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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Motorsteuersystem und ein Motorsteuerverfahren, welche ein Werkzeug und ein Werkstück bei Stromausfall während des Betriebes einer Werkzeugmaschine schützen.
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2. Zum Stand der Technik
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Eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine steuert einen Werkzeugdrehmotor, welcher die Rotation eines Werkzeuges antreibt (nachfolgend „Werkzeugmotor”) und einen Werkstückmotor, welcher ein Werkstück antreibt, jeweils unter numerischer Steuerung durch eine numerische Steuervorrichtung (NC-Steuerung), um so ein Werkstück mit dem Werkzeug in eine vorgegebene Form zu bearbeiten. Bei einigen derartiger NC-Werkzeugmaschinen müssen der Werkzeugmotor und der Werkstückmotor jederzeit synchron betrieben werden. Dies gilt beispielsweise für eine getriebebearbeitende Maschine, welche ein Werkstück zur Formung eines Getriebes bearbeitet.
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Das Motorsteuersystem zur synchronen Steuerung eines Werkzeugmotors und eines Werkstückmotors enthält NC-Befehlssynronisationssysteme und Master-Slave-Synchronisationssysteme. Bei einem NC-Befehlssynronisationssystem werden an zwei Wellen von der NC-Steuerseite Bewegungsbefehle zum synchronen Betrieb abgegeben und diese Befehle werden für die Synchronsteuerung eingesetzt. Bei einem Master-Slave-Synchronisationssysteme andererseits wird ein Antriebsbefehl von der NC-Steuerungsseite an eine Welle (Master-Welle) gegeben, es werden Positions-Rückkoppelinformationen (Pulse) von der Master-Welle gewonnen, und es wird ein Antriebsbefehl, der proportional ist zur Positions-Rückkoppelinformation der Master-Welle, an die andere Welle (Slave-Welle) gegeben, und dieser Befehl wird für die Synchronsteuerung verwendet.
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Tritt bei der oben erwähnten, ein Getriebe formenden Maschine bei Bearbeitung des Werkstückes mit dem Werkzeug ein Stromausfall auf, verlangsamen sich der Werkzeugmotor und der Werkstückmotor und stoppen da die Stromzufuhr zu den sie antreibenden Verstärkern unterbrochen ist. Die Verlangsamung des Werkzeugmotors und des Werkstückmotors steht im Widerspruch zur Geschwindigkeitssteuerung seitens der numerischen Steuervorrichtung, sodass der Betrieb des Werkzeugmotors und des Werkstückmotors bis zum Stoppen asynchron verläuft. Wenn auf diese Weise der Synchronbetrieb von Werkzeugmotor und Werkstückmotor aufgrund des Stromausfalls asynchron wird, besteht die Gefahr einer Beschädigung von Werkstück und Werkzeug.
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Weiterhin gibt es Werkzeugmaschinen, bei denen bei Stromausfall der Abfall der Spannung einer Gleichstromverbindung (DC-Anschluss) eines Wechselstrom/Gleichstrom-Konverters der Werkzeugmaschine überwacht wird während die Welle der Werkzeugmaschine zwangsweise abgebremst wird, wobei regenerierte Energie zur Aufrechterhaltung der Spannung am Gleichstromanschluss verwendet wird und eine Linearwelle zur Bewegung des Werkzeuges oder des Werkstückes zurückgezogen wird. Bei einer ein Getriebe formenden Maschine unter Verwendung eines NC-Befehlssynchronisationssystems geht die Synchronisation mit der damit koordiniert betriebenen Welle verloren wenn der NC-Befehl ignoriert wird und die Welle zwangsweise entsprechend dem Abfall der Spannung am Gleichstromanschluss abgebremst wird, sodass diese Technik wenig geeignet ist zum Einsatz bei einem Stromausfall.
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Deshalb hat die Anmelderin jüngst eine ein Getriebe formende Maschine vorgeschlagen, bei der ein Master-Slave-Synchronisationssystem eingesetzt wird und bei Stromausfall während der Bearbeitung der Zustand des Abfalls der Spannung am Gleichstromanschluss überwacht wird während die Werkzeugwelle als Master-Welle zwangsweise abgebremst wird und diese sowie die durch die Werkstückwelle gebildete Slave-Welle abgebremst und gestoppt werden während die Synchronisation beibehalten wird (
japanische Patentveröffentlichung 8-227307 A ). Mit dieser Technik wird auch bei einem Stromausfall die Synchronisation der Werkzeugwelle und der Werkstückwelle im Wesentlichen aufrecht erhalten. Angemerkt sei, dass bei dieser Technik die Werkstückwelle auch als Master-Welle und die Werkzeugwelle als Slave-Welle eingesetzt werden können.
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Wenn aber bei Einsatz einer Motorsteuerung gemäß der
japanischen Patentveröffentlichung 8-227307 A ein Stromausfall genau in der Mitte des Schneidens eines Getriebes auftritt und die Master-Welle zwangsweise abgebremst wird, kann die Slave-Welle nicht mit der Zwangsabbremsung der Master-Welle mithalten und der Synchronisationsfehler wird größer, sodass das Werkstück Gefahr läuft, beschädigt zu werden. Insbesondere bei Formung von hochpräzisen Getrieben kann eine solche Beschädigung des Werkstückes relevant werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung hat zum Ziel die Bereitstellung eines Motorsteuersystems und eines Motorsteuerverfahrens, mit denen eine Verzögerungszeit einstellbar ist zwischen einem Stromausfall und dem Beginn einer Zwangsabbremsung der Master-Welle und mit denen eine Beschädigung am Werkstück bei Stromausfall verhindert werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Motorsteuersystem bereitgestellt, mit dem ein Werkzeugmotor und ein Werkstückmotor durch Einsatz eines Master-Slave-Synchronisationssystems in einer Werkzeugmaschine synchronisiert werden, welche folgendes aufweist: einen Werkzeugmotor, welcher zum Betrieb eines Werkstückes eine Werkzeugwelle dreht, einen Werkstückmotor, welcher zur Bewegung eines Werkstückes eine Werkstückwelle dreht, einen Linearwellenmotor, welcher eine Linearwelle antreibt zur Änderung des Abstandes zwischen der Werkzeugwelle und der Werkstückwelle, wobei das Motorsteuersystem folgendes aufweist: einen Stromausfalldetektor, welcher einen Stromausfall (einschließlich eines Stromabfalles) einer Stromversorgung detektiert wenn der Werkzeugmotor und der Werkstückmotor synchron drehen, eine Zwangsabbremsungsschaltung, welche bei Detektion eines Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor die Master-Welle zwangsweise abbremst, welche entweder durch den Werkzeugmotor oder den Werkstückmotor bestimmt ist, eine Rückzieheinrichtung, welche den Linearwellenmotor so antreibt, dass der Abstand zwischen den beiden Wellen größer wird, um so eine Zurückziehung bei Detektion eines Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor durchzuführen, und eine Verzögerungsschaltung, welche bei Detektion des Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor den Betriebsstart der Zwangsabbremsungsschaltung um eine vorgegebene Zeitspanne verzögert.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Motorsteuerverfahren bereitgestellt zum Einsatz bei einem Stromausfall in einem Motorsteuersystem, welches durch Einsatz eines Master-Slave-Synchronisationssystems einen Werkzeugmotor und einen Werkstückmotor synchronisiert in einer Werkzeugmaschine betreibt, welche versehen ist mit einem Werkzeugmotor, der eine Werkzeugwelle zum Betreiben eines Werkzeuges dreht, einem Werkstückmotor, der eine Werkstückwelle zur Drehung eines Werkstückes dreht, und einem Linearwellenmotor, welcher eine Linearwelle antreibt zur Änderung des Abstandes zwischen der Werkzeugwelle und der Werkstückwelle, wobei das Motorsteuerverfahren folgende Schritte aufweist: Detektion, ob ein Stromausfall (einschließlich eines Stromabfalls) aufgetreten ist bei synchroner Drehung des Werkzeugmotors und des Werkstückmotors, Zurückstellen (Verzögern) einer Zwangsabbremsung der Master-Welle, gebildet entweder durch den Werkzeugmotor oder den Werkstückmotor, zur Zeit eines Stromausfall, Betreiben des Linearwellenmotors zur Vergrößerung des Abstandes zwischen den beiden Wellen als Rückziehoperation während der Zurückstellung (Verzögerung) einer Zwangsabbremsung entweder des Werkzeugmotors oder des Werkstückmotors, und Aufheben der Zurückstellung der Zwangsabbremsung des Werkzeugmotors oder des Werkstückmotors nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne und Zwangsabbremsung des Werkzeugmotors oder des Werkstückmotors (eines von Beiden).
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Gemäß dem Motorsteuersystem und dem Motorsteuerverfahren nach der Erfindung wird unmittelbar nach einem Stromausfall die Linearwelle zum Antrieb des Werkzeuges oder des Werkstückes so betätigt, dass das Werkzeug und das Werkstück eine Rückziehbewegung ausführen bis sie exakt eine Distanz haben, in welcher sie nicht in Kontakt kommen und eine Zwangsabbremsung der Werkzeugwelle zur Aufrechterhaltung der Spannung am Gleichstromanschluss wird verzögert, sodass es möglich wird, eine Beschädigung am Werkstück zu verhindern aufgrund einer Zwangsabbremsung der Master-Welle, bei der es sich um die Werkzeugwelle oder die Werkstückwelle handeln kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die Erfindung wird noch deutlicher durch die nachfolgende Beschreibung mit Blick auf die Figuren.
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1 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Aufbaus eines Ausführungsbeispieles eines Motorsteuersystems gemäß der Erfindung.
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2 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Aufbaus einer Steuerung gemäß einer numerischen Steuervorrichtung nach 1.
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3 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Steuerverfahrens mit einem Motorsteuersystems nach der Erfindung.
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4 zeigt eine zeitliche Darstellung des Betriebs eines Motorsteuersystems gemäß der Erfindung.
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BESCHREIBUNG IM EINZELNEN
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen mit Blick auf bestimmte Beispiele erläutert.
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1 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispieles eines Motorsteuersystems 1, welches einen Werkzeugmotor 16, einen Werkstückmotor 17, und einen Linearwellenmotor 15 (bei diesem Ausführungsbeispiel ein Werkzeugwellenbewegungsmotor) einer Werkzeugmaschine steuert, welche ein Werkstück 7 mit einem Werkzeug 6 bearbeitet, wobei es sich beispielsweise um eine ein Getriebe formende Maschine 2 handeln kann, bei der ein Master-Slave-Synchronisationssystem eingesetzt wird. Das Motorsteuersystem 1 hat eine numerische Steuereinrichtung 10 (in den Figuren mit „CNC” bezeichnet), welche die Motoren numerisch steuert. Diese numerische Steuereinrichtung 10 ist eingerichtet, den Steuerbetrieb fortzusetzen auch wenn ein Stromausfall (hier auch immer einschließlich ein Stromabfall) auftritt, und zwar unter Verwendung einer nicht unterbrechbaren Stromversorgung 11 (in der Figur mit „UPS” bezeichnet), um die Stromversorgung zu stützen. Die Steuersignale der numerischen Steuereinrichtung 10 werden in Verstärker 12, 13 und 14 eingegeben und die Ausgänge dieser Verstärker 12, 13 und 14 werden jeweils in einen Werkzeugwellenbewegungsmotor 15, einen Werkzeugmotor 16 bzw. einen Werkstückmotor 17 eingegeben.
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Eine Energierückgewinnungsschaltung 18 ist auf ihrer Wechselstromseite beispielsweise mit einer herkömmlichen, drei-phasigen Wechselstromquelle verbunden und auf ihrer Gleichstromseite mit einem Gleichstromanschluss, der durch einen Kondensator C gebildet wird. Der Gleichstromanschluss ist parallel zu den Verstärkern 12, 13 und 14 geschaltet. Weiterhin ist das Motorsteuersystem 1 mit einem Stromausfalldetektor 19 versehen. Der Eingangsanschluss des Stromausfalldetektors 19 ist mit einer Eingangsstromquelle verbunden, während der Ausgangsanschluss des Stromausfalldetektors 19 mit der Energierückgewinnungsschaltung 18, den Verstärkern 12, 13 und 14 und der numerischen Steuereinrichtung 10 verbunden ist. Angemerkt sei, dass der Stromausfalldetektor 19 auch in die Energierückgewinnungsschaltung 18 eingebaut sein kann. Das Motorsteuersystem 1 verwendet das Master-Slave-Synchronisationssystem zur Synchronsteuerung einer Werkzeugwelle 16 des Werkzeugmotors 16 und einer Werkstückwelle 27 des Werkstückmotors 17. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Werkzeugwelle 26 die Master-Welle, während die Werkstückwelle 27 die Slave-Welle ist, sodass die bei Antrieb des Werkzeugmotors 16 erzeugten Positionsrückmeldedaten in die Verstärker 13 und 14 eingegeben werden. Angemerkt sei, dass es sich bei der Master-Welle und der Slave-Welle sowohl um die Werkzeugwelle 26 als auch um die Werkstückwelle 27 jeweils handeln kann. Die Synchronsteuerung der beiden Wellen unter Verwendung von Positions-Rückmeldedaten ist als solches bekannt und braucht hier nicht näher beschrieben zu werden.
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Tritt kein Stromausfall auf und führt die ein Getriebe formende Maschine 2 eine normale Bearbeitung aus, steuert die numerische Steuereinrichtung 10 den Werkzeugmotor 16 und den Werkstückmotor 17 zu jeder Zeit im Synchronbetrieb. Der Werkstückwellenbewegungsmotor 15 wird so gesteuert, dass das Werkzeug beim Start der Bearbeitung an das Werkstück gebracht wird, während es am Ende der Bearbeitung vom Werkstück wegbewegt wird. Bei normaler Steuerung werden der Werkzeugwellenbewegungsmotor 15, der Werkzeugmotor 16, und der Werkstückmotor 17 gesteuert unter Stromversorgung durch die Energierückgewinnungsschaltung 18 über die Verstärker 12, 13 bzw. 14. Bei einer Abbremssteuerung wird die aufgrund der Abbremsung des Werkzeugmotors 16 und des Werkstückmotors 17 erzeugte regenerative Energie über die Verstärker 12, 13 und 14 und die Energierückgewinnungsschaltung 18 in die Eingangsstromversorgung rückgeführt.
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Tritt während des Bearbeitungsbetriebes der ein Getriebe formenden Maschine 2 ein Stromausfall auf (Stromausfall beinhaltet hier immer auch einen relevanten Stromabfall), detektiert der Stromausfalldetektor 19 den Stromausfall und gibt ein Stromausfallsignal ab. Das Stromausfallsignal wird in die numerische Steuereinrichtung 10, die Energierückgewinnungsschaltung 18 und die Verstärker 12, 13, 14 eingegeben. Empfängt die Energierückgewinnungsschaltung 18 das Stromausfallsignal, beendet sie den Energierückgewinnungsbetrieb, d. h. Die Inverter-Funktion, und verhindert, dass regenerative Energie vom Gleichstromanschluss an die Eingangsstromversorgung rückgeführt wird.
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2 zeigt in Blockform die Funktionen der numerischen Steuereinrichtung 10 und die Funktionen der Verstärker 12 bis 14 entsprechend dem Aufbau nach 1. 2 zeigt durch Blöcke die ein Getriebe formende Maschine 2, die anhand der 1 erläutert wurde. Der Verstärker 12 hat eine Steuereinheit 22 für den Werkzeugwellenbewegungsmotor, der Verstärker 13 hat eine Steuereinheit 13 für den Werkzeugmotor, und der Verstärker 14 hat eine Steuereinheit 24 für den Werkstückmotor, alle Einheiten jeweils als integrierte Komponenten. Der Werkzeugwellenbewegungsmotor 15, der Werkzeugmotor 16 und der Werkstückmotor 17 werden mit drei-phasigem Wechselstrom über die Verstärker 12 bis 14 gesteuert, wobei die Verstärker 12 bis 14 über den Gleichstromanschluss der Energierückgewinnungsschaltung 18 mit Strom versorgt werden.
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Bei dem Master-Slave-Synchronisationssystem wird die vom die Master-Welle (Werkzeugwelle 26) antreibenden Werkzeugmotor 16 abgegebene Positionsrückmeldung in die Werkzeugmotor-Steuereinheit 23 im Verstärker 13 und die Werkstückmotor-Steuereinheit 23 im Verstärker 14 eingegeben. Die Rückmeldungsdaten werden zur Steuerung eingesetzt, sodass die Werkstückwelle 27 synchron betrieben wird unter Verfolgung der Bewegung der Werkzeugwelle 26.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Verzögerungsschaltung 30 und die Zwangsabbremsschaltung 31 im Verstärker 14 vorgesehen, welcher die Master-Welle antreibt, während die Rückzieheinrichtung 32 in der numerischen Steuerung 10 vorgesehen ist. Die Zwangsabbremsschaltung 31 gibt einen Zwangsabbremsbefehl an die Werkzeugmotor-Steuereinheit 23 und bewirkt über den Verstärker 13, dass der Werkzeugmotor 16 zur Zeit der Detektion eines Stromausfalles durch den Stromausfalldetektor 19 abbremst. Zu dieser Zeit greift der Werkstückmotor 17 auf die Positionsrückmeldedaten vom Werkzeugmotor 16 und führt eine Abbremsung aus unter Nachverfolgung der Abbremsung des Werkzeugmotors 16. Zum Zeitpunkt der Detektion eines Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor 19 instruiert die Rückzieheinrichtung 32 den Betrieb der Werkzeugwellenbewegungsmotorsteuereinheit 22. Die Werkzeugwellenbewegungsmotorsteuereinheit 22 bewirkt über den Verstärker 12 einen Betrieb des Werkzeugwellenbewegungsmotors 15, vergrößert den Wellenabstand zwischen der Werkzeugwelle 26 und der Werkstückwelle 27 und trennt in dem Rückziehbetrieb das Werkzeug 6 und das Werkstück 7.
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Die obigen Operationen der Verstärker 12, 13 und 14 und der numerischen Steuereinrichtung 10 laufen ohne Verzögerungsschaltung 30. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist aber mit einer Verzögerungsschaltung 30 versehen, um den Start des Betriebs der Zwangsabbremsschaltung 31 um eine vorgegebene Zeitspanne zu verzögern, sodass zum Zeitpunkt der Detektion eines Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor 19 die Zwangsabbremsschaltung 31 nicht sofort in Betrieb geht. Im Einzelnen: zum Zeitpunkt der Detektion eines Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor 19 versucht die Zwangsabbremsschaltung 31, einen Zwangsabbremsbefehl an die Werkzeugmotor-Steuereinheit 23 zu geben, jedoch empfängt zu dieser Zeit die Zwangsabbremsschaltung 31 einen Betriebszurückstellbefehl von der Verzögerungsschaltung 30, sodass die Zwangsabbremsschaltung 31 keinen Zwangsabbremsbefehl an die Werkzeugmotor-Steuereinheit 23 geben kann.
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Andererseits erhält die Rückzieheinrichtung 32 kein Betriebsverzögerungssignal von der Verzögerungsschaltung 30, sodass zum Zeitpunkt der Detektion eines Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor 19 sofort ein Betrieb der Werkzeugwellenbewegungsmotorsteuereinheit 22 instruiert ist. Im Ergebnis arbeitet zum Zeitpunkt eines Stromausfalls die Rückzieheinrichtung 32 vor der Zwangsabbremsschaltung 31 zwecks Betrieb des Werkzeugwellenbewegungsmotors 15, wodurch der Abstand zwischen der Werkzeugwelle 26 und der Werkstückwelle 27 größer wird und das Werkzeug 6 und das Werkstück 7 voneinander getrennt werden bis ein Zustand erreicht ist, in dem ein Kontakt ausgeschlossen ist. Eine vorgegebene Zeitspanne nach Trennung des Werkzeuges 6 und des Werkstückes 7 durch den Werkzeugwellenbewegungsmotor 15 in den kontaktfreien Zustand, hebt die Verzögerungsschaltung 30 das Zurückstellsignal (Verzögerungssignal) auf, welches in die Zwangsabbremsschaltung 31 eingegeben worden ist.
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Aufgrund dieser Aufhebung des Zurückstellsignals gibt die Zwangsabbremsschaltung 31 einen Zwangsabbremsbefehl an die Werkzeugmotor-Steuereinheit 23 und bewirkt, dass der Werkzeugmotor 16 über den Verstärker 13 eine Zwangsabbremsung ausführt. Dabei führt der Werkstückmotor 17 eine Abbremsung aus unter Nachverfolgung der Abbremsoperation des Werkzeugmotors 16. Auch wenn der Werkstückmotor 17 nicht mit der Abbremsung des Werkzeugmotors 16 mithalten kann und der Synchronisationsfehler groß wird, werden das Werkzeug 6 und das Werkstück 7 in einen Zustand gebracht, in dem kein Kontakt vorkommen kann, sodass keine Gefahr besteht, dass das Werkstück beschädigt wird.
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3 zeigt als Flussdiagramm eine Steuerung durch das Motorsteuersystem 1. Die dargestellte Routine wird nach vorgegebenen Zeitspannen wiederholt wenn der Werkzeugmotor 16 und der Werkstückmotor 17 entsprechend einer Steuerung durch die numerische Steuereinrichtung 10 synchron laufen. In Schritt 301 wird durch den Stromausfalldetektor detektiert, ob ein Stromausfall vorliegt. Detektiert der Stromausfalldetektor keinen Stromausfall (NEIN), ist die Routine beendet. Detektiert in Schritt 301 der Stromausfalldetektor einen Stromausfall (JA), geht die Routine zu Schritt 302.
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In Schritt 302 wird geprüft, ob die nach Detektion des Stromausfalls durch den Stromausfalldetektor abgelaufene Zeit einen eingestellten Wert erreicht hat oder länger ist. Ist die nach Detektion des Stromausfalls abgelaufene Zeit kürzer als der eingestellte Wert (NEIN), einschließlich der Zeit der Routine zu Schritt 302, geht das Verfahren zu Schritt 305, wo die Rückzieheinrichtung das Zurückziehen beginnt und wo die Verzögerungsschaltung eine Verzögerung des Starts des Betriebs der Zwangsabbremsschaltung bewirkt und sodann ist diese Routine beendet. Die „Zurückzieheinrichtung” gemäß Schritt S305 bewirkt, wie mit Blick auf 2 beschrieben wurde, einen Betrieb des Werkzeugwellenbewegungsmotors 15 zum Bewegen der Linearwelle 25 zur Trennung von Werkzeug 6 und Werkstück 7 und ist Teil der numerischen Steuereinrichtung 10.
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Wird das Verfahren gemäß Schritt 302 und Schritt 305 mehrfach wiederholt und wird in Schritt 302 festgestellt, dass die nach Detektion des Stromausfalls abgelaufene Zeit einen eingestellten Wert erreicht hat oder länger ist (JA), geht die Routine zu Schritt 303, wo das Verzögerungssignal bezüglich des Betriebs der Zwangsabbremsschaltung durch die Verzögerungsschaltung aufgehoben wird und der Betrieb der Zwangsabbremsschaltung wird gestartet. Sodann erfolgt in Schritt 304 eine Beendigung der Rückziehoperation der Rückzieheinrichtung. Bei der Zwangsabbremsung entsprechend 2 bewirkt die Zwangsabbremsschaltung 31, dass der Verstärker 13 des Werkzeugmotors 16 die Zwangsabbremsung ausführt. In Nachverfolgung dieser Operation führt der Werkstückmotor 17 eine Abbremsung aus. Die zwei Einheiten bremsen ab und stoppen unter Beibehaltung der Synchronisation. Dabei wird die regenerative Energie, welche gewonnen wird durch die Abbremssteuerung des Werkzeugmotors 16 und des Werkstückmotors 17, über die Verstärker 13 und 14 rückgeführt, welche als Konverter am Gleichstromanschluss wirken, und die Energie wird über den Verstärker 12 als Rückziehenergie für den Werkzeugwellenbewegungsmotor 15 verwendet.
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4 zeigt die Zeitfolge beim Betrieb der numerischen Steuereinrichtung 10 im Motorsteuersystem 1 entsprechend 3. Die Abszisse zeigt die Zeit und es wird angenommen, dass zum Zeitpunkt T0 ein Stromausfall detektiert wird. Zum Zeitpunkt T0 wird die Abbremssteuerung für den Werkzeugmotor in Wartestellung versetzt und der Werkzeugwellenbewegungsmotor trennt die Werkzeugwelle von der Werkstückwelle. Durch Betrieb des Werkzeugwellenbewegungsmotors über eine vorgegebene Zeit (beispielsweise 200 ms), wird ein Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück ausgeschlossen. Diese Zeit sei mit T1 bezeichnet. Zum Zeitpunkt T1 wird die Abbremssteuerung des Werkzeugmotors gestartet. Beginnt die Master-Welle – hier also die Werkzeugwelle 26 – den Abbremsvorgang, beginnt auch die Slave-Welle – hier die Werkstückwelle 27 – durch Nachverfolgung auch mit dem Abbremsvorgang. Die Verzögerungszeitspanne vom Zeitpunkt T0 zum Zeitpunkt T1 (eingestellt gemäß Schritt 302) beträgt 200 ms bei diesem Ausführungsbeispiel, jedoch ist die Zeitspanne nicht hierauf beschränkt, solange sie ausreicht für die Erreichung eines Zustandes, in dem Werkzeug und Werkstück nicht in Kontakt kommen können.
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Nach dem Zeitpunkt T1 beginnt die Abbremssteuerung am Werkzeugmotor und am Werkstückmotor und die Motorgeschwindigkeit fällt ab. Die regenerative Energie, erhalten durch die Abbremssteuerung des Werkzeugmotors und des Werkstückmotors, wird zum Gleichstromanschluss rückgeführt, sodass die Gleichstrom-Aufrechterhaltung auch gestartet wird.
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Aufgrund der oben beschriebenen Steuerung durch die numerische Steuereinrichtung 10 entsprechend 1 und 2 wird bei der Erfindung beispielsweise dann, wenn ein Stromausfall in einer ein Getriebe formenden Maschine 2 auftritt bevor eine Abbremsung des Werkzeugmotors 16 und des Werkstückmotors 17 beginnt, über den Werkzeugwellenbewegungsmotor 15 eine Trennung des in Eingriff stehenden Werkzeuges 6 und des Werkstückes 7 durchgeführt bis in einen Zustand, wo kein Kontakt mehr zwischen diesen Teilen besteht. Bei Durchführung der Trennung in den kontaktfreien Zustand zwischen Werkzeug 6 und Werkstück 7 beginnt die Abbremssteuerung des Werkzeugmotors 16 und des Werkstückmotors 17. Im Ergebnis ist es damit möglich, eine Beschädigung am Werkzeug 6 und am Werkstück 7 aufgrund der Abbremssteuerung des Werkzeugmotors 16 und des Werkstückmotors 17 zu verhindern.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Linearwelle 25, welche den Abstand zwischen der Werkzeugwelle 26, welche das Werkzeug 6 antreibt, und der Werkstückwelle 27, welche das Werkstück 7 antreibt, zur Trennung der Werkzeugwelle 26 von der Werkstückwelle 27 bei einem Stromausfall eingesetzt, jedoch kann die Linearwelle 25 auch so eingerichtet sein, dass sie bei einem Stromausfall die Werkstückwelle 27 von der Werkzeugwelle 26 trennt.
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Gemäß der Erfindung werden, wie beispielsweise bei einer ein Getriebe formenden Maschine, das durch eine Werkzeugwelle (Master-Welle) angetriebene Werkzeug und das durch eine Werkstück-Welle (Slave-Welle) angetriebene Werkstück in Eingriff synchron betrieben und bei Auftritt eines Stromausfalls werden der Werkzeugmotor und der Werkstückmotor niemals zwangsweise abgebremst während die beiden Wellen in Kontakt sind. Im Ergebnis wird erreicht, dass auch bei Auftritt eines Stromausfalls während der Bearbeitung eines Werkstückes durch ein Werkzeug eine Beschädigung des mit dem Werkzeug in Kontakt stehenden Werkstückes verhindert ist.
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Oben wurde die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele erläutert, jedoch versteht eine Fachperson, dass verschiedene Abwandlungen und Änderungen möglich sind ohne den Bereich der nachfolgenden Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 8-227307 A [0006, 0007]
