DE102016008137B4 - Servosteuervorrichtung mit Funktion zur Anzeige eines Einstellungszustands in einer automatischen Einstellung für ein Steuersystem - Google Patents

Servosteuervorrichtung mit Funktion zur Anzeige eines Einstellungszustands in einer automatischen Einstellung für ein Steuersystem Download PDF

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Abstract

Servosteuerungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einer Vorschubachse, die von einem Servomotor angetrieben wird, wobei die Servosteuerungsvorrichtung Folgendes umfasst:einen Geschwindigkeitsbefehlserzeuger (1) zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsbefehlswerts für den Servomotor;einen Drehmomentbefehlserzeuger (2) zum Erzeugen eines Drehmomentbefehlswerts für den Servomotor;eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen der Geschwindigkeit des Servomotors;einen Geschwindigkeitsregelkreis (4), der den Geschwindigkeitsbefehlserzeuger, den Drehmomentbefehlserzeuger und die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung einschließt;eine Geschwindigkeitsregelkreisverstärkungs-Einstellungseinheit (5) zum Einstellen einer Geschwindigkeitsregelkreisverstärkung, die eine Steuerungsverstärkung für den Geschwindigkeitsregelkreis ist;wenigstens einen Filter (6) zum Filtern eines bestimmten Bands des Drehmomentbefehlswerts;eine Eingabeeinheit für eine sinusförmige Störung (7) zur Durchführung einer sinusförmigen Ablenkung am Geschwindigkeitsregelkreis;eine Addiervorrichtung (15), die eine sinusförmige Störung, die von der Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung (7) eingegeben wird, zum Geschwindigkeitsbefehlswert hinzufügt, und einen Geschwindigkeitserfassungswert des Servomotors (20), der von der Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung (3) erfasst wird, subtrahiert;einen Frequenzcharakteristikberechner (8) zur Einschätzung der Verstärkung und Phase der Geschwindigkeitsregelkreiseingangs- und - ausgangssignale aus der Ausgabe des Geschwindigkeitsregelkreises, wenn eine sinusförmige Störung in den Geschwindigkeitsregelkreis eingegeben wird;eine Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung (9) zur Erfassung einer Resonanzfrequenz aus Frequenzcharakteristiken;eine Filtereinstellvorrichtung (10) zum Einstellen des Filters in Übereinstimmung mit der Resonanzfrequenz;eine Verstärkungseinstellvorrichtung (11) zum Einstellen und Prüfen der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises;eine Sequenzsteuerung (12) zur automatischen Durchführung der Erfassung der Resonanzfrequenz unter Verwendung der Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung, der Einstellung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises unter Verwendung der Verstärkungseinstellvorrichtung und der Einstellung des Filters unter Verwendung der Filtereinstellvorrichtung; undeine Einstellungszustand-Anzeigeeinheit (13) zum Anzeigen einer Stufe in einer Einstellsequenz, wobeidie Einstellungszustand-Anzeigeeinheit (13) den Fortschritt jeweils bei der Resonanzerfassung, der Einstellung und Prüfung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises oder der Einstellung des Filters anzeigt, die von der Sequenzsteuerung durchgeführt werden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servosteuerungsvorrichtung, und betrifft insbesondere eine Servosteuerungsvorrichtung, die einen Einstellungszustand in einer automatischen Einstellung für ein Steuersystem anzeigt.
  • Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
  • Viele Vorrichtungen und Verfahren zum Messen der Frequenzcharakteristiken eines Steuersystems für eine Servosteuerungsvorrichtung sind vorgeschlagen worden und weitverbreitet bei der Messung der Übertragungscharakteristiken einer Vorschubachse einer Werkzeugmaschine. Verfahren zur automatischen Einstellung einer Steuerungsverstärkung sind auch bekannt.
  • Beispielsweise ist ein Verfahren zur automatischen Einstellung einer Steuerungsverstärkung bekannt, bei welchem ein Parameter einer Vorschubachse durch Simulation unter Verwendung eines mathematischen Modells der Vorschubachse erfasst wird (z.B. japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. JP - 2008 210 273 A ). Diese herkömmliche Technik weist verschiedene Anzeigemittel auf, kann jedoch keine Phase in einer Online-Einstellung anzeigen.
  • Ein Verfahren zur automatischen Einstellung eines Filters und einer Verstärkung mithilfe der Erzeugung einer Vibration bei gleichzeitiger Erhöhung der Steuerungsverstärkung ist auch vorgeschlagen worden (z.B. japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. JP - 2013 126 266 A ). Die herkömmliche Technik weist lediglich einen Arithmetikprozessor auf, und weist keine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Einstellungszustands auf.
  • Ferner können, wenn ein externer Betrieb während einer automatischen Online-Einstellung durchgeführt wird, die ursprünglichen mechanischen Charakteristiken nicht exakt gemessen werden. Dies führt tendenziell zu einer Verzögerung bei der Handhabung eines anomalen Betriebs nach dem Beginn der Einstellung.
  • Aus der EP 2 980 986 A1 ist eine Motorantriebsvorrichtung bekannt, die Grundfunktionen zum Durchführen einer Servosteuerung aufweist, sowie automatische Einstellfunktionen. Die Grundfunktionen umfassen eine Befehlsauswahleinheit, eine Befehlsantwort-Einstelleinheit, einen Positions- und Geschwindigkeitsregler, einen Lastcharakteristik-Kompensator und einen Resonanzbegrenzer. Die automatischen Einstellfunktionen umfassen eine Probelauffunktion, eine Befehlsantwort-Einstellfunktion, eine Steifigkeits-Einstellfunktion, eine Lastcharakteristik-Messfunktion, eine adaptive Filterfunktion, eine Oszillationserfassungsfunktion und eine Bewertungsindex-Messfunktion. Weiter umfasst die Motorantriebsvorrichtung einen Servo-Einsteller, mit dem die automatischen Einstellfunktionen gemeinsam gesteuert werden können. Von dem Servo-Einsteller wird an die Probelauffunktion ein Betriebsmuster eingegeben, beispielsweise ein Bewegungsbetrag, eine maximale Geschwindigkeit, eine Beschleunigungs- und Abbremszeit, und die Probelauffunktion gibt einen internen Positionsbefehl an die Befehlsauswahleinheit. Zum Einstellen der Steifigkeits-Einstellfunktion wird unter Verwendung der adaptiven Filterfunktion der Steifigkeitsindex erhöht um die Obergrenze der Steifigkeit zu ermitteln. Dies lässt sich auf einem Bildschirm darstellen.
  • KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, eine Servosteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu fähig ist, eine sicherere automatische Einstellung einer Verstärkung eines Geschwindigkeitsregelkreises und eines Filters durch Anzeigen eines Einstellungszustands, der von einem automatischen Einstellungssequenzer erhalten wird, und eines Grunds für eine Unterbrechung oder anomale Beendigung der Einstellung durchzuführen.
  • Eine Servosteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einer Vorschubachse, die von einem Servomotor angetrieben wird. Die Servosteuerungsvorrichtung schließt Folgendes ein: einen Geschwindigkeitsbefehlserzeuger zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsbefehlswerts für den Servomotor; einen Drehmomentbefehlserzeuger zum Erzeugen eines Drehmomentbefehlswerts für den Servomotor; eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit des Servomotors;einen Geschwindigkeitsregelkreis, der den Geschwindigkeitsbefehlserzeuger, den Drehmomentbefehlserzeuger und die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung einschließt; eine Geschwindigkeitsregelkreisverstärkungs-Einstellungseinheit zum Einstellen einer Geschwindigkeitsregelkreisverstärkung, die eine Steuerungsverstärkung für den Geschwindigkeitsregelkreis ist; wenigstens einen Filter zum Filtern eines bestimmten Bands des Drehmomentbefehlswerts; eine Eingabeeinheit für eine sinusförmige Störung zur Durchführung einer sinusförmigen Ablenkung am Geschwindigkeitsregelkreis; eine Addiervorrichtung, die eine sinusförmige Störung, die von der Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung eingegeben wird, zum Geschwindigkeitsbefehlswert hinzufügt, und einen Geschwindigkeitserfassungswert des Servomotors, der von der Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung erfasst wird, subtrahiert; einen Frequenzcharakteristikberechner zur Einschätzung der Verstärkung und Phase der Geschwindigkeitsregelkreiseingangs- und -ausgangssignale aus der Ausgabe des Geschwindigkeitsregelkreises, wenn eine sinusförmige Störung in den Geschwindigkeitsregelkreis eingegeben wird; eine Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Resonanzfrequenz aus Frequenzcharakteristiken; eine Filtereinstellvorrichtung zum Einstellen des Filters in Übereinstimmung mit der Resonanzfrequenz; eine Verstärkungseinstellvorrichtung zum Einstellen und Prüfen der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises; eine Sequenzsteuerung zur automatischen Durchführung der Erfassung der Resonanzfrequenz unter Verwendung der Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung, der Einstellung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises unter Verwendung der Verstärkungseinstellvorrichtung und der Einstellung des Filters unter Verwendung der Filtereinstellvorrichtung; und eine Einstellungszustand-Anzeigeeinheit zum Anzeigen einer Stufe in einer Einstellsequenz. Die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit zeigt den Einstellungsfortschritt sowohl bei der Resonanzerfassung, der Einstellung und Prüfung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises oder der Einstellung des Filters an, die von der Sequenzsteuerung durchgeführt werden.
  • Figurenliste
  • Die Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen deutlicher, wobei:
    • 1 ist ein Blockdiagramm einer Servosteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2A ist ein Diagramm, das eine Variation einer sinusförmigen Frequenz im Zeitverlauf in der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2B ist ein Diagramm, das eine Variation eines Eingangssignals im Zeitverlauf in der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2C ist ein Diagramm, das eine Variation eines Ausgangssignals im Zeitverlauf in der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2D ist ein Diagramm, das eine Variation der Frequenzcharakteristiken einer Verstärkung und einer Phase im Zeitverlauf in der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 3A ist eine Zeichnung eines Anzeigebeispiels, wenn eine Einstellungszustand-Anzeigeeinheit einen Zustand bei der Einstellung einer Vielzahl von Filtern und einen Zustand bei der Erfassung einer Vielzahl von Resonanzpunkten anzeigt;
    • 3B ist eine Zeichnung eines Anzeigebeispiels, wenn die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit einen Grund für eine anomale Beendigung einer automatischen Einstellung anzeigt; und
    • 4 ist ein Flussdiagramm des Betriebsverfahrens der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachstehend wird eine Servorsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Servosteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Servosteuerungsvorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einer Vorschubachse, die von einem Servomotor 20 angetrieben wird. Die Servosteuerungsvorrichtung 100 schließt Folgendes ein: einen Geschwindigkeitsbefehlserzeuger 1 zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsbefehlswerts für den Servomotor 20; einen Drehmomentbefehlserzeuger 2 zum Erzeugen eines Drehmomentbefehlswerts für den Servomotor 20; eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 3 zum Erfassen der Geschwindigkeit des Servomotors 20; einen Geschwindigkeitsregelkreis 4, der den Geschwindigkeitsbefehlserzeuger 1, den Drehmomentbefehlserzeuger 2 und die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 3 einschließt; eine Geschwindigkeitsregelkreisverstärkungs-Einstellungseinheit 5 zum Einstellen einer Geschwindigkeitsregelkreisverstärkung, die eine Steuerungsverstärkung für den Geschwindigkeitsregelkreis 4 ist; wenigstens einen Filter 6 zum Filtern eines bestimmten Bands des Drehmomentbefehlswerts; eine Eingabeeinheit für eine sinusförmige Störung 7 zur Durchführung einer sinusförmigen Ablenkung am Geschwindigkeitsregelkreis 4; einen Frequenzcharakteristikberechner 8 zur Einschätzung der Verstärkung und Phase der Geschwindigkeitsregelkreiseingangs- und -ausgangssignale aus der Ausgabe des Geschwindigkeitsregelkreises 4, wenn eine sinusförmige Störung in den Geschwindigkeitsregelkreis 4 eingegeben wird; eine Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9 zur Erfassung einer Resonanzfrequenz aus Frequenzcharakteristiken; eine Filtereinstellvorrichtung 10 zum Einstellen des Filters 6 in Übereinstimmung mit der Resonanzfrequenz; eine Verstärkungseinstellvorrichtung 11 zum Einstellen und Prüfen der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises; eine Sequenzsteuerung 12 zur automatischen Durchführung der Erfassung der Resonanzfrequenz unter Verwendung der Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9, der Einstellung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises unter Verwendung der Verstärkungseinstellvorrichtung 11 und der Einstellung des Filters 6 unter Verwendung der Filtereinstellvorrichtung 10; undeine Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 zum Anzeigen einer Stufe in einer Einstellsequenz. Die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 zeigt die Einstellungsstufe und den Einstellungsfortschritt sowohl bei der Resonanzerfassung, der Einstellung und Prüfung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises oder der Einstellung des Filters 6 an, die von der Sequenzsteuerung 12 durchgeführt werden.
  • Anschließend wird der Betrieb der Servorsteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zunächst erzeugt der Geschwindigkeitsbefehlserzeuger 1 einen Geschwindigkeitsbefehlswert zum Antreiben des Servomotors 20, und gibt den Geschwindigkeitsbefehlswert an eine Addiervorrichtung 15 aus. Die Addiervorrichtung 15 fügt eine sinusförmige Störung, die von der Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung 7 eingegeben wird, zum Geschwindigkeitsbefehlswert hinzu, und subtrahiert einen Geschwindigkeitserfassungswert des Servomotors 20, der von der Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 3 erfasst wird. Die Addiervorrichtung 15 gibt ein Berechnungsergebnis an die Geschwindigkeitsregelkreisverstärkungs-Einstelleinheit 5 aus.
  • Die Geschwindigkeitsregelkreisverstärkungs-Einstelleinheit 5 richtet eine Steuerungsverstärkung, die von der Verstärkungs-Einstellvorrichtung 11 eingestellt wird, für den Geschwindigkeitsregelkreis 4 ein.
  • Der Drehmomentbefehlserzeuger 2 berechnet das Ergebnis des Berechnungsergebnisses der Addiervorrichtung 15 und der Geschwindigkeitsregelkreisverstärkung, und gibt einen Drehmomentbefehl aus, um den Servomotor 20 anzutreiben. Der Servomotor 20 betreibt einen nicht dargestellten Mitnehmer durch einen Übertragungsmechanismus 30.
  • Der Geschwindigkeitsregelkreis 4 schließt den Geschwindigkeitsbefehlserzeuger 1, den Drehmomentbefehlserzeuger 2 und die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 3 ein.
  • Der Filter 6 filtert ein bestimmtes Band des Drehmomentbefehlswerts. Bei der Servosteuerungsvorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 1 gezeigt ist, ist beispielhalber lediglich ein Filter bereitgestellt. Jedoch kann eine Vielzahl von Filtern bereitgestellt sein.
  • Die Eingabeeinheit für eine sinusförmige Störung 7 führt eine sinusförmige Ablenkung am Geschwindigkeitsregelkreis 4 durch.
  • Der Frequenzcharakteristikberechner 8 schätzt die Verstärkung und Phase der Geschwindigkeitsregelkreiseingangs- und -ausgangssignale aus der Ausgabe des Geschwindigkeitsregelkreises 4, wenn die sinusförmige Störung in den Geschwindigkeitsregelkreis 4 der Servosteuerungsvorrichtung 100 eingegeben wird. Ferner drückt der Frequenzcharakteristikberechner 8 die Ausgabe des Geschwindigkeitsregelkreises 4 als Fourier-Reihe mit einer willkürlichen Anzahl von Termen unter Verwendung einer Störungs-Eingangsfrequenz aus der Eingabeeinheit für eine sinusförmige Störung 7 als Grundfrequenz aus, und berechnet die Amplitude und Phase eines Grundelements der Fourier-Reihe, um Frequenzcharakteristiken zu berechnen.
  • Die Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9 erfasst eine Resonanzfrequenz aus den Frequenzcharakteristiken. Die Filtereinstellvorrichtung 10 stellt den Filter 6 in Übereinstimmung mit der Resonanzfrequenz ein, die von der Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9 erfasst wird.
  • Die Verstärkungseinstellvorrichtung 11 stellt die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises ein und prüft sie. Die Sequenzsteuerung 12 führt die Erfassung der Resonanzfrequenz unter Verwendung der Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9, die Einstellung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises unter Verwendung der Verstärkungseinstellvorrichtung 11 und die Einstellung des Filters 6 unter Verwendung der Filtereinstellvorrichtung 10 automatisch durch.
  • Die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 zeigt eine Stufe in einer Einstellsequenz an. Genauer gesagt zeigt die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 die Einstellungsstufe und den Einstellungsfortschritt sowohl bei der Resonanzerfassung, der Einstellung und Prüfung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises oder der Einstellung des Filters 6 an, die von der Sequenzsteuerung 12 durchgeführt werden. Die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 ist mit einem Monitor zur Anzeige der Einstellungsstufe und des Einstellungsfortschritts, wie zuvor beschrieben, versehen. Als Monitor ist eine Flüssigkristallanzeige, eine organische EL-Anzeige, eine Plasmaanzeige, eine Fluoreszenzanzeige oder dergleichen verfügbar, aber nicht darauf beschränkt.
  • Anschließend wird der Betrieb der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 2A ist ein Diagramm, das eine Variation einer sinusförmigen Frequenz im Zeitverlauf zeigt, die eine Störungseingabe ist, die von der Eingabeeinheit 7 für die sinusförmige Störung auf den Geschwindigkeitsregelkreis 4 angewandt werden soll. In 2A erhöht sich die sinusförmige Frequenz zwischen einer Zeit t0 und einer Zeit t1 , und kehrt bei der Zeit t1 zu einem Ausgangswert zurück. Ebenso erhöht sich die sinusförmige Frequenz zwischen der Zeit t1 und einer Zeit t2 , und kehrt bei der Zeit t2 zu dem Ausgangswert zurück. Die sinusförmige Frequenz variiert weiterhin auf dieselbe Weise. Die Periode zwischen der Zeit t0 und der Zeit t1 wird als erste Periode bezeichnet. Die Periode zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 wird als zweite Periode bezeichnet. Die Periode zwischen der Zeit t2 und der Zeit t3 wird als dritte Periode bezeichnet.
  • 2B zeigt eine Variation eines Eingangssignals des Geschwindigkeitsregelkreises 4 im Zeitverlauf. 2C zeigt eine Variation eines Ausgangssignals des Geschwindigkeitsregelkreises 4 im Zeitverlauf. Der Frequenzcharakteristikberechner 8 schätzt die Verstärkung und Phase der Geschwindigkeitsregelkreiseingangs- und - ausgangssignale aus der Ausgabe des Geschwindigkeitsregelkreises 4, wenn die Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung 7 die sinusförmige Störung in den Geschwindigkeitsregelkreis 4 eingibt. 2D zeigt Variationen bei der Verstärkung (durchgezogene Linie) und der Phase (gestrichelte Linie) im Zeitverlauf, die von dem Frequenzcharakteristikberechner 8 geschätzt werden. Bei dieser Ausführungsform führt die Sequenzsteuerung 12 beispielhalber die Resonanzerfassung in der ersten Periode, die Filtereinstellung in der zweiten Periode und die Verstärkungseinstellung in der dritten Periode durch.
  • Als Nächstes werden in der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Anzeigebeispiele in einer Situation beschrieben, in welcher die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 eine Stufe in der Einstellsequenz anzeigt. 3A zeigt ein Anzeigebeispiel, bei welchem ein Zustand bei der Einstellung einer Vielzahl von Filtern und ein Zustand bei der Erfassung einer Vielzahl von Resonanzpunkten angezeigt werden. Beispielsweise zeigt 3A, dass ein erster Filter gerade in Bezug auf eine Achse X1 eingestellt wird, und ein zweiter Resonanzpunkt wird gerade in Bezug auf eine Achse Y1 erfasst. Nicht auf dieses Anzeigebeispiel beschränkt können jedoch auch andere Zustände als Zustände bei der Einstellung der Vielzahl von Filtern und der Erfassung der Vielzahl von Resonanzpunkten durch die Sequenzsteuerung 12 angezeigt werden.
  • 3B zeigt ein Anzeigebeispiel, bei welchem ein Grund für eine anomale Beendigung der automatischen Einstellung angezeigt wird. Beispielsweise zeigt 3B an, dass die Einstellung in Bezug auf die Achse X1 unterbrochen wurde, und eine Maschine wird in Bezug auf die Achse Y1 befestigt. Nicht auf dieses Anzeigebeispiel beschränkt kann jedoch auch ein anderer Grund als Grund für die anomale Beendigung der automatischen Einstellung angezeigt werden.
  • Gemäß der Servosteuerungsvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewirkt die Bereitstellung eines Benachrichtigungsmittels, das einen Bediener über einen sequentiellen Zustand und einen Fehlerfaktor informiert, dass der Bediener schnell eine Anomalie einer Maschine erkennen kann.
  • Anschließend wird das Betriebsverfahren der Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf das in 4 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. In Schritt S101 beginnt die Sequenzsteuerung 12 (siehe 1) den Prozess der Einstellung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises und des Filters. Als Nächstes initialisiert die Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung 7 in Schritt S102 eine Eingangsfrequenz.
  • Als Nächstes gibt die Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung 7 bei Schritt S103 eine sinusförmige Störung in den Geschwindigkeitsregelkreis 4 ein. Als Nächstes erfasst die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 3 bei Schritt S104 die Geschwindigkeit des Servomotors 20.
  • Als Nächstes erzeugt der Drehmomentbefehlserzeuger 2 bei Schritt S105 einen Drehmomentbefehlswert aus einem Geschwindigkeitsbefehlswert, einem Geschwindigkeitserfassungswert und der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises. Als Nächstes berechnet der Frequenzcharakteristikberechner 8 bei Schritt S106 Frequenzcharakteristiken bei einer aktuellen Frequenz.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S107 bestimmt, ob die Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9 die aktuelle Frequenz als Resonanzfrequenz betrachtet hat oder nicht.
  • Wenn die Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9 die aktuelle Frequenz nicht als die Resonanzfrequenz betrachtet hat, zeigt die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 den Zustand des „Erfassens einer Resonanz“ in Schritt S108 an. Danach aktualisiert die Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung 7 in Schritt S109 die Eingangsfrequenz.
  • Auf der anderen Seite, wenn die Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung 9 in Schritt S107 die aktuelle Frequenz als Resonanzfrequenz betrachtet hat, regelt die Filtereinstellvorrichtung 10 das Filtern der Resonanzfrequenz in Schritt S110. Als Nächstes zeigt die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 in Schritt S111 den Zustand des „Filterns“ an.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S112 bestimmt, ob die sinusförmige Frequenz eines Eingangssignals einen maximalen Wert erreicht hat oder nicht. Wenn die sinusförmige Frequenz des Eingangssignals nicht den maximalen Wert erreicht hat, werden die Schritte S102 bis S112 wiederholt.
  • Wenn die sinusförmige Frequenz des Eingangssignals den maximalen Wert erreicht hat, prüft die Verstärkungseinstellvorrichtung 11 die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises und bestimmt in Schritt S113, ob die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises angemessen ist oder nicht.
  • Wenn die Verstärkungseinstellvorrichtung 11 durch die Prüfung bestimmt, dass die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises unangemessen ist, regelt die Verstärkungseinstellvorrichtung in Schritt S114 die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises. Als Nächstes zeigt die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit 13 bei Schritt S115 den Zustand des „Einstellens der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises“ an.
  • Auf der anderen Seite, wenn die Verstärkungseinstellvorrichtung 11 durch die Prüfung in Schritt S113 bestimmt, dass die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises angemessen ist, beendet die Sequenzsteuerung 12 den Prozess des automatischen Einstellens der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises und des Filters in Schritt S116.
  • Wie zuvor beschrieben, zeigt die Servosteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Einstellungszustand, der von dem automatischen Einstellungssequenzer erhalten wird, und einen Grund für eine Unterbrechung oder eine anomale Beendigung der Einstellung an, um eine sicherere automatische Anpassung an die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises und den Filter zu ermöglichen.
  • Gemäß der Servosteuerungsvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Servosteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die eine sicherere automatische Anpassung an die Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises und den Filter durch Anzeigen eines Einstellungszustands, der von dem automatischen Einstellungssequenzer erhalten wird, und eines Grunds für eine Unterbrechung oder eine anomale Beendigung der Einstellung ermöglicht.

Claims (3)

  1. Servosteuerungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einer Vorschubachse, die von einem Servomotor angetrieben wird, wobei die Servosteuerungsvorrichtung Folgendes umfasst: einen Geschwindigkeitsbefehlserzeuger (1) zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsbefehlswerts für den Servomotor; einen Drehmomentbefehlserzeuger (2) zum Erzeugen eines Drehmomentbefehlswerts für den Servomotor; eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen der Geschwindigkeit des Servomotors; einen Geschwindigkeitsregelkreis (4), der den Geschwindigkeitsbefehlserzeuger, den Drehmomentbefehlserzeuger und die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung einschließt; eine Geschwindigkeitsregelkreisverstärkungs-Einstellungseinheit (5) zum Einstellen einer Geschwindigkeitsregelkreisverstärkung, die eine Steuerungsverstärkung für den Geschwindigkeitsregelkreis ist; wenigstens einen Filter (6) zum Filtern eines bestimmten Bands des Drehmomentbefehlswerts; eine Eingabeeinheit für eine sinusförmige Störung (7) zur Durchführung einer sinusförmigen Ablenkung am Geschwindigkeitsregelkreis; eine Addiervorrichtung (15), die eine sinusförmige Störung, die von der Eingabeeinheit für die sinusförmige Störung (7) eingegeben wird, zum Geschwindigkeitsbefehlswert hinzufügt, und einen Geschwindigkeitserfassungswert des Servomotors (20), der von der Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung (3) erfasst wird, subtrahiert; einen Frequenzcharakteristikberechner (8) zur Einschätzung der Verstärkung und Phase der Geschwindigkeitsregelkreiseingangs- und - ausgangssignale aus der Ausgabe des Geschwindigkeitsregelkreises, wenn eine sinusförmige Störung in den Geschwindigkeitsregelkreis eingegeben wird; eine Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung (9) zur Erfassung einer Resonanzfrequenz aus Frequenzcharakteristiken; eine Filtereinstellvorrichtung (10) zum Einstellen des Filters in Übereinstimmung mit der Resonanzfrequenz; eine Verstärkungseinstellvorrichtung (11) zum Einstellen und Prüfen der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises; eine Sequenzsteuerung (12) zur automatischen Durchführung der Erfassung der Resonanzfrequenz unter Verwendung der Resonanzfrequenzerfassungsvorrichtung, der Einstellung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises unter Verwendung der Verstärkungseinstellvorrichtung und der Einstellung des Filters unter Verwendung der Filtereinstellvorrichtung; und eine Einstellungszustand-Anzeigeeinheit (13) zum Anzeigen einer Stufe in einer Einstellsequenz, wobei die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit (13) den Fortschritt jeweils bei der Resonanzerfassung, der Einstellung und Prüfung der Verstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises oder der Einstellung des Filters anzeigt, die von der Sequenzsteuerung durchgeführt werden.
  2. Servosteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die Sequenzsteuerung eine Einstellung einer Vielzahl von Filtern durchführt, die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit (13) einen Einstellungszustand eines jeden der Filter anzeigt.
  3. Servosteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einstellungszustand-Anzeigeeinheit (13) einen Grund für eine Unterbrechung oder ein anomales Ende der Einstellung anzeigt.
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