JP2019209370A - Servo press apparatus and control method - Google Patents

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Abstract

To reduce fluctuation of a load.SOLUTION: A servo press apparatus includes a servomotor, a press mechanism operated by the servomotor, a desired output load, a current value calculation part for calculating a current value vibrating based on a center current command value by a prescribed period and by a prescribed amplitude, based on a relational expression showing a relation between the center current command value and the output load, and a control device having a current supply part for supplying a driving current having a current value calculated by the current value calculation part to the servomotor.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、サーボプレス装置、及び制御方法に関する。   The present invention relates to a servo press device and a control method.

電動モータがサーボ機構に組み込まれた装置において、電動モータに通電する電流であるモータ電流により発生するトルクを制御する方法がある。モータ電流の大きさと、モータ電流により発生するトルクの大きさとはほぼ比例するため、モータ電流を検出することによりトルクを制御することができる。この制御方法は、一般に電流制御(トルク制御)と呼ばれる。
電動モータがサーボ機構に組み込まれた装置の一例として、ボールねじを使用したサーボプレス装置が知られている(特許文献1)。
In a device in which an electric motor is incorporated in a servomechanism, there is a method of controlling torque generated by a motor current that is a current that flows through the electric motor. Since the magnitude of the motor current is almost proportional to the magnitude of the torque generated by the motor current, the torque can be controlled by detecting the motor current. This control method is generally called current control (torque control).
As an example of a device in which an electric motor is incorporated in a servo mechanism, a servo press device using a ball screw is known (Patent Document 1).

特開2004−167548号公報JP 2004-167548 A

従来、ボールねじを使用したサーボプレス装置では、モータ電流から負荷変動を検出することにより制御が行われていた。従来の制御方法では、低出力時に負荷変動によるモータ電流への影響が少なくなり、負荷変動をフィードバック信号に使うことができない。低出力時に負荷変動によるモータ電流への影響が少なくなるのは、低出力時には出力側から入力側へのバックトルクは微小であるためである。入力側では、バックトルクの値は、出力側の減速によって倍増したトルク値の逆数になる。この結果、低出力時には、入力側へ戻ってくるバックトルクも小さくなってしまい、電流値が小さくなってしまう。   Conventionally, in a servo press device using a ball screw, control is performed by detecting a load variation from a motor current. In the conventional control method, the influence of the load fluctuation on the motor current is reduced at low output, and the load fluctuation cannot be used for the feedback signal. The reason why the influence of the load fluctuation on the motor current is reduced at the time of low output is that the back torque from the output side to the input side is very small at the time of low output. On the input side, the value of the back torque is the reciprocal of the torque value doubled by the deceleration on the output side. As a result, at the time of low output, the back torque returning to the input side also becomes small, and the current value becomes small.

また、従来の制御方法では、減速器の特性による影響を受けてしまう。多くの減速器は非線型の伝達特性を持っていることが知られている。非線型の伝達特性による応答は減速器のどの位置においても起こり得るため、補正を施すという方法には限界があった。減速器の特性による影響においては、特にスティックモーションやロストモーションによる影響が大きい。   In addition, the conventional control method is affected by the characteristics of the speed reducer. Many reducers are known to have non-linear transfer characteristics. Since the response due to the non-linear transfer characteristic can occur at any position of the speed reducer, there is a limit to the method of performing the correction. The effect of the speed reducer is particularly large due to stick motion and lost motion.

スティックモーションやロストモーションにより、電流の変化に対して、発生するトルクが急激に変化してしまうジャンプ領域が存在する。ジャンプ領域では、電流の大きさと発生するトルクの大きさとの間に比例関係が成り立たない。
上記理由により、トルクを制御するために、荷重センサの代わりに電流を用いることは難しい。そこで、荷重センサの代わりに電流を用いる制御方法において、ジャンプ領域における荷重の変動を補正することが求められていた。
There is a jump region where the generated torque changes suddenly in response to a change in current due to stick motion or lost motion. In the jump region, a proportional relationship does not hold between the magnitude of the current and the magnitude of the generated torque.
For the above reasons, it is difficult to use a current instead of a load sensor to control torque. Therefore, in a control method that uses a current instead of a load sensor, it has been required to correct the variation in load in the jump region.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、荷重の変動を低減できるサーボプレス装置、及び制御方法を提供する。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a servo press device and a control method capable of reducing fluctuations in load.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、サーボモータと、前記サーボモータにより作動するプレス機構と、所望の出力荷重と、中心電流指令値と出力荷重との関係を示す関係式に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって前記中心電流指令値を基準にして振動する電流値を算出する電流値算出部と、前記電流値算出部が算出した前記電流値の駆動電流を前記サーボモータに供給する電流供給部とを備える制御装置と、を備えるサーボプレス装置である。   The present invention has been made to solve the above-described problems. One aspect of the present invention is a servo motor, a press mechanism operated by the servo motor, a desired output load, a center current command value, and an output. Based on a relational expression indicating a relationship with a load, a current value calculation unit that calculates a current value that vibrates based on the center current command value with a predetermined period and a predetermined amplitude, and the current value calculation unit calculates And a control device that includes a current supply unit that supplies a drive current having the current value to the servo motor.

また、本発明の一態様は、上記のサーボプレス装置において、前記電流値算出部は、前記電流値と前記中心電流指令値との時間毎の差を所定の周期において時間について積分した値が所定の値以下である前記電流値を算出する。   Further, according to one aspect of the present invention, in the servo press device, the current value calculation unit has a predetermined value obtained by integrating the time difference between the current value and the center current command value with respect to time in a predetermined cycle. The current value that is equal to or less than the value of is calculated.

また、本発明の一態様は、サーボモータと、前記サーボモータにより作動するプレス機構と、前記サーボモータに駆動電流を供給する制御装置とを備えるサーボプレス装置の制御方法であって、前記制御装置が、所望の出力荷重と、中心電流指令値と出力荷重との関係を示す関係式に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって前記中心電流指令値を基準にして振動する電流値を算出する電流値算出過程と、前記制御装置が、前記電流値算出過程において算出された前記電流値の駆動電流を前記サーボモータに供給する電流供給過程と、を有する制御方法である。   One aspect of the present invention is a control method of a servo press apparatus including a servo motor, a press mechanism that is operated by the servo motor, and a control device that supplies a drive current to the servo motor. However, based on a relational expression indicating a relationship between a desired output load and a center current command value and the output load, a current value that oscillates based on the center current command value with a predetermined period and a predetermined amplitude is calculated. A control method comprising: a current value calculation process; and a current supply process in which the control device supplies a drive current having the current value calculated in the current value calculation process to the servo motor.

本発明によれば、荷重の変動を低減できる。   According to the present invention, load fluctuations can be reduced.

本発明の実施形態に係るサーボプレス装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the servo press apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るサーボモータドライバの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the servomotor driver which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る中心電流指令値を基準にして振動する電流値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electric current value which vibrates on the basis of the center electric current command value which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るサーボモータドライバの処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process of the servomotor driver which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るサーボプレス装置の荷重の応答の実験結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the experimental result of the response of the load of the servo press apparatus which concerns on embodiment of this invention.

(実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。図1は、本実施形態に係るサーボプレス装置1の構成の一例を示す図である。
サーボプレス装置1は、プレス機構20と、サーボモータ30と、サーボモータドライバ40とを備える。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a servo press device 1 according to the present embodiment.
The servo press device 1 includes a press mechanism 20, a servo motor 30, and a servo motor driver 40.

プレス機構20について説明する。
プレス機構20は、サーボモータ30により作動する。プレス機構20は、可動治具2と、スライド3と、ステージ4と、固定治具5と、リーフスプリング6と、ロードセル7と、ベースプレート8と、ベルト9と、駆動プーリ10と、従動プーリ11と、ボールねじ12とを備える。
The press mechanism 20 will be described.
The press mechanism 20 is operated by a servo motor 30. The press mechanism 20 includes a movable jig 2, a slide 3, a stage 4, a fixing jig 5, a leaf spring 6, a load cell 7, a base plate 8, a belt 9, a driving pulley 10, and a driven pulley 11. And a ball screw 12.

スライド3には、ボールねじ12の一端が回転自在に支持される。ボールねじ12の一端には従動プーリ11が取りつけられている。従動プーリ11及び駆動プーリ10にはベルト9が掛け回されている。サーボモータ30の回転作動により、ベルト9を介してボールねじ12が回転する。   One end of the ball screw 12 is rotatably supported on the slide 3. A driven pulley 11 is attached to one end of the ball screw 12. A belt 9 is wound around the driven pulley 11 and the driving pulley 10. The ball screw 12 is rotated via the belt 9 by the rotation operation of the servo motor 30.

ベースプレート8には、スライド3が軸方向に直動自在に支持されている。スライド3は、ボールねじ12に螺合する。サーボモータ30が回転駆動することにより、スライド3が上下直動運動し、プレス荷重を発生する。   A slide 3 is supported on the base plate 8 so as to be linearly movable in the axial direction. The slide 3 is screwed into the ball screw 12. When the servo motor 30 is driven to rotate, the slide 3 moves linearly up and down to generate a press load.

スライド3には可動治具2が取り付けられている。ステージ4には固定治具5が取り付けられている。固定治具5に配されたワークWは、直動運動するスライド3に取りつけられた可動治具2によりプレス加工される。   A movable jig 2 is attached to the slide 3. A fixing jig 5 is attached to the stage 4. The workpiece W arranged on the fixed jig 5 is pressed by the movable jig 2 attached to the slide 3 that moves linearly.

ベースプレート8とステージ4との間にはリーフスプリング6を介してロードセル7が設けられている。ロードセル7は、サーボプレス装置1のプレス荷重が検出される。なお、本実施形態では、サーボプレス装置1のプレス荷重は、サーボモータ30に流れる駆動電流IDにより検出されるため、ロードセル7は設けられなくてもよい。   A load cell 7 is provided between the base plate 8 and the stage 4 via a leaf spring 6. The load cell 7 detects the press load of the servo press device 1. In the present embodiment, since the press load of the servo press device 1 is detected by the drive current ID flowing through the servo motor 30, the load cell 7 may not be provided.

サーボモータドライバ40は、コンピュータPCが供給する出力荷重Fに基づいて、サーボモータ30に駆動電流IDを供給する。   The servo motor driver 40 supplies the drive current ID to the servo motor 30 based on the output load F supplied by the computer PC.

ここで図2を参照し、サーボモータドライバ40の構成について説明する。
図2は、本実施形態に係るサーボモータドライバ40の構成の一例を示す図である。サーボモータドライバ40は、電流値算出部41と、電流供給部42とを備える。
Here, the configuration of the servo motor driver 40 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the servo motor driver 40 according to the present embodiment. The servo motor driver 40 includes a current value calculation unit 41 and a current supply unit 42.

電流値算出部41は、コンピュータPCが供給する出力荷重Fと、式(1)に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって中心電流指令値Iを基準にして振動する電流値Cを算出する。   The current value calculation unit 41 calculates a current value C that oscillates based on the center current command value I with a predetermined period and a predetermined amplitude based on the output load F supplied by the computer PC and the equation (1). .

Figure 2019209370
Figure 2019209370

式(1)は、中心電流指令値Iと出力荷重Fとの関係を示す式である。ここで式(1)の導出方法について説明する。まず、所定の条件においてサーボプレス装置1を稼働させたときに、時刻毎に中心電流指令値Iと、出力荷重Fとを測定する。ここで所定の条件とは、例えば12msの周期において負荷が50%となる条件である。   Expression (1) is an expression showing the relationship between the center current command value I and the output load F. Here, the derivation method of Formula (1) is demonstrated. First, when the servo press apparatus 1 is operated under predetermined conditions, the center current command value I and the output load F are measured at each time. Here, the predetermined condition is a condition in which the load is 50% in a cycle of 12 ms, for example.

時間毎に測定された中心電流指令値Iから、中心電流指令値Iを時間の一次式として表す近似式を、最小二乗法により算出する。時間毎に測定された出力荷重Fから、出力荷重Fを時間の一次式として表す近似式を、最小二乗法により算出する。中心電流指令値Iを時間の一次式として表す近似式と、出力荷重Fを時間の一次式として表す近似式とから時間の変数を消去し、出力荷重Fを中心電流指令値Iの関係を示す式(2)を求める。   From the center current command value I measured every time, an approximate expression expressing the center current command value I as a primary expression of time is calculated by the least square method. From the output load F measured every time, an approximate expression that expresses the output load F as a linear expression of time is calculated by the least square method. The time variable is eliminated from the approximate expression expressing the central current command value I as a primary expression of time and the approximate expression expressing the output load F as a primary expression of time, and the relationship between the output load F and the central current command value I is shown. Equation (2) is obtained.

Figure 2019209370
Figure 2019209370

式(2)を中心電流指令値Iについて解くと、式(1)が導出される。
電流値算出部41は、式(1)により算出される中心電流指令値Iを基準にして振動する電流値Cを算出する。
When Expression (2) is solved for the center current command value I, Expression (1) is derived.
The current value calculation unit 41 calculates a current value C that oscillates based on the center current command value I calculated by the equation (1).

ここで図3を参照し、中心電流指令値Iを基準にして振動する電流値Cについて説明する。
図3は、本実施形態に係る中心電流指令値Iを基準にして振動する電流値Cの一例を示す図である。図3では、時間に対して電流値Cが示されている。電流値Cは、期間T1において時間についての一次式により表される中心電流指令値Iを基準にして、直線ULと直線DLとの間において振動している。拡大図Gは、領域Rを時間軸の目盛をsecからmsecへ変更して電流値Cを示した図である。
Now, with reference to FIG. 3, the current value C that oscillates with the center current command value I as a reference will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a current value C that oscillates based on the center current command value I according to the present embodiment. In FIG. 3, the current value C is shown with respect to time. The current value C oscillates between the straight line UL and the straight line DL with reference to the center current command value I expressed by a linear expression for time in the period T1. The enlarged view G is a diagram showing the current value C in the region R with the time axis scale changed from sec to msec.

ここで直線ULは、一次式により表される中心電流指令値Iよりも所定の値だけ大きい値を示す直線である。直線DLは、一次式により表される中心電流指令値Iよりも所定の値だけ小さい値を示す直線である。直線UL及び直線DLは、電流値Cが中心電流指令値Iを基準として振動するときの振幅を規定する。電流値Cが中心電流指令値Iを基準として振動するときの振幅は、直線ULと直線DLとの差に等しい。
電流値Cは、所定の周期毎に直線ULが示す値と直線DLが示す値とを交互に取る。つまり、電流値Cは、中心電流指令値Iを基準にして、所定の周期毎に直線ULが示す値と直線DLが示す値とを交互に取ることにより振動する。ここで所定の周期とは、例えば、6msecである。
Here, the straight line UL is a straight line showing a value larger than the center current command value I expressed by a linear expression by a predetermined value. The straight line DL is a straight line showing a value smaller than the center current command value I expressed by a linear expression by a predetermined value. The straight line UL and the straight line DL define the amplitude when the current value C vibrates with the center current command value I as a reference. The amplitude when current value C vibrates with reference to center current command value I is equal to the difference between straight line UL and straight line DL.
The current value C alternately takes the value indicated by the straight line UL and the value indicated by the straight line DL at predetermined intervals. That is, the current value C oscillates by alternately taking the value indicated by the straight line UL and the value indicated by the straight line DL at predetermined intervals with the center current command value I as a reference. Here, the predetermined period is, for example, 6 msec.

なお、期間T2においては、中心電流指令値Iは一定の値を取る。期間T2においては、電流値Cは、一定の値を取る中心電流指令値Iを基準にして、直線ULと直線DLとの間において振動する。期間T1と期間T2とにおいて、電流値Cの振動の周期と振幅とは変わらない。   In the period T2, the center current command value I takes a constant value. In the period T2, the current value C oscillates between the straight line UL and the straight line DL with the central current command value I taking a constant value as a reference. In the period T1 and the period T2, the period and amplitude of the oscillation of the current value C are not changed.

上述のように、電流値算出部41は、所望の出力荷重Fと、中心電流指令値Iと出力荷重Fとの関係を示す式(1)に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって中心電流指令値Iを基準にして振動する電流値Cを算出する。   As described above, the current value calculation unit 41 is centered at a predetermined cycle and a predetermined amplitude based on the desired output load F and the equation (1) indicating the relationship between the center current command value I and the output load F. An oscillating current value C is calculated based on the current command value I.

図2に戻ってサーボモータドライバ40の構成の説明を続ける。
電流供給部42は、電流値算出部41が算出した電流値Cの駆動電流IDをサーボモータ30に供給する。ここで電流供給部42は、サーボモータ30が供給するフィードバック信号FBに基づいて、電流値Cの駆動電流IDを生成する。フィードバック信号FBは、例えば、サーボモータ30に備えられるエンコーダにより検出されたサーボモータ30の回転位置を示す信号である。
Returning to FIG. 2, the description of the configuration of the servo motor driver 40 will be continued.
The current supply unit 42 supplies the drive current ID of the current value C calculated by the current value calculation unit 41 to the servo motor 30. Here, the current supply unit 42 generates a drive current ID having a current value C based on the feedback signal FB supplied from the servo motor 30. The feedback signal FB is a signal indicating the rotational position of the servo motor 30 detected by, for example, an encoder provided in the servo motor 30.

なお、フィードバック信号FBに加えて、ロードセル7から電流供給部42にプレス荷重フィードバック信号が供給されてもよい。このプレス荷重フィードバック信号は、ロードセル7が検出するサーボプレス装置1のプレス荷重を示す信号である。フィードバック信号FBに加えて、ロードセル7から電流供給部42にプレス荷重フィードバック信号が供給される場合、電流供給部42は、サーボモータ30から供給されるフィードバック信号FBと、ロードセル7から供給されるプレス荷重フィードバック信号とに基づいて、電流値Cの駆動電流IDを生成してもよい。   In addition to the feedback signal FB, a press load feedback signal may be supplied from the load cell 7 to the current supply unit 42. This press load feedback signal is a signal indicating the press load of the servo press device 1 detected by the load cell 7. When a press load feedback signal is supplied from the load cell 7 to the current supply unit 42 in addition to the feedback signal FB, the current supply unit 42 receives the feedback signal FB supplied from the servo motor 30 and the press supplied from the load cell 7. A drive current ID having a current value C may be generated based on the load feedback signal.

次に図4を参照し、サーボモータドライバ40が駆動電流IDをサーボモータ30に供給する処理について説明する。
図4は、本実施形態に係るサーボモータドライバ40の処理の一例を示す図である。
Next, a process in which the servo motor driver 40 supplies the drive current ID to the servo motor 30 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of processing of the servo motor driver 40 according to the present embodiment.

ステップS100:電流値算出部41は、コンピュータPCが供給する出力荷重Fを取得する。
ステップS110:電流値算出部41は、取得した出力荷重Fと、式(1)に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって中心電流指令値Iを基準にして振動する電流値Cを算出する。電流値算出部41は、算出した電流値Cを電流供給部42に供給する。
Step S100: The current value calculation unit 41 acquires an output load F supplied by the computer PC.
Step S110: The current value calculation unit 41 calculates a current value C that oscillates based on the center current command value I with a predetermined period and a predetermined amplitude based on the acquired output load F and Equation (1). . The current value calculation unit 41 supplies the calculated current value C to the current supply unit 42.

ステップS120:電流供給部42は、電流値算出部41が算出した電流値Cに基づいて駆動電流IDを生成し、生成した駆動電流IDをサーボモータ30に供給する。 Step S120: The current supply unit 42 generates a drive current ID based on the current value C calculated by the current value calculation unit 41, and supplies the generated drive current ID to the servo motor 30.

図5を参照し、サーボプレス装置1の荷重の応答の実験結果について説明する。
図5は、本実施形態に係るサーボプレス装置1の荷重の応答の実験結果の一例を示す図である。荷重測定値L1は、サーボプレス装置1による荷重の時間変化を示す。ここで荷重測定値L1は、図3に示した電流値Cの駆動電流IDがサーボモータ30に供給された場合の測定値である。
近似直線LAは、600Nから1600Nの範囲において荷重測定値L1を直線により近似した直線である。
With reference to FIG. 5, the experimental result of the response of the load of the servo press apparatus 1 will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an experimental result of load response of the servo press device 1 according to the present embodiment. The load measurement value L1 indicates the time change of the load by the servo press device 1. Here, the load measurement value L1 is a measurement value when the drive current ID of the current value C shown in FIG.
The approximate straight line LA is a straight line obtained by approximating the load measurement value L1 by a straight line in the range of 600N to 1600N.

サーボプレス装置1による荷重測定値L1と比較するために、従来のサーボプレス装置による従来荷重測定値L0を示す。従来のサーボプレス装置では、図3に示した電流値Cと異なり振動していない電流値の駆動電流をサーボモータに供給する。   In order to compare with the load measurement value L1 by the servo press apparatus 1, the conventional load measurement value L0 by the conventional servo press apparatus is shown. In the conventional servo press apparatus, unlike the current value C shown in FIG. 3, a drive current having a current value that does not vibrate is supplied to the servo motor.

従来荷重測定値L0では、24s付近において荷重ジャンプ箇所J1が発生し、37s付近において荷重ジャンプ箇所J2が発生している。一方、荷重測定値L1では、従来荷重測定値L0と異なり、荷重ジャンプ箇所J1や荷重ジャンプ箇所J2の発生が抑制されている。
荷重ジャンプ箇所J1及び荷重ジャンプ箇所J2が発生する原因は、主にロストモーション、及びスティックモーションであると考えられる。
ロストモーションの主な原因は、ボールねじ、ナット、及びハウジングなどの弾性変形である。
In the conventional load measurement value L0, a load jump point J1 occurs near 24s, and a load jump point J2 occurs near 37s. On the other hand, in the load measurement value L1, unlike the conventional load measurement value L0, the occurrence of the load jump point J1 and the load jump point J2 is suppressed.
The cause of the load jump point J1 and the load jump point J2 is considered to be mainly lost motion and stick motion.
The main cause of lost motion is elastic deformation of ball screws, nuts, and housings.

スティックモーションでは、サーボ系の遅れにより、サーボモータが動き始めるだけのトルクが得られず、瞬間的な停止状態を生じる。スティックモーションは、速度がゼロの状態、すなわち静止状態において発生する。スティックモーションの原因は静止摩擦力である。スティックモーションでは、ロストモーションと異なり、瞬間的な停止状態が生じても、動き始めると正規の軌道に復帰する。   In stick motion, due to the delay of the servo system, a torque sufficient to start the servo motor cannot be obtained, and an instantaneous stop state occurs. Stick motion occurs in a state where the speed is zero, that is, in a stationary state. The cause of stick motion is static frictional force. Unlike the lost motion, the stick motion returns to the normal trajectory when it starts to move even if an instantaneous stop state occurs.

なお、上記の実施形態においては、電流値算出部41が、中心電流指令値Iを基準にして、所定の周期毎に直線ULが示す値と直線DLが示す値とを交互に取ることにより振動する電流値Cを算出する場合について説明したが、これに限らない。電流値算出部41は、電流値と中心電流指令値Iとの時間毎の差を所定の周期において時間について積分した値が所定の値以下である電流値を算出してもよい。例えば、電流値算出部41は、電流値と中心電流指令値Iとの時間毎の差を所定の周期において時間について積分した値がゼロとなるように電流値を算出してもよい。   In the above-described embodiment, the current value calculation unit 41 vibrates by alternately taking the value indicated by the straight line UL and the value indicated by the straight line DL at predetermined intervals with the center current command value I as a reference. The case where the current value C to be calculated is described, but the present invention is not limited to this. The current value calculation unit 41 may calculate a current value in which a value obtained by integrating the time difference between the current value and the center current command value I with respect to time in a predetermined cycle is equal to or less than a predetermined value. For example, the current value calculation unit 41 may calculate the current value so that a value obtained by integrating the time difference between the current value and the center current command value I with respect to time in a predetermined period becomes zero.

以上に説明したように、本実施形態に係るサーボプレス装置1は、サーボモータ30と、プレス機構20と、制御装置(サーボモータドライバ40)とを備える。
プレス機構20は、サーボモータ30により作動する。
制御装置(サーボモータドライバ40)は、電流値算出部41と、電流供給部42とを備える。
電流値算出部41は、所望の出力荷重Fと、中心電流指令値Iと出力荷重Fとの関係を示す関係式(式(1))に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって中心電流指令値Iを基準にして振動する電流値Cを算出する。
電流供給部42は、電流値算出部41が算出した電流値Cの駆動電流IDをサーボモータ30に供給する。
As described above, the servo press device 1 according to the present embodiment includes the servo motor 30, the press mechanism 20, and the control device (servo motor driver 40).
The press mechanism 20 is operated by a servo motor 30.
The control device (servo motor driver 40) includes a current value calculation unit 41 and a current supply unit 42.
Based on a desired output load F and a relational expression (formula (1)) showing a relationship between the center current command value I and the output load F, the current value calculation unit 41 performs center current with a predetermined period and a predetermined amplitude. An oscillating current value C is calculated based on the command value I.
The current supply unit 42 supplies the drive current ID of the current value C calculated by the current value calculation unit 41 to the servo motor 30.

この構成により、本実施形態に係るサーボプレス装置1では、振動する電流値Cの駆動電流IDをサーボモータ30に供給できるため、荷重の変動を低減できる。ここで本実施形態に係るサーボプレス装置1では、振動する電流値Cの駆動電流IDをサーボモータ30に供給するため、プレス加工の過程においてスライド3が静止しない。本実施形態に係るサーボプレス装置1では、プレス加工の過程においてスライド3が静止しないため、スティックモーションの発生を抑制することができ、荷重の変動を低減できる。   With this configuration, in the servo press device 1 according to the present embodiment, the drive current ID having the oscillating current value C can be supplied to the servo motor 30, so that fluctuations in load can be reduced. Here, in the servo press device 1 according to the present embodiment, since the drive current ID having the oscillating current value C is supplied to the servo motor 30, the slide 3 does not stand still during the press working. In the servo press device 1 according to the present embodiment, since the slide 3 does not stop in the process of pressing, the occurrence of stick motion can be suppressed and the variation in load can be reduced.

また、本実施形態に係るサーボプレス装置1では、電流値算出部41は、電流値Cと中心電流指令値Iとの時間毎の差を所定の周期において時間について積分した値が所定の値以下である電流値Cを算出する。
この構成により、本実施形態に係るサーボプレス装置1では、電流値Cと中心電流指令値Iとの時間毎の差を所定の周期において時間について積分した値が所定の値以下でない場合に比べて、電流値Cを所定の周期において時間について積分した値と、中心電流指令値Iを所定の周期において時間について積分した値とが近いため、電流値Cと中心電流指令値Iとの時間毎の差を所定の周期において時間について積分した値が所定の値以下でない場合に比べて、中心電流指令値Iに近い電流値Cの駆動電流IDにより荷重の変動を低減できる。
Further, in the servo press device 1 according to the present embodiment, the current value calculation unit 41 has a value obtained by integrating the time difference between the current value C and the center current command value I with respect to time in a predetermined period is equal to or less than a predetermined value. A current value C is calculated.
With this configuration, in the servo press device 1 according to the present embodiment, the value obtained by integrating the time difference between the current value C and the center current command value I with respect to time in a predetermined cycle is not less than a predetermined value. Since the value obtained by integrating the current value C with respect to time in a predetermined cycle and the value obtained by integrating the center current command value I with respect to time in a predetermined cycle are close to each other, the current value C and the central current command value I are Compared to a case where the value obtained by integrating the difference with respect to time in a predetermined cycle is not less than or equal to the predetermined value, the variation in load can be reduced by the drive current ID of the current value C close to the center current command value I.

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。   As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to

1…サーボプレス装置、20…プレス機構、30…サーボモータ、40…サーボモータドライバ、2…可動治具、3…スライド、4…ステージ、5…固定治具、6…リーフスプリング、7…ロードセル、8…ベースプレート、9…ベルト、10…駆動プーリ、11…従動プーリ、12…ボールねじ、W…ワーク、PC…コンピュータ、ID…駆動電流、FB…フィードバック信号、C…電流値、I…中心電流指令値、F…出力荷重、41…電流値算出部41、42…電流供給部42 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Servo press apparatus, 20 ... Press mechanism, 30 ... Servo motor, 40 ... Servo motor driver, 2 ... Movable jig, 3 ... Slide, 4 ... Stage, 5 ... Fixed jig, 6 ... Leaf spring, 7 ... Load cell , 8 ... base plate, 9 ... belt, 10 ... drive pulley, 11 ... driven pulley, 12 ... ball screw, W ... work, PC ... computer, ID ... drive current, FB ... feedback signal, C ... current value, I ... center Current command value, F ... output load, 41 ... current value calculation unit 41, 42 ... current supply unit 42

Claims (3)

サーボモータと、
前記サーボモータにより作動するプレス機構と、
所望の出力荷重と、中心電流指令値と出力荷重との関係を示す関係式に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって前記中心電流指令値を基準にして振動する電流値を算出する電流値算出部と、
前記電流値算出部が算出した前記電流値の駆動電流を前記サーボモータに供給する電流供給部とを備える制御装置と、
を備えるサーボプレス装置。
A servo motor,
A press mechanism operated by the servo motor;
Based on a desired output load and a relational expression indicating the relationship between the center current command value and the output load, a current value for calculating a current value that oscillates based on the center current command value with a predetermined period and a predetermined amplitude A calculation unit;
A control device comprising: a current supply unit that supplies the servo motor with a drive current of the current value calculated by the current value calculation unit;
Servo press device comprising:
前記電流値算出部は、前記電流値と前記中心電流指令値との時間毎の差を所定の周期において時間について積分した値が所定の値以下である前記電流値を算出する
請求項1に記載のサーボプレス装置。
The current value calculation unit calculates the current value in which a value obtained by integrating a time difference between the current value and the center current command value with respect to time in a predetermined cycle is equal to or less than a predetermined value. Servo press device.
サーボモータと、前記サーボモータにより作動するプレス機構と、前記サーボモータに駆動電流を供給する制御装置とを備えるサーボプレス装置の制御方法であって、
前記制御装置が、所望の出力荷重と、中心電流指令値と出力荷重との関係を示す関係式に基づいて、所定の周期及び所定の振幅によって前記中心電流指令値を基準にして振動する電流値を算出する電流値算出過程と、
前記制御装置が、前記電流値算出過程において算出された前記電流値の駆動電流を前記サーボモータに供給する電流供給過程と、
を有する制御方法。
A servo press apparatus control method comprising: a servo motor; a press mechanism operated by the servo motor; and a control apparatus that supplies a drive current to the servo motor.
Based on a relational expression indicating a relationship between a desired output load and a center current command value and an output load, the control device vibrates based on the center current command value with a predetermined period and a predetermined amplitude. Current value calculation process for calculating
A current supply process in which the control device supplies a drive current of the current value calculated in the current value calculation process to the servo motor;
A control method.
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