は、各セットが単独でかつ全複合体に左右されずに各力を評価しかつ追従制御を行うことができることである。
【００１３】
１つの態様は、少なくとも１つのプレスパンチの目標位置を上記のような少なくとも１つの被測定力に関連して算出しかつ／または閉ループ制御することにある。
【００１４】
また、１つの態様は、被測定力に基づき、特に１つ以上のサーボセット用の位置目標軌跡を算出、特にツールセットもしくは特にツールセットのプレスパンチが、プログラミングされた力に追従するように算出することでもある。
【００１５】
したがって、特に位置は、駆動装置の直接的な調整量、たとえば駆動装置に供給される電圧、供給される電流または油圧シリンダに供給される油圧を介して直接的には閉ループ制御されない。その代わりに、目標位置自体が変化させられ、これによって、駆動装置制御部に、閉ループ制御された目標量もしくは目標位置が供給され、引き続き、駆動装置制御部それ自体が、供給された閉ループ制御された目標位置に関連して、駆動装置の調整量の制御または好適には閉ループ制御を実施する。したがって、好適には、直列接続された２つの制御部もしくは特に閉ループ制御部を有する二重の閉ループが存在している。
【００１６】
さらに別の態様は、偏差として、被測定力と目標力との間の力−閉ループ制御偏差を、少なくとも１つの駆動装置の制御装置の位置コントローラ用に変換可能な目標位置制御量に変換することである。
【００１７】
言い換えると、力−閉ループ制御偏差が求められ、これに基づき、電動モータ駆動式の駆動装置を閉ループ制御するために利用される目標位置制御量が規定される。
【００１８】
これに対する１つの態様は、付加的に、駆動装置のスピンドルリードおよび／または機械固有の弾性定数を、少なくとも１つの駆動装置の位置コントローラ用に変換可能な目標位置制御量に変換することにある。
【００１９】
特にプレス機のかつプレス機の分野における生じる温度あるいは可変のまたはモデル固有の幾何学的なならびに構造的なまたは材料に左右される量に関連した別の量が考慮されてもよい。特に機械固有の弾性定数は、プレスパンチの、被加圧物に向けられた面と、駆動装置または駆動装置を支持するフレームエレメントとの間のパワーフローにおける個々のまたは全ての構成要素に関係していてよい。また、それぞれ異なるセットもしくはパワーフローに対して、それぞれ異なる弾性定数が提供されていてもよい。
【００２０】
特に１つの態様は、フローティングセット、すなわち、特に浮動式のセットもしくはコントロールされて後退するかまたは追従制御されるセットの構成要素としての少なくとも１つのプレスパンチを変位させることである。
【００２１】
特に好適な態様は、被加圧物を加圧するためのセラミック粉末および／または金属粉末プレス機であって、該セラミック粉末および／または金属粉末プレス機が、少なくとも１つのプレスパンチを加圧方向に沿って変位させる少なくとも１つの電動モータ駆動式の駆動装置と、制御装置とを備えており、該制御装置が、駆動装置を起動させて、該駆動装置によってプレスパンチを該プレスパンチのそれぞれ瞬時の目標位置に対する位置目標軌跡に沿って運動させ、該位置目標軌跡からずれた際に駆動装置を追従制御するように形成されている、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機において、該セラミック粉末および／または金属粉末プレス機内に、被加圧物、プレスパンチまたはプレスパンチを支持する構成要素に作用している加圧力を測定するために配置された少なくとも１つの力測定装置が設けられており、該力測定装置により測定された加圧力が、制御装置用に、すなわち、制御装置に供給される、追従制御のための少なくとも１つの調整量を成していることにある。
【００２２】
制御装置は、独立した構成要素であってもよいし、たとえばサーボ駆動装置のように、完全にまたは部分的に、各駆動装置もしくは各駆動装置のモータに組み込まれた制御装置であってもよい。
【００２３】
１つ以上の駆動装置と力測定装置とには、１つ以上のプレスパンチもしくはセットが対応配置されていてよい。このプレスパンチもしくはセットは、ダイ開口の、作用する主加圧力に向かい合って位置する側に配置されている。主加圧力は、電動モータ駆動式の駆動装置によって加えることができるものの、選択的には、機械式、空圧式または液圧式の駆動装置によって加えられてもよい。主加圧力は、特に１つ以上のプレスパンチを介して作用する。このプレスパンチは、被加圧物の、上述のように閉ループ制御されたプレスパンチに向かい合って位置する側に配置されていて、被加圧物に作用する。しかしながら、特にこのような主加圧力の側に、電動モータ駆動式の駆動装置により互いに相対的に変位可能な複数のプレスパンチが配置されている場合には、単独でまたは別のプレスパンチと共に完全にまたは部分的に主加圧力の影響下にあるプレスパンチを閉ループ制御することもできる。このことには、さらに、電動モータ駆動による主加圧力の態様では、この力を伝達するセットがサーボモータ駆動式であり、スピンドル駆動装置を備えて形成されていて、上述のようにフローティングした状態で閉ループ制御可能であることが一緒に含まれている。
【００２４】
プレス機の１つの態様は、プレスパンチが、フローティングセットの構成要素であることにある。
【００２５】
プレス機のさらに１つの態様は、駆動装置が、１つのプレスパンチを、少なくとも加圧位置において当該プレスパンチに対して側方に配置された少なくとも１つのプレスパンチに対して相対的に運動させるようになっていることにある。
【００２６】
言い換えると、ダイ開口の一方の側に複数のプレスパンチが配置されている。これら複数のプレスパンチは、加圧方向に沿って互いに独立して変位可能である。特にこのような配置態様では、ただ１つ、複数または全てのプレスパンチが、上述のように閉ループ制御可能であってよい。
【００２７】
また、プレス機の別の態様は、個々の上述のようなプレスパンチが、同時に２つ以上の駆動装置によって変位可能に配置されており、被測定力に基づき規定された、特にただ１つの補正値が、駆動装置に供給されていることでもある。
【００２８】
たとえば、このようなプレスパンチは、パンチ支持体としての、いわゆる「プレート」に配置されている。このプレートは、フレームワークまたはツールの内部で２つ以上の駆動装置によって加圧方向に沿って変位可能である。１つ以上の被測定力値に基づき規定された閉ループ制御偏差は、該当する全ての駆動装置に対する共通の目標位置制御量を規定するために利用することができる。１つの改良態様によれば、駆動装置が、互いに独立して、特に個別に規定された被測定力に関連して閉ループ制御可能でもあり、これによって、プレートもしくはパンチ支持体の傾倒が、適切な閉ループ制御によって阻止される。
【００２９】
１つの態様は、制御装置が、駆動装置を前述したような方法によって起動させるように設計されているようなプレス機にある。言い換えると、相応の構成要素を備えたプレス機は、少なくとも１つのプレスパンチの目標位置を少なくとも１つの被測定力に関連して閉ループ制御する方法を利用して運転される。
【００３０】
また、このようなプレス機もしくはこのような方法の１つの態様は、駆動装置が、サーボモータ駆動式の駆動装置として形成されており、かつ／またはプレスパンチに前置されたスピンドルを駆動するようになっていることでもある。
【００３１】
被測定力値に関連して、特に電動モータ駆動式のサーボスピンドル駆動装置によっても、位置に関して変位可能なプレスパンチが閉ループ制御可能である。
【００３２】
１つの改良態様によれば、被測定力に基づき、１つ以上のサーボセットの位置目標軌跡が、ツールセットもしくは特にツールセットのプレスパンチが、プログラミングされた力に追従するように算出される。
【００３３】
１つの実施の形態を図面に基づき以下に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】セラミック粉末および／または金属粉末プレス機の個々の構成要素を示す図であると共にプレス成形フローを示すための線図である。
【００３５】
図１から明らかであるように、セラミック粉末および／または金属粉末プレス機１はフレーム２を有している。このフレーム２内には、種々異なる別の構成要素が収容されている。これらの別の構成要素は、一部では、フレーム２に位置不変に結合されており、一部では、フレーム２に対して相対的にかつ互いに相対的に、特に加圧方向に沿って変位可能である。
【００３６】
中央の構成部材はダイ３である。このダイ３のダイ開口内には、特に下方から１つ以上のプレスパンチ４，５が進入している。特にこのプレスパンチ４，５の上側では、ダイ開口内に被加圧物６が供給可能である。この被加圧物６が満たされたダイ開口内には、上方から１つ以上のプレスパンチ７が導入可能であり、これによって、被加圧物６が変形させられて、プレス成形体が形成される。被加圧物６は、特に粉末状のかつ／または顆粒状の金属材料および／またはセラミック材料である。
【００３７】
一例としてただ１つの上側のプレスパンチ７は、特にプレート状のパンチ支持体８の下面に装着されている。特にサーボモータとスピンドルロッド９とを有する電動モータ駆動式の駆動装置１０によって、パンチ支持体８とプレスパンチ７とが加圧方向で前後に変位可能となる。
【００３８】
駆動装置１０が取り付けられているかまたは配置されている図示の上側のフレーム２と、プレスパンチ７との領域には、力測定装置１１が配置されている。この力測定装置１１は、たとえばロードセルとして、フレーム２とプレスパンチ７との間の区間で２つの構成要素の間に装着することができる。力測定装置１１は、両構成要素の間で作用する加圧力および／またはプレスパンチ７を介して被加圧物６に作用する加圧力を測定して、被測定力Ｆ３として出力するために働く。
【００３９】
ダイ３の下側には、たとえば、中心のプレスパンチ５と、このプレスパンチ５を環状に取り囲むプレスパンチ４とが図示してある。両プレスパンチ４，５によって、輪郭に合ったプレス成形体のプレス成形が可能となる。
【００４０】
中心の第２のプレスパンチ５は、特にプレート状のパンチ支持体１２に配置されている。このパンチ支持体１２は、フレーム２の下側の区分に対して相対的に、たとえば２つの電動モータ駆動式の駆動装置１５，１６によって加圧方向に沿って変位可能である。両駆動装置１５，１６もやはり、それぞれ１つのモータと、このモータにより駆動されるスピンドルロッド１３，１４とを有している。フレーム２からプレスパンチ５に向かう領域には、力測定装置２４，２５が配置されており、これによって、それぞれ駆動装置１５，１６を介して作用する瞬時の加圧力が測定され、相応の測定値が、それぞれ被測定力Ｆ２１；Ｆ２２として出力される。
【００４１】
中心の下側の第１のプレスパンチ４は、特にプレート状のパンチ支持体１７に配置されている。このパンチ支持体１７は、フレーム２の下側の区分に対して相対的に、たとえば２つの電動モータ駆動式の駆動装置２０，２１によって加圧方向に沿って変位可能である。両駆動装置２０，２１もやはり、それぞれ１つのモータと、このモータにより駆動されるスピンドルロッド１８，１９とを有している。フレーム２からプレスパンチ４に向かう領域には、力測定装置２２，２３が配置されており、これによって、それぞれ駆動装置２０，２１を介して作用する瞬時の加圧力が測定され、相応の測定値が、それぞれ被測定力Ｆ１１；Ｆ１２として出力される。
【００４２】
プレス機１の機能を制御しかつ監視するためには、制御装置Ｃが用いられる。特にこの制御装置Ｃは、とりわけ駆動装置１０，１５，１６，２０，２１を起動させるために働く。特に固有の閉ループ制御回路を有するサーボモータもしくはサーボ駆動装置の形態では、制御装置Ｃが、サーボ駆動装置もしくはサーボ駆動装置の閉ループ制御回路に、実行させるべき目標運動に対する制御信号を供給するために働く。このためには、制御装置Ｃが、駆動装置１０，１５，１６，２０，２１に対する制御信号として、特に目標位置制御量ｓ３；ｓ１１；ｓ１２；ｓ２１；ｓ２２を供給する。この目標位置制御量ｓ３；ｓ１１；ｓ１２；ｓ２１；ｓ２２は、たとえば連続的に供給される信号であってもよいし、特に一時的な差分値または制御値であってもよい。
【００４３】
相応して、被測定力Ｆ３，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２が、１回のプレス成形プロセスの実行時の考慮のために、制御装置Ｃに供給される。
【００４４】
１回の好適なプレス成形プロセスを実施するためには、制御装置Ｃによって、設定されたプレス成形フローが考慮される。このプレス成形フローは、プレス成形過程の時間的な推移の間にプレスパンチ４，５，７によって被加圧物６に作用させるべき加圧力に基づいている。
【００４５】
このことは、概略的に図示した構成要素の下側に、位置−時間線図で示してある。時間的な推移ｔの上方には、それぞれ瞬時の位置ａを表す曲線が示してある。瞬時の位置ａは、複数のパンチ４，５，７のうちの１つのパンチの、被加圧物６に接触する面の実際の位置であってよい。しかしながら、より簡単な取扱い可能性の理由から、原理的には、プレスパンチ４，５，７からその駆動装置１３，１６，２０，２１，１０までの区間に沿った、特に十分に精密に測定可能なまたは規定可能な任意の異なる位置ａ、特に駆動装置自体により規定可能な位置が利用されていてもよい。
【００４６】
簡略化のために、たとえば、上側のプレスパンチ７のただ１つの位置目標軌跡ａｓ３と、第１の下側のプレスパンチ５のただ１つの位置目標軌跡ａｓ１とが図示してある。ダイ開口の上側にかつ／または下側により多くの個数のプレスパンチを備えるプレス機では、有利には、相応に多くのこのような位置目標軌跡が利用される。特にこのような位置目標軌跡の個数は、閉ループ制御しなければならないセットもしくはプレスパンチ４，５，７の個数に関連している。
【００４７】
位置目標軌跡ａｓ１，ａｓ３は、時間的な推移ｔにわたって各プレスパンチ４，５，７のために必要となる加圧力に関連して規定されている。
【００４８】
まず初めに、上側のプレスパンチ７の連続的な下降の間、第１の下側のプレスパンチ５が上方に運動させられ、設定された位置を過ぎると、再びやや下方に運動させられることが例示してある。特に下側のプレスパンチ５によって、いわゆる「フローティング運動」を実施したい。このフローティング運動では、上方から被加圧物６に作用する加圧力が過度に大きい場合、プレスパンチ５が下方に後退する。また、上方から被加圧物６に作用する加圧力が過度に少ない場合には、上方への下側のプレスパンチ５の追従制御が行われることが提案されていてもよい。
【００４９】
プレス成形プロセスの図示のサイクルでは、その間、下側のプレスパンチ５の瞬時の位置ａ１ｍが、この時点で設定されている瞬時の目標位置ａｓ１ｍから上方にずれていると仮定している。この下側のプレスパンチ５に相応に対応配置された力測定装置２４，２５の被測定力Ｆ２１，Ｆ２２に基づき、たとえば一方の力測定装置２５の被測定力Ｆ２１が、特にこの力測定装置２５の被測定力に対応する目標力Ｆｓからずれていると、制御装置Ｃによって閉ループ制御偏差εＫ（２１）が求められる。相応して、対応配置された駆動装置１６に制御信号もしくは目標位置制御量ｓ２１が供給される。この目標位置制御量ｓ２１は、閉ループ制御偏差εＫ（２１）に関連して追従制御を起動させる。
【００５０】
したがって、閉ループ制御偏差εＫ（２１）ひいては目標位置制御量ｓ２１は、１つの被測定力Ｆ２１または場合によっては複数の被測定力に直接関連した、力に関連した制御量もしくは閉ループ制御量である。
【００５１】
好ましくは、位置目標軌跡ａｓ１，ａｓ３、相応して、目標位置制御量ｓ３，ｓ１１，ｓ１２，ｓ２１，ｓ２２が規定されている場合には、相応のプレスパンチ４，５，７のそれぞれ瞬時の位置ａに影響を与える量に対して付加的に、プレス成形過程に影響を与える別の量、たとえば特に機械固有の弾性定数Ｅ、スピンドルリードおよび場合によっては別のプレスパンチ４，５，７の瞬時の位置も考慮される。
【００５２】
プレス成形プロセスが実行される間の各閉ループ制御偏差εＫ（２１）および／または瞬時の目標位置制御量ｓ３，ｓ１１，ｓ１２，ｓ２１，ｓ２２は、それぞれ異なる形式で規定されてよい。特に表比較または演算が原理的に可能である。
【００５３】
表比較の場合には、目標力に関連して時間にわたって到達すべき目標位置を有する表において、たとえば試験器の構造体の剛性、輪郭および材料特性に関する当業者もしくはプラントオペレータの知識も考慮されている。
【００５４】
表に用いられる正確なデータを求めるためのベースとしての可能な限り完璧なモデルを作成するために、各セットのパワーフローにおける全ての構成部材をモデリングすることには、極めて手間がかかるので、演算が好適である。特に演算の場合には、簡略化されたモデルをベースに置くことができる。このモデルからの実際の対象の偏差（誤差）は、目標−実際−力差を介して演算に組み込まれる。
【００５５】
このためには、特にサーボコントローラに重畳された制御装置Ｃ内で、コントローラサイクル中、目標軌跡が力を介して算出される。運転中に目標力が実際力に関係づけられると、これに基づき、それぞれ考慮された被測定力の閉ループ制御偏差εＫが得られる。この閉ループ制御偏差εＫは、スピンドルリードおよび機械固有の弾性定数と共に、サーボセットもしくは駆動装置の位置コントローラのために形成可能な目標位置に換算される。ツールセットもしくはツールセットの駆動装置閉ループ制御部が、算出された軌跡に追従すると、セットにおける設定された力分布が自動的に実現される。
【符号の説明】
【００５６】
１  セラミック粉末および／または金属粉末プレス機
２  フレーム
３  ダイ
４  プレスパンチ
５  プレスパンチ
６  被加圧物
７  プレスパンチ
８  特にプレート状のパンチ支持体
９  スピンドルロッド
１０  電動モータ駆動式の駆動装置
１１  力測定装置
１２  特にプレート状のパンチ支持体
１３  スピンドルロッド
１４  スピンドルロッド
１５  電動モータ駆動式の駆動装置
１６  電動モータ駆動式の駆動装置
１７  特にプレート状のパンチ支持体
１８  スピンドルロッド
１９  スピンドルロッド
２０  電動モータ駆動式の駆動装置
２１  電動モータ駆動式の駆動装置
２２  力測定装置
２３  力測定装置
２４  力測定装置
２５  力測定装置
ａ  加圧方向に沿った位置
ａｓ３  上側の第３のパンチの位置目標軌跡
ａ１ｍ  下側の第１のパンチの瞬時の位置
ａｓ１  下側の第１のパンチの位置目標軌跡
ａｓ１ｍ  下側の第１のパンチの瞬時の目標位置
Ｃ  制御装置
Ｅ  機械固有の弾性定数
εＫ（２１）  閉ループ制御偏差
Ｆ３  測定量としての被測定力
Ｆ１１  測定量としての被測定力
Ｆ１２  測定量としての被測定力
Ｆ２１  測定量としての被測定力
Ｆ２２  測定量としての被測定力
Ｆｓ  目標力
ｓ３  目標位置制御量
ｓ１１  目標位置制御量
ｓ１２  目標位置制御量
ｓ２１  目標位置制御量
ｓ２２  目標位置制御量
ｔ  プレス成形プロセスの時間的な推移
【図１】
0006270855.tif 000002