CN109388099A - 利用模型支持的误差补偿对工件的加工 - Google Patents

利用模型支持的误差补偿对工件的加工 Download PDF

Info

Publication number
CN109388099A
CN109388099A CN201810875695.6A CN201810875695A CN109388099A CN 109388099 A CN109388099 A CN 109388099A CN 201810875695 A CN201810875695 A CN 201810875695A CN 109388099 A CN109388099 A CN 109388099A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adjusted
axis
rated value
adjusting
lathe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810875695.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109388099B (zh
Inventor
菲利普·罗斯特
埃尔玛·舍费尔斯
于尔根·赖泽尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN109388099A publication Critical patent/CN109388099A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109388099B publication Critical patent/CN109388099B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/27—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
    • G05B19/4083—Adapting programme, configuration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103—Digital interpolation
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/04—Mechanical actuation by breaking of glass
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31078—Several machines and several buffers, storages, conveyors, robots
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35408—Calculate new position data from actual data to compensate for contour error
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41148—Model, from position, speed, acceleration derive compensation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41434—Feedforward FFW
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42156—Forward dynamics model fdm

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明涉及一种加工方法。机床的控制装置实现位置调节器以及受位置调节的轴的模型。位置调节器接收分别一个相应系列的位置额定值、相应的位置的实际值和补偿值，通过将相应的位置额定值与相应的补偿值相加并减去相应的位置实际值来测定结果值并根据该值为受位置调节的轴测定调整信号。调整信号被输出到受位置调节的轴。受位置调节的轴通过调整信号根据位置额定值进行调整来改变工具相对于工件的位置和/或方向由此发生变化。由其中存储连续的调节误差序列的存储装置中顺序地依次读取调节误差中的一个并传送给模型。模型通过基于分别读取的调节误差通过模拟受位置调节的轴的机械动态特性来测定相应的补偿值并将其传送给位置调节器。

Description

利用模型支持的误差补偿对工件的加工
技术领域
本发明涉及一种通过机床的工具用于工件的加工方法，
-其中，机床的控制装置实现位置调节器，
-其中，位置调节器顺序地依次分别接收位置额定值序列的位置额定值、在受位置调节的轴的输出侧借助于测量装置检测到的位置实际值、以及补偿值，
-其中，位置调节器通过将相应的位置额定值和相应的补偿值相加并减去相应的位置实际值来测定结果值，基于结果值，分别为受位置调节的轴测定调整信号并且将相应的调整信号输出给受位置调节的轴，
-其中，受位置调节的轴通过调整信号根据位置额定值来进行调整，并由此改变工具相对于工件的位置和/或方向，
-其中，为了测定相应的补偿值，由其中存储有连续的调节误差序列的存储装置中根据次序依次顺序地分别读取调节误差。
本发明还涉及一种用于机床的控制装置的控制程序，其中，控制程序包括机器代码，该机器代码能够由控制装置处理，其中，对机器代码的处理由控制装置实行，即控制装置根据这样的加工方法来运行机床。
本发明还涉及一种用于机床的控制装置，该控制装置利用这种控制程序进行编程，从而其在运行中根据这种加工方法来运行机床。
此外，本发明还涉及一种用于通过机床的工具加工工件的机床，
-其中，机床具有多个受位置调节的轴，借助于这些轴，工具能够沿着路径相对于工件行驶，
-其中，机床具有这种控制装置，通过该控制装置对机床的轴进行位置调节。
背景技术
这种类型的加工方法例如从EP 2 988 181 A1中已知。在这种加工方法中，调节误差如其从存储装置中读取的那样直接并立即用作为补偿值。
由DE 10 2005 048 390 A1中已知一种通过机床的工具加工工件的方法，
-其中，机床的控制装置实现位置调节器和受位置调节的轴的模型，
-其中，位置调节器按顺序依次地分别接收位置额定值和在受位置调节的轴的输出侧由测量装置检测到的位置实际值，
-其中，位置调节器通过从相应的位置额定值中减去相应的位置实际值来测定结果值，根据该结果值分别测定用于受位置调节的轴的调整信号并将相应的调整信号输出到受位置调节的轴，
-其中，受位置调节的轴通过调整信号根据位置额定值来进行调节，并因此改变工具相对于工件的位置和/或方向。
在DE 10 2005 048 390 A1中，通过模型模拟了受位置调节的轴的机械动态特性。将相应的位置额定值传送给该模型。由此，模型测定修改的位置额定值并将其传送给位置调节器。
在通过机床加工工件时，经常在实际期望的轮廓与实际产生的轮廓之间出现偏差。调节误差是绝对值，尽管通常相对较小(远小于1毫米，通常甚至只有几微米)。根据所要求的制造公差，偏差仍可能造成妨碍。
当出现的调节误差周期性地重复时，则可以通过学习方法来显着地改善调节行为。对此典型的措施在引用的EP 2 988 181 A1中进行了阐述。对于误差补偿所需的典型反演问题，在此通过在测定有效调节误差时在滤波器中过滤(例如低通过滤)最先检测到的调节误差来进行滤波而得以解决。
EP 2 988 181 A1的措施已经得到显著的改进。但是，不能考虑受位置调节的轴的振动特性。尤其地，只能补偿如下的误差，该误差的由其周期限定的频率低于受位置调节的轴的第一谐振频率。因此，误差纠正的可能带宽是有限的。
简短节说，在EP 2 988 181 A1中，尝试对出现的误差进行检测和补偿。与此相反，在DE 10 2005 048 390 A1中试图完全防止误差的出现。在DE 10 2005 048 390 A1中，受位置调节的轴被建模为可振荡的系统，并且基于此，结构性地以避免振动的方式测定了位置额定值。然而，在DE 10 2005 048 390 A1中，调节误差继续出现。
发明内容
本发明的目的是提供一种可行性方案，借助其能够以可靠且简单的方式实现对工件的优化加工。
根据本发明，开头所述类型的加工方法如下地设置，即
-控制装置另外实现受位置调节的轴的模型，以及
-将分别读取的调节误差传送给受位置调节的轴的模型，该模型通过模拟受位置调节的轴的机械动态特性基于分别读取的调节误差来测定相应的补偿值并将其传送给位置调节器。
因此，在本发明的范畴中，将调节误差传送给模型并由此相应地测定出修改值，即补偿值。因此，本发明基于所谓的基于模型的前馈控制。在应用于位置额定值时也已知的这种措施使得在前馈控制时可以考虑受位置调节的轴的动态特性。
可行的是，对检测到的位置实际值加载具有周期时间的干扰。在这种情况下，根据本发明的加工方法可以由此设置，即
-为位置调节器的前节点传送相应的位置额定值和相应的位置实际值，并且前节点通过形成位置额定值和位置实际值的差来测定相应的调节差，
-为位置调节器的后节点传送相应的调节差和相应的补偿值，并且后节点通过将调节差和补偿值相加来测定相应的结果值，
-在前节点和后节点之间测取调节差并将其传送给补偿回路，该补偿回路具有内节点、频率滤波器以及前缓冲存储器和后缓冲存储器，
-为内节点传送利用第一加权因子加权的调节差以及利用第二加权因子加权的反馈信号，
-内节点将通过将加权的调节差和加权的反馈信号相加而形成的内部和信号传送给频率滤波器，
-频率滤波器执行频率滤波并将经过滤波的信号传送给前缓冲存储器，
-前缓冲存储器执行第一运行时间延迟并将相应的延迟信号传送给后缓冲存储器，
-后缓冲存储器执行第二运行时间延迟并输出相应的延迟信号作为反馈信号，
-频率滤波器、前缓冲存储器和后缓冲存储器一起形成存储装置，
-在前缓冲存储器和后缓冲存储器之间读取相应的调节误差并传送给模型以及
-频率滤波器和两个缓冲存储器被设计成，使得频率滤波器和两个缓冲存储器的延迟时间的和是干扰的周期时间的整数倍，并且频率滤波器和前缓冲存储器的延迟时间的和是干扰的周期时间的整数倍减去运行时间，运行时间一直持续到传送给前节点的信号引起位置实际值的变化。
通过该措施，在存在周期性干扰的情况下，能够以特别简单和可靠的方式检测和测定调节误差。
频率滤波器可以执行线性非递归数字滤波，特别是低通滤波。可选择的是，频率滤波器可以执行多个正交的相关滤波，借助于这些滤波单个频率分量被相应地滤出。
如果干扰的周期时间发生变化，则前缓冲存储器的延迟时间就可以根据周期时间动态地进行调整。这种情况尤其可以在其速度改变的转轴处出现。
在某些情况下，在通过工具加工工件时，调节误差不是周期性的，而是可重复的。因此，其以相同或至少类似的方式出现在每个成品工件中。为了能够在这种情况下实施误差补偿，在本发明的一个实施例中提出
-为控制设备预设额定值矢量序列，
-用于受位置调节的轴的额定值矢量和机床的多个另外的受位置调节的轴各自包括位置额定值，
-工具相对于工件的位置和/或方向也通过其他受位置调节的轴改变，
-在关联给相应部段的额定值矢量的情况下，至少额定值矢量序列的第一部段的调节误差被存储在存储装置中，并且
-控制装置根据所属的位置额定值被传送给位置调节器的额定值矢量来测定分别从存储装置中读取的调节误差。
可选择的是，额定值矢量可以是关于工件坐标系或机床坐标系的。作为用于相应的额定值矢量或作为在相应的额定值矢量的“指针”的代表，例如，也可以使用路径参数，即通过工具加工工件时的绝对化或标准化的走过的路径。
在最简单的情况下，额定值矢量仅仅分别确定了工具相对于工件的位置。然而，在许多情况下，额定值矢量分别确定了工具相对于工件的位置和方向。
在某些情况下，在工具加工工件的多个点处出现相同或类似的调节误差。在这种情况下，有可能的是，在也关联给第二部段的额定值矢量的情况下，额定值矢量序列的第一部段的调节误差也为额定值矢量序列的至少第二部段被存储在存储器装置中。在这种情况下，一个且同一调节误差不仅可用于额定值矢量序列的第一部段而且也可以用于额定值矢量序列的第二部段(并且如果可能也用于额定值矢量序列的其它部段)。
在调节误差是非周期的情况下，也可形的是，控制装置将相应的位置实际值与相应的位置额定值进行比较来测定调节差，并根据调节差修改存储在存储装置中的相对应的调节误差。
通常，位置调节器将相应的调整信号传送给在位置调节器下游的调节器。置于下游的调节器可以是例如转速调节器或速度调节器，或者力矩调节器、加速度调节器或电流调节器。除了转矩、加速度或电流调节器之外，两种类型的调节器、即转速或速度调节器都是可行的。在后一种情况下，转矩、加速度或电流调节器又置于转速或速度调节器的下游。当除了测定补偿值之外还借助于模型根据调节误差来测定前馈信号时，该前馈信号被传送给置于下游的调节器，在将调节器置于下游的情况下，也使得动态性能更高和误差纠正更好。在两个置于下游的调节器的情况中，当然也可以在这种情况下检测两个前馈信号并传送给两个置于下游的调节器。
该模型可以根据需要工作。尤其地，模型可以测定受位置调节的轴的状态并且将状态反馈给模型。可选地或附加地，模型可以通过线性微分方程对受位置调节的轴进行建模。该模型可以特别设计为线性模型。
该目的还通过一种用于很据本发明的机床的控制装置的控制程序来实现。根据本发明，控制装置执行机器代码，使控制装置根据本发明的加工方法来运行机床。
该目的此外通过根据本发明的用于机床的控制装置实现。根据本发明，控制装置用根据本发明的控制程序编程，使得其在运行期间根据根据本发明的加工方法运行机床。
该目的还通过一种用于通过根据本发明的工具加工工件的机床来实现。根据本发明，控制装置以根据本发明的方式被构造在上述类型的机床中。
附图说明
结合以下对实施例的描述，本发明的上述特征、特点和优点以及实现它们的方式和方法将被理解得更明白和更清楚，将结合附图更详细地描述这些实施例。以下以示意图示出：
图1示出了包括有控制装置和工件的机床，
图2示出了控制设备的可行实现方式，
图3示出了控制装置的可选可行实现方式，
图4示出了干扰的时间图，
图5示例性地示出了通过工具对工件的可行的加工，
图6示例性地示出了通过工具对工件的进一步可行的加工，
图7示出了图3的修改方案，
图8示出了频率滤波器的可行的设计方案，
图9示出了图2的修改方案，以及
图10示出了模型的可行的设计方案。
具体实施方式
根据图1，机床1用于加工工件2。机床1具有多个受位置调节的轴3。存在至少三个受位置调节的轴3。在这种情况下，工具4能够相对于工件2平移地行驶，并通过工具对工件2进行加工。该可行驶性在图1中通过常规笛卡尔坐标系的平移方向x、y、z参数来表明。然而，在很多情况下存在多于三个受位置调节的轴3，例如五个受位置调节的轴3。在这种情况下，工具4通常能够相对于工件2平移地行驶并另外能够旋转地定向。这在图1中通过笛卡尔坐标系的平移方向x、y、z的可选参数加上两个角度α，β参数来表明。工具4可以是例如钻头或铣刀。然而，工具4也可以设计为另外的工具，特别是也可以为了对工件2进行无接触加工，而例如设计为激光器。
机床1具有控制装置5。控制装置5通常设计为数字控制器。此外，控制装置通常是可进行软件编程的。因此，其原理作用方式由控制程序6确定，利用该控制程序对控制装置5进行编程。控制程序6包括机器代码7，其可以由控制装置5处理。由控制单元5实行对机器代码7的处理，使得控制装置5根据如前所述的加工方法来运行机床1。
为了执行特定的加工，附加地将子程序8给传送控制装置5，或者一般来讲，为控制装置5预设子程序8。子程序8可以包含额定值矢量V序列，它们由控制装置5顺序地依次处理。可选择地，控制装置5可以基于子程序8独立地生成额定值矢量V序列。混合形式也是可行的。因此，控制程序6是控制装置5的系统控制，其确定处理子程序8的类型和方式。
每个额定值矢量V对于每个受位置调节的轴3都包含多个相应的位置额定值x*、y*、z*。其在图1中仅针对第一额定值矢量V示出，但其适用于所有的额定值矢量V。每个额定值矢量V都基于其多个额定值x*、y*、z*来确定工具4相对于工件2的至少一个相应的位置，如有可能确定其相对于工件2的方向。额定值向量V序列由此确定出路径9，工具4应该沿着该路径相对于工件2行驶。路径9也可能包括通过额定值矢量来确定的工具4相对于工件2的方向。相应的方法通过控制装置5实现，其相应地对受位置调节的轴3进行驱控。
下面将结合图2和3说明用于单个受位置调节的轴3的控制装置5的作用方式。然而，相应的设计方案可以适用于每个受位置调节的轴3。此外，图2和3中的图是时间连续的。实际的实现通常是时间离散的。尤其地，其通常以相同的时钟脉冲实现，也以该时钟脉冲来控制受位置调节的轴3。此外，下面结合图2和3解释本发明的基本原理。然后，单独参考图2和3来解释在相应图中示出的本发明的其他设计方案。
为了控制受位置调节的轴3，控制装置5根据图2和3运行位置调节器10以及受位置调节的轴3的模型11。该模型11模拟受位置调节的轴3的动态特性。建模尤其可以以双质量块振动系统的方式实现。稍后将更详细地解释模型11。
位置调节器10顺序地依次接收位置额定值x*序列的位置额定值x*，位置实际值x和补偿值ex。借助于测量装置12在受位置调节的轴3的输出侧检测位置实际值x。这里的术语“顺序地依次”在此不应被理解为位置调节器10顺序地依次接收位置额定值x*、位置实际值x和补偿值ex。三个值x*，x和ex同时被传送给位置调节器10。术语“顺序依次”更确切地是关于位置额定值x*序列的。因此，随着每个时间脉冲，分别将新的位置额定值x*、新的位置实际值x和新的补偿值ex传送给位置调节器10。
位置调节器10通过将相应的位置额定值x*和相应的补偿值ex相加并减去相应的位置实际值x来形成结果值。基于该结果值，位置调节器10(例如，根据PI特性)分别为受位置调节的轴3测定调整信号S。相应的调整信号S由位置调节器10输出给受位置调节的轴3。因此，通过调整信号S根据位置额定值x*对受位置调节的轴3进行调整。由此来改变工具4相对于工件2的位置(即x值、y值和/或z值)和/或方向(即角度α和β中的至少一个)。
为了确定相应的补偿值ex，从存储器装置13读取调节误差e。调节误差e是在存储装置13内部的在那里保存或存储的连续的调节误差e序列的组分。将读取的调节误差e传送给受位置调节的轴3的模型11。模型11在模拟受位置调节的轴3的机械动态特性的情况下基于调节误差e来确定所属的补偿值ex。模型11将以这种方式确定的补偿值传送给位置调节器10。
如已经提到的，位置调节器10的运行方式是循环地计时的。例如，工作时钟可以是1ms或更短，例如125μs。因此，相应地以该工作时钟分别将一个新的位置额定值x*传送位置调节器10。也分别检测一个新的位置实际值x并将其传送给位置调节器10。此外，从存储装置13也分别读取一个新的调节误差e，由此根据模型11测定一个新的补偿值ex并且将新测定的补偿值ex传送给位置调节器10。从存储装置13读取调节误差e是根据调节误差e的如其在存储装置13中所储存的那样的次序来实现的。
模型11也能够以等效形式用于修改位置额定值x*本身。在这种情况下，已经基于相应的模型预先修改了传送给位置调节器10的位置额定值。
前面的解释对于根据图2的设计方案和根据图2的设计方案同样适用。现在，将参考图2更详细地解释本原理的可行应用。
在检测到的实际值x根据图4中的图被加载有周期性的干扰z，则图2的设计方案是特别有意义的。因此干扰z是时间t的周期函数并因此具有周期时间T。
在图2的设计方案的框架中，相应的位置额定值x*和相应的位置实际值x被传送给位置调节器10的前节点14。前节点14通过形成位置额定值x*和位置实际值x的差来确定相应的调节差e’。为位置调节器10的后节点15传送相应的调节差e’和相应的补偿值ex。后节点15通过将调节差e’和补偿值ex相加来测定相应的结果值。
在前节点14和后节点15之间测取调节差e’并将其传送给补偿回路16。补偿回路16具有内节点17、频率滤波器18、前缓冲存储器19和后缓冲存储器20。在内节点17之前设置有两个乘法器21、22。调节差e’被传送给乘法器21，反馈信号R被传送给乘法器22。乘法器21、22将传送给它们的信号e’、R与相应的加权因子W1、W2相乘并将乘积传送给内节点17。内节点17将用加权因子W1加权的调节差e’和用加权因子W2加权的反馈信号R相加以形成内部和信号。内节点17将内部和信号传送给频率滤波器18。
频率滤波器18执行频率滤波。频率滤波器18可以为此目的而例如设计成线性非递归数字滤波器，特别是低通滤波器。可以通过调整相应的参数来调整频率滤波器18的滤波器阶数。频率滤波器18将经过相应滤波的信号传送给前缓冲存储器19。
前缓冲存储器19以第一延迟时间T1对向其传送的信号执行运行时间延迟。前缓冲存储器19将相应的延迟信号传送给后缓冲存储器20。以类似的方式，后缓冲存储器20以第二延迟时间T2执行运行时间延迟。后缓冲存储器20将相应的延迟信号作为反馈信号R输出。在前缓冲存储器19和后缓冲存储器20之间读取相应的调节误差e并将其传送给模型11。频率滤波器18、前缓冲存储器19和后缓冲存储器20一起形成存储装置13。
如已经提到的，频率滤波器18具有滤波器阶数。滤波器阶数对应于延迟时间TF。根据本发明，频率滤波器18和两个缓冲存储器19、20设计为，适用于以下关系式
TF+T1+T2＝n·T (1)。
n是整数。通常，数n尽可能小。通常，数n取1或2。
受位置调节的轴3与正常调节(也就是没有补偿回路16)相结合时具有运行时间TL。运行时间TL是直到传送给前节点14的信号引起实际值x的变化的时间。后缓冲存储器20根据本发明设计为，适用于以下关系式
T2-TL＝m·T (2)。
m是整数。通常，数m尽可能小。大多数情况下，数m的值为0。在某些情况下，数m的值可能为1。数m最好不具有较大的值。因此，频率滤波器18和前缓冲存储器19的延迟时间TF、T1之和是干扰z的周期时间T的整数倍减去运行时间TL。
第一加权因子W1和第二加权因子W2能优选地由控制装置5的用户来调整。这同样优选地也适用于频率滤波器18的参数。由此，可以将补偿回路16调整为，使得确保受位置调节的轴3的稳定调节。加权因子W1，W2优选地与频率无关。
关于实施例的进一步细节，可以参考已经提到的EP 2 988 181A1。
现在参考图3，将更详细地解释图1的原理的可行的替代应用。
在图3的范畴中，调节误差e在与额定值矢量V关联的情况下存储在存储器装置13中。相应的调节误差e也就是说专用于额定值向量V。因此，其并不仅仅取决于相应的受位置调节的轴3的位置额定值x*，另外也可以取决于另外的受位置调节的轴3的另外的位置额定值y*、z*等等。在此处应该记住，额定值矢量V至少分别确定了工具4相对于工件2的位置，可选择但附加地，还可以确定工具4相对于工件2的方向。
可以在工件坐标系中实行对额定值矢量V的关联。可选择地，可以通过关联到机器坐标系中的坐标来进行关联。在通过受位置调节的轴3的不同驱控可以实现对工具4的一个且同一运动引导时，则后者是特别有利的。再次可选择的是，可以通过关联到所谓的路径参数、即返回的路径来完成关联。
受位置调节的轴3的作用方式(其不仅适用于图3的设计方案而且也适用于图2的设计方案)原则上对于每个受位置调节的轴3都是相同的。尤其地，通过各受位置调节的轴3以及还有也通过未在图2和图3中未进一步描述的受位置调节的轴3来改变工具4相对于工件2的位置(即x值、y值和/或z值)和/或方向(即角度α和β中的至少一个)。
在图3的设计方案的框架中，至少额定值矢量V序列的第一部段的调节误差e在关联到相应的额定值矢量V的情况下，被存储在存储装置13中。在图3的设计方案的框架中，额定值矢量V的序列还定义了从存储装置13读取调节误差e并传送给模型11的顺序。尤其地，待分别读取的调节误差e基于其位置额定值x*刚刚被传送给位置调节器10的额定值矢量V来测定。
可以像针对整个由额定值矢量序列V定义的路径9那样执行所述措施。在这种情况下，为每个额定值向量V在存储装置13中存储相应的调节误差e。在许多情况下，然而在路径9的一些子区域中在不考虑调节误差e的情况下实现了通过工具4对工件2的足够精确的加工。例如根据在图5中的附图，其沿着待行驶的路径9的直线的部段以足够的精度行驶，而在弯曲区域中则出现较大的调节误差e。调节误差e在图5中被明显夸大地示出，使得它们能够更易于识别。它们通常只有几微米。然而，它们对于所有弯曲区域来说是不一致的，而是在弯曲区域之间具有区别。在这样的情况下(即当仅在待行驶的路径的一些部段中出现值得一提的调节误差e时)，可以仅将该部段的调节误差e存储在存储装置13中，例如，为在图5中通过两条虚线界定的部段。这些部段的数量和其轮廓可以根据需要来确定。在这种情况下，对调节误差e的使用仅在这些部段中得以实现，在被行过的路径9的相应部段期间。在路径9的其余部段中，在这种情况下不使用调节误差e。
在具有多个部段的情况下，在最简单的情况下，在存储装置13中为各个部段的额定值矢量V分别存储自身的调节误差e。在一些情况下能够可行的是，存储路径9的一个部段的调节误差e同时也存储用于路径9的至少一个另外的部段。在这种情况下，调节误差e因此在关联到两个部段(或者可能甚至更多的部段)的额定值矢量V的情况下被存储在存储器装置13中。在这种情况下，不仅当驶过路径9的一个部段时，控制装置5从存储装置13中调取一个且同一调节误差e并将其传送给模型11。另外，当经过路径9的另外的部段(或者路径9的同样与调节误差e关联的另外的部段)时，控制装置5那么也从存储装置13中调取调节误差e并且将其传送给模型11。
例如可以根据图6中的附图可行的是，在工件2的不同位置可能引入一个且同一个结构23，例如根据图6中的附图，引入具有圆角的大致矩形的槽。在结构23类型相同的情况中，至少在工件坐标系中，通常仅仅通过恒定的平移偏差来区分引入结构23中的一个的额定值向量V与引入结构23中的另一个的额定值向量V。根据机床1的类型，在这种情况下可以在这些结构23中的每一个的情况中使用相同的调节误差e。
在根据图2的设计方案中，实现调节误差e在存储装置13中的第一次测定和存储并且接下来实现了对在存储装置13中存储的调节误差e的连续跟踪。在根据图3的设计方案的情况下，情况并非如此。然而为了能够确定和跟踪调节误差e，可以根据图7来改变图3的设计方案。
图7基于图3。因此不再解释一致的事实。然而，另外还存在另一个存储装置24。调节差e’被测取。调节差e’被传送给另外的存储装置24。优选地，在传送到另外的存储装置23之前，在频率滤波器25中进行滤波。频率滤波器25可以类似于频率滤波器18地设计。尤其地，频率滤波器25优选地具有恒定的群延迟。其优点在于，通过滤波而不出现信号失真。此外，相应所属的额定值矢量V被传送给另外的存储装置24。只要需要，那么额定值矢量V预先在延迟环接26中被延迟一个延迟时间T3。因此，控制装置5通过将相应的位置实际值x与相应的受位置调节的轴3的相应位置额定值x*进行比较来测定调节差e’。调节差e’以经过滤波或未经过滤波的方式被传送给存储装置24并在关联到相应的额定值矢量V的情况下存储在那里。
调节差e’最初仅存储在另外的存储装置24中。它们还不会主动影响受位置调节的轴3的驱控。
然而可行的是，在后续步骤中基于存储在另外的存储装置24中的调节差e’来修改存储在存储装置13中的调节误差e。例如，可以以调节误差e和相应的调节差e’之间的差异的一定百分比来进行对调节误差e的逐步跟踪。
对调节误差e的跟踪可以连续地或者仅在个别情况中进行，例如基于由机床1的操作者的请求。在连续跟踪的情况中有利的是，对分别出现的调节差e’进行监控。尤其地，必须确保调节差e’随迭代而变大。如果发生这种情况，就会出现不可忍受的共振。在这种情况下，或者调节误差e的跟踪和可能甚至校正值ex的接入都应该被终止，或者进行例如频率滤波器25的重新调谐。尤其地，可以降低频率滤波器25的极限频率。
可以在另外的存储装置24中存储未经过滤波的调节差e’。然而，在这种情况下，必须在修改或跟踪调节误差e之前进行相应的滤波。
图2和图3不仅示出了本发明的基本原理，在每次周期性干扰z时以及在不一定是周期性但可再现的干扰时，另外还是本质性的设计方案。下面将更详细地解释该设计方案。
尤其地，在机床的位置调节中通常的实践是，在位置调节器10下游置有速度或转速调节器27。在速度或转速调节器27的下游又通常置有加速度、力矩或电流调节器28。在极少数情况下，加速度、力矩或电流调节器28直接布置在位置调节器10下游，即不存在速度或转速调节器27。接下来，假设存在两个调节器27、28，调节器27是速度调节器并且调节器28是加速度调节器。然而，即使仅存在调节器27、28中的一个，调节器27是转速调节器和/或调节器28是力矩或电流调节器时，类似的设计方案也是有效的。
在置于下游的调节器27、28存在的情况下，位置调节器10将相应的调整信号S传送给直接置于其下游的调节器，在这种情况下即传送给速度调节器27。位置调节器10因此间接地经由速度调节器27(以及可能还有加速度调节器28)来作用于受位置调节的轴3。根据本发明可能的是，控制装置5借助于模型11不仅根据相应的调节误差e来确定相应的补偿值ex，另外还借助于模型11来确定前馈信号vV、aV，其被传送给相应的置于下游的调节器27、28。只要需要，在此可以适当地在时间上延迟该前馈控制值vV、aV。
如有可能，在根据图2的设计方案的情况下，可能需要稍微修改缓冲存储器18、19的长度。这已经在多次提及的EP 2 988 181A1中进行了详细的描述，参见其第42-47段针对其图5的在那里的描述。在根据图3的设计方案的情况下，可能需要在延迟环节29中延迟位置额定值x*向位置调节器10的传送。如果基于位置额定值x*的序列还要为置于下游的控制器27、28直接确定前馈控制值vV'、aV'，则也可能需要在延迟环节30中延迟该前馈控制值vV'。
上面已经说明了与设计为非递归数字滤波器的频率滤波器18相关的图2的设计方案。然而，如图8所示，频率滤波器18可以可选择地具有多个正交的相关滤波器31，借助于这些正交相关滤波器分别滤出单个频率分量。正交的相关滤波器31通过正交的相关性来计算傅立叶级数的系数，然后产生单频并同相的信号。正交的相关滤波器31的结构和运行方式对于本领域技术人员来说是公知的，因此不需要进一步讨论。
可以根据需要来确定正交的相关滤波器31的数量。如有可能最少存在单个正交相关滤波器31。在存在多个正交相关滤波器31时，则它们根据图8所示那样并联连接。它们的信号在节点32处相加。
频率滤波器18的上述设计方案也可以应用于频率滤波器25。
在图2的设计方案的情况下另外可行的是，周期时间T总是同一个，即恒定的。然而，在某些情况下，周期时间T在时间t期间变化。当周期时间T在时间t期间变化时，优选地相应于根据图9的设计方案来修改图2的连接。
根据图9，借助于测量装置33来检测参量G，该测量装置33是对于周期时间T的特征。参量G被传送给测定装置，测定装置由此测定前缓冲存储器19的第一延迟时间T1并动态地对前缓冲存储器19进行相应配置。因此，第一延迟时间T1被动态跟踪。这样的参量G可以根据需要来确定。例如，在一些情况下，干扰z的频率可以正比于驱动器的速度，借助其来调节受位置调节的轴3。在这种情况下，周期时间T与驱动器的转速成反比。如果在这种情况下通过测量装置33检测转速，则可以推断出周期时间T。此外，在许多情况下，受位置调节的轴3本身被设计为转轴，即，其旋转并且其物理状态因此随每次完整的旋转而重复的轴。如果在这种情况下，转轴的转速以及周期时间T可以变化，则参量G尤其可以是圆轴的转速。有关进一步的细节，可以再次参考EP 2 988 181A1。
根据图10，模型11被设计为状态调节器。其包括路径模型。路径模型将矢量的参量X确定为状态，其中，状态X的矢量分量之一是预设的调节误差e。模型11还具有状态调节器。状态调节器经由反馈元件36以反馈的形式实现。借助于反馈元件36，并借助于路程模型35测定的状态X被回接到模型11上。尤其地，借助于反馈元件36基于状态X确定一标量，该标量被叠加到预设的调节误差e上。为了测定状态X，路径模型35尤其可以包括代数方程和线性微分方程。特别在DE 10 2005 048 390A1中详细解释了该措施的细节。从那里也采用了专用术语，在DE 10 2005 048390A1中比较了那里的图2以及第33至40段中的所属的设计方案。
总之，本发明因此涉及以下事实：
机床1的控制装置5实现位置调节器10和受位置调节的轴3的模型11。位置调节器10分别接收相应序列的位置额定值x*、相应的位置实际值x和补偿值ex，通过将相应的位置额定值x*和相应的补偿值ex相加并减去相应的位置实际值x来测定出结果值并且根据该值为受位置调节的轴3测定调整信号S。调整信号S被输出给受位置调节的轴3。受位置调节的轴3通过调整信号S根据位置额定值x*来进行调整并由此改变工具4相对于工件2的位置x、y、z和/或方向α、β。从其中存储有依次连续的调节误差e序列的存储装置13中顺序地依次读取调节误差e中的一个并将其传送给模型11。该模型11通过模拟受位置调节的轴3的机械动态特性基于分别读取的调节误差e来测定相应的补偿值ex并将其传送给位置调节器10。
本发明具有许多优点。尤其是在自学习的误差校正中获得动态特性的显著改善。
虽然本发明详细地优选实施例已经示出并详细描述，本发明不被所公开的实施例的限制和其他变化可以由本领域技术人员由此衍生而不脱离本发明的范围的情况。

Claims (14)

1.一种通过机床(1)的工具(4)对工件(2)的加工方法，
-其中，所述机床(1)的控制装置(5)实现位置调节器(10)以及受位置调节的轴(3)的模型(11)，
-其中，所述位置调节器(10)顺序地依次分别接收位置额定值(x*)序列的位置额定值(x*)、在所述受位置调节的轴(3)的输出侧借助于测量装置(12)检测的位置实际值(x)以及补偿值(ex)，
-其中，所述位置调节器(10)通过将相应的所述位置额定值(x*)和相应的所述补偿值(ex)相加并减去相应的所述位置实际值(x)来测定结果值，基于所述结果值，分别为所述受位置调节的轴(3)测定调整信号(S)并且将相应的所述调整信号(S)输出给所述受位置调节的轴(3)，
-其中，通过所述调整信号(S)根据所述位置额定值(x*)调整所述受位置调节的轴(3)，并以此改变所述工具(4)相对于所述工件(2)的位置(x、y、z)和/或方向(α、β)，
-其中，为了测定相应的所述补偿值(ex)，从存储有连续的调节误差(e)序列的存储装置(13)中根据次序依次顺序地分别读取所述调节误差(e)中的一个，并且
-其中，将分别读取的调节误差(e)传送给所述受位置调节的轴(3)的所述模型(11)，所述模型在模拟所述受位置调节的轴(3)的机械动态特性的情况下，根据分别读取的所述调节误差(e)来确定相应的所述补偿值(ex)并将所述补偿值传送给所述位置调节器(10)。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，
-为检测的所述位置实际值(x)加载具有周期时间(T)的干扰(z)，
-为所述位置调节器(10)的前节点(14)传送相应的所述位置额定值(x*)和相应的所述位置实际值(x)并且所述前节点(14)通过取所述位置额定值(x*)和所述位置实际值(x)之差来测定相应的调节差(e’)，
-为所述位置调节器(10)的后节点(15)传送相应的所述调节差(e’)和相应的所述补偿值(ex)，并且所述后节点(15)通过将所述调节差(e’)和所述补偿值(ex)相加来测定相应的结果值，
-在所述前节点(14)和所述后节点(15)之间测取所述调节差(e’)并传送给补偿回路(16)，所述补偿回路具有内节点(17)、频率滤波器(18)以及前缓冲存储器(19)和后缓冲存储器(20)，
-为所述内节点(17)传送利用第一加权因子(W1)加权的所述调节差(e’)以及利用第二加权因子(W2)加权的反馈信号(R)，
-所述内节点(17)将通过将加权的所述调节差(e’)和加权的所述反馈信号(R)相加而形成的内部和信号传送给所述频率滤波器(18)，
-所述频率滤波器(18)执行频率滤波并将经过滤波的信号传送给所述前缓冲存储器(19)，
-所述前缓冲存储器(19)执行第一运行时间延迟并将相应的延迟信号传送给所述后缓冲存储器(20)，
-所述后缓冲存储器(20)执行第二运行时间延迟并输出相应的延迟信号作为所述反馈信号(R)，
-所述频率滤波器(18)、所述前缓冲存储器(19)和所述后缓冲存储器(20)一起形成所述存储装置(13)，
-在所述前缓冲存储器(19)和所述后缓冲存储器(20)之间读取相应的所述调节误差(e)并传送给所述模型(11)并且
-所述频率滤波器(18)以及所述前缓冲存储器(19)和所述后缓冲存储器(20)设计成，使得所述频率滤波器(18)以及所述前缓冲存储器(19)和所述后缓冲存储器(20)的延迟时间(TF、T1、T2)的和是所述干扰(z)的所述周期时间(T)的整数倍，并且所述频率滤波器(18)和所述前缓冲存储器(19)的延迟时间(TF、T1)的和是所述干扰(z)的所述周期时间(T)的整数倍扣除运行时间(TL)，所述运行时间一直持续到传送给所述前节点(14)的信号引起所述位置实际值(x)的变化。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述频率滤波器(18)执行线性非递归数字滤波，特别是低通滤波，或者执行多个正交的相关滤波，借助于滤波单个频率分量被相应地滤出。
4.根据权利要求2或3所述的加工方法，其特征在于，所述干扰(z)的所述周期时间(T)发生变化，那么所述前缓冲存储器(19)的所述延迟时间(T1)根据所述周期时间(T)进行动态地跟踪。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，
-为所述控制装置(5)预设额定值矢量(V)序列，
-所述受位置调节的轴(3)的所述额定值矢量(V)和所述机床(1)的多个另外的受位置调节的轴(3)分别包括位置额定值，
-也通过所述另外的受位置调节的轴(3)来改变所述工具(4)相对于所述工件(2)的所述位置(x、y、z)和/或所述方向(α、β)，
-至少额定值矢量(V)序列的第一部段的所述调节误差(e)在关联到相应部段的额定值矢量(V)的情况下，被存储在所述存储装置(13)中，并且
-所述控制装置(5)根据所属位置额定值(x*)被传送给所述位置调节器(10)的额定值矢量(V)来测定分别待从所述存储装置(13)中读取的调节误差(e)。
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述额定值矢量(V)仅仅分别确定所述工具(4)相对于所述工件(2)的所述位置(x、y、z)或者分别确定所述工具(4)相对于所述工件(2)的所述位置(x、y、z)和所述方向(α、β)。
7.根据权利要求5或6所述的加工方法，其特征在于，所述额定值矢量(V)序列的所述第一部段的所述调节误差(e)在也关联给第二部段的额定值矢量(V)的情况下，也为所述额定值矢量序列(V)的至少一个第二部段而存储在所述存储器装置(13)中。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的加工方法，其特征在于，所述控制装置(5)通过将相应的所述位置实际值(x)与相应的所述位置额定值(x*)进行比较来测定调节差(e’)，并根据所述调节差(e’)来修改存储在所述存储装置(13)中的相应的所述调节误差(e)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的加工方法，其特征在于，所述位置调节器(10)将相应的所述调整信号(S)传送给置于所述位置调节器(10)下游的调节器(27、28)，并且除了所述补偿值(ex)之外还借助于所述模型(11)根据所述调节误差(e)来测定前馈信号(vV、aV)，所述前馈信号被传送给置于下游的所述调节器(27、28)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的加工方法，其特征在于，所述模型(11)测定所述受位置调节的轴(3)的状态(X)，并且所述状态(X)被反馈到所述模型(11)上和/或所述模型(11)借助于线性微分方程来对所述受位置调节的轴(3)进行建模。
11.根据前述权利要求中任一项所述的加工方法，其特征在于，所述模型(11)被设计为线性模型。
12.一种用于机床(1)的控制装置(5)的控制程序，其中，所述控制程序包括可由所述控制装置(5)处理的机器代码(7)，其中，由所述控制装置(5)实行对所述机器代码(7)的处理，所述控制装置(5)根据前述权利要求中任一项所述的加工方法来运行所述机床(1)。
13.一种用于机床(1)的控制装置，所述控制装置利用根据权利要求12所述的控制程序(6)编程，从而所述控制装置在运行中根据权利要求1至11中任一项所述的加工方法来运行所述机床(1)。
14.一种用于通过机床的工具(4)加工工件(2)的机床，
-其中，所述机床具有多个受位置调节的轴(3)，借助于所述多个受位置调节的轴，能够相对于所述工件(2)来行驶所述工具(4)，
-其中，所述机床具有根据权利要求13所述的控制装置(5)，通过所述控制装置(5)对所述机床的轴进行位置调节。
CN201810875695.6A 2017-08-04 2018-08-03 利用模型支持的误差补偿对工件的加工 Active CN109388099B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17184939.1 2017-08-04
EP17184939.1A EP3438773B1 (de) 2017-08-04 2017-08-04 Bearbeitung von werkstücken mit modellgestützter fehlerkompensation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109388099A true CN109388099A (zh) 2019-02-26
CN109388099B CN109388099B (zh) 2021-08-17

Family

ID=59579407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810875695.6A Active CN109388099B (zh) 2017-08-04 2018-08-03 利用模型支持的误差补偿对工件的加工

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11204595B2 (zh)
EP (1) EP3438773B1 (zh)
JP (1) JP6620195B2 (zh)
KR (1) KR101983946B1 (zh)
CN (1) CN109388099B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110703693A (zh) * 2019-10-15 2020-01-17 华中科技大学 一种机床进给系统的迭代学习前馈控制方法及系统
CN112846934A (zh) * 2021-01-07 2021-05-28 宁波天瑞精工机械有限公司 一种全自动交换多向摇摆头自动分度控制方法及装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112405114B (zh) * 2019-08-22 2022-08-02 上海铼钠克数控科技有限公司 机床误差的补偿方法和系统

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030184252A1 (en) * 2001-04-26 2003-10-02 Kouichi Takamune Control device-built-in cylinder servo motor
CN1523734A (zh) * 2003-01-20 2004-08-25 ��ǿ�ʽ 伺服马达驱动控制装置
CN1927535A (zh) * 2006-07-21 2007-03-14 上海大学 跟踪式在线测量圆度误差和机床主轴误差的方法
CN101388356A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 住友重机械工业株式会社 载物台装置
US20090160389A1 (en) * 2005-10-10 2009-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for guiding the movement of a moveable machine element of a machine
CN101542708A (zh) * 2007-06-12 2009-09-23 东京毅力科创株式会社 位置偏移检测装置以及使用了该装置的处理系统
US20110224958A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Kyungpook National University Industryacademic Cooperation Foundation Error compensation method for multi-axis controlled machines
CN102207730A (zh) * 2010-03-29 2011-10-05 发那科株式会社 控制五轴加工机的数值控制装置
CN102736558A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 姚晓栋 基于时间序列算法的数控机床热误差实时补偿建模方法
CN102999007A (zh) * 2011-09-07 2013-03-27 发那科株式会社 具有工件设置误差修正部的多轴机床用数值控制装置
DE102011113877A1 (de) * 2011-09-22 2013-03-28 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Positionierung eines schienengeführten Mobilteils, insbesondere Fahrzeugs, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN103034169A (zh) * 2012-12-26 2013-04-10 西安理工大学 一种数控机床热误差建模与补偿的方法
CN103777570A (zh) * 2014-01-07 2014-05-07 浙江大学 基于nurbs曲面的加工误差快速检测补偿方法
CN103984287A (zh) * 2014-03-12 2014-08-13 江苏齐航数控机床有限责任公司 一种数控机床热误差补偿灰色神经网络建模方法
CN104635033A (zh) * 2013-07-17 2015-05-20 东元电机股份有限公司 应用于马达的电流误差补偿方法
CN105190462A (zh) * 2013-03-14 2015-12-23 三菱电机株式会社 伺服控制装置
CN105320066A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 发那科株式会社 具备dnc运转单元的数值控制装置
CN105372988A (zh) * 2014-08-19 2016-03-02 西门子公司 具有自适应误差补偿的控制装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008014804A1 (de) * 2006-08-01 2008-02-07 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh & Co. Kg Verfahren zum koordinieren von antriebsanordnungen einer werkzeugmaschine, bahnplanungseinheit und zugehörige werkzeugmaschine
EP2174748B1 (de) 2008-10-10 2011-06-29 Siemens Aktiengesellschaft Werkzeugmaschine und Verfahren zur Dämpfung von Schwingbewegungen eines Maschinenelements einer Werkzeugmaschine
JP4980453B2 (ja) 2010-09-06 2012-07-18 ファナック株式会社 加工を高精度化するサーボ制御システム
EP3244270B1 (de) 2016-05-12 2018-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Regeleinrichtung mit lernfähiger fehlerkompensation

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030184252A1 (en) * 2001-04-26 2003-10-02 Kouichi Takamune Control device-built-in cylinder servo motor
CN1523734A (zh) * 2003-01-20 2004-08-25 ��ǿ�ʽ 伺服马达驱动控制装置
US20090160389A1 (en) * 2005-10-10 2009-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for guiding the movement of a moveable machine element of a machine
CN1927535A (zh) * 2006-07-21 2007-03-14 上海大学 跟踪式在线测量圆度误差和机床主轴误差的方法
CN101542708A (zh) * 2007-06-12 2009-09-23 东京毅力科创株式会社 位置偏移检测装置以及使用了该装置的处理系统
CN101388356A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 住友重机械工业株式会社 载物台装置
US20110224958A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Kyungpook National University Industryacademic Cooperation Foundation Error compensation method for multi-axis controlled machines
CN102207730A (zh) * 2010-03-29 2011-10-05 发那科株式会社 控制五轴加工机的数值控制装置
CN102736558A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 姚晓栋 基于时间序列算法的数控机床热误差实时补偿建模方法
CN102999007A (zh) * 2011-09-07 2013-03-27 发那科株式会社 具有工件设置误差修正部的多轴机床用数值控制装置
DE102011113877A1 (de) * 2011-09-22 2013-03-28 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Positionierung eines schienengeführten Mobilteils, insbesondere Fahrzeugs, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN103034169A (zh) * 2012-12-26 2013-04-10 西安理工大学 一种数控机床热误差建模与补偿的方法
CN105190462A (zh) * 2013-03-14 2015-12-23 三菱电机株式会社 伺服控制装置
CN104635033A (zh) * 2013-07-17 2015-05-20 东元电机股份有限公司 应用于马达的电流误差补偿方法
CN103777570A (zh) * 2014-01-07 2014-05-07 浙江大学 基于nurbs曲面的加工误差快速检测补偿方法
CN103984287A (zh) * 2014-03-12 2014-08-13 江苏齐航数控机床有限责任公司 一种数控机床热误差补偿灰色神经网络建模方法
CN105320066A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 发那科株式会社 具备dnc运转单元的数值控制装置
CN105372988A (zh) * 2014-08-19 2016-03-02 西门子公司 具有自适应误差补偿的控制装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIANGYU: "Cardinality Balanced Multi-Target Multi-Bernoulli Filter with Error Compensation", 《SENSORS》 *
王宗鹏: "五轴数控机床几何误差建模及补偿的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110703693A (zh) * 2019-10-15 2020-01-17 华中科技大学 一种机床进给系统的迭代学习前馈控制方法及系统
CN112846934A (zh) * 2021-01-07 2021-05-28 宁波天瑞精工机械有限公司 一种全自动交换多向摇摆头自动分度控制方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3438773A1 (de) 2019-02-06
JP6620195B2 (ja) 2019-12-11
JP2019032832A (ja) 2019-02-28
KR20190015148A (ko) 2019-02-13
CN109388099B (zh) 2021-08-17
KR101983946B1 (ko) 2019-05-29
EP3438773B1 (de) 2020-09-30
US11204595B2 (en) 2021-12-21
US20190041825A1 (en) 2019-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109388099A (zh) 利用模型支持的误差补偿对工件的加工
JP6519457B2 (ja) 補正装置、補正装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体
CN105372988B (zh) 具有自适应误差补偿的控制装置
US7253579B2 (en) Automatic tuning method for the feedback control of a motion simulator, and related device
EP2846207A1 (en) Sizing and tuning methodology for optimized motion control components and energy efficiency
CN111459016B (zh) 一种裁床切割机轨迹轮廓跟踪控制方法
JP5269158B2 (ja) 制御方法及び制御装置
US20090160389A1 (en) Method and device for guiding the movement of a moveable machine element of a machine
CN107850874B (zh) 控制装置
JP2006350792A (ja) 機械位置制御装置
CN104334323A (zh) 多关节机器人的轨迹控制装置以及控制方法
CN110161973A (zh) 模型预测控制装置、控制方法、信息处理程序及记录介质
KR20040093160A (ko) 제어 정수 조정 장치
CN110955192B (zh) 伺服控制装置、机器人及伺服控制方法
CN109947144A (zh) 控制系统、机器学习装置、维护辅助装置和方法、数据生成方法
Burdet et al. Experimental evaluation of nonlinear adaptive controllers
CN110023857A (zh) 伺服控制装置
CN107678276A (zh) 一种基于转台控制的自适应复合控制方法
EP0583478B1 (en) Method for controlling servomotor
CN114505844A (zh) 一种面向工业机器人的残余振动抑制系统及方法
JPH08202405A (ja) ロバスト適応制御方法
Duong et al. Effectiveness of input shaping and real-time NURBS interpolation for reducing feedrate fluctuation
CN106547291A (zh) 运用于伺服马达系统的控制装置与控制方法
Buschhaus et al. Vector based closed-loop control methodology for industrial robots
CN116991069A (zh) 一种自动振动抑制的控制方法及其系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant