JP6067397B2 - Multi-axis servo press apparatus and control method for multi-axis servo press apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、多軸サーボプレス装置及び多軸サーボプレス装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a multi-axis servo press apparatus and a control method for the multi-axis servo press apparatus.

複数のサーボモータにより複数の軸をそれぞれ駆動し、軸に加圧プレートと受圧プレートとを介して装着したプレス金型を動かして、ワークをプレス加工することのできる多軸サーボプレス装置がある。このような多軸サーボプレス装置では、軸の位置情報に基づいて、軸の駆動を制御することが多い。   There is a multi-axis servo press device that can press a plurality of axes by a plurality of servo motors and move a press die attached to the axes via a pressure plate and a pressure receiving plate to press the workpiece. In such a multi-axis servo press apparatus, the drive of the shaft is often controlled based on the position information of the shaft.

例えば、特許文献１では、位置指令信号及び位置フィードバック信号に基づいて制御される基準駆動軸と、これらの信号、及び、この基準駆動軸の位置信号に基づいて制御される追従駆動軸とを含む多軸サーボプレス装置が開示されている。かかる多軸サーボプレス装置では、基準駆動軸の位置に追従駆動軸の位置を追従させて、加圧プレートと受圧プレートとの平行度を維持し得て、高精度なプレス加工品を得ることができる。   For example, Patent Literature 1 includes a reference drive shaft that is controlled based on a position command signal and a position feedback signal, these signals, and a follow-up drive shaft that is controlled based on the position signal of the reference drive shaft. A multi-axis servo press apparatus is disclosed. In such a multi-axis servo press device, the position of the follow drive shaft can be made to follow the position of the reference drive shaft, and the parallelism between the pressure plate and the pressure receiving plate can be maintained, so that a highly accurate press processed product can be obtained. it can.

特開２０００−００５９００号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-005900

ところで、トルク情報に基づく制御、すなわちトルク制御による駆動軸を含む多軸サーボプレス装置が求められている。このような多軸サーボプレス装置では、装置の有する設備能力を最大限に発揮できて、サイクルタイムの短縮や省エネルギー化を容易に達成し得る。しかしながら、加圧プレートと受圧プレートとの平行度を維持することが困難であった。   By the way, there is a need for a multi-axis servo press apparatus including a drive shaft by control based on torque information, that is, torque control. In such a multi-axis servo press apparatus, the equipment capacity of the apparatus can be maximized, and the cycle time can be shortened and energy saving can be easily achieved. However, it has been difficult to maintain parallelism between the pressure plate and the pressure receiving plate.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、加圧プレートと受圧プレートとの平行度を維持しつつ、駆動軸の駆動をトルク制御する多軸サーボプレス装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and provides a multi-axis servo press device that controls the drive shaft torque while maintaining the parallelism between the pressure plate and the pressure receiving plate. The purpose is to do.

本発明にかかる多軸サーボプレス装置は、
マスタ軸と、
スレーブ軸と、
前記マスタ軸の位置を検出する位置検出部と
前記マスタ軸及び前記スレーブ軸の駆動をそれぞれ制御する制御手段と、を備える多軸サーボプレス装置であって、
前記制御手段は、
前記マスタ軸の駆動をトルク情報に基づいて制御するとともに、
前記スレーブ軸の駆動を前記マスタ軸の位置フィードバック情報に基づいて制御することを特徴とする。 The multi-axis servo press device according to the present invention is:
A master axis,
Slave axis,
A multi-axis servo press apparatus comprising: a position detection unit that detects a position of the master axis; and a control unit that controls driving of the master axis and the slave axis, respectively.
The control means includes
While controlling the driving of the master shaft based on torque information,
The driving of the slave axis is controlled based on position feedback information of the master axis.

このような構成によれば、マスタ軸をトルク情報に基づいて制御するので、駆動軸をトルク制御することができる。また、スレーブ軸をマスタ軸の位置フィードバック情報に基づいて前記マスタ軸に追従させるように位置を制御するので加圧プレートと受圧プレートとの平行度を維持することができる。すなわち、加圧プレートと受圧プレートとの平行度を維持しつつ、駆動軸をトルク制御する多軸サーボプレス装置を得ることができる。   According to such a configuration, since the master shaft is controlled based on the torque information, the drive shaft can be torque-controlled. Further, since the position of the slave axis is controlled so as to follow the master axis based on the position feedback information of the master axis, the parallelism between the pressure plate and the pressure receiving plate can be maintained. That is, it is possible to obtain a multi-axis servo press device that controls the torque of the drive shaft while maintaining the parallelism between the pressure plate and the pressure receiving plate.

また、本発明にかかる多軸サーボプレス装置の制御方法は、
マスタ軸と、
スレーブ軸と、
前記マスタ軸の位置を検出する位置検出部と、
前記マスタ軸及び前記スレーブ軸をそれぞれ制御する制御手段と、を備える多軸サーボプレス装置の制御方法であって、
前記マスタ軸の駆動をトルク情報に基づいて制御するとともに、
前記スレーブ軸の駆動を前記マスタ軸の位置フィードバック情報に基づいて制御することを特徴とする。 The control method of the multi-axis servo press device according to the present invention is as follows:
A master axis,
Slave axis,
A position detector for detecting the position of the master axis;
A control means for controlling the master axis and the slave axis, respectively, and a control method of a multi-axis servo press device comprising:
While controlling the driving of the master shaft based on torque information,
The driving of the slave axis is controlled based on position feedback information of the master axis.

本発明により、加圧プレートと受圧プレートとの平行度を維持しつつ、駆動軸をトルク制御することのできる多軸サーボプレス装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a multi-axis servo press apparatus capable of controlling the torque of the drive shaft while maintaining the parallelism between the pressure plate and the pressure receiving plate.

多軸サーボプレス装置の斜視図である。It is a perspective view of a multi-axis servo press device. 多軸サーボプレス装置の構成図である。It is a block diagram of a multi-axis servo press apparatus. 多軸サーボプレス装置の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of a multi-axis servo press apparatus. 加圧プレートのモーションダイヤグラムである。It is a motion diagram of a pressure plate.

（実施形態）
図１を参照して本発明の実施形態にかかる多軸サーボプレス装置について説明する。図１は多軸サーボプレス装置の斜視図を示す。図２は多軸サーボプレス装置の制御構成を示す。 (Embodiment)
A multi-axis servo press apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of a multi-axis servo press apparatus. FIG. 2 shows a control configuration of the multi-axis servo press apparatus.

図１に示すように、多軸サーボプレス装置１は、４つのサーボモータ２と、サーボモータ２にそれぞれ接続されるボールネジ３と、ボールネジ３にそれぞれ螺合して回転自在に支持されるナット４と、４つのナット４に装着される一体の加圧プレート５と、加圧プレート５に対向する受圧プレート６とを含む。詳細には、加圧プレート５は、受圧プレート６に対向しつつ、ボールネジ３の長手方向に沿って移動することができる。さらに、パンチ型及びダイ型を含む金型７がそれぞれ、加圧プレート５及び受圧プレート６の対向する面に、成形面を互いに対向するように固定される。多軸サーボプレス装置１は、ワークを金型７を用いてプレス加工を行い、プレス加工品を得ることができる。なお、図１は、後述する操作盤１１やＮＣ装置１２などの制御構成にかかる部分の図示を省略している。   As shown in FIG. 1, a multi-axis servo press apparatus 1 includes four servo motors 2, a ball screw 3 connected to the servo motor 2, and a nut 4 screwed into the ball screw 3 and rotatably supported. And an integrated pressure plate 5 attached to the four nuts 4 and a pressure receiving plate 6 facing the pressure plate 5. Specifically, the pressure plate 5 can move along the longitudinal direction of the ball screw 3 while facing the pressure receiving plate 6. Further, a mold 7 including a punch die and a die die is fixed to the opposing surfaces of the pressure plate 5 and the pressure receiving plate 6 so that the molding surfaces face each other. The multi-axis servo press apparatus 1 can press a workpiece using a mold 7 to obtain a press-processed product. In FIG. 1, illustrations of portions relating to control configurations such as an operation panel 11 and an NC device 12 described later are omitted.

サーボモータ２は、電流信号を受けて回転力を出力し、ボールネジ３を駆動させる。４つのサーボモータ２はそれぞれ、サーボモータ２１、２２、２３、２４と符号する。ボールネジ３は、マスタ軸３１と、第１スレーブ軸３２と、第２スレーブ軸３３と、第３スレーブ軸３４とを、駆動軸として含む。サーボモータ２１、２２、２３及び２４はそれぞれ、マスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４に接続される。なお、サーボモータ２１、２２、２３及び２４はそれぞれ、後述するようにマスタ軸制御系１３１、第１スレーブ軸制御系１３２、第２スレーブ軸制御系１３３、第３スレーブ軸制御系１３４に組み込まれる。   The servo motor 2 receives the current signal, outputs a rotational force, and drives the ball screw 3. The four servo motors 2 are denoted by servo motors 21, 22, 23, and 24, respectively. The ball screw 3 includes a master shaft 31, a first slave shaft 32, a second slave shaft 33, and a third slave shaft 34 as drive shafts. The servo motors 21, 22, 23, and 24 are connected to the master shaft 31, the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34, respectively. The servo motors 21, 22, 23, and 24 are incorporated in the master axis control system 131, the first slave axis control system 132, the second slave axis control system 133, and the third slave axis control system 134, as will be described later. .

次に、図２に示すように、多軸サーボプレス装置１の制御構成について説明する。多軸サーボプレス装置１の制御構成として、操作盤１１と、ＮＣ装置１２と、マスタ軸制御系１３１と、第１スレーブ軸制御系１３２と、第２スレーブ軸制御系１３３と、第３スレーブ軸制御系１３４とを含む。マスタ軸制御系１３１、第１スレーブ軸制御系１３２、第２スレーブ軸制御系１３３、第３スレーブ軸制御系１３４はそれぞれ、マスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４の駆動を制御する制御系である。   Next, as shown in FIG. 2, a control configuration of the multi-axis servo press apparatus 1 will be described. The control configuration of the multi-axis servo press apparatus 1 includes an operation panel 11, an NC apparatus 12, a master axis control system 131, a first slave axis control system 132, a second slave axis control system 133, and a third slave axis. And a control system 134. The master axis control system 131, the first slave axis control system 132, the second slave axis control system 133, and the third slave axis control system 134 are the master axis 31, the first slave axis 32, the second slave axis 33, the third axis, respectively. This is a control system for controlling the driving of the slave shaft 34.

操作盤１１は、操作者から、少なくともトルク情報を含むプレス加工条件についての加工条件情報についての入力を受け付け、加工条件情報についての信号を生成する。操作盤１１は、必要に応じて、演算部を含み、操作者から受け付けた入力に基づいて、プレス加工に必要な加工条件について演算を行い、この演算結果を含む加工条件情報についての信号を生成する。   The operation panel 11 receives an input from the operator regarding the processing condition information regarding the press processing conditions including at least torque information, and generates a signal regarding the processing condition information. The operation panel 11 includes a calculation unit as necessary, performs a calculation on a processing condition necessary for press working based on an input received from an operator, and generates a signal on processing condition information including the calculation result. To do.

ＮＣ装置１２は、加工指令部１２１と演算部１２２とを含む。加工指令部１２１は、操作盤１１からの加工条件についての信号を受け付けて、マスタ軸３１の位置やトルク値など駆動について指令する指令信号を生成する。なお、加工指令部１２１は、マスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４の各軸を独立して制御する場合のために、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４の位置などの駆動について指令する指令信号を生成してもよい。   The NC device 12 includes a machining command unit 121 and a calculation unit 122. The machining command unit 121 receives a signal regarding machining conditions from the operation panel 11 and generates a command signal that commands driving such as the position and torque value of the master shaft 31. Note that the machining command unit 121 controls the first slave shaft 32, the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, the third slave shaft 34, the first slave shaft 32, the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34. A command signal for instructing driving of the positions of the second slave shaft 33 and the third slave shaft 34 may be generated.

マスタ軸制御系１３１は、サーボアンプ２１１と、サーボモータ２１と、エンコーダ２１２と、位置検出部２１３と、荷重検出部２１４とを含む。サーボアンプ２１１は、ＮＣ装置１２から、マスタ軸３１の位置についての信号を受ける。また、サーボアンプ２１１は、エンコーダ２１２から、サーボモータ２１の回転角度などの駆動についての信号を受ける。また、サーボアンプ２１１は、位置検出部２１３から、マスタ軸３１の現在位置についての位置信号を受ける。また、サーボアンプ２１１は、荷重検出部２１４から、マスタ軸３１の回転運動についての荷重を検出し、荷重信号を受ける。サーボアンプ２１１は、これらの信号に基づいて、マスタ軸３１を所定の位置に移動させるための電流信号を生成する。サーボモータ２１は、この電流信号に基づいてマスタ軸３１（図１参照）を駆動する。   The master axis control system 131 includes a servo amplifier 211, a servo motor 21, an encoder 212, a position detection unit 213, and a load detection unit 214. The servo amplifier 211 receives a signal regarding the position of the master shaft 31 from the NC device 12. The servo amplifier 211 receives a signal about driving such as the rotation angle of the servo motor 21 from the encoder 212. Further, the servo amplifier 211 receives a position signal regarding the current position of the master shaft 31 from the position detector 213. Further, the servo amplifier 211 detects a load for the rotational motion of the master shaft 31 from the load detection unit 214 and receives a load signal. The servo amplifier 211 generates a current signal for moving the master shaft 31 to a predetermined position based on these signals. The servo motor 21 drives the master shaft 31 (see FIG. 1) based on this current signal.

また、ＮＣ装置１２の演算部１２２は、位置検出部２１３からマスタ軸３１の現在位置についての信号と、後述する位置検出部２２３、２３３及び２４３から、それぞれ第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３及び第３スレーブ軸３４の位置についての信号と、を受け付ける。さらに、演算部１２２は、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３及び第３スレーブ軸３４をマスタ軸３１にそれぞれ追従させるための情報についての信号を生成する。この情報は、例えば、マスタ軸３１に対する第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４の位置の差をそれぞれ減じるように、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３及び第３スレーブ軸３４の回転方向、回転速度、トルクなどの駆動をそれぞれ制御するための情報である。   In addition, the calculation unit 122 of the NC device 12 receives a signal about the current position of the master axis 31 from the position detection unit 213 and a first slave axis 32 and a second slave axis from position detection units 223, 233, and 243, which will be described later. 33 and the signal about the position of the 3rd slave axis | shaft 34 are received. Further, the calculation unit 122 generates a signal regarding information for causing the first slave axis 32, the second slave axis 33, and the third slave axis 34 to follow the master axis 31, respectively. This information is obtained by, for example, reducing the position difference of the first slave axis 32, the second slave axis 33, and the third slave axis 34 with respect to the master axis 31, respectively. This is information for controlling driving of the three slave shafts 34 such as the rotation direction, rotation speed, and torque.

第１スレーブ軸制御系１３２は、サーボアンプ２２１と、サーボモータ２２と、エンコーダ２２２と、位置検出部２２３とを含む。サーボアンプ２２１は、ＮＣ装置１２の演算部１２２から、第１スレーブ軸３２をマスタ軸３１に追従させるための情報についての信号を受ける。また、サーボアンプ２２１は、エンコーダ２２２から、サーボモータ２２の回転角度などの駆動についての信号を受ける。また、サーボアンプ２２１は、位置検出部２２３から、マスタ軸３１の現在の位置情報である位置フィードバック情報についての位置フィードバック信号を受ける。なお、サーボアンプ２２１は、第１スレーブ軸３２を独立して制御する場合のために、第１スレーブ軸３２の位置などの駆動について指令する指令信号を受け付けてもよい。サーボアンプ２２１は、これらの信号に基づいて、第１スレーブ軸３２を所定の位置に移動させるための電流信号を生成する。サーボモータ２２は、この電流信号を基づいて第１スレーブ軸３２（図１参照）を駆動する。   The first slave axis control system 132 includes a servo amplifier 221, a servo motor 22, an encoder 222, and a position detection unit 223. The servo amplifier 221 receives a signal regarding information for causing the first slave shaft 32 to follow the master shaft 31 from the calculation unit 122 of the NC device 12. In addition, the servo amplifier 221 receives a signal about driving such as a rotation angle of the servo motor 22 from the encoder 222. The servo amplifier 221 receives a position feedback signal for position feedback information, which is current position information of the master shaft 31, from the position detection unit 223. Note that the servo amplifier 221 may receive a command signal for instructing driving such as the position of the first slave shaft 32 in order to control the first slave shaft 32 independently. The servo amplifier 221 generates a current signal for moving the first slave shaft 32 to a predetermined position based on these signals. The servo motor 22 drives the first slave shaft 32 (see FIG. 1) based on this current signal.

第２スレーブ軸制御系１３３、第３スレーブ軸制御系１３４は、いずれも第１スレーブ軸制御系１３２と全く同じ制御構成を有しており、説明を省略する。第２スレーブ軸制御系１３３、第３スレーブ軸制御系１３４はいずれも、第１スレーブ軸制御系１３２と共通する箇所には、相当する符号を付する。   Each of the second slave axis control system 133 and the third slave axis control system 134 has the same control configuration as that of the first slave axis control system 132, and a description thereof will be omitted. In both the second slave axis control system 133 and the third slave axis control system 134, the same reference numerals are assigned to portions common to the first slave axis control system 132.

なお、本実施形態では、多軸サーボプレス装置１のマスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４の位置や駆動する軸の本数は、予め決定されているが、必要に応じて、位置や本数を変更しても構わない。また、例えば、トルクを一定にかけたいワークの所定箇所に近い軸を、マスタ軸としてもよい。また、必要に応じて、ボールネジ３を減速機を介してサーボモータ２に接続してもよい。   In the present embodiment, the positions of the master axis 31, the first slave axis 32, the second slave axis 33, and the third slave axis 34 of the multi-axis servo press apparatus 1 and the number of axes to be driven are determined in advance. However, the position and number may be changed as necessary. Further, for example, an axis close to a predetermined portion of a workpiece on which a torque is to be applied may be set as a master axis. If necessary, the ball screw 3 may be connected to the servo motor 2 through a speed reducer.

（制御方法）
次に、図３及び図４を用いて、上記した実施形態にかかる多軸サーボプレス装置の制御方法について説明する。図３は、多軸サーボプレス装置の制御方法を示すフローチャートを示す。図４は、加圧プレートのモーションダイヤグラムを示す。 (Control method)
Next, the control method of the multi-axis servo press apparatus according to the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flowchart showing a control method of the multi-axis servo press apparatus. FIG. 4 shows a motion diagram of the pressure plate.

まず、図３及び図４に示すように、マスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４をそれぞれ独立して制御するように設定する（各軸独立制御ステップＳ１０）。加圧プレート５を戻端Ｐｓからトルク制御開始位置Ｐｃまで所定の速度で前進させる（加圧プレート前進ステップＳ１１、トルク位置制御開始位置到達の確認ステップＳ１２）。なお、戻端Ｐｓ、トルク制御開始位置Ｐｃ、所定の速度などは、上記したプレス加工に必要な加工条件についての情報から得ることができる。また、トルク制御開始位置Ｐｃは、ワークの成形を開始する位置又はその直前となる位置であると好ましい。   First, as shown in FIGS. 3 and 4, the master axis 31, the first slave axis 32, the second slave axis 33, and the third slave axis 34 are set to be controlled independently (each axis independent control step). S10). The pressure plate 5 is advanced from the return end Ps to the torque control start position Pc at a predetermined speed (pressure plate advance step S11, torque position control start position arrival confirmation step S12). The return end Ps, the torque control start position Pc, the predetermined speed, and the like can be obtained from information on the processing conditions necessary for the press processing described above. Further, the torque control start position Pc is preferably a position at which molding of the workpiece is started or a position immediately before it.

次に、加圧プレート５をトルク制御開始位置Ｐｃまで移動させると（トルク位置制御開始位置到達の確認ステップＳ１２：ＹＥＳ）、マスタ軸３１についてのトルク制御を開始するとともに、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４とを、マスタ軸３１についての現在の位置情報に基づいて位置制御を開始する（トルク位置制御開始ステップＳ２０）。例えば、マスタ軸３１のトルク値Ｔ１をトルク設定値Ｔｒ１に到達するまでに上げて、到達した後、トルク設定値Ｔｒ１のまま維持するように、マスタ軸３１についてトルク制御を行う。   Next, when the pressure plate 5 is moved to the torque control start position Pc (check step S12 for reaching the torque position control start position: YES), torque control for the master shaft 31 is started, and the first slave shaft 32, Position control of the second slave shaft 33 and the third slave shaft 34 is started based on the current position information about the master shaft 31 (torque position control start step S20). For example, the torque value T1 of the master shaft 31 is increased until the torque setting value Tr1 is reached, and after reaching the torque setting value Tr1, torque control is performed on the master shaft 31 so that the torque setting value Tr1 is maintained.

マスタ軸３１のトルク値Ｔ１をトルク設定値Ｔｒ１となるようにサーボアンプ２１１に指令信号を出力する（マスタ軸のトルク指令ステップＳ２１）。位置検出部２１３がマスタ軸３１の現在の位置を検出する（マスタ軸位置の検出ステップＳ２２）。演算部１２２が、マスタ軸３１の現在の位置情報に基づいて、マスタ軸３１の現在位置に追従するように、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、及び、第３スレーブ軸３４の位置をそれぞれ演算する（スレーブ軸位置の演算ステップＳ２３）。演算部１２２が、位置指令信号をサーボアンプ２２１、２３１、２４１にそれぞれ指令信号を出力する（スレーブ軸の位置指令ステップＳ２４）。加圧プレート５を加工端Ｐｆまで到達するまで、上記したＳ２１〜Ｓ２４を繰り返し行う（加工端到達の確認ステップＳ２５）。なお、トルク制御開始位置Ｐｃは、上記したプレス加工に必要な加工条件についての情報から得ることができる。   A command signal is output to the servo amplifier 211 so that the torque value T1 of the master shaft 31 becomes the torque setting value Tr1 (master shaft torque command step S21). The position detection unit 213 detects the current position of the master axis 31 (master axis position detection step S22). The positions of the first slave axis 32, the second slave axis 33, and the third slave axis 34 so that the calculation unit 122 follows the current position of the master axis 31 based on the current position information of the master axis 31. (Slave axis position calculation step S23). The arithmetic unit 122 outputs a position command signal to each of the servo amplifiers 221, 231 and 241 (slave axis position command step S24). The above-described S21 to S24 are repeated until the pressure plate 5 reaches the processing end Pf (processing end arrival confirmation step S25). The torque control start position Pc can be obtained from information on the processing conditions necessary for the above press processing.

ここで、図４に示すように、Ｓ２０〜２５において、マスタ軸３１のトルク値Ｔ１は、あらかじめ設定されたトルク設定値Ｔｒ１まで到達し、そのまま維持する。また、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４のトルク値Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、トルク設定値Ｔｒ１と同じ又はそれに近い値まで上昇し、殆ど一定のまま推移する。マスタ軸３１は、トルク制御されている。一方、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４のトルク値Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、マスタ軸３１のトルク値Ｔ１と比較して、小さくなることがあるものの、トルク値Ｔ１に追従するように変動している。つまり、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４は、いずれもマスタ軸３１のトルク制御に追従して、結果としてトルク制御されていると考えられる。つまり、多軸サーボプレス装置１は、マスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３及び第３スレーブ軸３４の各駆動軸をトルク制御し得て、設備能力を最大限に発揮することができる。   Here, as shown in FIG. 4, in S20-25, the torque value T1 of the master shaft 31 reaches the preset torque setting value Tr1 and is maintained as it is. Further, the torque values T2, T3, and T4 of the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34 rise to the same value as or close to the torque setting value Tr1, and remain almost constant. The master shaft 31 is torque controlled. On the other hand, the torque values T2, T3, T4 of the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34 may be smaller than the torque value T1 of the master shaft 31, but the torque value It fluctuates so as to follow T1. That is, it is considered that the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34 all follow the torque control of the master shaft 31, and as a result, are torque controlled. That is, the multi-axis servo press apparatus 1 can perform torque control on the drive shafts of the master shaft 31, the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34, thereby maximizing equipment capacity. be able to.

また、図４に示すように、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４の位置Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、マスタ軸３１の位置Ｐ１に対して、距離を生じることがほとんど無い。すなわち、多軸サーボプレス装置１は、Ｓ２０〜２５において、受圧プレート６と加圧プレート５との平行度を維持している。   Further, as shown in FIG. 4, the positions P2, P3, and P4 of the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34 may cause a distance from the position P1 of the master shaft 31. almost none. That is, the multi-axis servo press apparatus 1 maintains the parallelism between the pressure receiving plate 6 and the pressure plate 5 in S20 to 25.

次に、加圧プレート５が加工端Ｐｆに到達すると（加工端到達の確認ステップＳ２５：ＹＥＳ）、マスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４をそれぞれ独立して制御するように再び設定する（各軸独立制御ステップＳ３０）。まず、トルク値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を減じるように制御し、マスタ軸３１のトルク値Ｔ１が所定の値よりも低いことを確認する（トルク値の確認ステップＳ３１）。最後に、トルク値が所定の値より低いことを確認すると（トルク値の確認ステップＳ３１：ＹＥＳ）、戻端Ｐｓまで到達するまで加圧プレート５を所定の速度で後退させる（加圧プレート後退ステップＳ３２、戻端到達の確認ステップＳ３３）。   Next, when the pressure plate 5 reaches the processing end Pf (processing end arrival confirmation step S25: YES), the master shaft 31, the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34 are independent of each other. Then, it is set again so as to control (each axis independent control step S30). First, control is performed to reduce the torque values T1, T2, T3, and T4, and it is confirmed that the torque value T1 of the master shaft 31 is lower than a predetermined value (torque value confirmation step S31). Finally, when it is confirmed that the torque value is lower than the predetermined value (torque value confirmation step S31: YES), the pressure plate 5 is retracted at a predetermined speed until the return end Ps is reached (pressure plate retraction step). S32, return end arrival confirmation step S33).

以上、本実施形態によれば、マスタ軸３１をトルク制御でき、さらに、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４をトルク制御し得る。すなわち、設備能力の発揮し得る最大トルク値でプレス加工をして、加工工程のサイクルタイムを短縮し得るとともに、加工工程に必要なエネルギーを省き得る。また、マスタ軸３１の現在の位置情報に基づいて、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４を制御して、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４をマスタ軸３１に追従させることができる。これにより、加圧プレート５と受圧プレート６との平行度を維持できる。   As described above, according to the present embodiment, the torque of the master shaft 31 can be controlled, and the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34 can be torque controlled. That is, the press working can be performed with the maximum torque value that can exhibit the equipment capacity, the cycle time of the machining process can be shortened, and the energy required for the machining process can be omitted. Further, based on the current position information of the master axis 31, the first slave axis 32, the second slave axis 33, and the third slave axis 34 are controlled, and the first slave axis 32, the second slave axis 33, the third The slave shaft 34 can follow the master shaft 31. Thereby, the parallelism between the pressure plate 5 and the pressure receiving plate 6 can be maintained.

なお、必要に応じて、トルク制限値を設定して、マスタ軸３１、第１スレーブ軸３２、第２スレーブ軸３３、第３スレーブ軸３４のトルク値がこのトルク制限値を超えないように制御してもよい。   If necessary, a torque limit value is set and control is performed so that the torque values of the master shaft 31, the first slave shaft 32, the second slave shaft 33, and the third slave shaft 34 do not exceed the torque limit value. May be.

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。例えば、マスタ軸を複数設けた多軸サーボプレス装置が考えられる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention. For example, a multi-axis servo press apparatus having a plurality of master axes can be considered.

１１ 操作盤、 １２ 装置、 ２１、２２、２３、２４ サーボモータ、
３１ マスタ軸、 ３２ 第１スレーブ軸、 ３３ 第２スレーブ軸、
３４ 第３スレーブ軸、 １２１ 加工指令部、１２２ 演算部、
１３１ マスタ軸制御系、 １３２ 第１スレーブ軸制御系、
１３３ 第２スレーブ軸制御系、 １３４ 第３スレーブ軸制御系、
２１１、２２１、２３１、２４１ サーボアンプ、
２１２、２２２、２３２、２４２ エンコーダ、
２１３、２２３、２３３、２４３ 位置検出部、 ２１４ 荷重検出部 11 operation panel, 12 device, 21, 22, 23, 24 servo motor,
31 master axis, 32 first slave axis, 33 second slave axis,
34 third slave axis, 121 machining command section, 122 calculation section,
131 master axis control system, 132 first slave axis control system,
133 second slave axis control system, 134 third slave axis control system,
211, 221, 231, 241 Servo amplifier,
212, 222, 232, 242 encoder,
213, 223, 233, 243 Position detection unit, 214 Load detection unit

Claims (2)

マスタ軸と、
スレーブ軸と、
前記マスタ軸の位置を検出する位置検出部と、
前記マスタ軸及び前記スレーブ軸の駆動をそれぞれ制御する制御手段と、
前記マスタ軸及び前記スレーブ軸の駆動によって移動する加圧プレートと、
前記加圧プレートと対向する受圧プレートと、
前記加圧プレート及び前記受圧プレートの対向する面に固定される１つの金型と、
を備える多軸サーボプレス装置であって、
前記制御手段は、
前記マスタ軸の駆動をトルク情報に基づいて制御するとともに、
前記スレーブ軸の駆動を前記マスタ軸の位置フィードバック情報に基づいて制御することを特徴とする多軸サーボプレス装置。 A master axis,
Slave axis,
A position detector for detecting the position of the master axis ;
Control means for respectively controlling the driving of the master axis and the slave axis;
A pressure plate that moves by driving the master shaft and the slave shaft;
A pressure receiving plate facing the pressure plate;
One mold fixed to the opposing surfaces of the pressure plate and the pressure receiving plate;
A multi-axis servo press device comprising:
The control means includes
While controlling the driving of the master shaft based on torque information,
A multi-axis servo press apparatus that controls driving of the slave axis based on position feedback information of the master axis. マスタ軸と、
スレーブ軸と、
前記マスタ軸の位置を検出する位置検出部と、
前記マスタ軸及び前記スレーブ軸をそれぞれ制御する制御手段と、
前記マスタ軸及び前記スレーブ軸の駆動によって移動する１つの加圧プレートと、
加圧プレートと対向する１つの受圧プレートと、
前記加圧プレート及び前記受圧プレートの対向する面に固定される１つの金型と、を備える多軸サーボプレス装置の制御方法であって、
前記マスタ軸の駆動をトルク情報に基づいて制御するとともに、
前記スレーブ軸の駆動を前記マスタ軸の位置フィードバック情報に基づいて制御することを特徴とする多軸サーボプレス装置の制御方法。 A master axis,
Slave axis,
A position detector for detecting the position of the master axis;
Control means for controlling the master axis and the slave axis respectively;
One pressure plate that moves by driving the master shaft and the slave shaft;
One pressure receiving plate facing the pressure plate;
A control method of a multi-axis servo press device comprising: a pressing die and a die fixed to opposing surfaces of the pressure receiving plate ;
While controlling the driving of the master shaft based on torque information,
A control method for a multi-axis servo press apparatus, wherein the driving of the slave axis is controlled based on position feedback information of the master axis.
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JP3853908B2 (en) * 1997-03-31 2006-12-06 株式会社小松製作所 Multi-point servo press controller
JP3969850B2 (en) * 1998-06-22 2007-09-05 株式会社小松製作所 Control method and control device for electric vendor
JP2003230996A (en) * 2002-02-05 2003-08-19 Komatsu Ltd Control method for multi-shaft servo drive press
JP4246470B2 (en) * 2002-10-23 2009-04-02 株式会社放電精密加工研究所 Press forming method
DE102004009256B4 (en) * 2004-02-26 2008-04-03 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Mechanical multi-servo press
JP5246693B2 (en) * 2008-09-25 2013-07-24 旭精機工業株式会社 Slide drive mechanism

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