JP2000005900A - Method and device for controlling electric motor bender - Google Patents
Method and device for controlling electric motor benderInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機により駆動
される３軸以上の駆動軸を有するラムに装着される上金
型と、固定テーブルに装着される下金型とによって板材
の曲げ加工を行う電動式ベンダの制御方法および制御装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of bending a sheet material by using an upper die mounted on a ram having three or more drive shafts driven by an electric motor and a lower die mounted on a fixed table. The present invention relates to an electric vender control method and a control device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電動機によりラム（可動テーブ
ル）を駆動し、このラムに装着された上金型と、前記ラ
ムに対向配置される固定テーブルに装着された下金型と
によって板材の曲げ加工を行う所謂電動式ベンダが知ら
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, a ram (movable table) is driven by an electric motor, and a plate material is bent by an upper mold mounted on the ram and a lower mold mounted on a fixed table arranged opposite to the ram. A so-called electric bender that performs machining is known.
【０００３】この種の電動式ベンダにおいては、加圧能
力が極端に小さいベンダを除き、ラムを上下方向に位置
決め制御するサーボ軸（一般に、「ＤＳ軸」と呼ばれて
いる。）を複数軸設けるのが一般的である。前記ラム
は、モータと連結されるボールナットの回転によりボー
ルねじを介して上下方向に移動される。また、各ＤＳ軸
に対応してラムの上下位置を検出するリニアエンコーダ
が設けられ、前記モータおよびリニアエンコーダがサー
ボ制御装置に電気的に接続されている。こうして、サー
ボ制御装置が複数のＤＳ軸制御系に同時に目標位置を指
令することにより、各ＤＳ軸制御系はその指令された目
標位置に向かって各ＤＳ軸を駆動し、これによってラム
の位置決めが行われる。[0003] In this type of electric bender, a plurality of servo axes (generally called "DS axes") for controlling the positioning of the ram in the vertical direction are excluded, except for a vendor having an extremely small pressurizing ability. It is common to provide. The ram is vertically moved via a ball screw by rotation of a ball nut connected to a motor. Further, a linear encoder for detecting the vertical position of the ram is provided corresponding to each DS axis, and the motor and the linear encoder are electrically connected to a servo controller. In this way, when the servo control device commands the target positions to the plurality of DS axis control systems at the same time, each DS axis control system drives each DS axis toward the specified target position, thereby positioning the ram. Done.
【０００４】なお、本願発明に関連する先行技術とし
て、次の各公報に開示されるものがある。 （１）特公平３−６７０００号公報 複数本の油圧シリンダによりスライドを上下動させる油
圧プレスにおいて、各油圧ポンプより同量の流量が吐出
されるように、サーボ機構を可変速モータにより同期制
御するとともに、スライドストローク検出器を設け、か
つこれらの検出器で検出した値を比較し、得られた値に
より流量制御弁を制御することにより、スライドをボル
スタに対して平行状態で上下動させるようにしたもの。 （２）実開平３−７６７００号公報 複数本の油圧シリンダによりスライドを上下動させる油
圧プレスにおいて、スライドの各部位の高さ位置を検出
して各制御系にフィードバックするとともに、各位置検
出器の値から基準軸とその他の軸との相対位置偏差を求
め、この相対位置偏差の大きさに比例して、基準軸以外
の軸の制御系ゲイン値を変化させるようにしたもの。 （３）特開平３−３５８９９号公報 複数の油圧シリンダを有する油圧プレスの同期制御装置
に関するものであって、各シリンダに設けた位置検出装
置の検出値から各軸間の相対位置偏差を求めると同時
に、最も目標値に近い軸を判別し、この最も目標値に近
い軸を基準軸にして他の軸を基準軸に一致させるため
に、前記相対位置偏差を他の各軸にフィードバックする
ようにしたもの。[0004] As prior art related to the present invention, there are those disclosed in the following publications. (1) In a hydraulic press in which a slide is moved up and down by a plurality of hydraulic cylinders, a servo mechanism is synchronously controlled by a variable speed motor so that the same amount of flow is discharged from each hydraulic pump. Also, a slide stroke detector is provided, and the values detected by these detectors are compared, and the flow control valve is controlled by the obtained value so that the slide is moved up and down in parallel with the bolster. What you did. (2) In a hydraulic press in which a slide is moved up and down by a plurality of hydraulic cylinders, the height position of each part of the slide is detected and fed back to each control system, and the position of each position detector is detected. The relative position deviation between the reference axis and the other axes is determined from the values, and the control system gain values of axes other than the reference axis are changed in proportion to the magnitude of the relative position deviation. The present invention relates to a synchronous control device for a hydraulic press having a plurality of hydraulic cylinders, and obtains a relative position deviation between axes from a detection value of a position detection device provided for each cylinder. At the same time, the axis closest to the target value is determined, and the relative position deviation is fed back to each of the other axes so that the axis closest to the target value is set as the reference axis and other axes are made to coincide with the reference axis. What you did.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述さ
れている従来のラム位置決め制御系においては、複数の
ＤＳ軸制御系に同時に目標位置を指令するようにされて
いるが、現実には各ＤＳ軸に加わる負荷イナーシャ、粘
性摩擦力、外乱等が等しくはなく、またラムを介して各
ＤＳ軸は相互干渉系の関係になっていることから、例え
ば各ＤＳ軸の負荷に差が生じた場合に、その負荷の大き
なＤＳ軸にはラムを介して他のＤＳ軸から外力（トルク
外乱）が加わることになり、サーボモータに大きな電流
が流れたり、ラム自体に無理な力が加わったり、所望の
位置決め精度が得られなかったりするといった問題点が
ある。However, in the above-described conventional ram positioning control system, a target position is commanded to a plurality of DS axis control systems at the same time. Since the load inertia, viscous frictional force, disturbance, etc. applied to the shaft are not equal, and each DS axis is in a mutual interference system relationship via the ram, for example, when a difference occurs in the load of each DS axis, However, an external force (torque disturbance) is applied to the DS axis having a large load from another DS axis via the ram, and a large current flows to the servomotor, an excessive force is applied to the ram itself, There is a problem that positioning accuracy cannot be obtained.
【０００６】また、本願発明に関連する先行技術として
挙げた前記各公報に開示されているものでは、次のよう
な問題点がある。 （１）特公平３−６７０００号公報 この先行技術のものでは、可変速モータ、メカニカルリ
ンクおよび油圧ポンプよりなるメカニカルフィードバッ
クを利用しているために、ガタや温度変化の影響を受け
て高精度の制御が行えない。また、例えば４本の油圧シ
リンダを用いる場合には左右２組ずつの制御系に分割
し、各組毎に同期制御を行っているために、基本的には
２軸制御であってやはり高精度の制御が行えない。 （２）実開平３−７６７００号公報 この先行技術のものでは、基準軸とその他の軸との相対
位置偏差に応じて各軸のゲインを変化させているため
に、制御系が不安定になり位置決め制御そのものができ
なくなることがある。また、各軸間の相対位置偏差を直
接フィードバックしている訳ではないので、高精度の制
御が行えない。 （３）特開平３−３５８９９号公報 この先行技術のものでは、最も目標値に近い軸を基準軸
にしているために、目標値に到達するまでに時々刻々基
準軸が変化することになり、目標値近傍でハンチング状
態となって制御系が不安定になる。Further, those disclosed in the above publications as prior art related to the present invention have the following problems. (1) Japanese Patent Publication No. 3-67000 This prior art uses a mechanical feedback composed of a variable speed motor, a mechanical link, and a hydraulic pump. Control cannot be performed. In addition, for example, when four hydraulic cylinders are used, the control system is divided into two sets of right and left control systems and synchronous control is performed for each set. Cannot be controlled. (2) Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 3-76700 In this prior art, since the gain of each axis is changed according to the relative position deviation between the reference axis and the other axes, the control system becomes unstable. In some cases, positioning control itself cannot be performed. In addition, since the relative position deviation between the axes is not directly fed back, high-precision control cannot be performed. (3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-35899 In this prior art, since the axis closest to the target value is used as the reference axis, the reference axis changes momentarily until the target value is reached. A hunting state occurs near the target value, and the control system becomes unstable.
【０００７】本発明は、前述のような従来技術の有する
各種問題点を解消するためになされたもので、各軸の負
荷に差があったり負荷変動があった場合にも、ラムに無
理な力を加えずに、高速かつ高精度にラムの位置決め制
御を行うことのできる電動式ベンダの制御方法および制
御装置を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned various problems of the prior art. Even if there is a difference in the load of each axis or a load fluctuates, the ram cannot be imposed. An object of the present invention is to provide a control method and a control device for an electric bender that can perform high-speed and high-accuracy ram positioning control without applying force.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、第１発明による電動式ベンダの制
御方法は、電動機により駆動される３軸以上の駆動軸を
有するラムに装着される上金型と、固定テーブルに装着
される下金型とによって板材の曲げ加工を行う電動式ベ
ンダの制御方法であって、各駆動軸を駆動する各サーボ
モータは、位置制御部において、外部からの位置指令信
号と、各駆動軸位置に対応して設けられる位置検出器か
らの位置フィードバック信号とにより速度指令信号を出
力し、速度制御部において、前記速度指令信号に基づき
電流指令信号を生成し、パワー制御部において、前記電
流指令信号に基づきサーボモータ駆動用の実電流を生成
することにより制御され、各駆動軸のうち所定の基準駆
動軸を除く他の駆動軸に係るサーボモータは、当該他の
駆動軸に係る位置制御部に、補正制御部において生成さ
れる当該他の駆動軸と前記基準駆動軸との相対位置偏差
に基づく制御信号が入力されることにより、この相対位
置偏差を加味して制御されることを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above object, a method for controlling an electric bender according to a first aspect of the present invention is mounted on a ram having three or more drive shafts driven by an electric motor. A method of controlling an electric bender that performs bending of a plate material using an upper mold and a lower mold attached to a fixed table, wherein each servomotor that drives each drive shaft is externally controlled by a position control unit. And outputs a speed command signal based on a position command signal from the position detector and a position feedback signal from a position detector provided corresponding to each drive shaft position, and a speed controller generates a current command signal based on the speed command signal. The power control unit is controlled by generating an actual current for driving the servo motor based on the current command signal, and controls the other drive shafts except for a predetermined reference drive shaft. In the servo motor related to the shaft, a control signal based on a relative position deviation between the other drive shaft and the reference drive shaft generated in the correction control unit is input to the position control unit related to the other drive shaft. Thus, the control is performed in consideration of the relative position deviation.
【０００９】本発明においては、各駆動軸を駆動する各
サーボモータは、位置制御部と速度制御部とパワー制御
部とを備える制御系によって駆動制御される。この制御
系においては、各軸の位置制御部に、外部の例えばＮＣ
装置からの位置指令信号が入力されるとともに、各駆動
軸位置に対応して設けられる位置検出器からの位置フィ
ードバック信号が入力され、これら入力信号に基づいて
各位置制御部からは各速度制御部に対し速度指令信号が
出力される。また、各速度制御部においては、各位置制
御部より入力される速度指令信号に基づき電流指令信号
が生成され、この電流指令信号が各パワー制御部に出力
される。さらに、各パワー制御部においては、入力され
た前記電流指令信号に基づきサーボモータ駆動用の実電
流が生成されて、この実電流に基づき各サーボモータが
直接駆動される。基準駆動軸を除く他の駆動軸に係るサ
ーボモータ制御系には補正制御部が設けられている。こ
の補正制御部には、前記他の駆動軸と基準駆動軸との相
対位置偏差信号が入力され、補正制御部からは、前記相
対位置偏差信号に基づく制御信号が当該他の駆動軸に係
る位置制御部に出力される。こうして、基準軸以外の他
の駆動軸においては、各軸毎の目標位置信号と位置フィ
ードバック信号との偏差（自己位置偏差）を０にする制
御と、基準軸との相対位置偏差を０にする制御とが実行
されるので、基準軸と他の駆動軸との間に負荷の差異が
あったり、あるいは負荷変動があったとしても、基準軸
に他の駆動軸を追従させることができ、またラムを介し
てサーボ系に入る他軸からの外乱（トルク外乱）を抑え
ることができる。したがって、ラムに無理な力を加えず
に高速かつ高精度にラムを位置決めすることが可能とな
る。In the present invention, the drive of each servomotor for driving each drive shaft is controlled by a control system including a position control unit, a speed control unit, and a power control unit. In this control system, an external position control unit such as NC
A position command signal from the device is input, a position feedback signal from a position detector provided corresponding to each drive shaft position is input, and each speed control unit is output from each position control unit based on these input signals. , A speed command signal is output. In each speed control unit, a current command signal is generated based on the speed command signal input from each position control unit, and this current command signal is output to each power control unit. Further, in each power control unit, a real current for driving the servo motor is generated based on the input current command signal, and each servo motor is directly driven based on the real current. A correction control unit is provided in a servo motor control system related to the other drive shafts except the reference drive shaft. The correction control unit receives a relative position deviation signal between the other drive axis and the reference drive axis, and outputs a control signal based on the relative position deviation signal from the correction control unit to a position related to the other drive axis. Output to the control unit. In this way, in the drive axes other than the reference axis, control is performed to set the deviation (self-position deviation) between the target position signal and the position feedback signal for each axis to 0, and the relative position deviation to the reference axis is set to 0. Since the control is executed, even if there is a difference in load between the reference axis and another drive axis, or if there is a load change, the other drive axis can follow the reference axis, It is possible to suppress disturbance (torque disturbance) from another axis entering the servo system via the ram. Therefore, it is possible to position the ram with high speed and high accuracy without applying excessive force to the ram.
【００１０】本発明においては、前記所定の基準駆動軸
を除く他の駆動軸に係る位置制御部に、当該他の駆動軸
と前記基準駆動軸との相対位置を所望の値に設定する軸
間位置設定器からの相対位置偏差信号が入力されるのが
好ましい。このようにすれば、例えばラムにクラウニン
グを付けたい場合などに各軸間の相対位置を任意の値に
設定することができる。[0010] In the present invention, the position control unit for the other drive shafts other than the predetermined reference drive shaft is provided with a position control unit for setting the relative position between the other drive shaft and the reference drive shaft to a desired value. Preferably, a relative position deviation signal from the position setting device is input. In this way, for example, when it is desired to crown the ram, the relative position between the axes can be set to an arbitrary value.
【００１１】次に、第２発明による電動式ベンダの制御
装置は、電動機により駆動される３軸以上の駆動軸を有
するラムに装着される上金型と、固定テーブルに装着さ
れる下金型とによって板材の曲げ加工を行う電動式ベン
ダの制御装置であって、各駆動軸を駆動する各サーボモ
ータの制御装置は、外部からの位置指令信号と、各駆動
軸位置に対応して設けられる位置検出器からの位置フィ
ードバック信号とを受けて速度指令信号を出力する位置
制御部と、この位置制御部からの速度指令信号に基づき
電流指令信号を生成する速度制御部と、この速度制御部
からの電流指令信号に基づきサーボモータ駆動用の実電
流を生成するパワー制御部とを備え、前記各制御装置の
うち所定の基準駆動軸を除く他の駆動軸に係る制御装置
は、当該他の駆動軸と前記基準駆動軸との相対位置偏差
に基づく制御信号を生成して当該他の駆動軸の位置制御
部に出力する補正制御部を備えることを特徴とするもの
である。Next, a control apparatus for an electric bender according to a second aspect of the present invention includes an upper die mounted on a ram having three or more drive shafts driven by an electric motor, and a lower die mounted on a fixed table. And a control device for an electric bender that performs bending of a plate material by using a control device for each servomotor that drives each drive shaft, provided in correspondence with an external position command signal and each drive shaft position. A position control unit that receives a position feedback signal from the position detector and outputs a speed command signal, a speed control unit that generates a current command signal based on the speed command signal from the position control unit, A power control unit that generates an actual current for driving the servo motor based on the current command signal of the control device. Said generating a control signal based on the relative positional deviation between the reference drive shaft is characterized in further comprising a correction control unit that outputs to the position control section of the other of the drive shaft.
【００１２】本発明は、前記第１発明による電動式ベン
ダの制御方法をより具体的に実現するための制御装置に
関するものであって、前記第１発明と同様の作用・効果
を奏するものである。The present invention relates to a control device for more specifically realizing the electric bender control method according to the first aspect of the invention, and has the same operation and effect as the first aspect of the invention. .
【００１３】この第２発明においては、前記所定の基準
駆動軸を除く他の駆動軸に係る制御装置は、当該他の駆
動軸と前記基準駆動軸との相対位置を所望の値に設定す
る軸間位置設定器を備えるのが好ましい。こうすること
で、例えばラムにクラウニングを付けたい場合などに各
軸間の相対位置をその軸間位置設定器により任意の値に
設定することができる。In the second invention, the control device for the other drive shafts other than the predetermined reference drive shaft includes an axis for setting a relative position between the other drive shaft and the reference drive shaft to a desired value. Preferably, an interposition setter is provided. In this way, for example, when it is desired to crown the ram, the relative position between the axes can be set to an arbitrary value by the inter-axis position setting device.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】次に、本発明による電動式ベンダ
の制御方法および制御装置の具体的な実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of a control method and a control device for an electric bender according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１５】図１には、本発明の一実施例に係る電動式
ベンダの部分斜視図が示されている。FIG. 1 is a partial perspective view of an electric bender according to an embodiment of the present invention.
【００１６】本実施例の電動式ベンダにおいては、昇降
駆動されるラム（上部可動テーブル）１と、このラム１
に対位して固定配置される固定テーブル（下部固定テー
ブル）２とが備えられ、ラム１の下部にはパンチ保持装
置３を介して図示されないパンチ（上金型）が取り付け
られ、固定テーブル２の上面にはダイ保持装置を介して
ダイ（いずれも図示せず）が取り付けられている。In the electric bender of this embodiment, a ram (upper movable table) 1 driven up and down, and the ram 1
And a fixed table (lower fixed table) 2 fixedly disposed opposite to the table 1. A punch (upper die) (not shown) is attached to a lower portion of the ram 1 via a punch holding device 3. A die (both not shown) is attached to the upper surface of the device via a die holding device.
【００１７】前記固定テーブル２の両側部には一対のサ
イドフレーム５，５が一体に設けられ、各サイドフレー
ム５，５の上端部を連結するように支持フレーム６が設
けられている。この支持フレーム６には、複数基（本実
施例では４基）のラム駆動装置７が取り付けられてお
り、これらラム駆動装置７の下端部にラム１が揺動自在
に連結されている。こうして、ラム駆動装置７の作動に
よってラム１が昇降動されることにより、パンチとダイ
との間に介挿される板材（ワーク）が折り曲げられるよ
うになっている。A pair of side frames 5 and 5 are integrally provided on both sides of the fixed table 2, and a support frame 6 is provided so as to connect the upper ends of the side frames 5 and 5. A plurality of (four in this embodiment) ram drive devices 7 are attached to the support frame 6, and the ram 1 is swingably connected to the lower ends of these ram drive devices 7. In this manner, the ram 1 is moved up and down by the operation of the ram drive device 7, whereby the plate material (work) inserted between the punch and the die is bent.
【００１８】各ラム駆動装置７は、後述するサーボ制御
装置によって制御されるＡＣサーボモータ８を駆動源と
してその駆動力をタイミングベルト９を介して図示され
ないボールナットに伝え、このボールナットに連結され
るボールねじ１０を上下方向に移動させることにより、
このボールねじ１０に連結されるラム１を上下駆動させ
るように構成されている。Each ram drive unit 7 uses an AC servo motor 8 controlled by a servo control unit, which will be described later, as a drive source to transmit its drive force to a ball nut (not shown) via a timing belt 9 and is connected to the ball nut. By moving the ball screw 10 up and down,
The ram 1 connected to the ball screw 10 is configured to be driven up and down.
【００１９】前記ラム１には、各ラム駆動装置７の駆動
軸（以下、向かって左側からＤＳ１軸、ＤＳ２軸、ＤＳ
３軸、ＤＳ４軸という。）位置に対応してインクリメン
タルタイプのリニアエンコーダ１１が取り付けられ、そ
の検出子１２が伸び補正ブラケット１３に取り付けられ
ている。このリニアエンコーダ１１からの検出データ
は、後述されるように位置フィードバックに用いられ
る。ここで、前記伸び補正ブラケット１３は、前記サイ
ドフレーム５，５に沿うように設けられる２枚のサイド
プレート１３ａ，１３ａと、左右のサイドプレート１３
ａ，１３ａを連結するビーム１３ｂとにより構成されて
いる。このようにリニアエンコーダ１１の検出子１２を
伸び補正ブラケット１３に取付けることで、各リニアエ
ンコーダ１１は、各サイドフレーム５，５の負荷変化に
よる変形の影響を受けることがなく、ラム１の各駆動軸
毎の絶対位置を計測することが可能である。なお、本実
施例では、リニアエンコーダ（本体）１１をラム１に取
付け、検出子１２を補正ブラケット１３に取付けるもの
としたが、これらの取付け位置は逆にしても良い。The ram 1 is provided with a drive shaft of each ram drive device 7 (hereinafter, DS1 axis, DS2 axis, DS2 axis from the left side).
They are called three axes and DS4 axes. 1) An incremental type linear encoder 11 is attached corresponding to the position, and its detector 12 is attached to an extension correction bracket 13. The detection data from the linear encoder 11 is used for position feedback as described later. Here, the extension correction bracket 13 includes two side plates 13 a, 13 a provided along the side frames 5, 5 and left and right side plates 13.
a, 13a and a beam 13b connecting the beams 13a. By attaching the detector 12 of the linear encoder 11 to the extension correction bracket 13 in this manner, each linear encoder 11 is not affected by the deformation due to the load change of each of the side frames 5 and 5, and each drive of the ram 1 is It is possible to measure the absolute position for each axis. In this embodiment, the linear encoder (main body) 11 is attached to the ram 1 and the detector 12 is attached to the correction bracket 13, but these attachment positions may be reversed.
【００２０】また、各サーボモータ８のモータ軸には、
各サーボモータ８の現在位置を検出するためのアブソリ
ュートタイプのモータエンコーダ１４（図２参照）が付
設されている。なお、このモータエンコーダ１４からの
検出データは、後述されるように速度フィードバックに
用いられる。The motor shaft of each servo motor 8 has
An absolute type motor encoder 14 (see FIG. 2) for detecting the current position of each servo motor 8 is additionally provided. The detection data from the motor encoder 14 is used for speed feedback as described later.
【００２１】次に、各サーボモータ８を制御するサーボ
制御装置について、図２を参照しつつ説明する。Next, a servo control device for controlling each servo motor 8 will be described with reference to FIG.
【００２２】このサーボ制御装置は、基準軸（ここで
は、ＤＳ１軸を基準軸とする。）の制御系１５とその他
の３軸（ＤＳ２軸，ＤＳ３軸，ＤＳ４軸）の各制御系１
６，１７，１８からなる４つの制御系により構成されて
いる。なお、図２においては、ＤＳ３軸およびＤＳ４軸
に係る各制御系１７，１８の詳細構成はＤＳ２軸に係る
制御系１６と同様であるため省略されている。This servo control device includes a control system 15 for a reference axis (here, the DS1 axis is used as a reference axis) and control systems 1 for other three axes (DS2 axis, DS3 axis, DS4 axis).
It is constituted by four control systems 6, 17, and 18. In FIG. 2, detailed configurations of the control systems 17 and 18 related to the DS3 axis and the DS4 axis are the same as those of the control system 16 related to the DS2 axis, and thus are omitted.
【００２３】各制御系１５，１６，１７，１８は、ＮＣ
装置１９からの位置指令信号（移動量信号）と、各駆動
軸毎のリニアエンコーダ１１からの位置フィードバック
信号とを受けて速度指令信号を出力する位置制御部２０
と、この位置制御部２０からの速度指令信号と、モータ
エンコーダ１４からの速度フィードバック信号との差か
ら演算される速度偏差量信号に基づき電流指令信号を演
算してそれを出力する速度制御部２１と、この速度制御
部２１から出力される電流指令信号と、電流フィードバ
ック信号との差から演算される電流偏差量信号が入力さ
れ、この入力信号に基づいてパワー制御部２３に実電流
を生成させる信号を出力する電流制御部２２と、この電
流制御部２２からの信号に基づきサーボモータ８を直接
駆動するパワー制御部２３とを備える構成とされてい
る。Each of the control systems 15, 16, 17, 18 is provided with an NC
A position controller 20 that receives a position command signal (movement amount signal) from the device 19 and a position feedback signal from the linear encoder 11 for each drive shaft and outputs a speed command signal.
And a speed control unit 21 that calculates a current command signal based on a speed deviation signal calculated from a difference between a speed command signal from the position control unit 20 and a speed feedback signal from the motor encoder 14 and outputs the current command signal. And a current deviation signal calculated from the difference between the current command signal output from the speed control unit 21 and the current feedback signal, and causes the power control unit 23 to generate an actual current based on the input signal. The current control unit 22 outputs a signal, and a power control unit 23 that directly drives the servomotor 8 based on a signal from the current control unit 22 is provided.
【００２４】また、基準軸（ＤＳ１軸）を除く他の駆動
軸（ＤＳ２〜ＤＳ４）に係る制御系１６〜１８において
は、前記構成に加えて、補正制御部２４と軸間位置設定
器２５とが設けられる。例えばＤＳ２軸の制御系１６に
おける補正制御部２４は、基準軸（ＤＳ１軸）の位置フ
ィードバック信号（ＤＳ１軸の位置）からそのＤＳ２軸
の位置フィードバック信号（ＤＳ２軸の位置）を減算
し、この減算した値にある定数を乗算した値をそのＤＳ
２軸の位置制御部２０に出力する。ＤＳ３軸およびＤＳ
４軸においても、このＤＳ２軸と同様の処理が行われ
る。すなわち、基準軸以外の駆動軸（ＤＳ２〜ＤＳ４）
の制御系１６〜１８に設けられる各補正制御部２４は、
基準軸と当該駆動軸との相対位置偏差を求めて当該駆動
軸の位置制御部２０に出力するものである。また、軸間
位置設定器２５は、例えばラム１にクラウニングを付け
たい場合などにおいて、前記相対位置偏差にバイアスを
かけるために軸間位置を任意の値に設定する設定器であ
る。Further, in the control systems 16 to 18 relating to the other drive axes (DS2 to DS4) except for the reference axis (DS1 axis), in addition to the above-described configuration, a correction control unit 24 and an inter-axis position setter 25 are provided. Is provided. For example, the correction control unit 24 in the DS2-axis control system 16 subtracts the DS2-axis position feedback signal (DS2-axis position) from the reference axis (DS1-axis) position feedback signal (DS1-axis position), and subtracts this. The value obtained by multiplying the given value by a constant
Output to the two-axis position controller 20. DS3 axis and DS
The same processing is performed on the four axes as on the DS2 axis. That is, drive axes other than the reference axis (DS2 to DS4)
Each correction control unit 24 provided in the control systems 16 to 18 of
The relative position deviation between the reference axis and the drive shaft is obtained and output to the position control unit 20 of the drive shaft. The inter-axis position setting device 25 is a setting device that sets the inter-axis position to an arbitrary value in order to bias the relative position deviation, for example, when it is desired to crown the ram 1.
【００２５】図３には、基準軸以外の駆動軸（ＤＳ２〜
ＤＳ４）の制御系１６〜１８に設けられる位置制御部２
０の詳細構成が示されている。FIG. 3 shows drive shafts other than the reference shaft (DS2 to DS2).
DS4) Position control unit 2 provided in control systems 16 to 18
0 is shown.
【００２６】図示のように、ＮＣ装置１９から入力され
る移動量信号は速度パターン生成部２６に入力され、こ
の速度パターン生成部２６において予め設定された最大
速度および加減速時間に基づき速度パターンが生成され
る。次いで、この生成された速度パターンに基づいて、
制御系の１実行時間当たりに換算された目標位置が目標
位置演算部２７において順次演算される。さらに、この
目標位置演算部２７にて演算された目標位置信号と、リ
ニアエンコーダ１１からの位置フィードバック信号との
差（自己位置偏差）に対して、前記補正制御部２４で生
成された基準軸との相対位置偏差を加算し、総合位置偏
差量として後段のゲイン演算部２８に出力する。この
後、このゲイン演算部２８において、前記総合位置偏差
量にゲイン定数Ｋｐが乗算される。このゲイン定数Ｋｐ
は、一般に位置ループゲインと呼ばれ、制御系の応答
性、安定性を決めるパラメータである。As shown in the figure, the movement amount signal input from the NC device 19 is input to a speed pattern generation unit 26, and the speed pattern generation unit 26 determines a speed pattern based on a preset maximum speed and acceleration / deceleration time. Generated. Then, based on this generated velocity pattern,
The target position converted per one execution time of the control system is sequentially calculated in the target position calculation unit 27. Further, the difference (self-position deviation) between the target position signal calculated by the target position calculation unit 27 and the position feedback signal from the linear encoder 11 is compared with the reference axis generated by the correction control unit 24. , And outputs the total position deviation amount to the gain calculation unit 28 in the subsequent stage. Thereafter, the gain calculating section 28 multiplies the total position deviation amount by a gain constant Kp. This gain constant Kp
Is generally called a position loop gain, and is a parameter that determines the response and stability of the control system.
【００２７】このようなサーボ制御装置において、ＮＣ
装置１９から出力された位置指令信号（全軸同一の値）
は各制御系１５〜１８の位置制御部２０に入力され、こ
の指令信号に基づき各サーボモータ８が駆動されてラム
１が上下移動される。このラム１の昇降時にそのラム１
の各駆動軸位置での上下位置はリニアエンコーダ１１に
て検出され、位置フィードバックとして位置制御部２０
に帰還され、ＮＣ装置１９からの位置指令信号に一致す
るように制御系はサーボモータ８を駆動する。In such a servo control device, NC
Position command signal output from device 19 (same value for all axes)
Is input to the position control unit 20 of each of the control systems 15 to 18, and each servo motor 8 is driven based on this command signal to move the ram 1 up and down. When this ram 1 goes up and down
The vertical position at each drive shaft position is detected by the linear encoder 11 and is used as position feedback by the position control unit 20.
And the control system drives the servomotor 8 so as to match the position command signal from the NC device 19.
【００２８】このように複数のＤＳ制御系に同時に目標
位置を指令しても、各ＤＳ軸の負荷に差があったり、制
御中に負荷変動があったときに、各軸間には相対位置偏
差が生じる。本実施例のサーボ制御装置では、このよう
な相対位置偏差を常に監視するようにされている。具体
的には、各軸毎の目標位置信号と位置フィードバック信
号との偏差（自己位置偏差）が前述のように求められる
とともに、ＤＳ２軸〜ＤＳ４軸において基準軸と当該駆
動軸との相対位置偏差が求められ、これらの偏差から総
合位置偏差が合成される。この場合、自己位置偏差と相
対位置偏差のうちのいずれを優先的に０にするかを決定
するために、補正制御部２４においては重み付け用の定
数Ｋが用意されており、次の式によって総合位置偏差が
演算され、この総合位置偏差を０にするように制御が実
行される。 総合位置偏差＝自己位置偏差＋Ｋ・相対位置偏差 （Ｋ：重み定数）As described above, even if a target position is instructed to a plurality of DS control systems at the same time, when there is a difference in the load of each DS axis or when there is a load change during the control, the relative position between the axes is changed. Deviations occur. In the servo control device of this embodiment, such a relative position deviation is constantly monitored. Specifically, the deviation (self-position deviation) between the target position signal and the position feedback signal for each axis is obtained as described above, and the relative position deviation between the reference axis and the drive axis in DS2 to DS4 axes. Are calculated, and a total position deviation is synthesized from these deviations. In this case, a weighting constant K is prepared in the correction control unit 24 in order to determine which of the self-position deviation and the relative position deviation is preferentially set to 0. The position deviation is calculated, and control is performed so as to make the total position deviation zero. Total position deviation = self position deviation + K · relative position deviation (K: weight constant)
【００２９】この結果、各駆動軸に負荷の差があった場
合にも、基準軸（ＤＳ１軸）に他の駆動軸（ＤＳ２軸〜
ＤＳ４軸）を追従させることができ、ラム１に無理な力
を加えずに、かつ安定した制御でラム１を高精度に位置
決めすることができる。As a result, even if there is a difference in load between the drive shafts, the other drive shafts (DS2 axis to
DS4 axis), and the ram 1 can be positioned with high accuracy without applying excessive force to the ram 1 and with stable control.
【００３０】本実施例のサーボ制御装置の位置制御部
（図３参照）においては、補正制御部からの補正信号
（相対位置偏差信号）がゲイン制御部２８の入力信号に
加算されているが、この補正信号は、ゲイン制御部２８
の出力信号に加算されても良い。In the position control section (see FIG. 3) of the servo control apparatus of the present embodiment, the correction signal (relative position deviation signal) from the correction control section is added to the input signal of the gain control section 28. This correction signal is supplied to the gain control unit 28
May be added to the output signal.
【００３１】本実施例においては、ラム１が４個の駆動
軸を有する電動式ベンダについて説明したが、本発明
は、駆動軸が３軸のものや５軸以上のものに対しても適
用できるのは言うまでもない。In this embodiment, an electric bender having a ram 1 having four drive shafts has been described. However, the present invention can be applied to a motor having three or five or more drive shafts. Needless to say.
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る電動式ベンダ
の部分斜視図である。FIG. 1 is a partial perspective view of an electric bender according to one embodiment of the present invention.
【図２】図２は、本実施例のサーボ制御装置のシステム
構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram of a servo control device of the present embodiment.
【図３】図３は、サーボ制御装置の位置制御部（ＤＳ２
軸〜ＤＳ４軸）の詳細図である。FIG. 3 is a position control unit (DS2) of the servo control device;
FIG. 3 is a detailed view of an axis to a DS4 axis.
１ ラム ２ 固定テーブル ７ ラム駆動装置 ８ ＡＣサーボモータ １０ ボールねじ １１ リニアエンコーダ（位置検出器） １２ 検出子 １３ 補正ブラケット １４ モータエンコーダ １５ 基準軸の制御系 １６ ＤＳ２軸の制御系 １７ ＤＳ３軸の制御系 １８ ＤＳ４軸の制御系 １９ ＮＣ装置 ２０ 位置制御部 ２１ 速度制御部 ２２ 電流制御部 ２３ パワー制御部 ２４ 補正制御部 ２５ 軸間位置設定器 ２６ 速度パターン生成部 ２７ 目標位置演算部 ２８ ゲイン演算部 Reference Signs List 1 ram 2 fixed table 7 ram drive device 8 AC servomotor 10 ball screw 11 linear encoder (position detector) 12 detector 13 correction bracket 14 motor encoder 15 reference axis control system 16 DS2 axis control system 17 DS3 axis control System 18 DS4 axis control system 19 NC device 20 Position control unit 21 Speed control unit 22 Current control unit 23 Power control unit 24 Correction control unit 25 Inter-axis position setting unit 26 Speed pattern generation unit 27 Target position calculation unit 28 Gain calculation unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E063 AA01 BC01 FA05 LA01 LA02 4E089 EA01 EB02 EB05 EC01 EC02 ED02 EE01 EE10 EF08 FB05 FC03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4E063 AA01 BC01 FA05 LA01 LA02 4E089 EA01 EB02 EB05 EC01 EC02 ED02 EE01 EE10 EF08 FB05 FC03
Claims (4)
軸を有するラムに装着される上金型と、固定テーブルに
装着される下金型とによって板材の曲げ加工を行う電動
式ベンダの制御方法であって、 各駆動軸を駆動する各サーボモータは、位置制御部にお
いて、外部からの位置指令信号と、各駆動軸位置に対応
して設けられる位置検出器からの位置フィードバック信
号とにより速度指令信号を出力し、速度制御部におい
て、前記速度指令信号に基づき電流指令信号を生成し、
パワー制御部において、前記電流指令信号に基づきサー
ボモータ駆動用の実電流を生成することにより制御さ
れ、 各駆動軸のうち所定の基準駆動軸を除く他の駆動軸に係
るサーボモータは、当該他の駆動軸に係る位置制御部
に、補正制御部において生成される当該他の駆動軸と前
記基準駆動軸との相対位置偏差に基づく制御信号が入力
されることにより、この相対位置偏差を加味して制御さ
れることを特徴とする電動式ベンダの制御方法。1. A control of an electric bender for bending a plate material by an upper die mounted on a ram having three or more drive shafts driven by an electric motor and a lower die mounted on a fixed table. In the method, each servomotor driving each drive shaft is speed-controlled by a position control unit based on a position command signal from the outside and a position feedback signal from a position detector provided corresponding to each drive shaft position. Outputting a command signal, a speed control unit generates a current command signal based on the speed command signal,
The power control unit is controlled by generating an actual current for driving the servo motor based on the current command signal, and the servo motors related to the other drive shafts other than the predetermined reference drive shaft among the respective drive shafts, By inputting a control signal based on the relative position deviation between the other drive shaft and the reference drive axis generated by the correction control unit to the position control unit related to the drive shaft, the relative position deviation is taken into account. A method for controlling an electric vendor, characterized in that the method is controlled by an electric motor.
の駆動軸に係る位置制御部には、当該他の駆動軸と前記
基準駆動軸との相対位置を所望の値に設定する軸間位置
設定器からの相対位置偏差信号が入力される請求項１に
記載の電動式ベンダの制御方法。2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a position control unit for a drive shaft other than the predetermined reference drive shaft, wherein a position control unit sets a relative position between the other drive shaft and the reference drive shaft to a desired value. The method according to claim 1, wherein a relative position deviation signal from the position setting device is input.
軸を有するラムに装着される上金型と、固定テーブルに
装着される下金型とによって板材の曲げ加工を行う電動
式ベンダの制御装置であって、 各駆動軸を駆動する各サーボモータの制御装置は、外部
からの位置指令信号と、各駆動軸位置に対応して設けら
れる位置検出器からの位置フィードバック信号とを受け
て速度指令信号を出力する位置制御部と、この位置制御
部からの速度指令信号に基づき電流指令信号を生成する
速度制御部と、この速度制御部からの電流指令信号に基
づきサーボモータ駆動用の実電流を生成するパワー制御
部とを備え、 前記各制御装置のうち所定の基準駆動軸を除く他の駆動
軸に係る制御装置は、当該他の駆動軸と前記基準駆動軸
との相対位置偏差に基づく制御信号を生成して当該他の
駆動軸の位置制御部に出力する補正制御部を備えること
を特徴とする電動式ベンダの制御装置。3. A control of an electric bender for bending a plate material using an upper die mounted on a ram having three or more drive shafts driven by an electric motor and a lower die mounted on a fixed table. A control device for each servomotor that drives each drive shaft receives a position command signal from the outside and a position feedback signal from a position detector provided corresponding to each drive shaft position, and controls the speed. A position control unit for outputting a command signal, a speed control unit for generating a current command signal based on the speed command signal from the position control unit, and an actual current for driving the servomotor based on the current command signal from the speed control unit And a power control unit that generates a power control unit.A control device related to another drive shaft excluding a predetermined reference drive shaft among the control devices is based on a relative position deviation between the other drive shaft and the reference drive shaft. System Control device for motorized vendor, characterized in that it comprises a correction control unit for generating and outputting a signal to the position controller of the other drive shaft.
の駆動軸に係る制御装置は、当該他の駆動軸と前記基準
駆動軸との相対位置を所望の値に設定する軸間位置設定
器を備える請求項３に記載の電動式ベンダの制御装置。4. An inter-axis position setting device for setting a relative position between the other drive shaft and the reference drive shaft to a desired value, the control device relating to another drive shaft other than the predetermined reference drive shaft. The control device for an electric bender according to claim 3, further comprising a heater.
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