CN109213024B - 伺服电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种伺服电动机控制装置，其抑制直到被驱动体接触到对象物的时间的增加，并且抑制控制方式切换时的机械冲击。伺服电动机控制装置具备位置指令制作部、位置检测部、根据位置指令和位置FB来制作用于位置控制的速度指令的位置控制部、制作指令由被驱动体作用于对象物的力的力指令的力指令制作部、力检测部、根据力指令与力FB来制作用于力控制的速度指令的力控制部、选择位置控制或力控制的选择部以及存储力阈值的存储部。选择部对用于位置控制的速度指令与用于力控制的速度指令进行比较来选择较小的一方，并且在力FB小于力阈值时，无论上述比较的结果如何，都选择用于位置控制的速度指令。

Description

伺服电动机控制装置
技术领域
本发明是对驱动被驱动体的伺服电动机进行控制的伺服电动机控制装置，涉及进行被驱动体的位置控制与作用于被驱动体的力控制的伺服电动机控制装置。
背景技术
已知进行锻压、锻造、弯曲、轧制、切割、压接(铆钉)等的轧钢机。在像这样的锻造机中，存在一种机械，其具备具有一个模具的滑块(可动部)与具有其他模具的支承板(固定部)，通过伺服电动机来驱动控制滑块或支承板中的模具缓冲机构。作为驱动控制滑块或支承板中的模具缓冲机构的方法，有以下2个方法。
第1方法是通过伺服电动机来驱动控制滑块的方法。在第1方法中，进行控制滑块的位置的位置控制，使一个模具接近搭载在其他模具中的对象物而接触，并在一个模具接触到对象物之后，进行使由滑块作用于对象物的力恒定的力控制。
第2方法是使滑块以预定的行程进行往复动作，并通过伺服电动机来驱动控制支承板中的模具缓冲机构的方法。在第2方法中，进行使模具缓冲机构定位在待机位置的位置控制，直到一个模具接触到搭载在其他模具中的对象物，在一个模具接触到对象物之后，通过使模具缓冲机构与滑块一起移动来进行使作用于对象物的力为恒定的力控制。
在专利文献1以及2中，公开了一种涉及在使用了第2方法的伺服电动机控制装置中从位置控制切换为力控制的定时的发明。
专利文献1所公开的伺服电动机控制装置对用于位置控制的速度指令与用于力控制的速度指令进行比较，并将向挤压对象物的方向的速度指令的值为较小的一方选择为实际的速度指令。由此，在用于力控制的速度指令小于用于位置控制的速度指令的定时，从位置控制切换为力控制。因此，能够顺利地进行从位置控制到力控制的转换。
专利文献2所公开的伺服电动机控制装置还在选择用于位置控制的速度指令时，将用于力控制的力指令校正为较小的值。由此，能够将用于力控制的速度指令(力指令与力反馈的偏差)小于用于位置控制的速度指令的定时，即从位置控制切换为力控制的定时提前。此外，从位置控制切换为力控制之后，被校正过的力指令恢复到原来的值。
专利文献1：日本专利第4015139号公报
专利文献2：日本专利第4357405号公报
发明内容
本发明涉及使用了上述第1方法的伺服电动机控制装置。
在使用了第1方法的伺服电动机控制装置中，如果采用专利文献1所公开的速度指令的选择方法，则当用于力控制的速度指令小于用于位置控制的速度指令时，在第1模具接触到对象物之前，有时选择小于位置控制的速度指令的力控制的速度指令。这种情况下，到滑块(被驱动体)接触到对象物为止需要时间。
作为该问题的解决方法，考虑强制选择位置控制的速度指令，直到第1模具接触到对象物。
另外，在使用了第1方法的伺服电动机控制装置中，考虑采用专利文献2所公开的速度指令的选择方法。此时，考虑当用于力控制的速度指令小于用于位置控制的速度指令时的上述问题点，设强制选择位置控制的速度指令，直到第1模具接触到对象物。
这种情况下，还使在第1模具与对象物接触前被校正过的力指令具有作为用于从位置控制切换为力控制的力阈值的作用，并强制选择用于位置控制的速度指令，直到超过力阈值(被校正过的力指令)，并在超过力阈值(被校正过的力指令)的时间点切换为原来的力指令来进行力控制。
但是，在从位置控制切换为力控制之后，由于力指令从校正值返回到原来的值(上升)，力控制的速度指令(力指令与力反馈的偏差)急剧增加，产生机械冲击。关于这点，参照图1A以及图1B来进行详细地说明。
另外，在使用了第1方法的伺服电动机控制装置中，考虑采用专利文献2所公开的速度指令的选择方法。此时，考虑当用于力控制的速度指令小于用于位置控制的速度指令时的上述问题点，设强制选择位置控制的速度指令，直到第1模具接触到对象物。
这种情况下，使在第1模具与对象物接触前被校正过的力指令还具有作为用于从位置控制切换为力控制的力阈值的作用，并强制选择用于位置指令的速度指令，直到超过力阈值(被校正过的力指令)，并在超过力阈值(被校正过的力指令)的时间点切换为原来的力指令来进行力控制。
但是，在从位置控制切换为力控制之后，由于力指令从校正值返回到原来的值(上升)，力控制的速度指令(力指令与力反馈的偏差)急剧增加，并产生机械冲击。关于这点，参照图1A以及图1B来进行详细地说明。
在图1A中，虚线表示力指令，实线表示力反馈(以下，称为力FB。)。在图1B中，虚线表示用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)以及用于力控制的速度指令Vcmd(力)，实线表示所选择的速度指令Vcmd(选择)。
在时刻t0～t1中，即使在速度指令Vcmd(力)小于速度指令Vcmd(位置)时，也强制选择速度指令Vcmd(位置)，并通过位置控制使滑块接近对象物。此时，力指令被校正为较小的值(力阈值)。
在时刻t1，滑块接触到对象物，在时刻t1～t2，力FB变大，速度指令Vcmd(力)(力指令与力FB的偏差)变小。
在时刻t2，力FB达到力指令(力阈值)，速度指令Vcmd(力)变为0。此时，选择速度指令Vcmd(力)代替速度指令Vcmd(位置)，并从位置控制切换为力控制。
另外，此时，被校正过的力指令恢复为原来的值(原来的力指令值)。因此，速度指令Vcmd(力)(力指令与力FB的偏差)，即所选择的速度指令Vcmd(选择)从0急剧增加。由于该速度指令的急剧增加，会发生机械冲击。
之后，随着力FB变大，速度指令Vcmd(力)(力指令与力FB的偏差)变小，在时刻t3，力FB达到力指令，并恒定地控制速度指令Vcmd(力)，以使力FB恒定。
本发明的目的在于提供一种伺服电动机控制装置，其抑制直到被驱动体接触到对象物的时间的增加，并且抑制控制方式切换时的机械冲击。
(1)本发明所涉及的伺服电动机控制装置(例如，后述的伺服电动机控制装置1，1A，1B)控制对被驱动体(例如，后述的滑块(被驱动体)3)进行驱动的伺服电动机(例如，后述的伺服电动机2)，进行所述被驱动体的位置控制与由所述被驱动体作用于对象物(例如，后述的铆钉(对象物)5)的力控制，所述伺服电动机控制装置具备：位置指令制作部(例如，后述的位置指令制作部10)，其制作用于指令所述被驱动体的位置的位置指令；位置检测部(例如，后述的位置检测部12)，其检测所述被驱动体的位置；位置控制部(例如，后述的位置控制部14)，其根据通过所述位置指令制作部制作的位置指令与通过所述位置检测部检测出的位置，来制作用于所述位置控制的所述伺服电动机的速度指令；力指令制作部(例如，后述的力指令制作部20)，其制作用于指令由所述被驱动体作用于所述对象物的力的力指令；力检测部(例如，后述的力检测部22)，其检测由所述被驱动体作用于所述对象物的力；力控制部(例如，后述的力控制部24)，其根据通过所述力指令制作部制作的力指令和通过所述力检测部检测出的力，来制作用于所述力控制的所述伺服电动机的速度指令；选择部(例如，后述的选择部40)，其选择所述位置控制或所述力控制；以及存储部(例如，后述的存储部30)，其存储用于所述选择部的选择的力阈值，所述选择部将通过所述位置控制部制作的用于所述位置控制的速度指令和通过所述力控制部制作的用于所述力控制的速度指令进行比较，选择较小的一方，并且在通过所述力检测部检测出的力小于所述力阈值时，无论所述比较的结果如何，都选择用于所述位置控制的速度指令。
(2)(1)所述的伺服电动机控制装置还可以具备：速度控制部(例如，后述的速度控制部50)，其根据通过所述选择部选择出的速度指令，来制作所述伺服电动机的扭矩指令；以及滤波器(例如，后述的滤波器45)，其设置在所述速度控制部的前级和/或后级，所述滤波器可以在通过所述选择部从所述位置控制切换为所述力控制时，使从用于所述位置控制的速度指令向用于所述力控制的速度指令的变化和/或与向该速度指令的变化相对应的扭矩指令的变化平滑。
(3)在(2)所述的伺服电动机控制装置中，所述滤波器可以包含一阶低通滤波器。
(4)(1)所述的伺服电动机控制装置还可以具备：速度控制部(例如，后述的速度控制部50B)，其根据通过所述选择部选择的速度指令，来制作所述伺服电动机的扭矩指令，所述速度控制部具有积分器，在通过所述选择部从所述位置控制切换为所述力控制时，以所述扭矩指令成为连续的方式变更所述积分器中的函数。
根据本发明，能够提供一种伺服电动机控制装置，其抑制直到被驱动体接触到对象物的时间的增加，并且抑制控制方式切换时的机械冲击。
附图说明
图1A是表示现有的伺服电动机控制装置的各部波形的图。
图1B是表示现有的伺服电动机控制装置的各部波形的图。
图2是表示第1实施方式所涉及的伺服电动机控制装置的结构的图。
图3是详细地表示第1实施方式所涉及的伺服电动机控制装置的结构的图。
图4是表示第1实施方式所涉及的伺服电动机控制装置的控制方式选择动作的流程图。
图5A是表示第1实施方式的伺服电动机控制装置的各部波形的图。
图5B是表示第1实施方式的伺服电动机控制装置的各部波形的图。
图5C是表示第1实施方式的伺服电动机控制装置的各部波形的图。
图6是表示第2实施方式所涉及的伺服电动机控制装置的结构的图。
图7是表示第2实施方式的变形例所涉及的伺服电动机控制装置的结构的图。
图8是表示第3实施方式所涉及的伺服电动机控制装置的结构的图。
符号说明
1、1A、1B 伺服电动机控制装置；
2 伺服电动机；
3 滑块(被驱动体)；
4 支承板；
5 铆钉(对象物)；
10 位置指令制作部；
12 位置检测部(速度检测部)；
14 位置控制部；
15 减法器；
16 放大器；
17 微分器；
18 加法器；
20 力指令制作部；
22 力检测部；
24 力控制部；
25 减法器；
26 放大器；
30 存储部；
40 选择部；
45 滤波器；
50、50B 速度控制部；
51 减法器；
52、53 放大器；
54、54B 积分器；
55、加法器。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式的一个例子。此外，在各附图中针对相同或相应的部分赋予相同的符号。
[第1实施方式]
图2是表示第1实施方式所涉及的伺服电动机控制装置的结构的图，图3是详细地表示第1实施方式所涉及的伺服电动机控制装置的结构的图。如图2所示，伺服电动机控制装置1例如控制铆钉压接机中的伺服电动机2。
铆钉压接机例如是通过铆钉来压接2个金属板的设备。铆钉压接机使滑块(可动部)3相对于支承板(固定部)4移动，通过滑块3与支承板4夹住铆钉5，并对铆钉5作用力来使铆钉5变形。
伺服电动机控制装置1控制用于驱动滑块(以下，称为被驱动体。)3的伺服电动机2。此时，伺服电动机控制装置1进行2个控制(上述第1方法)：控制被驱动体3的位置的位置控制；以及控制由被驱动体3作用于铆钉(以下，称为对象物。)5的力(压力)的力控制。
伺服电动机控制装置1如图2以及图3所示，具备位置指令制作部10、位置检测部(速度检测部)12、位置控制部14、力指令制作部20、力检测部22、力控制部24、存储部30、选择部40以及速度控制部50。
位置指令制作部10制作用于指令被驱动体3的位置的位置指令(用于位置控制的位置指令)。位置指令制作部10根据从未图示的上位控制装置、外部输入装置等输入的程序、命令来制作被驱动体3的位置指令。
位置检测部12例如是设置在伺服电动机2中的编码器。位置检测部12检测伺服电动机2的旋转位置。伺服电动机2的旋转位置对应于被驱动体3的位置，因此位置检测部12检测被驱动体3的位置。检测出的位置被用作位置反馈(位置FB)。
另外，位置检测部12还作为速度检测器发挥作用，检测伺服电动机2的旋转速度。伺服电动机2的旋转速度对应于被驱动体3的速度，因此位置检测部12检测被驱动体3的速度。检测出的速度被用作速度反馈(速度FB)。
位置控制部14根据通过位置指令制作部10制作出的位置指令与通过位置检测部12检测出的位置FB，制作用于位置控制的伺服电动机2的速度指令。位置控制部14具有减法器15、放大器16、微分器17以及加法器18。
减法器15求出根据通过位置指令制作部10制作出的位置指令与通过位置检测部12检测出的位置FB所得到的位置偏差。放大器16对通过减法器15求出的位置偏差乘以位置增益。微分器17对通过位置指令制作部10制作出的位置指令进行微分。加法器18将来自放大器16的反馈值与来自微分器17的前馈值相加，生成用于位置控制的速度指令。
力指令制作部20制作用于指令由被驱动体3作用于对象物5的力(压力)的力指令(用于力控制的力指令)。力指令制作部20根据从未图示的上位控制装置、外部输入装置等输入的程序、命令，来制作被驱动体3的力指令。
力检测部22例如是设置在被驱动体3中的压力传感器。力检测部22检测由被驱动体3作用于对象物5的力(压力)。检测出的力被用作力反馈(力FB)。
力控制部24根据通过力指令制作部20制作出的力指令与通过力检测部22检测出的力FB，来制作用于力控制的伺服电动机2的速度指令。力控制部24具有减法器25与放大器26。
减法器25求出根据通过力指令制作部20制作的力指令与通过力检测部22检测出的力FB所得到的力偏差。放大器26对通过减法器25求出的力偏差乘以力增益，来生成用于力控制的速度指令。
存储部30预先存储用于后述的选择部40的选择的力阈值。存储部30例如是EEPROM等可重写的存储器。
选择部40通过选择位置控制或力控制，来切换位置控制与力控制。具体而言，选择部40将通过位置控制部14制作的用于位置控制的速度指令与通过力控制部24制作的用于力控制的速度指令进行比较，选择较小的一方。此时，选择部40在通过力检测部22检测出的力FB小于存储在存储部30中的力阈值时，无论上述比较结果如何，都选择用于位置控制的速度指令。
速度控制部50根据通过选择部40选择出的速度指令与通过速度检测部(位置检测部)12检测出的速度FB，生成伺服电动机2的扭矩指令。速度控制部50具备减法器51、放大器52、放大器53、积分器54以及加法器55。
减法器51求出根据通过选择部40选择出的速度指令与通过位置检测部12检测出的速度FB所得到的速度偏差。放大器52对通过减法器51求出的速度偏差乘以比例增益。放大器53对通过减法器51求出的速度偏差乘以积分增益。积分器54对来自放大器53的输出值进行积分。加法器55将来自放大器52的输出值与来自积分器54的输出值相加，来制作扭矩指令。
伺服电动机控制装置1(以及后述的伺服电动机控制装置1A，1B)例如由DSP(DigitaL Signal Processor：数字信号处理器)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等运算处理器构成。伺服电动机控制装置1(伺服电动机控制装置1A，1B)的各种功能(位置指令制作部10、位置控制部14、力指令制作部20、力控制部24、选择部40、速度控制部50以及后述的速度控制部50B以及滤波器45)例如通过执行存储在存储部30中的预定的软件(程序)来实现。伺服电动机控制装置1的各种功能可以通过硬件与软件的协作来实现，也可以仅通过硬件(电子电路)来实现。
接下来，参照图4，对第1实施方式的伺服电动机控制装置1的控制方式选择动作进行说明。图4是表示第1实施方式的伺服电动机控制装置1的控制方式选择动作的流程图。
首先，位置检测部12检测伺服电动机2的旋转位置，即被驱动体3的位置FB(S11)。另外，力检测部22检测由被驱动体3作用于对象物5的力FB(S11)。
接下来，位置控制部14根据从通过位置指令制作部10制作的位置指令与位置FB所得到的位置偏差，来制作用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)(S12)。另外，力控制部24根据从通过力指令制作部20制作出的力指令与力FB所得到的力偏差，来制作用于力控制的速度指令Vcmd(力)(S13)。
接下来，选择部40判定力FB是否在力阈值以上(S14)。
当力FB在力阈值以上时(在S14中为是)，选择部40判定用于力控制的速度指令Vcmd(力)是否在用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)以下(S15)。
当速度指令Vcmd(力)在速度指令Vcmd(位置)以下时(在S15中为是)，选择部40选择用于力控制的速度指令Vcmd(力)(S16)。
另一方面，在步骤S14中，当力FB比力阈值小时(在S14中为否)或在步骤S15中，当速度指令Vcmd(力)比速度指令Vcmd(位置)大时(在S15中为否)，选择部40选择用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)(S17)。
由此，选择部40将用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)与用于力控制的速度指令Vcmd(力)进行比较，选择较小的一方(在S15中为是→S16、或在S15中为否→S17)。
另外，选择部40在力FB小于力阈值时，无论上述比较结果如何，都选择用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)(在S14中为否→S17)。
接下来，速度控制部50根据从选择出的速度指令与通过速度检测部(位置检测部)12检测出的速度FB所得到的速度偏差来制作扭矩指令，并提供给伺服电动机2。
接下来，参照图5A～图5C，更详细地说明第1实施方式的伺服电动机控制装置1的控制方式选择动作。图5A～图5C是表示第1实施方式的伺服电动机控制装置1的各部波形的图。
在图5A中，虚线表示力指令，实线表示力FB。在图5B以及图5C中，虚线表示用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)以及用于力控制的速度指令Vcmd(力)，实线表示所选择的速度指令Vcmd(选择)。
图5B表示用于力控制的速度指令Vcmd(力)小于用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)时的各部波形，图5C表示用于力控制的速度指令Vcmd(力)大于用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)时的各部波形。
在时刻t0～t1，力FB＝0，因此选择部40无论步骤S15中的比较结果如何，都选择用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)(在S14中为否→S17)。由此，通过位置控制，被驱动体3接近对象物5。
在这里，Vcmd(位置)以及Vcmd(力)表示如下。
Vcmd(位置)＝(位置指令-位置FB)×位置增益+位置FF，
Vcmd(力)＝(力指令-力FB)×力增益，
位置FF＝通过微分器17获得的前馈。
在这里，存在根据设备的刚性、对象物5的刚性无法较高地设定力增益的情况，如图5B所示，Vcmd(力)变得比Vcmd(位置)更小。这种情况下，选择部40如果选择小于用于位置控制的速度指令的用于力控制的速度指令，则到被驱动体3接触到对象物5为止需要时间。
关于这点，在本实施方式中，选择部40无论速度指令的比较结果如何，在力FB小于力阈值的期间，都选择用于位置控制的速度指令，因此能够抑制直到被驱动体3接触到对象物5的时间的增加。
在本实施方式中，与图1A以及图1B所示的方式的不同之处在于，分离力指令与力阈值来使力指令保持原来的值，并强制选择速度指令Vcmd(位置)直到力FB达到力阈值。
在时刻t1，如果被驱动体3接触到对象物5，则在时刻t1～t2中，力FB变大，速度指令Vcmd(力)(力指令与力FB的偏差)变小。
在时刻t2，如果力FB达到力阈值(在S14中为是)，选择部40选择用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)与用于力控制的速度指令Vcmd(力)中较小一个。
如图5B所示，当速度指令Vcmd(力)在速度指令Vcmd(位置)以下时(在S15中为是)，选择部40选择速度指令Vcmd(力)代替速度指令Vcmd(位置)。由此，从位置控制切换为力控制。
此时，速度指令Vcmd(位置)与速度指令Vcmd(力)的差较小，因此所选择的速度指令Vcmd(选择)的变化较小。因此，能够抑制控制方式切换时的机械冲击。
例如，在如铆钉压接机那样使铆钉(对象物)变形时，重要的是对铆钉施加恒定的力，来均匀地破坏铆钉，但是如果发生切换时的冲击，则可能无法均匀地破坏铆钉。但是，根据本实施方式，能够抑制控制方式切换时的机械冲击，因此能够均匀地破坏铆钉。
之后，随着力FB变大，速度指令Vcmd(力)(力指令与力FB的偏差)变小，在时刻t3中，力FB达到力指令，并恒定地控制速度指令Vcmd(力)，以使力FB恒定。
另一方面，如图5C所示，在速度指令Vcmd(力)大于速度指令Vcmd(位置)时(在S15中为否)，选择部40持续选择用于位置控制的速度指令Vcmd(位置)(S17)。然后，在速度指令Vcmd(力)变为速度指令Vcmd(位置)以下时(在S15中为是)，选择部40选择速度指令Vcmd(力)代替速度指令Vcmd(位置)。这种情况下，连续从位置控制切换为力控制。
此外，当被驱动体3返回到原来的位置时，成为图5A～图5C的相反动作。
如上所述，在本实施方式的伺服电动机控制装置1中，选择部40将用于位置控制的速度指令与用于力控制的速度指令进行比较，选择较小的一方，并且在力FB小于力阈值时，无论速度指令的比较结果如何，都选择用于位置控制的速度指令。
由此，在被驱动体3接触到对象物之前，不选择小于用于位置控制的速度指令的用于力控制的速度指令，就能够抑制直到被驱动体3接触到对象物5的时间的增加。
另外，当用于力控制的速度指令在用于位置控制的速度指令以下时，在力FB变为力阈值以上时即在用于力控制的速度指令与用于位置控制的速度指令的差较小的期间，从用于位置控制的速度指令切换为用于力控制的速度指令，因此能够抑制控制方式切换时的机械冲击。
[第2实施方式]
在第2实施方式中，进一步减少从位置控制向力控制切换时的机械冲击。
图6是表示第2实施方式所涉及的电动机控制装置的结构的图。图6所示的伺服电动机控制装置1A与第1实施方式的不同之处在于，在图3所示的伺服电动机控制装置1中还具备滤波器45的结构。
滤波器45被设置在速度控制部50的前级，即选择部40与速度控制部50之间。滤波器45包含一阶低通滤波器，并在通过选择部40从位置控制切换为力控制时，输入信号穿过低通滤波器，在其他情况下输入信号绕行低通滤波器。
由此，滤波器45在通过选择部40从位置控制切换为力控制时，使从用于位置控制的速度指令向用于力控制的速度指令的变化平滑(图5B中的时刻t2)。
此外，如图7所示，滤波器45可以被设置在速度控制部50的后级。这种情况下，滤波器45在通过选择部40从位置控制切换为力控制时，使扭矩指令的变化平滑，该扭矩指令的变化对应于从用于位置控制的速度指令向用于力控制的速度指令的变化(图5B中的时刻t2)。
该第2实施方式的伺服电动机控制装置1A也具有与第1实施方式的伺服电动机控制装置1同样的优点。
进一步，根据第2实施方式的伺服电动机控制装置1A，能够更加减少从用于位置控制的速度指令到用于力控制的速度指令的变化，能够更加减少控制方式切换时的机械冲击。
[第3实施方式]
在第3实施方式中，表示进一步减少从位置控制向力控制切换时的机械冲击的其他方式。
图8是表示第3实施方式所涉及的电动机控制装置的结构的图。图8所示的伺服电动机控制装置1B与第1实施方式的不同之处在于，在图3所示的伺服电动机控制装置1中具备速度控制部50B代替速度控制部50的结构。
速度控制部50B还在速度控制部50中具备积分器54B来代替积分器54。
积分器54B是可变更函数的积分器。在通过选择部40从位置控制切换为力控制时，以扭矩指令为连续的方式变更积分器54B中的函数。
例如，如果设位置控制时的速度指令与速度FB的偏差为(V1-V1fb)，设积分器54B的输出为Σ1，并设力控制时的速度指令与速度FB的偏差为(V2-V2fb)，设积分器54B的输出为Σ2，则位置控制时的扭矩指令Tcmd1以及力控制时的扭矩指令Tcmd2表示为下式。
Tcmd1＝(V1-V1fb)×比例增益+Σ1
Tcmd2＝(V2-V2fb)×比例增益+Σ2
在从位置控制切换为力控制时，如下式所示地变更积分器54B的输出Σ2，以使扭矩指令为连续，即成为Tcmd2＝Tcmd1。
Σ2＝{Tcmd1-(V2-V2fb)×比例增益}
换言之以满足基于上式的输出Σ2的方式来变更积分器54B中的函数即可。
此外，通过速度控制部50B所生成的扭矩指令被存储在存储部30等存储装置中，在积分器54B从位置控制向力控制切换时，可以从存储装置中取得上一次的位置控制时的扭矩指令Tcmd1。
该第3实施方式的伺服电动机控制装置1B也具有与第1实施方式的伺服电动机控制装置1同样的优点。
进一步，根据第3实施方式的伺服电动机控制装置1B，能够进一步减少与从用于位置控制的速度指令向用于力控制的速度指令的变化相对应的扭矩指令的变化，能够进一步减少控制方式切换时的机械冲击。
以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于所述实施方式。另外，本实施方式所记载的效果只是列举出由本发明产生的最佳的效果，基于本发明的效果并不限定于本实施方式所记载的内容。
例如，上述实施方式示例出驱动铆钉压接机中的滑块(可动部)(被驱动体)的伺服电动机的控制装置，本发明也可以应用于驱动进行锻压、锻造、弯曲、轧制、切割、压接(铆钉)等的轧钢机中的滑块的伺服电动机的控制装置。

Claims (4)

1.一种伺服电动机控制装置，其控制对被驱动体进行驱动的伺服电动机，进行所述被驱动体的位置控制与由所述被驱动体作用于对象物的力控制，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置具备：
位置指令制作部，其制作用于指令所述被驱动体的位置的位置指令；
位置检测部，其检测所述被驱动体的位置；
位置控制部，其根据通过所述位置指令制作部制作的位置指令和通过所述位置检测部检测出的位置，制作用于所述位置控制的所述伺服电动机的速度指令；
力指令制作部，其制作用于指令由所述被驱动体作用于所述对象物的力的力指令；
力检测部，其检测由所述被驱动体作用于所述对象物的力；
力控制部，其根据通过所述力指令制作部制作的力指令和通过所述力检测部检测出的力，制作用于所述力控制的所述伺服电动机的速度指令；
选择部，其选择所述位置控制或所述力控制；以及
存储部，其存储用于所述选择部的选择的力阈值，
所述选择部将通过所述位置控制部制作的用于所述位置控制的速度指令和通过所述力控制部制作的用于所述力控制的速度指令进行比较，选择较小的一方，并且在通过所述力检测部检测出的力小于所述力阈值时，无论比较的结果如何，都选择用于所述位置控制的速度指令。
2.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置还具备：
速度控制部，其根据通过所述选择部选择的速度指令，制作所述伺服电动机的扭矩指令；以及
滤波器，其设置在所述速度控制部的前级和/或后级，
在通过所述选择部从所述位置控制切换为所述力控制时，所述滤波器使从用于所述位置控制的速度指令向用于所述力控制的速度指令的变化和/或与向该速度指令的变化相对应的扭矩指令变化平滑。
3.根据权利要求2所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述滤波器包含一阶低通滤波器。
4.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置还具备：速度控制部，其根据通过所述选择部选择的速度指令，制作所述伺服电动机的扭矩指令，
所述速度控制部具有积分器，
在通过所述选择部从所述位置控制切换为所述力控制时，以所述扭矩指令成为连续的方式变更所述积分器中的函数。
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