JP2008200756A - Die cushion mechanism, and device and method for controlling the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform proper and safe control by immediately detecting the abnormality of force being generated to the outside in a die cushion mechanism in which a servomotor is used as a driving source. <P>SOLUTION: A controller 10 of the die cushion mechanism 12 by which force F toward the outside is generated by taking the servomotor 14 as the driving source is provided with a force commanding part 18 for commanding the force F to be generated on the die cushion mechanism 12, a force detecting part 20 for detecting the force generated by the die cushion mechanism 12, a force control part 22 for performing force control to the servomotor 14 on the basis of a force commanding value C1 which is commanded by the force commanding part 18 and a detected value D1 of the force detected by the force detecting part 20 and an abnormality preventing part 24 for preventing the generation of abnormal force F by the die cushion mechanism 24 in relation to the control state of the servomotor 14. In the abnormality preventing part 24, the presence of the abnormality of the detected value D1 of the force is determined by comparing the detected value D1 of the force detected by the force detecting part 20 with a predetermined threshold value of the force. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ダイクッション機構並びにその制御装置及び制御方法に関する。   The present invention relates to a die cushion mechanism and a control device and control method therefor.

曲げ、絞り、打抜き等のプレス加工を行なうプレス機械において、加工動作中に、プレス加工に用いる第１の型を支持する可動側の支持部材（一般にスライドと称する）に対し、第２の型を支持する支持部材（一般にボルスターと称する）の側から所要の力（圧力）を加える付属装置として、ダイクッション機構を装備することは知られている。ダイクッション機構は通常、所定の圧力で保持した可動要素（一般にクッションパッドと称する）に、型閉め方向へ移動中のスライド（又は第１の型）を直接又は間接に衝突させた後、型閉め（成形）を経て型開きに至るまで、クッションパッドがスライドに力（圧力）を加えながらスライドと共に移動するように構成されている。この間、例えば、クッションパッドとスライドとの間に被加工素材の加工箇所の周辺領域を挟持することにより、被加工素材の皺の発生を防止することができる。   In a press machine that performs press working such as bending, drawing, and punching, a second die is used with respect to a movable support member (generally referred to as a slide) that supports the first die used for press working during the working operation. It is known to equip a die cushion mechanism as an accessory device that applies a required force (pressure) from the side of a supporting member (generally called a bolster) to be supported. The die cushion mechanism normally closes the mold after directly or indirectly colliding the movable element (generally referred to as a cushion pad) held at a predetermined pressure with the slide (or the first mold) moving in the mold closing direction. The cushion pad is configured to move with the slide while applying force (pressure) to the slide until it reaches the mold opening through (molding). During this time, for example, by pinching the peripheral region of the processed portion of the workpiece material between the cushion pad and the slide, generation of wrinkles of the workpiece material can be prevented.

ダイクッション機構を用いたプレス加工の精度を向上させるためには、クッションパッドが、スライドと共に移動する間、スライドに対し一定の力（圧力）を安定して加えることが要求される。しかし、従来のダイクッション機構は、油空圧装置を駆動源としているものが多く、スライドの衝突等の外因による急激な圧力変動に応答して、スライドに対する力（圧力）を一定値に制御することが一般に困難であった。そこで近年、応答性に優れた力制御を可能とすべく、サーボモータを駆動源とするダイクッション機構が開発されている（例えば特許文献１参照）。   In order to improve the accuracy of press working using the die cushion mechanism, it is required that a constant force (pressure) is stably applied to the slide while the cushion pad moves together with the slide. However, many conventional die cushion mechanisms are driven by an hydraulic / pneumatic device, and the force (pressure) on the slide is controlled to a constant value in response to a sudden pressure fluctuation due to an external cause such as a slide collision. It was generally difficult. Therefore, in recent years, a die cushion mechanism using a servomotor as a drive source has been developed to enable force control with excellent responsiveness (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載されるダイクッション機構は、プレス機械のスライドの下方に設置されるクッションパッドを、スライドの昇降動作に対応して、サーボモータにより昇降動作させる構成を有する。スライドが下降（すなわち加工動作）する間、サーボモータは、スライドがクッションパッドに衝突力を加える前は、クッションパッドの位置指令値に基づく位置制御により動作して、クッションパッドを所定の待機位置に位置決めする。また、スライドがクッションパッドに衝突力を加えた後は、サーボモータは、クッションパッドの位置に対応させて予め定めた力指令値に基づく力制御により動作して、クッションパッドをスライダと共に移動させながら、クッションパッドからスライダに加わる力（圧力）を調整する。なお、衝突及び圧力の検知は、クッションパッドを介してサーボモータの出力軸に加わる負荷を検出することにより行なわれる。   The die cushion mechanism described in Patent Document 1 has a configuration in which a cushion pad installed below a slide of a press machine is moved up and down by a servo motor in response to the lifting and lowering operation of the slide. While the slide is descending (ie, machining operation), the servo motor operates by position control based on the cushion pad position command value before the slide applies a collision force to the cushion pad, and the cushion pad is moved to a predetermined standby position. Position. After the slide applies a collision force to the cushion pad, the servo motor operates by force control based on a predetermined force command value corresponding to the position of the cushion pad, and moves the cushion pad together with the slider. The force (pressure) applied to the slider from the cushion pad is adjusted. The collision and pressure are detected by detecting a load applied to the output shaft of the servo motor via the cushion pad.

特開平１０−２０２３２７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-202327

上記したように、従来のサーボモータ駆動によるダイクッション機構では、スライドがクッションパッドに衝突力を加えたときに、サーボモータの制御方式を位置制御から力制御へ切り換えることにより、クッションパッドからスライドに加わる力（圧力）を適正化している。しかし、従来のダイクッション機構では、クッションパッドの力（圧力）を検出する力検出部の故障やオペレータによる力指令値の誤入力等に起因して、実際に生じている力（圧力）に異常が発生したときに、それを即座に検知することができないので、適正かつ安全な力制御を実行することが困難になる惧れがある。また、位置制御から力制御への切り換えの遅れやダイクッション機構の可動部の故障等、位置制御を継続することが不都合な状態に陥ったときに、それを即座に検知することができないので、適正かつ安全な位置制御を実行することも困難になる惧れがある。   As described above, in the conventional die cushion mechanism driven by the servo motor, when the slide applies a collision force to the cushion pad, the servo motor control system is switched from position control to force control, so that the cushion pad changes to the slide. The applied force (pressure) is optimized. However, in the conventional die cushion mechanism, the force (pressure) that is actually generated is abnormal due to a failure of the force detection unit that detects the force (pressure) of the cushion pad or an erroneous input of the force command value by the operator. When this occurs, it cannot be detected immediately, which may make it difficult to execute appropriate and safe force control. In addition, when it becomes inconvenient to continue position control, such as delay in switching from position control to force control or failure of the movable part of the die cushion mechanism, it cannot be detected immediately. It may be difficult to perform proper and safe position control.

本発明の目的は、サーボモータを駆動源として外部への力を生ずるダイクッション機構の制御装置において、実際に生じている力に異常が発生したときや、位置制御を継続することが不都合な状態に陥ったときに、それを即座に検知して、適正かつ安全な制御を実行することができる制御装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a control apparatus for a die cushion mechanism that generates an external force using a servo motor as a drive source, when an abnormality occurs in the actually generated force or when it is inconvenient to continue position control. It is an object of the present invention to provide a control device capable of immediately detecting the occurrence of a failure and executing appropriate and safe control.

本発明の他の目的は、プレス機械に組み込まれるダイクッション機構において、動作の異常を即座に検知可能な安全性の高いダイクッション機構を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a highly safe die cushion mechanism capable of immediately detecting an abnormal operation in a die cushion mechanism incorporated in a press machine.

本発明のさらに他の目的は、サーボモータを駆動源として外部への力を生ずるダイクッション機構の制御方法において、実際に生じている力に異常が発生したときや、位置制御を継続することが不都合な状態に陥ったときに、それを即座に検知して、適正かつ安全な制御を実行することができる制御方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to continue position control when an abnormality occurs in an actually generated force in a control method of a die cushion mechanism that generates an external force using a servo motor as a drive source. An object of the present invention is to provide a control method capable of immediately detecting an inconvenient state and executing appropriate and safe control.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、サーボモータを駆動源として外部への力を生ずるダイクッション機構の制御装置であって、ダイクッション機構に生じさせる力を指令する力指令部と、ダイクッション機構が生じている力を検出する力検出部と、力指令部が指令した力指令値及び力検出部が検出した力検出値に基づいて、サーボモータに対する力制御を実行する力制御部と、サーボモータの目標位置を指令する位置指令部と、サーボモータの現在位置を検出する位置検出部と、位置指令部が指令した位置指令値及び位置検出部が検出した位置検出値に基づいて、サーボモータに対する位置制御を実行する位置制御部と、力制御部と位置制御部とのいずれか一方を選択してサーボモータの制御を実行させる制御切換部と、サーボモータの制御状態に関連して、ダイクッション機構が異常な力を生じることを防止する異常防止部とを具備し、異常防止部は、制御切換部が選択した位置制御部による位置制御の実行中に、力検出部が検出した力検出値を予め定めた力の閾値と比較して力検出値の異常の有無を判断する異常判断部であって、力検出値が閾値よりも大きくなったときに異常が有ると判断する異常判断部を備えること、を特徴とする制御装置を提供する。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a control device for a die cushion mechanism that generates a force to the outside using a servo motor as a drive source, and a force that commands the force generated in the die cushion mechanism. Based on the command unit, the force detection unit that detects the force generated by the die cushion mechanism, the force command value commanded by the force command unit and the force detection value detected by the force detection unit, force control for the servo motor is executed. Force control unit, position command unit for commanding the target position of the servo motor, position detection unit for detecting the current position of the servo motor, position command value commanded by the position command unit and position detection detected by the position detection unit A position control unit that performs position control on the servo motor based on the value, and a control switching unit that executes control of the servo motor by selecting one of the force control unit and the position control unit; -An abnormality prevention unit that prevents the die cushion mechanism from generating an abnormal force in relation to the control state of the servo motor, and the abnormality prevention unit is performing position control by the position control unit selected by the control switching unit. When the force detection value is greater than the threshold, the force detection value detected by the force detection unit is compared with a predetermined force threshold to determine whether the force detection value is abnormal. A control device is provided that includes an abnormality determination unit that determines that there is an abnormality.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制御装置において、制御切換部は、異常が有ると異常判断部が判断したときに、力制御部を選択して位置制御を力制御に切り換える、制御装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, in the control device according to the first aspect, when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality, the control switching unit selects the force control unit to change the position control to force control. A control device for switching is provided.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の制御装置において、異常判断部はさらに、制御切換部が選択した力制御部による力制御の実行中に、力検出部が検出した力検出値を予め定めた力の閾値と比較して力検出値の異常の有無を判断する、制御装置を提供する。   According to a third aspect of the present invention, in the control device according to the first or second aspect, the abnormality determination unit is further detected by the force detection unit during execution of force control by the force control unit selected by the control switching unit. Provided is a control device that compares a force detection value with a predetermined force threshold value to determine whether the force detection value is abnormal.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の制御装置において、位置制御の実行中に力検出値が比較される閾値と、力制御の実行中に力検出値が比較される閾値とが、互いに異なる値に設定される、制御装置を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the control device according to the third aspect, a threshold value at which the force detection value is compared during execution of the position control and a threshold value at which the force detection value is compared during the execution of the force control. Are provided with different values.

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の制御装置において、位置制御の実行中に力検出値が比較される閾値は、力制御の実行中に力検出値が比較される閾値よりも小さい値に設定される、制御装置を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the control device according to the fourth aspect, the threshold with which the force detection value is compared during execution of position control is greater than the threshold with which the force detection value is compared during execution of force control. A control device is provided which is also set to a small value.

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置において、異常防止部は、異常が有ると異常判断部が判断したときに、ダイクッション機構が生じている力の異常を検知してアラームを出力する警報部をさらに具備する、制御装置を提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the control device according to any one of the first to fifth aspects, the abnormality prevention unit has a die cushion mechanism when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality. Provided is a control device that further comprises an alarm unit that detects an abnormality of the force being output and outputs an alarm.

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置において、異常防止部は、位置制御部が位置制御に用いる電流の上限値を、サーボモータを動作させるための許容最大電流値よりも小さく設定する電流制限部を備える、制御装置を提供する。   According to a seventh aspect of the present invention, in the control device according to any one of the first to sixth aspects, the abnormality prevention unit operates the servo motor with an upper limit value of a current used by the position control unit for position control. There is provided a control device including a current limiting unit that is set smaller than an allowable maximum current value.

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の制御装置において、電流制限部は、ダイクッション機構が力を生じるサーボモータの動作方向のみに関連して、位置制御に用いる電流の上限値を許容最大電流値よりも小さく設定する、制御装置を提供する。   According to an eighth aspect of the present invention, in the control device according to the seventh aspect, the current limiting unit is an upper limit value of the current used for position control in relation to only the operation direction of the servo motor in which the die cushion mechanism generates force. A control device is provided in which is set smaller than the allowable maximum current value.

請求項９に記載の発明は、プレス機械に組み込まれ、スライドの動作に対応して移動するクッションパッドと、クッションパッドを駆動するサーボモータと、サーボモータを制御してクッションパッドとスライドとの間に相関的な圧力を生じさせる制御装置とを備えるダイクッション機構において、制御装置が請求項１〜８のいずれか１項に記載の制御装置からなることを特徴とするダイクッション機構を提供する。   According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a cushion pad that is incorporated in a press machine and moves in accordance with the movement of the slide, a servo motor that drives the cushion pad, and a control between the cushion pad and the slide by controlling the servo motor. A die cushion mechanism comprising: a control device that generates a pressure that is correlated with the control device, wherein the control device comprises the control device according to any one of claims 1 to 8.

請求項１０に記載の発明は、サーボモータを駆動源として外部への力を生ずるダイクッション機構の制御方法であって、ダイクッション機構に生じさせる力の指令値を求めるステップと、ダイクッション機構が生じている力の検出値を求めるステップと、力の指令値及び力の検出値に基づいて、サーボモータに対する力制御を実行するステップと、サーボモータの目標位置を求めるステップと、サーボモータの現在位置を求めるステップと、目標位置及び現在位置に基づき、サーボモータに対する位置制御を、力制御との間で択一的に実行するステップと、サーボモータの制御状態に関連して、ダイクッション機構が異常な力を生じることを防止する異常防止ステップとを具備し、異常防止ステップは、位置制御の実行中に、力の検出値を予め定めた力の閾値と比較して力の検出値の異常の有無を判断する異常判断ステップであって、力の検出値が閾値よりも大きくなったときに異常が有ると判断する異常判断ステップを有すること、を特徴とする制御方法を提供する。   The invention according to claim 10 is a method of controlling a die cushion mechanism that generates an external force using a servo motor as a drive source, the step of obtaining a command value of the force generated in the die cushion mechanism, and the die cushion mechanism comprising: A step of obtaining a detection value of the generated force, a step of executing force control on the servo motor based on the force command value and the force detection value, a step of obtaining a target position of the servo motor, and a current state of the servo motor The die cushion mechanism includes a step of obtaining a position, a step of executing position control for the servo motor alternatively based on the force control based on the target position and the current position, and a control state of the servo motor. An abnormality prevention step for preventing an abnormal force from being generated, and the abnormality prevention step predicts a detected force value during the position control. An abnormality determination step for determining whether or not there is an abnormality in the detected force value by comparing with a predetermined force threshold value, and an abnormality determination step for determining that there is an abnormality when the detected force value is greater than the threshold value. A control method characterized by comprising:

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の制御方法において、異常判断ステップで異常が有ると判断したときに、位置制御を力制御に切り換える、制御方法を提供する。   The invention according to claim 11 provides the control method according to claim 10, wherein the position control is switched to force control when it is determined that there is an abnormality in the abnormality determination step.

請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の制御方法において、異常判断ステップはさらに、力制御の実行中に、力の検出値を予め定めた力の閾値と比較して力の検出値の異常の有無を判断する、制御方法を提供する。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the control method according to the tenth or eleventh aspect, the abnormality determination step further compares the detected force value with a predetermined force threshold value during execution of the force control. Provided is a control method for determining whether there is an abnormality in the detected value.

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の制御方法において、位置制御の実行中に力の検出値が比較される閾値と、力制御の実行中に力の検出値が比較される閾値とを、互いに異なる値に設定する、制御方法を提供する。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the control method of the twelfth aspect, the threshold value to which the detected force value is compared during execution of the position control is compared with the detected threshold value of the force during execution of the force control. Provided is a control method in which a threshold value is set to a value different from each other.

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の制御方法において、位置制御の実行中に力の検出値が比較される閾値を、力制御の実行中に力の検出値が比較される閾値よりも小さい値に設定する、制御方法を提供する。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the control method according to the thirteenth aspect, the threshold value with which the detected force value is compared during the position control is compared with the detected force value during the force control. Provided is a control method for setting a value smaller than a threshold value.

請求項１５に記載の発明は、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の制御方法において、異常防止ステップは、異常判断ステップで異常が有ると判断したときに、ダイクッション機構が生じている力の異常を検知してアラームを出力するステップをさらに有する、制御方法を提供する。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the control method according to any one of the tenth to fourteenth aspects, when the abnormality prevention step determines that there is an abnormality in the abnormality determination step, a die cushion mechanism is generated. A control method is further provided, further comprising the step of detecting an abnormality in the force being applied and outputting an alarm.

請求項１６に記載の発明は、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の制御方法において、異常防止ステップは、位置制御に用いられる電流の上限値を、サーボモータを動作させるための許容最大電流値よりも小さく設定する上限設定ステップをさらに有する、制御方法を提供する。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the control method according to any one of the tenth to fifteenth aspects, the abnormality prevention step sets an upper limit value of a current used for position control to allow the servo motor to operate. A control method is further provided, further comprising an upper limit setting step for setting a value smaller than the maximum current value.

請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の制御方法において、上限設定ステップは、ダイクッション機構が力を生じるサーボモータの動作方向のみに関連して、位置制御に用いられる電流の上限値を許容最大電流値よりも小さく設定する、制御方法を提供する。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the control method according to the sixteenth aspect, the upper limit setting step relates to an upper limit of the current used for the position control only in relation to the operation direction of the servo motor in which the die cushion mechanism generates a force. Provided is a control method for setting a value smaller than an allowable maximum current value.

本発明に係る制御装置によれば、サーボモータの制御状態に関連して機能する異常防止部を備えたことにより、力検出部の故障や力指令値の誤入力等に起因して、ダイクッション機構が実際に生じている力に異常が発生したときに、それを即座に検知して、適正かつ安全な力制御を実行することができる。また、サーボモータの位置制御から力制御への切り換えの遅れやダイクッション機構の可動部の故障等、位置制御を継続することが不都合な状態に陥ったときに、それを即座に検知して、適正かつ安全な位置制御を実行することができる。   According to the control device of the present invention, since the abnormality prevention unit that functions in relation to the control state of the servo motor is provided, the die cushion is caused by a failure of the force detection unit, an erroneous input of the force command value, or the like. When an abnormality occurs in the force actually generated by the mechanism, it can be detected immediately and appropriate and safe force control can be executed. In addition, when it becomes inconvenient to continue position control, such as delay in switching from position control to force control of servo motor or failure of movable part of die cushion mechanism, it will be detected immediately, Appropriate and safe position control can be executed.

例えば力検出部を含む力の検出系に故障が生じたときに、修理等の対策を迅速に実施することができる。また、検出系の故障だけでなく、例えばオペレータの誤入力により過大な力指令値を入力したときに、それを即座に検知して、緊急停止等の対策を迅速に実施することができる。また、位置制御を継続することが不都合な状態に陥ったときに、そのような望ましくない位置制御の実行中に、ダイクッション機構が生じている力の異常を即座に検知して迅速に対応することができる。   For example, when a failure occurs in the force detection system including the force detection unit, measures such as repair can be quickly implemented. Further, not only a failure in the detection system but also an excessive force command value input due to an erroneous input by an operator, for example, can be detected immediately and measures such as an emergency stop can be quickly implemented. In addition, when it becomes inconvenient to continue position control, the force abnormality generated by the die cushion mechanism is immediately detected during such undesired position control and promptly dealt with. be able to.

異常が有ると判断したときに位置制御を力制御に切り換えるようにすれば、ダイクッション機構に過大な力が生じることを未然に防止できる。   If the position control is switched to the force control when it is determined that there is an abnormality, it is possible to prevent an excessive force from being generated in the die cushion mechanism.

力制御の実行中にも力検出値の異常の有無を判断するようにすれば、異常防止機能の実効性を確保することができる。   If the presence or absence of an abnormality in the force detection value is determined even during execution of force control, the effectiveness of the abnormality prevention function can be ensured.

位置制御中の閾値と力制御中の閾値とを互いに異なる値に設定すれば、位置制御中の安全性を所望レベルに調整することができる。   If the threshold during position control and the threshold during force control are set to different values, the safety during position control can be adjusted to a desired level.

位置制御中の閾値を力制御中の閾値よりも小さくすれば、望ましくない位置制御が実行されたときに、可及的迅速な対策を施すことができる。   If the threshold value during the position control is made smaller than the threshold value during the force control, it is possible to take a countermeasure as quickly as possible when an undesirable position control is executed.

警報部を有することにより、ダイクッション機構が生じている力の異常をオペレータに即座に報知することができる。   By having the alarm unit, it is possible to immediately notify the operator of an abnormality in the force generated by the die cushion mechanism.

電流制御部により、制御切換部が位置制御部を選択して位置制御を実行している間に、サーボモータへの最終的なトルク指令に対し、許容されている最大電流値よりも小さい電流値を指令するべく制限を設けることで、ダイクッション機構に生じさせる力を予め小さく制限することができる。したがって、前述したような望ましくない位置制御が実行されたときにも、ダイクッション機構やプレス機械の構成部品に及ぼす損傷等の影響を可及的に低減することができる。   While the control switching unit selects the position control unit and executes position control by the current control unit, a current value smaller than the maximum allowable current value for the final torque command to the servo motor By providing a restriction to command the above, the force generated in the die cushion mechanism can be limited in advance. Therefore, even when the undesired position control as described above is executed, it is possible to reduce as much as possible the influence of damage on the die cushion mechanism and the components of the press machine.

ダイクッション機構が力を生じるサーボモータの動作方向のみに関連して、電流の上限値を許容最大電流値よりも小さく設定すれば、制御装置における異常防止機能の実効性を向上させることができる。   If the upper limit value of the current is set to be smaller than the allowable maximum current value only in relation to the operation direction of the servo motor in which the die cushion mechanism generates force, the effectiveness of the abnormality preventing function in the control device can be improved.

このような制御装置を備えることにより、動作の異常を即座に検知可能な安全性の高いダイクッション機構が提供される。   By providing such a control device, a highly safe die cushion mechanism capable of immediately detecting an abnormal operation is provided.

本発明に係る制御方法は、本発明に係る制御装置の上記作用効果と同等の作用効果を奏する。   The control method according to the present invention has the same effects as the above-described effects of the control device according to the present invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明に係る制御装置１０の基本構成を示す機能ブロック図、図２は、制御装置１０を備えた本発明の一実施形態によるダイクッション機構１２の基本構成を示す模式図である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Corresponding components are denoted by common reference symbols throughout the drawings.
Referring to the drawings, FIG. 1 is a functional block diagram showing a basic configuration of a control device 10 according to the present invention, and FIG. 2 shows a basic configuration of a die cushion mechanism 12 according to an embodiment of the present invention including the control device 10. It is a schematic diagram shown.

図１及び図２に示すように、本発明に係る制御装置１０は、サーボモータ１４を駆動源として外部への力Ｆ（例えばプレス機械のスライド１６に対する力Ｆ）を生ずるダイクッション機構１２の制御装置１０であって、ダイクッション機構１２に生じさせる力Ｆを指令する力指令部１８と、ダイクッション機構１２が生じている力Ｆを検出する力検出部２０と、力指令部１８が指令した力指令値Ｃ１及び力検出部２０が検出した力検出値Ｄ１に基づいて、サーボモータ１４に対する力制御を実行する力制御部２２と、ダイクッション機構１２の動作を規定するサーボモータ１４の制御状態に関連して、ダイクッション機構１２が異常な力Ｆを生じることを防止する異常防止部２４とを備えて構成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the control device 10 according to the present invention controls the die cushion mechanism 12 that generates a force F to the outside (for example, a force F against the slide 16 of the press machine) using a servo motor 14 as a drive source. The force command unit 18 that commands the force F generated in the die cushion mechanism 12, the force detection unit 20 that detects the force F generated by the die cushion mechanism 12, and the force command unit 18 are the apparatus 10. Based on the force command value C1 and the force detection value D1 detected by the force detection unit 20, the control state of the force control unit 22 that executes force control on the servomotor 14 and the servomotor 14 that regulates the operation of the die cushion mechanism 12 The die cushion mechanism 12 is configured to include an abnormality prevention unit 24 that prevents the abnormal force F from being generated.

また、本発明の一実施形態によるダイクッション機構１２は、プレス機械に組み込まれ、スライド１６の動作に対応して移動するクッションパッド２６と、クッションパッド２６を駆動するサーボモータ１４と、サーボモータ１４を制御してクッションパッド２６とスライド１６との間に相関的な圧力（すなわち力Ｆ）を生じさせる制御装置１０とを備える。スライド１６は、プレス加工に用いる第１の型（図示せず）を支持して、図示しないボルスターに支持した第２の型（図示せず）に対し、プレス加工に要求される速度Ｖで接近又は離反する方向へ移動する。クッションパッド２６は、第２の型に関連して配置され、ボールねじ装置２８及びベルト／プーリ装置３０を介して、サーボモータ１４の出力軸に接続される。スライド１６（又は第１の型）は、型閉め方向へ移動する間に、所定位置に待機していたクッションパッド２６に直接又は間接に衝突する。そして通常は、型閉め（成形）を経て型開きに至るまで、クッションパッド２６がスライド１６に所要の力（圧力）Ｆを加えながらスライド１６と共に移動するように構成されている。なお、力検出部２０は公知の力覚センサを有することができる。また、サーボモータ１４の制御に用いる速度フィードバック値は、公知のエンコーダ（図示せず）によって検出できる。   Further, the die cushion mechanism 12 according to the embodiment of the present invention is incorporated in a press machine, and moves according to the operation of the slide 16. The servomotor 14 that drives the cushion pad 26, and the servomotor 14. And a control device 10 that generates a relative pressure (ie, force F) between the cushion pad 26 and the slide 16. The slide 16 supports a first die (not shown) used for pressing and approaches a second die (not shown) supported by a bolster (not shown) at a speed V required for pressing. Or move in the direction of separation. The cushion pad 26 is disposed in relation to the second mold and is connected to the output shaft of the servo motor 14 via the ball screw device 28 and the belt / pulley device 30. The slide 16 (or the first mold) directly or indirectly collides with the cushion pad 26 that has been waiting at a predetermined position while moving in the mold closing direction. Normally, the cushion pad 26 is configured to move together with the slide 16 while applying a required force (pressure) F to the slide 16 until the mold is opened after the mold is closed (molded). The force detection unit 20 can have a known force sensor. The speed feedback value used for controlling the servo motor 14 can be detected by a known encoder (not shown).

上記構成を有する制御装置１０は、サーボモータ１４の制御状態に関連して機能する異常防止部２４を備えたことにより、力検出部２０の故障や力指令値Ｃ１の誤入力等に起因して、ダイクッション機構１２のクッションパッド２６が実際に生じている力Ｆに異常が発生したときに、それを即座に検知して、適正かつ安全な力制御を実行することができる。また、サーボモータ１４の位置制御から力制御への切り換えの遅れやダイクッション機構１２の可動部の故障等、位置制御を継続することが不都合な状態に陥ったときに、それを即座に検知して、適正かつ安全な位置制御を実行することができる。   The control device 10 having the above configuration includes the abnormality prevention unit 24 that functions in relation to the control state of the servo motor 14, thereby causing a failure of the force detection unit 20, an erroneous input of the force command value C 1, or the like. When an abnormality occurs in the force F actually generated by the cushion pad 26 of the die cushion mechanism 12, it can be detected immediately and appropriate and safe force control can be executed. In addition, it immediately detects when it becomes inconvenient to continue position control, such as a delay in switching from position control to force control of the servo motor 14 or a failure of the movable part of the die cushion mechanism 12. Therefore, proper and safe position control can be executed.

上記した制御装置１０の構成を制御方法として記述すれば、この制御方法は、サーボモータ１４を駆動源として外部への力Ｆを生ずるダイクッション機構１２の制御方法であって、ダイクッション機構１２に生じさせる力Ｆの指令値Ｃ１を求めるステップと、ダイクッション機構１２が生じている力Ｆの検出値Ｄ１を求めるステップと、力の指令値Ｃ１及び力の検出値Ｄ１に基づいて、サーボモータ１４に対する力制御を実行するステップと、サーボモータ１４の制御状態に関連して、ダイクッション機構１２が異常な力Ｆを生じることを防止する異常防止ステップとを有する。このような制御方法を実行することにより、上記した格別の作用効果が奏される。   If the configuration of the control device 10 described above is described as a control method, this control method is a control method of the die cushion mechanism 12 that generates the force F to the outside using the servo motor 14 as a drive source. Based on the step of obtaining the command value C1 of the force F to be generated, the step of obtaining the detection value D1 of the force F generated by the die cushion mechanism 12, and the servo motor 14 based on the force command value C1 and the detection value D1 of the force And a failure prevention step for preventing the die cushion mechanism 12 from generating an abnormal force F in relation to the control state of the servo motor 14. By executing such a control method, the above-described special effects are exhibited.

制御装置１０における異常防止部２４のさらに具体的な構成を、本発明の幾つかの好適な実施形態として以下に説明する。なお、いずれの実施形態も、上記した制御装置１０の基本構成を有するものであるから、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。   More specific configurations of the abnormality preventing unit 24 in the control device 10 will be described below as some preferred embodiments of the present invention. In addition, since all embodiment has the basic composition of the above-mentioned control apparatus 10, the same referential mark is attached | subjected to a corresponding component and the description is abbreviate | omitted.

図３に示す制御装置１０では、異常防止部２４は、力検出部２０が検出した力検出値Ｄ１を予め定めた力の閾値Ｔ１と比較して、力検出値Ｄ１の異常の有無を判断する異常判断部３２を備える。これにより、ダイクッション機構１２が実際に生じている力Ｆに異常が生じたときに、それを即座に検知して迅速に対応することができる。例えば、異常防止部２４に、異常判断部３２が力検出値Ｄ１に異常が有ると判断したときにアラームを出力する警報部３４をさらに備えるようにすれば、ダイクッション機構１２が生じている力Ｆの異常をオペレータに即座に報知することができる。異常判断部３２によるこのような力監視処理は、プレス作業中に所定の周期で行なうことができる。なお、異常判断部３２が力検出値Ｄ１に異常が無いと判断したときには、そのまま力検出値Ｄ１を使用して、力制御部２２によるサーボモータ１４の力制御を実行すればよい。   In the control device 10 shown in FIG. 3, the abnormality prevention unit 24 compares the force detection value D1 detected by the force detection unit 20 with a predetermined force threshold value T1, and determines whether the force detection value D1 is abnormal. An abnormality determination unit 32 is provided. As a result, when an abnormality occurs in the force F actually generated by the die cushion mechanism 12, it can be immediately detected and dealt with promptly. For example, if the abnormality prevention unit 24 further includes an alarm unit 34 that outputs an alarm when the abnormality determination unit 32 determines that the force detection value D1 is abnormal, the force generated by the die cushion mechanism 12 is generated. An abnormality of F can be immediately notified to the operator. Such force monitoring processing by the abnormality determination unit 32 can be performed at a predetermined cycle during the press work. When the abnormality determination unit 32 determines that there is no abnormality in the force detection value D1, the force control value of the servo motor 14 may be executed by the force control unit 22 using the force detection value D1 as it is.

上記構成において、異常判断部３２は、力検出値Ｄ１が閾値Ｔ１よりも小さくなったときに異常が有ると判断するように構成できる。この構成では、例えば力検出部２０を含む力の検出系に故障が生じたときに、修理等の対策を迅速に実施することができる。或いは、異常判断部３２は、力検出値Ｄ１が閾値Ｔ１よりも大きくなったときに異常が有ると判断するように構成できる。この構成では、検出系の故障だけでなく、例えばオペレータの誤入力により過大な力指令値Ｃ１を入力したときに、それを即座に検知して、緊急停止等の対策を迅速に実施することができる。いずれの構成でも、力検出値Ｄ１の異常を放置することによるダイクッション機構１２やプレス機械の構成部品の破損を、未然に回避することができる。   In the above configuration, the abnormality determination unit 32 can be configured to determine that there is an abnormality when the force detection value D1 becomes smaller than the threshold value T1. In this configuration, for example, when a failure occurs in the force detection system including the force detection unit 20, measures such as repair can be quickly implemented. Alternatively, the abnormality determination unit 32 can be configured to determine that there is an abnormality when the force detection value D1 is greater than the threshold value T1. In this configuration, not only the failure of the detection system, but also when an excessive force command value C1 is input due to an erroneous input by the operator, for example, it is immediately detected and measures such as an emergency stop can be quickly implemented. it can. In any configuration, it is possible to prevent damage to the component parts of the die cushion mechanism 12 and the press machine due to leaving the abnormality of the force detection value D1.

上記構成において、異常判断部３２は、力制御部２２による力制御の実行中に、力検出値Ｄ１の異常の有無を判断することが有利である。前述したように、一般に力制御は、スライド１６（図２）がクッションパッド２６（図２）に衝突した後に両者が同期して移動する間の、クッションパッド２６の移動制御に用いられる。したがって、力制御中に力検出値Ｄ１の異常を即座に検知することで、制御装置１０が有する異常防止機能の実効性が確保される。   In the above configuration, it is advantageous for the abnormality determination unit 32 to determine whether there is an abnormality in the force detection value D1 during execution of force control by the force control unit 22. As described above, the force control is generally used for movement control of the cushion pad 26 while the slide 16 (FIG. 2) collides with the cushion pad 26 (FIG. 2) and the two move synchronously. Therefore, the effectiveness of the abnormality prevention function of the control device 10 is ensured by immediately detecting the abnormality of the force detection value D1 during the force control.

図４に示す第１の実施形態による制御装置１０は、サーボモータ１４の目標位置（動作位置）を指令する位置指令部３６と、サーボモータ１４の現在位置（動作位置）を検出する位置検出部３８と、位置指令部３６が指令した位置指令値Ｃ２及び位置検出部３８が検出した位置検出値Ｄ２に基づいて、サーボモータ１４に対する位置制御を実行する位置制御部４０と、力制御部２２と位置制御部４０とのいずれか一方を選択してサーボモータ１４の制御を実行させる制御切換部４２とをさらに備える。異常防止部２４は、前述した異常判断部３２と、所望により前述した警報部３４とを備える。そして異常判断部３２は、制御切換部４２が選択した位置制御部４０による位置制御の実行中に、力検出部２０が検出した力検出値Ｄ１を予め定めた力の閾値Ｔ２と比較して、力検出値Ｄ１の異常の有無を判断するように構成される。この場合、異常判断部３２は、力検出値Ｄ１が閾値Ｔ２よりも大きくなったときに異常が有ると判断する。   The control device 10 according to the first embodiment shown in FIG. 4 includes a position command unit 36 that commands a target position (operation position) of the servo motor 14 and a position detection unit that detects the current position (operation position) of the servo motor 14. 38, a position control unit 40 that performs position control on the servo motor 14 based on the position command value C2 commanded by the position command unit 36 and the position detection value D2 detected by the position detection unit 38, and a force control unit 22 A control switching unit 42 that selects one of the position control unit 40 and executes control of the servo motor 14 is further provided. The abnormality prevention unit 24 includes the abnormality determination unit 32 described above and the alarm unit 34 described above as desired. The abnormality determination unit 32 compares the force detection value D1 detected by the force detection unit 20 with a predetermined force threshold T2 during execution of the position control by the position control unit 40 selected by the control switching unit 42, It is configured to determine whether or not the force detection value D1 is abnormal. In this case, the abnormality determination unit 32 determines that there is an abnormality when the force detection value D1 becomes larger than the threshold value T2.

このような構成によれば、サーボモータ１４の位置制御から力制御への切り換えの遅れやダイクッション機構１２の可動部の故障等で、位置制御を継続することが不都合な状態に陥ったときにも、そのような望ましくない位置制御の実行中に、ダイクッション機構１２が生じている力Ｆの異常を即座に検知して迅速に対応することができる。例えば、警報部３４によりアラームを発することで、緊急停止等の対策を実施できる。また、制御切換部４２は、位置制御の実行中に、異常判断部３２が力検出値Ｄ１に異常が有ると判断したときに、即座に力制御部２２を選択して、位置制御を力制御に強制的に切り換えるように構成できる。これにより、ダイクッション機構１２に過大な力Ｆが生じることを未然に防止できる。異常判断部３２によるこのような力監視処理は、プレス作業中に所定の周期で行なうことができる。なお、異常判断部３２が力検出値Ｄ１に異常が無いと判断したときには、そのまま位置制御を続行すればよい。   According to such a configuration, when it is inconvenient to continue the position control due to a delay in switching from the position control to the force control of the servo motor 14 or a failure of the movable part of the die cushion mechanism 12. However, it is possible to immediately detect an abnormality of the force F generated by the die cushion mechanism 12 during the undesired position control, and to respond quickly. For example, by issuing an alarm by the alarm unit 34, it is possible to implement measures such as an emergency stop. Further, when the abnormality determining unit 32 determines that the force detection value D1 is abnormal during execution of the position control, the control switching unit 42 immediately selects the force control unit 22 to control the position control. It can be configured to forcibly switch to. Thereby, it is possible to prevent an excessive force F from being generated in the die cushion mechanism 12. Such force monitoring processing by the abnormality determination unit 32 can be performed at a predetermined cycle during the press work. When the abnormality determination unit 32 determines that the force detection value D1 is not abnormal, the position control may be continued as it is.

上記構成において、異常判断部３２は、制御切換部４２が選択した力制御部２２による力制御の実行中にも、異常の有無を判断することが、異常防止機能の実効性を確保する観点で有利である。この場合、位置制御の実行中に力検出値Ｄ１が比較される閾値Ｔ２と、力制御の実行中に力検出値Ｄ１が比較される閾値Ｔ１とは、同一の値であってもよいが、互いに異なる値に設定することにより、位置制御中の安全性を所望レベルに調整することができる。特に、位置制御の実行中に力検出値Ｄ１が比較される閾値Ｔ２を、力制御の実行中に力検出値Ｄ１が比較される閾値Ｔ１よりも小さい値に設定すれば、前述したような望ましくない位置制御が実行されたときに、可及的迅速な対策を施すことができる。   In the above configuration, the abnormality determination unit 32 determines the presence / absence of an abnormality even during execution of force control by the force control unit 22 selected by the control switching unit 42 from the viewpoint of ensuring the effectiveness of the abnormality prevention function. It is advantageous. In this case, the threshold value T2 with which the force detection value D1 is compared during execution of the position control and the threshold value T1 with which the force detection value D1 is compared during the execution of force control may be the same value. By setting the values different from each other, the safety during the position control can be adjusted to a desired level. In particular, if the threshold value T2 with which the force detection value D1 is compared during execution of position control is set to a value smaller than the threshold value T1 with which the force detection value D1 is compared during execution of force control, it is desirable as described above. When no position control is performed, measures can be taken as quickly as possible.

図５に示す第２の実施形態による制御装置１０は、サーボモータ１４の目標位置（動作位置）を指令する位置指令部３６と、サーボモータ１４の現在位置（動作位置）を検出する位置検出部３８と、位置指令部３６が指令した位置指令値Ｃ２及び位置検出部３８が検出した位置検出値Ｄ２に基づいて、サーボモータ１４に対する位置制御を実行する位置制御部４０と、力制御部２２と位置制御部４０とのいずれか一方を選択してサーボモータ１４の制御を実行させる制御切換部４２とをさらに備える。そして異常防止部２４は、位置制御部４０が位置制御に用いる電流の上限値ＩＰを、サーボモータ１４を動作させるためのアンプ（図示せず）の許容最大電流値ＩＭＡＸよりも小さく設定する電流制限部４４を備える。   The control device 10 according to the second embodiment shown in FIG. 5 includes a position command unit 36 that commands a target position (operation position) of the servo motor 14 and a position detection unit that detects the current position (operation position) of the servo motor 14. 38, a position control unit 40 that performs position control on the servo motor 14 based on the position command value C2 commanded by the position command unit 36 and the position detection value D2 detected by the position detection unit 38, and a force control unit 22 A control switching unit 42 that selects one of the position control unit 40 and executes control of the servo motor 14 is further provided. Then, the abnormality prevention unit 24 sets the current upper limit value IP used by the position control unit 40 for position control to be smaller than the allowable maximum current value IMAX of an amplifier (not shown) for operating the servo motor 14. Part 44 is provided.

このような構成によれば、制御切換部４２が位置制御部４０を選択して位置制御を実行している間に、サーボモータ１４への最終的なトルク指令に対し、アンプに許容されている最大電流値ＩＭＡＸよりも小さい電流値ＩＰを指令するべく制限が設けられるので、ダイクッション機構１２に生じさせる力Ｆを予め小さく制限することができる。したがって、前述したような望ましくない位置制御が実行されたときにも、ダイクッション機構１２やプレス機械の構成部品に及ぼす損傷等の影響を可及的に低減することができる。   According to such a configuration, the amplifier is allowed for a final torque command to the servo motor 14 while the control switching unit 42 selects the position control unit 40 and executes position control. Since a restriction is provided to command a current value IP smaller than the maximum current value IMAX, the force F generated in the die cushion mechanism 12 can be restricted to be small in advance. Therefore, even when the undesired position control as described above is executed, it is possible to reduce the influence of damage or the like on the die cushion mechanism 12 or the components of the press machine as much as possible.

上記構成では、電流制限部４４は、ダイクッション機構１２が力Ｆを生じるサーボモータ１４の動作方向のみに関連して、位置制御に用いる電流の上限値ＩＰを許容最大電流値ＩＭＡＸよりも小さく設定することが有利である。これにより、制御装置１０における異常防止機能の実効性を向上させることができる。   In the above configuration, the current limiting unit 44 sets the upper limit value IP of the current used for position control to be smaller than the allowable maximum current value IMAX only in relation to the operation direction of the servo motor 14 in which the die cushion mechanism 12 generates the force F. It is advantageous to do so. Thereby, the effectiveness of the abnormality prevention function in the control apparatus 10 can be improved.

以上、本発明の幾つかの好適な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲の記載範囲内で様々な修正を施すことができる。また、第１及び第２実施形態の構成は、それぞれに単独で格別の作用効果を奏するものであるが、それら実施形態を組み合わせて採用することにより、一層顕著な作用効果が奏されることは理解されよう。   As mentioned above, although several suitable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various correction can be performed within the description range of a claim. Moreover, although the structure of 1st and 2nd embodiment shows an exceptional effect separately in each, when it employ | adopts combining those embodiments, a more remarkable effect is exhibited. It will be understood.

本発明に係るダイクッション機構の制御装置の基本構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the basic composition of the control apparatus of the die cushion mechanism which concerns on this invention. 図１の制御装置を備えた本発明の一実施形態によるダイクッション機構を模式図的に示す図である。It is a figure which shows typically the die-cushion mechanism by one Embodiment of this invention provided with the control apparatus of FIG. 本発明の関連技術による制御装置を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the control apparatus by the related technique of this invention. 本発明の第１の実施形態による制御装置を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the control apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態による制御装置を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the control apparatus by the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 制御装置
１２ ダイクッション機構
１４ サーボモータ
１６ スライド
１８ 力指令部
２０ 力検出部
２２ 力制御部
２４ 異常防止部
２６ クッションパッド
３２ 異常判断部
３４ 警報部
３６ 位置指令部
３８ 位置検出部
４０ 位置制御部
４２ 制御切換部
４４ 電流制限部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control apparatus 12 Die cushion mechanism 14 Servo motor 16 Slide 18 Force command part 20 Force detection part 22 Force control part 24 Abnormality prevention part 26 Cushion pad 32 Abnormality judgment part 34 Alarm part 36 Position command part 38 Position detection part 40 Position control part 40 42 Control switching unit 44 Current limiting unit

Claims (17)

サーボモータを駆動源として外部への力を生ずるダイクッション機構の制御装置であって、
前記ダイクッション機構に生じさせる力を指令する力指令部と、
前記ダイクッション機構が生じている力を検出する力検出部と、
前記力指令部が指令した力指令値及び前記力検出部が検出した力検出値に基づいて、前記サーボモータに対する力制御を実行する力制御部と、
前記サーボモータの目標位置を指令する位置指令部と、
前記サーボモータの現在位置を検出する位置検出部と、
前記位置指令部が指令した位置指令値及び前記位置検出部が検出した位置検出値に基づいて、前記サーボモータに対する位置制御を実行する位置制御部と、
前記力制御部と前記位置制御部とのいずれか一方を選択して前記サーボモータの制御を実行させる制御切換部と、
前記サーボモータの制御状態に関連して、前記ダイクッション機構が異常な力を生じることを防止する異常防止部とを具備し、
前記異常防止部は、前記制御切換部が選択した前記位置制御部による前記位置制御の実行中に、前記力検出部が検出した前記力検出値を予め定めた力の閾値と比較して該力検出値の異常の有無を判断する異常判断部であって、該力検出値が該閾値よりも大きくなったときに該異常が有ると判断する異常判断部を備えること、
を特徴とする制御装置。 A control device for a die cushion mechanism that generates a force to the outside using a servo motor as a drive source,
A force command unit that commands the force generated in the die cushion mechanism;
A force detector for detecting the force generated by the die cushion mechanism;
A force control unit that executes force control on the servo motor based on the force command value commanded by the force command unit and the force detection value detected by the force detection unit;
A position command unit for commanding a target position of the servo motor;
A position detector for detecting a current position of the servo motor;
A position control unit that performs position control on the servomotor based on a position command value commanded by the position command unit and a position detection value detected by the position detection unit;
A control switching unit that selects one of the force control unit and the position control unit to execute control of the servo motor;
An abnormality prevention unit for preventing the die cushion mechanism from generating an abnormal force in relation to the control state of the servo motor;
The abnormality prevention unit compares the force detection value detected by the force detection unit with a predetermined force threshold during execution of the position control by the position control unit selected by the control switching unit. An abnormality determination unit that determines whether or not there is an abnormality in the detection value, the abnormality determination unit determining that the abnormality exists when the force detection value is greater than the threshold;
A control device characterized by. 前記制御切換部は、前記異常が有ると前記異常判断部が判断したときに、前記力制御部を選択して前記位置制御を前記力制御に切り換える、請求項１に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the control switching unit selects the force control unit and switches the position control to the force control when the abnormality determination unit determines that the abnormality exists. 前記異常判断部はさらに、前記制御切換部が選択した前記力制御部による前記力制御の実行中に、前記力検出部が検出した前記力検出値を予め定めた力の閾値と比較して該力検出値の異常の有無を判断する、請求項１又は２に記載の制御装置。   The abnormality determination unit further compares the force detection value detected by the force detection unit with a predetermined force threshold value during execution of the force control by the force control unit selected by the control switching unit. The control device according to claim 1, wherein presence or absence of abnormality of the force detection value is determined. 前記位置制御の実行中に前記力検出値が比較される前記閾値と、前記力制御の実行中に前記力検出値が比較される前記閾値とが、互いに異なる値に設定される、請求項３に記載の制御装置。   The threshold value to which the force detection value is compared during execution of the position control and the threshold value to which the force detection value is compared during execution of the force control are set to different values. The control device described in 1. 前記位置制御の実行中に前記力検出値が比較される前記閾値は、前記力制御の実行中に前記力検出値が比較される前記閾値よりも小さい値に設定される、請求項４に記載の制御装置。   The threshold value to which the force detection value is compared during execution of the position control is set to a value smaller than the threshold value to which the force detection value is compared during execution of the force control. Control device. 前記異常防止部は、前記異常が有ると前記異常判断部が判断したときに、前記ダイクッション機構が生じている前記力の異常を検知してアラームを出力する警報部をさらに具備する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。   The abnormality prevention unit further includes an alarm unit that detects an abnormality of the force generated by the die cushion mechanism and outputs an alarm when the abnormality determination unit determines that the abnormality is present. The control device according to any one of 1 to 5. 前記異常防止部は、前記位置制御部が前記位置制御に用いる電流の上限値を、前記サーボモータを動作させるための許容最大電流値よりも小さく設定する電流制限部を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置。   The abnormality prevention unit includes a current limiting unit that sets an upper limit value of a current used by the position control unit for the position control to be smaller than an allowable maximum current value for operating the servo motor. The control device according to any one of the above. 前記電流制限部は、前記ダイクッション機構が前記力を生じる前記サーボモータの動作方向のみに関連して、前記位置制御に用いる前記電流の前記上限値を前記許容最大電流値よりも小さく設定する、請求項７に記載の制御装置。   The current limiting unit sets the upper limit value of the current used for the position control to be smaller than the allowable maximum current value in relation to only the operation direction of the servo motor in which the die cushion mechanism generates the force. The control device according to claim 7. プレス機械に組み込まれ、スライドの動作に対応して移動するクッションパッドと、該クッションパッドを駆動するサーボモータと、該サーボモータを制御して該クッションパッドと該スライドとの間に相関的な圧力を生じさせる制御装置とを備えるダイクッション機構において、
前記制御装置が請求項１〜８のいずれか１項に記載の制御装置からなることを特徴とするダイクッション機構。 A cushion pad incorporated in the press machine and moved in response to the movement of the slide, a servo motor that drives the cushion pad, and a relative pressure between the cushion pad and the slide by controlling the servo motor In a die cushion mechanism comprising a control device for generating
A die cushion mechanism comprising the control device according to any one of claims 1 to 8. サーボモータを駆動源として外部への力を生ずるダイクッション機構の制御方法であって、
前記ダイクッション機構に生じさせる力の指令値を求めるステップと、
前記ダイクッション機構が生じている力の検出値を求めるステップと、
前記力の指令値及び前記力の検出値に基づいて、前記サーボモータに対する力制御を実行するステップと、
前記サーボモータの目標位置を求めるステップと、
前記サーボモータの現在位置を求めるステップと、
前記目標位置及び前記現在位置に基づき、前記サーボモータに対する位置制御を、前記力制御との間で択一的に実行するステップと、
前記サーボモータの制御状態に関連して、前記ダイクッション機構が異常な力を生じることを防止する異常防止ステップとを具備し、
前記異常防止ステップは、前記位置制御の実行中に、前記力の検出値を予め定めた力の閾値と比較して該力の検出値の異常の有無を判断する異常判断ステップであって、該力の検出値が該閾値よりも大きくなったときに該異常が有ると判断する異常判断ステップを有すること、
を特徴とする制御方法。 A control method of a die cushion mechanism that generates a force to the outside using a servo motor as a drive source,
Obtaining a command value of force generated in the die cushion mechanism;
Obtaining a detection value of force generated by the die cushion mechanism;
Performing force control on the servomotor based on the force command value and the force detection value;
Obtaining a target position of the servo motor;
Obtaining a current position of the servo motor;
Performing position control on the servo motor based on the target position and the current position, alternatively with the force control;
An abnormality preventing step for preventing the die cushion mechanism from generating an abnormal force in relation to the control state of the servo motor;
The abnormality prevention step is an abnormality determination step of determining whether there is an abnormality in the detected value of the force by comparing the detected value of the force with a predetermined force threshold value during execution of the position control, Having an abnormality determination step for determining that the abnormality is present when the detected value of the force becomes larger than the threshold value;
A control method characterized by the above. 前記異常判断ステップで前記異常が有ると判断したときに、前記位置制御を前記力制御に切り換える、請求項１０に記載の制御方法。   The control method according to claim 10, wherein the position control is switched to the force control when it is determined in the abnormality determination step that the abnormality is present. 前記異常判断ステップはさらに、前記力制御の実行中に、前記力の検出値を予め定めた力の閾値と比較して該力の検出値の異常の有無を判断する、請求項１０又は１１に記載の制御方法。   The abnormality determination step further includes: determining whether there is an abnormality in the detected value of the force by comparing the detected value of the force with a predetermined force threshold value during execution of the force control. The control method described. 前記位置制御の実行中に前記力の検出値が比較される前記閾値と、前記力制御の実行中に前記力の検出値が比較される前記閾値とを、互いに異なる値に設定する、請求項１２に記載の制御方法。   The threshold for comparing the detected force value during execution of the position control and the threshold for comparing the detected force value during execution of the force control are set to different values. 12. The control method according to 12. 前記位置制御の実行中に前記力の検出値が比較される前記閾値を、前記力制御の実行中に前記力の検出値が比較される前記閾値よりも小さい値に設定する、請求項１３に記載の制御方法。   The threshold value with which the detection value of the force is compared during execution of the position control is set to a value smaller than the threshold value with which the detection value of the force is compared during execution of the force control. The control method described. 前記異常防止ステップは、前記異常判断ステップで前記異常が有ると判断したときに、前記ダイクッション機構が生じている前記力の異常を検知してアラームを出力するステップをさらに有する、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の制御方法。   The abnormality prevention step further includes a step of detecting an abnormality in the force generated by the die cushion mechanism and outputting an alarm when it is determined in the abnormality determination step that the abnormality is present. 14. The control method according to any one of 14. 前記異常防止ステップは、前記位置制御に用いられる電流の上限値を、前記サーボモータを動作させるための許容最大電流値よりも小さく設定する上限設定ステップをさらに有する、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の制御方法。   The said abnormality prevention step further includes an upper limit setting step for setting an upper limit value of a current used for the position control to be smaller than an allowable maximum current value for operating the servo motor. 2. The control method according to item 1. 前記上限設定ステップは、前記ダイクッション機構が前記力を生じる前記サーボモータの動作方向のみに関連して、前記位置制御に用いられる前記電流の前記上限値を前記許容最大電流値よりも小さく設定する、請求項１６に記載の制御方法。   In the upper limit setting step, the upper limit value of the current used for the position control is set to be smaller than the allowable maximum current value in relation to only the operation direction of the servo motor in which the die cushion mechanism generates the force. The control method according to claim 16.

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