(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定したスライドモーションを基準としてサーボモータを駆動し、スライドを上下直線運動させるとともに、スライド位置検出器で検出したスライド位置をフィードバックしてスライドの上下直線運動を制御するＮＣ制御装置を有するサーボプレス機械の自動パラメータ調節装置において、前記ＮＣ制御装置に、スライドの仕様ストローク長さの範囲での各ストローク長さに対応するそれぞれのサーボパラメータの数値をあらかじめメモリに記憶させるとともに、所要のストローク長さを設定して使用する時は、制御系の対応するサーボパラメータの数値を設定ストローク長さに対応するものとしてメモリから選択したサーボパラメータの数値に自動的に切り換える自動パラメータ調節手段を設け、サーボパラメータが位置ループゲイン，速度ループゲイン，ＰＩＤ定数および加速／減速定数であることを特徴とするサーボプレス機械の自動パラメータ調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣサーボモータやリニアサーボモータを動力源とし、スライドを上下直線運動制御して成形を行うサーボプレス機械の自動パラメータ調節装置に関し、ストローク長さを変更設定した時の機械ショックを無くし、かつ変更したストローク長さにおける最大ストローク数を常に得たい場合に有効である。
【０００２】
【従来の技術】
サーボモータを動力源としてスライドに上下直線運動を与えるサーボプレス機械は、あらかじめ設定したスライドモーションに従って制御装置から所要の制御電流をサーボモータに供給し、設定したスライドモーションのストローク長さ及びスライド速度でスライドを駆動し、フレームに設けたスライド位置検出器でスライドの高さ、例えば、下面を検出したスライド位置を制御装置にフィードバックし、スライドを設定したスライドモーションとなるように制御していた。
この場合、制御装置は、生産性を向上させるため通常使用するストローク長さでストローク数が最も多くなるようにサーボループゲイン、速度ゲイン、ＰＩＤ定数及び加速／減速時定数を調節し、固定してあるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の技術は、スライドのストローク長さの設定値を最大仕様ストローク長さに近い大きな値に設定すると、スライドストロークの上下限位置における機械ショックが大きくなり、また、逆にストローク長さを通常使用する範囲より小さく設定すると、ストローク数を最大仕様ストローク数に近いストローク数に設定してもストローク数が増加しないと言う問題があり、いずれの場合にも大きな欠点となっていた。
【０００４】
本発明の目的は、上述の課題を解決し、設定したストローク長さの大小に拘わらず、スライドストロークの上下限位置における機械ショックの発生がなく、かつストローク数が最も多くなるように設定出来るサーボプレス機械の自動パラメータ調節装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明は、設定したスライドモーションを基準としてサーボモータを駆動し、スライドを上下直線運動させるとともに、スライド位置検出器で検出したスライド位置をフィードバックしてスライドの上下直線運動を制御するＮＣ制御装置を有するサーボプレス機械の自動パラメータ調節装置において、ＮＣ制御装置に、スライドの仕様ストローク長さの範囲での各ストローク長さに対応するそれぞれのサーボパラメータ（位置ループゲイン，速度ループゲイン，ＰＩＤ定数および加速／減速定数）の数値をあらかじめメモリに記憶させるとともに、所要のストローク長さを設定して使用する時は、制御系の対応するサーボパラメータの数値を設定ストローク長さに対応するものとしてメモリから選択したサーボパラメータの数値に自動的に切り換える自動パラメータ調節手段を設ける。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１から図３は、本発明におけるサーボプレス機械の自動パラメータ調節装置の一実施例を示す。
図１は、サーボプレス機械１に設けた制御系の構成を示し、フレーム２に上下動自在に設けたスライド３は、図示していない雌ねじ部を雄ねじ部材４の下端部に螺合させている。
雄ねじ部材４は、フレーム２の上部に回転自在に支持し、サーボモータ５と連結している。
従って、サーボモータ５の往復回転により、雄ねじ部材４が回転し、螺合したスライド３が上下直線運動を行う。
【０００７】
サーボモータ５には、ＮＣ制御装置６から制御された所要の電流を動力電流回路７を介して供給し、電流検出器８で電流値を検出してＮＣ制御装置６にフィードバックしている。
スライド３に隣接するフレーム２には、リニアスケールから成るスライド位置検出器９を設け、検出したスライド位置をＮＣ制御装置６にフィードバックしている。
スライド３とフレーム２下部、すなわち、ベッドとの間には、上型１０Ａと下型１０Ｂからなる金型１０を取り付けて成形を行う。
【０００８】
図２（ａ）は、図１に示した構成における制御系の詳細を示すブロック図である。ＮＣ制御装置６は、データ設定器６Ａ、ＮＣ装置６Ｂ、及びドライバ６Ｃからなり、データ設定器６Ａはサーボモータ５の制御に必要な全てのデータを入力する時に使用する。
ＮＣ装置６Ｂは、データ設定器６Ａから入力する設定データをメモリに記憶し、電流検出器８及びスライド位置検出器９からフィードバックされるデータをメモリに記憶された所要のデータと共に数値的に計算処理し、制御信号をドライバ６Ｃに出力する。
ドライバ６Ｃは、入力した信号を電流値に変換してサーボモータ５に供給する。
【０００９】
ＮＣ装置６Ｂは、電流検出器８から入力する電流値を電流制御し、スライド位置検出器９から入力する位置データを位置制御し、かつ位置データを微分して速度制御しているが、これらの制御回路にはそれぞれ位置ループゲイン、速度ループゲイン、ＰＩＤ定数、加速／減速時定数と言うパラメータがある。これらのパラメータの数値は、スライド３のストローク長さを変数とした関係式から算出することが出来る。
【００１０】
関係式は単純なもので十分であり、次のような式から算出した。位置ループゲインの値＝ストローク長さ×α，速度ループゲインの値＝ストローク長さ×β，ＰＩＤ定数＝ストローク長さ×γ，加速／減速時定数＝ストローク長さ×δここで、α，β，γ及びδは変化率定数で、プレス機械の慣性、サーボモータのサーボ剛性及びサーボトルクによって違う値となるので、あらかじめテストして定数を決定し、ＮＣ制御装置６のＮＣ装置６Ｂ内のメモリにデータ設定器６Ａから入力し、格納しておく。
【００１１】
図２（ｂ）は、メモリに格納したサーボパラメータのデータテーブルの一例である。オペレータが、サーボプレス機械１に対するストローク長さをデータ設定器６Ａから入力すると、ＮＣ装置６Ｂ内のメモリからそのストローク長さに対応するサーボパラメータの数値が選択され、ＮＣ装置６Ｂ内の制御回路に自動的に使用される。ストローク長さは、下死点補正の関係からミクロンメータ単位で設定変更出来るが、データテーブルは、そのストローク長さが範囲にある値を設定すればよい。このように、サーボパラメータの数値が自動的に変更出来るので、仕様範囲内のどのストローク長さに設定変更してもストローク長さの設定変更によるスライドストロークの上下限位置における機械ショックが発生せず、かつそのストローク長さに対応する最大ストローク数でスライド３を昇降させることが出来る。
【００１２】
図３は、実際のサーボプレス機械１における構成の配置を示した要部正面図を示し、スライド３は、下面四隅部に立設したガイド棒１１をフレーム２部で上下方向に案内されている。
スライド３の上面中央には、雌ねじ部材３Ａを立設し、フレーム２上部に回転自在に支持した雄ねじ部材４の下端部と螺合させている。
雄ねじ部材４の上部に固設したタイミングプーリ１２とフレーム２に固設したサーボモータ５に出力軸のタイミングプーリ１３とをタイミングベルト１４で連結している。
【００１３】
従って、サーボモータ５を回転させると、スライド３は上下直線運動する。
スライド３に隣接するフレーム２には、スライド位置検出器９を設けている。
フレーム２下部、すなわち、ベッド上に取り付けられたボルスタ１５とスライド３との間に図示していない金型（１０）を取り付けて成形を行う。
ＮＣ制御装置６は、図示していないが、オペレータが操作し易いフレーム２上、通常フレーム２中間部、すなわち、コラム前面に取り付けている。
【００１４】
なお、ＮＣ制御装置６に内装する制御回路によってサーボパラメータの内容が変わることがあっても、スライドのストローク長さの設定変更により自動的にサーボパラメータを切り換えると言う本発明の思想に基づく他の実施例は、全て本発明に含まれるものである。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＮＣ装置のメモリにあらかじめ記憶させ、スライドのストローク長さを設定変更する度に、自動的に制御回路のサーボパラメータの数値をそのストローク長さに対応するものに切り換えるので、スライドストロークの上下限位置における機械ショックが発生することがなく、かつそのストローク長さにおいて最大ストローク数で使用出来る。従って、サーボプレス機械を常に最適条件で使用出来、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーボプレス機械の構成図
【図２】（ａ）サーボプレス機械の制御系のブロック図
（ｂ）サーボパラメータデータテーブルの表
【図３】サーボプレス機械の要部正面図
【符号の説明】
１はサーボプレス機械、２はフレーム、３はスライド、３Ａは雌ねじ部材、４は雄ねじ部材、５はサーボモータ、６はＮＣ制御装置、６Ａはデータ設定器、６ＢはＮＣ装置、６Ｃはドライバ、７は動力電流回路、８は電流検出器、９はスライド位置検出器、１０は金型、１０Ａは上型、１０Ｂは下型、１１はガイド棒、１２，１３はタイミングプーリ、１４はタイミングベルト、１５はボルスタ、である。
【図１】
0003628901.tif 000002
【図２】
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【図３】
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