[发明专利]电动气缸的控制方法以及电动气缸的控制系统

说明书

技术领域

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

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服电动机来控制加压负荷(如专利文献1、专利文献2)。

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。

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)。

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。

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)。

专利文献1：日本特开2005-138110号公报

专利文献2：日本特开2009-101419号公报

专利文献3：日本特开平11-192598号公报

专利文献4：日本特开平9-314399号公报

专利文献5：日本特开2005-254290号公报

在专利文献4、专利文献5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。

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。

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。

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。

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

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。

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：

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，

其中，上述电动气缸的控制方法包括：

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，