DE19538826A1 - Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeachsen - Google Patents

Verfahren zum Einsynchronisieren von Leit- und Folgeachsen

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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)*B+(Z₁-Z₀)*z+(Y₁-Y₀)*Y (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)*B+(ZM-Z₀)*z+(YM-Y₀)*y (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)*b+(ZM-Z₀)*z+(YM-Y₀)*y (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.
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