模具缓冲力控制方法和模具缓冲设备的制作方法

模具缓冲力控制方法和模具缓冲设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种根据预先设置的模具缓冲力指令值在缓冲垫(210)上产生模具缓冲力的模具缓冲力控制方法和模具缓冲设备(200)。初始输出等于或大于目标模具缓冲力指令值(F3)的模具缓冲力指令值(F1)，以便阻止在被构造成逐步变化的目标模具缓冲力指令值用作模具缓冲力指令值时产生的初始模具缓冲力过冲，然后输出持续或逐渐减小到小于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令值(F1-F2)，并且随后输出逐渐增加到等于目标模具缓冲力指令值(F3)的模具缓冲力指令值(F2-F3)。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种模具缓冲力控制方法和一种模具缓冲设备，并且更具体地，涉及 一种用于在模具缓冲力控制开始时阻止模具缓冲力振动的技术。 模具缓冲力控制方法和模具缓冲设备

【背景技术】
[0002] 传统地，在使用构造有伺服电动机或伺服阀的伺服模具缓冲设备控制模具缓冲力 中，在当压床的滑动件和缓冲垫依次通过模具（上模具）、坯料、压料板、缓冲销和类似装置 彼此撞击时的点处，由于过度响应而出现振动问题，其中振动问题在于模具缓冲力与模具 缓冲力指令值（设置力）相比变得更大（过冲）或者更小（下冲）。
[0003] 已经考虑到振动问题根据模具缓冲设备的性能和负载状态而出现，并且在大多数 情况下，振动问题已经被考虑到不可避免（任其出现）。因此，通常会出现由于过冲引起坯 料损坏或者由于下冲而引起褶皱的问题。
[0004] 日本专利公开出版物第2010-188363号记载了一种产生模具缓冲力的伺服模具 缓冲控制设备，所述模具缓冲力在滑动件与缓冲垫之间撞击之后振动以快速收敛到期望 值。为了抑制在初始的过冲之后出现下冲，下一个重现的下冲小于初始的下冲，以此类推， 伺服模具缓冲控制设备被设计成产生第二力指令值，所述第二力指令值利用在初始过冲的 局部最大点达到初始值时检测到的力值减小到设置的模具缓冲力（第一力指令值），并且 所述控制设备在达到初始过冲的局部最大点时将力指令值从第一力指令值转换到第二力 指令值。即，在当滑动件与模具缓冲器之间出现撞击时出现过冲的情况下，通过在检测到的 力值的局部最大点处的到达时间时转换力指令值能够提高过冲之后的力的响应。


【发明内容】

[0005] 日本专利公开出版物第2010-188363号中记载的发明不被考虑是解决振动问题 的合理装置。首先，这是因为日本专利公开出版物第2010-188363号记载的发明是用来改 进在滑动件与模具缓冲垫撞击之后出现初始的大过冲之后的模具缓冲力的响应，并且不能 有效地用于变成模具缓冲力的最大偏差（从指令值发散）的大过冲（初始的大过冲本身不 能得到抑制）。
[0006] 其次，在出现大过冲的阶段（在该点处）产生第二力指令、根据第二力指令控制模 具缓冲力、并且从而阻止下冲和接下来出现的类似现象的概念缺乏动态过冲原理。即，即使 力指令值在初始过冲达到局部最大点时从第一力指令值转换到第二力指令值，在输出第二 力指令值与产生相应的模具缓冲力之间也会存在响应延迟（动态特性），并且因此，即将响 应第一力指令值（设置的模具缓冲力）的模具缓冲力响应于初始的大过冲显著地相对于第 一力指令值下冲。就此点而言，初次开始第二力指令值（大于第一力指令值）的作用，从而 再次造成大过冲。即，即使力指令值在出现初始过冲时转换，该转换也过晚且收敛仍然需要 时间。
[0007] 考虑到上述情况提出本发明，并且本发明的目的是提供可以以低设备成本容易地 阻止在滑动件与缓冲垫之间撞击之后出现模具缓冲力振动，尤其是初始的大过冲或下冲。
[0008] 为了获得上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种输出预定的模具缓冲力指 令值并根据模具缓冲力指令值在缓冲垫上产生模具缓冲力的模具缓冲力控制方法，上述模 具缓冲力控制方法包括以下步骤：初始输出等于或大于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲 力指令值，以便阻止在被构造成逐步变化的目标模具缓冲力指令值用作模具缓冲力指令值 时产生初始模具缓冲力过冲；然后输出持续或逐步减小到小于目标模具缓冲力指令值的模 具缓冲力指令值；和随后输出持续或逐步增加到等于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力 指令值。
[0009] 根据本发明的所述方面，初始（在压床的滑动件与模具缓冲设备的缓冲垫之间撞 击时）输出等于或大于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令值。这是用来使模具缓冲 力更快上升。然后，输出持续或逐步减小到小于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令 值，以便阻止初始过冲。另外，通过阻止初始过冲，可以阻止初始下冲。随后，输出持续或逐 步增加到等于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令值。即，代替提供传统的逐步变化 的目标模具缓冲力指令值，通过考虑输出模具缓冲力指令值与产生模具缓冲力之间的反应 延迟，创造性地提供模具缓冲力指令值，使得将可获得理想的响应（在滑动件与缓冲垫之 间撞击之后出现的阻止模具缓冲力振动的模具缓冲力，尤其是初始的大过冲或下冲）。 [0010] 根据本发明的另一个方面，模具缓冲力控制方法包括以下步骤：在压床的第一压 力加工时间段期间输出第一模具缓冲力指令值作为模具缓冲力指令值；检测根据输出的第 一模具缓冲力指令值控制的在缓冲垫上产生的第一模具缓冲力；根据输出的第一模具缓冲 力指令值和检测的第一模具缓冲力计算输出第一模具缓冲力指令值与产生第一模具缓冲 力之间的时间段中表现出的响应特性的反特性；设置由没有任何过冲或下冲的波形表示的 具有理想响应的第二模具缓冲力；根据具有理想响应的模具缓冲力以及反特性计算第二模 具缓冲力指令值；和在压床的第一压力加工时间段过去之后的第二压力加工时间段期间输 出计算的第二模具缓冲力指令值作为所述模具缓冲力指令值。
[0011]根据本发明的其它方面，输出第一模具缓冲力指令值与产生第一模具缓冲力之间 的时间段中表现出的响应特性的反特性是根据压床的第一压力加工时间段期间输出的第 一模具缓冲力指令值以及根据第一模具缓冲力指令值控制的在缓冲垫中产生的第一模具 缓冲力计算得出。要注意的是，输出模具缓冲力指令值与产生模具缓冲力之间的时间段中 表现出的响应特性是不变的，只要负载状态不变且响应特性的反特性也不变即可。接着，根 据具有理想响应的第二模具缓冲力和计算的反特性，计算用于获得具有理想响应的第二模 具缓冲力的第二模具缓冲力指令值（提供具有理想响应的模具缓冲力的理想模具缓冲力 指令值）。如果这样计算的理想模具缓冲力指令值被给出作为指令值，则可以以低设备成本 容易地阻止模具缓冲力的过冲和下冲。
[0012] 根据本发明的又一个方面，在所述模具缓冲力控制方法中，所述计算反特性的步 骤包括以下步骤：根据输出的第一模具缓冲力指令值和检测的第一模具缓冲力，利用转换 函数识别输出第一模具缓冲力指令值与产生第一模具缓冲力之间的时间段中表现出的响 应特性；和计算识别的转换函数的反特性。
[0013] 根据本发明的另一个方面，在模具缓冲力控制方法中，优选地，具有理想响应的第 二模具缓冲力接近检测的第一模具缓冲力，并且由在第一模具缓冲力中不含有任何过冲或 下冲的波形表示。即，优选地，具有理想响应的第二模具缓冲力具有与正常模具缓冲力指令 值一致的（类似的实际）响应且由没有任何过冲或下冲的波形表示。
[0014] 根据本发明的又一个方面，在模具缓冲力控制方法中，压床的第一压力加工时间 段为试验加压周期或者由一个或多个加压周期构成的工作周期。试验加压始终在新材料或 模具用于压力加工时执行，并因此可以通过收集试验加压周期期间输出的第一模具缓冲力 指令值和第一模具缓冲力识别响应特性。可选地，通过在由一个或多个加压周期构成的上 述工作周期期间收集第一模具缓冲力指令值和第一模具缓冲力，由此产生的结果可以用于 计算下一个加压周期中的模具缓冲力指令值。
[0015] 根据本发明的另一个方面，提供一种模具缓冲设备，包括：模具缓冲力发生器，所 述模具缓冲力发生器支撑缓冲垫并在缓冲垫上产生模具缓冲力；模具缓冲力指令装置，所 述模具缓冲力指令装置输出模具缓冲力指令值；和模具缓冲力控制器，所述模具缓冲力控 制器根据从模具缓冲力指令装置输出的模具缓冲力指令值控制模具缓冲力发生器产生与 模具缓冲力指令值相对应的模具缓冲力，其中，模具缓冲力指令装置初始输出等于或大于 目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令值，以便限制在被构造成逐步变化的目标模具缓 冲力指令值用作模具缓冲力指令值时产生的初始模具缓冲力过冲，然后输出持续或逐步减 小到小于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令值，并且随后输出持续或逐步增加到等 于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令值。
[0016] 根据本发明的又一个方面，所述模具缓冲设备包括：模具缓冲力设置装置，所述模 具缓冲力设置装置设置由没有任何过冲或下冲的波形表示的具有理想响应的模具缓冲力； 和反特性设置装置，所述反特性设置装置设置输出模具缓冲力指令值与产生模具缓冲力之 间的时间段中表现出的响应特性的反特性，其中，模具缓冲力指令装置输出根据设置的具 有理想响应的模具缓冲力和设置的反特性计算的值，或者输出计算值的近似值作为模具缓 冲力指令值。这使得可以通过考虑设备的响应特性输出用于获得具有理想响应的模具缓冲 力的模具缓冲力指令值。
[0017] 根据本发明的又一个方面，在所述模具缓冲设备中，优选地，模具缓冲力指令装置 包括手动操作设置装置，所述手动操作设置装置用于手动设置多个设置项目以规定模具缓 冲力指令值，并且根据通过手动操作设置装置规定的多个设置项目输出模具缓冲力指令 值。
[0018] 根据本发明的另一个方面，在模具缓冲设备中，通过手动操作设置装置设置的多 个设置项目包括：等于或大于目标模具缓冲力指令值的第一模具缓冲力指令值；小于目标 模具缓冲力指令值的第二模具缓冲力指令值；第三模具缓冲力指令值，所述第三模具缓冲 力指令值表示目标模具缓冲力指令值；以及第一、第二和第三滑动件位置，所述第一、第二 和第三滑动件位置表不第一、第二和第三模具缓冲力指令值的各自输出时间或者第一时间 周期和第二时间周期时压床的滑动件的位置，其中在所述第一时间周期期间，模具缓冲力 指令值从第一模具缓冲力指令值持续减小到第二模具缓冲力指令值，第一时间周期开始于 第一模具缓冲力指令值的上升时间，在所述第二时间周期期间，模具缓冲力指令值从第二 模具缓冲力指令值持续增加到第三模具缓冲力指令值；和模具缓冲力指令装置输出模具缓 冲力指令值，所述模具缓冲力指令值从通过手动操作设置装置设置的滑动件撞击时开始根 据第一、第二和第三模具缓冲力指令值、以及第一、第二和第三滑动件位置、或者第一时间 周期和第二时间周期持续变化。
[0019] 根据本发明的其它方面，一旦用于规定理想模具缓冲力指令值的项目（第一、第 二和第三模具缓冲力指令值、以及第一、第二和第三滑动件位置、或者从撞击时间开始的第 一时间周期和第二时间周期）通过手动操作设置装置设置，则模具缓冲力指令装置可以输 出由通过手动操作设置装置设置的项目规定的理想模具缓冲力指令值（模具缓冲力指令 值根据滑动件位置或者从撞击开始的时间周期持续变化）。
[0020] 根据本发明的另一个方面，在模具缓冲设备中，通过手动操作设置装置设置的多 个设置项目包括：等于或大于目标模具缓冲力指令值的第一模具缓冲力指令值；小于目标 模具缓冲力指令值的第二模具缓冲力指令值；表示目标模具缓冲力指令值的第三模具缓 冲力指令值；以及第一滑动件位置、第二滑动件位置和第三滑动件位置，所述第一滑动件 位置、所述第二滑动件位置和所述第三滑动件位置表示第一模具缓冲力指令值上升时、第 二模具缓冲力指令值减小时和第三模具缓冲力指令值上升时或者第一时间周期和第二时 间周期时的压床的滑动件的位置，其中第一时间周期表示第一模具缓冲力指令值的输出周 期，第二时间周期期间表示第二模具缓冲力指令值的输出周期；以及模具缓冲力指令装置 输出模具缓冲力指令值，所述模具缓冲力指令值根据第一、第二和第三模具缓冲力指令值、 以及第一、第二和第三滑动件位置、或者从通过手动操作设置装置设置的滑动件撞击开始 时的第一时间周期和第二时间周期逐步变化。
[0021] 根据本发明的其它方面，一旦用于规定理想模具缓冲力指令值的项目（第一、第 二和第三模具缓冲力指令值、以及第一、第二和第三滑动件位置、或者从撞击时间开始的第 一时间周期和第二时间周期）通过手动操作设置装置设置，则模具缓冲力指令装置可以输 出由通过手动操作设置装置设置的项目规定的理想模具缓冲力指令值（模具缓冲力指令 值根据滑动件位置或者从撞击开始的时间周期递增变化）。
[0022] 根据本发明的又一个方面，优选地，所述模具缓冲设备包括：模具缓冲力设置装 置，所述模具缓冲力设置装置设置由没有任何过冲或下冲的波形表示的具有理想响应的模 具缓冲力；反特性设置装置，所述反特性设置装置设置输出模具缓冲力指令值与产生模具 缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性的反特性；和输出装置，所述输出装置输出根据 模具缓冲力设置装置上设置的具有理想响应的模具缓冲力以及反特性设置装置上设置的 反特性计算的值，或者输出表示计算值的近似值的波形或数值，输出装置以可见形式输出 计算值或者所述波形或数值作为要在模具缓冲力指令装置上设置的模具缓冲力指令值。
[0023] 根据本发明的其它方面，由于理想的模具缓冲力指令值以可见形式从输出装置输 出，因此操作者可以使用手动操作设置装置参照输出结果设置用于规定理想模具缓冲力指 令值的多个设置项目。要注意的是，理想模具缓冲力指令值可以根据具有理想响应的模具 缓冲力以及输出模具缓冲力指令值与产生模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性 的反特性计算而得。另外，输出装置例如为适于显示或者打印表示理想模具缓冲力指令值 的波形或数值的监控器或者打印机。
[0024] 根据本发明的另一个方面，优选地，所述模具缓冲设备包括：模具缓冲力设置装 置，所述模具缓冲力设置装置设置由没有任何过冲或下冲的波形表示的具有理想响应的模 具缓冲力；和反特性设置装置，所述反特性设置装置设置输出模具缓冲力指令值与产生模 具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性的反特性，模具缓冲力指令装置输出根据设置 的具有理想响应的模具缓冲力和设置的反特性计算的值，或者输出计算值的近似值作为模 具缓冲力指令值。
[0025] 根据本发明的其它方面，一旦具有理想响应的模具缓冲力由模具缓冲力设置装置 设置，则模具缓冲力指令装置可以自动地计算和输出理想的模具缓冲力指令值。
[0026] 根据本发明的又一个方面，所述模具缓冲设备包括：目标模具缓冲力设置装置，所 述目标模具缓冲力设置装置设置逐步变化的目标模具缓冲力指令值；和模具缓冲力发生 器，所述模具缓冲力发生器根据设置的目标模具缓冲力指令值产生具有理想响应的模具缓 冲力，其中由模具缓冲力发生器产生的具有理想响应的模具缓冲力被设置在模具缓冲力设 置装置上。当操作者设置与传统模具缓冲力相似的模具缓冲力（表示目标模具缓冲力的逐 步变化的目标模具缓冲力指令值）时，具有理想响应的模具缓冲力根据设置的目标模具缓 冲力指令值而产生，并且具有理想响应的模具缓冲力被设置在模具缓冲力设置装置上。要 注意的是，一旦具有理想响应的模具缓冲力以此方式设置，则计算并输出用于获得具有理 想响应的模具缓冲力的理想模具缓冲力指令值。
[0027] 根据本发明的另一个方面，优选地，所述模具缓冲设备包括模具缓冲力传感器，所 述模具缓冲力传感器根据从模具缓冲力指令装置输出的模具缓冲力指令值检测缓冲垫上 产生的模具缓冲力，其中模具缓冲力设置装置自动地设置模具缓冲力作为具有理想响应的 模具缓冲力，所述模具缓冲力接近由模具缓冲力传感器检测的模具缓冲力并由至少没有初 始过冲或下冲的波形表示。为对模具缓冲力指令值的响应结果的模具缓冲力由模具缓冲力 传感器检测，并且根据检测结果自动地设置由至少没有初始过冲或下冲的波形表示的具有 理想响应的模具缓冲力。
[0028] 根据本发明的另一个方面，优选地，所述模具缓冲设备包括模具缓冲力传感器，所 述模具缓冲力传感器根据从模具缓冲力指令装置输出的模具缓冲力指令值检测缓冲垫上 产生的模具缓冲力；转换函数测量装置，所述转换函数测量装置根据输出的模具缓冲力指 令值和检测的模具缓冲力测量转换函数，所述转换函数表示输出模具缓冲力指令值与产生 模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性；和反特性计算器，所述反特性计算器计算 测量的所述转换函数的反特性，其中由反特性计算器计算的反特性被自动地设置在反特性 设置装置上。
[0029] 对于本发明，由于通过考虑输出模具缓冲力指令值与产生模具缓冲力之间的反应 延迟输出理想的模具缓冲力指令值，因此可以仅通过设计模具缓冲力指令值容易地获得具 有理想响应的模具缓冲力（阻止滑动件与缓冲垫之间撞击之后出现的模具缓冲力振动，尤 其是阻止初始大过冲或下冲的模具缓冲力），并且可以以设备成本产生具有理想响应的模 具缓冲力。

【专利附图】

【附图说明】
[0030] 图1是显示根据本发明的模具缓冲设备的一个实施例的构造图；
[0031] 图2是显示图1所示的模具缓冲控制设备的控制元件的方框图；
[0032] 图3A和图3B分别是显示滑动件位置和模具缓冲位置以及传统的模具缓冲力指令 值和模具缓冲力响应的波形图；
[0033] 图4是显示用于说明模具缓冲力控制方法的第一实施例的模具缓冲力指令值的 波形图；
[0034] 图5A和图5B分别是显示滑动件位置和模具缓冲位置以及根据第一实施例的模具 缓冲力指令值和模具缓冲力响应的波形图；
[0035] 图6是显示用于说明模具缓冲力控制方法的第二实施例的模具缓冲力指令值的 波形图；
[0036] 图7A和图7B分别是显示滑动件位置和模具缓冲位置以及根据第二实施例的模具 缓冲力指令值和模具缓冲力响应的波形图；
[0037] 图8A和图8B是显示从模具缓冲压力指令到模具缓冲压力的二阶延迟元件的转换 函数以及识别的二阶延迟元件的转换函数；
[0038] 图9A和图9B分别是显示滑动件位置和模具缓冲位置、传统模具缓冲力指令值、实 际模具缓冲力响应、以及模具缓冲力响应的二阶近似值的波形图；
[0039] 图10是用于说明模具缓冲力的理想响应的波形图；
[0040] 图11是显示通过二阶延迟元件理想地（非实际地）接近实际响应的转换函数的 图表；
[0041] 图12是显示从模具缓冲力到模具缓冲力指令值的反特性的转换函数的图表；
[0042] 图13是显示在具有理想响应的模具缓冲力被给出反特性时获得的响应结果（算 术运算结果）的理想模具缓冲力指令值的波形图；
[0043] 图14是显示模具缓冲力指令装置的第一实施例的方框图；
[0044] 图15是显示模具缓冲力设置装置的一个示例的方框图；
[0045] 图16是显示反特性设置装置的一个示例的方框图；以及
[0046] 图17是显示模具缓冲力指令装置的第二实施例的方框图。

【具体实施方式】
[0047] 以下将参照附图详细说明根据本发明的模具缓冲力控制方法和模具缓冲设备的 优选实施例。
[0048][模具缓冲设备的结构]
[0049] 图1是显示根据本发明的模具缓冲设备的一个实施例的结构图。在图1中，压床 100由双点划线显示，模具缓冲设备200由实线显示。
[0050] 图1所示的压床100包括构成框架的床身102、支柱104和顶架106,并且包括通 过安装在支柱104上的导向元件108可沿垂直方向引导移动的滑动件110。滑动件110通 过包括曲柄轴112的曲柄机构在图1中的上下方向上移动，旋转驱动力由驱动装置（未示 出）传送到所述曲柄轴。
[0051] 适于检测滑动件110的位置的滑动件位置传感器114安装在压床100的床身102 侦牝同时适于检测曲柄轴112的角速度的曲柄角速度传感器116安装在曲柄轴112上。
[0052] 上模具120安装在滑动件110上，下模具122安装在床身102上（在承架上）。
[0053] 坯料保持板202设置在上模具120与下模具122之间。坯料保持板202的底侧通 过多个缓冲销204由缓冲垫210支撑，坯料放置在顶部侧面上（与顶部侧面接触）。
[0054] 模具缓冲设备200主要包括液压缸220、液压马达230、伺服电动机240和模具缓 冲控制设备250,其中液压缸220支撑缓冲垫210。
[0055] 缓冲垫210由液压缸220支撑，用于检测缓冲垫210的位置的模具缓冲位置传感 器222安装在缓冲垫210 (或者与液压缸活塞一起操作的部分）上。
[0056] 连接到液压缸220的缓冲压力产生侧压缩室（以下称为"下腔室"）220A的管子 224与适于检测下腔室220A的压力的模具缓冲压力传感器232以及液压马达230的排放口 中的一个连接。液压马达230的另一个排放口与储存罐226连接。
[0057] 液压马达230的旋转轴与伺服电动机240的驱动轴直接连接或者通过减速器连 接，并且伺服电动机240设有适于检测伺服电动机240的旋转角速度的电动机角速度传感 器 228。
[0058] [模具缓冲压力控制的原理]
[0059] 模具缓冲力可以用液压缸220的下腔室220A中的压力与缸面积的乘积来表示，因 此，控制模具缓冲力表示控制液压缸220的下腔室220A中的压力。
[0060] 现在假设：
[0061] a :液压缸在产生模具缓冲压力的一侧的横截面积；
[0062] V :液压缸在产生模具缓冲压力的一侧的体积；
[0063] P :模具缓冲压力；
[0064] T :电气（伺服）电动机转矩；
[0065] I :伺服电动机的惯性动量；
[0066] DM :伺服电动机的粘滞阻力系数；
[0067] fM :伺服电动机的摩擦转矩；
[0068] Q :液压电动机的扫过容积；
[0069] :由滑动件施加到液压缸活塞杆的力；
[0070] v :压力机推动垫座时产生的垫速度；
[0071] Μ :液压缸活塞杆加上垫座的惯性质量；
[0072] DS :液压缸的粘滞阻力系数；
[0073] fS :液压缸的摩擦力；
[0074] ω :通过压力油推动而旋转的伺服电动机的角速度；
[0075] Κ :液压流体的体积模量；
[0076] kl，k2:比例因数；
[0077] 则静态特性可以由公式⑴和（2)表示：
[0078] P = / K ((v · A-klQ · ω) /V) dt. · · (1)
[0079] T = k2 · PQ/ (2 π ). . . (2)
[0080] 另外，除了公式（1)和（2)之外，动态特性可以由公式（3)和（4)表示：
[0081] PA-F = Μ · dv/dt+DS · v+fS. . . (3)
[0082] T-k2 · PQ/ (2 π ) = I · d ω /dt+DM · ω +fM. . . (4)
[0083] 上述的公式（1)-(4)表示通过缓冲垫210从滑动件110传送到液压缸220的力压 缩液压缸220的下腔室220a，从而产生模具缓冲压力。同时，通过模具缓冲压力致使液压电 动机230执行液压电动机操作，并且当液压电动机230上产生的旋转轴转矩抵抗伺服电动 机240的驱动转矩时，伺服电动机240旋转（正反馈作用）以阻止压力增加。最终，模具缓 冲压力取决于伺服电动机240的驱动转矩。
[0084][模具缓冲控制设备]
[0085] 模具缓冲控制设备250主要包括模具缓冲力指令装置260、模具缓冲力控制器270 和放大器280。
[0086] 模具缓冲力控制器270被从模具缓冲力指令装置260提供模具缓冲力指令值（模 具缓冲压力指令值）PMf，并且被从模具缓冲压力传感器232提供指示液压缸220的下腔室 220a中的压力P的模具缓冲压力检测信号，并且模具缓冲力控制器270输出根据通过放大 器280输入到伺服电动机240的这些输入信号计算的转矩指令值。
[0087] 模具缓冲控制设备250根据模具缓冲控制设备250处于模具缓冲位置控制模式 还是模具缓冲力控制模式来执行不同类型的控制，模具缓冲控制设备250在滑动件110位 于非工作区中时转换到模具缓冲位置控制模式以用于控制缓冲垫210的位置，而在滑动件 110位于工作区中时转换到模具缓冲力控制模式，但是在本示例中，以下将说明模具缓冲力 控制模式下的控制。
[0088] 另外，模具缓冲力控制器270被从电动机角速度传感器228提供角速度信号并且 被从模具缓冲位置传感器222提供模具缓冲位置检查信号，角速度信号表示伺服电动机 240的电动机角速度，模具缓冲位置检查信号表示缓冲垫210的位置。这些输入信号 用于在模具缓冲力控制模式下控制模具缓冲力。
[0089] 此外，在本示例中，由液压缸220产生的模具缓冲力对应于模具缓冲压力Ρ和液压 缸220的下腔室220a的横截面积的乘积。即，模具缓冲力与模具缓冲压力成比例。本示 例中的模具缓冲力指令装置260输出与模具缓冲力指令值相对应的模具缓冲压力指令值 PMf。另外，由于通过模具缓冲压力传感器232检测的液压缸220的下腔室220a中的压力P 对应于模具缓冲力，因此模具缓冲压力传感器232对应于模具缓冲力传感器。
[0090] 图2是显示模具缓冲控制设备250的主控制元件、主模具缓冲设备（机构）元件 和主负载元件。
[0091] 图1和图2中显示的附图标记的含义如下。
[0092] F滑动件：从滑动件接收的力（kN)
[0093] P :模具缓冲压力（kPa)
[0094] Pref :模具缓冲压力指令值（kPa)
[0095] J :伺服电动机和互锁部件的惯性动量（kg/m2)
[0096] D :伺服电动机和互锁部件的粘性（kNm/s)
[0097] :伺服电动机的角速度（弧度/秒）
[0098] q :液压电动机的排量（m3/转）
[0099] Q :液压电动机排出的油量（m3/s)
[0100] Qeyl:液压缸的排油量（swept oil volume) (m3/s)
[0101] κ :液压流体的体积模量（kN/m2)
[0102] V:压缩容积（m3)
[0103] a :液压缸的下腔室的横截面积（m2)
[0104] Μ :缓冲垫和互锁部件的质量（kg)
[0105] Vcyl :液压缸活塞速度（m/s)
[0106] 对于模具缓冲设备200,在液压缸220中通过滑动件110的动力经由模具、坯料保 持板202、缓冲销204和缓冲垫210产生模具缓冲压力。压力（模具缓冲压力）通过根据模 具缓冲压力指令值和模具缓冲压力传感器232产生的模具缓冲压力检测信号控制伺服电 动机的转矩而被控制成匹配模具缓冲压力指令值。
[0107] 即，模具缓冲力指令装置260从滑动件位置传感器114接收作为输入的滑动件位 置信号，以获得模具缓冲功能的开始时间，并且根据输入的滑动件位置信号将相应的模具 缓冲压力指令值（P Mf)输出到模具缓冲力控制器270。模具缓冲力控制器270从模具缓冲 压力传感器232接收作为另一个输入的模具缓冲压力检测信号，所述模具缓冲压力检测信 号表示液压缸220的下腔室220a中的压力（模具缓冲压力）P，并且通过放大器280输出根 据这些至伺服电动机240的输入信号计算的转矩指令值。
[0108] 表示伺服电动机240的转矩控制期间由电动机角速度传感器228检测的电动机角 速度ω π(Λ的角速度信号用于模具缓冲压力控制中确保动态稳定性的目的。
[0109] 图3显示在以下情况下具有上述结构的模具缓冲设备200上的模具缓冲力控制波 形：始终恒定的为2500kN的模具缓冲力指令，120mm的模具缓冲冲程，滑动件110与模具缓 冲之间撞击时（开始模具缓冲力控制时）为500mm/s的滑动件速度，以及撞击时的固定模 具缓冲位置（没有向下的预先加速度）。所述结果在模具缓冲力控制的相对瞬变开始状态 下获得。
[0110] 在本控制示例中，对于大多数为了控制而被消除的影响中，滑动件110在静止状 态下以500mm/s撞击靠在模具缓冲装置上的影响被认为是在模具缓冲力控制设备（图2中 未示出）的范围内，但是不是完全被消除，而是关于模具缓冲力指令出现大约20 %的过冲 和大约10 %的下冲。
[0111]〈模具缓冲力控制方法的第一实施例〉
[0112] 本发明是用来解决振动问题，其中观察到的模具缓冲力与目标模具缓冲力相比变 得更大（过冲）或更小（下冲），并且尤其是用来在开始模具缓冲力控制时抑制过冲或下 冲。
[0113] 在第一实施例中，仅有模具缓冲指令力指令设定值如图4中所示在相同状态下利 用相同的模具缓冲控制设备250而变化。
[0114] 关于根据图4中所示的第一实施例的模具缓冲力指令值，从第一模具缓冲力指令 值F1持续地（逐渐地）变化到第二模具缓冲力指令值F2的模具缓冲力指令值被设置在模 具缓冲力控制开始时的第一滑动件位置XI (撞击时）与第二滑动件位置X2之间，然后从第 二模具缓冲力指令值F2逐渐地变化到第三模具缓冲力指令值F3的模具缓冲力指令值被设 置在第二滑动件位置X2与第三滑动件位置X3之间，并且随后继续设置第三模具缓冲力指 令值F3。
[0115] 要注意的是由于缓冲垫210在撞击之后与滑动件110同步下降，因此可以使用模 具缓冲位置来代替如上所述的滑动件位置X1-X3。另外，取代滑动件位置X1-X3,通过设置 时间周期T1 (第一时间周期）和时间周期T2(第二时间周期）可以根据撞击之后的经过时 间给出第一、第二和第三模具缓冲力指令值，其中在所述时间周期Τ1期间，第一模具缓冲 力指令值F1在撞击之后被输出，在所述时间周期Τ2期间，第二模具缓冲力指令值F2被输 出。
[0116] 图5Β显示如上所述设置的模具缓冲力指令值和由模具缓冲力指令值控制的模具 缓冲力。另外，图5A显示呈现滑动件位置和模具缓冲位置的波形。
[0117] 关于图5B中所示的模具缓冲力指令值，在撞击时（滑动件位置：120mm)设置第一 模具缓冲力指令值FI (3500kN)，从第一模具缓冲力指令值FI (3500kN)逐渐变化到第二模 具缓冲力指令值F2(1400kN)的模具缓冲力指令值被设置在120mm的滑动件位置与107mm 的滑动件位置之间，从第二模具缓冲力指令值F2(1400kN)逐渐变化到第三模具缓冲力指 令值F3 (2500kN)的模具缓冲力指令值被设置在107mm的滑动件位置与90mm的滑动件位置 之间，并且第三模具缓冲力指令值F3 (2500kN)被设置成从90mm的滑动件位置持续向后。
[0118] 通过如上所述提供模具缓冲力指令值，在模具缓冲力控制开始时可以在不改变模 具缓冲力控制设备的情况下容易地阻止包括过冲和下冲的振动（参见图5B)。
[0119] 〈模具缓冲力控制方法的第二实施例〉
[0120] 根据第二实施例的模具缓冲力指令值的波形显示在图6中。第二实施例不同于第 一实施例之处在于模具缓冲力指令值的波形，模具缓冲力指令值的波形比第一实施例更简 单。
[0121] 关于根据图6中所示的第二实施例的模具缓冲力指令值，大于目标模具缓冲力的 设定值（第三模具缓冲力指令值F3)的模具缓冲力指令值（第一模具缓冲力指令值F1)被 设置在模具缓冲力控制开始时的第一滑动件位置XI (撞击时）与第二滑动件位置X2之间， 然后小于目标模具缓冲力指令值的模具缓冲力指令值（第二模具缓冲力指令值F2)被设置 在第二滑动件位置X2与第三滑动件位置X3之间，并且随后确定为恒定值的第三模具缓冲 力指令值F3。
[0122] 图7B显示如上所述设置的模具缓冲力指令值和由模具缓冲力指令值控制的模具 缓冲力。另外，图7A显示呈现滑动件位置和模具缓冲位置的波形。
[0123] 关于图7B中显示的模具缓冲力指令值，第一模具缓冲力指令值Fl(3350kN)被设 置在120mm的滑动件位置（撞击时）与112mm的滑动件位置之间，第二模具缓冲力指令值 F2(1400kN)被设置在112_的滑动件位置与100mm的滑动件位置之间，以及第三模具缓冲 力指令值F3(2500kN)被设置成从100mm的滑动件位置向后。
[0124] 通过如上所述提供模具缓冲力指令值，在模具缓冲力控制开始时可以在不改变模 具缓冲力控制设备的情况下容易地阻止包括过冲和下冲的振动（参见图7B)。
[0125] [撞击时阻止模具缓冲力的振动的原理]
[0126] 接下来，将说明通过如上所述提供的模具缓冲力指令值在撞击时阻止模具缓冲力 的振动的原理。
[0127] 参照图2所示的方框图，例如，与模具缓冲压力指令值PMf和模具缓冲压力P之间 的响应相比足够高（在高频范围内）的放大器响应被忽略，但是液压缸的排油量Q#由于 撞击对从滑动件传送到缓冲垫的力F滑动的影响是一个重要的控制因素且不能忽略，而所 述影响利用控制算法（图2中未示出）被单独消除。因此，从模具缓冲压力指令值P Mf到 模具缓冲压力P的转换函数可以由如图8中所示的二阶延迟元件来表示。
[0128] S卩，当通过忽略放大器280和排油量Qeyl重新布置时，图2所示的方框图可以由图 8所示的转换函数重新呈现。
[0129] 当代入图8A所示的二阶延迟元件的转换函数中时，图3B所示的模具缓冲力对模 具缓冲力指令（逐步指令）的响应用图8B所示的模具缓冲力F的响应来表示。
[0130] 即，当图8A所示的二阶延迟元件的转换函数的固有角频率ωρ和阻尼比ζρ分别 被设定为ω ρ = 70和ζ ρ = 0. 45时，响应波形变成图9Β所示的模具缓冲力响应的二阶近 似值（F_近似（C))的波形，并且接近实际响应F(B)的波形。要注意的是由于阻尼比（^目 对小，因此波形变得振荡。
[0131] 起初，图10所示的F_理想响应（二阶近似值）（D)例示的没有任何过冲或下冲的 稳定的理想响应是理想的。
[0132] 图11显示通过二阶延迟元件理想地（现实不存在地）接近实际响应F(B)的转换 函数。通过转换函数提供的F理想响应（D)由二阶延迟元件表示（假设），所述二阶延迟元 件具有沿着图10所示的实际响应F(B)的（类似的实际）响应，其中固有角频率ω ρ被假 设为100弧度/秒，同时阻尼比ζ ρ被假设为0. 8以提高稳定性。
[0133] 然而，响应于图8Β所示的转换函数的恒定的逐步指令值？_1·#(a)可以仅提供图 9B中所示的？_接近值（C)引起的响应。因此，计算提供？_理想响应（D)的理想的模具缓 冲力指令值（F Mf_理想（E))，并且计算的模具缓冲力指令值（FMf_理想（E))被提供作为代 替恒定的逐步指令值（F_ref(a))的指令值。
[0134] 理想的模具缓冲力指令值（FMf_理想（E))可以由F_理想响应（D)和响应特性的 反特性计算，这是因为输出模具缓冲力指令值与产生模具缓冲力之间的时间段中表现出的 响应特性在如上所述的状态下几乎不变，并且产生模具缓冲力与输出模具缓冲力指令值之 间的时间段中的反特性也几乎不变。
[0135] 响应特性的反特性可以通过算术运算来确定。理论上不可能发现对二阶延迟元件 的反特性的精确解法，但是可以发现近似解法。二阶延迟元件的反特性包括二阶延迟元件 的微分元件，并且可说是二阶超前组件。
[0136] 图12显示从模具缓冲力到模具缓冲力指令值的反特性（从F_理想响应（D)到 FMf_理想（E)的转换函数），同时图13显示响应结果（算术运算的结果）。
[0137] 因此，当给出如此发现的理想的模具缓冲力指令值奸#_理想（E))时，具有平稳 的理想响应的模具缓冲力$_理想响应（D))可以被获得（返回）。
[0138] 模具缓冲力指令值和对图5B所示的模具缓冲力指令值的模具缓冲力响应通过提 供（设置）经由渐变近似表示的图13的理想模具缓冲力指令值（F ref_理想（E))。如图5B 中所示，对于理想模具缓冲力指令值的模具缓冲力响应为与图3B所示的模具缓冲力响应 相比阻止过冲和下冲的平稳的模具缓冲力响应。
[0139] 模具缓冲力指令值和对于图7B所示的模具缓冲力指令值的模具缓冲力响应是通 过以与作为渐变的近似法相比更简单的形式（近似化递增指令值）提供图13中的理想模 具缓冲力指令值（F Mf_理想（E))获得的实验结果（第二实施例）。获得类似地平稳模具缓 冲力。实验结果证明"阻止撞击时模具缓冲力的振动的原理"的正确性。
[0140] [模具缓冲力指令装置的第一实施例]
[0141] 接下来，将说明可应用于根据本发明的模具缓冲设备的模具缓冲力指令装置的第 一实施例。
[0142] 图14是显示模具缓冲力指令装置的第一实施例的方框图。
[0143] 图14所示的模具缓冲力指令装置260A可用作图1所示的模具缓冲力指令装置 260,并且主要包括模具缓冲力设置装置262和模具缓冲力指令值计算装置264。
[0144] 模具缓冲力设置装置262已经预设有表示具有图10所示的理想响应的模具缓冲 力$_理想响应（D))的响应波形，并且设计成根据检测的滑动件位置值将与滑动件位置相 对应的模具缓冲力指令值$_理想响应（D))输出到模具缓冲力指令值计算装置264,所述 检测的滑动件位置值表示滑动件撞击在模具缓冲装置上时的位置与下死点之间的滑动件 位置。
[0145] 模具缓冲力指令值计算装置264包括反特性设置装置266,并且根据输入的模具 缓冲力指令值$_理想响应（D))和反特性设置装置266上设置的反特性（输出模具缓冲 力指令值和产生模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性的反特性）计算图13所示 的理想模具缓冲力指令值（F rrf_理想（E))。
[0146] 具有模具缓冲力设置装置262上设置的理想响应的模具缓冲力不限于图10所示 的模具缓冲力$_理想响应（D))，而可以根据检测的模具缓冲力值自动或手动地设置接近 实际响应且没有任何过冲或下冲的稳定模具缓冲力。
[0147] 模具缓冲力设置装置262可以被构造成图15所示的模具缓冲力设置装置262A。
[0148] 模具缓冲力设置装置262A包括目标模具缓冲力指令装置262A和模具缓冲力发生 器 262b。
[0149] 在目标模具缓冲力指令装置262A上设置指示目标模具缓冲力的平稳的模具缓冲 力指令值（之前设置的模具缓冲力指令值），并且目标模具缓冲力指令装置262A根据检测 的滑动件位置值输出与滑动件位置相对应的目标模具缓冲力指令值。
[0150] 例如，图11所示的转换函数设置在模具缓冲力发生器262b上，并且模具缓冲力发 生器262b根据输入的目标模具缓冲力指令值和设置的转换函数计算（通过转换）具有理 想响应的模具缓冲力$_理想响应（D))。
[0151] 图14所示的反特性设置装置266可以被构造成为图16中所示的反特性设置装置 266A。
[0152] 反特性设置装置266A包括转换函数测量装置266a和反特性计算器266b。
[0153] 被供应有模具缓冲力指令值FMf以及检测模具缓冲力值的转换函数测量装置 266a根据输入值利用转换函数（在本示例中为二阶延迟元件的转换函数）识别输出模具缓 冲力指令值F Mf与输出检测的模具缓冲力值之间的时间段中表现出的响应特性，其中所述 检测的模具缓冲力值表示对模具缓冲力指令值F Mf的响应结果。反特性计算器266b由通 过转换函数测量装置266a测量的转换函数通过算术运算计算转换函数的反特性。
[0154] 反特性设置装置266A可以根据试验加压周期期间获得的模具缓冲力指令值FMf 以及表示对模具缓冲力指令值FMf的响应结果的检测的模具缓冲力值来计算和设置反特 性，或者根据由一个或多个正常加压周期构成的工作周期期间获得的模具缓冲力指令值以 及表示对模具缓冲力指令值的响应结果的检测的模具缓冲力值来计算和设置反特性。当使 用与由多个加压周期构成的工作周期期间获得的多个模具缓冲力指令值相对应的多个检 测的模具缓冲力值时，优选的是采用多个检测的模具缓冲力值。另外，可以在每一个加压周 期上计算和更新反特性。
[0155] 另外，只要负载状态（模具、坯料、滑动件速度、模具缓冲力设置、用于使缓冲垫正 好在撞击前开始下降的预先加速程度和类似状态）不变，则输出模具缓冲力指令值与产生 模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性接近恒定，但是所述负载状态会发生变化。 因此，在改变负载状态之前，必须重新计算响应特性的反特性并设置计算的反特性。
[0156] [模具缓冲力指令装置的第二实施例]
[0157] 接下来，将说明可应用于根据本发明的模具缓冲设备的模具缓冲力指令装置的第 二实施例。
[0158] 图17是显示模具缓冲力指令装置的第二实施例的方框图。
[0159] 图17所示的模具缓冲力指令装置260B可用作图1中所示的模具缓冲力指令装置 260,并且包括模具缓冲力设置装置268a、滑动件位置设置装置268B和作为手动操作设置 装置的时间设置装置268c。
[0160] 另外，模具缓冲力指令装置260B具有在显示装置269上显示理想模具缓冲力指令 值（F Mf_理想（E))的功能。要注意的是为了在显示装置269上显示模具缓冲力指令值（FMf_ 理想（E))，所述模具缓冲力指令装置充分具有图14中所示的模具缓冲力指令装置260a的 能力以输出模具缓冲力指令值（F Mf_理想（E))。另外，在如图17中所示的显示装置269上 允许操作者了解什么类型的模具缓冲力指令值以手动设置理想的模具缓冲力指令值。
[0161] 通过参考显示装置269上显示的模具缓冲力指令值（Fief_理想（E))，操作者可以 使用模具缓冲力设置装置268a、滑动件位置设置装置268b和时间设置装置268c设置指定 理想的模具缓冲力指令值所需的每一个设置项目。
[0162] S卩，为了在滑动件与缓冲垫之间出现撞击时抑制模具缓冲力振动，这是本申请的 目的，操作者可以从撞击时到目标模具缓冲力设置时设置力改变部分（第一目标模具缓冲 力设置部分），并且通过对相应的滑动件位置（X1、X2、X3、X4、X5···)设置模具缓冲力指令 值（F1、F2、F3、F4、F5···)设置随后的力改变部分（第二目标模具缓冲力设置部分）（为 了改进初始可成形性）。第一目标模具缓冲力设置部分的设置项目包括模具缓冲力指令值 (F1、F2和F3)和滑动件位置（X1、X2和X3)，同时第二目标模具缓冲力设置部分的设置项目 包括模具缓冲力指令值（F4、F5. · ·)和滑动件位置（X4、X5. · ·)。
[0163] 第一目标模具缓冲力设置部分通过使用模具缓冲力设置装置268a手动设置分别 显示在图4和图6中的模具缓冲力指令值F1-F3以及通过使用滑动件位置设置装置268b 手动设置分别显示在图4和图6中的滑动件位置X1-X3来设置。
[0164] 模具缓冲力指令值F1是模具缓冲力控制开始时（滑动件撞击时）的指令值，并且 等于或大于目标模具缓冲力指令值（模具缓冲力指令值F3)。模具缓冲力指令值F2被设置 成小于目标模具缓冲力指令值，以限制刚好在撞击之后出现模具缓冲力过冲。另外，滑动件 位置X1-X3对应于模具缓冲力指令值F1-F3的改变点。
[0165] 当设置上述的第一目标模具缓冲力设置部分时，操作者可以通过了解要施加的模 具缓冲力的水平以及对于在从撞击开始的期间使用的理想模具缓冲力指令值为哪一个滑 动件位置来设置模具缓冲力指令值F1-F3以设置第一目标模具缓冲力，理想的模具缓冲力 指令值显示在显示装置269上。
[0166] 另一方面，第二目标模具缓冲力设置部分通过使用模具缓冲力设置装置268a分 别手动设置模具缓冲力指令值F4、F5...以及通过使用滑动件位置设置装置268b分别手动 设置滑动件位置X4、X5...来设置。
[0167] 由于上述的第一目标模具缓冲力设置部分中的理想模具缓冲力指令值限制正好 在撞击之后出现诸如模具缓冲力过冲的振动，因此第二目标模具缓冲力设置部分中的随后 的模具缓冲力指令值可以被设置成要提高可成形性的期望指令值。虽然不同于初始的目标 模具缓冲力的模具缓冲力被设定为第二目标模具缓冲力设置部分中的指令值，但是这由于 没有涉及撞击而不会造成振动问题。
[0168] 虽然第一目标模具缓冲力设置部分（模具缓冲力指令值F1-F3和滑动件位置 X1-X3)使用上述示例中的模具缓冲力设置装置268a和滑动件位置设置装置268b来设置， 但是操作者也可以使用时间设置装置268c手动设置图4和图6中所示的每一个时间周期 T1和T2,而不是使用滑动件位置设置装置268b设置滑动件位置X1-X3。所述时间周期T1 和T2存在于模具缓冲力指令值F1-F3的各个成对的改变点之间。对于第二目标模具缓冲 力设置部分，类似地，可以设置时间周期T3、T4...来代替滑动件位置X4、X5....。
[0169] 在如上所述使用模具缓冲力设置装置268a和时间设置装置268c设置第一目标模 具缓冲力设置部分中，优选地，显示从滑动件撞击开始以后的时间周期与理想模具缓冲力F 之间的关系的曲线图显示在显示装置269上。
[0170] 一旦通过模具缓冲力设置装置268a、滑动件位置设置装置268b或者时间设置装 置268c设置包括用于规定限制撞击时模具缓冲力振动所需的模具缓冲力指令值的设置项 目（模具缓冲力指令值FI、F2和F3 ;滑动件位置XI、X2和X3 ;或者时间周期T1和T2)以 及用于规定为了改进原始可成形性的模具缓冲力指令值的设置项目（模具缓冲力指令值 F4、F5...;滑动件位置X4、X5...;或者时间周期T3、T4...)的项目，则模具缓冲力指令装 置260b根据检测的滑动件位置值使用上述的设置项目输出持续（逐渐）变化的模具缓冲 力指令值或者递增变化的模具缓冲力指令值。
[0171] 如果设置从滑动件撞击开始以后的时间周期ΤΙ、T2...，则模具缓冲力指令装置 260B根据从滑动件撞击开始以后的时间周期输出持续或者递增变化的模具缓冲力指令值。
[0172] 另外，虽然模具缓冲力指令装置260B在显示装置269上显示图13所示的理想模 具缓冲力指令值$代乙理想（E))，但是也可以显示接近模具缓冲力指令值$代乙理想 (E))的连续或递增的波形。此外，不仅表示理想模具缓冲力指令值的波形，而且还有数值都 可以显示。另外，代替在显示装置269上显示（输出）模具缓冲力指令值，模具缓冲力指令 值可以通过打印机（未示出）打印出来。
[0173] 另外，如上所述的滑动件位置设置装置268b允许操作者视情况而定来调节用于 规定理想模具缓冲力指令值的各个设置项目的值，同时核对为模具缓冲力指令值的响应结 果的检测的模具缓冲力值。
[0174] [其他实施方式]
[0175] 虽然上述实施例中，输出模具缓冲力指令值与产生模具缓冲力之间的时间段中表 现出的响应特性利用二阶延迟元件的转换函数来确认，并且确定响应特性的反特性，但是 转换函数不限于二阶延迟元件的转换函数。例如，一阶延迟元件的转换函数、二阶延迟元件 和一阶延迟元件的乘积二阶延迟元件和另一个二阶延迟元件（不同的固有角频率和阻尼 比）的乘积可以用于识别。
[0176] 另外，虽然根据上述实施例的模具缓冲力发生器由适于使缓冲垫上下移动的液压 缸以及适于驱动液压缸的液压电动机和伺服电动机构成，但是这不是限制性的，只要产生 模具缓冲力即可，模具缓冲力发生器也可以主要由下述装置构成：例如，由适于使缓冲垫上 下移动的螺杆-螺母机构、适于驱动螺杆-螺母机构的伺服电动机以及使用液压阻尼器的 机构构成；由适于使缓冲垫上下移动的齿条-小齿轮机构、适于驱动齿条-小齿轮机构的伺 服电动机以及使用液压阻尼器的机构构成。
[0177] 此外，本发明不限于如上所述的实施例，自然在不背离本发明的精神和保护范围 的前提下可以做出各种改变。
【权利要求】
1. 一种模具缓冲力控制方法，所述模具缓冲力控制方法输出预定的模具缓冲力指令值 并根据所述模具缓冲力指令值在缓冲垫（210)上产生模具缓冲力，所述模具缓冲力控制方 法的特征在于包括以下步骤： 初始输出等于或大于目标模具缓冲力指令值（F3)的模具缓冲力指令值（F1)，以便限 制在被构造成逐步变化的所述目标模具缓冲力指令值用作所述模具缓冲力指令值时产生 的初始模具缓冲力过冲； 然后输出持续或逐步减小到小于所述目标模具缓冲力指令值（F3)的模具缓冲力指令 值（F1-F2);和 随后输出持续或逐步增加到等于所述目标模具缓冲力指令值（F3)的模具缓冲力指令 值（F2-F3)。
2. 根据权利要求1所述的模具缓冲力控制方法，包括以下步骤： 在压床（100)的第一压力加工时间段期间输出第一模具缓冲力指令值（F1)作为所述 模具缓冲力指令值的步骤； 检测根据输出的所述第一模具缓冲力指令值（F1)控制的在所述缓冲垫（210)上产生 的第一模具缓冲力的步骤； 根据输出的所述第一模具缓冲力指令值（F1)和检测的所述第一模具缓冲力计算输出 所述第一模具缓冲力指令值（F1)与产生所述第一模具缓冲力之间的时间段中表现出的响 应特性的反特性的步骤； 设置由没有任何过冲或下冲的波形表示的具有理想响应的第二模具缓冲力的步骤； 根据所述具有理想响应的模具缓冲力以及所述反特性计算第二模具缓冲力指令值 (F2)的步骤；和 在所述压床（100)的所述第一压力加工时间段过去之后的第二压力加工时间段期间 输出计算的所述第二模具缓冲力指令值（F2)作为所述模具缓冲力指令值的步骤。
3. 根据权利要求2所述的模具缓冲力控制方法，其中，所述计算反特性的步骤包括以 下步骤： 根据输出的所述第一模具缓冲力指令值（F1)和检测的所述第一模具缓冲力，利用转 换函数识别输出所述第一模具缓冲力指令值与产生所述第一模具缓冲力之间的时间段中 表现出的响应特性；和 计算识别的转换函数的反特性。
4. 根据权利要求2或3所述的模具缓冲力控制方法，其中，所述具有理想响应的第二模 具缓冲力接近检测的所述第一模具缓冲力，并且由在所述第一模具缓冲力中不含有任何过 冲或下冲的波形表示。
5. 根据权利要求2或3所述的模具缓冲力控制方法，其中，所述压床（100)的所述第一 压力加工时间段为试验加压周期或者由一个或多个加压周期构成的工作周期。
6. 根据权利要求4所述的模具缓冲力控制方法，其中，所述压床（100)的所述第一压力 加工时间段为试验加压周期或者由一个或多个加压周期构成的工作周期。
7. -种模具缓冲设备（200)，包括： 模具缓冲力发生器（262b)，所述模具缓冲力发生器支撑缓冲垫（210)并在所述缓冲垫 上产生模具缓冲力； 模具缓冲力指令装置（260)，所述模具缓冲力指令装置输出模具缓冲力指令值；和 模具缓冲力控制器（270)，所述模具缓冲力控制器根据从所述模具缓冲力指令装置 (260)输出的模具缓冲力指令值控制所述模具缓冲力发生器（262b)产生与所述模具缓冲 力指令值相对应的模具缓冲力，其特征在于 ： 所述模具缓冲力指令装置（260)初始输出等于或大于目标模具缓冲力指令值（F3)的 模具缓冲力指令值（F1)，以便限制在被构造成逐步变化的所述目标模具缓冲力指令值用作 所述模具缓冲力指令值时产生的初始模具缓冲力过冲，然后输出持续或逐步减小到小于所 述目标模具缓冲力指令值（F3)的模具缓冲力指令值（F1-F2)，并且随后输出持续或逐步增 加到等于所述目标模具缓冲力指令值（F3)的模具缓冲力指令值（F2-F3)。
8. 根据权利要求7所述的模具缓冲设备（200)，其中，所述模具缓冲力指令装置（260) 包括手动操作设置装置（268a，268b，268c)，所述手动操作设置装置用于手动设置多个设置 项目以规定所述模具缓冲力指令值，并且通过所述手动操作设置装置根据所述多个设置项 目输出所述模具缓冲力指令值。
9. 根据权利要求8所述的模具缓冲设备（200)，其中： 借助于所述手动操作设置装置（268a，268b，268c)的所述多个设置项目包括：等于或 大于所述目标模具缓冲力指令值（F3)的第一模具缓冲力指令值（F1);小于所述目标模具 缓冲力指令值的第二模具缓冲力指令值（F2);表示所述目标模具缓冲力指令值（F3)的第 三模具缓冲力指令值（F3);以及第一滑动件位置、第二滑动件位置和第三滑动件位置（XI， X2，X3)，所述第一滑动件位置、所述第二滑动件位置和所述第三滑动件位置表示压床（100) 的滑动件在所述第一、第二和第三模具缓冲力指令值（Fl，F2, F3)的各自输出时间或者第 一时间周期（T1)和第二时间周期（T2)时的位置，其中在所述第一时间周期（T1)期间，所 述模具缓冲力指令值从所述第一模具缓冲力指令值（F1)持续减小到所述第二模具缓冲力 指令值（F2)，所述第一时间周期开始于所述第一模具缓冲力指令值（F1)的上升时间，在所 述第二时间周期（T2)期间，所述模具缓冲力指令值从所述第二模具缓冲力指令值（F2)持 续增加到所述第三模具缓冲力指令值（F3);以及 所述模具缓冲力指令装置（260)输出模具缓冲力指令值，所述模具缓冲力指令值根 据所述第一模具缓冲力指令值、所述第二模具缓冲力指令值和所述第三模具缓冲力指令值 (Fl，F2, F3)以及所述第一滑动件位置、所述第二滑动件位置和所述第三滑动件位置、或者 根据从通过所述手动操作设置装置（268a，268b，268c)设置的滑动件撞击开始时的所述第 一时间周期（T1)和所述第二时间周期（T2)持续变化。
10. 根据权利要求8所述的模具缓冲设备（200)，其中： 借助于所述手动操作设置装置（268a，268b，268c)的所述多个设置项目包括：等于或 大于所述目标模具缓冲力指令值的第一模具缓冲力指令值（F1);小于所述目标模具缓冲 力指令值的第二模具缓冲力指令值（F2);表示所述目标模具缓冲力指令值的第三模具缓 冲力指令值（F3);以及第一滑动件位置、第二滑动件位置和第三滑动件位置（XI，X2, X3)， 所述第一滑动件位置、所述第二滑动件位置和所述第三滑动件位置分别地表示所述第一模 具缓冲力指令值（F1)上升时、所述第二模具缓冲力指令值（F2)减小时和所述第三模具缓 冲力指令值（F3)上升时或者第一时间周期（T1)和第二时间周期（T2)时的压床（100)的 滑动件的位置，其中所述第一时间周期表示所述第一模具缓冲力指令值（F1)的输出周期， 所述第二时间周期表示所述第二模具缓冲力指令值（F2)的输出周期；以及 所述模具缓冲力指令装置（260)输出模具缓冲力指令值，所述模具缓冲力指令值根 据所述第一模具缓冲力指令值、所述第二模具缓冲力指令值和所述第三模具缓冲力指令值 (Fl，F2, F3)以及所述第一滑动件位置、所述第二滑动件位置和所述第三滑动件位置、或者 根据从通过所述手动操作设置装置（268a，268b，268c)设置的滑动件撞击开始时的所述第 一时间周期（T1)和所述第二时间周期（T2)持续变化。
11. 根据权利要求8-10中任一项所述的模具缓冲设备（200)，还包括： 模具缓冲力设置装置（262,262a)，所述模具缓冲力设置装置设置由没有任何过冲或下 冲的波形表示的具有理想响应的模具缓冲力； 反特性设置装置（266, 266A)，所述反特性设置装置设置输出所述模具缓冲力指令值与 产生所述模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性的反特性；和 输出装置（269)，所述输出装置输出根据所述模具缓冲力设置装置（262, 262A)上设置 的具有理想响应的所述模具缓冲力以及所述反特性设置装置（266, 266A)上设置的反特性 计算的值，或者输出表示所述计算值的近似值的波形或数值，所述输出装置以可见形式输 出所述计算值或者所述波形或数值作为要在所述模具缓冲力指令装置（260)上设置的模 具缓冲力指令值。
12. 根据权利要求7所述的模具缓冲设备（200)，还包括： 模具缓冲力设置装置（262,262a)，所述模具缓冲力设置装置设置由没有任何过冲或下 冲的波形表示的具有理想响应的模具缓冲力；和 反特性设置装置（266, 266A)，所述反特性设置装置设置输出所述模具缓冲力指令值与 产生所述模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性的反特性， 其中，所述模具缓冲力指令装置（260)输出根据设置的具有理想响应的模具缓冲力和 设置的反特性计算的值，或者输出计算的值的近似值作为模具缓冲力指令值。
13. 根据权利要求12所述的模具缓冲设备（200)，还包括： 目标模具缓冲力设置装置（262a)，所述目标模具缓冲力设置装置设置逐步变化的目标 模具缓冲力指令值；和 模具缓冲力发生器（262b)，所述模具缓冲力发生器根据设置的目标模具缓冲力指令值 产生具有理想响应的模具缓冲力， 其中，由模具缓冲力发生器产生的具有理想响应的模具缓冲力被设置在模具缓冲力设 置装置（262a)上。
14. 根据权利要求12所述的模具缓冲设备（200)，还包括： 模具缓冲力传感器（232)，所述模具缓冲力传感器根据从所述模具缓冲力指令装置 (260)输出的所述模具缓冲力指令值检测所述缓冲垫（210)上产生的模具缓冲力， 其中，所述模具缓冲力设置装置（262a)自动地设置模具缓冲力作为具有理想响应的 模具缓冲力，所述模具缓冲力接近由所述模具缓冲力传感器（232)检测的模具缓冲力并由 至少没有初始过冲或初始下冲的波形表示。
15. 根据权利要求11所述的模具缓冲设备（200)，还包括： 模具缓冲力传感器（232)，所述模具缓冲力传感器根据从所述模具缓冲力指令装置 (260)输出的所述模具缓冲力指令值检测所述缓冲垫（210)上产生的模具缓冲力； 转换函数测量装置（266a)，所述转换函数测量装置根据输出的所述模具缓冲力指令值 和检测的所述模具缓冲力测量转换函数，所述转换函数表示输出所述模具缓冲力指令值与 产生所述模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性；和 反特性计算器（266b)，所述反特性计算器计算测量的所述转换函数的反特性， 其中，由所述反特性计算器（266b)计算的所述反特性被自动地设置在所述反特性设 置装置（266,266A)上。
16.根据权利要求12-14中任一项所述的模具缓冲设备（200)，还包括： 模具缓冲力传感器（232)，所述模具缓冲力传感器根据从所述模具缓冲力指令装置 (260)输出的所述模具缓冲力指令值检测所述缓冲垫（210)上产生的模具缓冲力； 转换函数测量装置（266a)，所述转换函数测量装置根据输出的所述模具缓冲力指令值 和检测的所述模具缓冲力测量转换函数，所述转换函数表示输出所述模具缓冲力指令值与 产生所述模具缓冲力之间的时间段中表现出的响应特性；和 反特性计算器（266b)，所述反特性计算器计算测量的所述转换函数的反特性， 其中，由所述反特性计算器（266b)计算的所述反特性被自动地设置在所述反特性设 置装置（266,266A)上。
【文档编号】B21D24/02GK104096740SQ201410142766
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2013年4月11日
【发明者】河野泰幸, 近藤忠博, 土田师文, 曾武川实 申请人:会田工程技术有限公司