DE19538826A1 - Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeachsen - Google Patents
Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und FolgeachsenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einsynchronisieren
von Leit- und Folgeachsen, insbesondere bei numerisch ge
steuerten Werkzeugmaschinen oder Robotern mit elektronischer
Achskopplung.
Bei Maschinen mit elektronischer Achskopplung, bei welchen
Leitachsen die Bewegungen von Folgeachsen bedingen, ist es
oftmals erforderlich, diese beteiligten Leit- und Folgeachsen
in eine definierte Lage zueinander zu bringen. Solche Maschi
nen sind z. B. numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen wie
Walzfräsmaschinen, Walzschleifmaschinen zur Zahnradherstel
lung, Synchronspindeln oder Roboter. Z.B. beim Zahnradnach
bearbeiten durch Wälzschleifen muß eine Schleifschnecke exakt
in das vorgefertigte Zahnrad eintauchen. In einem solchen
Fall stellt die Schleifschnecke eine Leitachse dar, das Zahn
rad, welches das Werkstück darstellt, wird von einer Folge
achse bewegt.
Herkömmliche Verfahren zur Synchronisierung von Leit- und
Folgeachsen erfordern es, daß Leit- und Folgeachse bei jedem
Einsynchronisierungsvorgang erneut an eine spezielle, genau
definierte Position gefahren werden, anschließend die Kopp
lung eingeschaltet wird und zuletzt die Leitachsen auf Be
arbeitungsgeschwindigkeit hochgefahren werden. In einem
anderen bisher bekannten Verfahren werden Folgeachsen und
alle Leitachsen bis auf eine definierte Position gefahren und
die letzte Leitachse, eine sogenannte Hauptleitachse wie bei
spielsweise eine Spindel, wird auf Arbeitsdrehzahl geführt.
Wenn diese letzte Leitachse eine definierte Position über
fährt, wird die Kopplung eingeschaltet.
Beide Verfahren haben jedoch zur Folge, daß sie sehr zeitauf
wendig sind, da vor der Bearbeitung jeweils erneut positio
niert werden muß. Außerdem muß bei dem zweiten genannten her
kömmlichen Verfahren ein sehr exakter Hochlauf der Folgeachse
erfolgen, um zu verhindern, daß dabei Positionswerte verloren
werden, was zwangsläufig zu einem Synchronlauffehler führen
würde.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es einerseits
zeitoptimal arbeitet, andererseits ein jeweils erneutes Posi
tionieren von Leit- und Folgeachsen vor der Bearbeitung ver
mieden werden kann, so daß eine Einsynchronisation während
des Verfahrens ermöglicht wird. Dies soll beispielsweise auch
bei einem Umschalten der Übersetzungsverhältnisse von einem
Werkstück zum nächsten möglich sein.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende Verfah
rensschritte gelöst:
- 1.1 die Kopplung wird eingeschaltet und die Leitachsen werden auf die gewünschte Geschwindigkeit gefahren,
- 1.2 es wird gewartet bis die Folgeachsen eine synchrone Drehzahl erreicht haben,
- 1.3 die Leitachsenpositionen und Folgeachsenpositionen werden gemessen,
- 1.4 die Meßwerte werden zu einem einheitlichen Abtastzeit punkt abgespeichert,
- 1.5 zu jeder Folgeachse wird ein Synchronlauffehler ermittelt,
- 1.6 jeder Synchronlauffehler wird durch eine überlagerte Folgeachsbewegung der zugehörigen Folgeachse aus ge glichen.
In einer alternativen Lösung wird der Tatsache Rechnung ge
tragen, daß sich Leitachse und Folgeachse zu Beginn nicht in
einer Synchronposition befinden. In einem solchen Fall wird
die Aufgabe durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
- 2.1 definierte Positionen für die Leitachsen und Folgeachsen bezogen auf das Absolutlagesystem werden bestimmt,
- 2.2 die Kopplung wird eingeschaltet und die Leitachsen werden auf die gewünschte Geschwindigkeit gefahren,
- 2.3 es wird gewartet bis die Folgeachsen eine synchrone Drehzahl erreicht haben,
- 2.4 die Leitachsenpositionen und Folgeachsenpositionen werden gemessen,
- 2.5 die Meßwerte werden zu einem einheitlichen Abtastzeit punkt abgespeichert,
- 2.6 zu jeder Folgeachse wird ein Synchronlauffehler ermittelt,
- 2.7 jeder Synchronlauffehler wird durch eine überlagerte Folgeachsbewegung der zugehörigen Folgeachse aus ge glichen.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses speziell im
Hinblick auf den Fall optimiert, daß Folgeachsen als perio
dische Achsen ausgeprägt sind. Dies wird durch folgende wei
tere Verfahrensschritte erreicht:
- 3.1 der Synchronisierweg zum Ausgleichen eines Synchronlauf fehlers wird durch Modulordnung mit der Teilung der zuge hörigen Folgeachse ermittelt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird erreicht,
daß das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für den
Anwendungsfall, daß Folgeachsen als endlos drehende Rund
achsen ausgeprägt sind, optimiert wird und dadurch eine noch
schnellere Einsynchronisation erfolgen kann. Dies wird durch
folgende weiteren Verfahrensschritte erreicht:
- 4.1 das Ausgleichen eines Synchronlauffehlers erfolgt durch Auswahl des kürzesten Weges innerhalb des Moduls eine Umdrehung der zugehörigen Folgeachse.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Anwendungsfall, daß
Folgeachsen als Teilungsachsen ausgeprägt sind, berücksich
tigt. Auch hierfür wird eine zeitoptimale Durchführung der
Einsynchronisation zwischen Leitachsen und Folgeachsen er
möglicht und dadurch ein Einsynchronisieren weiter beschleu
nigt. Es wird durch folgenden weiteren Verfahrensschritt
erreicht:
- 5.1 das Ausgleichen eines Synchronlauffehlers erfolgt durch Auswahl des kürzesten Weges innerhalb des Moduls der Teilungszahl der zugehörigen Folgeachse.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegen
den Erfindung wird erreicht, daß die Bestimmung einer Syn
chronposition beim Einrichten von Werkzeug und Werkstück
vollautomatisch erfolgen können. Dies geschieht durch fol
genden weiteren Verfahrensschritt:
- 6.1 die definierte Position für die Folgeachse wird durch einen berührungslosen Sensor oder einen berührenden Sensor bezogen auf das Absolutlagesystem bestimmt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson
dere darin, daß Leit- und Folgeachsen für ein Einsynchroni
sieren nicht ständig erneut vor der Bearbeitung positioniert
werden müssen, sondern zeitoptimal einsynchronisiert werden.
Darüber hinaus ist eine Einsynchronisation während des Ver
fahrens jederzeit möglich. Auch unter Einbeziehung des
Falles, daß Folgeachsen als periodische Achsen, endlos
drehende Rundachsen oder Teilungsachsen ausgeprägt sind, wird
das zeitoptimale Verhalten gewährleistet, indem ein Einsyn
chronisieren in noch kürzerer Zeit durchgeführt werden kann.
Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich
aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteran
sprüchen. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 Anordnung eines elektrischen Getriebes anhand des Zahn
radnachbearbeitens durch Wälzschleifen mit einer
Schleifschnecke als Leitachse und zu fertigendem Zahn
rad als Folgeachse und
Fig. 2 Prinzipskizze der Signalführung zum Einsynchronisieren
von Leit- und Folgeachsen.
Fig. 3 Skizze zum vollautomatischen Einrichten von Folgeachse
und Leitachse am Beispiel einer Zahnradbearbeitung,
Fig. 4 automatisches Einrichten eines Zahnrades und einer
Schleifschnecke mit einem berührungslosen Sensor,
welcher der Position des Werkzeugs gegenüber liegt,
Fig. 5 vollautomatisches Einrichten eines Zahnrades und einer
Schleifschnecke mit Hilfe eines berührenden Meßtasters.
In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist eine Anordnung eines elek
trischen Getriebes anhand des Anwendungsfalles des Zahnrad
nachbearbeitens durch Wälzschleifen dargestellt. Dabei muß
eine Wälzschleifschnecke B exakt in die Lücken des Zahnrades
C greifen, was durch die Schraffur der beiden Elemente ange
deutet ist. Die Wälzschleifschnecke B wird durch eine erste
Leitachse B_LA1 angetrieben, während das Zahnrad C durch eine
Folgeachse C_FA geführt wird. Beide Achsen sind in Form von
Pfeilen gezeigt, die durch den Mittelpunkt verlaufen. Ein
geschwungener Pfeil deutet jeweils die Tatsache an, daß es
sich um Umdrehungsachsen handelt. Daneben sind zwei weitere
Leitachsen Z_LA2 und Y_LA3 vorgesehen. Diese müssen als
Voraussetzung für ein erfolgreiches Einsynchronisieren von
Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 und Folgeachse C_FA auf
definierten Positionen bezogen auf ihr absolutes Lagesystem
stehen. Diese auch als Synchronpositionen bezeichneten Posi
tionen sind für die Leitachsen mit B₀, Y₀ und Z₀, sowie für
die Folgeachse mit C₀ bezeichnet.
Ist eine solche Synchronposition C₀₁ B₀, Y₀, Z₀ zu Beginn
nicht vorhanden, so muß diese vorab ermittelt werden. Dies
kann beispielsweise dadurch geschehen, daß alle Leitachsen
und die Folgeachse in eine definierte Ausgangsposition ver
fahren werden.
Unter der Voraussetzung, daß die Übersetzungsverhältnisse
KüB, KüZ, KüY korrekt angegeben sind, kann nun mit jeder
Leitachse B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 verfahren werden, ohne daß
die Schleifschnecke B die richtige Position im Zahnrad C
verläßt. Eine Prinzipskizze zur Signalführung dazu ist in der
Darstellung gemäß Fig. 2 gezeigt, wobei die Leitachsen B_LA1,
Z_LA2 und Y_LA3 multipliziert mit einem jeweiligen Über
setzungsverhältnis KüB, KüZ, KüY verknüpft werden. Die Ver
knüpfung ist durch einen Kreis dargestellt, an den die ge
nannten Signale in Form von Pfeilen führen. Eine mögliche
Verknüpfung besteht in einer Addition der zugeführten
Signale. Dazu kommt ein Signal FAIPO, welches zur Inter
polation der Folgeachse dient. Dieses wird mit den anderen
Signalen verknüpft und aus dem Verknüpfungsergebnis das
Signal für die Folgeachse C_FA abgeleitet, erkennbar anhand
des von dem Kreis wegführenden Pfeils. Eine Folgeposition C₁
für die Folgeachse C_FA läßt sich anhand der folgenden Be
rechnungsvorschrift bestimmen, wobei mit B₁, Y₁ und Z₁ die
Positionen der Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 bestimmt
sind, auf die mit diesen Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3
verfahren wird:
C₁ = C₀+(B₁-B₀)*KüB+(Z₁-Z₀)*Küz+(Y₁-Y₀)*KüY (1)
Mit dieser Berechnungsvorschrift (1) läßt sich zu jedem be
liebigen Zeitpunkt die Position C₁ berechnen, die die Folge
achse C_FA einnehmen muß, um synchron mit allen Leitachsen
B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 zu sein.
Um nun ein Einsynchronisieren von Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und
Y_LA3 und Folgeachse C_FA gemäß der vorliegenden Erfindung
herbeizuführen, wird eine Kopplung zwischen Leitachsen B_LA1,
Z_LA2 und Y_LA3 und Folgeachse C_FA sofort eingeschaltet und
alle Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 werden auf ihre Bear
beitungsgeschwindigkeit hochgefahren. Die Leitachsen B_LA1,
Z_LA2 und Y_LA3 können sich aber beispielsweise vom letzten
Bearbeitungsprogramm noch in Bewegung befinden. In einem
solchen Fall wird die Kopplung auch sofort eingeschaltet und
die Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 werden auf ihre neue
Bearbeitungsgeschwindigkeit gefahren. Aufgrund der Kopplung
von Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 und Folgeachse C_FA
ändert auch die Folgeachse C_FA ihre Geschwindigkeit. Dabei
kann die Folgeachse C_FA entsprechend einer festgelegten
Beschleunigungsrampe, welche beispielsweise durch die Dynamik
des für die Folgeachse C_FA vorgesehenen elektrischen Antrie
bes bestimmt wird, beschleunigt werden. Dabei kann es jedoch
passieren, daß Weginkremente, die aufgrund einer eventuell
vorhandenen Beschleunigungsbegrenzung nicht abgefahren
werden, verloren gehen. Dies führt zu einem Synchronlauf
fehler ΔC, welcher die Abweichung zwischen der gewünschten
Position der Folgeachse C_FA und der tatsächlichen Position
darstellt.
Nach Ende des Hochlaufs der Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3
wird solange gewartet, bis die Folgeachse C_FA eine zu den
Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 synchrone Drehzahl erreicht
hat. Anschließend werden zu einem einzelnen Abtastzeitpunkt
die Positionen BM, ZM und YM aller Leitachsen B_LA1, Z_LA2
und Y_LA3 und die Position CM der Folgeachse C_FA gemessen
und abgespeichert. In digitalen Systemen geschieht dies zu
einem beliebigen Taktzeitpunkt. Anhand der folgenden Be
rechnungsvorschrift (2), in die die gemessenen Positionen BM,
ZM und YM von Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 eingetragen
sind, kann eine Position C* ermittelt werden, wo sich die
Folgeachse C_FA zum Abtastzeitpunkt M hätte befinden müssen,
um mit den Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 synchron zu
sein.
C* = C₀+(BM-B₀)*KüB+(ZM-Z₀)*Küz+(YM-Y₀)*Küy (2)
Aus der Differenz von der gemessenen Position der Folgeachse
CM und der gewünschten Position C* wird ein eventuell vor
handener Synchronlauffehler ΔC errechnet. Das wird durch die
folgende Berechnungsvorschrift wiedergegeben:
ΔC = C*-CM (3)
Durch Kombination der Berechnungsvorschriften (2) und (3) er
hält man folgende Berechnungsvorschrift zur direkten Ermitt
lung eines Synchronlauffehlers ΔC:
ΔC = (C₀-CM)+(BM-B₀)*Küb+(ZM-Z₀)*Küz+(YM-Y₀)*Küy (4)
Wenn sich nach Einschalten der Kopplung und dem Ende des
Hochlaufs von Leitachsen B_LA1, Z_LA2 und Y_LA3 und Folge
achse C_FA aufgrund des Erreichens einer synchronen Drehzahl
für die Folgeachse C_FA die Relativlage der Folgeachse C_FA
zu den Leitachsen B_LA1 Z_LA2 und Y_LA3 nicht mehr ändert,
wird ein berechneter Synchronlauffehler ΔC durch eine über
lagerte Folgeachsbewegung ausgeglichen. Dies geschieht bei
spielsweise durch ein überlagertes Abfahren des Synchronlauf
fehlers ΔC durch einen Interpolator der Maschinensteuerung
FAIPO für die Folgeachse C_FA und kann zu einem beliebigen
Zeitpunkt mit einem beliebigen Fahrprofil erfolgen.
Für den Fall, daß eine Folgeachse C_FA als periodische Achse
ausgeprägt ist, kann der Synchronisierweg zum Ausgleichen
eines Synchronlauffehlers ΔC durch Modulordnung mit der
Teilung verkürzt werden. Dies soll im folgenden am Beispiel
einer endlos drehenden Rundachse erläutert werden. Hierbei
wird der Synchronisierweg mit dem Modul eine Umdrehung be
stimmt, so daß innerhalb einer einzelnen Umdrehung synchro
nisiert wird. Durch die Auswahl des kürzesten Weges innerhalb
dieser einen Umdrehung kann der Verfahrweg zum Ausgleichen
des Synchronlauffehlers ΔC auf maximal eine halbe Umdrehung
der endlos drehenden Rundachse verkürzt werden.
Ein anderes Beispiel liegt dann vor, wenn eine Folgeachse
C_FA als sogenannte Teilungsachse, z. B. beim Zahnrad, aus
geprägt ist. In diesem Fall kann der Synchronisierweg auch
mit dem Modul der Teilungszahl gerechnet werden. Die
Teilungszahl ergibt sich beispielsweise bei einem Zahnrad mit
24 Zähnen aus dem Quotienten aus Umlaufwinkel und Zahl der
Zähne. Dies ist in dem genannten Beispiel 360°/24. Auf diese
Weise wird in die nächstliegende Zahnlücke des Zahnrads
positioniert. Auch hierbei ist die Auswahl des kürzesten
Weges möglich, so daß maximal eine halbe Teilung zur Posi
tionierung in die nächstliegende Zahnlücke verfahren werden
muß.
Darüber hinaus kann das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung neben dem geschilderten Ausführungsbeispiel bei der
Zahnradbearbeitung auch für verschiedene Anwendungen mit
elektronisch gekoppelten Achsen bzw. elektronischem Getriebe
eingesetzt werden. Dies ist beispielsweise bei Synchronspin
delpaaren der Fall, um ein Werkstück in definierter Bezugs
länge von einer Leit auf eine Hilfsspindel zu übergeben. Ein
anderer Anwendungsfall ist bei Portalen mit zwei Antrieben,
sogenannten Gantrymaschinen, zum Geradeziehen des Portals
nach dem Einschalten gegeben. Außerdem kann das Verfahren
unter anderem auch zum Einsynchronisieren eines mitlaufenden
Werkzeugmagazins verwendet werden, um während der Fahrt ein
Werkzeug wechseln zu können.
Das im vorangehenden Ausführungsbeispiel erläuterte erfin
dungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich mit beliebig vielen
Leitachsen und für beliebig viele Folgeachsen durchgeführt
werden.
Ein im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls
bedeutsamer Vorgang besteht im automatischen Einrichten von
Werkzeug und Werkstück, um eine definierte Synchronposition
C₀, B₀, Z₀ und Y₀ für alle beteiligten Leitachsen B_LA1, Z_LA2
und Y_LA3 sowie der Folgeachsen C_FA zu ermitteln. Dies soll
am Beispiel der bereits in den vorigen Ausführungen zugrunde
gelegten Zahnradbearbeitung näher erläutert werden. Bei der
Zahnradbearbeitung wird vielfach das Werkstück undefiniert
auf den Werkstücktisch montiert, was teilweise auch während
des Verfahrens geschieht. In einem solchen Fall ist jedoch
die Position C₀ der Folgeachse C_FA, in der das Werkstück
synchron zur Leitachse ist, nicht bekannt. Die Position C₀
muß daher nach dem Einspannen mittels geeigneter Sensoren
gemessen werden. Es wird dabei gemessen, in welcher Position
relativ zur Absolutlageposition des Tisches eine Zahnlücke
des Zahnrads liegt.
In Fig. 3 ist eine solche Konstellation dargestellt, wobei ein
Zahnrad ZR, welches durch die Folgeachse C_FA geführt wird,
mit einer Schleifschnecke B synchronisiert wird, welche durch
die Leitachse B_LA1 angetrieben wird. Wenn das Werkstückteil
auf der Position C₀ steht, liegt eine Zahnlücke exakt gegen
über dem Werkzeug, in diesem Fall der Schleifschnecke B.
Befindet sich der Sensor an der Position des Werkzeugs, also
das Zahnrades ZR, so ist C₀ die Position, an der der Sensor
bei Drehung des Zahnrads ZR eine Zahnlücke registriert hat.
Ist der Sensor S an einer anderen Position angebracht, so
z. B. in Fig. 4 dargestellt anhand des Falles, daß der Sensor S
gegenüber von dem Werkzeug B angeordnet ist, so muß eine
Sensorverschiebung ΔCS gegenüber dem Werkzeug B mit der
gemessenen Position CM verrechnet werden, um die korrekte
Position C₀ der registrierten Zahnlücke zu erhalten.
Als Sensor kann ein berührungsloser Sensor S oder ein berüh
render Sensor M verwendet werden. Für das Verfahren mit einem
berührungslosen Sensor S läßt sich beispielsweise ein kapazi
tiver Sensor verwenden. Ein solcher kapazitiver Sensor wird
soweit an das Werkstück herangebracht, daß er die Flanken des
Zahnrads ZR messen kann. Bei Drehung des Zahnrads ZR werden
die Übergänge von Luft zu Metall gemessen und für mehrere
Zahnlücken abgespeichert. Eine Mittelung über alle Messungen
erfolgt durch Rückrechnen der späteren Flanken auf die erste
gemessene Flanke über die bekannte Teilung des Werkstückes,
also des Zahnrades C. Für die zweite Flankenmessung wird das
Werkstück, das Zahnrad ZR, mit gleicher Drehzahl in Gegen
richtung gedreht und wieder die Flanken gemessen, gemittelt
und auf die erste Zahnlücke rückgerechnet. Die Mitte zwischen
beiden Flankenmessungen ist die gemittelte Zahnlückenmitte.
Durch die Richtungsumkehr bei der Messung fallen alle Hyste
reseeffekte des Sensors S heraus, so daß ohne ein Einmessen
bereits das erste Teil richtig justiert wird. Wird der Ab
stand der Zahnlückenmitte zu einer Flanke gespeichert, so
kann bei weiteren Messungen, beispielsweise für eine Serien
fertigung, auf das Ausmessen der zweiten Flanke verzichtet
werden. Die Lückenmitte liegt um den gespeicherten Wert neben
der gemessenen ersten Flanke. Aufgrund der Hysterese des
Sensors S müssen Folgemessungen mit der gleichen Drehzahl wie
die erste Messung erfolgen.
Nach dem gleichen Verfahren kann auch die Position eines
Zahnes am Werkzeug B gemessen werden, sofern ein geeigneter
Sensor zur Verfügung steht. Der Sensor braucht dabei nicht in
dem eigentlichen Arbeitsraum montiert zu sein, da lediglich
die absolute Lage eines Bearbeitungszahnes notwendig ist.
Diese kann auch als spezielle Werkzeugkorrektur zum jewei
ligen Werkstück abgespeichert werden.
In der Darstellung in Fig. 5 ist das Verfahren eines automa
tischen Einrichtens von Werkzeug B und Werkstück ZR anhand
eines berührenden Sensors, einem Meßtaster M gezeigt. Ein
Meßtaster M wird an beliebiger Stelle in die Zahnradlücke
eines Zahnrades ZR geführt. Durch Drehung des Zahnrades ZR
werden die absoluten Positionen der benötigen Flanken er
mittelt. Daraus wird die Zahnlückenmitte bestimmt. Dieses
Verfahren wird mit beliebigen weiteren Zahnlücken wiederholt.
Die vorher ermittelte Zahnlückenmitte wird um die Zahl der
Teilungen, um die weiter positioniert wurde, auf die neue
Zahnlücke hochgerechnet und aus der oder den vorhergehenden
Zahnlücken ein Mittelwert gebildet. Diese Zahnlückenmitte
wird um die Sensorverschiebung ΔCS auf die Bearbeitungsposi
tion umgerechnet und damit nach dem eingangs erläuterten Ver
fahren gemäß der vorliegenden Erfindung einsynchronisiert.
Anstelle eines Meßtasters M sind auch andere berührende Sen
soren einsetzbar.
Claims (6)
1. Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeach
sen, insbesondere bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen
oder Robotern mit elektronischer Achskopplung, mit folgenden
Verfahrensschritten:
- 1.1 die Kopplung wird eingeschaltet und die Leitachsen (B_LA1, Z_LA2, Y_LA3) werden auf die gewünschte Geschwin digkeit gefahren,
- 1.2 es wird gewartet bis die Folgeachsen (C_FA) eine synchro ne Drehzahl erreicht haben,
- 1.3 die Leitachsenpositionen (BM, ZM, YM) und Folgeachsen positionen (CM) werden gemessen,
- 1.4 die Meßwerte werden zu einem einheitlichen Abtastzeit punkt abgespeichert,
- 1.5 zu jeder Folgeachse (C_FA) wird ein Synchronlauffehler (ΔC) ermittelt,
- 1.6 jeder Synchronlauffehler (ΔC) wird durch eine überlagerte Folgeachsbewegung der zugehörigen Folgeachse (C_FA) aus geglichen.
2. Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeach
sen, insbesondere bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen
oder Robotern mit elektronischer Achskopplung, wobei sich
Leitachse (B_LA1, Z_LA2, Y_LA3) und Folgeachse (C_FA) nicht in
einer Synchronposition (B₀, Z₀, Y₀, C₀) befinden, mit folgenden
Verfahrensschritten:
- 2.1 definierte Positionen (B₀, Z₀, Y₀, C₀) für die Leitachsen (B_LA1, Z_LA2, Y_LA3) und Folgeachsen (C_FA) bezogen auf das Absolutlagesystem werden bestimmt,
- 2.2 die Kopplung wird eingeschaltet und die Leitachsen (B_LA1, Z_LA2, Y_LA3) werden auf die gewünschte Geschwin digkeit gefahren,
- 2.3 es wird gewartet bis die Folgeachsen (C_FA) eine synchro ne Drehzahl erreicht haben,
- 2.4 die Leitachsenpositionen (BM, ZM, YM) und Folgeachsen positionen (CM) werden gemessen,
- 2.5 die Meßwerte werden zu einem einheitlichen Abtastzeit punkt abgespeichert,
- 2.6 zu jeder Folgeachse (C_FA) wird ein Synchronlauffehler (ΔC) ermittelt,
- 2.7 jeder Synchronlauffehler (ΔC) wird durch eine überlagerte Folgeachsbewegung der zugehörigen Folgeachse (C_FA) aus geglichen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Folgeachsen
als periodische Achsen ausgeprägt sind, mit folgendem weite
ren Verfahrensschritt:
- 3.1 der Synchronisierweg zum Ausgleichen eines Synchronlauf fehlers (ΔC) wird durch Modulordnung mit der Teilung der zugehörigen Folgeachse (C_FA) ermittelt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die
Folgeachsen als endlosdrehende Rundachsen ausgeprägt sind,
mit folgendem weiteren Verfahrensschritt:
- 4.1 das Ausgleichen eines Synchronlauffehlers (ΔC) erfolgt durch Auswahl des kürzesten Weges innerhalb des Moduls eine Umdrehung der zugehörigen Folgeachse (C_FA).
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die
Folgeachsen als Teilungsachsen ausgeprägt sind, mit folgendem
weiteren Verfahrensschritt:
- 5.1 das Ausgleichen eines Synchronlauffehlers (ΔC) erfolgt durch Auswahl des kürzesten Weges innerhalb des Moduls der Teilungszahl der zugehörigen Folgeachse (C_FA).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, mit folgendem
weiteren Verfahrensschritt:
- 6.1 die definierte Position (C₀) für die Folgeachse (C_FA) wird durch einen berührungslosen Sensor (S) oder einen berührenden Sensor (M) bezogen auf das Absolutlagesystem bestimmt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995138826 DE19538826A1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeachsen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995138826 DE19538826A1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeachsen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19538826A1 true DE19538826A1 (de) | 1997-04-30 |
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Family Applications (1)
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DE1995138826 Withdrawn DE19538826A1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeachsen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19538826A1 (de) |
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