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JP2005233050A - Hydraulic pump control device, and control method for hydraulic pump control device - Google Patents

Hydraulic pump control device, and control method for hydraulic pump control device Download PDF

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JP2005233050A
JP2005233050A JP2004041995A JP2004041995A JP2005233050A JP 2005233050 A JP2005233050 A JP 2005233050A JP 2004041995 A JP2004041995 A JP 2004041995A JP 2004041995 A JP2004041995 A JP 2004041995A JP 2005233050 A JP2005233050 A JP 2005233050A
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Japan
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hydraulic pump
pressure
value
control
control device
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Application number
JP2004041995A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Mochizuki
宣宏 望月
Chishiro Yamashina
智四郎 山科
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly change a flow control state and a pressure control state from each other in short time in simple constitution, facilitate adjustment, and achieve favorable control characteristics. <P>SOLUTION: This hydraulic pump control device 1 comprises a control operation part 10 to output a rotation number command signal IR to a rotation number control means 40, that is provided with a first operation element 11, a second operation element 12, and a limiting circuit 20. The first operation element 11 is provided with a parallel circuit of an integrating and amplifying part 16 for deviation between delivery pressure command values Pc and delivery pressure detecting values P, and a feedback amplifying part 19 of differentiating elements of order zero or over of the delivery pressure detecting values P coupled in parallel. The limiting circuit 20 takes inputs of a first signal outputted from the first operation element 11 and a second signal outputted from the second operation element 12 to limit the first signal by the second signal in outputting the rotation number command signal IR. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液圧ポンプの吐出流量、液圧ポンプの吐出圧力、液圧ポンプに接続された負荷の速度、液圧ポンプに接続された負荷の発生力等を制御する液圧ポンプ制御装置、及び該液圧ポンプ制御装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a hydraulic pump control device that controls a discharge flow rate of a hydraulic pump, a discharge pressure of the hydraulic pump, a speed of a load connected to the hydraulic pump, a generation force of the load connected to the hydraulic pump, And a control method of the hydraulic pump control device.

液圧ポンプは、その小型で大出力であるという特徴から、プレス装置や射出成形機を始めとする各種産業機械の動力源として広く用いられている。この場合、液圧ポンプで発生した液圧エネルギーが、産業機械に組み込まれたシリンダーやモーター等(以下これらをアクチュエーターと総称する。)を介して運動エネルギーや動力エネルギーに変換されることで、産業機械の各種動作が行われている。即ち、液圧ポンプで発生した液体の圧力は、アクチュエーターの発生力や発生トルクに変換され、液圧ポンプで発生した液体の流量(流速)はアクチュエーターの直進速度や回転速度に変換される。したがって、液圧ポンプで発生する液体の圧力や液体の流量(流速)を制御することにより、産業機械の動作を制御することができる。   The hydraulic pump is widely used as a power source for various industrial machines including a press device and an injection molding machine because of its small size and high output. In this case, the hydraulic energy generated by the hydraulic pump is converted into kinetic energy and motive energy through cylinders, motors, etc. (hereinafter collectively referred to as actuators) incorporated in industrial machinery, and thus industrial Various machine operations are performed. That is, the pressure of the liquid generated by the hydraulic pump is converted into the generated force and generated torque of the actuator, and the flow rate (flow velocity) of the liquid generated by the hydraulic pump is converted into the straight speed and rotational speed of the actuator. Therefore, the operation of the industrial machine can be controlled by controlling the pressure of the liquid generated by the hydraulic pump and the flow rate (flow velocity) of the liquid.

プレス装置や射出成形機のような産業機械を制御する場合には、アクチュエーターで加工対象物や金型等の移動速度を制御する場合と、加工対象物や金型等に加える力を制御する場合があり、それぞれ速度あるいは流量制御(以下これらを総称して流量制御という)の状態と、力あるいは圧力制御(以下これらを総称して圧力制御という)の状態に対応する。そして例えば、金型をある速度で駆動している状態において、金型が固定側の部材等に突き当たって停止した場合には、流量制御から圧力制御に速やかに切り換える必要がある。このように、液圧ポンプで産業機械を動作させる場合には、液圧ポンプの制御において、流量制御状態と圧力制御状態とを連続的かつ円滑に切り換える必要がある。   When controlling industrial machines such as press machines and injection molding machines, controlling the moving speed of workpieces and molds with actuators and controlling the force applied to workpieces and molds These correspond to the state of speed or flow control (hereinafter collectively referred to as flow control) and the state of force or pressure control (hereinafter collectively referred to as pressure control). For example, in a state where the mold is driven at a certain speed, when the mold stops against a stationary member or the like, it is necessary to quickly switch from flow control to pressure control. Thus, when operating an industrial machine with a hydraulic pump, it is necessary to continuously and smoothly switch the flow rate control state and the pressure control state in the control of the hydraulic pump.

そのため従来から、液圧ポンプの流量・圧力制御方式について多数の提案や実用化がなされている。これら従来の液圧ポンプ制御装置の多くは、電動機で一定回転数に運転された可変容量形液圧ポンプの吐出容量(即ちポンプ1回転あたりの理論吐出容積)を変化させることにより、液圧ポンプから吐出される液体の流量・圧力を制御する方式がとられている。この方式によれば、流量制御と圧力制御の切り換えを液圧ポンプの1回転あたりの理論吐出容積という一つの手段(要素)によって切り換えるため、流量制御状態と圧力制御状態の間の制御状態の切り換えがスムーズに行えるという利点がある。しかしながら、可変容量型液圧ポンプの構造自体が複雑な上に、吐出容量の変化手段を構成する制御系の構成が複雑なことや、低圧領域での流量制御特性に劣ることや、液圧ポンプの動作中はその吐出容量の有無にかかわらず電動機が回転し続けなければならないため省エネルギー性に劣ること、等の問題点がある。そこで、これらの問題点を解決するため、固定容量形液圧ポンプを用いて、その回転数を制御することで、液圧ポンプの吐出流量及び吐出圧力の制御が行われている。   Therefore, many proposals and practical applications have been made for the flow rate and pressure control methods of hydraulic pumps. Many of these conventional hydraulic pump control devices change the discharge capacity of a variable displacement hydraulic pump operated at a constant rotational speed by an electric motor (that is, the theoretical discharge volume per one rotation of the pump). A method of controlling the flow rate and pressure of the liquid discharged from the liquid is taken. According to this method, since the switching between the flow rate control and the pressure control is switched by one means (element) called the theoretical discharge volume per rotation of the hydraulic pump, the control state is switched between the flow rate control state and the pressure control state. There is an advantage that can be performed smoothly. However, the structure of the variable displacement hydraulic pump itself is complicated, the control system constituting the discharge capacity changing means is complicated, the flow rate control characteristics in the low pressure region are inferior, and the hydraulic pump During this operation, the motor must continue to rotate regardless of whether or not the discharge capacity is present. Therefore, in order to solve these problems, the discharge flow rate and the discharge pressure of the hydraulic pump are controlled by controlling the rotation speed using a fixed displacement type hydraulic pump.

ところが、この固定容量形の液圧ポンプの回転数を制御することによる吐出圧力及び吐出流量の制御においては、圧力制御状態と流量制御状態の間の制御状態の切り換えの際に制御量が不連続となり、しばしば不安定な挙動を示すことが知られている。このため、液圧ポンプの回転数制御において、圧力制御と流量制御との間の円滑な切り換えを実現する手法が各種提案されており、その例として特許文献1乃至特許文献4に記載された技術があった。   However, in the control of the discharge pressure and the discharge flow rate by controlling the rotation speed of the fixed displacement hydraulic pump, the control amount is discontinuous when the control state is switched between the pressure control state and the flow rate control state. And is often known to exhibit unstable behavior. For this reason, various techniques for realizing smooth switching between the pressure control and the flow rate control have been proposed in the rotational speed control of the hydraulic pump. Examples of the techniques described in Patent Documents 1 to 4 have been proposed. was there.

例えば特許文献1に記載の制御装置は、図6に示すように、圧力指令値Pcと圧力検出手段107で検出された液圧ポンプ106の吐出圧力の圧力検出値Pとの偏差ΔP、および流量指令値Qcとサーボモータ105の回転数を検出する回転数検出手段108で検出された流量検出値Qとの偏差ΔQを、それぞれ圧力制御補償要素101及び流量制御補償要素102に入力し、これら圧力制御補償要素101と流量制御補償要素102からの出力のうち、いずれか小さい方の出力が最小値選択回路103により選択されてサーボ増幅器104に出力される構成となっている。なお、圧力制御補償要素101と流量制御補償要素102は、それぞれ比例増幅器・積分増幅器・微分増幅器の並列回路で構成されている。この図6に示す制御装置100では、圧力制御と流量制御の切換時には、圧力制御補償要素101の出力と流量制御補償要素102の出力とが一致するため、圧力制御状態と流量制御状態との間の円滑な切り換えが実現されることに加えて、圧力制御補償要素101と流量制御補償要素102のゲインをそれぞれ独立に設定できるので、良好な制御特性が得られることを特徴としている。   For example, as shown in FIG. 6, the control device described in Patent Document 1 includes a deviation ΔP between the pressure command value Pc and the pressure detection value P of the discharge pressure of the hydraulic pump 106 detected by the pressure detection means 107, and the flow rate. Deviation ΔQ between the command value Qc and the flow rate detection value Q detected by the rotation speed detection means 108 for detecting the rotation speed of the servo motor 105 is input to the pressure control compensation element 101 and the flow rate control compensation element 102, respectively. Of the outputs from the control compensation element 101 and the flow rate control compensation element 102, the smaller one is selected by the minimum value selection circuit 103 and output to the servo amplifier 104. The pressure control compensation element 101 and the flow rate control compensation element 102 are each composed of a parallel circuit of a proportional amplifier, an integral amplifier, and a differential amplifier. In the control device 100 shown in FIG. 6, when the pressure control and the flow rate control are switched, the output of the pressure control compensation element 101 and the output of the flow rate control compensation element 102 coincide with each other. In addition to realizing the smooth switching, the gains of the pressure control compensation element 101 and the flow rate control compensation element 102 can be set independently, so that good control characteristics can be obtained.

また、特許文献2に記載された制御装置では、最小値選択回路を用いる代わりに、流量制御補償要素部(速度FB演算部)からの出力と圧力制御補償要素部(圧力FB演算部)からの出力とを任意に切り換える選択回路を用い、速度制御と圧力制御の切り換え時に、切り換え前の一方の補償要素部の出力を基にPID補償器の偏差の積分項の変数を求めて、これを切り換え後の他方の補償要素部のPID補償器の積分項の初期値としてセットする方式とすることで、圧力制御と速度制御の切り換え時に出力が不連続とならないようにしている。   In addition, in the control device described in Patent Document 2, instead of using the minimum value selection circuit, the output from the flow control compensation element (speed FB calculator) and the pressure control compensation element (pressure FB calculator) are used. Using a selection circuit that switches the output arbitrarily, at the time of switching between speed control and pressure control, find the variable of the integral term of the deviation of the PID compensator based on the output of one compensation element before switching, and switch this By adopting a method of setting as an initial value of the integral term of the PID compensator of the other compensation element section later, the output is prevented from becoming discontinuous when switching between pressure control and speed control.

また、特許文献3に記載された制御装置では、図7に示すように、圧力制御補償要素111に圧力指令値Pcと圧力検出値Pとの偏差ΔPを入力し、圧力制御補償要素111からの出力と非比例関数部118を介した回転数検出手段115の検出値とを加算した値と、流量指令値Qcとを最小値選択回路112で比較して、これらの値のうちいずれか小さい方を選択して回転数指令信号IRとして出力し、この回転数指令信号IRと回転数検出手段115からの回転数検出信号Iとを比較して増幅器(及びそれに含まれる回転数制御補償回路)114に印加する構成としている。この制御装置110においては、非比例関数部118の非比例関数は入力がゼロ近傍の部分に不感帯を持ち、それ以外の部分のゲインは1に近い関数であるので、液圧ポンプ117の吐出圧力(圧力検出値)Pが圧力指令値Pcの近傍に達して液圧ポンプ117の制御が圧力制御状態に切り換わる時点では、最小値選択回路112の出力値の連続性が保たれ、これにより円滑な制御状態の切り換えが実現できる。   In the control device described in Patent Document 3, as shown in FIG. 7, a deviation ΔP between the pressure command value Pc and the detected pressure value P is input to the pressure control compensation element 111, and A value obtained by adding the output and the detection value of the rotation speed detection means 115 via the non-proportional function unit 118 and the flow rate command value Qc are compared by the minimum value selection circuit 112, and the smaller one of these values. Is selected and output as the rotational speed command signal IR, and the rotational speed command signal IR is compared with the rotational speed detection signal I from the rotational speed detection means 115 to compare the amplifier (and the rotational speed control compensation circuit included therein) 114. It is set as the structure applied to. In this control device 110, the non-proportional function of the non-proportional function unit 118 has a dead zone in the portion where the input is close to zero, and the gain in the other portions is a function close to 1, so the discharge pressure of the hydraulic pump 117 (Pressure detection value) When the pressure P reaches the vicinity of the pressure command value Pc and the control of the hydraulic pump 117 switches to the pressure control state, the continuity of the output value of the minimum value selection circuit 112 is maintained. Switching of the control state can be realized.

一方、特許文献4に記載された制御装置では、図8に示すように、圧力検出手段125による圧力検出値Pと圧力指令値Pcとの偏差ΔPが予め定められた一定の制限レベル以上の場合には、圧力制御補償要素121が一定レベルの出力信号を生じるようにリミッタ手段122を設け、リミッタ手段122の出力と流量指令値Qcとの和または積を優先的に回転数制御手段124へ出力するように選択回路123を構成している。この制御装置120によれば、回転数制御手段124への回転数指令信号IRに常に圧力制御補償要素121の出力が含まれるため、流量制御と圧力制御の切り換え時に、回転数指令信号IRが不連続とならない。   On the other hand, in the control device described in Patent Document 4, as shown in FIG. 8, when the difference ΔP between the pressure detection value P and the pressure command value Pc by the pressure detection means 125 is equal to or higher than a predetermined limit level. Is provided with limiter means 122 so that the pressure control compensation element 121 generates an output signal of a constant level, and the sum or product of the output of the limiter means 122 and the flow rate command value Qc is preferentially outputted to the rotation speed control means 124. Thus, the selection circuit 123 is configured. According to this control device 120, since the output of the pressure control compensation element 121 is always included in the rotational speed command signal IR to the rotational speed control means 124, the rotational speed command signal IR is not effective when switching between flow control and pressure control. Not continuous.

このように従来の液圧ポンプ制御装置においては、流量制御と圧力制御を円滑に切り換え、かつ良好な流量・圧力特性を得るために、選択回路と補償要素の構成に工夫が施されている。そして、これら従来の液圧ポンプの回転数制御による流量・圧力制御装置では、圧力指令値とポンプ吐出圧力との偏差に基づいて、比例・積分・微分補償(PID補償)によって圧力制御を実現している。   As described above, in the conventional hydraulic pump control device, the configuration of the selection circuit and the compensation element is devised in order to smoothly switch between the flow rate control and the pressure control and to obtain good flow rate / pressure characteristics. In these conventional flow rate / pressure control devices based on the rotational speed control of the hydraulic pump, pressure control is realized by proportional / integral / differential compensation (PID compensation) based on the deviation between the pressure command value and the pump discharge pressure. ing.

ここで、実際に圧力制御が行われている領域での運転制御の具体的な例を説明する。なお以下では圧力制御及び流量制御に関して説明するが、実際の液圧ポンプによる駆動では、液圧ポンプの吐出圧力はアクチュエーターの発生力に、吐出流量はアクチュエーターの速度に変換されるため、以下の説明は、吐出圧力の制御をアクチュエーターの発生力の制御に置き換えて、吐出流量の制御をアクチュエーターの速度の制御に置き換えても成り立つものである。   Here, a specific example of operation control in a region where pressure control is actually performed will be described. In the following, pressure control and flow rate control will be described. However, in actual driving by a hydraulic pump, the discharge pressure of the hydraulic pump is converted into the generated force of the actuator, and the discharge flow rate is converted into the speed of the actuator. This can be achieved by replacing the control of the discharge pressure with the control of the generated force of the actuator and the control of the discharge flow rate with the control of the speed of the actuator.

実際に圧力制御が行われている領域では、液圧ポンプの吐出しが制約されて作動流体が圧縮されることによりその圧力が上昇している。この典型的な例は、負荷であるシリンダーがストローク終端に到達し、液圧ポンプの吐出しが閉塞されて負荷がシリンダーや配管内部の容積だけになった場合である。このとき、ポンプ吐出圧力P,ポンプ1回転当たりの吐出容積D,ポンプ回転数n,ポンプ漏れ係数K,ポンプの吐出部以後の配管及び負荷の容積V,等価体積弾性係数κ,とすると、流量の連続の式から〔数1〕が成り立つ。

Figure 2005233050
一方、圧力指令値と検出された実際の圧力検出値との偏差のPID補償により圧力制御を行う場合には、PID補償器の出力nは、圧力指令値Pc,比例ゲインK,積分ゲインK,微分ゲインKとすると、
Figure 2005233050
となる。ここで、PID補償器の出力nは圧力制御時のポンプ回転数nと略一致するから、n=nとおいて、〔数2〕を〔数1〕に代入してラプラス変換を行い、圧力制御系の伝達関数F(s)をラプラス演算子sを用いて表すと、
Figure 2005233050
となる。 In the region where pressure control is actually performed, the discharge of the hydraulic pump is restricted and the working fluid is compressed to increase the pressure. A typical example of this is a case where the cylinder that is the load reaches the end of the stroke, the discharge of the hydraulic pump is blocked, and the load becomes only the volume inside the cylinder or the pipe. At this time, the pump discharge pressure P, the discharge volume D per pump rotation, the pump rotation speed n, the pump leakage coefficient K L , the pipe and load volume V T after the pump discharge section, and the equivalent volume elastic coefficient κ , [Equation 1] holds from the flow rate continuity equation.
Figure 2005233050
On the other hand, when pressure control is performed by PID compensation of the deviation between the pressure command value and the detected actual pressure value, the output n C of the PID compensator is the pressure command value Pc, proportional gain K P , integral gain. K I, when the derivative gain K D,
Figure 2005233050
It becomes. Here, since the output n C of the PID compensator substantially coincides with the pump rotational speed n at the time of pressure control, with n C = n, [Formula 2] is substituted into [Formula 1] to perform Laplace transform, When the transfer function F (s) of the pressure control system is expressed using the Laplace operator s,
Figure 2005233050
It becomes.

ところが、〔数3〕から明らかなように、この圧力制御系は伝達関数F(s)にPID補償ゲインに起因する零点を有する(即ち、伝達関数F(s)の分子にsの多項式を有する)。したがって、比例・積分・微分の各ゲインを調整すると、伝達関数F(s)の分母多項式の係数も分子多項式の係数も変化するが、圧力制御系の応答は伝達関数の極と零点の両方に影響されるから、各ゲインの調整の際に圧力制御系の応答が複雑に変化する。このため、PID補償のゲインの調整が困難になる、という問題があった。   However, as is clear from [Equation 3], this pressure control system has a zero in the transfer function F (s) due to the PID compensation gain (that is, a s polynomial in the numerator of the transfer function F (s). ). Therefore, when the proportional, integral, and differential gains are adjusted, the coefficients of the denominator polynomial and numerator polynomial of the transfer function F (s) change, but the response of the pressure control system depends on both the pole and zero of the transfer function. As a result, the response of the pressure control system changes in a complicated manner when each gain is adjusted. For this reason, there is a problem that it is difficult to adjust the gain of PID compensation.

本来、圧力制御系の応答を調整するためには、伝達関数の分子多項式のみを調整すれば済む。この観点からすれば、従来のPID補償による圧力制御系は、伝達関数F(s)における分子多項式の項数が多い。このため、圧力制御系の特性を調整するために必要な入力に対して、前向きの制御入力が過大となっていた。このように従来の圧力制御系では、過剰な入力を与えていたため、安定動作をさせるためには、各制御ゲインを低く設定する必要があり、結局、良好な制御特性を得ることが困難となっていた。なお、補償要素を比例補償のみにすればこの問題は発生しないが、積分補償を用いない場合には定常偏差が残るという別の問題が生じていた。   Essentially, only the numerator polynomial of the transfer function needs to be adjusted in order to adjust the response of the pressure control system. From this point of view, the conventional PID compensation pressure control system has a large number of terms in the numerator polynomial in the transfer function F (s). For this reason, the forward control input is excessive with respect to the input necessary for adjusting the characteristics of the pressure control system. As described above, in the conventional pressure control system, since excessive input is given, it is necessary to set each control gain low in order to perform stable operation, and it becomes difficult to obtain good control characteristics after all. It was. Note that this problem does not occur if the compensation element is only proportional compensation, but there is another problem that a steady-state deviation remains when integral compensation is not used.

一方、これら従来の液圧ポンプ制御装置は、液圧ポンプの回転数を制御要素に取り込むことや、複雑な選択制御機構を実装することが必要であった。このため、液圧ポンプ制御装置の構成が複雑で高価となることに加えて、液圧ポンプの回転数に基づく制御パラメータの設定や圧力の偏差による切換幅の設定等が、圧力制御系の特性や圧力制御と流量制御の切り換え時の特性と相互に干渉するため、液圧ポンプ制御装置の構成が複雑になり、その調整がより一層困難になるという問題があった。   On the other hand, these conventional hydraulic pump control devices need to incorporate the rotational speed of the hydraulic pump into a control element and to implement a complicated selection control mechanism. For this reason, the configuration of the hydraulic pump control device is complicated and expensive, and in addition to setting the control parameters based on the rotational speed of the hydraulic pump and setting the switching width due to pressure deviation, the characteristics of the pressure control system In addition, since it interferes with the characteristics at the time of switching between the pressure control and the flow rate control, there is a problem that the configuration of the hydraulic pump control device becomes complicated and the adjustment becomes more difficult.

また、従来の液圧ポンプ制御装置においては、圧力指令値がステップ状に増大した場合には、圧力制御状態から流量制御状態に切り換わってしまう場合があった。即ち、圧力制御状態においては、負荷として接続されたアクチュエーターにより液圧ポンプの吐出流量が制約されることで液圧ポンプの吐出圧力が発生しており、液圧ポンプの実際の吐出流量は、流量指令値による吐出流量よりも必ず小さな値となっている。従って、圧力指令値がステップ状に増大した場合には、圧力制御補償要素の出力が急増し、流量制御補償要素の出力を上回ってしまうことが起こり得る。これにより圧力制御状態から流量制御状態に切り換わると、低い回転数で回転していたサーボモータが、急激に大量の流量を吐出する回転数に変化することになるが、液圧ポンプの回転数が急上昇しても接続された負荷が閉塞状態のままであれば、吐出圧力が急峻に上昇し、場合によっては高いサージ圧力が発生し、負荷として接続されたアクチュエーターにも衝撃的な力が発生してしまうという問題があった。   In the conventional hydraulic pump control device, when the pressure command value increases stepwise, the pressure control state may be switched to the flow rate control state. That is, in the pressure control state, the discharge pressure of the hydraulic pump is generated by restricting the discharge flow rate of the hydraulic pump by the actuator connected as a load, and the actual discharge flow rate of the hydraulic pump is the flow rate The discharge flow rate is always smaller than the command value. Therefore, when the pressure command value increases stepwise, the output of the pressure control compensation element may increase rapidly and exceed the output of the flow control compensation element. As a result, when the pressure control state is switched to the flow rate control state, the servo motor that has been rotating at a low rotational speed will suddenly change to a rotational speed that discharges a large amount of flow, but the rotational speed of the hydraulic pump If the connected load remains blocked even if the pressure rises suddenly, the discharge pressure rises sharply, and in some cases, a high surge pressure is generated, and an impact force is also generated in the actuator connected as the load. There was a problem of doing.

さらに、負荷の圧力又は負荷の発生力が急峻に増大し、圧力検出値が圧力指令値と同じかそれ以上となると、圧力制御補償要素の出力が急速に減少し、再度圧力制御状態に復帰する。すると、液圧ポンプの回転数が急速に低下するために、負荷の圧力が減少し、再度流量制御状態に突入し、液圧ポンプ回転数を急激に上昇させて、負荷圧力が急上昇する、といういわゆるチャタリング現象が発生してしまう場合があった。特に、圧力制御のゲインが高い場合には、このような不安定な動作を起こしやすいことが問題となっていた。   Furthermore, when the load pressure or load generation force increases sharply and the detected pressure value is equal to or higher than the pressure command value, the output of the pressure control compensation element decreases rapidly and returns to the pressure control state again. . Then, since the rotation speed of the hydraulic pump rapidly decreases, the pressure of the load decreases, and again enters the flow rate control state, the hydraulic pump rotation speed is rapidly increased, and the load pressure rapidly increases. There was a case where a so-called chattering phenomenon occurred. In particular, when the gain of pressure control is high, it has been a problem that such an unstable operation is likely to occur.

また、例えば特許文献4に示す制御装置のように、圧力指令値と圧力検出値の偏差等を用いて制御状態を切り換えている制御装置では、偏差の幅によって制御状態の切り換えを行っているため、圧力の偏差が急増することに伴って圧力制御補償要素の出力が急激に増大し、流量制御状態に移行してしまう。従って、この種の従来の制御装置では、圧力指令値のステップ状の変化に対しては、増大・減少のいずれの場合でも、圧力制御状態と流量制御状態との切り換えに伴う不安定な挙動を示す可能性があるという問題があった。   Further, in a control device that switches the control state using a deviation between the pressure command value and the detected pressure value, as in the control device shown in Patent Document 4, for example, the control state is switched depending on the width of the deviation. As the pressure deviation rapidly increases, the output of the pressure control compensation element increases rapidly and the flow control state is entered. Therefore, with this type of conventional control device, an unstable behavior associated with switching between the pressure control state and the flow rate control state is exhibited for any step change in the pressure command value, regardless of whether the pressure command value is increased or decreased. There was a problem that could indicate.

また、圧力指令値がステップ状に増大した際に、圧力サージが発生することを抑制するためには、液圧ポンプの回転数の変化率を制限することが有効である。しかし、液圧ポンプの回転数の変化率を一定にすると、負荷の容積が小さい場合には圧力の変化が早くなり、負荷の容積が大きい場合には圧力の変化は遅くなるので、負荷の容積が小さい場合に圧力サージの発生を抑制するためには、回転数の変化率を小さな値で一定に保つよう設定する必要がある。ところが、回転数の変化率を小さな値に設定すると、液圧ポンプに容積が大きな負荷を接続した場合には圧力の上昇に極めて長い時間が必要となる。このため、適切な回転数の変化率を設定することは困難であり、従来は、液圧ポンプの回転数の変化率を制限することは行われていなかった。
特許第3171473号公報 特許第3253387号公報 特開平10−13186号公報 国際出願特許WO01/006126A1号公報
In order to suppress the occurrence of a pressure surge when the pressure command value increases stepwise, it is effective to limit the rate of change of the rotation speed of the hydraulic pump. However, if the rate of change of the number of revolutions of the hydraulic pump is constant, the change in pressure is faster when the load volume is small, and the change in pressure is slower when the load volume is large. In order to suppress the occurrence of a pressure surge when the pressure is small, it is necessary to set the rate of change of the rotational speed to be kept constant at a small value. However, if the rate of change in the rotational speed is set to a small value, an extremely long time is required to increase the pressure when a load having a large volume is connected to the hydraulic pump. For this reason, it is difficult to set an appropriate rate of change of the rotational speed, and conventionally, the rate of change of the rotational speed of the hydraulic pump has not been limited.
Japanese Patent No. 3171473 Japanese Patent No. 3253387 Japanese Patent Laid-Open No. 10-13186 International Application Patent WO01 / 006126A1

本発明は、これら従来の液圧ポンプ制御装置の問題点に着目してなされたもので、流量制御状態と圧力制御状態との間の制御状態の切り換えが円滑に短時間で実現でき、且つ構成が簡便でその調整が簡単に行え、良好な制御特性を得ることができる液圧ポンプ制御装置及び液圧ポンプ制御装置の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the problems of these conventional hydraulic pump control devices, and can switch the control state between the flow rate control state and the pressure control state smoothly and in a short time. However, it is an object of the present invention to provide a hydraulic pump control device and a control method for the hydraulic pump control device that can be easily adjusted, can be easily adjusted, and can obtain good control characteristics.

上記問題点を解決するため本願請求項1に記載の発明は、液圧ポンプと、該液圧ポンプの回転数が回転数指令信号と一致するように制御する回転数制御手段と、液圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、回転数指令信号を出力する制御演算部とを備えた、液圧ポンプの吐出圧力と液圧ポンプの吐出流量、又は液圧ポンプの吐出圧力と液圧ポンプに接続された負荷の速度を制御する液圧ポンプ制御装置であって、制御演算部は、圧力検出手段による吐出圧力の検出値と変更可能な圧力指令値から回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第1の演算要素と、負荷の速度指令値又は液圧ポンプの吐出流量指令値から液圧ポンプの1回転あたりの吐出量を基準として回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第2の演算要素と、第1の演算要素の出力を第2の演算要素の出力で制限して回転数指令信号を出力する制限回路とを備え、第1の演算要素は、吐出圧力検出値と吐出圧力指令値との偏差の積分増幅部と、吐出圧力検出値自体の零次以上の微分要素を並列に結合したフィードバック増幅部と、の並列回路を備えて構成されたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present application includes a hydraulic pump, a rotational speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic pump to coincide with a rotational speed command signal, and a hydraulic pump. The discharge pressure of the hydraulic pump and the discharge flow rate of the hydraulic pump, or the discharge pressure and the hydraulic pressure of the hydraulic pump, comprising a pressure detection means for detecting the discharge pressure of the hydraulic pump and a control calculation unit for outputting the rotation speed command signal A hydraulic pump control device for controlling the speed of a load connected to a pump, wherein a control calculation unit is inputted to a rotation speed control means from a discharge pressure detection value by a pressure detection means and a changeable pressure command value A first calculation element that outputs a signal corresponding to the rotation speed command signal, and a rotation speed control means based on the discharge rate per rotation of the hydraulic pump from the load speed command value or the discharge flow rate command value of the hydraulic pump Speed command signal input to A second computing element that outputs a corresponding signal; and a limiting circuit that limits the output of the first computing element with the output of the second computing element and outputs a rotational speed command signal. Is configured to include a parallel circuit of an integral amplifying unit for deviation between the discharge pressure detection value and the discharge pressure command value and a feedback amplification unit in which a differential element of zeroth order or higher of the discharge pressure detection value itself is coupled in parallel. It is characterized by that.

また、請求項2に記載の発明は、液圧ポンプと、該液圧ポンプの回転数が回転数指令信号と一致するように制御する回転数制御手段と、液圧ポンプに接続された負荷の発生力を検出する力検出手段と、回転数指令信号を出力する制御演算部とを備えた、液圧ポンプに接続された負荷の発生力と液圧ポンプの吐出流量、又は液圧ポンプに接続された負荷の発生力と液圧ポンプに接続された負荷の速度を制御する液圧ポンプ制御装置であって、制御演算部は、力検出手段による負荷の発生力の検出値と変更可能な力指令値から回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第1の演算要素と、負荷の速度指令値又は液圧ポンプの吐出流量指令値から液圧ポンプの1回転あたりの吐出量を基準として回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第2の演算要素と、第1の演算要素の出力を第2の演算要素の出力で制限して回転数指令信号を出力する制限回路とを備え、第1の演算要素は、負荷の発生力検出値と負荷の力指令値との偏差の積分増幅部と、負荷の発生力の検出値自体の零次以上の微分要素を並列に結合したフィードバック増幅部と、の並列回路を備えて構成されたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a hydraulic pump, rotational speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic pump so as to coincide with the rotational speed command signal, and a load connected to the hydraulic pump. Connected to the generating force of the load connected to the hydraulic pump and the discharge flow rate of the hydraulic pump, or the hydraulic pump, including force detecting means for detecting the generated force and a control calculation unit for outputting the rotational speed command signal A hydraulic pump control device for controlling the generated load generation force and the load speed connected to the hydraulic pump, wherein the control calculation unit is configured to detect the load generation force detected by the force detection means and the changeable force. A first calculation element that outputs a signal corresponding to a rotation speed command signal input to the rotation speed control means from the command value, and one rotation of the hydraulic pump from the load speed command value or the discharge flow rate command value of the hydraulic pump Input to the rotational speed control means based on the discharge volume per unit A second calculation element that outputs a signal corresponding to the rotation speed command signal, and a limit circuit that outputs the rotation speed command signal by limiting the output of the first calculation element with the output of the second calculation element. The first calculation element is a feedback in which an integral amplifying unit for deviation between a load generation force detection value and a load force command value and a zero-order or higher differential element of the load generation force detection value itself are coupled in parallel. It is characterized by comprising a parallel circuit with an amplifying unit.

このように、請求項1及び請求項2に記載の発明では、制限回路において、第2の演算要素から液圧ポンプの1回転あたりの吐出量を基準として出力される回転数指令信号に対応する信号(第2の信号)によって、第1の演算要素から出力される回転数指令信号に対応する信号(第1の信号)が制限されるよう構成した。これにより、液圧ポンプの吐出圧力が吐出圧力指令値より大きく下回る場合(即ち、負荷の圧力が吐出圧力指令値に達しておらず、流量制御を行いたい場合)には、吐出圧力指令値と吐出圧力検出値の偏差の積分増幅部の働きにより、第1の演算要素の出力が大きくなるが、その場合でも、制限回路からは第2信号が出力され、液圧ポンプ制御装置の制御状態は流量制御状態になる。   As described above, in the first and second aspects of the invention, in the limiting circuit, the second calculation element corresponds to the rotation speed command signal output based on the discharge amount per rotation of the hydraulic pump. The signal (second signal) is configured to limit the signal (first signal) corresponding to the rotation speed command signal output from the first calculation element. Thus, when the discharge pressure of the hydraulic pump is significantly lower than the discharge pressure command value (that is, when the load pressure does not reach the discharge pressure command value and flow control is to be performed), the discharge pressure command value The output of the first calculation element is increased by the function of the integral amplifying unit for the deviation of the detected discharge pressure value. Even in this case, the second signal is output from the limiting circuit, and the control state of the hydraulic pump control device is The flow control state is entered.

一方で、吐出圧力指令値と吐出圧力検出値との偏差が小さくなった場合には、第1の信号が小さくなるので第1の信号がそのまま制限回路から出力され、圧力制御状態に移行する。また、圧力制御状態と流量制御状態の間の切り換え時には、第1の信号の出力が減少して行き、第2の信号の出力と一致した時点で、制限回路からの出力が第2信号から第1信号へと切り換わるので、制限回路の出力の連続性が保たれる。このように、流量制御状態と圧力制御状態との円滑な切り換えが実現できる。   On the other hand, when the deviation between the discharge pressure command value and the discharge pressure detection value is small, the first signal is small, so the first signal is output from the limiting circuit as it is, and the pressure control state is entered. Further, at the time of switching between the pressure control state and the flow rate control state, the output of the first signal decreases, and when the output coincides with the output of the second signal, the output from the limiting circuit changes from the second signal to the second signal. Since the signal is switched to one signal, the continuity of the output of the limiting circuit is maintained. Thus, smooth switching between the flow rate control state and the pressure control state can be realized.

また、請求項1及び請求項2に記載の発明では、第1の演算要素を、吐出圧力指令値又は負荷の力指令値と吐出圧力検出値又は負荷の発生力検出値との偏差の積分増幅部と、力検出値の零次以上の微分要素を並列に結合したフィードバック増幅部と、の並列回路を備えた構成としたことにより、液圧ポンプの圧力制御において各種特性の調整が容易になる。以下、この点について詳細に説明する。   In the first and second aspects of the invention, the first calculation element is an integral amplification of a deviation between the discharge pressure command value or the load force command value and the discharge pressure detection value or the load generation force detection value. Adjustment of various characteristics in the pressure control of the hydraulic pump is facilitated by the configuration including the parallel circuit of the feedback amplifier unit in which the differential unit of the zeroth order or higher of the force detection value is coupled in parallel . Hereinafter, this point will be described in detail.

まず、簡単のために第1の演算要素のフィードバック増幅部を零次の微分要素(ゲインをKとする)のみで構成した場合を考える。積分増幅部とフィードバック増幅部との並列回路を備えて構成された第1の演算要素の出力(第1の信号)は、

Figure 2005233050
となる。ここで、〔数4〕の右辺の第1項が積分増幅部の出力に相当し、第2項がフィードバック増幅部の出力に相当する。〔数4〕をラプラス変換して、nC=nとおいて〔数1〕に代入した圧力制御系は、
Figure 2005233050
で表される零点を有しない2次の伝達関数となる。この〔数5〕から、この圧力制御系において、圧力の応答速度と定常特性を改善するためには積分増幅部のゲインKを調整し、安定性を改善するためにはフィードバック増幅部の零次ゲインKを調整すればよいことがわかる。また、この圧力制御系は偏差の積分補償を含むため、〔数5〕の分子と分母の0次の項は一致しており、定常偏差を除去する特性は維持されている。 First, consider a case where the first computing element in the feedback amplifier unit the zero-order differential element (the gain and K P) was constituted of only the for simplicity. The output (first signal) of the first arithmetic element configured to include a parallel circuit of the integral amplifier and the feedback amplifier is:
Figure 2005233050
It becomes. Here, the first term on the right side of [Equation 4] corresponds to the output of the integral amplifier, and the second term corresponds to the output of the feedback amplifier. The pressure control system obtained by performing Laplace transform of [Equation 4] and substituting it into [Equation 1] with n C = n is
Figure 2005233050
A second-order transfer function having no zero point represented by From this [equation 5], in the pressure control system, in order to improve the response speed and steady-state characteristics of the pressure by adjusting the gain K I of integrating amplifier unit, in order to improve the stability of the feedback amplifier unit zero It can be seen that the next gain K P may be adjusted. Further, since this pressure control system includes integral compensation of deviation, the numerator of [Equation 5] and the zero-order term of the denominator coincide with each other, and the characteristic of removing the steady deviation is maintained.

さらに、第1の演算要素のフィードバック増幅部に1次の微分要素(ゲインをKとする)を付加すれば、〔数4〕は、

Figure 2005233050
となり、〔数5〕は、分母第1項にゲインKが付加された、
Figure 2005233050
で表される伝達関数となる。上記のようにフィードバック増幅部に1次の微分要素を付加することで分母第1項をゲインKにより調整できるため、この圧力制御系の時定数の調整も容易に実現することができる。 Further, if adding a first-order differential element in the feedback amplifier of the first computing element (the gain and K D), [Equation 4],
Figure 2005233050
Next, [Expression 5], the gain K D of is added to the denominator first term,
Figure 2005233050
The transfer function is expressed as Since the denominator first term by adding the first-order derivative component in the feedback amplifier part as described above can be adjusted by a gain K D, it can also be easily realized adjustment of the time constant of the pressure control system.

上記の例は、液圧ポンプの回転数と回転数指令信号とが一致するものとして導いたものであるが、実際に回転数制御手段により制御される液圧ポンプの回転数と回転数指令信号との間にはある程度の遅れを有する場合もある。この場合にも、回転数指令信号から液圧ポンプ回転数までの遅れに相当する分母多項式の更に高次の係数を補償するためには、それに対応した次数の微分要素をフィードバック増幅部に付加すればよい。このように、圧力の偏差の積分増幅部に、圧力の零次以上の微分要素を並列に結合したフィードバック増幅部を並列に接続した構成としたことで、伝達関数における分母多項式の係数のみを任意に調整することができ、圧力制御系をその調整が簡単な構成としている。   In the above example, the rotational speed of the hydraulic pump and the rotational speed command signal are derived as the same, but the rotational speed and rotational speed command signal of the hydraulic pump that are actually controlled by the rotational speed control means. There may be some delay between the two. Also in this case, in order to compensate for the higher order coefficient of the denominator polynomial corresponding to the delay from the rotational speed command signal to the hydraulic pump rotational speed, a differential element of the corresponding order is added to the feedback amplifier. That's fine. In this way, the feedback amplifying unit in which the differential element of the zeroth or higher order of pressure is connected in parallel to the integral amplifying unit of the pressure deviation is connected in parallel, so that only the coefficient of the denominator polynomial in the transfer function can be arbitrarily set. The pressure control system can be easily adjusted.

つまり、請求項1及び請求項2に記載の液圧ポンプ制御装置では、フィードバック増幅部の構成を、液圧ポンプ吐出圧力の零次以上の微分要素を並列に接続した構成としているため、フィードバック増幅部には吐出圧力指令信号による前向きの過剰な入力が加わらない形となり、従来の液圧ポンプ制御装置よりも圧力制御系全体のゲインを高めることが可能となる。従って、単に圧力制御系の調整が容易になるだけでなく、更に良好な圧力制御特性を得ることができる液圧ポンプ制御装置となる。   That is, in the hydraulic pump control device according to claim 1 and claim 2, the feedback amplification unit is configured by connecting differential elements of zeroth order or higher of the hydraulic pump discharge pressure in parallel. The portion is not subjected to excessive forward input by the discharge pressure command signal, and the gain of the entire pressure control system can be increased as compared with the conventional hydraulic pump control device. Therefore, not only the adjustment of the pressure control system is facilitated, but also a hydraulic pump control device capable of obtaining a better pressure control characteristic.

なお、請求項2に記載の発明では、液圧ポンプに接続された負荷の発生力を直接検出して液圧ポンプの制御に用いているため、上記の説明においては、液圧ポンプの吐出圧力の制御をアクチュエーターの発生力の制御に置き換えることが可能である。   In the second aspect of the invention, since the generated force of the load connected to the hydraulic pump is directly detected and used for controlling the hydraulic pump, the discharge pressure of the hydraulic pump is used in the above description. It is possible to replace this control with the control of the generated force of the actuator.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の液圧ポンプ制御装置において、制限回路は、第2の演算要素の出力を、圧力検出手段の吐出圧力検出値又は力検出手段の発生力検出値により補正することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the hydraulic pump control device according to the first or second aspect of the present invention, the limiting circuit uses the output of the second arithmetic element as the discharge pressure detection value or force detection of the pressure detection means. The correction is performed based on the generated force detection value of the means.

このような構成を採用したことにより、流量制御状態において液圧ポンプの漏れ特性に起因する吐出流量の低減を補償できるばかりでなく、例えば、吐出圧力に依存して少しずつ吐出流量が低減したり吐出流量が増加したりする圧力・流量特性を任意に作り出すことが可能となる。   By adopting such a configuration, not only can the discharge flow rate reduction due to the leakage characteristics of the hydraulic pump be compensated in the flow rate control state, but also, for example, the discharge flow rate can be gradually reduced depending on the discharge pressure. It is possible to arbitrarily create a pressure / flow rate characteristic in which the discharge flow rate increases.

また、請求項4に記載の液圧ポンプ制御装置は、請求項1又は2又は3のいずれか1項に記載の液圧ポンプ制御装置において、圧力指令値又は負荷の力指令値の変化を検出する切換検出手段を具備すると共に、回転数指令信号の変化率を設定する変化率設定手段と、切換検出手段によって圧力指令値又は力指令値の変化が検出された後、予め設定された遅延時間の間は回転数指令信号を変化率設定手段により設定された変化率で変化させる遅延手段と、を備えたことを特徴とする。   Further, the hydraulic pump control device according to claim 4 is the hydraulic pump control device according to any one of claims 1, 2, or 3, and detects a change in a pressure command value or a load force command value. A change rate setting means for setting a change rate of the rotational speed command signal, and a delay time set in advance after the change of the pressure command value or the force command value is detected by the switch detection means. And a delay means for changing the rotational speed command signal at the change rate set by the change rate setting means.

このような構成を採用することにより、圧力指令値がステップ状に増加した場合でも、遅延時間の間は回転数指令信号を予め設定した変化率で変化させることができるので、液圧ポンプの回転数の急上昇を抑制することができる。   By adopting such a configuration, even when the pressure command value increases stepwise, the rotation speed command signal can be changed at a preset change rate during the delay time, so that the rotation of the hydraulic pump The rapid increase of the number can be suppressed.

また、圧力指令値がステップ状に低減した場合でも、第1の演算要素に含まれる積分増幅部の出力が減少するのみで、圧力検出値の急変が生じなければ、第1の演算要素が備えたフィードバック増幅部の出力は大きく変化せず、液圧ポンプ制御装置の制御状態は圧力制御状態にとどまる。したがって、圧力指令値のステップ状の変化に対しては構造的に安定であるため、不安定化の要因が少ない。   Further, even when the pressure command value is reduced stepwise, the first calculation element is provided only when the output of the integral amplification unit included in the first calculation element is decreased and the pressure detection value does not change suddenly. The output of the feedback amplifier does not change greatly, and the control state of the hydraulic pump control device remains in the pressure control state. Therefore, since it is structurally stable with respect to the step change of the pressure command value, there are few factors of destabilization.

請求項5に記載の液圧ポンプ制御装置は、請求項4に記載の液圧ポンプ制御装置において、少なくとも液圧ポンプに接続された負荷の容積を推定する適応同定器と、該適応同定器の出力に基づき前記遅延手段の遅延時間を変化させる遅延時間変化手段と、を備えたことを特徴とする。なおここでは、適応同定器は、少なくとも液圧ポンプに接続された負荷の容積を推定するものとしたが、適応同定器の機能はこれに限定されず、例えば液圧ポンプ制御装置に入力される要素(例えば負荷の速度等)を用いて、等価な体積弾性係数や負荷の容積と体積弾性係数の比なども推定できるように構成してもよい。   The hydraulic pump control device according to claim 5 is the hydraulic pump control device according to claim 4, wherein an adaptive identifier for estimating at least a volume of a load connected to the hydraulic pump, and the adaptive identifier Delay time changing means for changing the delay time of the delay means based on the output. Here, the adaptive identifier is assumed to estimate at least the volume of the load connected to the hydraulic pump. However, the function of the adaptive identifier is not limited to this, and is input to, for example, the hydraulic pump control device. You may comprise so that an equivalent bulk modulus, a ratio of a load volume and a bulk modulus, etc. can be estimated using an element (for example, load speed etc.).

このような構成を採用することにより、適応同定器の出力を基に遅延時間を変化させることができるため、液圧ポンプに接続した負荷の容積に応じた適切な遅延時間を設定することができ、圧力制御状態から流量制御状態へ切換えが短時間で行える。   By adopting such a configuration, the delay time can be changed based on the output of the adaptive identifier, so an appropriate delay time can be set according to the volume of the load connected to the hydraulic pump. Switching from the pressure control state to the flow rate control state can be performed in a short time.

また、請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の液圧ポンプ制御装置の制御方法であって、遅延手段において、圧力検出手段の吐出圧力検出値又は力検出手段の発生力検出値の変化率と回転数指令信号とに基づいて、回転数指令信号の変化率を算出し、予め設定された遅延時間の間は、算出された変化率で前記回転数指令信号の変化率を制限することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the control method of the hydraulic pump control device according to claim 4, wherein in the delay means, the discharge pressure detection value of the pressure detection means or the generated force detection value of the force detection means. The change rate of the rotation speed command signal is calculated based on the change rate of the rotation speed and the rotation speed command signal, and the change rate of the rotation speed command signal is limited by the calculated change rate during a preset delay time. It is characterized by doing.

圧力指令値又は力指令値が急増して、液圧ポンプ制御装置が圧力制御状態から流量制御状態に移行する場合には、液圧ポンプの吐出圧力又は液圧ポンプに接続した負荷の発生力の変化率は、液圧ポンプに接続した負荷の容積によって異なるが、同時にその時点での液圧ポンプの回転数にも依存する。従って、上記のように吐出圧力又は負荷の発生力の変化率と回転数指令信号を基に、遅延時間の間の液圧ポンプの回転数の変化率を算出することで、適切な回転数で液圧ポンプを運転することができる。   When the pressure command value or force command value increases rapidly and the hydraulic pump control device shifts from the pressure control state to the flow rate control state, the discharge pressure of the hydraulic pump or the generated force of the load connected to the hydraulic pump The rate of change varies depending on the volume of the load connected to the hydraulic pump, but at the same time also depends on the rotational speed of the hydraulic pump at that time. Therefore, by calculating the rate of change of the rotational speed of the hydraulic pump during the delay time based on the rate of change of the generated pressure of the discharge pressure or load and the rotational speed command signal as described above, at an appropriate rotational speed. The hydraulic pump can be operated.

また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の液圧ポンプ制御装置の制御方法において、圧力検出手段の吐出圧力検出値又は力検出手段の負荷の発生力検出値の変化率とに基づいて、少なくとも液圧ポンプに接続された負荷の容積を推定してその推定値を算出し、該推定値に基づき予め設定された遅延時間を変化させることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the control method for the hydraulic pump control device according to the sixth aspect, the rate of change of the discharge pressure detection value of the pressure detection means or the load generation force detection value of the force detection means Based on the above, at least the volume of the load connected to the hydraulic pump is estimated, the estimated value is calculated, and a preset delay time is changed based on the estimated value.

液圧ポンプの吐出圧力の変化率は、液圧ポンプに接続した負荷の容積や液圧ポンプの回転数によって変化する。従って、吐出圧力の変化率と液圧ポンプの回転数を基に、液圧ポンプに接続した負荷の容積を逆算してその推定値を算出することが可能であり、この負荷の推定値を基に、遅延時間を決定することで、負荷の容積が大きな場合でも適切な遅延時間を設定することが可能となる。   The rate of change of the discharge pressure of the hydraulic pump varies depending on the volume of the load connected to the hydraulic pump and the rotational speed of the hydraulic pump. Therefore, based on the rate of change of the discharge pressure and the number of rotations of the hydraulic pump, it is possible to calculate the estimated value by calculating back the volume of the load connected to the hydraulic pump, and based on this estimated value of the load. In addition, by determining the delay time, an appropriate delay time can be set even when the load volume is large.

各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
請求項1及び請求項2に記載の発明によれば、制御演算部は、圧力検出手段による吐出圧力の検出値と変更可能な圧力指令値から回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第1の演算要素と、負荷の速度指令値又は液圧ポンプの吐出流量指令値から液圧ポンプの1回転あたりの吐出量を基準として回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第2の演算要素と、第1の演算要素の出力を第2の演算要素の出力で制限して回転数指令信号を出力する制限回路とを備えた構成としたので、制御演算部からの出力の連続性が保たれることで、流量/速度制御状態と、圧力/力制御状態との間の円滑な切り換えが実現でき、液圧ポンプを安定した状態で動作させる優れた特性を備えた液圧ポンプ制御装置を提供することができる。
According to the invention described in each claim, the following excellent effects can be obtained.
According to the first and second aspects of the present invention, the control calculation unit converts the detected value of the discharge pressure by the pressure detecting means and the changeable pressure command value into the rotation speed command signal input to the rotation speed control means. The first calculation element that outputs a corresponding signal and the rotation input to the rotation speed control means based on the discharge amount per rotation of the hydraulic pump from the load speed command value or the discharge flow rate command value of the hydraulic pump A second computing element that outputs a signal corresponding to the number command signal, and a limiting circuit that limits the output of the first computing element with the output of the second computing element and outputs a rotation speed command signal Therefore, by maintaining the continuity of the output from the control calculation unit, smooth switching between the flow rate / speed control state and the pressure / force control state can be realized, and the hydraulic pump is in a stable state. Hydraulic pump with excellent characteristics to operate with It is possible to provide a control device.

また、請求項1及び請求項2に記載の発明によれば、第1の演算要素を、吐出圧力/力指令値と吐出圧力/力検出値との偏差の積分増幅部と、吐出圧力/力検出値の零次以上の微分要素を並列に結合したフィードバック増幅部と、の並列回路を備えた構成としたことで、調整が簡単で且つ良好な圧力/力制御特性を備えた液圧ポンプ制御装置を提供することができる。   According to the first and second aspects of the present invention, the first calculation element includes an integral amplification unit for the deviation between the discharge pressure / force command value and the discharge pressure / force detection value, and the discharge pressure / force. Hydraulic pump control with easy pressure adjustment and good pressure / force control characteristics by having a parallel circuit composed of a feedback amplification unit in which differential elements of zero or higher order of the detected value are coupled in parallel An apparatus can be provided.

また、請求項1及び請求項2に記載の発明によれば、制御演算部に液圧ポンプの回転数をフィードバックする必要がないので、液圧ポンプ制御装置の構成が簡単になり、安価で信頼性の高い液圧ポンプ制御装置を提供することができる。   Further, according to the first and second aspects of the present invention, since it is not necessary to feed back the rotation speed of the hydraulic pump to the control calculation unit, the configuration of the hydraulic pump control device becomes simple, inexpensive and reliable. A highly reliable hydraulic pump control device can be provided.

請求項3に記載の発明によれば、第2の演算要素の出力を、圧力検出手段の吐出圧力検出値又は力検出手段の発生力検出値により補正するよう構成したので、正確な圧力/力制御及び流量/速度制御が行え、且つ任意の圧力/力特性、流量/速度特性を作り出すことができる液圧ポンプ制御装置を提供することができる。   According to the third aspect of the invention, since the output of the second calculation element is corrected by the discharge pressure detection value of the pressure detection means or the generated force detection value of the force detection means, an accurate pressure / force can be obtained. It is possible to provide a hydraulic pump control device that can perform control and flow / speed control, and can create arbitrary pressure / force characteristics and flow / speed characteristics.

請求項4に記載の発明によれば、圧力指令値又は前記負荷の力指令値の変化を検出する切換検出手段と、回転数指令信号の変化率を設定する変化率設定手段と、切換検出手段によって圧力指令値又は力指令値の変化が検出された後、予め設定された遅延時間の間は回転数指令信号を変化率設定手段により設定された変化率で変化させる遅延手段とを備えたことにより、圧力/力指令値がステップ状に変化した場合でも、液圧ポンプの回転数の急変を抑制することができ、負荷に圧力サージや衝撃的な力が発生することを防止できる。従って、指令信号の突然の変化に対しても構造的に安定であり、信頼性の高い液圧ポンプ制御装置を提供することができる。このため、液圧ポンプや、液圧ポンプが駆動する産業装置の損傷や振動、騒音などを防止することができ、さらには液圧ポンプが駆動する射出成形機やプレス装置などの生産機械の製品の歩留まり向上や、装置の寿命向上が望める。   According to the fourth aspect of the present invention, the switching detection means for detecting a change in the pressure command value or the force command value of the load, the change rate setting means for setting the change rate of the rotational speed command signal, and the switching detection means. A delay means for changing the rotation speed command signal at a change rate set by the change rate setting means for a preset delay time after a change in pressure command value or force command value is detected by Thus, even when the pressure / force command value changes stepwise, it is possible to suppress a sudden change in the rotational speed of the hydraulic pump, and to prevent a pressure surge or shocking force from being generated in the load. Therefore, it is possible to provide a highly reliable hydraulic pump control device that is structurally stable against sudden changes in the command signal. For this reason, it is possible to prevent damage, vibration, noise, etc. of the hydraulic pump and industrial equipment driven by the hydraulic pump, as well as products of production machines such as injection molding machines and press machines driven by the hydraulic pump. Can improve the yield and the life of the equipment.

請求項5に記載の発明によれば、少なくとも液圧ポンプに接続された負荷の容積を推定する適応同定器と、該適応同定器の出力に基づき前記遅延手段の遅延時間を変化させる遅延時間変化手段とを備えたので、液圧ポンプに接続した負荷の容積に応じた適切な遅延時間を設定することができる。従って、容積の異なる複数の負荷を1つの液圧ポンプで駆動する場合にも、液圧ポンプ制御装置の調整が容易となる。   According to the fifth aspect of the present invention, an adaptive identifier that estimates at least the volume of the load connected to the hydraulic pump, and a delay time change that changes the delay time of the delay means based on the output of the adaptive identifier. Therefore, an appropriate delay time can be set according to the volume of the load connected to the hydraulic pump. Therefore, even when a plurality of loads having different volumes are driven by a single hydraulic pump, adjustment of the hydraulic pump control device is facilitated.

上記各請求項に記載の液圧ポンプ制御装置により、液圧ポンプ及び液圧ポンプが駆動する産業装置の立ち上げ時の調整時間を短縮でき、また、これら装置を入れ替える場合や故障などのトラブルが発生した場合でも、その設置現場で容易に調整を行うことが可能である。また、液圧ポンプが駆動する産業装置の停止時間を短くできるので、産業装置の生産性が向上する。   With the hydraulic pump control device described in each of the above claims, the adjustment time at the start-up of the hydraulic pump and the industrial device driven by the hydraulic pump can be shortened. Even if it occurs, it can be easily adjusted at the installation site. Moreover, since the stop time of the industrial apparatus which a hydraulic pump drives can be shortened, productivity of an industrial apparatus improves.

また、請求項6に記載の発明によれば、液圧ポンプの吐出圧力又は液圧ポンプに接続された負荷の発生力の変化率と液圧ポンプの回転数を基に、液圧ポンプの回転数の変化率を算出するので、適切な回転数で液圧ポンプを運転する液圧ポンプ制御装置の制御方法を提供することができる。従って、大容積の負荷を接続した場合でも圧力制御状態から流量制御状態へ切換えが短時間で行え、液圧ポンプが駆動する生産機械の運転サイクルを短くすることができ、その生産性を向上させることができる。   According to the invention described in claim 6, the rotation of the hydraulic pump is based on the rate of change of the discharge pressure of the hydraulic pump or the generation force of the load connected to the hydraulic pump and the rotational speed of the hydraulic pump. Since the rate of change of the number is calculated, it is possible to provide a control method for the hydraulic pump control device that operates the hydraulic pump at an appropriate rotational speed. Therefore, even when a large volume load is connected, switching from the pressure control state to the flow rate control state can be performed in a short time, the operation cycle of the production machine driven by the hydraulic pump can be shortened, and the productivity is improved. be able to.

また、請求項7に記載の発明によれば、吐出圧力検出値又は負荷の発生力の検出値に基づき、液圧ポンプに接続された負荷の容積の推定値を算出し、該推定値に基づき遅延時間を決定するので、負荷の容積が大きな場合でも適切な遅延時間を確保することができ、遅延時間が短すぎることで急激に圧力制御状態から流量制御状態に切り換わることに起因する圧力サージの発生を防止することができ、安定した状態で液圧ポンプを運転する液圧ポンプ制御装置の制御方法を提供することができる。   According to the invention described in claim 7, the estimated value of the volume of the load connected to the hydraulic pump is calculated based on the detected value of the discharge pressure or the generated force of the load, and based on the estimated value. Since the delay time is determined, an appropriate delay time can be secured even when the volume of the load is large, and the pressure surge caused by suddenly switching from the pressure control state to the flow control state due to the delay time being too short. Therefore, it is possible to provide a control method for a hydraulic pump control device that operates the hydraulic pump in a stable state.

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
(第一実施例)
図1は本発明の一実施形態に係る液圧ポンプ制御装置1のブロック線図であり、図2は、図1に示す制限回路20の構成を詳細に示したブロック線図である。図1に示す液圧ポンプ制御装置1は、固定容量の液圧ポンプ50と、液圧ポンプ50の吐出圧力を検出する圧力検出手段51と、液圧ポンプ50の回転数を制御する回転数制御手段40と、回転数制御手段40に回転数指令信号IRを送る制御演算部10とを備えて構成されている。制御演算部10は、圧力指令値Pcと圧力検出手段51による圧力検出値Pとを入力し、回転数指令信号IRに相当する信号(第1の信号)を出力する第1の演算要素11と、負荷の速度指令値もしくは液圧ポンプの吐出流量指令値Qc(以下、本実施例の説明では流量指令値Qcと記す)を入力し、回転数指令信号IRに相当する信号(第2の信号)を出力する第2の演算要素11と、これら第1の信号と第2の信号とを入力して回転数指令信号IRを出力する制限回路20とを備えている。さらに、第1の演算要素11は、圧力指令値Pcと圧力検出値Pとの偏差の積分増幅部(デジタル積分器)16と、圧力検出値Pの零次以上の微分要素(微分器)18を並列に結合したフィードバック増幅部19との並列回路で構成されている。また、上記の回転数制御手段40は、サーボ増幅器41とサーボモータ(ACサーボモータ)45とエンコーダ(絶対値エンコーダ)46とを具備して構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First Example)
FIG. 1 is a block diagram of a hydraulic pump control apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing in detail the configuration of a limiting circuit 20 shown in FIG. A hydraulic pump control device 1 shown in FIG. 1 includes a fixed-capacity hydraulic pump 50, pressure detection means 51 that detects the discharge pressure of the hydraulic pump 50, and a rotational speed control that controls the rotational speed of the hydraulic pump 50. Means 40 and a control operation unit 10 that sends a rotational speed command signal IR to the rotational speed control means 40 are provided. The control calculation unit 10 receives the pressure command value Pc and the pressure detection value P by the pressure detection means 51, and outputs a signal (first signal) corresponding to the rotation speed command signal IR. , A load speed command value or a discharge flow rate command value Qc of the hydraulic pump (hereinafter referred to as a flow rate command value Qc in the description of the present embodiment) is input, and a signal (second signal) corresponding to the rotational speed command signal IR ) And a limiting circuit 20 that inputs the first signal and the second signal and outputs the rotational speed command signal IR. Further, the first calculation element 11 includes an integral amplifying unit (digital integrator) 16 for the deviation between the pressure command value Pc and the pressure detection value P, and a zero-order or higher differentiation element (differentiator) 18 of the pressure detection value P. Are configured in a parallel circuit with a feedback amplification unit 19 coupled in parallel. The rotation speed control means 40 includes a servo amplifier 41, a servo motor (AC servo motor) 45, and an encoder (absolute value encoder) 46.

液圧ポンプ50の回転軸は回転数制御手段40に設けられたサーボモータ45の駆動軸と連結されており、サーボモータ45はサーボ増幅器41の出力電流によって駆動される。サーボモータ45にはその駆動軸の回転角を検出するエンコーダ46が取り付けられている。このエンコーダ46からの出力信号はサーボ増幅器41にフィードバックされ、サーボ増幅器41に設けられた回転数検出手段44によりサーボモータ45の回転数が検出される。サーボ増幅器41は、回転数検出手段44による検出信号と回転数指令信号IRとの偏差信号を基にしてこれを増幅・変形する比較制御増幅部42と、比較制御増幅部42の出力を基にトルク(電流)を制御しサーボモータ45を駆動するパワー増幅部43とで構成される回転数制御回路47を具備しており、これによりサーボモータ45の回転数(即ち、液圧ポンプ50の回転数)は制御演算部10からの回転数指令信号IRによる回転数と概ね一致するように制御される。   The rotation shaft of the hydraulic pump 50 is connected to the drive shaft of a servo motor 45 provided in the rotation speed control means 40, and the servo motor 45 is driven by the output current of the servo amplifier 41. The servo motor 45 is attached with an encoder 46 for detecting the rotation angle of the drive shaft. The output signal from the encoder 46 is fed back to the servo amplifier 41, and the rotational speed of the servo motor 45 is detected by the rotational speed detection means 44 provided in the servo amplifier 41. The servo amplifier 41 is based on the output of the comparison control amplification unit 42 and the comparison control amplification unit 42 that amplifies and transforms the deviation signal between the detection signal from the rotation number detection means 44 and the rotation number command signal IR. A rotation speed control circuit 47 composed of a power amplification unit 43 that controls torque (current) and drives the servo motor 45 is provided, whereby the rotation speed of the servo motor 45 (that is, rotation of the hydraulic pump 50) is provided. The number) is controlled so as to be approximately equal to the rotational speed by the rotational speed command signal IR from the control calculation unit 10.

液圧ポンプ50の吐出管路には、半導体圧力センサからなる圧力検出手段51が設けられており、圧力検出手段51で検出された液圧ポンプ50の吐出圧力は、圧力検出信号Pとして制御演算部10にフィードバックされる。この圧力検出信号Pは12bitのアナログ/デジタル(A/D)変換器15を介して制御演算部10に取り込まれ、制御演算部10の内部で、第1の演算要素11、第2の演算要素12、制限回路20にそれぞれ入力される。一方、制御演算部10に入力された圧力指令値Pcは、12bitのA/D変換器14を介して第1の演算要素11、第2の演算要素12、制限回路20に入力され、制御演算部10に入力された流量指令値Qcは、12bitのA/D変換器13を介して第2の演算要素12に入力される。   The discharge line of the hydraulic pump 50 is provided with pressure detection means 51 comprising a semiconductor pressure sensor, and the discharge pressure of the hydraulic pump 50 detected by the pressure detection means 51 is controlled and calculated as a pressure detection signal P. This is fed back to the unit 10. The pressure detection signal P is taken into the control arithmetic unit 10 via the 12-bit analog / digital (A / D) converter 15, and the first arithmetic element 11 and the second arithmetic element are inside the control arithmetic unit 10. 12 and input to the limiting circuit 20, respectively. On the other hand, the pressure command value Pc input to the control calculation unit 10 is input to the first calculation element 11, the second calculation element 12, and the limit circuit 20 via the 12-bit A / D converter 14, and the control calculation value is calculated. The flow rate command value Qc input to the unit 10 is input to the second arithmetic element 12 via the 12-bit A / D converter 13.

第1の演算要素11は、入力された圧力指令値Pcと圧力検出信号Pとを比較して圧力の偏差ΔPを演算し、この偏差ΔPの積分量にあらかじめプログラムされた積分ゲインKを乗じた値を出力するデジタル積分器16の出力から、圧力検出信号Pに予めプログラムされた比例ゲインKを乗じた値を出力する比例器17の出力を減算し、圧力検出信号Pの1次微分に予めプログラムされた微分ゲインKを乗じた値を出力する微分器18の出力を加算したものを第1の信号として出力する。このように本実施例では、デジタル積分器16の出力に、圧力検出値Pの1次微分に微分ゲインKを乗じた値である微分器18からの出力を加算することで圧力制御系の時定数を小さくしてその応答性を改善し、同時に圧力検出値Pに比例ゲインKを乗じた値である比例器17からの出力を減算することで減衰係数を大きく設定してその安定性を改善している。一方で、これとは逆に時定数を大きくとりたければ、デジタル積分器16の出力から、微分器18の出力を減算すればよく、また圧力制御系の減衰係数が大きすぎる場合には、デジタル積分器16の出力に、比例器17からの出力を加算すればよい。また、制限回路20の出力は第1の演算要素11にフィードバックされ、第1の演算要素11の出力は常に制限回路20の出力と一致するように変更される。 The first computing element 11 compares the pressure command value Pc is input and the pressure detection signal P calculates the deviation ΔP of pressure, multiplied by the integral gain K I, which is pre-programmed to the integral of the deviation ΔP The first differential of the pressure detection signal P is subtracted from the output of the digital integrator 16 that outputs the value obtained by subtracting the output of the proportional device 17 that outputs a value obtained by multiplying the pressure detection signal P by a pre-programmed proportional gain K P. outputs preprogrammed what the output of the differentiator 18 for outputting a value obtained by multiplying the derivative gain K D obtained by adding the first signal to. Thus, in this embodiment, the output of the digital integrator 16, the pressure control system by adding the output from the differentiator 18 is a value obtained by multiplying the derivative gain K D in primary differential pressure detection value P The response time is improved by reducing the time constant, and at the same time, the damping coefficient is set to a large value by subtracting the output from the proportional device 17 that is a value obtained by multiplying the pressure detection value P by the proportional gain K P. Has improved. On the other hand, if it is desired to increase the time constant, on the other hand, the output of the differentiator 18 may be subtracted from the output of the digital integrator 16, and if the damping coefficient of the pressure control system is too large, the digital The output from the proportional unit 17 may be added to the output from the integrator 16. Further, the output of the limiting circuit 20 is fed back to the first arithmetic element 11, and the output of the first arithmetic element 11 is changed so as to always coincide with the output of the limiting circuit 20.

第2の演算要素12は、流量指令値Qcに、圧力検出値Pに予めプログラムされたゲインKを乗じた値(補正値)加算し、さらにこの値にゲインKを乗じたものを第2の信号として出力する。ここで、予めプログラムされたゲインKは、圧力検出信号Pが、圧力指令値Pcから予めプログラムされた値Pwを減算した値よりも小さいとき、即ちP<(Pc−Pw)であるときはポンプ漏れ係数に相当する傾きを持ち、一方、圧力検出信号Pが、圧力指令値Pcから予めプログラムされた値Pwを減算した値以上の時、即ちP>(Pc−Pw)であるときは一定値となる非線形なゲインである。このゲインKを非線形なゲインとすることで、液圧ポンプ50の圧力・流量特性を任意に設定することができる。また、ゲインKは、入力された値を、液圧ポンプ50の1回転あたりの吐出量を基準としてサーボ増幅器41に入力される回転数指令信号IRに相当する値に変換するゲインである。 Second calculation element 12, the flow rate command value Qc, preprogrammed the multiplied value gain K 1 (correction value) is added to the pressure detection value P, and which further multiplied by a gain K 2 to this value the 2 as a signal. Here, the gain K 1 which is pre-programmed, the pressure detection signal P, is smaller than a value obtained by subtracting a pre-programmed value Pw from the pressure command value Pc, that is, when a P <(Pc-Pw) is Constant when the pressure detection signal P is equal to or greater than the value obtained by subtracting the pre-programmed value Pw from the pressure command value Pc, that is, P> (Pc−Pw). This is a nonlinear gain. The gain K 1 by non-linear gain, it is possible to set the pressure-flow rate characteristic of the hydraulic pump 50 as desired. The gain K 2 is a gain for converting the input value into a value corresponding to the rotation speed command signal IR input to the servo amplifier 41 with reference to the discharge amount per rotation of the hydraulic pump 50.

ここで、図1に示す本発明の実施形態にかかる液圧ポンプ制御装置1と、図6に示す従来の液圧ポンプ制御装置100と、図7に示す従来の液圧ポンプ制御装置110の圧力―流量特性を図3に示す。図3において、液圧ポンプ制御装置1で上記の非線型なゲインKを用いた場合の圧力―流量特性を実線で示し、図6に示す従来の液圧ポンプ制御装置100の圧力―流量特性を一点鎖線で示し、図7に示す従来の液圧ポンプ制御装置110の圧力―流量特性を破線で示す。液圧ポンプ制御装置1では、液圧ポンプ50の吐出圧力(圧力検出値)Pが、P<(Pc−Pw)のときは流量制御状態であり、第2の演算要素12の出力である第2の信号が有効であるから、吐出圧力Pが変化すると、ポンプ漏れ係数に相当する分だけ回転数指令信号IRが大きくなる。このため、吐出圧力Pにかかわらず吐出流量Qは流量指令値Qcに一致する一定流量となる。また吐出圧力Pが、(Pc−Wp)>P>(Pc−Pw)のときは、流量制御状態ではあるが、吐出圧力Pにかかわらず回転数指令信号IRは一定の値を保持するため、吐出圧力Pが増大するにつれて、液圧ポンプ50の吐出流量Qは漏れ流量に相当する分だけ低減する特性を持つ。さらに吐出圧力Pが上昇し、吐出圧力Pが圧力指令値Pcをわずかに下回る値になると、第1の信号が第2の信号を下回り、流量制御状態から圧力制御状態に切り換わる。圧力制御状態に切り換わると、液圧ポンプ50の吐出流量Qは急激に減少する。液圧ポンプ制御装置1では、高いゲインを設定することができるため、圧力指令値Pcと圧力制御状態に切り換わる吐出圧力Pとの差(図3のWp)を小さくすることができ、極めて急峻な吐出流量Qの低減特性を得ることができる。 Here, the pressures of the hydraulic pump control device 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the conventional hydraulic pump control device 100 shown in FIG. 6, and the conventional hydraulic pump control device 110 shown in FIG. -Flow characteristics are shown in Fig. 3. 3, the pressure-flow rate characteristic when the above-described nonlinear gain K 1 is used in the hydraulic pump control device 1 is shown by a solid line, and the pressure-flow rate characteristic of the conventional hydraulic pump control device 100 shown in FIG. 6 is shown. Is indicated by a one-dot chain line, and a pressure-flow rate characteristic of the conventional hydraulic pump control device 110 shown in FIG. 7 is indicated by a broken line. In the hydraulic pump control device 1, when the discharge pressure (pressure detection value) P of the hydraulic pump 50 is P <(Pc−Pw), the flow rate control state is set, and the output of the second computing element 12 is the first. Since the signal No. 2 is effective, when the discharge pressure P changes, the rotational speed command signal IR increases by an amount corresponding to the pump leakage coefficient. Therefore, regardless of the discharge pressure P, the discharge flow rate Q is a constant flow rate that matches the flow rate command value Qc. When the discharge pressure P is (Pc−Wp)>P> (Pc−Pw), the flow rate control state is maintained, but the rotation speed command signal IR maintains a constant value regardless of the discharge pressure P. As the discharge pressure P increases, the discharge flow rate Q of the hydraulic pump 50 has a characteristic of decreasing by an amount corresponding to the leakage flow rate. When the discharge pressure P further increases and the discharge pressure P becomes slightly lower than the pressure command value Pc, the first signal falls below the second signal and the flow control state is switched to the pressure control state. When switched to the pressure control state, the discharge flow rate Q of the hydraulic pump 50 decreases rapidly. Since the hydraulic pump control device 1 can set a high gain, it is possible to reduce the difference (Wp in FIG. 3) between the pressure command value Pc and the discharge pressure P that switches to the pressure control state, which is extremely steep. Therefore, it is possible to obtain a low discharge flow rate Q reduction characteristic.

一方,従来の制御装置100及び従来の制御装置110の場合には、一定の回転数指令値IRに対して液圧ポンプ106,117の回転数を一定に保つだけであるから、流量制御状態であっても、吐出圧力Pの増大に伴い、液圧ポンプ106,117の漏れ流量に相当する分だけ徐々に吐出流量Qは低減する。また、制御装置100、制御装置110のいずれの制御装置においても、圧力制御状態に移行した場合に本発明にかかる液圧ポンプ制御装置1よりも急峻な吐出流量Qの低減特性を得ることはできない。   On the other hand, in the case of the conventional control device 100 and the conventional control device 110, the rotational speeds of the hydraulic pumps 106 and 117 are only kept constant with respect to a constant rotational speed command value IR. Even if the discharge pressure P increases, the discharge flow rate Q gradually decreases by an amount corresponding to the leakage flow rate of the hydraulic pumps 106 and 117. Further, neither the control device 100 nor the control device 110 can obtain a steep reduction characteristic of the discharge flow rate Q as compared with the hydraulic pump control device 1 according to the present invention when the pressure control state is entered. .

なお、液圧ポンプ制御装置1では、流量制御状態での特性として非線形のゲインK(補正値)を用いているが、上記のように補正値の特性は目的とする応用に応じて任意に設定することが可能であり、例えば、Q=Qc−kPなる特性、即ち、吐出圧力Pの増大に伴って一定の傾きで吐出流量Qが低減する特性を持つように設定することができる。ここで、kは任意の傾きを示すゲインである。また、従来の液圧ポンプ制御装置の特性を模擬したい場合には、圧力制御系の特性を支配する第1の演算要素11の特性を調整するだけでなく、上記のような非線形のゲインを用いることで第2の演算要素12の特性を調整することによってもある程度実現することができる。 The hydraulic pump control device 1 uses a nonlinear gain K 1 (correction value) as a characteristic in the flow rate control state. However, as described above, the correction value characteristic can be arbitrarily set according to the intended application. For example, it can be set to have a characteristic of Q = Qc−kP, that is, a characteristic that the discharge flow rate Q decreases with a certain inclination as the discharge pressure P increases. Here, k is a gain indicating an arbitrary inclination. When it is desired to simulate the characteristics of the conventional hydraulic pump control device, not only the characteristics of the first calculation element 11 that governs the characteristics of the pressure control system but also the nonlinear gain as described above is used. Thus, it can be realized to some extent by adjusting the characteristics of the second arithmetic element 12.

第1の演算要素11及び第2の演算要素12の特性は、第1の演算要素11の出力(第1の信号)をn、第2の演算要素12の出力(第2の信号)をn、サンプリング周期をT、第iサンプリング時点での値をそれぞれの記号に付した〔i〕で表すと、第1の信号n〔i〕、第2の信号n〔i〕は、〔数8〕、〔数9〕で表されるようなデジタル演算を行うことによって容易に実現することができる。

Figure 2005233050
Figure 2005233050
ただし〔数8〕では簡単のため、第1の演算要素11のフィードバック増幅部19に零次の微分要素18のみを用いた場合を示している。 The characteristics of the first computing element 11 and the second computing element 12 are as follows. The output (first signal) of the first computing element 11 is n p , and the output (second signal) of the second computing element 12 is n q , the sampling period is T, and the value at the i-th sampling time is represented by [i], and the first signal n p [i] and the second signal n q [i] are It can be easily realized by performing a digital operation as expressed by [Equation 8] and [Equation 9].
Figure 2005233050
Figure 2005233050
However, [Equation 8] shows a case where only the zero-order differential element 18 is used for the feedback amplification unit 19 of the first calculation element 11 for simplicity.

次に、図2に制限回路20の構成を詳細に示したブロック線図を示す。同図に示すように制限回路20は、第1選択回路21と第2選択回路22とを備えた2段の選択回路と、圧力検出値Pと圧力検出値Pの変化率と制限回路20の出力(回転数指令信号IR)とから液圧ポンプ50に接続された負荷の容積を推定する適応同定器24、第1の信号と第2の信号の変化率を設定する変化率リミッター(変化率設定手段)23、圧力指令値Pcの変化を検出する切換検出器(切換検出手段)26、切換検出器26によって検出された圧力指令値Pcの切換えの後、遅延時間の間は第1の信号と第2の信号とを変化率リミッター23により設定された変化率で変化させる可変型の限時遅延復帰タイマー(遅延手段)25、適応同定器24の出力に基づき限時遅延復帰タイマー25の遅延時間を変化させる遅延時間変化手段28、適応同定器24の出力に基づき変化率リミッター23の変化率を変更する変化率調整手段29とを備えて構成されている。そして、この制限回路20で制限処理をした結果は、12bitデジタル/アナログ(D/A)変換器27を介して回転数指令信号IRとして出力される。   Next, FIG. 2 shows a block diagram showing the configuration of the limiting circuit 20 in detail. As shown in the figure, the limiting circuit 20 includes a two-stage selection circuit including a first selection circuit 21 and a second selection circuit 22, a pressure detection value P, a rate of change of the pressure detection value P, and a limitation circuit 20. An adaptive identifier 24 for estimating the volume of the load connected to the hydraulic pump 50 from the output (rotation speed command signal IR), a change rate limiter (change rate) for setting the change rate of the first signal and the second signal Setting means) 23, a switching detector (switching detecting means) 26 for detecting a change in the pressure command value Pc, and a first signal during a delay time after switching of the pressure command value Pc detected by the switching detector 26. The delay time of the time limit delay recovery timer 25 is changed based on the output of the variable time delay return timer (delay means) 25 and the adaptive identifier 24 that changes the second signal and the second signal at the rate of change set by the change rate limiter 23. Changing delay time Stage 28 is configured by a change rate adjusting means 29 for changing the change rate of the change rate limiter 23 based on the output of the adaptive identifier 24. The result of the limiting process performed by the limiting circuit 20 is output as a rotational speed command signal IR via a 12-bit digital / analog (D / A) converter 27.

第1選択回路21では、第1の信号n〔i〕と第2の信号n〔i〕とが比較され、第2の信号n〔i〕が小さいとき(即ち、n〔i〕>n〔i〕のとき)には、第2の信号n〔i〕が選択される。第1選択回路21の出力は第1の演算要素11にフィードバックされ、第1の信号を第2の信号と一致するように変更する。
即ち、第1選択回路21の出力をn〔i〕とすると、次の処理がなされる。

Figure 2005233050
Figure 2005233050
In the first selection circuit 21, the first signal n p [i] and the second signal n q [i] are compared, and when the second signal n q [i] is small (that is, n p [i] ]> N q [i]), the second signal n q [i] is selected. The output of the first selection circuit 21 is fed back to the first arithmetic element 11 and the first signal is changed so as to coincide with the second signal.
That is, when the output of the first selection circuit 21 is n 1 [i], the following processing is performed.
Figure 2005233050
Figure 2005233050

前述のように、圧力指令値Pcと実際の吐出圧力Pとの差がわずかな値になるまでは、概ね、n〔i〕<n〔i〕となるため、実際には第2の信号n〔i〕が優先的に出力される。〔数11〕では選択の有無に関わらず第1の信号を制限しているように見えるが、第1選択回路21で第1の信号n〔i〕が選択されている場合には、n〔i〕とn〔i〕とは同じ値であるから、実質的には第2の信号n〔i〕が選択されている場合にのみ、第1の信号n〔i〕が第2の信号n〔i〕に一致するように制限していることになる。第1の信号n〔i〕は第1の信号n〔i〕の次のサンプリング時点での演算に用いられるから、等価的には偏差の積分量が過大にならないように調整していることになる。このため、偏差が大きな場合(即ち流量制御の場合)に積分量が過大となってオーバーシュートが大きくなったり不安定となる、いわゆるワインドアップ現象を防止することができる。従って、この本発明にかかる液圧ポンプ制御装置1が特許文献2に示す従来の液圧ポンプ制御装置との大きく異なる点は、液圧ポンプ制御装置1は、PID制御ではないこと、及び積分増幅部16の積分項の値を求める必要はないこと等であり、これにより液圧ポンプ50の圧力制御が簡易に行え、液圧ポンプ制御装置1の操作性が向上することとなる。 As described above, until the difference between the pressure command value Pc and the actual discharge pressure P becomes a slight value, approximately n p [i] <n q [i]. The signal n q [i] is output preferentially. In [Equation 11], it appears that the first signal is limited regardless of the selection, but when the first signal n p [i] is selected by the first selection circuit 21, n Since 1 [i] and np [i] have the same value, the first signal np [i] is substantially only when the second signal nq [i] is selected. That is, the second signal n q [i] is limited to coincide with it. Since the first signal n p [i] is used for the calculation at the next sampling time of the first signal n p [i], it is adjusted so that the integrated amount of the deviation is not excessively equivalent. It will be. For this reason, when the deviation is large (that is, in the case of flow rate control), it is possible to prevent a so-called windup phenomenon in which the integral amount becomes excessive and overshoot becomes large or unstable. Therefore, the hydraulic pump control device 1 according to the present invention is greatly different from the conventional hydraulic pump control device shown in Patent Document 2 in that the hydraulic pump control device 1 is not PID controlled and is integrated and amplified. For example, it is not necessary to obtain the value of the integral term of the unit 16, whereby the pressure control of the hydraulic pump 50 can be easily performed, and the operability of the hydraulic pump control device 1 is improved.

第2選択回路22は、圧力指令値Pcをステップ状に増大させたときなど急激に変化させた場合にのみ作用するように構成されている。圧力指令値Pcを適切なヒステリシスをもつシュミットトリガーゲート26aと微分回路26bとを備えた切換検出器26に入力して、圧力指令値Pcの切り換えをパルス信号として検出し、その出力を遅延手段である可変型の限時遅延復帰タイマー25で保持している。このため、圧力指令値Pcを低速で変化させた場合には、切り換えは検出されずに、第1選択回路21の出力がそのまま出力されるが、圧力指令値Pcをステップ状に切り換えた場合には、第2選択回路22が働いて変化率の制限が実行される。   The second selection circuit 22 is configured to operate only when the pressure command value Pc is changed abruptly, for example, when it is increased stepwise. The pressure command value Pc is input to a switching detector 26 having a Schmitt trigger gate 26a having an appropriate hysteresis and a differentiation circuit 26b, and the switching of the pressure command value Pc is detected as a pulse signal, and its output is delayed by delay means. It is held by a certain variable type time-delay return timer 25. For this reason, when the pressure command value Pc is changed at a low speed, switching is not detected and the output of the first selection circuit 21 is output as it is, but when the pressure command value Pc is switched stepwise. The second selection circuit 22 operates to limit the change rate.

限時遅延復帰タイマー25による保持時間(遅延時間)は、適応同定器24の出力を基に決定される。ここで適応同定器24においては、圧力P〔i〕と圧力の変化率ΔP=P〔i〕−P〔i―1〕と制限回路の出力n〔i〕とから、〔数12〕を用いて液圧ポンプ50に接続された負荷の容積の推定値v^〔i〕を求めた値を出力する。

Figure 2005233050
ここで、kは推定の収束速度を決定する|k|<1なる任意のパラメータであり、遅延時間には、推定の収束速度を見込んで一定の下限が与えられている。また、実際の負荷が、容積だけでなくシリンダが運動するような場合には圧力が上昇しないためにv^〔i〕が過大な値になってしまうが、この場合にも適切な遅延時間で打ち切られるように上限が設けられている。負荷の容積の推定値v^〔i〕は、流量制御状態に切り換わるごとに最小の容積に相当する予めプログラムされた初期値に初期化される。 The holding time (delay time) by the time delay return timer 25 is determined based on the output of the adaptive identifier 24. Here, the adaptive identifier 24 calculates [Expression 12] from the pressure P [i], the pressure change rate ΔP = P [i] −P [i−1], and the output n C [i] of the limiting circuit. A value obtained by using the estimated value v ^ [i] of the volume of the load connected to the hydraulic pump 50 is output.
Figure 2005233050
Here, k 1 is an arbitrary parameter of | k 1 | <1 that determines the convergence speed of the estimation, and the delay time is given a certain lower limit in consideration of the convergence speed of the estimation. In addition, when the actual load is not only the volume but also the cylinder moves, the pressure does not increase and v ^ [i] becomes an excessive value. In this case as well, an appropriate delay time is used. There is an upper limit to be censored. The estimated volume v ^ [i] of the load is initialized to a preprogrammed initial value corresponding to the minimum volume every time the flow control state is switched.

一方で、適応同定器24の出力は、変化率調整手段29を介して、変化率リミッター23にも入力され、圧力指令値Pcの切り換えの際、制限回路20の出力の変化率を調整する変化率リミッター23の可変ゲインKの調整にも用いられている。可変ゲインKは、容積の推定値v^〔i〕が小さい場合には変化せず、容積の推定値v^〔i〕が大きな場合には変化率が大きくなる。可変ゲインKには、限時遅延復帰タイマー25の遅延時間と同じ理由で、1に近い一定の上限が設定されている。なお、本実施例では、圧力検出値Pの変化率と制限回路20の出力(回転数指令信号IR)とから負荷の容積を推定し、その出力をもとに変化率リミッター23の可変ゲインKを調整しているが、圧力検出値Pの変化率が小さい場合や制限回路20の出力が大きな場合には大きなゲインとなり、制限回路20の出力が小さな場合や、圧力検出値Pの変化率が大きな場合には小さなゲインとなるような別の計算式を用いて変化率リミッター23の可変ゲインKの値を決定してもよい。 On the other hand, the output of the adaptive identifier 24 is also input to the change rate limiter 23 via the change rate adjusting means 29, and changes that adjust the change rate of the output of the limiting circuit 20 when the pressure command value Pc is switched. It is also used to adjust the variable gain K R of the rate limiter 23. Variable gain K R is not changed when the estimated value v ^ [i] of the volume is small, the rate of change is increased when the estimated value of the volume v ^ [i] is large. The variable gain K R, for the same reason as the delay time of the time limit delay return timer 25, a fixed upper limit is set close to 1. In the present embodiment, the volume of the load is estimated from the rate of change of the pressure detection value P and the output of the limiting circuit 20 (the rotational speed command signal IR), and the variable gain K of the rate of change limiter 23 is based on the output. R is adjusted, but when the rate of change of the detected pressure value P is small or when the output of the limiting circuit 20 is large, a large gain is obtained. There when large may determine the value of the variable gain K R of the change rate limiter 23 using another calculation formula such that a small gain.

ところで、変化率リミッター23では、第1選択回路21の出力と1サンプル前の制限回路20の出力との差分に可変ゲインKを乗じた値を、1サンプル前の制限回路20の出力と加算するようになっている。具体的な制限回路20の出力は、変化率リミッター23の可変ゲインの値をK、遅延時間をTとすると、

Figure 2005233050
なる演算式で計算される。 Meanwhile, the change rate limiter 23, a value obtained by multiplying the variable gain K R to the difference between the outputs of one sample before the limiting circuit 20 of the first selection circuit 21, added to the output of one sample before the limiting circuit 20 It is supposed to be. The output of a specific limiting circuit 20, the variable gain value of K R of the rate of change limiter 23, when the delay time is T D,
Figure 2005233050
It is calculated by the following equation.

上記の可変ゲインKが1に近い値の場合には、制限回路20の出力は、第1選択回路21の出力と概ね一致する。また、可変ゲインKの値が0に近い小さな値の場合には、制限回路20の出力は、1サンプル前の出力に極めて近い値となる。変化率リミッター23が作動する時間は、圧力指令値Pcが急変した後の一定の期間(遅延時間)であるから、第1選択回路21の出力は通常、流量指令値Qcに対応する第2の演算要素12の出力に概ね等しくなる。このように遅延時間の間でも実質的には流量制御状態に移行しているから、遅延時間を経過した後に流量制御状態に移行しても流量の急変は生じない。このような変化率リミッター23の動作により、圧力制御状態から流量制御状態へのステップ状の切り換えに対しても、実質的な動作遅れが少なく安定した切り換えが実現できる。一方、負荷に流量が流れない場合には、圧力検出値Pが上昇し、適応同定器24は小さな値を出力するから、変化率は小さくなり、サージ圧力の発生を抑制し、ポンプ吐出圧力Pが圧力指令値Pcに達した場合には速やかに圧力制御状態に復帰できる。 If the above variable gain K R is a value close to 1, the output of the limiter 20 is substantially coincident with the output of the first selection circuit 21. Further, when the value of the variable gain K R is a small value close to 0, the output of the limiting circuit 20 is a value very close to the output of the previous sample. Since the time during which the change rate limiter 23 operates is a certain period (delay time) after the pressure command value Pc changes suddenly, the output of the first selection circuit 21 normally has a second value corresponding to the flow rate command value Qc. It becomes approximately equal to the output of the calculation element 12. As described above, the flow rate control state is substantially changed even during the delay time, so that even if the delay time elapses and the flow rate control state is entered, there is no sudden change in the flow rate. By such an operation of the rate of change limiter 23, a stable switching with little substantial operation delay can be realized even in a step-like switching from the pressure control state to the flow rate control state. On the other hand, when the flow rate does not flow to the load, the pressure detection value P rises and the adaptive identifier 24 outputs a small value, so the rate of change becomes small and the occurrence of surge pressure is suppressed, and the pump discharge pressure P Can quickly return to the pressure control state when the pressure command value Pc is reached.

以上説明したように、本発明の実施形態にかかる液圧ポンプ制御装置1は、簡単な制御演算と選択により良好な制御特性が得られるように構成されているが、本実施例に示した制御演算式は一例であり、適応同定器24や変化率リミッター23等の演算方法は、適切な推定や変化率の制限が可能であればどのような演算方法であっても良い。例えば、〔数12〕の適応同定器24は、負荷の容積のみを推定するように構成されているが、液圧ポンプ制御装置1に取り込まれている他の要素の変数(例えば負荷の速度)を用いて、等価な体積弾性係数や負荷の容積と体積弾性係数の比なども推定できるように構成すれば、より正確な制御が実現できる。   As described above, the hydraulic pump control device 1 according to the embodiment of the present invention is configured to obtain good control characteristics by simple control calculation and selection. The calculation formula is an example, and the calculation method such as the adaptive identifier 24 and the change rate limiter 23 may be any calculation method as long as appropriate estimation and change rate limitation are possible. For example, the adaptive identifier 24 of [Equation 12] is configured to estimate only the load volume, but other element variables (for example, load speed) incorporated in the hydraulic pump control device 1. If it is configured to be able to estimate an equivalent bulk modulus or a ratio between the volume of the load and the bulk modulus, etc., the more accurate control can be realized.

また、本発明の実施形態にかかる液圧ポンプ制御装置1では、固定容量型の液圧ポンプ50を用いて良好な圧力制御と流量制御とが実現できるので、高級な制御装置や複雑な構造の可変容量型ポンプを用いることなく、省エネルギー性に優れた液圧ポンプ及び液圧ポンプ制御装置を安価に提供することができる。   Further, in the hydraulic pump control device 1 according to the embodiment of the present invention, good pressure control and flow rate control can be realized using the fixed displacement type hydraulic pump 50, so that a high-class control device or a complicated structure can be realized. Without using a variable displacement pump, a hydraulic pump and a hydraulic pump control device excellent in energy saving can be provided at low cost.

(第2実施例)
次に、図4に液圧ポンプ制御装置1をプラスチック原料の射出成形機78に取り付けた実施例を示す。図4に示す射出成形機78は、プラスチック原料を加熱溶融しこれを金型に高温で注入し冷却固化させて、プラスチック製品を製造するもので、固定容量型のアキシャルピストンモータである計量モータ60と、射出シリンダ61と、型締めシリンダ71と、移動金型67aと固定金型67bとからなる金型67とを備えている。そして射出成形機78には、これを駆動する液圧ポンプ50を備えた本発明にかかる液圧ポンプ制御装置1と、液圧ポンプ制御装置1に圧力指令値Pcと流量指令値Qc及び電磁弁の動作信号を送る射出成形機コントローラ76とを取り付けて構成されている。なお、図4では射出成形機78及び液圧ポンプ制御装置1の構成を簡略化して示してある。この射出成形機78による1サイクルの射出成形工程を以下で詳細に説明する。
(Second embodiment)
Next, FIG. 4 shows an embodiment in which the hydraulic pump control device 1 is attached to a plastic raw material injection molding machine 78. An injection molding machine 78 shown in FIG. 4 heats and melts a plastic raw material, injects it into a mold at a high temperature and solidifies it by cooling to produce a plastic product. A metering motor 60 which is a fixed capacity type axial piston motor. An injection cylinder 61, a mold clamping cylinder 71, and a mold 67 including a moving mold 67a and a fixed mold 67b. The injection molding machine 78 includes a hydraulic pump control device 1 according to the present invention that includes a hydraulic pump 50 that drives the injection molding machine 78, a pressure command value Pc, a flow rate command value Qc, and an electromagnetic valve. An injection molding machine controller 76 for sending the operation signal is attached. In FIG. 4, the configurations of the injection molding machine 78 and the hydraulic pump control device 1 are simplified. One cycle of the injection molding process by the injection molding machine 78 will be described in detail below.

〔型閉め工程〕
まず、射出成形機コントローラ76は電磁弁73の左側のソレノイド73bを駆動することで型締めシリンダ71の後端部71bに接続された流路を開放し、大流量の流量指令値Qcと高圧の圧力指令値Pcとを与える。これにより、型締めシリンダ71を前進させ、ダイバー70でガイドされている移動ダイプレート69と移動ダイプレート69に取り付けられている移動金型67aを固定金型67b側に移動させて、金型67を閉鎖する。このとき、実際には負荷は作用していないため、液圧ポンプ制御装置1の制御状態は流量制御状態となり、液圧ポンプ50から大きな流量が吐出されるため、移動金型67aは高速で移動する。
[Mold closing process]
First, the injection molding machine controller 76 opens the flow path connected to the rear end portion 71b of the clamping cylinder 71 by driving the solenoid 73b on the left side of the solenoid valve 73, and the flow rate command value Qc with a large flow rate and the high pressure flow rate. Pressure command value Pc is given. As a result, the mold clamping cylinder 71 is advanced, and the movable die plate 69 guided by the diver 70 and the movable mold 67a attached to the movable die plate 69 are moved to the fixed mold 67b side. Close. At this time, since no load is actually applied, the control state of the hydraulic pump control device 1 becomes the flow control state, and a large flow rate is discharged from the hydraulic pump 50, so that the moving mold 67a moves at high speed. To do.

移動金型67aが所定の位置(閉じきる手前の位置)に到達したことを射出成形機コントローラ76が検知すると、金型67への異物の噛み込みと金型67の損傷を避けるために、圧力指令値Pcと流量指令値Qcとは共に小さな値に設定される。このため、移動金型67aは閉じきる手前で減速し、金型67に異物を噛み込んだ場合には、液圧ポンプ制御装置1は低圧の圧力制御状態に移行するので、移動金型67aが固定金型67bに接触する前に停止する。ここで、射出成形機コントローラ76は図示しない近接スイッチにより金型67の接触を検知しており、一定時間経過後に移動金型67aが固定金型67bに接触しない場合は、異常状態を検知する。   When the injection molding machine controller 76 detects that the movable mold 67a has reached a predetermined position (a position before the closing), pressure is applied in order to avoid biting of foreign matter into the mold 67 and damage to the mold 67. Both the command value Pc and the flow rate command value Qc are set to small values. For this reason, the moving mold 67a is decelerated just before it is closed, and when a foreign object is caught in the mold 67, the hydraulic pump control device 1 shifts to a low pressure control state. Stop before contacting the fixed mold 67b. Here, the injection molding machine controller 76 detects the contact of the mold 67 with a proximity switch (not shown), and detects an abnormal state when the movable mold 67a does not contact the fixed mold 67b after a predetermined time has elapsed.

金型67に異物が噛み込むことなく移動金型67aが固定金型67bに接触した場合にも、低圧の圧力制御状態に移行するが、射出成形機コントローラ76が金型67の接触を検知すると、金型67に規定の加圧力を作用させるために大きな圧力指令値Pcと流量指令値Qcとが与えられる。このとき、圧力指令値Pcがステップ状に増大するため、制限回路20はそれを検知し、変化率リミッター23(図2参照)が作用する。型締めシリンダ71の容積は極めて大容積(大出力)であるので、適応同定器24(図2参照)と変化率調整手段29(図2参照)により液圧ポンプ50の回転数変化率は比較的大きな値に設定され、型締めシリンダ71の圧力は速やかに上昇する。型締めシリンダ71の圧力が所定の加圧力に近づくと液圧ポンプ50の制御状態が圧力制御状態に切り換わり、液圧ポンプ50の回転数は必要な圧力を保持するための適切な値(比較的低い回転数)に維持される。そして型締めシリンダ71に高圧を作用させた状態で、電磁弁73のソレノイド73bを消磁して、金型67の圧力を保持したまま型締め工程が完了する。   Even when the moving mold 67a comes into contact with the fixed mold 67b without foreign matter getting caught in the mold 67, the pressure control state is shifted to a low pressure, but when the injection molding machine controller 76 detects the contact of the mold 67, A large pressure command value Pc and a flow rate command value Qc are given in order to apply a prescribed pressure to the mold 67. At this time, since the pressure command value Pc increases stepwise, the limiting circuit 20 detects this, and the change rate limiter 23 (see FIG. 2) acts. Since the volume of the clamping cylinder 71 is extremely large (large output), the rotational speed change rate of the hydraulic pump 50 is compared by the adaptive identifier 24 (see FIG. 2) and the change rate adjusting means 29 (see FIG. 2). The pressure of the clamping cylinder 71 rises quickly. When the pressure of the mold clamping cylinder 71 approaches a predetermined applied pressure, the control state of the hydraulic pump 50 switches to the pressure control state, and the rotational speed of the hydraulic pump 50 is an appropriate value for maintaining the necessary pressure (comparison). Low rotation speed). Then, in a state where a high pressure is applied to the mold clamping cylinder 71, the solenoid 73 b of the electromagnetic valve 73 is demagnetized, and the mold clamping process is completed while maintaining the pressure of the mold 67.

型締めシリンダ71は極めて大出力であるので、上記の金型67の加圧の際に圧力の大きなサージが発生すると、金型67を破損したり、大きな振動や騒音が発生したりする危険性があるが、液圧ポンプ制御装置1では、変化率リミッター23の機能により液圧ポンプ50の急激な回転数の変化が抑制されるので、大きな圧力サージが発生することはない。また、圧力サージの発生を抑制するために回転数の変化率を小さな値に固定してしまうと、圧力の上昇に長い時間が必要となり、生産性を損なうことになるが、液圧ポンプ制御装置1では、適応同定器24と変化率調整手段29の機能により、適切な変化率が設定されるため、速やかな圧力の上昇が得られる。   Since the clamping cylinder 71 has an extremely large output, there is a risk that if a surge with a large pressure occurs when the mold 67 is pressurized, the mold 67 may be damaged or a large vibration or noise may occur. However, in the hydraulic pump control device 1, since a rapid change in the rotational speed of the hydraulic pump 50 is suppressed by the function of the change rate limiter 23, a large pressure surge does not occur. In addition, if the rate of change of the rotational speed is fixed to a small value in order to suppress the occurrence of pressure surge, it takes a long time to increase the pressure, which impairs productivity. In 1, an appropriate change rate is set by the functions of the adaptive identifier 24 and the change rate adjusting means 29, so that a rapid pressure increase can be obtained.

〔射出工程〕
型締め工程が完了すると、射出工程に移行する。射出スクリュー62の先端には、下記する計量工程によって予め所定量に計量された溶融混錬された原料樹脂(プラスチック樹脂)が溜められ、射出シリンダ61を前進させることによりこの樹脂が急速に金型67内に注入される。射出工程では電磁弁74の一方のソレノイド74aが励磁されて、液圧ポンプ50から吐出された液体は射出シリンダ61の後端部に導かれる。射出の開始時点では、液圧ポンプ制御装置1からは、高速の射出速度に相当する流量指令値Qcと適切なリミット圧力に相当する圧力指令値Pcとが与えられる。この場合、射出に対する抵抗は、樹脂が金型67の細いノズルを通過する抵抗しかないので負荷は小さい。従って、液圧ポンプ制御装置1は流量制御状態となり、液圧ポンプ50は一定の流量を吐出するため、射出シリンダ61は概ね一定の速度で前進を開始する。樹脂が金型67内に充填されるに従い、射出に対する抵抗が増加し、射出シリンダ61に必要な駆動力(加圧力)も増大するが、圧力指令値Pcで与えられたリミット圧力の近傍に達するまで、射出シリンダ61の速度は維持される。
[Injection process]
When the mold clamping process is completed, the process proceeds to the injection process. At the tip of the injection screw 62, a melt-kneaded raw material resin (plastic resin) previously measured in a predetermined amount by a measuring step described below is stored, and this resin is rapidly molded by moving the injection cylinder 61 forward. 67 is injected. In the injection process, one solenoid 74 a of the electromagnetic valve 74 is excited, and the liquid discharged from the hydraulic pump 50 is guided to the rear end portion of the injection cylinder 61. At the start of injection, the hydraulic pump control device 1 gives a flow command value Qc corresponding to a high injection speed and a pressure command value Pc corresponding to an appropriate limit pressure. In this case, since the resistance to the injection is only the resistance that the resin passes through the thin nozzle of the mold 67, the load is small. Accordingly, the hydraulic pump control device 1 enters the flow rate control state, and the hydraulic pump 50 discharges a constant flow rate, so that the injection cylinder 61 starts moving forward at a substantially constant speed. As resin fills the mold 67, the resistance to injection increases and the driving force (pressing force) required for the injection cylinder 61 also increases, but reaches the vicinity of the limit pressure given by the pressure command value Pc. Until then, the speed of the injection cylinder 61 is maintained.

樹脂の充填が進み、金型67内の狭隘な部分に樹脂が到達して、射出に対する抵抗が増大した場合は、樹脂の流動状態によっては負荷圧力が大きくなりリミット圧力に近づく。このような場合に過大な圧力が発生したり、射出シリンダ61の速度が急激に変化したりすると、金型67内に樹脂が均一に充填されない。そこで液圧ポンプ制御装置1は、図3に示すように、リミット圧力に近づくと液圧ポンプ50の回転数を一定にすることで、圧力の上昇に伴い液圧ポンプの吐出流量Qを漸減させて過大な圧力の発生を防止し、更に圧力が増大した場合は、圧力制御状態に移行して圧力が過大になることを防止する。このとき、射出シリンダ61はその速度を低下させながら前進し続けるので、金型67内への樹脂の充填は進行する。すると金型67内の樹脂の流動状態によっては射出シリンダ61の負荷圧力が変化するが、この負荷圧力の変化の状況は金型67内の形状、大きさによって異なる。そして負荷圧力が低下すれば、射出シリンダ61の速度は元の速度に復帰し、負荷圧力が上昇すればリミット圧力に制御する圧力制御状態になる。このように、射出工程の前半では、圧力制御状態と流量制御状態の両方の制御状態の間を相互に移行する状態になる場合があるが、液圧ポンプ制御装置1では、流量制御状態と圧力制御状態との両者の間の安定な切り換えが実現されるため、樹脂の均一な充填が行われる。   When the filling of the resin proceeds and the resin reaches a narrow portion in the mold 67 and the resistance to injection increases, the load pressure increases depending on the flow state of the resin and approaches the limit pressure. In such a case, if an excessive pressure is generated or the speed of the injection cylinder 61 is rapidly changed, the resin in the mold 67 is not uniformly filled. Therefore, as shown in FIG. 3, the hydraulic pump control device 1 gradually decreases the discharge flow rate Q of the hydraulic pump as the pressure rises by making the rotational speed of the hydraulic pump 50 constant when approaching the limit pressure. Generation of excessive pressure is prevented, and when the pressure further increases, the pressure shifts to a pressure control state to prevent the pressure from becoming excessive. At this time, since the injection cylinder 61 continues to advance while reducing its speed, the filling of the resin into the mold 67 proceeds. Then, although the load pressure of the injection cylinder 61 changes depending on the flow state of the resin in the mold 67, the change state of the load pressure varies depending on the shape and size of the mold 67. When the load pressure decreases, the speed of the injection cylinder 61 returns to the original speed, and when the load pressure increases, the pressure control state is controlled to control the limit pressure. As described above, in the first half of the injection process, there may be a state in which the pressure control state and the flow rate control state are shifted to each other. However, in the hydraulic pump control device 1, the flow rate control state and the pressure are changed. Since stable switching between the control state and the both is realized, the resin is uniformly filled.

射出シリンダ61が規定の位置に達すると、射出成形機コントローラ76は、圧力指令値Pcを射出完了時の圧力まで上昇させる。これにより、液圧ポンプ制御装置1の制御状態は流量制御状態になり、樹脂が金型67内に完全に充填される。樹脂が金型67内に充填されると、射出シリンダ61の圧力は上昇し、この時点で圧力制御状態に切り換わる。このため、規定の位置に達した時点(即ち、圧力指令値Pcを射出完了時の圧力まで上昇させた時点)で圧力制御状態になっている場合には、圧力制御時の圧力指令値Pcのステップ状の増大が発生する。この際に圧力サージが発生すると、樹脂の流動が不安定となり、良好な成形品が得られないが、液圧ポンプ制御装置1では、適応同定器24と変化率調整手段29の機能により適切な変化率が設定されるため、圧力サージの発生を防止しつつ、円滑に流量制御状態に移行することができる。また、樹脂が金型67内に充填されたときに、射出スクリュー62側のノズル部65の面積に比べて移動金型67a側の面積(即ち型締めシリンダ71側の面積)が広いため、樹脂の圧力を適切に制限しないと型締めシリンダ71の出力が不足して金型67の間に隙間ができて、成形品にバリが生じるが、液圧ポンプ制御装置1では圧力制御状態への円滑な切り換えが可能であるため、このバリの発生も避けることができる。   When the injection cylinder 61 reaches a specified position, the injection molding machine controller 76 increases the pressure command value Pc to the pressure at the completion of injection. As a result, the control state of the hydraulic pump control device 1 becomes the flow rate control state, and the resin is completely filled in the mold 67. When the resin 67 is filled with the resin 67, the pressure of the injection cylinder 61 increases, and at this time, the pressure control state is switched. For this reason, when the pressure control state is reached when the specified position is reached (that is, when the pressure command value Pc is increased to the pressure at the completion of injection), the pressure command value Pc of the pressure control is changed. A step-like increase occurs. If a pressure surge occurs at this time, the flow of the resin becomes unstable, and a good molded product cannot be obtained. However, in the hydraulic pump control device 1, it is more appropriate for the functions of the adaptive identifier 24 and the change rate adjusting means 29. Since the rate of change is set, it is possible to smoothly shift to the flow rate control state while preventing the occurrence of a pressure surge. Further, when the resin is filled in the mold 67, the area on the moving mold 67a side (that is, the area on the clamping cylinder 71 side) is larger than the area of the nozzle portion 65 on the injection screw 62 side. If the pressure of the mold is not properly limited, the output of the clamping cylinder 71 is insufficient and a gap is formed between the molds 67 to cause burrs in the molded product. Therefore, the occurrence of this burr can be avoided.

射出シリンダ61の背圧が所定の値を超え、射出スクリュー62が射出完了時の位置に到達したことが検出されて樹脂の射出完了が検知されると、射出成形機コントローラ76は電磁弁74を消磁し、圧力指令値Pc、流量指令値Qcを共にゼロにする。そして、金型67を冷却してその内部の樹脂を冷却固化させることで、プラスチック製品(成形品)を成形する。この金型67を冷却する冷却時間中に、次のサイクルで射出する原料樹脂の計量を行う。   When the back pressure of the injection cylinder 61 exceeds a predetermined value and it is detected that the injection screw 62 has reached the position at the completion of injection and the completion of injection of the resin is detected, the injection molding machine controller 76 controls the electromagnetic valve 74. Demagnetize and set both the pressure command value Pc and the flow rate command value Qc to zero. And the plastic product (molded article) is shape | molded by cooling the metal mold | die 67 and cooling and solidifying the resin inside. During the cooling time for cooling the mold 67, the raw material resin injected in the next cycle is measured.

〔計量工程〕
計量工程では、ホッパー72から投入されたプラスチック材料(原料樹脂)は、計量モータ60の回転により、バンドヒータ64で加熱された加熱シリンダ63内部に送り込まれ、射出スクリュー62の先端部に溶融した原料樹脂が充填されるに伴い、射出スクリュー62は後退し、この後退量によって、溶融した原料樹脂の容積が測定される。この際液圧ポンプ制御装置1には、射出成形機コントローラ76から、計量モータ60を適切な回転数で回転させるための流量指令値Qcと、計量モータ60を回転させるための負荷圧よりも大きな適切な圧力指令値Pcと、電磁弁75を励磁する励磁信号Pxが与えられる。このため、負荷圧力にかかわらず液圧ポンプ50は一定の流量を吐出し、計量モータ60は前記した一定の回転数で回転する。原料樹脂の容積が規定の値になると、射出成形機コントローラ76は電磁弁75を消磁し、流量指令値Qcと圧力指令値Pcを共にゼロにすることで、計量モータ60を停止する。
[Weighing process]
In the measuring step, the plastic material (raw material resin) introduced from the hopper 72 is fed into the heating cylinder 63 heated by the band heater 64 by the rotation of the measuring motor 60 and melted at the tip of the injection screw 62. As the resin is filled, the injection screw 62 moves backward, and the volume of the melted raw material resin is measured by the amount of the backward movement. At this time, the hydraulic pressure pump control apparatus 1 has a flow rate command value Qc for rotating the metering motor 60 at an appropriate number of revolutions from the injection molding machine controller 76 and a load pressure for rotating the metering motor 60. An appropriate pressure command value Pc and an excitation signal Px for exciting the solenoid valve 75 are provided. For this reason, the hydraulic pump 50 discharges a constant flow rate regardless of the load pressure, and the metering motor 60 rotates at the above-described constant rotational speed. When the volume of the raw material resin reaches a specified value, the injection molding machine controller 76 demagnetizes the electromagnetic valve 75 and sets both the flow command value Qc and the pressure command value Pc to zero, thereby stopping the metering motor 60.

〔型開き工程〕
計量工程が完了した後、金型67を開いて冷却された成形品を取り出す。この型開き工程では、電磁弁73の右側のソレノイドコイル73aを励磁して、型締めシリンダ71のロッド側71a(金型67側)に接続された流路を開く。型開き工程の最初の段階では、金型67から樹脂を引き剥がす際に成型品の表面を損傷しないようにするため、大きな圧力で低速で開く必要があり、そのため高圧の圧力指令値Pcと小さな流量指令値Qcとが与えられる。このため、樹脂が金型67に張り付いている間は高い負荷となり、場合によっては圧力制御状態になる。樹脂が金型67から引き剥がされると負荷は小さくなり、流量制御状態に移行する。一定時間経過後(即ち、樹脂が金型67から引き剥がされた後)に大きな流量指令値Qcを与えることで高速に金型67を開き、再度、停止位置の手前で小さな流量指令値Qcを与えて減速した後、停止させる。このように型開き工程では、型締めシリンダ71を低速移動状態から高速移動状態にし、その後再び低速移動状態にするという、多段の速度制御が行われるが、十分に高い圧力指令値Pcが与えられているため、型締めシリンダ71が移動している間は、液圧ポンプ50の吐出流量Qは流量指令値Qcに追従する。
[Mold opening process]
After the weighing process is completed, the mold 67 is opened and the cooled molded product is taken out. In this mold opening process, the solenoid coil 73a on the right side of the electromagnetic valve 73 is excited to open the flow path connected to the rod side 71a (mold 67 side) of the mold clamping cylinder 71. In the first stage of the mold opening process, it is necessary to open at a low speed with a large pressure so as not to damage the surface of the molded product when the resin is peeled off from the mold 67. Therefore, the pressure command value Pc of a high pressure is small. A flow rate command value Qc is given. Therefore, a high load is applied while the resin is stuck to the mold 67, and in some cases, a pressure control state is established. When the resin is peeled off from the mold 67, the load is reduced and the flow shifts to the flow control state. The mold 67 is opened at a high speed by giving a large flow command value Qc after a predetermined time has elapsed (that is, after the resin has been peeled off from the mold 67), and the small flow command value Qc is again set before the stop position. Stop after giving and decelerating. As described above, in the mold opening process, multistage speed control is performed in which the mold clamping cylinder 71 is changed from the low-speed movement state to the high-speed movement state, and then is again moved to the low-speed movement state, but a sufficiently high pressure command value Pc is given. Therefore, while the mold clamping cylinder 71 is moving, the discharge flow rate Q of the hydraulic pump 50 follows the flow rate command value Qc.

型開き工程が終わると、図示しないエジェクタシリンダによって金型67から成形品が押し出されて取り出される。成形品を取り出すことで、1サイクルの運転が完了し、引き続き上記の計量工程ですでに計量された原料樹脂を用いて、次の成形品製造サイクルが開始され、上記の型締め工程からの手順が実行される。   When the mold opening process is finished, the molded product is pushed out from the mold 67 by an ejector cylinder (not shown) and taken out. By taking out the molded product, the operation of one cycle is completed, and then the next molded product manufacturing cycle is started using the raw material resin that has already been weighed in the above weighing process, and the procedure from the above clamping process Is executed.

上記のように、射出成形機78においては、圧力制御状態と流量制御状態との切り換えが極めて頻繁に行われ、駆動される負荷も大容積のものから小容積のものまで様々に変化するが、液圧ポンプ制御装置1を用いることにより、制御状態の切り換えの際も良好な制御特性を得ることができ、また、圧力制御状態から流量制御状態へ切換えが短時間で行え、射出成形機78を適切に駆動することができる。   As described above, in the injection molding machine 78, switching between the pressure control state and the flow rate control state is performed very frequently, and the load to be driven varies variously from large to small. By using the hydraulic pump control device 1, good control characteristics can be obtained even when the control state is switched, and switching from the pressure control state to the flow rate control state can be performed in a short time. It can be driven appropriately.

(第3実施例)
次に、液圧ポンプ制御装置1を、半導体ウエハー上に樹脂膜を形成するモールディング装置79に取り付けた実施例を図5に示す。図5に示すモールディング装置79は、下定盤80と上定盤81の間で上下に移動する可動定盤82を具備し、上定盤81の下面に取り付けた上金型86aと可動定盤82の上面に取り付けた下金型86bとで金型86を構成している。可動定盤82はリフトシリンダ85によって上下に移動させられ、さらに下金型86bはメインシリンダ84によって上下に移動させられる。液圧ポンプ50の負荷であるリフトシリンダ85及びメインシリンダ84の発生力は、モールディング装置79のダイバー83に設置された歪みゲージ90の出力により検出され、この検出値が液圧ポンプ制御装置1にフィードバックされている。なお、実際のモールディング装置では、リフトシリンダ85はメインシリンダ84の両側に設置されているが、図示の都合上、図5では一方のリフトシリンダ85のみを示しており、リフトシリンダ85に接続された配管も一方のみを示している。モールディング装置79による1サイクルのモールディング工程を以下で詳細に説明する。
(Third embodiment)
Next, FIG. 5 shows an embodiment in which the hydraulic pump control device 1 is attached to a molding device 79 for forming a resin film on a semiconductor wafer. A molding apparatus 79 shown in FIG. 5 includes a movable surface plate 82 that moves up and down between a lower surface plate 80 and an upper surface plate 81, and an upper mold 86 a and a movable surface plate 82 attached to the lower surface of the upper surface plate 81. The lower mold 86b attached to the upper surface of the metal mold 86 constitutes the mold 86. The movable surface plate 82 is moved up and down by the lift cylinder 85, and the lower mold 86 b is moved up and down by the main cylinder 84. The generated force of the lift cylinder 85 and the main cylinder 84, which are loads of the hydraulic pump 50, is detected by the output of the strain gauge 90 installed on the diver 83 of the molding device 79, and this detected value is sent to the hydraulic pump control device 1. Feedback has been provided. In the actual molding apparatus, the lift cylinders 85 are installed on both sides of the main cylinder 84. However, for convenience of illustration, only one lift cylinder 85 is shown in FIG. Only one of the pipes is shown. The one-cycle molding process by the molding device 79 will be described in detail below.

〔高速型送り工程〕
上金型86aと下金型86bとの間のキャビティ87に、図示しないトランスファー装置により半導体ウエハーWが載置され、この半導体ウエハーW上に円筒形の樹脂ペレットPtが載置される。トランスファー装置が金型86の間から待避すると、モールディング装置コントローラ98は液圧ポンプ制御装置1に、リフトシリンダ85を駆動する速度指令値Scと金型86への異物の噛み込みを防止するためのリミット力信号に対応する力指令値Wcとを与え、同時に電磁弁91の右側のソレノイド91aを励磁する。この時、大容量のメインシリンダ84にはプレフィル弁95を介してタンク97内の作動流体が充填される。
[High-speed mold feeding process]
A semiconductor wafer W is placed in a cavity 87 between the upper mold 86a and the lower mold 86b by a transfer device (not shown), and a cylindrical resin pellet Pt is placed on the semiconductor wafer W. When the transfer device is retracted from between the molds 86, the molding device controller 98 causes the hydraulic pump control device 1 to prevent the speed command value Sc for driving the lift cylinder 85 and the foreign matter from being caught in the molds 86. A force command value Wc corresponding to the limit force signal is given, and at the same time, the solenoid 91a on the right side of the solenoid valve 91 is excited. At this time, the large-capacity main cylinder 84 is filled with the working fluid in the tank 97 via the prefill valve 95.

リフトシリンダ85が上昇すると、可動定盤82とその上面に取り付けた下金型86bが上昇して上金型86aに接近する。変位センサ89の出力により、上金型86aと下金型86bが接近して所定の位置に近づいたことが検出されると、モールディング装置コントローラ98は液圧ポンプ制御装置1への速度指令値Scを低減させ、下金型86bが所定の位置に達した時点で電磁弁91のソレノイド91aを消磁して、リフトシリンダ85を停止させ、同時に速度指令値Scの値をゼロにして液圧ポンプ50を停止させる。この時点で、上金型86aと下金型86bとの間に異物が噛み込まれていると、下金型86bが所定の位置に達する前に歪みゲージ90の出力が力指令値Wcに達し、力制御状態となる。そして異物の噛み込みによりリフトシリンダ85の上昇が停止して、モールディング装置コントローラ98は、規定の時間内に下金型86bが所定の位置に達しないことにより異常を検知する。   When the lift cylinder 85 rises, the movable surface plate 82 and the lower mold 86b attached to the upper surface thereof rise and approach the upper mold 86a. When it is detected by the output of the displacement sensor 89 that the upper mold 86a and the lower mold 86b approach each other and approach a predetermined position, the molding apparatus controller 98 sends a speed command value Sc to the hydraulic pump control apparatus 1. When the lower mold 86b reaches a predetermined position, the solenoid 91a of the solenoid valve 91 is demagnetized, the lift cylinder 85 is stopped, and at the same time, the speed command value Sc is set to zero and the hydraulic pump 50 Stop. At this time, if a foreign object is caught between the upper mold 86a and the lower mold 86b, the output of the strain gauge 90 reaches the force command value Wc before the lower mold 86b reaches a predetermined position. The force control state is entered. Then, the lift of the lift cylinder 85 is stopped by the biting of the foreign matter, and the molding apparatus controller 98 detects an abnormality when the lower mold 86b does not reach a predetermined position within a specified time.

異物を噛み込んでいない場合、下金型86bが所定の位置に到達すると、その時点では上金型86aと樹脂ペレットPtとはまだ接触していない。ここで、上下の金型86は図示しない内蔵されたヒーターによって加熱されており、接近した金型86間の雰囲気温度により樹脂ペレットPtが予熱される。そして、この状態で一定時間待つことで樹脂ペレットPtが十分に予熱された後、モールディング装置コントローラ98は低速の速度指令値Scと異物の噛み込みのリミット力に対応する力指令値Wcとを出力して液圧ポンプ50を駆動すると同時に、電磁弁92の左側のソレノイド92bと電磁弁93のソレノイドとを励磁する。これによって、メインシリンダ84は低速で上昇を開始し、リフトシリンダ85の作動流体は電磁弁93を介してタンク97から給排される。この時点で、上金型86aと下金型86bとの間に異物が噛み込まれると、上記と同様に、下金型86bが所定の位置に達する前に歪みゲージ90の出力が力指令値Wcに達して力制御状態となる。そして異物の噛み込みによりメインシリンダ84の上昇が停止し、モールディング装置コントローラ98は、規定の時間内に下金型86bの位置が所定の位置に達しないことにより異常を検知する。   When no foreign matter is caught, when the lower mold 86b reaches a predetermined position, the upper mold 86a and the resin pellet Pt are not yet in contact with each other. Here, the upper and lower molds 86 are heated by a built-in heater (not shown), and the resin pellets Pt are preheated by the ambient temperature between the adjacent molds 86. After the resin pellet Pt is sufficiently preheated by waiting for a certain time in this state, the molding apparatus controller 98 outputs a low speed command value Sc and a force command value Wc corresponding to the limit force of the foreign object biting. At the same time as the hydraulic pump 50 is driven, the solenoid 92b on the left side of the solenoid valve 92 and the solenoid of the solenoid valve 93 are excited. As a result, the main cylinder 84 starts to rise at a low speed, and the working fluid in the lift cylinder 85 is supplied and discharged from the tank 97 via the electromagnetic valve 93. At this time, when a foreign object is caught between the upper mold 86a and the lower mold 86b, the output of the strain gauge 90 is the force command value before the lower mold 86b reaches a predetermined position as described above. The force control state is reached when Wc is reached. Then, ascending of the foreign matter stops the main cylinder 84 from rising, and the molding apparatus controller 98 detects an abnormality when the position of the lower mold 86b does not reach a predetermined position within a specified time.

〔型締め工程〕
異物を噛み込んでおらず、上金型86aと下金型86bとが互いに接近して樹脂ペレットPtが上金型86aに接触する直前の位置に達すると、モールディング装置コントローラ98は、速度指令値Scを高速にし、力指令値Wcを型締めに対応する力指令値に切り換える。これによりメインシリンダ84が高速に上昇し始め、樹脂ペレットPtが上金型86aと接触して押しつぶされることで半導体ウエハーW上に広がる。樹脂ペレットPtが上金型86aと接触すると圧縮反力が作用して、ダイバー83の歪みゲージ90で発生力が検出される。この検出された発生力が液圧ポンプ制御装置1にフィードバックされるため、メインシリンダ84の速度は力検出値によって補正され、設定速度に保たれる。半導体ウエハーW上で十分に樹脂ペレットPtが進展すると、樹脂ペレットPtの外径が大きくなるため、樹脂ペレットPtの進展速度が速くなり、同時に圧縮反力も増加する。モールディング装置コントローラ98は、樹脂ペレットPtの流動状態を良好に保つため、上金型86aと下金型86bとの間隔を基に、樹脂ペレットPtの外径が拡大する速度(樹脂の進展速度)がほぼ一定になるように速度指令値Scを漸減させていくが、この際にも力検出値によって液圧ポンプ50の回転数を補正するので、メインシリンダ84の上昇速度は、速度指令値Scによる設定速度に追従する。
[Clamping process]
When no foreign matter is bitten and the upper mold 86a and the lower mold 86b come close to each other and the resin pellet Pt reaches a position just before contacting the upper mold 86a, the molding apparatus controller 98 receives the speed command value. Sc is increased in speed, and the force command value Wc is switched to a force command value corresponding to mold clamping. As a result, the main cylinder 84 starts to rise at high speed, and the resin pellets Pt come into contact with the upper mold 86a and are crushed to spread on the semiconductor wafer W. When the resin pellet Pt comes into contact with the upper mold 86a, a compression reaction force acts, and the generated force is detected by the strain gauge 90 of the diver 83. Since the detected generated force is fed back to the hydraulic pump control device 1, the speed of the main cylinder 84 is corrected by the force detection value and kept at the set speed. When the resin pellets Pt sufficiently advance on the semiconductor wafer W, the outer diameter of the resin pellets Pt increases, so that the progress rate of the resin pellets Pt increases and at the same time the compression reaction force increases. The molding apparatus controller 98 has a speed at which the outer diameter of the resin pellet Pt increases (resin progress speed) based on the distance between the upper mold 86a and the lower mold 86b in order to keep the flow state of the resin pellet Pt good. The speed command value Sc is gradually decreased so as to be substantially constant. At this time as well, the rotational speed of the hydraulic pump 50 is corrected by the force detection value, so that the rising speed of the main cylinder 84 is the speed command value Sc. Follow the set speed by.

半導体ウエハーW上に樹脂ペレットPtが十分に伸展して、上金型86aと下金型86bとの間のキャビティ87に樹脂が充填されると、上金型86aと下金型86bとが接触して、ダイバー83から検出される発生力は急速に増大する。これに伴って、液圧ポンプ制御装置1による制御状態が力制御状態に移行し、メインシリンダ84の発生力を設定力に制御する。このとき、速度制御状態から力制御状態への移行が滑らかに行われないと、大容積のメインシリンダ84による大きな発生力により、金型86が破損したり、大きな振動・騒音が発生してしまう危険がある。しかし、液圧ポンプ制御装置1による制御によれば、速度制御状態から力制御常状態への滑らかな移行が実現できるので、このような問題が発生することはない。   When the resin pellet Pt is sufficiently extended on the semiconductor wafer W and the resin is filled in the cavity 87 between the upper mold 86a and the lower mold 86b, the upper mold 86a and the lower mold 86b come into contact with each other. Thus, the generated force detected from the diver 83 increases rapidly. Accordingly, the control state by the hydraulic pump control device 1 shifts to the force control state, and the generated force of the main cylinder 84 is controlled to the set force. At this time, if the transition from the speed control state to the force control state is not smoothly performed, the die 86 is damaged or a large vibration / noise is generated due to a large generated force by the large-capacity main cylinder 84. There is danger. However, according to the control by the hydraulic pump control device 1, since a smooth transition from the speed control state to the force control normal state can be realized, such a problem does not occur.

〔圧抜き工程〕
メインシリンダ84の発生力が規定の値に達すると、液圧ポンプ制御装置1は、図示しない信号経路を介して、モールディング装置コントローラ98にメインシリンダ84の発生力が規定の力に達したことを力制御完了信号として伝達する。モールディング装置コントローラ98は、予め設定された時間だけ接続する力制御完了信号を受信することにより、型締め工程の完了を検知し、電磁弁92と電磁弁93のソレノイドを消磁して発生力を保持する。また、液圧ポンプ制御装置1には、速度指令値Scとしてゼロが与えられて液圧ポンプ50が停止する。半導体ウエハーWの上に伸展した樹脂ペレットPtは金型86に内蔵されたヒーターによって加熱されて硬化し、半導体ウエハーWを被覆する樹脂層となる。
[Pressure release process]
When the generated force of the main cylinder 84 reaches a specified value, the hydraulic pump control device 1 informs the molding device controller 98 that the generated force of the main cylinder 84 has reached the specified force via a signal path (not shown). It is transmitted as a force control completion signal. The molding device controller 98 detects the completion of the mold clamping process by receiving a force control completion signal for connection for a preset time, and demagnetizes the solenoids of the solenoid valve 92 and the solenoid valve 93 to maintain the generated force. To do. Further, the hydraulic pump control device 1 is given zero as the speed command value Sc, and the hydraulic pump 50 stops. The resin pellets Pt extended on the semiconductor wafer W are heated and cured by a heater built in the mold 86 to form a resin layer that covers the semiconductor wafer W.

この状態で、予め設定された保持時間(キュアタイム)が経過するのを待つ。このキュアタイムの長さは、使用する樹脂の種類によってそれぞれ異なる。キュアタイムの経過後、モールディング装置コントローラ98は、電磁弁92の右側のソレノイド92aを励磁し、これによりメインシリンダ84内にある圧縮された流体は、絞り96を介して排出されるため金型86の圧力は緩やかに減少するが、金型86は左右のリフトシリンダ85によって支持されているためほとんど動かない。   In this state, it waits for a preset holding time (cure time) to elapse. The length of this cure time varies depending on the type of resin used. After the cure time elapses, the molding device controller 98 excites the solenoid 92a on the right side of the solenoid valve 92, so that the compressed fluid in the main cylinder 84 is discharged through the restrictor 96 so that the mold 86 can be discharged. However, since the mold 86 is supported by the left and right lift cylinders 85, it hardly moves.

〔型開き工程〕
圧抜き工程の後、モールディング装置コントローラ98は、上金型86aを下降させる速度に相当する速度指令値Scと最大型開き力に対応する力指令値Wcとを液圧ポンプ制御装置1に与えて液圧ポンプ50を駆動し、それと同時に電磁弁91の左側のソレノイド91bと電磁弁94のソレノイドとを励磁する。これにより、リフトシリンダ85が下降することで、可動定盤82と下金型86bが下降し始めて、下金型86bが上金型86aから離れ、上金型86aから樹脂が引き剥がされる。メインシリンダ84内の作動流体は、電磁弁94によって強制的に開かれたプレフィル弁95を介してタンク97へ排出される。このとき、過大な型開き力が作用すると、樹脂が皮膜された半導体ウエハーWが破損してしまうが、リフトシリンダ85の発生力は、液圧ポンプ制御装置1により半導体ウエハーWが破損しない範囲に制限されている。そして、上金型86aから樹脂が引き剥がされると、金型86には外力が作用しない状態となるので、下金型86bは、それ以降は速度指令値Scで与えられた速度で下降する。金型86が十分に開き、下金型86bが所定の位置に近づいたことを変位センサ89で検出すると、モールディング装置コントローラ98は、速度指令値Scを低下させて、下金型86bが所定の位置に達した時点で電磁弁91を消磁してリフトシリンダ85を停止させると同時に、液圧ポンプ制御装置1に速度指令値Scとしてゼロを出力して液圧ポンプ50を停止させる。
[Mold opening process]
After the depressurization step, the molding device controller 98 gives the hydraulic pressure control value 1 corresponding to the speed for lowering the upper mold 86a and the force command value Wc corresponding to the maximum mold opening force to the hydraulic pump control device 1. The hydraulic pump 50 is driven, and at the same time, the solenoid 91b on the left side of the solenoid valve 91 and the solenoid of the solenoid valve 94 are excited. Thereby, when the lift cylinder 85 descends, the movable surface plate 82 and the lower mold 86b start to descend, the lower mold 86b is separated from the upper mold 86a, and the resin is peeled off from the upper mold 86a. The working fluid in the main cylinder 84 is discharged to the tank 97 through the prefill valve 95 that is forcibly opened by the electromagnetic valve 94. At this time, if an excessive mold opening force is applied, the semiconductor wafer W coated with the resin is damaged, but the generated force of the lift cylinder 85 is within a range in which the semiconductor wafer W is not damaged by the hydraulic pump controller 1. Limited. When the resin is peeled off from the upper mold 86a, no external force is applied to the mold 86, and the lower mold 86b thereafter descends at a speed given by the speed command value Sc. When the displacement sensor 89 detects that the mold 86 has sufficiently opened and the lower mold 86b has approached a predetermined position, the molding device controller 98 reduces the speed command value Sc, so that the lower mold 86b is in the predetermined position. When the position is reached, the solenoid valve 91 is demagnetized and the lift cylinder 85 is stopped. At the same time, zero is output to the hydraulic pump control device 1 as the speed command value Sc and the hydraulic pump 50 is stopped.

金型86が停止した時点で、図示しないトランスファー装置が、金型86上にある皮膜された半導体ウエハーWを取り出す。以上により、一回のモールディング工程が完了する。   When the mold 86 is stopped, a transfer device (not shown) takes out the coated semiconductor wafer W on the mold 86. Thus, one molding process is completed.

以上述べたように、モールディング装置79では、半導体ウエハーW上に樹脂を圧縮成型する際の金型86への加圧力と樹脂の伸展速度とを正確に制御する必要があり、速度制御状態から力制御状態に迅速かつ円滑に移行する必要があるが、液圧ポンプ制御装置1による制御で、これらの要求を容易に実現することができる。   As described above, in the molding apparatus 79, it is necessary to accurately control the pressure applied to the mold 86 and the resin extension speed when the resin is compression-molded on the semiconductor wafer W. Although it is necessary to shift quickly and smoothly to the control state, these requirements can be easily realized by the control by the hydraulic pump control device 1.

なお、上記各実施例では、液圧ポンプ装置の吐出圧力指令と吐出流量指令との組み合わせによる制御、又は負荷装置の速度指令と力指令との組み合わせによる制御を例として液圧ポンプの制御を示しているが、負荷の速度指令と液圧ポンプ装置の圧力指令との組み合わせ、あるいは液圧ポンプ装置の流量指令と負荷の力指令という別の組み合わせで液圧ポンプの制御を実現してもよい。   In each of the above-described embodiments, control of the hydraulic pump is shown by way of example of control by a combination of the discharge pressure command and discharge flow rate command of the hydraulic pump device, or control by a combination of the speed command and force command of the load device. However, the control of the hydraulic pump may be realized by a combination of a load speed command and a pressure command of the hydraulic pump device, or another combination of a flow rate command and a load force command of the hydraulic pump device.

以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims and the technical idea described in the specification and drawings. Deformation is possible. It should be noted that any shape, structure, and material not directly described in the specification and drawings are within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

本発明にかかる液圧ポンプ制御装置1の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of the hydraulic pump control apparatus 1 concerning this invention. 制限回路20の構成を示すブロック線図である。3 is a block diagram showing a configuration of a limiting circuit 20. FIG. 本発明にかかる液圧ポンプ制御装置1、従来の液圧ポンプ制御装置100、従来の液圧ポンプ制御装置110のポンプ吐出圧力―流量特性を示す図である。It is a figure which shows the pump discharge pressure-flow rate characteristic of the hydraulic pump control apparatus 1, the conventional hydraulic pump control apparatus 100, and the conventional hydraulic pump control apparatus 110 concerning this invention. 本発明にかかる液圧ポンプ制御装置1を取り付けた射出成形機78の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the injection molding machine 78 which attached the hydraulic pump control apparatus 1 concerning this invention. 本発明にかかる液圧ポンプ制御装置1を取り付けたモールディング装置79の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the molding apparatus 79 which attached the hydraulic pump control apparatus 1 concerning this invention. 従来の液圧ポンプ制御装置100の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional hydraulic pump control apparatus 100. 従来の液圧ポンプ制御装置110の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional hydraulic pump control apparatus 110. 従来の液圧ポンプ制御装置120の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional hydraulic pump control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 液圧ポンプ制御装置
10 制御演算部
11 第1の演算要素
12 第2の演算要素
13 A/D変換器
14 A/D変換器
15 A/D変換器
16 積分増幅部(デジタル積分器)
17 比例器
18 微分器
19 フィードバック増幅部
20 制限回路
21 第1選択回路
22 第2選択回路
23 変化率リミッター(変化率設定手段)
24 適応同定器
25 限時遅延復帰タイマー(遅延手段)
26 切換検出器(切換検出手段)
27 D/A変換器
28 遅延時間変化手段
29 変化率調整手段
40 回転数制御手段
41 サーボ増幅器
42 比較制御増幅部
43 パワー増幅部
44 回転数検出手段
45 サーボモータ(ACサーボモータ)
46 エンコーダ(絶対値エンコーダ)
47 回転数制御回路
50 液圧ポンプ
51 圧力検出手段
60 計量モータ
61 射出シリンダ
62 射出スクリュー
63 加熱シリンダ
64 バンドヒータ
65 ノズル部
67 金型
69 移動ダイプレート
70 ダイバー
71 型締めシリンダ
72 ホッパー
73 電磁弁
74 電磁弁
75 電磁弁
76 射出成形機コントローラ
78 射出成形機
79 モールディング装置
80 下定盤
81 上定盤
82 可動定盤
83 ダイバー
84 メインシリンダ
85 リフトシリンダ
86 金型
87 キャビティ
89 変位センサ
90 ゲージ
91 電磁弁
92 電磁弁
93 電磁弁
94 電磁弁
95 プレフィル弁
97 タンク
98 モールディング装置コントローラ
I 回転数検出信号
IR 回転数指令信号
P ポンプ吐出圧力
Pc 圧力指令値
Q ポンプ吐出流量
Qc 流量指令値
Sc 速度指令値
Wc 力指令値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic pump control apparatus 10 Control calculating part 11 1st calculating element 12 2nd calculating element 13 A / D converter 14 A / D converter 15 A / D converter 16 Integration amplification part (digital integrator)
17 Proportional device 18 Differentiator 19 Feedback amplification unit 20 Limit circuit 21 First selection circuit 22 Second selection circuit 23 Change rate limiter (change rate setting means)
24 Adaptive identifier 25 Time delay return timer (delay means)
26 Switching detector (switching detection means)
27 D / A converter 28 Delay time changing means 29 Change rate adjusting means 40 Rotation speed control means 41 Servo amplifier 42 Comparison control amplification section 43 Power amplification section 44 Rotation speed detection means 45 Servo motor (AC servo motor)
46 Encoder (Absolute encoder)
47 Rotational speed control circuit 50 Hydraulic pump 51 Pressure detection means 60 Metering motor 61 Injection cylinder 62 Injection screw 63 Heating cylinder 64 Band heater 65 Nozzle part 67 Mold 69 Moving die plate 70 Diver 71 Clamping cylinder 72 Hopper 73 Solenoid valve 74 Electromagnetic valve 75 Electromagnetic valve 76 Injection molding machine controller 78 Injection molding machine 79 Molding device 80 Lower surface plate 81 Upper surface plate 82 Movable surface plate 83 Diver 84 Main cylinder 85 Lift cylinder 86 Mold 87 Cavity 89 Displacement sensor 90 Gauge 91 Electromagnetic valve 92 Solenoid valve 93 Solenoid valve 94 Solenoid valve 95 Prefill valve 97 Tank 98 Molding device controller I Rotational speed detection signal IR Rotational speed command signal P Pump discharge pressure Pc Pressure command value Q Pump discharge flow rate Qc Flow rate command value Sc Speed command value c force command value

Claims (7)

液圧ポンプと、該液圧ポンプの回転数が回転数指令信号と一致するように制御する回転数制御手段と、前記液圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、前記回転数指令信号を出力する制御演算部とを備えた、前記液圧ポンプの吐出圧力と前記液圧ポンプの吐出流量、又は前記液圧ポンプの吐出圧力と前記液圧ポンプに接続された負荷の速度を制御する液圧ポンプ制御装置であって、
前記制御演算部は、前記圧力検出手段による吐出圧力の検出値と変更可能な圧力指令値から前記回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第1の演算要素と、負荷の速度指令値又は液圧ポンプの吐出流量指令値から前記液圧ポンプの1回転あたりの吐出量を基準として前記回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第2の演算要素と、前記第1の演算要素の出力を前記第2の演算要素の出力で制限して回転数指令信号を出力する制限回路とを備え、
前記第1の演算要素は、吐出圧力検出値と吐出圧力指令値との偏差の積分増幅部と、吐出圧力検出値自体の零次以上の微分要素を並列に結合したフィードバック増幅部と、の並列回路を備えて構成されたことを特徴とする液圧ポンプ制御装置。
A hydraulic pump; rotational speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic pump to match the rotational speed command signal; pressure detection means for detecting a discharge pressure of the hydraulic pump; and the rotational speed command signal A hydraulic pressure pump discharge pressure and a hydraulic pump discharge flow rate, or a hydraulic pump discharge pressure and a speed of a load connected to the hydraulic pump. A hydraulic pump control device comprising:
The control calculation unit includes a first calculation element that outputs a signal corresponding to a rotation speed command signal input to the rotation speed control unit from a detected value of the discharge pressure by the pressure detection unit and a changeable pressure command value. A signal corresponding to the rotation speed command signal input to the rotation speed control means is output from the load speed command value or the discharge flow rate command value of the hydraulic pump with reference to the discharge amount per rotation of the hydraulic pump. A second calculation element, and a limiting circuit that limits the output of the first calculation element with the output of the second calculation element and outputs a rotation speed command signal;
The first calculation element is a parallel combination of an integral amplifying unit for deviation between the discharge pressure detection value and the discharge pressure command value and a feedback amplifying unit in which differential elements of zero or higher order of the discharge pressure detection value itself are coupled in parallel. A hydraulic pump control device comprising a circuit.
液圧ポンプと、該液圧ポンプの回転数が回転数指令信号と一致するように制御する回転数制御手段と、前記液圧ポンプに接続された負荷の発生力を検出する力検出手段と、前記回転数指令信号を出力する制御演算部とを備えた、前記液圧ポンプに接続された負荷の発生力と前記液圧ポンプの吐出流量、又は前記液圧ポンプに接続された負荷の発生力と前記液圧ポンプに接続された負荷の速度を制御する液圧ポンプ制御装置であって、
前記制御演算部は、前記力検出手段による負荷の発生力の検出値と変更可能な力指令値から前記回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第1の演算要素と、負荷の速度指令値又は液圧ポンプの吐出流量指令値から前記液圧ポンプの1回転あたりの吐出量を基準として前記回転数制御手段に入力される回転数指令信号に対応する信号を出力する第2の演算要素と、前記第1の演算要素の出力を前記第2の演算要素の出力で制限して前記回転数指令信号を出力する制限回路とを備え、
前記第1の演算要素は、負荷の発生力検出値と負荷の力指令値との偏差の積分増幅部と、負荷の発生力の検出値自体の零次以上の微分要素を並列に結合したフィードバック増幅部と、の並列回路を備えて構成されたことを特徴とする液圧ポンプ制御装置。
A hydraulic pump, a rotational speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic pump to coincide with the rotational speed command signal, a force detection means for detecting a generated force of a load connected to the hydraulic pump, A load generating force connected to the hydraulic pump and a discharge flow rate of the hydraulic pump, or a load generating force connected to the hydraulic pump, comprising a control calculation unit that outputs the rotation speed command signal A hydraulic pump control device for controlling the speed of a load connected to the hydraulic pump,
The control calculation unit outputs a signal corresponding to a rotation speed command signal input to the rotation speed control means from a detected value of load generation force by the force detection means and a changeable force command value. A signal corresponding to a rotational speed command signal input to the rotational speed control means with reference to the discharge amount per rotation of the hydraulic pump from the element and the load speed command value or the discharge flow rate command value of the hydraulic pump A second computing element that outputs, and a limiting circuit that limits the output of the first computing element with the output of the second computing element and outputs the rotational speed command signal;
The first calculation element is a feedback in which an integral amplifying unit for deviation between a load generation force detection value and a load force command value and a zero or higher order differential element of the load generation force detection value itself are coupled in parallel. A hydraulic pump control device comprising a parallel circuit with an amplifying unit.
請求項1又は請求項2に記載の液圧ポンプ制御装置において、
前記制限回路は、前記第2の演算要素の出力を、前記圧力検出手段の吐出圧力検出値又は前記力検出手段の発生力検出値により補正することを特徴とする液圧ポンプ制御装置。
In the hydraulic pump control device according to claim 1 or 2,
The restriction circuit corrects the output of the second calculation element by a discharge pressure detection value of the pressure detection means or a generated force detection value of the force detection means.
請求項1又は2又は3のいずれか1項に記載の液圧ポンプ制御装置において、
前記圧力指令値又は前記負荷の力指令値の変化を検出する切換検出手段を具備すると共に、前記回転数指令信号の変化率を設定する変化率設定手段と、前記切換検出手段によって圧力指令値又は力指令値の変化が検出された後、予め設定された遅延時間の間は前記回転数指令信号を前記変化率設定手段により設定された変化率で変化させる遅延手段と、を備えたことを特徴とする液圧ポンプ制御装置。
In the hydraulic-pump control apparatus of any one of Claim 1 or 2 or 3,
A change detecting means for detecting a change in the pressure command value or the force command value of the load, a change rate setting means for setting a change rate of the rotation speed command signal, and a pressure command value or A delay means for changing the rotational speed command signal at a change rate set by the change rate setting means for a preset delay time after a change in the force command value is detected. Hydraulic pump control device.
請求項4に記載の液圧ポンプ制御装置において、
少なくとも液圧ポンプに接続された負荷の容積を推定する適応同定器と、該適応同定器の出力に基づき前記遅延手段の遅延時間を変化させる遅延時間変化手段と、を備えたことを特徴とする液圧ポンプ制御装置。
In the hydraulic pump control device according to claim 4,
An adaptive identifier that estimates at least the volume of a load connected to the hydraulic pump, and a delay time changing means that changes the delay time of the delay means based on the output of the adaptive identifier. Hydraulic pump control device.
請求項4に記載の液圧ポンプ制御装置の制御方法であって、
前記遅延手段において、前記圧力検出手段の吐出圧力検出値又は前記力検出手段の負荷の発生力検出値の変化率と前記回転数指令信号とに基づいて、前記回転数指令信号の変化率を算出し、予め設定された遅延時間の間は、前記算出された変化率で前記回転数指令信号の変化率を制限することを特徴とする液圧ポンプ制御装置の制御方法。
It is a control method of the hydraulic pump control device according to claim 4,
In the delay means, the change rate of the rotation speed command signal is calculated based on the change rate of the discharge pressure detection value of the pressure detection means or the load generation force detection value of the load of the force detection means and the rotation speed command signal. Then, during the preset delay time, the control method of the hydraulic pump control device, wherein the change rate of the rotational speed command signal is limited by the calculated change rate.
請求項6に記載の液圧ポンプ制御装置の制御方法において、
前記圧力検出手段の吐出圧力検出値又は前記力検出手段の負荷の発生力検出値の変化率とに基づいて、少なくとも液圧ポンプに接続された負荷の容積を推定してその推定値を算出し、該推定値に基づき予め設定された遅延時間を変化させることを特徴とする液圧ポンプ制御装置の制御方法。
In the control method of the hydraulic pump control device according to claim 6,
Based on the discharge pressure detection value of the pressure detection means or the change rate of the generated force detection value of the load of the force detection means, at least the volume of the load connected to the hydraulic pump is estimated to calculate the estimated value. A control method for a hydraulic pump control device, wherein a preset delay time is changed based on the estimated value.
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