DD265986A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PRODUCING DISPOSABLE REFERENCE VALUES FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN DRIVE SYSTEM - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PRODUCING DISPOSABLE REFERENCE VALUES FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN DRIVE SYSTEM Download PDFInfo
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- DD265986A1 DD265986A1 DD30779287A DD30779287A DD265986A1 DD 265986 A1 DD265986 A1 DD 265986A1 DD 30779287 A DD30779287 A DD 30779287A DD 30779287 A DD30779287 A DD 30779287A DD 265986 A1 DD265986 A1 DD 265986A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Verspann-Sollwerten fuer ein aus einem Fuehrungs- und einem Folgeantrieb bestehendes elektrisch verspanntes Antriebssystem, deren Wellen ueber Getriebe auf einen gemeinsamen Abtrieb wirken, und eignet sich besonders fuer spielfreie Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen. Erfindungsgemaess werden die Strom-Istwerte beider Antriebe zur lastabhaengigen Fuehrung des Verspann-Sollwertes verwendet, der dem Folgeantrieb vorgegeben wird. Dazu erhaelt ein konstanter Anfangsverspann-Sollwert einen aus den Strom-Istwerten abgeleiteten und mit steigendem Lastmoment zunehmenden Wert hinzugefuegt, wodurch das wirksame Verspannmoment konstant bleibt und der Verspannbereich zu hohen Lastmomenten hin erweitert wird. Ab einem bestimmten Lastmoment wird der Verspann-Sollwert mit weiter zunehmendem Lastmoment linear bis Null reduziert, so dass das Antriebssystem ohne Verspannung im vollstaendigen Summierbetrieb bei gleicher Belastung fuer beide Antriebe unter maximaler Momentabgabe arbeitet. Fig. 1The invention relates to a circuit arrangement for generating Verspann setpoints for an existing from a Fuehrungs- and a follower drive electrically braked drive system whose waves act on a common output via gear, and is particularly suitable for backlash feed drives in machine tools. According to the invention, the current actual values of both drives are used for the load-dependent guiding of the clamping setpoint, which is specified for the follower drive. For this purpose, a constant initial clamping setpoint receives a value derived from the current actual values and increasing as the load torque increases, as a result of which the effective clamping torque remains constant and the clamping range is expanded to high load torques. After a certain load torque, the clamping setpoint is reduced linearly to zero with further increasing load torque, so that the drive system works without tensioning in complete summing operation with the same load for both drives under maximum torque output. Fig. 1
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindimg betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Verspann-Sollwerten für ein aus zwei Antrieben bestehendes elektrisch verspanntes Antriebssystem, wobei die Wellen der Antriebe über Getriebe auf einen gemeinsamen Abtrieb, z.B. eine Zahnstange wirken. Die Schaltungsanordnung kann für die Realisierung solcher Antriobskünzepte verwendet werden, in denen die Eliminierung der Getriebelose bis zu hohen Lastmomenten gewährleistet sein muß. Besonders geeignet ist die Erfindung für spielfreie Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen.The invention relates to a circuit arrangement for generating bracing nominal values for a two-drive electrically braked drive system, wherein the shafts of the drives via transmission to a common output, e.g. a rack act. The circuit arrangement can be used for the realization of such Antriobskünzepte in which the elimination of gearless must be guaranteed up to high load torque. The invention is particularly suitable for backlash-free feed drives in machine tools.
In der DE-OS 2346711 (B 23 Q-23/00) ist eine Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses von Spiel auf den Antrieb der Achsen von Werkzeugmaschinen beschrieben, in welcher der Antrieb einer Achse durch zwei Servosysteme mit je einem Elektromotor und mit wechselsoitig voneinander abhängigen Getrieben erfolgt. Beiden Servosystemon werden der gleiche Drehzahl- bzw. Strom-Sollwert und zum Zwecke der Verspannung zusätzlich ein konstanter Verspann-Sollv 'ort mit entgegengesetzter Polarität vorgegeben. Mit dieser Einrichtung wird im besonderen die Vermeidung des bei der Umkehr der Drehmomentenrichtung auftretenden Flankenschlages im Getriebe angestrebt.In DE-OS 2346711 (B 23 Q-23/00) a device for eliminating the influence of play on the drive of the axes of machine tools is described, in which the drive of an axle by two servo systems, each with an electric motor and Wechselchsoitig each other dependent transmissions takes place. Both servo system are given the same speed or current setpoint and for the purpose of bracing in addition a constant Verspann Sollv 'ort with opposite polarity. With this device, the avoidance of occurring in the reversal of the torque direction flank impact in the transmission is sought in particular.
Aus der Fachzeitschrift ,Regelungstechnische Praxis" 1975, Heft 10, Seite 311-315 sind ebenfalls mechanisch gekuppelt und zum Zwecke der Beseitigung der Getriebelose elektrisch verspannte Antriebssysteme bekannt. Wahrend der eine Antrieb zur Regelung der analogen Drehzahl herangezogen wird, benutzt man den anderen Antrieb zur elektrischen Verspannung des Gatriebes. U.a. wird ein Antriebssystem beschrieben, in dem eine Lastabgleichsregelung in Form einer Strom-Folge-Regelung vorgenommen wird, wobei der Strom-Istwert des ersten Antriebes (Führungsantrieb) dem zweiten Antrieb (Folgeantrieb) als Führungesignal eingeschaltet ist. Beide Antriebe sind außerdem mit konstanten Verspann-Sollwerten entgegengesetzter Polerität beaufschlagt.From the journal "Regulatory Practice" 1975, Issue 10, page 311-315 are also mechanically coupled and known for the elimination of gearless electrically-tensioned drive systems.While a drive is used to control the analog speed, one uses the other drive for Among other things, a drive system is described in which a load balancing control in the form of a current sequence control is performed, wherein the current actual value of the first drive (guide drive) the second drive (follower drive) is turned on as a guide signal In addition, constant tension setpoints of opposite polarity are applied.
Für Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen sind die vorgenannten Antriebssysteme aus nachfolgenden Gründen nur bedingt einsetzbar. Aus der Momentenkennlinie ergibt s'ch, daß die elektrische Verspannung lediglich im Bereich relativ kleiner l_ Lastmomente wirksam ist, weil das wirksame Verspannungsmoment mit zunehmendem Lastmoment linear abnimmt und mitFor feed drives in machine tools, the abovementioned drive systems can only be used to a limited extent for the following reasons. From the torque characteristic s'ch shows that the electrical strain is effective only in the range of relatively small l_ load moments, because the effective stress moment decreases linearly with increasing load torque and with
der Umkehr der Drehmomentenrichtung des Folgeantriebes zu Null wird.the reversal of the torque direction of the follower drive becomes zero.
Das außerhalb de» Verspannbereiches unter Vermeidung einor Üburbelastung eines Motors erreichbare Summendrehmoment beider Antriebe ist verspannungsmomentabhänglg und um das doppelte Verspannungsmoment eines Einzelantriebes kleiner aUdas maximal eirelchlwe Summendrehmoment ohne Verspannung, wobei in diesem Fall eine gleich große Belastung beider Antriebe gegeben ist (vollständiger Summierbetrieb).The total torque of both drives achievable outside the bracing area while avoiding the overloading of an engine is limited by torsional moment and by twice the tensioning torque of a single drive and a maximum total load torque without tension, in which case an equal loading of both drives is provided (complete summing operation).
Die bei der spangebenden Metellbearbeitung im Interesse einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit und kurzer Bearbeitungszeiten anstehenden Forderungen, wie SpieXreiheit des Antriebssystems auch bei hohen und während der Bearbeitung sich ändernden Lastmomenten sowie das Fahren im cilgang ohne Verspannung an der Strom- bin. Kommutierungsgrenze zwecks maximaler Drehmomentabgabe, können mit solchen Paramtern nicht realisiert werden.The requirements of metal cutting machining in the interest of high machining accuracy and short machining times, such as freedom of movement of the drive system even at high and during the machining load moments changing and driving in cilgang without tension on the current bin. Commutation limit for maximum torque output, can not be realized with such parameters.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Verspann-Sollwerten für ein elektrisch verspanntes Antriebssystem anzugeben, die den Erfordernissen bei Vorschubantrieben in Werkzeugmaschinen gorecht wird und im besonderen die Spielfreiheit des Antriebssystems bei hohen Lastmomenten sowie das Fahren im Eilgang bei gleichmäßiger Belastung und maximaler Auslastung beider Antriebe gewährleistet.With the invention, the aim is to provide a circuit arrangement for generating Verspann-set values for an electrically braked drive system, which meets the requirements of feed drives in machine tools and in particular the backlash of the drive system at high load torque and driving at rapid load with uniform load and maximum utilization of both drives guaranteed.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von /erspann-Sollwerten für ein elektrisch verspanntet; Antriebssystem, welches aus einem Führungsantrieb und einem Folgeanlrieb besteht, zu schaffen, mit welcher die Vorspann-Sollwerte derart vorgegeben werden, doß sich der Verspannbereich zu hohen Lastmomenten hin wesentlich erweitert, wobei das wirksame Verspannmoment im gesamten Verspannbereich konstant ist und der Übergang zum vollständigen Summierbetrieb 6rfolgen kann.The invention is therefore based on the object, a circuit arrangement for generating / erspann setpoints for an electrically braced; To provide drive system, which consists of a guide drive and a follower drive, with which the Vorspann-set values are specified, the Verspannbereich to high load moments towards significantly expanded, the effective Verspannmoment is constant over the entire Verspannbereich and the transition to full summing 6rfolgen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strom-Istwerte des Führungsantriebes und des Folgeantriebes über je einen Mittelwertbildner auf ein Summierglied geführt sind, welches über einen Betragsbildner mit einem Summierverstärker verbunden ist, auf den außerdem der konstante Vorspann-Sollwert geschaltet ist, daß der Ausgang des Betragsbildners über einen mit einer Ansprechschwelle versehenen Verstärker auf einen weiteren Eingang des Summierverstärkers geführt ist, daß eine Kippschaltung, auf die ein aus dem Antriebssystem abgeleitetes Steuersignal geschaltet ist, ausgangsseitig mit dem Steuereingang eines Schalters verbunden ist, dessen Signaleingang an einem Bozugspotential liegt und dessen Signaleusgang gemeinsam mit dem Ausgang des Summierverstärkers auf den Eingang eines Filters geführt ist und daß das Ausgangssignal des Filters als geführter Verspannsollwert iib&r einen Entkopplung forstärker auf den Folgeantrieb geschaltet ist, der außerdem den Strom-Sollwert des Führungsantriebes erhält. Dabei ist es zweckmäßig, daß der Kippschaltung als Steuersignal der Drehzahl-Istwert des Antriebssystems zugeführt ist. Als Steuersignal für die Kippschaltung kann auch das Ausgangssignal des Betragsbildners vorgesehen sein. In diesem Fall ist die Ansteuerung lastmomentabhängig. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Ansprechschwelle des Verstärkers niedriger li^gt als der Kippwert der Kippschaltung. Wenn das Antriebssystem sehr schnell auf Änderungen des Verspann-Sollwertes reagieren soll, ist es zweckmäßig, daß der geführte Verspann-Sollwert außer auf den Folgoantrieb mit entgegengesetzten Vorzeicl .en auch auf den Führungsantrieb geschaltet ist.According to the invention the object is achieved in that the current actual values of the guide drive and the follower drive are guided via a respective averager on a summing, which is connected via a magnitude generator with a summing amplifier, to which also the constant bias setpoint is switched, that the Output of the amount generator is guided via a provided with a threshold amplifier to another input of the summing amplifier, that a flip-flop, to which a derived from the drive system control signal is connected on the output side to the control input of a switch whose signal input is located at a Bozugspotential and whose signal output is fed together with the output of the summing amplifier to the input of a filter and that the output signal of the filter is connected as a guided Verspannsollwert iib & r decoupling stronger on the follower drive, which also d en Current setpoint of the guide drive receives. It is expedient that the flip-flop is supplied as a control signal, the speed-actual value of the drive system. As a control signal for the flip-flop and the output of the absolute value generator can be provided. In this case the control is dependent on load torque. Furthermore, it is advantageous for the response threshold of the amplifier to be lower than the flip-flop value of the flip-flop. If the drive system is to react very quickly to changes in the clamping setpoint value, it is expedient that the guided clamping setpoint is also connected to the guide drive with the exception of the follower drive with opposite advantages.
Erfindungsgemäß werden die Strom-Istwerte beider Antriebe zur lastabhängigen Führung des Verspann-Sollwertes verwendet, der dem Folgeantrieb vorgesehen wird. Dazu erhält der konstante Anfangsverspann-Sollwert einen aus den Strom-Istwerten abgeleiteten und mit steigendem Lastmoment zunehmenden Wert hinzugefügt, wodurch das wirksame Verspannmoment konstant bleibt und der Verspannbereich ,tu hohen Lastmomenten hin erweitert wird. Ab einem bestimmten Lastmoment wird der Verspann-Sollwert mit weiter zunehmendem Las.moment linear allmählich bis auf Null reduziert, so daß das Antriebssystem ohne Verspannung im vollständigen Summierbetrieb boi gleicher Belastung für beide Antriebe arbeitet. Dieser Betriebszustand kann auch durch Abschalten des Verspann-Sollwertes bei einer vorgegebenen Belastung oder Drehzahl ohne allmählichen Übergang herbeigeführt werden.According to the invention, the actual current values of both drives are used for the load-dependent guidance of the clamping setpoint, which is provided to the follower drive. For this purpose, the constant initial tension set point is given a value derived from the actual values of the current and added as the load moment increases, as a result of which the effective tensioning moment remains constant and the tensioning range is extended, with high load torques. From a certain load torque of Verspann-setpoint with further increasing Las.moment linearly gradually reduced to zero, so that the drive system works without distortion in full summing boi same load for both drives. This operating state can also be brought about by switching off the clamping setpoint at a given load or speed without gradual transition.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show
Fig. 1: ein elektrisch verspanntes Antriebssystem mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und Fig. 2: die Momentkennlinie für das verspannte Antriebssystem.Fig. 1: an electrically braced drive system with the circuit arrangement according to the invention and Fig. 2: the torque curve for the braced drive system.
Das elektrisch verspannte Antriebssystem besteht aus einem Führungsantrieb, einem Folgeantrieb und der Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Vorspann-Sollwerte. Beide Antriebe wirken über Getriebe und Ritzel auf einen gemeinsamen Abtrieb, z. B. auf eine Zahnstange, die am Tisch einer Werkzeugmaschine befestigt ist. (nicht dargestellt) Der Führungsantrieb hat einen Drehzahlrogelkreis mit unterldgerter Stromregelung. Dieser besteht aus dem Drehzahlregler 1 mit Strombegrenzung, der von einem Summierglied 2 angesteuert wird, welchem der Drehzahl-Istwert n, und der Drehzahl-Sollwert n, zugeführt sind. Der Drehzahlregler 1, der den Strom-Sollwert I, liefert, ist mit einem Summierglied 3 verbunden. Diesem sind ein Stromregler 4 und eir Steller S in Reihe nachgescheitet. Der Steller 5 wirkt auf den Motor M1 (nicht dargestellt) des Füiuungsantriebes, dessen Strom-'stwert Ii auf das Summierglied 3 ruckgeführt ist. Der Folgoantrieb ist stromgeregelt und besteht aus einem Summierglied 6, einem Strombegrenzor 7, einem Summiergüed 8, einem Stromregler 9 und einem Steller 10, welcher auf den zugehörigen Motor M 2 (nicht dargestellt) des Folgeantriebes geschaltet ist. Auf das Summierglied 8 ist der Strom-Istwert I21 des Motors M 2 rückgefühlt. Das Summierglied 6 nimmt den Strom-Sollwert I1 des Führungsantriebes und einen Verspann-Sollwert V, auf, der von der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erzeugt wird.The electrically tensioned drive system consists of a guide drive, a follower drive and the circuitry for generating the bias setpoints. Both drives act on gear and pinion on a common output, z. B. on a rack, which is attached to the table of a machine tool. (not shown) The guide drive has a speed control circuit with unterldgerter current control. This consists of the speed controller 1 with current limiting, which is controlled by a summer 2, which the actual speed value n, and the speed setpoint n, are supplied. The speed controller 1, which supplies the current setpoint I, is connected to a summing element 3. This is a current controller 4 and eir actuator S nachgescheitet in series. The actuator 5 acts on the motor M1 (not shown) of the Füiuungsantriebes, the current value Ii is jerked to the summing 3. The Folgoantrieb is current-controlled and consists of a summer 6, a current limiter 7, a Summiergüed 8, a current controller 9 and a controller 10, which is connected to the associated motor M 2 (not shown) of the follower drive. On the summer 8, the current value I 21 of the motor M 2 is sensed back. The summer 6 receives the current setpoint I 1 of the guide drive and a Verspann-setpoint V, which is generated by the circuit arrangement according to the invention.
Dieser Schaltungsanordnung sind eingangsseitig die Strom-Istwerte Iu, l?i des Führungs- und des Folgeantriebes über Mittelwertbildner 11,12 zugeführt, denen ein Summiergliod 13 nachgeschaltet ist, welches aupgar.gaseitig über einen Betragsbildner 14 mit einem Summierglied 15 in Verbindung steht. Dem SummierversUrker 15 sind über weitere Eingänge ein konstanter Anfangsverspann-Sollwert V1, und der Ausgang eines Verstärkers 16 abgeschaltet, wobei der Verstärker 16 eineThis circuit arrangement the input side, the actual current values Iu, l? I supplied to the guide and of the subsequent drive via averager 11,12, which is connected downstream of a Summiergliod 13, which is an absolute value aupgar.gaseitig about 14 with a summing element 15 in connection. The SummierversUrker 15 are via other inputs a constant Anfangsverspann setpoint V 1 , and the output of an amplifier 16 is turned off, the amplifier 16 a
Ansprechschwelle hat und vom Betragsbildner 14 angesteuert ist. Die Ansprechschwelle kann über den Eingang E1 eingestellt werden. Der Summierveistärker 15 ist über ein Filter 17 mit einem Entkopplungsverstärker 18 verbunden, dessen Ausgang als Ausg&r? de.' erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auf das Summierglied β im Folgeantrieb geschaltet ist. Ferner ist eine Kippschaltung 19 vorgesehen, auf die der Drehzahl-Istwert nj geschaltet ist und deren Ausgang auf den Steuereingang eines Schalters 20 wirkt. Der Kippwert der Kippschaltung 19 ist über einen Eingang E 2 einstellbar. Der Schalter 20 liegt mit seinem Signaleingang an einem Bezugspotential BP und mit seinem Signalausgang gemeinsam mit dem Ausgang des Summierverstärkers 15 am Eingang des Filters 17.Threshold has and is controlled by the amount former 14. The threshold can be set via input E1. De r Summierveistärker 15 is connected via a filter 17 with a decoupling amplifier 18 whose output as outputs & r? de. ' Circuit arrangement according to the invention is connected to the summing β in the follower drive. Further, a flip-flop 19 is provided, to which the actual speed value nj is connected and the output of which acts on the control input of a switch 20. The Kippwert the flip-flop 19 is adjustable via an input E 2. The switch 20 is located with its signal input to a reference potential BP and its signal output together with the output of the summing amplifier 15 at the input of the filter 17th
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung wird anhand der nachfolgenden Betriebszustände im Zusammenhang mit der Momentenkennlinie nach Fig. 2 erläutert.The operation of the circuit arrangement will be explained with reference to the following operating conditions in connection with the torque characteristic of FIG. 2.
Auf der Abszisse ist das Lastmoment Ml und auf der Ordinate das Motormoment Mm« abgetragen. Die Konnlinie ACE ist der Momentenverlauf für den Motor M1 des Führungsantriebes.On the abscissa the load moment Ml and on the ordinate the engine torque Mm «is removed. The line ACE is the torque curve for the motor M1 of the guide drive.
Die Kennlinie BDE betrifft den Momentenverlauf des Motors M 2 des Folgeantriebes. R stellt die resultierende Momentenkennlinie für das Antriebssystem dar. Die Syrrmetrielinie des Antriebssystems ist mit S gekennzeichnet. Sie einspricht der Momentenkennlinie eines Einzelantriebes ohne Verspannung.The characteristic BDE relates to the torque curve of the motor M 2 of the follower drive. R represents the resulting torque characteristic for the drive system. The Syrrmetry line of the drive system is marked with S. It responds to the torque characteristic of a single drive without tension.
Ons Antriebssystem soll sich zunächst im Ruhezustand befinden; der Drehzahl-Sollwert n„ das Lastmoment ML und der Vorspann-Sollwert V1 haben jeweils den Wert Null.Ons drive system should initially be in sleep mode; the speed setpoint n "the load torque M L and the bias setpoint value V 1 each have the value zero.
Nun wird ein konstanter Anfangsverspann-Sollwert V„ aufgeschaltet, der über den Summierverstärker 15, das Filter 17 und den Entkopplungsverstärkor 18 als Vorspann-Sollwert V1 = V„ auf den Folgeantriob wirkt, der das Moment OB (siehe Fig. 2) abgibt. Infolge der mechanischen Kopplung des Führungs- und des Folgeantriebes und infolge der WirKung des Drehzahlregelkreises mit der unterlagerten Stromregelung baut der Motor M1 ein zum Motor M 2 gleich großes aber entgegengesetzt wirkendes Moment OA auf, so daß das Antriebssystem elektrisch verspannt ist. Dor Werkzeugmaschinentisch wird spielfrei von den in entgegengesetzter Momentrichtung an der Zahnstange anliegenden Ritzeln gehalten. Das Moment OB wird als das wirksame Verspannmoment bezeichnet und entspricht in diesom Betriebszustand dem Vorspann-Sollwert V1. Die euf die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung rückgeführten Strom-Istwerte I1I, l2t haben kein Eingangssignal für den Betragsbildner 14 zur Folge, weil die Summa ihrer Mittelwerte wegen der entgegengesetzten Polarität null ist. Für den Fall, daß das Antriebssystem nun ein Moment <0 < ML < K) z. B. in Richtung des Verspannmomentes des Motors M1 abgeben soll, um den Tisch der Werkzeugmaschine mit Vorschubgeschwindigkeit zu bewegen, wird ein entsprechender Drehzahl-Sollwert n, vorgegeben und daraus ein Strom-Sollwert I1 abgeleitet, der über die Summierglieder 3 und 6 dem Führungs- und dom Folgeantrieb zugeführt wird. Der am Summiorgliod (I für den Motor M 2 zur Wirkung kommende Strom-Sollwert ist infolge des am Sirnmierjlied 6 anliegenden Anfangsvers nann-Sollwertes VM dem Betrage nach kleiner, als der Strom-Sollwert I. für den Motor MI. In beiden Motoren M1, M2 bauen sich folglich dem Betrage nach unterschiedliche Strom-Istwerte In, I21 auf. Gleichzeitig wird diese sich aufbauende Differenz über das Summierglied 13 erfaßt und dem Summierverstärker IG mit dem gleichen Vorzeichen zugeführt wie der Anfangsverspann-Sollwert V„. Die Folge ist eine Erhöhung des Vorspann-Sollwertes V1 am Summierglied 6 und somit ein entsprechend höherer Strom-Istwert I2I im Motor M 2. Wegen der mechanischen Kopplung mit dem Motor M1 wirkt sich dies auch auf dessen Strom-Istwert I11 aus, der entsprechend ansteigt. Diese lastabhängige Erhöhung bzw. die lastabhängig Führung des Vorspann-Sollwertes V1 bewirkt ein gleichbleibendes wirksames Verspannmoment OB, wie aus dor Momuntenkennlinie in Fig. 2 ersichtlich ist. Dies entspricht den Kennlinienbereichen AC für Motor M1 und BD für dein Motor M 2. Der Verspannboreich erstreckt sich somit bis zum Lastmoment ML = K.Now, a constant Anfangsverspann setpoint value V "is applied, which acts on the following order via the summing amplifier 15, the filter 17 and the decoupling amplifier 18 as Vorspann-desired value V 1 = V", which outputs the torque OB (see FIG. 2). As a result of the mechanical coupling of the master and follower drive and as a result of the action of the speed control loop with the lower-level current control, the motor M1 builds up to the motor M 2 equal but opposite acting moment OA, so that the drive system is electrically clamped. Dor machine tool table is held backlash-free by the pinions in the opposite momentary direction on the rack. The moment OB is referred to as the effective tensioning torque and in this operating condition corresponds to the biasing setpoint value V 1 . The current actual values I 1 I, I 2 t returned to the circuit arrangement according to the invention result in no input signal for the absolute value generator 14, because the summation of their average values is zero because of the opposite polarity. In the event that the drive system now has a moment <0 <M L <K) z. B. in the direction of the Verspannmomentes of the motor M1 to move to the table of the machine tool at feed speed, a corresponding speed setpoint n, given and derived therefrom a current setpoint I 1 , via the summers 3 and 6 the guide - and Dom follower drive is supplied. The current set point which is effective for the motor M 2 on the summering element (I) is smaller in magnitude than the current setpoint value I for the motor MI as a result of the initial starting setpoint value V M applied to the setting element 6 , M2 consequently build up in magnitude different actual current values In, I 21. At the same time, this build-up difference is detected via the summing element 13 and fed to the summing amplifier IG with the same sign as the initial clamping setpoint value V " Increase of the bias setpoint V 1 on the summing 6 and thus a correspondingly higher current value I 2 I in the motor M 2. Because of the mechanical coupling with the motor M1, this also affects its actual current value I 11 , which increases accordingly This load-dependent increase or the load-dependent guidance of the pretension setpoint value V 1 causes a constant effective tensioning torque OB, as can be seen from the torque curve in FIG This corresponds to the characteristic ranges AC for motor M1 and BD for your motor M 2. The Verspannboreich thus extends to the load torque M L = K.
Beim Lastmoment ML = K überschreitet im dargestellten Fall das Ausgangssignal des Betragsbildners 14 die Ansprechschwelle des Verstärkers 16, so daß dieser dom Summierverstärker 15 zusätzlich ein Signal aufschaltet, welches zu den anderen Eingangssignalen eine entgegengesetzte Polarität hit.In the case of the load torque M L = K, the output signal of the absolute value generator 14 exceeds the response threshold of the amplifier 16 so that this summing amplifier 15 additionally switches on a signal which has an opposite polarity to the other input signals.
Dadurch wird der Verspann-Sollwert V, bei weiter zunehmendem Lastmomont reduziert. Die zugehörigen Momentvorhältnisso werden durch die Xennlinienberoiche CE für den Motor M1 und DE für den Motor M 2 charakterisiert. In diesem Bereich der Kennlinie nimmt das wirksame Verspannmoment linear ab und erreicht im Punkt F den Wort Null. Im Punkt E ist der Verspann-Sollwert V, gleich Null. Das Antriebssystem arbeitet dann im vollständigen Summierbetrieb, wobei beide Motoren M1 und M 2 gleichmäßig belastet werden. Dieser durch den lastabhängig reduzierten Verspann-Sollwert bewirkte allmähliche Übergang des Antriebssystems zum vollständigen Summierbetrieb hat den Vorteil, daß jegliche ruckartigen Bewegungen des Werkzougmaschinnntisches mit Sicherheit vermieden werden.As a result, the Verspann-setpoint V, with further increasing Lastmomont reduced. The corresponding momentary conditions are characterized by the X-curve curves CE for the motor M1 and DE for the motor M 2. In this range of the characteristic, the effective tensioning torque decreases linearly and reaches the word zero at the point F. At point E, the clamping setpoint V is zero. The drive system then operates in complete summing operation, whereby both motors M1 and M 2 are loaded evenly. This caused by the load-dependent reduced Verspann setpoint gradual transition of the drive system for complete summing has the advantage that any jerky movements of Werkzougmaschinnntisches be avoided with certainty.
Soll der Werkzeugmaschinen·1^ im Eilgang verfahren worden, so spricht bei einem vorbestimmten Drehzahl-Istwert n, die Kippschaltung 19 an, die den Schalter 20 auf Durchgang schaltet. Das Bezugspotential BP liegt dann am Eingang des Filters 17 bzw. am Ausgang dos Summierverstärkers 15. Dor Verspan vSollwert V, wird zu Null und das Antriebssystem geht sofort auf den vollständigen Summierbetrieb bei gleichmäßiger Belastung beider Motoren M1 und M 2 über (in Flg. 2 nicht dargestellt). Die Kippschwelle der Kippschaltung 19 kann über den Eingang E 2 eingestellt werden.If the machine tool 1 · ^ been rapid traverse, so responds at a predetermined speed actual value n, the flip-flop 19, which switches the switch 20 to pass. The reference potential BP is then at the input of the filter 17 or at the output of the summing amplifier 15. Dor Verspan vSollwert V, becomes zero and the drive system goes immediately to the full summing with uniform loading of both motors M1 and M 2 on (in Flg not shown). The flip-flop of the flip-flop 19 can be adjusted via the input E 2.
Dieses Umschalten auf don sofortigen vollständigen Sui. imierbetrieb kann auch lautabhängig erfolgen. Für dieson Fall ist eine weitere Kippschaltung notwendig, die vom Ausgang dos Betragsbildners 14 angesteuert wird und in gleicher Weise wie die Kippschaltung 19 auf den Schalter 20 wirkt (nicht dargestellt).This switching to don complete Sui. Imierbetrieb can also be loudspoken. For this case, a further flip-flop is necessary, which is driven by the output dos amount generator 14 and acts in the same manner as the flip-flop 19 on the switch 20 (not shown).
Die Betätigung dos Schaltors 20 kann auch extern bzw. durch die übergeordnete Steuerung erfolgen. Die Realisierung der Übergangsvorgängo dos Antriebssystems (Beschleunigung, Bremsen) erfolgt ohno Vorspannung. Dadurch wird auch in diesem Botriebszustand die volle Ausnutzung der Motoren gewährleistet und Überschreitungen der Strom- bzw. Kommutierungsgronze verhindert.The operation dos switch 20 can also be done externally or by the parent control. The implementation of the Übergangsvorgängo dos drive system (acceleration, braking) takes place without bias. As a result, the full utilization of the motors is ensured in this Botriebszustand and prevents exceeding of the current or Kommutierungsgronze.
Die dargestellten Batriebszustände sind bis auf den drehzahlabhängigon Übergang zum vollständigen Summierbetrieb von der Drehzahl des Antriebssystems unabhängig. Die obigen Erläuterungen gelten deshalb aucn, wenn das Antriebssystem ein Moment bei der Dmluahl n, - 0 liefern muß.The illustrated Batriebszustände are independent of the speed of the drive system except for the drehzahlabhängigon transition to complete summing. The above explanations therefore also apply if the drive system has to deliver a torque at the time of despatching.
Der Anstieg der Mcrnentenkennlinie in den Bereichen AC und BD ist abhängig von der Bewertung des Ausgangssignals des ßetragsbildnere 14 im Eingangswiderstandsnetzwerk des Summierverstärkers 15. Je nach Dimensionierung diocos Netzwerkes kann der Kannlinienberoich BD auch einen positiven oder negativen Anstieg haben. Der Bereich AC würde dann flacher bzw. steiler verlaufen.The increase of the nominal characteristic in the areas AC and BD is dependent on the evaluation of the output of the fractional image 14 in the input resistance network of the summing amplifier 15. Depending on the dimensioning of the diocos network, the biasing line BD can also have a positive or negative increase. The area AC would then be flatter or steeper.
In ähnlicher Weise hängt der Anotiog dor Kennlinienbereiche CE und DE von dor Bewertung des Ausgangssignals des Betragsbildnero 14 Im Verstärker 16 und von dor Bewertung des Verstärkerausgangssignal Im Sumrnierverstärker 15 ab.Similarly, the anotonicity of the characteristic regions CE and DE depends on the evaluation of the output of the absolute value generator 14 in the amplifier 16 and the evaluation of the amplifier output signal in the summing amplifier 15.
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wirksame Verspannmoment vorhanden ist, über die Ansp'echwelle des Verstärkers 16 eingestellt bzw. gesteuert werden kann.effective Verspannmoment is present, can be set or controlled via the Ansp'echwelle of the amplifier 16.
bzw. M 2 zu berücksichtigen ist.or M 2 is to be considered.
ändern, ohne daß dadurch das wirksame Verspannmomont verringert wird.change, without thereby reducing the effective Verspannmomont is reduced.
(Kennlinie AG für Motoren M1, Kennlinie BH für M 2).(Characteristic AG for motors M1, characteristic BH for M 2).
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30779287A DD265986A1 (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PRODUCING DISPOSABLE REFERENCE VALUES FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN DRIVE SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30779287A DD265986A1 (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PRODUCING DISPOSABLE REFERENCE VALUES FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN DRIVE SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD265986A1 true DD265986A1 (en) | 1989-03-15 |
Family
ID=5592940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD30779287A DD265986A1 (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PRODUCING DISPOSABLE REFERENCE VALUES FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN DRIVE SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD265986A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011018910A1 (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-25 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. d. d. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertr. d. d. Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Positioning stage of atomic force microscope, has force applicators that includes plungers having identical magnetic structure that are arranged for applying opposing forces to worktop |
| DE102014003439B4 (en) | 2013-03-13 | 2023-11-09 | Fanuc Corporation | Engine control device generating a preload torque value as a function of engine acceleration |
-
1987
- 1987-10-09 DD DD30779287A patent/DD265986A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011018910A1 (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-25 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. d. d. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertr. d. d. Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Positioning stage of atomic force microscope, has force applicators that includes plungers having identical magnetic structure that are arranged for applying opposing forces to worktop |
| DE102011018910B4 (en) * | 2011-04-21 | 2015-02-26 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. d. d. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertr. d. d. Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Traveling table and method for moving a worktop |
| DE102014003439B4 (en) | 2013-03-13 | 2023-11-09 | Fanuc Corporation | Engine control device generating a preload torque value as a function of engine acceleration |
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