DE112021003711T5

DE112021003711T5 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für Werkzeugmaschinen und Steuervorrichtung für eine Slave-Welle

Info

Publication number: DE112021003711T5
Application number: DE112021003711.0T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Tajima
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2021-07-05
Publication date: 2023-04-20
Also published as: JP7448658B2; CN115769153A; US20230229135A1; JPWO2022009822A1; WO2022009822A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung erhöht die Synchronisationsgenauigkeit durch Verbesserung der Nachführbarkeit einer Slave-Welle in Bezug auf eine Master-Welle. Eine Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ausgestattet mit: einer Master-Wellen-Steuereinheit, die den Drehbetrieb einer Master-Welle steuert; einer Slave-Wellen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb einer Slave-Welle steuert; und einer Zahlenwert-Steuereinheit, die eine Master-Wellen-Befehlseinheit, die einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Wellen-Steuereinheit ausgibt, eine Slave-Wellen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage von Rückkopplungsinformation von der Master-Welle einen zweiten Umkehrbefehl, der den Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Wellen-Steuereinheit ausgibt, und eine Vorumkehrbefehlseinheit, die einen Vorumkehrbefehl an die Slave-Wellen-Steuereinheit vor der Ausgabe des ersten Umkehrbefehls ausgibt, enthält. Die Slave-Wellensteuereinheit speichert den zweiten Umkehrbefehl und ein folgendes Ergebnis und einen Umkehrungskorrekturbetrag als Reaktion auf den zweiten Umkehrbefehl in Verbindung miteinander und erhält einen Umkehrungskorrekturbetrag als Reaktion auf den zweiten Umkehrbefehl, der nach der Ausgabe des vorherigen Umkehrbefehls ausgegeben wird, aus dem folgenden Ergebnis und dem Umkehrungskorrekturbetrag, der dem gespeicherten zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des vorherigen Umkehrbefehls identifiziert wurde.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Werkzeugmaschine, ein Steuerverfahren und eine Slave-Achsensteuerung.
Stand der Technik
Eine Vorrichtung zum Steuern eines Gewindeschneidvorgangs einer Werkzeugmaschine, auf die eine numerische Steuerung angewendet wird, wird in Patentdokument 1 offenbart. Die numerische Steuerung (im Folgenden als NC-Vorrichtung bezeichnet) erzeugt einen Vorschubbefehl und einen Drehbefehl in Übereinstimmung mit einer Steigung einer zu bearbeitenden Schraube, erfasst einen Drehbetrag einer Spindel und treibt einen Vorschubmotor entsprechend dem erfassten Drehbetrag an.
Konkret handelt es sich bei der in Patentdokument 1 offenbarten Vorrichtung um eine Schraubenbearbeitungsvorrichtung, die eine Drehpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Drehposition einer Spindel und eine Vorschubpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Vorschubposition einer Maschine umfasst und den Gewindeschneidvorgang durch Betätigung eines Drehmotors zum Drehen der Spindel und eines Vorschubmotors zum Vorschieben synchron zueinander durchführt. Die Schraubenbearbeitungsvorrichtung umfasst: ein Drehfehlerberechnungsmittel zum Berechnen eines Drehfehlers zwischen einem Drehbefehlswert und der erfassten Drehposition der Spindel; ein Drehantriebsmittel zum Antreiben des Drehmotors gemäß dem Drehfehler; ein Vorschubbefehlswertberechnungsmittel zum Berechnen einer Drehgeschwindigkeit und einer Beschleunigung und zum Berechnen eines entsprechenden Vorschubbefehlswertes auf der Grundlage einer Spindelsteigung aus dem berechneten Wert; eine Vorschubkompensationswert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des entsprechenden Vorschubkompensationswertes auf der Grundlage der Spindelsteigung aus der erfassten Drehposition der Spindel; eine Vorschubfehler-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Vorschubfehlers zwischen dem Vorschubkompensationswert und dem erfassten Vorschubbetrag der Maschine; eine Kompensationseinrichtung zum Kompensieren des Vorschubbefehlswertes durch den Vorschubfehler; und eine Vorschubantriebseinrichtung zum Antreiben des Vorschubmotors gemäß dem durch die Kompensationseinrichtung kompensierten Vorschubbefehlswert.
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 2629729
Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
In einer Steuerung für eine Werkzeugmaschine, die Achsen enthält, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, ist es wahrscheinlich, dass eine Folgeverzögerung einer Slave-Achse, wie z. B. einer Vorschubachse, in Bezug auf eine Master-Achse, wie z. B. eine Spindel, auftritt, und insbesondere ist es wahrscheinlich, dass eine Folgeverzögerung der Slave-Achse in Bezug auf die Master-Achse während eines Beschleunigungsvorgangs unmittelbar nach einer Umkehrung auftritt.
Daher ist es für die Steuerung der Werkzeugmaschine mit den Achsen, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, wünschenswert, die Nachführbarkeit der Slave-Achse zur Master-Achse und die Synchronisationsgenauigkeit zu verbessern.
Mittel zur Lösung der Probleme

(1) Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Steuerung für eine Werkzeugmaschine mit einer Master-Achse und einer Slave-Achse, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, wobei die Steuerung umfasst: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang der Master-Achse steuert; eine Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb der Slave-Achse steuert; und eine numerische Steuereinheit mit einer Master-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgibt, einer Slave-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, und einer Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit, die einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, umfasst. Die Slave-Achsen-Steuereinheit enthält eine Speichereinheit, die den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Zuordnung zueinander speichert, und eine Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit, die einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben wurde, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.
(2) Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Steuerverfahren für eine Steuerung für eine Werkzeugmaschine mit einer Master-Achse und einer Slave-Achse, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen. Die Steuerung umfasst: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang der Master-Achse steuert; eine Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb der Slave-Achse steuert; und eine numerische Steuereinheit, die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgibt und auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt. Das Steuerverfahren umfasst: Bewirken, dass die Slave-Achsen-Steuereinheit eine Speichereinheit veranlasst, den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Verbindung miteinander zu speichern; Bewirken, dass die numerische Steuereinheit einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, nachdem der zweite Umkehrbefehl, das Folgeergebnis und der Umkehrkompensationsbetrag in der Speichereinheit gespeichert sind; und Bewirken, dass die Slave-Achsen-Steuereinheit einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben wurde, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.
(3) Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine Slave-Achsensteuerung, die als Slave-Achsen-Steuereinheit einer Steuerung fungiert. Die Steuerung umfasst: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang einer Master-Achse einer Werkzeugmaschine steuert; die Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb einer Slave-Achse der Werkzeugmaschine steuert; und eine numerische Steuereinheit mit einer Master-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgibt, einer Slave-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, und einer Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit, die einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, wobei die Slave-Achsen-Steuerung enthält: eine Speichereinheit, die den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Zuordnung zueinander speichert; und eine Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit, die einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben wurde, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.

Auswirkungen der Erfindung
Gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Nachführbarkeit der Slave-Achse in Bezug auf die Master-Achse zu verbessern und die Synchronisationsgenauigkeit zu erhöhen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Konfigurationsbeispiel einer Steuerung für eine Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Gewindebohrvorgang bei der Schraubenbearbeitung in Richtung der Z-Achse gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Slave-Achsen-Steuereinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Teil des Betriebs der Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt; und
5 ist ein Flussdiagramm, das einen weiteren Teil des Betriebs der Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Bevorzuge Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuerung für eine Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Steuerung 10 einer Werkzeugmaschine 10 eine computergestützte numerische Steuereinheit 100, eine Master-Achsen-Steuereinheit 200 und eine Slave-Achsen-Steuereinheit 300. Die Master-Achsen-Steuereinheit 200 treibt einen Motor 400 für eine Master-Achse der Werkzeugmaschine an, und die Slave-Achsen-Steuereinheit 300 treibt einen Motor 500 für eine Slave-Achse der Werkzeugmaschine an. In der Steuerung 10 steuert die computergestützte numerische Steuereinheit (im Folgenden als CNC-Einheit bezeichnet) 100 auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms die Master-Achsen-Steuereinheit 200 und die Slave-Achsen-Steuereinheit 300, und die Master-Achsen-Steuereinheit 200 und die Slave-Achsen-Steuereinheit 300 treiben den Motor 400 bzw. den Motor 500 an und führen die Bearbeitung durch. Die von der Steuerung 10 zu steuernde Werkzeugmaschine ist z.B. eine 3-Achsen-Maschine. Die Werkzeugmaschine ist nicht auf eine 3-Achsen-Maschine beschränkt, sondern kann beispielsweise auch eine 5-Achsen-Maschine sein. Da der Aufbau der Werkzeugmaschine bereits bekannt ist, sind in 1 nur die Motoren 400 und 500 der Werkzeugmaschine dargestellt, andere Komponenten sind nicht abgebildet. Die Master-Achse ist z. B. eine drehbare Spindel, an der ein Werkzeug befestigt ist, und umfasst einen Motor. Die Slave-Achse ist z. B. eine Vorschubachse, die einem Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks oder dem Werkstück in einen Vorschubbetrieb setzt, und umfasst einen Motor. Die numerische Steuereinheit umfasst eine CNC-Einheit, und die CNC-Einheit bedeutet eine numerische Steuereinheit, die eine der numerischen Steuereinheiten zur Durchführung des numerischen Steuerns durch einen Computer ist.
1 zeigt nur eine Slave-Achsen-Steuereinheit 300 und einen Motor 500 der Steuerung 10, die synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, aber wenn die Werkzeugmaschine eine 3-Achsen-Maschine ist, sind die Vorschubachsen, die als Slave-Achsen dienen, eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, und Steuereinheiten und Motoren zum Steuern der Vorschubachsen sind jeweils für die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse vorgesehen.
In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die Steuerung 10 eine Schraubenbearbeitung steuert, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführt. 2 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Gewindebohrvorgang bei der Schraubenbearbeitung in Richtung der Z-Achse zeigt. Die CNC-Einheit 100 der Steuerung 10 erzeugt einen Vorschubbefehl, der als Slave-Achsenbefehl dient, so dass sich eine mit einem Gewindeschneidwerkzeug versehene Master-Achse 600 zu einem Startpunkt der Schraubenbearbeitung des Werkstücks bewegt. Dann erzeugt die CNC-Einheit 100 den als Slave-Achsenbefehl dienenden Vorschubbefehl und einen als Master-Achsenbefehl dienenden Drehbefehl entsprechend einer Steigung der Schraube, so dass das an einer Spitze der Master-Achse 600 angebrachte Gewindewerkzeug vom Startpunkt der Schraubenbearbeitung für das Werkstück einen Bohrungsgrund der Schraube erreicht, eine Vorschubrichtung (Z-Achsenrichtung) und eine Drehrichtung umgekehrt werden und sich das Gewindewerkzeug vom Bohrungsgrund der Schraube zum Startpunkt bewegt. Die Steuerung 10 steuert eine Drehung des Motors 50 für die Slave-Achse und passt den Vorschubbetrag des Gewindeschneidwerkzeugs auf der Grundlage des Slave-Achsenbefehls und des Drehbetrags als Positionsrückkopplungsinformation des Motors 400 für die Master-Achse so an, dass es keine Abweichung zwischen dem Vorschubbetrag und dem Drehbetrag des an der Spitze der Master-Achse 600 befestigten Gewindeschneidwerkzeugs während der Umkehrung gibt. Auf diese Weise steuert die Steuerung 10 den Motor 400 und den Motor 500 synchron.
Die einzelnen Komponenten der Steuerung 10 werden im Folgenden beschrieben. Im Folgenden wird ein Fall beschrieben, in dem sich die Master-Achse 600 nicht in Richtung der X-Achse und der Y-Achse bewegt und die Steuerung 10 die Schraubenbearbeitung in Richtung der Z-Achse durchführt.
<CNC-Einheit>
Wie in 1 gezeigt, umfasst die CNC-Einheit 100 eine Master-Achsen-Befehlseinheit 101, eine Programmanalyseeinheit 102, eine Synchronisationsverhältnis-Multiplikator-Einheit 103, eine Slave-Achsen-Befehlseinheit 104 und eine Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit105.
Die Master-Achsen-Befehlseinheit 101 erzeugt einen Master-Achsen-Befehl zum Befehlen der Drehung der Master-Achse auf der Grundlage eines ersten Bewegungsbefehls zum Befehlen der Drehung der Master-Achse, der von der Programmanalyseeinheit 102 ausgegeben wird, und gibt den Master-Achsen-Befehl an eine Befehlsberechnungseinheit 201 der Master-Achsen-Steuereinheit 200 aus. Der Master-Achsenbefehl enthält eine Polarität (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) der Drehrichtung der Master-Achse 600 und enthält einen Umkehrbefehl (der ein erster Umkehrbefehl sein soll), der Informationen über eine Drehgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung enthält.
Die Programmanalyseeinheit 102 liest und analysiert sequentiell Blöcke mit Drehdaten und Bewegungsdaten auf der Z-Achse einer Spindel aus einem Bearbeitungsprogramm (NC-Daten), das von einer CAM-Vorrichtung (Computerunterstützte Herstellung, engl. Computer Aided Manufacturing) erstellt wurde. Dann berechnet die Programmanalyseeinheit 102 auf der Grundlage des Analyseergebnisses einen ersten Bewegungsbefehl zum Befehlen der Drehung der Master-Achse und einen zweiten Bewegungsbefehl zum Befehlen der Bewegung auf der Z-Achse, die als Slave-Achse dient, analysiert den ersten Bewegungsbefehl und den zweiten Bewegungsbefehl und gibt das Analyseergebnis an die Master-Achsen-Befehlseinheit 101 und die Synchronisationsverhältnis-Multiplikator-Einheit 103 aus. Die Programmanalyseeinheit 102 gibt einen Bewegungsbefehl, der in dem ersten Bewegungsbefehl zum Befehlen der Drehung der Master-Achse enthalten ist, zum Befehlen der Drehung der Master-Achse während der Umkehrung an die Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit 105 aus, bevor sie den ersten Bewegungsbefehl an die Master-Achsen-Befehlseinheit 101 ausgibt.
Die Synchronisationsverhältnis-Multiplikator-Einheit 103 gibt das Ergebnis, das durch Multiplikation des zweiten Bewegungsbefehls mit einem Synchronisationsverhältnis erhalten wird, an die Slave-Achsen-Befehlseinheit 104 aus. Bei der Bearbeitung der Werkzeugmaschine gibt es einen Fall, in dem die Bewegung der Slave-Achse der Bewegung der Master-Achse in anderen Verhältnissen als 1:1 folgen muss. Die Synchronisationsverhältnis-Multiplikator-Einheit 103 multipliziert den zweiten Bewegungsbefehl mit einem solchen Verhältnis als „Synchronisationsverhältnis“. Das Synchronisationsverhältnis wird durch den Benutzer in einem Programm beschrieben oder als Parameter der CNC-Einheit 100 im Voraus festgelegt.
Die Slave-Achsen-Befehlseinheit 104 erzeugt einen Slave-Achsen-Befehl zum Befehlen der Bewegung auf der Z-Achse auf der Grundlage des zweiten Bewegungsbefehls, multipliziert mit dem Synchronisationsverhältnis, das von der Synchronisationsverhältnis-Multiplikator-Einheit 103 ausgegeben wird, und der Positionsrückkopplungsinformation als Positionserfassungsbetrag des Motors 400, und gibt den Slave-Achsen-Befehl an eine Befehlsberechnungseinheit 301 der Slave-Achsen-Steuereinheit 300 auf der Z-Achse aus. Der Slave-Achsenbefehl enthält eine Polarität (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) der Bewegungsrichtung der Slave-Achse und enthält einen Umkehrbefehl (der ein zweiter Umkehrbefehl sein soll), der Informationen über eine Drehgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung enthält. Da der Befehl für die Slave-Achse unter Verwendung der Positionsrückkopplungsinformation, d. h. des Positionserfassungsbetrags des Motors 400, erzeugt wird, kann die Werkzeugmaschine so gesteuert werden, dass die Abweichung zwischen dem Vorschubbetrag und dem Drehbetrag des an der Spitze der Master-Achse 600 angebrachten Gewindeschneidwerkzeugs verringert wird.
Nach dem Empfang des Bewegungsbefehls zur Kommandierung der Drehung der Master-Achse während der Umkehrung von der Programm-Analyseeinheit 102 sendet die Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit 105 einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit 300. Der Vorgänger-Umkehrbefehl enthält eine Polarität (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) der Master-Achse 600 und enthält Informationen über eine Drehgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung. Da, wie oben beschrieben, die Programmanalyseeinheit 102 den Bewegungsbefehl zur Kommandierung der Drehung der Master-Achse während der Umkehrung an die Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit 105 ausgibt, bevor sie den ersten Bewegungsbefehl an die Master-Achsen-Befehlseinheit 101 ausgibt, kann die Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit 105 den Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit 300 ausgeben, bevor die Master-Achsen-Befehlseinheit 101 den Master-Achsenbefehl einschließlich des Umkehrbefehls ausgibt.
< Master-Achsen-Steuereinheit>
Die Master-Achsen-Steuereinheit 200 umfasst die Befehlsberechnungseinheit 201. Wenn ein Positionssollwert als Master-Achsenbefehl von der Master-Achsen-Befehlseinheit 101 der CNC-Einheit 100 eingegeben wird, erhält die Befehlsberechnungseinheit 201 eine Differenz (Positionsfehler) zwischen dem Positionssollwert und die Positionsrückkopplungsinformation vom Motor 400. Die Befehlsberechnungseinheit 201 erhält einen Geschwindigkeitsbefehl auf der Grundlage des erhaltenen Positionsfehlers, und erhält einen Drehmomentbefehl auf der Grundlage des erhaltenen Geschwindigkeitsbefehls. Ferner erhält die Befehlsberechnungseinheit 201 einen Strombefehl auf der Grundlage des erhaltenen Drehmomentbefehls und steuert den Drehvorgang des Motors 400. Die Positionsrückkopplungsinformation wird an die Slave-Achsen-Befehlseinheit 104 ausgegeben. Da die Konfiguration und der Betrieb der Befehlsberechnungseinheit 201 bereits bekannt sind, werden die Komponenten der Befehlsberechnungseinheit 201 nicht im Detail dargestellt und beschrieben.
< Slave-Achsen-Steuereinheit>
Die Slave-Achsen-Steuereinheit 300 umfasst eine Befehlsberechnungseinheit 301, eine Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit 302, eine Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit 303 und eine Speichereinheit 304. Die Slave-Achsen-Steuereinheit 300 wird zu einer Slave-Achsensteuerung. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Slave-Achsen-Steuereinheit zeigt.
Die Befehlsberechnungseinheit 301 erhält eine Differenz (Positionsfehler) zwischen dem Positionssollwert und die Positionsrückkopplungsinformation vom Motor 500, wenn der Positionssollwert als Slave-Achsenbefehl von der Slave-Achsen-Befehlseinheit 104 der CNC-Einheit 100 eingegeben wird. Die Befehlsberechnungseinheit 301 erhält einen Geschwindigkeitsbefehl auf der Grundlage des erhaltenen Positionsfehlers und erhält einen Drehmomentbefehl auf der Grundlage des erhaltenen Geschwindigkeitsbefehls. Ferner erhält die Befehlsberechnungseinheit 301 einen Strombefehl auf der Grundlage des erhaltenen Drehmomentbefehls und steuert den Drehvorgang des Motors 500. Da die Konfiguration und der Betrieb der Befehlsberechnungseinheit 301 bereits bekannt sind, werden die Komponenten der Befehlsberechnungseinheit 301 nicht im Detail gezeigt und beschrieben.
Die Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit 302 erhält von der Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit 303 einen Umkehrkompensationsbetrag, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls berechnet wurde. Ferner erhält die Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit 302 von der Befehlsberechnungseinheit 301 den Umkehrbefehl und den Positionsfehler, der sich aus einer Umkehrungsnachfolge auf der Grundlage des Umkehrbefehls ergibt. Die Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit 302 kann die Umkehrung der Polarität des in die Befehlsberechnungseinheit 301 eingegebenen Slave-Achsenbefehls erfassen, um den Zeitpunkt der Umkehrung zu erhalten, und Informationen wie eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung zum Zeitpunkt der Umkehrung erfassen. Dann speichert die Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit 302 den Umkehrbefehl, den Positionsfehler und den Umkehrkompensationsbetrag in der Speichereinheit 304 in Verbindung miteinander. Der Positionsfehler und der Umkehrkompensationsbetrag sind Umkehrfolgeinformationen. Informationen wie eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung werden als Umkehrbefehl gespeichert. Das Umkehrfolgeergebnis ist nicht auf den Positionsfehler beschränkt, und es können auch andere Informationen, z. B. ein Geschwindigkeitsfehler, verwendet werden. Der Geschwindigkeitsfehler ist eine Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsbefehl und dem Differenzwert der Positionsrückkopplungsinformation. Die Speichereinheit 304 speichert einen Satz von Informationen über einen vergangenen Umkehrbefehl, bevor der Vorgänger-Umkehrbefehl in die Slave-Achsen-Steuereinheit 300 eingegeben wird, den Umkehrkompensationsbetrag für den vergangenen Umkehrbefehl und den Positionsfehler, der sich aus der Umkehrungsfolge ergibt. Zum Beispiel speichert die Speichereinheit 304 n (wobei n eine natürliche Zahl ist) Sätze von Informationen über den Umkehrbefehl, den Umkehrkompensationsbetrag und den Positionsfehler.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit 303 eine Umkehrbefehl-Abgleicheinheit 3031 und eine Umkehrkompensationsbetrag-Einstellungseinheit 3033. Nach dem Empfang des Vorgänger-Umkehrbefehls von der Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit 105 vergleicht die Umkehrbefehl-Abgleicheinheit 3031 mindestens eine Information über die Geschwindigkeit und die Beschleunigung zum Zeitpunkt der Umkehrung, die in dem Vorgänger-Umkehrbefehl enthalten ist, mit mindestens einer Information über die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Umkehrbefehls, der in der Speichereinheit 304 gespeichert ist, und sucht nach dem Umkehrbefehl, der dem Vorgänger-Umkehrbefehl am nächsten kommt. Dann liest die Umkehrbefehl-Abgleicheinheit 3031 den Positionsfehler und den Umkehrkompensationsbetrag in Bezug auf den gesuchten Umkehrbefehl aus der Speichereinheit 304 und gibt den gelesenen Positionsfehler und den Umkehrkompensationsbetrag an die Umkehrkompensationsbetrag-Einstellungseinheit 3032 aus. Die Umkehrkompensationsbetrag-Einstelleinheit 3032 bestimmt, ob der Positionsfehler eine Verzögerungspolarität hat, stellt den Umkehrkompensationsbetrag so ein, dass er sich erhöht, wenn der Positionsfehler die Verzögerungspolarität hat, stellt den Umkehrkompensationsbetrag so ein, dass er sich verringert, wenn der Positionsfehler eine übermäßige Polarität hat, und gibt den eingestellten Umkehrkompensationsbetrag an die Befehlsberechnungseinheit 301 und die Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit 302 aus. Ein Wert für die Anpassung des Umkehrkompensationsbetrages kann auf der Grundlage des Wertes des Positionsfehlers bestimmt werden oder im Voraus auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden. Der in die Befehlsberechnungseinheit 301 eingegebene Umkehrkompensationsbetrag wird auf die Kompensation der Beschleunigung oder des Drehmoments in der Befehlsberechnungseinheit 301 angewendet. Der in die Befehlsberechnungseinheit 301 eingegebene Umkehrkompensationsbetrag kann auf die Kompensation der Position, des Positionsfehlers oder der Geschwindigkeit angewendet werden.
<Motoren für Master-Achse und Slave-Achse>
Der Motor 400 für die Master-Achse dreht die Achse, an der das Gewindewerkzeug befestigt ist. Der Motor 500 für die Slave-Achse bewegt das Gewindewerkzeug oder das Werkstück in Richtung der Z-Achse. Für die Bewegung in Richtung der Z-Achse können ein Drehmotor und eine Kugelumlaufspindel oder ein Linearmotor verwendet werden.
Die Funktionsblöcke der Steuerung 10 sind oben beschrieben worden. Um diese Funktionsblöcke zu implementieren, enthält die Steuerung 10 eine Recheneinheit wie z. B. eine CPU (Central Processing Unit). Darüber hinaus umfasst die Steuerung 10 nicht nur eine zusätzliche Speichervorrichtung, wie z. B. ein Festplattenlaufwerk (HDD), zum Speichern verschiedener Steuerprogramme, wie z. B. Anwendungssoftware oder Betriebssysteme (OS), sondern auch eine Hauptspeichervorrichtung, wie z. B. einen Arbeitsspeicher (RAM), zum Speichern von Daten, die vorübergehend benötigt werden, wenn die Rechenverarbeitungsvorrichtung Programme ausführt.
In der Steuerung 10 liest die Rechenverarbeitungsvorrichtung die Anwendungssoftware oder das Betriebssystem aus dem Zusatzspeichergerät und führt die Rechenverarbeitung auf der Grundlage dieser Anwendungssoftware oder des Betriebssystems durch, während die gelesene Anwendungssoftware oder das Betriebssystem im Hauptspeichergerät bereitgestellt wird. Darüber hinaus werden auf der Grundlage des Ergebnisses der Berechnung verschiedene in jedem Gerät enthaltene Hardware gesteuert. Auf diese Weise werden die Funktionsblöcke der vorliegenden Ausführungsform implementiert. Mit anderen Worten, die vorliegende Ausführungsform kann durch die Zusammenarbeit von Hardware und Software implementiert werden.
Im Folgenden wird die Funktionsweise die Steuerung 10 anhand eines Flussdiagramms beschrieben. 4 und 5 sind Flussdiagramme, die den Betrieb der Steuerung 10 zeigen. In Schritt S11 liefert die CNC-Einheit 100 eine Mitteilung über den Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit 300. Der Vorgänger-Umkehrbefehl enthält die Polarität (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) der Master-Achse 600 und enthält Informationen über die Drehgeschwindigkeit und/oder die Beschleunigung während der Umkehrung. Slave-Achsen-Steuereinheit ordnet den Vorgänger-Umkehrbefehl mit dem gespeicherten Umkehrbefehl zu
In Schritt S12 gleicht die Umkehrbefehl-Abgleicheinheit 3031 der Slave-Achsen-Steuereinheit 300 den Vorgänger-Umkehrbefehl mit dem gespeicherten Umkehrbefehl ab. Der gespeicherte Umkehrbefehl enthält Informationen wie die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung zum Zeitpunkt der Umkehrung der Slave-Achse. In Schritt S13 liest die Umkehrbefehl-Abgleicheinheit 3031 den Positionsfehler und den Umkehrkompensationsbetrag in Bezug auf den Umkehrbefehl, bei dem mindestens eine der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zum Zeitpunkt der Umkehrung des Vorgänger-Umkehrbefehls mit mindestens einer der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zum Zeitpunkt der Umkehrung übereinstimmt oder ähnlich ist.
In Schritt S14 bestimmt die Umkehrkompensationsbetrag-Einstelleinheit 3032, ob es keinen Positionsfehler gibt, ob der Positionsfehler die Polarität der Verzögerung hat und ob der Positionsfehler die übermäßige Polarität hat. Die Umkehrkompensationsbetrag-Einstelleinheit 3032 stellt den Umkehrkompensationsbetrag ein, um ihn in Schritt S15 zu erhöhen, wenn der Positionsfehler die Polarität der Verzögerung hat, verwendet den Umkehrkompensationsbetrag, wie er ist (es gibt keine Einstellung des Umkehrkompensationsbetrags) in Schritt S16, wenn es keinen Positionsfehler gibt, und stellt den Umkehrkompensationsbetrag ein, um ihn in Schritt S17 zu verringern, wenn der Positionsfehler die übermäßige Polarität hat.
In Schritt S18 übermittelt die CNC-Einheit 100 eine Mitteilung über den Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit 200. In Schritt S19 wird die Positionsrückmeldung der Master-Achse in die Slave-Achsen-Befehlseinheit 104 eingegeben, der Umkehrvorgang der Master-Achse wird im Umkehrbefehl der Slave-Achse reflektiert, und der Umkehrbefehl wird von der Slave-Achsen-Befehlseinheit 104 an die Befehlsberechnungseinheit 301 der Slave-Achsen-Steuereinheit 300 ausgegeben.
In Schritt S20 wendet die Slave-Achsen-Steuereinheit 300 den Umkehrkompensationsbetrag, der durch die Umkehrkompensationsbetrag-Einstelleinheit 3032 in den Schritten S15 bis S17 eingestellt oder nicht eingestellt wird, auf die Umkehroperation in der Befehlsberechnungseinheit 301 an. In Schritt S21 wendet die Befehlsberechnungseinheit 301 der Slave-Achsen-Steuereinheit 300 den Umkehrkompensationsbetrag an, um den Motor 500 zu steuern, und führt die Umkehrfolgeoperation der Slave-Achse in Bezug auf die Master-Achse durch, und die Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit 302 speichert den Umkehrbefehl und den Positionsfehler und den Umkehrkompensationsbetrag, der sich aus der Umkehrfolge ergibt.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, die Nachführbarkeit der Slave-Achse in Bezug auf die Master-Achse zu verbessern, insbesondere die Nachführbarkeit des Beschleunigungsvorgangs unmittelbar nach der Umkehrung, wo die Nachführbarkeit der Slave-Achse zu einer Verschlechterung neigt, wodurch die Synchronisationsgenauigkeit verbessert wird.
Obwohl jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, können alle oder einige der Funktionen die Steuerung 10 durch Software implementiert werden. Die Funktionen der Steuerung 10 können jedoch auch durch Hardware oder eine Kombination aus Software und Hardware implementiert werden. Der Begriff „Implementierung durch Software“ bedeutet hier, dass Programme von einem Computer gelesen und implementiert werden. Wenn die Steuerung 10 aus Hardware besteht, können einige oder alle Komponenten der Steuerung 10 aus integrierten Schaltkreisen (ICs) bestehen, z. B. einem LSI (Large Scale Integrated Circuit), einem ASIC (Application Specific Integrated Circuit), einem Gate Array und einem FPGA (Field Programmable Gate Array).
Wenn die Steuerung 10 durch Software implementiert wird, entsprechend einer Steueranwendung, die in einer ersten Speichereinheit, wie z. B. einer Festplatte oder einem ROM, gespeichert ist, in der die in den 4 und 5 gezeigten Vorgänge beschrieben sind, um die Steuerung 10 in Betrieb zu nehmen, werden die für die Berechnung erforderlichen Informationen in einer zweiten Speichereinheit, wie z. B. einem RAM, gespeichert, und die CPU führt die Verarbeitung aus, wodurch der Betrieb der Steuerung 10 durch ein Programm ausgeführt werden kann. Die Steueranwendung kann von einem computerlesbaren Medium, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist, in die erste Speichereinheit, z. B. eine Festplatte, eingelesen werden.
Zu den computerlesbaren Medien gehören verschiedene Arten von materiellen Speichermedien. Zu den computerlesbaren Medien gehören auch nicht-transitorische computerlesbare Medien. Beispiele für computerlesbare Medien sind ein magnetisches Aufzeichnungsmedium (z. B. ein Festplattenlaufwerk), ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium (z. B. eine magneto-optische Platte), eine CD-ROM (Read Only Memory), eine CD-R, eine CD-R/W und ein Halbleiterspeicher (z. B. ein Mask-ROM, ein PROM (Programmable ROM), ein EPROM (Erasable PROM), ein Flash-ROM und ein RAM).
Die oben beschriebene Ausführungsform ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aber der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind ohne Abweichung vom Umfang der vorliegenden Erfindung gemacht.
Die Steuerung, das Steuerverfahren und die Slave-Achsensteuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung können verschiedene Ausführungsformen annehmen, einschließlich der oben beschriebenen Ausführungsform, mit den folgenden Konfigurationen.
(1) Eine Steuerung für eine Werkzeugmaschine mit einer Master-Achse und einer Slave-Achse, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, wobei die Steuerung umfasst: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang der Master-Achse steuert; eine Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb der Slave-Achse steuert; und eine numerische Steuereinheit, die eine Master-Achsen-Befehlseinheit, die einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms ausgibt, eine Slave-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, und eine Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit, die einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, umfasst, die Slave-Achsen-Steuereinheit eine Speichereinheit enthält, die den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Verbindung miteinander speichert, und eine Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit, die einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben ist, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.
Mit der Steuerung ist es möglich, die Nachführbarkeit der Slave-Achse gegenüber der Master-Achse zu verbessern und die Synchronisationsgenauigkeit zu erhöhen.
(2) In der oben beschriebenen Steuerung gemäß (1) ist das Folgeergebnis ein Positionsfehler, der eine Differenz zwischen einem Positionssollwert, der von der Slave-Achsen-Befehlseinheit ausgegeben wird, und der Rückkopplungsinformation von der Slave-Achse ist.
(3) In dem oben beschriebenen Steuerung nach (1) oder (2) ist der Umkehrkompensationsbetrag ein Kompensationsbetrag für Beschleunigung oder Drehmoment.
(4) Steuerverfahren für eine Steuerung für eine Werkzeugmaschine, die eine Master-Achse und eine Slave-Achse enthält, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, wobei die Steuerung enthält: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang der Master-Achse steuert; eine Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb der Slave-Achse steuert; und eine numerische Steuereinheit, die einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms ausgibt und auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt. Das Steuerverfahren umfasst: Bewirken, dass die Slave-Achsen-Steuereinheit eine Speichereinheit veranlasst, den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Verbindung miteinander zu speichern, Bewirken, dass die numerische Steuereinheit einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, nachdem der zweite Umkehrbefehl ausgegeben wurde, das Folgeergebnis und der Umkehrkompensationsbetrag in der Speichereinheit gespeichert sind, und die Slave-Achsen-Steuereinheit veranlasst, einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl zu erhalten, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben ist, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist.
Mit dem Steuerverfahren ist es möglich, die Nachführbarkeit der Slave-Achse gegenüber der Master-Achse zu verbessern und die Synchronisationsgenauigkeit zu erhöhen.
(5) Eine Slave-Achsen-Steuerung, die als Slave-Achsen-Steuereinheit einer Steuerung fungiert, wobei die Steuerung umfasst: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang einer Master-Achse einer Werkzeugmaschine steuert; die Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb einer Slave-Achse der Werkzeugmaschine steuert; und eine numerische Steuereinheit mit einer Master-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgibt, einer Slave-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, und einer Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit, die einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird. Die Slave-Achsen-Steuerung umfasst: eine Speichereinheit, die den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Verbindung miteinander speichert; und eine Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit, die einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben ist, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.
Mit der Slave-Achsen-Steuerung ist es möglich, die Nachführbarkeit der Slave-Achse gegenüber der Master-Achse zu verbessern und die Synchronisationsgenauigkeit zu erhöhen.
Bezugszeichenliste

10: Steuerung
100: CNC-Einheit
101: Master-Achsen-Befehlseinheit
102: Programm-Analyseeinheit
103: Synchronisationsverhältnis- Multiplikator-Einheit
104: Slave-Achsen-Befehlseinheit
105: Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit
200: Master-Achsen-Steuereinheit
201: Befehlsberechnungseinheit
300: Slave-Achsen-Steuereinheit
301: Befehlsberechnungseinheit
302: Umkehrfolgeinformation-Ausgabeeinheit
303: Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit
304: Speichereinheit
400: Motor für Master-Achse
500: Motor für Slave-Achse

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 2629729 [0004]

Claims

Steuerung für eine Werkzeugmaschine mit einer Master-Achse und einer Slave-Achse, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, wobei die Steuerung umfasst: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang der Master-Achse steuert; eine Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb der Slave-Achse steuert; und eine numerische Steuereinheit mit einer Master-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgibt, einer Slave-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, und einer Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit, die einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, die Slave-Achsen-Steuereinheit umfasst: eine Speichereinheit, die den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Zuordnung zueinander speichert, und eine Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit, die einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben wurde, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.
Steuerung nach Anspruch 1, wobei das Folgeergebnis ein Positionsfehler ist, der eine Differenz zwischen einem Positionssollwert, der von der Slave-Achsen-Befehlseinheit ausgegeben wird, und der Rückkopplungsinformation von der Slave-Achse ist.
Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Umkehrkompensationsbetrag ein Kompensationsbetrag für die Beschleunigung oder das Drehmoment ist.
Steuerverfahren für eine Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einer Master-Achse und einer Slave-Achse, die einen synchronen Betrieb in einer Master/Slave-Weise durchführen, die Steuerung umfassend: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang der Master-Achse steuert; eine Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubbetrieb der Slave-Achse steuert; und eine numerische Steuereinheit, die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgibt und auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, das Steuerverfahren umfasst: Bewirken, dass die Slave-Achsen-Steuereinheit eine Speichereinheit veranlasst, den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Verbindung miteinander zu speichern; Bewirken, dass die numerische Steuereinheit einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, nachdem der zweite Umkehrbefehl, das Folgeergebnis und der Umkehrkompensationsbetrag in der Speichereinheit gespeichert sind; und Bewirken, dass die Slave-Achsen-Steuereinheit einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben wurde, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.
Eine Slave-Achsensteuerung, die als Slave-Achsen-Steuereinheit einer Steuerung fungiert, die Steuerung umfassend: eine Master-Achsen-Steuereinheit, die einen Drehvorgang einer Master-Achse einer Werkzeugmaschine steuert; die Slave-Achsen-Steuereinheit, die einen Vorschubvorgang einer Slave-Achse der Werkzeugmaschine steuert; und eine numerische Steuereinheit mit einer Master-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms einen ersten Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgibt, einer Slave-Achsen-Befehlseinheit, die auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms und von Rückkopplungsinformation von der Master-Achse einen zweiten Umkehrbefehl, der auf die Rückkopplungsinformation folgt, an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, und einer Vorgänger-Umkehr-Befehlseinheit, die einen Vorgänger-Umkehrbefehl an die Slave-Achsen-Steuereinheit ausgibt, bevor der erste Umkehrbefehl an die Master-Achsen-Steuereinheit ausgegeben wird, die Slave-Achsensteuerung umfasst: eine Speichereinheit, die den zweiten Umkehrbefehl, ein Folgeergebnis für den zweiten Umkehrbefehl und einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl in Zuordnung zueinander speichert; und eine Umkehrkompensationsbetrags-Berechnungseinheit, die einen Umkehrkompensationsbetrag für den zweiten Umkehrbefehl, der ausgegeben wird, nachdem der Vorgänger-Umkehrbefehl ausgegeben wurde, aus dem Folgeergebnis und dem Umkehrkompensationsbetrag, der dem zweiten Umkehrbefehl zugeordnet ist, der auf der Grundlage des Vorgänger-Umkehrbefehls spezifiziert und in der Speichereinheit gespeichert ist, erhält.