DE19952941A1 - Preßmaschine und Verfahren zum Herstellen gepreßter Produkte - Google Patents

Abstract

Es ist eine Aufgabe, die wechselseitige störende Beeinflussung zwischen einer Vielzahl von Gruppen von Stempeln, die mit einem gemeinsamen Rahmengestell verbunden sind, zu verringern, um die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern. Eine Vielzahl von Gruppen (zum Beispiel zwei Gruppen) von Stempeln werden durch Servomotoren (6a, 6b) angetrieben. Die Servomotoren (6a, 6b) werden jeweils individuell durch Servoverstärker (8a, 8b) gesteuert. Ein Steuerteil in dem Servoverstärker (8a) berechnet einen Strom (I), so daß der Meßwert (X) der Rotationsposition des Servomotors (6a) einem Lenkwert (X0) folgt, der durch einen Pulsgenerator (9) hindurch von einer CPU gesendet wird. Ein Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil (25) begrenzt den berechneten Strom (I), derart, daß ein Grenzwert des Drehmomentes, der durch einen DA-Wandler (12) hindurch von der CPU gesendet wird, nicht überschritten wird, und sendet ihn durch einen Stromverstärker (26) hindurch zu dem Servomotor (6a). Wenn das Drehmoment des Servomotors (6a) den Grenzwert erreicht, nachdem die Stempel in Kontakt gekommen sind, wird der Lenkwert (X0) schnell in der stempelschließenden Richtung vorrücken gelassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Preßmaschine und ein Verfahren zum Herstellen gepreßter Produkte und insbesondere eine Verbesserung zum Reduzieren der wechsel­ seitigen störenden Beeinflussung zwischen einer Vielzahl von Gruppen von Stempeln bzw. Preßformen, um die Bearbei­ tungsgenauigkeit zu erhöhen.

Fig. 6 ist ein Diagramm, um die Struktur einer konven­ tionellen Preßmaschine als Hintergrund zur Erfindung zu er­ läutern. Diese Maschine 151 besitzt eine Bodenplatte bzw. untere Basis 71, die auf dem Fußboden installiert ist, ein Paar von Trägern 75a und 75b, die aufrecht auf der unteren Basis 71 bereitgestellt sind, und eine Kopfplatte bzw. obere Basis 72, die auf den Trägern 75a und 75b gelagert ist. Die untere Basis 71, die Träger 75a und 75b und die obere Basis 72, die fest miteinander verbunden sind, bilden ein Rahmengestell 86. Ein Paar von festen Stempeln bzw. Preßformen 73a und 73b sind auf der unteren Basis 71 fixiert. Auf der oberen Basis 72 ist ein Paar aus einem (ersten) Servomotor 76a und einem (zweiten) Servomotor 76b fixiert.

Die Servomotoren 76a und 76b sind jeweils in Eingriff mit Kugelrollspindeln 77a und 77b und rotieren, um die Kugelrollspindeln 77a und 77b einzeln bzw. individuell in der vertikalen Richtung anzutreiben. Bewegliche Stempel bzw. Preßformen 74a und 74b sind an den unteren Enden der Kugelrollspindeln 77a bzw. 77b befestigt.

Die beweglichen Stempel 74a und 74b sind genau über den festen Stempeln 73a und 73b angeordnet, um dem festen Stempel 73a bzw. 73b zugewandt zu sein. Die Servo­ motoren 76a und 76b rotieren in der normalen Rotationsrich­ tung und der umgekehrten Rotationsrichtung, um die bewegli­ chen Stempel 74a und 74b in der stempelschließenden Rich­ tung (d. h. abwärts) und in der stempelöffnenden Richtung (d. h. aufwärts) zu bewegen.

Die Servomotoren 76a und 76b werden mit Strom (d. h. elektrischem Strom) von einem (ersten) Servoverstärker 78a bzw. einem (zweiten) Servoverstärker 78b versorgt. Die Servoverstärker 78a und 78b werden einzeln bzw. individuell mittels einer Verstärkersteuereinheit 85 gesteuert, so daß die Größen der zu den Servomotoren 76a und 76b zugeführten Ströme individuell gesteuert werden. Die Verstärkersteuer­ einheit 85 umfaßt eine CPU 80 und einen Pulsgenerator 79.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das die Innenstruktur des Servoverstärkers 78a zeigt, die repräsentativ für die Servoverstärker 78a und 78b ist. Dem Servoverstärker 78a wird ein Steuerwert bzw. Lenkwert X0, der zu der Betriebs­ position des Servomotors 76a (d. h. der Rotationsposition des Rotors) gehört, von dem Pulsgenerator 79 und ein Meß­ wert X, der zu der Betriebsposition des Servomotors 76a ge­ hört, von einem Codierer 90 zugeführt.

Wie in dem Zeitsteuerungsdiagramm von Fig. 8 gezeigt ist, wird der Lenkwert X0 durch die Anzahl von Pulsen in der zeitlichen Abfolge von Pulsen repräsentiert. Ein norma­ les Rotationslenksignal CW wird in Pulsform ausgegeben, wenn gelenkt bzw. gesteuert wird, daß der Servomotor 76a in der normalen Rotationsrichtung operieren sollte, und ein umgekehrtes Rotationslenksignal CCW wird in Pulsform ausge­ geben, wenn gelenkt bzw. gesteuert wird, daß er in der um­ gekehrten Rotationsrichtung operieren sollte. Der kumulative Wert der Differenz zwischen der Anzahl der Pulse des normalen Rotationslenksignals CW und der Anzahl der Pulse des umgekehrten Rotationslenksignals CCW entspricht dem Lenkwert X0, der zu der Betriebsposition des Servo­ motors 76a gehört.

Die Änderungsrate des Lenkwertes X0 entspricht dem Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit des Servomotors 76a (d. h. seiner Drehzahl), die wie in Fig. 8 gezeigt propor­ tional zu der Pulsfrequenz ist. Der Codierer 90 gibt Pulse derselben Form in Korrespondenz mit der Menge an Betrieb bzw. an Gang des Servomotors 76a (d. h. der Menge an Rota­ tion bzw. Anzahl der Umdrehungen des Rotors) aus.

Wie man wieder in Fig. 7 sieht, berechnet der Subtra­ hierer 91 die Differenz zwischen dem Lenkwert X0 und dem Meßwert X und gibt den berechneten Wert als eine Positions­ abweichung ΔX aus. Der Verstärker 92 verstärkt die Posi­ tionsabweichung ΔX. Der Subtrahierer 91 und der Verstär­ ker 92 bilden eine Positionssteuereinheit. Der F/V-Wandler 97 wandelt die zeitliche Änderungsrate des Meß­ wertes X, d. h. die Frequenz der Pulse, die den Meßwert X repräsentiert, in ein Spannungssignal um. Der Subtra­ hierer 93 berechnet die Differenz zwischen dem Ausgabe­ signal von dem Verstärker 92 und dem Ausgabesignal von dem F/V-Wandler 97 und gibt den berechneten Wert als eine Ge­ schwindigkeitsabweichung ΔS aus. Der Verstärker 94 ver­ stärkt die Geschwindigkeitsabweichung ΔS. Der Subtra­ hierer 93, Verstärker 94 und F/V-Wandler 97 bilden eine Ge­ schwindigkeitssteuereinheit.

Das Ausgabesignal von dem Verstärker 94 wird in einen Stromverstärker 96 eingegeben. Der Stromverstärker 96 ver­ stärkt das Eingabesignal und führt dem Servomotor 76a einen Strom I zu, der in der Größe proportional zu dem Eingabe­ signal ist. Somit wird der Strom I so gesteuert bzw. gere­ gelt, daß der Meßwert X dem Steuerwert bzw. Lenkwert X0 mit einer Geschwindigkeit folgt, die proportional zu der Diffe­ renz zwischen dem Meßwert X und dem Lenkwert X0 ist. Die in Fig. 6 gezeigte CPU 80 führt arithmetische Verarbeitung durch, und der Lenkwert X0 wird durch den Pulsgenerator 79 hindurch auf der Grundlage des in der arithmetischen Verar­ beitung berechneten Wertes ausgegeben. Der Betrieb des Servomotors 76a wird auf diese Weise gesteuert bzw. gere­ gelt.

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das die Prozedur der arithmetischen Verarbeitung zeigt, die von der CPU 80 durchgeführt wird. Wenn die arithmetische Verarbeitung ge­ startet wird, werden, zuerst, die Verarbeitungen in den Schritten S51 und S52 gleichzeitig ausgeführt. Insbesondere werden die Servomotoren 76a und 76b angetrieben, um zu dem Ursprung (der Startposition) zurückzukehren. Diese Verar­ beitung wird fortgesetzt, bis sie zu dem Ursprung zurück­ gekehrt sind (S53), und der Prozeß geht zu den Schrit­ ten S54 und S55, nachdem sie beendet ist. Wenn sie zu dem Ursprung zurückgekehrt sind, sind die beweglichen. Stempel 74a und 74b in der Bereitschaftsposition positio­ niert, separiert von und über den festen Stempeln 73a und 73b.

In den folgenden Schritten S54 und S55 werden die Servomotoren 76a und 76b angetrieben, um eine Gewich­ tungsoperation durchzuführen. Dann bewegen sich die beweg­ lichen Preßformen bzw. Stempel 74a und 74b in der stempel­ schließenden Richtung, um jeweils auf die festen Preßformen bzw. Stempel 73a und 73b zu treffen bzw. zu stoßen, und sie werden für die Preßarbeit weiter unter Druck gesetzt. Die Schritte S54 und S55 werden gleichzeitig ausgeführt. Diese Prozesse werden ausgeführt, bis die Druckarbeit erledigt ist (Schritt S56). Wenn die Druckarbeit beendet worden ist, geht der Prozeß zu den Schritten S57 und S58.

In den Schritten S57 und S58 werden die Servomoto­ ren 76a und 76b angetrieben, um eine Zurückziehoperation auszuführen. Dann bewegen sich die beweglichen Stempel 74a und 74b in der stempelöffnenden Richtung, um zu der Bereit­ schaftsposition zurückzukehren. Die Schritte S57 und S58 werden zur selben Zeit ausgeführt. Diese Prozesse werden fortgesetzt, bis sie zu der Bereitschaftsposition zurück­ kehren (Schritt S59). Wenn sie zurückgekehrt sind, geht der Prozeß wieder zu den Schritten S54 und S55. Die oben be­ schriebenen Prozesse werden wiederholt, um die Preßarbeit wiederholt auszuführen.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das den inneren Fluß in Schritt S54 zeigt, der für die Schritte S54 und S55 reprä­ sentativ ist. Gleichermaßen zeigt Fig. 11 ein Flußdiagramm, das den inneren Fluß in Schritt S57 zeigt, der für die Schritte S57 und S58 repräsentativ ist. Fig. 12 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das Variationen bzw. Änderungen in dem Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit (d. h., der Ände­ rungsrate des Lenkwertes X0), der Positionsabweichung ΔX und dem Drehmoment des Servomotors 76a zeigt, die in der Gewichtungsoperation des Schritts S54 und der Zurück­ ziehoperation des Schritts S57 verursacht werden. Nun wird, unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 12, die Gewich­ tungsoperation und Zurückziehoperation der Maschine 151 be­ schrieben werden.

Wenn die Gewichtungsoperation auf der Grundlage der Verarbeitung in Schritt S54 gestartet wird, wird zuerst der bewegliche Stempel 74a angetrieben, um sich mit hoher Ge­ schwindigkeit in der stempelschließenden Richtung zu bewe­ gen (Schritt S61). Zu dieser Zeit nimmt der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit erst von Null an zu, bleibt auf einem hohen Wert, wenn der Lenkwert X0 einen gegebenen, Re­ ferenzwert erreicht, und nimmt dann ab, wenn der Lenk­ wert X0 einen anderen Referenzwert erreicht. Anschließend wird der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit auf einem niedrigen Wert gehalten (Schritt S62).

Die Referenzwerte zum Definieren der Betriebsposi­ tionen, bei denen der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit geändert wird, werden zuvor durch Programmiereingabe durch Belehrung bzw. Teaching eingestellt, die vor der Verarbei­ tung in Fig. 9 durchgeführt wird. Der Referenzwert, der die Zeitsteuerung zum Wechsel von der Bewegungsoperation mit hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage des Schrittes S61 zu der Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit auf der Grundlage des Schrittes S62 definiert, wird so einge­ stellt, daß der bewegliche Stempel 74a bei so einer Posi­ tion angeordnet ist, daß er nicht an den festen Stempel 73a anstößt, wenn der Lenkwert X0 jenen Referenzwert erreicht. Daher bewegt sich der bewegliche Stempel 74a mit einer ho­ hen Geschwindigkeit von der Bereitschaftsposition in Rich­ tung des festen Stempels 73a, wobei seine Geschwindigkeit abnimmt, bevor er auf den festen Stempel 73a stößt bzw. trifft, und dann bewegt sich der bewegliche Stempel 74a mit niedriger Geschwindigkeit in Richtung des festen Stempels 73a. Dies verringert das Auftreffen bzw. den Auf­ schlag, der erzeugt wird, wenn der bewegliche Stempel 74a und der feste Stempel 73a aufeinander treffen.

Der bewegliche Stempel 74a trifft auf den festen Stem­ pel 73a zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Bewegungs­ operation mit niedriger Geschwindigkeit. Obwohl sich der bewegliche Stempel 74a mit einer Geschwindigkeit bewegt, die ungefähr gleich dem Zielwert ist, bis er auf dem festen Stempel 73a auftrifft, kann er die dem Zielwert entspre­ chende Geschwindigkeit nach dem Auftreffen nicht beibehal­ ten. Dementsprechend nimmt, nach dem Auftreffen, die Posi­ tionsabweichung ΔX zu. Dann nimmt die Geschwindigkeits­ abweichung ΔS entsprechend zu, und der Strom I nimmt zu. Als eine Folge nimmt das Drehmoment des Servomotors 76a zu. Das heißt, der bewegliche Stempel 74a wird gegen den festen Stempel 73a mit einer zunehmenden Preßkraft gepreßt.

Danach, wenn der Lenkwert X0 einen anderen Referenzwert erreicht, nimmt der Betriebsgeschwindigkeitszielwert in Richtung Null ab. Dann geht der Prozeß zu Schritt S63 und der Betriebsgeschwindigkeitszielwert wird auf Null gehal­ ten. Das heißt, der Lenkwert X0 wird auf einem konstanten Wert gehalten. Zu dieser Zeit wird der bewegliche Stem­ pel 74a mit einer konstanten Preßkraft gegen den festen Stempel 73a gepreßt. Die Preßarbeit wird durchgehend von dem Beginn des Pressens bis zu der Stillstandsoperation ausgeführt. Die Stillstandsoperation wird beendet, wenn eine zuvor eingestellte bestimmte Zeit verstrichen ist, und der Prozeß geht zu Schritt S57.

In Schritt S57 wird der bewegliche Stempel 74a ange­ trieben, um sich mit einer hohen Geschwindigkeit in der stempelöffnenden Richtung zu bewegen (Schritt S71). Während dieser Operation nimmt der Betriebsgeschwindigkeitszielwert erst von Null an zu, bleibt auf einem hohen Wert, wenn der Lenkwert X0 einen gegebenen Referenzwert erreicht, und nimmt dann auf Null ab, wenn der Lenkwert X0 einen anderen Referenzwert erreicht. Die Anzahl der Pulse des umgekehrten Rotationslenksignals CCW, die in der Zurückziehoperation mit hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage des Schrit­ tes S57 als der Lenkwert X0 ausgegeben werden, ist gleich der Anzahl der Pulse des normalen Rotationslenksignals CW, die im Schritt S61 (Bewegungsoperation mit hoher Geschwin­ digkeit) und Schritt S62 (Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit) ausgegeben werden. Dann wird die Preß­ kraft, die an dem beweglichen Stempel 74a anliegt, schnell gelöst bzw. entlastet, und danach kehrt der bewegliche Stempel 74a mit hoher Geschwindigkeit in die Bereitschafts­ position zurück.

Die konventionelle Maschine 151 operiert wie oben be­ schrieben, um eine effiziente Preßarbeit zu realisieren, während der Aufschlag bzw. das Auftreffen zwischen den be­ weglichen Preßformen bzw. Stempeln 74a und 74b und den festen Preßformen bzw. Stempeln 73a und 73b reduziert wird.

Da jedoch die zwei festen Stempel 73a und 73b und die zwei Servomotoren 76a und 76b auf dem einzelnen Rahmenge­ stell 86 bereitgestellt sind, besitzt die konventionelle Maschine 151 die folgenden Probleme. Die Fig. 13 bis 16 sind Zeitsteuerungsdiagramme, die verwendet werden, um die Probleme zu erläutern. In den Fig. 13 bis 16 repräsen­ tieren die Geschwindigkeiten (a) und (b) die Geschwindig­ keiten in der Bewegung der beweglichen Stempel 74a und 74b, und die Lasten (a) und (b) repräsentieren die Preßkräfte, die an den beweglichen Stempeln 74 bzw. 74b angelegt sind.

Wie oben angegeben wurde, sendet die CPU 80 den Lenk­ wert X0 zu den Servoverstärkern 78a und 78b, derart, daß die beweglichen Stempel 74a und 74b bei den festen Stem­ peln 73a und 73b zur selben Zeit in der Gewichtungsopera­ tion ankommen. Jedoch kommen aufgrund von Durchbiegungen in der Basis 71 und der Basis 72, des Unterschieds in der Lei­ stungsstärke zwischen den Servomotoren 76a und 76b, leich­ ter Fehler in dem Übertragungsmechanismus von den Servo­ motoren 76a und 76b zu den beweglichen Stempeln 74a und 74b, und aus anderen Gründen, die beweglichen Stempel 74a und 74b nicht immer zur selben Zeit bei den festen Stempeln 73a und 73b an.

Zum Beispiel, wie in Fig. 13 gezeigt, wenn der bewegli­ che Stempel 74a bei dem festen Stempel 73a früher als der bewegliche Stempel 74b bei dem festen Stempel 73b ankommt, dann kommt der bewegliche Stempel 74b bei dem festen Stem­ pel 73b an, nachdem der bewegliche Stempel 74a bei dem fe­ sten Stempel 73a angekommen ist, und in diesem Fall wird eine übermäßige Preßkraft an dem beweglichen Stempel 74a in dem Zeitraum bevor die Preßkraft an dem beweglichen Stem­ pel 74b bis zu einer bestimmten Höhe zunimmt, angelegt. Diese übermäßige Last bzw. Belastung fungiert als ein Fak­ tor, der die Bearbeitungsgenauigkeit in der Preßarbeit re­ duziert.

Weiterhin wird die Verwendung der Maschine 151 über eine lange Zeit hinweg Deformationen der Basis 71 und der Basis 72 bewirken, Variationen bzw. Änderungen in den Kenn­ daten bzw. Eigenschaften der Servomotoren 76a und 76b, Ver­ schleiß bzw. Abnutzung des Übertragungsmechanismus, und dergleichen. Sogar falls die gleichzeitige Ankunft auf­ rechterhalten wird, können die Deformationen, Variationen, der Verschleiß, etc., der Teile der Maschine, die in einer Langzeitverwendung erzeugt werden, eine Ungleichheit in der Preßkraft zwischen dem beweglichen Stempel 74a und dem be­ weglichen Stempel 74b verursachen, wie in Fig. 14 gezeigt. Diese Ungleichheit fungiert dazu, die Genauigkeit der Preß­ arbeit ebenfalls zu verringern.

Weiterhin können sich, in der Zurückziehoperation, die beweglichen Stempel 74a und 74b von den festen Stempeln 73a und 73b zu verschiedenen Zeitpunkten aufgrund von Durchbie­ gungen der Basis 71 und der Basis 72, des Unterschieds in der Leistungsstärke zwischen den Servomotoren 76a und 76b, kleiner Fehler in dem Übertragungsmechanismus von den Servomotoren 76a und 76b zu den beweglichen Stempeln 74a und 74b, und aus anderen Gründen, separieren bzw. trennen. Zum Beispiel, wenn sich der bewegliche Stempel 74a von dem festen Stempel 73a früher als der bewegliche Stempel 74b von dem festen Stempel 73b separiert bzw. trennt, wie in Fig. 15 gezeigt, dann wird eine übermäßige Preßkraft an dem beweglichen Stempel 74b in dem Zeitraum von wenn der beweg­ liche Stempel 74a beginnt, sich zurückzuziehen, zu wenn der bewegliche Stempel 74b bis zu einem gewissen Grad zurückge­ zogen ist, angelegt. Diese übermäßige Last bzw. Belastung fungiert ebenfalls als ein Faktor, der die Bearbeitungs­ genauigkeit der Preßarbeit verringert.

Weiterhin wird, in der Maschine 151, die oben erwähnte Programmiereingabe durch Belehrung bzw. Teaching einzeln bzw. individuell an den zwei Servomotoren 76a und 76b aus­ geführt. Insbesondere werden die Referenzwerte für den Lenkwert X0, der den Servoverstärker 78a lenkt bzw. steuert, und die Referenzwerte für den Lenkwert X0, der den Servoverstärker 78b lenkt bzw. steuert, separat bzw. ge­ trennt voneinander eingestellt. Die CPU 80 sendet den Lenk­ wert X0 einzeln bzw. individuell zu den Servo­ verstärkern 78a und 78b, während sie auf die auf diese Weise eingestellten Referenzwerte zugreift. Es wird dadurch versucht, die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern.

Wenn jedoch, wie in Fig. 16 gezeigt, die Referenzwerte so eingestellt werden, daß die vorbestimmte Ziellast (Preßkraft) durch Belehrung (a) an dem Servomotor 76a und Belehrung (b) an dem Servomotor 76b, die separat durchge­ führt werden, erhalten werden kann, können die an den be­ weglichen Stempeln 74a und 74b angelegten Preßkräfte nied­ riger als der Zielwert in der folgenden Verarbeitung wer­ den, die in Fig. 9 gezeigt ist. Dies wird verursacht, da die Größe an Durchbiegung (die Menge an Durchbiegung), die in der Basis 71 und der Basis 72 auftritt, verschieden ist, wenn die Preßkraft an einen der beweglichen Stempel 74a und 74b angelegt wird, und wenn sie gleichzeitig an beide Stempel angelegt wird.

Wie oben beschrieben wurde, besitzt die konventionelle Preßmaschine, in der eine Vielzahl von Gruppen von Stempeln mit einem gemeinsamen Rahmengestell verbunden sind, das Problem, daß die Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund von wechselseitiger störender Beeinflussung zwi­ schen der Vielzahl von Gruppen von Stempeln verhindert wird.

Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme im Stand der Technik zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die wechselseitige störende Beeinflussung zwischen einer Viel­ zahl von Gruppen von Stempeln zu verringern, um eine Preß­ maschine und ein Herstellungsverfahren für gepreßte Produk­ te bereitzustellen, die eine verbesserte Bearbeitungs­ genauigkeit besitzen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 8.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Preßmaschine gerichtet, die eine Vielzahl von festen Preßformen bzw. Stempeln und eine Vielzahl von Motoren be­ sitzt, die auf einem gemeinsamen Gestell bereitgestellt sind, wobei die Vielzahl von Motoren einzeln bzw. indi­ viduell bewegliche Preßformen bzw. Stempel jeweils in Paa­ ren mit der Vielzahl von festen Stempeln antreibt, um Preß­ arbeit durchzuführen. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Preßmaschine auf: eine Vielzahl von Verstärkern zum individuellen Hindurchleiten von Strom durch die Viel­ zahl von Motoren; und einen Verstärkersteuerteil zum indi­ viduellen Steuern der Vielzahl von Verstärkern, um eine Ge­ wichtungsoperation des Bewegens der Vielzahl von bewegli­ chen Stempeln in stempelschließender Richtung und des Pres­ sens der Vielzahl beweglicher Stempel jeweils gegen die Vielzahl fester Stempel und um eine Zurückziehoperation des Bewegens der Vielzahl beweglicher Stempel in stempelöffnen­ der Richtung zu realisieren. Jeder aus der Vielzahl von Verstärkern weist einen Steuerteil zum Berechnen einer Menge an Strom auf, die durch einen entsprechenden aus der Vielzahl von Motoren hindurchgeleitet werden soll, derart, daß ein Meßwert der Betriebsposition des entsprechenden Mo­ tors einem Steuerwert bzw. Lenkwert folgt, und einen Dreh­ momentsteuerteil zum Senden der von dem Steuerteil berech­ neten Menge an Strom zu dem entsprechenden Motor, während dieselbe begrenzt wird, derart, daß das Drehmoment des ent­ sprechenden Motors einen Grenzwert nicht überschreitet, wo­ bei in der Gewichtungsoperation der Verstärkersteuerteil den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl der Verstärker in der stempelschließenden Richtung weiter vorrücken läßt, nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat.

Vorteilhafterweise, gemäß einem zweiten Aspekt der vor­ liegenden Erfindung, läßt der Verstärkersteuerteil in der Preßmaschine in der Gewichtungsoperation den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern in der stempel­ schließenden Richtung vorrücken bevor das Drehmoment den Grenzwert erreicht und erniedrigt die Änderungsrate des Lenkwertes bevor ein entsprechendes Paar von den bewegli­ chen und festen Stempeln in Kontakt kommt.

Vorteilhafterweise, gemäß einem dritten Aspekt der vor­ liegenden Erfindung, erhöht der Verstärkersteuerteil in der Preßmaschine in der Gewichtungsoperation die Änderungsrate des Lenkwertes für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat.

Vorteilhafterweise, gemäß einem vierten Aspekt der vor­ liegenden Erfindung, erniedrigt der Verstärkersteuerteil in der Preßmaschine in der Gewichtungsoperation den Grenzwert für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern zur selben Zeit, wie er die Änderungsrate des Lenkwertes erniedrigt, bevor das entsprechende Paar von den beweglichen und festen Stem­ peln in Kontakt kommt.

Vorteilhafterweise, gemäß einem fünften Aspekt der vor­ liegenden Erfindung, läßt der Verstärkersteuerteil in der Preßmaschine in der Zurückziehoperation den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern in der stempel­ öffnenden Richtung vorrücken, während er den Grenzwert auf­ recht erhält, bis ein entsprechendes Paar von den bewegli­ chen und festen Stempeln sich um eine gegebene Menge oder mehr öffnet, und erhöht dann den Grenzwert.

Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Herstellungsverfahren für gepreßte Produkte gerichtet, und das Verfahren stellt die gepreßten Produkte mittels Durchführen von Preßarbeit unter Verwendung der Preßma­ schine her.

Gemäß der Maschine des ersten Aspekts wird der Lenkwert weiter in der stempelschließenden Richtung vorrücken gelas­ sen nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat, so daß der Effekt der wechselseitigen störenden Beeinflussung zwischen der Vielzahl von Gruppen von Stempeln absorbiert bzw. eliminiert und die Preßarbeit mit einer stabilen Last bzw. Belastung durchgeführt werden kann. Dies erhöht die Genauigkeit der Preßarbeit.

Gemäß der Maschine des zweiten Aspekts wird, während der Lenkwert in der stempelschließenden Richtung in der Gewichtungsoperation vorrücken gelassen wird, die Ände­ rungsrate des Lenkwertes erniedrigt bevor die Stempel in Kontakt kommen, d. h., Stempelkontakt auftritt, was die Effizienz der Arbeit erhöht während ein Aufschlag vermieden wird wenn der Stempelkontakt stattfindet.

Gemäß der Maschine des dritten Aspekts wird die Ände­ rungsrate des Lenkwertes erhöht nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat, so daß ein Zustand mit einer hoch­ stabilen Last bzw. Belastung schnell realisiert werden kann. Dementsprechend ist es möglich, sogar falls die Viel­ zahl von Gruppen von Stempeln zu verschiedenen Zeitpunkten in Kontakt kommen, effektiver eine intensive Beaufschlagung von übermäßiger Last an einem Teil der Gruppen zu verhin­ dern.

Gemäß der Maschine des vierten Aspekts wird in der Ge­ wichtungsoperation der Grenzwert des Drehmomentes zur sel­ ben Zeit erniedrigt, wie die Geschwindigkeit der Bewegung der beweglichen Stempel vor dem Stempelkontakt erniedrigt wird, so daß die Last in der Preßarbeit stabilisiert und die Fortbewegung der beweglichen Stempel in kürzerer Zeit beendet werden kann, wodurch die Effizienz der Arbeit wei­ ter verbessert wird.

Gemäß der Maschine des fünften Aspekts wird in der Zurückziehoperation der Grenzwert des Drehmomentes auf­ rechterhalten bzw. beibehalten bis sich die Stempel um eine gegebene Menge oder mehr öffnen und dann wird der Grenzwert des Drehmomentes erhöht. Dementsprechend ist es möglich, sogar falls sich die Vielzahl von Gruppen von Stempeln zu verschiedenen Zeitpunkten trennen, effektiver eine inten­ sive Beaufschlagung von übermäßiger Last an einem Teil der Gruppen zu vermeiden.

Gemäß dem Herstellungsverfahren des sechsten Aspekts ist es möglich, gepreßte Produkte mit ausgezeichneter Bear­ beitungsgenauigkeit zu erhalten.

Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Aus­ gestaltungen der Erfindung.

Weitere Aufgaben, Einzelheiten, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Aus­ führungsformen anhand der Zeichnungen; es versteht sich je­ doch, daß die Beschreibung und die beschriebenen spezifi­ schen Ausführungsformen nur der Veranschaulichung dienen, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Anwendungsbereichs der Erfindung für Fachleute aus dieser Beschreibung offensichtlich werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erläuterndes Diagramm, das die Struktur einer Maschine einer bevorzugten Ausführungsform zeigt;

Fig. 2 ein inneres Blockdiagramm, das den Servo­ verstärker von Fig. 1 zeigt;

die Fig. 3 und 4 Flußdiagramme, die die Prozedur der arithmetischen Verarbeitung durch die CPU in Fig. 1 zeigen;

Fig. 5 ein Zeitsteuerungsdiagramm, das verwendet wird, um die Operation bzw. den Betrieb der Maschine von Fig. 1 zu erklären;

Fig. 6 ein erläuterndes Diagramm, das die Struktur einer konventionellen Maschine zeigt;

Fig. 7 ein inneres Blockdiagramm, das den Servo­ verstärker von Fig. 6 zeigt;

Fig. 8 ein Zeitsteuerungsdiagramm, das verwendet wird, um die Operation der Maschine von Fig. 6 zu erklären;

Fig. 9 ein Flußdiagramm, das die Prozedur der arith­ metischen Verarbeitung durch die CPU in Fig. 6 zeigt;

die Fig. 10 und 11 Flußdiagramme, die die Prozeduren der Schritte S54 bzw. S57 von Fig. 9 zeigen;

Fig. 12 ein Zeitsteuerungsdiagramm, das verwendet wird, um die Operation der Maschine von Fig. 6 zu erklären; und

die Fig. 13 bis 16 Zeitsteuerungsdiagramme, die ver­ wendet werden, um die Probleme der Maschine von Fig. 6 zu erklären.

<1. Struktur<

Fig. 1 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Struktur einer Preßmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Maschine 101 be­ sitzt eine Bodenplatte bzw. untere Basis 1, die auf dem Fußboden installiert ist, ein Paar von Tragevorrichtungen bzw. Trägern 5a und 5b, die aufrecht auf der unteren Basis 1 bereitgestellt sind, und eine Kopfplatte bzw. obere Basis 2, die auf den Trägern 5a und 5b gelagert ist bzw. von diesen getragen wird. Die untere Basis 1, die Träger 5a und 5b und die obere Basis 2 sind fest miteinander verbun­ den, um ein Rahmengestell 16 zu bilden. Ein Paar von festen Preßformen bzw. Stempeln 3a und 3b sind auf der oberen Oberfläche der unteren Basis 1 befestigt.

Ein Paar aus einem (ersten) Servomotor 6a und einem (zweiten) Servomotor 6b sind auf der oberen Basis 2 befe­ stigt, wobei diese über dem festen Stempel 3a bzw. 3b loka­ lisiert sind. Die Servomotoren 6a und 6b stehen jeweils in Eingriff mit Kugelrollspindeln 7a und 7b, wobei diese ro­ tieren, um einzeln bzw. individuell die Kugelrollspin­ deln 7a und 7b in der vertikalen Richtung anzutreiben. Be­ wegliche Preßformen bzw. Stempel 4a und 4b sind an dem un­ teren Ende der Kugelrollspindel 7a bzw. 7b befestigt.

Die beweglichen Stempel 4a und 4b sind jeweils genau über den festen Stempeln 3a und 3b angeordnet, um dem fe­ sten Stempel 3a bzw. 3b zugewandt zu sein. Die Servomoto­ ren 6a und 6b rotieren in der normalen Rotationsrichtung und der umgekehrten Rotationsrichtung, um die beweglichen Stempel 4a und 4b in der stempelschließenden Richtung (d. h. abwärts) und in der stempelöffnenden Richtung (d. h. aufwärts) zu bewegen.

Die Servomotoren 6a und 6b werden von einem (ersten) Servoverstärker 8a bzw. einem (zweiten) Servoverstärker 8b mit (elektrischem) Strom versorgt. Die Servoverstärker 8a und 8b werden einzeln bzw. individuell mittels einer Ver­ stärkersteuereinheit 15 gesteuert bzw. geregelt, derart, daß die Größe der zu den Servomotoren 6a und 6b zugeführten Ströme, d. h., die Mengen an hindurchgeleiteten Strömen, in­ dividuell gesteuert bzw. geregelt werden. Die Verstärker­ steuereinheit 15 umfaßt eine CPU 10, einen Pulsgenerator 9, einen Pulszähler 11, einen Digital-Analog-Wandler bzw. DA-Wandler 12 als einem Drehmomentgrenzesteuerteil bzw. Drehmomentgrenzelenkteil und einen Analog-Digital-Wandler bzw. DA-Wandler 13 als einer Drehmomentüberwachungsvorrich­ tung bzw. einen Drehmomentmonitor. Die Verstärkersteuerein­ heit 15 realisiert gegebene Operationen der beweglichen Stempel 4a und 4b durch die Servoverstärker 8a und 8b und die Servomotoren 6a und 6b hindurch.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Innenstruktur des Servoverstärkers 8a zeigt, die repräsentativ für die Servo­ verstärker 8a und 8b ist. Der Servoverstärker 8a wird mit einem Steuerwert bzw. Lenkwert X0, der zu der Betriebsposi­ tion des Servomotors 6a (d. h. der Rotationsposition des Rotors) gehört bzw. in Beziehung steht, von dem Puls­ generator 9 und einem Meßwert X, der zu der Betriebs­ position des Servomotors 6a gehört bzw. in Beziehung steht, von einem Codierer 20 versorgt. Der Codierer 20 ist bei­ spielsweise wie ein bekannter Rotationscodierer konstru­ iert. Ähnlich wie jene in der konventionellen Maschine 151, werden der Lenkwert X0 und der Meßwert X beide durch die Anzahl von Pulsen entlang der Zeitachse, d. h. die Anzahl von Pulsen in der zeitlichen Abfolge von Pulsen, wie in Fig. 8 gezeigt, repräsentiert.

Der Subtrahierer 21 berechnet die Differenz zwischen dem Steuerwert bzw. Lenkwert X0 und dem Meßwert X und gibt den berechneten Wert als eine Positionsabweichung ΔX aus. Der Verstärker 22 verstärkt die Positionsabweichung ΔX. Der Subtrahierer 21 und der Verstärker 22 bilden eine Posi­ tionssteuereinheit. Ein Frequenz/Spannungs-Wandler 27 bzw. F/V-Wandler 27 wandelt die zeitliche Änderungsrate des Meß­ wertes X, d. h., die Frequenz der Pulse, die den Meßwert X repräsentiert, in ein Spannungssignal um. Der Subtra­ hierer 23 berechnet die Differenz zwischen dem Ausgabe­ signal von dem Verstärker 22 und dem Ausgabesignal von dem F/V-Wandler 27 und gibt den berechneten Wert als eine Geschwindigkeitsabweichung ΔS aus. Der Verstärker 24 ver­ stärkt die Geschwindigkeitsabweichung ΔS. Der Subtra­ hierer 23, Verstärker 24 und F/V-Wandler 27 bilden eine Geschwindigkeitssteuereinheit. Die Positionssteuereinheit und die Geschwindigkeitssteuereinheit sind in dem Steuer­ teil der Erfindung enthalten.

Das Ausgabesignal von dem Verstärker 24 wird durch einen Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 hindurch in einen Stromverstärker 26 eingegeben. Der Stromverstärker 26 verstärkt das Eingabesignal und führt dem Servomotor 6a einen Strom I zu, der in der Größe proportional zu dem Ein­ gabesignal ist. Somit dient der Steuerteil dazu, den Strom I so zu steuern bzw. zu regeln, daß der Meßwert X dem Lenkwert X0 mit einer Geschwindigkeit folgt, die propor­ tional zu der Differenz zwischen dem Meßwert X und dem Lenkwert X0 ist.

Der Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 erfaßt das Drehmoment des Servomotors 6a durch den Strom I, zum Bei­ spiel, und sendet den erfaßten Wert zu dem AD-Wandler 13. Das Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 begrenzt eben­ falls das Eingabesignal zu dem Stromverstärker 26, derart, daß der erfaßte Wert des Drehmomentes nicht einen Grenzwert des Drehmomentes überschreiten wird, der von dem DA-Wandler 12 angegeben bzw. angezeigt wird. Insbesondere, wenn die Größe des Ausgabesignals von dem Verstärker 24 nicht einen Wert überschreitet, der dem Drehmomentgrenzwert entspricht, sendet das Drehmoment­ erfassungs-/Begrenzungsteil 25 das Ausgabesignal von dem Verstärker 24 zu dem Stromverstärker 26 wie es ist, aber wenn die Größe des Ausgabesignals von dem Verstärker 24 den Wert überschreitet, der dem Drehmomentgrenzwert entspricht, sendet es den Wert, der dem Drehmomentgrenzwert entspricht, zu dem Stromverstärker 26 in Bevorzugung des Ausgabesignals von dem Verstärker 24.

Der von dem Codierer 20 ausgegebene Meßwert X wird ebenfalls in den Pulszähler 11 eingegeben. Die CPU 10 führt eine arithmetische Verarbeitung auf der Grundlage des durch den Pulszähler 11 hindurch eingegebenen Meßwertes X und des durch den AD-Wandler 13 hindurch eingegebenen erfaßten Wer­ tes des Drehmomentes durch. Der Lenkwert X0 wird dann durch den Pulsgenerator 9 hindurch und der Drehmomentgrenzwert durch den DA-Wandler 12 hindurch auf der Basis des in der arithmetischen Verarbeitung berechneten Wertes ausgegeben.

<2. Betrieb<

Die CPU 10 führt die arithmetische Verarbeitung entlang der in Fig. 9 gezeigten Prozedur aus. Jedoch führt die Ma­ schine 101, anders als die konventionelle Maschine 151, die arithmetische Verarbeitung in der Gewichtungsoperation und Zurückziehoperation gemäß den in den Fig. 3 und 4 ge­ zeigten Flußdiagrammen aus. Fig. 3 zeigt den inneren Fluß des Schrittes S54 als einen Repräsentanten der Schritte S54 und S55, und Fig. 4 zeigt den inneren Fluß des Schrit­ tes S57 als einen Repräsentanten der Schritte S57 und S58.

Fig. 5 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das Änderungen bzw. Variationen des Zielwertes der Betriebsgeschwindigkeit (d. h. der Änderungsrate des Lenkwertes X0), eines Dreh­ momentgrenzwertes, der Positionsabweichung ΔX und des Dreh­ momentes des Servomotors 6a in der Gewichtungsoperation und der Zurückziehoperation zeigt, die auf der Grundlage der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Verarbeitungen durchgeführt werden. Nun wird, unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5, die Gewichtungsoperation und die Zurückziehoperation der Maschine 101 beschrieben werden.

Wenn die Gewichtungsoperation begonnen bzw. gestartet wird, wird zuerst der bewegliche Stempel 4a so angetrieben, daß er sich mit hoher Geschwindigkeit in der stempelschlie­ ßenden Richtung bewegt (Schritt S1). Während dieser Opera­ tion wird der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit zuerst von Null an zunehmen und bleibt auf einem hohen Wert, wenn der Lenkwert X0 einen gegebenen Referenzwert erreicht. Der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit nimmt dann ab, wenn der Lenkwert X0 einen anderen Referenzwert erreicht. An­ schließend wird der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit auf einem konstanten niedrigen Wert gehalten, wenn der Lenkwert X0 noch einen anderen Referenzwert erreicht (Schritt S2).

Ähnlich wie jene in der Maschine 151 werden die Refe­ renzwerte zum Definieren der Betriebspositionen, bei denen der Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit geändert wird, zu­ vor durch Programmiereingabe mittels Belehrung bzw. durch Teaching eingestellt, die vor der Verarbeitung in Fig. 9 durchgeführt wird. Der Referenzwert, der die Zeitsteuerung zum Wechseln von der Bewegungsoperation mit hoher Geschwin­ digkeit auf der Grundlage des Schrittes S1 zu der Bewe­ gungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit auf der Grund­ lage von Schritt S2 definiert, wird so eingestellt, daß sich der bewegliche Stempel 4a bei solch einer Position be­ findet, daß er nicht an den festen Stempel 3a anstößt, wenn der Lenkwert X0 jenen Referenzwert erreicht.

Daher bewegt sich der bewegliche Stempel 4a mit einer hohen Geschwindigkeit von der Bereitschaftsposition in Richtung des festen Stempels 3a, wobei seine Geschwindig­ keit abnimmt, bevor er auf dem festen Stempel 3a auftrifft, und dann bewegt sich der bewegliche Stempel 4a mit einer niedrigen Geschwindigkeit in Richtung des festen Stem­ pels 3a. Dies verringert die Fortbewegungszeit und vermin­ dert ebenfalls den Aufschlag, der erzeugt wird, wenn der bewegliche Stempel 4a und der feste Stempel 3a aufeinander stoßen.

Zur Zeit t1, bei der die Operation von der Bewegungs­ operation mit hoher Geschwindigkeit zu der Bewegungs­ operation mit niedriger Geschwindigkeit wechselt, ernied­ rigt die CPU 10 den Drehmomentgrenzwert, der durch den DA-Wandler 12 hindurch ausgegeben wird, von einem zuvor eingestellten maximalen Wert M zu einem niedrigeren Grenz­ wert L. Der Grenzwert L wird im voraus als ein Wert ge­ lehrt, der der Preßkraft entspricht, mit der der bewegliche Stempel 4a in der Preßarbeit beaufschlagt wird.

Der bewegliche Stempel 4a trifft auf den festen Stem­ pel 3a zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Bewegungs­ operation mit niedriger Geschwindigkeit auf (zur Zeit t2). Während sich der bewegliche Stempel 4a mit einer Geschwin­ digkeit bewegt, die ungefähr gleich dem Zielwert ist, bis er auf den festen Stempel 3a auftrifft, kann er die dem Zielwert entsprechende Geschwindigkeit nach dem Auftreffen nicht beibehalten. Dementsprechend nimmt die Positionsab­ weichung ΔX nach dem Auftreffen zu. Dann nimmt die Ge­ schwindigkeitsabweichung ΔS entsprechend zu, und der Strom I nimmt zu. Als Folge nimmt das Drehmoment des Servomotors 6a zu. Das heißt, der bewegliche Stempel 4a wird durch eine zunehmende Preßkraft gegen den festen Stempel 3a gepreßt.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt in dem Zeitraum, in dem die Preßkraft zunimmt (zur Zeit t3), erreicht das Drehmo­ ment des Servomotors 6a den Grenzwert L. Die CPU 10 erfaßt dies durch den AD-Wandler 13 (Schritt S3), und dann erhöht sie die Änderungsrate des Lenkwertes X0, d. h., den Zielwert der Betriebsgeschwindigkeit (Schritt S4). Als eine Folge ändert sich der Lenkwert X0 schnell in der stempelschlie­ ßenden Richtung, und die Positionsabweichung ΔX nimmt dem­ entsprechend schnell zu. Jedoch bleibt das Drehmoment auf dem Grenzwert L aufgrund der Funktion des Drehmomenterfas­ sungs-/Begrenzungsteils 25. Dementsprechend wird der beweg­ liche Stempel 4a durch eine konstante Preßkraft, die dem Grenzwert L entspricht, gepreßt bzw. unter Druck gesetzt.

Wenn der Lenkwert X0 einen weiteren Referenzwert er­ reicht (zur Zeit t4), wird die Einpreßbewegungsoperation auf der Grundlage des Schrittes S4 beendet, und der Prozeß geht zu Schritt S5, und der Betriebsgeschwindigkeitsziel­ wert wird auf Null gehalten. Das heißt, der Lenkwert X0 wird auf einem bestimmten Wert gehalten. In dieser Still­ standsoperation wird der bewegliche Stempel 4a durch die konstante Preßkraft, die dem Grenzwert L entspricht, konti­ nuierlich gegen den festen Stempel 3a gepreßt. Preßarbeit wird durchgehend von dem Beginn des Pressens bis zu der Stillstandsoperation ausgeführt. Wenn eine zuvor einge­ stellte bestimmte Zeit verstrichen ist (zur Zeit t5), wird die Stillstandoperation beendet, und die Zurückziehoperation wird gestartet bzw. begonnen.

Wenn die Zurückziehoperation gestartet wird, wird der Betriebsgeschwindigkeitszielwert auf einen negativen großen Wert eingestellt, zum Beispiel einen Wert, dessen Größe bzw. Betrag gleich jenem des Operationsgeschwindigkeits­ zielwertes in der Einpreßbewegungsoperation in Schritt S3 und dessen Vorzeichen invertiert ist. Als eine Folge wird der bewegliche Stempel 4a so angetrieben, daß er sich mit einer hohen Geschwindigkeit in der stempelöffnenden Rich­ tung bewegt (Schritt S11). Daher nimmt das Drehmoment des Servomotors 6a schnell ab.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Einpreß­ entlastungsbewegungsoperation (zur Zeit t6) trennt sich der bewegliche Stempel 4a von dem festen Stempel 3a. Zu dieser Zeit wird das Drehmoment des Servomotors 6a Null, und dann wird die Preßkraft, mit der der bewegliche Stempel 4a be­ aufschlagt wird, ebenfalls Null. Der Lenkwert X0 ändert sich weiter in der stempelöffnenden Richtung, um noch einen anderen Referenzwert zu erreichen (zur Zeit t7), und dann wird die Einpreßentlastungsbewegungsoperation beendet und die Zurückziehoperation mit hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage der Verarbeitung in Schritt S12 wird gestartet. Der Referenzwert, der die Zeitsteuerung zum Wechsel von der Einpreßentlastungsbewegungsoperation zu der Zurückzieh­ operation mit hoher Geschwindigkeit definiert (Zeit t7), wird so eingestellt, daß sich der bewegliche Stempel 4a an einem Ort befindet, der durch eine gegebene Entfernung oder mehr von dem festen Stempel 3a separiert ist, wenn der Lenkwert X0 diesen Referenzwert erreicht.

Zur Zeit t7 wird der Drehmomentgrenzwert von dem Grenz­ wert L auf den maximalen Wert M angehoben. In der Zurück­ ziehoperation mit hoher Geschwindigkeit nach der Zeit t7 nimmt der Betriebsgeschwindigkeitszielwert von Null an in der stempelöffnenden Richtung zu, bleibt auf einem hohen Wert, wenn der Lenkwert X0 einen gegebenen Referenzwert er­ reicht, und nimmt dann auf Null ab, wenn der Lenkwert X0 einen weiteren Referenzwert erreicht. Auf diese Weise kehrt der bewegliche Stempel 4a zu der Bereitschaftsposition zu­ rück (zur Zeit t8).

Die Anzahl der Pulse des umgekehrten Rotationslenk­ signals CCW, das in der Zurückziehoperation mit hoher Ge­ schwindigkeit als der Lenkwert X0 ausgegeben wird, ist gleich der Anzahl der Pulse des normalen Rotationslenk­ signals CW, das in Schritt S1 (Bewegungsoperation mit hoher Geschwindigkeit) und Schritt S2 (Bewegungsoperation mit niedriger Geschwindigkeit) ausgegeben wird. Dann wird die Preßkraft, mit der der bewegliche Stempel 4a beaufschlagt ist, schnell gelöst bzw. entlastet, und der bewegliche Stempel 4a kehrt mit einer hohen Geschwindigkeit zu der Bereitschaftsposition zurück. <

<3. Vorteile<

Im Gegensatz zu der konventionellen Maschine 151 be­ sitzt die Maschine 101, die wie oben beschrieben operiert, die folgenden Vorteile. Erstens, der Lenkwert X0 wird wei­ ter in der stempelschließenden Richtung in der Einpreß­ bewegungsoperation vorrücken gelassen nachdem das Dreh­ moment den Grenzwert L erreicht hat, so daß die beweglichen Stempel 4a und 4b durch die konstante Preßkraft, die dem Grenzwert L entspricht, gepreßt bzw. unter Druck gesetzt werden können, sogar falls die Intervalle bzw. Abstände zwischen den beweglichen Stempeln 4a und 4b und den festen Stempeln 3a und 3b infolge von wechselseitiger störender Beeinflussung zwischen den zwei Gruppen von Stempeln vari­ ieren. Insbesondere ist es möglich, sogar wenn ein Faktor infolge wechselseitiger störender Beeinflussung zwischen den zwei Gruppen von Stempeln auftritt und die Preßkraft variiert, seinen Effekt zu absorbieren bzw. zu eliminieren und die Preßarbeit mit stabiler Last bzw. Belastung durch­ zuführen. Dies erhöht die Genauigkeit der Preßarbeit.

Ebenfalls ist es möglich, da die Einpreßbewegung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, die hochstabile Preßkraft schnell zu realisieren. Insbesondere wenn die be­ weglichen Stempel 4a und 4b bei den festen Stempeln 3a und 3b zu verschiedenen Zeitpunkten ankommen, vermeidet dies noch effektiver das Problem der Beaufschlagung des Stempels, der früher angekommen ist, mit einer übermäßigen Last.

Weiter wird der Grenzwert des Drehmomentes erniedrigt, wenn die Operation bzw. der Betrieb von der Bewegungs­ operation mit hoher Geschwindigkeit zu der Bewegungs­ operation mit niedriger Geschwindigkeit wechselt, und der Grenzwert des Drehmomentes wird erhöht, wenn die Operation von der Einpreßentlastungsbewegungsoperation zu der Zurück­ ziehoperation mit hoher Geschwindigkeit wechselt, was es ermöglicht, daß eine stabile Last bzw. Belastung in der Preßarbeit ausgeübt wird, und was die Zeit verringert, die die beweglichen Stempel 4a und 4b brauchen, um sich fortzu­ bewegen, wodurch folglich die Effizienz der Arbeit erhöht wird.

Weiter, da die Einpreßentlastungsbewegungsoperation mit dem Drehmomentgrenzwert durchgeführt wird, der auf einem niedrigen Wert gehalten wird, und der Drehmomentgrenzwert erhöht wird, nachdem sich die Stempel um einen gegebene Entfernung bzw. einen gegebenen Abstand oder mehr geöffnet haben, ist es möglich, das Problem wirksam zu vermeiden, sogar wenn sich die beweglichen Stempel 4a und 4b zu ver­ schiedenen Zeitpunkten von den festen Stempeln 3a und 3b trennen bzw. separieren.

<4. Modifikationen<

1. Die obige Beschreibung hat die Maschine gezeigt, in der zwei Gruppen von Stempeln mit dem gemeinsamen Rahmenge­ stell 16 verbunden sind. Jedoch kann die vorliegende Erfin­ dung allgemein in einer Form angewendet werden, in der eine Vielzahl von Gruppen von Stempeln mit einem gemeinsamen Rahmengestell 16 verbunden sind.

2. Der Übertragungsmechanismus zum Übertragen der Kraft von den Servomotoren 6a und 6b zu den beweglichen Stempeln 4a und 4b ist nicht auf die Kugelrollspindeln 7a und 7b beschränkt, sondern ein anderer Mechanismus wie zum Beispiel ein Treibriemen kann stattdessen gewählt werden. In der Erfindung ist die Formulierung "die Betriebsposition des Motors" nicht auf die Rotationsposition des Rotors be­ schränkt, sondern sie kann irgendetwas anderes sein, das allgemein zu der Operation bzw. dem Betrieb des Motors in Beziehung steht, wie zum Beispiel der Menge an Bewegung der Kugelrollspindeln 7a und 7b.

Obwohl die Erfindung ausführlich beschrieben worden ist, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Aspekten nur beispielhaft und nicht einschränkend gemeint. Es ver­ steht sich, daß vielzählige weitere Modifikationen und Änderungen ersonnen werden können, ohne von dem Anwendungs­ bereich der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprü­ che definiert ist, abzuweichen.

Zusammengefaßt ist es eine Aufgabe der Erfindung, die wechselseitige störende Beeinflussung zwischen einer Viel­ zahl von Gruppen von Stempeln, die mit einem gemeinsamen Rahmengestell verbunden sind, zu verringern, um die Bear­ beitungsgenauigkeit zu verbessern. Eine Vielzahl von Grup­ pen (zum Beispiel zwei Gruppen) von Stempeln werden durch Servomotoren 6a, 6b angetrieben. Die Servomotoren 6a, 6b werden jeweils individuell durch Servoverstärker 8a, 8b ge­ steuert. Ein Steuerteil in dem Servoverstärker 8a berechnet einen Strom I, so daß der Meßwert X der Rotationsposition des Servomotors 6a einem Lenkwert X0 folgt, der durch einen Pulsgenerator 9 hindurch von einer CPU gesendet wird. Ein Drehmomenterfassungs-/Begrenzungsteil 25 begrenzt den be­ rechneten Strom I derart, daß ein Grenzwert des Drehmomen­ tes, der durch einen DA-Wandler 12 hindurch von der CPU ge­ sendet wird, nicht überschritten wird, und sendet ihn durch einen Stromverstärker 26 hindurch zu dem Servomotor 6a. Wenn das Drehmoment des Servomotors 6a den Grenzwert er­ reicht, nachdem die Stempel in Kontakt gekommen sind, wird der Lenkwert X0 schnell in der stempelschließenden Richtung vorrücken gelassen.

Claims (8)

1. Preßmaschine (101) mit einer Vielzahl von festen Stempeln (3a, 3b) und einer Vielzahl von Motoren (6a, 6b), die auf einem gemeinsamen Gestell (16) bereitge­ stellt sind, wobei die Vielzahl von Motoren (6a, 6b) individuell bewegliche Stempel (4a, 4b) jeweils in Paaren mit der Vielzahl von festen Stempeln (3a, 3b) antreibt, um Preßarbeit durchzuführen, wobei die Preß­ maschine aufweist:
eine Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b) zum individuel­ len Hindurchleiten von Strom durch die Vielzahl von Motoren (6a, 6b); und
einen Verstärkersteuerteil (15; 9, 10, 11, 12, 13) zum individuellen Steuern der Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b), um eine Gewichtungsoperation des Bewegens der Vielzahl von beweglichen Stempeln (4a, 4b) in stempel­ schließender Richtung und des Pressens der Vielzahl von beweglichen Stempeln (4a, 4b) jeweils gegen die Viel­ zahl fester Stempel (3a, 3b) und um eine Zurückzieh­ operation des Bewegens der Vielzahl von beweglichen Stempeln (4a, 4b) in stempelöffnender Richtung zu realisieren,
wobei jeder aus der Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b) aufweist:
einen Steuerteil (21, 22, 23, 24, 27) zum Berechnen einer Menge an Strom, der durch einen entsprechenden (6a) aus der Vielzahl von Motoren (6a, 6b) hindurch­ geleitet werden soll, derart, daß ein Meßwert der Betriebsposition des entsprechenden Motors (6a) einem Lenkwert folgt, und
einen Drehmomentsteuerteil (25, 26) zum Senden der von dem Steuerteil (21, 22, 23, 24, 27) berechneten Menge an Strom zu dem entsprechenden Motor (6a), während die­ selbe begrenzt wird, derart, daß das Drehmoment des entsprechenden Motors (6a) einen Grenzwert nicht über­ schreitet,
und wobei in der Gewichtungsoperation der Verstärker­ steuerteil (15; 9, 10, 11, 12, 13) den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b) in der stempelschließenden Richtung weiter vorrücken läßt, nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat.

2. Preßmaschine (101) nach Anspruch 1, worin in der Gewichtungsoperation der Verstärkersteuerteil (15; 9, 10, 11, 12, 13) den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b) in der stempelschließenden Richtung vorrücken läßt, bevor das Drehmoment den Grenz­ wert erreicht und die Änderungsrate des Lenkwertes erniedrigt, bevor ein entsprechendes Paar von den beweg­ lichen (4a, 4b) und festen (3a, 3b) Stempeln in Kontakt kommt.

3. Preßmaschine (101) nach Anspruch 2, worin in der Gewichtungsoperation der Verstärkersteuerteil (15; 9, 10, 11, 12, 13) die Änderungsrate des Lenkwertes für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b) erhöht, nachdem das Drehmoment den Grenzwert erreicht hat.

4. Preßmaschine (101) nach Anspruch 2 oder 3, worin in der Gewichtungsoperation der Verstärkersteuerteil (15; 9, 10, 11, 12, 13) den Grenzwert für jeden aus der Viel­ zahl von Verstärkern (8a, 8b) zur selben Zeit ernied­ rigt, wie er die Änderungsrate des Lenkwertes ernied­ rigt, bevor das entsprechende Paar von den beweglichen (4a, 4b) und festen (3a, 3b) Stempeln in Kontakt kommt.

5. Preßmaschine (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin in der Zurückziehoperation der Verstärkersteuer­ teil (15; 9, 10, 11, 12, 13) den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b) in der stempel­ öffnenden Richtung vorrücken läßt, während er den Grenzwert aufrechterhält, bis ein entsprechendes Paar von den beweglichen (4a, 4b) und festen (3a, 3b) Stempeln sich um eine gegebene Menge oder mehr öffnet, und dann den Grenzwert erhöht.

6. Preßmaschine (101) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin in der Gewichtungsoperation der Verstärkersteuer­ teil (15; 9, 10, 11, 12, 13) den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von Verstärkern (8a, 8b) in der stempel­ schließenden Richtung vorrücken läßt, nachdem das Dreh­ moment den Grenzwert erreicht hat und danach den Lenk­ wert bei einem gegebenen Wert in einem gegebenen Zeit­ raum hält.

7. Preßmaschine (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der Verstärkersteuerteil (15; 9, 10, 11, 12, 13) als den Lenkwert für jeden aus der Vielzahl von Ver­ stärkern (8a, 8b) zeitliche Abfolgen von Pulsen aus­ gibt, von denen jeder einer bestimmten Menge an Betrieb des entsprechenden Motors in der stempelöffnenden Rich­ tung und der stempelschließenden Richtung entspricht.

8. Herstellungsverfahren für gepreßte Produkte, das die gepreßten Produkte mittels Durchführen von Preßarbeit unter Verwendung der Preßmaschine (101) gemäß irgend­ einem der Ansprüche 1 bis 7 herstellt.