控制装置、控制方法以及控制程序与流程

1.本公开涉及一种对伺服压制机进行控制的控制装置、控制方法以及控制程序。


背景技术：

2.近年来，在压制系统的领域中，正在推进伺服压制机的普及，所述伺服压制机使用由伺服马达经由滑块来驱动的作为模具的压制工具，对工件(材料)实施压制加工。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本公开专利公报特开2011-098350号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.在伺服压制机中，使滑块沿上下方向运行，在最下点的位置即下止点位置，对材料的载荷能达到最大。在伺服压制机中，在下止点位置处的滑块的停止时间(下止点停止时间)，使工件的变形加工。因此，通过延长下止点停止时间，能够提高制品的加工精度。
8.另一方面，下止点停止时间的增大也会导致加工循环时间的长时间化，从而导致生产效率的下降。因此，在伺服压制机中，要求兼顾制品的加工精度的确保与循环时间的缩短。
9.本公开是有鉴于所述问题而加工，目的在于提供一种控制装置、控制方法以及控制程序，能够兼顾伺服压制机中的制品的加工精度的确保与循环时间的缩短。
10.解决问题的技术手段
11.为了解决所述问题，本公开采用以下的结构。
12.本公开的一方面的控制装置包括下述结构，即，一种控制装置，对伺服压制机进行控制，所述伺服压制机通过使滑块沿上下方向运行来对材料实施压制加工，且所述伺服压制机包括：伺服马达，驱动所述滑块；位置检测部，检测所述滑块的位置；以及载荷检测部，对作用于所述材料的载荷进行检测，所述控制装置包括：控制部，使用所述位置检测部得出的位置检测结果以及所述载荷检测部得出的载荷检测结果，来进行所述伺服马达的控制，所述控制部使下降动作、停止动作以及上升动作作为所述压制加工中的一连串步骤的动作而进行，所述下降动作是使所述滑块朝向所述滑块的最下点的位置即下止点位置下降的动作，所述停止动作是使所述滑块停止在所述下止点位置的动作，所述上升动作是使所述滑块从所述下止点位置上升的动作，并且在所述停止动作中，基于所述载荷检测结果来判别作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态，在判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态的情况下，进行所述上升动作。
13.而且，本公开的一方面的控制方法包括下述结构，即，一种控制方法，对伺服压制机进行控制，所述伺服压制机通过使滑块沿上下方向运行来对材料实施压制加工，且所述伺服压制机包括：伺服马达，驱动所述滑块；位置检测部，检测所述滑块的位置；以及载荷检
测部，对作用于所述材料的载荷进行检测，所述控制方法包括：下降动作步骤，使所述滑块朝向所述滑块的最下点的位置即下止点位置下降；停止动作步骤，使所述滑块停止在所述下止点位置；以及上升动作步骤，从所述下止点位置使所述滑块上升，在所述停止动作步骤中，反复执行下述子步骤，即，基于所述载荷检测结果来判别作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态，在判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态的情况下，移转至所述上升动作步骤。
14.而且，本公开的一方面的控制程序用于使计算机作为控制装置发挥功能，其中，所述控制程序用于使计算机作为所述控制部发挥功能。
15.通过所述结构，能够兼顾伺服压制机中的制品的加工精度的确保与循环时间的缩短。
16.发明的效果
17.通过本公开，可提供一种控制装置、控制方法以及控制程序，能够兼顾伺服压制机中的制品的加工精度的确保与循环时间的缩短。
附图说明
18.图1是表示本公开的实施方式1的控制装置以及伺服压制机的结构例的框图。
19.图2是表示所述控制装置对伺服压制机的控制系统的功能结构图。
20.图3是说明所述伺服压制机的基本动作的图。
21.图4是说明图1所示的预测器的具体结构例的图。
22.图5是表示所述伺服压制机中的载荷检测结果的变化的具体例的图表。
23.图6是说明所述控制装置中所含的预测器的动作例的图。
24.图7是说明所述控制装置中所含的控制部的动作例的图。
25.图8是表示所述控制部中的收敛判别中所用的具体数式的图。
26.图9是说明所述控制装置的动作例的流程图。
27.图10是说明所述控制装置的另一动作例的流程图。
28.图11是说明所述控制装置中的效果的具体例的说明图。
29.图12是表示本公开的实施方式2的控制装置以及伺服压制机的结构例的框图。
具体实施方式
30.〔实施方式1〕
31.§
1适用例
32.首先，使用图1至图3来说明适用本公开的场景的一例。图1是表示本公开的实施方式1的控制装置以及伺服压制机的结构例的框图。图2是表示所述控制装置对伺服压制机的控制系统的功能结构图。图3是说明所述伺服压制机的基本动作的图。
33.图1以及图2中，控制装置1例如是在制造现场中使用，对伺服压制机10进行控制的装置。控制装置1例如通过可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)或伺服驱动器来实现。
34.控制装置1与一个或多个伺服压制机10连接。由此，控制装置1与伺服压制机10构成对材料z实施压制加工而生产制品p的压制系统。
35.伺服压制机10是将驱动滑块11的伺服马达12作为动力源的压制机器。具体而言，在伺服压制机10中，通过未图示的致动器将伺服马达12的旋转运动转换为直线运动。并且，伺服压制机10使滑块11沿规定的上下方向运行，由此对与安装于滑块11的压制工具(未图示)抵接的材料z进行压制加工。
36.而且，伺服压制机10中，作为压制加工中的一连串步骤的动作，进行滑块11的下降动作、停止动作以及上升动作。若具体而言，则在下降动作中，如以图3的时间点t1直至时间点t2为止所示的那样，滑块11例如从所述上下方向上的最上点的位置即上止点位置朝向所述上下方向上的最下点的位置即下止点位置下降。
37.在所述滑块11的下降动作中，其下降速度如图3中以箭头a以及箭头b所示的那样，被分为两阶段。即，滑块11在接近下止点位置时，下降速度受到减速。由此，能够抑制滑块11因惯性等的影响而无法准确地停止在下止点位置的情况，抑制对材料z造成过载荷(过冲)的情况，从而能够大幅抑制制品p的加工精度下降的发生。
38.而且，在停止动作中，如以图3的时间点t2直至时间点t3为止所示的那样，滑块11停止在下止点位置。而且，伺服压制机10中，对应于材料z的材质或厚度等来适当地设定时间点t2与时间点t3之间的下止点停止时间，因此，能够提高制品p的加工精度。此外，所述下止点停止时间的最大值例如也可基于作业者所进行的尝试动作来决定。
39.而且，在上升动作中，如以图3的时间点t3直至时间点t4为止所示的那样，滑块11例如以固定的上升速度(本图3中以箭头c图示)从下止点位置朝向上止点位置上升。
40.如图1以及图2所示，控制装置1具有收集与伺服压制机10的动作相关的数据并进行机器学习的功能。控制装置1从伺服压制机10获取例如来自位置检测部13的滑块11的位置检测结果、来自速度检测部14的伺服马达12的速度检测结果、以及来自载荷检测部15的作用于材料z的载荷检测结果等信息。
41.控制部5在滑块11的停止动作中，使用来自载荷检测部15的载荷检测结果，来判别作用于材料z的载荷是否处于已收敛的状态。并且，控制部5在判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态的情况下，使滑块11从停止动作进行上升动作。
42.因而，根据本实施方式，控制装置1能够适当变更所述停止动作中的下止点停止时间，从而对于伺服压制机10，能够根据作用于材料z的载荷来动态地变更滑块11的下止点停止时间。其结果，控制装置1能够兼顾伺服压制机10中的制品p的加工精度的确保与循环时间的缩短。
43.§
2结构例
44.〔实施方式1〕
45.以下，详细说明本公开的一实施方式。首先，对本实施方式的控制装置1的控制对象即伺服压制机10进行说明。
46.＜关于伺服压制机10的结构＞
47.如图1以及图2所示，伺服压制机10包括滑块11、伺服马达12、位置检测部13、速度检测部14以及载荷检测部15。
48.滑块11对于抵接于所述压制工具的材料z，通过与伺服马达12的旋转动作相应的驱动力来进行所述下降动作以及停止动作，由此对材料z实施压制加工，以生产制品p。伺服马达12根据来自控制装置1的指示进行旋转动作。
49.位置检测部13是对滑块11的位置进行检测的检测部，例如包含光学式编码器等位置传感器。位置检测部13将所述位置传感器的检测结果作为滑块11的位置检测结果而输出至控制装置1。
50.速度检测部14是对伺服马达12的旋转速度进行检测的检测部，例如包含使用光学式编码器的速度传感器。速度检测部14将所述速度传感器的检测结果作为伺服马达12的速度检测结果而输出至控制装置1。
51.载荷检测部15是在滑块11对材料z的压制加工时，对作用于所述材料z的载荷进行检测的检测部。所述载荷检测部15例如是通过检测伺服马达12的电流，从而对作用于材料z的载荷进行检测的载荷检测部。并且，载荷检测部15将其检测结果作为作用于材料z的载荷检测结果而输出至控制装置1。
52.而且，除了所述说明以外，载荷检测部15也可为包括应变计，并通过利用应变计来检测应变量，从而对作用于材料z的载荷进行检测的载荷检测部，所述应变计设置于将滑块11所产生的载荷的至少一部分传递至材料z的冲头(未图示)。
53.而且，载荷检测部15通过检测作用于材料z的载荷，从而能够探测压制加工时的材料z中产生的应力。即，由于应力无法直接测量，因此在本实施方式的控制装置1中，作为取代应力的物性值，测量载荷而用于伺服压制机10的控制。
54.＜关于控制装置1的结构＞
55.如图1所示，控制装置1包括预测器3、存储部4以及控制部5。
56.预测器3在预先规定的每个采样周期，输入来自载荷检测部15的载荷检测结果的时间序列数据，并且根据所输入的载荷检测结果的时间序列数据，求出在规定时间后作用于材料z的载荷的预测值即载荷预测值并输出至控制部5。
57.而且，预测器3具有构建为预测模型(学习模型)的例如神经网络，所述预测模型(学习模型)是将从载荷检测部15输入的一次压制加工的载荷检测结果的每个所述采样周期的时间序列数据中的、第一期间内的n个(n为1以上的整数)载荷检测结果的时间序列数据作为解释变量，且将规定时间后即m个后(m为1以上的整数)的载荷预测值作为目标变量，将解释变量与目标变量予以关联。进而，预测器3也可以所构建的学习模型为基础来继续机器学习，从而逐次更新学习模型。
58.具体而言，预测器3具有如下所述的学习模型，即，通过将所述停止动作中的载荷检测结果的时间序列数据中的、第一期间内的数据(即，所述n个载荷检测结果的时间序列数据)与从第一期间的结束时间点经过规定时间后的数据(m个后的载荷检测结果的数据)的组作为教学数据来进行机器学习，从而生成为将第一期间内的数据作为输入，将从第一期间的结束时间点经过规定时间后的数据作为所述载荷预测值而输出的学习模型。
59.此处，使用图4来说明预测器3的更具体的结构例。图4是说明图1所示的预测器的具体结构例的图。
60.如图4所示，预测器3包括：缓冲器3a，逐次获取来自载荷检测部15的载荷检测结果的数据t(t)；以及学习模型3b，连接于缓冲器3a，并且使用神经网络而构成。
61.在缓冲器3a中，如图4所示，保持来自载荷检测部15的所述第一期间内的数据t(t-n+1)～t(t)。学习模型3b根据从缓冲器3a输入的第一期间内的数据t(t-n+1)～t(t)，求出比起时间点t为规定时间后(m个后)的载荷预测值yt(t)，并输出至控制部5。
62.此外，除了所述的说明以外，也可使用缓冲器3a、以及取代使用神经网络构成的学习模型3b而使用例如作为学习模型的递归神经网络(recurrent neural network，rnn)，来构成预测器3。
63.存储部4存储有由控制部5所使用的各种数据。进而，存储部4也可存储有通过由计算机来执行，而使计算机作为控制部5或者预测器3发挥功能的各种软件。而且，存储部4存储有由控制部5从伺服压制机10获取并经机器学习的、与伺服压制机10的动作相关的数据。进而，在存储部4中，例如预先保存经由未图示的操作部而输入的用于后述的收敛判别的后述的第一阈值、第二阈值或下止点停止时间的最大值等数据。
64.控制部5是具备统括地对控制装置1的各部进行控制的功能的运算装置。控制部5例如也可通过一个以上的处理器(例如中央处理器(central processing unit，cpu)等)执行存储在一个以上的存储器(例如随机存取存储器(random access memory，ram)或只读存储器(read only memory，rom)等)中的程序来对控制装置1的各部进行控制。
65.而且，如图2所示，控制部5使用来自预测器3的载荷预测值，动态地变更下止点停止时间。即，控制部5包括：生成对伺服压制机10的指令值的指令值生成功能5a、对滑块11的位置进行控制的位置控制功能5b、对伺服马达12的旋转速度进行控制的速度控制功能5c、对伺服马达12的扭矩进行控制的扭矩控制功能5d、以及对作用于材料z的载荷的收敛状态进行判别的收敛判别功能5e。
66.而且，控制部5在使用来自载荷检测部15的载荷检测结果而判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态的情况下，对伺服压制机10输出命令信号(指令值)，以指示停止动作中的滑块11进行上升动作。
67.而且，控制部5在从预测器3输入有载荷预测值的情况下，使用所述载荷预测值来对于作用于材料z的载荷是否处于已收敛的状态进行判别。进而，控制部5如后文详述的那样，使用在存储部4中预先设定的第二阈值，对于作用于材料z的载荷是否处于已收敛的状态进行判别。
68.此外，关于未从预测器3输入载荷预测值的情况，即，控制装置1中未设有预测器3的情况，将在后述的实施方式2中进行说明。
69.§
3动作例
70.＜收敛状态的判别动作＞
71.也参照图5来具体说明本实施方式的控制装置1中的作用于材料z的载荷的收敛状态的判别动作的动作例。图5是表示所述伺服压制机中的载荷检测结果的变化的具体例的图表。此外，图5的横轴的单位是与压制加工中的步骤对应的时刻，纵轴为载荷(任意单位)。
72.在控制装置1例如使具有四轴的伺服马达12的伺服压制机10对同一材料z执行压制加工的情况下，在所述四轴的伺服马达12中，如图5中曲线k1、k2、k3、k4分别所示的那样，作用于材料z的载荷发生变动。并且，在滑块11的停止动作中，在图4中由虚线的圆ks1、ks2、ks3、ks4所包围的附近，在四轴的各轴中，当材料z的变形加工时，载荷呈现大致固定值。
73.另外，以曲线k4表示载荷变动的轴是配置在距进行压制加工的所述模具最近的位置处的轴，从所述轴作用于材料z的载荷收敛得最晚，因此，在控制装置1中的收敛状态的判别中，使用来自设于所述轴的载荷检测部15的载荷检测结果。
74.本实施方式的控制装置1中，控制部5在来自载荷检测部15的载荷检测结果继续呈
现大致固定值时，判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态。并且，控制部5对于伺服压制机10，使停止动作中的滑块11进行上升动作，以作为对接下来的材料z的压制加工的准备阶段。
75.而且，在控制部5中，根据材料z来适当设定下止点停止时间的最大值。由此，在控制部5中，即便在无法适当地进行收敛状态的判别动作的情况下，例如也能够如后述的图10的步骤s13所示，使滑块11的停止动作(下止点停止时间)强制结束。
76.但是，若减小下止点停止时间的最大值，则材料z的回弹将变大，有时会导致制品p的加工精度的下降。
77.因此，在本实施方式的控制装置1中，对于下止点停止时间的最大值(时间阈值)，例如基于由熟练的作业者所进行的尝试动作来决定。由此，在本实施方式的控制装置1中，即便在对同一材料z实施压制加工的情况下，也能排除因每个材料z的厚度偏差等引起的不良影响，确保制品p的加工精度，且能够抑制制品p的循环时间的长时间化而抑制伺服压制机10的生产性的下降。
78.＜预测动作以及判别动作＞
79.也参照图6至图8来具体说明本实施方式的控制装置1中的预测器3所进行的预测动作与使用所述预测动作的控制部5中的判别动作的动作例。图6是说明所述控制装置中所含的预测器的动作例的图。图7是说明所述控制装置中所含的控制部的动作例的图。图8是表示所述控制部中的收敛判别中所用的具体数式的图。
80.图6中，曲线k5表示作用于材料z的载荷的变动例。而且，图6中，对于预测器3的学习模型3b，输入压制加工的n个(n为1以上的整数)载荷检测结果的时间序列数据，例如图4所示的所述第一期间内的数据t(t-n+1)～t(t)来作为解释变量。所述n个载荷检测结果的时间序列数据并不限定于连续进行的压制加工的实施次数，例如也可为使用借助随机森林(random forest)的重要性分析等来决定的数据。
81.预测器3的学习模型3b算出压制加工的m个后(m为1以上的整数)的载荷预测值yt(t)，将所算出的m个后的载荷预测值yt(t)作为目标变量而输出至控制部5。即，预测器3的学习模型3b构成为，基于所述解释变量来进行机器学习而输出目标变量。
82.接下来，控制部5使用图8所示的(1)式，进行关于所述载荷是否处于已收敛的状态的收敛判别。此处，图8中，yt(t-k)是从时间点t往前k个的载荷预测值，t(t)是时间点t的载荷检测结果。而且，r是用于收敛判别的数据的样本数的值(r为1以上的整数)，ε是用于进行收敛判别的阈值。
83.具体而言，来自载荷检测部15的载荷检测结果如图7的曲线70所示，如判别收敛状态的收敛值的初现点(来自载荷检测部15的载荷检测结果呈大致固定值的时间点)t0的值t(t0)、初现点t0之前的时间点t的值t(t)、与从初现点t0算起为m个后的时间点t1的值t(t1)那样变动。
84.另一方面，关于相对于曲线70的载荷检测结果的、m个后的载荷预测值，在初现点t0之前的时间点，若预测器3进行的预测充分准确，则yt(t-m)＝t(t)成立。另外，如图7的曲线71所示，载荷预测值如时间点t的值yt(t)、初现点t0的值yt(t0)与时间点t1的值yt(t1)那样变动。
85.控制部5在如(1)式所示，从预测器3新获取的载荷预测值与载荷预测值的过去的
规定期间内的平均值的差异为预先设定的第二阈值ε以下的情况下，判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态。例如，如图7中以双箭头所示的那样，控制部5通过使用载荷预测值，能够在比起使用载荷检测结果来进行收敛判别的时间点t1为m个步骤之前的时间点t0作出成为收敛状态的预测，即，能够提前作出成为收敛状态的预测。
86.另外，根据所述m的值、n的值或者r的值的设定值，有可能导致所述预测模型中的预测精度或收敛状态的判断精度的下降。因此，在控制装置1中，例如也可为下述结构：基于载荷检测结果与载荷预测值来算出预测模型中的预测精度的评估值(例如均方误差(root mean square error，rmse))，并对应于计算结果来重新构建预测模型。即，在控制装置1中，也可为进行还鉴于所述评估值的机器学习的结构。
87.而且，也可取代使用所述(1)式来判断收敛状态的结构，而例如为下述结构，即，算出连续的载荷预测值的差异值，基于此差异值来判断收敛状态。
88.另外，用于预测器3进行预测的参数即所述m、与用于控制部5在收敛判别中使用的参数即所述r既可使用互不相同的值，也可使用相同的值。
89.＜控制装置1的动作例＞
90.也参照图9以及图10来具体说明本实施方式的控制装置1的动作例。图9是说明所述控制装置的动作例的流程图。图10是说明所述控制装置的另一动作例的流程图。
91.图9中，首先，步骤s1中，在控制装置1中，对应于用户的操作来设定下止点停止时间的最大值。具体而言，在进行材料z的压制加工之前，例如由熟练的作业者来进行尝试动作，由此，将因材料z的厚度、伺服压制机10中的滑块11产生的弹性变形或热膨胀等而导致在每次压制加工中发生变化的下止点停止时间的偏差中的、成为最大时间的下止点停止时间作为所述下止点停止时间的最大值(时间阈值)而预先存储至存储部4中。
92.接下来，步骤s2中，控制装置1使伺服压制机10进行通常的压制动作(压制加工)，收集载荷检测结果的时间序列数据。
93.接下来，步骤s3中，控制装置1根据用户所设定的n的值、m的值以及ε的值来构建预测器3中的学习模型。
94.在构建好预测器3中的学习模型后，控制装置1进行使用所构建的学习模型的压制加工。以下，对适用控制装置1的压制加工的处理进行说明。图10的步骤s11中，使伺服压制机10进行滑块11的下降动作。
95.接下来，步骤s12中，控制装置1使伺服压制机10进行滑块11的停止动作。
96.接下来，步骤s13中，控制装置1对于停止动作中的下止点停止时间是否超过存储在存储部4中的最大值进行判别。若控制装置1判别为停止动作中的下止点停止时间超过了最大值时(s13中为是)，则控制装置1判断为不需要继续停止动作，而前进至步骤s14。即，控制装置1使停止动作强制结束而进行上升动作。
97.另一方面，若控制装置1判别为停止动作中的下止点停止时间未超过最大值(s13中为否)，则预测器3基于预测模型来算出载荷预测值(步骤s15)。
98.继而，步骤s16中，控制部5判别来自载荷检测部15的载荷检测结果是否处于已收敛的状态。若控制部5判别为载荷检测结果不处于已收敛的状态(s16中为否)，则控制装置1判断为必须继续停止动作，而前进至步骤s12。
99.另一方面，若控制部5判别为载荷检测结果处于已收敛的状态(s16中为是)，则控
制装置1判断为不需要继续停止动作，而前进至步骤s14。
100.并且，步骤s14中，控制装置1使伺服压制机10结束滑块11的停止动作而进行上升动作。
101.如上所述，本实施方式的控制装置1中，在滑块11的停止动作中，使用来自载荷检测部15的载荷检测结果来判别作用于材料z的载荷是否处于已收敛的状态。并且，控制装置1中，当判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态时，使滑块11的停止动作结束而立即进行上升动作。由此，本实施方式的控制装置1中，能够适当变更所述停止动作中的下止点停止时间，从而对于伺服压制机10，能够根据作用于材料z的载荷来动态地变更滑块11的下止点停止时间。
102.此处，使用图11来具体说明本实施方式的控制装置1的效果。图11是说明所述控制装置中的效果的具体例的说明图。此外，图11的横轴的单位是与压制加工中的步骤对应的时刻，纵轴是载荷(任意单位)以及滑块11的位置(任意单位)。
103.图11中，当伺服压制机10进行压制加工时，来自载荷检测部15的载荷检测结果如点划线k6所例示的那样发生变动。此处，若控制部5在时间点t10判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态，则控制装置1使伺服压制机10在时间点t11结束滑块11的停止动作而开始上升动作。
104.其结果，伺服压制机10中，如曲线s1所示，滑块11在时间点t11从下止点位置朝向上止点位置上升。并且，伺服压制机10中，滑块11能够在时间点t13进行对下个材料z的压制加工。
105.另一方面，在不动态地变更下止点停止时间的比较例中，例如当在时间点t12下止点停止时间结束时，在比较例的伺服压制机中，如曲线s2所示，滑块在时间点t12从下止点位置朝向上止点位置上升。因此，比较例中，滑块能够在时间点t14进行对下个材料z的压制加工。
106.即，如图11所示，本实施方式的控制装置1中，与比较例相比，既能维持制品p的加工精度，又能使循环时间缩短从时间点t14至时间点t13之差的时间量。
107.若具体而言，则在本实施方式的控制装置1中，由于判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态，因此在经压制加工的材料z中，塑性变形加工。即，本实施方式的控制装置1中，通过进行所述判别，从而探测到材料z中为难以产生回弹的状态，因此能够容易地确保制品p的加工精度。
108.而且，本实施方式的控制装置1中，即便材料z存在偏差，例如在材料z为板状构件的情况下，即便其厚度存在偏差，也能探测到各材料z中如上述那样为难以产生回弹的状态。因此，本实施方式的控制装置1中，即便在材料z存在偏差的情况下，也能够容易地确保制品p的加工精度。
109.进而，本实施方式的控制装置1中，由于使用了借助预测器3的机器学习，因此能够更早地判别材料z中处于载荷已收敛的状态，能够提前进行收敛判别。其结果，本实施方式的控制装置1中，能够容易地进行循环时间的缩短。
110.〔实施方式2〕
111.以下，使用图12来说明本公开的另一实施方式。图12是表示本公开的实施方式2的控制装置以及伺服压制机的结构例的框图。另外，为了方便说明，对于具有与所述实施方式
中说明的构件相同的功能的构件，标注相同的符号并不再重复其说明。
112.实施方式2与实施方式1的主要不同点在于，在控制装置1中，舍弃了预测器3的设置。
113.实施方式2的控制装置1中，在控制部5的收敛判别功能5e中，取代实施方式1中预测器3所输出的载荷预测值yt(t)，而输入来自载荷检测部15的载荷检测结果。
114.并且，实施方式2的控制装置1的控制部5例如在从载荷检测部15新获取的载荷检测结果与载荷检测结果在过去的规定期间内的平均值的差异小于预先设定的第一阈值的情况下，判别为作用于材料z的载荷处于已收敛的状态。由此，实施方式2的控制装置1中，与实施方式1同样，能够适当变更所述停止动作中的下止点停止时间，对于伺服压制机10，能够根据作用于材料z的载荷来动态地变更滑块11的下止点停止时间。
115.其结果，在实施方式2的控制装置1中，与实施方式1的情况同样，能够兼顾伺服压制机10中的制品p的加工精度的确保与循环时间的缩短。
116.〔借助软件的实现例〕
117.控制装置1的功能块(尤其是控制部5)既可通过形成于集成电路(ic(integrated circuit)芯片)等上的逻辑电路(硬件)来实现，也可通过软件来实现。
118.在后者的情况下，控制部5包括执行实现各功能的软件即程序的命令的计算机。所述计算机例如包括一个以上的处理器，并且包括存储有所述程序的、计算机可读取的记录介质。并且，在所述计算机中，通过所述处理器从所述记录介质读取并执行所述程序，从而实现本公开的目的。
119.作为所述处理器，例如可使用中央处理器(central processing unit，cpu)。作为所述记录介质，可使用“并非临时的有形介质”，例如除了只读存储器(read only memory，rom)等以外，还可使用磁盘(disk)、卡(card)、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。而且，也可还包括展开所述程序的随机存取存储器(random access memory，ram)等。
120.而且，所述程序也可经由可传输此程序的任意传输介质(通信网络或广播波等)而提供给所述计算机。另外，本发明的一形态也能以通过电子传输来将所述程序具现化的、被嵌入载波中的数据信号的形态来实现。
121.〔总结〕
122.本公开的一方面的控制装置包括下述结构，即，一种控制装置，对伺服压制机进行控制，所述伺服压制机通过使滑块沿上下方向运行来对材料实施压制加工，且所述伺服压制机包括：伺服马达，驱动所述滑块；位置检测部，检测所述滑块的位置；以及载荷检测部，对作用于所述材料的载荷进行检测，所述控制装置包括：控制部，使用所述位置检测部得出的位置检测结果以及所述载荷检测部得出的载荷检测结果，来进行所述伺服马达的控制，所述控制部使下降动作、停止动作以及上升动作作为所述压制加工中的一连串步骤的动作而进行，所述下降动作是使所述滑块朝向所述滑块的最下点的位置即下止点位置下降的动作，所述停止动作是使所述滑块停止在所述下止点位置的动作，所述上升动作是使所述滑块从所述下止点位置上升的动作，并且在所述停止动作中，基于所述载荷检测结果来判别作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态，在判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态的情况下，进行所述上升动作。
123.通过所述结构，能够兼顾伺服压制机中的制品的加工精度的确保与循环时间的缩
短。
124.所述一方面的控制装置中，也可为，所述控制部在从所述载荷检测部新获取的所述载荷检测结果、与所述载荷检测结果在过去的规定期间内的平均值的差异小于预先设定的第一阈值的情况下，判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态。
125.通过所述结构，能够切实地提高关于所述载荷是否处于已收敛的状态的判别精度。
126.所述一方面的控制装置中，也可还包括预测器，所述预测器从所述载荷检测部获取所述载荷检测结果，根据所获取的所述载荷检测结果的时间序列数据，求出在规定时间后作用于所述材料的载荷的预测值即载荷预测值，并输出至所述控制部，所述控制部在所述停止动作中，使用所述载荷预测值，对于作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态进行判别。
127.通过所述结构，能够利用使用机器学习的预测来更早地判别所述载荷处于已收敛的状态，能够提前进行收敛判别。
128.所述一方面的控制装置中，也可为，所述控制部在从所述预测器新获取的所述载荷预测值、与所述载荷预测值在过去的规定期间内的平均值的差异小于预先设定的第二阈值的情况下，判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态。
129.通过所述结构，能够切实地提高关于所述载荷是否处于已收敛的状态的判别精度。
130.所述一方面的控制装置中，也可为，所述预测器具有学习模型，所述学习模型是通过将所述停止动作中的所述载荷检测结果的时间序列数据中的、第一期间内的数据与从所述第一期间的结束时间点经过所述规定时间后的数据的组作为教学数据来进行机器学习，从而生成为将所述第一期间内的数据作为输入，将从所述第一期间的结束时间点经过所述规定时间后的数据作为所述载荷预测值而输出的学习模型。
131.通过所述结构，在预测器中使用经机器学习的学习模型，因此能够更适当地动态变更伺服压制机中的下止点停止时间。
132.所述一方面的控制装置中，也可为，所述载荷检测部是通过检测所述伺服马达的扭矩，从而对作用于所述材料的载荷进行检测的载荷检测部。
133.通过所述结构，通过使用伺服马达的扭矩，无须设置另行的传感器便能够对作用于材料的载荷进行检测。
134.所述一方面的控制装置中，也可为，所述载荷检测部包含设置于将所述滑块所产生的载荷的至少一部分传递至所述材料的冲头的应变计，是通过利用所述应变计来检测应变量，从而对作用于所述材料的载荷进行检测的载荷检测部。
135.通过所述结构，通过使用由应变计所检测出的应变量，能够更直接地检测作用于材料的载荷。
136.而且，本公开的一方面的控制方法包括下述结构，即，一种控制方法，对伺服压制机进行控制，所述伺服压制机通过使滑块沿上下方向运行来对材料实施压制加工，且所述伺服压制机包括：伺服马达，驱动所述滑块；位置检测部，检测所述滑块的位置；以及载荷检测部，对作用于所述材料的载荷进行检测，所述控制方法包括：下降动作步骤，使所述滑块朝向所述滑块的最下点的位置即下止点位置下降；停止动作步骤，使所述滑块停止在所述
下止点位置；以及上升动作步骤，从所述下止点位置使所述滑块上升，在所述停止动作步骤中，反复执行下述子步骤，即，基于所述载荷检测结果来判别作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态，在判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态的情况下，移转至所述上升动作步骤。
137.通过所述结构，能够兼顾伺服压制机中的制品的加工精度的确保与循环时间的缩短。
138.而且，本公开的一方面的控制程序用于使计算机作为控制装置发挥功能，其中，所述控制程序用于使计算机作为所述控制部发挥功能。
139.通过所述结构，能够兼顾伺服压制机中的制品的加工精度的确保与循环时间的缩短。
140.本公开并不限定于所述的各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术部件适当组合而获得的实施方式也包含在本公开的技术的范围内。
141.符号的说明
142.1：控制装置
143.3：预测器
144.5：控制部
145.10：伺服压制机
146.11：滑块
147.12：伺服马达
148.15：载荷检测部

技术特征：
1.一种控制装置，对伺服压制机进行控制，所述伺服压制机通过使滑块沿上下方向运行来对材料实施压制加工，且所述伺服压制机包括：伺服马达，驱动所述滑块；位置检测部，检测所述滑块的位置；以及载荷检测部，对作用于所述材料的载荷进行检测，所述控制装置包括：控制部，使用所述位置检测部得出的位置检测结果以及所述载荷检测部得出的载荷检测结果，来进行所述伺服马达的控制，所述控制部使下降动作、停止动作以及上升动作作为所述压制加工中的一连串步骤的动作而进行，所述下降动作是使所述滑块朝向所述滑块的最下点的位置即下止点位置下降的动作，所述停止动作是使所述滑块停止在所述下止点位置的动作，所述上升动作是使所述滑块从所述下止点位置上升的动作，并且在所述停止动作中，基于所述载荷检测结果来判别作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态，在判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态的情况下，进行所述上升动作。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述控制部在从所述载荷检测部新获取的所述载荷检测结果、与所述载荷检测结果在过去的规定期间内的平均值的差异小于预先设定的第一阈值的情况下，判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态。3.根据权利要求1所述的控制装置，还包括预测器，所述预测器从所述载荷检测部获取所述载荷检测结果，根据所获取的所述载荷检测结果的时间序列数据，求出在规定时间后作用于所述材料的载荷的预测值即载荷预测值，并输出至所述控制部，所述控制部在所述停止动作中，使用所述载荷预测值，对于作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态进行判别。4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，所述控制部在从所述预测器新获取的所述载荷预测值、与所述载荷预测值在过去的规定期间内的平均值的差异小于预先设定的第二阈值的情况下，判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态。5.根据权利要求3或4所述的控制装置，其中，所述预测器具有学习模型，所述学习模型是通过将所述停止动作中的所述载荷检测结果的时间序列数据中的、第一期间内的数据与从所述第一期间的结束时间点经过所述规定时间后的数据的组作为教学数据来进行机器学习，从而生成为将所述第一期间内的数据作为输入，将从所述第一期间的结束时间点经过所述规定时间后的数据作为所述载荷预测值而输出的学习模型。6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其中，所述载荷检测部是通过检测所述伺服马达的扭矩，从而对作用于所述材料的载荷进行检测的载荷检测部。7.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其中，所述载荷检测部包含设置于将所述滑块所产生的载荷的至少一部分传递至所述材料的冲头的应变计，是通过利用所述应变计来检测应变量，从而对作用于所述材料的载荷进行检测的载荷检测部。8.一种控制方法，对伺服压制机进行控制，所述伺服压制机通过使滑块沿上下方向运行来对材料实施压制加工，且所述伺服压制机包括：伺服马达，驱动所述滑块；位置检测部，检测所述滑块的位置；以及载荷检测部，对作用于所述材料的载荷进行检测，所述控制方法
包括：下降动作步骤，使所述滑块朝向所述滑块的最下点的位置即下止点位置下降；停止动作步骤，使所述滑块停止在所述下止点位置；以及上升动作步骤，使所述滑块从所述下止点位置上升，在所述停止动作步骤中，反复执行下述子步骤，即，基于所述载荷检测结果来判别作用于所述材料的载荷是否处于已收敛的状态，在判别为作用于所述材料的载荷处于已收敛的状态的情况下，移转至所述上升动作步骤。9.一种控制程序，用于使计算机作为如权利要求1所述的控制装置发挥功能，其中，所述控制程序用于使计算机作为所述控制部发挥功能。

技术总结
本发明实现一种控制装置、控制方法以及控制程序，能够兼顾伺服压制机中的制品的加工精度的确保与循环时间的缩短。控制部(5)在使滑块(11)停止在下止点位置的停止动作中，在使用来自载荷检测部(15)的载荷检测结果而判别为作用于材料的载荷处于已收敛的状态的情况下，进行使滑块(11)从下止点位置上升的上升动作。进行使滑块(11)从下止点位置上升的上升动作。进行使滑块(11)从下止点位置上升的上升动作。


技术研发人员：藤井高史
受保护的技术使用者：欧姆龙株式会社
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2023/9/23