CN109414860B - 定位控制装置以及合模装置 - Google Patents

Abstract

定位控制装置安装在工业机械上并将移动体定位到目标位置，该工业机械具备：驱动部，包括马达；移动体，能够通过驱动部移动；第一检测部，基于驱动部的驱动量检测移动体的位置；伺服放大器，执行基于第一检测部的第一检测值对马达的驱动进行反馈控制的第一反馈控制；以及第二检测部，在移动体相对于目标位置接近到一定距离以下的情况下检测该移动体的位置。定位控制装置具备控制伺服放大器的控制器。控制器具有在第一控制方式与第二控制方式之间切换控制方式的切换部，该第一控制方式使第一反馈控制执行，该第二控制方式使第一反馈控制无效化，且使基于第二检测部的第二检测值对马达的驱动进行反馈控制的第二反馈控制执行。

Description

定位控制装置以及合模装置

技术领域

本发明涉及定位控制装置以及合模装置。

背景技术

以往，已知有在通过包括马达的驱动部使移动体移动的工业机械中，将移动体定位到目标位置的定位控制装置。在定位控制装置中，检测移动体的位置，并将其检测值输入至伺服放大器。伺服放大器基于与移动体的位置有关的该检测值来执行马达的反馈控制。作为与这样的定位控制装置有关的技术，例如在专利文献1中记载了合模装置中的模具位置的定位控制。

在专利文献1所记载的定位控制中，在可动模具(移动体)与固定模具分离的情况下，通过编码器根据马达的转速来检测可动模具的位置，执行基于该检测值对马达的驱动进行反馈控制的第一反馈控制(所谓的半闭环控制)。另一方面，在可动模具接近固定模具的情况下，由于要求可动模具的较高的定位精度，所以使用线性传感器检测可动模具的位置，执行基于其检测值对马达的驱动进行反馈控制的第二反馈控制(所谓的全闭环控制)。

由此，不需要能够在整个可动范围区域中进行可动模具的位置检测的线性传感器。在可动模具已接近目标位置的情况下，执行基于线性传感器的检测值的第二反馈控制，将可动模具向目标位置进行定位。因此，能够低成本且高精度地对可动模具进行定位。

专利文献1：日本特开2014－121717号公报

然而，在上述现有技术中，为了从第一反馈控制切换到第二反馈控制，需要特别设置的伺服放大器。在广泛流通的通用的伺服放大器中，有可能难以对应。

发明内容

因此，本发明的各个方面的目的在于提供能够不依存于伺服放大器、低成本且高精度地对移动体进行定位的定位控制装置以及合模装置。

本发明的一个方面所涉及的定位控制装置安装在工业机械上并将移动体定位到目标位置，该工业机械具备：驱动部，包括马达；移动体，能够通过驱动部移动；第一检测部，基于驱动部的驱动量检测移动体的位置；伺服放大器，执行基于第一检测部的第一检测值对马达的驱动进行反馈控制的第一反馈控制；以及第二检测部，在移动体相对于目标位置接近到一定距离以下的情况下检测该移动体的位置，其中，上述定位控制装置具备控制伺服放大器的控制器，控制器具有切换部，该切换部在第一控制方式与第二控制方式之间切换控制方式，该第一控制方式使伺服放大器的第一反馈控制执行，该第二控制方式使伺服放大器的第一反馈控制无效化，且使基于第二检测部的第二检测值对马达的驱动进行反馈控制第二反馈控制执行。

在该定位控制装置中，在移动体相对于目标位置远离大于一定距离的情况下，成为在控制器中通过切换部将控制方式切换为第一控制方式的状态，从而按原样执行伺服放大器的第一反馈控制。而且，在移动体与目标位置接近到一定距离以下的情况下，成为在控制器中通过切换部将控制方式切换为第二控制方式的状态，从而不执行该第一反馈控制而执行第二反馈控制，将移动体向目标位置进行定位。

因此，在具有比第一反馈控制高的定位精度的第二反馈控制的执行下，最终能够将移动体定位到目标位置。不需要在移动体的整个可动范围区域中执行第二反馈控制，不需要能够在该整个可动范围区域中进行移动体的位置检测的第二检测部。执行第一反馈控制的伺服放大器保持原样，能够使控制器具有第一反馈控制与第二反馈控制之间的切换功能。因此，不需要特别设置的伺服放大器。根据以上，能够不依存于伺服放大器、低成本且高精度地对移动体进行定位。

在本发明的一个方面所涉及的定位控制装置中，可以设置多个伺服放大器，控制器统一控制多个伺服放大器。由此，在设置多个伺服放大器的情况下，能够通过控制器分别以及合作地控制这些伺服放大器。

在本发明的一个方面所涉及的定位控制装置中，切换部可以在由第二检测部检测出的第二检测值为相对于目标位置远离大于设定距离的位置的情况下，为将控制方式切换为第一控制方式的状态，并在由第二检测部检测出的第二检测值为相对于目标位置接近到设定距离以下的位置的情况下，为将控制方式切换为第二控制方式的状态。由此，能够根据第二检测值切换控制方式。

在本发明的一个方面所涉及的定位控制装置中，控制器可以具有滤波部，该滤波部对在第二反馈控制中被反馈的第二检测值的高频分量进行过滤。由此，在利用切换部将控制方式切换为第二控制方式的切换时，能够抑制第二检测值被以突然变化的方式控制输入，并能够抑制移动体的行为发生振动。因而，在移动体的移动中，也能够利用切换部切换控制方式。能够减少在利用切换部切换控制方式时使移动体停止的必要性。

在本发明的一个方面所涉及的定位控制装置中，控制器可以具有生成控制指令的指令生成部，在通过切换部将控制方式切换为第一控制方式的状态下，将由指令生成部生成的控制指令输入至伺服放大器，在通过切换部将控制方式切换为第二控制方式的状态下，将加上第一检测值且减去第二检测值所得的控制指令输入至伺服放大器。该情况下，若将控制方式切换为第一控制方式，则按原样执行伺服放大器的第一反馈控制。若将控制方式切换为第二控制方式，则反馈至伺服放大器的第一检测值被取消，使第一反馈控制无效化，并且执行第二反馈控制。由此，能够具体地实现不依存于伺服放大器的移动体的定位。

在本发明的一个方面所涉及的定位控制装置中，可以在第二反馈控制中，将包含相对于第一检测值的检测误差的第二检测值作为反馈分量来对马达的驱动进行反馈控制。若在第二反馈控制中被反馈的第二检测值相对于在第一反馈控制中被反馈的第一检测值包含检测误差，则在利用切换部切换控制方式时，移动体的行为有可能变得不稳定。为了抑制这样的切换时的不稳定的行为，也可以考虑修正第二检测值等，但在该情况下，担心控制系统变得复杂。另一方面，在定位控制装置中，虽然要求高精度地将移动体定位到目标位置，但实际情况是，该切换时的移动体的不稳定的行为在大多情况下通常不是问题。在本发明的一个方面中，反馈包含着相对于第一检测值的检测误差的第二检测值，由此，能够利用该实际情况来抑制控制系统变得复杂。特别是在控制器具有对在第二反馈控制中被反馈的第二检测值的高频分量进行过滤的滤波部的情况下，通过滤波部，抑制在控制方式的切换时被反馈的第二检测值突然变化，并能够抑制控制系统的复杂度。

本发明的一个方面所涉及的合模装置具备：驱动部，包括马达；模具，具有固定模具以及可动模具，可动模具为能够通过驱动部相对于固定模具相对移动的移动体；第一检测部，基于驱动部的驱动量检测移动体的位置；伺服放大器，执行基于第一检测部的检测值对马达的驱动进行反馈控制的第一反馈控制；第二检测部，在可动模具相对于目标位置接近到一定距离以下的情况下测量该可动模具的位置；以及上述定位控制装置。

由于该合模装置具备上述定位控制装置，所以起到与上述定位控制装置同样的效果，即，能够不依存于伺服放大器、低成本且高精度地对可动模具进行定位这样的效果。

根据本发明的一个方面，能够提供能够不依存于伺服放大器、低成本且高精度地对移动体进行定位的定位控制装置以及合模装置。

附图说明

图1是具备安装有第一实施方式所涉及的定位控制装置的合模装置的注塑成型机的示意主视图。

图2是第一控制方式中的控制器以及伺服放大器的方框图。

图3是第二控制方式中的控制器以及伺服放大器的方框图。

图4是图1所示的合模装置的线性传感器的剖视图。

图5(a)是第一控制方式中的原理方框图。图5(b)是第二控制方式中的原理方框图。

图6(a)是对未被图2所示的滤波器过滤的情况下反馈的第二检测值的时间变化进行说明的图。图6(b)是对被图2所示的滤波器过滤的情况下反馈的第二检测值的时间变化进行说明的图。

图7是表示第一检测值以及第二检测值的时间变化的一个例子的图。

图8是具备安装有第二实施方式所涉及的定位控制装置的合模装置的注塑成型机的示意主视图。

图9是具备安装有第三实施方式所涉及的定位控制装置的合模装置具备注塑成型机的示意主视图。

图10是具备安装有变形例所涉及的定位控制装置的合模装置的弯板机的示意主视图。

图11(a)是压入前的沿着图10的XI－XI线的示意剖视图。图11(b)是压入后的沿着图10的XI－XI线的示意剖视图。

图12是图10所示的控制器以及伺服放大器的方框图。

图13是其它变形例所涉及的控制器以及伺服放大器的方框图。。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地对实施方式进行说明。在各图中，对相同或者相当部分标注同一附图标记，省略重复的说明。“Z方向”与垂直方向对应。X方向与和Z方向正交的方向对应。Y方向与和Z方向以及X方向正交的方向对应。“上”以及“下”的用语与垂直方向的“上”以及“下”对应。

[第一实施方式]

图1所示的注塑成型机100是将树脂等材料注塑成型来制作成型品的装置。注塑成型机100例如应用于移动终端的导光板等的制造。注塑成型机100具备合模装置20、射出装置40以及NC(Numerical Control：数字控制)控制装置60。

合模装置20具备驱动部21、模具22、编码器(第一检测部)23、伺服放大器24、线性传感器(第二检测部)25以及定位控制装置10。合模装置20是进行模具22的开闭以及紧固的工业机械。

驱动部21供给用于对模具22进行开闭以及紧固的驱动力。驱动部21具有马达26和与马达26连结的滚珠丝杠27。马达26驱动滚珠丝杠27。滚珠丝杠27包括将Z方向设为轴向的螺旋轴27a、以及包含能够沿着螺旋轴27a在Z方向上进行直线运动的滚珠丝杠螺母的滑块27b。作为马达26以及滚珠丝杠27，并未特别进行限定，能够分别使用各种马达以及滚珠丝杠。此外，在驱动部21中，可以在马达26直接连结滚珠丝杠27，或者可以在它们之间夹设齿轮等机构。

模具22是对材料进行成型的模子。模具22具有固定模具22a以及可动模具(移动体)22b。固定模具22a以及可动模具22b在Z方向上相互对置配置。在固定模具22a以及可动模具22b之间形成填充材料的空洞部分。

固定模具22a被固定在安装台28上。可动模具22b能够通过驱动部21相对于固定模具22a沿着Z方向相对移动。具体而言，可动模具22b经由压力轴29被支承为能够在Z方向上移动，并且与滚珠丝杠27的滑块27b连结。在图示的例子中，固定模具22a作为下部模具与模腔对应。可动模具22b作为上部模具与模芯对应。

编码器23基于马达26的驱动量来检测可动模具22b的位置。编码器23被安装在马达26的旋转轴上。编码器23基于马达26的每单位时间的转速、旋转角度以及旋转位置的至少任意一个来检测Z方向上的可动模具22b的位置。编码器23向伺服放大器24输出与Z方向上的可动模具22b的位置有关的检测值(以下，称为“第一检测值”)。编码器23也将第一检测值输出至控制器1。第一检测值例如是脉冲信号。此外，编码器23并不是直接检测可动模具22b的位置，而检测马达26的驱动量。因此，由于马达26与可动模具22b之间存在的误差主要原因(驱动部21或模具22的热膨胀或者滑动等)，编码器23与线性传感器25相比容易产生检测误差。

伺服放大器24执行基于编码器23的第一检测值对马达26的驱动进行反馈控制的第一反馈控制。在第一反馈控制中，根据从后述的控制器1输入的位置指令(控制指令)控制马达26的驱动，并且将编码器23的第一检测值作为反馈分量而反馈至该位置指令。如图2以及图3所示，伺服放大器24具有差分器24a、位置控制器24b、微分器24c、差分器24d、速度控制器24e以及电流控制器24f。

差分器24a从由控制器1输入的位置指令减去编码器23的第一检测值。位置指令输入到差分器24a的正输入。第一检测值输入到差分器24a的负输入。差分器24a将位置指令与第一检测值的偏差作为位置偏差向位置控制器24b输出。位置控制器24b对从差分器24a输入的位置偏差乘以控制增益，并作为可动模具22b的速度指令输出至差分器24d的正输入。

微分器24c对编码器23的第一检测值进行时间微分，生成编码器23的第一检测值的每单位时间变化量，即，与可动模具22b的速度有关的速度信号。微分器24c将该速度信号输出至差分器24d的负输入。差分器24d从由位置控制器24b输入的速度指令减去由微分器24c输入的速度信号。差分器24d将速度指令与速度信号的偏差作为速度偏差向速度控制器24e输出。

速度控制器24e对从差分器24d输入的速度偏差乘以控制增益，并作为与施加至马达16的电流值有关的电流指令向电流控制器24f输出。电流控制器24f基于从速度控制器24e输入的电流指令控制马达16的驱动电流。

线性传感器25是在可动模具22b与固定模具22a接近的情况下测量该可动模具22b的位置的传感器。如图4所示，线性传感器25被固定在固定模具22a的上部。线性传感器25与被固定在可动模具22b的下部的基准板30对置配置。此外，也可以不设置基准板30，而使线性传感器25与可动模具22b的一部分对置配置。

在线性传感器25中，在可动模具22b下降并接近固定模具22a的情况下，磁性体杆25a的上表面与基准板30抵接，磁性体杆25a被基准板30压入。由于磁性体杆25a被弹簧25b施力，所以与基准板30一体地下降。此时，设置在磁性体杆25a上的磁标记的相位由传感器头25c读取，检测出基准板30的Z方向的位置，即，Z方向上可动模具22b相对于固定模具22a的相对位置。由此，在线性传感器25中，在磁性体杆25a的行程的范围内，测量固定模具22a以及可动模具22b间的实际的间隔，从而测量Z方向上的可动模具22b的位置。

这样线性传感器25在可动模具22b与固定模具22a接近到基准板30和磁性体杆25a抵接的情况下，即，可动模具22b相对于定位控制装置10定位的目标位置接近到一定距离的情况下，测量Z方向上的可动模具22b的位置。线性传感器25向定位控制装置10输出与Z方向上的可动模具22b的位置有关的检测值(以下，称为“第二检测值”)。

一定距离是线性传感器25开始第二检测值的检测时的、可动模具22b相对于目标位置的距离。此处的一定距离是线性传感器25的磁性体杆25a与基准板30开始抵接时的、可动模具22b与目标位置之间的距离。一定距离并未特别限定，例如能够通过适当地变更基准板30以及线性传感器25的固定位置来调整。一定距离对应于可动模具22b与目标位置接近的接近区间。一定距离比通过驱动部21使可动模具22b能够相对移动的可动距离短。作为线性传感器25，并未特别限定，能够使用公知的各种线性传感器。

如图1以及图2所示，定位控制装置10是将可动模具22b定位到目标位置的控制装置。定位控制装置10以μm数量级的精度实现可动模具22b的定位。目标位置是指在安装于合模装置20的定位控制装置10中，模具22为关闭状态时的可动模具22b的位置。定位控制装置10具备控制伺服放大器24的控制器1。有关控制器1的详细后述。

射出装置40是将材料注入到模具22内(固定模具22a以及可动模具22b之间)的装置。射出装置40例如具备喷嘴、射出缸以及漏斗等。射出装置40相对于模具22以能够注入材料的方式连结。作为射出装置40，并未特别限定，能够采用直列螺杆式射出装置等各种公知装置。

NC控制装置60控制包括合模装置20以及射出装置40的注塑成型机100的整体。NC控制装置60控制射出速度、压力以及温度等成型条件。特别是NC控制装置60对于定位控制装置10的控制器1输出并指定定位控制装置10的控制条件(例如，定位的目标位置等)。另外，NC控制装置60具有触摸面板等操作部。在NC控制装置60中，由作业者操作操作部，设定各种成型条件。

接下来，具体地对定位控制装置10具备的控制器1进行说明。

如图1～图3所示，控制器1构成伺服放大器24的上位控制系统。控制器1与伺服放大器24在结构上独立设置。控制器1控制伺服放大器24，选择性地使第一反馈控制、和基于线性传感器25的第二检测值对马达26的驱动进行反馈控制的第二反馈控制执行。

在第一反馈控制中，由于响应延迟较小，所以获取提高控制增益这个优点。第一反馈控制也被称为半闭环控制。在第二反馈控制中，鲁棒性较高，即使产生驱动部21或者模具22的热膨胀或者滑动等也能够进行位置控制，获得定位精度比第一反馈控制高这个优点。第二反馈控制也被称为全闭环控制。

控制器1具备指令生成器(指令生成部)2、信号转换器3、开关(切换部)4、差分器5、滤波器(滤波部)6、差分器7以及信号转换器8，作为电路结构。

指令生成器2按照与从NC控制装置60输入的控制条件对应的动作图案，生成可动模具22b的位置指令。指令生成器2向差分器7的正输入输出生成的位置指令。

信号转换器3参照与单位脉冲对应的移动距离的信息，将由编码器23检测出的第一检测值的信号形态从脉冲信号转换为模拟信号。信号转换器3向差分器5的负输入和开关4输出转换后的第一检测值。与单位脉冲对应的移动距离的信息被预先存储至控制器1。此外，此处，在伺服放大器24中将从编码器23向差分器24a反馈的第一检测值输入至信号转换器3，但也可以将第一检测值从编码器23直接输入至信号转换器3。

开关4在从信号转换器3输入的第一检测值与从线性传感器25输入的第二检测值之间切换向差分器5的正输入的输入。由此，开关4在使第一反馈控制执行的第一控制方式和使第一反馈控制无效化且使第二反馈控制执行的第二控制方式之间切换控制方式(详细后述)。此处的“无效化”不仅包括使第一反馈控制完全无效的情况，还包括使第一反馈控制中的至少一部分的频率区域无效的情况。

开关4根据线性传感器25的第二检测值来切换其开关状态。具体而言，在线性传感器25没有检测出第二检测值，且开关4没有被输入第二检测值的情况下，开关4成为将控制方式切换为将向差分器5的正输入的输入作为第一检测值的第一控制方式的状态。换言之，在第二检测值为0，即，第二检测值为相对于目标位置远离大于设定距离(此处为上述一定距离)的位置的情况下，开关4成为将控制方式切换为第一控制方式的状态。另一方面，在由线性传感器25检测出第二检测值，且开关4被输入第二检测值的情况下，开关4成为将控制方式切换为将向差分器5的正输入的输入作为第二检测值的第二控制方式的状态。换言之，第二检测值大于0，即，相对于目标位置接近到设定距离(此处为上述一定距离)以下的位置的情况下，开关4成为将控制方式切换为第一控制方式的状态。

开关4的切换定时是控制器1内部的切换指示部(未图示)将切换指令发送至开关4的定时。换句话说，以开关4被输入第二检测值为条件，在接受到上述切换指令部的切换指令的定时，开关4将控制方式切换为第二控制方式。以开关4没有被输入第二检测值为条件，在接受到上述切换指令部的切换指令的定时，开关4将控制方式切换为第一控制方式。作为开关4，能够使用软开关或者公知的电路元件等来构成。

差分器5在开关4被切换为第一检测值输入其正输入的情况下，从经由开关4输入的第一检测值减去没有经由开关4输入的第一检测值，求出检测值偏差。该情况下，检测值偏差是从第一检测值减去第一检测值而得的偏差，为0。差分器5将0值作为检测值偏差向滤波器6输出。另一方面，差分器5在开关4被切换为第二检测值输入其正输入的情况下，从经由开关4输入的第二检测值减去不经由开关4输入的第一检测值，求出检测值偏差。该情况下，检测值偏差是从第二检测值减去第一检测值而得的偏差。差分器5向滤波器6输出该检测值偏差。

滤波器6对从差分器5输入的检测值偏差的高频分量进行过滤。具体而言，滤波器6在开关4被切换为第二检测值输入差分器5的正输入的状态下(参照图3)，对构成从差分器5输入的检测值偏差的第一检测值以及第二检测值各个中的高频分量进行过滤。滤波器6为低通滤波器，使比基准低的频率分量通过，并且去除高的频率分量。在滤波器6中进行基于一阶滞后系统的滤波处理、基于二阶滞后系统的滤波处理、或者基于移动平均的滤波处理。

滤波器6是针对输入数据加以数学处理的数字滤波器。作为滤波器6，使用微处理器等。在滤波器6中，通过程序来实现滤波处理。滤波器6向差分器7的负输入输出滤波后的检测值偏差。此外，滤波器6也可以由电气电路或者电子电路构成。

差分器7从由指令生成器2输入的位置指令减去由滤波器6输入的检测值偏差。差分器7向信号转换器8输出减去检测值偏差所得的位置指令。

信号转换器8参照与单位脉冲对应的移动距离的信息，将从差分器7输入的位置指令的信号形态从模拟信号转换为脉冲信号。信号转换器8向伺服放大器24的差分器24a输出转换后的位置指令。

接下来，对由定位控制装置10执行的处理的一个例子进行说明。在以下的说明中，例示在注塑成型机100的合模装置20中进行合模时，利用定位控制装置10对可动模具22b进行定位的情况。

在打开状态的模具22中，可动模具22b与固定模具22a分离，线性传感器25不与基准板30抵接，可动模具22b位于相对于目标位置(模具22为关闭状态时的可动模具22b的位置)向上方分离大于一定距离的位置。在该状态下，在定位控制装置10中，在从NC控制装置60输入的控制条件下，通过控制器1控制伺服放大器24，驱动马达26使滚珠丝杠27工作，使可动模具22b下降。

此处，在可动模具22b与固定模具22a接近且线性传感器25与基准板30抵接之前，在线性传感器25中还未检测出第二检测值，没有对开关4输入第二检测值。因而，如图2所示，开关4成为切换为对差分器5的正输入输入第一检测值的状态。该情况下，第一检测值在差分器5中被抵消，将0值经由滤波器6输入至差分器7，来自指令生成器2的位置指令保持原样地经由信号转换器8输入至伺服放大器24。结果实质上构成图5(a)所示的原理方框图，按原样执行伺服放大器24的第一反馈控制。即，开关4成为将控制方式切换为使伺服放大器24的第一反馈控制执行的第一控制方式的状态。

继续使可动模具22b下降，在可动模具22b接近固定模具22a且线性传感器25与基准板30抵接后，由线性传感器25检测出第二检测值，对开关4输入第二检测值。因而，如图3所示，开关4成为切换为对差分器5的正输入输入第二检测值的状态。该情况下，在差分器5中从第二检测值减去第一检测值所得的检测值偏差经由滤波器6输入至差分器7的负输入。减去该检测值偏差所得的位置指令经由信号转换器8输入至伺服放大器24。换句话说，输入至伺服放大器24的位置指令实质上被加上第一检测值(将减去后的第一检测值减去)、且减去第二检测值。

由此，在伺服放大器24中，反馈至该伺服放大器24的第一检测值被加到位置指令的第一检测值抵消，而取消，使第一反馈控制无效化。与此同时，对位置指令反馈第二检测值。结果实质上构成图5(b)所示的原理方框图，执行第二反馈控制。即，开关4处于将控制方式切换为使伺服放大器24的第一反馈控制无效化、且使第二反馈控制执行的第二控制方式的状态。

在此处的第二控制方式中，如图示的原理方框图所表示那样，通过作为低通滤波器6a的滤波器6，对在第二反馈控制中被反馈的第二检测值(输入至差分器7的负输入的第二检测值)的高频分量进行过滤。由此，在利用开关4向第二控制方式切换时，被反馈的第二检测值作为平稳地上升的信号值(参照图6(a))而被控制输入。换言之，抑制第二检测值以急剧上升的方式突然变化并被控制输入(参照图6(b))。

另外，在第二控制方式中，实质上加到位置指令的第一检测值(输入至差分器7的负输入的第一检测值)的高频分量被滤波器6过滤。由此，反馈至伺服放大器24的第一检测值的低频分量被抵消而被取消，结果将第一检测值的高频分量从编码器23反馈至位置指令。换句话说，如图示的原理方框图所示那样，通过作为高通滤波器6b的滤波器6将第一检测值的高频分量从编码器23反馈至位置指令。由此，提高控制的稳定性。

以上，在定位控制装置10中，可动模具22b不相对于固定模具22a接近，且可动模具22b相对于目标位置远离大于一定距离的情况下，成为在控制器1中通过开关4将控制方式切换为第一控制方式的状态。由此，按原样执行伺服放大器24的第一反馈控制。而且，在可动模具22b相对于固定模具22a接近，且可动模具22b与目标位置接近到一定距离以下的情况下，成为在控制器1中通过开关4将控制方式切换为第二控制方式的状态。由此，不执行该第一反馈控制而执行第二反馈控制，将可动模具22b向目标位置定位。

因此，根据定位控制装置10，在具有比第一反馈控制高的定位精度的第二反馈控制的执行下，能够最终将可动模具22b定位到目标位置。不需要在可动模具22b的整个可动范围区域中执行第二反馈控制，不需要使用能够在该整个可动范围区域中进行可动模具22b的位置检测的传感器作为线性传感器25。能够使执行第一反馈控制的伺服放大器24保持原样，控制器1具有第一反馈控制与第二反馈控制之间的切换功能。因此，能够利用通用的伺服放大器24进行对应，不需要特别设置的伺服放大器。根据以上所述，能够不依存于伺服放大器24、低成本且高精度地对可动模具22b进行定位。另外，能够通过加装对现有的合模装置安装定位控制装置10。该情况下，通过加装的定位控制装置10，能够低成本且高精度地对可动模具22b进行定位。

在定位控制装置10中，开关4在线性传感器25没有检测出第二检测值的情况下，成为将控制方式切换为第一控制方式的状态。开关4在由线性传感器25检测出第二检测值的情况下，成为将控制方式切换为第二控制方式的状态。由此，能够根据第二检测值切换控制方式。

在定位控制装置10中，控制器1具有滤波器6，该滤波器对在第二反馈控制中被反馈的第二检测值的高频分量进行过滤。由此，在利用开关4将控制方式切换为第二控制方式的切换时，能够抑制第二检测值被以突然变化的方式控制输入。能够抑制在该切换时可动模具22b的行为发生振动。即使在可动模具22b定速移动或者一边加减速一边移动的情况下，也能够实现利用开关4顺畅地切换控制方式。因此，能够减少在利用开关4切换控制方式时使可动模具22b停止的必要性。

在定位控制装置10中，控制器1具有生成位置指令的指令生成器2。在利用开关4将控制方式切换为第一控制方式的状态下，将由指令生成器2生成的位置指令输入至伺服放大器24(参照图2)。由此，按原样执行伺服放大器24的第一反馈控制。在利用开关4将控制方式切换为第二控制方式的状态下，将加上第一检测值且减去第二检测值所得的控制指令输入至伺服放大器(参照图3)。由此，反馈至伺服放大器24的第一检测值被取消，使第一反馈控制无效化，并且执行第二反馈控制。因此，能够具体地实现不依存于伺服放大器24的可动模具22b的定位。

图7是表示合模装置20的合模时的、第一检测值D1以及第二检测值D2的时间变化的一个例子的图。纵轴为可动模具22b的位置，横轴为时间。在图中的一个例子中，在时间t0的时刻中，利用开关4切换控制方式，将执行的反馈控制从第一反馈控制切换为第二反馈控制。

在相同的检测定时中，若第二检测值相对于第一检测值包含检测误差，则在利用开关4切换控制方式时，反馈分量急剧地变化，可动模具22b的行为有可能变得不稳定。为了抑制这样的切换时的不稳定的行为，也可以考虑对第二检测值进行修正等，但在该情况下，担心控制系统变得复杂。另一方面，在定位控制装置10中，虽然要求高精度地将可动模具22b定位到目标位置，但实际情况是，该切换时的可动模具22b的不稳定的行为在大多情况下通常不是问题。对于这一点，如图7所示，第二检测值D2相对于第一检测值D1具有检测误差。在定位控制装置10的第二反馈控制中反馈包含着相对于第一检测值D1的检测误差的第二检测值D2。由此，能够利用所述的实际情况来抑制控制系统变得复杂。

由于合模装置20以及注塑成型机100具备上述定位控制装置10，所以与上述定位控制装置10同样地起到能够不依存于伺服放大器24、低成本且高精度地对可动模具22b进行定位这样的效果。

此外，在定位控制装置10中，利用控制器1的滤波器6，不仅过滤在第二反馈控制中被反馈的第二检测值，也过滤实质上与位置指令相加的第一检测值。由此，如图5(b)所以示，能够利用一个滤波器6表现作为高通滤波器6b的功能和低通滤波器6a的功能。在本实施方式中，例示出在合模装置20的合模时利用定位控制装置10对可动模具22b进行定位的情况，但定位控制装置10当然也能够在合模装置20的开模时对可动模具22b进行定位。

[第二实施方式]

接下来，对第二实施方式进行说明。在本实施方式的说明中，对与第一实施方式不同的点进行说明，重复的说明省略。

如图8所示，本实施方式的定位控制装置10安装在注塑成型机100B的合模装置20B上。注塑成型机100B除了具备合模装置20B以外，与上述注塑成型机100同样地构成。合模装置20B除了具备多个驱动部70、多个伺服放大器24、以及多个线性传感器25以外，与上述合模装置20同样地构成。驱动部70是具有马达以及液压缸的压力轴。在图示的例子中，设置两个驱动部70，设置两个伺服放大器24，设置三个线性传感器25。伺服放大器24对驱动液压缸的马达进行控制。

定位控制装置10的控制器1统一控制两个伺服放大器24。控制器1分别或者合作地控制两个伺服放大器24。控制器1通过其开关4(参照图2)切换使两个伺服放大器24的第一反馈控制执行的第一控制方式、和使该第一反馈控制无效化且执行基于三个线性传感器25的第二检测值的第二反馈控制的第二控制方式。

在本实施方式的定位控制装置10中，也起到与上述第一实施方式同样的效果。另外，在定位控制装置10中，控制器1统一控制多个伺服放大器24。由此，即使在设置有多个伺服放大器24的情况下，也能够由控制器1分别以及合作地控制这些伺服放大器24。除了可动模具22b的定位之外，还能够根据需要控制可动模具22b的倾斜等姿势。

[第三实施方式]

接下来，对第三实施方式进行说明。在本实施方式的说明中，对与第一实施方式不同的点进行说明，重复的说明省略。

如图9所示，本实施方式的定位控制装置10安装在注塑成型机100C的合模装置20C上。注塑成型机100C除了具备合模装置20C以外，与上述注塑成型机100同样地构成。合模装置20C除了具备多个驱动部80和多个伺服放大器24以外，与上述合模装置20同样地构成。驱动部80是具有液压缸、滚珠丝杠以及马达的压力轴。在图示的例子中，设置两个驱动部80，设置四个伺服放大器24，设置一个线性传感器25。此处，对驱动液压缸的马达进行控制的伺服放大器24、和对驱动滚珠丝杠的马达进行控制的伺服放大器24分别具备两个。

定位控制装置10的控制器1统一控制四个伺服放大器24。控制器1分别或者合作地控制四个伺服放大器24。控制器1通过其开关4(参照图2)切换使四个伺服放大器24的第一反馈控制执行的第一控制方式、和使该第一反馈控制无效化且执行基于线性传感器25的第二检测值的第二反馈控制的第二控制方式。

在本实施方式的定位控制装置10中，也起到与上述第一实施方式同样的效果。另外，在定位控制装置10中，控制器1统一控制多个伺服放大器24。由此，即使在设置有多个伺服放大器24的情况下，也能够分别以及合作地控制这些伺服放大器24。除了可动模具22b的定位之外，也能够根据需要控制可动模具22b的倾斜等姿势。而且，能够通过控制器1，选择性地切换并驱动驱动部80中的液压缸和滚珠丝杠。

以上，对本实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。

在上述实施方式中，在注塑成型机100、100B、100C的合模装置20、20B、20C上安装定位控制装置10，但也可以在锻造机、冲压成型机或者压铸成型等合模装置上安装定位控制装置10。安装定位控制装置10的工业机械并不限于合模装置，也可以是搬运车、无轨道台车、有轨道台车或者堆垛起重机等搬运机械。该情况下，车体、台车或者载荷台等相当于移动体。

图10是具备安装有变形例所涉及的定位控制装置的合模装置的弯板机的示意主视图。图11是沿着图10的XI－XI线的概略剖视图。图12是图10所示的控制器以及伺服放大器的方框图。本发明的一个方面所涉及的定位控制装置如图10以及图11所示，例如也能够同样地应用于弯板机200。弯板机200例如在对作为工件的平板状的板材W1进行弯折加工时使用。

弯板机200具备合模装置120。合模装置120除了具备模具122、一对线性传感器125以及定位控制装置110以外，与上述合模装置20B(图8参照)同样地构成。

模具122具有作为固定模具的下模122a、和作为可动模具(移动体)的上模122b。下模122a以及上模122b在上下方向上相互对置配置。在下模122a的上表面载置板材W1。在下模122a的上表面形成有剖面V字状的槽129。

一对线性传感器125配置为埋入下模122a。具体而言，一对线性传感器125被配置为埋入沿着槽129的方向上的一侧和另一侧的位置。线性传感器125与上述线性传感器25(参照图4)同样地构成。线性传感器125配置为构成上述磁性体杆25a(参照图4)的活塞杆125a从槽129的底向上方突出。活塞杆125a被弹簧等施力部件向上方施力。活塞杆125a的前端在下模122a的上表面载置有平板状的板材W1的加工前的状态下与该板材W1接触并位于相同的高度。

在合模装置120中，如图11(a)以及图11(b)所示，上模122b将配置在下模122a的上表面的板材W1向下模122a侧压入以使该上模122b的下部进入槽129内。由此，进行板材W1的弯折加工，并且经由板材W1将活塞杆125a向下方压入。线性传感器125检测活塞杆125a的该压入量d，作为计测值(第二检测值)。

如图12所示，定位控制装置110具备控制器101。控制器101统一控制两个伺服放大器24。控制器101包含一对上述控制器1(参照图2)的结构以分别与两个伺服放大器24对应。换言之，控制器101包括分别控制各伺服放大器24的两个上述控制器1(参照图2)的结构。

控制器101通过其开关4切换使两个伺服放大器24的第一反馈控制执行的第一控制方式、和使该第一反馈控制无效化且执行基于一对线性传感器25的计测值的第二反馈控制的第二控制方式。此处的控制器101基于埋入沿着槽129的方向上的一侧的位置的线性传感器125的计测值来对一对驱动部70中的该一侧的驱动部70进行反馈控制。基于埋入沿着槽129的方向上的另一侧的位置的线性传感器125的计测值来对一对驱动部70中的该另一侧的驱动部70进行反馈控制。

此处，对板材W1进行弯折加工时的该板材W1的弯曲角度能够基于线性传感器125的计测值即压入量d(参照图11)和下模122a的槽129的槽宽度即规定值以几何学的方式计算。因而，控制器101基于压入量d、槽宽度、以及弯曲角度的关系，根据指定的弯曲角度来决定作为目标位置的压入量d，并基于该压入量d由指令生成器2生成位置指令。

此外，在控制器101中，对于两个伺服放大器24分别(两个)设置指令生成器2，但也可以对两个伺服放大器24设置共用的一个指令生成器2。驱动部70只要能够由滚珠丝杠驱动以及液压驱动的至少任意一个驱动即可。活塞杆125a的前端也可以在下模122a的上表面载置有平板状的板材W1的加工前的状态(原位置)下位于比该板材W1的下表面靠下侧。也可以不构成为将一对线性传感器125的每个与一对驱动部70的每个建立关联，例如，可以一对驱动部70共享一个线性传感器，基于同一线性传感器的计测值来对一对驱动部70的每个进行反馈控制。

在上述实施方式中，以来自线性传感器25的第二检测值的输入为条件来切换开关4，但如图13所示，也可以设置AND电路44，在来自线性传感器25的第二检测值的输入和来自上位控制器的要求的输入的和条件下切换开关4。具体而言，在输入第二检测值以及来自上位控制器的要求这两方的情况下，开关4可以将控制方式切换为第二控制方式，在除此以外的情况下，开关4将控制方式切换为第一控制方式。

在上述实施方式中，将固定模具22a和可动模具22b配置为沿着垂直方向(Z方向)对置，使可动模具22b能够沿着垂直方向移动，但也可以将固定模具22a和可动模具22b配置为沿着水平方向对置，使可动模具22b能够沿着水平方向移动。

在上述实施方式中，分别限定伺服放大器24的数量、马达26的数量、编码器23的数量以及线性传感器25的数量，可以是一个，也可以是多个。伺服放大器24的数量、马达26的数量、编码器23的数量以及线性传感器25的数量可以相互不同。伺服放大器24的数量、马达26的数量、编码器23的数量以及线性传感器25的数量中的至少几方可以相互相同。伺服放大器24的数量可以多于线性传感器25的数量，或可以为线性传感器25的数量以上。伺服放大器24的数量可以小于线性传感器25的数量，或可以为线性传感器25的数量以下。

在上述实施方式中，编码器23基于马达26的驱动量检测移动体的位置，但作为检测移动体的位置时基于的驱动量，可以不是马达26的驱动量。可以针对驱动部21中的马达26以外的驱动构件(滚珠丝杠以及齿轮等)的至少任一方，检测其驱动量，从而检测移动体的位置。在上述实施方式中，使用编码器23作为第一检测部，并未特别限定第一检测部，也可以是基于驱动部21、70、80的驱动量检测移动体的位置的其它传感器、装置或者设备等。在上述实施方式中，使用线性传感器25作为第二检测部，但并未特别限定第二检测部，也可以是载荷传感器等其它传感器、装置或者设备等。在上述实施方式中，控制器1也可以不具有滤波器6。

在上述实施方式中，注塑成型机100(工业机械)具备NC控制装置60，但并不限于NC控制装置60，注塑成型机100(工业机械)例如可以具备PLC(Programmable logiccontroller：可编程逻辑控制器)等控制装置。在上述实施方式中，控制器1具备指令生成器2，但并不限于此，NC控制装置60、PLC等控制装置也可以具备指令生成器2。另外，控制器1为了实现包含本发明的功能的各种功能，而基于处理器、ROM(Read Only Memory：只读存储器)以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等硬件结构，通过软件来构成，或者也可以由组合了各种电路元件的电气电路或电子电路构成。

在上述实施方式中，开关4在没有输入第二检测值的情况下为将控制方式切换为第一控制方式的状态，在输入第二检测值的情况下为将控制方式切换为第二控制方式的状态，但并不限于此。开关4在第二检测值为相对于目标位置远离大于设定距离的位置的情况下，成为将控制方式切换为第一控制方式的状态即可。开关4在由第二检测部检测出的第二检测值为相对于目标位置接近到设定距离以下的位置的情况下，成为将控制方式切换为第二控制方式的状态即可。设定距离是预先设定的值。设定距离为上述一定距离以下。设定距离并不特别限定，能够由作业者适当地设定。此外，如上述那样，线性传感器25是具有一定的检测范围的传感器，在移动体相对于目标位置接近到一定距离以下的情况下检测该移动体的位置。因此，线性传感器25检测第二检测值的情况是指第二检测值为相对于目标位置接近到设定距离以下的位置的情况。另一方面，线性传感器25没有检测出第二检测值的情况是指第二检测值为相对于目标位置远离大于设定距离的位置的情况。即，第二检测部是否检测出第二检测值可以说是第二检测值是否是与目标位置远离大于设定距离的位置。

在上述实施方式中，作为第一控制方式与第二控制方式之间的控制方式的切换条件，开关4可以不基于第二检测值而基于第一检测值来进行切换。该情况下，开关4根据第一检测值是否处于更接近设定距离的位置来切换控制方式。

在上述实施方式中，对开关4将控制方式从第一控制方式切换为第二控制方式切换的方面(可动模具22b朝向固定模具22a移动的情况)进行了提及，但在开关4将控制方式从第二控制方式切换为第一控制方式切换的方面(可动模具22b从固定模具22a退避的情况)下也是同样的，开关4能够在适当地的定时执行该切换。该情况下，在合模装置20、20B、20C中，由于仅是可动模具22b从固定模具22a退避，所以开关4可以在退避动作的开始前或者开始时将控制方式从第二控制方式切换为第一控制方式，以便在可动模具22b的整个可动范围区域中执行第一控制方式。由此，无需在可动模具22b的移动中途切换控制方式，抑制控制的负荷，能够迅速地恢复到初始位置。

在上述实施方式中，作为切换部，例示出开关4，但并不限于此，只要是实质上能够切换控制方式的切换部即可。

附图标记说明

1、101…控制器，2…指令生成器(指令生成部)，4…开关(切换部)，6…滤波器(滤波部)，10、110…定位控制装置，20、20B、20C、120…合模装置(工业机械)，21、70、80…驱动部，22、122…模具，22a…固定模具，22b…可动模具(移动体)，23…编码器(第一检测部)，24…伺服放大器，25，125…线性传感器(第二检测部)，26…马达，122a…下模，122b…上模(移动体)。

Claims (6)

1.一种定位控制装置，安装在工业机械上并将移动体定位到目标位置，该工业机械具备：驱动部，包括马达；移动体，能够通过上述驱动部移动；第一检测部，基于上述驱动部的驱动量检测上述移动体的位置；伺服放大器，执行基于上述第一检测部的第一检测值对上述马达的驱动进行反馈控制的第一反馈控制；以及第二检测部，在上述移动体相对于目标位置接近到一定距离以下的情况下检测该移动体的位置，其中，

上述定位控制装置具备控制上述伺服放大器的控制器，

上述控制器具有切换部，该切换部在第一控制方式与第二控制方式之间切换控制方式，上述第一控制方式使上述伺服放大器的上述第一反馈控制执行，上述第二控制方式通过构成取消反馈至上述伺服放大器的上述第一检测值的电路来使上述伺服放大器的上述第一反馈控制无效化，且使基于上述第二检测部的第二检测值对上述马达的驱动进行反馈控制的第二反馈控制执行，

上述第一控制方式中的位置指令和上述第二控制方式中的位置指令相同，

在上述第二控制方式中，反馈至上述伺服放大器的上述第一检测值被加到上述位置指令的上述第一检测值抵消而取消，

上述控制器具有生成上述位置指令的指令生成部，

在通过上述切换部将控制方式切换为上述第一控制方式的状态下，上述控制器将由上述指令生成部生成的上述位置指令输入到上述伺服放大器，

在通过上述切换部将控制方式切换为上述第二控制方式的状态下，上述控制器将加上上述第一检测值且减去上述第二检测值所得的上述位置指令输入到上述伺服放大器。

2.根据权利要求1所述的定位控制装置，其中，

设置有多个上述伺服放大器，

上述控制器统一控制多个上述伺服放大器。

3.根据权利要求1或者2所述的定位控制装置，其中，

在上述第二检测值为相对于上述目标位置远离大于设定距离的位置的情况下，上述切换部为将控制方式切换为上述第一控制方式的状态，

在上述第二检测值为相对于上述目标位置接近到上述设定距离以下的位置的情况下，上述切换部为将控制方式切换为上述第二控制方式的状态。

4.根据权利要求1或者2所述的定位控制装置，其中，

上述控制器具有滤波部，该滤波部对在上述第二反馈控制中被反馈的上述第二检测值的高频分量进行过滤。

5.根据权利要求1或者2所述的定位控制装置，其中，

在上述第二反馈控制中，将包含相对于上述第一检测值的检测误差的上述第二检测值作为反馈分量来对上述马达的驱动进行反馈控制。

6.一种合模装置，具备：

驱动部，包括马达；

模具，具有固定模具以及作为移动体的可动模具，该移动体能够通过上述驱动部相对于上述固定模具相对移动；

第一检测部，基于上述驱动部的驱动量检测上述移动体的位置；

伺服放大器，执行基于上述第一检测部的第一检测值对上述马达的驱动进行反馈控制的第一反馈控制；

第二检测部，在上述可动模具相对于目标位置接近到一定距离以下的情况下测量该可动模具的位置；以及

权利要求1～5中的任意一项所述的定位控制装置。

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