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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Servomotorsteuersystem.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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In Werkzeugmaschinen, wie maschinellen Bearbeitungsstationen, wird eine wiederholte Steuerung verwendet, um eine schnelle und hochpräzise Antwort auf wiederholte Anweisungen zu erreichen. Bei der wiederholten Steuerung werden Korrekturdaten in Relation zu der Position einer Gestalt in einem wiederholt angewiesenen Muster gespeichert und wird die Positionsabweichung auf der Grundlage der Position derart korrigiert, dass die Positionsabweichung selbst dann verringert werden kann, wenn die Geschwindigkeit variiert. Je größer diese Korrekturdaten sind, desto länger ist die Dauer der wiederholten Steuerung. Herkömmlicherweise wird ein Speicher zum Speichern der Korrekturdaten in der Peripherie eines Servosteuerprozessors installiert, der die Steuerung durchführt. Wie in dem japanischen Patent Nr.
JP9-69004 A offenbart, weist eine numerische Steuervorrichtung Funktionsblöcke auf, wie eine numerische Steuereinheit und eine Servomotorsteuereinheit, die über einen Bus zwischenverbunden sind.
6 zeigt ein Beispiel der Struktur einer derartigen numerischen Steuervorrichtung. Eine numerische Steuervorrichtung
10 umfasst eine numerische Steuereinheit
11, eine Motorsteuereinheit
12 und eine Verstärkerschnittstelleneinheit
13. Die vorstehend beschriebenen Funktionsblöcke, d. h. die numerische Steuereinheit
11 und die Motorsteuereinheit
12, umfassen einen Prozessor
20 und einen Prozessor
30 als Prozessoren, die Steuervorgänge durchführen, einen Speicher
21 und einen Speicher
31 und eine Peripheriesteuer-LSI
22 und eine Peripheriesteuer-LSI
32, die als Brücken zwischen einem internen Bus
14, der diese Funktionsblöcke zwischenverbindet, und den Prozessoren usw. dienen. Die Verstärkerschnittstelleneinheit
13 weist eine Peripheriesteuer-LSI
42 auf und ist mit der numerischen Steuereinheit
11 und der Motorsteuereinheit
12 über den internen Bus
14 verbunden. Der Motortreiberverstärker
18, der mit der Verstärkerschnittstelleneinheit
13 über einen Seriellservobus
19 verbunden ist, treibt einen Motor gemäß einer Anweisung aus der Motorsteuereinheit
12.
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Wie in dem japanischen Patent Nr.
JP 2012-58824 A offenbart, wird die wiederholte Steuerung in Werkzeugmaschinen verwendet, um eine schnelle und hochzuverlässige Antwort auf eine wiederholte Anweisung zu erreichen. Die wiederholte Steuerung erfordert einen Speicher zum Speichern von Korrekturdaten. Herkömmlicherweise wurde ein spezifischer Speicher, wie der Speicher
31, der in
6 gezeigt ist, in der Peripherie des Servosteuerprozessors installiert.
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Da die wiederholte Steuerung den Speicher zum Speichern der Korrekturdaten entsprechend der Dauer der Wiederholung erfordert, kann ein größerer Speicher die Dauer der wiederholten Steuerung verlängern. Die Kapazität des Speichers, der in der Peripherie des Servosteuerprozessors installiert werden kann, ist jedoch durch Kosten und Raum beschränkt. Ist die Kapazität des Speichers klein, der in der Peripherie des Servosteuerprozessors installiert werden kann, dann wird die Dauer der wiederholten Steuerung verkürzt.
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Kurzfassung der Erfindung
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Die Erfindung widmet sich dem vorstehend beschriebenen Problem des Stands der Technik mit der Aufgabe der Bereitstellung eines Servomotorsteuersystems, das die Speicherkapazität zur wiederholten Steuerung ohne die Installation eines spezifischen Speichers für Korrekturdaten in der Servosteuereinheit erhöhen und die Installationsfläche und die Kosten verringern kann.
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Ein Servomotorsteuersystem gemäß der Erfindung umfasst einen numerischen Steuerprozessor, der eine Anweisung zum Steuern eines Servomotors erstellt und die erstellte Anweisung zu einem Servosteuerprozessor ausgibt, und den Servosteuerprozessor, der den Servomotor auf der Grundlage der ausgegebenen Anweisung steuert. Das Servomotorsteuersystem umfasst einen ersten Speicher, auf den sich der Servosteuerprozessor beziehen kann, einen zweiten Speicher, auf den sich der numerische Steuerprozessor beziehen kann, eine Speichertransfereinrichtung zum Transferieren von Daten von dem zweiten Speicher zu dem ersten Speicher, und eine Zeitgabebenachrichtigungseinrichtung zum Benachrichtigen der Speichertransfereinrichtung bezüglich einer Zeitgabe des Speichertransfers, in der, wenn die Zeitgabebenachrichtungseinrichtung die Speichertransfereinrichtung zum Speichertransfer anweist, die Speichertransfereinrichtung Daten von dem zweiten Speicher zu dem ersten Speicher transferiert und der Servosteuerprozessor den Servomotor unter Verwendung der Daten steuert, die von dem zweiten Speicher zu dem ersten Speicher transferiert sind.
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Ein Servomotorsteuersystem gemäß der Erfindung umfasst einen numerischen Steuerprozessor, der eine Anweisung zum Steuern eines Servomotors erstellt und die erstellte Anweisung zu einem Servosteuerprozessor ausgibt, und der Servosteuerprozessor, der den Servomotor auf der Grundlage der ausgegebenen Anweisung steuert. Das Servomotorsteuersystem umfasst einen ersten Speicher, auf den sich der Servosteuerprozessor beziehen kann, einen zweiten Speicher, auf den sich der numerische Steuerprozessor beziehen kann, eine Speichertransfereinrichtung zum Transferieren von Daten zwischen dem ersten Speicher und dem zweiten Speicher, und eine Zeitgabebenachrichtungseinrichtung zum Benachrichtigen der Speichertransfereinrichtung bezüglich einer Zeitgabe zum Speichertransfer, in der, wenn die Zeitgabebenachrichtungseinrichtung die Speichertransfereinrichtung zum Transferieren des Speichers anweist, die Speichertransfereinrichtung Daten zwischen dem ersten Speicher und dem zweiten Speicher transferiert und der Servosteuerprozessor den Servomotor unter Verwendung der Daten steuert, die von dem zweiten Speicher zu dem ersten Speicher transferiert sind. Der Servosteuerprozessor liest Daten aus dem ersten Speicher ein und schreibt Daten in diesen, und es kann die Speichertransfereinrichtung zu dem zweiten Speicher die Daten transferieren, die durch den Servosteuerprozessor in den ersten Speicher geschrieben wurden.
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Der Servosteuerprozessor ist in der Lage, eine wiederholte Steuerung durchzuführen, und es können Korrekturdaten für die wiederholte Steuerung in dem ersten Speicher gespeichert werden.
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Gemäß der Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur ist es möglich, ein Servomotorsteuersystem vorzusehen, das einen gesteigerten Betrag an Speicher für die wiederholte Steuerung aufweist und das die Installationsfläche und die Kosten ohne die Installation eines spezifischen Speichers für die Korrekturdaten in der Servosteuereinheit verringern kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Aufgaben und Merkmale, die vorstehend beschrieben sind, und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden. Es zeigen:
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1 eine Blockdarstellung, die schematisch ein Servosteuersystem gemäß der Erfindung zeigt;
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2 eine Blockdarstellung, die einen Speichertransfer zeigt, der die Korrekturdaten von dem Speicher einer numerischen Steuereinheit zu dem Speicher einer Servosteuereinheit transferiert;
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3 Zeitgaben eines Speichertransfers, der Korrekturdaten von dem Speicher der numerischen Steuereinheit zu dem Speicher der Servosteuereinheit transferiert;
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4 Zeitgaben des Speichertransfers, der Korrekturdaten zwischen dem Speicher der numerischen Steuereinheit und dem Speicher der Servosteuereinheit transferiert;
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5 Zeitgaben des Speichertransfers, der Korrekturdaten zwischen dem Speicher der numerischen Steuereinheit und dem Speicher der Servosteuereinheit transferiert; und
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6 eine Darstellung, die ein konventionelles Servosteuersystem zeigt.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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In dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind den Komponenten mit denselben Funktionen wie im Stand der Technik die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Korrekturdaten in dem vergleichsweise großen Hauptspeicher einer numerischen Steuervorrichtung gespeichert, werden die minimal erforderlichen Daten für jeden Interpolationszyklus in einen peripheren Speicher des Servosteuerprozessors geladen und wird die wiederholte Steuerung durchgeführt. Demgegenüber werden die minimal erforderlichen Korrekturdaten für jeden Interpolationszyklus in dem Hauptspeicher gespeichert.
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Die wiederholte Steuerung zu irgendeinem Zeitpunkt erfordert lediglich Korrekturdaten um den Zeitpunkt herum an Stelle von allen Korrekturdaten. Die periphere Steuer-LSI für die Servosteuerung weist einen Speicher auf, der unzureichend ist, um alle Korrekturdaten zu speichern, der aber hinreichend ist, um die Korrekturdaten zu speichern, die zu irgendeinem Zeitpunkt erforderlich sind. Demgegenüber weist der Hauptspeicher der numerischen Steuervorrichtung einen Speicher auf, der hinreichend ist, um alle Korrekturdaten zu speichern. Demgemäß werden die Korrekturdaten in dem Hauptspeicher der numerischen Steuervorrichtung gespeichert, werden die minimal erforderlichen Daten für jeden Interpolationszyklus in den eingebauten Speicher des Servosteuerprozessors geladen und werden demgegenüber die minimal erforderlichen Korrekturdaten, die korrigiert sind, für jeden Interpolationszyklus in dem Hauptspeicher gespeichert, um die Ausführung der wiederholten Steuerung zu ermöglichen.
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1 zeigt eine Blockdarstellung, die schematisch ein Servosteuersystem gemäß der Erfindung zeigt. Eine numerische Steuervorrichtung 10 umfasst eine numerische Steuereinheit 11, eine Motorsteuereinheit 12 und eine Verstärkerschnittstelleneinheit 13. Die vorstehend beschriebenen Funktionsblöcke, d. h. die numerische Steuereinheit 11 und die Motorsteuereinheit 12, umfassen einen numerischen Steuerprozessor 20 und einen Motorsteuerprozessor 30 als Prozessoren, die Steuervorgänge durchführen, einen Speicher 21 großer Kapazität und einen Speicher 34, der in einer peripheren Steuer-LSI 32 umfasst ist, als Speicher, und eine periphere Steuer-LSI 22 und die periphere Steuer-LSI 32, die als Brücken zwischen einem internen Bus 14, der diese Funktionsblöcke zwischenverbindet, und den Prozessoren und so fort fungiert. Bezugszeichen 23 und 33 stellen Busse dar.
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Die Verstärkerschnittstelleneinheit 13 weist eine periphere Steuer-LSI 42 auf und ist mit der numerischen Steuereinheit 11 und der Motorsteuereinheit 12 über den internen Bus 14 verbunden. Der Motortreiberverstärker 18, der mit der Verstärkerschnittstelleneinheit 13 über einen Seriellservobus 19 verbunden ist, treibt einen Motor gemäß einer Anweisung aus der Motorsteuereinheit 12.
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In dem Servomotorsteuersystem, das vorstehend beschrieben ist, erfordert die wiederholte Steuerung zu irgendeinem Zeitpunkt lediglich Korrekturdaten um den Zeitpunkt herum, anstelle aller Korrekturdaten. Demgemäß weist in der numerischen Steuervorrichtung 10, die in 1 gezeigt ist, die periphere Steuer-LSI 32 für die Servosteuerung den Speicher 34 auf, d. h. einen eingebauten Speicher, der zum Speichern aller Korrekturdaten unzureichend ist, der aber hinreichend ist, um die Korrekturdaten zu speichern, die zu irgendeinem Zeitpunkt erforderlich sind. Demgegenüber weist der Speicher 21, der der Hauptspeicher der numerischen Steuervorrichtung 10 ist, eine Kapazität auf, die hinreichend ist, um alle Korrekturdaten zu speichern.
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Demgemäß werden die Korrekturdaten in dem Hauptspeicher der numerischen Steuervorrichtung 10 gespeichert, d. h. dem Speicher 21 der numerischen Steuereinheit 11, und werden dann die minimal zur Korrektur erforderlichen Daten für jeden Interpolationszyklus zu dem Speicher 34 transferiert, der in der peripheren Steuer-LSI 32 in der Motorsteuereinheit 12 umfasst ist.
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2 zeigt eine Blockdarstellung, die den Speichertransfer zeigt, der die Korrekturdaten von dem Speicher 21 der numerischen Steuereinheit 11 zu dem Speicher 34 der Motorsteuereinheit 12 transferiert. Die Zeitgaben, zu denen der Speichertransfer der Korrekturdaten aus dem Speicher 21, d. h. dem Hauptspeicher, zu dem Speicher 34 durchgeführt wird, d. h. dem eingebauten Speicher, werden durch eine Zeitgabebenachrichtigungseinrichtung 50, genauer gesagt den Prozessor 30 erzeugt. Die Zeitgabebenachrichtigungseinrichtung 50 erstellt ein Transfersignal zu Zeitgaben mit einem konstanten Zyklus, wie einem Interpolationszyklus, unter Verwendung eines (nicht gezeigten) internen Zählers und benachrichtigt eine Speichertransfereinrichtung 51, die spezifisch die periphere Steuer-LSI 32 ist, bezüglich des Transfersignals.
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Bei Empfang des Transfersignals von der Zeitgabebenachrichtigungseinrichtung 50 transferiert die Speichertransfereinrichtung 51 Daten von dem Speicher 21 zu dem Speicher 34. Zu diesem Zeitpunkt verschiebt die Speichertransfereinrichtung 51 jedes der Segmente der Korrekturdaten in dem Speicher 21, d. h. dem Hauptspeicher, um 1. Nach Verschieben auf N kehrt die Zahl im Allgemeinen zu 1 zurück und wird dieser Zyklus wiederholt, solange die maschinelle Bearbeitung andauert. Der Prozessor 30, d. h. der Servosteuerprozessor der Motorsteuereinheit 12, führt wiederholt die wiederholte Steuerung durch, während die Daten in den Speicher 34, d. h. den eingebauten Speicher, eingelesen werden.
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3 zeigt Zeitgaben des Speichertransfers, der Korrekturdaten von dem Speicher der numerischen Steuereinheit zu dem Speicher der Servosteuereinheit transferiert. Der Korrekturdatenbereich in dem Speicher 21, d. h. dem Hauptspeicher, wird in N Segmente unterteilt, wie in 3 gezeigt, und speichert jedes Segment Korrekturdaten.
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4 zeigt Zeitgaben des Speichertransfers, wenn die Korrekturdaten zu und von dem Speicher der numerischen Steuereinheit und dem Speicher der Servosteuereinheit transferiert werden.
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5 zeigt Zeitgaben des Speichertransfers, wenn die Korrekturdaten zu und von dem Speicher der numerischen Steuereinheit und dem Speicher der Servosteuereinheit transferiert werden. Der Korrekturdatenbereich in dem Speicher 21, d. h. dem Hauptspeicher, wird in N Segmente unterteilt, wie in 5 gezeigt, und es speichert jedes Segment Korrekturdaten.
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Entsteht ein Bedarf an Korrekturdaten, während der Servosteuerprozessor die wiederholte Steuerung durchführt, muss der Servosteuerprozessor lediglich Korrekturdaten in dem Speicher 34 korrigieren, d. h. dem internen Speicher, und speichert die Speichertransfereinrichtung 51 die korrigierten Korrekturdaten in dem Speicher 21. Demgemäß können die korrigierten Korrekturdaten in den nachfolgenden wiederholten Zyklen verwendet werden.
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Wie vorstehend beschrieben, falls die erforderlichen Korrekturdaten geeignet von dem Speicher 21 der numerischen Steuereinheit 11 zu dem Speicher 34, d. h. dem eingebauten Speicher der peripheren Steuer-LSI 32 der Motorsteuereinheit 12, transferiert werden, dann kann die wiederholte Steuerung durchgeführt werden und kann der Speicher 31, der den Korrekturdaten gewidmet ist, die in 6 gezeigt sind, entfernt werden, wodurch die Installationsfläche und die Kosten verringert werden. Dies ermöglicht ebenso die Verwendung eines Speichers großer Kapazität, d. h. des Speichers 21, wodurch die Dauer der Wiederholungen erhöht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 9-69004 A [0002]
- JP 2012-58824 A [0003]
