DE102017100240A1

DE102017100240A1 - Bewegungssteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017100240A1
Application number: DE102017100240.5A
Authority: DE
Inventors: Manabu Saitou
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2017-07-13
Anticipated expiration: 2037-01-10
Also published as: JP2017126175A; US10289087B2; US20170199504A1; DE102017100240B4; JP6356709B2; CN106970652B; CN106970652A

Abstract

Eine erfindungsgemäßee Bewegungssteuerungsvorrichtung hat ein Achssteuerteil, das einen Verstärker basierend auf Motorsteuerinformationen steuert, und ein Kommunikationssteuerteil, das einen Motorsteuerbefehl durch Kommunikation mit einer Steuervorrichtung höheren Niveaus empfängt, wobei der Motorsteuerbefehl als eine Quelle der Motorsteuerinformationen dient, und die Bewegungssteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: ein Motorsteuerinformationenspeicherteil, das eine Steuerfunktion speichert, die von der Steuervorrichtung höheren Niveaus durch das Kommunikationssteuerteil empfangen wird; ein Steuerfunktionsausführungsteil, das die Steuerfunktion im Hinblick auf mindestens eine der Informationen eines Motors und Informationen eines Sensors als eine Eingabe ausführt, und ein Steuerinformationsänderungsteil, das die Motorsteuerinformation basierend auf einem Resultat der Ausführung der Steuerfunktion, die in dem Motorsteuerinformationenspeicherteil gespeichert ist, ändert, wobei die Ausführung der Steuerfunktion von dem Steuerfunktionsausführungsteil ausgeführt wird, wobei die Motorsteuerinformation, die von dem Steuerinformationsänderungsteil geändert wird, als eine Eingabe zu dem Achssteuerteil dient.

Description

STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungssteuerungsvorrichtung und insbesondere eine Bewegungssteuerungsvorrichtung, die in der Lage ist, einen hochreaktiven Befehl zu einem Motor durch eine Steuervorrichtung höheren Niveaus anzupassen.
Beschreibung des Stands der Technik
Bei einer Bewegungssteuerungsvorrichtung, die adaptive Steuerung durch einen Befehl von einer Steuervorrichtung höheren Niveaus ausführt, ist hohe Reaktivität auf Feedbackinformationen eines Sensors erforderlich. Zum Verbessern der Reaktivität wird Beschleunigung eines Kommunikationszyklus zwischen der Steuervorrichtung höheren Niveaus und einer Steuervorrichtung oder Beschleunigung eines Zyklus, bei dem ein Befehl, der von der Steuervorrichtung höheren Niveaus basierend auf den Feedbackinformationen (Position oder Geschwindigkeit) berechnet wird, zu einem Motor zurückgegeben, ausgeführt.
5 ist ein funktionales Blockschaltbild einer Bewegungssteuerungsvorrichtung des Stands der Technik. Eine Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 des Stands der Technik ist mit einer Steuervorrichtung höheren Niveaus 20 durch eine Kommunikationseinheit verbunden, die Echtzeitkommunikation unter Verwenden von EtherCAT oder anderen ausführt und einen Motorsteuerbefehl von einem Kommunikationssteuerteil 11 in der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 empfängt, wobei der Motorsteuerbefehl von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen wird. Dann aktualisiert die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 basierend auf einem Wert des empfangenen Motorsteuerbefehls Steuerinformationen, die zum Steuern eines Motors 2 verwendet werden, wobei die Motorsteuerinformationen in einem Motorsteuerinformationsspeicherteil 13 gespeichert werden, das auf einem nicht gezeigten Speicher vorgesehen ist. Die Motorsteuerinformationen, die in dem Motorsteuerinformationsspeicherteil 13 gespeichert sind, werden zu einem Achssteuerteil 12 eingegeben, und das Achssteuerteil 12 steuert einen Verstärker 3 basierend auf den eingegebenen Motorsteuerinformationen, um dadurch den Motor 2, der an einer Maschine, die zu steuern ist, angebracht ist, anzutreiben. Außerdem wird ein Wert eines Sensors 5, der an der Maschine, die zu steuern ist, angebracht ist, zu der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus von dem Kommunikationssteuerteil 11 eingegeben. Zu bemerken ist, dass die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus mit einem Bedienfeld oder anderen der Maschine über eine E/A-Einheit 30 verbunden ist und dadurch Betätigung durch einen Bediener auf dem Bedienfeld erhält.
6 ist eine Skizze, die ein Beispiel des Steuerns der Maschine durch die Bewegungssteueungsrvorrichtung und die Steuervorrichtung höheren Niveaus des Stands der Technik zeigt. Zu bemerken ist, dass 6 eine teilweise Veranschaulichung ist, so dass das Motorsteuerinformationsspeicherteil 13 weggelassen ist. Die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus weist ein Befehlsberechnungsverarbeitungsteil 21, das einen Motorsteuerbefehl anlegt, auf, um eine Zielposition oder dergleichen des Motors 2 zu lenken, und das Befehlsberechnungsverarbeitungsteil 21 ist mit dem Kommunikationssteuerteil 11, das auf der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 vorgesehen ist, verbunden.
Das Achssteuerteil 12 steuert den Verstärker 3 als Reaktion auf den Wert der Motorsteuerinformationen, wie zum Beispiel eine Bewegungsmenge oder eine Drehmomentbegrenzung, um dadurch den Motor 2 anzutreiben. Die Zielposition wird von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 anschließend von dem Motorsteuerbefehl übertragen und in die Bewegungsmenge der Motorsteuerinformationen umgewandelt und zu dem Achssteuerteil 12 eingegeben; der Motor 2 wird folglich betrieben, um der eingegebenen Zielposition durch Ausführen von Positionssteuerung zu folgen.
In der Maschine, die von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus und der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 zu steuern ist, befindet sich ein mechanisches Teil 4, das durch die Drehung des Motors 2 angetrieben wird, und außerdem wird in einem Betriebsbereich des mechanischen Teils 4 ein verarbeitetes Teil 6, an dem ein Drucksensor 5a angebracht ist, platziert, um zu versuchen, dadurch einen Pressvorgang mit einem konstanten Druck auszuführen.
Wenn die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 des Stands der Technik beim Steuern eines solchen Systems verwendet wird, berechnet das Befehlsberechnungsverarbeitungsteil 21 der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus gemäß einem Wert von Sensorinformationen, die von dem Drucksensor 5a erfasst werden, die Zielposition und die Drehmomentbegrenzung des Motors als den Motorsteuerbefehl. Die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 wandelt die Zielposition des empfangenen Motorsteuerbefehls in die Bewegungsmenge zum Beispiel über eine Codiereinheit der Motorsteuerinformationen um und betrachtet die Bewegungsmenge als eine Eingabe zu dem Achssteuerteil 12.
Falls der Motorsteuerbefehl und die Motorsteuerinformationen jedoch dieselbe Definition haben, kann die Umwandlung nicht ausgeführt werden.
Zu bemerken ist, dass, als ein Stand der Technik zum Erzielen hoher Reaktivität, zum Beispiel in der Technik, die in dem offenbarten japanischen Patent Nr. 2013-73351 offenbart ist, mehrfach geteilte Steuerrechenabschnitte, gemäß Merkmalen der jeweiligen Achsen einer Steuervorrichtung, zu einem Servoverstärker oder Servocontroller verteilt werden, um dadurch die Steuerreaktivität bei der Servosteuerung zu erhöhen.
Bei der Steuerung des Motors durch die Bewegungssteueungsrvorrichtung des Stands der Technik, da der Messwert eines Sensors zu der Steuervorrichtung höheren Niveaus zurückgegeben wird, und der Befehl zu dem Motor durch Verwenden des Werts geändert wird, war es jedoch aufgrund der Kommunikationsfrist schwierig, die Reaktivität des gesamten Systems zu verbessern. Bei dem Beispiel der 6, falls die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus den Wert der Sensorinformationen überwacht, die von dem Drucksensor 5a erfasst werden, und zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 zurückgibt und die Steuerung des Motors 2 ausführt, verschlechtert sich zum Beispiel die Reaktivität in Bezug auf Schwankung des Druckwerts aufgrund des Einflusses von Verzögerungen der Kommunikationszeit zwischen der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus und der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10. Außerdem, falls ein Prozess, der die Sensorinformationen verwendet, in das Achssteuerteil 12 eingebaut ist, um die Reaktivität zu verbessern, kann die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus nur ein Steuerverfahren auswählen, das von diejenigen, die in das Achssteuerteil 12 eingebaut sind, ausgeführt wird, und dabei tritt ein Problem mit der Verringerung der Anpassungsfähigkeit der Steuerung auf.
Außerdem, durch Anwenden der Technik, die in dem japanischen Patent Nr. 2013-73351 offenbart ist, an die Bewegungssteueungsrvorrichtung 10, ist es möglich, einen Teil der Servosteuerung, die in die Bewegungssteueungsrvorrichtung 10 eingebaut ist, in dem Hochgeschwindigkeitszyklus auszuführen; es ist jedoch unmöglich, die Reaktivität des Prozesses zu verbessern, indem der Befehl der Position oder die Geschwindigkeit, die von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus ausgeführt wird, berechnet wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Bewegungssteuerungsvorrichtung, der in der Lage ist, einen hochreaktiven Befehl zu einem Motor durch eine Steuervorrichtung höheren Niveaus anzupassen.
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung werden Steuerfunktionen, die von der Steuervorrichtung höheren Niveaus übertragen werden, aufgezeichnet und ausgeführt, um dadurch die Kommunikationszeit mit der Steuervorrichtung höheren Niveaus zu verringern. Außerdem kann hochreaktive Steuerung des Motors nach Bedarf durch den Befehl von der Steuervorrichtung höheren Niveaus ausgeführt werden.
Eine erfindungsgemäße Bewegungssteuerungsvorrichtung hat ein Achssteuerteil, das mit einem Verstärker verbunden ist, um einen Motor anzutreiben, und steuert den Verstärker basierend auf Motorsteuerinformationen, und ein Kommunikationssteuerteil, das einen Motorsteuerbefehl durch Kommunikation mit einer Steuervorrichtung höheren Niveaus empfängt, wobei der Motorsteuerbefehl als eine Quelle der Motorsteuerinformationen dient, und die Bewegungssteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: ein Steuerfunktionsspeicherteil, das eine Steuerfunktion speichert, die von der Steuervorrichtung höheren Niveaus durch das Kommunikationssteuerteil empfangen wird; ein Steuerfunktionsausführungsteil, das die Steuerfunktion im Hinblick auf mindestens eine der Informationen des Motors und Informationen eines Sensors als eine Eingabe ausführt, und ein Steuerinformationsänderungsteil, das die Motorsteuerinformationen basierend auf einem Resultat der Ausführung der Steuerfunktion, die in dem Steuerfunktionsspeicherteil gespeichert ist, ändert, wobei die Ausführung der Steuerfunktion von dem Steuerfunktionsausführungsteil ausgeführt wird, wobei die Motorsteuerinformationen, die von dem Steuerinformationsänderungsteil geändert werden, als eine Eingabe zu dem Achssteuerteil dienen.
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Steuerfunktionsausführungsteil in der Lage, Informationen eines anderen Motors, der von dem Motor unterschiedlich ist, zu verwenden, um die Steuerfunktion einzugeben.
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Steuerfunktionsausführungsteil in der Lage, eine Steuerfunktion, die auszuführen ist, aus mehreren Steuerfunktionen in Synchronisation mit einem Motorsteuerbefehl auszuwählen, und das Steuerinformationsänderungsteil ändert die Motorsteuerinformationen durch ein Ausführungsresultat der ausgewählten Steuerfunktion.
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung empfängt das Kommunikationssteuerteil die Steuerfunktion durch Teilen der Steuerfunktion in mehrere Kommunikationen in Synchronisation mit dem Motorsteuerbefehl.
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung empfängt das Kommunikationssteuerteil die Steuerfunktion in einem Kommunikationszyklus, der von einem Kommunikationszyklus des Motorsteuerbefehls unterschiedlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, da die Bewegungssteuerungsvorrichtung in der Lage ist, in einem Zyklus zu arbeiten, der von einem Kommunikationszyklus mit der Steuervorrichtung höheren Niveaus unterschiedlich ist, wird es möglich, Steuerung auszuführen, um mit hoher Geschwindigkeit auf Sensorfeedbackinformationen zu reagieren, die die Bewegungssteuerungsvorrichtung direkt eingibt und ausgibt. Außerdem wird es durch Voraufzeichnen der Steuerfunktion im Laufe des Vorgangs möglich, die Steuerung in Übereinstimmung mit dem Zweck der Steuervorrichtung höheren Niveaus anzupassen. Insbesondere, da einzigartige Steuerung und normale Steuerung umgeschaltet werden können, kann eine Reaktion auf einzigartige Zustände gemäß einer Maschine erzielt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 ein Funktionsblockschaltbild einer Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
2 ein Flussdiagramm ist, das einen Prozess zeigt, der in der Bewegungssteuervorrichtung, der in 1 gezeigt ist, ausgeführt wird,
3 ein Diagramm ist, das ein Beispiel des Steuerns einer Maschine durch Verwenden der Bewegungssteuerungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, zeigt,
4 ein Diagramm ist, das ein Beispiel des Steuerns eine Maschine durch Verwenden einer Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
5 ist ein funktionales Blockschaltbild einer Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist, und
6 ein Diagramm ist, das ein Beispiel des Steuerns eine Maschine durch Verwenden der Bewegungssteuerungsvorrichtung, die in 5 gezeigt ist, zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unten werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Wie oben beschrieben, können die Steuerfunktionen, die von der Steuervorrichtung höheren Niveaus übertragen werden, zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet werden. Die Bewegungssteuerungsvorrichtung führt die aufgezeichneten Steuerfunktionen in jedem Steuerzyklus aus, um dadurch Motorsteuerinformationen zu berechnen, die zum Steuern des Motors oder dergleichen verwendet werden.
Durch Eingeben der Steuerfunktionen, die zu registrieren sind, zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, werden ein Sensorwert, der von einem Motor oder einem verbundenen Sensor erhalten wird, und ein Befehlswert eines Motorsteuerbefehls, der von der Steuervorrichtung höheren Niveaus empfangen wird, verwendet, und ein Befehl zu einem Verstärker, wie zum Beispiel eine Position, Drehzahl, Drehmoment oder ein Druck und eine Drehmomentbegrenzung des Motors, oder eine Korrekturmenge dafür oder dergleichen, wird als ein Ausführungsresultat der Steuerfunktionen ausgegeben. Dann ändert die Bewegungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Motorsteuerinformationen mit dem Befehl oder der Korrekturmenge, der/die der Ausgang der Steuerfunktion ist, um dadurch Achssteuerung des Motors durch die geänderten Motorsteuerinformationen auszuführen.
<Erste Ausführungsform>
1 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Bewegungssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ähnlich wie die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 des Stands der Technik, ist eine Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 dieser Ausführungsform mit einer Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus durch eine Kommunikationseinheit verbunden und empfängt einen Motorsteuerbefehl und eine Steuerfunktion durch ein Kommunikationssteuerteil 11 in der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10, wobei der Motorsteuerbefehl und die Steuerfunktion von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen werden. Basierend auf dem Wert des empfangenen Motorsteuerbefehls, aktualisiert die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 die Steuerinformationen, die zum Steuern eines Motors 2 verwendet werden, wobei die Motorsteuerinformationen in einem Motorsteuerinformationsspeicherteil 13 gespeichert werden, das auf einem nicht gezeigten Speicher vorgesehen ist, und speichert die empfangene Steuerfunktion in ein Steuerfunktionsspeicherteil 14, das auf dem nicht gezeigten Speicher vorgesehen ist.
Die Steuerfunktion, die von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen wird, ist eine Funktion zum Ausgeben eines Befehlswerts zu einem Verstärker, wie zum Beispiel eine Position, eine Drehzahl, ein Drehmoment oder ein Druck und eine Drehmomentbegrenzung des Motors oder eine Korrekturmenge davon im Hinblick auf einen Sensor, der von dem Motor erhalten wird oder einem verbundenen Sensor und einem Befehlswert des Motorsteuerbefehls, der von der Steuervorrichtung höheren Niveaus als eine Eingabe (Argument) empfangen wird. Die Steuerfunktion kann zum Beispiel die Form einer Berechnungsformel oder eines Programms haben; die Steuerfunktion kann jedoch in irgendeiner Form umgesetzt werden, solange mindestens Berechnung oder Ausführung in einem Steuerfunktionsausführungsteil 15 der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 ausgeführt werden können und eine oder mehr Ausgaben basierend auf der Eingabe erhalten werden können. Die Steuerfunktion kann eine Zeichenfolge oder Daten in einem binären Format sein. Die Verarbeitung, die in der Steuerfunktion enthalten ist, ist außerdem nicht auf numerische Verarbeitung beschränkt, wie zum Beispiel die vier grundlegenden arithmetischen Operatoren; die Verarbeitung kann jedoch die Ausführungssteuerung, wie zum Beispiel bedingte Verzweigung, aufweisen.
Das Steuerfunktionsspeicherteil 14 ist in der Lage, mehrere Steuerfunktionen zu speichern. Wenn die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 die Steuerfunktionen in das Steuerfunktionsspeicherteil 14 speichert, werden die Steuerfunktionen derart gespeichert, dass das Steuerfunktionsausführungsteil 15, das unten beschrieben wird, bestimmen kann, welche der Steuerfunktionen auszuführen ist. Wenn ein oder mehrere Steuerfunktionen von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen werden, kann die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 zum Beispiel alle Steuerfunktionen löschen, die in dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 gespeichert sind, und kann die neu empfangenen Steuerfunktionen zu dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 speichern. Außerdem kann die Bewegungssteuerungsvorrichtung beim Speichern einer Steuerfunktion in das Steuerfunktionsspeicherteil 14, wenn eine Steuerfunktion, die dieselbe Art von Befehlswert oder Korrekturwert ausgibt, bereits gespeichert wurde, die zuvor gespeicherte Steuerfunktion löschen und danach die neue Steuerfunktion speichern.
Das Steuerfunktionsausführungsteil 15 führt die Steuerfunktion, die in dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 gespeichert ist, in jedem Steuerzyklus der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 aus und gibt einen Befehlswert oder einen Korrekturwert, der als das Ausführungsresultat ausgegeben wurde, zu einem Steuerinformationsänderungsteil 16 als einen Steueränderungsbefehl aus. Das Steuerfunktionsausführungsteil 15 verwendet einen Wert, der einen Status des Motors 2 angibt, der von dem Achssteuerteil 12 erhalten wurde, einen Sensorwert, der von dem Sensor 5 erhalten wurde, einen Befehlswert des Motorsteuerbefehls, der von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus erhalten wurde, oder andere als eine Eingabe (ein Argument) beim Ausführen der Steuerfunktion. Das Steuerfunktionsausführungsteil 15 führt eine Steuerfunktion, die aus den Steuerfunktionen, die in dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 gespeichert sind, aus. Die Steuerfunktion, die von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 auszuführen ist, hängt von einem Speicherverfahren der Steuerfunktion zu dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 aus. Wenn das Steuerfunktionsspeicherteil 14 zum Beispiel konfiguriert ist, um die Steuerfunktionen, die dieselbe Art von Befehlswert oder Korrekturwert ausgeben, nicht zu speichern, kann das Steuerfunktionsausführungsteil 15 konfiguriert sein, um alle Steuerfunktionen, die in dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 gespeichert sind, als die auszuführenden Steuerfunktionen zu betrachten.
Basierend auf den Motorsteuerinformationen, die in dem Motorsteuerinformationsspeicherteil 13 gespeichert sind, und dem Steueränderungsbefehl, der von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 eingegeben wird, legt das Steuerinformationsänderungsteil 16 Motorsteuerinformationen an, die zum Steuern des Motors 2 zu verwenden sind, und gibt die angelegten Motorsteuerinformationen zu dem Achssteuerteil 12 aus. Wenn der Steueränderungsbefehl einen Befehlswert aufweist, aktualisiert das Steuerinformationsänderungsteil 16 die Motorsteuerinformationen mit dem Befehlswert, und wenn der Steueränderungsbefehl einen Korrekturwert aufweist, korrigiert das Steuerinformationsänderungsteil 16 dieselbe Art von Befehlswert, der in den Motorsteuerinformationen enthalten ist, mit dem Korrekturwert, um dadurch die Motorsteuerinformationen zu schaffen, die zum Steuern des Motors 2 zu verwenden sind.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zeigt, der in der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10, die in 1 gezeigt ist, ausgeführt wird,
[Schritt SA01] Das Kommunikationssteuerteil 11 bestimmt, ob eine Steuerfunktion von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus empfangen wurde. Wenn die Steuerfunktion empfangen wurde, geht der Vorgang zu Schritt SA02 weiter, und wenn die Steuerfunktion nicht empfangen wurde, geht der Vorgang zu Schritt SA03 weiter.
[Schritt SA02] Das Kommunikationssteuerteil 11 speichert die empfangene Steuerfunktion zu dem Steuerfunktionsspeicherteil 14.
[Schritt SA03] Das Steuerfunktionsausführungsteil 15 führt die Steuerfunktion aus, die in dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 gespeichert ist.
[Schritt SA04] Das Steuerinformationsänderungsteil 16 gibt das Ausführungsresultat der Steuerfunktion, die von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 ausgeführt wird, in den Motorsteuerinformationen wieder.
[Schritt SA05] Das Steuerinformationsänderungsteil 16 gibt die Motorsteuerinformationen, in welchen das Ausführungsresultat der Steuerfunktion bei Schritt SA04 wiedergegeben wurde, zu dem Achssteuerteil 12 ein, und das Achssteuerteil 12 steuert den Verstärker 3 basierend auf den eingegebenen Motorsteuerinformationen, um den Motor 2 dadurch anzutreiben.
3 ist eine Skizze, die ein Beispiel des Steuerns einer Maschine durch die Bewegungssteueungsrvorrichtung und die Steuervorrichtung höheren Niveaus dieser Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, zeigt. Zu bemerken ist, dass 3 eine teilweise Veranschaulichung derart ist, dass das Motorsteuerinformationsspeicherteil 13 und das Steuerfunktionsspeicherteil 14 weggelassen sind. Bei dem Beispiel der 3, zusätzlich zum Anlegen eines Motorsteuerbefehls, der die Zielposition des Motors 2 lenkt, oder dergleichen, und eine Übertragung davon zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10, überträgt ein Befehlsberechnungsverarbeitungsteil 21, das an der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus vorgesehen ist, eine Steuerfunktion zum Ausführen von Achssteuerung bei dem Pressvorgang zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 beim Ausführen des Pressvorgangs auf einem mechanischen Teil 4 gegen ein verarbeitetes Teil 6. Vor dem Übertragen der Steuerfunktion durch die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus, führt die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 Steuerung nur unter Einhaltung des Motorsteuerbefehls aus, der von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen wird, wobei der Motorsteuerbefehl die Zielposition enthält; durch Ändern oder Korrigieren des Motorsteuerbefehls durch Verwenden des ausgegebenen Resultats, das durch Ausführen der empfangenen Steuerfunktion durch das Steuerfunktionsausführungsteil 15 erhalten wird, ist es jedoch möglich, Achssteuerung für einen Pressvorgang mit hoher Reaktivität auf den Sensorwert, der von dem Drucksensor 5a zurückgegeben wurde, auszuführen. Als ein konkretes Beispiel der Steuerfunktion, die bei der Steuerung, die in 3 gezeigt ist, verwendet wird, kann eine Steuerfunktion, bei der, wenn der Sensorwert, der von dem Drucksensor 5a (Druckwert) erfasst wird, einen bestimmten Pegel oder mehr erreicht, die Drehmomentbegrenzung in Übereinstimmung mit einem Unterschied gegenüber einem festgelegten Zieldruck erhöht oder verringert wird, in Betracht gezogen werden.
Es wird ein Fall betrachtet, bei dem die Steuerfunktion wie oben beschrieben von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 in jedem Steuerzyklus ausgeführt wird. Beim Empfangen einer Zielposition als Motorsteuerbefehl von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus, gibt das Steuerinformationsänderungsteil 16 der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 den Wert davon in der Bewegungsmenge der Motorsteuerinformationen wieder, und gibt die Motorsteuerinformationen, die der Wiedergabe unterliegen, zu dem Achssteuerteil 12 aus. Dann führt das Achssteuerteil 12 Steuerung aus, um den Motor 2 zu der angegebenen Position zu bewegen. Wenn das mechanische Teil 4 während der Bewegung gegen das verarbeitete Teil 6 gedrückt wird, wird der Wert des Drucksensors 5a scharf erhöht. In diesem Zeitpunkt reagiert die Steuerfunktion, die von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 in jedem Steuerzyklus ausgeführt wird, darauf, dass der Sensorwert einen bestimmten Wert überschreitet, wobei der Sensorwert von dem Drucksensor 5a erfasst wird, und dadurch wird ein Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit einem Unterschied im Vergleich zu einem Zieldruck ausgegeben.
Bei dem Steuerinformationsänderungsteil 16, in das der Drehmomentbegrenzungswert, der von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 ausgegeben wird, eingegeben wird, wird die Drehmomentbegrenzung der Motorsteuerinformationen mit dem Wert der eingegebenen Drehmomentbegrenzung geändert, und die geänderten Motorsteuerinformationen werden zu dem Achssteuerteil 12 ausgegeben. Das ermöglicht es, die Druckkraft in Bezug auf den Sensorwert, der von dem Drucksensor 5a erfasst wird, mit hoher Reaktivität aufrechtzuerhalten, während das mechanische Teil 4 gegen das verarbeitete Teil 6 gedrückt wird.
Dann, wenn die Steuerung des Motors 2 unterschiedlich von der vergangenen ausgeführt wird, kann durch Übertragen einer neuen Steuerfunktion von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 eine unterschiedliche Bewegung des Motors 2 ausgeführt werden. Da es, anders als beim Auswählen eines Steuerverfahrens, das im Voraus eingegliedert wurde, möglich ist, ein Steuerverfahren zu erzielen, das genau das ist, das von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen wird, kann die Anpassungsfähigkeit der Steuerung erhöht werden.
Außerdem, sogar wenn die Berechnungsfähigkeit der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus gering ist und dadurch ein Verarbeitungsausführungszyklus der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus und ein Kommunikationsausführungszyklus, der damit verbunden ist, länger werden, ist es möglich, die Reaktivität auf spezifische Sensorfeedbackinformationen in Übereinstimmung mit der Leistung der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 zu verbessern.
Außerdem, wenn die Steuerfunktion, die die Drehmomentkorrekturmenge ausgibt, verwendet wird, führt das Steuerinformationsänderungsteil 16 Korrektur der Motorsteuerinformationen als Reaktion auf das Ausführungsresultat der Steuerfunktion aus, die von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 ausgeführt wurde. In einem solchen Fall, falls zum Beispiel angenommen wird, dass die Bewegungsmenge und der Drehmomentbefehl als die Motorsteuerinformationen gemeint sind, gibt die Steuerfunktion, die in der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 gespeichert ist, eine Drehmomentkorrekturmenge als das Ausführungsresultat aus, und das Steuerinformationsänderungsteil 16, das die ausgegebene Drehmomentkorrekturmenge als die Eingabe empfangen hat, gibt die eingegebene Drehmomentkorrekturmenge in den Motorsteuerinformationen wieder. Bei einem konkreten Beispiel der Steuerfunktion, wenn der Sensorwert, der von dem Drucksensor 5a erfasst wird, einen bestimmten Pegel oder mehr erreicht, wird die Drehmomentkorrekturmenge in Übereinstimmung mit einem Unterschied im Vergleich zu einem festgelegten Zieldruck erhöht oder verringert. Zu bemerken ist, dass, wenn die Steuerfunktion, die den Korrekturwert ausgibt, verwendet wird, ein Bereich der korrigierbaren Menge für jede Art von Motorsteuerinformation festgelegt wird, und die Korrektur zum Erhöhen oder Verringern des Werts innerhalb des Bereichs ausgeführt wird.
<Zweite Ausführungsform>
Die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 zweiten Ausführungsform ist in dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 in der Lage, Informationen, die von dem Achssteuerteil 12 erhalten werden, das von dem Achssteuerteil 12, bei dem das Ausführungsresultat durch die Steuerfunktionsausführungsteil 15 wiedergegeben wird, unterschiedlich ist, als eine Eingabe zu verwenden. Wie zum Beispiel in 4 gezeigt, wird ein System, bei dem die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 zwei Motoren 2a und 2b steuert und die zwei Motoren 2a und 2b gekoppelt sind, um das einzelne mechanische Teil 4 anzutreiben, betrachtet. In diesem Fall weist die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 das Motorsteuerinformationsspeicherteil 13 (nicht gezeigt), das Steuerfunktionsspeicherteil 14 (nicht gezeigt), das Steuerfunktionsausführungsteil 15, das Steuerinformationsänderungsteil 16 und das Achssteuerteil 12 für jeden der Motoren 2a und 2b auf.
Bei dem Beispiel in 4 wird die Steuerung des Motors 2a, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, durch Berechnen der Drehmomentkorrekturmenge in Übereinstimmung mit dem Sensorwert, der zum Beispiel von dem Drucksensor 5a erfasst wird, ausgeführt. Dann wird in einem Steuerfunktionsspeicherteil 14b (nicht gezeigt), das die Steuerfunktion speichert, die von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15b ausgeführt wird, „Steuerfunktion, die den Drehmomentwert des Motors 2a erhält und ihn als den Drehmomentsteuerwert des Motors 2b betrachtet”, die von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen wird, im Voraus gespeichert, und das Steuerfunktionsausführungsteil 15b des Motors 2b führt die Steuerfunktion in jedem Steuerzyklus aus. Durch diese Vorgehensweise, da derselbe Drehmomentbefehl zu den zwei Achsen in den gekuppelten Maschinen befohlen wird, können die zwei Achsen zusammenwirken, um die Maschinen zu steuern.
<Dritte Ausführungsform>
Wenn mehrere Steuerfunktionen in dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 gespeichert sind, bestimmt die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 der dritten Ausführungsform die Steuerfunktion, die von dem Steuerfunktionsausführungsteil 15 auszuführen ist, basierend auf Kommunikation in Synchronisation mit dem Motorsteuerbefehl, der von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen wird. Eine grundlegende Funktionskonfiguration der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 bei dieser Ausführungsform ist der der ersten Ausführungsform ähnlich.
In diesem Fall, beim Übertragen der Steuerfunktionen zu der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10, verbindet die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus die Identifikationsinformationen mit jeder der Steuerfunktionen und überträgt die Steuerfunktionen, wobei die Identifikationsinformationen in der Lage sind, die Steuerfunktion unter anderen Steuerfunktionen zu identifizieren. Außerdem, durch Anordnen einer Sequenz oder eines Bitmusters der Identifikationsinformationen, die der Steuerfunktion, die auszuführen ist, entsprechen, ist die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus in der Lage, das Steuerverfahren an dem gewünschten Zeitpunkt umzuschalten. Wenn eine Steuerfunktion aufgezeichnet wird, wird zum Beispiel irgendeine der Zahlen 0 bis 31 als die Identifikationsinformation hinzugefügt. Die Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus überträgt 32-Bit-Daten gleichzeitig mit dem Motorsteuerbefehl, und die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 führt alle Steuerfunktionen, die jeweils eine Nummer, die dem ON-Bit entspricht, als die Identifikationsinformation haben, aus. Außerdem unter der Annahme, dass die mehreren Werte von 0 bis 31 gleichzeitig übertragen werden, werden alle Steuerfunktionen, die diese Nummern als die Identifikationsinformation haben, ausgeführt.
Es wird ein Beispiel betrachtet, bei dem, ähnlich wie bei dem Beispiel, das in 3 gezeigt ist, die Steuerfunktion, die die Berechnung des Drehmomentbegrenzungswerts in Übereinstimmung mit dem Sensorwert, der von dem Drucksensor 5a erfasst wird, ausführt, zu dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 aufgezeichnet, um die Steuerung auszuführen. Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 dieser Ausführungsform werden mehrere Steuerfunktionen für jeweilige unterschiedliche Zieldrücke aufgezeichnet, und die Steuerfunktionen werden für einen Zieldruck in dem Zeitpunkt im Lauf des Pressvorgangs umgeschaltet, wodurch es möglich wird, den Druckwert in Stufen zu ändern.
Zusätzlich zu oben Stehendem, durch Aufzeichnen der Steuerfunktionen, die 0 als den Drehmomentbefehl ausgibt, wenn der aktuelle Wert des Motors 2 einen bestimmten Wert überschreitet, kann die Steuerung des Motors 2 sofort gestoppt werden, wenn übermäßige Last an den Motor 2 während der Ausführung der Steuerfunktion angelegt wird.
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 der Ausführungsform, während des Pressvorgangs oder irgendwelchen anderen Vorgängen, kann die Maschine durch Auswählen einer solchen Steuerfunktion als die Steuerfunktion, die auszuführen ist, geschützt werden.
<Vierte Ausführungsform>
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 in der vierten Ausführungsform, in dem Kommunikationssteuerteil 11 mit der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus, wird der Empfang der Steuerfunktion durch Synchronisieren mit der Kommunikation zum Eingeben und Ausgeben des Motorsteuerbefehls und Aufteilen der Steuerfunktion in mehrere Kommunikationen ausgeführt. Eine grundlegende Funktionskonfiguration der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 bei dieser Ausführungsform ist der der ersten Ausführungsform ähnlich.
Bei einem gewöhnlichen Kommunikationssteuerteil 11 besteht ein Limit für die Länge von Daten, die in einem Kommunikationszyklus übertragbar ist. Wenn die Steuerfunktion daher größer ist als die Länge von Daten, die in einem Kommunikationszyklus übertragbar ist, wird die Steuerfunktion in mehrere Kommunikationen geteilt und von der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus übertragen. Wenn die Übertragung aller geteilten Steuerfunktionen abgeschlossen ist, werden die geteilten Steuerfunktionen, die an dem Kommunikationssteuerteil 11 empfangen werden, gekoppelt und in dem Steuerfunktionsspeicherteil 14 gespeichert.
<Fünfte Ausführungsform>
Bei der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 der fünften Ausführungsform, in dem Kommunikationssteuerteil 11 mit der Steuervorrichtung 20 höheren Niveaus, wird der Empfang der Steuerfunktion durch Kommunikation mit einem Zyklus mit langsamer Geschwindigkeit, der von der Hochgeschwindigkeitskommunikation zum Eingeben und Ausgeben des Motorsteuerbefehls unterschiedlich ist, ausgeführt. Eine grundlegende Funktionskonfiguration der Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 bei dieser Ausführungsform ist der der ersten Ausführungsform ähnlich.
Das Kommunikationssteuerteil 11, mit dem die Bewegungssteuerungsvorrichtung 10 dieser Ausführungsform versehen ist, führt Kommunikation in einem Zyklus mit langsamer Geschwindigkeit in der restlichen Kommunikationszeit für den Motorsteuerbefehl aus und empfängt die Steuerfunktion; es wird folglich möglich, die Steuerfunktion zu empfangen, ohne eine Verzögerung der Kommunikation des Motorsteuerbefehls zu verursachen.
Die Beschreibung der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung wurde oben bereitgestellt; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Beispiele von Ausführungsformen begrenzt und kann auf diverse Arten durch Hinzufügen geeigneter Änderungen umgesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-73351 [0009, 0011]

Claims

Bewegungssteuerungsvorrichtung, die ein Achssteuerteil aufweist, das mit einem Verstärker verbunden ist, um einen Motor anzutreiben und den Verstärker basierend auf Motorsteuerinformationen zu steuern, und ein Kommunikationssteuerteil, das einen Motorsteuerbefehl durch Kommunikation mit einer Steuervorrichtung höheren Niveaus empfängt, wobei der Motorsteuerbefehl als eine Quelle der Motorsteuerinformationen dient, und die Bewegungssteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: ein Steuerfunktionsspeicherteil, das eine Steuerfunktion speichert, die von der Steuervorrichtung höheren Niveaus durch das Kommunikationssteuerteil empfangen wird, ein Steuerfunktionsausführungsteil, das die Steuerfunktion im Hinblick auf mindestens eine Information des Motors und Informationen eines Sensors als eine Eingabe ausführt, und ein Steuerinformationsänderungsteil, das die Motorsteuerinformationen basierend auf einem Ausführungsresultat der Steuerfunktion, die in dem Steuerfunktionsspeicherteil gespeichert ist, ändert, wobei die Ausführung der Steuerfunktion von dem Steuerfunktionsausführungsteil ausgeführt wird, wobei die Motorsteuerinformation, die durch das Steuerinformationsänderungsteil geändert wird, als eine Eingabe zu dem Achssteuerteil dient.
Bewegungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerfunktionsausführungsteil in der Lage, Informationen eines anderen Motors, der von den Motor unterschiedlich ist, zu verwenden, um die Steuerfunktion einzugeben.
Bewegungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuerfunktionsausführungsteil in der Lage ist, eine Steuerfunktion, die auszuführen ist, aus mehreren Steuerfunktionen in Synchronisation mit einem Motorsteuerbefehl auszuwählen, und das Steuerinformationsänderungsteil die Motorsteuerinformationen durch ein Ausführungsresultat der ausgewählten Steuerfunktion ändert.
Bewegungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kommunikationssteuerteil die Steuerfunktion durch Teilen der Steuerfunktion in mehrere Kommunikationen in Synchronisation mit dem Motorsteuerbefehl empfängt.
Bewegungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kommunikationssteuerteil die Steuerfunktion in einem Kommunikationszyklus empfängt, der von einem Kommunikationszyklus des Motorsteuerbefehls unterschiedlich ist.