[发明专利]用于控制及调节伺服电动拉深垫的方法及装置

说明书

说明

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于控制及调节成形压力机上的伺服电动拉深垫的方法及一种根据权利要求6的前序部分的用于实施该方法的装置。

背景技术

在US 5 435 166 A中公开了一种在一个压力机的工作台中通过伺服驱动装置产生拉深垫力的拉深装置，其中该伺服驱动装置通过一个变速器及齿条与拉深垫板相连接。在此情况下可以是多个分别彼此机械联接的伺服驱动装置作用到一个共同的加压壁(Druckwange)上，或是一个伺服驱动装置与其它的伺服驱动装置无关地作用到一个多件式的加压壁的每一个加压壁单元上。由一个数字控制装置利用对于产生拉深力来说必需的多个位置信号及转矩信号来控制这些伺服电动机，其中需要时可在一个调节回路内对伺服电动机的实际值或附属于拉深装置的拉深垫板的实际值进行反馈。

在JP 04172200 A中记载了一种用于液压拉深垫的预加速的控制装置，其中在一个确定的压力机角度情况下开始预加速，并且由一个算术单元预给定目标位置。

但在这两个文献中并未记载预给定、计算、调节的方式，尤其是未记载拉深装置在所有运动阶段中的运动曲线及力曲线与滑块的主运动及辅助运动，例如操作运动的同步。

由EP 0 566 390 B1公知用于组合的气压及液压拉深垫的另一种装置，其中在预加速阶段与拉深过程之间借助一个与位置相关的转换信号进行由位置调节向压力调节的转换。但除了预加速阶段外未公开对于一个闭合的运动循环来说必需的、借助位置调节的其它阶段。因为用于预加速阶段的位置调节回路仅通过实际通路的反馈来闭合，故对拉深垫速度与滑块速度的均衡的调节品质受到限制。通过用于由位置调节到力调节的转换的与位置相关的转换信号，与过程相关的波动会对在拉深开始时压力建立的可再现性造成不利的影响。取决于气压-液压拉深垫的结构，对于预加速及拉深过程的阶段来说，用于配属于分开的多个液压执行机构的多个伺服阀的分开的多个调节装置分别是必需的。此外未公开对用于在拉深过程期间力变化可能性的力给定值曲线的控制。

由DE 198 21 159 A1公知一种在试验压力机的工作台中的装置，它的加压壁通过一个丝杠-丝杠螺母系统与多个电动机这样地作用连接，使得可通过这些电动机来控制在拉深垫板上抵抗滑块向下运动而产生的阻力。借助电的或机械的无转差率地联接的驱动侧及从动侧电动机将防止加压壁的倾翻运动。

对于一种应用，尤其是在具有多点拉深装置及单件式加压壁的大型压力机中，它的各个加压点一方面应允许在拉深过程期间彼此不同的力调节，另一方面应避免由于偏心荷载引起的加压壁倾翻，这是由现有技术公知的加压点彼此的同步耦合不能适应的。

此外公开了：拉深装置的运动一方面通过滑块与拉深装置之间的电动轴及另一方面通过多个配属于拉深装置的伺服电动机的电动轴来同步。在此情况下所需的拉深力通过拉深过程期间电动机转矩的改变来适配。但未公开对此所需的装置及用于控制所需的方法步骤。

DE 4218818 A1提出的目的是，在一个多工位压力机中代替用于部件传送装置的强制控制的驱动装置的机械的凸轮。对此描述了借助用于与滑块的主运动完全电子地同步的导轴(Leitwelle)对部件传送装置的运动进行调节，该电子同步则基于电子的凸轮调节的原理。压力机滑块的运动作为导轴由一个或两个位置传感器来检测，并且部件传送装置的运动轴与导轴位置相关地根据预计算的运动函数来控制。

在DE 19642962 A1中描述了用于液压式压力机的类似原理，其中使用节拍发生器作为虚拟导轴，并且无论滑块运动还是部件传送装置的运动轴都根据虚拟的导轴位置来控制。

该原理的优点是，一方面在压力机滑块与部件传送装置之间及另一方面在多轴的部件传送装置内部的各个运动轴之间位置同步的可能性。

因为这两个最后所述的在部件传送装置中的应用由功能决定不包括力调节，因此它们不适合应用于力调节的拉深垫。

目的提出

本发明的目的在于，提出用于控制及调节压力机上的伺服电动拉深垫的一种方法及一种装置，其中借助控制及调节的简单结构以及控制及调节过程中的少数量的步骤一方面在力调节的拉深过程阶段中及另一方面在拉深垫的位置调节的运动的所有阶段中实现稳定且精确的运行。