JP2003305599A - Device for controlling hybrid control servopress and method for controlling the same - Google Patents
Device for controlling hybrid control servopress and method for controlling the sameInfo
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- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
- B30B1/103—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism operated by screw means
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リンク機構などの
ように動力伝達機構のサーボモータ回転角とスライド位
置との関係が非線形であるサーボプレスの制御装置及び
その制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a servo press such as a link mechanism in which the relationship between the rotation angle of a servo motor of a power transmission mechanism and the slide position is non-linear, and a control method therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、スライド下降速度や加圧力を種々
のモーションパターンにより設定して、従来機械式プレ
スでは成形できなかったような精密加工品等も成形でき
るようにしたサーボプレスが多く使用されるようになっ
た。このサーボプレスは、サーボモータ（一般的にはＡ
Ｃサーボモータが多い）の回転動力をボールスクリュー
を介して上下方向の移動に変換し、これによりスライド
を昇降させるもので、サーボモータの回転数と位置を制
御することにより、スライド速度及び位置を精度良く制
御できる。そして、加工ワークの成形条件（例えば、ス
ライド速度、スライド位置、加圧力等の各種モーション
パターン）が予め設定してあるコントローラによって、
設定モーションに基づいてサーボモータを制御し、スラ
イドを駆動している。2. Description of the Related Art In recent years, a servo press is often used in which a slide descending speed and a pressing force are set by various motion patterns so that a precision machined product or the like which cannot be formed by a conventional mechanical press can be formed. It became so. This servo press uses a servo motor (generally A
The rotation power of the C servo motor is often used) to convert the rotational power of the C servo motor to vertical movement via the ball screw, and thereby to raise and lower the slide. By controlling the rotation speed and position of the servo motor, the slide speed and position can be controlled. It can be controlled accurately. Then, by the controller in which the forming conditions of the work piece (for example, various motion patterns such as the slide speed, the slide position, and the pressing force) are set in advance,
The servo motor is controlled based on the set motion to drive the slide.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のサーボプレ
スにおいては、ボールスクリューの上下移動を直接スラ
イドの上下移動に伝達しているため、スライドにかかる
加工負荷がボールスクリューに大きく作用し、ボールス
クリューの耐久性に影響を及ぼす恐れがある。このた
め、使用中の加工精度の劣化や、ボールスクリューの交
換頻度の増加によるメンテナンスコストのアップ及び機
械稼働率の低下等を招くことが懸念される。In the above-mentioned conventional servo press, since the vertical movement of the ball screw is directly transmitted to the vertical movement of the slide, the processing load applied to the slide greatly acts on the ball screw, May affect the durability of the. For this reason, there is a concern that processing accuracy may deteriorate during use, maintenance costs may increase due to an increase in the frequency of ball screw replacement, and machine operating rates may decrease.
【０００４】このような問題を解決する方策として、例
えば図１に示すようなスライド駆動構成が考えられる。
図１において、サーボプレス１は、サーボモータ１５の
回転動力をプーリ１２及びベルト１３の伝達機構を介し
てボールスクリュー１１で水平方向の直線移動に変換
し、この直線移動をリンク機構３を介してスライド９の
上下動に変換している。これによると、スライド９にか
かる加工負荷がリンク機構３を介してボールスクリュー
１１にかかるので、ボールスクリュー１１の耐久性を向
上できる。As a measure for solving such a problem, for example, a slide drive structure as shown in FIG. 1 can be considered.
In FIG. 1, the servo press 1 converts rotational power of a servo motor 15 into horizontal linear movement by a ball screw 11 via a transmission mechanism of a pulley 12 and a belt 13, and the linear movement is converted via a link mechanism 3. It is converted to the vertical movement of slide 9. According to this, since the processing load applied to the slide 9 is applied to the ball screw 11 via the link mechanism 3, the durability of the ball screw 11 can be improved.
【０００５】しかしながら、このようにボールスクリュ
ー１１とリンク機構３とを組み合わせてスライド９を駆
動するためのサーボモータ１５の制御（以後、ハイブリ
ッド制御と呼ぶ）方法を検討すると、前述のようなボー
ルスクリューに直結したスライドの制御（以後、直動式
スライド制御と呼ぶ）に適用している従来のサーボ制御
構成では、次のような問題が生じる。However, when a method of controlling the servomotor 15 for driving the slide 9 by combining the ball screw 11 and the link mechanism 3 in this way (hereinafter referred to as hybrid control) is examined, the above-mentioned ball screw is used. In the conventional servo control configuration applied to the control of the slide directly connected to (hereinafter referred to as the direct-acting slide control), the following problems occur.
【０００６】図１０は、従来の直動式スライド制御のサ
ーボ制御構成をハイブリッド制御に適用した場合のサー
ボ制御ブロック図を表している。図１０において、制御
目標指令（ｒｐ）は、予め設定された、目標となるスラ
イドモーションに基づくスライド位置指令ｒｐであり、
同位置指令ｒｐとスライド位置検出器８からの位置検出
値Ｓｐとの位置偏差値εｐに所定の位置制御ゲインＧ０
をかけてモータ速度指令ｒｍを求め、サーボアンプ１７
に出力している。サーボアンプ１７は、このモータ速度
指令ｒｍとモータ回転検出器１６の検出したモータ回転
速度のフィードバック値Ｓθとのモータ速度偏差値εｓ
を演算し、このモータ速度偏差値εｓに基づいてモータ
電流Ｃｍを制御してサーボモータ１５を駆動する。これ
により、サーボモータ１５は所定の回転数に制御され
る。そして、サーボモータ１５は、プーリ１２、ベルト
１３を介してボールスクリュー１１を回転させてリンク
機構３を駆動し、スライド９を昇降させる。FIG. 10 shows a servo control block diagram in the case where the conventional servo control configuration of the direct-acting slide control is applied to the hybrid control. In FIG. 10, the control target command (rp) is a preset slide position command rp based on the target slide motion,
A predetermined position control gain G0 is set to the position deviation value εp between the position command rp and the position detection value Sp from the slide position detector 8.
To obtain the motor speed command rm, and the servo amplifier 17
Is output to. The servo amplifier 17 determines a motor speed deviation value εs between the motor speed command rm and the motor rotation speed feedback value Sθ detected by the motor rotation detector 16.
Is calculated, and the motor current Cm is controlled based on the motor speed deviation value εs to drive the servomotor 15. As a result, the servomotor 15 is controlled to a predetermined rotation speed. Then, the servo motor 15 rotates the ball screw 11 via the pulley 12 and the belt 13 to drive the link mechanism 3 to move the slide 9 up and down.
【０００７】従来の直動式スライド制御においては、ス
ライド位置とボールスクリュー位置との関係が線形（リ
ニア）であるから、スライド位置の位置偏差値εｐに基
づきモータ速度指令ｒｍを求めるための位置制御ゲイン
Ｇ０は、所望の制御特性（位置精度、応答性、制御安定
性など）を満たすような値以上の一定値であればよく、
予め所定値に設定されている。In the conventional direct-acting slide control, since the relationship between the slide position and the ball screw position is linear, the position control for obtaining the motor speed command rm based on the position deviation value εp of the slide position. The gain G0 may be a constant value equal to or higher than a value that satisfies desired control characteristics (positional accuracy, responsiveness, control stability, etc.),
It is set to a predetermined value in advance.
【０００８】ところが、ハイブリッド制御においては、
リンク機構を介してスライドを駆動しているため、図１
１に示すようにボールスクリューストロークＸ（モータ
回転角度に比例する）とスライド位置Ｙとの関係が非線
形であり、従って位置制御ゲインＧ０を従来のように一
定値に設定すると、スライド位置の変化につれて全体と
して位置制御ゲイン（ｒｍ／εｐ）が実質的に変化する
ことになる。例えば、ボールスクリューストロークＸの
中間位置に適合させた位置制御ゲインＧ０を設定したと
すると、スライドが下限位置（機械式プレスの下死点に
相当する）に近づくと、ボールスクリューの単位移動距
離に対してスライドの移動距離が小さくなるため、位置
制御ゲインＧ０が実質的に低くなり、スライド位置精度
が低下する。逆に、スライドが上限位置に近づくと、ボ
ールスクリューの単位移動距離に対してスライドの移動
距離が大きくなるため、位置制御ゲインＧ０が実質的に
高くなり、制御が振動的になり不安定になり易い。However, in the hybrid control,
Since the slide is driven via the link mechanism,
As shown in FIG. 1, the relationship between the ball screw stroke X (proportional to the motor rotation angle) and the slide position Y is non-linear. Therefore, if the position control gain G0 is set to a constant value as in the conventional case, as the slide position changes, The position control gain (rm / εp) will change substantially as a whole. For example, if the position control gain G0 adapted to the intermediate position of the ball screw stroke X is set, when the slide approaches the lower limit position (corresponding to the bottom dead center of the mechanical press), the unit movement distance of the ball screw becomes On the other hand, since the moving distance of the slide becomes small, the position control gain G0 becomes substantially low, and the slide position accuracy deteriorates. On the contrary, when the slide approaches the upper limit position, the moving distance of the slide becomes larger than the unit moving distance of the ball screw, so that the position control gain G0 becomes substantially high, and the control becomes oscillating and unstable. easy.
【０００９】このことから、ハイブリッド制御におい
て、スライド位置の変化に伴ってスライド位置精度や制
御安定性が影響されず、安定的に制御できるサーボ制御
を達成することが課題となっている。Therefore, in the hybrid control, it is an object to achieve the servo control which can be stably controlled without the slide position accuracy and the control stability being affected by the change of the slide position.
【００１０】本発明は、上記の課題を達成するために、
スライド位置の変化の影響を受けずに精度良く、安定的
にスライドを制御できるハイブリッド制御サーボプレス
の制御装置及びその制御方法を提供することを目的とし
ている。In order to achieve the above object, the present invention provides
It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid control servo press and a control method thereof that can control a slide accurately and stably without being affected by a change in a slide position.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記目的
を達成するため、第１発明は、所定のモータ速度指令を
受けたサーボアンプにより回転が制御されるサーボモー
タと、サーボモータの回転動力を略水平方向の直動に変
換するボールスクリューと、ボールスクリューの直動を
上下方向移動に変換するリンク機構と、リンク機構を介
して昇降駆動されるスライドと、スライドの位置を検出
するスライド位置検出器と、スライドの位置とボールス
クリューの位置との関係式に基づくスライド位置に対す
る実質的な位置制御ゲインＧ（Ｙ）の変換式を予め記憶
し、スライドの実制御時に、位置制御ゲインＧ（Ｙ）を
前記実質的な位置制御ゲインＧ（Ｙ）の変換式に基づ
き、スライド位置検出器で検出したスライド位置に応じ
て補正して求めると共に、スライド位置指令と前記検出
したスライド位置との偏差値を演算し、該位置偏差値を
小さくするように、前記演算した位置偏差値と前記求め
た位置制御ゲインＧ（Ｙ）とによって前記モータ速度指
令を演算して出力するコントローラとを備えたことを特
徴とするハイブリッド制御サーボプレスの制御装置とし
ている。In order to achieve the above object, a first invention is to provide a servomotor whose rotation is controlled by a servo amplifier which receives a predetermined motor speed command, and a rotary power of the servomotor. Ball screw that converts the linear movement of the ball screw into a substantially horizontal direction, a link mechanism that converts the linear movement of the ball screw into a vertical movement, a slide that is driven up and down through the link mechanism, and a slide position that detects the position of the slide. A conversion formula of a substantial position control gain G (Y) with respect to the slide position based on the relational expression between the detector and the position of the slide and the position of the ball screw is stored in advance, and the position control gain G ( Y) is corrected based on the conversion formula of the substantial position control gain G (Y) according to the slide position detected by the slide position detector. Further, the deviation value between the slide position command and the detected slide position is calculated, and the motor is calculated by the calculated position deviation value and the obtained position control gain G (Y) so as to reduce the position deviation value. The controller for a hybrid control servo press is characterized by including a controller that calculates and outputs a speed command.
【００１２】第１発明によれば、従来スライド位置の変
化に伴ってスライド位置制御の実質的な位置制御ゲイン
が変化するのを、スライド位置とボールスクリュー位置
との関係式に基づくスライド位置Ｙに対する実質的な位
置制御ゲインＧ（Ｙ）の変換式によって、スライド位置
に応じて実質的な位置制御ゲインＧ（Ｙ）を補正して、
略一定値とすることができる。このため、ハイブリッド
制御においても、位置精度、応答性及び安定性等の優れ
た制御特性が得られる。According to the first aspect of the present invention, the substantial position control gain of the slide position control changes with the change of the slide position in the related art, with respect to the slide position Y based on the relational expression between the slide position and the ball screw position. With the conversion formula of the substantial position control gain G (Y), the substantial position control gain G (Y) is corrected according to the slide position,
It can be set to a substantially constant value. Therefore, even in hybrid control, excellent control characteristics such as position accuracy, responsiveness, and stability can be obtained.
【００１３】第２発明は、第１発明において、前記コン
トローラは、スライドモーション設定時にスライドスト
ローク長さとサーボモータの使用最大回転数とが設定さ
れ、この設定値及び前記スライド位置とボールスクリュ
ー位置との関係式に基づいてスライド速度指令及びスラ
イド位置指令をそれぞれ演算するようにしている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the controller sets a slide stroke length and a maximum rotation speed of use of the servo motor when setting a slide motion, and sets the set value and the slide position and the ball screw position. The slide speed command and the slide position command are respectively calculated based on the relational expressions.
【００１４】ハイブリッド制御においては、スライド位
置とボールスクリュー位置との関係が非線形であるた
め、スライドストロークを任意に設定するとモータ回転
数が許容値（サーボモータの使用可能最大回転数や加工
条件に適合した回転数など）をオーバーしてしまう恐れ
がある。従って、第２発明では、スライドストローク長
さとサーボモータの使用最大回転数Ｎmax とを設定し、
前記スライド位置とボールスクリュー位置との関係を参
照してスライド速度指令及びスライド位置指令をそれぞ
れ自動的に演算するので、モーション設定時に上記の関
係を考える必要がなくて設定が非常に容易である。ま
た、サーボモータの能力を上記設定した使用最大回転数
Ｎmax の範囲内で最大限に使用でき、能率的なプレス加
工ができる。In the hybrid control, since the relationship between the slide position and the ball screw position is non-linear, if the slide stroke is arbitrarily set, the motor rotation speed will be an allowable value (the maximum rotation speed of the servo motor and the machining conditions will be met). There is a risk that it will exceed the set number of revolutions). Therefore, in the second invention, the slide stroke length and the maximum rotation speed Nmax of the servo motor are set,
Since the slide speed command and the slide position command are automatically calculated with reference to the relationship between the slide position and the ball screw position, it is not necessary to consider the above relationship when setting the motion, and the setting is very easy. Further, the capacity of the servomotor can be maximized within the range of the maximum rotation speed Nmax set as described above, and efficient press working can be performed.
【００１５】第３発明は、所定のモータ速度指令を受け
たサーボアンプにより回転が制御されるサーボモータ
と、サーボモータの回転動力を略水平方向の直動に変換
するボールスクリューと、ボールスクリューの直動を上
下方向移動に変換するリンク機構と、リンク機構を介し
て昇降駆動されるスライドと、スライドの位置を検出す
るスライド位置検出器と、スライドの位置とボールスク
リューの位置との関係式を予め記憶し、スライドの実制
御時に、前記スライド位置とボールスクリュー位置との
関係式に基づき、スライド位置検出器で検出したスライ
ド位置をボールスクリュー位置に変換し、ボールスクリ
ュー位置指令とこの変換したボールスクリュー位置との
偏差値を演算し、該位置偏差値を小さくするように、前
記演算した位置偏差値と所定の位置制御ゲインとによっ
て前記モータ速度指令を演算して出力するコントローラ
とを備えたことを特徴とするハイブリッド制御サーボプ
レスの制御装置としている。According to a third aspect of the invention, a servomotor whose rotation is controlled by a servo amplifier which receives a predetermined motor speed command, a ball screw which converts the rotational power of the servomotor into a linear motion in a substantially horizontal direction, and a ball screw The relational expression between the link mechanism that converts linear motion to vertical movement, the slide that is driven up and down through the link mechanism, the slide position detector that detects the slide position, and the slide position and the ball screw position are shown. Stored in advance, at the time of actual slide control, based on the relational expression between the slide position and the ball screw position, the slide position detected by the slide position detector is converted into a ball screw position, and the ball screw position command and this converted ball The deviation value from the screw position is calculated, and the calculated position deviation is set so as to reduce the deviation value. And a hybrid control servo press control apparatus characterized by comprising a controller which calculates and outputs the motor speed by a predetermined positional loop gain and.
【００１６】第３発明によれば、コントローラは位置指
令としてボールスクリュー位置指令を出力し、予め記憶
したスライド位置とボールスクリュー位置との関係式に
基づいて、スライド位置検出器で検出したスライド位置
をボールスクリュー位置に変換したものをフィードバッ
クし（すなわち、等価的にボールスクリュー位置がフィ
ードバックされる）、これにより求めたボールスクリュ
ー位置偏差値と所定の位置制御ゲインＧ０とによってモ
ータ速度指令を演算するので、このボールスクリュー位
置制御によってスライド位置制御が実行される。このボ
ールスクリュー位置制御での実質的な位置制御ゲインは
スライド位置の変化に伴って変化しないので、優れた制
御特性が得られる。According to the third aspect of the invention, the controller outputs a ball screw position command as a position command, and based on the relational expression between the slide position and the ball screw position stored in advance, the slide position detected by the slide position detector is detected. The value converted into the ball screw position is fed back (that is, the ball screw position is equivalently fed back), and the motor speed command is calculated by the ball screw position deviation value thus obtained and the predetermined position control gain G0. The slide position control is executed by the ball screw position control. Since the substantial position control gain in this ball screw position control does not change with the change of the slide position, excellent control characteristics can be obtained.
【００１７】第４発明は、第３発明において、前記コン
トローラは、スライドモーション設定時にスライドスト
ローク長さとサーボモータの使用最大回転数とが設定さ
れ、この設定値及び前記スライド位置とボールスクリュ
ー位置との関係式に基づいてボールスクリュー速度指令
及びボールスクリュー位置指令をそれぞれ演算するよう
にしている。In a fourth aspect based on the third aspect, the controller sets the slide stroke length and the maximum rotation speed of the servo motor when the slide motion is set, and the set value and the slide position and the ball screw position are set. The ball screw speed command and the ball screw position command are respectively calculated based on the relational expressions.
【００１８】第４発明によれば、上記第２発明と同様に
して、スライドストローク長さとサーボモータの使用最
大回転数Ｎmax とを設定し、前記スライド位置とボール
スクリュー位置との関係を参照してボールスクリュー速
度指令及びボールスクリュー位置指令をそれぞれ自動的
に演算するので、モーション設定時に上記の関係を考え
る必要がなくて設定が非常に容易である。また、サーボ
モータの能力を上記設定した使用最大回転数Ｎmax の範
囲内で最大限に使用でき、能率的なプレス加工ができ
る。According to the fourth aspect of the invention, similarly to the second aspect of the invention, the slide stroke length and the maximum rotation speed Nmax of the servomotor are set, and the relationship between the slide position and the ball screw position is referred to. Since the ball screw speed command and the ball screw position command are automatically calculated, there is no need to consider the above relationship when setting the motion, and the setting is very easy. Further, the capacity of the servomotor can be maximized within the range of the maximum rotation speed Nmax set as described above, and efficient press working can be performed.
【００１９】第５発明は、第１発明に係る装置発明に対
する方法発明であり、サーボモータの回転動力をボール
スクリューにより略水平方向の直動に変換し、ボールス
クリューの直動をリンク機構を介してスライドの上下方
向移動に変換し、サーボモータの回転を制御してスライ
ドの位置を制御するハイブリッド制御サーボプレスの制
御方法であって、スライドの位置とボールスクリューの
位置との関係式に基づくスライド位置に対する実質的な
位置制御ゲインＧ（Ｙ）の変換式を予め記憶し、スライ
ドの実制御時に、位置制御ゲインＧ（Ｙ）を前記実質的
な位置制御ゲインＧ（Ｙ）の変換式に基づき、スライド
位置検出器で検出したスライド位置に応じて補正して求
めると共に、スライド位置指令と前記検出したスライド
位置との偏差値を演算し、該位置偏差値を小さくするよ
うに、前記演算した位置偏差値と前記求めた位置制御ゲ
インＧ（Ｙ）とによってモータ速度指令を演算し、この
モータ速度指令でサーボモータを制御する方法としてい
る。A fifth invention is a method invention to the device invention according to the first invention, in which the rotational power of the servomotor is converted into a linear motion in a substantially horizontal direction by a ball screw, and the linear motion of the ball screw is passed through a link mechanism. Is a hybrid control servo press control method in which the position of the slide is controlled by controlling the rotation of the servo motor by converting it into vertical movement of the slide, and the slide based on the relational expression between the position of the slide and the position of the ball screw. A conversion formula of the substantial position control gain G (Y) with respect to the position is stored in advance, and the position control gain G (Y) is based on the conversion formula of the substantial position control gain G (Y) at the time of actual control of the slide. , Is calculated according to the slide position detected by the slide position detector, and the deviation value between the slide position command and the detected slide position is calculated. A method of calculating a motor speed command based on the calculated position deviation value and the obtained position control gain G (Y) so as to reduce the position deviation value, and controlling the servo motor with the motor speed command. I am trying.
【００２０】第５発明によれば、第１発明と同様に、ス
ライド位置とボールスクリュー位置との関係式に基づく
スライド位置Ｙに対する実質的な位置制御ゲインＧ
（Ｙ）の変換式によって、スライド位置に応じて実質的
な位置制御ゲインＧ（Ｙ）を補正して、略一定値とする
ことができるので、ハイブリッド制御においても、位置
精度、応答性及び安定性等の優れた制御特性が得られ
る。According to the fifth invention, as in the first invention, a substantial position control gain G for the slide position Y based on the relational expression between the slide position and the ball screw position.
By the conversion formula of (Y), it is possible to correct the substantial position control gain G (Y) according to the slide position to make it a substantially constant value. Therefore, even in hybrid control, position accuracy, responsiveness, and stability are achieved. Excellent control characteristics such as property can be obtained.
【００２１】また第６発明は、第３発明に係る装置発明
に対する方法発明であり、サーボモータの回転動力をボ
ールスクリューにより略水平方向の直動に変換し、ボー
ルスクリューの直動をリンク機構を介してスライドの上
下方向移動に変換し、サーボモータの回転を制御してス
ライドの位置を制御するハイブリッド制御サーボプレス
の制御方法であって、スライドの位置とボールスクリュ
ーの位置との関係式を予め記憶し、スライドの実制御時
に、前記スライド位置とボールスクリュー位置との関係
式に基づき、スライド位置検出器で検出したスライド位
置をボールスクリュー位置に変換し、ボールスクリュー
位置指令とこの変換したボールスクリュー位置との偏差
値を演算し、該位置偏差値を小さくするように、前記演
算した位置偏差値と所定の位置制御ゲインとによってモ
ータ速度指令を演算し、このモータ速度指令でサーボモ
ータを制御する方法としている。A sixth invention is a method invention to the device invention according to the third invention, in which the rotary power of the servomotor is converted into a linear motion in a substantially horizontal direction by a ball screw, and the linear motion of the ball screw is connected to a link mechanism. It is a control method of a hybrid control servo press in which the slide position is converted to a vertical movement via a servo motor and the position of the slide is controlled by controlling the rotation of the servo motor. When the slide is actually controlled, the slide position detected by the slide position detector is converted into a ball screw position based on the relational expression between the slide position and the ball screw position, and the ball screw position command and this converted ball screw are stored. The calculated position deviation value is calculated so as to calculate the deviation value from the position and reduce the position deviation value. It calculates a motor speed command by a predetermined positional control gain, and a method of controlling a servomotor in the motor speed command.
【００２２】第６発明によれば、第３発明と同様に、コ
ントローラはボールスクリュー位置指令と検出したスラ
イド位置をボールスクリュー位置に変換したフィードバ
ック値とのボールスクリュー位置偏差値、及び所定の位
置制御ゲインＧ０によってモータ速度指令を演算し、こ
のボールスクリュー位置制御によりスライド位置制御を
実行する。このボールスクリュー位置制御での実質的な
位置制御ゲインはスライド位置の変化に伴って変化しな
いので、優れた制御特性が得られる。According to the sixth aspect of the invention, as in the third aspect of the invention, the controller causes the ball screw position command and the feedback value obtained by converting the detected slide position to the ball screw position, and the predetermined position control. The motor speed command is calculated by the gain G0, and the slide position control is executed by this ball screw position control. Since the substantial position control gain in this ball screw position control does not change with the change of the slide position, excellent control characteristics can be obtained.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２４】図１は、本発明が適用されるハイブリッド
制御サーボプレスの概要構成図である。同図において、
ハイブリッド制御サーボプレス１のスライド９及びプラ
ンジャ６は共に本体フレーム２に上下動自在に支承され
ており、スライド９はプランジャ６の下部にダイハイト
の調整可能に連結されている。このプランジャ６の上部
は、第１リンク５ａ、三軸リンク４及び第２リンク５ｂ
等を有するリンク機構３を介して本体フレーム２に連結
されている。すなわち、第１リンク５ａは本体フレーム
２の上部と三軸リンク４の一辺の両端部一側との間にピ
ンにより回動自在に連結されており、また、三軸リンク
４の前記一辺の両端部他側とプランジャ６の上部との間
には第２リンク５ｂがピンにより回動自在に連結されて
いる。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid control servo press to which the present invention is applied. In the figure,
The slide 9 and the plunger 6 of the hybrid control servo press 1 are both movably supported on the body frame 2 in the vertical direction, and the slide 9 is connected to the lower portion of the plunger 6 so that the die height can be adjusted. The upper part of the plunger 6 has a first link 5a, a triaxial link 4 and a second link 5b.
It is connected to the main body frame 2 via a link mechanism 3 having the above. That is, the first link 5a is rotatably connected by a pin between the upper portion of the main body frame 2 and one end of one side of the triaxial link 4, and both ends of the one side of the triaxial link 4 are connected. A second link 5b is rotatably connected by a pin between the other side and the upper portion of the plunger 6.
【００２５】本体フレーム２に取り付けられたサーボモ
ータ１５の出力軸に第１プーリ１２ａが取り付けてあ
り、また本体フレーム２に左右の軸受１９，１９を介し
て回動自在に支承されているボールスクリュー１１のス
クリュー部材１１ａの一端部には第２プーリ１２ｂが取
り付けてある。この第１プーリ１２ａと第２プーリ１２
ｂとの間には、ベルト１３（通常は、タイミングベル
ト）が巻装されている。前記左右軸受１９，１９の間の
スクリュー部材１１ａのねじ部にはナット部材１１ｂが
軸心方向に移動自在に螺合して設けられており、このナ
ット部材１１ｂには駆動部材１８の一端部が固着されて
いる。駆動部材１８の他端部は、リンク機構３の前記三
軸リンク４にピン１４により回動自在に連結されてい
る。A first pulley 12a is attached to the output shaft of a servomotor 15 attached to the body frame 2, and a ball screw is rotatably supported by the body frame 2 via left and right bearings 19 and 19. A second pulley 12b is attached to one end of the screw member 11a of the No. 11. The first pulley 12a and the second pulley 12
A belt 13 (usually a timing belt) is wound around b. A nut member 11b is provided on a threaded portion of the screw member 11a between the left and right bearings 19 so as to be movable in the axial direction, and one end portion of a driving member 18 is attached to the nut member 11b. It is fixed. The other end of the drive member 18 is rotatably connected to the triaxial link 4 of the link mechanism 3 by a pin 14.
【００２６】サーボモータ１５のモータ軸には、モータ
回転速度を検出するパルスジェネレータ等からなるモー
タ回転検出器１６が取り付けてある。そして、このモー
タ回転検出器１６の検出したモータ回転速度Ｓθはサー
ボアンプ１７に入力され、サーボアンプ１７はコントロ
ーラ２０からのモータ速度指令ｒｍと前記モータ回転速
度Ｓθとのモータ速度偏差値εｓに基づいてモータ動力
指令（電流指令）Ｃｍをサーボモータ１５に出力してい
る。A motor rotation detector 16 including a pulse generator for detecting the motor rotation speed is attached to the motor shaft of the servomotor 15. Then, the motor rotation speed Sθ detected by the motor rotation detector 16 is input to the servo amplifier 17, and the servo amplifier 17 is based on the motor speed deviation value εs between the motor speed command rm from the controller 20 and the motor rotation speed Sθ. And outputs a motor power command (current command) Cm to the servomotor 15.
【００２７】また、スライド９と、本体フレーム２の隅
部に立設しているアプライト７との間には、リニアセン
サなどの非接触式センサで構成された、スライド９の昇
降位置を検出するスライド位置検出器８を取り付けてい
る。ここで、リニアセンサのセンサ本体８ａは、上下方
向に細長い形状を成し、かつその一端部がアプライト７
に取り付けられたブラケット７ａの他端側に取り付けて
あり、一方のスケール部８ｂは前記センサ本体８ａから
所定の微小距離離してスライド９に上下方向に沿って取
り付けられている。スライド位置検出器８の位置検出値
Ｓｐはコントローラ２０に入力されている。Further, between the slide 9 and the upright 7 standing upright at the corner of the main body frame 2, the up-and-down position of the slide 9 composed of a non-contact type sensor such as a linear sensor is detected. A slide position detector 8 is attached. Here, the sensor body 8a of the linear sensor has a vertically elongated shape, and one end of the sensor body 8a has the upright 7a.
The bracket 7a is attached to the other end of the bracket 7a, and the one scale portion 8b is attached to the slide 9 along the vertical direction at a predetermined minute distance from the sensor body 8a. The position detection value Sp of the slide position detector 8 is input to the controller 20.
【００２８】上記構成のハイブリッド制御サーボプレス
１のスライド９は、以下のように作動する。サーボモー
タ１５を回転させると、プーリ１２ａ，１２ｂ及びベル
ト１３を介してスクリュー部材１１ａが所定方向に回転
し、これによりナット部材１１ｂが軸心方向に進退し、
駆動部材１８を介して三軸リンク４を矢印方向へ押し引
き駆動する。駆動部材１８は、三軸リンク４が２点鎖線
で示すスライド上限位置に対応する位置４ｂと実線で示
すスライド下限位置に対応する位置４ｃとの間を移動す
るように、往復駆動される。三軸リンク４の進退により
リンク機構３の第２リンク５ｂを介してプランジャ６及
びスライド９が上限位置と下限位置との間を昇降する。The slide 9 of the hybrid control servo press 1 having the above structure operates as follows. When the servomotor 15 is rotated, the screw member 11a is rotated in a predetermined direction via the pulleys 12a and 12b and the belt 13, whereby the nut member 11b is moved back and forth in the axial direction,
The triaxial link 4 is pushed and pulled by the driving member 18 in the arrow direction. The drive member 18 is reciprocally driven so that the triaxial link 4 moves between a position 4b corresponding to a slide upper limit position indicated by a two-dot chain line and a position 4c corresponding to a slide lower limit position indicated by a solid line. The plunger 6 and the slide 9 move up and down between the upper limit position and the lower limit position via the second link 5b of the link mechanism 3 as the triaxial link 4 moves back and forth.
【００２９】上記のように、サーボモータ１５の回転動
力をボールスクリュー機構により略水平方向の直動動力
に変換し、この直動動力をリンク機構３を介してスライ
ド９の上下動動力に変換しているため、図１１に示すよ
うにモータ回転角度θ（これはボールスクリューストロ
ークＸすなわち前記ナット部材１１ｂの移動量に比例す
る）とスライド位置Ｙとの関係は線形にならず、周知の
正弦関数で表される関係になる。As described above, the rotational power of the servomotor 15 is converted into a substantially horizontal linear motion power by the ball screw mechanism, and this linear motion power is converted into the vertical motion power of the slide 9 through the link mechanism 3. Therefore, as shown in FIG. 11, the relationship between the motor rotation angle θ (which is proportional to the ball screw stroke X, that is, the moving amount of the nut member 11b) and the slide position Y is not linear, and the known sine function is used. The relationship is expressed by.
【００３０】図２は、第１実施形態のサーボ制御構成ブ
ロック図である。ここで、図１０で説明した構成と同一
のものには同一符号を付し、重複する説明は省く。スラ
イド位置の位置偏差値εｐに基づきモータ速度指令ｒｍ
を求めるための位置制御ゲインＧは、ゲイン演算部２１
で演算される。ゲイン演算部２１は、次式により、スラ
イド位置検出器８からの位置検出値Ｓｐに基づいて位置
制御ゲインＧを補正する。
Ｇ（Ｙ）＝Ｇｃ×ｆ（Ｙ） （１）
ここに、Ｇｃは基準とする位置制御ゲイン（定数）であ
り、ｆ（Ｙ）は補正関数であり、スライド位置を変数Ｙ
とおいたとき所定の関数で表される。FIG. 2 is a block diagram of the servo control configuration of the first embodiment. Here, the same components as those described with reference to FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Motor speed command rm based on position deviation value εp of slide position
The position control gain G for obtaining
Is calculated by. The gain calculation unit 21 corrects the position control gain G based on the position detection value Sp from the slide position detector 8 by the following formula. G (Y) = Gc × f (Y) (1) where Gc is a reference position control gain (constant), f (Y) is a correction function, and the slide position is a variable Y.
It is represented by a predetermined function.
【００３１】上記補正関数ｆ（Ｙ）について、詳細に説
明する。前述したように、一定値に設定された位置制御
ゲインＧ０を用いてハイブリッド制御を行うと、実質的
な位置制御ゲインＧ（これは、同一のスライド位置偏差
量に対して得られるモータ速度指令の比率と解される）
はスライド位置Ｙに応じて変化する。図３はこの位置制
御ゲインＧの変化を表す図であり、横軸にスライド位置
Ｙを、縦軸に実質的な位置制御ゲインＧをそれぞれ示
す。図３において、カーブ３１は、一定値の位置制御ゲ
インＧ０を用いてハイブリッド制御を行った場合の実質
的な位置制御ゲインＧを表している。一方、位置サーボ
制御によるスライド位置精度、応答性、安定性などの特
性を良くする為には、実質的な位置制御ゲインＧが所定
の高い値で一定であることが望ましい。図３に表したカ
ーブ３２はこのような望ましい実質的な位置制御ゲイン
Ｇを表しており、例えばスライド位置Ｙが上限位置Ｐｕ
にある時の高い位置制御ゲインを下限位置Ｐｄまでその
まま維持するようにした例である。従って、カーブ３１
をカーブ３２に補正するように、上記補正関数ｆ（Ｙ）
を設定すればよい。The correction function f (Y) will be described in detail. As described above, when the hybrid control is performed using the position control gain G0 set to a constant value, the substantial position control gain G (this is the motor speed command obtained for the same slide position deviation amount). Interpreted as a ratio)
Changes according to the slide position Y. FIG. 3 is a diagram showing changes in the position control gain G, in which the horizontal axis represents the slide position Y and the vertical axis represents the substantial position control gain G. In FIG. 3, a curve 31 represents the substantial position control gain G when the hybrid control is performed using the position control gain G0 having a constant value. On the other hand, in order to improve characteristics such as slide position accuracy, responsiveness, and stability by the position servo control, it is desirable that the substantial position control gain G be constant at a predetermined high value. The curve 32 shown in FIG. 3 represents such a desired substantial position control gain G. For example, the slide position Y is the upper limit position Pu.
This is an example in which the high position control gain at the time of is maintained as it is up to the lower limit position Pd. Therefore, the curve 31
To the curve 32, the correction function f (Y)
Should be set.
【００３２】上記カーブ３１及び補正関数ｆ（Ｙ）は、
図１１に示したボールスクリューストロークＸとスライ
ド位置Ｙとの関係から求めるものである。すなわち、図
１１に示すカーブは、正確には、周知の如くリンク機構
３の構成に基づき所定の三角関数で表されるが、このス
ライド位置ＹをボールスクリューストロークＸの２次関
数又は３次関数（図示の曲線３６）として近似できる。
例えば、これを、以下の（２）式のような２次関数で近
似したとする。
Ｙ＝ａ0・Ｘ２＋ｂ0・Ｘ＋ｃ0 （２）
このとき、実際の制御時に、（２）式で表される関係を
さらに以下の（３）式で近似して、一定値の位置制御ゲ
インＧ０によって（即ち図１０の構成により）制御を行
った場合、前記実質的な位置制御ゲインＧ（Ｙ）とスラ
イド位置Ｙとの関係は（４）式で表される。
Ｙ＝ａ・Ｘ２＋ｂ・Ｘ＋ｃ （３）
ここに、Ｙ0は、Ｇ（Ｙ）＝Ｇ０となるスライド位置
（図３の例では、上限位置Ｐｕ）である。The curve 31 and the correction function f (Y) are
It is obtained from the relationship between the ball screw stroke X and the slide position Y shown in FIG. That is, the curve shown in FIG. 11 is accurately represented by a predetermined trigonometric function based on the configuration of the link mechanism 3 as is well known, but this slide position Y is a quadratic function or cubic function of the ball screw stroke X. (Curve 36 in the figure) can be approximated.
For example, assume that this is approximated by a quadratic function such as the following expression (2). Y = a0 · X 2 + b0 · X + c0 (2) At this time, when the actual control, approximated by (2) further the following equation (3) the relationship of the formula, the position control gain G0 constant value When the control is performed (that is, with the configuration of FIG. 10), the relationship between the substantial position control gain G (Y) and the slide position Y is expressed by the equation (4). Y = a · X 2 + b · X + c (3) Here, Y0 is the slide position where G (Y) = G0 (the upper limit position Pu in the example of FIG. 3).
【００３３】上記（１）式で、基準位置制御ゲインＧｃ
＝Ｇ０と置くと、（４）式より
として求まる。そして、（３）式でａ＝０、ｂ＝１、ｃ
＝ｃ0 としたときに（４）式で求まるＧ（Ｙ）が、図３
に示したカーブ３１となる。また、ａ＝ａ0 、ｂ＝ｂ0
、ｃ＝ｃ0 としたとき、すなわちスライド位置Ｙとボ
ールスクリューストロークＸとの関係を正確に近似した
ときには、Ｇ（Ｙ）が図３のカーブ３２となり、スライ
ド位置Ｙの変化に影響を受けることなく位置制御ゲイン
Ｇ（Ｙ）を略一定とすることができる。なお、ａ＝２・
ａ0 、ｂ＝ｂ0 、ｃ＝ｃ0 としたとき、Ｇ（Ｙ）が図３
のカーブ３３となり、これによりスライド位置が下限位
置Ｐｄ近傍にあるときには実質的な位置制御ゲインＧ
（Ｙ）を大きくでき、加工負荷のかかる時に位置制御ゲ
インを増大して制御特性を改善できる。このように、
（３）式の係数ａ，ｂ，ｃの値を適切に設定することに
より、負荷条件に則して位置制御ゲインの調整が可能で
ある。In the above equation (1), the reference position control gain Gc
Putting = G0, from equation (4) Is obtained as. Then, in equation (3), a = 0, b = 1, c
= C0, G (Y) obtained by the equation (4) is shown in FIG.
The curve 31 shown in FIG. Also, a = a0, b = b0
, C = c0, that is, when the relationship between the slide position Y and the ball screw stroke X is accurately approximated, G (Y) becomes the curve 32 in FIG. 3 and is not affected by the change in the slide position Y. The position control gain G (Y) can be made substantially constant. Note that a = 2
When a0, b = b0, and c = c0, G (Y) is as shown in FIG.
Curve 33, and when the slide position is near the lower limit position Pd, the substantial position control gain G
(Y) can be increased, and when a processing load is applied, the position control gain can be increased to improve control characteristics. in this way,
By properly setting the values of the coefficients a, b, and c in the equation (3), the position control gain can be adjusted according to the load condition.
【００３４】指令演算部２２は、予め設定されたスライ
ドモーションに沿ってスライド９が移動するように、所
定のサーボ周期時間毎のスライド位置指令ｒｐを演算し
て出力する。このスライドモーションは、時間に対する
スライド位置及びスライド速度がそれぞれ設定されてお
り、スライドストローク長さ及びそのストローク長さ間
でのモータ最大回転数は許容範囲内に設定されたもので
ある。The command calculator 22 calculates and outputs a slide position command rp for each predetermined servo cycle time so that the slide 9 moves in accordance with a preset slide motion. In this slide motion, a slide position and a slide speed with respect to time are set respectively, and a slide stroke length and a maximum motor rotation speed between the stroke lengths are set within an allowable range.
【００３５】位置偏差演算部２３は、このスライド位置
指令ｒｐとスライド位置検出器８からの位置検出信号Ｓ
ｐとの位置偏差値εｐを演算し、出力する。そして、モ
ータ速度指令部２４は、前記ゲイン演算部２１が（１）
式により演算した位置制御ゲインＧ（Ｙ）を入力し、上
記の位置偏差値εｐとこの位置制御ゲインＧ（Ｙ）との
積算によりモータ速度指令ｒｍを演算し、これをサーボ
アンプ１７に出力する。The position deviation calculator 23 receives the slide position command rp and the position detection signal S from the slide position detector 8.
The position deviation value εp from p is calculated and output. In the motor speed command unit 24, the gain calculation unit 21 is (1)
The position control gain G (Y) calculated by the equation is input, the motor speed command rm is calculated by integrating the position deviation value εp and the position control gain G (Y), and this is output to the servo amplifier 17. .
【００３６】前記コントローラ２０は、マイクロコンピ
ュータや高速数値演算プロセッサ等を主体に構成された
コンピュータ装置を備えており、上記のゲイン演算部２
１、指令演算部２２、位置偏差演算部２３及びモータ速
度指令部２４を有している。The controller 20 is provided with a computer device mainly composed of a microcomputer, a high-speed numerical arithmetic processor, etc., and the gain arithmetic unit 2 described above.
1, a command calculation unit 22, a position deviation calculation unit 23, and a motor speed command unit 24.
【００３７】上記の構成による効果は、次の通りであ
る。
（１）式においてａ＝ａ0 、ｂ＝ｂ0 、ｃ＝ｃ0 とし
て、そのときのスライド位置Ｙに応じて位置制御ゲイン
Ｇ（Ｙ）が演算され、この位置制御ゲインＧ（Ｙ）に基
づいて、スライドの位置偏差値εｐからモータ速度指令
ｒｍを演算する。すなわち、スライド位置とボールスク
リューストローク（これはモータ回転角度に対応する）
との関係の近似式に基づいて、スライド位置Ｙに対する
実質的な位置制御ゲインＧ（Ｙ）の変換式を求め、この
変換式を用いて、スライド制御時の実スライド位置に応
じて位置制御ゲインＧ（Ｙ）を求め、この位置制御ゲイ
ンＧ（Ｙ）とスライド位置偏差値とによって、モータ回
転を制御する。このため、スライド位置Ｙが変化しても
実質的な位置ループゲインＧ（Ｙ）は略一定値に維持さ
れる。従って、スライド位置Ｙに影響を受けることな
く、スライド位置制御の位置精度、応答性、安定性など
の諸特性を好ましい状態にできる。The effects of the above configuration are as follows. In equation (1), assuming that a = a0, b = b0, and c = c0, the position control gain G (Y) is calculated according to the slide position Y at that time, and based on this position control gain G (Y), A motor speed command rm is calculated from the slide position deviation value εp. Ie slide position and ball screw stroke (this corresponds to motor rotation angle)
Based on the approximate expression of the relationship with, the conversion formula of the substantial position control gain G (Y) with respect to the slide position Y is obtained, and using this conversion formula, the position control gain according to the actual slide position during slide control. G (Y) is obtained, and the motor rotation is controlled by the position control gain G (Y) and the slide position deviation value. Therefore, the substantial position loop gain G (Y) is maintained at a substantially constant value even if the slide position Y changes. Therefore, various characteristics such as position accuracy, responsiveness, and stability of the slide position control can be brought into a preferable state without being affected by the slide position Y.
【００３８】次に、図４〜図８により第２実施形態を説
明する。図４は、第２実施形態のサーボ制御構成ブロッ
ク図である。図４において、図２と同一の構成要素には
同一符号を付して説明を省く。Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram of a servo control configuration according to the second embodiment. 4, the same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００３９】モーション設定部２５では、サーボモータ
１５の使用最大回転数とスライドストローク長さとの設
定が可能となっており、所望するモータ使用最大回転数
Ｎmax と、ワークに対応したスライドストローク長さと
が入力されるようになっている。この入力方法として
は、例えばオペレータが所定の入力装置により入力して
もよいし、又は図示しない上位コントローラから通信に
より入力可能としてもよい。In the motion setting section 25, it is possible to set the maximum operating speed of the servomotor 15 and the slide stroke length, and the desired maximum operating motor speed Nmax and the slide stroke length corresponding to the workpiece can be set. It is supposed to be entered. As an input method, for example, an operator may input by using a predetermined input device, or may be input by communication from a host controller (not shown).
【００４０】ボールスクリュー目標演算部２６は、上記
設定されたモータ使用最大回転数Ｎmax とスライドスト
ローク値とに基づき、図５に示すような、ボールスクリ
ューでの本来の目標値となる速度カーブを演算する。サ
ーボモータ１５及びボールスクリュー１１は、図５に示
すように台形の加減速カーブに沿って制御されるものと
し、そのボールスクリューの最大回転速度ＶBSは前記モ
ータ使用最大回転数Ｎmax とプーリ１２ａ，１２ｂの減
速比とから求まる。ここで、このときの加減速時間Ｔ0
は、モータ性能から予め決められた所定値に設定されて
いる。そして、トータルの駆動時間Ｔ１は、その間のボ
ールスクリュー移動距離、すなわち図５で示す台形の加
減速カーブの面積が、前記設定されたスライドストロー
ク長さを前記（２）式で示すようなスライド位置とボー
ルスクリューストロークとの関係式に基づいて換算した
ボールスクリューストローク長さに等しくなるように、
設定される。The ball screw target calculation unit 26 calculates a velocity curve, which is an original target value for the ball screw, as shown in FIG. 5, based on the set motor use maximum rotation speed Nmax and the slide stroke value. To do. The servomotor 15 and the ball screw 11 are controlled along a trapezoidal acceleration / deceleration curve as shown in FIG. 5, and the maximum rotation speed VBS of the ball screw is the maximum rotation speed Nmax used by the motor and the pulleys 12a, 12b. It can be obtained from the reduction ratio of. Here, the acceleration / deceleration time T0 at this time
Is set to a predetermined value determined in advance from motor performance. The total drive time T1 is determined by the ball screw movement distance, that is, the area of the trapezoidal acceleration / deceleration curve shown in FIG. 5, where the set slide stroke length is represented by the slide position shown in the equation (2). To be equal to the ball screw stroke length converted based on the relational expression between
Is set.
【００４１】指令演算部２７では、先ず、上記ボールス
クリュー１１での本来の制御目標値カーブから、前記ス
ライド位置とボールスクリューストロークとの関係式に
基づき、図６に示すようなスライド９の本来の速度目標
値カーブを求める。なお、図６のボールスクリュー速度
及びスライド速度からそれぞれの目標値となる位置カー
ブを求めると、図７に示されるカーブとなるが、これで
も分かるように、ボールスクリュー速度は全ストローク
域でほぼ定速度であり、スライド速度は上限位置近傍か
ら下限位置にかけて高速度から低速度に徐々に減速され
ている。In the command calculation unit 27, first, based on the relational expression between the slide position and the ball screw stroke, based on the original control target value curve of the ball screw 11, the original slide 9 shown in FIG. Calculate the target speed value curve. Incidentally, when the position curves that are the respective target values are obtained from the ball screw speed and the slide speed in FIG. 6, the curve shown in FIG. 7 is obtained, but as can be seen from this, the ball screw speed is almost constant over the entire stroke range. The slide speed is gradually reduced from high speed to low speed from the vicinity of the upper limit position to the lower limit position.
【００４２】指令演算部２７では、次に、上記で求めた
スライド９の本来の速度目標値カーブを越えない範囲で
近似でき、かつ偏差による遅れも加味した、階段状に変
化するスライド速度指令を求める。このことをもう少し
詳細に説明すると、まず、図８に示すように、前記設定
スライドストローク長さに応じた分割数でこの設定スラ
イドストローク長さを分割する。次に、それぞれの分割
したスライドストローク毎にステップ状に変化するスラ
イド速度指令値を求める。このとき、それぞれの分割ス
ライドストローク内では、モータ回転数が前記設定した
モータ使用最大回転数Ｎmax を越えない範囲で、すなわ
ちボールスクリュー速度に換算した指令値が図５に示し
たボールスクリュー速度目標値以内で、最大となるよう
に、スライド速度指令値が設定される。さらに、この各
分割スライドストロークでのステップ状のスライド速度
指令値を、なだらかな加減速カーブとなるように考慮し
た実スライド速度指令に変換する。従って、これに伴っ
て、ボールスクリュー速度指令もなだらかな実速度指令
に変換される。次に、上記スライド速度指令値の各分割
毎の積分値Ｓ１〜Ｓｎを求め、この積分値を順次加算し
てスライド位置指令値ｒｐとする。そして、求めたスラ
イド位置指令値ｒｐが出力される。この結果、実際のス
ライド速度及びボールスクリュー速度は図示のように本
来のスライド速度目標値及びボールスクリュー速度目標
値に、より近いカーブでなだらかに変化する。Next, the command calculation unit 27 produces a stepwise changing slide speed command which can be approximated within a range that does not exceed the original speed target value curve of the slide 9 obtained above, and which also takes into account delay due to deviation. Ask. To explain this in a little more detail, first, as shown in FIG. 8, the set slide stroke length is divided by the number of divisions according to the set slide stroke length. Next, a slide speed command value that changes stepwise for each divided slide stroke is obtained. At this time, within each divided slide stroke, within a range in which the motor rotation speed does not exceed the preset maximum motor usage rotation speed Nmax, that is, the command value converted into the ball screw speed is the ball screw speed target value shown in FIG. Within, the slide speed command value is set so as to be the maximum. Further, the step-like slide speed command value in each divided slide stroke is converted into an actual slide speed command in consideration of a gentle acceleration / deceleration curve. Therefore, along with this, the ball screw speed command is also converted into a gentle actual speed command. Next, the integrated values S1 to Sn of each division of the slide speed command value are obtained, and the integrated values are sequentially added to obtain the slide position command value rp. Then, the determined slide position command value rp is output. As a result, the actual slide speed and ball screw speed change gently in a curve closer to the original slide speed target value and ball screw speed target value as shown in the figure.
【００４３】第２実施形態によると、加工対象ワークの
成形条件に適合するスライドストローク長さ及びモータ
使用最大回転数Ｎmax を設定するだけで、スライド位置
ＹとボールスクリューＸとの関係式に基づき、ボールス
クリューの目標の加減速カーブを自動的に作成し、さら
にこのボールスクリューの目標の加減速カーブ、及び上
記スライド位置ＹとボールスクリューＸとの関係式に基
づき、スライド速度指令及びスライド位置指令を自動的
に演算する。このため、オペレータは、スライドモーシ
ョン設定時に、上記のスライド位置Ｙとボールスクリュ
ーＸとの関係を考慮しながらスライドストローク長さ等
を設定する必要がなくて煩わしさが無く、設定が非常に
容易である。According to the second embodiment, only by setting the slide stroke length and the motor maximum rotation speed Nmax that match the molding conditions of the workpiece to be machined, based on the relational expression between the slide position Y and the ball screw X, A ball screw target acceleration / deceleration curve is automatically created, and a slide speed command and a slide position command are generated based on the target acceleration / deceleration curve of the ball screw and the relational expression between the slide position Y and the ball screw X. Calculate automatically. Therefore, the operator does not need to set the slide stroke length and the like in consideration of the relationship between the slide position Y and the ball screw X at the time of setting the slide motion. is there.
【００４４】すなわち、従来のサーボモータによる直動
式スライド制御におけるモーション設定方法において
は、モータ回転角度（ボールスクリュー位置）とスライ
ド位置とが線形であるから、モータ速度とスライド速度
は比例しており、使用モータ最大回転数に対応するスラ
イド最大速度を越えないように各スライド速度を設定す
ればよいので、容易に設定できる。ところが、本ハイブ
リッド制御においては、スライド位置に応じて同じスラ
イド速度に対応するモータ速度が異なっているので、モ
ータ速度がモータ使用最大回転数を越えないようにスラ
イド速度を設定する必要が生じる。このことは、スライ
ド位置を常に意識して（考慮して）スライド速度を設定
しなければならないことを意味し、よって設定の煩わし
さを伴う。本実施形態では、スライドストローク長さ及
びモータ使用最大回転数Ｎmax を設定するだけでよく、
スライド速度の設定の必要がなく、またスライド位置Ｙ
とボールスクリューＸとの関係を考慮する必要がないの
で、設定が非常に容易である。That is, in the conventional motion setting method in the direct-acting slide control by the servo motor, since the motor rotation angle (ball screw position) and the slide position are linear, the motor speed and the slide speed are proportional. Since each slide speed may be set so as not to exceed the maximum slide speed corresponding to the maximum number of rotations of the used motor, it can be easily set. However, in this hybrid control, since the motor speed corresponding to the same slide speed differs depending on the slide position, it is necessary to set the slide speed so that the motor speed does not exceed the maximum motor rotation speed. This means that the slide speed must always be set in consideration of (considering) the slide position, and thus the setting is troublesome. In the present embodiment, it suffices to set the slide stroke length and the motor maximum rotation speed Nmax.
There is no need to set the slide speed, and the slide position Y
Since it is not necessary to consider the relationship between the ball screw X and the ball screw X, the setting is very easy.
【００４５】また、ワーク成形条件に適応したモータ使
用最大回転数Ｎmax を設定すると、このモータ使用最大
回転数Ｎmax を越えない範囲でモータ回転数が最大速度
に近くなるように、スライド速度を変化させているの
で、サーボモータの能力を最大限に使用でき、高速で、
能率的なプレス加工ができる。When the motor maximum rotation speed Nmax adapted to the work forming conditions is set, the slide speed is changed so that the motor rotation speed is close to the maximum speed within a range not exceeding the motor maximum rotation speed Nmax. Therefore, it is possible to use the capacity of the servo motor to the maximum, at high speed,
Can perform efficient press processing.
【００４６】次に、図９により第３実施形態を説明す
る。図９は、第３実施形態のサーボ制御構成ブロック図
である。図９において、図２及び図４と同一の構成要素
には同じ符号を付して、以下での説明を省く。ボールス
クリュー目標演算部２８は、モーション設定部２５で設
定されたモータ使用最大回転数Ｎmax 、スライドストロ
ーク値、及び前記（２）式で表したスライド位置とボー
ルスクリューストロークとの関係式に基づき、前記同様
に図５に示すような、ボールスクリューでの本来の制御
目標値となる速度カーブを演算し、これをボールスクリ
ュー速度指令とする。また、この速度カーブを所定サー
ボ演算時間ごとに積分した積分値を順次加算してボール
スクリュー位置指令ｒBを演算し、これを位置偏差演算
部２３ａに出力する。Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a servo control configuration block diagram of the third embodiment. In FIG. 9, the same components as those in FIGS. 2 and 4 are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The ball screw target calculation unit 28 calculates the maximum motor rotation speed Nmax set by the motion setting unit 25, the slide stroke value, and the relational expression between the slide position and the ball screw stroke expressed by the formula (2). Similarly, as shown in FIG. 5, a speed curve that is the original control target value for the ball screw is calculated, and this is used as the ball screw speed command. Also, the ball screw position command rB is calculated by sequentially adding the integrated values obtained by integrating this speed curve at every predetermined servo calculation time, and outputs this to the position deviation calculator 23a.
【００４７】一方、位置偏差演算部２３ａには、スライ
ド位置検出器８の位置検出信号Ｓｐがモーション変換部
２９を経由したボールスクリュー位置信号ＳB も入力さ
れている。このモーション変換部２９は、前記（２）式
で示すようなスライド位置とボールスクリューストロー
クとの関係式に基づき、スライド位置Ｙをボールスクリ
ュー位置Ｘに変換するための変換式を記憶しており、こ
の変換したボールスクリュー位置Ｘを前記ボールスクリ
ュー位置信号ＳB として出力する。これにより、ボール
スクリュー１１の位置を等価的に検出してボールスクリ
ュー位置信号ＳB としてフィードバックしている。な
お、モーション変換部２９を設ける代わりに、ボールス
クリュー１１の位置検出器を設けてもよい。On the other hand, a position detection signal Sp of the slide position detector 8 and a ball screw position signal SB via the motion converter 29 are also input to the position deviation calculator 23a. The motion conversion unit 29 stores a conversion formula for converting the slide position Y into the ball screw position X based on the relational expression between the slide position and the ball screw stroke as shown in the formula (2). The converted ball screw position X is output as the ball screw position signal SB. As a result, the position of the ball screw 11 is equivalently detected and fed back as the ball screw position signal SB. Instead of providing the motion conversion unit 29, a position detector for the ball screw 11 may be provided.
【００４８】位置偏差演算部２３ａは前記ボールスクリ
ュー位置指令ｒB とこのボールスクリュー位置信号ＳB
との位置偏差値εB を演算する。モータ速度指令部２４
ａには予め一定値の位置制御ゲインＧ０が設定されてお
り、モータ速度指令部２４ａは上記の位置偏差値εB と
位置制御ゲインＧ０との積算によりモータ速度指令ｒｍ
を演算し、これをサーボアンプ１７に出力する。The position deviation calculator 23a uses the ball screw position command rB and the ball screw position signal SB.
Calculate the position deviation value ε B between and. Motor speed command unit 24
The position control gain G0 having a constant value is set in advance in a, and the motor speed command unit 24a calculates the motor speed command rm by integrating the position deviation value εB and the position control gain G0.
Is calculated and is output to the servo amplifier 17.
【００４９】本実施形態によると、ボールスクリュー位
置指令とスライド位置からボールスクリュー位置に変換
したフィードバック値との位置偏差値に基づきモータ速
度指令を演算しているので、実質的な位置制御ゲインＧ
０はスライド位置の変化に影響を受けることなく略一定
値に維持できる。これにより、ハイブリッド制御による
サーボプレスにおいて、スライド位置制御の位置精度、
応答性、安定性などの制御特性が非常に良い。また、サ
ーボモータ最大回転数とスライドストローク長さを設定
するだけで、ボールスクリューの速度指令及び位置指令
を自動的に演算するので、スライド位置とボールスクリ
ューストロークとの関係（非線形）を考慮しながらスラ
イドストローク及びスライド速度を設定する必要がな
く、ストローク設定が容易にできる。According to this embodiment, since the motor speed command is calculated based on the position deviation value between the ball screw position command and the feedback value converted from the slide position to the ball screw position, the substantial position control gain G
0 can be maintained at a substantially constant value without being affected by changes in the slide position. As a result, in the servo press with hybrid control, the position accuracy of slide position control,
Very good control characteristics such as responsiveness and stability. Also, the ball screw speed command and position command are automatically calculated simply by setting the maximum number of rotations of the servo motor and the slide stroke length, so the relationship (non-linear) between the slide position and the ball screw stroke is taken into consideration. It is not necessary to set the slide stroke and slide speed, and the stroke can be set easily.
【００５０】なお、これまで説明した実施形態の構成要
素は上記に限定するものではなく、本発明と同じ効果が
得られる構成要素であれば他のものでも構わない。例え
ば、ボールスクリューを回転駆動する伝達手段はプーリ
及びベルトで構成したが、ギアであってもよい。また、
ボールスクリューのスクリュー部材を回転駆動してナッ
ト部材を直動させたが、これと反対にナット部材を回転
駆動してスクリュー部材を軸心方向に直動させてもよ
い。また、プランジャ及びスライドの構成、形状も、実
施形態で図示したものに限定するものではない。The constituent elements of the embodiments described so far are not limited to the above, and other constituent elements may be used as long as the same effects as those of the present invention can be obtained. For example, the transmission means for rotating and driving the ball screw is composed of a pulley and a belt, but may be a gear. Also,
Although the screw member of the ball screw is rotationally driven to directly move the nut member, conversely, the nut member may be rotationally driven to directly move the screw member in the axial direction. The configurations and shapes of the plunger and the slide are not limited to those illustrated in the embodiment.
【００５１】以上説明したように、本発明により以下の
効果が得られる。スライド位置とモータ回転角度との関
係に基づき、スライド位置に応じた実質的な位置制御ゲ
インの変換式を求め、所望の制御特性が得られる（例え
ば、スライドストローク範囲内で略一定値の位置制御ゲ
インとする、又は、加工負荷のかかるスライド下限位置
近傍では他位置よりも高い位置制御ゲインとする、など
の）ように上記変換式の係数（つまりゲインカーブ）を
設定し、スライド制御時には、この変換式を用いて実ス
ライド位置に応じて実質的な位置制御ゲインを演算す
る。そして、スライド位置偏差値と実質的な位置制御ゲ
インとに基づきモータ速度指令を演算して、サーボモー
タを制御している。従って、スライド位置制御の位置精
度、応答性、安定性等の制御特性がスライド位置の変化
に影響を受けることがなく、スライドを精度良く、安定
的に制御できる。また、このとき、スライドストローク
長さ及びモータ使用最大回転数Ｎmax を設定するだけで
自動的にスライド速度指令及びスライド位置指令がそれ
ぞれ演算されるので、スライドモーションの設定が非常
に容易である。As described above, the following effects can be obtained by the present invention. Based on the relationship between the slide position and the motor rotation angle, the conversion formula of the substantial position control gain corresponding to the slide position is obtained to obtain the desired control characteristic (for example, position control with a substantially constant value within the slide stroke range). The above-mentioned conversion formula coefficient (that is, gain curve) is set such that the gain is set, or the position control gain is higher than other positions in the vicinity of the slide lower limit position where the processing load is applied. A substantial position control gain is calculated according to the actual slide position using the conversion formula. Then, the motor speed command is calculated based on the slide position deviation value and the substantial position control gain to control the servo motor. Therefore, control characteristics such as positional accuracy, responsiveness, and stability of the slide position control are not affected by changes in the slide position, and the slide can be controlled accurately and stably. At this time, since the slide speed command and the slide position command are automatically calculated only by setting the slide stroke length and the motor maximum rotation speed Nmax, the slide motion can be set very easily.
【００５２】また、ボールスクリューの直動動力をリン
ク機構を介してスライド上下動動力に変換したハイブリ
ッド制御の場合に、スライドモーションから作成された
ボールスクリュー位置指令と、検出した実スライド位置
を上記のスライド位置とボールスクリューストロークと
の関係に基づいて変換した等価的なボールスクリュー位
置との位置偏差値により、一定値の位置制御ゲインに基
づきモータ速度指令を演算してサーボモータを制御する
ので、スライド位置の変化の影響を受けることなく略一
定値の実質的な位置制御ゲインによりスライド制御がで
きる。従って、スライドを精度良く、安定的に制御でき
る。同様にまた、スライドストローク長さ及びモータ使
用最大回転数Ｎmax を設定するだけで自動的にボールス
クリュー速度指令及びボールスクリュー位置指令がそれ
ぞれ演算されるので、スライドモーションの設定が非常
に容易である。Further, in the case of hybrid control in which the linear motion power of the ball screw is converted into the slide vertical motion power via the link mechanism, the ball screw position command created from the slide motion and the detected actual slide position are set as described above. Since the servo speed is controlled by calculating the motor speed command based on the position control gain of a constant value based on the position deviation value of the equivalent ball screw position converted based on the relationship between the slide position and the ball screw stroke, The slide control can be performed by the substantial position control gain of a substantially constant value without being affected by the position change. Therefore, the slide can be controlled accurately and stably. Similarly, since the ball screw speed command and the ball screw position command are automatically calculated only by setting the slide stroke length and the motor maximum rotation speed Nmax, the slide motion can be set very easily.
【図１】本発明が適用されるハイブリッド制御サーボプ
レスの概要構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid control servo press to which the present invention is applied.
【図２】第１実施形態のサーボ制御構成ブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram of a servo control configuration according to the first embodiment.
【図３】スライド位置に対する位置制御ゲインの変化を
表す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in position control gain with respect to a slide position.
【図４】第２実施形態のサーボ制御構成ブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram of a servo control configuration according to a second embodiment.
【図５】第２実施形態のボールスクリューの目標速度カ
ーブである。FIG. 5 is a target speed curve of the ball screw according to the second embodiment.
【図６】第２実施形態のスライドの速度目標値カーブで
ある。FIG. 6 is a speed target value curve for a slide according to the second embodiment.
【図７】第２実施形態のボールスクリュー及びスライド
の目標位置カーブである。FIG. 7 is a target position curve of a ball screw and a slide according to the second embodiment.
【図８】第２実施形態のスライド速度指令である。FIG. 8 is a slide speed command of the second embodiment.
【図９】第３実施形態のサーボ制御構成ブロック図であ
る。FIG. 9 is a block diagram of a servo control configuration according to a third embodiment.
【図１０】従来の直動式スライド制御のサーボ制御構成
をハイブリッド制御に適用した場合のサーボ制御ブロッ
ク図である。FIG. 10 is a servo control block diagram in the case where the conventional servo control configuration of a direct-acting slide control is applied to hybrid control.
【図１１】ハイブリッド制御でのボールスクリュースト
ロークＸとスライド位置Ｙとの関係を表す。FIG. 11 shows a relationship between a ball screw stroke X and a slide position Y in hybrid control.
１…ハイブリッド制御サーボプレス、２…本体フレー
ム、３…リンク機構、４…三軸リンク、５ａ…第１リン
ク、５ｂ…第２リンク、６…プランジャ、７…アプライ
ト、８…スライド位置検出器、８ａ…センサ本体、８ｂ
…スケール部、９…スライド、１１…ボールスクリュ
ー、１１ａ…スクリュー部材、１１ｂ…ナット部材、１
２ａ…第１プーリ、１２ｂ…第２プーリ、１３…ベル
ト、１４…ピン、１５…サーボモータ、１６…モータ回
転検出器、１７…サーボアンプ、２０，２０ｂ…コント
ローラ、２１…ゲイン演算部、２２…指令演算部、２
３，２３ａ…位置偏差演算部、２４，２４ａ…モータ速
度指令部、２５…モーション設定部、２６…ボールスク
リュー目標演算部、２７…指令演算部、２８…ボールス
クリュー目標演算部、２９…モーション変換部、３１，
３２，３３…カーブ、３５，３６…曲線。1 ... Hybrid control servo press, 2 ... Main body frame, 3 ... Link mechanism, 4 ... Triaxial link, 5a ... First link, 5b ... Second link, 6 ... Plunger, 7 ... Upright, 8 ... Slide position detector, 8a ... Sensor body, 8b
... scale portion, 9 ... slide, 11 ... ball screw, 11a ... screw member, 11b ... nut member, 1
2a ... 1st pulley, 12b ... 2nd pulley, 13 ... Belt, 14 ... Pin, 15 ... Servo motor, 16 ... Motor rotation detector, 17 ... Servo amplifier, 20, 20b ... Controller, 21 ... Gain calculation part, 22 ... Command calculator, 2
3, 23a ... Position deviation calculation unit, 24, 24a ... Motor speed command unit, 25 ... Motion setting unit, 26 ... Ball screw target calculation unit, 27 ... Command calculation unit, 28 ... Ball screw target calculation unit, 29 ... Motion conversion Section 31,
32, 33 ... Curve, 35, 36 ... Curve.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 聡 石川県小松市八日市町地方５ コマツ産機 株式会社小松工場内 (72)発明者 西原 嘉隆 石川県小松市八日市町地方５ コマツ産機 株式会社小松工場内 (72)発明者 畑 幸男 石川県小松市八日市町地方５ コマツ産機 株式会社小松工場内 Ｆターム(参考） 4E088 JJ02 4E089 EA01 EB01 EB02 EC01 ED02 EE01 EE03 EF08 FA08 FB05 FC03 4E090 AA01 AB01 BA02 CB04 CC04 HA01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Satoshi Ichikawa Komatsu City, Ishikawa Prefecture 5 Yokaichi Town Area 5 Komatsu Industrial Machinery Komatsu Factory Co., Ltd. (72) Inventor Yoshitaka Nishihara Komatsu City, Ishikawa Prefecture 5 Yokaichi Town Area 5 Komatsu Industrial Machinery Komatsu Factory Co., Ltd. (72) Inventor Yukio Hata Komatsu City, Ishikawa Prefecture 5 Yokaichi Town Area 5 Komatsu Industrial Machinery Komatsu Factory Co., Ltd. F-term (reference) 4E088 JJ02 4E089 EA01 EB01 EB02 EC01 ED02 EE01 EE03 EF08 FA08 FB05 FC03 4E090 AA01 AB01 BA02 CB04 CC04 HA01
Claims (6)
ンプ(17)により回転が制御されるサーボモータ(15)と、
サーボモータ(15)の回転動力を略水平方向の直動に変換
するボールスクリュー(11)と、ボールスクリュー(11)の
直動を上下方向移動に変換するリンク機構(3)と、リン
ク機構(3)を介して昇降駆動されるスライド(9)と、スラ
イド(9)の位置を検出するスライド位置検出器(8)と、ス
ライド(9)の位置とボールスクリュー(11)の位置との関
係式に基づくスライド位置(Y)に対する実質的な位置制
御ゲインＧ（Ｙ）の変換式を予め記憶し、スライド(9)
の実制御時に、位置制御ゲインＧ（Ｙ）を前記実質的な
位置制御ゲインＧ（Ｙ）の変換式に基づき、スライド位
置検出器(8)で検出したスライド位置(Y)に応じて補正し
て求めると共に、スライド位置指令と前記検出したスラ
イド位置との偏差値を演算し、該位置偏差値を小さくす
るように、前記演算した位置偏差値と前記求めた位置制
御ゲインＧ（Ｙ）とによって前記モータ速度指令を演算
して出力するコントローラ(20)とを備えたことを特徴と
するハイブリッド制御サーボプレスの制御装置。1. A servomotor (15) whose rotation is controlled by a servo amplifier (17) which receives a predetermined motor speed command,
A ball screw (11) that converts the rotational power of the servomotor (15) into a linear motion in a substantially horizontal direction, a link mechanism (3) that converts the linear motion of the ball screw (11) into a vertical movement, and a link mechanism ( Relationship between the position of the slide (9) and the position of the ball screw (11), the slide (9) that is driven up and down via 3), the slide position detector (8) that detects the position of the slide (9) The conversion formula of the substantial position control gain G (Y) to the slide position (Y) based on the formula is stored in advance, and the slide (9) is stored.
At the time of actual control, the position control gain G (Y) is corrected according to the slide position (Y) detected by the slide position detector (8) based on the conversion formula of the substantial position control gain G (Y). In addition, the deviation value between the slide position command and the detected slide position is calculated, and the calculated position deviation value and the obtained position control gain G (Y) are used so as to reduce the position deviation value. A controller for a hybrid control servo press, comprising: a controller (20) that calculates and outputs the motor speed command.
ション設定時にスライドストローク長さとサーボモータ
(15)の使用最大回転数(Nmax)とが設定され、この設定値
及び前記スライド位置とボールスクリュー位置との関係
式に基づいてスライド速度指令及びスライド位置指令を
それぞれ演算することを特徴とする請求項１記載のハイ
ブリッド制御サーボプレスの制御装置。2. The controller (20) is configured such that a slide stroke length and a servo motor are set when a slide motion is set.
(15) The maximum use speed (Nmax) is set, and the slide speed command and the slide position command are calculated based on this set value and the relational expression between the slide position and the ball screw position. The control device for the hybrid control servo press according to claim 1.
ンプ(17)により回転が制御されるサーボモータ(15)と、
サーボモータ(15)の回転動力を略水平方向の直動に変換
するボールスクリュー(11)と、ボールスクリュー(11)の
直動を上下方向移動に変換するリンク機構(3)と、リン
ク機構(3)を介して昇降駆動されるスライド(9)と、スラ
イド(9)の位置を検出するスライド位置検出器(8)と、ス
ライド(9)の位置とボールスクリュー(11)の位置との関
係式を予め記憶し、スライド(9)の実制御時に、前記ス
ライド位置とボールスクリュー位置との関係式に基づ
き、スライド位置検出器(8)で検出したスライド位置を
ボールスクリュー位置に変換し、ボールスクリュー位置
指令とこの変換したボールスクリュー位置との偏差値を
演算し、該位置偏差値を小さくするように、前記演算し
た位置偏差値と所定の位置制御ゲイン(G0)とによって前
記モータ速度指令を演算して出力するコントローラ(20
b)とを備えたことを特徴とするハイブリッド制御サーボ
プレスの制御装置。3. A servomotor (15) whose rotation is controlled by a servo amplifier (17) which receives a predetermined motor speed command,
A ball screw (11) that converts the rotational power of the servomotor (15) into a linear motion in a substantially horizontal direction, a link mechanism (3) that converts the linear motion of the ball screw (11) into a vertical movement, and a link mechanism ( Relationship between the position of the slide (9) and the position of the ball screw (11), the slide (9) that is driven up and down via 3), the slide position detector (8) that detects the position of the slide (9) The formula is stored in advance, and when the slide (9) is actually controlled, the slide position detected by the slide position detector (8) is converted into a ball screw position based on the relational expression between the slide position and the ball screw position, A deviation value between the screw position command and the converted ball screw position is calculated, and the motor speed command is calculated by the calculated position deviation value and a predetermined position control gain (G0) so as to reduce the position deviation value. Computation and output Controller (20
b) A control device for a hybrid control servo press, characterized in that
ーション設定時にスライドストローク長さとサーボモー
タ(15)の使用最大回転数(Nmax)とが設定され、この設定
値及び前記スライド位置とボールスクリュー位置との関
係式に基づいてボールスクリュー速度指令及びボールス
クリュー位置指令をそれぞれ演算することを特徴とする
請求項３記載のハイブリッド制御サーボプレスの制御装
置。4. The controller (20b) sets the slide stroke length and the maximum rotation speed (Nmax) of the servomotor (15) when the slide motion is set, and the set value, the slide position and the ball screw position are set. 4. The control device for the hybrid control servo press according to claim 3, wherein the ball screw speed command and the ball screw position command are respectively calculated based on the relational expression.
クリュー(11)により略水平方向の直動に変換し、ボール
スクリュー(11)の直動をリンク機構(3)を介してスライ
ド(9)の上下方向移動に変換し、サーボモータ(15)の回
転を制御してスライド(9)の位置を制御するハイブリッ
ド制御サーボプレスの制御方法であって、スライド(9)
の位置とボールスクリュー(11)の位置との関係式に基づ
くスライド位置(Y)に対する実質的な位置制御ゲインＧ
（Ｙ）の変換式を予め記憶し、スライド(9)の実制御時
に、位置制御ゲインＧ（Ｙ）を前記実質的な位置制御ゲ
インＧ（Ｙ）の変換式に基づき、スライド位置検出器
(8)で検出したスライド位置(Y)に応じて補正して求める
と共に、スライド位置指令と前記検出したスライド位置
との偏差値を演算し、該位置偏差値を小さくするよう
に、前記演算した位置偏差値と前記求めた位置制御ゲイ
ンＧ（Ｙ）とによってモータ速度指令を演算し、このモ
ータ速度指令でサーボモータ(15)を制御することを特徴
とするハイブリッド制御サーボプレスの制御方法。5. The rotary power of the servomotor (15) is converted into a substantially horizontal linear motion by the ball screw (11), and the linear motion of the ball screw (11) is slid through a link mechanism (3). ) Is a vertical control of the hybrid control servo press that controls the rotation of the servo motor (15) to control the position of the slide (9).
Position control gain G for the slide position (Y) based on the relational expression between the position of the ball screw and the position of the ball screw (11)
The conversion formula of (Y) is stored in advance, and at the time of actual control of the slide (9), the position control gain G (Y) is calculated based on the conversion formula of the substantial position control gain G (Y).
(8) is corrected according to the slide position (Y) detected, and the deviation value between the slide position command and the detected slide position is calculated, and the calculation is performed so as to reduce the position deviation value. A control method for a hybrid control servo press, characterized in that a motor speed command is calculated by the position deviation value and the obtained position control gain G (Y), and the servo motor (15) is controlled by this motor speed command.
クリュー(11)により略水平方向の直動に変換し、ボール
スクリュー(11)の直動をリンク機構(3)を介してスライ
ド(9)の上下方向移動に変換し、サーボモータ(15)の回
転を制御してスライド(9)の位置を制御するハイブリッ
ド制御サーボプレスの制御方法であって、スライド(9)
の位置とボールスクリュー(11)の位置との関係式を予め
記憶し、スライド(9)の実制御時に、前記スライド位置
とボールスクリュー位置との関係式に基づき、スライド
位置検出器(8)で検出したスライド位置をボールスクリ
ュー位置に変換し、ボールスクリュー位置指令とこの変
換したボールスクリュー位置との偏差値を演算し、該位
置偏差値を小さくするように、前記演算した位置偏差値
と所定の位置制御ゲイン(G0)とによってモータ速度指令
を演算し、このモータ速度指令でサーボモータ(15)を制
御することを特徴とするハイブリッド制御サーボプレス
の制御方法。6. The rotary power of the servomotor (15) is converted into a substantially horizontal linear motion by the ball screw (11), and the linear motion of the ball screw (11) is slid through a link mechanism (3) (9). ) Is a vertical control of the hybrid control servo press that controls the rotation of the servo motor (15) to control the position of the slide (9).
The relational expression between the position of and the position of the ball screw (11) is stored in advance, and at the time of actual control of the slide (9), based on the relational expression between the slide position and the ball screw position, the slide position detector (8) The detected slide position is converted into a ball screw position, a deviation value between the ball screw position command and the converted ball screw position is calculated, and the calculated position deviation value and a predetermined value are set so as to reduce the position deviation value. A control method for a hybrid control servo press, characterized by calculating a motor speed command with a position control gain (G0) and controlling the servo motor (15) with this motor speed command.
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