DE102019008855A1 - Numerische Steuerung - Google Patents

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Abstract

Eine numerische Steuerung für die Ausführung einer Achsensynchronisierungssteuerung zwischen einer Mehrzahl von Einheiten in einem Master-Slave-Modus führt eine auf der Geschwindigkeit basierende Synchronisierungssteuerung in einem vorgegebenen Abschnitt und eine auf der Position basierende Synchronisierungssteuerung in einem anderen Abschnitt aus.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Anmeldung betrifft eine numerische Steuerung und insbesondere eine numerische Steuerung, die in der Lage ist, mehrere Einheiten genau zu synchronisieren.
  • Zum Stand der Technik
  • Ein System, welches eine Bearbeitung ausführt mit synchronisierten Positionen einer Mehrzahl industrieller Maschinen ist weithin bekannt. In einem System mit synchronisierten Einheiten werden Synchronisationsinformationen (Positionsbefehle) periodisch von einer Haupteinheit („Master“) zu einer Nebeneinheit („Slave“) übertragen und die Operationen werden synchronisiert unter Verwendung der übertragenen Synchronisationsinformationen. In einem System mit asynchronen Einheiten ist es jedoch nicht einfach, den Betrieb mit Synchronisationsinformationen genau zu synchronisieren.
  • Ein Grund hierfür wird mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer Korrespondenzbeziehung zwischen einer Übertragungszeitfolge von Synchronisationsinformationen von einer Haupteinheit zu einer Nebeneinheit und Positionen von Antriebseinheiten in der Haupteinheit und der Nebeneinheit.
  • Normalerweise führen sowohl die Haupteinheit als auch die Nebeneinheit die Übertragung und den Empfang von Synchronisationsinformationen gemäß einem vorgegebenen Taktintervall aus. Allerdings kann die Kommunikationszeitfolge der Haupteinheit und der Nebeneinheit variieren aufgrund eines Unterschiedes im Taktintervall zwischen den Einheiten und des Einflusses von Übertragungsschwankungen (Fluktuationen in der Kommunikationszeitfolge), was eine Minderung der Synchronissationsgenauigkeit zwischen Haupteinheit und Nebeneinheiten zur Folge hat.
  • Zur Zeit Tm1 erzeugt die Haupteinheit einen Positionsbefehl. Die Haupteinheit bestimmt die Position seiner Antriebseinheit entsprechend dem Positionsbefehl und überträgt den gleichen Positionsbefehl als Synchronisationsinformation S1 an die Nebeneinheit. Die Synchronisationsinformation S1 wird von der Nebeneinheit zum Zeitpunkt Ts1 empfangen (> Tm1) und die Position der Antriebseinheit der Nebeneinheit wird mit der Haupteinheit synchronisiert.
  • Zum Zeitpunkt Tm2 erzeugt die Haupteinheit einen neuen Positionsbefehl. Die Haupteinheit aktualisiert die Position seiner Antriebseinheit entsprechend dem neuen Positionsbefehl und überträgt den gleichen Positionsbefehl als Synchronisationsinformation S2 zur Nebeneinheit. Dabei sei angenommen, dass die Empfangszeit auf der Nebenseite den Wert Ts2 annimmt (< Tm2) aufgrund des Einflusses von Übertragungsschwankungen etc. In dieser Situation kann auf der Nebenseite (also auf Seiten der Nebeneinheit) die neue Synchronisationsinformation nicht (rechtzeitig) empfangen werden und die Position der Antriebseinheit wird so wie zuvor gegeben beibehalten, so dass eine Synchronisationsverschiebung in Bezug auf die Haupteinheit auftritt. Die Nebeneinheit empfängt ein Synchronisationssignal S2 zu einem anschließenden Empfangszeitpunkt Ts3 und aktualisiert die Position der Antriebseinheit. Somit tritt eine Synchronisationsverschiebung entsprechend etwa einem Aktualisierungszyklus zwischen Haupteinheit und Nebeneinheit auf.
  • Zum Zeitpunkt Tm3 erzeugt die Haupteinheit einen neuen Positionsbefehl. Die Haupteinheit aktualisiert die Position ihrer Antriebseinheit entsprechend dem neuen Positionsbefehl und überträgt den gleichen Positionsbefehl als Synchronisationsinformation S3 zur Nebeneinheit. Dabei ist angenommen, dass der Empfangszeitpunkt auf der Nebenseite Ts3 ist (< Tm3) aufgrund des Einflusses von Übertragungsschwankungen etc. Da in dieser Situation die Nebenseite die neue Synchronisationsinformation nicht empfängt, wird die Position der Antriebseinheit wie zuvor gegeben beibehalten und es tritt die Synchronisationsverschiebung in Bezug auf die Haupteinheit auf.
  • Zum Zeitpunkt Tm4 erzeugt die Haupteinheit einen neuen Positionsbefehl. Die Haupteinheit aktualisiert die Position ihrer Antriebseinheit entsprechend dem neuen Positionsbefehl und überträgt den gleichen Positionsbefehl als Synchronisationsinformation S4 zur Nebeneinheit. Zu diesem Zeitpunkt sei die Empfangszeit auf der Nebenseite Ts4 (> Tm4) und die Nebenseite empfängt das Synchronisationssignal S4 also zum Zeitpunkt Ts4. Zum Zeitpunkt Ts4 empfängt die Nebeneinheit das Synchronisationssignal S3. Allerdings synchronisiert die Nebeneinheit auf Basis des neueren Synchronisationssignals S4. Derart große Positionsfluktuationen können Vibrationen erzeugen.
  • Wie oben beschrieben, kann bei herkömmlicher Technik, bei der eine auf der Position basierende Synchronisation erfolgt, mit einem Austausch von Synchronisationsinformationen zwischen asynchronen Einheiten zeitweise eine Synchronisationsverschiebung auftreten aufgrund eines Unterschiedes oder von Fluktuationen bezüglich der Aktualisierungszeitfolge der zwischen der Haupteinheit und der Nebeneinheit ausgetauschten Synchronisationsinformation. Die Synchronisationsverschiebung kann zwar langfristig überwunden werden, jedoch können Vibrationen auftreten.
  • Andererseits ist es gemäß 2 möglich, eine Synchronisation auszuführen auf Basis der Geschwindigkeit anstelle der Position. Bei einem Beispiel gemäß 2 wird ein Geschwindigkeitsbefehl V (V1, V2 ...) periodisch von der Haupteinheit zur Nebeneinheit als Synchronisationsinformation übertragen anstelle des Positionsbefehls S gemäß 1. Eine auf der Geschwindigkeit basierende Synchronisation vermeidet die Notwendigkeit einer Zwangseinstellung der Position und somit ist es möglich, bei der Synchronisationssteuerung Vibrationen zu unterdrücken, die bei einer auf der Position basierenden Synchronisation auftreten können. Allerdings kann bei der auf der Geschwindigkeit basierenden Synchronisation ein Synchronisationsfehler bezüglich der Position (eine Positionsverschiebung) auftreten.
  • Bekannt ist eine Technik, bei der eine Synchronisation ausgeführt wird auf Basis eines Geschwindigkeitsbefehls in einem Haupteinheit/Nebeneinheit-Modus in einem vorgegebenen Abschnitt, während in einem anderen Abschnitt Positionen synchronisiert werden durch Aufhebung des Haupteinheit/Nebeneinheit-Modus und Eingabe eines Positionsbefehls parallel an jede Einheit. Siehe hierzu beispielsweise JP 10-277791 A .
  • Die vorstehend genannte Anmeldung basiert auf der Voraussetzung einer Synchronisation innerhalb derselben Einheit und unterscheidet sich insofern vom Ziel der Verbesserung der Synchronisationsgenauigkeit zwischen Einheiten, die asynchron sind, unter Verwendung von Synchronisationsinformationen. Zusätzlich zu der Eingabe eines Geschwindigkeitsbefehls in die Haupteinheit verlangt diese Technologie auch eine Konfiguration mit einer Befehlseinheit höherer Ordnung zur parallelen Eingabe eines Positionsbefehls in jede Einheit, was den gerätetechnischen Aufwand komplizierter macht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es besteht somit ein Bedarf an einer numerischen Steuerung, die mehrere Einheiten eines asynchronen Systems mit hoher Genauigkeit synchronisieren kann.
  • Eine numerische Steuerung gemäß einer Variante der vorliegenden Beschreibung führt eine Achsensynchronsteuerung zwischen mehreren Einheiten entsprechend einem asynchronen System in einem Haupteinheit/Nebeneinheit-Modus aus, wobei eine auf der Geschwindigkeit basierende Synchronsteuerung in einem vorgegebenen Abschnitt ausgeführt wird und eine auf der Position basierende Synchronsteuerung in einem anderen Abschnitt ausgeführt wird.
  • Eine numerische Steuerung entsprechend einer Variante der vorliegenden Beschreibung ist eine numerische Steuerung einer Haupteinheit zum Synchronisieren einer Nebeneinheit in einem Master-Slave-Modus, wobei die numerische Steuerung eine Synchronisationssignal-Übertragungseinheit enthält zum Übertragen eines Synchronisationssignals auf Basis einer Geschwindigkeit an die Nebeneinheit in einem vorgegebenen Abschnitt und zum Übertragen eines Synchronisationssignals auf Basis einer Position an die Nebeneinheit in einem anderen Abschnitt.
  • Die numerische Steuerung entsprechend einer Variante der vorliegenden Beschreibung ist eine numerische Steuerung einer Nebeneinheit, die mit einer Haupteinheit in einem Master-Slave-Modus synchronisiert ist, wobei die numerische Steuerung eine Synchronisationssignalempfangseinheit enthält zum Empfangen eines Synchronisationssignals von der Haupteinheit auf Basis einer Geschwindigkeit in einem vorgegebenen Abschnitt und zum Empfangen eines Synchronisationssignals von der Haupteinheit auf Basis einer Position in einem anderen Abschnitt, und eine ServomotorSteuereinheit zum Antreiben eines Servomotors entsprechend dem Synchronisationssignal.
  • Mit Varianten gemäß der vorliegenden Beschreibung ist es möglich, eine numerische Steuerung bereitzustellen, die in der Lage ist, mehrere Einheiten entsprechend asynchronen Systemen genau zu synchronisieren.
  • Figurenliste
    • 1 beschreibt eine auf den Positionen basierende Synchronisationssteuerung in einem herkömmlichen Master-Slave-Modus;
    • 2 beschreibt eine auf den Geschwindigkeiten basierende Synchronisationssteuerung in dem herkömmlichen Master-Slave-Modus;
    • 3 erläutert die gerätetechnische Konfiguration einer numerischen Steuerung M1 und einer numerischen Steuerung S1;
    • 4 zeigt Konfigurationen der numerischen Steuerung M1 und der numerischen Steuerung S1;
    • 5 erläutert den Betrieb der numerischen Steuerung M1 und der numerischen Steuerung S1; und
    • 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE IM EINZELNEN
  • 3 zeigt den Hardware-Aufbau der hauptsächlichen Komponenten einer numerischen Steuerung M1 und einer numerischen Steuerung S1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Sowohl die numerische Steuerung M1 als auch die numerische Steuerung S1 ist eine Vorrichtung, welche eine industrielle Maschine steuert (nachfolgend der Einfachheit halber auch als „Maschine“ bezeichnet. Typischerweise kann es eine Presse oder dergleichen sein, wie in 6). Die durch die numerische Steuerung M1 gesteuerte Maschine wirkt als Haupteinheit („Master“) in einem Master-Slave-Modus und die durch die numerische Steuerung S1 gesteuerte Maschine wirkt als Nebeneinheit („Slave“) im Master-Slave-Modus.
  • Jede der numerischen Steuereinheiten M1 und S1 enthält eine CPU 11, einen ROM 12, einen RAM 13, einen nicht-flüchtigen Speicher 14, einen Bus 10, eine Achsensteuerschaltung 16, einen Servoverstärker 17 und eine Schnittstelle 18. Ein Servomotor 50 und eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 60 der Haupteinheit sind mit der numerischen Steuerung M1 verbunden. Ein Servomotor 50 und eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 60 der Nebeneinheit sind mit der numerischen Steuerung S1 verbunden.
  • Die CPU 11 steuert als Prozessor die numerische Steuerung M1 bzw. die numerische Steuerung S1 als Ganzes. Die CPU 11 liest ein in dem RAM 12 gespeichertes Systemprogramm über den Bus 10 und steuert die gesamte numerische Steuerung M1 bzw. die gesamte numerische Steuerung S1 entsprechend dem Systemprogramm.
  • Beispielsweise speichert der ROM 12 im Voraus ein Systemprogramm zum Ausführen der unterschiedlichen Steuerungen der Maschine.
  • Der RAM 13 speichert zeitweise Rechendaten oder Anzeigedaten, Daten oder Programme, die durch eine Bedienungsperson über die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 60 eingegeben werden etc.
  • Der nicht-flüchtige Speicher 14 wird durch eine Batterie (nicht dargestellt) gestützt, und hält den Speicherzustand auch dann aufrecht, wenn die Stromversorgung für die numerische Steuerung M1 bzw. die numerische Steuerung S1 abgeschaltet ist. Der nicht-flüchtige Speicher 14 speichert Daten, Programme etc., die über die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 60 eingegeben werden. Die im nicht-flüchtigen Speicher 14 abgespeicherten Programme und Daten können in den RAM 13 bei der Ausführung geladen werden.
  • Die Achsensteuerschaltung 16 steuert eine Arbeitsachse der Maschine. Die Achsensteuerschaltung 16 empfängt einen Bewegungsbefehlsbetrag der Achse, welcher durch die CPU 11 ausgegeben wird, und gibt einen Bewegungsbefehl für die Arbeitsachse an den Servoverstärker 17.
  • Der Servoverstärker 17 empfängt den Achsenbewegungsbefehl, wie von der Achsensteuerschaltung 16 ausgegeben, und treibt den Servomotor 50 der Haupteinheit. Der Servomotor 50 wird durch den Servoverstärker 17 angetrieben, um die Arbeitsachse der Maschine zu bewegen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Hauptachse durch den Servomotor 50 bewegt. Der Servomotor 50 hat typischerweise einen Detektor für Position/Geschwindigkeit. Der Detektor für die Position/Geschwindigkeit gibt ein Rückmeldungssignal bezüglich Position/Geschwindigkeit und dieses Signal wird in die Achsensteuerschaltung 16 rückgeführt, um eine Rückkoppelungssteuerung (Regelung) bezüglich Geschwindigkeit/Position auszuführen.
  • Im Master-Slave-Modus wird das Rückmeldungssignal bezüglich Position/Geschwindigkeit der Haupteinheit in die Achsensteuerschaltung 16 der numerischen Steuerung S1 eingegeben und als Positionsbefehl oder als Geschwindigkeitsbefehl des Servomotors 50 der Nebeneinheit verwendet.
  • Die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 60 hat eine Anzeigeeinrichtung, eine Tastatur etc., dabei handelt es sich typischerweise um eine MDI oder eine Konsole. Die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 60 zeigt auf der Anzeigeeinrichtung Informationen an, die von der CPU 11 über die Schnittstelle 18 empfangen werden. Die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 60 gibt einen Befehl, Daten etc., die über die Tastatur oder dergleichen eingegeben werden, über die Schnittstelle 18 an die CPU 11.
  • 4 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung der grundlegenden funktionalen Konfiguration im Master-Slave-Modus der numerischen Steuerung M1 und der numerischen Steuerung S1. Die numerische Steuerung M1 hat eine Synchronisationssignalübertragungseinheit 102, eine Servomotorsteuereinheit 103 und eine Befehlserzeugungseinheit 104. Die numerische Steuerung S1 hat eine Synchronisationsmodussteuereinheit 201, eine Synchronisationssignalsempfangseinheit 202, eine Servomotorsteuereinheit 203 und eine Befehlserzeugungseinheit 204.
  • Bei Anwendung eines Synchronisierungssteuerverfahrens, bei dem die Nebeneinheit eine auf der Geschwindigkeit basierende synchrone Steuerung (Verwendung einer Geschwindigkeit als Referenzwert) und eine auf der Position basierende Synchronisierungssteuerung (unter Einsatz der Position als Referenzwert) beim Umschalten zwischen den Synchronsteuerungen ausführt, überträgt die Synchronisationssignalübertragungseinheit 102 als Synchronisationssignal für die Synchronsteuerung einen Geschwindigkeitsbefehl (Geschwindigkeitsrückmeldesignal vom Servomotor 50 der Haupteinheit) und einen Geschwindigkeitsbefehl (Geschwindigkeitsrückmeldesignal vom Servomotor der Haupteinheit) an die Synchronisationssignalempfangseinheit 202 der Nebeneinheit. Das über die Synchronisationssignalübertragungseinheit 102 übertragene Synchronisationssignal kann in der Nebeneinheit entsprechend dem Synchronsteuerungsverfahren, welches in der Nebeneinheit eingesetzt wird, angepasst werden. Wird in der Nebeneinheit eine auf dem Drehmoment basierende Synchronsteuerung ausgeführt (unter Einsatz des Drehmomentes als Referenzwert), kann der Drehmomentbefehl (unter Verwendung des Druckes als Referenzwert) übertragen werden. Wird eine Synchronsteuerung auf Basis des Druckes ausgeführt, kann der Druckbefehl übertragen werden.
  • Die Befehlserzeugungseinheit 104 erzeugt einen Steuerbefehl (Geschwindigkeitsbefehl, Positionsbefehl, Drehmomentbefehl, Druckbefehl etc.) entsprechend dem im Bearbeitungsprogramm vorgegebenen Befehl etc. und überträgt den erzeugten Steuerbefehl an die Servomotorsteuereinheit 103.
  • Die Servomotorsteuereinheit 103 treibt den Servomotor 50 der Haupteinheit entsprechend dem Steuerbefehl (Geschwindigkeitsbefehl, Positionsbefehl, Drehmomentbefehl, Druckbefehl etc.), wie er von der Befehlserzeugungseinheit 104 empfangen wird.
  • Die Synchronisationsmodussteuereinheit 201 ist eine Komponente auf Seiten der Nebeneinheit, welche das Verfahren für die Synchronisierung der Nebeneinheit mit der Haupteinheit festlegt (geschwindigkeitsbasiert, positionsbasiert, drehmomentbasiert, druckbasiert etc.). Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die Synchronisationsmodussteuereinheit 201 das Synchronisierungssteuerverfahren entsprechend der Achsenposition der Nebeneinheit ein (wobei die Achsenposition z.B. eine Z-Koordinate ist für den Fall einer Presse gemäß 6). Beispielsweise wird eine auf der Geschwindigkeit basierende Synchronisierungssteuerung ausgeführt in einem Abschnitt nahe dem unteren Totpunkt, wo eine höhere Genauigkeit bei einer Pressbearbeitung erforderlich ist, während eine auf der Position basierende Synchronisierungssteuerung ausgeführt wird in anderen Bereichen, um eine Positionsverschiebung zu eliminieren. Die Synchronisierungssteuerung (positionsbasierte Synchronisierungssteuerung) zur Vermeidung einer Positionsverschiebung kann zu jedem Zeitpunkt ausgeführt werden außer beim eigentlichen Pressvorgang (dem Abschnitt nahe dem unteren Totpunkt). Beispielsweise kann die Synchronisierungssteuerung nur ausgeführt werden während der Abwärtsbewegung eines Schlittens vor dem Pressen (Vorschubweg), weiterhin nur bei der Aufwärtsbewegung des Schlittens nach dem Pressen (Rückweg) oder sie kann ausgeführt werden sowohl bei dem Vorschub als auch bei der Rückführung. Ein Schwellenwert (oder Bereich) bezüglich der Achsenposition bei der Bestimmung des Synchronisierungssteuerverfahrens kann als fester Wert vorgegeben werden oder er kann durch Rechnung bestimmt werden.
  • Die Synchronisierungsmodussteuereinheit 201 kann eine Umschaltposition oder -zeit bezüglich des Synchronisierungssteuerverfahrens bestimmen auf Basis von unterschiedlichen Arten von Informationen, also nicht nur der Achsenposition. Beispielsweise kann das Synchronisierungssteuerverfahren umgeschaltet werden zu einem Zeitpunkt, zu dem ein externes Signal (ein Ausgangssignal eines Umschaltsensors etc.) eingegeben wird. Andererseits kann das Synchronisierungssteuerverfahren auch umgeschaltet werden in Abhängigkeit von einer abgelaufenen Zeit seit einer vorgegebenen Referenzzeit (einer Zeit, zu der eine Bearbeitungsachse die Bewegung von einer vorgegebenen Referenzposition startet). Die Länge der abgelaufenen Zeit kann als Wert vorgegeben oder sie kann durch Rechnung bestimmt werden.
  • Die Synchronisationssignalempfangseinheit 202 ist eine Prozessoreinheit auf der Seite der Nebeneinheit, welche ein Synchronisationssignal empfängt (Geschwindigkeitsbefehl, Positionsbefehl, Drehmomentbefehl, Druckbefehl etc.), welches von der Synchronisationssignalübertragungseinheit 102 übertragen wird.
  • Die Synchronisationssignalempfangseinheit 202 gibt das empfangene Synchronisationssignal an die Befehlserzeugungseinheit 204.
  • Die Befehlserzeugungseinheit 204 überträgt das von der Synchronisatonssignalempfangseinheit 202 empfangene Synchronisationssignal an die Servomotorsteuereinheit 203 als Steuerbefehl.
  • Die Servomotorsteuereinheit 203 treibt den Servomotor 50 der Nebeneinheit entsprechend dem Steuerbefehl (Geschwindigkeitsbefehl, Positionsbefehl, Drehmomentbefehl, Druckbefehl etc.) an, der von der Befehlserzeugungseinheit 204 empfangen wird.
  • 5 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs im Master-Slave-Modus der numerischen Steuerung M1 und der numerischen Steuerung S1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die numerische Steuerung M1 und die numerische Steuerung S1 führen eine auf der Geschwindigkeit basierte Synchronisierungssteuerung in einem vorgegebenen Abschnitt vor und nach dem unteren Totpunkt aus und führen eine auf der Position basierende Synchronisierungssteuerung in den anderen Bereichen aus. Am Anfang eines ersten Zyklus ist bei der Abwärtsbewegung des Schlittens im Abschnitt mit einer auf der Position basierenden Synchronisierungssteuerung die Positionsverschiebung zwischen der Haupteinheit und der Nebeneinheit extrem gering. In einem anschließenden Abschnitt mit auf der Geschwindigkeit basierender Synchronisierungssteuerung können Positionsverschiebungen auftreten. Vibrationen, die bei Elimination der Positionsverschiebung auftreten können, werden unterdrückt. In dem Abschnitt bei Ausführung des Pressvorganges kann eine hochgenaue Pressbearbeitung ausgeführt werden durch Vermeidung von Vibrationen. In dem späteren Stadium des ersten Zyklus wird in dem Abschnitt mit auf der Position basierender Synchronisierungssteuerung entsprechend der Aufwärtsbewegung des Schlittens nach Ausführung des Pressvorganges die Positionsverschiebung graduell eliminiert und ein Synchronisationszustand hinsichtlich der Position wieder eingenommen. Danach wird diese Steuerung für jeden Zyklus wiederholt.
  • Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, in einem System mit asynchronen Einheiten sowohl eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und eine Vermeidung einer Positionsverschiebung zu erreichen durch Umschaltung des Synchronisierungssteuerverfahrens entsprechend dem jeweiligen Zweck. Insbesondere ist es in der Umgebung des unteren Totpunktes etc. bei einer Pressbearbeitung möglich, die Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund von Vibrationen zu vermeiden durch Ausführung einer auf Geschwindigkeit basierenden Synchronisierungssteuerung. Weiterhin kann durch Ausführung einer auf der Position basierenden Synchronisierungssteuerung bei Abwärtsbewegung oder Aufwärtsbewegung des Schlittens eine Akkumulation von Positionssynchronisierungsfehlern unterdrückt werden.
  • Die Ausführungsbeispiele sind nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und können passend abgewandelt werden, solange nicht die Lehre des vorliegenden Ausführungsbeispieles verlassen wird. Beispielsweise ist im Zusammenhang mit obigem Ausführungsbeispiel eine Synchronisierungssteuerung für eine Presse beschrieben. Jedoch reicht der Anwendungsbereich über Pressmaschinen hinaus und der Anmeldungsgegenstand kann eingesetzt werden bei jeder industriellen Maschine oder bei einer jeden Träger- oder Fördereinrichtung mit einer über einen Transmissionsmechanismus angetriebenen Motorwelle.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde eine Nebeneinheit näher beschrieben. Jedoch ist der Anmeldungsgegenstand nicht darauf beschränkt und es können auch mehrere Nebeneinheiten eingesetzt werden, wie in 6 dargestellt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 10277791 A [0011]

Claims (4)

  1. Numerische Steuerung zur Ausführung einer Achsensynchronisierungssteuerung zwischen mehreren Einheiten eines asynchronen Systems in einem Master-Slave-Modus, wobei eine Synchronisierungssteuerung auf Basis eines vorgegebenen Referenzwertes in einem vorgegebenen Abschnitt ausgeführt wird, und eine Synchronisierungssteuerung auf Basis eines anderen Referenzwertes in einem anderen Abschnitt ausgeführt wird.
  2. Numerische Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei eine auf der Geschwindigkeit basierende Synchronisierungssteuerung in dem vorgegebenen Abschnitt ausgeführt wird und eine auf der Position basierende Synchronisierungssteuerung in dem anderen Abschnitt ausgeführt wird.
  3. Numerische Steuerung einer Haupteinheit zum Synchronisieren einer Nebeneinheit in einem Master-Slave-Modus, wobei die numerische Steuerung aufweist: eine Synchronisierungssignalübertragungseinheit zum Übertragen einer Mehrzahl von Arten von Referenzwerten, die in der Nebeneinheit eingesetzt werden als Synchronisierungssignal für die Nebeneinheit.
  4. Numerische Steuerung einer Nebeneinheit zur Synchronisierung mit einer Haupteinheit in einem Master-Slave-Modus, wobei die numerische Steuerung aufweist: eine Synchronisierungssignalempfangseinheit zum Empfangen eines Synchronisierungssignals von der Haupteinheit mit mehreren Arten von Referenzwerten; und eine Servomotorsteuereinheit zum Treiben eines Servomotors auf Basis eines vorgegebenen Referenzwertes in dem Synchronisierungssignal in einem vorgegebenen Abschnitt und zum Treiben des Servomotors auf Basis eines anderen Referenzwertes in dem Synchronisierungssignal in einem anderen Abschnitt.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10277791A (ja) 1997-03-31 1998-10-20 Komatsu Ltd 複数ポイントサーボプレスの制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19883028T1 (de) * 1998-12-24 2002-02-14 Mitsubishi Electric Corp Numerisches Steuergerät
JP2007219642A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Fanuc Ltd 制御システム
JP2008225533A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Fanuc Ltd サーボ制御装置
JP6325488B2 (ja) * 2015-06-30 2018-05-16 ファナック株式会社 テーブル形式データによる運転を行う数値制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10277791A (ja) 1997-03-31 1998-10-20 Komatsu Ltd 複数ポイントサーボプレスの制御装置

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