DE102018206179B4 - Servomotor-Steuereinrichtung und Servomotor-Steuersystem - Google Patents

Servomotor-Steuereinrichtung und Servomotor-Steuersystem Download PDF

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Abstract

Es wird eine Servomotor-Steuereinrichtung vorgesehen, die eine Steifigkeitsgröße eines Verbindungsmechanismus schätzt. Eine Servomotor-Steuereinrichtung (1A) enthält: einen Servomotor (50), eine Erfassungseinheit (40), einen angetriebenen Körper (70), einen Verbindungsmechanismus (60) und eine Motorsteuereinheit (10A), wobei die Motorsteuereinheit (10A) enthält: einen Kraftschätzungsabschnitt (20), der eine auf den angetriebenen Körper (70) an einem Verbindungsteil zwischen dem Verbindungsmechanismus (60) und dem angetriebenen Körper (70) wirkende Antriebskraft schätzt; einen Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (21), der eine Korrekturgröße für das Korrigieren des Positionsbefehlswerts basierend auf der durch den Kraftschätzungsabschnitt (20) geschätzten Antriebskraft und einer Korrekturkonstante erzeugt; und einen Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22), der allmählich die Korrekturgröße vergrößert, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, und eine Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus (60) basierend auf der Korrekturkonstante schätzt, wenn ein Variationspunkt in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit (40) erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors (50), der durch den Kraftschätzungsabschnitt (20) geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (21) erzeugten Korrekturgröße auftritt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Erfindungsfeld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servomotor-Steuereinrichtung und ein Servomotor-Steuersystem, die eine Selbstüberwachungsfunktion in Bezug auf eine Alterung in der Steifigkeit eines Verbindungsmechanismus aufweisen, der einen Servomotor und einen angetriebenen Körper verbindet und eine Antriebsleistung des Servomotors zu dem angetriebenen Körper überträgt.
  • Stand der Technik
  • Zum Beispiel ist eine Servomotor-Steuereinrichtung bekannt, die die Position eines Werkstücks unter Verwendung von Servomotoren in einer Werkzeugmaschine oder ähnlichem steuert. Die Servomotor-Steuereinrichtung montiert das Werkstück an einem Tisch (angetriebener Körper) (auch als mobiler Körper bezeichnet) und veranlasst, dass der Tisch durch einen Servomotor über den Verbindungsmechanismus bewegt wird. Der Verbindungsmechanismus umfasst eine mit einem Servomotor verbundene Kopplung, einen Kugelgewindetrieb, der an der Kopplung fixiert ist, und eine Mutter, die auf den Kugelgewindetrieb geschraubt ist und mit dem Tisch verbunden ist. Wenn eine Drehung des Kugelgewindetriebs durch den Servomotor veranlasst wird, wird die auf den Kugelgewindetrieb geschraubte Mutter in der Axialrichtung des Kugelgewindetriebs angetrieben und wird dadurch der mit der Mutter verbundene Tisch bewegt.
  • Bei einem derartigen Verbindungsmechanismus (und insbesondere der Kopplung und dem Kugelgewindetrieb) ist die Steifigkeit relativ gering und tritt deshalb eine elastische Verformung auf. Wenn sich der Verbindungsmechanismus elastisch verformt, tritt ein Fehler in Entsprechung zu der elastischen Verformungsgröße in der Position des Tisches auf. Es ist eine Technik zum Korrigieren der Position des Tisches bekannt.
  • Die Patentdokumente 1 und 2 geben eine Technik zum Korrigieren eines durch die Alterung der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus verursachten Positionsfehlers (Positionierungsfehlers) basierend auf der durch einen Codierer in dem Servomotor erfassten Drehgröße des Servomotors (halb geschlossener Rückkopplungswert) und einer durch eine an dem Tisch fixierte lineare Skala erfassten Bewegungsgröße des Tisches (vollständig geschlossener Rückkopplungswert) an.
  • Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H11-345025
  • Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H11-237920
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist jedoch eine Wartung des Verbindungsmechanismus in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Alterung in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus erforderlich. Aus diesem Grund muss die Alterung in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus, d.h. die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus, erfasst werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Servomotor-Steuereinrichtung und ein Servomotor-Steuersystem anzugeben, die die Steifigkeitsgröße eines Verbindungsmechanismus schätzen.
  • (1) Eine Servomotor-Steuereinrichtung (zum Beispiel die weiter unten beschriebene Servomotor-Steuereinrichtung 1, 1A, 1B, 1C) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Servomotor (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Servomotor 50); eine Erfassungseinheit (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Codierer 40), die eine Drehposition des Servomotors erfasst; einen angetriebenen Körper (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Tisch 70), der durch den Servomotor angetrieben wird; einen Verbindungsmechanismus (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Verbindungsmechanismus 60), der den Servomotor und den angetriebenen Körper miteinander verbindet, um die Kraft des Servomotors zu dem angetriebenen Körper zu übertragen; und eine Motorsteuereinheit (zum Beispiel die weiter unten beschriebene Motorsteuereinheit 10, 10A, 10B, 10C), die den Servomotor basierend auf einem Positionsbefehlswert steuert, wobei die Motorsteuereinheit enthält: einen Kraftschätzungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Kraftschätzungsabschnitt 20), der eine auf den angetriebenen Körper an einem Verbindungsteil zwischen dem Verbindungsmechanismus und dem angetriebenen Körper wirkende Antriebskraft schätzt; einen Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21), der eine Korrekturgröße für das Korrigieren des Positionsbefehlswerts basierend auf der durch den Kraftschätzungsabschnitt geschätzten Antriebskraft und einer Korrekturkonstante erzeugt; und einen Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22), der allmählich die Korrekturkonstante des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts vergrößert, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, und die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus basierend auf der Korrekturkonstante schätzt, wenn ein Variationspunkt in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors, der durch den Kraftschätzungsabschnitt geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt erzeugten Korrekturgröße auftritt.
  • (2) In der Motorantriebseinrichtung des Punkts (1) kann der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt eine Zeit, zu der ein lokales Maximum in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors, der durch den Kraftschätzungsabschnitt geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt erzeugten Korrekturgröße auftritt, als den Variationspunkt definieren.
  • (3) In der in dem Punkt (1) beschriebenen Motorantriebseinrichtung kann der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt die Zeit, zu der ein lokales Maximum in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors, der durch den Kraftschätzungsabschnitt geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt erzeugten Korrekturgröße auftritt und eine Differenz zwischen dem lokalen Maximum und einem Wert während einer Änderung in der Korrekturkonstante wenigstens einen vorbestimmten Wert annimmt, oder ein vorbestimmtes Vielfaches einer Differenz zwischen dem Wert während der Änderung in der Korrekturkonstante und einem Konvergenzwert nach der Änderung in der Korrekturkonstante als den Variationspunkt definieren; oder die Zeit, zu der ein lokales Maximum in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors, der durch den Kraftschätzungsabschnitt geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt erzeugten Korrekturgröße auftritt und eine Differenz zwischen dem lokalen Maximum und einem Wert während einer Änderung in der Korrekturkonstante wenigstens einen vorbestimmten Wert annimmt, als den Variationspunkt definieren.
  • (4) In der Motorantriebseinrichtung der Punkte (1) bis (3) kann das Verhalten eine Änderung in der Zeit sein.
  • ] (5) In der in den Punkten (1) bis (4) beschriebenen Motorantriebseinrichtung kann die Motorsteuereinheit weiterhin einen Verschlechterung-Erfassungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A) enthalten, der eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus basierend auf der durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt geschätzten Steifigkeitsgröße erfasst.
  • (6) In der in dem Punkt (5) beschriebenen Servomotor-Steuereinrichtung kann der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus erfassen, wenn sich die durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt geschätzte Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten ersten Schwellwert vermindert hat.
  • (7) In der Motorantriebseinrichtung der Punkte (1) bis (4) kann die Motorsteuereinheit weiterhin enthalten: einen Speicherabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Speicherabschnitt 24), der eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen als Steifigkeitsdaten speichert; und einen Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B), der eine Änderung und Variation in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus basierend auf den in dem Speicherabschnitt gespeicherten Steifigkeitsdaten erfasst.
  • (8) In der Motorantriebseinrichtung der Punkte (1) bis (4) kann die Motorsteuereinheit weiter enthalten: einen Kommunikationsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Kommunikationsabschnitt 26), der eine Kommunikation mit einer anderen Servomotor-Steuereinrichtung durchführt; einen Speicherabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Speicherabschnitt 24), der Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung speichert, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, und weiterhin Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung speichert, in denen eine Vielzahl von Steifigkeitsgrößen einer anderen Einrichtung an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind und die von dem Kommunikationsabschnitt erhalten werden; und einen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C), der einen Änderungstrend in der Steifigkeit basierend auf den in dem Speicherabschnitt gespeicherten Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ableitet und die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten zweiten Schwellwert basierend auf dem abgeleiteten Änderungstrend in der Steifigkeit und den in dem Speicherabschnitt gespeicherten Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung schätzt.
  • (9) In der Motorantriebseinrichtung der Punkte (1) bis (4) kann die Motorsteuereinheit weiterhin enthalten: einen Speicherabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Speicherabschnitt 24), der Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung speichert, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, und zuvor Trenddaten speichert, die einen Änderungstrend in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus angeben; und einen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C), der eine verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten zweiten Schwellwert basierend auf dem durch die in dem Speicherabschnitt gespeicherten Trenddaten angegebenen Änderungstrend in der Steifigkeit und den in dem Speicherabschnitt gespeicherten Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung schätzt.
  • (10) In der Motorsteuereinrichtung des Punkts (5) oder (6) kann die Motorsteuereinheit weiterhin einen Benachrichtigungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Anzeigeabschnitt 30) enthalten, der eine Benachrichtigung mit Informationen, die die durch den Verschlechterung-Erfassungsabschnitt erfasste Verschlechterung angeben, vorsieht.
  • (11) In der Motorsteuereinrichtung des Punkts (7) kann die Motorsteuereinheit weiterhin einen Benachrichtigungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Anzeigeabschnitt 30) enthalten, der eine Benachrichtigung mit Informationen, die eine durch den Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt erfasste Änderung und/oder Variation in der Steifigkeit angeben, vorsieht.
  • (12) In der Servomotor-Steuereinrichtung des Punkts (8) oder (9) kann die Motorsteuereinheit weiterhin einen Benachrichtigungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Anzeigeabschnitt 30) enthalten, der eine Benachrichtigung mit Informationen, die eine durch den Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt geschätzte Betriebsdauer angeben, vorsieht.
  • (13) In der Servomotor-Steuereinrichtung des Punkts (10) oder (11) kann der Benachrichtigungsabschnitt eine Anzeigeeinrichtung, die Informationen anzeigt, sein.
  • (14) In der Servomotor-Steuereinrichtung der Punkte (1) bis (4) kann die Motorsteuereinheit weiterhin enthalten: einen Kommunikationsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Kommunikationsabschnitt 26), der eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen als Steifigkeitsdaten zu einem externen Speicherabschnitt sendet und die in dem externen Speicherabschnitt gespeicherten Steifigkeitsdaten erhält; und einen Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B), der eine Änderung und Variation in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus basierend auf den durch den Kommunikationsabschnitt von dem externen Speicherabschnitt erhaltenen Steifigkeitsdaten erfasst.
  • (15) In der Servomotor-Steuereinrichtung der Punkte (1) bis (4) kann die Motorsteuereinheit weiterhin enthalten: einen Kommunikationsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Kommunikationsabschnitt 26), der Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, zu einem externen Speicherabschnitt sendet und die Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung und Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung, in denen eine Vielzahl von Steifigkeitsgrößen an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind und die in dem externen Speicherabschnitt gespeichert sind, erhält; und einen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt (zum Beispiel den weiter unten beschriebenen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C), der einen Änderungstrend in der Steifigkeit basierend auf den durch den Kommunikationsabschnitt von dem externen Speicherabschnitt erhaltenen Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ableitet und die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten zweiten Schwellwert basierend auf dem erhaltenen Änderungstrend in der Steifigkeit und den durch den Kommunikationsabschnitt von dem externen Speicherabschnitt erhaltenen Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung schätzt.
  • (16) Ein Servomotor-Steuersystem (zum Beispiel das weiter unten beschriebene Servomotor-Steuersystem 100) gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: die in dem Punkt (14) oder (15) beschriebene Servomotor-Steuereinrichtung; und eine Servereinrichtung (zum Beispiel die weiter unten beschriebene Servereinrichtung 4), die mit der Servomotor-Steuereinrichtung verbunden ist und den externen Speicherabschnitt enthält.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine Servomotor-Steuereinrichtung und ein Servomotor-Steuersystem vorgesehen werden, die die Steifigkeitsgröße eines Verbindungsmechanismus schätzen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines Servomotor-Steuersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Ansicht, die die Konfiguration einer Servomotor-Steuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das Operationen einer Steifigkeitsschätzung und einer Verschlechterungserfassung eines Verbindungsmechanismus durch eine Servomotor-Steuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 4A ist ein Kurvendiagramm, das die Alterung (Verminderung) in der Beziehung zwischen der elastischen Verformungsgröße und dem Antriebsdrehmoment in einem tatsächlichen Verbindungsmechanismus zeigt.
    • 4B ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung (durchgezogene Linie) zwischen der elastischen Verformungsgröße und dem Antriebsdrehmoment eines tatsächlichen Verbindungsmechanismus und die Beziehung (Strichlinie) zwischen einer gemäß einer Korrekturkonstante berechneten Korrekturgröße und dem Antriebsdrehmoment zeigt.
    • 5A ist ein Kurvendiagramm, das das Verhalten der Position eines Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments (Kraftschätzungswert) und der Korrekturgröße zeigt, wenn die gemäß der Korrekturkonstante berechnete Korrekturgröße größer als die elastische Verformungsgröße eines tatsächlichen Verbindungsmechanismus ist, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird.
    • 5B ist ein Kurvendiagramm, das das Verhalten der Position des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments (Kraftschätzungswert) und der Korrekturgröße in dem Moment zeigt, in dem die gemäß der Korrekturkonstante berechnete Korrekturgröße größer als die elastische Verformungsgröße eines tatsächlichen Verbindungsmechanismus wird, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird.
    • 5C ist ein Kurvendiagramm, das das Verhalten der Ableitungen der Position des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments (Kraftschätzungswert) und der Korrekturgröße von 5B zeigt.
    • 6A ist ein Kurvendiagramm, das einen Teil der Experimentergebnisse für das Verhalten der Drehposition des Servomotors, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße zeigt, wenn die Korrekturkonstante allmählich vergrößert wird, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird.
    • 6B ist ein Kurvendiagramm, das einen anderen Teil der Experimentergebnisse für das Verhalten der Drehposition des Servomotors, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße zeigt, wenn die Korrekturkonstante allmählich vergrößert wird, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird.
    • 6C ist ein Kurvendiagramm, das einen weiteren Teil der Experimentergebnisse für das Verhalten der Drehposition des Servomotors, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße zeigt, wenn die Korrekturgröße allmählich vergrößert wird, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird.
    • 6D ist ein Kurvendiagramm, das einen weiteren Teil der Experimentergebnisse für das Verhalten der Drehposition des Servomotors, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße zeigt, wenn die Korrekturgröße allmählich vergrößert wird, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird.
    • 7 ist eine Ansicht, die die Konfiguration einer Servomotor-Steuereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das eine Steifigkeit-Schätzungsoperation für den Verbindungsmechanismus durch die Servomotor-Steuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 9 ist ein Flussdiagramm, das eine Steifigkeitsvariation-Erfassungsoperation für den Verbindungsmechanismus durch die Servomotor-Steuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 10 ist eine Ansicht, die die Konfiguration einer Servomotor-Steuereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das eine Steifigkeitsdaten-Austauschoperation für den Verbindungsmechanismus durch die Servomotor-Steuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 12 ist ein Flussdiagramm, das eine Betriebsdauer-Schätzungsoperation für den Verbindungsmechanismus durch die Servomotor-Steuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 13 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Steifigkeit und der Betriebsdauer, d.h. einen Alterungstrend in der Steifigkeit, zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass gleiche Bezugszeichen für identische oder einander entsprechende Teile in den entsprechenden Zeichnungen verwendet werden.
  • (Servomotor-Steuersystem)
  • 1 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines Servomotor-Steuersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, sind in dem Servomotor-Steuersystem 100 eine Vielzahl von Servomotor-Steuereinrichtungen 1 und eine Servereinrichtung 4 über ein Netzwerk 6 miteinander verbunden.
  • Die Servomotor-Steuereinrichtung 1 steuert den Antrieb des Servomotors 50 mittels der Motorsteuereinheit 10 und überträgt die Antriebsleistung des Servomotors 50 zu dem Tisch (angetriebener Körper) 70 über den Verbindungsmechanismus 60. Außerdem überwacht die Servomotor-Steuereinrichtung 1 periodisch die Alterung in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60.
  • Die Vielzahl von Servomotor-Steuereinrichtungen 1 und die Servereinrichtung 4 tauschen Informationen in Bezug auf die Alterung in der Steifigkeit des durch die entsprechenden Servomotor-Steuereinrichtungen 1 überwachten Verbindungsmechanismus 60 über das Netzwerk 6 aus. Die Vielzahl von Servomotor-Steuereinrichtungen 1 speichern die ausgetauschten Informationen in einem Speicherabschnitt (weiter unten beschrieben) in der Motorsteuereinheit 10. Die Servereinrichtung 4 speichert die ausgetauschten Informationen in einem Speicherabschnitt 5.
  • Die Vielzahl von Servomotor-Steuereinrichtungen 1 sind zum Beispiel Servomotor-Steuereinrichtungen für den gleichen Typ von Werkzeugmaschine und enthalten gleiche Verbindungsmechanismen 60. Außerdem führen die Vielzahl von Servomotor-Steuereinrichtungen 1 den gleichen Prozess unter gleichen Umgebungsbedingungen durch.
  • Im Folgenden wird eine aus der Vielzahl von Servomotor-Steuereinrichtungen 1 (nachfolgend als eigene Einrichtung bezeichnet) erläutert, wobei die gegebenen Erläuterungen jedoch auch für die anderen Servomotor-Steuereinrichtungen (nachfolgend als andere Einrichtung bezeichnet) gelten. Im Folgenden werden beispielhaft drei Ausführungsformen der Servomotor-Steuereinrichtung 1 beschrieben.
  • (Servomotor-Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform)
  • 2 ist eine Ansicht, die die Konfiguration einer Servomotor-Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 2 gezeigt, enthält die Servomotor-Steuereinrichtung 1A eine Motorsteuereinheit 10A, einen Servomotor 50, einen Verbindungsmechanismus 60 und einen Tisch (angetriebener Körper) 70. Die Servomotor-Steuereinrichtung 1A und die Motorsteuereinheit 10A sind Beispiele für die Servomotor-Steuereinrichtung 1 und die Motorsteuereinheit 10 in 1.
  • Die Servomotor-Steuereinrichtung 1A veranlasst, dass der Tisch 70 über den Verbindungsmechanismus 60 durch den Servomotor 50 bewegt wird, und verarbeitet dann das an dem Tisch 70 montierte Werkstück. Der Verbindungsmechanismus 60 umfasst eine Kopplung 61, die mit dem Servomotor 50 verbunden ist, eine Kugelgewindetrieb 62, der an der Kopplung 61 fixiert ist, und eine Mutter 63, die auf den Kugelgewindetrieb 62 geschraubt ist. Durch ein drehendes Antreiben des Servomotors 50 wird die auf den Kugelgewindetrieb 62 geschraubte Mutter 63 in der Axialrichtung des Kugelgewindetriebs 62 bewegt, wodurch der mit der Mutter 63 verbundene Tisch 70 bewegt wird.
  • Die Drehwinkelposition des Servomotors 50 wird durch einen an dem Servomotor 50 vorgesehenen Codierer (Positionserfassungseinheit) 40 erfasst, und die erfasste Position (Drehgröße) wird als eine Positionsrückkopplung verwendet. Weil dabei die Drehwinkelposition des Servomotors 50 und die Position des Tisches 70 in einer Entsprechungsbeziehung stehen, gibt die durch den Codierer 40 erfasste Drehposition, d.h. der Positionsrückkopplungswert, die Position des Tisches 70 an. Es ist zu beachten, dass der Codierer 40 die Drehgeschwindigkeit erfassen kann und die erfasste Drehgeschwindigkeit als eine Geschwindigkeitsrückkopplung verwendet werden kann.
  • Die Motorsteuereinheit 10A enthält einen Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12, Subtrahierer 13, 15, einen Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungsabschnitt 14, einen Drehmomentbefehl-Erzeugungsabschnitt 16, einen Addierer 17, einen Kraftschätzungsabschnitt 20, einen Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21, einen Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22, einen Speicherabschnitt 24, einen Kommunikationsabschnitt 26, einen Verschlechterung-Erfassungsabschnitt (Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt) 28A und einen Anzeigeabschnitt (Benachrichtigungsabschnitt) 30.
  • Der Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12 erzeugt einen Positionsbefehlswert für den Servomotor 50 in Entsprechung zu einem Programm und/oder einer Anweisung, das bzw. die von einer höhergeordneten Steuereinrichtung und/oder externen Eingabeeinrichtung (nicht gezeigt) eingegeben wird, oder ähnlichem. Der Subtrahierer 13 erhält eine Differenz zwischen dem durch den Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12 erzeugten Positionsbefehlswert und dem durch den Codierer 40 erfassten Positionserfassungswert. Der Addierer 17 erhält die Summe aus der durch den Subtrahierer 13 erhaltenen Differenz und dem durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugten Korrekturwert wie weiter unten beschrieben. Der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungsabschnitt 14 erzeugt einen Geschwindigkeitsbefehlswert für den Servomotor 50 basierend auf der durch den Subtrahierer 13 erhaltenen und durch den Addierer 17 korrigierten Differenz. Der Subtrahierer 15 erhält die Differenz zwischen dem durch den Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungsabschnitt 14 erzeugten Geschwindigkeitsbefehlswert und dem durch den Codierer 40 erfassten Geschwindigkeitserfassungswert. Der Drehmomentbefehl-Erzeugungsabschnitt 16 erzeugt einen Drehmomentbefehlswert für den Servomotor 50 basierend auf der durch den Subtrahierer 15 erhaltenen Differenzgröße.
  • Wenn der Servomotor 50 betrieben wird, bewegt sich der Tisch 70 über den Verbindungsmechanismus 60. Wenn dabei eine elastische Verformung in dem Verbindungsmechanismus 60 auftritt, tritt auch dann, wenn der Servomotor 50 gemäß dem Befehlswert gedreht wird, ein der elastischen Verformungsgröße entsprechender Fehler in der Position des Tisches 70 auf. Um diesen Fehler zu beseitigen, wird der Positionsbefehlswert um die elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus 60 durch den Kraftschätzungsabschnitt 20, den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 und den Addierer 17 korrigiert. Die elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus 60 ist proportional zu der auf den Tisch 70 an dem Verbindungsteil zwischen dem Tisch 70 (Mutter 63) und dem Verbindungsmechanismus 60 wirkenden Antriebskraft, wobei die Antriebskraft durch das auf den Verbindungsteil wirkende Antriebsdrehmoment ausgedrückt werden kann.
  • Der Kraftschätzungsabschnitt 20 schätzt das Antriebsdrehmoment (Antriebskraft), das auf den Tisch 70 an dem Verbindungsteil zwischen dem Tisch 70 (Mutter 63) und dem Verbindungsmechanismus 60 wirkt, basierend auf dem Drehmomentbefehlswert von dem Drehmomentbefehl-Erzeugungsabschnitt 16. Es ist zu beachten, dass der Kraftschätzungsteil 20 das Antriebsdrehmoment basierend auf dem unter Verwendung eines elektrischen Stromdetektors erfassten Antriebsstrom des Servomotors 50, d.h. dem tatsächlichen Strom (tatsächliches Drehmoment), schätzen kann.
  • Der Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugt eine Korrekturgröße für das Korrigieren des durch den Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12 erzeugten Positionsbefehlswerts basierend auf dem durch den Kraftschätzungsabschnitt 20 geschätzten Antriebsdrehmoment. Insbesondere erhält der Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 die Korrekturgröße gemäß der folgenden Formel (1) basierend auf dem durch den Kraftschätzungsabschnitt 20 geschätzten Antriebsdrehmoment T und der Korrekturkonstante α. Korrekturgröße = α × T
    Figure DE102018206179B4_0001
  • Die Korrekturkonstante α umfasst eine Korrekturkonstante für eine in dem Verbindungsmechanismus 60 (Kopplung 61, Kugelgewindetrieb 62) auftretende elastische Torsionsverformung um die Drehachse und eine Korrekturkonstante für eine elastische Dehnungs-/Kontraktionsverformung in der Axialrichtung.
  • Der Addierer 17 addiert die durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugte Korrekturgröße zu der durch den Subtrahierer 13 erhaltenen Differenz. Der Positionsbefehlswert wird dadurch um die elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus 60 korrigiert.
  • Die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus altert (vermindert sich). Zum Beispiel vermindert sich die Steifigkeit des Kugelgewindetriebs 62 in dem Verbindungsmechanismus 60 aufgrund der sich mit der Zeit abschwächenden Vorladung. Weil sich die Bearbeitungspräzision der Werkzeugmaschine vermindert, wenn sich die Steifigkeit vermindert, ist eine Wartung des Verbindungsmechanismus 60 erforderlich. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die durch einen weiter unten beschriebenen Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 geschätzte Steifigkeit eine elastische Verformung und den Einfluss eines Spiels umfasst.
  • Deshalb wollen die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Alterung in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 erfassen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass, wenn die Korrekturgröße des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts 21, d.h. die gemäß der Korrekturkonstante α berechnete Korrekturgröße, größer als die tatsächliche elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus 60 wird, die von dem Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugte Korrekturgröße auch während eines Stopps der Servomotor-Steuereinrichtung 1A, d.h. während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, zu dem Positionsbefehlswert addiert wird und Variationspunkte (lokale Maxima) in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50, des durch den Kraftschätzungsabschnitt 20 geschätzten Antriebsdrehmoments und der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugten Korrekturgröße auftreten (Details werden weiter unten beschrieben). In dieser Ausführungsform wird die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 geschätzt und wird eine Alterung in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 erfasst, indem das Auftreten von Variationspunkten in diesem Verhalten erfasst wird.
  • Insbesondere vergrößert der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 allmählich die durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugte Korrekturgröße und insbesondere die Korrekturkonstante α, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts durch den Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12 ausgesetzt wird, und schätzt die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante α, wenn der Variationspunkt (maximaler Wert) in dem Verhalten der durch den Codierer 40 erfassten Drehposition (Positionsrückkopplung) des Servomotors 50 auftritt. Insbesondere schätzt der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 den Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60.
  • Es ist zu beachten, dass der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante α auch schätzen kann, wenn der Variationspunkt in dem Verhalten des durch den Kraftschätzungsabschnitt 20 geschätzten Antriebsdrehmoments (Kraftschätzungswert) oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugten Korrekturgröße anstelle der Drehgröße des Servomotors 50 auftritt. Außerdem kann der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22, ohne eine Beschränkung auf den Wert der Korrekturkonstante, die Steifigkeitsgröße basierend auf einem auf der Korrekturkonstante basierenden Wert wie etwa einem Wert, der durch das Normalisieren mit der während der Herstellung oder Auslieferung der Maschine gesetzten Korrekturkonstante erhalten wird, schätzen.
  • Der Speicherabschnitt 24 speichert zuvor untere Grenzwerte (erster Schwellwert und zweiter Schwellwert) für die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 für das Erfüllen der Spezifikationen für die Bearbeitungspräzision als Schwellwerte für das Erfassen einer Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60. Der Speicherabschnitt 24 ist zum Beispiel ein wiederbeschreibbarer Speicher wie etwa ein EEPROM.
  • Der Kommunikationsabschnitt 26 führt das Senden und Empfangen von Daten mit anderen Servomotor-Steuereinrichtungen 1 und Servereinrichtungen 4 über das Netzwerk 6 durch. Der Kommunikationsabschnitt 26 ist eine Kommunikationsschnittstelle, die einem drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsprotokoll wie etwa LAN und WAN oder einem Nahbereich-Kommunikationsprotokoll wie etwa Bluetooth oder Wi-Fi oder ähnlichem folgt.
  • Der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A erfasst eine Verschlechterung (Änderung in der Steifigkeit) des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 geschätzten Steifigkeitsgröße. Insbesondere erfasst der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60, wenn sich die durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 geschätzte Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als dem in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Schwellwert vermindert hat.
  • Der Anzeigeabschnitt 30 zeigt Informationen an, die eine durch den Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A erfasste Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60 angeben (z.B. numerische Werte, Text, Bilder usw.). Der Anzeigeabschnitt 30 kann Informationen anzeigen, die die durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 geschätzte Steifigkeitsgröße angeben, oder Informationen, die die Korrekturkonstante α angeben, wenn der Variationspunkt in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 auftritt. Der Anzeigeabschnitt 30 ist eine Anzeigeeinrichtung wie zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige.
  • Die Motorsteuereinheit 10A (und die weiter unten beschriebenen Motorsteuereinheiten 10B, 10C) wird zum Beispiel durch einen arithmetischen Prozessor wie etwa einen Digitalsignalprozessor (DSP) und ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) konfiguriert. Verschiedene Funktionen (Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12, Subtrahierer 13, 15, Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungsabschnitt 14, Drehmomentbefehl-Erzeugungsabschnitt 16, Addierer 17, Kraftschätzungsabschnitt 20, Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21, Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22, Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A, Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B und Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C, die weiter unten beschrieben werden) der Motorsteuereinheit 10A (Motorsteuereinheiten 10B, 10C) werden durch das Ausführen einer vorbestimmten, in einem Speicherabschnitt (z.B. dem Speicherabschnitt 24) gespeicherten Software (Programme) realisiert. Die verschiedenen Funktionen der Motorsteuereinheit 10A können durch das Zusammenwirken zwischen einer Hardware und einer Software oder nur durch Hardware (elektrische Schaltungen) realisiert werden.
  • Im Folgenden werden die Operationen der Steifigkeitsschätzung und der Verschlechterungserfassung für den Verbindungsmechanismus 60 durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1A der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 3 bis 6D erläutert. 3 ist ein Flussdiagramm, das Operationen einer Steifigkeitsschätzung und einer Verschlechterungserfassung für den Verbindungsmechanismus 60 durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1A der ersten Ausführungsform zeigt. 4A ist ein Kurvendiagramm, das die Alterung (Verminderung) in der Beziehung zwischen der elastischen Verformungsgröße eines tatsächlichen Verbindungsmechanismus und dem Antriebsdrehmoment zeigt. 4B ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen der elastischen Verformungsgröße eines tatsächlichen Verbindungsmechanismus und dem Antriebsdrehmoment (durchgezogene Linie) und die Beziehung zwischen der gemäß der Korrekturkonstante berechneten Korrekturgröße und dem Antriebsdrehmoment zeigt (Strichlinie). 5A ist ein Kurvendiagramm, das das Verhalten der Position des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments (Kraftschätzungswert) und der Korrekturgröße zeigt, wenn die gemäß der Korrekturkonstante berechnete Korrekturgröße größer als die elastische Verformungsgröße des tatsächlichen Verbindungsmechanismus ist, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird. 5B ist ein Kurvendiagramm, das das Verhalten der Position des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments (Kraftschätzungswert) und der Korrekturgröße in dem Moment zeigt, in dem die gemäß der Korrekturkonstante berechnete Korrekturgröße größer als die elastische Verformungsgröße des tatsächlichen Verbindungsmechanismus wird, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird. 5C ist ein Kurvendiagramm, das das Verhalten der Ableitungen der Position des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments (Kraftschätzungswert) und der Korrekturgröße von 5B zeigt. 6A bis 6D sind Kurvendiagramme, die Experimentergebnisse für das Verhalten der Drehposition des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße zeigen, wenn die Korrekturkonstante allmählich vergrößert wird, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird.
  • Wie weiter oben genannt, tritt eine elastische Verformung in dem Verbindungsmechanismus 60 auf, sodass ein der elastischen Verformungsgröße entsprechender Fehler in der Position des Tisches 70 auftritt. Um diesen Fehler zu beseitigen, wird der Positionsbefehlswert um die elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus 60 durch den Kraftschätzungsabschnitt 20, den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 und den Addierer 17 korrigiert.
  • Die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 altert (vermindert sich). Wenn wie in 4A gezeigt, die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 altert (sich vermindert), wird die Steigung der Beziehung zwischen der tatsächlichen elastischen Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus und dem Antriebsdrehmoment größer. Mit anderen Worten ist die Steigung der Beziehung zwischen der tatsächlichen elastischen Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus und dem Antriebsdrehmoment umgekehrt proportional zu der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60. Weil sich die Bearbeitungspräzision der Werkzeugmaschine vermindert, wenn sich die Steifigkeit vermindert, ist eine Wartung des Verbindungsmechanismus 60 erforderlich.
  • Deshalb wollen die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Alterung der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 erfassen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass, wenn die Korrekturgröße des Korrekturgröße-Erfassungsabschnitts 21, d.h. die gemäß der Korrekturkonstante α wie in 4B gezeigt berechnete Korrekturgröße (Strichlinie), größer wird als die tatsächliche elastische Verformungsgröße (durchgezogene Linie) des Verbindungsmechanismus 60 (wenn mit anderen Worten die Korrekturkonstante α (Steigung der Strichlinie) größer wird als die Beziehung (Steigung der durchgezogenen Linie) zwischen der tatsächlichen elastischen Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus und dem Antriebsdrehmoment) (übermäßige Korrektur)), wird die durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugte Korrekturgröße zu dem Positionsbefehlswert auch während des Stopps der Servomotor-Steuereinrichtung 1A, d.h. wenn das Erzeugen des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, addiert und tritt wie in 5A und 5B gezeigt ein Variationspunkt P (lokale Maxima) in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 (und des durch den Kraftschätzungsabschnitt 20 geschätzten Antriebsdrehmoments und der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 erzeugten Korrekturgröße 21) auf. Dieses Verhalten ist eine Änderung in der Zeit.
  • Wenn insbesondere die Korrekturkonstante α allmählich vergrößert wird, während der Positionsbefehlswert wie in 4B gezeigt ausgesetzt wird, und die gemäß der Korrekturkonstante α berechnete Korrekturgröße (Strichlinie) größer wird als die tatsächliche elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus (d.h. als die ursprünglich zu korrigierende Größe in dem Antriebsdrehmoment) (durchgezogene Linie), tritt das Phänomen auf, dass die Drehposition des Servomotors 50 (und das geschätzte Antriebsdrehmoment und die Korrekturgröße) wie in 5A gezeigt oszilliert. Mit anderen Worten tritt ein lokales Maximum (Variationspunkt P) in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 (und dem geschätzten Antriebsdrehmoment und der Korrekturgröße) auf.
  • Außerdem tritt in dem Moment, in dem die gemäß der Korrekturkonstante berechnete Korrekturgröße (Strichlinie) größer wird als die tatsächliche elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus (durchgezogene Linie) (in Nachbarschaft zu einer Grenze zwischen einer korrekten Korrektur und einer übermäßigen Korrektur), das Phänomen auf, dass die Drehposition des Servomotors 50 (und das geschätzte Antriebsdrehmoment und die Korrekturgröße) wie in 5B gezeigt plötzlich größer und kleiner werden. Mit anderen Worten tritt das lokale Maximum (Variationspunkt P) in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 (und des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße) auf.
  • Dazu haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine experimentelle Überprüfung durchgeführt. 6A bis 6D zeigen die Experimentergebnisse für das Verhalten der Drehposition des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße, wenn die Korrekturkonstante α allmählich vergrößert wird.
  • Wie in 6A und 6B gezeigt, hat sich herausgestellt, dass die Änderungen in der Drehposition des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße größer werden, wenn sich die Korrekturkonstante bei einer Vergrößerung der Korrekturkonstante ändert (siehe zum Beispiel das Innere der Strichlinie). Und wie in 6C gezeigt, hat sich herausgestellt, dass das Phänomen auftritt, dass die Drehposition des Servomotors 50, das geschätzte Antriebsdrehmoment und die Korrekturgröße plötzlich größer und kleiner werden in dem Moment, in dem die gemäß der Korrekturkonstante berechnete Korrekturgröße größer wird als die tatsächliche elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus (in Nachbarschaft zu der Grenze zwischen einer korrekten Korrektur und einer übermäßigen Korrektur) (siehe zum Beispiel das Innere der Strichlinie). Weiterhin hat sich wie in 6D gezeigt herausgestellt, dass das Phänomen auftritt, dass die Drehposition des Servomotors 50, das geschätzte Antriebsdrehmoment und die Korrekturgröße oszillieren, wenn die gemäß der Korrekturkonstante α berechnete Korrekturgröße (Strichlinie) noch größer wird (übermäßige Korrektur). Diese Phänomene werden durch eine übermäßige Korrektur bei einer Änderung der Korrekturkonstante verursacht.
  • Wenn also die gemäß der Korrekturkonstante berechnete Korrekturgröße größer wird als die tatsächliche elastische Verformungsgröße des Verbindungsmechanismus, kann, weil der Variationspunkt in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50, des geschätzten Antriebsdrehmoments und der Korrekturgröße auftritt, wenn sich die Korrekturkonstante α allmählich vergrößert, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird, die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante geschätzt werden, wenn der Variationspunkt in der Drehposition des Servomotors 50, dem geschätzten Antriebsdrehmoment und der Korrekturgröße auftritt oder unmittelbar davor.
  • Wenn sich zum Beispiel die Korrekturkonstante α allmählich vergrößert, während der Positionsbefehlswert ausgesetzt wird, kann der Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 geschätzt werden, wenn die Drehposition des Servomotors 50, das geschätzte Antriebsdrehmoment oder die Korrekturgröße zu oszillieren beginnen oder unmittelbar davor.
  • Außerdem kann der Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 geschätzt werden, wenn sich die Drehposition des Servomotors 50, das geschätzte Antriebsdrehmoment oder die Korrekturgröße plötzlich vergrößern oder verkleinern.
  • Deshalb vergrößert die Motorsteuereinheit 10A in Schritt S11 die Korrekturkonstante α (Strichlinie) des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts 21 wie in 4B gezeigt, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts durch den Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12 ausgesetzt wird. Dabei wird ein Drehmomentbefehlswert nur in Reaktion auf die Größe der Korrekturgröße zu dem Servomotor 50 geführt und vergrößert sich dieser Drehmomentbefehlswert in Reaktion auf eine Vergrößerung der Korrekturgröße.
  • Dabei wird die Drehposition des Servomotors 50 durch den Codierer 40 des Servomotors 50 erfasst und an die Motorsteuereinheit 10A als der Positionsrückkopplungswert gesendet. Außerdem schätzt der Kraftschätzungsabschnitt 20 das auf den Tisch 70 wirkende Antriebsdrehmoment an dem Verbindungsteil zwischen dem Tisch 70 (Mutter 63) und dem Verbindungsmechanismus 60 basierend auf dem Drehmomentbefehl von dem Drehmomentbefehl-Erzeugungsabschnitt 16. Außerdem erzeugt der Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 die Korrekturgröße gemäß der weiter oben angegebenen Formel (1) basierend auf dem durch den Kraftschätzungsabschnitt 20 geschätzten Antriebsdrehmoment T und der Korrekturkonstante α.
  • Im Folgenden schätzt der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 in Schritt S12 die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante α, wenn der Variationspunkt in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 auftritt. Insbesondere schätzt der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 den Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60.
  • Zum Beispiel kann der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 den Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 schätzen, wenn die Differenz A2-A1 zwischen einem Wert A1 während einer Änderung der Korrekturkonstante α und einem lokalen Maximum A2 wenigstens ein vorbestimmter Wert wie in 5B gezeigt wird.
  • Alternativ dazu kann der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 den Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 schätzen, wenn die Differenz A2-A1 zwischen dem Wert A1 während der Änderung der Korrekturkonstante α und dem lokalen Maximum A2 wenigstens ein vorbestimmtes Vielfaches der Differenz A3-A1 zwischen dem Wert A1 während der Änderung der Korrekturkonstante α und einem Konvergenzwert A3 nach der Änderung der Korrekturkonstante α wird.
  • Alternativ dazu kann der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 den Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 schätzen, wenn das lokale Maximum in dem Verhalten der Ableitung der Drehposition des Servomotors 50 (oder des geschätzten Antriebsdrehmoments oder der Korrekturgröße) auftritt und die Differenz A2-A1 zwischen dem Wert A1 während der Änderung der Korrekturkonstante und dem lokalen Maximum wenigstens ein vorbestimmter Wert wird.
  • Dann erfasst der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A in Schritt S13 die Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 geschätzten Steifigkeitsgröße. Insbesondere bestimmt der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A, ob sich die durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 geschätzte Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Schwellwert vermindert hat. Allgemein wird eine Spanne von 20% bis 30% in der Verstärkung der Steuerschleife der Motorsteuereinheit 10A vorgesehen, um die Spezifikationen der Bearbeitungspräzision auch dann zu erfüllen, wenn sich die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 vermindert. Der Schwellwert wird deshalb zum Beispiel auf 70% des Anfangswerts der Steifigkeit gesetzt.
  • Wenn sich in Schritt S13 die Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als dem Schwellwert vermindert hat, erfasst der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60. Dabei zeigt der Anzeigeabschnitt 30 in Schritt S14 Anzeigeinformationen an, die eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60 angeben.
  • Wenn dagegen in Schritt S13 die Steifigkeitsgröße größer als der Schwellwert ist, kehrt die Motorsteuereinheit 10A nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit zu Schritt S11 zurück und wiederholt die oben beschriebene Operation. Es ist zu beachten, dass die Motorsteuereinheit 10A nicht auf das Ablaufen einer zuvor gesetzten fixen Zeit (vorbestimmten Zeit) beschränkt ist und die oben beschriebene Operation auch nach Ablauf einer unregelmäßigen Zeit (an undefinierten Zeitintervallen) wiederholen kann.
  • Es ist zu beachten, dass der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 in Schritt S12 die geschätzte Steifigkeitsgröße in dem Speicherabschnitt 24 speichern kann. Außerdem kann der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A in Schritt S13 eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der größten in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsgröße erfassen.
  • Wie weiter oben erläutert, kann in der Servomotor-Steuereinrichtung 1A gemäß dieser Ausführungsform der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 die Korrekturkonstante des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts 21 allmählich vergrößern, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, und die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante schätzen, wenn der Variationspunkt in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 auftritt.
  • Wenn sich die Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 vermindert, kann, weil sich die Korrekturkonstante beim Auftreten des Variationspunkts in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 vergrößert, eine Variation (Verminderung, Verschlechterung) in der Steifigkeit in Entsprechung zu der basierend auf der Korrekturkonstante zu diesem Zeitpunkt geschätzten Steifigkeitsgröße erfasst werden.
  • Und wenn der Verbindungsmechanismus 60 mit dem Servomotor 50 verbunden ist, kann die Änderung (Verschlechterung) in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 erfasst werden. Außerdem kann die Änderung in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 auch nur unter Verwendung der gemessenen Daten von dem Servomotor 50 erfasst werden. Außer während der Bearbeitung kann eine Datenmessung jederzeit durchgeführt werden.
  • Und weil bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1A dieser Ausführungsform der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt 28A eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 geschätzten Steifigkeitsgröße erfasst, kann das Erfordernis für eine Wartung des Verbindungsmechanismus 60 bestätigt werden.
  • Und weil bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1A dieser Ausführungsform der Anzeigeabschnitt 30 Informationen anzeigt, die eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60 angeben, kann ein Benutzer das Erfordernis für eine Wartung des Verbindungsmechanismus 60 bestätigen.
  • Es ist zu beachten, dass die Servomotor-Steuereinrichtung 1A dieser Ausführungsform eine Verschlechterungserfassung des Verbindungsmechanismus 60 nur durch die Informationen der eigenen Maschine durchführt, sodass eine Verschlechterungserfassung auch dann durchgeführt werden kann, wenn keine Verbindung zu einem Netzwerk gegeben ist. In diesem Fall muss die Motorsteuereinheit 10A der Servomotor-Steuereinrichtung 1A den Kommunikationsabschnitt 26 von 2 nicht enthalten.
  • (Servomotor-Steuereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform)
  • In der ersten Ausführungsform wird eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus 60 jedes Mal erfasst, wenn die Steifigkeitsgröße der eigenen Einrichtung geschätzt wird. In der zweiten Ausführungsform wird die Steifigkeitsgröße der eigenen Einrichtung an jedem vorbestimmten Zeitintervall oder undefinierten Zeitintervall geschätzt, wobei die Vielzahl von Steifigkeitsgrößen als Steifigkeitsdaten gespeichert werden und die Alterung (Änderung) (Verminderung) der Steifigkeit und die Variation (Änderungsgröße) (Verminderungsgröße) basierend auf den gespeicherten Steifigkeitsdaten erfasst wird.
  • 7 ist eine Ansicht, die die Konfiguration der Servomotor-Steuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Servomotor-Steuereinrichtung 1B der zweiten Ausführungsform von 7 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass sie eine Motorsteuereinheit 10B anstelle der Motorsteuereinheit 10A der Servomotor-Steuereinrichtung 1A von 2 enthält. Weiterhin unterscheidet sich die Motorsteuereinheit 10B von der ersten Ausführungsform dadurch, dass sie einen Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B anstelle des Verschlechterung-Erfassungsabschnitts 28A der Motorsteuereinheit 10A von 2 enthält. Es ist zu beachten, dass die Servomotor-Steuereinrichtung 1B und die Motorsteuereinheit 10B Beispiele der Servomotor-Steuereinrichtung 1 und der Motorsteuereinheit 10 von 1 sind.
  • Der Speicherabschnitt 24 speichert eine Vielzahl von Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung, die durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 an jedem vorbestimmten Zeitintervall geschätzt werden und mit den Betriebsdauern (z.B. Stunden) zu diesem Zeitpunkt zu assoziieren sind, als Steifigkeitsdaten. Es ist zu beachten, dass der Speicherabschnitt 24 nicht auf zuvor gesetzte fixe Zeitintervalle (vorbestimmte Zeitintervalle) beschränkt ist und die Vielzahl von Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung auch an unregelmäßigen Zeitintervallen (undefinierten Zeitintervallen) für eine Assoziierung mit den Betriebsdauern (z.B. Zeit) zu diesem Zeitpunkt als Steifigkeitsdaten speichern kann.
  • Der Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B erfasst eine Alterung (Änderung) (Verminderung) in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 und eine Variation derselben (Verminderungsgröße) basierend auf den in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsdaten.
  • Der Anzeigeabschnitt 30 zeigt Informationen an, die die durch den Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B erfasste Alterung (Änderung) (Verminderung) in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 und die Variation derselben (Verminderungsgröße) angeben.
  • Im Folgenden werden die Steifigkeit-Schätzungsoperation und die Steifigkeitsvariation-Erfassungsoperation für den Verbindungsmechanismus 60 mittels der Servomotor-Steuereinrichtung 1B der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 8 und 9 erläutert. 8 ist ein Flussdiagramm das die Steifigkeit-Schätzungsoperation für den Verbindungsmechanismus 60 durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1B der zweiten Ausführungsform zeigt, und 9 ist ein Flussdiagramm, das die Steifigkeitsvariation-Erfassungsoperation für den Verbindungsmechanismus 60 durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1B der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • (Steifigkeit-Schätzungsoperation)
  • Zuerst vergrößert die Motorsteuereinheit 10B in Schritt S21 von 8 ähnlich wie in Schritt S11 der weiter oben beschriebenen 3 allmählich die Korrekturkonstante α (Strichlinie) des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts 21 wie in 4B gezeigt, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts durch den Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 12 ausgesetzt wird. Dabei wird die Drehposition des Servomotors 50 durch den Codierer 40 des Servomotors 50 erfasst und an die Motorsteuereinheit 10A als der Positionsrückkopplungswert gesendet. Außerdem schätzt der Kraftschätzungsabschnitt 20 das auf den Tisch 70 an dem Verbindungsteil zwischen dem Tisch 70 (Mutter 63) und dem Verbindungsmechanismus 60 wirkende Antriebsdrehmoment basierend auf dem Drehmomentbefehl von dem Drehmoment-Erzeugungsabschnitt 16. Außerdem erzeugt der Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt 21 die Korrekturgröße gemäß der oben genannten Formel (1) basierend auf dem durch den Kraftschätzungsabschnitt 20 geschätzten Antriebsdrehmoment T und der Korrekturkonstante α.
  • Dann schätzt der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 in Schritt S22 ähnlich wie in Schritt S12 der weiter oben beschriebenen 3 die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante α, wenn der Variationspunkt in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 auftritt. Insbesondere schätzt der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 den Kehrwert der Korrekturkonstante α als die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60.
  • Dann speichert der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 in Schritt S23 die geschätzte Steifigkeitsgröße in dem Speicherabschnitt 24 für eine Assoziierung mit der aktuellen Betriebsdauer als Steifigkeitsdaten.
  • Die Motorsteuereinheit 10B wiederholt die oben beschriebenen Operationen der Schritte S21 bis S23 an jedem vorbestimmten Zeitintervall. Die Steifigkeitsdaten, in denen eine Vielzahl von an jedem vorbestimmten Zeitintervall geschätzten Steifigkeitsgrößen und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, werden in dem Speicherabschnitt 24 gespeichert. Es ist zu beachten, dass die Motorsteuereinheit 10B die oben beschriebenen Operationen der Schritte S21 bis S23 an jedem unregelmäßigen Zeitintervall (undefinierten Zeitintervall) wiederholen kann. In diesem Fall werden die Steifigkeitsdaten, in denen eine Vielzahl von an jedem unregelmäßigen Zeitintervall (undefinierten Zeitintervall) geschätzten Steifigkeitsgrößen und die Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, in dem Speicherabschnitt 24 gespeichert.
  • (Steifigkeitsvariation-Erfassungsoperation)
  • In Schritt S31 von 9 erfasst der Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B eine Alterung (Änderung) (Verminderung) in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 und die Variation derselben (Verminderungsgröße) basierend auf den in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsdaten.
  • Dann zeigt in Schritt S32 der Anzeigeabschnitt 30 Informationen an, die die Alterung (Änderung) (Verminderung) in der Steifigkeit und die durch den Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B erfasste Variation derselben (Verminderungsgröße) angeben.
  • Auch bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1B dieser Ausführungsform vermindert der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 allmählich die Korrekturkonstante des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts 21, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, sodass er die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante schätzen kann, wenn der Variationspunkt in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 auftritt.
  • Außerdem erfasst bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1B dieser Ausführungsform der Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B die Alterung (Änderung) (Verminderung) in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 und die Variation derselben (Verminderungsgröße) basierend auf den in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsdaten, die eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 an jedem vorbestimmten Zeitintervall oder undefinierten Zeitintervall geschätzten Steifigkeitsgrößen enthalten, sodass das Erfordernis für eine Wartung des Verbindungsmechanismus 60 bestätigt werden kann.
  • Und weil bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1B dieser Ausführungsform der Anzeigeabschnitt 30 Informationen anzeigt, die die Alterung (Änderung) (Verminderung) in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 und eine Variation derselben (Verminderungsgröße) angeben, kann der Benutzer das Erfordernis für eine Wartung des Verbindungsmechanismus bestätigen.
  • Es ist zu beachten, dass die Servomotor-Steuereinrichtung 1B dieser Ausführungsform eine Steifigkeitsvariation-Erfassung des Verbindungsmechanismus 60 nur unter Verwendung von Informationen der eigenen Einrichtung durchführt, sodass sie eine Steifigkeitsvariation-Erfassung auch dann durchführen kann, wenn keine Verbindung zu einem Netzwerk gegeben ist. In diesem Fall muss die Motorsteuereinheit 10B der Servosteuereinrichtung 1B den Kommunikationsabschnitt 26 von 7 nicht enthalten.
  • Außerdem kann die Servomotor-Steuereinrichtung 1B dieser Ausführungsform Steifigkeitsdaten in einem Speicherabschnitt 5 einer externen Servereinrichtung 4 speichern. In diesem Fall werden in der Steifigkeit-Schätzungsoperation von 8 die Steifigkeitsdaten, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 an jedem vorbestimmten Zeitintervall oder undefinierten Zeitintervall geschätzten Steifigkeitsgrößen und die Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, zu dem Speicherabschnitt 5 der Servereinrichtung 4 über ein Netzwerk 6 mittels des Kommunikationsabschnitts 26 gesendet und in dem Speicherabschnitt 5 gespeichert. Dann werden in der Steifigkeitsvariation-Erfassungsoperation von 9 die Steifigkeitsdaten von dem Speicherabschnitt 5 der Servereinrichtung 4 über das Netzwerk 6 durch den Kommunikationsabschnitt 26 erhalten und erfasst der Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt 28B eine Alterung (Änderung) und eine Variation derselben in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf den erhaltenen Steifigkeitsdaten.
  • (Servomotor-Steuereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform)
  • In einer dritten Ausführungsform werden Steifigkeitsdaten mit anderen Einrichtungen ausgetauscht, wird zum Beispiel ein Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit basierend auf den Steifigkeitsdaten anderer Einrichtungen mit vielen Betriebsstunden abgeleitet und wird die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf diesem Trend und der Größe der aktuellen Steifigkeit der eigenen Einrichtung geschätzt.
  • 10 ist eine Ansicht, die die Konfiguration einer Servomotor-Steuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Servomotor-Steuereinrichtung 1C gemäß der dritten Ausführungsform von 10 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass sie eine Motorsteuereinheit 10C anstelle der Motorsteuereinheit 10A der Servomotor-Steuereinrichtung 1A von 2 enthält. Außerdem unterscheidet sich die Motorsteuereinheit 10C von der ersten Ausführungsform dadurch, dass sie einen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C anstelle des Verschlechterung-Erfassungsabschnitts 28A der Motorsteuereinheit 10A von 2 enthält. Es ist zu beachten, dass die Servomotor-Steuereinrichtung 1C und die Motorsteuereinheit 10C Beispiele für die Servomotor-Steuereinrichtung 1 und die Motorsteuereinheit 10 von 1 sind.
  • Der Speicherabschnitt 24 speichert Steifigkeitsdaten, in denen eine Vielzahl von Steifigkeitsgrößen an jedem vorbestimmten Zeitintervall oder undefinierten Zeitintervall einer anderen Einrichtung 1 und die Betriebsdauer zu diesem Zeitpunkt miteinander assoziiert sind.
  • Der Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C leitet den Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit basierend auf den in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ab und schätzt die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus 60 bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als dem Schwellwert basierend auf dem abgeleiteten Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit und den Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung.
  • Der Anzeigeabschnitt 30 zeigt Informationen an, die die durch den Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C geschätzte verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus 60 angeben.
  • Im Folgenden werden die Steifigkeit-Schätzungsoperation für den Verbindungsmechanismus 60, die Steifigkeitsdaten-Austauschoperation und die Betriebsdauer-Schätzungsoperation durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1C der dritten Ausführungsform mit Bezug auf 8 und 11 bis 13 erläutert. 11 ist ein Flussdiagramm, das die Steifigkeitsdauer-Austauschoperation durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1C der dritten Ausführungsform zeigt, und 12 ist ein Flussdiagramm, das die Betriebsdauer-Schätzungsoperation des Verbindungsmechanismus 60 durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1C der dritten Ausführungsform zeigt. 13 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen der Steifigkeit und der Betriebsdauer, d.h. einen Alterungstrend der Steifigkeit, zeigt.
  • (Steifigkeit-Schätzungsoperation)
  • Eine Steifigkeit-Schätzungsoperation wird auch durch die Servomotor-Steuereinrichtung 1C dieser Ausführungsform ähnlich wie in der oben beschriebenen 8 durchgeführt. Dabei werden Steifigkeitsdaten, in denen eine Vielzahl von an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung und die Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, in dem Speicherabschnitt 24 gespeichert.
  • (Steifigkeitsdaten-Austauschoperation)
  • Zuerst werden in Schritt S41 von 11 die in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung zu einer anderen Einrichtung über das Netzwerk 6 durch den Kommunikationsabschnitt 26 gesendet. Außerdem werden in Schritt S42 die Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung 1, in denen eine Vielzahl von Steifigkeitsgrößen an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen und die Betriebsdauer miteinander assoziiert sind, über das Netzwerk 6 von der anderen Einrichtung 1 mittels des Kommunikationsabschnitts 26 erhalten. Dann werden in Schritt S43 die erhaltenen Steifigkeitsdaten der anderen Einrichtung in dem Speicherabschnitt 24 gespeichert.
  • (Betriebsdauer-Schätzungsoperation)
  • In Schritt S51 von 12 leitet der Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C einen Alterungstrend D (Änderung) in der Steifigkeit wie in 13 gezeigt basierend auf den in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsdaten der anderen Einrichtung 1 ab.
  • Dann schätzt in Schritt S52 der Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C eine verbleibende Betriebsdauer T des Verbindungsmechanismus 60 bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als dem Schwellwert Rth wie in 13 gezeigt basierend auf dem abgeleiteten Änderungstrend D (Änderung) in der Steifigkeit und den in dem Speicherabschnitt 24 gespeicherten Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung.
  • Dann zeigt in Schritt S53 der Anzeigeabschnitt 30 Informationen an, die die durch den Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C geschätzte verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus 60 angeben.
  • Auch bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1C dieser Ausführungsform vergrößert der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 allmählich die Korrekturkonstante des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts 21, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, wodurch er die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf der Korrekturkonstante schätzen kann, wenn die Variationsposition in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 auftritt.
  • Außerdem leitet bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1C dieser Ausführungsform der Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C den Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit basierend auf den Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ab und schätzt die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten zweiten Schwellwert basierend auf dem abgeleiteten Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit und den Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung, sodass das Erfordernis für Wartung des Verbindungsmechanismus 60 und die Betriebsdauer bis zu einer erforderlichen Wartung bestätigt werden können.
  • Und weil bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1C dieser Ausführungsform der Anzeigeabschnitt 30 Informationen anzeigt, die die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus 60 angeben, kann ein Benutzer das Erfordernis für eine Wartung des Verbindungsmechanismus 60 und die Betriebsdauer bis zu der erforderlichen Wartung bestätigen.
  • Es ist zu beachten, dass die Servomotor-Steuereinrichtung 1C dieser Ausführungsform den Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit basierend auf den Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ableitet, wobei sie jedoch auch Trenddaten, die den Alterungstrend (Änderung) in der zuvor gemessenen Steifigkeit angeben, in dem Speicherabschnitt 24 speichern kann. In diesem Fall kann der Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf dem Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit, der durch diese Trenddaten angegeben wird, und den Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung schätzen. Dabei kann die verbleibende Betriebsdauer auch dann geschätzt werden, wenn keine Verbindung zu einem Netzwerk gegeben ist. In diesem Fall muss die Motorsteuereinheit 10C der Servomotor-Steuereinrichtung 1C den in 10 gezeigten Kommunikationsabschnitt 26 nicht enthalten.
  • Außerdem können bei der Servomotor-Steuereinrichtung 1C dieser Ausführungsform die Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung auch in dem Speicherabschnitt 5 der externen Servereinrichtung 4 gespeichert werden. In diesem Fall werden in der Steifigkeit-Schätzungsoperation von 8 die Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt 22 an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen und die Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, zu dem Speicherabschnitt 5 der Servereinrichtung 4 über das Netzwerk 6 mittels des Kommunikationsabschnitts 26 gesendet und in dem Speicherabschnitt 5 gespeichert. Dann werden in der Betriebsdauer-Schätzungsoperation von 12 die Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung und die Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung über ein Netzwerk durch den Kommunikationsabschnitt 26 erhalten und leitet der Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt 28C einen Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit basierend auf den erhaltenen Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ab und schätzt die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus 60 basierend auf dem abgeleiteten Alterungstrend (Änderung) in der Steifigkeit und den erhaltenen Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung.
  • Vorstehend wurden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung erläutert, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Die genannten Effekte der Ausführungsformen sind beispielhafte und vorteilhafte Effekte, wobei die Effekte der Erfindung nicht auf die hier genannten Effekte beschränkt sind.
  • Zum Beispiel können die hier beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert und auch miteinander kombiniert werden. Zum Beispiel können die ersten und zweiten Ausführungsformen derart kombiniert werden, dass für den Fall, dass die aktuelle Steifigkeitsgröße größer als der Schwellwert ist, die Alterung (Änderung) in der Steifigkeit und die Variation erfasst und angezeigt werden, und für den Fall, dass sich die aktuelle Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als dem Schwellwert vermindert hat, die Verschlechterung der Steifigkeit erfasst und angezeigt wird. Außerdem können die ersten und dritten Ausführungsformen derart kombiniert werden, dass für den Fall, dass die aktuelle Steifigkeitsgröße größer als der Schwellwert ist, die verbleibende Betriebsdauer geschätzt und angezeigt wird, und für den Fall, dass sich die aktuelle Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als dem Schwellwert vermindert hat, die Verschlechterung in der Steifigkeit erfasst und angezeigt wird.
  • Außerdem wird in den oben genannten Ausführungsformen der Benachrichtigungsabschnitt durch einen Anzeigeabschnitt realisiert, wobei der Benachrichtigungsabschnitt jedoch nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann der Benachrichtigungsabschnitt auch durch einen Lichtemissionsteil wie etwa eine Vielzahl von LEDs realisiert werden. Bei der Verwendung von LEDs können verschiedene Informationen durch Leuchten, Blinken und ähnliches vermittelt werden. Außerdem können bei der Verwendung einer Vielzahl von LEDs verschiedene Informationen durch die Anzahl von in einer gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchtenden LEDs vermittelt werden. Weiterhin kann der Benachrichtigungsabschnitt auch eine Klangerzeugungseinheit wie etwa ein Summer oder eine Sprachausgabe sein.
  • Außerdem erfasst in der oben beschriebenen Ausführungsform der Steifigkeitsschätzungsabschnitt 22 automatisch den Variationspunkt im Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 (oder des geschätzten Antriebsdrehmoments oder der Korrekturgröße) basierend auf vorbestimmten Bedingungen, wobei er ihn jedoch auch manuell erfassen kann. Zum Beispiel kann das Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 (oder des geschätzten Antriebsdrehmoments oder der Korrekturgröße) auf einem Monitor oder ähnlichem angezeigt werden, kann das Auftreten des Variationspunkts in dem Verhalten der Drehposition des Servomotors 50 (oder des geschätzten Antriebsdrehmoments oder der Korrekturgröße) visuell erfasst werden und kann die Korrekturkonstante zu diesem Zeitpunkt manuell in die Motorsteuereinheiten 10A und 10C eingegeben werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A, 1B, 1C
    Servomotor-Steuereinrichtung
    4
    Servereinrichtung
    5
    Speicherabschnitt
    6
    Netzwerk
    10, 10A, 10B, 10C
    Motorsteuereinheit
    12
    Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt
    13, 15
    Subtrahierer
    14
    Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungsabschnitt
    16
    Drehmomentbefehl-Erzeugungsabschnitt
    17
    Addierer
    20
    Kraftschätzungsabschnitt
    21
    Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt
    22
    Steifigkeit-Schätzungsabschnitt
    24
    Speicherabschnitt
    26
    Kommunikationsabschnitt
    28A
    Verschlechterung-Erfassungsabschnitt
    28B
    Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt
    28C
    Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt
    30
    Anzeigeabschnitt (Benachrichtigungsabschnitt)
    40
    Codierer
    50
    Servomotor
    60
    Verbindungsmechanismus
    61
    Kopplung
    62
    Kugelgewindetrieb
    63
    Mutter
    70
    Tisch (angetriebener Körper)
    100
    Servomotor-Steuersystem

Claims (16)

  1. Servomotor-Steuereinrichtung 1, 1A, 1B, 1C), die umfasst: einen Servomotor (50), eine Erfassungseinheit (40), die eine Drehposition des Servomotors (50) erfasst, einen angetriebenen Körper (70), der durch den Servomotor (50) angetrieben wird, einen Verbindungsmechanismus (60), der den Servomotor (50) und den angetriebenen Körper (70) miteinander verbindet, um die Kraft des Servomotors (50) zu dem angetriebenen Körper (70) zu übertragen, und eine Motorsteuereinheit (10, 10A, 10B, 10C), die den Servomotor (50) basierend auf einem Positionsbefehlswert steuert, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10A, 10B, 10C) enthält: einen Kraftschätzungsabschnitt (20), der eine auf den angetriebenen Körper (70) an einem Verbindungsteil zwischen dem Verbindungsmechanismus (60) und dem angetriebenen Körper (70) wirkende Antriebskraft schätzt, einen Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (21), der eine Korrekturgröße für das Korrigieren des Positionsbefehlswerts basierend auf der durch den Kraftschätzungsabschnitt (20) geschätzten Antriebskraft und einer Korrekturkonstante erzeugt, und einen Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22), der allmählich die Korrekturkonstante des Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitts (21) vergrößert, während die Erzeugung des Positionsbefehlswerts ausgesetzt wird, und die Steifigkeitsgröße des Verbindungsmechanismus (60) basierend auf der Korrekturkonstante schätzt, wenn ein Variationspunkt in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit (40) erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors (50), der durch den Kraftschätzungsabschnitt (20) geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (21) erzeugten Korrekturgröße auftritt.
  2. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 1, wobei der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) eine Zeit, zu der ein lokales Maximum in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit (40) erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors (50), der durch den Kraftschätzungsabschnitt (20) geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (21) erzeugten Korrekturgröße auftritt, als den Variationspunkt definiert.
  3. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 1, wobei der Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22): die Zeit, zu der ein lokales Maximum in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit (40) erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors (50), der durch den Kraftschätzungsabschnitt (20) geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (21) erzeugten Korrekturgröße auftritt und eine Differenz zwischen dem lokalen Maximum und einem Wert während einer Änderung in der Korrekturkonstante wenigstens einen vorbestimmten Wert annimmt, oder ein vorbestimmtes Vielfaches einer Differenz zwischen dem Wert während der Änderung in der Korrekturkonstante und einem Konvergenzwert nach der Änderung in der Korrekturkonstante als den Variationspunkt definiert, oder die Zeit, zu der ein lokales Maximum in dem Verhalten der durch die Erfassungseinheit (40) erfassten Drehpositionsinformationen des Servomotors (50), der durch den Kraftschätzungsabschnitt (20) geschätzten Antriebskraft oder der durch den Korrekturgröße-Erzeugungsabschnitt (21) erzeugten Korrekturgröße auftritt und eine Differenz zwischen dem lokalen Maximum und einem Wert während einer Änderung in der Korrekturkonstante wenigstens einen vorbestimmten Wert annimmt, als den Variationspunkt definiert.
  4. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich das Verhalten eine Änderung in der Zeit ist.
  5. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10A) weiterhin einen Verschlechterung-Erfassungsabschnitt (28A) enthält, der eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus (60) basierend auf der durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) geschätzten Steifigkeitsgröße erfasst.
  6. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1A) nach Anspruch 5, wobei der Verschlechterung-Erfassungsabschnitt (28A) eine Verschlechterung des Verbindungsmechanismus (60) erfasst, wenn sich die durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) geschätzte Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten ersten Schwellwert vermindert hat.
  7. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10B) weiterhin enthält: einen Speicherabschnitt (24), der eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen als Steifigkeitsdaten speichert, und einen Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt (28B), der eine Änderung und Variation in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus (60) basierend auf den in dem Speicherabschnitt (24) gespeicherten Steifigkeitsdaten erfasst.
  8. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10C) weiterhin enthält: einen Kommunikationsabschnitt (26), der eine Kommunikation mit einer anderen Servomotor-Steuereinrichtung durchführt, einen Speicherabschnitt (24), der Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung speichert, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, und weiterhin Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung speichert, in denen eine Vielzahl von Steifigkeitsgrößen einer anderen Einrichtung an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind und die von dem Kommunikationsabschnitt (26) erhalten werden, und einen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt (28C), der einen Änderungstrend in der Steifigkeit basierend auf den in dem Speicherabschnitt (24) gespeicherten Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ableitet und die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus (60) bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten zweiten Schwellwert basierend auf dem abgeleiteten Änderungstrend in der Steifigkeit und den in dem Speicherabschnitt (24) gespeicherten Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung schätzt.
  9. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10C) weiterhin enthält: einen Speicherabschnitt (24), der Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung speichert, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, und zuvor Trenddaten speichert, die einen Änderungstrend in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus (60) angeben, und einen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt (28C), der eine verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus (60) bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten zweiten Schwellwert basierend auf dem durch die in dem Speicherabschnitt (24) gespeicherten Trenddaten angegebenen Änderungstrend in der Steifigkeit und den in dem Speicherabschnitt (24) gespeicherten Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung schätzt.
  10. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1A) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10A) weiterhin einen Benachrichtigungsabschnitt (26) enthält, der eine Benachrichtigung mit Informationen, die die durch den Verschlechterung-Erfassungsabschnitt (28A) erfasste Verschlechterung angeben, vorsieht.
  11. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1B) nach Anspruch 7, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10B) weiterhin einen Benachrichtigungsabschnitt (26) enthält, der eine Benachrichtigung mit Informationen, die eine durch den Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt (28B) erfasste Änderung und/oder Variation in der Steifigkeit angeben, vorsieht.
  12. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1C) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10C) weiterhin einen Benachrichtigungsabschnitt (26) enthält, der eine Benachrichtigung mit Informationen, die eine durch den Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt (28C) geschätzte Betriebsdauer angeben, vorsieht.
  13. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Benachrichtigungsabschnitt eine Anzeigeeinrichtung, die Informationen anzeigt, ist.
  14. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10B) weiterhin enthält: einen Kommunikationsabschnitt (26), der eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen als Steifigkeitsdaten zu einem externen Speicherabschnitt sendet und die in dem externen Speicherabschnitt gespeicherten Steifigkeitsdaten erhält, und einen Steifigkeitsvariation-Erfassungsabschnitt (28B), der eine Änderung und Variation in der Steifigkeit des Verbindungsmechanismus (60) basierend auf den durch den Kommunikationsabschnitt (26) von dem externen Speicherabschnitt erhaltenen Steifigkeitsdaten erfasst.
  15. Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Motorsteuereinheit (10, 10C) weiterhin enthält: einen Kommunikationsabschnitt (26), der Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung, in denen eine Vielzahl von durch den Steifigkeit-Schätzungsabschnitt (22) an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen geschätzten Steifigkeitsgrößen der eigenen Einrichtung und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind, zu einem externen Speicherabschnitt sendet und die Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung und Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung, in denen eine Vielzahl von Steifigkeitsgrößen an vorbestimmten Zeitintervallen oder undefinierten Zeitintervallen und Betriebsdauern miteinander assoziiert sind und die in dem externen Speicherabschnitt gespeichert sind, erhält, und einen Betriebsdauer-Schätzungsabschnitt (28C), der einen Änderungstrend in der Steifigkeit basierend auf den durch den Kommunikationsabschnitt (26) von dem externen Speicherabschnitt erhaltenen Steifigkeitsdaten einer anderen Einrichtung ableitet und die verbleibende Betriebsdauer des Verbindungsmechanismus (60) bis zu einer Verminderung der Steifigkeitsgröße zu nicht mehr als einem vorbestimmten zweiten Schwellwert basierend auf dem erhaltenen Änderungstrend in der Steifigkeit und den durch den Kommunikationsabschnitt (26) von dem externen Speicherabschnitt erhaltenen Steifigkeitsdaten der eigenen Einrichtung schätzt.
  16. Servomotor-Steuersystem (100), das umfasst: die Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1B, 1C) gemäß Anspruch 14 oder 15, und eine Servereinrichtung (4), die mit der Servomotor-Steuereinrichtung (1, 1B, 1C) verbunden ist und den externen Speicherabschnitt (5) enthält.
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