DE112017000153T5

DE112017000153T5 - Steuerparameter-Einstellvorrichtung

Info

Publication number: DE112017000153T5
Application number: DE112017000153.6T
Authority: DE
Inventors: Tomoya Fujita; Goh Sato; Masayuki Uematsu; Masahiro Ozawa; Toshiaki KIMATA; Yukihiro Iuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: WO2018211565A1; DE112017000153B4; JPWO2018211565A1; US20190361467A1; JP6359210B1; CN109257940A

Abstract

Eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung (1a) gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung (1a), die Steuerparameter einer Servo-Steuereinheit (3) und einer Befehlswert-Erzeugungseinheit (4), die eine Maschinenvorrichtung (5) mit einer Antriebswelle steuert, einstellt, und umfasst: eine Parametereingabeeinheit (11) zum Empfangen einer Eingabe eines Konstruktionsparameter, der eine Eigenschaft der Maschinenvorrichtung (5) kennzeichnet; eine Einstellfunktions-Auswahleinheit (12) zum Auswählen auf der Grundlage des empfangenen Konstruktionsparameters eines einzustellenden Steuerparameters aus Steuerparametern, die Funktionen der Servo-Steuereinheit (3) und der Befehlswert-Erzeugungseinheit (4) entsprechen, und eine Einstellungs-Ausführungseinheit (13) zum Ausführen einer Einstellung des durch die Einstellfunktions-Auswahleinheit (12) ausgewählten Steuerparameters.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung, die einen Steuerparameter zur Verwendung bei der Steuerung einer Maschinenvorrichtung einstellt, wie beispielsweise einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, einer Industriemaschine, eines Roboters oder einer Transfermaschine.
Hintergrund
In einer numerisch gesteuerten Maschinenvorrichtung werden ein Servomotor und andere Aktuatoren in einer solchen Weise gesteuert, dass ein Werkzeug, ein Werkstück, eine Hand oder dergleichen, die zu steuern sind, Befehlswerten einer Position, eines Pfads, einer Geschwindigkeit, einer Kraft und dergleichen, die programmiert sind, folgt. Beispiele für eine numerisch gesteuerte Maschinenvorrichtung umfassen eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, eine industrielle Maschine, einen Roboter, eine Transfermaschine und andere numerische Steuerungsvorrichtungen. Einige Maschinenvorrichtungen werden numerisch durch eine Steuervorrichtung gesteuert, wie zum Beispiel eine programmierbare Logiksteuerung (PLC), eine Robotersteuerung und eine Servosteuerungsvorrichtung. Eine numerisch gesteuerte Maschinenvorrichtung wird nachstehend einfach als eine Maschinenvorrichtung bezeichnet.
Es gibt verschiedene Fehlerfaktoren und Störfaktoren in der Maschinenstruktur und den Komponenten einer Maschinenvorrichtung. Damit ein zu steuerndes Objekt einem Befehlswert mit hoher Genauigkeit folgen kann, müssen solche Fehler korrigiert werden. Ein optimaler Wert für eine Korrekturgröße kann sich aufgrund eines Unterschieds in der Struktur von Maschinenvorrichtungen, eines individuellen Unterschieds in einer Maschinenvorrichtung und dergleichen unterscheiden. Im Allgemeinen wird ein Steuerparameter bereitgestellt, um die Korrekturgröße einzustellen. Durch Einstellen von Steuerparametern kann eine Steuerung erreicht werden, die es verschiedenen Arten von Maschinenvorrichtungen ermöglicht, Befehlswerte mit hoher Genauigkeit zu folgen.
Es braucht Zeit und Mühe für einen Bediener, um solche Steuerparameter einzustellen, und das Erlangen der Fähigkeiten zum geeigneten Einstellen der Steuerparameter ist für einen Bediener zeitaufwendig. Als eine Lösung für dieses Problem wird beispielsweise in der Patentliteratur 1 ein Verfahren offenbart, bei dem eine Servosteuervorrichtung, die einen unter dem Einfluss der Reibung verursachten Bewegungsfehler korrigiert, einen optimalen Parameter bestimmt, indem sie die Korrektur eines Drehmomentbefehls und die Aktualisierung eines korrigierten Drehmoments wiederholt, bis ein während einer Bogenbewegung verursachter Ansprechfehler, wenn ein Parameter geändert wird, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert wird.
Liste der zitierten Dokumente
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. H11-24754
Zusammenfassung
Technisches Problem
Bekannte Korrekturfunktionen zur Korrektur eines Fehlers in einer Maschinenvorrichtung umfassen: eine Funktion zur Korrektur eines unter dem Einfluss von Reibung verursachten Bewegungsfehlers; eine Funktion zur Einstellung eines Beschleunigungs-/Verzögerungsmusters, das als Faktor für eine Schwingung in einer Maschinenstruktur wirkt, und andere Funktionen. Die Funktion eines Bewegungsfehlers, der unter dem Einfluss von Reibung verursacht wird, zu korrigieren, wird in mehrere Korrekturfunktionen gemäß Reibungsmodellen klassifiziert. In der Regel werden ein oder mehrere Steuerparameter verwendet, um eine bestimmte Korrekturfunktion zu erreichen. Eine Maschinenvorrichtung kann neben der Korrekturfunktion zur Fehlerbehebung eine Funktion haben, die über einen Steuerungsparameter eingestellt werden kann.
Eine Steuervorrichtung, die eine Vielzahl von Funktionen aufweist, stellt eine Herausforderung dar, in geeigneter Weise eine zu verwendende Funktion auszuwählen, um eine Zielleistung zu erreichen. Zum Beispiel kann die Verwendung aller Funktionen zu einer Verschlechterung der Leistung führen, da sich die Funktionen gegenseitig stören. In einem anderen Beispiel kann eine Funktion, die geeignet ausgewählt ist, um die Leistung unter einer bestimmten Bedingung zu erfüllen, möglicherweise nicht in der Lage sein, die Leistung unter einer anderen Bedingung zu erreichen. Das Auswählen einer Funktion aus einer Mehrzahl von Funktionen, das heißt Auswählen, welcher Steuerparameter einzustellen ist, ist somit keine einfache Aufgabe und das Einstellen eines Steuerparameters erfordert einen hoch qualifizierten Bediener sowie Zeit und Mühe. Außerdem ist ein Steuerparameter, den ein Operator festgelegt hat, möglicherweise nicht angemessen.
In der oben beschriebenen Patentliteratur 1 wird lediglich ein Verfahren zum Einstellen eines Steuerparameters in einer Korrekturfunktion, die ein einzelnes Reibungsmodell verwendet, offenbart; eine geeignete Auswahl einer zu verwendenden Funktion wird nicht offenbart.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das Obige gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung bereitzustellen, die es Bediener einschließlich ungelernten Bedienern ermöglicht, einen einzustellenden Steuerparameter in einer Steuervorrichtung, die eine Vielzahl von Funktionen aufweist, geeignet einzustellen.
Lösung des Problems
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung, die einen Steuerparameter einer Steuervorrichtung, die eine eine Antriebswelle aufweisende Maschinenvorrichtung steuert, einstellt, und welche eine Empfangseinheit zum Empfangen einer Eingabe eines Konstruktionsparameters, der eine Eigenschaft der Maschinenvorrichtung kennzeichnet, umfasst. Die Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine Auswahleinheit, um einen einzustellenden Steuerparameter aus Steuerparametern, die einer Funktion der Steuereinrichtung auf der Grundlage des von der Empfangseinheit empfangenen Konstruktionsparameters entsprechen, auszuwählen; und eine Ausführungseinheit, um die Einstellung des von der Auswahleinheit ausgewählten Steuerparameters auszuführen.
Vorteile der Erfindung
Eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt einen Effekt, bei dem Bediener, einschließlich ungeübte Bediener, einen einzustellenden Steuerparameter in einer Steuervorrichtung, die eine Vielzahl von Funktionen aufweist, geeignet einstellen können.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Hardware-Konfiguration der Steuerparameter-Einstellvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Maschinenkonfiguration in einer Maschinenvorrichtung zeigt, die durch die Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform gesteuert werden soll.
4 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Servo-Steuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Eingabebildschirms darstellt, der die Eingabe von Strukturparametern Cm in der ersten Ausführungsform empfängt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Eingabebildschirms darstellt, in den ein Bediener die Strukturparameter Cm eingegeben hat, die der in 3 dargestellten Maschinenvorrichtung entsprechen.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Eingabebildschirms darstellt, der die Eingabe von Antriebswellenparametern Cd in der ersten Ausführungsform empfängt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Eingabebildschirm darstellt, in den der Bediener die Parameter der Antriebswelle Cd eingegeben hat, die der in 3 dargestellten Maschinenvorrichtung entsprechen.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Ablauf der Steuerparameterauswahl in einer Einstellfunktions-Auswahleinheit nach der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Steuerparameter-Auswahlinformation gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Ablauf einer Steuerparameter-Einstellungsverarbeitung in einer Einstellungs-Ausführungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die in Schritt S13 in der ersten Ausführungsform aufgezeichneten Messinformationen darstellt.
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Messinformation darstellt, wenn ein Steuerparameter # 1 und ein Steuerparameter # 2 zusammen in der ersten Ausführungsform eingestellt werden.
14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Verbindung zwischen einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform und einer Befehlswert-Erzeugungseinheit und der Servo-Steuereinheit darstellt.
15 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform darstellt.
16 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Ablauf einer Parameteranpassungsverarbeitung in einer Einstellungs-Ausführungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Zielinformation in der dritten Ausführungsform darstellt.
18 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
19 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Information darstellt, die von einer Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit gemäß der vierten Ausführungsform aufgezeichnet wird.
20 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform darstellt.
21 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Komponentenschätzinformation in der fünften Ausführungsform darstellt.
22 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform.
1 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 1 ist eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der ersten Ausführungsform zusammen mit einer Servo-Steuereinheit 3 und einer Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 dargestellt, in der Steuerparameter durch die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a eingestellt werden, einen Motor 2, der durch die Servo-Steuereinheit 3 gesteuert wird, und eine Maschinenvorrichtung 5, die durch ein Drehmoment Tm des Motors 2 angetrieben wird.
Die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 erzeugt einen Positionsbefehl Xr für den Motor 2 und überträgt den erzeugten Positionsbefehl Xr an die Servo-Steuereinheit 3. Die Servo-Steuereinheit 3 führt eine Rückkopplungssteuerung auf der Grundlage des Positionsbefehls Xr und einer Rückmeldungsposition Xfb durch, das eine Information ist, die die Position des Motors 2 anzeigt, und einen Motorantriebsstrom Ir an den Motor 2, der in der Rückkopplungssteuerung erzeugt wird, überträgt. Die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3 sind Beispiele einer Steuervorrichtung, die die Maschinenvorrichtung 5 über den Motor 2 numerisch steuert und mehrere Funktionen aufweist. Die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3 können eine Steuervorrichtung konfigurieren.
Der Motor 2 ist ein Aktuator und ist insbesondere ein Drehmotor. Der Motor 2 ist mit der Maschinenvorrichtung 5 verbunden, die ein Körper ist, der durch die Servo-Steuereinheit 3, die durch die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gesteuert wird, angetrieben und gesteuert wird. Der Motor 2 dreht sich in Übereinstimmung mit dem Motorantriebsstrom Ir, um die Maschinenvorrichtung 5 mit dem Drehmoment Tm anzutreiben.
Die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3 weisen jeweils Funktionen auf, die sich auf die Steuerung beziehen, wie beispielsweise eine Funktion zum Korrigieren eines unter einem Reibungseinfluss verursachten Bewegungsfehlers, eine Funktion zum Einstellen eines Beschleunigungs-/Verzögerungsmusters, das als ein Faktor, der eine Vibration in einer Maschinenstruktur verursacht, wirkt, sowie andere Korrekturfunktionen. Um jede Funktion zu erreichen, wird ein Steuerparameter in einer solchen Weise eingestellt, dass eine gewünschte Maschinenleistung entsprechend einer Eigenschaft oder dergleichen der Maschinenvorrichtung 5 erhalten werden kann.
Die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a stellt Steuerparameter der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und der Servo-Steuereinheit 3 ein, bei denen es sich um die Steuervorrichtungen handelt, die die Maschinenvorrichtung 5, die eine Antriebswelle aufweist, steuern. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a eine Parametereingabeeinheit 11, eine Einstellfunktions-Auswahleinheit 12, eine Einstellungs-Ausführungseinheit 13 und eine Speichereinheit 14. Die Parametereingabeeinheit 11, die eine Empfangseinheit ist, empfängt die Eingabe eins Konstruktionsparameters, der eine Eigenschaft der Maschinenvorrichtung 5 kennzeichnet. Der Konstruktionsparameter umfasst mindestens einen Strukturparameter Cm, der eine Struktur der Maschinenvorrichtung 5 kennzeichnet, und einen Antriebswellenparameter Cd, der Komponenten kennzeichnet, die die Antriebswelle der Maschinenvorrichtung 5 konfigurieren. Der Strukturparameter Cm und der Antriebswellenparameter Cd, die von der Parametereingabeeinheit 11 empfangen werden, werden im Folgenden jeweils als ein Eingangsparameter bezeichnet.
Die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 wählt einen einzustellenden Steuerparameter aus Steuerparametern aus, die Funktionen entsprechen, die durch die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3 auf der Grundlage eines von der Parametereingabeeinheit 11 oder der Empfangseinheit empfangenen Konstruktionsparameters erreichbar sind, d. h. der Strukturparameter Cm und/oder der Antriebswellenparameter Cd. Die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 benachrichtigt die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 über einen ausgewählten Steuerparameter Pa. Das heißt, die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 ist eine Auswahleinheit, die einen einzustellenden Steuerparameter aus Steuerparametern auswählt, die Funktionen der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und der Servo-Steuereinheit 3 auf der Basis des Strukturparameters Cm und der Antriebswellenparameter Cd, der von der Parametereingabeeinheit 11, die die Empfangseinheit ist, empfangen wird, entsprechen. Die Funktionen, die durch die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3 erreichbar sind, enthalten irgendeine oder mehrere einer ersten Funktion, für die ein Steuerparameter nur in der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 eingestellt wird, einer zweiten Funktion für die einen Steuerparameter nur in der Servo-Steuereinheit 3 eingestellt wird, und einer dritten Funktion, für die Steuerparameter sowohl in der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 als auch in der Servo-Steuereinheit 3 eingestellt werden müssen.
Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 führt eine Einstellung des Steuerparameters Pa aus, der als ein Steuerparameter ausgewählt wird, der auf der Grundlage von Bewegungsinformationen an der Maschinenvorrichtung 5, die von der Servo-Steuereinheit 3 empfangen werden, eingestellt wird. Das heißt, die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 ist eine Ausführungseinheit, die die Einstellung eines Steuerparameters ausführt, der von der Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 ausgewählt wird. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 überträgt, auf der Basis des Ergebnisses der Einstellung, den Steuerparameter an die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und/oder die Servo-Steuereinheit 3 und übermittelt ein Betriebsprogramm Xc, das im Folgenden beschrieben wird, an die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4. Die Bewegungsinformation an der Maschinenvorrichtung 5 ist eine Information, die den Zustand der Maschinenvorrichtung 5 anzeigt, die beispielsweise ein Fehler Dm ist, der in der Maschinenvorrichtung 5 einen Unterschied zwischen einem Befehlswert und dem tatsächlichen Zustand der Maschinenvorrichtung 5 angibt. Der Fehler Dm ist beispielsweise ein Antwortfehler oder eine Geschwindigkeitsabweichung. Der Antwortfehler ist beispielsweise eine Quadrantenstörgröße oder eine Überschwinggröße. Die Bewegungsinformation an der Maschinenvorrichtung 5 kann eine Information sein, die eine Berechnung eines Fehlers anstelle eines Fehlers selbst ermöglicht. Die Bewegungsinformation an der Maschinenvorrichtung 5 kann eine tatsächliche Position, eine tatsächliche Geschwindigkeit, ein Motorantriebsstrom oder dergleichen sein. Die Speichereinheit 14 speichert Steuerparameter-Auswahlinformationen, die im Folgenden beschrieben werden.
Eine Hardwarekonfiguration der vorliegenden Ausführungsform wird als nächstes beschrieben. 2 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Hardwarekonfiguration der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a enthält eine Recheneinheit 41, die ein Prozessor ist, wie beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), die eine arithmetische Verarbeitung durchführt; einen Speicher 42, den die Recheneinheit 41 als Arbeitsbereich verwendet; eine Speichervorrichtung 43, die ein Programm, Informationen und dergleichen speichern kann; eine Kommunikationsvorrichtung 44, die eine Funktion hat, nach außen zu kommunizieren; eine Eingabevorrichtung 45, die eine Eingabe von einem Bediener empfängt; und eine Anzeigevorrichtung 46. Die Eingabevorrichtung 45 wird beispielhaft durch eine Tastatur und eine Maus dargestellt, und die Anzeigevorrichtung 46 wird beispielhaft durch einen Monitor und eine Anzeige dargestellt. Die Eingabevorrichtung 45 und die Anzeigevorrichtung 46 können integriert sein und als ein Berührungsfeld oder dergleichen ausgeführt werden.
Die Parametereingabeeinheit 11, die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 und die Einstellungs-Ausführungseinheit 13, die in 1 dargestellt sind, werden erreicht, indem die Recheneinheit 41 ein in der Speichervorrichtung 43 gespeichertes Programm ausführt. Wird die Parametereingabeeinheit 11 durch die Recheneinheit 41 erreicht, werden die Eingabevorrichtung 45 und die Anzeigevorrichtung 46 verwendet. Wird die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 durch die Recheneinheit 41 erreicht, kann die Kommunikationsvorrichtung 44 verwendet werden. Die Speichereinheit 14 wird mit der Speichervorrichtung 43 erreicht.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Maschinenkonfiguration in der Maschinenvorrichtung 5 darstellt, die durch die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der ersten Ausführungsform gesteuert werden soll. Die Maschinenvorrichtung 5 umfasst eine Grundplatte 89, die horizontal angeordnet ist; ein Führungsmechanismus 86a und ein Führungsmechanismus 86b, die auf der Grundplatte 89 gehalten sind; und einen Tisch 84, der von dem Führungsmechanismus 86a und dem Führungsmechanismus 86b getragen wird und eine eingeschränkte Bewegungsrichtung aufweist. Die Maschinenvorrichtung 5 umfasst auch eine Kugelumlaufspindel 82, an der ein beweglicher Teil, der mit einer nicht abgebildeten Mutter, die auf einer Rückseite des Tisches 84 und des Tisches 84 angeordnet ist, befestigt ist, sowie ein vorderes Kugellager 87a und ein hinteres Kugellager 87b, die die Kugelumlaufspindel 82 halten.
Der Kugelumlaufspindel 82 ist über eine starre Kupplung 88 mit der Rotationswelle des Motors 2 gekoppelt. Dabei wird als Lagerschema ein einziges Ankerschema verwendet, wobei das vordere Kugellager 87a durch ein Schrägkugellager und das hintere Kugellager 87b durch ein Rillenkugellager gehalten wird.
Der Tisch 84 wird durch den Führungsmechanismus 86a und den Führungsmechanismus 86b gestützt, die die Bewegung des Tisches 84 in einer anderen Richtung als der beweglichen Richtung einschränken. Der hier verwendete Führungsmechanismus 86a und der Führungsmechanismus 86b sind jeweils eine linear bewegte Wälzführung mit Stahlkugeln als Wälzkörper, die mit Fett geschmiert ist.
Wie in 3 dargestellt, ist ein Motorpositionsdetektor 81 an dem Motor 2 angebracht. Ein spezifisches Beispiel des Motorpositionsdetektors 81 ist ein Drehcodierer. Ein Tischpositionsdetektor 85 ist enthalten, um die Position des Tisches 84 zu messen, der gesteuert werden soll. Ein spezifisches Beispiel des Tabellenpositionsdetektors 85 ist ein Linearcodierer. Mindestens eine von der Position des Motors 2, die durch den Motorpositionsdetektor 81 erfasst wird, und der Position des Tisches, die durch den Tischpositionsdetektor 85 erfasst wird, wird in die Servo-Steuereinheit 3 eingegeben.
Der Tischpositionsdetektor 85 kann eine Bewegungsdistanz des Tisches 84 messen, während die von dem Motorpositionsdetektor 81 direkt erfasste Position ein Drehwinkel des Motors 2 ist. Die Servo-Steuereinheit 3 kann den Drehwinkel des Motors 2 auf die Länge des Tisches 84 in einer Bewegungsrichtung des Tisches 84 umwandeln, indem er den Drehwinkel mit einer Kugelgewindespindel multipliziert, die eine Tischbewegungsdistanz pro Umdrehung des Motors 2 ist, und durch Teilen des Ergebnisses um einen Winkel 2π [rad] einer Motordrehung.
Die Rückmeldungsposition Xfb, die in 1 dargestellt ist, ist mindestens eine der Positionen des Motors 2, die durch den Motorpositionsdetektor 81 erfasst werden, und der Position des Tisches, die durch den Tischpositionsdetektor 85 erfasst wird. Ein Beispiel ist in 1 dargestellt, bei welchem die Rückmeldungsposition Xfb die Motorposition ist, die durch den Motorpositionsdetektor 81 auf der Grundlage einer Annahme, dass der Motor 2 den Motorpositionsdetektor 81 enthält, erfasst wird. Die Rückmeldungsposition in 1 wird als ein Beispiel bereitgestellt; der Motorpositionsdetektor 81 muss keine Komponente des Motors 2 sein; wie oben beschrieben, kann die Rückmeldungsposition Xfb die Tabellenposition sein, die von dem Tabellenpositionsdetektor 85 erfasst wird.
Die Rückkopplungssteuerung, die das Ergebnis der Erfassung durch den Motorpositionsdetektor 81 als Rückmeldungsposition Xfb verwendet, wird als halbgeschlossene Schleifensteuerung bezeichnet. Eine Rückkopplungssteuerung, die die Ergebnisse der Detektion sowohl durch den Motorpositionsdetektor 81 und den Tischpositionsdetektor 85 oder das Ergebnis nur des Tischpositionsdetektors 85 als Rückmeldungsposition Xfb verwendet, wird als vollständig geschlossene Schleifensteuerung bezeichnet.
Die Konfiguration der oben beschriebenen Maschinenvorrichtung 5 wird als ein Beispiel bereitgestellt; die Konfiguration der Maschinenvorrichtung 5 ist nicht auf das in 3 dargestellte Beispiel beschränkt. Wie nachstehend beschrieben, kann die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Maschinenvorrichtungen 5 steuern.
Als nächstes wird einen Betriebsvorgang der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 beschrieben. Die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 erzeugt den Positionsbefehl Xr für die Servo-Steuereinheit 3 auf der Grundlage des von der Einstellungs-Ausführungseinheit 13 empfangenen Betriebsprogramms Xc. Wie hierin verwendet, ist das Betriebsprogramm Xc ein NC-Programm, das in einem G-Code eine Befehlsposition und eine Befehlsgeschwindigkeit eines zu steuernden Gegenstandes in der Maschinenvorrichtung 5 beschreibt; der Befehl Xr für die Servo-Steuereinheit 3 enthält Zeitserienpositionsbefehle, die erzeugt werden, indem das Betriebsprogramm Xc einer Beschleunigungs- / Verzögerungsverarbeitung und einer Filterverarbeitung unterzogen wird. Der G-Code ist eine Art von Befehlscode zur Verwendung in der numerischen Steuerung und ist ein Befehlscode, der zum Ausführen der Positionierung eines zu steuernden Subjekts, einer linearen Interpolation, einer Kreisinterpolation, einer Ebenenbestimmung oder dergleichen geschrieben wird. Das NC-Programm ist ein Programm zur Verwendung in der numerischen Steuerung.
Eine beispielhafte Konfiguration und ein Betrieb der Servo-Steuereinheit 3 werden als nächstes beschrieben. 4 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration der Servo-Steuereinheit 3 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Wie in 4 dargestellt, enthält die Servo-Steuereinheit 3 eine Addierer-Subtrahierer-Einheit 30a, die einen Antwortfehler erhält, der eine Differenz zwischen dem Positionsbefehl Xr und der Rückmeldungsposition Xfb ist, die eine Antwortposition ist; eine Positionssteuereinheit 31, die eine von der Addierer-Subtrahierer-Einheit 30a erhaltene Abweichung empfängt; und eine Differenzierungsbedieneinheit 33, die eine Differenzierungsoperation durchführt. Die Servo-Steuereinheit 3 enthält auch eine Addierer-Subtrahierer-Einheit 30b, die eine Abweichung zwischen einem Geschwindigkeitsbefehl, der von der Positionssteuereinheit 31 erhalten wird, und einer tatsächlichen Geschwindigkeit, die von der Differenzierungsbedieneinheit 33 erhalten wird, erhält; eine Geschwindigkeitssteuereinheit 34, die einen Drehmomentbefehl Tr ausgibt, der ein Antriebsbefehl ist; eine Parametereinstelleinheit 35, die einen Steuerparameter Ps einstellt, der von der Steuerparametereinstellvorrichtung 1a in jeder entsprechenden Einheit empfangen wird; eine Fehlerübertragungseinheit 36, die den Fehler Dm an die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a überträgt; und eine Treiberschaltung 37, die den Motortreiberstrom Ir auf der Basis des Drehmomentbefehls Tr ausgibt.
Die Addierer-Subtrahierer-Einheit 30a erhält eine Positionsabweichung, die eine Abweichung zwischen dem Positionsbefehl Xr und der Rückmeldungsposition Xfb ist, und gibt die Positionsabweichung an die Positionssteuereinheit 31 aus. Die Positionssteuereinheit 31 führt eine Positionssteuerungsverarbeitung durch, wie eine Proportionalsteuerung, so dass die von der Addierer-Subtrahierer-Einheit 30a eingegebene Positionsabweichung reduziert wird und der Geschwindigkeitsbefehl ausgegeben wird, der die Positionsabweichung reduziert. Die Differenzierungsbedieneinheit 33 erhält eine Rückkopplungsgeschwindigkeit, die aus der Differenzierung der Rückmeldungsposition Xfb resultiert. Wenn sowohl die Position der Maschinenvorrichtung 5 als auch die Position des Motors 2 bei der vollständig geschlossenen Schleifensteuerung verwendet werden, wird ein Erfassungswert des Motorpositionsdetektors 81 in die Differenzierungsbedieneinheit 33 eingegeben und ein Erfassungswert der Tischposition der Detektor 85 wird in die Addierer-Subtrahierer-Einheit 30a eingegeben.
Die Addierer-Subtrahierer-Einheit 30b erhält eine Geschwindigkeitsabweichung, die eine Abweichung zwischen dem von der Positionssteuereinheit 31 erhaltenen Geschwindigkeitsbefehl und der von der Differenzierungsbedieneinheit 33 erhaltenen tatsächlichen Geschwindigkeit ist, und gibt die Geschwindigkeitsabweichung an die Geschwindigkeitssteuereinheit 34 aus. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 34 führt eine Geschwindigkeitssteuerungsverarbeitung, wie eine Proportional-Integral-Steuerung, derart durch, dass die von der Addierer-Subtrahierer-Einheit 30b eingegebene Geschwindigkeitsabweichung reduziert wird, um den Drehmomentbefehl Tr zu berechnen und den Drehmomentbefehl Tr an die Treiberschaltung 37 auszugeben. Die Treiberschaltung 37 gibt den Motorantriebsstrom Ir basierend auf dem Drehmomentbefehl Tr an den Motor 2 aus. Die Operationen der Parametereinstelleinheit 35 und der Fehlerübertragungseinheit 36 werden nachfolgend im Detail beschrieben.
Ein Parametereinstellverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird als nächstes beschrieben. Wie oben beschrieben, empfängt die Parametereingabeeinheit 11 die Eingabe der Strukturparameter Cm, die eine Struktur der Maschinenvorrichtung 5 kennzeichnen. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Eingabebildschirms 70 darstellt, der die Eingabe der Strukturparameter Cm empfängt. Die Parametereingabeeinheit 11 präsentiert den Eingabebildschirm 70, der in 5 dargestellt ist, auf der Anzeigevorrichtung 46 und wartet auf eine Eingabe von einem Bediener. Der Eingabebildschirm 70 enthält ein Maschinentyp-Eingabefeld 71, in das der Typ der Maschine eingegeben wird; ein Antriebswellenanzahl-Eingabefeld 72, in das die Anzahl von Antriebswellen eingegeben wird; ein Antriebswellenplatzierungsort-Eingabefeld 73, in das der Platzierungsort einer Antriebswelle eingegeben wird; ein Strukturnamen-Eingabefeld 74, in das der Name einer Struktur eingegeben wird; ein Maschinenabmessungseingabefeld 75, in das Maschinenabmessungen eingegeben werden; und ein Maschinenmasseneingabefeld 76, in das Maschinenmasse eingegeben wird. In einem, in 5 dargestellten Beispiel, umfassen die Strukturparameter Cm die Art der Maschine, die Anzahl von Antriebswellen, den Platzierungsort einer Antriebswelle, den Namen einer Struktur, die Maschinenabmessungen und die Maschinenmasse. Die Strukturparameter Cm, die in 5 dargestellt sind als ein Beispiel bereitgestellt; die Strukturparameter Cm sind nicht auf das in 5 dargestellte Beispiel beschränkt.
Der Typ der Maschinenvorrichtung 5, wie zum Beispiel ein Roboter, ein Drehzentrum, ein Bearbeitungszentrum, eine Transfermaschine und ein Zuführsystem, wird in das Maschinentyp-Eingabefeld 71 eingegeben. Die Anzahl der in der Maschinenvorrichtung enthaltenen Antriebswellen. Eine Information, die einen Ort angibt, an dem eine Antriebswelle der Maschinenvorrichtung 5 angeordnet ist, ist beispielsweise eine Information, die den Platzierungsort anzeigt, wie zum Beispiel horizontal und vertikal, oder B. eines Mechanismuscodes X-YZ, der in numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen verwendet wird, wird in das Antriebswellenplatzierungsort-Eingabefeld 73 eingegeben. Der Name der Struktur der Maschinenvorrichtung 5, wie zum Beispiel eine C-Säulenstruktur, eine horizontale Art, eine vertikale Art, eine Doppelsäulenart, eine horizontale Gelenkart, eine vertikale Gelenkart, eine einzelne Spindel oder dergleichen, wird in das Strukturname-Eingabefeld 74 eingegeben.
Ein Bediener betätigt die Eingabevorrichtung 45, um einen Wert einzugeben, der jedem der Eingabefelder in dem Eingabebildschirm 70, dargestellt in 5, entspricht. Die Parametereingabeeinheit 11 empfängt eine Informationseingabe, wenn die Eingabevorrichtung 45 betrieben wird, und steuert die Anzeigevorrichtung 46, um zu ermöglichen, dass die empfangene Information in entsprechenden Eingabefeldern in dem Eingabebildschirm 70 angezeigt wird.
Die in 3 dargestellte Maschinenvorrichtung 5 umfasst eine Antriebswelle, die horizontal angeordnet ist. Der Strukturname der Maschinenvorrichtung 5 ist eine einzelne Spindel und der Typ der Maschine ist ein Zuführsystem. Es wird auch angenommen, dass die Maschinenvorrichtung 5 Abmessungen von 500 mm x 200 mm x 150 mm und eine Masse von 40 kg aufweist.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Eingabebildschirms 70 darstellt, in den ein Bediener die Strukturparameter Cm eingegeben hat, die in der 3 dargestellte Maschinenvorrichtung 5 entsprechen. Wie in 6 dargestellt, wenn ein Bediener in eine Eingabeinformation eingegeben hat, die jedem der Strukturparameter Cm entspricht, zeigt die Parametereingabeeinheit 11 auf der Anzeigevorrichtung 46 die Information an.
Die Parametereingabeeinheit 11 empfängt in ähnlicher Weise die Eingabe der Antriebswellenparameter Cd, die Komponenten charakterisieren, die eine Antriebswelle der Maschinenvorrichtung 5 bilden. 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Eingabebildschirms 170 darstellt, der die Eingabe der Antriebswellenparameter Cd empfängt. Die Parametereingabeeinheit 11 kann mehrere Eingabebildschirme 170 anzeigen, die äquivalent zu den Wellen sind, die in den Eingabebildschirm 70 in das Antriebswellenanzahl-Eingabefeld 72 eingegeben werden. Die Parametereingabeeinheit 11 veranlasst beispielsweise ein Antriebswellen-Eingabefeld 181, in das der Name einer Antriebswelle eingegeben wird, um als auswählbares Feld zu fungieren, indem ein Pull-Down-Menü angezeigt wird. Jedes Pull-Down-Menü präsentiert Informationen, die eine Antriebswelle identifizieren, wie „erste Welle:“ und „zweite Welle:“, und eine Antriebswelle kann aus dem Pull-Down-Menü ausgewählt werden. Wenn eine Antriebswelle aus dem Pull-Down-Menü ausgewählt wird, kann das Antriebswellen-Eingabefeld 181 den Namen der Antriebswelle annehmen und die anderen zugehörigen Eingabefelder können auch Eingaben annehmen.
Wenn zum Beispiel die Anzahl von Wellen, die in das Eingangsnummernfeld 72 der Antriebswelle in dem Eingabebildschirm 70 eingegeben werden, eins ist, wird nur die erste Welle angezeigt; wenn die Anzahl von Wellen, die in dem Eingabebildschirm 70 für Antriebswellenanzahl 72 eingegeben werden, zwei ist, werden „erste Welle:“ und „zweite Welle:“ in einem Pull-Down-Menü angezeigt, und eines der beiden kann ausgewählt werden. Wenn „erste Welle:“ ausgewählt ist, empfängt die Parametereingabeeinheit 11 die Eingabe von Informationen, die der ersten Welle in dem Eingabebildschirm 170 entsprechen; wenn „zweite Welle:“ ausgewählt ist, empfängt die Parametereingabeeinheit 11 die Eingabe von Information, die der zweiten Welle in dem Eingabebildschirm 170 entspricht. Auf diese Weise weist die Parametereingabeeinheit 11 mehrere Eingabebildschirme 170 auf, die der Anzahl der Antriebswellen entsprechen. Das Verfahren zum Empfangen der Eingabe von mehreren Antriebswellenparametern Cd, die der Anzahl der Antriebswellen entsprechen, ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt; mehrere Eingabebildschirme 170, die der Anzahl der Antriebswellen entsprechen, können gleichzeitig angezeigt werden.
Der Eingabebildschirm 170 enthält zusätzlich zu dem Antriebswellen-Eingabefeld 181 ein Antriebswellentyp-Eingabefeld 171, in das der Typ der Antriebswelle eingegeben wird; ein Aktuatoranzahl-Eingabefeld 172, in das die Anzahl von Aktuatoren eingegeben wird, die zum Antreiben der Antriebswelle verwendet werden; ein Führungsmechanismus-Typ-Eingabefeld 173, in das der Typ des Führungsmechanismus eingegeben wird; und ein Leistungsübertragungsmechanismus-Typ-Eingabefeld 174, in das ein Leistungsübertragungsmechanismus-Typ eingegeben wird. Der Eingabebildschirm 170 enthält auch ein Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus-Typ-Eingabefeld 175, in das der Typ des Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus eingegeben wird; ein Strukturtyp-Eingabefeld 176, in das der Typ der Struktur eingegeben wird; ein Steuertyp-Eingabefeld 177, in das ein Steuertyp eingegeben wird; ein Belastungs-Eingabefeld 178, in das die Belastung eingegeben wird; ein Hubeingabefeld 179, in das ein Hub eingegeben wird; und ein Lager-Typ-Eingabefeld 180, in das die Art des Lagers eingegeben wird.
Der Typ der Antriebswelle, wie etwa eine Drehwelle, eine lineare Welle und eine Parallelverbindungswelle, wird in das Antriebswellentyp-Eingabefeld 171 eingegeben. Die Anzahl der Aktuatoren, die in jeder Antriebswelle verwendet werden, wird in den Aktuatoranzahl-Eingabefeld 172 eingegeben. Bei einer Tandemwelle, die eine Mehrzahl von Stellgliedern zum Antreiben einer Antriebswelle verwendet, wird ein Wert von zwei oder mehr als die Anzahl von Stellgliedern festgelegt. Die Art des Führungsmechanismus, wie beispielsweise eine lineare Kugelführung, eine lineare Rollenführung, eine Gleitführung, eine Nadelrollenführung, eine V-Nut-Rollenführung, eine aerostatische Führung und eine hydrostatische Führung, wird in den eingegeben Führungsmechanismus-Typ-Eingabefeld 173 eingeben.
Die Art des Kraftübertragungsmechanismus, wie ein Direkttyp, der keinen Kraftübertragungsmechanismus, eine Kugelumlaufspindel, eine OSB-Vorlast-Kugelumlaufspindel, eine versetzte Vorlast-Kugelumlaufspindel, ein Zahnstangengetriebe und ein Schneckengetriebe aufweist, wird in das Leistungsübertragungsmechanismus-Typ-Eingabefeld 174 eingegeben. Der Typ des Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus, wie z. B. kein Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus und Übersetzungsverhältnis 5:1, wird in das Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus-Typ-Eingabefeld 175 eingegeben. Der Aktuatortyp, wie zum Beispiel ein Synchronmotor, ein Innenpermanentmagnet- (IPM-) Motor, ein Induktionsmotor, ein Linearmotor, eine piezoelektrische Vorrichtung, ein Wellenmotor und ein Schwingspulenmotor, wird in das Aktuatortyp-Eingabefeld 176 eingegeben. Die Art des Steuerschemas, wie beispielsweise eine Steuerung mit vollständig geschlossener Schleife, eine Steuerung mit halb geschlossener Schleife und eine Duell-Rückkopplungssteuerung, wird in das Steuertyp-Eingabefeld 177 eingegeben. Die Belastung wird in das Belastungs-Eingabefeld 178 eingegeben, und a Ein Schlagtyp wird in das Schlageingabefeld 179 eingegeben. Die Art des Lagers, wie zum Beispiel ein einzelner Ankertyp, ein Doppelankertyp, ein Schrägkontakttyp und ein tiefer Nutball, wird in das Lager-Typ-Eingabefeld 180 eingegeben.
Jede Methode kann als Eingabemethode für jedes der Eingabefelder verwendet werden; jedes der Eingabefelder kann so eingestellt werden, dass ein Zahlenwert oder ein Text direkt eingegeben werden kann; alternativ kann eine Methode verwendet werden, bei der ein Pull-Down-Menü oder ähnliches verwendet wird, um einem Operator die Auswahl aus einer Vielzahl von Optionen zu ermöglichen.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Eingabebildschirms 170 darstellt, in den ein Bediener die Antriebswellenparameter Cd eingegeben hat, die der in 3 dargestellten Maschinenvorrichtung 5 entsprechen.
Während einer oder mehreren Maschinentypen der Maschinenvorrichtung können der Platzierungsort einer Antriebswelle, die Anzahl der Antriebswellen, der Typ der Struktur, die Maschinenabmessungen und die Maschinenmasse als der Strukturparameter Cm verwendet werden kann, der Strukturparameter Cm ist nicht auf diese Parameter beschränkt. Während eine oder mehrere der Art der Antriebswelle, der Anzahl der Aktuatoren, der Art des Führungsmechanismus, der Art des Kraftübertragungsmechanismus, der Art des Aufbaus, der Art der Steuerung, der Belastung und eines Hubs als Antriebswellenparameters Cd verwendet werden können, ist der Antriebswellenparameter Cd nicht auf diese Parameter beschränkt.
Wie oben beschrieben, empfängt die Parametereingabeeinheit 11 die Strukturparameter Cm und die Antriebswellenparameter Cd und benachrichtigt dann die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 über die Strukturparameter Cm und die Antriebswellenparameter Cd, die empfangen werden, die Eingabeparameter sind. Die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 wählt einen Steuerparameter aus, der auf der Basis der Eingangsparameter einzustellen ist.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Prozedur der Steuerparameterauswahlverarbeitung in der Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 zeigt. Zuerst initialisiert die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 i, das eine Variable ist, die eine Antriebswelle anzeigt, auf 0 (Schritt S1). Die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 wählt dann einen Steuerparameter aus, der gemeinsam in der Maschinenvorrichtung 5 auf der Basis der Strukturparameter Cm aus Eingangsparametern zu verwenden ist (Schritt S2). Insbesondere wählt die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 einen Steuerparameter aus, der gemeinsam in der Maschinenvorrichtung 5 zu verwenden ist, auf der Basis der Strukturparameter Cm aus Eingangsparametern und der Steuerparameterauswahlinformationen, die in der Speichereinheit 14 gespeichert sind.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Steuerparameter-Auswahlinformation gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Wie in 10 dargestellt, ist die Steuerparameter-Auswahlinformation eine Information in einer Matrix; in einem in 10 dargestellten Beispiel sind die Strukturparameter Cm und die Antriebswellenparameter Cd in einer vertikalen Richtung angezeigt, und Steuerparameter sind in einer horizontalen Richtung angegeben. In 10 ist ein zu wählender Steuerparameter mit einem Kreis für jede eingegebene Information als die Strukturparameter Cm und die Antriebswellenparameter Cd markiert.
Mit Bezug zurück auf 9 nimmt die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 i = i + 1 an (Schritt S3) und wählt einen Steuerparameter für eine i-te Welle auf der Grundlage der Antriebswellenparameter Cd aus den Eingangsparametern, die der i-ten Welle entsprechen (Schritt S4). Insbesondere wählt die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 einen Steuerparameter auf der Grundlage der Antriebswellenparameter Cd aus den Eingangsparametern, die der i-ten Welle entsprechen. Wenn zum Beispiel die als Antriebswellenparameter Cd eingegebene Information, die der i-ten Welle entspricht, eine lineare Welle enthält, dann werden eine Positionsproportionalverstärkung, eine Geschwindigkeitsproportionalverstärkung und eine Geschwindigkeitsintegralverstärkung als Steuerparameter ausgewählt.
Anschließend bestimmt die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12, ob die Steuerparameterauswahl für alle Wellen beendet ist, d. h. für alle Antriebswellen (Schritt S5), und wenn die Steuerparameterauswahl für alle Antriebswellen beendet ist (Ja in Schritt S5), beendet die Steuerparameterauswahlverarbeitung. Wenn es eine Antriebswelle gibt, für welche die Steuerparameterauswahl nicht beendet ist (Nein in Schritt S5), kehrt die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 zu Schritt S3 zurück. Ein Steuerparameter, der in der oben beschriebenen Verarbeitung ausgewählt wird, ist ein einzustellender Steuerparameter. Durch Bestimmen eines einzustellenden Steuerparameters wird eine zu aktivierende Funktion aus den Funktionen ausgewählt, die durch eine Steuervorrichtung, die die Maschinenvorrichtung 5 numerisch steuert, d. h. die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3, erreichbar sind.
Die Anzahl der Strukturparameter Cm und der Antriebswellenparameter Cd und die Anzahl der Steuerparameter, die in der Steuerparameter-Auswahlinformation enthalten sind, können änderbar gemacht werden. Wenn die Anzahl der Strukturparameter Cm und der Antriebswellenparameter Cd und die Anzahl der in der Steuerparameter-Auswahlinformation enthaltenen Steuerparameter geändert werden, ändert die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a den Inhalt des oben beschriebenen Eingabebildschirms 70 und des Eingabebildschirms 170 in Übereinstimmung mit der Änderung.
Im Folgenden wird die Verarbeitung der Steuerparameter in der Einstellungs-Ausführungseinheit 13 beschrieben. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 führt die Einstellung der Steuerparameter durch, die über die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 ausgewählt werden. Wie bei der Reihenfolge der Einstellung der Steuerparameter kann die Priorität der Einstellung allen Steuerparametern im Voraus zugewiesen werden, oder es kann einem Bediener ermöglicht werden, die Priorität für alle Steuerparameter über die Eingabevorrichtung 45 einzustellen. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 stellt die Steuerparameter entsprechend der Priorität der Steuerparameter ein.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Ablauf der Regelparametrierung in der Einstellungs-Ausführungseinheit 13 veranschaulicht. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 stellt zunächst einen Steuerparameter-Einstellbereich und eine Schrittweite für einen einzustellenden Steuerparameter ein (Schritt S11). Der Steuerparameter-Einstellbereich und die Schrittweite können für jeden Steuerparameter vorab oder durch einen Bediener über die Eingabevorrichtung 45 eingestellt werden.
Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 ermittelt aus dem Einstellbereich und der Schrittweite des Steuerparameters einen Wert des Steuerparameters, führt die Regelung entsprechend dem ermittelten Steuerparameterwert zur Bewegung einer Antriebswelle durch und misst einen dadurch verursachten Fehler (Schritt S12). Im Einzelnen verfügt die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 über eine Liste von Bedienprogrammmustern, die jeweils einem einzustellenden Steuerparameter entsprechen und bestimmt das Betriebsprogramms Xc, das für den Abgleich gemäß dem ermittelten Steuerparameter verwendet werden soll. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 überträgt dann an die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 das Betriebsprogramm Xc, das bestimmt wird, und einen Parameter Pc, der ein Steuerparameter ist, der sich auf die Befehlsgenerierung aus den bestimmten Steuerparametern bezieht. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 überträgt auch den Steuerparameter Ps, der ein Steuerparameter ist, der sich auf die Servosteuerung bezieht, aus den bestimmten Steuerparametern an die Servo-Steuereinheit 3. Das Betriebsprogramm Xc kann im Voraus für jeden der Steuerparameter eingestellt werden, die von einem Bediener über die Eingabevorrichtung 45 für jeden der einzustellenden Steuerparameter eingestellt oder eingestellt werden. Die Sollwertgenerierungseinheit 4 wird auf Basis des Betriebsprogramms Xc und des empfangenen Parameters Pc betrieben, und die Parametereinstelleinheit 35 der Servosteuerung 3 stellt den jeweils empfangenen Parameter Ps ein. Die Fehlerübertragungseinheit 36 der Servosteuerung 3 erfasst einen Fehler, der eine Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert von jeder der entsprechenden Einheiten ist und überträgt das Fehlermessergebnis an die Regelparametriereinrichtung 1a. Auf diese Weise wird einen Fehler gemessen. Wenn als Fehler Dm die Quadranten-Störgröße, die Nachlaufmenge oder ähnliches verwendet wird, berechnet das Servo-Steuergerät 3 die Quadranten-Störgröße, die Nachlaufmenge oder ähnliches oder übermittelt die für die Berechnung notwendigen Informationen. Beispielsweise kann das Positionssteuereinheit 31 die Quadranten-Störgröße berechnen und das Ergebnis an die Fehlerübertragungseinheit 36 ausgeben; alternativ kann die Positionssteuereinheit 31 Zeitreihendaten von Sollwerten und Istpositionen, die für die Berechnung der Quadranten-Störgröße notwendig sind, an die Fehlerübertragungseinheit 36 ausgeben. Die Fehlerübertragungseinheit 36 überträgt die von diesen Einheiten berechneten Fehler an die Regelparametriereinrichtung 1a, die bei der Übertragung der für die Berechnung eines Fehlers notwendigen Informationen den Fehler anhand der übermittelten Informationen berechnet.
Anschließend zeichnet die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 den in Schritt S12 ermittelten Steuerparameterwert in Verbindung mit dem Fehlermessergebnis in der Speichereinheit 14 als Messinformation auf (Schritt S13). Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 bestimmt dann, ob alle Messungen für den Steuerparameter in dem in Schritt S11 (Schritt S14) eingestellten Einstellbereich beendet sind oder nicht und ändert, wenn die Messung nicht beendet ist (Nein in Schritt S14), den Wert des Steuerparameters (Schritt S15) und führt erneut Schritt S12 und die folgenden Schritte durch.
Wenn die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 bestimmt, dass alle Messungen für den Steuerparameter in dem in Schritt S11 eingestellten Einstellbereich beendet sind (Ja in Schritt S14), wählt die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 einen Wert des Steuerparameters aus, der einen minimalen Fehler ein erreicht die Basis der aufgezeichneten Messinformation (Schritt S16) und beendet die Parameteranpassungsverarbeitung.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der in Schritt S13 aufgezeichneten Messinformation veranschaulicht. Wie in 12 dargestellt, zeichnet die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 einen Steuerparameterwert auf, der in Schritt S12 bestimmt wurde, und das Messergebnis, das ein Fehler ist, der von der Servo-Steuereinheit 3 empfangen wird. In 12 repräsentiert α einen Minimalwert in dem Einstellbereich eines Steuerparameters, der in Schritt S11 eingestellt wurde, und Δα repräsentiert ein Inkrement. E1 stellt einen Fehler dar, der in Schritt S13 aufgezeichnet wird, der zum ersten Mal in dem in 11 dargestellten Flussdiagramm durchgeführt wird. E2 stellt einen Fehler dar, der in Schritt S13 aufgezeichnet wird, der zum zweiten Mal über Schritt S15 in dem in 11 dargestellten Ablaufdiagramm durchgeführt wird. Analog dazu wird bei jedem Schritt S13 ein in Schritt S12 ermittelter Steuerparameterwert und ein Fehler zu den Messinformationen addiert. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 referenziert diese Messinformation, wenn in Schritt S16 ein Steuerparameterwert ausgewählt wird, der einen minimalen Fehler erreicht. Wie oben beschrieben, führt die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 die Steuerparametrierung auf Basis der von der Servosteuerung 3, welche eine Steuervorrichtung ist, gewonnenen Informationen durch.
Während in dem Schritt S12 Fehler in einer Abfolge gemessen werden, die bei dem hier dargestellten Beispiel ausgehend von dem Minimalwert im Einstellbereich eines Steuerparameters beginnt, können Fehler in Schritt S12 in einer Abfolge ausgehend von einem Maximalwert im Einstellbereich des Steuerparameter. In diesem Fall werden Fehler in Schritt S12 gemessen, indem der Steuerparameterwert von dem Maximalwert um eine bestimmte Größe reduziert wird.
Wenn ein zu verwendender Steuerparameterwert bestimmt wird, überträgt die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 den bestimmten Steuerparameterwert an mindestens eine der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und der Servo-Steuereinheit 3. Ein Steuerparameterwert, der sich auf die die Erzeugung eines Befehlswerts wird an die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 übertragen; ein Steuerparameterwert, der sich auf die Servosteuerung bezieht, wird an die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 übertragen; und ein Steuerparameterwert, der sich sowohl auf die Erzeugung eines Befehlswerts als auch auf die Servosteuerung bezieht, wird an die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3 übertragen.
Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 führt die oben beschriebene Steuerparametrierung unter Verwendung von 11 für jeden in der Steuerparameterauswahlverarbeitung ausgewählten Steuerparameter durch. Ein Steuerparameter kann je nach eingestelltem Wert eines anderen Steuerparameters einen anderen optimalen Wert haben. Das heißt, zwei oder mehr Steuerparameter können sich gegenseitig stören. In solchen Fällen wird ein identischer Wert als Einstellpriorität von zwei oder mehr Steuerparametern eingestellt, die sich gegenseitig stören, und die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 stellt diese zwei oder mehr Steuerparameter gemeinsam ein.
Wenn zum Beispiel zwei Steuerparameter, d. h. ein Steuerparameter # 1 und ein Steuerparameter # 2, zusammen eingestellt werden, bestimmt die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 die Einstellbereiche und Inkremente sowohl für den Steuerparameter # 1 als auch für den Steuerparameter # 2 in Schritt S11. Dann werden Fehler in einer Matrix gemessen, während die Werte des Steuerparameters # 1 und des Steuerparameters # 2 geändert werden.
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Messinformationen zeigt, wenn der Steuerparameter # 1 und der Steuerparameter #2 gemeinsam eingestellt werden. In 13 repräsentiert α einen Minimalwert im Einstellbereich des in Schritt S11 eingestellten Steuerparameters #1 und Δα repräsentiert die Schrittweite des Steuerparameters # 1. In 13 repräsentiert β einen Minimalwert im Einstellbereich des in Schritt S11 eingestellten Steuerparameters #2 und Δβ repräsentiert die Schrittweite des Steuerparameters #2. E11, E12 und dergleichen stellen Fehler dar, die den Werten des Steuerparameters #1 und des Steuerparameters #2 entsprechen. Zum Beispiel stellt E11 einen Fehler dar, der in Schritt S13 aufgezeichnet wird, wenn der Wert des Steuerparameters # 1 auf α gesetzt ist und der Wert des Steuerparameters # 2 auf β gesetzt ist. Wenn auf diese Weise zwei Steuerparameter zusammen eingestellt werden, wird die Messinformation als Information in einer Matrix bereitgestellt. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 referenziert diese Messinformation in der Matrix, wenn in Schritt S16 die Werte des Steuerparameters # 1 und des Steuerparameters # 2 ausgewählt werden, die einen minimalen Fehler erreichen.
Wenn drei oder mehr Steuerparameter zusammen eingestellt werden, ändert die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 in ähnlicher Weise den Wert von jedem der drei oder mehr Steuerparameter, um die Messinformation in einer mehrdimensionalen Matrix zu erhalten, und bestimmt einen Wert von jedem der Steuerparameter auf der Basis der Messinformation.
Wie oben beschrieben, weist die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Steuerparameter-Auswahlinformation auf, die die Entsprechung zwischen dem Strukturparameter Cm und dem Antriebswellenparameter Cd und einem Steuerparameter angibt, und ist konfiguriert zum Auswählen und Einstellen von a Steuerparameter, der auf der Grundlage des Strukturparameters Cm und des Antriebswellenparameters Cd, die eingegeben werden, und die Steuerparameter-Auswahlinformation eingestellt wird. Wenn ein Bediener einen einzustellenden Steuerparameter einstellt, muss der Bediener lediglich den Strukturparameter Cm und den Antriebswellenparameter Cd eingeben und braucht keinen einzustellenden Steuerparameter auszuwählen. Bedienern, die ungeübte Bediener umfassen, wird dadurch ermöglicht, einen Steuerparameter, der einzustellen ist, in einer Steuervorrichtung, die eine Vielzahl von Funktionen aufweist, geeignet einzustellen.
Einige Steuerparameter stören sich gegenseitig. Wenn Funktionen, die Steuerparameter enthalten, die sich gegenseitig stören, gleichzeitig aus einer Vielzahl von Funktionen verwendet werden, die durch Steuervorrichtungen erzielt werden, die die Maschinenvorrichtung 5 numerisch steuern, das heißt, die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3, a Steuerparameter, die so eingestellt sind, dass sie eine bestimmte Leistung erfüllen, können eine Verschlechterung einer anderen Funktion verursachen. In der vorliegenden Ausführungsform werden Steuerparameter, die miteinander interferieren, zusammen eingestellt, um Steuerparameterwerte einzustellen, die einen minimalen Fehler erreichen, und eine Verschlechterung der Leistung wird somit verhindert.
Wenn Steuerparameter, die verschiedenen Funktionen entsprechen und sich gegenseitig beeinflussende Effekte aufweisen, für jede der Funktionen separat eingestellt werden, muss die Einstellung der Steuerparameter oft wiederholt werden. Ein optimaler Wert eines Parameters in einer bestimmten Steuerung, der durch eine andere Steuerung beeinflusst wird, wird als Interferenz von Effekten bezeichnet. Zum Beispiel kann ein Einstellwert eines Steuerparameters in der Rückkopplungssteuerung einen optimalen Reibungskorrektursteuerparameter beeinflussen. Wenn beispielsweise eine Positionsschleifenverstärkung, eine Geschwindigkeitsschleifenverstärkung, eine Integralverstärkung oder eine Störungsbeobachtungsvorrichtung verwendet wird, wird eine Beobachterverstärkung, eine Grenzfrequenz oder dergleichen aufgrund einer Interferenz anderer Funktionen beeinflusst. Wenn die Maschinenstruktur bestimmt wird, wird die Reibungscharakteristik, die für die Maschinenstruktur einzigartig ist, bestimmt, und somit wird eindeutig bestimmt, welche aus einer Vielzahl von Reibungskorrekturfunktionen zu verwenden ist; Ein optimaler Reibungskorrekturparameter variiert jedoch in Abhängigkeit von einem Einstellwert der Positionsschleifenverstärkung, einem Einstellwert des Störungsbeobachters und dergleichen. In der vorliegenden Ausführungsform werden Steuerparameter, die miteinander interferieren, zusammen eingestellt, um Steuerparameterwerte einzustellen, die einen minimalen Fehler erreichen; somit kann das Wiederholen der Einstellung der Steuerparameter verhindert werden.
Zusätzlich kann ein Bediener einen Steuerparameter auswählen, der gemäß den persönlichen Präferenzen eingestellt werden soll, wie z. B. die Leichtigkeit der Einstellung. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Steuerparameter auf der Grundlage des Strukturparameters Cm und des Antriebswellenparameters Cd und eines Steuerparameters ausgewählt, die eine objektive Information sind, und die Steuerparameter-Auswahlinformation, die vordefiniert ist; somit kann ein Steuerparameter, der physikalisch geeignet ist, das heißt ein Steuerparameter, der geeignet ist, die Leistung der Maschinenvorrichtung 5 zu erfüllen, als ein einzustellender Steuerparameter ausgewählt werden.
Zusätzlich werden in der vorliegenden Ausführungsform Steuerparameter nicht für jede Funktion eingestellt; stattdessen werden Steuerparameter gemäß dem Strukturparameter Cm und dem Antriebswellenparameter Cd ausgewählt, und Steuerparameter, die sich zwischen Funktionen überlappen, werden somit in einem Prozess angepasst. Die für die Einstellung in der vorliegenden Ausführungsform benötigte Zeit ist somit kürzer als wenn für jede Funktion ein Steuerparameter eingestellt wird. Darüber hinaus können ähnliche Funktionen, die ähnliche Effekte ergeben, in der vorliegenden Ausführungsform getrennt werden; somit wird ein Effekt erzeugt, bei dem die Einstellung mit höherer Genauigkeit abgeschlossen wird.
Zweite Ausführungsform.
14 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und der Servosteuerung 3 veranschaulicht. Die Konfigurationen der Regelparametriereinrichtung 1a, der Servosteuerung 3, der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und der Maschinenvorrichtung 5 entsprechen denen der ersten Ausführung. In der vorliegenden Ausführung ist die Regelparametriereinrichtung 1a über ein Netzwerk 6 mit der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und der Maschinenvorrichtung 5 verbunden. Ein Unterschied zur ersten Verkörperung wird im Folgenden hauptsächlich beschrieben und eine doppelte Beschreibung entfällt.
Die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann an einem Ort angeordnet sein, der physikalisch von der Maschinenvorrichtung 5 entfernt ist. Beispielsweise die Maschinenvorrichtung 5, der Motor 2, die Servo-Steuereinheit 3 und die Befehlswert-Erzeugungseinheit Die Steuerungsparameter-Einstellvorrichtung 1a kann in einem Server-Computer implementiert sein, der in einem Serverraum der Anlage angeordnet ist und der durch das Netzwerk 6 verbunden ist, welches ein In-Situ-Server ist. Werksnetzwerk. Die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 kann in einem Computer implementiert sein, der durch das Netzwerk 6 verbunden ist, anstatt in einem Herstellungsbereich einer Anlage platziert zu sein.
Das Netzwerk 6 kann ein Internetverbindungsnetzwerk sein. In diesem Fall kann die Regelparametrierung 1a in einem Wolkenrechner implementiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Kommunikationsvorrichtung 44 der Steuerparametereinstellvorrichtung 1a eine Kommunikationsverarbeitung durch, die einem Kommunikationsprotokoll in dem Netzwerk 6 entspricht. Funktionen der Kommunikationsvorrichtung 44 ermöglichen, dass die Einstellungs-Ausführungseinheit 13 einen Steuerparameter an die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Servo-Steuereinheit 3 überträgt und einen Fehler in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform empfängt.
Da in der vorliegenden Ausführungsform die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a in einem Serverraum oder dergleichen platziert werden kann, kann die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a eine Mehrzahl von Steuersystemen steuern. Ein Steuersystem umfasst eine Maschinenvorrichtung und eine Steuervorrichtung, die die Maschinenvorrichtung steuert; in einer beispielhaften Konfiguration, die in 14 dargestellt ist, konfigurieren die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4, die Servo-Steuereinheit 3, der Motor 2 und die Maschinenvorrichtung 5 ein Steuersystem.
Wenn die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a eine Mehrzahl von Steuersystemen steuert, weist die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a die Steuerparameter-Auswahlinformation für jedes der Steuersysteme auf. Beim Empfang der Eingabe des Strukturparameters Cm fügt die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a ein Eingabefeld in dem in 5 dargestellten Eingabebildschirm 70 für Identifikationsinformationen, wie z. B. einen eindeutigen Namen einer Maschinenvorrichtung und eine Maschinenmodellnummer, zur Identifizierung einer Maschinenvorrichtung, die ein Steuerungssystem konfiguriert, hinzu. Wenn sie die Eingabe des Antriebswellenparameters Cd empfängt, zeigt die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a zusätzlich eine Identifizierungsinformation zum Identifizieren der Maschinenvorrichtung in den Eingabebildschirmen 170, die in 7 dargestellt sind, an.
Wie oben beschrieben, ermöglicht es die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der zweiten Ausführungsform einem Bediener an einem entfernten Ort, einen Steuerparameter für die Maschinenvorrichtung 5 in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform auf einfache Weise einzustellen. Die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der zweiten Ausführungsform erzeugt auch eine Wirkung, die Auswahl einer geeigneten Kombination von Steuerparametern für eine einzigartige Maschine und eine neue Komponente zu ermöglichen.
Dritte Ausführungsform.
15 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einer dritten Verkörperung der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Servosteuerung 3, die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Maschinenvorrichtung 5, die von einer Regelparametriereinrichtung 1b gesteuert werden sollen, sind denen der ersten Ausführung ähnlich.
Wie in 15 dargestellt, ist die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform ähnlich der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b eine Prioritätseinstelleinheit 15 enthält, die nicht in der Steuerung enthalten ist Parameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der ersten Ausführungsform und eine Einstellungs-Ausführungseinheit 16 anstelle der Einstellungs-Ausführungseinheit 13. Komponenten mit Funktionen, die denen in der ersten Ausführungsform ähnlich sind, sind mit Symbolen bezeichnet, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind entfällt unten. Ein Unterschied zu der ersten Ausführungsform wird hauptsächlich unten beschrieben.
Die Prioritätseinstelleinheit 15 und die Justierausführungseinheit 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden durch die arithmetische Einheit 41, die in 2 dargestellt ist, erreicht. Die Prioritätseinstelleinheit 15 wird durch die Verwendung der Speichervorrichtung 43 erreicht.
In der vorliegenden Ausführungsform behält die Prioritätseinstelleinheit 15 ein numerisches Ziel und eine Priorität für jedes Leistungselement der Maschinenvorrichtung 5, das heißt für jedes Leistungselement, als Zielinformation in der Speichervorrichtung 43 und der Anpassungsausführungseinheit 16 bei passt einen Steuerparameter entsprechend der Priorität an. In 15 bezeichnet Ca die Priorität. Das Leistungselement ist beispielsweise eine oder mehrere der Quadranten-Störimpulsgröße, der Überschwinggröße, der Trajektoriengenauigkeit, der maximalen Beschleunigung, eines Frequenzansprechbands, einer Positionsabweichung, einer Bewegungszeit, einer Schwingungsamplitude und eines Energieverbrauchs.
Wenn die Leistung, die die Maschinenvorrichtung 5 erreicht, höher als die Zielleistung ist, besteht keine Notwendigkeit, einen Steuerparameter einzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform stellt die Prioritätseinstelleinheit 15 ein numerisches Ziel ein, das in der Anpassungsausführungseinheit 16 für jedes Leistungselement erreicht werden soll. Nachdem die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 die in der ersten Ausführungsform beschriebene Steuerparameterauswahl durchgeführt hat, setzt die Ausführungseinheit 16 einen Wert eines einzustellenden Steuerparameters und führt anschließend die Schritte S12 und S13 in der in 11 dargestellten Steuerparameterauswahl durch. Das heißt, ein Fehler wird einmal für jeden von allen einzustellenden Steuerparametern gemessen. Ein Wert eines Steuerparameters, der hier einzustellen ist, ist ein beliebiger Wert, beispielsweise innerhalb eines Einstellbereichs, der in Schritt S11 in der ersten Ausführungsform eingestellt wird.
Nach einmaliger Messung eines Fehlers für jeden der einzustellenden Steuerparameter führt die Ausführungseinheit 16 die Regelparametrierung anhand der numerischen Ziele und der Priorität durch. 16 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Ablauf der Steuerparameter-Anpassung in der Abgleichdurchführungseinheit 16 nach der dritten Ausführungsform veranschaulicht. Die Ausführungseinheit 16 bestimmt anhand der Fehlermessergebnisse (Schritt S21), ob die numerischen Ziele für alle Leistungselemente erfüllt sind oder nicht. Insbesondere führt die Einstellungs-Ausführungseinheit 16 einen Vergleich zwischen einem Fehlermessergebnis und einem numerischen Ziel für jedes Leistungselement auf der Basis der von der Prioritätseinstelleinheit 15 empfangenen Zielinformation durch und bestimmt, ob jedes numerische Ziel erfüllt ist oder nicht. Wie hier verwendet, beziehen sich alle Leistungselemente auf Leistungselemente, die den Steuerparametern entsprechen, die in der in der ersten Ausführungsform beschriebenen SteuerparameterAuswahlverarbeitung ausgewählt wurden.
17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Zielinformation darstellt. Wie in 17 dargestellt, enthält die Zielinformation ein numerisches Ziel und eine Priorität für jedes Leistungselement. Die Zielinformationen können vorab eingestellt oder von einem Bediener über die Eingabevorrichtung 45 eingegeben werden. Die Leistungselemente und die Steuerungsparameter können eine Eins-zu-Eins-Korrespondenz, eine Mann-zu-Eins-Korrespondenz oder eine Eins-zu-Viele-Korrespondenz haben und die Korrespondenz zwischen den Leistungselementen und den Steuerungsparametern wird getrennt von den Zielinformationen in der Speichereinheit 14 aufbewahrt. Ein Steuerparameterfeld kann zu den Zielinformationen hinzugefügt werden, und das Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b kann mit den Zielinformationen einen Steuerparameter verwalten, der jedem Leistungselement entspricht.
Wenn alle numerischen Ziele erfüllt sind (Ja in Schritt S21), beendet die Anpassungsausführungseinheit 16 die Parametereinstellungsverarbeitung. Wenn es ein Leistungselement gibt, für das ein numerisches Ziel nicht erfüllt ist (Nein in Schritt S21), ein Steuerparameter, der das numerische Ziel nicht erfüllt, das heißt ein Steuerparameter, der dem Leistungselement entspricht, für das das numerische Ziel ist nicht erfüllt ist, wird als einzustellender Steuerparameter ausgewählt (Schritt S22).
Dann wird die Steuerparametereinstellung an dem ausgewählten Steuerparameter durchgeführt (Schritt S23). Der ausgewählte Steuerparameter in Schritt S23, der zum ersten Mal ausgeführt wird, ist ein Steuerparameter, der in Schritt S22 ausgewählt wird, und der ausgewählte Steuerparameter in Schritt S23, der zum zweiten Mal oder später ausgeführt wird, ist ein Steuerparameter, der ausgewählt ist Schritt S25, der nachstehend beschrieben wird. Genauer gesagt, wird die Verarbeitung, die in 11 dargestellt ist, in der ersten Ausführungsform in Schritt S23 für jeden ausgewählten Steuerparameter 11 durchgeführt.
Die Ausführungseinheit 16 bestimmt dann, ob die numerischen Ziele für alle ausgewählten Leistungselemente erfüllt sind (Schritt S24). Ein ausgewähltes Leistungselement bezieht sich hier auf ein in Schritt S25 ausgewähltes Leistungselement, die im Folgenden anhand der Priorität beschrieben wird. Alle in Schritt S24 ausgewählten Leistungselemente, die zum ersten Mal durchgeführt werden, sind identisch mit allen Leistungselementen in Schritt S21, da Schritt S25 noch nicht ausgeführt wird. Sind die numerischen Ziele für alle ausgewählten Leistungselemente erfüllt (Ja in Schritt S24), beendet die Abgleichdurchführungseinheit 16 die Parametrierung.
Wenn ein numerisches Ziel für eines der ausgewählten Leistungselemente nicht erfüllt ist (Nein in Schritt S24), wählt die Anpassungsausführungseinheit 16 ein Leistungselement gemäß der Priorität aus und wählt einen entsprechenden Steuerparameter aus (Schritt S25) und führt die Verarbeitung durch in Schritt S23 und den folgenden Schritten erneut. Insbesondere wählt die Anpassungsausführungseinheit 16 ein Leistungselement mit hoher Priorität aus. Wenn beispielsweise die Priorität derart eingestellt ist, dass der Zahlenwert 1 die höchste Priorität darstellt und mit steigendem Wert die Priorität abnimmt, und wenn es ein Leistungselement mit der Priorität 1 gibt, ein Leistungselement mit der Priorität 2 und ein Leistungselement mit Priorität 3, wählt die Anpassungsausführungseinheit 16 in Schritt S25 das Leistungselement mit der Priorität 1 und das Leistungselement mit der Priorität 2 aus. Während ein Leistungselement mit der niedrigsten Priorität in diesem Beispiel nicht ausgewählt ist Ein auf der Priorität beruhendes Auswahlverfahren für Leistungselemente ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt.
Die Steuerparameter-Anpassungsverarbeitung kann konfiguriert sein, um zu enden, wenn die Steuerparametereinstellung in Schritt S23 für bestimmte Zeiten oder mehr durchgeführt wird, und die Steuerparameter-Anpassungsverarbeitung immer noch nicht abgeschlossen ist.
Wie oben beschrieben, führt die Ausführungseinheit 16 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Steuerparameteranpassung auf Basis eines numerischen Zielwertes für jedes Leistungselement durch. Wenn es ein Leistungselement gibt, für die ein numerisches Ziel nicht erfüllt ist, wählt die Anpassungsdurchführungseinheit 16 einen Steuerungsparameter aus, der auf der Grundlage der für jedes Leistungselement eingestellten Priorität angepasst werden soll. Während die Abgleichdurchführungseinheit 16 für jedes Leistungselement im oben beschriebenen Beispiel einen einzustellenden Steuerparameter auf Basis der eingestellten Priorität auswählt, ist dies keine Einschränkung; die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 kann für jedes Leistungselement einen einzustellenden Steuerparameter auf Basis der eingestellten Priorität auswählen. In diesem Fall wird die Priorität anstelle der Abgleichdurchführungseinheit 16 in die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 eingegeben. Wenn die Einstellungs-Ausführungseinheit 16 in Schritt S24 bestimmt, dass es numerische Ziele gibt, die nicht erfüllt sind, benachrichtigt die Einstellungs-Ausführungseinheit 16 die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 über die entsprechenden Leistungselemente, und die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 wählt aus der angezeigten Leistung aus fügt ein Leistungselement gemäß der Priorität hinzu und teilt der Anpassungsausführungseinheit 16 einen Steuerparameter mit, der dem ausgewählten Leistungselement entspricht. Auf diese Weise führt die Einstellungs-Ausführungseinheit 16 die Steuerparametereinstellung auf der Grundlage eines numerischen Zielsatzes für jeden Leistungselement durch.
Das Ausführen der oben beschriebenen Verarbeitung kann sequentiell Steuerparameter reduzieren, die in Übereinstimmung mit der Priorität einzustellen sind, wenn es einen numerischen Wert gibt, für den ein numerisches Ziel nicht erfüllt ist, nachdem die Steuerparametereinstellung durchgeführt wurde. Es kann einen Fall geben, in dem einige numerische Ziele für einige Leistungselemente in Abhängigkeit von den Bedingungen der Maschinenvorrichtung unzufrieden sind, unabhängig davon, wie oft die Steuerparameter eingestellt werden. In einem solchen Fall führt ein Versuch, die Parameteranpassung fortzusetzen, bis die numerischen Ziele für alle Leistungselemente erfüllt sind, zu einer nicht abgeschlossenen Parameteranpassungsverarbeitung. Da Leistungselemente mit höherer Priorität auf der Grundlage der Priorität ausgewählt werden, kann die Parametereinstellungsverarbeitung in der vorliegenden Ausführungsform effizient durchgeführt werden.
Wenn eines der Leistungsziele, die in einer Abwägungsbeziehung zueinander stehen, z. B. Genauigkeit und Geschwindigkeit, die Zielleistung nicht erfüllt hat, können entsprechende Steuerparameter nicht ohne eine Richtlinie angepasst werden, die angibt, welche Leistung Priorität haben sollte. Da in der vorliegenden Ausführungsform ein Leistungselement höherer Priorität ausgewählt wird, kann die Parameteranpassungsverarbeitung auch in solchen Fällen durchgeführt werden. Für einen Steuerparameter, der einem nicht ausgewählten Leistungselement entspricht, ist es zufriedenstellend, wenn ein Wert, der den minimalen Fehler erreicht, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform eingestellt wird.
Das Vorhandensein von Steuerparametern, die ähnliche Effekte erzeugen, und von Steuerparametern, die störend wirken, kann verhindern, dass ein optimaler Steuerparameter eindeutig bestimmt wird und somit eine Einstellaufgabe nicht beendet wird. Da in der vorliegenden Ausführungsform ein Leistungselement mit höherer Priorität gewählt wird, kann die Parametrierung auch in solchen Fällen durchgeführt werden.
Es ist schwierig, ein physikalisches Phänomen, das in der realen Welt auftritt, vollständig zu modellieren; daher gibt es eine Grenze für das Leistungsniveau, das durch eine Korrekturfunktion erreicht werden kann, die von jedem Steuergerät ausgeführt wird. Wenn z. B. die geforderte Leistung die Reproduzierbarkeit einer Maschine übersteigt oder ein Fehler durch ein unbekanntes physikalisches Phänomen verursacht wird, wird die Sollleistung nicht erreicht, unabhängig davon, wie oft ein Steuerparameter einer Funktion einer Steuerung eingestellt wird. In solchen Fällen ist es notwendig, nach einer Kombination zu suchen, die mit Hilfe einer Funktion des Steuergerätes die gewünschte Leistung so weit wie möglich erreicht. Für den Bediener ist es jedoch nicht einfach, die Grenzen der Funktion des Steuergerätes zu kennen, so dass er Schwierigkeiten hat zu bestimmen, wie weit die Suche gehen soll. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Leistungselement entsprechend der Priorität ausgewählt, sofern die Priorität für jedes Leistungselement wie oben beschrieben gesetzt ist; somit kann ein Steuerungsparameter effizient gesetzt werden.
Während die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b in dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen Aufbau in dem in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Beispiel verwendet wird, kann die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b über die Verbindung mit der Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und der Servo-Steuereinheit 3 verbunden sein ein Netzwerk wie im Fall der zweiten Ausführungsform.
Vierte Ausführungsform.
18 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Servo-Steuereinheit 3, die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Maschinenvorrichtung 5, die von einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1c gemäß der vierten Ausführungsform gesteuert werden sollen, sind ähnlich denen in der ersten Ausführungsform.
Wie in 18 dargestellt, ist die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1c gemäß der vierten Ausführungsform ähnlich der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform, außer dass die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1c eine Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 enthält, die nicht in der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b enthalten ist Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform und ist konfiguriert, um zu ermöglichen, dass die Parametereingabeeinheit 11, die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 und die Einstellungs-Ausführungseinheit 16 auf durch die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 aufgezeichnete Informationen Bezug nehmen. Komponenten mit Funktionen, die denen in der dritten Ausführungsform ähnlich sind, sind mit Symbolen bezeichnet, die mit denen in der dritten Ausführungsform identisch sind, und eine doppelte Beschreibung wird nachstehend weggelassen. Ein Unterschied zu der dritten Ausführungsform wird hauptsächlich nachstehend beschrieben.
Die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 wird durch die in 2 dargestellte Recheneinheit 41 erreicht, die ein im Speicher 43 gespeichertes Programm ausführt. Die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 wird ebenfalls über die Speichervorrichtung 43 erreicht.
Nachdem die in der dritten Ausführungsform beschriebene Steuerparametereinstellung abgeschlossen ist, zeichnet die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 in der Speichervorrichtung 43 Informationen über einen Eingabeparameter, ein Leistungselement, eine Priorität, einen endgültig gesetzten Steuerparameter und seinen Wert, ein Anpassungsdatum und auf Zeit und der Name eines Bedieners, der die Anpassung durchgeführt hat. Die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 ist eine Aufzeichnungseinheit, die wenigstens einen Wert eines Steuerparameters, der eingestellt ist, und einen Konstruktionsparameter aufzeichnet, der empfangen wird, nachdem die Steuerparametereinstellung durchgeführt wurde. 19 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Information darstellt, die durch die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 aufgezeichnet wird. Ein Teil der Information kann anstelle aller Informationen aufgezeichnet werden. Der Eingangsparameter ist ein Konstruktionsparameter, der von der Parametereingabeeinheit 11 empfangen wird.
Der Eingabeparameter aus der von der Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 aufgezeichneten Information kann auf dem Eingabebildschirm 70 und den Eingabebildschirmen 170 als ein Anfangswert angezeigt werden, wenn eine nachfolgende Parametereinstellung durchgeführt wird. Die Einstellungs-Ausführungseinheit 16 kann einen Wert eines Steuerparameters für die Messung eines Fehlers unter Verwendung der von der Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 aufgezeichneten Informationen einstellen.
Zusätzlich können Daten, die von der Einstelldaten-Aufzeichnungseinheit 17 einer anderen Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1c aufgezeichnet werden, über ein Netzwerk erfasst werden.
Die Regelparametriereinrichtung 1c nach der oben beschriebenen vierten Ausführungsform ermöglicht es dem Bediener, die bereits gespeicherten Informationen zu nutzen und damit die Regelparametrierung auch bei Unklarheiten über den Strukturparameter Cm oder den Antriebswellenparameter Cd effizient durchzuführen. Die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1c nach der vierten Ausführungsform bewirkt auch eine Reduzierung der Zeit für die Eingabe des Strukturparameters Cm und des Antriebswellenparameters Cd und eine Reduzierung der Anzahl der Einstellfehler.
Die Einstelldaten-Aufzeichnungseinheit 17 kann zu der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1a gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform auf ähnliche Weise hinzugefügt werden.
Fünfte Ausführungsform.
20 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Servosteuerung 3, die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Maschinenvorrichtung 5, die von einer Regelparametriereinrichtung 1d nach der fünften Ausführungsform gesteuert werden sollen, sind denen der ersten Ausführungsform ähnlich.
Wie in 20 dargestellt, ist die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1d gemäß der fünften Ausführungsform ähnlich der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1c gemäß der vierten Ausführungsform, außer dass die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1d eine Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 enthält, die nicht enthalten ist in der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1c gemäß der vierten Ausführungsform. Komponenten mit Funktionen, die denen in der vierten Ausführungsform ähnlich sind, sind mit Symbolen bezeichnet, die mit denen in der vierten Ausführungsform identisch sind, und eine doppelte Beschreibung wird nachstehend weggelassen. Ein Unterschied zu der vierten Ausführungsform wird hauptsächlich nachstehend beschrieben.
Die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 wird durch die in 2 dargestellte Recheneinheit 41 erreicht, die ein im Speichergerät 43 gespeichertes Programm ausführt.
Wenn ein unbekannter Strukturparameter Cm oder ein unbekannter Antriebswellenparameter Cd existiert, der nicht von einem Bediener erkannt wird, dh ein Parameter, der nicht eingegeben wird, akzeptiert die Steuerparametereinstellvorrichtung 1d gemäß der fünften Ausführungsform eine Anweisung zum Ausführen von a Parameterschätzfunktion von dem Bediener, der an der Eingabevorrichtung 45 arbeitet. Dann führt die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 die Parameterschätzoperation zum Schätzen eines unbekannten Parameters auf der Basis von in der Speichereinheit 14 zurückgehaltenen Komponentenschätzungsinformationen und Daten aus die Servo-Steuereinheit 3 durch die Einstellungs-Ausführungseinheit 16.
Die Komponentenschätzinformation kann im Voraus eingestellt oder von einem Bediener eingegeben werden. 21 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Komponentenschätzungsinformation darstellt. Die Komponentenschätzinformation ist eine Information in einer Matrix, die eine Übereinstimmung des Strukturparameters Cm und des Antriebswellenparameters Cd mit der Abhängigkeit eines Parameters von einer Zustandsgröße anzeigt. In einem in 21 dargestellten Beispiel sind die Strukturparameter Cm und die Antriebswellenparameter Cd in der vertikalen Richtung angegeben, und die Abhängigkeit von einer Zustandsgröße ist in der horizontalen Richtung angegeben.
Wie in 21 dargestellt, hängt die Abhängigkeit von einer Zustandsgröße, der beispielsweise eine lineare Welle entspricht, einer Beschleunigungsabhängigkeit zu. Wenn es eine Beschleunigungsabhängigkeit gibt, erfasst die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 verschiedene Fehler von der Servo-Steuereinheit 3 über die Einstellungs-Ausführungseinheit 16. Die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 schätzt dann den Strukturparameter Cm und den Antriebswellenparameter Cd ab auf der Grundlage der erworbenen Fehler. Jedes Verfahren kann von der Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 verwendet werden, um einen Parameter zu schätzen; zum Beispiel kann ein Verfahren zum Schätzen eines Parameters verwendet werden, in dem eine Frequenzantwort aus einer Antwort des Motors 2 berechnet wird, die bereitgestellt wird, wenn ein Zufallssignal oder ein Sinuswobbelsignal in den Motor 2 eingegeben wird und eine Schwingungscharakteristik durch a bestimmt wird Unterraumverfahren oder dergleichen. Alternativ kann ein Verfahren zum Schätzen eines Parameters verwendet werden, in dem eine Reibungscharakteristik unter Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate aus einem Graphen eines Motorstroms und einer Motorposition bestimmt wird. Alternativ kann ein Reibungsparameter-Schätzverfahren verwendet werden, das in dem japanischen Patent Nr. 5996127 offenbart ist.
Die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 liefert das Ergebnis der Schätzung an die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17. Die Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit 17 zeichnet das empfangene Ergebnis der Schätzung analog zu einem Eingabeparameter in der vierten Ausführungsform auf und liefert das Ergebnis der Schätzung an die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12. Auf diese Weise kann die Einstellfunktions-Auswahleinheit 12 einen Steuerparameter auswählen, indem sie den eingegebenen Strukturparameter Cm und den Antriebswellenparameter Cd und das Ergebnis der Schätzung verwendet und sich wie bei der ersten bis vierten Ausführung auf die Steuerparameterauswahlinformation bezieht. Anschließend erfolgt die Einstellung der Steuerparameter analog zur vierten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, schätzt die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18, die eine Parameterschätzeinheit ist, mindestens entweder den Strukturparameter Cm oder den Antriebswellenparameter Cd auf der Grundlage von Informationen ab, die von der Servo-Steuereinheit 3 erfasst werden eine Steuervorrichtung.
In der Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1d gemäß der oben beschriebenen fünften Ausführungsform schätzt die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 einen unbekannten Parameter, der von einem Bediener nicht erkannt wird. Auf diese Weise kann die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1d gemäß der fünften Ausführungsform einen Effekt ähnlich dem der vierten Ausführungsform erzeugen, auch wenn ein unbekannter Strukturparameter Cm oder ein unbekannter Antriebswellenparameter Cd vorhanden ist.
Die Antriebswellenparameter-Schätzungseinheit 18 der Antriebswelle kann zu jedem der Steuerparameter-Einstellvorrichtungen entsprechend der ersten bis der dritten Ausführungsform hinzugefügt werden, um einen unbekannten Parameter in ähnlicher Weise zu schätzen.
Sechste Ausführungsform
22 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerparameter-Einstellvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Servo-Steuereinheit 3, die Befehlswert-Erzeugungseinheit 4 und die Maschinenvorrichtung 5, die durch eine Steuerparameter-Einstellvorrichtung le gemäß der sechsten Ausführungsform zu steuern sind, sind ähnlich zu denjenigen in der ersten Ausführungsform. Ein Sensor 21 ist an der Maschinenvorrichtung 5 angebracht.
Wie in 22 dargestellt, ist die Regelparametriereinrichtung 1e nach der sechsten Ausführungsform der Regelparametriereinrichtung 1b nach der dritten Ausführungsform ähnlich, mit der Ausnahme, dass die Regelparametriereinrichtung 1e eine Sensorsignal-Eingabeeinheit 19 enthält, die nicht in der Regelparametriereinrichtung 1b nach der dritten Ausführungsform enthalten ist. Komponenten mit ähnlichen Funktionen wie in der dritten Verkörperung werden durch Symbole gekennzeichnet, die mit denen in der dritten Verkörperung identisch sind. Ein Unterschied zur dritten Verkörperung wird im Folgenden hauptsächlich beschrieben.
Ein Signal des Sensors 21, das an die Maschinenvorrichtung 5 angeschlossen ist, wird in die Sensorsignal-Eingabeeinheit 19 eingespeist. Der Sensor 21 misst einen Zustand der Maschinenvorrichtung 5. Der Sensor 21 ist z. B. ein am Tisch angebrachter Beschleunigungssensor oder ein zu steuerndes Handende, ein Koordinatenmessgerät, das die Bewegung eines Werkzeugendes misst, ein Laserinterferometer oder ein Doppler-Vibrometer. Einige Steuerparameter dienen zur Korrektur einer Schwingung oder eines Positionsfehlers an einer Position eines zu kontrollierenden Objekts. Ein vom Servo-Steuergerät 3 gesteuertes Signal stellt solche Fehler nicht direkt dar. Aus diesem Grund muss ein zu kontrollierendes Objekt direkt gemessen werden, um einen Steuerparameter zur Korrektur solcher Fehler einzustellen. Die Sensorsignal-Eingabeeinheit 19 in der vorliegenden Ausführung erfasst Informationen, die eine Schwingung oder einen Positionsfehler an einer Position eines zu steuernden Objekts anzeigen, die vom Sensor 21 oder Ähnlichem gemessen wird.
Die Einstellungs-Ausführungseinheit 16 erhält das Messergebnis, das ein Fehler eines zu steuernden Subjekts ist, von der Sensorsignal-Eingabeeinheit 19 und führt aufgrund des Messergebnisses die Parametrierung ähnlich wie in der dritten Ausführungsform durch.
Die Steuerparameter-Einstellvorrichtung 1e nach der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform erzeugt einen ähnlichen Effekt wie die dritte Ausführungsform und einen weiteren Effekt, der die Einstellung eines Steuerparameters ermöglicht, der nicht nur mit einem von der Servosteuerung 3 empfangenen Signal eingestellt werden kann.
Die Sensorsignal-Eingabeeinheit 19 kann zu der Steuerparametereinstellvorrichtung gemäß der ersten, zweiten, vierten oder fünften Ausführungsform hinzugefügt werden, um eine Einstellung eines Steuerparameters unter Verwendung des Sensors 21 durchzuführen, der an der Maschinenvorrichtung 5 angebracht ist.
Es sei angemerkt, dass die in den vorhergehenden Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen Beispiele der vorliegenden Erfindung sind; das Kombinieren der vorliegenden Erfindung mit anderen öffentlich bekannten Techniken ist möglich, und teilweise Auslassungen und Modifikationen sind möglich, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1a, 1b, 1c, 1d, 1e: Steuerparameter-Einstellvorrichtung;
2: Motor;
3: Servo-Steuereinheit;
4: Befehlswert-Erzeugungseinheit;
5: Maschinenvorrichtung;
11: Parametereingabeeinheit;
12: Einstellfunktions-Auswahleinheit;
13, 16: Einstellungs-Ausführungseinheit;
14: Speichereinheit;
15: Prioritätseinstelleinheit;
17: Einstellungsdaten-Aufzeichnungseinheit;
18: Antriebswellenparameter-Schätzeinheit;
19: Sensorsignal-Eingabeeinheit;
21: Sensor
30a, 30b: Addierer-Subtrahierer-Einheit;
31: Positionssteuereinheit;
33: Differenzierungsbedieneinheit;
34: Geschwindigkeitssteuereinheit;
35: Parametereinstelleinheit;
36: Fehlerübertragungseinheit;
37: Treiberschaltung.

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 H1124754 [0005]
JP 5996127 [0108]

Claims

Steuerparameter-Einstellvorrichtung, die einen Steuerparameter einer Steuervorrichtung einstellt, die eine Maschinenvorrichtung steuert, die eine Antriebswelle umfasst, wobei die Steuerparameter-Einstellvorrichtung umfasst: eine Empfangseinheit, um eine Eingabe eines Konstruktionsparameters, der eine Eigenschaft der Maschinenvorrichtung charakterisiert, zu erhalten; eine Auswahleinheit, um einen einzustellenden Steuerparameter aus Steuerparametern, die einer Funktion der Steuervorrichtung entsprechen, auszuwählen, auf der Grundlage des von der Empfangseinheit empfangenen Konstruktionsparameters; und eine Ausführungseinheit, um die Einstellung des von der Auswahleinheit ausgewählten Steuerparameters auszuführen.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Konstruktionsparameter einen Strukturparameter, der eine Struktur der Maschinenvorrichtung charakterisiert, und/oder einen Antriebswellenparameter, der eine Komponente charakterisiert, die die Antriebswelle in der Maschinenvorrichtung bildet, umfasst.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Strukturparameter ein Maschinentyp der Maschinenvorrichtung, und/oder ein Aufstellungsort der Antriebswelle, und/oder die Anzahl der Antriebswellen, und/oder ein Strukturtyp, und/oder eine Maschinenabmessung, und/oder eine Maschinenmasse ist.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Antriebswellenparameter ein Typ der Antriebswelle, und/oder die Anzahl der Aktuatoren, und/oder ein Typ des Führungsmechanismus, und/oder ein Typ des Kraftübertragungsmechanismus, und/oder ein Typ der Struktur, und/oder ein Typ der Steuerung, und/oder eine Belastung, und/oder ein Hub ist.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ausführungseinheit die Einstellung des Steuerparameters auf der Grundlage eines für jedes Leistungselement festgelegten numerischen Ziels durchführt.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend einer Aufzeichnungseinheit, zum Aufzeichnen eines Wertes eines eingestellten Steuerparameters und/oder des empfangenen Konstruktionsparameters nachdem die Einstellung des Steuerparameters ausgeführt wurde.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend eine Parameterschätzungseinheit, um den Konstruktionsparameter auf der Grundlage der von der Steuervorrichtung erfassten Informationen zu schätzen.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerparameter-Einstellvorrichtung mit der Steuervorrichtung über ein Netzwerk verbunden ist.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ausführungseinheit die Einstellung des Steuerparameters auf der Grundlage der von der Steuervorrichtung erfassten Informationen ausführt.
Steuerparameter-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend eine Sensoreingabeeinheit, um ein Ergebnis einer Messung zu erhalten, welche durch einen Sensor durchgeführt wird, der einen Zustand der Maschinenvorrichtung misst, wobei die Ausführungseinheit die Einstellung des Steuerparameters unter Verwendung des Messergebnisses ausführt.