特許 6592118 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6592118

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 24/02 20060101AFI20191007BHJP

   B30B 15/14 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   B21D24/02 D

   B30B15/14 N

   B21D24/02 A

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-5187(P2018-5187)

(22)【出願日】2018年1月16日

(65)【公開番号】特開2019-122986(P2019-122986A)

(43)【公開日】2019年7月25日

【審査請求日】2019年6月12日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】中邨 勉

(72)【発明者】

【氏名】猪飼 聡史

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平９−７０７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２３４７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５９４０１０６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第４１４３３４３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００４−３０１１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０８７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４０１５１３９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第４４５８１８９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ２４／０２

Ｂ３０Ｂ １５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力制御対象を駆動するサーボモータを制御するモータ制御装置であって、前記圧力制御対象に発生する圧力を制御する圧力制御を行うモータ制御装置において、
前記圧力制御対象に発生する圧力を指令する圧力指令を作成する圧力指令部と、
前記圧力制御対象に発生する圧力を検出する圧力検出部と、
前記圧力指令部で作成された圧力指令と前記圧力検出部で検出された圧力とに基づいて、前記圧力制御のための前記サーボモータの速度指令を作成する圧力制御部と、
前記圧力制御部で作成された前記圧力制御のための速度指令に基づいて、前記サーボモータの速度を制御するサーボ制御部と、
を備え、
前記圧力制御部は積分動作を行い、
前記積分動作において圧力を上げる側を積分動作の正方向、圧力を下げる側を負方向と定義したときに、前記積分動作の正方向の上限と負方向の下限との中央値が０よりも大きい、
モータ制御装置。

【請求項2】

前記圧力制御部の積分動作の下限は０である、請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記圧力制御部の積分動作の上限は、設定変更可能である、
請求項１又は２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

速度制御のための前記サーボモータの速度指令を作成する速度指令部と、
前記速度指令部で作成された前記速度制御のための速度指令と前記圧力制御部で作成された前記圧力制御のための速度指令との何れかであって、前記圧力制御対象に発生する圧力を下げる方向の速度指令を選択する選択部と、
を更に備え、
前記サーボ制御部は、前記選択部で選択された速度指令に基づいて、前記サーボモータの速度を制御する、
請求項３に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記圧力制御部の積分動作の上限は、前記速度制御のための速度指令である、請求項４に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記圧力制御対象は、前記サーボモータで駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油で駆動されて被駆動体を駆動する油圧シリンダとで構成される油圧発生機構であり、
前記圧力制御対象に発生する圧力は、前記油圧発生機構における前記作動油の油圧である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧力制御対象を駆動するサーボモータを制御するモータ制御装置であって、圧力制御対象に発生する圧力を制御する圧力制御を行うモータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プレス、鍛造、屈曲、圧延、切断、圧着（リベット）等を行う鍛圧機械が知られている。このような鍛圧機械において、一方の型を有するスライド（可動部）と他方の型を有するボルスタ（固定部）とを備え、スライド、又はボルスタ側のダイクッション機構を駆動制御する機械がある。
スライドを駆動制御する場合、鍛圧機械では、一方の型を他方の型に搭載された対象物に接触させ、スライドによって対象物に作用する圧力を一定に制御する圧力制御を行う。
ボルスタ側のダイクッション機構を駆動制御する場合、鍛圧機械では、一方の型が他方の型に搭載された対象物に接触するまでは、スライドを所定のストロークで往復動作させ、ダイクッション機構を待機位置に待機させる。そして、一方の型が対象物に接触した後に、鍛圧機械では、ダイクッション機構をスライドと共に移動させることによって対象物に作用する圧力を一定に制御する圧力制御を行う。

【0003】

このような鍛圧機械において、スライド、又はボルスタ側のダイクッション機構を駆動するボールねじと、ボールねじを駆動するサーボモータとを用い、サーボモータを制御して圧力制御を行うモータ制御装置がある。

【0004】

また、このような鍛圧機械において、スライド、又はボルスタ側のダイクッション機構を駆動する油圧シリンダ及び油圧ポンプで構成される油圧発生機構と、油圧発生機構における油圧ポンプを駆動するサーボモータとを用い、サーボモータを制御して圧力制御を行うモータ制御装置がある（例えば、特許文献１及び２参照）。
油圧ポンプは、サーボモータで駆動され、油圧シリンダに作動油を供給したり、又は油圧シリンダ内の作動油を排出させたりする。これにより、油圧シリンダに供給される作動油の圧力が増減され、油圧シリンダでスライド、又はボルスタ側のダイクッション機構が駆動される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−２６３２５４号公報

【特許文献2】特開２００７−１６０３５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般に、モータ制御装置では、フィードバック制御において最終的な圧力の偏差を０に漸近させるために、積分（Ｉ）制御を含む圧力制御、例えば比例・積分（ＰＩ）制御又は比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御が用いられる。
ところで、鍛圧機械では、スライドとダイクッション機構との間に弾性特性を有する弾性体が存在する。そのため、積分（Ｉ）制御を含む圧力制御において、圧力のオーバーシュート又はアンダーシュートが発生することがある。
特に、圧力制御において、圧力のアンダーシュートが発生すると、成形品の品質が低下したり、機械が故障したりすることがある。例えば、油圧ポンプ（圧力制御対象）として、油圧が負値になると故障してしまう油圧ポンプがある。

【0007】

本発明は、圧力制御対象に発生する圧力のアンダーシュートを低減するモータ制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１） 本発明に係るモータ制御装置（例えば、後述のモータ制御装置１）は、圧力制御対象（例えば、後述の油圧発生機構（油圧ポンプ及び油圧シリンダ）５）を駆動するサーボモータ（例えば、後述のサーボモータ２）を制御するモータ制御装置であって、前記圧力制御対象に発生する圧力を制御する圧力制御を行うモータ制御装置において、前記圧力制御対象に発生する圧力を指令する圧力指令を作成する圧力指令部（例えば、後述の圧力指令部２０）と、前記圧力制御対象に発生する圧力を検出する圧力検出部（例えば、後述の圧力検出部２２）と、前記圧力指令部で作成された圧力指令と前記圧力検出部で検出された圧力とに基づいて、前記圧力制御のための前記サーボモータの速度指令を作成する圧力制御部（例えば、後述の圧力制御部２４）と、前記圧力制御部で作成された前記圧力制御のための速度指令に基づいて、前記サーボモータの速度を制御するサーボ制御部（例えば、後述のサーボ制御部）とを備え、前記圧力制御部は積分動作を行い、前記積分動作において圧力を上げる側を積分動作の正方向、圧力を下げる側を負方向と定義したときに、前記積分動作の正方向の上限と負方向の下限との中央値が０よりも大きい。

【0009】

（２） （１）に記載のモータ制御装置において、前記圧力制御部の積分動作の下限は０であってもよい。

【0010】

（３） （１）又は（２）に記載のモータ制御装置において、前記圧力制御部の積分動作の上限は、設定変更可能であってもよい。

【0011】

（４） （３）に記載のモータ制御装置は、速度制御のための前記サーボモータの速度指令を作成する速度指令部（例えば、後述の速度指令部１０）と、前記速度指令部で作成された前記速度制御のための速度指令と前記圧力制御部で作成された前記圧力制御のための速度指令との何れかであって、前記圧力制御対象に発生する圧力を下げる方向の速度指令を選択する選択部（例えば、後述の選択部３０）とを更に備え、前記サーボ制御部は、前記選択部で選択された速度指令に基づいて、前記サーボモータの速度を制御してもよい。

【0012】

（５） （４）に記載のモータ制御装置において、前記圧力制御部の積分動作の上限は、前記速度制御のための速度指令であってもよい。

【0013】

（６） （１）から（５）のいずれかに記載のモータ制御装置において、前記圧力制御対象は、前記サーボモータで駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油で駆動されて被駆動体を駆動する油圧シリンダとで構成される油圧発生機構（例えば、後述の油圧発生機構５）であり、前記圧力制御対象に発生する圧力は、前記油圧発生機構における前記作動油の油圧であってもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、圧力制御対象に発生する圧力のアンダーシュートを低減するモータ制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。

【図2】本実施形態の変形例に係るモータ制御装置の構成を示す図である。

【図3】図１に示すモータ制御装置における圧力制御部の積分動作範囲を示す模式図である。

【図4】図１に示すモータ制御装置のタイミングチャートを示す図である。

【図5】本実施形態の変形例に係るモータ制御装置における圧力制御部の積分動作範囲を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

【0017】

図１は、本実施形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。図１に示すように、モータ制御装置１は、例えばプレス機におけるサーボモータ２を制御する。

【0018】

プレス機では、スライド３を所定のストロークで往復動作させてスライド３とボルスタとでワーク（対象物）Ｗを挟み込み、ボルスタ側のダイクッション機構（以下、被駆動体ともいう）４をスライド３と共に移動させることによってワークＷに圧力を作用してワークＷを変形させる。
ボルスタ側のダイクッション機構４は油圧発生機構５によって駆動され、油圧発生機構５はサーボモータ２によって駆動される。

【0019】

油圧発生機構５は、油圧ポンプと油圧シリンダとから構成される。油圧ポンプは、サーボモータ２で駆動され、油圧シリンダに作動油を供給したり、又は油圧シリンダ内の作動油を排出させたりする。これにより、油圧シリンダに供給される作動油の圧力が増減され、油圧シリンダでボルスタ側のダイクッション機構４が駆動される。

【0020】

モータ制御装置１は、油圧発生機構（以下、圧力制御対象ともいう）５の油圧ポンプを駆動するサーボモータ２を制御する。その際、モータ制御装置１は、サーボモータ２の速度を制御する速度制御と、油圧発生機構５の作動油の圧力（力）を制御する圧力制御（力制御）との２つの制御を行う。

【0021】

モータ制御装置１は、図１に示すように、速度指令部１０と、圧力指令部２０と、圧力検出部２２と、圧力制御部２４と、選択部３０と、サーボ制御部４０と、速度検出部４２とを備える。

【0022】

速度指令部１０は、サーボモータ２の回転速度（換言すれば、被駆動体４の速度）を指令する速度指令（速度制御のための速度指令）を作成する。速度指令部１０は、図示しない上位制御装置や外部入力装置等から入力されるプログラムや命令に従って、速度制御のための速度指令を作成する。

【0023】

圧力指令部２０は、油圧発生機構５の作動油の圧力（換言すれば、被駆動体４によってワークＷに作用する力、更に換言すれば、ワークＷによって被駆動体４に作用する圧力）を指令する圧力指令（力指令）（圧力制御のための圧力指令）を作成する。圧力指令部２０は、図示しない上位制御装置や外部入力装置等から入力されるプログラムや命令に従って、圧力制御のための圧力指令を作成する。

【0024】

圧力検出部２２は、例えば油圧発生機構５に設けられた圧力センサである。圧力検出部２２は、油圧発生機構５の作動油の圧力を検出する。油圧発生機構５の作動油の圧力は、被駆動体４によってワークＷに作用する力、換言すればワークＷによって被駆動体４に作用する圧力に対応するので、圧力検出部２２は、被駆動体４に作用する圧力を検出することとなる。検出された圧力は圧力フィードバック（圧力ＦＢ）として利用される。

【0025】

圧力制御部２４は、圧力指令部２０で作成された圧力指令と圧力検出部２２で検出された圧力ＦＢとに基づいて、圧力制御のためのサーボモータ２の速度指令を作成する。具体的には、圧力制御部２４は、圧力指令部２０で作成された圧力指令と圧力検出部２２で検出された圧力ＦＢとの圧力偏差を求め、この圧力偏差に積分（Ｉ）制御を含む制御、例えば比例・積分（ＰＩ）制御又は比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を施し、圧力制御のための速度指令を生成する。

【0026】

ところで、プレス機では、スライド３とダイクッション機構４との間に弾性特性を有する弾性体が存在する。そのため、積分（Ｉ）制御を含む圧力制御において、圧力のオーバーシュート又はアンダーシュートが発生することがある。圧力のオーバーシュート又はアンダーシュートが発生すると、成形品の品質が低下したり、機械が故障したりすることがある。例えば、油圧発生機構５の油圧ポンプとして、油圧が負値になると故障してしまう油圧ポンプがある。
また、一般に、積分動作を行う積分器の出力は正値及び負値になり得る。また、サーボモータの駆動信号が正値のみならず負値になり得る。しかし、上述したように、油圧発生機構５の油圧ポンプとして、油圧が負値になると故障してしまう油圧ポンプがある。このような油圧ポンプでは、油圧を常に正値に保つ必要がある。

【0027】

この点に関し、本実施形態では、圧力制御部２４の積分動作において圧力を上げる側を積分動作の正方向、圧力を下げる側を負方向と定義したときに、図３に示すように、圧力制御部２４の積分動作の正方向の上限Ｖｕと負方向の下限Ｖｌとの中央値Ｖｃ（Ｖｃ＝（Ｖｕ＋Ｖｌ）／２）が０よりも大きく設定される。これにより、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力のアンダーシュートを抑制することができる。
更に、圧力制御部２４の積分動作の下限Ｖｌは０に設定される。これにより、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力のアンダーシュートを更に抑制し、油圧発生機構５の油圧ポンプの圧力が負値になることを避けることができる。そのため、油圧発生機構５の油圧ポンプの故障を避けることができる。

【0028】

また、圧力制御部２４の積分動作の上限Ｖｕは、速度制御のための速度指令に設定される。これにより、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力のオーバーシュートを抑制することができ、油圧発生機構５の油圧ポンプに過剰な圧力が発生することを避けることができる。そのため、油圧発生機構５の油圧ポンプの故障を避けることができる。

【0029】

選択部３０は、速度制御と圧力制御とのいずれかを選択することにより、速度制御と圧力制御とを切り換える。具体的には、選択部３０は、速度指令部１０で作成された速度制御のための速度指令と圧力制御部２４で作成された圧力制御のための速度指令とを比較して、いずれか小さい方を選択する。これにより、選択部３０は、油圧発生機構５の作動油の圧力を下げる方向の速度指令を選択することとなる。

【0030】

速度検出部４２は、例えばサーボモータ２に設けられたエンコーダである。速度検出部４２は、サーボモータ２の回転速度を検出する。サーボモータ２の回転速度は被駆動体４の速度に対応するので、速度検出部４２は、被駆動体４の速度を検出することとなる。検出された速度は速度フィードバック（速度ＦＢ）として利用される。

【0031】

サーボ制御部４０は、選択部３０で選択された速度指令と速度検出部４２で検出された速度ＦＢとに基づいてサーボモータ２のトルク指令を生成し、生成したトルク指令に基づいてサーボモータ２の駆動電流を生成する。例えば、サーボ制御部４０は、選択部３０で選択された速度指令と速度検出部４２で検出された速度ＦＢとの速度偏差を求め、この速度偏差にＰＩ制御を施し、トルク指令を作成する。

【0032】

モータ制御装置１は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の演算プロセッサで構成される。モータ制御装置１の各種機能（速度指令部１０、圧力指令部２０、圧力制御部２４、選択部３０、及び、サーボ制御部４０）は、例えば記憶部に格納された所定のソフトウェア（プログラム）を実行することで実現される。モータ制御装置１の各種機能は、ハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されてもよいし、ハードウェア（電子回路）のみで実現されてもよい。

【0033】

次に、図４を参照して、本実施形態のモータ制御装置１の動作について説明する。図４は、本実施形態に係るモータ制御装置１のタイミングチャートを示す図である。図４における１段目のタイミングチャートは、スライド３の位置（破線）及びボルスタ側のダイクッション機構４の位置（実線）を示す。
図４における２段目のタイミングチャートは、圧力検出部２２からの圧力フィードバック（実線）（換言すれば、油圧発生機構５の作動油の圧力、更に換言すれば、ダイクッション機構４によってワークＷに作用する力）を示す。この２段目のタイミングチャートには、圧力指令部２０で作成された圧力制御のための圧力指令（一点鎖線）も示されている。
図４における３段目のタイミングチャートは、圧力制御部２４で作成された圧力制御のための速度指令（実線）を示す。この３段目のタイミングチャートには、速度指令部１０で作成された速度制御のための速度指令（一点鎖線）も示されている。
図４における４段目のタイミングチャートは、圧力制御部２４の積分器の出力（実線）を示す。この４段目のタイミングチャートにも、速度指令部１０で作成された速度制御のための速度指令（一点鎖線）が示されている。
なお、図４における２〜４段目には、比較のために、圧力制御部２４の積分動作において上限及び下限を設けない場合の、圧力フィードバック（破線）、圧力制御のための速度指令（破線）、圧力制御部２４の積分器の出力（破線）がそれぞれ示されている。
（ワークＷに圧力を加えるとき）
まず、スライド３を所定のストロークで往復動作させ、ワークＷを搭載するボルスタ側のダイクッション機構４を待機位置に待機させる。スライド３とダイクッション機構４との接触により生じる圧力により、ワークＷは加工される。

【0034】

ダイクッション機構４には、速度指令部１０により作成される速度制御のための速度指令と、圧力指令部２０によってワークＷを加工する圧力制御のための圧力指令とのいずれか一方が指令される。ダイクッション機構４は通常、スライド３に対して下側（地面側）に設置され、速度指令は鉛直上向きを正値として指令される。鉛直上向きへの移動を指令されたダイクッション機構４は、機械的なストッパにより待機位置に待機させられる。

【0035】

スライド３がボルスタ側のダイクッション機構４上のワークＷに接触するとき（時刻ｔ１）、油圧発生機構５の作動油の圧力は所定の圧力に保持されており、圧力指令は油圧ポンプの所定の圧力よりも大きい（２段目のタイミングチャート）。
圧力制御部２４は、圧力指令と圧力ＦＢとの圧力偏差に基づいて、積分動作を含む制御、例えば、比例・積分制御（ＰＩ制御）や比例・積分・微分制御（ＰＩＤ制御）を行う。
このとき、圧力ＦＢは所定の圧力であり、圧力制御部２４で作成される圧力制御のための速度指令であって、圧力指令と圧力ＦＢとの圧力偏差に基づく圧力制御のための速度指令は、速度制御のための速度指令よりも大きい（３段目のタイミングチャート）。すなわち、速度制御のための速度指令が、油圧発生機構５の作動油の圧力を下げる方向の速度指令である。これにより、選択部３０は、速度制御のための速度指令を選択している。
このとき、待機位置に待機させられているダイクッション機構４に対しスライド３が押し込み動作を行い、ワークＷに作用する力（すなわち、被駆動体４に作用する圧力）は上昇する（２段目のタイミングチャート）。

【0036】

また、油圧発生機構５の作動油の圧力、すなわち圧力ＦＢが次第に上昇し、圧力制御部２４で生成される圧力制御のための速度指令であって、圧力指令と圧力ＦＢとの圧力偏差に基づく圧力制御のための速度指令は次第に低下する（３段目のタイミングチャート）。そして、圧力制御のための速度指令が速度制御のための速度指令よりも小さくなるとき、すなわち、圧力制御のための速度指令が油圧発生機構５の作動油の圧力を下げる方向の速度指令となるとき、選択部３０は、速度制御のための速度指令から圧力制御のための速度指令に切り換える。
これにより、モータ制御装置１は、ボルスタ側のダイクッション機構４をスライド３と共に移動させ、ワークＷに作用する力（すなわち、被駆動体４に作用する圧力）を一定に制御する圧力制御を行う（時刻ｔ３）。

【0037】

ところで、鍛圧機械では、スライド３とダイクッション機構４との間に弾性特性を有する弾性体が存在する。この弾性体の弾性特性が理想的な弾性特性であると仮定し、圧力制御部２４が積分（Ｉ）制御を含まない圧力制御、例えば比例（Ｐ）制御あるいは比例・微分（ＰＤ）制御を行う場合、圧力制御中に圧力指令がステップ状に変化しても圧力ＦＢのオーバーシュートは発生しない。一方、最終的な圧力の偏差を０に漸近させるため、一般には、圧力制御部２４は積分（Ｉ）制御を含む圧力制御、例えば比例・積分（ＰＩ）制御、あるいは比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を行う。このような積分（Ｉ）制御を含む圧力制御では、圧力ＦＢのオーバーシュートが発生し得る（２段目のタイミングチャートの破線、時刻ｔ３近傍）。

【0038】

この点に関し、本実施形態のモータ制御装置１は、図３に示すように圧力制御を行う際に、圧力制御部２４の積分動作の出力の上限値Ｖｕを速度制御のための速度指令に制限する。これにより、圧力制御部２４の積分動作は圧力を増加させる途中で停止する（４段目のタイミングチャートの時刻ｔ２）。積分動作停止後は積分動作を行わない制御特性に近づき、オーバーシュートが抑制される（２段目のタイミングチャートの実線、時刻ｔ３近傍）。このため、油圧発生機構５の油圧ポンプに過剰な圧力が発生することを避けることができる。

【0039】

（ワークＷに加えた圧力を開放するとき）
次に、スライド３の移動方向が反転する（時刻ｔ５）。
このとき、速度指令部１０によって速度制御のための速度指令が既に変更（増加）されている。
モータ制御装置１は、ボルスタ側のダイクッション機構４をスライド３と共に反対方向に移動させ、ワークＷに作用する力（すなわち、被駆動体４に作用する圧力）を減少させる圧力制御を行う。
このとき、圧力指令が一定であるのに対して圧力ＦＢは減少するため（２段目のタイミングチャート）、圧力制御部２４で生成される圧力制御のための速度指令であって、圧力指令と圧力ＦＢとの圧力偏差に基づく圧力制御のための速度指令は増加する（３段目のタイミングチャート）。

【0040】

その後、圧力ＦＢは所定の圧力まで低下する。
このとき、圧力制御部２４が積分（Ｉ）制御動作を含む圧力制御、例えば比例・積分（ＰＩ）制御、あるいは比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を行う場合、圧力ＦＢのアンダーシュートが発生し得る（２段目のタイミングチャートの破線、時刻ｔ６近傍）。
この点に関し、本実施形態では、図３に示すように圧力制御を行う際に、圧力制御部２４の積分動作の出力の下限値Ｖｌは０以上に制限される。換言すれば、圧力制御部２４の積分動作の正方向の上限Ｖｕと負方向の下限Ｖｌとの中央値Ｖｃ（Ｖｃ＝（Ｖｕ＋Ｖｌ）／２）が０よりも大きく設定される。これにより、圧力制御部２４の積分動作は圧力を減少させる途中で停止する（４段目のタイミングチャートの時刻ｔ５）。積分動作停止後は積分動作を行わない制御特性に近づき、アンダーシュートが抑制される（２段目のタイミングチャートの実線、時刻ｔ６近傍）。このため、油圧発生機構５の油圧ポンプの圧力が負値になることを避けることができる。換言すれば、圧力制御部２４の積分動作の出力は常に正値となり、サーボモータ２の駆動信号を常に正値に保つことができ、油圧ポンプの油圧を正値に保つことができる。

【0041】

その後、スライド３がボルスタ側のダイクッション機構４上のワークＷから離反すると（時刻ｔ７）、ワークＷを搭載するボルスタ側のダイクッション機構４を待機位置に待機させ、スライド３が所定位置まで戻る。

【0042】

以上説明したように、本実施形態のモータ制御装置１によれば、圧力制御部２４の積分動作において圧力を上げる側を積分動作の正方向、圧力を下げる側を負方向と定義したときに、圧力制御部２４の積分動作の正方向の上限と負方向の下限との中央値が０よりも大きい。これにより、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力のアンダーシュートを低減することができる。
また、本実施形態のモータ制御装置１によれば、圧力制御部２４の積分動作の下限は０である。これにより、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力のアンダーシュートを更に低減し、油圧発生機構５の油圧ポンプの圧力が負値になることを避けることができる。換言すれば、圧力制御部２４の積分動作の出力は常に正値となり、サーボモータ２の駆動信号を常に正値に保つことができる。そのため、油圧発生機構５の油圧ポンプの圧力を常に正値に保つことができる。そのため、油圧発生機構５の油圧ポンプの故障を回避することができる。

【0043】

また、本実施形態のモータ制御装置１によれば、圧力制御部２４の積分動作の上限は、速度制御のための速度指令である。これにより、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力のオーバーシュートを低減することができ、油圧発生機構５の油圧ポンプに過剰な圧力が発生することを避けることができる。そのため、油圧発生機構５の油圧ポンプの故障を回避することができる。

【0044】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、速度制御と圧力制御とを行うモータ制御装置を例示したが、本発明の特徴は、図２に示すように圧力制御のみを行うモータ制御装置にも適用可能である。

【0045】

また、本発明の特徴は、位置制御と圧力制御とを行うモータ制御装置にも適用可能である。例えば、図１に示すモータ制御装置において、速度指令部１０に代えて位置指令部と位置制御部とを備える。
位置指令部は、サーボモータ２の回転位置（換言すれば、被駆動体４の位置）を指令する位置指令（位置制御のための位置指令）を作成する。位置指令部は、図示しない上位制御装置や外部入力装置等から入力されるプログラムや命令に従って、位置制御のための位置指令を作成する。
位置制御部は、位置指令部で作成された位置指令と位置検出部（例えば、サーボモータ２に設けられたエンコーダ）４２で検出された位置ＦＢとに基づいて、位置制御のためのサーボモータ２の速度指令を作成する。具体的には、位置制御部は、位置指令部で作成された位置指令と位置検出部４２で検出された位置ＦＢとの位置偏差を求め、この位置偏差にＰＩ制御を行い、位置制御のための速度指令を生成する。
選択部３０は、位置制御と圧力制御とのいずれかを選択することにより、位置制御と圧力制御とを切り換える。具体的には、選択部３０は、位置制御部で作成された位置制御のための速度指令と圧力制御部２４で作成された圧力制御のための速度指令とを比較して、いずれか小さい方を選択する。これにより、選択部３０は、油圧発生機構５の作動油の圧力を下げる方向の速度指令を選択することとなる。

【0046】

また、上述した実施形態では、ボルスタ側のダイクッション機構４を駆動するモータ制御装置を例示したが、本発明の特徴は、ボルスタを固定としスライド３を駆動するモータ制御装置にも適用可能である。

【0047】

また、上述した実施形態では、スライド３、又はボルスタ側のダイクッション機構４を駆動する油圧シリンダ及び油圧ポンプで構成される油圧発生機構５と、油圧発生機構５における油圧ポンプを駆動するサーボモータ２とを用い、サーボモータ２を制御して圧力制御を行うモータ制御装置を例示したがこれに限定されない。例えば、本発明の特徴は、スライド３、又はボルスタ側のダイクッション機構４を駆動するボールねじと、ボールねじを駆動するサーボモータ２とを用い、サーボモータ２を制御して圧力制御を行うモータ制御装置にも適用可能である。
この場合、モータ制御装置は、圧力制御対象を被駆動体（スライド３、又はボルスタ側のダイクッション機構４）とし、圧力制御対象に発生する圧力として、被駆動体に作用する圧力（すなわち、ワークＷに作用する力）を制御すればよい。
この形態でも、圧力制御部２４の積分動作において圧力を上げる側を積分動作の正方向、圧力を下げる側を負方向と定義したときに、図５に示すように、圧力制御部２４の積分動作の正方向の上限Ｖｕと負方向の下限Ｖｌとの中央値Ｖｃ（Ｖｃ＝（Ｖｕ＋Ｖｌ）／２）が０よりも大きく設定されればよい。換言すれば、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力を下げる負方向の速度指令を作成するときの圧力制御部２４の積分動作の出力の絶対値の最大値｜Ｖｌ｜は、油圧発生機構５の油圧ポンプに発生する圧力を上げる正方向の速度指令を作成するときの圧力制御部２４の積分動作の出力の絶対値の最大値｜Ｖｕ｜よりも小さく設定されればよい。これにより、圧力制御対象に発生する圧力のアンダーシュートを低減することができる。

【0048】

また、上述した実施形態では、圧力制御部２４の積分動作の上限Ｖｕは、速度制御のための速度指令に設定されたが、使用状況に応じて設定変更可能であってもよい。例えば、圧力制御対象に発生する圧力のオーバーシュートの抑制が求められる場合には、上述したように圧力制御部２４の積分動作の上限Ｖｕを速度制御のための速度指令に設定し、圧力制御の応答性が求められる場合には、圧力制御部２４の積分動作の上限Ｖｕを速度制御のための速度指令よりも大きく設定してもよい。圧力制御部２４の積分動作の上限Ｖｕの設定は、例えば図示しない上位制御装置や外部入力装置等からの命令に基づいて行われればよい。

【符号の説明】

【0049】

１ モータ制御装置
２ サーボモータ
３ スライド
４ ボルスタ側のダイクッション機構（被駆動体）
５ 油圧発生機構（油圧ポンプ）
１０ 速度指令部
２０ 圧力指令部
２２ 圧力検出部
２４ 圧力制御部
３０ 選択部
４０ サーボ制御部
４２ 速度検出部（位置検出部）
Ｗ ワーク（対象物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】