DE102020004678A1 - Servomotorsteuerung - Google Patents

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Daisuke Tajima
Yuuki Morita
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Abstract

Es wird eine Servomotorsteuerung bereitgestellt, die eine Industriemaschine selbst dann schnell und effektiv an einer bestimmten Position anhalten kann, wenn eine Betriebsdrehzahl bei der Ausgabe eines Festposition-Anhaltebefehls relativ niedrig ist. Der Servomotor (1) umfasst eine Drehzahl-Vergleichseinheit (5), die darauf ausgelegt ist, eine Drehzahl zum Zeitpunkt eines Festposition-Anhaltebefehls mit einer ersten Drehzahl (V1) zu vergleichen, eine Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit (6), die darauf ausgelegt ist, ein Betriebsverfahren zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls zu bestimmen, und eine Festpositions-Anhaltesteuereinheit (7), die darauf ausgelegt ist, den Servomotor (2) entsprechend dem bestimmten Betriebsverfahren zu steuern. Wenn die Drehzahl zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls höher als die erste Drehzahl (V1) ist, verlangsamt die Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit (6) die Drehzahl auf eine zweite Drehzahl (V2), die niedriger als die erste Drehzahl (V1) ist, und erstellt einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielposition entsprechend einer Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung oder einer vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit, und wenn die Drehzahl zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls niedriger als die erste Drehzahl (V1) ist, verlangsamt sie die Drehzahl mit einer vorgegebenen Verlangsamungsgeschwindigkeit und erstellt einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielanhalteposition, und die Festpositions-Anhaltesteuereinheit (7) steuert den Servomotor (2) entsprechend dem Bewegungsbefehl.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servomotorsteuerung.
  • Verwandte Technik
  • Die Ansteuerung eines Servomotors einer Industriemaschine wie eines zum Antreiben einer Spindel einer Werkzeugmaschine verwendeten Servomotors ist hinsichtlich eines Drehwegs, einer Drehzahl und eines Drehmoments antriebsgesteuert. Eine Steuerung für einen Servomotor nutzt einen Detektor zur Erfassung der Position und der Polposition (der Phase (des Winkels) eines Motormagneten) des Servomotors und bestimmt anhand unterschiedlicher von dem Detektor ausgegebener Feedback-Werte einen Spannungsbefehlswert. Dann legt die Steuerung zur Antriebssteuerung des Servomotors eine mittels Impulsbreitenmodulation (PWM, pulse width modulation) modulierte Spannung an.
  • Ein Beispiel eines zur Steuerung einer Operation zum Anhalten einer Industriemaschine an einer bestimmten Position d.h. in einer bestimmten Ausrichtung (zum Anhalten in einer bestimmten Stellung) verwendeten Verfahrens ist ein Verfahren, bei dem ein Ausrichtungsbefehl empfangen wird, zum Ausführen eines maximalen Verlangsamungssteuervorgangs ein maximaler Strom durch den Servomotor geleitet wird, die maximale Verlangsamungs-Beschleunigungsgeschwindigkeit erfasst wird und ein Statuswert abgerufen wird, bei dem die Industriemaschine am frühesten angehalten wird. Ein zum Anhalten der Industriemaschine an einer bestimmten Position verwendeter Befehl wird entsprechend diesem Statuswert erstellt, und die Antriebssteuerung des Servomotors wird entsprechend diesem Befehl ausgeführt.
  • In Patentschrift 1 ist beispielsweise „Eine Festpositions-Anhaltesteuervorrichtung für eine Drehwelle“ offenbart, „die umfasst: eine Drehzahlschleifen-Steuereinrichtung, die zur Steuerung der Drehzahl der Drehwelle nach Maßgabe entweder einer von einer übergeordneten Steuervorrichtung erstellten ersten Drehzahlanweisung, die eine erste Drehzahl vorgibt, oder einer zweiten Drehzahlanweisung geeignet ist, die eine zweite Drehzahl vorgibt, die niedriger als die erste Drehzahl ist, eine Bewegungsanweisungs-Erstellungseinrichtung, die zur Erstellung einer Bewegungsanweisung für jeden Steuerzyklus geeignet ist, eine Positionsschleifen-Steuereinrichtung, die zur Steuerung der Position der Drehwelle in jedem Steuerzyklus nach Maßgabe der von der Bewegungsanweisungs-Erstellungseinrichtung erstellten Bewegungsanweisung geeignet ist, eine Umstelleinheit, die zur Umstellung zur Auswahl entweder einer von der Positionsschleifensteuerung erstellten Drehzahlanweisung, der vorab in einem Speicher gespeicherten zweiten vorgegebenen Drehzahlanweisung oder der von der übergeordneten Steuervorrichtung erstellten Drehzahlanweisung geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Festpositions-Anhaltesteuervorrichtung eine Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung umfasst, die zur Erfassung einer Beschleunigung der Drehwelle bei einer Beschleunigung oder Verlangsamung geeignet ist, wobei die Umstelleinheit zum Umstellen von der Steuerung der Drehzahl der Drehwelle entsprechend der von der übergeordneten Steuervorrichtung erstellten ersten Drehzahlanweisung auf die Steuerung der Drehzahl der Drehwelle entsprechend der zweiten Drehzahlanweisung von der Drehzahlschleifen-Steuereinrichtung im Falle der Notwendigkeit eines Anhaltens der Drehwelle geeignet ist, wobei die Umstelleinheit zur Umstellung von der Steuerung der Drehzahl der Drehwelle entsprechend der zweiten Drehzahlanweisung von der Drehzahlschleifen-Steuereinrichtung auf die Steuerung der Position der Drehwelle durch die Positionsschleifen-Steuereinrichtung geeignet ist, wenn die Drehzahl der Drehwelle die zweite Drehzahl erreicht, und wobei die von der Bewegungsanweisungs-Erstellungseinrichtung unmittelbar nach der Umstellung von der Steuerung der Drehzahl der Drehwelle entsprechend der zweiten Drehzahlanweisung von der Drehzahlschleifen-Steuereinrichtung auf die Steuerung der Position der Drehwelle durch die Positionsschleifen-Steuereinrichtung durch die Umstelleinheit erstellte Bewegungsanweisung eine von der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung unmittelbar vor der Umstellung von der Drehzahlsteuerung auf die Positionssteuerung durch die Umstelleinheit erfasste Beschleunigung einschließt.“
  • Patentschrift 1: japanisches Patent Nr. 4099503
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausrichtungssteuerverfahren kann die zum Ausführen des maximalen Verlangsamungssteuervorgangs und zur Erfassung der maximalen Verlangsamungsbeschleunigung erforderliche Zeit sichergestellt werden, wenn die Betriebsdrehzahl der Industriemaschine bei der Ausgabe des Ausrichtungsbefehls hoch ist, da zum Ausführen eines maximalen Verlangsamungssteuervorgangs und zur Erfassung der maximalen Verlangsamungs-Beschleunigungsgeschwindigkeit der maximale Strom durch den Servomotor geleitet wird; und die Industriemaschine kann schnell und effektiv an einer bestimmten Position angehalten werden (es ist möglich, einen Befehl zum Anhalten der Industriemaschine an einer bestimmten Position zu erstellen).
  • Wenn die Betriebsdrehzahl der Industriemaschine bei der Ausgabe des Ausrichtungsbefehls relativ niedrig ist, erfordern das Ausführen des maximalen Verlangsamungssteuervorgangs und die Erfassung der maximalen Verlangsamungs-Beschleunigungsgeschwindigkeit andererseits Zeit (Arbeitskraft), was zu einer längeren Zeitspanne bis zum Anhalten der Industriemaschine an der bestimmten Position und damit zu einer Verminderung des Ertrags führen kann.
  • Daher besteht hoher Bedarf an einem Verfahren, das selbst dann ein schnelles und effektives Anhalten einer Industriemaschine an einer bestimmten Position ermöglicht, wenn die Betriebsdrehzahl der Industriemaschine bei der Ausgabe des Ausrichtungsbefehls relativ niedrig ist.
  • Ein Aspekt einer Steuerung für einen Servomotor gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Servomotorsteuerung, die zur Steuerung eines Servomotors, der darauf ausgelegt ist, eine Drehwelle anzutreiben, und zur Steuerung eines Festpositions-Anhaltevorgangs verwendet wird, wobei die Servomotorsteuerung umfasst: eine Drehzahl-Erfassungseinheit, die darauf ausgelegt ist, eine Drehzahl der Drehwelle zu erfassen, eine Drehzahleinstellungs-Speichereinheit, die darauf ausgelegt ist, eine erste Drehzahl und eine zweite Drehzahl einzustellen und zu speichern, die niedriger als die erste Drehzahl ist, eine Drehzahl-Vergleichseinheit, die darauf ausgelegt ist, eine Drehzahl zum Zeitpunkt eines Festposition-Anhaltebefehls mit der ersten Drehzahl zu vergleichen, eine Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit, die darauf ausgelegt ist, entsprechend einem Ergebnis des Vergleichs durch die Drehzahl-Vergleichseinheit ein Betriebsverfahren zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls zu bestimmen, und eine Festpositions-Anhaltesteuereinheit, die darauf ausgelegt ist, den Servomotor entsprechend einem von der Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit bestimmten Betriebsverfahren zu steuern, wobei die Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit eine Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit und eine Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit umfasst, die darauf ausgelegt sind, einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung auf die zweite Drehzahl mit einem maximalen Drehmoment sowie einen entsprechend einer anhand der von der Drehzahl-Erfassungseinheit erfassten Drehzahl bestimmten Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung oder einer vorab eingestellten vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielposition zu erstellen, wenn das Ergebnis des Vergleichs aufzeigt, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls höher als die erste Drehzahl ist, und einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung mit einer vorgegebenen Verlangsamungsgeschwindigkeit und entsprechend dem Drehzahlbefehl einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielanhalteposition zu erstellen, wenn das Ergebnis des Vergleichs aufzeigt, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls niedriger als die erste Drehzahl ist, wobei die Festpositions-Anhaltesteuereinheit den Servomotor entsprechend dem Drehzahlbefehl und dem Bewegungsbefehl steuert, die von der Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit und der Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit erstellt werden.
  • Gemäß dem einen Aspekt einer Steuerung für einen Servomotor gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Industriemaschine selbst dann schnell und effektiv an einer bestimmten Position anzuhalten, wenn eine Betriebsdrehzahl der Industriemaschine bei der Ausgabe eines Ausrichtungsbefehls relativ niedrig ist. Anders ausgedrückt kann ein Ausrichtungsvorgang schneller ausgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerung für einen Servomotor gemäß einer ersten Ausführungsform gemäß einem Aspekt darstellt.
    • 2 ist ein Diagramm, das eine Festpositions-Anhaltevorgangssteuerung bei der Verwendung einer Steuerung für einen Servomotor gemäß einem Aspekt darstellt.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Festpositions-Anhaltevorgangssteuerung bei der Verwendung der Steuerung für einen Servomotor gemäß der ersten Ausführungsform gemäß einem Aspekt darstellt.
    • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerung für einen Servomotor gemäß einer zweiten Ausführungsform gemäß einem Aspekt darstellt.
    • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Festpositions-Anhaltevorgangssteuerung bei der Verwendung der Steuerung für einen Servomotor gemäß der zweiten Ausführungsform gemäß einem Aspekt darstellt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 eine Steuerung für einen Servomotor gemäß einer Ausführungsform beschrieben.
  • Die vorliegende Ausführungsform betrifft eine Servomotorsteuerung, die einen Servomotor (eine Drehwelle einer Industriemaschine) steuert, der eine Spindel einer Werkzeugmaschine antreibt, und beispielsweise einen Ausrichtungsvorgang (ein Anhalten an einer bestimmten Position) zum Anhalten einer Spindelposition an einer bestimmten Position geeignet steuert, an der die Spindel ausgetauscht werden kann, wenn es an der Zeit ist, ein Werkzeug zu wechseln. Die Servomotorsteuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung muss nur den Ausrichtungsvorgang einer Industriemaschine steuern können, die einen Servomotor (eine Drehwelle) umfasst, und ist nicht auf das Steuern einer Werkzeugmaschine beschränkt. Die Servomotorsteuerung kann auf die Antriebssteuerung eines Servomotors eines anderen Typs von Industriemaschine wie eines Roboters, einer Transportmaschine, eines Messinstruments, einer Prüfvorrichtung, einer Pressmaschine, einer Presspassmaschine, eines Druckers, einer Druckgussmaschine, einer Spritzgießmaschine, einer Nahrungsmittelzubereitungsmaschine, einer Verpackungsmaschine, einer Schweißmaschine, einer Reinigungsmaschine, einer Lackiermaschine, einer Montagevorrichtung, einer Montagemaschine, einer Holzbearbeitungsmaschine, einer Versiegelungsvorrichtung oder eines Abtragwerkzeugs angewendet werden.
  • Zunächst umfasst ein Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, eine Servomotorsteuerung 1, die zur Steuerung eines Servomotors 2, der die Spindel (die Drehachse) einer Werkzeugmaschine entsprechend einem von einer Befehlseinheit ausgegebenen CNC-Befehl (CNC, computerized numerical control, computergestützte numerische Steuerung) antreibt, und zur Steuerung eines Ausrichtungsvorgangs (eines Anhaltens an einer bestimmten Position) verwendet wird.
  • <Beispiel 1>
  • Wie in den 1 und 2 dargestellt, umfasst die Servomotorsteuerung 1 gemäß einem „ersten Beispiel“ der vorliegenden Ausführungsform eine Drehzahl-Erfassungseinheit 3, die darauf ausgelegt ist, eine Drehzahl einer von dem Servomotor 2 angetriebenen Spindel zu erfassen, eine Drehzahleinstellungs-Speichereinheit 4, die darauf ausgelegt ist, eine erste Drehzahl (einen Parameter) V1 und eine zweite Drehzahl (eine Solldrehzahl: einen Parameter) V2 einzustellen und zu speichern, die niedriger als die erste Drehzahl V1 ist, eine Drehzahl-Vergleichseinheit 5, die darauf ausgelegt ist, eine Drehzahl zum Zeitpunkt des Ausrichtungsbefehls (zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls) mit der ersten Drehzahl V1 zu vergleichen, eine Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6, die darauf ausgelegt ist, entsprechend den Ergebnissen des Vergleichs durch die Drehzahl-Vergleichseinheit 5 ein Betriebsverfahren des Servomotors 2 zum Zeitpunkt des Ausrichtungsbefehls zu bestimmen, und eine Festpositions-Anhaltesteuereinheit 7, die darauf ausgelegt ist, den Servomotor 3 entsprechend dem von der Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6 bestimmten Betriebsverfahren zu steuern. Wie in 1 dargestellt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6 darauf ausgelegt, die Drehzahl-Vergleichseinheit 5 zu umfassen.
  • Wie in den 1 und 2 dargestellt, umfasst die Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6 eine Beschleunigungsgeschwindigkeits-Berechnungs-/Einstelleinheit 8, die darauf ausgelegt ist, entsprechend der von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfassten Drehzahl eine Beschleunigungsgeschwindigkeit zu bestimmen oder vorab eine vorgegebene Beschleunigungsgeschwindigkeit einzustellen und zu speichern, eine Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9, die darauf ausgelegt ist, einen Drehzahlbefehl zu erstellen, und eine Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10, die darauf ausgelegt ist, einen Bewegungsbefehl zu erstellen.
  • Wenn die Drehzahl-Vergleichseinheit 5 ein Vergleichsergebnis ermittelt, das aufzeigt, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt des Ausrichtungs-Anhaltebefehls höher als die erste Drehzahl V1 ist, erstellen die Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 und die Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 entsprechend einer von der Beschleunigungsgeschwindigkeits-Berechnungs-/Einstelleinheit 8 berechneten Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung oder einer vorab eingestellten vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung auf die zweite Drehzahl V2 unter Verwendung eines maximalen Drehmoments und einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielposition.
  • Wenn die Drehzahl-Vergleichseinheit 5 ein Vergleichsergebnis ermittelt, das aufzeigt, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt des Ausrichtungs-Anhaltebefehls niedriger als die erste Drehzahl V1 ist, erstellen die Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 und die Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung mit einer vorgegebenen Verlangsamungsgeschwindigkeit und entsprechend dem Drehzahlbefehl einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielanhalteposition.
  • Bei der Servomotorsteuerung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert die Festpositions-Anhaltesteuereinheit 7 den Servomotor 2 entsprechend dem von der Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 und dem Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 erstellten Drehzahlbefehl und Bewegungsbefehl.
  • Genauer überprüft die Drehzahl-Vergleichseinheit 5, wie in 3 (den 1 und 2) dargestellt, bei einer Steuerung des Ausrichtungsvorgangs unter Verwendung der Servomotorsteuerung 1 gemäß dem „ersten Beispiel“ der vorliegenden Ausführungsform auf die Ausgabe eines Ausrichtungsbefehls (eines Festposition-Anhaltebefehls) durch die CNC hin, ob die von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl der Spindel zum Zeitpunkt des Ausrichtungsbefehls höher als die in der Drehzahleinstellungs-Speichereinheit 4 eingestellte und gespeicherte erste Drehzahl V1 ist oder mit dieser übereinstimmt (SCHRITT 1).
  • Wenn das Ergebnis des Vergleichs durch die Drehzahl-Vergleichseinheit 5 niedriger als die erste Drehzahl V1 ist, wird der von der Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 erstellte Bewegungsbefehl ausgegeben, und die Festpositions-Anhaltesteuereinheit 7 steuert den Betrieb des Servomotors 2 entsprechend einer vorab in der Beschleunigungsgeschwindigkeits-Berechnungs-/Einstelleinheit 8 eingestellten und gespeicherten vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit A, d.h. sie steuert die Verlangsamung der Drehzahl der Spindel und hält die Industriemaschine an einer festgelegten Position an (SCHRITT 2) .
  • Wenn das Ergebnis des Vergleichs durch die Drehzahl-Vergleichseinheit 5 mit der ersten Drehzahl V1 übereinstimmt oder höher als diese ist, erstellt die Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 den auf die in der Drehzahleinstellungs-Speichereinheit 4 eingestellte und gespeicherte zweite Drehzahl (die Solldrehzahl) V2 abzielenden Drehzahlbefehl, und die Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 erstellt den Bewegungsbefehl zum Anhalten an der Zielposition entsprechend einer von der Beschleunigungsgeschwindigkeits-Berechnungs-/Einstelleinheit 8 bestimmten Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung oder einer vorab eingestellten vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit.
  • Da die Drehzahl kurz nach der Ausgabe des Ausrichtungsbefehls auf die zweite Drehzahl V2 verlangsamt wird, wird der Drehzahlbefehl zu diesem Zeitpunkt so erstellt, dass die Drehzahl mit dem für den Servomotor 2 spezifischen maximalen Drehmoment auf die zweite Drehzahl V2 verlangsamt wird.
  • Das für den Servomotor 2 spezifische maximale Drehmoment ist abhängig von Unterschieden hinsichtlich des Trägheitsmoments unterschiedlich. Daher wird der Drehzahlbefehl so erstellt, dass die Drehzahl entsprechend dem Zustand zum Zeitpunkt des Ausrichtungsbefehls mit einem geeigneten maximalen Drehmoment auf die zweite Drehzahl V2 verlangsamt wird.
  • Der wie vorstehend beschrieben erstellte Bewegungsbefehl (der auf dem Drehzahlbefehl basierende Bewegungsbefehl) wird zur Steuerung des Antriebs des Servomotors 2 an die Festpositions-Anhaltesteuereinheit 7 ausgegeben (SCHRITT 3). Ferner wird von der Beschleunigungsgeschwindigkeits-Berechnungs-/Einstelleinheit 8 die dem Bewegungsbefehl entsprechende Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung bestimmt (SCHRITT 4). Dann wird bestätigt, ob die von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl die zweite Drehzahl V2 erreicht hat (SCHRITT 5).
  • Wenn die von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl die zweite Drehzahl V2 nicht erreicht hat, wird die Verlangsamungs-Antriebssteuerung des Servomotors 2 entsprechend dem Bewegungsbefehl fortgesetzt, und zur Überprüfung, wann die Drehzahl die zweite Drehzahl V2 erreicht hat, wird eine Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung berechnet (SCHRITT 3, SCHRITT 4, SCHRITT 5).
  • Wenn die von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl die zweite Drehzahl V2 erreicht hat, wird die dem Bewegungsbefehl entsprechende Verlangsamungssteuerung beendet, und zu diesem Zeitpunkt wird ein einer zu diesem Zeitpunkt erfassten Beschleunigungsgeschwindigkeit Ad entsprechender Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer festgelegten Position erstellt, der Antrieb des Servomotors 2 wird entsprechend dem Bewegungsbefehl gesteuert, und die Industriemaschine wird an der festen Position angehalten (SCHRITT 6).
  • <Beispiel 2>
  • Wie in 4 dargestellt, umfasst die Servomotorsteuerung 1 gemäß einem „zweiten Beispiel“ der vorliegenden Ausführungsform, wenn es sich bei dem Servomotor 2 um eine Induktionsmaschine handelt, zusätzlich zu der Drehzahl-Erfassungseinheit 3, der Drehzahleinstellungs-Speichereinheit 4, der Drehzahl-Vergleichseinheit 5 (der Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6), der Festpositions-Anhaltesteuereinheit 7, der Beschleunigungsgeschwindigkeits-Berechnungs-/Einstelleinheit 8 (der Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6), der Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 (der Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6) und der Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 (der Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit 6), eine Stromerfassungseinheit 11, die darauf ausgelegt ist, einen Stromwert des Servomotors 2 zu erfassen, und eine Magnetfluss-Berechnungseinheit 12, die darauf ausgelegt ist, anhand des von der Stromerfassungseinheit 11 erfassten Stromwerts einen Magnetfluss zu bestimmen.
  • Wenn die Drehzahl zum Zeitpunkt des Ausrichtungsbefehls niedriger als die erste Drehzahl V1 ist und auf eine vorgegebene Beschleunigung verlangsamt wird, erstellen die Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 und die Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 in diesem Fall einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung auf eine durch Korrigieren der vorab eingestellten Verlangsamung entsprechend dem Magnetfluss zu Beginn der Verlangsamung ermittelte aktuelle Verlangsamung und einen dem Drehzahlbefehl entsprechenden Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielanhalteposition.
  • Wie in 5 (den 2 und 4) dargestellt, stellt die Drehzahl-Vergleichseinheit 5 bei der Steuerung eines Ausrichtungsvorgangs unter Verwendung der Servomotorsteuerung 1 gemäß dem „zweiten Beispiel“ der vorliegenden Ausführungsform bei der Ausgabe eines Ausrichtungsbefehls (eines Festposition-Anhaltebefehls) durch eine CNC zunächst, ähnlich wie bei dem „ersten Beispiel“, eine von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl der Spindel zum Zeitpunkt des Ausrichtungsbefehls in der Drehzahleinstellungs-Speichereinheit 4 ein und überprüft, ob die Drehzahl höher als die gespeicherte erste Drehzahl V1 ist oder mit dieser übereinstimmt (SCHRITT 1).
  • Wenn das Vergleichsergebnis der Drehzahl-Vergleichseinheit 5 höher als die erste Drehzahl V1 ist oder mit dieser übereinstimmt, erstellt die Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 einen Drehzahlbefehl, der auf die zweite Drehzahl (die Solldrehzahl) V2 abzielt, und die Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 erstellt einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielposition entsprechend einer Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung oder einer vorab gespeicherten vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit.
  • Der erstellte Bewegungsbefehl (der dem Drehzahlbefehl entsprechende Bewegungsbefehl) wird zur Steuerung des Antriebs des Servomotors 2 an die Festpositions-Anhaltesteuereinheit 7 ausgegeben (SCHRITT 3). Dann wird entsprechend diesem Bewegungsbefehl eine Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung bestimmt (SCHRITT 4) und es wird überprüft, ob die von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl die zweite Drehzahl V2 erreicht hat (SCHRITT 5).
  • Wenn die von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl die zweite Drehzahl V2 nicht erreicht hat, wird die dem Bewegungsbefehl entsprechende Beschleunigungs-Antriebssteuerung des Servomotors 2 fortgesetzt, und zur Überprüfung, wann die Drehzahl die zweite Drehzahl V2 erreicht hat, wird eine Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung berechnet (SCHRITT 3, SCHRITT 4, SCHRITT 5).
  • Wenn die von der Drehzahl-Erfassungseinheit 3 erfasste Drehzahl die zweite Drehzahl V2 erreicht hat, wird entsprechend der zu diesem Zeitpunkt erfassten Beschleunigungsgeschwindigkeit Ad ein Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer festgelegten Position erstellt, der Antrieb des Servomotors 2 wird entsprechend dem Bewegungsbefehl gesteuert, und die Industriemaschine wird an der festgelegten Position angehalten (SCHRITT 6).
  • Wenn das Vergleichsergebnis der Drehzahl-Vergleichseinheit 5 niedriger als die erste Drehzahl V1 ist, wird überprüft, ob der Servomotor 2 ein Induktionsmotor ist (SCHRITT 7). Wenn der Servomotor 2 kein Induktionsmotor ist, wird der von der Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 erstellte Bewegungsbefehl ausgegeben, und die Festpositions-Anhaltesteuereinheit 7 steuert Betrieb des Servomotors 2 entsprechend der vorab in der Beschleunigungsgeschwindigkeits-Berechnungs-/Einstelleinheit 8 eingestellten und gespeicherten vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit A, d.h. sie steuert die Verlangsamung der Drehzahl der Spindel und hält die Industriemaschine an einer festgelegten Position an (SCHRITT 2).
  • Wenn der Servomotor 2 ein Induktionsmotor ist und wenn die Drehzahl zum Zeitpunkt des Ausrichtungsbefehls niedriger als die erste Drehzahl V1 ist und auf die vorgegebene Verlangsamungsgeschwindigkeit verlangsamt werden soll, erstellen die Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit 9 und die Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit 10 einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung der Drehzahl mit einer durch Korrigieren der vorab eingestellten und gespeicherten Verlangsamung (der vorgegebenen Beschleunigung) entsprechend dem Magnetfluss zu Beginn der Verlangsamung ermittelten vorgegebenen Verlangsamungsgeschwindigkeit (einer von einer vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit A' bestimmten Verlangsamungsgeschwindigkeit) und einen dem Drehzahlbefehl entsprechenden Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielanhalteposition.
  • Dann wird der Antrieb des Servomotors 2 zum Anhalten an einer festgelegten Position entsprechend dem Bewegungsbefehl gesteuert (SCHRITT 8).
  • Daher ist es bei der Servomotorsteuerung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Industriemaschine selbst dann schnell und effektiv an einer bestimmten Position anzuhalten, wenn die Betriebsdrehzahl der Industriemaschine bei der Ausgabe eines Ausrichtungsbefehls relativ niedrig ist. Anders ausgedrückt kann ein Ausrichtungsvorgang schneller ausgeführt werden.
  • Obwohl vorstehend eine Ausführungsform eines Servomotorssteuerung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann den Erfordernissen entsprechend abgeändert werden, ohne dass vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abgewichen würde.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Servomotorsteuerung
    2
    Servomotor
    3
    Drehzahl-Erfassungseinheit
    4
    Drehzahleinstellungs-Speichereinheit
    5
    Drehzahl-Vergleichseinheit
    6
    Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit
    7
    Festpositions-Anhaltesteuereinheit
    8
    Beschleunigungs-Berechnungs-/Einstelleinheit
    9
    Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit
    10
    Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit
    11
    Stromerfassungseinheit
    12
    Magnetfluss-Berechnungseinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4099503 [0005]

Claims (2)

  1. Servomotorsteuerung (1), die zur Steuerung eines Servomotors (2), der darauf ausgelegt ist, eine Drehwelle anzutreiben, und zur Steuerung eines Festpositions-Anhaltevorgangs verwendet wird, wobei die Servomotorsteuerung (1) umfasst: eine Drehzahl-Erfassungseinheit (3), die darauf ausgelegt ist, eine Drehzahl der Drehwelle zu erfassen; eine Drehzahleinstellungs-Speichereinheit (4), die darauf ausgelegt ist, eine erste Drehzahl und eine zweite Drehzahl einzustellen und zu speichern, die niedriger als die erste Drehzahl ist; eine Drehzahl-Vergleichseinheit (5), die darauf ausgelegt ist, eine Drehzahl zum Zeitpunkt eines Festposition-Anhaltebefehls mit der ersten Drehzahl zu vergleichen; eine Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit (6), die darauf ausgelegt ist, entsprechend einem Ergebnis des Vergleichs durch die Drehzahl-Vergleichseinheit (5) ein Betriebsverfahren zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls zu bestimmen; und eine Festpositions-Anhaltesteuereinheit (7), die darauf ausgelegt ist, den Servomotor (2) entsprechend einem von der Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit (6) bestimmten Betriebsverfahren zu steuern, wobei die Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit (6) umfasst: eine Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit (9) und eine Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit (10), die darauf ausgelegt sind, einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung auf die zweite Drehzahl mit einem maximalen Drehmoment sowie einen entsprechend einer anhand der von der Drehzahl-Erfassungseinheit (3) erfassten Drehzahl bestimmten Beschleunigungsgeschwindigkeit bei der Verlangsamung oder einer vorab eingestellten vorgegebenen Beschleunigungsgeschwindigkeit einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielposition zu erstellen, wenn das Ergebnis des Vergleichs aufzeigt, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls höher als die erste Drehzahl ist, und einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung mit einer vorgegebenen Verlangsamungsgeschwindigkeit und entsprechend dem Drehzahlbefehl einen Bewegungsbefehl zum Anhalten an einer Zielanhalteposition zu erstellen, wenn das Ergebnis des Vergleichs aufzeigt, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls niedriger als die erste Drehzahl ist, wobei die Festpositions-Anhaltesteuereinheit (7) den Servomotor (2) entsprechend dem Drehzahlbefehl und dem Bewegungsbefehl steuert, die von der Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit (9) und der Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit (10) erstellt werden.
  2. Servomotorsteuerung (1) nach Anspruch 1, wobei: der Servomotor (2) ein Induktionsmotor ist, die Festpositions-Anhaltevorgangs-Bestimmungseinheit (6) ferner umfasst: eine Stromerfassungseinheit (11), die darauf ausgelegt ist, einen Strom des Induktionsmotors zu erfassen; und eine Magnetfluss-Berechnungseinheit (12), die darauf ausgelegt ist, anhand eines von der Stromerfassungseinheit erfassten Stromwerts einen Magnetfluss zu bestimmen, und die Drehzahlbefehl-Erstellungseinheit (9) und die Bewegungsbefehl-Erstellungseinheit (10) einen Drehzahlbefehl zur Verlangsamung mit der vorgegebenen Verlangsamungsgeschwindigkeit, die durch Korrigieren der vorab eingestellten Verlangsamungsgeschwindigkeit entsprechend dem Magnetfluss zu Beginn der Verlangsamung ermittelt wird, und entsprechend dem Drehzahlbefehl einen Anhaltebefehl zum Anhalten an einer Zielanhalteposition erstellen, wenn die Drehzahl zum Zeitpunkt des Festposition-Anhaltebefehls niedriger als die erste Drehzahl ist und mit der vorgegebenen Verlangsamung verlangsamt werden soll.
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