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电动气缸的控制方法以及电动气缸的控制系统.pdf

1、10申请公布号CN102049880A43申请公布日20110511CN102049880ACN102049880A21申请号201010530383522申请日20101028200925251820091103JP200925365320091105JPB30B15/1420060171申请人新东工业株式会社地址日本爱知县72发明人白井阳一郎长坂政彦74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李伟王轶54发明名称电动气缸的控制方法以及电动气缸的控制系统57摘要本发明提供一种防止加压负荷超过目标负荷,且能够缩短加压处理时间的以伺服电动机驱动的电动气缸的控制方法及电动气缸的控制

2、系统。伺服控制器17构成为能够设定活塞杆11的驱动速度及用于判断停止活塞杆11以使加压负荷PM不会大幅超过目标负荷PT的停止负荷PS,进行基于活塞杆11的位置控制的驱动,判断由负荷检测器13检测出的加压负荷PM是否在停止负荷PS以上,当判断为加压负荷PM在停止负荷PS以上时,向伺服放大器16输出反方向位置指令脉冲信号,强制减少积累在伺服放大器16的滞留脉冲,从而可以在没有大幅超过目标负荷PT的负荷下使活塞杆11停止。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书14页附图5页CN102049884A1/3页21一种电动气缸装置中的电动气缸的控制

3、方法,其中,所述电动气缸装置包括电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部件上的加压负荷;伺服电动机,用于驱动电动气缸;位置检测器,设置在伺服电动机,且与伺服放大器电连接;伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及伺服控制器,与负荷检测器和伺服放大器电连接,向伺服放大器输出用于对伺服电动机进行位置控制的位置控制指令,所述电动气缸的控制方法的特征在于包括在所述伺服控制器中,设定所述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使所述活塞杆停止以便加压负荷不超过目标负荷的判断,基于

4、输入到所述伺服控制器的所述活塞杆的驱动速度,从所述伺服控制器向所述伺服放大器输出位置指令脉冲信号的步骤S1;所述伺服放大器基于所述位置指令脉冲信号,向所述伺服电动机输出电动机驱动电流的步骤S2;通过所述电动机驱动电流旋转驱动所述伺服电动机,并且驱动所述活塞杆的步骤S3;从所述负荷检测器向所述伺服控制器输出对应于由所述负荷检测器检测出的加压负荷的加压负荷信号的步骤S4;在所述伺服控制器中,基于所述加压负荷信号,判断加压负荷是否大于等于停止负荷的步骤S5;当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,在所述伺服控制器中计算滞留脉冲的步骤S6,其中,所述滞留脉冲是在所述步骤S5中进行判断时的位置指令脉冲信号的

5、脉冲数与基于根据所述伺服电动机的转速从所述位置检测器向所述伺服放大器输出的绝对位置信号,从所述伺服放大器输出到所述伺服控制器的反馈脉冲信号的脉冲数的差;以及基于在所述步骤S6中计算出的所述滞留脉冲,从所述伺服控制器向所述伺服放大器输出作为使所述滞留脉冲减少的位置控制脉冲信号的反方向位置指令脉冲信号的步骤S7。2根据权利要求1所述的电动气缸的控制方法,其特征在于,所述反方向位置指令脉冲信号的脉冲数大于等于所述滞留脉冲的脉冲数。3根据权利要求1或2所述的电动气缸的控制方法,其特征在于,所述反方向位置指令脉冲信号的频率大于等于所述位置指令脉冲的频率。4一种电动气缸装置中的电动气缸的控制方法,其中,所

6、述电动气缸装置包括电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部件上的加压负荷;伺服电动机,用于驱动电动气缸;伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及伺服控制器,与负荷检测器和伺服放大器电连接,向伺服放大器输出用于对伺服电动机进行速度控制的速度控制指令,所述电动气缸的控制方法的特征在于包括在所述伺服控制器中,设定所述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使所述活塞杆停止或使所述活塞杆朝加压方向的反方向移动以便加压负荷不超过目标负荷的判断,基于输入到所述伺服控制器的所述活塞

7、杆的驱动速度,从所述伺服控制器向所述伺服放大器输出速度指令脉冲信号的步骤S1;权利要求书CN102049880ACN102049884A2/3页3所述伺服放大器基于所述速度指令脉冲信号,向所述伺服电动机输出电动机驱动电流的步骤S2;通过所述电动机驱动电流旋转驱动所述伺服电动机,并且驱动所述活塞杆的步骤S3;从所述负荷检测器向所述伺服控制器输出对应于由所述负荷检测器检测出的加压负荷的加压负荷信号的步骤S4;在所述伺服控制器中,基于所述加压负荷信号,判断加压负荷是否大于等于停止负荷的步骤S5;当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,停止从所述伺服控制器向所述伺服放大器输出速度指令信号,或者输出使所述活

8、塞杆朝加压方向的反方向移动的反转信号的步骤S6;以及基于所述速度指令信号的输出的停止或所述反转信号,所述伺服放大器停止向所述伺服电动机输出电动机驱动电流,或所述伺服放大器输出使所述活塞杆朝加压方向的反方向移动的电动机驱动电流的步骤S7。5根据权利要求4所述的电动气缸的控制方法,其特征在于,基于设定的所述活塞杆的驱动速度和所述目标负荷,在所述伺服控制器中设定所述停止负荷。6一种电动气缸装置中的电动气缸控制系统,其中,所述电动气缸装置包括电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部件上的加压负荷;伺服电动机,用于驱动电动气缸;位置检测器,设置在伺服电动机,且

9、与伺服放大器电连接;伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及伺服控制器,与负荷检测器和伺服放大器电连接,向伺服放大器输出用于对伺服电动机进行位置控制的位置控制指令,所述电动气缸的控制系统的特征在于,所述伺服控制器构成为能够设定所述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使所述活塞杆停止以便加压负荷不超过目标负荷的判断,基于所述活塞杆的驱动速度,进行基于所述活塞杆的位置控制的驱动,判断由所述负荷检测器检测出的加压负荷是否大于等于停止负荷,当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,向所述伺服放大器输出反方向位置指令脉冲信

10、号,强制减少积累在所述伺服放大器的滞留脉冲而使所述活塞杆停止。7根据权利要求6所述的电动气缸的控制系统,其特征在于,所述反方向位置指令脉冲信号的脉冲数大于等于所述滞留脉冲的脉冲数。8根据权利要求6或7所述的电动气缸的控制系统,其特征在于,所述反方向位置指令脉冲信号的频率大于等于所述位置指令脉冲频率。9一种电动气缸装置中的电动气缸控制系统,其中,所述电动气缸装置包括电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部件上的加压负荷;伺服电动机,用于驱动电动气缸;伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及伺服控制器,与负荷检测器和伺服

11、放大器电连接,向伺服放大器输出用于对伺服电动机进行速度控制的速度控制指令,所述电动气缸的控制系统的特征在于,权利要求书CN102049880ACN102049884A3/3页4所述伺服控制器构成为能够设定所述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使所述活塞杆停止或使所述活塞杆朝加压方向的反方向移动以便加压负荷不超过目标负荷的判断,基于设定的所述活塞杆的驱动速度,进行基于所述活塞杆的速度控制的驱动,判断由所述负荷检测器检测出的加压负荷是否大于等于停止负荷,当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,停止从所述伺服控制器向所述伺服放大器输出速度指令信号,

12、或输出使所述活塞杆朝加压方向的反方向移动的反转信号,停止所述活塞杆或使所述活塞杆沿加压方向的反方向移动。10根据权利要求9所述的电动气缸的控制系统,其特征在于,所述伺服控制器包括基于设定的所述活塞杆的驱动速度和目标负荷来设定停止负荷的停止负荷设定单元。权利要求书CN102049880ACN102049884A1/14页5电动气缸的控制方法以及电动气缸的控制系统技术领域0001本发明涉及利用伺服电动机驱动的电动气缸的控制方法以及电动气缸的控制系统。背景技术0002目前,公开有如下加压装置为了对被加压部件以一定的目标负荷进行加压处理,使用伺服电动机和负荷检测器,将利用负荷检测器检测出的负荷反馈到伺

13、服电动机来控制加压负荷如专利文献1、专利文献2。0003但是,在上述加压装置中,以大于等于5MM/S的速度驱动电动气缸活塞杆,因此,由于加压装置的惯性等原因,在目标加压负荷下,电动气缸活塞杆不会停止,被加压部件上施加有大幅超过目标加压负荷的负荷过负荷,不能对被加压部件进行适当的加压处理,更严重的是出现过负荷导致负荷检测器损坏等问题。0004所以,有使用如下的方法在电动气缸活塞杆的前端与被加压部件接触前,将电动气缸活塞杆的驱动速度降到1MM/S左右来进行加压的方法如专利文献3。0005但是,这时需要将电动气缸活塞杆的驱动速度急速减速,从而进行加压处理所需的时间显著延长,尤其是以较短循环时间重复进

14、行连续加压处理的工序中使用该方法,不可避免出现降低生产效率的问题。0006并且,为了解决上述问题,提出了如下方法在电动气缸活塞杆的前端碰到被加压部件后,到加压负荷达到目标加压负荷之前的期间,随着加压负荷的增加以一定的减速率减慢电动气缸活塞杆的驱动速度,或按比例减速,从而进行加压处理的方法如专利文献4、专利文献5。0007专利文献1日本特开2005138110号公报0008专利文献2日本特开2009101419号公报0009专利文献3日本特开平11192598号公报0010专利文献4日本特开平9314399号公报0011专利文献5日本特开2005254290号公报0012在专利文献4、专利文献5

15、中记载的技术中也存在如下问题目标加压负荷越大,从开始减速到加压负荷达到目标加压负荷的时间越长,所以进行加压处理的时间就越长,在以较短循环时间进行连续加压处理的工序中使生产效率降低。0013并且,在专利文献4中记载的技术中采用有从伺服压力机控制器向伺服驱动器输出信号时使用脉冲信号的位置控制模式。位置控制模式可以以适当的速度驱动电动气缸,且使其停止位置精度较高,从而被广泛应用于电动气缸的控制模式,但使用位置控制模式时,不仅是装置驱动系统的机械构件的惯性的影响还有驱动伺服电动机的伺服放大器中产生的滞留脉冲,会成为过负荷的原因。0014滞留脉冲是指伺服驱动器中的供给脉冲与反馈脉冲之间的差额脉冲。在伺服

16、机构的驱动系统中,加压装置等机械系统中存在惯性,因此若将伺服控制器的位置指令脉冲信说明书CN102049880ACN102049884A2/14页6号直接输出到伺服电动机,则机械中发生迟缓而不能追从。因此,采用有使位置指令脉冲滞留在伺服驱动器的偏差计数器,并根据滞留脉冲控制伺服电动机的旋转的控制方法。0015此时,即使为了停止伺服电动机而从伺服控制器停止输出位置指令脉冲,直到伺服驱动的偏差计数器中的滞留脉冲减少到0为止,伺服电动机也根据滞留脉冲的脉冲数继续旋转。因此活塞杆移动,产生过负荷。0016因此,以位置控制模式控制加压装置时,除非解决滞留脉冲的问题,仅靠专利文献4中记载的控制方法是不够充

17、分的,存在延长加压处理时间或加压负荷大幅超过目标负荷等问题。发明内容0017因此,本发明的目的在于提供一种通过伺服电动机驱动的电动气缸的控制方法以及电动气缸的控制系统,其中,该电动气缸的控制方法以及电动气缸的控制系统在对伺服电动机进行位置控制时以及在对伺服电动机进行速度控制时,可以防止加压负荷大幅超过目标负荷,并且可以缩短加压处理时间。0018为了实现上述目的,本发明第一方面涉及的发明是涉及对伺服电动机进行位置控制的发明,具体地,一种电动气缸装置中的电动气缸的控制方法,其中,上述电动气缸装置包括0019电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;0020负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部

18、件上的加压负荷;0021伺服电动机,用于驱动电动气缸;0022位置检测器,设置在伺服电动机,且与伺服放大器电连接;0023伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及0024伺服控制器,与负荷检测器和伺服放大器电连接,向伺服放大器输出用于对伺服电动机进行位置控制的位置控制指令,0025其中,上述电动气缸的控制方法包括0026在上述伺服控制器中,设定上述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使上述活塞杆停止以便加压负荷不超过目标负荷的判断,0027基于输入到上述伺服控制器的上述活塞杆的驱动速度,从上述伺服控制器向上

19、述伺服放大器输出位置指令脉冲信号的步骤S1;0028上述伺服放大器基于上述位置指令脉冲信号,向上述伺服电动机输出电动机驱动电流的步骤S2;0029通过上述电动机驱动电流旋转驱动上述伺服电动机,并驱动上述活塞杆的步骤S3;0030从上述负荷检测器向上述伺服控制器输出对应于由上述负荷检测器检测出的加压负荷的加压负荷信号的步骤S4;0031在上述伺服控制器中,基于上述加压负荷信号,判断加压负荷是否大于等于停止负荷的步骤S5;说明书CN102049880ACN102049884A3/14页70032当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,在上述伺服控制器中计算滞留脉冲的步骤S6,其中,上述滞留脉冲是在上述

20、步骤S5中进行判断时的位置指令脉冲信号的脉冲数与基于根据上述伺服电动机的转速从上述位置检测器向上述伺服放大器输出的绝对位置信号,从上述伺服放大器输出到上述伺服控制器的反馈脉冲信号的脉冲数的差;以及0033基于在上述步骤S6中计算出的滞留脉冲,从上述伺服控制器向上述伺服放大器输出作为减少上述滞留脉冲的位置控制脉冲信号的反方向位置指令脉冲信号的步骤S7。0034根据第一方面涉及的发明,可以0035通过步骤S1,基于输入到伺服控制器的活塞杆的驱动速度,从伺服控制器向伺服放大器输出位置指令脉冲信号,0036通过步骤S2,由伺服放大器基于位置指令脉冲信号,向伺服电动机输出电动机驱动电流,且通过步骤S3,

21、通过电动机驱动电流旋转驱动伺服电动机,并驱动活塞杆,0037通过步骤S4,从负荷检测器向伺服控制器输出对应于由负荷检测器检测出的加压负荷的加压负荷信号,0038通过步骤S5,在伺服控制器中,基于加压负荷信号,判断加压负荷是否大于等于停止负荷,0039通过步骤S6,当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,在上述伺服控制器中计算滞留脉冲,其中,上述滞留脉冲是在上述步骤S5的判断时的位置指令脉冲信号的脉冲数与基于根据上述伺服电动机的转速从上述位置检测器向上述伺服放大器输出的绝对位置信号,从上述伺服放大器输出到上述伺服控制器的反馈脉冲信号的脉冲数的差,0040通过步骤S7,基于在步骤S6中计算出的滞留脉冲

22、,从伺服控制器向伺服放大器输出作为减少滞留脉冲的位置控制脉冲信号的反方向位置指令脉冲信号。0041从而,可以进行根据活塞杆的位置控制的驱动,判断由负荷检测器检测出的加压负荷是否大于等于停止负荷,当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,向伺服放大器输出反方向位置指令脉冲信号,可以在没有大幅超过目标负荷的情况下使活塞杆停止。并且,在加压负荷达到停止负荷之前,不减小活塞杆的速度,可以缩短加压处理时间。0042第二方面涉及的发明中采用如下技术方案在根据第一方面涉及的电动气缸的控制方法中,上述反方向位置指令脉冲信号的脉冲数大于等于上述滞留脉冲的脉冲数。0043根据第二方面涉及的发明,反方向位置指令脉冲信号的

23、脉冲数大于等于滞留脉冲的脉冲数,因此,可以将滞留脉冲迅速减少到0。0044并且,在反方向位置指令脉冲信号的脉冲数较多的情况下,发生伺服电动机的反转驱动,可以迅速减小施加在被加压部件的加压负荷,因此,可以使加压负荷更加有效的接近目标负荷。0045第三方面涉及的发明中采用如下技术方案在根据在第一或第二方面涉及的电动气缸的控制方法中,上述反方向位置指令脉冲信号的频率大于等于上述位置指令脉冲的频率。0046根据第三方面涉及的发明,反方向位置指令脉冲信号的频率大于等于位置指令脉冲的频率,因此,可以迅速减小滞留脉冲,使活塞杆停止。0047第四方面的发明涉及控制伺服电动机速度的发明,具体地,一种电动气缸装置

24、的电动气缸控制方法,其中,上述电动气缸装置包括说明书CN102049880ACN102049884A4/14页80048电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;0049负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部件上的加压负荷;0050伺服电动机,用于驱动电动气缸;0051伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及0052伺服控制器,与负荷检测器和伺服放大器电连接,向伺服放大器输出用于对伺服电动机进行速度控制的速度控制指令,0053其中,上述电动气缸的控制方法包括0054在上述伺服控制器中,设定上述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于

25、目标负荷的负荷值,用于进行使上述活塞杆停止或使上述活塞杆朝加压方向的反方向移动以便加压负荷不超过目标负荷的判断,0055基于输入到上述伺服控制器的上述活塞杆的驱动速度,从上述伺服控制器向上述伺服放大器输出速度指令脉冲信号的步骤S1;0056上述伺服放大器基于上述速度指令脉冲信号,向上述伺服电动机输出电动机驱动电流的步骤S2;0057通过上述电动机驱动电流旋转驱动上述伺服电动机,并驱动上述活塞杆的步骤S3;0058从上述负荷检测器向上述伺服控制器输出对应于由上述负荷检测器检测出的加压负荷的加压负荷信号的步骤S4;0059在上述伺服控制器中,基于上述加压负荷信号,判断加压负荷是否大于等于停止负荷的

26、步骤S5;0060当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,停止从上述伺服控制器向上述伺服放大器输出速度指令信号,或者输出使上述活塞杆朝加压方向的反方向移动的反转信号的步骤S6;以及0061基于上述速度指令信号的输出的停止或上述反转信号,上述伺服放大器停止向上述伺服电动机输出电动机驱动电流,或上述伺服放大器输出使上述活塞杆朝加压方向的反方向移动的电动机驱动电流的步骤S7。0062根据第四方面涉及的发明,可以0063通过步骤S1,基于输入到伺服控制器的活塞杆的驱动速度,从伺服控制器向伺服放大器输出速度指令信号,0064通过步骤S2,由伺服放大器基于速度指令信号,向伺服电动机输出电动机驱动电流,0065

27、通过步骤S3,通过电动机驱动电流旋转驱动伺服电动机,并驱动活塞杆,0066通过步骤S4,从负荷检测器向伺服控制器输出对应于由负荷检测器检测出的加压负荷的加压负荷信号,0067通过步骤S5,在伺服控制器,基于加压负荷信号,判断加压负荷是否大于等于停止负荷,0068通过步骤S6,当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,从伺服控制器停止向伺服放大器输出速度指令信号,或输出使活塞杆朝加压方向的反方向移动的反转信号,基于速说明书CN102049880ACN102049884A5/14页9度指令信号的输出的停止或反转信号,伺服放大器停止向伺服电动机输出电动机驱动电流或伺服放大器输出使活塞杆朝加压方向的反方向移

28、动的反转信号。0069从而,可以根据已设定的活塞杆的驱动速度,进行基于活塞杆速度控制的驱动,判断由负荷检测器检测出加压负荷是否大于等于停止负荷,当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,向伺服放大器输出活塞杆的停止信号或反转信号,使活塞杆在目标负荷停止或反转。0070并且,在加压负荷达到停止负荷之前,不减小活塞杆的速度,可以缩短加压处理时间。0071在第五方面涉及的发明中采用如下技术方案在根据第四方面涉及的电动气缸的控制方法中,0072基于设定的上述活塞杆的驱动速度和上述目标负荷,在上述伺服控制器中设定上述停止负荷。0073根据第五方面涉及的发明,基于已设定的活塞杆的驱动速度和目标负荷,在伺服控制器

29、中设定停止负荷,因此,可以减少获取停止负荷后输入到伺服控制器的时间和劳力,并且可以防止出现停止负荷计算、输入的错误。0074第六方面的发明涉及控制伺服电动机位置的发明,具体地,一种电动气缸装置中的电动气缸的控制系统,其中,上述电动气缸装置包括0075电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;0076负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部件上的加压负荷;0077伺服电动机,用于驱动电动气缸;0078位置检测器,设置在伺服电动机,且与伺服放大器电连接;0079伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及0080伺服控制器,与负荷检测器和伺服放大器电连接,向伺服放大

30、器输出用于对伺服电动机进行位置控制的位置控制指令,0081在上述电动气缸装置中的电动气缸的控制系统中,0082上述伺服控制器构成为能够设定上述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使上述活塞杆停止以便加压负荷不超过目标负荷的判断,0083基于上述活塞杆的驱动速度,进行基于上述活塞杆的位置控制的驱动,0084判断由上述负荷检测器检测出的加压负荷是否大于等于停止负荷,0085当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,向上述伺服放大器输出反方向位置指令脉冲信号,0086强制减少积累在上述伺服放大器的滞留脉冲来停止上述活塞杆。0087根据第六方面涉及的发明

31、,0088伺服控制器构成为能够设定活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使上述活塞杆停止以便加压负荷不超过目标负荷的判断,0089基于已设定的上述活塞杆的驱动速度,进行基于上述活塞杆的位置控制的驱动,说明书CN102049880ACN102049884A6/14页100090判断由负荷检测器检测出的加压负荷是否大于等于停止负荷,0091当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,向伺服放大器输出反方向位置指令脉冲信号,0092强制减少积累在伺服放大器的滞留脉冲来停止上述活塞杆。0093因此,可以在没有大幅超过目标负荷的情况下使活塞杆停止,并且在加压负

32、荷达到停止负荷之前,不减小活塞杆的速度,可以缩短加压处理时间。0094在第七方面涉及的发明中采用如下技术方案在根据第六方面涉及的电动气缸的控制系统中,0095上述反方向位置指令脉冲信号的脉冲数大于等于上述滞留脉冲的脉冲数。0096根据第七方面涉及的发明,反方向位置指令脉冲信号的脉冲数大于等于上述滞留脉冲的脉冲数,因此,可以将滞留脉冲迅速减少到0。0097并且,反方向位置指令脉冲信号的脉冲数更多时,发生伺服电动机的反转驱动,可以迅速减小施加在被加压部件的加压负荷,因此可以使加压负荷更有效地接近目标负荷。0098在第八方面涉及的发明中采用如下技术方案在根据第六或第七方面涉及的电动气缸的控制系统中,

33、上述反方向位置指令脉冲信号的频率大于等于上述位置指令脉冲频率。0099根据第八方面涉及的发明,反方向位置指令脉冲信号的频率大于等于上述位置指令脉冲频率,因此可以迅速减小滞留脉冲,使活塞杆停止。0100第九方面的发明涉及控制伺服电动机的速度的发明,具体地,一种电动气缸装置的电动气缸控制系统,其中,上述电动气缸装置包括0101电动气缸,用于使活塞杆沿轴向移动;0102负荷检测器,与活塞杆相连结,用于检测施加在被加压部件上的加压负荷;0103伺服电动机,用于驱动电动气缸;0104伺服放大器,与伺服电动机和伺服控制器电连接,用于控制伺服电动机的驱动;以及0105伺服控制器,与负荷检测器和伺服放大器电连

34、接,向伺服放大器输出用于对伺服电动机进行速度控制的速度控制指令,0106其中,上述电动气缸装置中的电动气缸的控制系统中,0107上述伺服控制器构成为能够设定上述活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使上述活塞杆停止或使上述活塞杆朝加压方向的反方向移动以便加压负荷不超过目标负荷的判断,0108基于设定的上述活塞杆的驱动速度,进行基于上述活塞杆的速度控制的驱动,0109判断由上述负荷检测器检测出的加压负荷是否大于等于停止负荷,0110当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,停止从上述伺服控制器向上述伺服放大器输出速度指令信号,或输出使上述活塞杆朝加压

35、方向的反方向移动的反转信号,0111停止上述活塞杆或使上述活塞杆沿加压方向的反方向移动。0112根据第九方面涉及的发明,0113伺服控制器构成为能够设定活塞杆的驱动速度以及停止负荷,其中,该停止负荷是被设定为小于等于目标负荷的负荷值,用于进行使上述活塞杆停止或使上述活塞杆朝加说明书CN102049880ACN102049884A7/14页11压方向的反方向移动以便加压负荷不超过目标负荷的判断,0114基于已设定的上述活塞杆的驱动速度,进行基于上述活塞杆的速度控制的驱动,0115判断由负荷检测器检测出的加压负荷是否大于等于停止负荷,0116当判断为加压负荷大于等于停止负荷时,停止从伺服控制器向伺

36、服放大器输出速度指令信号,或输出使上述活塞杆朝加压方向的反方向移动的反转信号,0117使活塞杆停止或使活塞杆朝加压方向的反方向移动。0118因此,可以使活塞杆在目标负荷下停止或使其反转,并且在加压负荷达到停止负荷之前,不减小活塞杆的速度,可以缩短加压处理时间。0119在第十方面涉及的发明中采用如下技术方案在根据第九方面涉及的电动气缸的控制系统中,上述伺服控制器包括基于设定的上述活塞杆的驱动速度和目标负荷来设定停止负荷的停止负荷设定单元。0120根据第十方面涉及的发明,伺服控制器包括基于设定的上述活塞杆的驱动速度和目标负荷来设定停止负荷的停止负荷设定单元,因此可以减少获取停止负荷后输入到伺服控制

37、器的时间和劳力,并且防止出现停止负荷计算、输入的错误。附图说明0121图1是具有本发明的电动气缸的控制系统的冲压加工装置的略图。0122图2是表示控制伺服电动机位置时的电动气缸的控制方法的流程图。0123图3是表示控制伺服电动机速度时的电动气缸的控制方法的流程图。0124图4是表示比较控制伺服电动机位置时的、使用第一实施方式的电动气缸的控制方法时与使用现有控制方法时的加压负荷的变化波形的图表。0125图5是示出电动气缸的目标负荷与停止负荷的关系的图表。0126图6是表示比较使用本发明的电动气缸的控制方法时与使用比例减速控制方法比较例时的加压负荷的变化波形的图表。0127附图符号说明01281冲

38、压加工装置电动气缸装置;11活塞杆;12电动气缸;13负荷检测器;14伺服电动机;15位置检测器;16伺服放大器;17伺服控制器;20控制单元;M被加压部件;PM加压负荷;PS停止负荷;PT目标负荷具体实施方式0129第一实施方式0130下面就有关第一实施方式,作为电动气缸装置以冲压加工装置为例,参照附图说明电动气缸的控制系统和控制方法。在这里第一实施方式涉及对伺服电动机进行位置控制的发明。0131实施例10132如图1所示,冲压加工装置1包括使对被加压部件M进行冲压加工的活塞杆ROD11向轴向移动的电动气缸12;用于检测施加在被加压部件M上的负荷的、与活塞杆11连结的负荷检测器13;用于驱动

39、电动气缸12的伺服电动机14;与伺服放大器16连接、以设置在伺服电动机14的编码器所代表的位置检测器15;与伺服电动机14和伺服控制器说明书CN102049880ACN102049884A8/14页1217电连接、用于控制伺服电动机14的驱动的伺服放大器16;与负荷检测器13和伺服放大器16电连接、向伺服放大器16输出用于进行伺服电动机14的位置控制的位置控制指令的所谓定位单元、即伺服控制器17。0133作为电动气缸控制系统而运转的控制单元20是由负荷检测器13、伺服电动机14、位置检测器15、伺服放大器16以及伺服控制器17构成。0134其中,伺服放大器16和伺服控制器17构成为至少以位置控

40、制模式能够控制伺服电动机14的驱动。0135而且,在本实施方式涉及的电动气缸的控制系统中,可以切换为位置控制模式以外的模式、即速度控制模式、转矩控制模式进行控制。其中,对于速度控制模式,作为第二实施方式在后面进行说明。0136下面参照图2说明本发明的控制方法。首先,作为伺服控制器17中的控制模式选择位置控制模式,通过未图示的输入装置向伺服控制器17输入活塞杆11的驱动速度、加压被加压部件M的目标负荷PT、以及使活塞杆11停止的停止负荷PS。在本实施方式中停止负荷PS与目标负荷PT设为相同的数值。0137将进行冲压加工的被加压部件M放在冲压加工装置1的规定位置后,开始运转,则在步骤S1中,根据已

41、输入的活塞杆11的驱动速度,由伺服控制器17向伺服放大器16输出位置指令脉冲信号。0138在之后的步骤S2中,伺服放大器16基于在步骤S1中从伺服控制器17输入的位置指令脉冲信号,通过内设的偏差计数器对位置指令脉冲信号的脉冲数进行计数,并向伺服电动机14输出与脉冲频率和脉冲数相对应的电动机驱动电流。0139在之后的步骤S3中,通过从伺服放大器16输入的电动机驱动电流驱动伺服电动机14进行旋转。伺服电动机14的旋转运动通过内设在电动气缸12的滚珠丝杠机构转换为直线运动,从而驱动活塞杆11。由此,活塞杆11向前押出,活塞杆11加压被加压部件M。由负荷检测器13检测出加压负荷PM。0140随着伺服电

42、动机14的旋转,设置在伺服电动机14的位置检测器15向伺服放大器16输出与伺服电动机14的转速相对应的绝对位置信号。伺服放大器16将绝对位置信号信息转换为反馈脉冲信号后输出到伺服控制器17。而且,伺服放大器16根据位置指令脉冲信号的脉冲数与反馈脉冲信号的脉冲数之差、即滞留脉冲对伺服电动机14的旋转进行控制。在这里,位置指令脉冲信号的脉冲数与伺服电动机14的旋转角具有比例关系,根据位置指令脉冲信号的脉冲频率来控制伺服电动机14的驱动速度,根据脉冲数决定活塞杆11的移动距离。0141接着在步骤S4中,由负荷检测器13向伺服控制器17输出对应于由负荷检测器13检测出的加压负荷PM的加压负荷信号。01

43、42接着在步骤S5中,在伺服控制器17中判断加压负荷PM是否达到停止负荷PS、即加压负荷PM是否大于等于停止负荷PS。当PMPS步骤S5是时进入到步骤S6,当PMPS步骤S5否时返回到步骤S1。在从负荷检测器13向伺服控制器17输出加压负荷信号从而加压负荷PM达到停止负荷PS的期间,从伺服控制器17继续向伺服放大器16输出位置指令脉冲信号,以便以驱动速度推出活塞杆11。0143在步骤S6中,伺服控制器17计算在步骤S5的判断时的位置指令脉冲信号的脉冲说明书CN102049880ACN102049884A9/14页13数与反馈脉冲信号的脉冲数的差、即滞留脉冲。0144在接着的步骤S7中,基于在步

44、骤S6中计算出的滞留脉冲,从伺服控制器17向伺服放大器16输出反方向位置指令脉冲信号,其中,该反方向位置指令脉冲信号是使活塞杆11朝加压方向的反方向驱动的位置控制脉冲信号、即用于使伺服电动机反方向旋转的位置控制脉冲信号,且是使滞留脉冲减少的位置控制脉冲信号。0145在此,反方向位置指令脉冲是与滞留脉冲相反方向的位置指令脉冲,可以构成为将作为正转脉冲的滞留脉冲的脉冲串的符号反转的反转脉冲串。0146在接着的步骤S8中,伺服放大器16基于在步骤S7中从伺服控制器17输入的反方向位置指令脉冲信号来减少滞留脉冲,并停止向伺服电动机14输出电动机驱动电流。0147然后以达到负荷保持规定时间后去掉负荷,结

45、束加压处理。0148通过利用如上所述的电动气缸12的控制方法或控制系统20,可以基于位置指令脉冲信号,进行根据活塞杆11的位置控制的驱动,由伺服控制器17判断负荷检测器13检测出的加压负荷PM是否大于等于目标负荷PT,当判断为加压负荷PM大于等于目标负荷PT时,向伺服放大器16输出反方向位置指令脉冲信号,能够强制减少积累在伺服放大器16的滞留脉冲,使活塞杆11停止。0149由此,通过用于减少滞留脉冲所必需的时间、冲压加工装置1的装置驱动系统的机械构件的惯性等影响,活塞杆11在目标负荷PT不停止而其加压负荷PM增加,但在短时间内使滞留脉冲减少而使活塞杆11停止,因此能够在加压负荷PM没有大幅超过

46、目标负荷PT的情况下使活塞杆11停止。0150并且,加压负荷PM在达到目标负荷PT之前,不减小活塞杆11的速度,所以可以缩短加压处理时间。0151在加压负荷PM没有大幅超过目标负荷PT的情况下能够使活塞杆11停止的范围内,可以任意设定反方向位置指令脉冲的脉冲数。为了将滞留脉冲快速减小至0,优选将反方向位置指令脉冲的脉冲数设定为滞留脉冲的脉冲数以上,特别是,当反方向位置指令脉冲的脉冲数更多时,发生伺服电动机14的反转驱动,可以迅速减小施加在被加压部件M的加压负荷,所以可以更加有效地使加压负荷接近目标负荷。0152而且,为了迅速减小滞留脉冲而使活塞杆11停止,优选反方向位置指令脉冲的频率大于等于位

47、置指令脉冲的频率。0153如上所述,若将本发明应用于冲压加工工序,则可以在加压负荷PM没有大幅超过目标负荷PT的情况下进行冲压加工,因此具有不仅提高冲压加工产品的质量,而且可以以较短循环时间进行压制,从而降低生产成本的优点。0154评价试验10155对于第一实施方式的实施例1,将现有的电动气缸的控制方法作为比较例确认了实施例1的效果。另外本发明不限定于以下评价试验中说明的内容。0156图4示出了应用实施例1的电动气缸的控制方法的情况与现有控制方法的情况的加压负荷的变化波形。加压条件是开始加压时的驱动速度为10MM/S,目标负荷PT为1KN。比较例中应用了未利用反方向位置指令脉冲的现有的控制方法

48、。0157另外,在图4中时间轴的原点设定为加压负荷达到了目标负荷1KN时。0158如图4所示,在比较例中,加压负荷大幅超过目标负荷1KN,大致固定在约6KN。另说明书CN102049880ACN102049884A10/14页14一方面,在实施例中加压负荷是大于等于目标负荷1KN,但大致固定在约15KN,可以确认出能够在没有大幅超过目标负荷1KN的情况下进行加压处理。0159实施例1的效果0160根据本发明的电动气缸的控制方法和电动气缸的控制系统,可以基于位置指令脉冲信号,进行基于活塞杆11的位置控制的驱动,且伺服控制器17判断负荷检测器13检测出的加压负荷PM是否大于等于目标负荷PT,当判断

49、为加压负荷PM大于等于目标负荷PT时,向伺服放大器16输出反方向位置指令脉冲信号,强制减少积累在伺服放大器16的滞留脉冲,使活塞杆11停止。0161由此,在短时间内减少滞留脉冲而使活塞杆11停止,因此可以在加压负荷PM没有大幅超过目标负荷PT的情况下使活塞杆11停止。0162并且,在加压负荷PM达到目标负荷PT之前,不减小活塞杆11的速度,所以可以缩短加压处理时间。0163实施例20164接着,下面说明本发明的第一实施方式的实施例2。在实施例2中,将步骤S5中的停止负荷PS设定为下面示出的数值,并未设定为目标负荷PT,在这一点上不同于实施例1。0165考虑到用于减小滞留脉冲所必要的时间、冲压加工装置1的装置驱动系统的机械构件的惯性的影响等负荷荷载的过负荷因素,在实施例2中设定的停止负荷PS设定为低于解析性或实验性求出的目标负荷PT的负荷值,以便在步骤S7中输出反方向位置指令脉冲信号而对电动气缸12的驱动进行停止控制时,活塞杆11利用目标负荷PT而停止。0166评价试验20167将现有的电动气缸的控制方法作为比较例确认了实施例2效果。0168另外,本发明不限定于以下评价试验中说明的内容。0169首先,图5示出了通过实验得到的目标负荷PT和停止负荷PS的关系的结果。活塞杆11的驱动速度设定6、8、10MM/S的三种水平。确认出驱动速度越快,目标负荷PT与停止负荷PS的差越大的倾向。

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